基因工程期末复习
基因工程期末重点
1、基因：是遗传的物质基础，是DNA（脱氧核糖核酸）分子上具有遗传信息的特定核苷酸序列的总称，是具有遗传效应的DNA分子片段。
2、基因组该指单倍体细胞中包括编码序列和非编码序列在内的全部DNA分子3、操纵子:原核生物的几个功能相关的结构基因往往排列在一起，转录生成一个mRNA，然后分别翻译成几种不同的蛋白质。
这些蛋白可能是催化某一代谢过程的酶，或共同完成某种功能。
这些结构基因与其上游的启动子，操纵基因共同构成转录单位，称操纵子。
4、启动子:是RNA聚合酶结合位点周围的一组转录控制组件，包括至少一个转录起始点。
在真核基因中增强子和启动子常交错覆盖或连续。
有时，将结构密切联系而无法区分的启动子、增强子样结构统称启动子。
5、增强子:是一种能够提高转录效率的顺式调控元件，最早是在SV40病毒中发现的长约200bp的一段DNA，可使旁侧的基因转录提高100倍，其后在多种真核生物，甚至在原核生物中都发现了增强子。
增强子通常占100～200bp长度，也和启动子一样由若干组件构成，基本核心组件常为8～12bp，可以单拷贝或多拷贝串连形式存在。
6、基因表达：是指细胞在生命过程中，把储存在DNA顺序中遗传信息经过转录和翻译，转变成具有生物活性的蛋白质分子。
7、说明限制性内切核酸酶的命名原则要点。
答：限制性内切核酸酶采用三字母的命名原则,即属名+种名+株名的各一个首字母,再加上序号. 基本原则: 3-4个字母组成,方式是:属名+种名+株名+序号; 首字母: 取属名的第一个字母,且斜体大写;第二字母: 取种名的第一个字母,斜体小写;第三字母: (1)取种名的第二个字母,斜体小写;(2)若种名有词头,且已命名过限制酶,则取词头后的第一字母代替.第四字母: 若有株名,株名则作为第四字母,是否大小写,根据原来的情况而定,但用正体. 顺序号: 若在同一菌株中分离了几种限制酶,则按先后顺序冠以I,Ⅱ,Ⅲ,…等,用正体.8、什么是限制性内切核酸酶的星号活性？受哪些因素影向？答：Ⅱ类限制酶虽然识别和切割的序列都具有特异性，但是这种特异性受特定条件的限制，即在一定环境条件下表现出来的特异性。
基因工程期末复习总结
一、单选1、第一个实现DNA重组的实验:1972年，美国斯坦福大学医学中心的P.Berg在世界上第一次成功地实现了DNA的体外重组。
2、第一次实现重组体转化成功的实验：1973年，科恩（Coher）和博耶（Boyer）建立的基因工程基本模式。
3、基因工程研究的主要内容：切接转增检。
4、基因工程研究的基本要素：基因、工具酶、载体、受体细胞。
5、DNA在生物体内的存在状态：染色体DNA、病毒DNA（噬菌体DNA）、质粒DNA、线粒体DNA和叶绿体DNA，有的以线型存在，有的以环状存在。
6、天然DNA提取的步骤：生物材料的准备、裂解细胞、分离抽提DNA。
7、DNA的分离抽提法：酚-氯仿抽提法（常用、经典）。
8、DNA的保存：温度越低越好，同等条件下，温度越低越不容易降解。
9、为了消除在制备RNA过程中RNA酶的污染，应用0.1% DEPC处理过的水配制试剂。
10、人工合成DNA片段的方法有化学合成法和聚合酶链式反应扩增法。
11、紫外分光光度法检测核酸样品的纯度（常用），纯净的核酸溶液的0D260/OD280值应为 1.7~2.0，0D260/OD230值应大于 2.0，如果0D260/OD280小于1.7，可能有蛋白质污染，如果0D260/OD280大于2.0或0D260/OD230小于2.0时，核酸溶液中可能存在其他干扰物质。
12、工具酶就其用途而言可分为三大类：限制性内切酶、连接酶和修饰酶。
13、14、通常提到的限制性核酸内切酶主要指Ⅱ类酶而言，限制性核酸内切酶的命名：属名+种名。
例如：B acillus am ylolique faciens H、H aemophilus in fluenzae dⅠ→Bam H、Hind15、限制性内切核酸酶的本质：细菌细胞的限制—修饰系统。
17、常用的酶切方法：单酶切、双酶切和部分酶切。
18、承载外源DNA的大小排序：质粒（<20kb）<噬菌体（20-30kb）<cosmid载体（40-50kb）<人工染色体载体（100-1000kb）。
基因工程期末试题及答案
基因工程期末试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 基因工程是指利用现代生物技术手段对DNA进行操作和控制的一种技术。
2. 基因工程的主要方法包括基因克隆、PCR、DNA测序等。
3. DNA测序是通过测定DNA序列来确定一个基因的具体结构。
4. 在基因工程中，限制性内切酶用于切割DNA分子，产生特定片段。
5. 基因工程可以产生转基因生物，通过对生物基因进行改造，使其具有特定的特性。
6. CRISPR/Cas9是一种常用的基因编辑工具，可以精确地修改基因组中的特定片段。
7. 基因工程在医学领域可以用于基因治疗，通过修复或替换异常基因，治疗遗传性疾病。
8. 在农业领域，基因工程可以用于改良作物，提高产量和抗病虫害能力。
9. PCR是一种常用的基因扩增技术，可以通过复制DNA片段来放大特定基因。
10. DNA梯度离心是基因工程中常用的分离DNA片段的方法。
二、问答题（每题10分，共30分）1. 请简要介绍基因工程的基本原理和主要方法。
基因工程的基本原理是通过对DNA进行操作和控制来改变生物的遗传性状。
其主要方法包括基因克隆、PCR、DNA测序等。
基因克隆是通过将特定DNA片段放入载体中，然后转化到宿主细胞中，使重组DNA在宿主细胞中大量复制。
