基因工程原理-复习资料
高考生物《基因工程知识点》总汇
高考生物《基因工程知识点》总汇1、基因工程的先导是？艾弗里等人的工作证明了DNA可以从一种生物个体转移到另一种生物个体2、不同生物的基因为什么可以连接在一起？因为所有生物的DNA基本结构是相同的3、真核生物的基因为什么可以在原核生物体内表达？（或者原核生物的基因为什么可以在真核生物体内表达？）所有生物共用一套密码子4、基因工程育种的原理是什么？具有什么优点？原理：基因重组优点：打破了生殖隔离，定向改造生物的性状5、与DNA有关的酶的比较6、特定的核苷酸序列，并在特定的位点上进行切割7、限制酶不切割自身DNA的原因是什么？原核生物DNA分子中不存在该酶的识别序列或识别序列已经被修饰。
8、DNA连接酶可以连接什么样的末端？①同一种限制酶切割形成的相同的黏性末端②两种不同限制酶切割后形成的相同黏性末端③任意的两个平末端9、如何防止载体或目的基因的黏性末端自己连接即所谓“环化”？可用不同的限制酶分别处理含目的基因的DNA和载体，使目的基因两侧及载体上各自具有两个不同的黏性末端。
10、载体需具备的条件及其作用11、基因工程的基本操作步骤是哪四步?目的基因的获取；基因表达载体的构建；将目的基因导入受体细胞；目的基因的检测与鉴定12、目的基因的获取方法有哪些？三种方法都需要模板吗？①从基因文库中获取目的基因②利用PCR技术扩增目的基因③通过化学方法人工合成前两种需要模板，从基因文库中寻找目的基因时需要用DNA探针利用DNA分子杂交的方法找到目的基因；化学方法人工合成不需要模板，只要知道核苷酸序列就行，这是一个纯粹的化学反应13、CDNA文库和基因组文库的区别？cDNA是指以mRNA为模板，在逆转录酶的作用下形成的互补DNA。
以细胞的全部mRNA 逆转录合成的cDNA组成的重组克隆群体成为cDNA文库。
cDNA文库只包含表达的基因，并且逆转录得来的基因缺乏内含子和启动子、终止子等调控序列基因组文库指的是将某种生物的基因组DNA切割成一定大小的片段，并与合适的载体重组后导入宿主细胞，进行克隆得到的所有重组体内的基因组DNA片段的集合，它包含了该生物的所有基因。
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基因工程复习指导第一章绪论1、基因：就是存在于DNA上承载遗传信息的核苷酸序列，是位于染色体上呈直线排列的遗传物质的最小单位，也是携带遗传信息的结构单位和控制遗传性状的功能单位。
2、基因工程：又称重组DNA技术，分子水平进行遗传操作，将任何生物体（供体）的基因或基因组提出来，或通过人工合成的目的基因，按照先设置好的蓝图，插入质粒或病毒复制子（载体），而形成一杂合分子（DNA重组体），然后将重组体转移到复制子所属的宿主生物体复制，或转移到另一生物体（受体）的细胞内（原核或真核），使之在受体细胞内遗传并使受体细胞获得新的性状。
3、基因工程的三要素：供体、载体、受体4、基因工程的基本流程：（1）DNA的制备包括从供体生物的基因组分离或人工合成，以获得带有目的基因的DNA片段。
（2）在体外通过限制性核酸内切酶分别分离得到的外源DNA和载体分子进行定点切割，使之片段化或线性化（3）在体外将含有外源基因的不同来源的DNA片段通过DNA连接酶到载体分子上，构建重组DNA分子。
（4）将重组DNA分子通过一定的方法引入到受体细胞进行扩增和表达，从培养细胞中获得大量细胞繁殖群体。
（5）筛选和鉴定转化细胞，剔除非必需重组体，获得引入的外源基因稳定高效表达的基因工程菌或细胞，即将所需要的阳性克隆挑选出来。
（6）将选出的细胞克隆的基因进一步分研究，并设法使之实现功能蛋白的表达。
第三章基因工程工具酶1、基因工程中常用的工具酶：限制酶、连接酶、聚合酶、修饰酶2、细菌的限制—修饰系统（简称R—M体系）：细菌中存在位点特异性限制酶和特异性甲基化酶，构成了寄主控制的限制—修饰系统R-M体系说明的问题和作用：R-M系统是细菌安内御外的积极措施。
细菌R-M系统的限制酶可以降解DNA，为避免自身DNA的降解，细菌可以修饰（甲基化酶）自身DNA，未被修饰的外来DNA则会被降解。
个别噬菌体在被降解之前已经发生了修饰，则可免予被降解。
3、限制性内切酶的切割方式（识别哪种末端）（1）平齐末端：（切割位点在识别序列中心轴处）（2）5’黏性末端：（DNA片段末端的5’端比3’端长）梅园复印店打印复印只要一毛打好后送货上门。
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基因工程复习资料（已修改）基因工程复习资料一、基因工程：概念：基因工程是指采用类似于工程设计的方法，根据人们事先设计的蓝图，人为地在体外将外源目的基因插入质粒、病毒或其他载体中，构成遗传物质的新组合即重组载体DNA分子，并将这种含有目的基因的重组载体分子转移到原先没有这类目的基因的受体细胞中去扩增和表达，从而使受体或受体细胞获得新的遗传特性，或形成新的基因产物。
