分子生物学与基因工程复习提纲
基因工程1-2节 复习提纲
专题一基因工程1、基因工程的原理是,是在水平上进行设计和施工。
2、限制酶主要是从生物中分离纯化出来的。
3、限制酶能够识别双链DNA分子的某种,并且使每一条链中部位的两个核苷酸之间的键断开。
4、限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式:和。
5、DNA连接酶可分为和两大类。
二者都缝合键,但是前者只能连接末端。
6.运载体具备的条件:①有一个至多个,以便于。
②能进行,以便于保持遗传信息的连续性。
③有特殊的,以便于。
7、基因工程中使用的载体有:、和等。
其中最常用的是。
8、质粒本质上是小型环状的。
9、基因工程的基本操作程序主要包括四个步骤:、、、。
10、利用PCR技术扩增目的基因的原理是11、基因工程操作程序的核心步骤是12、构建好的基因表达载体包括、、和四部分。
13、启动子是一段有特殊结构的,是识别和结合的部位,能驱动基因。
终止子也是一段有特殊结构的,位于基因的。
14、标记基因的作用:;常用的标记基因是。
15、将目的基因导入植物细胞时受体细胞既可以是也可以是。
采用最多的方法是,其次还有和等。
16、将目的基因导入动物细胞时最常用的方法是。
此方法的受体细胞必须是。
17、原核生物细胞作为基因工程受体细胞的原因是,其转化方法中要先用处理受体细胞,使其成为细胞,18、目的基因的检测与鉴定(1)首先要检测目的基因是否插入受体细胞染色体DNA上,方法是采用技术。
(2)其次还要检测,方法是采技术。
(3)最后检测目的基因是否翻译成蛋白质,方法是采用。
19、探针本质上是用放射性同位素标记的含有基因的一段DNA单链。
1。
分子生物学和基因工程复习题
分子生物学和基因工程复习题一、名词解释1.分子生物学2。
基因工程3、dna的变性与复性4、细胞学说5、遗传密码的简并性6.DNA半保留复制,半不连续复制7,SD序列8、开放阅读框(orf)9、多顺反子10、蓝白斑筛选11、中心法则12、限制修饰系统13、断裂基因14、单链结合蛋白15、核酶16、密码子家族17、ta克隆18、pcr19、snp20、操纵子学说21、dna重组技术22、减色效应-增色效应23、可变剪接24、反转录25、同尾酶26、加帽反应27、蓝白斑筛选28、表观基因组学29、dna的溶解温度30、dna的大c值31、重叠基因32、引物酶33、逆转录34、限制性内切酶35、载体的选择标记36、dna甲基化37.端粒38、端粒酶39、先导链40、启动子41、反式作用因子42、同义密码子43、多克隆位点(MCS)44、基因组计划45、C值悖论46、顺式作用元件47、胸腺嘧啶二聚体48、宿主限制性修饰49、拓扑异构酶50、DNA溶解51、拓扑异构体52、间隔基因53、,假基因54同源蛋白55,翻译56,多重PCR 57,抗终止58,SD序列59,空tRNA 60,cDNA ace61,分子杂交62,cDNA文库63,载体64,RT-PCR 65,反义RNA 66,扩展tRNA67、起始trna68、探针69、反式剪接70、增强子71、动物基因工程72、基因组73、限制性内切酶74、单顺反子75,密码子76,转录77,RNA干扰78、中心法则79、回环模型80、tatabox81、前导链82、目的基因83、rflp84.种族二、判断1.DNA聚合酶I在大肠杆菌DNA生物合成中主要起聚合作用。
()2、dna半保留复制时,后随链的总体延伸方向与先导链的延伸方向相反。
()3、原核生物dna的合成是单点起始,真核生物为多点起始。
()4.当单亲DNA(3'→ 以5′为模板,子代链的合成方向为5′→ 3',另一个亲本DNA链用作模板5’→3’为模板时,子代链合成方向3’→5’。
分子生物学 复习提纲
分子生物学复习提纲免责声明:本资料仅供临床医学10级学习交流使用,基本覆盖上课重点。
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第一讲基因表达调控(转录水平的调节是基因表达调控的关键)分子生物学:是以生物大分子为研究对象,从分子水平去研究并解释一切生物学现象并在分子水平上改造和利用生物的一门新兴科学。
基因:编码RNA或蛋白质的全部核苷酸序列,包括结构基因和调控基因。
基因组:细胞或生物体中一套完整单倍体的遗传物质的总和,包括所有的基因和基因间区。
结构基因:编码RNA或蛋白质的核苷酸序列。
(原核:多顺反子、无内含子;真核:单顺反子、有内含子)转录单位:从启动子到转录终止子之间的DNA节段。
基因表达:是指DNA携带的遗传信息通过转录传递给RNA,mRNA通过翻译将基因的遗传信息在细胞内得以表达,合成具有生物功能的各种蛋白质的过程。
基因表达调控:是指对基因组中某一基因或一些功能相近的基因表达开启、关闭和表达强度的直接调节。
遗传密码:mRNA上按5’到3’方向排列的每三个核苷酸称遗传密码。
内含子:DNA或RNA中的非编码序列。
外显子:DNA或RNA中的编码序列。
多顺反子:一个结构基因转录产生一条mRNA ,编码几条功能相关的多肽链。
单顺反子:一个结构基因转录产生一条mRNA ,编码一条多肽链的生成。
启动子:是转录开始时RNA聚合酶识别、结合并开始转录起始所需的一段DNA序列。
终止子:提供转录终止信号的一段DNA序列。
增强子:能加强其上游或下游基因转录的DNA序列。