PCR是一种基因扩增技术，通过在DNA复制过程中加入特定引物，使特定基因片段在体外大量扩增。
DNA测序是通过测定DNA序列来确定一个基因的具体结构。
2. 什么是转基因生物？请举例说明。
转基因生物是指经过基因工程改造，将外源基因导入到目标生物体中，使其具有新的遗传性状的生物。
例如，将耐旱基因导入水稻，使其具有抗旱能力；将Bt毒素基因导入棉花，使其具有抗虫能力。
3. 基因工程在医学领域有哪些应用？举例说明。
基因工程在医学领域可以用于基因治疗、疫苗研发等。
例如，利用基因工程技术可以修复或替换患者体内异常基因，治疗遗传性疾病。
另外，基因工程也可以用于疫苗研发，通过基因工程技术将病原体的基因导入宿主细胞，产生病原体的抗原蛋白，从而刺激免疫系统产生抗体，用于预防传染病。
基因工程期末复习资料
分子克隆技术期末考试一、名词解释1、Restriction Endonuclease（限制性内切酶）：是一类识别双链DNA分子中的某种特定的核苷酸序列（4-8bp），并由此处切割DNA的核酸内切酶。
2、Competent cell（感受态细胞）：理化方法诱导细胞，使其处于最适摄取和容纳外来DNA的生理状态，即易于吸收外源DNA的细胞。
3、Star activity（星星活性）：在极端非标准条件下，限制酶能切割与识别序列相似的序列，这个改变的特殊性称星星活性。
4、Plasmid（质粒）：是一类存在于细菌和真菌细胞中独立于DNA而自主复制的共价、闭合、环状DNA分子,其大小通常在1-100KB范围内。
5、Plasmid vector（质粒载体）：在由限制性内切酶修饰过的质粒DNA序列中插入外源目的基因，以质粒为载体，将目的基因通过转化或转导的方法导入宿主细胞，进行重组、筛选、扩增的过程。
6、Binary vector（双元载体）：既有大肠杆菌复制起点也有农杆菌复制起点，是个穿梭载体。
7、shuttle vector（穿梭载体）：是指含有两个亲缘关系不同的复制子，能在两种不同的生物中复制的。
例如既能在原核生物中复制,又能在真核生物中复制的载体。
这类载体不仅具有细菌质粒的复制原点及选择标记基因，还有真核生物的自主复制序列(ARS)以及选择标记性状，具有多克隆位点。
8、Isocaudarner（同尾酶）：不同的限制酶切割DNA产生的末端是相同的，且是对称的，即它们可以产生相同的粘性末端。
同尾酶切割DNA得到的产物可以进行互补连接。
但形成的新位点不能被原来的酶识别。
9、MCS（multiple cloning site，多克隆位点）：是包含多个（最多20个）限制性酶切位点的一段很短的DNA序列，它是基因工程中常用到的载体质粒的标准配置序列。
10、Signal peptide（信号肽）：常指新合成多肽链中用于指导蛋白质定位的N 端的氨基酸序列（有时不一定在N端）11、R/M system（restriction and modification system，限制与修饰系统）：限制酶和甲基转移酶（甲基化酶）组成限制和修饰系统。
第3章 基因工程 期末复习知识点总结【新教材】人教版高中生物选择性必修三
第3章基因工程1、什么是基因工程：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。
2、基因工程的诞生（三个理论和三个技术）：基因工程是在生物化学、分子生物学和微生物学等学科基础上发展起来的，正是这些学科的基础理论和相关技术的发展催生了基因工程，具体有三大理论发现和三个技术突破。
1)理论基础：DNA是遗传物质；DNA分子的双螺旋结构和半保留复制；遗传密码的通用性和遗传信息传递的方式；2)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；基因工程载体的构建与应用●理论上的三大发现⑴、发现了遗传物质——DNA1944年，艾弗里（O.T.Avery）的肺炎双球菌转化实验⑵、揭示了遗传物质的分子机制：DNA分子的双螺旋结构和半保留复制1953年，沃森（J.D.Watson）和克里克（F.Crick）的DNA双螺旋结构模型、半保留复制图，获1958年诺贝尔奖。
⑶、确立了遗传信息的传递方式：以密码形式传递1963年，美国尼伦伯格（M.W.Nirenberg）和马太（H.Matthaei）确立了遗传信息以密码形式传递，破译了编码氨基酸的遗传密码(3个核苷酸=1个密码子=1个aa)。
●技术上的三大突破⑴、世界上第一个重组DNA实验：实现不同来源DNA的体外重组1972年斯坦福大学化学家伯格（P.Berg）借助内切酶和连接酶将猴病毒SV40的DNA 和大肠杆菌λ噬菌体的DNA在试管中连接在了一起，第一次成功地实现了DNA的体外重组。
⑵、第一个基因克隆实验：重组DNA表达实验，是世界上第一个基因工程实验1973年美国斯坦福大学医学院遗传学家科恩（S.Cohen）将体外构建的含有四环素和卡那霉素抗性基因的重组质粒导入大肠杆菌，获得了具有双抗性的大肠杆菌转化子，成功完成了第一个基因克隆实验。
基因工程期末复习题(含答案)
一、填空题1、基因文库的构建通常采用cDNA 法和鸟枪法两种方法。
2 、限制性内切酶识别序列的结构普通为具有 180 度旋转对称的回文结构。
3、DNA 连接酶主要有两种：T4 噬菌体和大肠杆菌 DAN 连接酶。
4、根据质粒在宿主细胞中所含拷贝数的多少，可以把质粒分为两种类型：密切型质粒和松弛型质粒。
5、原核受体细胞通常包括大肠杆菌、枯草芽孢杆菌和蓝细菌。
6、原核生物或者低等真核生物，将外源重组 DNA 导入受体细胞的方法有借助生物载体的转化、转染、转导。