基本流程：（1）目的基因的分离、获取与制备（2）目的基因与载体连接构建成为重组载体分子（3）重组DNA分子导入到受体细胞（4）外源目的基因阳性克隆的鉴定和筛选（5）外源目的基因的表达二、基因工程的发展简史1、基因工程诞生的背景：（1）发现了生物的遗传物质DNA而不是蛋白质。
（2）明确了DNA的双螺旋结构和半保留复制机制。
（3）遗传密码子的破译。
2、技术上的三大发明：（1）利用限制性核酸内切酶和DNA连接酶体外切割和连接DNA 片段。
（2）质粒改造成载体以携带DNA片段克隆。
（3）逆转录酶的使用打开真核生物基因工程的一条道路。
3、基因工程的诞生标志（P4）三、工具酶1、限制性核酸内切酶常见的类型：BamHⅠ、EcoRⅠ、HindⅢ、HindⅡ、PstⅠ、SalⅠ、SamⅠ。
2、DNA连接酶常用的类型：大肠杆菌连接酶和T4噬菌体DNA连接酶。
3、DNA聚合酶类4、碱性磷酸酶5、末端脱氧核苷酸转移酶6、其他工具酶四、限制性核酸内切酶依来源分类1、同位酶：即识别相同的序列但切割位点不一样。
2、同尾酶：即识别位点不同但切出的DNA片段具有相同的末端序列。
3、同裂酶：即识别位点和切割位点均相同的酶。
五、影响限制性核酸内切酶酶切的反应条件1、温度：大部分限制性核酸内切酶最适反应温度为37°C，但也有例外，如SamⅠ的反应温度为25°C.降低最适反应温度，会导致只产生切口，而不是切断双链DNA。
2、盐离子浓度：不同的限制性核酸内切酶对盐离子强度有不同的要求，一般按离子浓度不同分为低（0mmol/L）、中（50mmol/L）、高盐（100mmol/L）三类。
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第一章绪论1 •基因工程的定义：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。
2•基因工程理论上的三大发现和技术上的三大发现3 •基因工程的基本步骤（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：将冃的基因的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川。
（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。
4 •基因工程的意义（1）基因工程在农业生产中的应用：提高植物的光合作用率；提高豆科植物的固氮效率；转基因植物；转基因动物。
（2）基因工程在工业中的应用：1）纤维素的开发利用：克隆各种参与纤维素降解的酶的基因，导入酿酒酵母，就可能利用廉价的纤维素來生产葡萄糖，发酵成酒。
2）酿酒工业：用外源基因改造酿酒酵母，产生优质的啤酒。
或用酿酒酵母生产蛋白质等。
（3）基因工程在医药上的应用：用微生物生产药物；用转基因植物或动物生产药物；设计高效高特异性的生物制剂-疫苗；制造新型疫苗；基因诊断；法医鉴定；基因治疗。
（4）基因工程在环境保护中的作用：1）检测水污染：用重组细菌或转基因鱼等检测水污染2）生物降解：用带有重组质粒的“超级菌〃分解油（烷怪类）、有机农药污染。
（5）基因工程商业化的发展第二章基因工程主要技术原理1. 质粒和基因组DNA的提取方法与纯化步骤，主要试剂是什么质粒的提取和纯化方法最常用的为碱抽提法：原理：闭合环状的质粒DNA,在变性后不会分离，复性快。
染色体线性DNA和或有缺口的质粒DNA变性后双链分离，难以复性而形成缠绕的结构，与蛋白质-SDS复合物结合在一起, 在离心的时候沉淀下去。
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第一章一．名词解释1、基因工程：按工程学原理，将外源基因切割，及载体结合，导入受体细胞，使其稳定表达的过程。
2、目的基因：开发人们特殊需要的基因产物或及优良性状相关的基因。
3、工具酶：体外进行合成、切割、连接、修饰等过程需要的酶。
4、药物：在受体细胞内表达产物有药理作用或通过定位整合直接抑制致病基因的。
二．基因工程理论依据（1）基因具有相同的物质基础（2）基因可以切割（3）基因可以转移（4）基因及多肽有对应关系（5）基因的密码是通用的（6）基因可以通过复制遗传给下一代三．基因工程研究内容（1）克隆载体的研究（2）受体的研究（3）工具酶的研究（4）目的基因的研究（5）新技术的研究第二章一．名词解释1、变性：在较高温下，双链间氢键断开，形成单链的过程。
2、复性：变性的，降温时恢复为双链的过程。
3、解链温度：让达到50%变性的温度。
4、复制子：从复制起点开始复制出一个分子或片段的核苷酸序列。
5、启动子：不转录，是聚合酶的识别结合位点。
6、转录区：能转录相应，包括编码区和终止子。
7、操纵子：原核生物中两个以上基共用一个启动子。
8、内含子：真核生物转录区中的非编码间隔序列。
9、限制性核酸内切酶：使一个磷酸二酯键断开的脱氧核糖核酸酶。
10、稀切酶：有较长的识别序列和富含或的识别序列的限制性核酸内切酶。
11、同裂酶：不同的酶有相同的识别序列。
12、同尾酶：切割不同识别序列产生相同末端的不同酶。
13、黏性末端：两条链断开位置是交错的，叫黏性末端。
