基因工程的基本工具知识点

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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T 4 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)生物种类常用方法受体细胞将目的基因插入到Ti 植物动物受精卵将含有目的基因的表+微生物原核细胞Ca 2处理细胞→感受态细胞→重组表达载体DNA 分子与感受态细胞混合→感受态细胞吸收DNA 分子质粒的T-DNA 上→农达载体提纯→取卵转化过程杆菌→导入植物细胞→整合到受体细胞染(受精卵)→显微注射→受精卵发育→获得色体的DNA 上→表达具有新性状的动物(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:。

高中生物基因工程知识点总结

高中生物基因工程知识点总结

高中生物基因工程知识点总结基因工程是现代生物技术的核心内容之一,在高中生物学习中占据着重要的地位。

下面我们就来详细总结一下高中生物基因工程的相关知识点。

一、基因工程的概念基因工程,又称为基因拼接技术或 DNA 重组技术,是指按照人们的意愿,把一种生物的某种基因提取出来,加以修饰改造,然后放到另一种生物的细胞里,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)限制酶能够识别双链 DNA 分子的某种特定核苷酸序列,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。

2、“分子缝合针”——DNA 连接酶根据来源不同,DNA 连接酶分为两类:E·coli DNA 连接酶和T4DNA 连接酶。

E·coli DNA 连接酶只能将双链 DNA 片段互补的黏性末端之间的磷酸二酯键连接起来,而 T4DNA 连接酶既可以连接黏性末端,又可以连接平末端,但连接平末端的效率相对较低。

