基因工程知识点梳理

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基因工程知识点 超全

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基因工程一、基因工程的概念基因工程是指按照人们的愿望,进行严格的设计,并通过体外DNA重组和转基因等技术,赋予生物以新的遗传特性,从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。

由于基因工程是在二、基因工程的基本工具1、限制性核酸内切酶-----“分子手术刀”2、DNA连接酶-----“分子缝合针”3、基因进入受体细胞的载体-----“分子运输车”(5)识别序列的特点:2.“分子缝合针”——DNA连接酶(1)作用:将限制酶切割下来的DNA片段拼接成DNA分子。

(2)类型相同点:都连接磷酸二酯键3.“分子运输车”——载体(1)载体具备的条件:①能在受体细胞中复制并稳定保存。

②具有一个至多个限制酶切点,供外源DNA片段插入。

③具有标记基因,供重组DNA的鉴定和选择。

(2)最常用的载体是质粒,它是一种裸露的、结构简单的、独立于细菌拟核之外,并具有自我复制能力的双链环状DNA分子。

(3)其他载体:λ噬菌体的衍生物、动植物病毒。

(4)载体的作用:①作为运载工具,将目的基因送入受体细胞。

②在受体细胞内对目的基因进行大量复制。

【解题技巧】(1)限制酶是一类酶,而不是一种酶。

(2)限制酶的成分为蛋白质,其作用的发挥需要适宜的理化条件,高温、强酸或强碱均易使之变性失活。

(3)在切割目的基因和载体时要求用同一种限制酶,目的是产生相同的黏性末端。

(4)获取一个目的基因需限制酶剪切两次,共产生4个黏性末端或平末端。

(5)不同DNA分子用同一种限制酶切割产生的黏性末端都相同,同一个DNA分子用不同的限制酶切割,产生的黏性末端一般不相同。

(6)限制酶切割位点应位于标记基因之外,不能破坏标记基因,以便于进行检测。

(7)基因工程中的载体与细胞膜上物质运输的载体不同。

基因工程中的载体是DNA分子,能将目的基因导入受体细胞内;膜载体是蛋白质,与细胞膜的通透性有关。

(8)基因工程中有3种工具,但工具酶只有2种。

例1.限制酶MunⅠ和限制酶Eco RⅠ的识别序列及切割位点分别是-C↓AATTG-和-G↓AATTC-。

基因工程主要知识点整理

基因工程主要知识点整理

第一章基因克隆基因工程的基本技术有哪些?答:对核算分子的分离、纯化、回收、分析和检测、切割、连接和修饰,以及序列测定、诱变、扩增和转移等基因操作技术。

构建基因文库一般使用什么作为载体?答:一般使用大肠杆菌作为载体克隆与亚克隆?答:克隆在一等程度上等同于基因的分离。

亚克隆是将目的基因所对应的小段的DNA片段找出来。

PCR对基因克隆有什么作用?答:现在基因克隆可以不用通过构建基因文库来实现,可以通过理性设计和PCR扩增获得大多数所需要的基因。

但是尽管如此,在不知道基因序列的情况下,如相互作用的基因,表达调控因子,新基因等,还需要构建基因文库来进行基因克隆。

第二章分子克隆工具酶限制与修饰系统?答:限制系统可以排除外来DNA。

限制的作用实际就是降解外源DNA,维护宿主稳定的保护机制。

甲基化是常见的修饰作用,宿主通过甲基化来达到识别自身遗传物质和外来遗传物质的作用。

并且能够保证自身的DNA不被降解。

使用最广泛的限制酶?答:EcoR I是应用最广泛的限制性内切酶限制性内切酶的命名?答:宿主属名第一字母、种名头两个字母、菌株号+序列号。

如:HindIII限制与修饰系统分类?答:至少可分为3类。

II类所占比例最大,其酶分子为内切酶与甲基化分子不在一起,识别位点为4-6bp的回文序列,切割位点为识别位点中或者靠近识别位点。

其限制反应与甲基化反应是分开的反应。

不需要ATP的参与。

限制酶识别的序列长度?结构?答:一般为4-6个bp,即每256和每4096个碱基中存在一个识别位点。

回文序列,不对称序列,多种不同序列,间断对称序列限制酶产生的末端?答:1、黏末端2、平末端3、非对称突出末端什么是同裂酶?分类?答:识别相同序列的限制酶称为同裂酶。

但他们的切割位点有可能不同。

分为:1、同位同切酶2、同位异切酶3、同工多位酶4、其他限制性内切酶的作用是什么?它的反酶是什么?答:什么是同尾酶?答:许多不同的限制酶切割DNA产生的末端是相通的,切实对称的,即他们可产生相同的黏性突出末端。

基因工程知识点总结归纳(更新版)

基因工程知识点总结归纳(更新版)

基因工程绪论1、克隆(clone):作名词:含有目的基因的重组DNA分子或含有重组分子的无性繁殖。

作动词:基因的分离和重组的过程。

2、基因工程(gene engineering):体外将目的基因插入病毒、质粒、或其他载体分子中,构成遗传物质的新组合,并使之掺入到原先没有这些基因的宿主细胞内,且能稳定的遗传。

供体、受体和载体是基因工程的三大要素。

3、基因工程诞生的基础三大理论基础:40年代发现了生物的遗传物质是DNA;50年代弄清楚DNA 的双螺旋结构和半保留复制机理;60年代确定遗传信息的遗传方式。

以密码方式每三个核苷酸组成一个密码子代表一个氨基酸。

三大技术基础:限制性内切酶的发现;DNA连接酶的发现;载体的发现3、基因工程的技术路线:切:DNA片段的获得;接:DNA片段与载体的连接;转:外源DNA片段进出受体细胞;选:选择基因;表达:目的基因的表达;基因工程的工具酶1、限制性内切酶(restriction enzymes):主要是从原核生物中分离纯化出来的,是一类能识别双链DNA分子中某种特定核苷酸序列,并由此切割DNA双链的核酸内切酶。