14、平末端：两条链断开位置是平齐的，叫平末端。
15、位点偏爱：某些限制酶对同一介质中的有些位点表现出偏爱性切割，即对不同位置的同一个识别序列表现出不同的切割效率的现象称作位点偏爱。
16、酶活单位：限制酶最适条件下60分钟切割1所需的酶活性。
17、容积活性：1酶活单位所具有的酶活性。
18、限制酶的活性：一些特定条件下，可以切断及原来识别序列不同的碱基序列，这个现象叫活性。
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基因工程复习资料第一章核酸的制备1.主要步骤：分、切、接、转、筛、表2.基因工程的概念：基因工程又称基因堆叠技术和dna重组技术，就是以分子遗传学为理论基为础，以分子生物学和微生物学的现代方法为手段，将不同来源的基因按预先设计的蓝图，在体外构建杂种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。
第二章基因工程工具酶1.生物催化剂：核酶、抗体酶、模拟酶。
2.限制性内切核酸酶：定义：限制性内乌核酸酶就是一类能够辨识双链dna中特定核苷酸序列（辨识序列），并在识别序列上使每条链的一个磷酸二酯键断开的内脱氧核糖核酸酶。
命名：限制性内乌核酸酶通常就是以第一次抽取至这类酶的生物的种名的第一个字母和种名的第一、第二个字母命名的，有的在后面还加菌株（型）代号中的一个字母。
如果从同一种生物中先后提取到多种限制性内切核酸酶，则依次用罗马数字ⅰ、ⅱ、ⅲ表示。
并且名称的前三个字母须用斜体，第一个字母用大写。
3.dna连接酶：定义：dna连接酶也称dna黏合酶，在分子生物学中扮演一个既特殊又关键的角色，那就是连接dna链3‘-oh末端和，另一dna链的5’-p末端，使二者生成磷酸二酯键，从而把两段相邻的dna链连成完整的链的一种酶。
种类：大肠杆菌dna连接酶、t4dna连接酶、tscdna连接酶、真核生物细胞辨认出的连接酶，例如酶ⅰ、酶ⅱ、酶ⅲ等多种类型。
4.dna片段的相连接方法：①具互补黏性末端dna片段之间的连接：可用e?colidna连接酶，也可用t4dna连接酶。
②尼奥罗末端dna片段之间的相连接：就可以用t4dna连接酶，并且必须减少酶的用量。
③dna片段末端修饰后进行连接：dna片段末端同聚物加尾后进行连接，可按互补粘性末端片段之间的连接方法进行连接；粘性末端修饰成平末端后进行连接；dna片段5′端脱磷酸化后进行连接；dna片段加连杆或衔接头后连接。
5.dna聚合酶：①定义：dna聚合酶就是指用dna单链为模板，以4种脱氧核苷酸为底物，催化剂制备一条与模板链序列优势互补的dna新链的酶。
基因工程高三知识点
基因工程高三知识点基因工程是现代生物学中的一项重要技术，通过改变生物体的遗传物质（DNA）来创造新的基因组合或改变生物体的性状。
在高中生物学课程中，学生需要掌握基因工程的基本原理、应用以及相关的伦理和社会问题。
以下是基因工程的一些高三知识点。
一、基因工程的基本原理基因工程是利用DNA技术改变生物体的遗传信息，主要包括以下几个步骤：1. DNA提取：从感兴趣的生物体中提取DNA，通常使用PCR 技术扩增目标DNA片段。
2. DNA剪切：利用限制酶切割目标DNA，产生特定的切口。
3. DNA连接：将DNA片段连接到载体DNA上，形成重组DNA。
4. DNA转化：将重组DNA导入目标细胞中，使其具有新的遗传特性。
5. PCR扩增：使用聚合酶链反应扩增目标DNA的数量。
二、基因工程的应用领域1. 农业领域：基因工程可以用于改良作物，包括提高抗病虫害能力、增加产量、提高品质等。
2. 医学领域：基因工程可以用于制备重组蛋白药物，如胰岛素、生长激素等。
3. 环境领域：基因工程可以用于环境修复，包括通过基因修复技术降解污染物。
4. 科研领域：基因工程可以用于基因功能研究、疾病模型建立等。
三、基因工程的风险与伦理问题1. 生物安全风险：基因工程可能导致基因剥离和转基因生物的释放，风险包括基因污染、基因流动等。
2. 伦理问题：基因工程涉及到修改生物的基因组，可能引发对自然与人类的伦理关切，如人类基因改造、人类克隆等。
四、国际和国内基因工程的监管措施1. 国际监管：1992年生物安全议定书规定，转基因生物的跨国转运需要进行风险评估和合格证明。
2. 国内监管：我国设立了生物安全管理委员会，建立了转基因食品的安全管理体系。
五、基因工程的前景与挑战基因工程作为一种重要的生物技术，将会继续在农业、医学、环境等领域发挥重要作用。
但同时也面临着风险与挑战，需要加强监管、推动科学研究和公众教育。
总结：基因工程作为现代生物学的重要分支，已经在农业、医学、环境等领域取得了巨大的进展和应用。
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。
基因工程技术的原理与应用例题和知识点总结
基因工程技术的原理与应用例题和知识点总结一、基因工程技术的原理基因工程技术，简单来说，就是在分子水平上对基因进行操作的技术。
其核心原理包括以下几个关键步骤：1、目的基因的获取目的基因是我们想要研究或应用的特定基因片段。