SD序列:mRNA5’端在起始密码子AUG 上游3~11bP处,含A-G 短序列,容易与16S r RNA3’-端含U-C 序列互补配对,称为SD 序列,它对mRNA与核糖体的有效结合并翻译至关重要。
开放阅读框ORF:始于起始密码子并终于终止密码子的一串密码子所组成的核苷酸序列。
基因工程复习提纲
1. 基因工程概念:基因工程是一门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技术方法为手段的新兴交叉学科,它诞生于1973年,其发展十分迅速,新知识、新概念、新技术不断涌现,并广泛渗透到生命科学的各个领域,带动了整个生命科学的发展,是现代生物技术中的核心技术。
它为人类创造新生物开辟了新天地。
2. 基因工程的定义:基因工程是将不同来源的基因(DNA分子),按照工程学的方法进行设计,在体外构建成杂种DNA分子,然后导入受体细胞,并在受体细胞内复制、转录、表达的操作。
基因工程又称DNA重组技术。
3. 基因工程的特点及实施条件:基因工程的最大特点是分子水平上的操作,细胞水平上的表达。
其实施包括四个必要条件:工具酶、基因、载体和受体细胞。
4. 基因工程的基本步骤:(1)分离制取带有目的基因的DNA片段;(2)DNA片段和载体DNA 在体外连接;(3)将重组DNA分子导入合适的受体细胞,并扩增繁殖;(4)从大量的细胞繁殖群体中,筛选出获得了重组DNA分子的重组体克隆;(5)外源基因的表达和产物的分离纯化。
5. DNA复制的特点:(1)DNA的复制是从特定的复制起始点开始并按5’-3’的方向进行;(2)DNA 分子的半保留复制;(3)DNA分子的半不连续复制;(4)DNA分子复制是通过DNA聚合酶及各种相关酶蛋白、蛋白因子的协同有序的工作完成的;(5)DNA分子复制具有高度的精确性和准确性。
6. DNA的变性、复性与杂交:在高温、强碱及某些试剂存在的条件下,双链DNA分子氢键断裂,两条链完全分离,形成单链DNA分子,这种情况称为DNA变性。
DNA的复性是指变性DNA在适当的条件下,二条互补链全部或部分恢复到天然双螺旋结构的现象,它是变性的逆转过程。
热变性DNA一般经缓慢冷却后即可复性,此过程称之为“退火”。
杂交的基本原理是应用核酸分子的变性和复性的性质,使来源不同的DNA(或RNA)片段按碱基互补关系形成杂交双链分子。
基因工程复习提纲
1.1 DNA重组技术的基本工具一、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,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。
概念分析①基因工程技术的原理:基因重组②目的:创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。
③操作水平:DNA分子水平④操作环境:体外⑤优点:克服远缘杂交不亲和障碍,定向改造生物性状从结构上分析,为什么不同生物的DNA能够重组?(1)DNA的基本组成单位都是四种脱氧核苷酸。
(2)双链DNA分子的空间结构都是规则的双螺旋结构(1)基因是控制生物性状的独立遗传单位。
(2)遗传信息的传递都遵循中心法则。
(3)生物界共用一套遗传密码。
二、基础理论和技术的发展催生了基因工程(一)基础理论的重大突破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,梅赛尔松和斯塔尔用实验证明了DNA的半保留复制。
中心法则阐明了遗传信息流动的方向。
③遗传密码的破译人们认识到,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。
(二)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工具酶的发现科学家发现了多种限制酶、连接酶、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④DNA体外重组的实现⑤重组DNA表达实验的成功 1973年,博耶和科恩选用仅含单一EcoRI酶切位点的载体质粒pSC101,使之与非洲爪蟾核糖体蛋白基因的DNA片段重组。
(完整版)分子生物学与基因工程复习资料
(完整版)分子生物学与基因工程复习资料分子生物学与基因工程绪论1、分子生物学与基因工程的含义从狭义上讲,分子生物学主要是研究生物体主要遗传物质-基因或DNA的结构及其复制、转录、表达和调节控制等过程的科学。
基因工程是一项将生物的某个基因通过载体运送到另一种生物的活体细胞中,并使之无性繁殖和行使正常功能,从而创造生物新品种或新物种的遗传学技术。
2、分子生物学与基因工程的发展简史,特别是里程碑事件,要求掌握其必要的理由上个世纪50年代,Watson和Crick提出了的DNA双螺旋模型;60年代,法国科学家Jacob和Monod提出了的乳糖操纵子模型;70年代,Berg首先发现了DNA连接酶,并构建了世界上第一个重组DNA分子;80年代,Mullis发明了聚合酶链式反应(Polymerase Chain Reaction,PCR)技术;90年代,开展了“人类基因组计划”和模式生物的基因组测序,分子生物学进入“基因组时代”3、分子生物学与基因工程的专业地位与作用。