2、限制酶的命名:属名(斜体)+种名+株系+序数3、II型限制性内切酶识别特定序列并在特定位点切割4、同裂酶:来源不同,其识别位点与切割位点均相同的限制酶。

5、同尾酶:来源不同,识别的靶序列不同,但产生相同的黏性末端的酶形成的新位点不能被原来的酶识别。

6、限制性内切酶的活性:在适当反应条件下,1小时内完全酶解1ug特定的DNA 底物,所需要的限制性内切酶的量为1个酶活力单位。

7、星号活性:改变反应条件,导致限制酶的专一性和酶活力的改变。

8、DNA连接酶的特点:具有双链特异性,不能连接两条单链DNA分子或闭合单链DNA,连接反应是吸能反应,最适反应温度是4至15度,最常用的是T4连接酶。

9、S1核酸酶:特异性降解单链DNA或RNA。

10、RNAH降解与DNA杂交的RNA,用于cDNA文库建立时除去RNA以进行第二链的合成。

基因工程知识点

基因工程知识点

基因工程各章知识点第一章绪论1.基因工程的首例操作实验三大理论基础:DNA是遗传物质、DNA的双螺旋结构和半保留复制、遗传密码的破译和遗传物质传递方式的确定三大技术基础:限制性核酸内切酶的发现与DNA的切割、DNA连接酶的发现与DNA片段的连接、基因工程载体的研究与应用基因工程的诞生:72年,P.Berg首次实现体外DNA重组:体外用EcoRI分别切割SV40和λDNA,并用T4 DNA连接酶连接成为重组的杂种DNA分子73年,S.Cohen 体外重组DNA并转化:具Kanr的E.Coli质粒R6-5和具Tetr的E.Coli质粒pSC101切割并连接转化的大肠杆菌具有双重抗性S.Cohen 和H.Boyer首次实现真核基因在原核中表达:将非洲爪蟾的DNA与E.Coli质粒(pSC101)体外切割并连接,转化大肠杆菌2.基因工程的基本概念基因工程是指将一种生物体(供体)的基因与载体在体外进行拼接重组,然后转入另一种新物体(受体)内,使之稳定遗传并表达出新产物或具有新性状的DNA体外操作技术,也称为分子克隆或重组DNA 技术。

供体、载体、受体是基因工程的三大基本元件。

3.基因工程的基本操作过程a分离目的DNA片段:酶切、PCR扩增、化学合成等。

b重组:体外连接的DNA和载体DNA,形成重组DNA分子。

c转化:将重组DNA分子导入受体细胞并与之一起增殖。

d筛选:鉴定出获得了重组DNA分子的受体细胞。

e对获得外源基因的细胞或生物体通过培养,获得所需的遗传性状或表达出所需要的产物。

第二章载体1.理解用PBR322和PUC18作载体的克隆外源基因的原理。

答案不确定PBR322作载体的克隆外源基因的原理:PBR322质粒具有12 种限制性内切酶的单一识别位点:Tet r 基因内有7个酶切位点:Bam HⅠ,SalⅠ:Amp r基因内有3 个酶切位点:PstⅠ。

Eco RⅠ和HindⅢ不在抗生素基因内,不导致插入失活。

基因工程知识点总结

基因工程知识点总结

基因工程总结一.概念(1)原理:。

(2)优点:与杂交育种相比,;与诱变育种相比,。

(3)基因工程成功的原因:①成功拼接的原因:②成功表达的原因:二.基本工具1、两种酶:(1) :作用特点:。

(2) :E·coli DNA连接酶与T4 DNA连接酶的区别:2、一种运载体(1)条件:①;②;③具有特殊的标记基因(作用:)(2)种类:最常用;其他动植物病毒、三、操作程序(1) :方法:①:不知道脱氧核苷酸序列②:已知目的基因两端一小段序列,便于③利用化学方法人工合成:知道全部序列,且基因比较小。

这种方法不需要模板。

(2) ——基因工程的核心基因表达载体的组成:(3)(4)①目的基因是否插入到转基因生物的染色体DNA上:②是否转录:③是否翻译:④个体水平鉴定:抗虫、抗病接种实验易错点说明:1、切割目的基因和运载体的要求:用限制酶。

目的是:。

同种的含义是:同一种或相同两种,即单酶切或双酶切。

选择双酶切的原因是。

2、工具≠工具酶;运载体≠质粒。

3、启动子≠起始密码子,终止子≠终止密码子起始密码子和终止密码子位于mRNA上,分别控制翻译过程的启动和终止。

启动子:。

终止子:一段有特殊结构的DNA短片段,位于基因的尾端,作用是使转录过程停止。

4、基因探针的要求:①单链②有③5、农杆菌转化法中的“2”次导入:第一次:将含有目的基因的T—DNA的质粒导入农杆菌;第二次(非人工操作):将含有目的基因的T—DNA导入受体细胞并整合到植物细胞的染色体DNA上。

6、转化:。

7、(1)乳腺生物反应器与化学反应器比较,优点是:质量稳定,成本低廉,无污染,经济效益显著。

(2)乳腺生物反应器与膀胱生物反应器比较,或者优点是:①收集产物更容易,不必对动物造成伤害;②从动物一出生就可以收集;③与性别无关。

8、将目的基因导入植物细胞采用最多的方法;导入单子叶植物最常用且成本较高的方法;我国科学家独创且简便经济的方法。

巩固练习1、下图中的图1是Eco RⅠ限制酶的作用示意图。

基因工程复习知识点

基因工程复习知识点

基因工程复习资料一、知识点1.根据基因工程的定义,能替代基因工程的术语。

2. 含有II型限制性内切酶切位点的DNA 片段的特点。

3.已知一双链DNA分子,分别用限制酶Ⅰ、限制酶Ⅱ切割单独切割得到不同片段;同时用限制酶Ⅰ和限制酶Ⅱ切割时,得到另外的片段,据此分析该双链DNA分子结构及酶切位点情况。

4.质粒分子生物学的描述。

5.在植物基因工程中广泛使用的载体。

6.质粒带有α互补的 lacZ'标记基因,那筛选培养基中加入显色底物和诱导物分别为?7.载体常用的选择性标记:抗生素、生化标记、营养缺陷型标记的包括哪些(要能区分缩写符号)。