获取目的基因的方法多种多样，常见的有从基因文库中筛选、通过 PCR 技术扩增以及人工化学合成等。
2、基因载体的选择基因载体就像是一辆“运输车”，负责将目的基因运送到受体细胞中。
常用的基因载体有质粒、噬菌体和病毒等。
它们具有能够在宿主细胞中自主复制、稳定存在等特点。
3、基因重组将获取的目的基因与选择好的基因载体进行连接，形成重组 DNA分子。
这个过程需要用到特定的限制性内切酶和 DNA 连接酶，以确保目的基因能够准确无误地插入到载体中。
4、重组 DNA 导入受体细胞将构建好的重组 DNA 分子导入到受体细胞中，使其能够在受体细胞内稳定遗传和表达。
导入的方法包括转化、转导、显微注射等。
5、目的基因的检测与鉴定导入受体细胞后，需要对目的基因是否成功导入、是否表达以及表达水平等进行检测和鉴定。
常用的方法有核酸分子杂交、PCR 检测、蛋白质检测等。
二、基因工程技术的应用例题1、胰岛素的生产糖尿病患者需要定期注射胰岛素来控制血糖。
传统的胰岛素提取方法产量低、成本高。
通过基因工程技术，科学家将人的胰岛素基因导入到大肠杆菌中，让大肠杆菌能够大量合成胰岛素，大大提高了胰岛素的产量，降低了成本，为糖尿病患者带来了福音。
2、转基因抗虫棉棉花在生长过程中常常受到棉铃虫等害虫的侵害。
利用基因工程技术，将苏云金芽孢杆菌中的 Bt 毒蛋白基因导入到棉花细胞中，使棉花能够自身合成毒蛋白，从而具有抗虫的特性，减少了农药的使用，保护环境的同时提高了棉花的产量。
3、基因治疗对于一些由于基因突变导致的遗传性疾病，如血友病、囊性纤维化等，基因治疗为患者带来了新的希望。
通过将正常的基因导入患者的细胞中，以替代或修复突变的基因，从而达到治疗疾病的目的。
基因工程原理-复习资料
基因⼯程原理-复习资料0、基因⼯程的技术基础和理论基础1）理论基础：40年代确定遗传信息携带者，即基因的分⼦载体是DNA⽽不是蛋⽩质，明确了物质基础50年代确定DNA的双螺旋模型和半保留复制机理，明确⾃我复制和传递60年代提出中⼼法则和操纵⼦学说，破译遗传密码，阐明信息流向和表达。
2）技术基础：60年代的琼脂糖凝胶和Southern转移杂交技术，⽤于DNA分离和检测60年代初70年代末，发现限制性内切酶和DNA连接酶，实现体外切割70年代中期，实现DNA分⼦的核苷酸序列分析技术80年代实现体外重组DNA并进⼊宿主细胞1、基因⼯程研究的主要内容或步骤①从⽣物有机体基因组中，经过酶切消化或PCR扩增等步骤，分离出带有⽬的基因的DNA⽚段；②在体外，将带有⽬的基因的外源DNA⽚段连接到能够⾃我复制载体分⼦上，形成重组DNA分⼦；③将重组DNA分⼦转移到适当的受体细胞（寄主细胞），并与之⼀起增殖；④从⼤量细胞繁殖群体中，筛选出获得了细胞重组DNA分⼦的受体细胞克隆；⑤从这些筛选出来的受体细胞克隆，提取出已经得到扩增的⽬的基因，供进⼀步分析研究使⽤；⑥将⽬的基因克隆到表达载体上，导⼊寄主细胞，使之在新的遗传背景下实现功能表达，产⽣出⼈类所需要物质。
2、三位⼀体的基因概念①基因既是携带⽣物体遗传信息的结构单位，⼜是控制⼀个特定性状的功能单位。
②基因是染⾊体上的实体③基因象链珠(bead)⼀样，孤⽴地呈线状地排列在染⾊体上基因是功能、突变、交换“三位⼀体”的最⼩的、不可分割的、基本的遗传单位。
3、⼀位⼀体的基因概念基因是⼀个具有特定功能的、完整的、不可分割的最⼩的遗传单位。
基因内可以较低频率发⽣基因内的重组和交换。
4、顺反⼦假说1个顺反⼦决定1条多肽链。
能产⽣1条多肽链的是1个顺反⼦，Cistron是基因的同义词。
在⼀个顺反⼦内，有若⼲个突变单位：突变⼦(muton)。
在⼀个顺反⼦内，有若⼲个交换单位：交换⼦（recon）。
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基因工程复习资料基因工程复习资料基因工程是一门涉及生物学、生物化学、遗传学和分子生物学等多个学科的综合性科学，它通过对生物体基因的操作和改造，实现对生物体性状的调控和改良。
本文将从基本概念、技术原理、应用领域和伦理道德等方面进行探讨。
一、基本概念基因工程是指通过对生物体基因进行操作和改造，实现对生物体性状的调控和改良的科学技术。
基因工程的核心是对基因的操作，包括基因的克隆、重组、突变等。
通过这些操作，可以使生物体获得新的性状，或者改良原有性状，从而实现对生物体的精准控制。
二、技术原理基因工程的技术原理主要包括基因克隆、基因重组和基因转导等。
基因克隆是指将感兴趣的基因从一个生物体中分离出来，并进行复制。
基因重组是指将不同来源的基因进行组合，形成新的基因组合。
基因转导则是将重组的基因导入到目标生物体中，使其表达出新的性状。
三、应用领域基因工程在农业、医学和环境保护等领域都有广泛的应用。
在农业方面，基因工程可以通过转基因技术改良农作物，使其具有抗虫、抗病、耐旱等性状，提高农作物的产量和品质。
在医学方面，基因工程可以用于疾病的基因诊断、基因治疗和基因药物的研发。
在环境保护方面，基因工程可以用于生物修复，通过改造微生物的基因，使其能够降解有害物质，清除环境污染。