核酸概述1、核酸的化学组成2、核酸的种类与特点:DNA和RNA的区别(1)DNA含的糖分子是脱氧核糖,RNA含的是核糖;(2)DNA含有的碱基是腺嘌呤(A)、胞嘧啶(C)、鸟嘌呤(G)和胸腺嘧啶(T),RNA含有的碱基前3个与DNA完全相同,只有最后一个胸腺嘧啶被尿嘧啶(U)所代替;(3)DNA通常是双链,而RNA主要为单链;(4)DNA的分子链一般较长,而RNA分子链较短。
3、DNA作为遗传物质的直接和间接证据;间接:(1)一种生物不同组织的细胞,不论年龄大小,功能如何,它的DNA含量是恒定的,而生殖细胞精子的DNA含量则刚好是体细胞的一半。
多倍体生物细胞的DNA含量是按其染色体倍数性的增加而递增的,但细胞核里的蛋白质并没有相似的分布规律。
(2)DNA在代谢上较稳定。
(3)DNA是所有生物的染色体所共有的,而某些生物的染色体上则没有蛋白质。
(4)DNA通常只存在于细胞核染色体上,但某些能自体复制的细胞器,如线粒体、叶绿体有其自己的DNA。
生物分子学复习提纲
分子生物学复习提纲(附考试原题)一、了解基因工程的主要研究成就。
(一)植物基因工程当前已鉴定和克隆化的植物基因有数百种,重组植物的野外试验已达千余宗。
与农业中的除草剂、抗昆虫、抗病(抗真菌、抗病毒)、抗不良环境因素、提高产量的光合作用、以及提高蛋白质有关。
(二)动物基因工程最突出——转基因动物及其发展。
1983年美国将生长激素基因注入小鼠受精卵——超级鼠。
缺点在于其盲目性。
外源性DNA引入受体细胞后可随机地插入受体细胞基因组中的任意位置,容易导致内源性有利基因的破坏和识货或激活有害基因。
表达水平难以预料。
目标:提高基因正常转化的效率,实现基因的定位整合。
(三)基因工程多肽药物与疫苗多肽药物:人胰岛素、人生长激素、干扰素、白细胞介素、组织血纤维蛋白溶酶原激活剂、肿瘤坏死因子、集落刺激因子……疫苗:细菌疫苗:麻风杆菌、百日咳杆菌、淋球菌……病毒疫苗:乙肝、甲肝、带疱、巨细胞病毒……寄生虫疫苗:疟原虫、利什曼虫、血吸虫……(四)基因诊断与基因治疗原指遗传性疾病的诊断,主要利用DNA探针(单链DNA小片段用核素、酶、荧光分子或化学催化剂等标记,之后同被检测的DNA中的同源互补杂交,从而检出所要查明的DNA)技术。
如诊断镰贫、地贫,也可诊断传染性疾病如结核。
多聚酶链反应PCR是一种体外扩增特异性DNA片段的技术。
基因治疗一般指将正常外源基因导入生物体靶细胞内以弥补所缺失的基因、关闭或降低异常表达的基因,以达到治疗遗传性疾病的目的。
方法普片采用逆转录病毒作为载体的基因导入法。
作为载体的逆转录病毒已缺失功能蛋白基因。
目前研究多属于单基因缺陷引起的遗传疾病基因治疗,如血友病,贫血等。
肿瘤和传染病也在研究。
(五)环境检测与净化环境监测:可用基因探针或PCR技术检测水中微生物。
环境净化:重组质粒导入细菌,降解有机物、农药等——超级菌;促进酶工业进步,提升经济效益等。
*二、掌握分子生物学的中心法则。
*三、掌握核酸的基本组成成分、基本性质。
分子生物学复习提纲
分子生物学复习提纲分子生物学复习提纲一、重组DNA技术1、基本概念1)DNA克隆:获得DNA相同副本或拷贝的过程。
2)基因工程:实现基因克隆所用的方法及相关的工作称基因工程,又称重组工艺学。
3)限制性核酸内切酶:是一类能识别双链DNA分子中的某些特定核苷酸序列,并由此切割DNA双链结构的核酸内切酶。
4)DNA载体:携带目的基因,实现其无性繁殖或表达有意义的蛋白质所采用的一些DNA分子。
5)DNA体外重组:在DNA连接酶的催化作用下,将外源DNA分子(目的基因)与载体DNA分子连接成一个重组分子的过程。
6)粘性末端:在双链DNA分子的末端,有一条链的3’或5’端比另一条链的3’或5’端要长,这样的双链DNA分子的末端称为粘性末端。
7)基因组DNA文库:存在于转化细胞内由克隆载体所携带的所有基因组DNA的集合。
2、重组DNA技术的基本过程1)分2)切3)接4)转5)筛6)表达3、重组DNA技术中常用工具酶有哪些?各有什么特点和作用。
限制性核酸内切酶:识别特异序列,切割DNA。
DNA连接酶:催化DNA中相邻的5´磷酸基和3´羟基末端之间形成磷酸二酯键,使DNA切口封合或使两个DNA分子或片段连接。
DNA聚合酶:以DNA为模板合成双链DNA分子。
4、作为基因工程载体所需具备的基本条件:1)能自主复制2)有多个单一酶切位点,称为多克隆位点(MCS),利于外源DNA分子插入3)具有两个以上的选择性遗传标记,便于重组体的筛选和鉴定4)分子量小,以容纳较大的外源DNA5)拷贝数高6)具有较高的遗传稳定性人工染色体载体包含的调控元件7、人工接头有什么特点?有什么用途?人工接头特点:有限制性核酸内切酶的酶切位点人工接头用途:在平末端上形成粘性末端8、宿主细胞应具备的条件1)处于感受态2)对载体无严格限制3)限制酶和重组酶缺陷4)不对外源DNA进行修饰5)能表达重组体所提供表型特征9、原核表达体系有什么特点?其优点:简单、迅速、经济、适合大规模生产。
生物技术制药期末复习提纲
生物技术制药期末复习提纲
一、分子生物学
1.克隆技术:反应机理、克隆流程以及克隆技术的应用
2.基因工程:基因分子的识别、基因突变以及基因工程的应用
3.基因转录与转译:基因转录反应的步骤、转录末端修饰以及基因转录和转译的应用
4.基因表达:基因表达技术的基本原理、转录组研究方法以及应用
二、制药技术
1.生物技术制药:生物技术制药的优势、研发流程以及生物技术制药的应用
2.双孢制药:双孢药物的原理、双孢药物的药动学以及双孢药物的应用