7、对细菌细胞进行转化的关键是细胞处于感受态。
8、基因工程是_____1970’____年代发展起来的遗传学的一个分支学科。
9、部份酶切可采取的措施有：(1)减少酶量； (2)缩短反应时间； (3)增大反应体积等。
10、第一个分离的限制性内切核酸酶是EcoK；而第一个用于构建重组体的限制性内切核酸酶是EcoRl。
11、DNA 聚合酶 I 的 Klenow 大片段是用枯草杆菌蛋白酶切割 DNA 聚合酶I 得到的份子量为 76kDa 的大片段，具有两种酶活性：(1)5'-3'合成酶的活性； (2)3'-5'外切核酸酶的活性。
12、为了防止 DNA 的自身环化，可用_碱性磷酸酶__去双链 DNA_ 5’端的磷酸基团_。
13、测序酶是修饰了的 T7 DNA 聚合酶，它惟独5'-3'合成酶的活性，而没有 3'-5' 外切酶的活性。
14、切口移位(nick translation)法标记 DNA 的基本原理在于利用 DNA 聚合酶 I 的5'一 3'合成酶和 5'一 3'合成酶的作用。
15、欲将某一具有突出单链末端的双链 DNA 份子转变成平末端的双链形式，通常可采用S1 核酸酶切割或者DNA 聚合酶补平。
16、反转录酶除了催化 DNA 的合成外，还具有核酸水解酶 H 的作用，可以将DNA-RNA 杂种双链中的 RNA 水解掉。
基因工程期末复习整理
动物基因工程名词解释：1、体细胞克隆：以体细胞(包括动物成体体细胞、胎儿成纤维细胞等) 为受体，将目的基因以DNA 转染的方式导入能进展传代培养的动物体细胞，再以这些体细胞为核供体，进展动物克隆。
2、显微注射：：在显微操作仪下，将DNA用微吸管注射到处于原核时期受精卵的原核中，外源基因在受精卵繁殖过程过DNA复制而整合到基因组，然后将转化后的胚胎移植到受体子宫中继续发育，得到转基因动物。
3、ES细胞：4、基因打靶：是指外源DNA通过与受体细胞染色体DNA上的同源序列之间发生重组, 整合到预定位点, 从而改变细胞遗传特性的方法。
5、基因敲除：将一个结构但功能不祥的基因去除，从DNA水平上设计实验，彻底破坏该基因的功能或消除表达机制，从而推测该基因的生物学功能。
6、乳腺生物反响器：通过转基因技术将外源基因在动物乳腺中高效表达，在乳汁中生产目的产品。
问题：1、常用动物转基因的方法有哪些？比拟优缺点显微注射法、逆转录病毒法、胚胎干细胞法、基因打靶法、精子载体法体、细胞核移植法、磷酸钙共沉淀法。
其中，常用动物转基因的方法有显微注射法、逆转录病毒法、胚胎干细胞介导法。
〔1〕显微注射法的优点：操作技术性很强显微注射法的缺点：设备昂贵，胚胎死亡率高〔2〕逆转录病毒法的优点：操作简便，可大量感染细胞，形成单拷贝，转化率高逆转录病毒法的缺点：没有包装蛋白，不能形成完整的病毒颗粒2、谈谈如何获得转基因小鼠？显微注射法：书118页逆转录病毒法：书123页胚胎干细胞法：书123页3、转基因动物有哪些重要的应用？〔书138-143页〕〔1〕研究基因的结构与功能，了解动物生命现象的在本质〔2〕建立多种疾病的动物模型，研究发病机理与治疗方法〔3〕改善动物生产性能，提高动物育种效率〔4〕作为医用或食用蛋白的生物反响器，可以通过家畜乳腺分泌大量安全、高效、廉价的人体药用蛋白。
4、比拟在细菌、真核细胞和动物个体中表达外源基因的优缺点？动物：优点：目的基因在哺乳动物细胞中表达的蛋白与天然蛋白的结构、糖基化类型和方式几乎一样且能正确组装成多亚基蛋白，哺乳动物细胞能以悬浮培养或在无血清的培养基中达到高密度且培养体积能达到1000L 以上缺点：A、哺乳动物细胞的表达水平低B、高表达细胞株构建复杂C、细胞大规模培养工艺复杂D、哺乳动物细胞生产的蛋白质类药物的本钱较高第三章基因工程常规技术一、名词解释1．klenow fragment：DNA聚合酶被枯草杆菌蛋白酶水解后产生的大片段，具5’ → 3’聚合酶活性和3’ → 5’外切酶活性，是分子生物学中的重要工具。
基因工程复习(含答案)
基因工程复习题一、名词解释: （10～20%）基因工程基因工程工具酶限制性内切酶限制性内切酶得Star活性PCR引物PCR扩增平台期DNA芯片基因组文库cDNA文库转化限制与修饰系统原位杂交: 将细胞或组织得核酸固定保持在原来得位置上, 然后用探针与之杂交得一种核酸分子杂交技术, 该方法可较好地反映目得基因在细胞或组织中得分布与表达变化。
粘性末端: 双链DNA被限制性内切酶切割后, 形成得两条链错开几个碱基, 而不就是平齐得末端。
Northern印迹杂交: 将RNA进行变性电泳后, 再转移到固相支持物上与探针杂交得一种核酸分子杂交技术, 可用于检测目得基因得转录水平。
转位: 一个或一组基因片段从基因组得一个位置转移到另一个位置得现象。
基因工程: 在体外, 用酶学方法将各种来源得DNA与载体DNA连接成为重组DNA, 继而通过转化与筛选得到含有目得基因得宿主细胞, 最后进行扩增得到大量相同重组DNA分子得过程称为基因工程, 又称基因克隆、DNA克隆与重组DNA等。
目得基因：基因工程中, 那些被感兴趣得、被选作研究对象得基因就叫作目得基因。
连接器: 人工合成得一段含有某些酶切位点寡核苷酸片段, 连接到目得基因得两端, 便于基因重组中得切割与连接。
转化: 受体细胞被导入外源DNA并使其生物性状发生改变得过程。
停滞效应: PCR中后期, 随着目得DNA扩展产物逐渐积累, 酶得催化反应趋于饱与, DNA扩增产物得增加减慢, 进入相对稳定状态, 即为停滞效应, 又称平台期。
逆转录PCR: 以mRNA为原始模板进行得PCR反应。
PCR: 即聚合酶链式反应。
