基因工程知识汇编经典考题.docx

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1、专题1　基因工程　概念图汇编一、本专题技术名词主要：基因工程（DNA重组技术）、目的基因、基因文库、PCR（多聚酶链式反应）、基因表达载体、DNA分子杂交技术、蛋白质工程限制性内切酶（限制酶）、DNA连接酶、基因组文库、部分基因文库（cDNA文库）、启动子、终止子、标记基因、基因治疗二、本专题总概念图三、本专题分概念图：　第一节基因工程概述一．基因工程的概念操作环境操作对象操作水平基本过程结果生物体外基因分子水平剪切→拼接→导入→表达人类需要的基因产物由于基因工程是在DNA分子水平上进行操作,因此又叫做DNA重组技术。二．基因工程的基本工具

2、（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

3、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。★DNA连接酶与DNA聚合酶作用的比较DNA连接酶DNA聚合酶不同点连接的DNA双链单链模板不要模板要模板连接的对象2个DNA片段单个脱氧核苷酸加到已存在的单链DNA片段上相同点作用实质形成磷酸二酯键化学本质蛋白质(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

4、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)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。★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

5、物与两条单链DNA结合；第三步：加热至70～75℃，耐热的DNA聚合酶（Taq酶）从引物起始进行互补链的合成。（5）特点：指数形式扩增(二)基因表达载体的构建1．基因表达载体：除了目的基因外，还必须有标记基因，启动子，终止子。★标记基因的作用：间接鉴定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。2．方法：同种限制酶分别切割载体和目的基因，再用DNA连接酶把两者连接。(三)将目的基因导入受体细胞1.转化的概念：是目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。2.常用的方法：①将目的基因导入植物细胞：农杆菌转化

6、法-双子叶植物和裸子植物；基因枪法—单子叶植物；花粉管通道法-抗虫棉。②将目的基因导入动物细胞：最常用的方法是显微注射技术。此方法的受体细胞多是受精卵。③将目的基因导入原核细胞：Ca＋处理法——使大肠杆菌成为感受态细胞(四)目的基因的检测与鉴定1.首先要检测转基因生物的染色体DNA上是否插入了目的基因，方法是采用DNA-DNA分子杂交技术。2.其次还要检测目的基因是否转录出mRNA，方法是采用DNA-RNA分子杂交技术。3.最后检测目的基因是否翻译成蛋白质，方法是采用抗原—抗体杂交技术。4.有时还需进行个体生物学水平的鉴定。如抗虫或抗病的鉴

7、定等。第二节基因工程的应用1．运用基因工程改良动植物品种最突出的优点是：能打破常规育种难以突破的物种之间的界限。2．基因工程的应用（1）植物基因工程：抗虫——BT毒蛋白基因，蛋白酶抑制剂基因，淀粉酶抑制剂基因，植物凝集素基因。抗病——病毒外壳蛋白基因和病毒的复制酶基因，几丁质酶基因和抗毒素合成基因抗逆转基因植物——调节渗透压基因，抗冻蛋白基因，抗除草剂基因利用转基因改良植物的品质——必须氨基酸含量多的蛋白质编码基因，控制番茄果实成熟的基因（2）动物基因工程：提高动物生长速度来提高产品产量（生长激素基因）、改善产品品质（肠乳糖酶基因），用转基

8、因动物生产药物（乳腺生物反应器，膀胱生物反应器），用转基因动物作器官移植的供体（加入某种调节因子，以抑制抗原决定基因表达，或设法除去抗原决定因子）等。（3）基因诊断和基因治疗：基