3.化学合成制药:化学合成制药的优势、合成流程以及化学合成制药的应用
4.生物制药:生物制药的优势、研发流程以及生物制药的应用
三、制药公司
1.实验室:实验室设备、实验室运行方式以及实验室的重要性
2.生物制造:生物制造原理、生物制造过程以及应用
3.GMP质量控制:GMP质量控制的基本原则、GMP系统的运行原理以及GMP的应用
四、再生医学
1.再生植入物:再生植入物的分类、再生植入物的研发过程以及再生植入物的应用
2.细胞培养:细胞培养技术的基本原理、细胞培养的研究方法以及细胞培养的应用
3.细胞治疗:细胞治疗的优势、细胞治疗的产品开发过程以及细胞治疗的应用
五、细胞分子生物学。
分子生物学复习提纲
分子生物学一、名词解释1. 中心法则是指遗传信息从DNA传递给RNA,再从RNA传递给蛋白质,即完成遗传信息的转录和翻译的过程。
也可以从DNA传递给DNA,即完成DNA的复制过程。
2. 半保留复制是亲代的两条链解开,每条链作为新链的模板,从而形成两个子代DNA分子,每一个子代DNA分子包含一条亲代链和一条新合成的链。
3. 重组除了被复制之外,细胞DNA还能发生重排,产生具有不同架设甚至新基因的新分子。
这一性质被泛称为重组。
4. 突变DNA序列中可遗传的改变称为突变。
5. 等位基因同源染色体含有以相同顺序出现的相同基因,这些基因不一定完全相同,他们在序列和功能上可能有少许差异,这些基因被称为等位基因6. 同源染色体在二倍体生物中对等的染色体叫做同源体或同源染色体。
二、选择题1. RNA聚合酶核心酶α、β和β’ 亚基一起构成了RNA聚合酶核心。
2. 碱基比例计算①双链DNA分子中,两互补碱基相等;任意两个不互补碱基之和恒等,各占碱基总数的50%,且不互补碱基之和的比值等于1.②双链DNA分子中A+T/G+C等于其中任何一条链的A+T/G+C③双链DNA分子中,互补的两条链中A+G/T+C互为倒数.即两不互补碱基之和的比值等于另一互补链中这一比值的倒数.④双链的DNA分子中,A+T占整个DNA分子碱基总数的百分比等于其中任何一条链中A+T 占该链碱基总数的比例3. PCR程序设定长的引物,非常容易引起发夹结构,或者其他互补情况,最后形成二聚体,引物CG含量到55%会稳定很多。
PCR聚合酶链式反应,用于体外扩增所需要的目的片段。
①DNA一般为双链。
首先,我们需要把它进行解链,从而产生两条单链,让引物结合上去。
达到复制的目的。
一开始我们设置的高温,刚好能够使得DNA双链解体。
约94~98℃,用3到5min即可。
此反应中我们用的TAQ酶,嗜热杆菌中提取的DNA聚合酶,也是高温启动的,初始的高温适合其开始在体系中的活性,但是约15分钟的高温会导致其半衰期,从而失去活性,使得反应效率降低,所以高温的时间不宜过长。
分子生物学复习提纲资料讲解
分子生物学复习提纲1绪论证明基因就是DNA的实验。
中心法则的内容2 核苷酸的组成与结构(DNA RNA 组成结构)Chromosome Genome chromatin nucleotide pyrimidine purine Histon e真核细胞染色体的组成组蛋白的性质构成染色体的非组蛋白C value C value paradox Overlapping genes真核细胞DNA序列大致可分为3类:不重复序列中度重复序列高度重复序列Nucleosome组成DNA包装成染色体的过程chromatin structure 10nm fiber 30nm fiber原核细胞DNA的特点Semiconservative replication Replicon Semidiscontinuous replication SSB 蛋白DNA helicase Okazaki fragment PrimaseDNA的一级结构二级结构的特点A-B-Z-DNA的比较Z-DNA如何调控转录的DNA的高级结构为什么在DNA中通常只发现A—T和G—C碱基配对?那些条件可以促使DNA退火?DNA复制的主要方式(线性环状分几种类型)复制的起点方向速度原核生物复制的特点、过程DNA polymerase(原核真核)Klenow 酶DNA repair大肠杆菌中DNA的修复系统Mismatch repair Base excision repair Nucleotide excision repair Direct repair SOS repairTransposon 分类结构特征转座机制遗传效应真核生物中的转座子Ac element Ds element3转录Transcription translation sense strand coding strand template strand antisense strand Antisense gene Pseudogene initiator转录的基本过程(模板识别起始延伸终止)RNA polymerase 组成core enzyme holoenzyme σ亚基真核生物种三类RNA polymerase转录起始复合物的转换Promoter terminator transcription unit transcription factor core promoter initiation elongation termination转录起点真核原核生物启动子的结构原核生物转录的过程真核生物RNA polymerase I RNA polymerase II