在模板, 引物, 4种dNTP与耐热DNA聚合酶存在得条件下, 特异性地扩增位于两段已知序列之间得DNA区段地酶促合成反应。
α-互补（α-complementation）：指在M13噬菌体DNA或PUC质粒序列中, 插入了lac 启动子-操纵子基因序列以及编码β-半乳糖苷酶N-端145个氨基酸得核苷酸序列（又称α-肽）, 该序列不能产生有活性得β-半乳糖苷酶。
基因工程期末复习资料
一、基因工程的三大关键要素（元件）基因：目的基因（Vs用途,interesting/targetgene）、外源基因（Vs宿主,foreigngene）载体：能将外源基因带入受体细胞，并能维持的DNA分子。
受体：宿主，能摄取外源DNA、并能使其稳定维持的细胞（组织、器官或个体）二、基因工程的基本过程依据定义，基因工程的整个过程由工程菌(细胞)的设计构建和基因产物的生产两大部分组成，基本过程如下：(1)从供体细胞分离出基因组dna。
用限制性核酸内切酶分别将外源dNA(包括外源基因或目的基因)和载体分子切开(简称“切”)：(2)用dna连接酶将含有外源基因的DNA片段接到载体分子上，形成dna重组分子(简称“接”)。
(3)借助细胞转化手段将DNA重组分子导人受体细胞中(简称转”)。
(4)短时间培养转化细胞．以扩增dna重组分子或使其整合到受体细胞的基因组中(简称增”)。
（5）筛选和鉴定经转化处理的细胞。
获得外源基因高效稳定表达的基因工程菌或细胞（简称检）由此此可见．基因工程的上游操作过程可简化为；切、接、转、增、检：三、质粒载体pBR322系列有哪些特征？BR322质粒载体优点主要表现在以下几个方面：第一，具有较小的分子量。
pBR322质粒DNA分子为4363bp。
第二，具有两种抗菌素抗性基因可供作转化子的选择记号。
pBR322DNA分子内具有多个限制酶识别位点，外源DNA的插入某些位点会导致抗菌素抗性基因失活，利用质粒DNA编码的抗菌素抗性基因的插入失活效应（图4-15），可以有效的检测重组体质粒。
第三，具较高的拷贝数，通常有大约15个左右的拷贝，在氯霉素存在下，每个细胞中可累积1000～3000个拷贝。
这就为重组DNA的制备提供了极大的方便四、M13系列载体具有哪些优缺点?答：M13克隆系统具有很多优点：(1)克隆的片段大：M13噬菌体的DNA在包装时不受体积的限制，所以容载能力大。
有报道，有些噬菌体颗粒可以包装比野生型丝状噬菌体DNA长6～7倍的DNA(插入片段可达40kb)。
基因工程期末考试复习题
一、名词基因工程（遗传工程）、基因操作、基因分离、DNA重组、Tm值、分子杂交、探针、Southern印迹杂交、Northern印迹杂交、Western印迹杂交、选择标记基因、报告基因、α-互补、转化、受体细胞、转染、转导、复制子、转基因沉默、启动子、增强子、终止子、绝缘子、反义子、SD序列、外显子、内含子、融合蛋白、包涵体、同裂酶、同尾酶、基因组文库、cDNA文库、载体、多克隆位点（MCS）、基因克隆、亚克隆、cosmid、噬菌粒载体、T-DNA、反式作用因子、顺式作用元件、定位整合克隆载体、基因打靶、穿梭载体、基因芯片、基因治疗、SSH、RDA、DDRT-PCR、ESTs、PCR、RT-PCR、反向PCR、巢式PCR、识别位点、限制性核酸内切酶、限制性（物理）图谱、严紧性质粒、松弛型质粒、结合型质粒、非结合型质粒、质粒不亲和性、迁移作用、显性质粒、隐蔽质粒、RNA干扰（RNAi）、MicroRNA、转化子、重组子、目的基因、目标生物、人工染色体载体、连接酶、T/A克隆、定向克隆、限制修饰系统、杂交探针、复制子、感受态细胞、酵母附加体质粒、酵母复制质粒、酵母整合质粒、DNA聚合酶、蓝白斑筛选二、简答与问答题1 简述乳腺生物反应器的原理。
2 简述基因工程研究发展历史。
3 简述基因工程研究的主要内容。
4 举例说明浓缩DNA或RNA的方法。
5 说明限制性核酸内切酶产生Star活性的原因及其克服措施。
6 DNA修饰酶有哪些？各有何功能？7 按介质分，DNA片段凝胶电泳可分为哪几类？各自的主要分离范围是什么？8 按来源可将基因克隆载体分为哪几类？并说明各自的主要特点。
9 作为克隆载体必须具备的主要条件是什么？10 作为基因工程宿主必须具备的主要条件是什么？11 列举外源基因表达系统中的载体和宿主。
12 特殊用途克隆载体有哪些？13 简要说明目的基因制备的主要方法。
14 特殊用途PCR有哪些？15 简述转基因生物的主要鉴定方法的原理和过程。
基因工程期末考试复习资料
1.1972年，美国Berg和Jackso等人将猿猴病毒SV40基因组DNA，λ噬菌体基因以及大肠杆菌半乳糖操纵子在体外重组获得成功。
1973年，美国斯坦福大学的Cohen和Boyer等人在体外构建出含有四环素和链霉素，两个抗性基因的重组质粒分子，将之导入大肠杆菌后，该重组质粒得以稳定复制，并赋予受体细胞相应的抗生素抗性，由此宣告了基因工程的成立。
2.基因工程的三大要素：供体、受体、载体。
3.基因工程操作的基本步骤：（1）切：从供体细胞中分离出基因组DNA，用限制性核酸内切酶分别将外源DNA（包括外源基因或目的基因）和载体分子切开。
（2）接：用DNA连接酶将含有外源基因的DNA片段接到载体分子上，构成DNA重组分子。