3、“分子运输车”——载体常用的载体有质粒、λ噬菌体的衍生物、动植物病毒等。

作为载体,需要具备以下条件:(1)能够在受体细胞中稳定保存并自我复制。

(2)具有一个或多个限制酶切点,以便与外源基因连接。

(3)具有标记基因,便于进行筛选。

三、基因工程的基本操作程序1、目的基因的获取(1)从基因文库中获取基因文库包括基因组文库和部分基因文库(如 cDNA 文库)。

(2)利用 PCR 技术扩增目的基因PCR 是一项在生物体外复制特定 DNA 片段的核酸合成技术。

(3)通过化学方法人工合成如果基因比较小,核苷酸序列又已知,可以通过 DNA 合成仪用化学方法直接人工合成。

2、基因表达载体的构建(基因工程的核心)目的基因、启动子、终止子、标记基因等组成基因表达载体。

启动子是 RNA 聚合酶识别和结合的部位,驱动基因转录出 mRNA;终止子终止转录;标记基因用于鉴别和筛选含有目的基因的细胞。

基因工程知识点 超全

基因工程知识点 超全

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-。

《基因工程的基本工具》 知识清单

《基因工程的基本工具》 知识清单

《基因工程的基本工具》知识清单一、限制性内切核酸酶(限制酶)限制酶是基因工程中最重要的工具酶之一。

它就像一把精准的“分子剪刀”,能够识别特定的核苷酸序列,并在特定的位点将 DNA 分子切开。

限制酶具有特异性,不同的限制酶识别的核苷酸序列不同。

例如,EcoRⅠ限制酶识别的序列是 GAATTC,而 BamHⅠ限制酶识别的序列是 GGATCC 。

当限制酶识别到特定序列后,就会在该位点将 DNA 双链切断,形成黏性末端或平末端。

黏性末端是指被切开的 DNA 双链的末端,一条链突出几个碱基,另一条链对应位置凹进去几个碱基,就像“锯齿”一样。

而平末端则是指切开的双链末端是平齐的。

限制酶的发现和应用,为基因工程中对 DNA 进行精确的切割和操作奠定了基础。

二、DNA 连接酶有了“剪刀”将 DNA 切开,还需要“胶水”将它们连接起来,这就是DNA 连接酶的作用。

DNA 连接酶能够将两个具有相同黏性末端或平末端的 DNA 片段连接在一起,形成一个完整的 DNA 分子。

DNA 连接酶连接的是 DNA 片段之间的磷酸二酯键。

在基因工程中,常用的 DNA 连接酶有 E·coli DNA 连接酶和 T4 DNA 连接酶。

E·coli DNA 连接酶只能连接黏性末端,而 T4 DNA 连接酶既能连接黏性末端,也能连接平末端,但连接平末端的效率相对较低。

三、载体在基因工程中,要将目的基因导入受体细胞,就需要一个“运输工具”,这就是载体。

载体需要具备一些特定的条件:1、能够在受体细胞中稳定保存并自我复制。

这样才能保证目的基因在受体细胞中能够长期存在和表达。

2、具有多个限制酶切点,以便插入目的基因。

3、具有标记基因,便于筛选含有目的基因的受体细胞。

常见的载体有质粒、λ噬菌体的衍生物和动植物病毒等。

质粒是一种小型的环状DNA 分子,广泛存在于细菌等原核生物中。

它具有自主复制能力,并且通常含有一些抗生素抗性基因作为标记基因。

《基因工程的基本工具》 讲义

《基因工程的基本工具》 讲义

《基因工程的基本工具》讲义基因工程作为现代生物技术的核心领域,为人类解决许多重大问题提供了强大的手段。

要深入理解基因工程,首先需要了解其基本工具,就如同工匠需要熟悉手中的工具才能打造出精美的作品一样。

一、限制性内切酶限制性内切酶,简称限制酶,是基因工程中的“剪刀”。

它能够识别特定的核苷酸序列,并在特定的位点切割 DNA 分子。

这些酶的发现具有一定的偶然性。

在细菌中,它们被用于抵御外来DNA 的入侵,通过切割入侵的 DNA 来保护自身。

科学家们巧妙地利用了这一特性,将其应用于基因工程中。

限制酶具有高度的特异性,不同的限制酶识别的核苷酸序列不同,切割的位点也不同。

例如,EcoRI 识别的序列是 5' GAATTC 3' ,并在G 和 A 之间切割。

限制酶切割 DNA 产生的末端有两种类型:黏性末端和平末端。

黏性末端是指被切割后的DNA 片段末端有单链突出,就像“粘性的尾巴”,容易相互连接;平末端则是平整的切口。

二、DNA 连接酶有了“剪刀”将 DNA 切断,还需要“胶水”将其连接起来,这就是DNA 连接酶的作用。

DNA 连接酶能够将两个具有相同黏性末端或平末端的 DNA 片段连接在一起,形成一个完整的 DNA 分子。

在基因工程中,常用的 DNA 连接酶有 T4 DNA 连接酶等。

DNA 连接酶连接的是 DNA 片段之间的磷酸二酯键,这是保证DNA 分子结构稳定的重要化学键。

三、载体基因工程中,目的基因需要一个“运输工具”才能进入受体细胞并稳定存在和表达,这个“运输工具”就是载体。

常见的载体有质粒、噬菌体和动植物病毒等。

质粒是一种小型的环状 DNA 分子,存在于许多细菌和酵母菌中。

它具有自主复制能力,并且能够携带一些外源基因。

作为载体,需要具备一些重要的特点。

首先,要有一个或多个限制酶切割位点,以便插入目的基因。

其次,要有标记基因,用于筛选含有目的基因的受体细胞。

例如,氨苄青霉素抗性基因可以用来筛选导入了重组质粒的细菌。

基因工程的基本工具_基因工程的原理及技术_基因工程和蛋白质工程的应用-高中生物知识点

基因工程的基本工具_基因工程的原理及技术_基因工程和蛋白质工程的应用-高中生物知识点

基因工程的基本工具_基因工程的原理及技术_基因工程和蛋白质工程的应用-高中生物知识点·基因工程基因工程三种工具原理及基因工程的四个步骤一、基因工程需要三个工具:1、剪刀:限制酶。