8.DNA双链是靠什么化学键维持?9.能有效区分重组子与非重组子的是方法有哪些?10.离体cDNA 合成中所涉及的工具酶是有哪些?11.强化基因转录的元件是哪些?12.基因调控元件中属于负调控顺式作用元件的是哪些?13.关于包涵体的叙述。

14. 在单子叶、双子叶植物及动物的遗传转化过程中,应用最成功的间接转化法分别是什么15. 在对转基因植物进行分子鉴定时,检测外源基因的整合、表达、转录,分别可以采用哪些方法?16.细菌存在限制-修饰的现象,其生理意义是什么?17.Taq DNA 聚合酶的发现使得 PCR 技术的广泛运用成为可能,是利用其哪个特点?18.关于柯斯质粒(cosmid)描述。

19.Cosmid、 -DNA 、 Plasmid几种常用载体的装载量大小比较20.载体质粒 pBR322上的两个选择性标记: Ap r、 Tc r。

它们分别含有一个单一酶切位点: Pst I 、 Sph I。

若将一外源基因插入Ap r中的Pst I位点,那么转化子和重组子如何筛选,若插入Sph I又如何筛选?21.DNA-DNA,DNA-RNA分子杂交的化学原理是什么(靠什么维持其双链稳定性)?22.cDNA 法获得目的基因的特点表现为?23.原核生物启动子的特征是有哪些?24.强化 mRNA 翻译的元件是哪些?25.高等哺乳类动物基因在大肠杆菌中高效表达时,包涵体形成的原因是?26.动物基因转移法中的胚胎干细胞法有何特点?()27. 如何正确理解基因漂移?28.熟悉pBR322、pUC18/19载体的组成元件及作用、简写所代表的含义。

基因工程知识点总结

基因工程知识点总结

专题1 基因工程基因工程的概念1.“分子手术刀”——限制性核酸内切酶(限制酶)(1)来源:主要是从原核生物中分离纯化出来的。

(2)功能:能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开,因此具有特异性。

(3)结果:经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式:黏性末端和平末端。

2.“分子缝合针”——DNA连接酶(1)两种DNA连接酶(E·coliDNA连接酶和T4-DNA连接酶)的比较:①相同点:都缝合磷酸二酯键。

②区别:E·coliDNA连接酶来源于T4噬菌体,只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的磷酸二酯键连接起来;而T4DNA连接酶能缝合两种末端,但连接平末端的之间的效率较低。

(2)与DNA聚合酶作用的异同:DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端,形成磷酸二酯键。

DNA连接酶是连接两个DNA片段的末端,形成磷酸二酯键。

3.“分子运输车”——载体(1)载体具备的条件:①能在受体细胞中复制并稳定保存。

②具有一至多个限制酶切点,供外源DNA片段插入。

③具有标记基因,供重组DNA的鉴定和选择。

(2)最常用的载体是质粒,它是一种裸露的、结构简单的、独立于细菌染色体之外,并具有自我复制能力的双链环状DNA分子。

(3)其它载体:噬菌体、动植物病毒(二)基因工程的基本操作程序第一步:目的基因的获取1.目的基因是指:是人们所需要转移或改造的基因2.获取目的基因的方法__________________________________________3.原核基因采取直接分离获得,真核基因是人工合成。

人工合成目的基因的常用方法有反转录法_和化学合成法_。

4.PCR技术扩增目的基因(1)原理:DNA双链复制(2)过程:第一步:加热至90~95℃DNA解链;第二步:冷却到55~60℃,引物结合到互补DNA链;第三步:加热至70~75℃,热稳定DNA聚合酶从引物起始互补链的合成。

高中生物 基因工程知识点

高中生物 基因工程知识点

专题1 基因工程(一)基因工程又叫基因拼接技术或DNA重组技术。

原理是基因重组,操作水平是分子水平。

优点:打破物种界限;定向地改造生物的遗传性状。

(二)基因工程的基本工具1.“分子手术刀”——限制性核酸内切酶(限制酶)(1)主要从原核生物中分离纯化出来。

(2)功能:使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开(3)特点具有专一(特异)性。

(4)结果:经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式:黏性末端和平末端。

2.“分子缝合针”——DNA连接酶(1)两种DNA连接酶(E·coliDNA连接酶和T4-DNA连接酶)的比较:①相同点:都缝合磷酸二酯键。

②区别:E·coliDNA连接酶只能连接黏性末端;而T4-DNA连接酶能缝合两种末端,但连接平末端的之间的效率较低。

(2)与DNA聚合酶作用的异同:DNA聚合酶只能将单个脱氧核苷酸加到已有的脱氧核苷酸片段的末端,形成磷酸二酯键。

DNA连接酶是连接两个DNA片段的末端,形成磷酸二酯键。

3.“分子运输车”——载体(1)载体具备的条件:①能够稳定保存并复制;②有一至多个限制酶酶切位点③含有标记基因,便于筛选。

④对受体细胞无害。

(2)最常用的载体是质粒,化学本质是小型环状DNA分子。

(3)其它载体:λ噬菌体的衍生物、动植物病毒(三)基因工程的基本操作程序第一步:目的基因的获取1.目的基因主要是指编码蛋白质的基因,也可以指具有调控作用的因子。

2. 基因文库包括基因组文库和cDNA文库。

二者的区别:3.人工合成目的基因的两个条件:基因比较小;核苷酸序列已知。

4.PCR技术扩增目的基因(1)PCR是多聚酶链式反应的缩写,原理DNA双链复制。

(2)过程:第一步变性:加热至90~95℃,DNA解链,不需要解旋酶;第二步复性:冷却到55~60℃,引物结合到互补DNA链。

变性和复性利用了DNA的热变性原理;第三步延伸:加热至70~75℃,热稳定DNA聚合酶从引物起始互补链的合成。

(完整版)高中生物选修三专题一基因工程知识点,推荐文档

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专题一基因工程基因工程的概念基因工程是指按照人们的愿望,进行严格的设计,通过体外DNA重组和转基因技术,赋予生物以新的遗传特性,创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。