四、伦理道德基因工程的发展给人类带来了巨大的福祉，但也引发了一系列的伦理道德问题。
例如，转基因食品是否安全？基因编辑技术是否会导致基因歧视？这些问题都需要我们认真思考和探讨。
在推动基因工程的发展过程中，必须注重伦理道德的约束，确保科学的发展与社会的福祉相协调。
总结起来，基因工程是一门综合性科学，通过对生物体基因的操作和改造，实现对生物体性状的调控和改良。
它在农业、医学和环境保护等领域都有广泛的应用。
然而，基因工程的发展也引发了一系列的伦理道德问题，我们需要在科学发展的同时，注重伦理道德的约束，确保基因工程的应用符合社会的利益和道德准则。
基因工程技术的原理与应用例题和知识点总结
基因工程技术的原理与应用例题和知识点总结一、基因工程技术的原理基因工程，也称为重组 DNA 技术，是一种在分子水平上对基因进行操作和改造的技术。
其基本原理是在体外将不同来源的 DNA 分子进行剪切、拼接和重组，然后将重组的 DNA 分子导入到受体细胞中，使其在受体细胞中表达和遗传。
基因工程的操作主要包括以下几个步骤：1、目的基因的获取从生物体的基因组中直接分离：对于一些结构和功能比较清楚的基因，可以通过限制性内切酶将其从基因组 DNA 中切割下来。
人工合成：如果已知基因的核苷酸序列，可以通过化学方法人工合成目的基因。
PCR 扩增：利用聚合酶链式反应（PCR）技术，以少量的 DNA 为模板，快速扩增出大量的目的基因。
2、基因载体的选择和构建基因载体是能够携带目的基因进入受体细胞的工具。
常用的基因载体有质粒、噬菌体和病毒等。
载体需要具备自我复制能力、多个限制性内切酶切点、标记基因等特点。
3、目的基因与载体的连接通过限制性内切酶切割目的基因和载体，产生相同的黏性末端或平末端。
然后利用 DNA 连接酶将目的基因和载体连接起来，形成重组 DNA 分子。
4、将重组 DNA 分子导入受体细胞常用的导入方法有转化（细菌）、转染（动物细胞）和农杆菌介导转化（植物细胞）等。
5、重组体的筛选和鉴定由于导入受体细胞的重组体中可能存在未成功重组的分子，因此需要进行筛选和鉴定。
常用的筛选方法有抗性筛选、标记基因筛选、核酸分子杂交筛选等。
二、基因工程技术的应用例题1、基因工程在农业领域的应用抗虫棉的培育：将苏云金芽孢杆菌中的抗虫基因导入棉花细胞中，培育出具有抗虫特性的棉花品种。
举例：某地区常年遭受棉铃虫的侵害，导致棉花产量大幅下降。
科研人员通过基因工程技术，将一种能够编码产生杀虫蛋白的基因导入棉花植株中。
经过筛选和培育，获得了抗虫棉新品种。
在种植过程中，这种抗虫棉能够有效地抵御棉铃虫的危害，减少了农药的使用量，提高了棉花的产量和质量。
大二基因工程复习资料
大二基因工程复习资料
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一、基因与基因组
基因是DNA序列，基因组是一个生物所有DNA的总和。
基因的组成成分包括启动子、编码区和终止子。
基因间的间隔区域被称为内含子。
二、DNA复制与转录
DNA复制是利用DNA依靠互补的碱基配对进行的，转录是DNA的基因区被RNA聚合酶复制成RNA。
三、RNA的转录和翻译
RNA复制过程中，DNA的编码区被RNA聚合酶复制成RNA 序列。
RNA的编码区包含起始密码子、编码区和终止密码子，翻译时tRNA将氨基酸对应到特定的密码子上。
四、基因工程技术
基因工程技术是利用生物体内基因的构造和修饰能力，对基因进行进一步的人工干预和调控。
包括基因克隆、转录、转化、瞬时表达等技术。
五、基础实验技能
基础实验技能是基因工程领域必不可少的技术。
包括蛋白质表达、分离纯化、PCR扩增等技术。
六、基因治疗
基因治疗是利用基因工程技术，将正确的基因导入患者体内，用来修复患者缺陷基因的治疗方法。
包括基因替代、基因靶向、基因编辑等方法。
七、生物伦理
在应用基因工程技术的过程中，需要考虑生物伦理问题。
包括个人隐私、安全性问题等。
八、基因工程现状
基因工程技术的应用领域越来越广泛。
包括食品领域、医学领域等。
同时也需要注意其带来的风险和影响。
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第一章绪论1.基因工程的定义：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。
2.基因工程理论上的三大发现和技术上的三大发现3。
基因工程的基本步骤（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。
4.基因工程的意义（1)基因工程在农业生产中的应用:提高植物的光合作用率；提高豆科植物的固氮效率；转基因植物；转基因动物。
（2）基因工程在工业中的应用:1）纤维素的开发利用:克隆各种参与纤维素降解的酶的基因,导入酿酒酵母,就可能利用廉价的纤维素来生产葡萄糖，发酵成酒。
2）酿酒工业：用外源基因改造酿酒酵母，产生优质的啤酒。
或用酿酒酵母生产蛋白质等。