RNA polymerase III的启动子的结构RNA polymerase II 指导的基因转录过程-10 -35 区的最佳距离Enhancer 特点功能Upstream promoter element upstream activating sequence真核生物与原核生物mRNA的特征比较Cap ployA Cistron依赖、不依赖ρ因子的终止子抗终止作用Intron exon RNA splicing heterogeneous nuclear RNA ORF、splicesomeAlternative splicing生物体内的内含子的种类不同内含子的加工机制RNA editing snoRNA RNA processing Ribozyme GU-AG rule hnRNP4 翻译cognate RNA genetic codon mutation frameshift mutation Nonsense mutation codon biasinitiation codon terminator codon null mutation密码的性质简并性degeneracySynonymous codon wobbletRNA的结构种类ribosome 结构功能氨酰tRNA合成酶作用机制rRNA 种类为什么rRNA和tRNA分子比mRNA分子稳定?翻译的机制protein translocation 蛋白质前提的加工修饰蛋白质合成抑制剂蛋白质的转运降解Ubiquitin Molecular chaperone Signal peptide leader peptide5 原核真核基因表达调控Constitutive expression Negative regulation Repressor induction repression Regulator gene AttenuationGene expression coactivator inducer inducible gene negative/positive control negative/positive inducible Negative/positive repressible regulator gene structural gene pppGpp(ppGpp)operon operatorLactose operon 结构调控机制色氨酸操纵子的结构及调控机制Leucine zippe zinc fingercis-acting elements trans-acting factor Transcription factor Gene family interrupted gene euchromatin gene cluster housekeeping gene hypersensitive site真核生物DNA水平上的基因表达调控染色质结构对基因表达的影响基因的丢失基因的扩增基因的重排DNA的甲基化DNA甲基化乙酰化与基因的活性调控真核生物与原核生物在基因转录、翻译及DNA空间结构方面存在的差别?常见的顺式作用元件有哪些怎样作用的转录因子的DNA结合域分别有哪些,各自的作用特点是什么?分子生物学研究方法及实验技术cloning RNAi cDNA/genomic library Gene chip Transformation Hybridization Proteome probeYeast artificial chromosome plasmid Physical map ligation cloning vector expression vectorVector PCR blotting Restriction and modification DNA ligase denaturation endonuclease gene knockout蓝白斑筛选(α互补实验)重组DNA操作的基本步骤是什么基因工程中良好载体的条件分子杂交的原理southern northern blotting步骤基因工程常用的几种酶各自的作用特点质粒DNA 基因组DNA 提取的方法有哪些提取过程中常见试剂的作用PCR反应过程反应体系基本要素组成利用双脱氧末端终止法(Sanger法)测定DNA一级结构的原理与方法?对天然质粒的人工构建主要表现在哪些方面?。
分子生物学与基因工程复习提纲
分子生物学与基因工程复习提纲第一章绪论1、分子生物学简史理论上的三大发现生物的遗传物质是DNADNA双螺旋模型遗传信息的传递方式技术上的三大发现基因操作的工具酶的发现载体的应用逆转录酶的发现2、证明遗传物质是DNA的三大经典实验肺炎双球菌转化实验噬菌体感染实验病毒重建实验3、1953年,Watson/Crick 提出了DNA双螺旋结构模型。
4、遗传信息的传递方式的发现1961 年Monod 和Jacob 提出了操纵子学说;1964 年Nirenberg 等提出了“三联体密码说”;Crick 提出了遗传信息流向和表达的中心法则。