（3）转：借助于细胞转化手段将DNA重组分子导入受体细胞（4）增：短时间培养转化细胞，以扩增DNA重组分子或使其整合到受体细胞的基因组中（5）检：筛选和鉴定经转化处理的细胞，获得外源基因高效稳定表达的基因工程菌或细胞4.基因工程的主体战略思想是外源基因的稳定高效表达5.绝大多数分子克隆实验所使用的载体是DNA双键分子，其功能是：（1）为外源基因提供进入受体细胞的转移能力（2）为外源基因提供在受体细胞中的复制能力或整合能力（3）为外源基因提供在受体细胞中的扩增和表达能力6.野生型质粒具有下列基本特征：自助复制性，可扩增性，可转移性，不相容性7.人工构建的载体质粒根据其功能和用途可分为下列几类：（1）克隆质粒：用于克隆和扩增外源基因（2）测序质粒：高拷贝复制，并含有多酶切口的接头片段，便于各种DNA片段的克隆与扩增（3）整合质粒：含有整合酶编码基因以及整合特异性的位点序列，克隆在这种质粒上的外源基因进入受体细胞后，能准确地重组整合在受体染色体DNA的特定位点上（4）穿梭质粒：能在两种不同种属的受体细胞中复制及检测（5）探针质粒：用来筛选克隆基因的表达调控元件（6）表达质粒：使得克隆在合适位点上的任何外源基因均能在受体细胞中高效表达8.野生型质粒改造的指导思想是：（1）删除不必要的DNA区域（2）灭活某些质粒的编码基因，同时灭活那些对质粒复制产生负调控效应的基因，以提高质粒的拷贝数（3）加入易于识别的选择标记基因，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，同时删除重复的酶切位点（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或用于表达产物亲和层析分离的标签编码序列9.λ噬菌体是大肠杆菌的温和型噬菌体，由外壳蛋白与一个48.5kb长的双链线状DNA分子组成。
基因工程复习
基因工程期末复习最终整理精编版移动基因：又称为转位子，他能从染色体基因的一个位置转移到另一个位置，甚至在不同的染色体之间跳跃，故称为跳跃基因，最早在玉米中发现，它又分为插入序列，转位子，逆转座子。
基因工程：也叫基因操作或重组DNA技术，指重组DNA技术产业化的设计与应用。
具体指在分子水平上，用人工方法提取不同生物的遗传物质，在体外切割拼接和重新组合，然后通过载体把重组DNA分子引入受体细胞，使外源DNA在受体细胞中进行复制及表达，按照人们的需要生产不同的产物或定向创造生物的新性状并稳定的遗传给后代。
例如：体内DNA 突变，体外基因操作及基因化学合成等。
凡是在基因水平上操作而改变生物遗传性的技术。
基因工程包括上游技术及下游技术，上游技术指基因重组克隆和表达的设计与构造，下游技术则涉及到基因工程菌或细胞的大规模培养及基因产物的分离纯化过程。
DNA重组：或称为基因重组是细胞内常发生的过程，它在物种变异进化及基因表达调控具有重要意义，广义的基因重组分三个水平，整体水平，细胞水平及分子水平。
狭义的基因重组概念指分子水平上基因交换发生在同一染色体内或两个染色体之间进行，甚至一个生物体的基因插入另一个生物的染色体内，狭义上的概念为普通接受的概念。
生物工程：又称生物技术，生物工艺或生物工业技术等，是一门应用生物科学及工程学的原理来加工生物材料，或用生物及其制备物来加工原料，以提供所需商品和社会服务的综合性科学技术。
它是在整个生物领域改造生物并生产生物产品的工程技术，是现代生物学中一切工程技术的总称。
它包括遗传工程，细胞工程，酶工程，发酵工程及农业工程。
克隆：指由一个细胞经过无性繁殖后形成的子代群体，因此，在基因工程中，克隆一词是指含有单一DNA重组体的无性系，或指将DNA重组体引入受体细胞中建立无性系的过程。
基因库:指待定生物体天然存在得全基因组的集合。
基因文库：从待定生物个体中分离的全部基因，这些基因以克隆的形式存在.基因工程的意义：1，基因工程大大加速了变异进程。
基因工程复习要点
一名词解释：1基因(jīyīn)：是遗传信息的基本单位，携带着某种蛋白质或RNA的遗传信息。
从化学(huàxué)本质上看，基因是一段携带特定遗传信息的脱氧核糖核苷酸(DNA)序列，是构成巨大遗传单位染色体的组成部分。
2基因工程(jīyīn gōngchéng)：按照人们的愿望，进行严密的设计，利用体外DNA重组和转基因等生物技术，有目的地改造生物性状使之具有满足人们特定需求的能力。
最突出的优点：打破了常规(chángguī)育种难以突破的物种之间的界限，使不同的物种之间可以进行遗传信息的重组和转移。
3 Tm：熔点温度(wēndù)或者解链温度，是DNA变性进行到一半时的温度4同裂酶：有时，一些限制性内切酶虽然来源不同，但是识别序列相同，这样的酶称为同裂酶（同切酶或异源同工酶）。
此种酶切割位点可同可不同。
5 PCR技术：是一种在体外快速扩增特定基因或DNA序列的方法，即聚合酶链式反应技术。
（已知的短片段1kb以内）6质粒不相容性：不同质粒有的可共存于同一细胞中，但有的不行。
不能同寓于一个细胞中的不同质粒称为不相容性质粒。
7转录单元：始于启动子，止于终止子，中间是一段转录区，转录为单链RNA 的一段序列8杂种位点：hybrid site：由一对同尾酶分别产生的粘性末端共价结合形成的位点。
一般不能被原来的任何一种同尾酶识别。
9基因表达：基因通过DNA的转录和RNA的转译等过程，将其所携带的遗传信息转变成蛋白质(或RNA转录本)的过程。
10基因组文库：某一特定生物的很多克隆的集合，其中克隆数足够大以覆盖每一个基因。
11 ORF：开放阅读框，以起始密码子开始终止密码子结束的一串三联体核苷酸序列。
起始密码子：ATG终止密码子：TAA TAC TGA12克隆：动词：是指从一个共同祖先经无性繁殖得到的一群遗传上同一的DNA分子、细胞或个体所组成的特殊生命群体；名词：指从同一个祖先产生这类同一的DNA分子群体、细胞群体或个体群体的过程。