基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的,又叫做DNA重组技术。

(一)基因工程的基本工具1.“分子手术刀”——限制性核酸内切酶(限制酶)(1)来源:主要是从原核生物中分离纯化出来的。

(2)功能:能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开,因此具有专一性。

(3)结果:经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式:黏性末端和平末端。

黏性末端:当限制酶从识别序列的中心轴线两侧切开时,被限制酶切开的DNA两条单链的切口,带有几个伸出的核苷酸,他们之间正好互补配对,这样的切口叫黏性末端。

平末端:当限制酶从识别序列的中心轴线处切开时,切开的DNA两条单链的切口,是平整的,这样的切口叫平末端。

2.“分子缝合针”——DNA连接酶(1)两种DNA连接酶(E·coli DNA连接酶和T4-DNA连接酶)的比较:①相同点:都缝合磷酸二酯键。

②区别:E·coli DNA连接酶来源于大肠杆菌,只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的磷酸二酯键连接起来;而T4DNA连接酶能缝合两种末端,但连接平末端的之间的效率较低。

(2)与DNA聚合酶作用的异同:DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端,形成磷酸二酯键。

DNA连接酶是连接两个DNA片段的末端,形成磷酸二酯键。

DNA连接酶DNA聚合酶不同点连接的DNA双链单链模板不要模板要模板连接的对象2个DNA片段单个脱氧核苷酸加到已存在的单链DNA片段上相同点作用实质形成磷酸二酯键化学本质蛋白质3.“分子运输车”——载体(1)载体具备的条件:①能在受体细胞中复制并稳定保存。

②具有一至多个限制酶切点,供外源DNA片段插入。

基因工程知识点全

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第一章基因工程概述1.什么是基因工程,基因工程的基本流程基因工程(Genetic engineering)原称遗传工程。

从狭义上讲,基因工程是指将一种或多种生物体(供体)的基因与载体在体外进行拼接重组,然后转入另一种生物体(受体)内,使之按照人们的意愿遗传并表达出新的性状。

因此,供体、受体和载体称为基因工程的三大要素。

1.分离目的基因2.限制酶切目的基因与载体3.目的基因和载体DNA在体外连接4.将重组DNA分子转入合适的宿主细胞,进行扩增培养5.选择、筛选含目的基因的克隆6.培养、观察目的基因的表达第二章基因工程的载体和工具酶1. 基因工程载体必须满足哪些基本条件具有对受体细胞的可转移性或亲和性。

具有与特定受体细胞相适应的复制位点或整合位点。

具有多种单一的核酸内切酶识别切割位点。

具有合适的筛选标记。

分子量小,拷贝数多。

具有安全性。

2. 质粒载体有什么特征,有哪些主要类型1、自主复制性2、可扩增性3、可转移性4、不相容性主要类型有1.克隆质粒2.测序质粒3.整合质粒4.穿梭质粒5.探针质粒6.表达质粒3. 质粒的构建(1)删除不必要的 DNA 区域,尽量缩小质粒的分子量,以提高外源 DNA 片段的装载量。

一般来说,大于20Kb 的质粒很难导入受体细胞,而且极不稳定。

(2)灭活某些质粒的编码基因,如促进质粒在细菌种间转移的 mob 基因,杜绝重组质粒扩散污染环境,保证 DNA 重组实验的安全,同时灭活那些对质粒复制产生负调控效应的基因,提高质粒的拷贝数(3)加入易于识别的选择标记基因,最好是双重或多重标记,便于检测含有重组质粒的受体细胞。

(4)在选择性标记基因内引入具有多种限制性内切酶识别及切割位点的 DNA序列,即多克隆接头(Polylinker),便于多种外源基因的重组,同时删除重复的酶切位点,使其单一化,以便环状质粒分子经酶处理后,只在一处断裂,保证外源基因的准确插入。

(5)根据外源基因克隆的不同要求,分别加装特殊的基因表达调控元件。

基因工程生物知识点

基因工程生物知识点

第一章基因工程基因工程是狭义的遗传工程,遗传工程的核心是构建重组DNA分子。

基因工程也称为“重组DNA技术”。

第一节工具酶的发现和基因工程的诞生基因工程的理论基础:DNA是遗传物质,DNA的双螺旋结构,以及遗传信息的传递方式。

基因工程的技术保障:限制性核酸内切酶,DNA连接酶和质粒载体发现与应用。

一、限制性核酸内切酶:能够识别和切割DNA分子内一小段特殊核苷酸序列的酶。

(平末端和黏性末端)限制性核酸内切酶可作为切割DNA分子的手术刀,它的发现和应用,使DNA重组成为可能。

二、DNA连接酶:将具有末端碱基互补的2个DNA片段连接在一起,形成的DNA分子称为重组DNA分子。

DNA连接酶具有缝合DNA片段的作用。

三、质粒:能够自主复制的双链环状DNA分子,它们在细菌中以独立于大型DNA分子之外的方式存在,是一种特殊的遗传物质。

最常用的是大肠杆菌的质粒,其含有抗生素抗性基因。

标志基因工程诞生的试验:通过重组,使大肠杆菌同时具有四环素和卡那霉素的抗性。

四、基因工程的载体载体是运载外源DNA进入宿主细胞的车子,即运载工具。

除质粒外,基因工程载体还有入噬菌体、植物病毒和动物病毒。

入噬菌体:将外源基因载入大肠杆菌等宿主细胞。

植物病毒:将外源基因带入植物细胞。

动物病毒:将外源基因带入动物细胞。

第二节基因工程的原理和技术基因工程的基本原理是让人们感趣的基因(目的基因)在宿主细胞中稳定和高效表达。

基因工程的基本要素:工具酶、目的基因、载体和宿主细胞。

基因工程的基本操作步骤:A目的基因的获得;B重组DNA的形成;C重组DNA导入受体细胞(宿主细胞);D筛选含有目的基因的受体细胞;E目的基因的表达。

一、获得目的基因目的基因序列已知:化学合成方法合成目的基因,PCR扩增目的基因。

目的基因序列未知:构建基因文库。

二、形成重组DNA分子用相同的限制性核酸内切酶分别切割目的基因和载体,两者形成相同的黏性末端,然后用DNA连接酶将目的基因和载体连接在一起,形成重组DNA分子。

基因工程知识点汇总

基因工程知识点汇总

专题一基因工程知识点汇总1.1 DNA重组技术的基本工具一、基因工程的原理:基因工程是指按照人们的愿望,进行严格的设计,通过体外和,赋予生物以新的遗传特性,创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。