（3）基因工程在医药上的应用：用微生物生产药物; 用转基因植物或动物生产药物；设计高效高特异性的生物制剂——疫苗；制造新型疫苗；基因诊断；法医鉴定；基因治疗。
(4)基因工程在环境保护中的作用：1）检测水污染：用重组细菌或转基因鱼等检测水污染2）生物降解：用带有重组质粒的“超级菌”分解油（烷烃类）、有机农药污染。
（5）基因工程商业化的发展第二章基因工程主要技术原理1．质粒和基因组DNA的提取方法与纯化步骤,主要试剂是什么质粒的提取和纯化方法最常用的为碱抽提法：原理：闭合环状的质粒DNA，在变性后不会分离,复性快。
染色体线性DNA和或有缺口的质粒DNA变性后双链分离，难以复性而形成缠绕的结构，与蛋白质—SDS复合物结合在一起，在离心的时候沉淀下去。
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。
高考生物基因工程专题复习超全
碱基序列。
“分子缝合针” —ＤＮＡ连接酶
１.作用：连接磷酸二酯键,而不是氢键。
２.DNA连接酶的种类
E·coliDNA连接酶：连接黏性末端 T4DNA连接酶：连接黏性末端和平末端
3.DNA连接酶的作用部位：
脱氧核苷酸链上相邻的两个脱氧核苷 酸之间的磷酸二酯键
DNA连接酶
DNA连接酶无特异性，其催化DNA片段末端 形成磷酸二脂键。连接情况有两种：一是 催化互补的粘性末端连接，二是催化平末 端连接。只要是相同的粘性末端、平末端 DNA连接酶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（也 叫cDNA）片段，与载体连接后储存在一 个受体菌群中，那么，这外
操作对象
操作水平
基
因
DNA分子水平
基本过程 结果
剪切→拼接→导入→表达 人类需要的基因产物
二、基因操作的工具
1、基因的剪刀——限制性内切酶 2、基因的针线——DNA连接酶 3、基因的运输工具——运载体
“分子手术刀” ——限制酶
1、来源： 主要是从原核生物中分离纯化出来的一
反转录 cDNA (互补DNA） DNA聚合酶
mRNA 反转录酶
cDNA
基因重？ 依据：目的基因的有关信息 如：根据基因的核苷酸序列 基因的功能基因在染色体上的位置 基因的转录产物mRNA 基因翻译需要酶相关的基因。 目前被广泛提取使用的目的基因有：苏云金杆菌抗虫基 因、植物抗病基因（抗病毒、抗细菌)、人胰岛素基因等。
1.基因的结构
（1）原核生物基因结构
非编码区
编码区
非编码区
…A‥………ATGTGCACGTAGTTA………‥G… 启动子 终止子 …T‥………TACACGTGCATCAAT………‥C…
基因工程技术的原理与应用例题和知识点总结
基因工程技术的原理与应用例题和知识点总结基因工程技术，作为现代生物技术的核心领域之一，正以惊人的速度改变着我们的生活和未来。
它就像是一把神奇的钥匙，打开了生命奥秘的大门，让我们能够对生物的基因进行精确的操作和改造。
接下来，让我们一起深入探索基因工程技术的原理、应用例题，并对重要的知识点进行总结。
一、基因工程技术的原理基因工程技术的核心原理基于对DNA 分子结构和功能的深入理解。
我们知道，DNA 是由四种碱基（腺嘌呤 A、胸腺嘧啶 T、鸟嘌呤 G、胞嘧啶 C）组成的双螺旋结构，这些碱基的排列顺序决定了基因所携带的遗传信息。
基因工程的第一步是获取目的基因。
这可以通过从生物体的基因组中直接分离，或者利用反转录法从 mRNA 合成 cDNA 来实现。
例如，如果我们想要获取胰岛素基因，就可以从胰岛细胞中提取 mRNA，然后通过反转录酶合成 cDNA。
获得目的基因后，需要将其与合适的载体（如质粒、噬菌体等）进行连接，构建重组 DNA 分子。
这个过程就像是给目的基因找了一辆“车”，以便将其运输到目标细胞中。
在连接过程中，需要使用特定的限制酶和 DNA 连接酶。
限制酶能够识别特定的碱基序列，并在该位置切割 DNA 分子，产生粘性末端或平末端；DNA 连接酶则能够将具有相同末端的 DNA 片段连接起来。
接下来，将重组 DNA 分子导入受体细胞。
常用的导入方法包括转化（对于细菌等原核生物）、转染（对于动物细胞）和农杆菌介导法（对于植物细胞）等。
一旦重组 DNA 分子成功进入受体细胞，它就可以随着细胞的分裂和遗传进行复制和表达。
最后，通过筛选和鉴定，选出含有目的基因并且能够正确表达的受体细胞。
这可以通过抗性标记、分子杂交等技术来实现。
二、基因工程技术的应用例题（一）生产药物胰岛素是治疗糖尿病的重要药物。
过去，胰岛素主要从动物的胰腺中提取，不仅产量低，而且成本高。
通过基因工程技术，我们可以将人的胰岛素基因导入大肠杆菌或酵母细胞中，使其大量表达胰岛素。
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0、基因工程的技术基础和理论基础1）理论基础：40年代确定遗传信息携带者，即基因的分子载体是DNA而不是蛋白质，明确了物质基础50年代确定DNA的双螺旋模型和半保留复制机理，明确自我复制和传递60年代提出中心法则和操纵子学说，破译遗传密码，阐明信息流向和表达。