2、针线:DNA连接酶。

3、运输:运载体。

二、基因工程四个步骤:1、目的基因的获取。

2、基因表达载体的构建目的基因与运载体结合。

3、将目的基因导入受体细胞。

4、目的基因的检测与表达。

基因工程又称基因拼接技术和DNA重组技术。

是以分子遗传学为理论基础,以分子生物学和微生物学的现代方法为手段,将不同外构建杂种DNA分子,然后导入活细胞,以改变生物原有的遗传特性、获得新品种、生产新产品。

基因工程技术为基因的结构和功能的研究提供了有力的手段。

基因工程,又称基因操作,DNA重组技术,基因克隆,分子克隆等。

克隆就是来自同一祖先的相同副本或拷贝的集合,而获得同一拷贝的过程则称为克隆化,也就是无性繁殖。

蛋白质工程是研究蛋白质的结构及结构与功能的关系,然后人为地设计一个新蛋白质,并按这个设计的蛋白质结构去改变其基因结构,从而产生新的蛋白质。

1983年,美国生物学家厄尔默首先提出了“蛋白质工程”的概念,随即被广泛接受和采用。

蛋白质工程是以蛋白质结构与功能关系的知识为基础,通过周密的分子设计,把蛋白质改造为合乎人类需要的新的蛋白质。

人们利用分子遗传学的知识和对蛋白质结构的了解,在实验室条件下,设计出全新的优良蛋白质。

利用基因工程生产的胰岛素就是蛋白质工程的第一个成功范例。

由于蛋白质工程是在基因工程的基础上发展起来的,在技术方面有许多同基因工程技术相似的地方,因此人们也把蛋白质工程称为第二代基因工程。

蛋白质工程与基因工程的区别蛋白质工程就是根据蛋白质的精细结构与功能之间的关系,利用基因工程的手段,按照人类自身的需要,定向地改造天然的蛋白质,甚至创造新的、自然界本不存在的、具有优良特性的蛋白质分子。

蛋白质工程自诞生之日起,就与基因工程密不可分。

高中生物基因工程与蛋白质工程知识点总结

高中生物基因工程与蛋白质工程知识点总结

基因工程与蛋白质工程知识点总结一、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。

(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。

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:噬菌体的衍生物、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:编码蛋白质的结构基因。

2.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。

3.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。

《基因工程的基本工具》 知识清单

《基因工程的基本工具》 知识清单

《基因工程的基本工具》知识清单一、限制性内切酶限制性内切酶,又称限制酶,是基因工程中最重要的工具之一。

它就像一把极其精准的“分子剪刀”,能够识别特定的核苷酸序列,并在特定的位点切割 DNA 分子。

限制酶的作用特点具有高度的特异性。

每种限制酶所识别的核苷酸序列通常是回文序列,即从两条链的5'端向3'端读取,序列是相同的。

例如,EcoRⅠ识别的序列是 GAATTC,切割位点就在 G 和 A 之间。

限制酶的切割方式有两种:一种是在识别序列的中轴线两侧进行切割,产生的 DNA 片段末端是平末端;另一种是在中轴线处切割,产生的 DNA 片段末端是黏性末端。

黏性末端因为具有互补的单链,所以在DNA 连接酶的作用下更容易连接。

限制酶在基因工程中的主要用途是切割目的基因和载体,以便于构建重组 DNA 分子。

二、DNA 连接酶有了“剪刀”把 DNA 切开,还需要“胶水”把它们粘起来,这时候就轮到 DNA 连接酶发挥作用了。

DNA 连接酶能够将两个具有相同末端的 DNA 片段连接在一起。

常见的 DNA 连接酶有两种,分别是 E·coli DNA 连接酶和 T4 DNA 连接酶。

E·coli DNA 连接酶只能连接黏性末端,而 T4 DNA 连接酶既可以连接黏性末端,也可以连接平末端,但连接平末端的效率相对较低。

在基因工程中,DNA 连接酶用于将切割后的目的基因和载体连接,形成重组 DNA 分子。

三、载体载体是将外源基因送入受体细胞的“运输工具”。

它需要具备一些特定的条件。

首先,载体要有一个或多个限制酶切点,以便插入目的基因。

其次,载体要有自我复制的能力,或者能整合到受体细胞的染色体 DNA 上,随染色体 DNA 一起复制。

再者,载体要有标记基因,便于重组 DNA分子的筛选。

常见的标记基因有抗生素抗性基因、荧光蛋白基因等。

常见的载体有质粒、噬菌体和动植物病毒等。

质粒是一种小型的环状 DNA 分子,广泛存在于细菌和酵母菌等微生物中。

高中生物选修三基因工程主要知识点

高中生物选修三基因工程主要知识点

高中生物选修三基因工程主要知识点(1.1、1.2)1、基因工程:按照人们的意愿,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。

1、基因工程的三大工具:限制性核酸内切酶—“分子手术刀”;DNA连接酶—“分子缝合针”;基因进入受体细胞的载体—“分子运输车”。

2、限制性核酸内切酶的特点:能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列,并且是每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。