由于基因工程是在水平上进行设计和施工的,因此又叫做。

二、限制性核酸内切酶1、切割DNA的工具是,又称。

2、这类酶在生物体内能将外来的DNA切断,即能够限制异源DNA的侵入并使之失去活力,但对自己的DNA却无损害作用,这样可以保持细胞原有的遗传信息。

3、由于这种切割作用是在DNA分子内部进行的,故名限制性核酸内切酶(简称限制酶)。

4、DNA分子经限制酶切割产生的DNA片段,末端通常有两种形式,即和。

三、DNA连接酶——“分子缝合针”根据DNA连接酶的来源不同,可以将它分为两类:一类是从大肠杆菌中分离得到的,称为coliE⋅DNA 连接酶。

coliE⋅DNA连接酶只能将连接起来,不能将双链DNA 片段平末端之间进行连接。

另一类是从分离出来的,称为T4DNA连接酶。

T4DNA连接酶既可以“缝合”双链DNA片段互补的,又可以“缝合”双链DNA片段的,但连接之间的效率比较低。

四、基因进入受体细胞的载体——“分子运输车”1、基因操作过程中使用载体两个目的:一是用它作为运载工具,将目的基因转移到宿主细胞中去;二是利用它在宿主细胞内对目的基因进行大量的复制。

2、现在通常使用的载体是,它是一种相对分子质量较小、独立于拟核DNA之外的环状DNA,有的细菌中有一个,有的细菌中有多个。

3、质粒通过细菌间的接合由一个细菌向另一个细菌转移,可以复制,也可整合细菌拟核DNA 中,随着拟核DNA的复制而复制。

4、其他载体还有和等。

5、作为载体必须具备以下条件:①能够在宿主细胞中;②具有多个,以便与外源基因连接;③具有某些,便于进行筛选,如对抗菌素的抗性基因、产物具有颜色反应的基因等。

1.2 基因工程的基本操作程序一、目的基因的获取:1、目的基因:符合人们需要的,编码蛋白质的。

基因工程知识点

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名词解释1.基因工程:是将目的基因或DNA片段与合适的载体连接转入目标生物细胞,通过复制、转录、翻译外源目的基因以及蛋白质的活性表达,使转基因生物获得新的遗传性状的操作。

2.限制性内切核酸酶:能够识别双链DNA分子中的某一段特定核苷酸序列,并在此切割DNA 双链的内切核酸酶。

3.同切点酶:又称同裂酶,是一类来源于不同微生物、能识别相同DNA序列的限制性内切核酸酶。

4.同尾酶:是一类限制性内切核酸酶,它们来源各异,识别的靶序列也各不相同,但切割后能产生相同的黏性末端。

5.酶的星号活性(Star activity):高浓度的酶、高浓度的甘油、低离子强度、极端pH值等,会使一些核酸内切酶的识别和切割序列发生低特异性,即所谓的酶的星号活性现象。

6.DNA连接酶:是能催化双链DNA片段靠在一起的3’羟基末端与5’端磷酸基团末端之间通过形成磷酸二酯键,使两末端连接的一种核酸酶。

7.载体:在基因克隆中能携带外源基因进入受体细胞复制、整合或表达的工具称为载体。

8.多克隆位点:是包含多种同一个限制性酶切点的一段很短的DNA序列9. α互补:为质粒DNA编码β—半乳糖苷酶的α亚基,宿主细胞可编码β亚基虽然宿主和质粒编码的片段各自都没有酶活性,但它们可以融为一体,形成具有酶学活性的蛋白质,这种互补现象叫α互补。

10.黏粒载体(考斯质粒载体):是一类人工构建的含有λ-DNAcos序列和质粒复制子的特殊类型的载体。

11.质粒:是生物细胞内固有的、能独立于寄主染色体而自主复制、并被稳定遗传的一类核酸分子12.探针:当用一个标记的核酸分子与核酸样品杂交,便可查明该样品中是否存在与该标记核酸分子具有同源性的核酸分子。

这个标记的核酸分子称为探针(probe),可以是DNA,也可以是RNA,或合成的寡核苷酸.13、SD序列:是存在于原核生物起始密码子上游7-12个核苷酸内的一种4-7个核苷酸的保守片段,它与16SrRNA3‟端反向互补,所以可将mRNA的AUG起始密码子置于核糖体的适当位置以便起始翻译作用。

基因工程知识点

基因工程知识点

专题1基因工程1.1 DNA 重组技术的根本工具1.基因工程又叫 DNA 重组技术,是指依据人们的梦想,进行严格的设计,并经过体外 DNA 重组和转基因等技术,给予生物以新的遗传特征,从而创建出更切合人们需要的新的生物种类和生物产品。

操作水平是 DNA 分子水平,操作环境是在体外。

2.“分子手术刀〞──限制性核酸内切酶。

这种酶主假如从原核生物中分离纯化出来的。

迄今已从近 300 种微生物中分离出了约 4000 种限制酶。

能够辨别双链 DNA分子的某种特定核苷酸序列;切开两个两个核苷酸之间的磷酸二酯键,形成黏性尾端或平尾端。

3.“分子缝合针〞──DNA 连结酶。

将切下来的 DNA片段拼接成新的 DNA分子,恢复被限制酶切开的磷酸二酯键。

种类: 1〕E.coli DNA连结酶:只好将双链 DNA片段互补的粘性尾端之间连结起来 2〕T4 DNA连结酶:既能够“缝合〞双链 DNA片段互补的粘性尾端,又可以“缝合〞双链 DNA片段的平尾端,但连结平尾端之间的效率比较低4.“分子运输车〞──基因进入受体细胞的载体。