5、限制性核酸内切酶的定义、特点以及在基因工程中的意义;DNA连接酶6、克隆载体和表达载体第二章染色体与DNA1、核酸、核苷酸、核苷、碱基、嘌呤、嘧啶、DNA、RNA、磷酸二酯键2、染色体、核小体、组蛋白、非组蛋白3、基因组大小与C值矛盾、重复序列4、真核基因组结构的特点;与原核基因组的差异5、DNA双螺旋结构的要点、氢键、碱基堆集力、A、B、Z型结构6、超螺旋结构、正/负超螺旋7、DNA复制、半保留复制、半不连续复制、冈崎片段、拓扑异构酶、Klenow片段8、真核生物DNA复制的特点9、转座、转座子、转座子的分类和共同特点、转座的遗传效应第三章RNA合成1、转录、转录泡、有义链、反义链、RNA聚合酶2、启动子、终止子、增强子、依赖ρ因子的终止、不依赖ρ因子的终止3、原核生物转录的过程4、真核生物mRNA转录后的加工5、真核生物成熟mRNA的结构特点第四章蛋白质的合成1、遗传密码、密码子、反密码子、密码子偏好性、简并性2、起始密码子:AUG 终止密码子:UAA、UAG、UGA3、错义突变、无义突变、同义突变、移码突变4、tRNA的结构:两个关键部位3ˊ端CCA:接受氨基酸,形成氨酰-tRNA;与mRNA的结合部位—反密码子。
5、SD序列、反SD序列6、蛋白质合成过程(翻译的过程)7、蛋白质转运的机制、信号肽第五章基因表达调控1、基因组、管家基因、组成性表达、可诱导基因(奢侈基因)、诱导、阻遏2、操纵子、顺势作用元件、反式作用因子3、原核生物基因调控模型乳糖操纵子调控的机制:阻遏蛋白负调控以及CAP正调控色氨酸操纵子调控的机制:反馈抑制和衰减子调控4、RNA干扰、小干扰RNA(siRNA)、微小RNA (miRNA)第六章基因工程的酶学基础1、限制性内切酶、DNA连接酶、DNA聚合酶和反转录酶、DNA修饰酶、外切核酸酶、单链内切核酸酶、RNA酶2、回文序列、II型限制性内切酶、粘性末端、同工酶、同尾酶、同裂酶3、TaqDNA聚合酶的特点以及在PCR中的应用第七章基因工程载体1、载体、克隆载体、表达载体2、质粒、噬菌体、柯斯质粒、酵母人工染色体、细菌人工染色体3、标记基因(报告基因)、插入失活、α-互补、蓝白斑筛选4、质粒作为基因工程载体的优点5、碱变性抽提法提取质粒的原理6、穿梭载体第八章基因操作的主要技术原理1、提取核酸的一般程序2、碱变性法提取质粒DNA的步骤3、核酸浓度与纯度测定的方法:紫外吸收4、核酸电泳:琼脂糖电泳、脉冲场凝胶电泳第九章目的基因的获取1、PCR的原理和步骤2、基因组文库、cDNA文库、鸟枪法、DNA化学合成第十章基因工程的操作过程1、表达载体的结构特征2、将目的基因导入受体:植物:农杆菌转化法、基因枪法、花粉管通道法动物:显微注射法微生物:化学转化法、电转化法3、重组子筛选:双抗生素法、蓝白斑筛选4、重组子鉴定:核酸分子杂交法裂解细菌电泳鉴定分子大小限制性内切酶法PCR法基因产物检测法序列分析5、Northern杂交、Southern杂交、Western Blot、Elisa(酶联免疫吸附)第十一章基因工程的应用1、植物基因工程2、动物基因工程3、基因工程药物4、基因治疗5、基因工程与环保第十二章基因工程及其产品安全性管理1、基因工程产品对人类健康的影响2、基因工程产品对生态系统的影响3、基因工程生态安全性评价的指标复习题:简答题:1、分子生物学历史上,具有重要意义的理论上和技术上的三大发现分别是什么?2、什么叫转座子?列举转座子的类型及其共同特点。
分子生物学期末考试复习提纲(刘进元)
分子生物学复习提纲H克隆载体H1质粒载体的设计1、线性载体片段自身环化所形成空质粒载体。
自环化载体可以通过转化克隆中销量提取质粒,然后进行酶解以及随后的琼脂糖凝胶电泳分析,但是不方便进行大规模筛选。
2、pBR322是最早开发出来的质粒载体,其包含两个抗生素基因,如果目的DNA片段插入到这两个基因的任意一个编码区内,就会发生插入失活,继而可以通过由转化子所显示的抗生素抗性来鉴定重组体。
3、通过在转化和铺板的操纵中对于不同抗生素敏感性的菌株来进行重组型检测,过程较常规。
4、蓝白斑筛选(重点):利用一种蓝色化合物的形成作为指示剂,在此情况下失活的基因是lacZ,which编码β-半乳糖苷酶,受乳糖启动子的调控。
当大肠杆菌表达lac阻抑物的时候,载体上的lacZ基因由IPTG(异丙基-β-D-硫代半乳糖苷)诱导表达,形成的酶可以利用底物(X-gal)形成一种蓝色化合物。
但如果重组质粒中的lacZ位点发生了插入失活,那么就不能形成蓝色菌落。
具体操作见书上92页。
5、多克隆位点,第一个部分有多个限制酶酶切位点,这一个区域称作MCS(蓝色斑就是没有插入片段,白色斑就是插入片段。
)目的DNA的插入在这些多克隆位点中的任意一个位点或者两个位点之间,都会使lacZ‘基因失活,并且在适宜的平板上产生白色菌落。
所以MCS让选择位点用于克隆的限制酶有一定的灵活性。
6、pUC载体附近有启动子,所以可以用来转录插入的DNA,从而可以表达插入基因的表达效果。
7、为了表达插入的目标基因,需要有相同定位(和lacZ‘基因)的可读框,并且是连续不间断的,这样在表达之后就会产生融合蛋白。
H2 噬菌体载体1、侵染大肠杆菌的λ噬菌体可以用作科伦载体,噬菌体颗粒将他的线性DNA注入细胞,DNA从而连成环状,然后DNA复制组装成噬菌体颗粒并且随细胞裂解释放到细胞外面,造成细胞死亡(裂解期),但如果是通过特异性位点进行整合进宿主基因组,就可以进行长期的插入表达(溶原性)。
基因工程复习提纲
名词解释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.断裂基因(split gene):真核生物结构基因,由若干个编码区和非编码区互相间隔开但又连续镶嵌而成,去除非编码区再连接后,可翻译出由连续氨基酸组成的完整蛋白质,这些基因称为断裂基因(split gene)。