2）技术基础：60年代的琼脂糖凝胶和Southern转移杂交技术，用于DNA分离和检测60年代初70年代末，发现限制性内切酶和DNA连接酶，实现体外切割70年代中期，实现DNA分子的核苷酸序列分析技术80年代实现体外重组DNA并进入宿主细胞1、基因工程研究的主要内容或步骤①从生物有机体基因组中，经过酶切消化或PCR扩增等步骤，分离出带有目的基因的DNA片段；②在体外，将带有目的基因的外源DNA片段连接到能够自我复制载体分子上，形成重组DNA分子；③将重组DNA分子转移到适当的受体细胞（寄主细胞），并与之一起增殖；④从大量细胞繁殖群体中，筛选出获得了细胞重组DNA分子的受体细胞克隆；⑤从这些筛选出来的受体细胞克隆，提取出已经得到扩增的目的基因，供进一步分析研究使用；⑥将目的基因克隆到表达载体上，导入寄主细胞，使之在新的遗传背景下实现功能表达，产生出人类所需要物质。
2、三位一体的基因概念①基因既是携带生物体遗传信息的结构单位，又是控制一个特定性状的功能单位。
②基因是染色体上的实体③基因象链珠(bead)一样，孤立地呈线状地排列在染色体上基因是功能、突变、交换“三位一体”的最小的、不可分割的、基本的遗传单位。
3、一位一体的基因概念基因是一个具有特定功能的、完整的、不可分割的最小的遗传单位。
基因内可以较低频率发生基因内的重组和交换。
4、顺反子假说1个顺反子决定1条多肽链。
能产生1条多肽链的是1个顺反子，Cistron是基因的同义词。
在一个顺反子内，有若干个突变单位：突变子(muton)。
在一个顺反子内，有若干个交换单位：交换子（recon）。
5、全同等位基因在同一基因座位(locus)中，同一突变位点（site）向不同方向发生突变所形成的等位基因(homoallele)。
6、非全同等位基因在同一基因座位（locus）中，不同突变位点（site）发生突变所形成的等位基因(heteroallele)。
7、重叠基因的概念及其生物学意义概念：大多数由一条DNA序列组成的基因，仅有编码一种蛋白质的功能(尽管基因在两端有非编码区，并且在编码区内有内含子)。
但是，有些情况下，一条序列编码不止一种蛋白质。
生物学意义：a)原核生物进化的经济原则(较小的C值编码较多的基因信息)；b)提高蛋白质的疏水性,以增强生物体自然选择的适应性。
8、重复基因的概念及其生物学意义概念：在染色体组上存在多份拷贝的基因。
重复基因往往是生命活动中最基本、最重要的功能相关的基因。
生物学意义：a)含有遗传调控信息:一些基因呈高度重复排列，如核糖体ｒＲＮＡ基因。
这些基因的重复排列方式可以快速、大量地表达出蛋白产物，从而满足机体的需要；调控基因复制、转录、翻译。
核酸碱基的错配更正，损伤修复，也受重复序列的影响。
重复序列还可以形成核酸的高级构象，进而进行各种表观遗传修饰。
b)促使核酸包装成各种高级结构:重复序列能够特异性地结合一些蛋白质，从而使核酸序列形成二级、三级甚至更高级结构。
c)通过染色体的异染色质化而关闭基因的表达d)维持重要基因的正常结构，保证生命活动的正常进行：大量的重复序列保持重要的编码基因相对稳定，这才能维持正常的生命活动；e)为遗传变异和新基因的生成提供了空间，产生进化的动力：新变异或者新基因经常出现在容易发生突变与重组的重复区域，既不会破坏原来的遗传信息，又可以提供突变进行的场所，产生新性状。
9、断裂基因的概念及其生物学意义概念：真核生物的结构基因是由若干exon和intron相间隔排列的序列组成的间隔基因（断裂基因）。
a)Intron并非“含而不露”；b)Exon并非“表里如一”；c)并非真核生物所有的结构基因均为splittinggene。
生物学意义：a)有利于遗传的相对稳定:即使错误剪接留下的intron部分,被mRNA监测系统降解,避免病变和死亡；b)增加变异机率，有利于生物的进化：内含子增加了基因的长度，增加了基因内的重组交换几率，有利于形成变异和生物多样性；c)扩大生物体的遗传信息储量：对Exon和intron不同方式的剪接（选择性剪接），形成不同的基因产物；d)通过改变读码框架，利用intron编码基因。
10、跳跃基因的概念及其生物学意义概念：跳跃基因也叫做转座子，是一些能够从一个染色体位置转移到另外的位置的DNA序列。
跳跃基因在生物体中广泛存在。
生物学意义：转座子对基因而言是一个不稳定因素，他可导致宿主序列删除、倒位或易位，并且在基因组中成为可移动的同源区。
产生新的变异，有利于进化。
目前转座子元件是植物分子生物学操作和植物基因工程中分离克隆基因和研究基因功能最有力的工具之一，其中的一大类—反转录转座子具有分布广、异源转座高和受组织培养诱导激活等优势，因此它的发现和利用又为转座子标签的应用提供了更广阔的前景。
此外通过对现有转座元件的改造以及转座元件作为载体改造的工具，也将大大加速植物基因和功能序列的分离与研究，如利用转座子元件构建启动子捕捉载体，效率比T-DNA标签高11、假基因在演化过程中，很多基因经过了复制，其中的一个版本积累了使其失去功能的突变。
①与正常基因结构相似但丧失正常功能的DNA序列；②假基因都是在真核生物的基因组中发现的，在原核生物中未见报道;③假基因由活化的原始基因突变而来，这是因为存在着在某个阶段伤及基因表达的一种或多种缺陷（如启动子错误、有缺陷的剪接信号、框架中有终止信号等）之故;④大多数基因家族都有一些成员是假基因。