作为载体的必需条件:能自我复制、有切割位点、有遗传标志基因等。

载体的种类:细菌质粒、λ噬菌体的衍生物、动植物病毒1.2 基因工程的根本操作程序1.基因工程的根本操作步骤主要包含:目的基因的获得;基因表达载体的建立;将目的基因导入受体细胞;目的基因的检测与判定。

2. 目的基因的获得方法:从基因文库中获得、利用 PCR 提取目的基因、人工合成法。

是一项在生物体外复制特定 DNA 片段的核酸合成技术。

原理 DNA 双链复制。

条件:模板 DNA ;RNA 引物;四种脱氧核苷酸;热稳固 DNA 聚合酶〔 Taq 酶〕。

方法: DNA受热变性解旋为单链、冷却后 RNA引物与单链相应互补序列联合、DNA聚合酶作用下延长合成互补链。

4.基因表达载体的功能:使目的基因在受体细胞中稳固存在;能够遗传给下一代;使目的基因能够表达和发挥作用。

高中生物选修三《基因工程》知识点归纳

高中生物选修三《基因工程》知识点归纳

高中生物选修三《基因工程》知识点归纳1. 遗传工程:狭义:基因工程广义:把一种生物的遗传物质移到另一种生物的细胞中。

2. 基因工程的核心是构建重组DNA分子。

3. 基因工程诞生的理论基础:DNA是生物遗传物质的发现,DNA双螺旋结构的确立以及遗传信息传递方式的认定。

4. 实施基因工程的条件:工具酶(限制性内切酶、连接酶、聚合酶) 目的基因:基因载体:要求:①能自我复制。

②含限制性内切酶位点。

③含筛选标记(一般为抗性基因)。

④能启动外源目的基因的转录、翻译。

⑤在细菌中,质粒有较高的拷贝数与稳定性。

受体细胞:微生物、动植物细胞(用氯化钙处理大肠杆菌可增加其细胞壁通透性,方便重组质粒进入。

)5. 基因工程的工具:①限制性核算内切酶可作为切割DNA分子的手术刀,使DNA重组成为可能②DNA连接酶具有缝合DNA的作用,可以将外源基因和载体DNA连接在一起。

③载体:最常见的载体为大肠杆菌质粒,质粒常含抗生素抗性基因。

(质粒是能自主复制的双链环状DNA,在细菌中独立于染色体存在的特殊遗传物质)。

除常用细菌和酵母的质粒外,改造和修饰后的噬菌体和病毒DNA均可作为基因载体。

向双子叶植物导入基因时,常用土壤农杆菌的Ti质粒。

6. 基因工程的基本操作步骤:目的基因的获得、重组DNA的形成、重组DNA 导入受体细胞、筛选含有目的基因的受体细胞、目的基因的表达。

7. 获得目的基因的方法:若化学序列已知,则可用化学方法合成目的基因或用PCR扩增目的基因。

若序列未知,则应建立包含目的基因的基因文库后,从中寻找。

8. 转基因植物解决了传统育种中远缘亲本难以杂交的缺陷,并可以定向的改变植物的性状。

9. 基因工程在医药工业和医学领域的应用主要包括基因工程药物和基因治疗。

10. 基因工程药物有胰岛素,干扰素(病毒入侵细胞后产生的糖蛋白,有抗病毒,抗细胞分裂和免疫调节等多种生物学功能,是治疗病毒性肝炎和肿瘤的药物),乙型肝炎疫苗等。

11. 基因治疗是向目标细胞中引入正常功能的基因,以纠正或补偿基因的缺陷,达到治疗的目的。

整理基因工程

整理基因工程

精品文档一、名词解释1、感受态细胞:就是处于能吸收外源DNA分子的生理状态的细胞2、转化:是指以质粒为载体,将外源DNA分子引入受体细胞,使之获得新的遗传性状的一种过程3、回文序列:从5,一3,端两条链中的核甘酸碱基排列顺序完全相同的序列4、粘性末端:是指DNA分子在限制性内切核酸酶的作用下形成的具有互补减记的单链延伸形成的末端结构,它们能够通过互补碱基间的配对而重新连接起来5、平齐末端:限制性核酸内切酶在识别序列的对称轴上切割,形成的片段末端为平末端6、Ti质粒:是根癌农杆菌中发现的可引发植物产生冠瘿瘤的质粒;7、质粒:是独立于染色体以外的能自主复制的双链闭合环状DNA分子。

8、cos位点:入DNA两端各有12bp的粘性末端,粘性末端形成的双链区域称为cos位点。

9、lacZ'基因:大肠杆菌lacZ的a -肽链序列,是LacZ的氨基端片断。

10、克隆载体:以繁殖外源DNA片段为目的载体通称为克隆载体11、clone:含有目的DNA片段的重组DNA分子或含有该重组分子的无性繁殖12、同尾酶:它们的来源不同,识别的靶序列也不同,但切割后能产生相同的粘性末端的一类限制性核酸内切酶13、同切点酶:又称同裂酶,是一类来源不同而能识别相同靶序列的限制性内切核酸酶14、星号活性:当条件改变时,许多酶的识别位点会改变,导致识别与切割序列的非特异性的现象15、转导:由噬菌体和细胞病毒介导的遗传信息的转移的过程16、转染:以噬菌体为载体,不经过蛋白包装成病毒颗粒,用DNA连接酶使噬菌体DNA环化,在通过质粒转化方式导入受体菌的过程17、感染:以入噬菌体DNA为载体的DNA重组分子包装成病毒颗粒,使其感染受体菌的过程18、基因枪法:又称微弹轰击法、粒子轰击法,是一种借助高速金属微粒将DNA分子引入活细胞的转化技术19、转化率:每微克载体DNA在最佳转化条件下进入受体细胞的分子数,是衡量转化效率的重要指标20、限制性内切核酸酶简称限制酶,是一类能够识别双链DNA分子中的某种特定核甘酸序列(4-8bp),并由此处切割DNA双链的核酸内切酶。

