专题基因工程知识点梳理含教材答案样本

1、专题1基因工程X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，经过体外DNA®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 DN吩子水平上进行设计和施工的,又叫做DNA®组技术。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一拼接一导入一表示人类需要的基因产物* 原理：基因重组* 目的：创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品* 意义：能够打破生物种属的界限(即打破生殖隔离，克服远源杂交不亲和 的障碍)， 在分子水平上定向改变生物的遗传特性。* 操作水平:DNA分子水平【思考】：(1)基

2、因工程的物质基础是：所有生物的DNA匀由四种脱氧核甘酸组成。(2)基因工程的结构基础是：所有生物的DNA匀为双螺旋结构。(3) 一种生物的DNAh的基因之因此能在其它生物体内得以进行相同的表示，是因为它们共用一套遗传密码子。一、 基因工程的基本工具1 .”分子手术刀”一一限制性核酸内切酶(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DN吩子的某种特定的核甘酸序列，而且使每一条链中 特定部位的两个核甘酸之间的磷酸二酯键断开，因此具有专一性。资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。(3)结果：经限制酶切割产生的DN%段末端一般有两种形式：黏性

3、末端和平末端(回文结构特点)。在中心轴线两侧将 DNAU开，切口是黏性末端。沿着中心轴线切开DNA,切口是平末端。2 .”分子缝合针” 一一DNA!接酶(1)分类：根据酶的来源不同,可分为EcoliDNA连接酶和T,DNA!接酶两类(2)功能：恢复被限制酶切开了的两个核甘酸之间的磷酸二酯键。两种DNA®接酶(E coliDNA连接酶和T'DNA®接酶)的比较：相同点：都缝合磷酸二酯键区别：E . coliDNA连接酶来源于大肠杆菌，只能使黏性末端之间连接；T,DNA!接酶能缝合两种末端，但连接平末端之间的效率较低。(3)与DN咪合酶作用的异同：DNAIK合酶只能将单

4、个核甘酸加到已有的核甘酸片段的末端，形成磷酸二酯键。DNA®接 酶是连接两个DNAt段的末端，形成磷酸二酯键。DNA连接酶DNA聚合酶不同点连接的DNA双链单链模板/、要模板要模板连接的对象2个DNA片段单个脱氧核甘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(4)与DN砌子相关的酶限制酶DNAdI接酶DNA聚合酶解旋酶作用底物DNA分子DNA分子片段脱氧核甘酸DNA分子作用部位磷酸二酯键磷酸二酯键磷酸二酯键碱基对间的氢键作用结果形成粘性末端或平末端形成重组DNA分子形成新的DNA分子形成单链 DNA分子3 .”分子运输车”一一载体(1)作用：作为运载工具

5、，将目的基因转移到宿主细胞内；利用它在宿主细胞内对目的基因进 行大量复制。(2)载体具备的条件：能在受体细胞中自我复制,或整合到染色体DNAh,随染色体DNA!行同步复制。具有一至多个限制酶切点,供外源DNRt段插入。具有标记基因,供重组DNA勺鉴定和选择。大小合适，对受体细胞无害。(3)最常见的载体是质粒。它常存在于原核细胞和酵母菌中，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子。(4)其它载体：噬菌体的衍生物、动植物病毒4 DNA的能力，至于原因，现在还不清楚，可能将来会发现能够连接单链 DNA勺酶。二、基因工程的基本操作程序第一步：目的基因的获取

6、1.目的基因是指：主要是指编码蛋白质的结构基因，也能够是一些具有调控作用的因子派基因的结构：基因是有遗传效应的DN四段(注：RNA病毒为RNA),分为编码区和非编码区非编码区I编码区I 非编码区编码区上游1编码区下游编码区：能转录出mRNA,原核生物中也就是能编码蛋白质的区段非编码区：不能转录出mRNA,也不能编码蛋白质的区段X原核细胞的基因结构与真核细胞的基因结构的异同点真核细胞基因结构要比原核细胞的基因结构复杂 ，编码区间隔的、不连续，能够编码蛋 白质的序列被不能够编码蛋白质的序列分隔开来，成为一种断裂的形式，分为：外显子：能 够编码蛋白质的序列；内含子：不能够编码蛋白质的序列(1 )原核

7、细胞基因的结构 非编码区 * 编码区 * 非编码区II启动子终止子1RNA 聚合酶结合位点非编码区中存在调控遗传信息表示的核甘酸序列：编码区上游的RNA聚合酶结合位点，即启动子，可控制RNAIK合酶的结合。RNAIK合酶是 一种蛋白质，能识别并结合调控序列中的结合位点，能催化DNA专录为RNA编码区下游有终止子，可控制RNAIK合酶的停止、 脱落。(2)真核细胞基因的结构2 .获目的基因的来源：从自然界中已有的物种中分离及人工合成。3 .目的基因的获取方法：（1）从基因文库中获取（基因组文库、cDNA文库）基本概念的理解：将含有某种生物不同基因的许多 DNA段，导入受体菌的群体中储存，各个受体

8、菌分别含 有这种生物的不同的基因，称为基因文库。将某种生物体内的DN睑部提取出来，选用适当的限制酶，将DNAU成一定范围大小的DNA 片段，然后将这些片段分别与载体连接起来，导入受体菌的群体中储存，每个受体菌都含有 了一段不同的DNAt段。这个群体包含了这种生物的所有基因。 这种基因文库叫基因组文库。有些基因文库比较小，只包含了一种生物的一部分基因，这种基因文库叫做 部分基因文库， 如cDNA文库（用某种生物发育的某个时期的 mRN版转录产生白多种互补 DNA（也叫cDNA） 片段，与载体连接后储存在一个受体菌群中，这个受体菌群体叫做这种生物cDN©库。）*基因组文库和部分基因文库的

9、比较：文库类型cDNA义库基因组文库文库大小小大基因中启动子无有基因中内含子无有基因多少某种生物的部分基因某种生物的全部基因物种间基因交流能够部分基因能够(2)用化学方法直接人工合成RNM模板，反转录成互补的单链DNA,然后在酶的人工堤目的基国,用的方法有化字当成法用水转录法.依芋合成却 蛋白原一二T朝独题序列"TRJ”球基序列 做堇底"一用产脱软杼有靛AT合成目的基目反一录以分再出供体邮iiJtNA更植、单健DN3台成国的基因反转录法：以目的基因转录成的信使 作用下合成双链 DNA,从而获得所需 的基因。目的基因转录成的 mRNA录台成 单链DNA触互补配对合成.双链 DNA(目的基因)根据已知的氨基酸序列合成 DNA& ：蛋白质中氨基酸的序列'LmRNAH勺碱基序列DNA«基序列目的基因一二目的基因(3)用PCFK术扩增目的基因原核基因采取直接分离获得，真核基因是人工合成。人工合