基因工程原理

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1、第一章1、基因研究大体上分为三个不同的发展阶段：从细胞染色体水平上进行研究，属于基因的染色体遗传学阶段；从DNA大分子水平上进行研究，属于基因的分子生物学阶段；改变了从表型到基因型的传统研究基因的途径，而能够直接从克隆目的基因出发，研究基因的功能及其与表型的关系，使基因的研究进入了反向生物学阶段。2、基因的化学本质：是DNA，DNA是遗传物质和基因的载体3、基因分类：①真核基因②原核基因细胞分类：①原核细胞：没有核膜，所含的核物质与原生质的其余部分混杂在一起，它包括细菌和蓝绿藻类。②真核细胞：含有一个核的一小块原生质（细胞质），外面被有

2、一层质膜。真核生物和原核生物编码基因产物的区别：①真核生物的基因都是以单顺反子的形式存在，因此它们编码的也是单基因产物。②原核生物的基因是以多顺反子的形式存在。由它转录产生的是一种大分子量的mRNA，可以同时编码两种甚至数种的基因产物。4．基因的表达与调控结构基因：将细胞中的基本看家蛋白质，例如代谢酶类，转运蛋白质和细胞骨架成分等的编码基因，叫做结构基因。调节基因：编码用以控制其它基因表达的RNA或蛋白质产物的基因，叫做调节基因。操纵基因：则是指接受来自调节基因合成的调节蛋白的作用，使结构基因转录活性得以抑制的特定DNA区段，因此有时操

3、纵基因也叫做控制单元。5、分子探针：是一种带有高比活性放射性标记的并且只能同目的基因特定序列作碱基配对RNA或DNA分子。它们同目的基因杂交后，可通过放射自显影技术检测出来，从而达到分离基因的目的。6、基因分离：包括分子探针和探针的获得方法7、探针的获得方法：① 通过特异性mRNA的反转录合成cDNA；② 根据相应蛋白质氨基酸顺序，反推出目的基因编码区的核苷酸顺序，用化学合成法获得特异性探针；③应用蛋白质抗原抗体反应法获得特异性探针。8.移动基因：又叫转位因子。由于它可以从染色体基因组上的一个位置转移到另一个位置，甚至在不同的染色体之间

4、跃迁，因此在文献上有时也形象地称之为跳跃基因。9、 转位作用转位因子（IS因子）和转位子统称为移动基因，分子本质是一段能插入到寄主基因组新位点的特异的DNA序列。转位因子插入位点是一段与之没有同源关系的核苷酸序列。转位子的转位作用是转位因子可以从一个位点移动或移位到另一个位点。11、断裂基因：真核蛋白质编码基因结构的核苷酸序列中间插入有与氨基酸编码无关的DNA间隔区，使一个基因分隔成不连续的若干区段，我们称这种编码序列不连续的间隔基因为断裂基因。12、RNA剪辑：先转录成初级转录物，然后经过删除和连接，除去无关的DNA间隔序列的转录物，

5、变成了成熟的mRNA分子，它从细胞核中输送到细胞质，再转译成相应的多肽链。此种mRNA成熟加工过程中其转录物被剪除掉DNA部分，此叫做间隔序列或间隔子（内含子），被保留DNA部分叫做编码序列或表达子（外显子）。13、mRNA的差异剪辑（或称可变剪辑）有些基因的初级转录本，在不同的细胞类型中或是在发育的不同阶段，可以按不同的途径剪辑形成不同的RNA分子，编码不同的蛋白质，这种现象叫做mRNA的差异剪辑或可变剪辑。14、假基因这是一种核苷酸序列同其相应的正常功能基因基本相同，但却不能合成出功能蛋白质的失活基因，称之为假基因。重叠基因不同基因

6、的核苷酸序列有时是可以共用的，也就是说，它们的核苷酸序列是彼此重叠的，我们称这样的两个基因为重叠基因或嵌套基因。15、基因工程：是指在体外将核苷酸分子插入病毒、质粒或其它载体分子，构成遗传物质的重新组合，并使之掺入到原先没有这类分子的寄主细胞时，而能持续稳定地繁殖。16、基因工程的重要特征：(1)先强调了外源核酸分子（几乎总是DNA)在另一种不同的寄主生物细胞中进行繁殖的问题。这种跨跃天然物种屏障的能力，和把来自任何一种生物的基因放置在与其毫无亲缘关系的新的寄主生物细胞中去的能力，是基因工程的第一个重要特征。（2）基因工程定义的第二个特

7、征是，它强调了一种确定的DNA小片段在新寄主细胞中进行扩增的事实。这种大量纯化DNA片段，没有污染上给体生物的任何其它DNA序列，是绝对纯化的分子群体。因此，可作为特异性的分子探针，供核酸杂交使用。基因工程包括主要的内容：l（1）从复杂的生物有机体基因组中，经过酶切消化、PCR扩增等步骤，分离出带有目的基因的DNA片段。l（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的并具有选择记号的载体分子上，形成重组DNA分子。◆（3）将重组DNA分子转移到适当的受体细胞（亦称寄主细胞），并与之一起增殖。l（4）从大量的细胞繁殖群体

8、中，筛选出获得了重组DNA分子的受体细胞克隆。l（5）从这些筛选出来的受体细胞克隆中，提取出已经得到扩增的目的基因，供进一步分析研究使用。l（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