12、模糊基因RNA编辑造成了mRNA的密码子的大部分，使它们从无意义信使成为有意义的信使,它们原来的基因的A序列只不过是一串简略的意义模糊的序列(abreviateorcrypticgene)，这一串简略的意义模糊的序列称为隐秘基因或模糊基因(cryptogene)。
模糊基因在病毒、原生动物、哺乳动物与植物中广泛存在。
13、表观遗传修饰的方式①DNA分子的特定碱基的结构修饰(如胞嘧啶的甲基化)；②染色质构型重塑(chromatinremodeling)(如组蛋白的构型变化)：组成核小体的组蛋白可以被多种化学加合物所修饰，如磷酸化、乙酰化和甲基化等，组蛋白的这类结构修饰可使染色质的构型发生改变，称为染色质构型重塑。
a)组蛋白不同氨基酸残基的乙酰化一般与活化的染色质构型常染色质和有表达活性的基因相关联；b)组蛋白甲基化可以与基因抑制有关，也可以与基因的激活相关，这往往取决于被修饰的赖氨酸处于什么位置；③基因组印记:生物体中约有1%的基因并不按照孟德尔规律遗传，而是只表达来源于双亲中的某一单亲的基因,这种现象称为基因组印迹，那个被掩盖了的基因叫做被印迹的基因。
DNA甲基化是“imprint”的重要机制；④PTGS(RNAi)。
14、从基因概念的发展说明C值矛盾形成的原因一个物种的单倍体的染色体的数目称为该物种的基因组。
单倍体基因组总DNA的含量的称为最大C值；编码基因信息的总DNA含量称为最小C值。
C值悖论:①生物体进化程度高低与大C值不成明显正相关。
一些植物和两栖类动物，它们的DNA含量高达1010－1011bp，而人类DNA含量仅为109bp；②亲缘关系相近的生物大C值相差较大；③一种生物内大C值与小C值相差极大。
原因：真核生物基因组中存在大量的不编码基因产物的DNA序列，一般而言，越是简单的生物基因组不编码蛋白质的DNA序列越少，它们的结构基因的数目越接近DNA含量所估计的基因数。
15、限制修饰系统限制修饰系统（Restrictionmodificationsystem或R-M系统）是一种存在于细菌（可能还有其他原核生物），可保护个体免于外来DNA（如噬菌体）侵入的系统，主要由限制内切酶和甲基化酶组成的二元系统。
16、限制性内切酶的命名原则宿主：属名第一字母、种名头两个字母；菌株或型号；序号：罗马字。
例如HindⅢ限制性内切酶：Hin指来源于流感嗜血杆菌(Haemophilusinfluenzae)，d表示来自菌株Rd，Ⅲ表示序号。
以前在限制性内切酶和修饰酶前加R 或M，且菌株号和序号小写；现在限制性内切酶名称中的R省略不写；Escherichiacoli。
17、限制与修饰系统的种类根据酶的亚单位组成,识别序列的种类,是否需要辅助因子，分三类(I,II,III)也有分四类，IIs类，即II亚类。
18、限制性内切酶识别的序列的特点1）识别序列长度：一般4-8，最常见为6；当识别序列为4个和6个碱基时，在可识别序列完全随机的情况下，平均256和4096个碱基出现一个识别位点。
2）识别序列的结构：①多数为回文对称：切割位点在DNA两条链相对称的位置；②少数限制酶的识别序列非对称；③多识别序列(简并序列):可识别多种序列；④间断对称:有一些限制酶识别的序列呈间断对称，对称序列之间含有若干个任意碱基。
3）切割位置:①大多数内部；②一部分在两端；③还有一部分在两侧。
19、限制性内切酶产生的末端类型1）匹配粘端(粘性末端）:识别位点为回文对称结构的序列经限制酶切割后，产生的末端为匹配粘端，亦即粘性末端（cohesiveend），这样形成的两个末端相同，也是互补的；2）平端(Bluntend):在回文对称轴上同时切割DNA的两条链；3）非对称突出端:①来自非对称识别序列，切割的DNA末端是不同的；②简并序列；③间隔序列：间隔区域序列是任意的；4）同裂酶(isoschizomer):识别相同序列的限制酶称同裂酶，但它们的切割位点可能不同。
①同序同切，识别位点和切割位置相同；②同序异切：识别位点相同，但切割位点不同；③“同功多位”：识别简并序列的限制酶包含了另一种限制酶的功能。
5）同尾酶:许多不同的限制酶切割DNA产生的末端是相同且对称，既可以产生相同的粘性末端。
同尾酶切割DNA 产生的末端可以进行互补连接。
20、位点偏爱产生的原因某些限制酶对同一介质中的有些位点表现出偏爱性切割，即对不同位置的同一个识别序列表现出不同的切割效率。
原因：(1)NarⅠ，NaeⅠ和SacⅡ三种酶在切割DNA之前需要同时与两个识别位点作用的一类酶；(2)BspMI、EcoRII、HpaII它们对要求作用的DNA序列上有两个明显不同的结合位点，其中一个是激活另一个的变构位点(allosteric)。
由顺式方式提供（cis）：它们相互靠近或可形成环（loop），或由反式作用提供：其变构位点由含识别序列的寡核苷酸提供；BspMI难以切割DNA：在pBR322和pUC18/19中有一个BspMI位点，100倍的过量切割时/一半DNA未切割。