3、限制酶识别序列的特点:反向对称,重复排列。

4、限制酶在原核生物中的作用:切割外源DNA,保护细菌细胞。

5、为什么限制酶不剪切原核生物自身的DNA分子?原核生物本身不含相应特异性序列;对DNA分子进行甲基化修饰。

6、两种常见的DNA连接酶:E·coli DNA连接酶:源自大肠杆菌,只连接黏性末端;T4DNA连接酶:提取自T4噬菌体,两种末端均可连接,连接平末端效率低。

7、DNA连接酶和DNA聚合酶的相同点:都是蛋白质;都能生成3'磷酸二酯键。

不同:前者在两个片段之间形成3'磷酸二酯键,后者只能将单个核苷酸连接到已有片段上;前者不需要模版,后者需要。

8、载体需要满足的条件:有一到多个限制酶切点;对受体细胞无害;导入基因能在受体细胞内复制和表达;有某些标记基因;分子大小合适。

9、质粒:一种裸露的、结构简单、独立于细菌拟核DNA之外,并具有自我复制能力的很小的双链环状DNA分子。

10、标记基因的作用:鉴别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。

11、三类载体:质粒;λ噬菌体的衍生物;动植物病毒。

12、获取目的基因的方法:说法一:从自然界已有的物种中分体(鸟枪法、反转录法)、用人工的方法合成;说法二:从基因文库中获取(鸟枪法、反转录法)、利用PCR技术合成、用化学方法人工合成。

13、基因库:一个物种中全部个体的全部基因的总和;基因文库: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,个个受体菌分别含有这种生物的不同的基因;基因组文库:含有某种生物全部基因的基因文库;部分基因文库:只含有一种生物部分基因的基因文库;cDNA文库:用某种生物发育的某个时期的mRNA反转录产生的多种互补DNA片段,与载体连接后储存在一个受体菌群中。

基因工程的基本工具

基因工程的基本工具
无论真核细胞还是原核细胞其基因均有编码区(能转录mRNA,进而编码蛋白质)与非编码区(不能转录mRNA,不能编码蛋白质),真核细胞基因的编码区可分为外显子(可编码蛋白质)、内含子(不能编码蛋白质)。 而密码子位于mRNA上,起始密码子有AUG(决定甲硫氨酸)和GUG(决定缬氨酸),而终止密码子则有UAA、UAG、UGA,不决定氨基酸
中轴线
要想获得某个目的基因必须要用限制酶切几个切点?可产生几个黏性末端?一个目的基因有几个黏性末端?
要切两个切点,产生四个黏性末端,两个。
如果把两种来源不同的DNA用同一种限制酶来切割,会怎样呢?
会产生相同的黏性末端。
是不是把两者的黏性末端黏合起来,这样就真的合成 重组的DNA分子了?
E·coliDNA连接酶
T4DNA连接酶
功能
大肠杆菌
T4噬菌体
恢复磷酸二酯键
只能连接黏性末端
能连接黏性末端和平末端(效率较低)
相同点
差别
DNA聚合酶和DNA连接酶有何相同点和不同点?
DNA连接酶
DNA聚合酶
连接DNA链
ห้องสมุดไป่ตู้
连接部位
相同点
双链
单链
在两DNA片段之间形成磷酸二酯键
将单个核苷酸加到已存在的核酸片段的3’末端的羟基上,形成磷酸二酯键
实际还不够,还需要DNA连接酶进行连接。
思考题:
2、DNA连接酶——“分子缝合针”
种类:作用部位:
是磷酸二酯键,
将双链 DNA片段“缝合”起来,恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键 ,这样一个重组的DNA分子就形成了。
不是氢键。
E·coliDNA连接酶与T4DNA连接酶比较:
类型

基因工程基础知识

基因工程基础知识

第一章基因工程第一节基因工程概述由于基因工程是在DNA分子水平上进行操作,因此又叫做重组DNA技术。

二.基因工程的基本工具(一)“分子手术刀”——限制性核酸内切酶(简称限制酶)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。

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。

(二)“分子针线”——DNA连接酶1.分类:根据酶的来源不同,可分为E·coliDNA连接酶和T4DNA连接酶两类2.功能:恢复被限制酶切开了的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。

★两种DNA连接酶(E·coliDNA连接酶和T4DNA连接酶)的比较:①相同点:都缝合磷酸二酯键②区别:E.coIiDNA连接酶来源于大肠杆菌,只能使黏性末端之间连接;T4DNA连接酶能缝合两种末端,但连接平末端之间的效率较低。