基因工程知识点归纳

基因工程知识点归纳

基因工程(习题详见2016天利活页)DNA重组技术的基本工具知识点一基因工程的概念:基因工程是指按照人们的愿望,进行严格的设计,并通过体外DNA重组和转基因等技术,赋予生物以新的遗传特性,从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。

由于基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的,因此又叫做DNA重组技术。

注意:对本概念应从以下几个方面理解:知识点二基因工程的基本工具1.限制性核酸内切酶——“分子手术刀”(1)限制性内切酶的来源:主要是从原核生物中分离纯化来的。

(2)限制性内切酶的作用:能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列,并能将每一条链上特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键切开。

(3)限制性内切酶的切割方式及结果:①在中心轴线两侧将DNA切开,切口是黏性末端。

②沿着中心轴线切开DNA,切口是平末端。

2.DNA连接酶——“分子缝合针”(1)来源:大肠杆菌、T4噬菌体(2)DNA连接酶的种类:E.coliDNA连接酶和T4DNA连接酶。

(3)作用及作用部位:E.coliDNA连接酶作用于黏性末端被切开的磷酸二酯键,T4DNA连接酶作用于黏性末端和平末端被切开的磷酸二酯键。

注意:比较有关的DNA酶(详情见附件)DNA聚合酶:在DNA复制时起作用,将多个脱氧核苷酸催化聚合为脱氧核苷酸链(也就是DNA单链),此时形成的化学键是磷酸二酯键。

DNA解旋酶:在DNA复制或转录时起作用,将DNA的双链解开,作用对象是氢键,使氢键断裂DNA水解酶:在消化道或细胞内起作用,将DNA水解为脱氧核苷酸,作用对象是磷酸二酯键下图为DNA分子在不同酶的作用下所发生的变化,图中依次表示限制性内切酶、DNA聚合酶、DNA连接酶:在DNA修饰过程或基因工程中起作用,将两个DNA片段连接起来,此时形成的化学键是磷酸二酯键。

3.基因进入受体细胞的载体——“分子运输车”(1)分子运载车的种类①质粒:常存在于原核细胞和酵母菌中,是一种分子质量较小的环状的裸露的DNA 分子, 独立于拟核之外。

高中生物选修三基因工程常考知识点归纳

高中生物选修三基因工程常考知识点归纳

1.基因工程的概念(1)供体:提供目的基因。

(2)操作环境:体外。

(3)操作水平:分子水平。

(4)原理:基因重组。

(5)受体:表达目的基因。

(6)本质:性状在受体体内的表达。

(7)优点:克服远缘杂交不亲和的障碍,定向改造生物的遗传性状。

2.基础理论和技术的发展催生了基因工程(1)20世纪中叶,基础理论取得了重大突破①DNA是遗传物质的证明:1944年,艾弗里等人通过不同类型肺炎双球菌的转化实验,不仅证明了生物的遗传物质是DNA,还证明了DNA可以从一种生物个体转移到另一种生物个体。

艾弗里等人的工作可以说是基因工程的先导。

②DNA双螺旋结构和中心法则的确立:1953年,沃森和克里克建立了DNA双螺旋结构模型。

1958年,梅塞尔松和斯塔尔用实验证明DNA的半保留复制。

随后不久确立的中心法则,解开了DNA复制、转录和翻译过程之谜,阐明了遗传信息流动的方向。

③遗传密码的破译:1963年,尼伦伯格和马太破译编码氨基酸的遗传密码。

1966年,霍拉纳用实验证实了尼伦伯格提出的遗传密码的存在。

这些成果不仅使人们认识到,自然界中从微生物到人类共用一套遗传密码,而且为基因的分离和合成等提供了理论依据。

(2)技术发明使基因工程的实施成为可能①基因转移载体的发现:1967年,罗思和赫林斯基发现细菌拟核DNA之外的质粒有自我复制能力,并可以在细菌细胞间转移,这一发现为基因转移找到了一种运载工具。

②工具酶的发现:1970年,阿尔伯、内森斯、史密斯在细菌中发现了第一个限制性内切酶(简称限制酶)后,20世纪70年代初相继发现了多种限制酶和连接酶,以及逆转录酶,这些发现为DNA的切割、连接以及功能基因的获得创造了条件。

③DNA合成和测序技术的发明:自1965年,桑格发明氨基酸序列分析技术后,1977年,科学家又发明了DNA序列分析的方法,为基因序列图的绘制提供了可能,之后,DNA 合成仪的问世又为引物、探针和小分子量DNA基因的获得提供了方便。

高二生物选修三基因工程知识点

高二生物选修三基因工程知识点

高二生物选修三基因工程知识点【一】基因工程的基本操作程序1.目的基因是指:编码蛋白质的结构基因。

1获取方法:从基因文库中获取目的基因2人工合成法:化学方法合成DNA片段反转录法、直接合成法3PCR反应扩增DNA2.PCR技术扩增目的基因1PCR的含义:聚合酶链式反应,是一项在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术。

2目的:获取大量的目的基因3原理:DNA双链复制4过程:第一步:加热至90~95℃DNA解链为单链;第二步:冷却到55~60℃,引物与两条单链DNA结合;第三步:加热至70~75℃,热稳定DNA聚合酶从引物起始进行互补链的合成。

【二】基因表达载体的构建核心1.目的:使目的基因在受体细胞中稳定存在,并且可以遗传至下一代,使目的基因能够表达和发挥作用。

2.组成:目的基因+启动子+终止子+标记基因1启动子:是一段有特殊结构的DNA片段,位于基因的首端,是RNA聚合酶识别和结合的部位,能驱动基因转录出mRNA,最终获得所需的蛋白质。