3.基因组: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。
4.DNA复制:是指DNA双链在细胞分裂以前进行的复制过程,复制的结果是一条双链变成两条一样的双链(如果复制过程正常的话),每条双链都与原来的双链一样。
这个过程是通过名为半保留复制的机制来得以顺利完成的。
5.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。
6.启动子:是RNA聚合酶结合位点周围的一组转录控制组件,位于结构基因5'端上游的DNA序列,控制基因表达(转录)的起始时间和表达的程度。
据其作用方式及功能分为三类:组成型启动子(在多数或全部组织中保持持续的活性)、特异型启动子(组织特异性或者发育时期的特异性)和诱导型启动子(受外界化学或物理信号调控)。
7.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。
8.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。
9.基因工程:在体外将外源基因进行切割并与一定的载体连接,构成重组DNA分子并导入相应受体细胞,使外源基因在受体细胞中进行复制、表达,使目的基因大量扩增或得到相应基因的表达产物或进行定向改造生物性状。
分子生物学与基因工程主要知识点
分子生物学与基因工程复习重点第一讲绪论1、分子生物学与基因工程的含义从狭义上讲,分子生物学主要是研究生物体主要遗传物质-基因或DNA的结构及其复制、转录、表达和调节控制等过程的科学。
基因工程是一项将生物的某个基因通过载体运送到另一种生物的活体细胞中,并使之无性繁殖和行使正常功能,从而创造生物新品种或新物种的遗传学技术。
2、分子生物学与基因工程的发展简史,特别是里程碑事件,要求掌握其必要的理由上个世纪50年代,Watson和Crick提出了的DNA双螺旋模型;60年代,法国科学家Jacob和Monod提出了的乳糖操纵子模型;70年代,Berg首先发现了DNA连接酶,并构建了世界上第一个重组DNA分子;80年代,Mullis发明了聚合酶链式反应(Polymerase Chain Reaction,PCR)技术;90年代,开展了“人类基因组计划”和模式生物的基因组测序,分子生物学进入“基因组时代”;目前,分子生物学进入了“后基因组时代”或“蛋白质组时代”。
3、分子生物学与基因工程的专业地位与作用:从专业基础课角度阐述对专业课程的支撑作用第二讲核酸概述1、核酸的化学组成(图画说明)2、核酸的种类与特点:DNA和RNA的区别(1)DNA含的糖分子是脱氧核糖,RNA含的是核糖;(2)DNA含有的碱基是腺嘌呤(A)、胞嘧啶(C)、鸟嘌呤(G)和胸腺嘧啶(T),RNA含有的碱基前3个与DNA完全相同,只有最后一个胸腺嘧啶被尿嘧啶(U)所代替;(3)DNA通常是双链,而RNA主要为单链;(4)DNA的分子链一般较长,而RNA分子链较短。
3、DNA作为遗传物质的直接和间接证据;间接:(1)一种生物不同组织的细胞,不论年龄大小,功能如何,它的DNA含量是恒定的,而生殖细胞精子的DNA含量则刚好是体细胞的一半。
多倍体生物细胞的DNA含量是按其染色体倍数性的增加而递增的,但细胞核里的蛋白质并没有相似的分布规律。
(2)DNA在代谢上较稳定。
基因工程操作复习提纲
基因工程操作复习提纲一、考试题型选择题、判断题、填空题、问答题二、提纲(重点在于理解、熟悉操作过程原理,了解操作注意事项)什么是基因工程、基因工程主要操作流程、基因工程的主要应用?基因工程:是将不同来源的基因(DNA分子),按照工程学的方法进行设计,在体外构建成杂种DNA分子,然后导入受体细胞,并在受体细胞内复制、转录、表达的操作。
基因工程又称DNA重组技术。
操作流程:(1)目的基因的获取:从复杂的生物基因组中,经过酶切消化或PCR 扩增等步骤,分离出带有目的基因的DNA片断。
(2)重组体的制备:将目的基因的DNA片断插入到能自我复制并带有选择性标记(抗菌素抗性)的载体分子上。
(3)重组体的转化:将重组体(载体)转入适当的受体细胞中。
(4)克隆鉴定:挑选转化成功的细胞克隆(含有目的基因)。
(5)目的基因表达:使导入寄主细胞的目的基因表达出我们所需要的基因产物。
应用:医药业:疾病的预防;病的诊断;病的治疗农业及食品工业: 提高作物抗性;改良作物品质;延长果实货架期;用农作物生产药物畜牧业;加工食品环境: 环境检测;环境净化什么是基因?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。
什么是质粒?质粒的分类和性质?质粒是一种裸露的,结构简单,独立于细菌DNA之外,并具有自我复制能力的双链环状DNA分子。
分类:两种复制类型:紧密控制型和松弛控制型克隆质粒载体;多功能质粒载体;穿梭质粒载体性质:质粒DNA的分子特性;质粒的复制类型;质粒的不亲和性;转移性。
碱法提取大肠杆菌中质粒的操作步骤、注意事项及使用试剂的用途?步骤:1. 培养细菌扩增质粒将携带pBR322质粒的大肠杆菌接种于含2 ~ 5mL 氯霉素的LB液体培养基中,37℃摇床培养24h左右。
2. 收集菌体和裂解细菌(1)取1.5mL培养液置Eppendorf管内,离心,10000r/min,5min,弃去上清,保留菌体沉淀。