(三)“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割位点,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.基因工程常用的载体有:质粒、噬菌体和动、植物病毒等。

最早应用的载体是质粒,它是细菌细胞中的一种很小的双链环状DNA分子。

三.基因工程的基本过程(一) 获得目的基因(目的基因的获取)1.获取方法主要有两种:①从自然界中已有的物种中分离出来,如可从基因文库中获取。

②用人工的方法合成。

★获得原核细胞的目的基因可采取直接分离,获取真核细胞的目的基因一般是人工合成。

★人工合成目的基因的常用方法有反转录法和化学合成法。

2.利用PCR技术扩增目的基因(1)PCR的含义: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。

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。

《基因工程及其技术》 知识清单

《基因工程及其技术》 知识清单

《基因工程及其技术》知识清单一、基因工程的概念基因工程,又称为重组 DNA 技术,是指按照人们的愿望,进行严格的设计,通过体外 DNA 重组和转基因等技术,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。

简单来说,基因工程就是在分子水平上对基因进行操作的复杂技术。

二、基因工程的操作工具1、限制性核酸内切酶(限制酶)限制酶能够识别双链 DNA 分子的某种特定核苷酸序列,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。

它主要来源于原核生物,具有特异性,即一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列,并在特定的切点上切割 DNA 分子。

2、 DNA 连接酶DNA 连接酶的作用是将两个具有相同末端的 DNA 片段连接起来,形成磷酸二酯键。

根据来源不同,可分为 E·coli DNA 连接酶和T4DNA 连接酶。

E·coli DNA 连接酶只能连接黏性末端,而 T4DNA 连接酶既能连接黏性末端,又能连接平末端,但连接平末端的效率相对较低。

3、载体常用的载体有质粒、λ噬菌体的衍生物、动植物病毒等。

载体需要具备以下条件:能够在受体细胞中复制并稳定保存;具有一至多个限制酶切点,以便与外源基因连接;具有标记基因,便于重组 DNA 的筛选。

其中,质粒是一种小型环状的双链 DNA 分子,存在于许多细菌以及酵母菌等生物中。

它具有自主复制能力,能在细胞中独立存在并表达所携带的遗传信息。

三、基因工程的基本操作程序1、目的基因的获取目的基因是指编码蛋白质的结构基因。

获取目的基因的方法主要有以下几种:(1)从基因文库中获取基因文库包括基因组文库和部分基因文库(如 cDNA 文库)。

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基因,称为基因文库。

(2)利用 PCR 技术扩增目的基因PCR 全称为聚合酶链式反应,是一项在生物体外复制特定 DNA 片段的核酸合成技术。

《基因工程的工具——酶与载体》 知识清单

《基因工程的工具——酶与载体》 知识清单

《基因工程的工具——酶与载体》知识清单一、基因工程简介基因工程,又称为重组 DNA 技术,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。

它是在分子水平上对基因进行操作的复杂技术,而实现这一技术的关键就在于一系列特殊的工具,其中酶和载体起着至关重要的作用。

二、基因工程中的酶1、限制性核酸内切酶(限制酶)限制酶是能够识别双链 DNA 分子的某种特定核苷酸序列,并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的酶。

限制酶具有特异性,即一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列,并在特定的切点上切割 DNA 分子。