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分子克隆技术期末考试一、名词解释I > Restr i ct i on Endonuc I ease （限制性内切酶）:是一类识别双链DNA分子中的某种特定的核昔酸序列（4-8bp）,并由此处切割DNA的核酸内切酶。
2、Competent ceI I （感受态细胞）：理化方法诱导细胞，使其处于最适摄取和容纳外来DNA 的生理状态，即易于吸收外源DNA的细胞。
3、Star activity （星星活性）：在极端非标准条件下，限制酶能切割与识别序列相似的序列，这个改变的特殊性称星星活性。
4、Plasmid （质粒）：是一类存在于细菌和真菌细胞中独立于DNA而自主复制的共价、闭合、环状DNA分子，其大小通常在1-100KB范围内。
5、Plasmid vector （质粒载体）：在由限制性内切酶修饰过的质粒DNA序列中插入外源目的基因，以质粒为载体，将目的基因通过转化或转导的方法导入宿主细胞，进行重组、筛选、扩增的过程。
6、Binary vector （双元载体）：既有犬肠杆菌复制起点也有农杆菌复制起点，是个穿梭载体。
7、shuttle vector （穿梭载体）：是指含有两个亲缘关系不同的复制子，能在两种不同的生物中复制的。
例如既能在原核生物中复制，又能在真核生物中复制的载体。
这类载体不仅具有细菌质粒的复制原点及选择标记基因，还有真核生物的自主复制序列（ARS）以及选择标记性状，具有多克隆位点。
8、I socaudarner （同尾酶）：不同的限制酶切割DNA产生的末端是相同的，且是对称的，即它们可以产生相同的粘性末端。
同尾酶切割DNA得到的产物可以进行互补连接。
但形成的新位点不能被原来的酶识别。
9、MCS （multiple cloning site,多克隆位点）：是包含多个（最多20个）限制性酶切位点的一段很短的DNA序列，它是基因工程中常用到的载体质粒的标准配置序列。
10、S igna I peptide （信号肽）：常指新合成多肽链中用于指导蛋白质定位的N 端的氨基酸序列（有时不一定在N端）II > R/M system （restr ict ion and modif icat ion system,限制与修饰系统）：限制酶和甲基转移酶（甲基化酶）组成限制和修饰系统。
【期末复习】基因工程期末考试重点知识整理
基因工程期末考试重点知识整理基因工程第一章基因工程概述1、基因工程的概念(基因工程基本技术路线PPT)基因工程(Gene Engineering),是指在基因水平上的遗传工程,它是用人为方法将大分子(DNA)提取出来,在离体条件下用适当的工具酶进行切割后,把它与作为载体的DNA分子连接起来,然后与载体一起导入某一更易生长、繁殖的受体细胞中,以让外源遗传物质在其中“安家落户”,进行正常的复制和表达,从而获得新物种的一种崭新的育种技术.2、基因工程的历史基因工程准备阶段:1972，第一个重组DNA分子的构建，构建人:Paul Berg及其同事PPT 基因工程诞生:1973，Cohen & Boyer首次完成重组质粒DNA对大肠杆菌的转化基因工程发展阶段的几个重要事件:一系列新的基因工程操作技术的出现;各种表达克隆载体的成功构建;一系列转基因菌株、转基因植物、转基因动物等的出现3、基因工程的内容(P9)4、基因克隆的通用策略(P12)(基因组文库(鸟枪法)+分子杂交筛选)第二章分子克隆工具酶5、限制性核酸内切酶的概念、特点、命名、分类(问答)概念:一类能识别双链DNA中特殊核苷酸序列，并使每条链的一个磷酸二酯键断开的内脱氧核糖核酸酶，主要存在于细菌体内特点(参加PPT)命名: 依次取宿主属名第一字母，种名头两个字母，菌株号，然后加上序号。
如:从Haemophilus influenze Rd中提取到的第三种限制型核酸内切酶被命名为Hind ?，Hin指来源于流感嗜血杆菌，d表示来菌株Rd，?表示序号。
分类:依据酶的亚单位组成、识别序列的种类以及是否需要辅助因子可分为:?型酶、?型(?s型)酶和?型酶。
真核细胞中有4中DNA聚合酶:α，β，γ，线粒体DNA聚合酶原核生物中3中DNA聚合酶:?，?，?6、几个基本概念粘性末端:两条多聚核苷酸链上磷酸二酯键断开的位置是交错的，对称地分布在识别序列中心位置两侧，这样形成的DNA片段末端称为~。
基因工程期末复习
第一章基因工程的概念第一节基因工程诞生的理论基础一.确定了遗传信息的携带者是DNA而不是蛋白质。
明确了遗传的物质基础问题1. 肺炎双球菌转化实验1944年 Avery，确定了基因的分子载体是DNA，而不是蛋白质。
2. 噬菌体转染实验1952年Alfred Hershy和Marsha Chase进一步证明遗传物质是DNA二.揭示了DNA分子的双螺旋结构模型和半保留复制机理，解决了基因的自我复制和传递的问题。
1953年James D. Watson和Francis H. C. Crick揭示了DNA分子的双螺旋结构和半保留复制机制。
三.提出了“中心法则”和操纵子学说，并成功地破译了遗传密码，从而阐明了遗传信息的流向和表达问题1958年Crick又提出了遗传信息传递的“中心法则”1964年Marshall Nirenberg和Gobind Khorana等终于破译了64个遗传密码 F.Jacob和J.Monod在1961年提出了操纵子学说/view/225864.htm第二节基因工程诞生的技术基础DNA分子的体外切割与连接1.限制性内切酶（restriction enzymes）Werner Arber 理论预见限制酶1968年H.O. Smith等分离出第一种限制性核酸内切酶Daniel Nathans 用限制酶切得SV40 DNA片断3人于1978年获得Nobel生理或医学奖2. DNA连接酶（ligase） 1967年5个实验室几乎同时发现了DNA连接酶二. DNA分子的核苷酸序列分析1975年F. Sanger、A. Maxam和W. Gilbert发明了DNA快速测序技术, 1980年Nobel化学奖三.载体的构建1972年前后使用小分子量的细菌质粒和 噬菌体作载体。