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分子生物学与基因工程复习提纲
第一章绪论
1、分子生物学简史
理论上的三大发现
生物的遗传物质是DNA
DNA双螺旋模型
遗传信息的传递方式
技术上的三大发现
基因操作的工具酶的发现
载体的应用
逆转录酶的发现
2、证明遗传物质是DNA的三大经典实验
肺炎双球菌转化实验
噬菌体感染实验
病毒重建实验
3、1953年,Watson/Crick 提出了DNA双螺旋结构模型。
4、遗传信息的传递方式的发现
1961 年Monod 和Jacob 提出了操纵子学说;
1964 年Nirenberg 等提出了“三联体密码说”;
Crick 提出了遗传信息流向和表达的中心法则。
5、限制性核酸内切酶的定义、特点以及在基因工程中的意义;DNA连接酶
6、克隆载体和表达载体
第二章染色体与DNA
1、核酸、核苷酸、核苷、碱基、嘌呤、嘧啶、DNA、RNA、磷酸二酯键
2、染色体、核小体、组蛋白、非组蛋白
3、基因组大小与C值矛盾、重复序列
4、真核基因组结构的特点;与原核基因组的差异
5、DNA双螺旋结构的要点、氢键、碱基堆集力、A、B、Z型结构
6、超螺旋结构、正/负超螺旋
7、DNA复制、半保留复制、半不连续复制、冈崎片段、拓扑异构酶、Klenow片段
8、真核生物DNA复制的特点
9、转座、转座子、转座子的分类和共同特点、转座的遗传效应
第三章RNA合成
1、转录、转录泡、有义链、反义链、RNA聚合酶
2、启动子、终止子、增强子、依赖ρ因子的终止、不依赖ρ因子的终止
3、原核生物转录的过程
4、真核生物mRNA转录后的加工
5、真核生物成熟mRNA的结构特点
第四章蛋白质的合成
1、遗传密码、密码子、反密码子、密码子偏好性、简并性
2、起始密码子:AUG 终止密码子:UAA、UAG、UGA
3、错义突变、无义突变、同义突变、移码突变
4、tRNA的结构:两个关键部位
3ˊ端CCA:接受氨基酸,形成氨酰-tRNA;
与mRNA的结合部位—反密码子。
5、SD序列、反SD序列
6、蛋白质合成过程(翻译的过程)
7、蛋白质转运的机制、信号肽
第五章基因表达调控
1、基因组、管家基因、组成性表达、可诱导基因(奢侈基因)、诱导、阻遏
2、操纵子、顺势作用元件、反式作用因子
3、原核生物基因调控模型
乳糖操纵子调控的机制:阻遏蛋白负调控以及CAP正调控
色氨酸操纵子调控的机制:反馈抑制和衰减子调控
4、RNA干扰、小干扰RNA(siRNA)、微小RNA (miRNA)
第六章基因工程的酶学基础
1、限制性内切酶、DNA连接酶、DNA聚合酶和反转录酶、DNA修饰酶、外切核酸酶、单链内切核酸酶、RNA酶
2、回文序列、II型限制性内切酶、粘性末端、同工酶、同尾酶、同裂酶
3、TaqDNA聚合酶的特点以及在PCR中的应用
第七章基因工程载体
1、载体、克隆载体、表达载体
2、质粒、噬菌体、柯斯质粒、酵母人工染色体、细菌人工染色体
3、标记基因(报告基因)、插入失活、α-互补、蓝白斑筛选
4、质粒作为基因工程载体的优点
5、碱变性抽提法提取质粒的原理
6、穿梭载体
第八章基因操作的主要技术原理
1、提取核酸的一般程序
2、碱变性法提取质粒DNA的步骤
3、核酸浓度与纯度测定的方法:紫外吸收
4、核酸电泳:琼脂糖电泳、脉冲场凝胶电泳
第九章目的基因的获取
1、PCR的原理和步骤
2、基因组文库、cDNA文库、鸟枪法、DNA化学合成
第十章基因工程的操作过程
1、表达载体的结构特征
2、将目的基因导入受体:
植物:农杆菌转化法、基因枪法、花粉管通道法
动物:显微注射法
微生物:化学转化法、电转化法
3、重组子筛选:双抗生素法、蓝白斑筛选
4、重组子鉴定:
核酸分子杂交法
裂解细菌电泳鉴定分子大小
限制性内切酶法
PCR法
基因产物检测法
序列分析
5、Northern杂交、Southern杂交、Western Blot、Elisa(酶联免疫吸附)
第十一章基因工程的应用
1、植物基因工程
2、动物基因工程
3、基因工程药物
4、基因治疗
5、基因工程与环保
第十二章基因工程及其产品安全性管理
1、基因工程产品对人类健康的影响
2、基因工程产品对生态系统的影响
3、基因工程生态安全性评价的指标
复习题:
简答题:
1、分子生物学历史上,具有重要意义的理论上和技术上的三大发现分别是什么?
2、什么叫转座子?列举转座子的类型及其共同特点。
3、什么是C值矛盾?试分析C值矛盾产生的原因。
4、载体必备的功能元件是什么,各有什么功能
5、什么是克隆载体和表达载体?在基因工程操作中分别起到什么作用?
6、限制性内切酶具有什么特点?在基因工程中有什么意义?
7、基因组文库的构建过程。
8、PCR反应的关键酶是什么?为什么采用这种酶?详述PCR反应的步骤并解释上述问题。
9、在基因工程的操作中,重组子的鉴定有哪些主要方法?
10、采用双抗生素法筛选含有目的基因的重组菌株的原理和步骤。
11、简述RNA转录的主要过程。
12、质粒作为基因工程的载体有何优点?
论述题:
1、简述乳糖操纵子的阻遏蛋白负性调控和CAP正性调控的机制。
2、简述色氨酸操纵子的反馈调节机制和衰减子调控机制。
3、简述碱变性法提取质粒的原理和步骤。
4、简述利用蓝白斑筛选在基因工程操作中筛选转化子的原理和步骤。
5、简述外源基因克隆表达的基本操作步骤。
6、简述重组DNA技术的主要步骤。
7、简述原核和真核细胞在蛋白质翻译过程中的差异。
8、简述基因工程中使用的主要酶类和它们的功能。