例如,EcoRⅠ限制酶只能识别GAATTC 序列,并在 G 和 A 之间切断磷酸二酯键。

限制酶切割DNA 分子产生的末端有两种类型:黏性末端和平末端。

黏性末端是指被限制酶切开的 DNA 双链的切口,带有几个伸出的核苷酸,它们之间正好互补配对;平末端则是指切口平整,不带有伸出的核苷酸。

2、 DNA 连接酶DNA 连接酶的作用是将两个具有相同末端(如黏性末端或平末端)的 DNA 片段连接起来,形成一个完整的 DNA 分子。

DNA 连接酶与限制酶的作用相反,它通过催化磷酸二酯键的形成,将断开的 DNA 片段重新连接起来。

3、 DNA 聚合酶在基因工程中,DNA 聚合酶常用于 DNA 片段的扩增,如 PCR 技术(聚合酶链式反应)。

PCR 技术中使用的热稳定 DNA 聚合酶(Taq 酶)能够在高温环境下保持活性,不断地将脱氧核苷酸加到引物的 3'端,使 DNA 链得以延伸。

4、反转录酶反转录酶能够以 RNA 为模板合成互补的 DNA 链,即 cDNA。

这在获取目的基因时非常有用,例如从真核生物细胞中提取出mRNA,然后通过反转录酶合成 cDNA,再进行后续的基因操作。

三、基因工程中的载体1、载体的作用载体在基因工程中主要起到运输目的基因的作用,它能够将目的基因导入到受体细胞中,并使其在受体细胞中稳定存在和表达。

《基因工程的基本工具》 讲义

《基因工程的基本工具》 讲义

《基因工程的基本工具》讲义一、基因工程的概述在当今科技飞速发展的时代,基因工程作为一项具有革命性的生物技术,正逐渐改变着我们的生活和未来。

基因工程,简单来说,就是按照人们的意愿,进行严格的设计,通过体外 DNA 重组和转基因等技术,赋予生物新的遗传特性,创造出更符合人类需求的新生物类型和生物产品。

要实现基因工程的目标,就离不开一系列的基本工具。

这些工具就像是建筑工人手中的锤子、钉子和锯子,是基因工程操作中不可或缺的。

接下来,让我们一起深入了解基因工程的基本工具。

二、限制性核酸内切酶(“分子手术刀”)1、来源限制性核酸内切酶主要来源于原核生物。

在原核生物中,它们可以识别特定的核苷酸序列,并在特定的位点切割 DNA 分子,以抵御外来DNA 的入侵。

2、作用特点限制性核酸内切酶具有特异性,能够识别双链 DNA 分子中特定的核苷酸序列,并且使每条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开。

例如,EcoRⅠ限制酶能够识别 GAATTC 序列,并在 G 和 A之间切割。

3、切割结果限制性核酸内切酶切割 DNA 分子后,会产生两种类型的末端:黏性末端和平末端。

黏性末端是指被切割的 DNA 片段的末端带有单链突出部分,就像“胶水”一样,容易重新连接;平末端则是平齐的切口。

三、DNA 连接酶(“分子缝合针”)1、作用DNA 连接酶的作用是将两个具有相同末端的 DNA 片段连接起来,形成一个完整的 DNA 分子。

2、种类常见的 DNA 连接酶有两种:E·coli DNA 连接酶和 T4 DNA 连接酶。

E·coli DNA 连接酶只能连接黏性末端,而 T4 DNA 连接酶既能连接黏性末端,也能连接平末端,但连接平末端的效率相对较低。

四、基因进入受体细胞的载体(“分子运输车”)1、载体的作用载体的主要作用是将目的基因送入受体细胞中,并使其在受体细胞中稳定存在和表达。

2、载体应具备的条件(1)能够在宿主细胞中稳定保存并自我复制。

高中生物选修1-3重点知识点总结,大小考必背!

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高中生物选修1-3重点知识点总结,大小考必背!专题1 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。

(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。

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:λ噬菌体的衍生物、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:编码蛋白质的结构基因。