在细菌细胞里的大量扩增四.转化技术1970年M. Mandel和A. Higa发现经过氯化钙处理的大肠杆菌容易吸收噬菌体DNA。
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第一章基因工程的概念第一节基因工程诞生的理论基础一.确定了遗传信息的携带者是DNA而不是蛋白质。
明确了遗传的物质基础问题1. 肺炎双球菌转化实验1944年 Avery，确定了基因的分子载体是DNA，而不是蛋白质。
2. 噬菌体转染实验1952年Alfred Hershy和Marsha Chase进一步证明遗传物质是DNA二.揭示了DNA分子的双螺旋结构模型和半保留复制机理，解决了基因的自我复制和传递的问题。
1953年James D. Watson和Francis H. C. Crick揭示了DNA分子的双螺旋结构和半保留复制机制。
三.提出了“中心法则”和操纵子学说，并成功地破译了遗传密码，从而阐明了遗传信息的流向和表达问题1958年Crick又提出了遗传信息传递的“中心法则”1964年Marshall Nirenberg和Gobind Khorana等终于破译了64个遗传密码 F.Jacob和J.Monod在1961年提出了操纵子学说/view/225864.htm第二节基因工程诞生的技术基础DNA分子的体外切割与连接1.限制性内切酶（restriction enzymes）Werner Arber 理论预见限制酶1968年H.O. Smith等分离出第一种限制性核酸内切酶Daniel Nathans 用限制酶切得SV40 DNA片断3人于1978年获得Nobel生理或医学奖2. DNA连接酶（ligase） 1967年5个实验室几乎同时发现了DNA连接酶二. DNA分子的核苷酸序列分析1975年F. Sanger、A. Maxam和W. Gilbert发明了DNA快速测序技术, 1980年Nobel化学奖三.载体的构建1972年前后使用小分子量的细菌质粒和 噬菌体作载体。
在细菌细胞里的大量扩增四.转化技术1970年M. Mandel和A. Higa发现经过氯化钙处理的大肠杆菌容易吸收噬菌体DNA。
1972年S. Cohen 发现这种处理过的细菌同样能吸收质粒DNA五.琼脂糖凝胶电泳和southern转移杂交技术1960s发明了琼脂糖凝胶电泳，可将不同长度的DNA分离开;DNA印迹技术由Southern于1975创建,称为Southern印迹技术二.基因工程的定义和特征1.定义在体外将核酸分子插入病毒、质粒或其它载体分子，构建遗传物质的新组合，并使之渗入到原先没有这类分子的寄生细胞内，而能持续稳定地繁殖在体外对不同生物的遗传物质（基因）进行剪切、重组、连接，然后插入到载体分子中（细菌质粒、病毒或噬菌体DNA)，转入微生物、植物或动物细胞内进行无性繁殖，并表达出基因产物第二章酶学基础1 拷贝数就是指某目的基因（可以是质粒）在某一生物群体或个体中存在的个数. 单拷贝就是该基因在基因组中只有一个,多则指有多个。
(一)在细菌细胞中，某种特定质粒的数目。
根据复制特性，质粒分严紧型和松弛型两类，前者在细胞中只含1～2个，而后者含10～15个以上。
恒定的拷贝数与质粒复制控制系统、宿主细胞遗传背景及生长条件有关。
质粒复制控制系统首先通过调节复制的起始点来控制拷贝数，调节因素包括阻遏蛋白、反义RNA和某些顺向重复序列。
有些质粒还有其他控制系统，如有分配功能的par系统和确保质粒稳定遗传的ccd系统。
一旦质粒上与调控有关的基因或位点突变，可使拷贝数明显增加或减少。
(二)。
工具酶：进行DNA操作经常要用到的“工具”——酶四大工具酶：核酸酶 nucleases 连接酶 ligase 聚合酶polymerase 修饰酶 modification enzyme第一节限制性内切酶【命名、识别位点、切割过程、末端特征（粘端、平端）、酶活单位及定义】限制性内切酶：指能识别特定的DNA序列，在一定的条件下，可在识别位置上或附近对DNA进行切割的酶。
二.限制性内切酶的命名与种类按照国际命名法，限制性内切核酸酶属于水解酶类。
由于限制性酶的数量众多，而且越来越多，并且在同一种菌中发现几种酶。
为了避免混淆，1973年Smith 和Nathans对内切酶的命名提出建议，1980年，Roberts对限制性酶的命名进行分类和系统化。
限制性酶采用三字母的命名原则，即属名 + 种名 + 株名的个一个首字母，再加上序号，A、第一个字母大写，表示该酶来源的细菌属名的第一个字母B、第二、三个字母小写，表示该酶来源的细菌的种名的前2个字母C、第四个字母大写代表不同的变种/品系小写代表不同的菌株和型D、最后罗马字母，代表同一菌株中不同的限制性内切酶注意限制性内切酶的正确写法：1、前3个字母一定斜体2、字母与罗马数字间空格如：Eco R I Pst II类限制性内切核酸酶Ⅰ类酶不仅是一种核酸内切酶, 同时在酶分子上还具有甲基化酶和ATPase的活性，所以是具有多种酶活性的复合酶类。
作用时除了需要Mg2+作辅助因子外, 还要求ATP和S腺苷甲硫氨酸(SAM)的存在。
Ⅰ类酶具有特异的识别序列，大约15个碱基对。