2终止子:也是一段有特殊结构的DNA片段,位于基因的尾端。

3标记基因的作用:是为了鉴定受体细胞中是否含有目的基因,从而将含有目的基因的细胞筛选出来。

常用的标记基因是抗生素基因。

3.重组质粒形成过程:1用一定的限制酶切割质粒,使其出现一个切口,露出黏性末端。

2用同一种限制酶切断目的基因,使其产生相同的黏性末端。

3将切下的目的基因片段插入质粒的切口处,再加入适量DNA连接酶,形成了一个重组DNA分子重组质粒【三】将目的基因导入受体细胞—转化1.转化的概念:是目的基因进入受体细胞内,并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。

2.常用的转化方法:将目的基因导入植物细胞:采用最多的方法是农杆菌转化法,其次还有基因枪法和花粉管通道法等。

将目的基因导入动物细胞:最常用的方法是显微注射技术。

方法的受体细胞多是受精卵。

将目的基因导入微生物细胞:原核生物作为受体细胞的原因是繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少,最常用的原核细胞是大肠杆菌,其转化方法是:先用 Ca2+ 处理细胞,使其成为感受态细胞,再将重组表达载体DNA分子溶于缓冲液中与感受态细胞混合,在一定的温度下促进感受态细胞吸收DNA分子,完成转化过程。

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生物选修3知识点
专题1 基因工程
基因工程的概念
基因工程是指按照人们的愿望,进行严格的设计,通过,赋予生物以,创造出。

基因工程是在
上进行设计和施工的,又叫做。

(一)基因工程的基本工具
1.“分子手术刀”——
(1)来源:主要是从中分离纯化出来的。

(2)功能:能够识别的核苷酸序列,并且使每一条链中的两个核苷酸之间的断开,因此具有。

(3)结果:经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式:
和。

2.“分子缝合针”——
(1)两种DNA连接酶()的比较:
①相同点:都缝合键。

②区别:来源于大肠杆菌,来源于T4噬菌体,
只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的磷酸二酯键连接起来;
而能缝合两种末端,但连接的之间的效率较低。

(2)与DNA聚合酶作用的异同:
DNA聚合酶只能将加到已有的核苷酸片段的末端,形成磷酸二酯键。

DNA连接酶是连接两个DNA片段的末端,形成磷酸二酯键。

必须需要模板
3.“分子运输车”——
(1)载体具备的条件:①。

②,供外源DNA片段插入。

③,供重组DNA的鉴定和选择。

(2)最常用的载体是 ,它是一
种。

(3)其它载体:
(二)基因工程的基本操作程序
第一步:
1.目的基因是指:基因。

2.原核基因采取获得,真核基因是。

人工合成目的基因的
常用方_ 和_。

3. 从基因文库中获取
基因文库(1)概念:将含有某种生物不同基因的许多DNA片段,导入受体菌的群体中储存,各个受体菌分别含有这种生物的不同的基因,称为基因文库。

(2)类型:基因组文库和部分基因文库(如cDNA文库)
(1)原理:
(2)过程:第一步:加热至90~95℃;
第二步:冷却到55~60℃,;
第三步:加热至70~75℃,。

第二步:(核心步骤)
1.目的:使目的基因在受体细胞中,并且可以,使目的基因能够。

2.组成:+++
(1)启动子:是一段有特殊结构的,位于基因的,是
识别和结合的部位,能驱动基因,最终获得所需的蛋白质。

(2)终止子:也是一段有特殊结构的,位于基因的。

控制(3)标记基因的作用:是为了受体细胞中是否含有目的基因,从而将含有目的基因的细胞筛选出来。

常用的标记基因是基因。

第三步:
1.转化的概
念:。

2.常用的转化方法:
将目的基因导入植物细胞:采用最多的方法是,其次还有和
等。

将目的基因导入动物细胞:最常用的方法是。

此方法的受体细胞多
是。

将目的基因导入微生物细胞:原核生物作为受体细胞的原因是,
最常用的原核细胞是,其转化方法是:先用
处理细胞,使其成为,再将
溶于缓冲液中与感受态细胞混合,在一定的温度下促进感受态
细胞吸收DNA分子,完成转化过程。

3.重组细胞导入受体细胞后,筛选含有基因表达载体受体细胞的依据是标记基因是否表达。

第四步:
分子检测
1.首先要检测转基因生物的染色体DNA上是否插入了目的基因,方法是采
用。

具体方法:①提取转基因生物的基因组DNA;
②用作探针;
③与基因组DNA杂交;
④若杂交带就表明目的基因已插入染色体DNA中。

意义:目的基因能否在真核细胞中稳定遗传的关键
2.其次还要检测目的基因是否转录出了mRNA,方法是采用用标记的目的基因作探针与mRNA杂交。

方法:①从转基因生物中提取mRNA;
②同样方法标记目的基因作探针;
③与mRNA杂交;④若显示出杂交带就表明目的基因转录出mRNA。

意义:是检测目的基因是否发挥功能作用的第一步
3.最后检测目的基因,方法是从转基因生物中提取蛋白质,用相应的方法。

个体水平的鉴定
4.有时还需进行个体生物学水平的鉴定。

如转基因抗虫植物是否出现抗虫性状。

(三)基因工程的应用
1.植物基因工程:抗虫、抗病、抗逆转基因植
物,。

2.动物基因工
程:。

乳腺生物反应器或乳房生物反应器
科学家将药用等调控组件重组在一起,通过等方法,导入哺乳动物的中,然后将受精卵送入母体内,使其生长发育成转基因动物。

转基因动物进入后,可以通过分泌的乳汁来生产所需要的药品。

作器官移植的供体
科学家正试图利用基因工程方法对猪的器官(由于猪的内脏构造、大小、血管分布与人极为相似,而且猪体内隐藏的、可导致人类疾病的病毒要远远少于灵长类动物)进行改造,采用的方法是将器官供体基因组导入,以抑制的表达,或设法除去基因,再结合克隆技术,培育出没有免疫排斥反应的转基因克隆猪器官。

3.基因治疗:
1.蛋白质工程是指以作为基础,通
过,对现有蛋白质进行改造,或制造一种新的蛋白质,以满足人类的生产和生活的需求。

(基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质)
2.流程:→→推测应有的氨基酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列(基因)→合成DNA→表达出蛋白质
转录翻译3.原理:。

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