2. 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。

3. PCR技术扩增目的基因(1)PCR的含义: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。

(5)特点:指数(2^n)形式扩增第二步: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。

《基因工程的基本工具》 讲义

《基因工程的基本工具》 讲义

《基因工程的基本工具》讲义基因工程,这一现代生物技术的核心领域,正以前所未有的速度改变着我们的生活和未来。

要深入理解基因工程,首先得熟悉其基本工具,就如同工匠需要了解自己的工具才能打造出精美的作品一样。

一、限制性内切酶限制性内切酶,也被称为“分子剪刀”,是基因工程中至关重要的工具之一。

它能够识别特定的核苷酸序列,并在特定的位点将DNA 分子切断。

这些特定的核苷酸序列通常具有回文结构,就像镜子中的对称图像。

限制性内切酶的发现,为基因工程的发展奠定了基础。

不同的限制性内切酶识别和切割的位点各不相同,这使得我们可以根据需要选择合适的内切酶来对 DNA 进行精确的切割。

例如,EcoRI 内切酶识别的序列是 GAATTC ,并在 G 和 A 之间切断 DNA 链。

限制性内切酶的高度特异性保证了基因操作的准确性和精确性,避免了对不需要切割的部位造成损伤。

二、DNA 连接酶有了“剪刀”将 DNA 切断,还需要“胶水”将它们重新连接起来,这就是 DNA 连接酶的作用。

DNA 连接酶能够将两个 DNA 片段连接在一起,形成一个完整的DNA 分子。

在基因工程中,常常需要将目的基因与载体 DNA 连接起来,构建重组 DNA 分子。

DNA 连接酶能够催化形成磷酸二酯键,将断开的DNA 链重新连接,恢复其完整性。

常见的 DNA 连接酶有 T4 DNA 连接酶,它具有较强的连接能力,能够连接平末端和黏性末端的 DNA 片段。

三、载体载体,就像是一辆运输基因的“卡车”,负责将目的基因运送到受体细胞中,并使其在受体细胞中稳定存在和表达。

常见的载体有质粒、噬菌体和病毒等。

质粒是一种小型的环状 DNA 分子,广泛存在于细菌等微生物中。

它具有自主复制的能力,并且能够携带一定大小的外源 DNA 片段。

在构建基因工程载体时,需要对质粒进行改造,比如添加一些特殊的基因,如抗性基因,以便于筛选含有重组质粒的细胞。

噬菌体是一种能够感染细菌的病毒,它也可以作为基因工程的载体。

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基因工程的基本工具
1.基因工程突破了 ,实现了不同种生物间的 。

2.不同生物基因能拼接在一起的理论基础是DNA 分子都是由 构成的 ,
并且都遵循 。

3.外源DNA 能在受体细胞表达的理论基础是 。

4.DNA 重组技术的基本工具有 、 和使基因进入受体细胞的 。

5.DNA 连接酶根据来源不同可分为 和 。

只能连接黏性末端,而 既能连接黏性末端也能连接平末端。

6.在基因工程中使用的载体 、 、 。

7.基因工程的概念:基因工程的别名: ;操作环境: ;操作对象: ;操作水平: ;结果: ;优点: 、 、 。

8.基因工程的诞生和发展(1)基础理论的重大突破:① 是遗传物质的证明;②DNA 双螺旋结构和 的确立;③ 的破译。

(2)技术发明使基因工程的实施成为可能:①基因转移载体和 相继发现;
② 技术的发明;③DNA 体外重组得到实现, 获得成功。

(3)基因工程的发展与完善:
①1980年,科学家首次培育出世界上第一个转基因小鼠。

1983年,世界第一例 培育成功,基因工程进入迅速发展阶段。

②1988年 的发明,使基因工程进一步发展和完善。

9.基因重组的三种主要类型(1) :减数第一次分裂 时期,同源染色体上的 间的交叉互换。

(2) :减数第一次分裂 ,非同源染色体上的 的自由组合而组合。

(3) :转基因生物因外源基因导入而获得的新性状是可以遗传的。

10.限制性核酸内切酶(又称限制酶)(1)来源:主要是从 中分离纯化出来的。

(2)功能:能够识别 的某种 ,
并且使每一条链中 部位的两个核苷酸之间的 断开。

(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
11.DNA 连接酶作用:将 “缝合”起来,恢复被 切开的两个核苷酸之间的 。

12.运载体(1)作用:将 送入细胞中。

(2)作为载体具备的条件:①具有一至多个 ,供 ;②携带外源DNA 片段的质粒进入受体细胞后, ,或 。

③具有 ,如: ,供重组DNA 的 和 。

另外,对受体细胞 ;载体DNA 分子大小应 ,以便提取和在体外进行操作,太大就不便操作。

13、质粒是一种裸露的、 、独立于 之外,并具有 能力的双链 DNA 分子。

含有质粒的生物有 和 。

14.结合DNA 复制的过程分析,限制酶和DNA 解旋酶的作用部位分别为 、
15.下图所示过程是 酶作用的结果,该酶识别的碱基序列 及切点
是 ,这体现了该类酶具有 特性。

16.DNA 连接酶与DNA 聚合酶的比较
17.酶的作用部位图解:
(1)作用于a(磷酸二酯键)的酶有:
(2)作用于b(氢键)的酶:
18.不同DNA 分子用同一种限制酶切割形成的黏性末端都 ;同一个DNA 分子用不同限制酶切割,产
生的黏性末端 ;不同限制酶切割形成的黏性末端,如果 则可以相互重新配对连接。

19.细胞膜上的载体与基因工程中的载体的区别:(1)化学本质不同:细胞膜上的载体化学成分是 ;
基因工程中的载体可能是物质,如 ,也可能是生物,如 等。

(2)功能不同:细胞膜上的载体功能是 ;基因工程中的载体是 。

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