Ⅰ类酶虽然能够在一定序列上识别DNA分子, 并能同DNA分子作用, 因其识别DNA后,要朝一个方向或两个方向移动一段距离(通常为1000个碱基左右)，并且要形成一个环才能切割DNA(图), 所以识别位点和切割位点不一致，产生的片段较大。
III 类限制性内切核酸酶III类限制性内切核酸酶也是基因工程中不常用的酶，分子量和亚基组成类似于Ⅰ类酶, 作用方式基本同Ⅱ类酶。
如Eco P 1是由两个亚基组成，一个亚基(M亚基)负责位点识别和修饰。
另一个亚基(R亚基)具有核酸酶的活性(图3-5)。
切割DNA时需要ATP,Mg2+,也能被SAM激活，但并非必需。
Ⅱ类限制性内切核酸酶这类酶的分子量较小. 一般在2-4万道尔顿, 通常由2-4个相同的亚基所组成。
它们的作用底物为双链DNA, 极少数Ⅱ类酶也可作用于单链DNA, 或DNA/RNA杂种双链。
这类酶的专一性强, 它不仅对酶切点邻近的两个碱基有严格要求, 而且对更远的碱基也有要求, 因此, Ⅱ类酶既具有切割位点的专一性, 也具有识别位点的专一性, 一般在识别序列内切割。
切割的方式有平切和交错切, 产生平末端的DNA片段或具有突出粘性末端的DNA 片段(5'或3'粘性末端)。
作用时需要Mg2+作辅助因子, 但不需要ATP和SAM。
Ⅱ类酶与对应的甲基化酶在蛋白亚基上尚未发现有什么关系, 第一个被分离的Ⅱ类酶是Hind Ⅱ。
a.识别位点：绝大多数的II型核酸内切限制酶，都能够识别由4～8个核苷酸组成的特定的核苷酸序列。
我们称这样的序列为核酸内切限制酶的识别序列。
而II型限制酶就是从其识别序列内切割DNA分子的，因此识别序列又称为核酸内切限制酶的切割位点或靶序列。
有些识别序列是连续的(如GATC)，有些识别序列则是间断的(如GANTC)，N是代表任意一种核苷酸碱基切割位点的一个共同特点是，它们具有双重旋转对称的结构形式，换言之，这些核苷酸对的顺序是呈回文结构。
这段序列有两个基本的特征，第一是能够在中间划一个对称轴，两侧的序列两两对称互补配对，第二个特点是两条互补链的5’到3’的序列组成相同，即将一条链旋转1800，则两条链重叠。
b. 切割类型检验了非常大量的实验事例之后发现，由核酸内切限制酶的作用所造成的DNA分子的切割类型，通常是属于下述两种独特的排列方式之一：（1）两条链上的断裂位置是交错地、但又是对称地围绕着一个对称轴排列，这种形式的断裂结果形成具有粘性末端的DNA片段；（2）两条链上的断裂位置是处在一个对称结构的中心，这样形式的断裂是形成具有平末端的DNA片段。
c.产生的末端特征：Ⅱ类限制性内切酶的切割产物有平末端和粘性末端(cohesive end)。
粘性末端是指DNA分子的两端具有彼此互补的一段突出的单链部分, 这一小段单链部分和同一分子的另一端或其它分子末端的单链部分如果互补的话，则能通过互补碱基之间的配对, 形成双链。
并在DNA连接酶的作用下, 使同一DNA分子的两端连接成环状,或使两个分子连成一大的线状分子。
已知有两种不同类型的限制酶都可以产生粘性末端，但一种是形成具有3’粘性末端，例如Pst I酶就是属于这种类型；另一种则是形成具有5’粘性末端，例如EcoR I酶便是此种类型的一个代表。
粘性末端能够通过互补碱基间的配对而重新环化起来，平末端的DNA片段则不易于重新环化。
酶活性单位：1单位限制性内切酶（1 U）通常定义：在建议使用的Buffer及温度下，在20μl（50μl）反应体系中反应1小时，使1g入DNA完全消化所需的酶量.星活性（star ctivity）在非最适的反应条件下，酶的识别特异性降低，产生非特异性带，这种酶切特异性降低的现象，称为星活性。
所谓非最适的反应条件：过量酶、低盐浓度、过量甘油、高pH （8.0以上）、有机溶剂ex：酒精（EcoR I对酒精敏感）、SDS、苯酚、氯仿等。
五.影响限制性核酸内切酶活性的因素1、DNA样品的纯度：蛋白质、苯酚、氯仿、乙醇、EDTA、SDS、NaCl等将影响DNA样品的纯度。
如果DNA样品难以纯化时，可以采取下列方法进行酶切：加大酶的用量，1 mg DNA 用 10U 酶(但是不能超总体积1/10加大反应总体积延长反应时间2、DNA样品的甲基化程度：核酸内切限制酶是原核生物限制—修饰体系的组成部分，因此识别序列中特定核苷酸的甲基化作用，便会强烈地影响酶的活性。
为避免产生这样的问题，在基因克隆中使用的是失去甲基化酶的大肠杆菌菌株制备质粒DNA。
可以利用不同的限制性内切酶对甲基化敏感程度不同，研究不同条件下DNA的甲基化程度。
3、缓冲液性质：标准缓冲液的组份包括：氯化镁、氯化纳或氯化钾、Tris-HCl,ß-巯基乙醇或二硫苏糖醇(DTT)以及牛血清白蛋白（BSA）等。
酶活性的正常发挥，是绝对地需要二价的阳离子，通常是Mg2+。
不正确的NaCl或Mg2+浓度，不仅会降低限制酶的活性，而且还可能导致识别序列特异性的改变。
缓冲液Tris—HCl的作用在于使反应混合物的pH恒定在酶活性所要求的最佳数值的范围之内。
对绝大多数限制酶来说，在pH=7．4的条件下，其功能最佳。
巯基试剂对于保持某些核酸内切限制酶的稳定性是有用的，而且还可保护其免于失活。
但它同样也可能有利于潜在污染杂质的稳定性。
有一部分核酸内切限制酶对于钠离子或钾离子浓度变化反应十分敏感，而另一部分核酸内切限制酶则可适应较广的离子强度的变化幅度。
4、酶切反应的温度DNA酶切反应的温度，是影响核酸内切限制酶活性的另一个重要因素。
不同的核酸内切限制酶，具有不同的最适反应温度，而且彼此之间有相当大的变动范围。
大多数核酸内切限制酶的标准反应温度都是37℃。