基因工程基础知识填空

1、专题一基因工程1.1 DNA重组技术的基本工具一、基因工程的基本概念1 .概念：基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，并通过和等技术，赋予生物以新的，从而创造出更符合人们需要的新的和。由于基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的，因此又叫做。2 .基本原理：3 .理论基础(1)不同生物的基因可以拼接的结构基础一一细胞生物的遗传物质都是,都是以为基本单位构成的双链大分子。(2)目的基因转入后可以表达的基础一一所有生物共用一套。(3)生物遗传信息的表达都遵循c4 .优点(1)目的性强，能的改造生物的性状。(2)克服的障碍。二、限制性核酸内切酶一一分子手术刀1 .简称：。2 .来源：主要是

2、从中分离纯化而来。3 .功能特点：特异性，即识别双链DNA分子某种特定,并且使每一条链中的两个核甘酸之间的断开。4 .酶切结果：末端和末端。画出EcoRI酶切后的结果：GAATTCCTTAAGT三、DNA连接酶一一“分子缝合针”1.作用实质：将双链DNA片段“缝合”起来，恢复被限制酶切开了的两个核甘酸之间的。2 .作用前提：两个DNA分子必须含有3 .种类(1) E-coliDNA连接酶来源：功能：只能连接(2) T4DNA连接酶来源：功能：既可以连接,又可以连接，但连接时效率比较低。【拓展】比较DNA连接酶与DNA聚合酶DNA连接酶DNA聚合酶作用实质都是催化两个核甘酸之间形成是否需模板连接

3、DNA链链链作用过程在两个DNA片段之间形成将加到已存在的核背酸链上，形成作用结果将两个DNA片段连接成合成四、基因进入受体细胞的载体一一“分子运输车”1 .基因工程中最常用的载体一一(1)来源：等微生物(2)结构：裸露的、结构简单、独立于之外，并具有的分子。2 .基因的载体必须具备的条件(1)有个限制酶切割位点，供外源DNA片段(基因)插入其中。(2)能在宿主细胞内，或整合到染色体DNA上，随染色体DNA进行(3)有特殊的,如四环素抗性基因等，供重组DNA的鉴定和选择。(4)必须是的，不会对受体细胞有害。(5)适合，以便提取和在体外进行操作。3 .载体的种类：除质粒外，还有4 .在进行基因工

4、程操作中，真正被用作载体的质粒，都是在天然质粒的基础上进行过的。1.2基因工程的基本操作程序一、基因工程的基本操作程序1 .的获取。2 .的构建。3 .将目的基因。4 .目的基因的。二、目的基因的获取1 .目的基因主要是的结构基因。2 .获取目的基因的方法(1)从基因文库中获取目的基因基因文库概念：将含有某种生物不同基因的许多,导入的群体中储存，各个分别含有这种生物的不同的基因，称为基因文库。基因文库分类：可分为文库和文库(如cDNA文库)。(2)利用PCR技术扩增目的基因PCR技术是的缩写。PCR是一项在生物体外的核酸合成技术。PCR技术的原理：DNA的。PCR扩增的前提：要有一段已知目的基

5、因的,以便根据这一序列合成引物。PCR扩增的条件：、(目的基因)，原料(即dCTP、dATP、dGTP、dTTP),耐高温的酶(Taq酶)。PCR扩增的过程a.变性：加热到90-95C,DNA受热变性后b.复性(退火)：冷却到55-60C,与结合c.延伸：加热到70-75C,在热稳定的(Taq酶)的作用下进行延伸结果：目的基因以的方式成指数形式扩增。人工合成法：如果基因比较，且,可以通过用化学方法直接人工合成。【拓展】PCR技术和DNA复制的比较PCR技术DNA复制相同占八、原理原料条件、不同占八、解旋解旋催化场所:复制酶热稳定的DNA聚合酶细胞内含有的DNA聚合酶结果在短时间内形成形成三、基

6、因表达载体的构建基因表达载体的构建是实施基因工程的第二步，也是基因工程的1.基因表达载体构建目的：使目的基因在受体细胞中,并且可以给下一代，同时，使目的基因能够。2.基因表达载体的组成：除了目的基因外，还必须有、以及(1)启动子：位于目的基因的,是一段有特殊结构的DNA序列，是识别和结合的部位，有了它才能驱动基因转录出mRNA,最终获得所需的蛋白质，即转录开始的部位。(2)终止子：位于目的基因的,也是一段有特殊结构的DNA序列，使转录在所需的地方停止下来，即转录停止的部位。(3)标记基因：用于鉴别受体细胞中是否,从而将含有目的基因的细胞出来，常为,如氨茉青霉素抗性基因、四环素抗性基因。3.表基

7、因与制性核的是产H-L'l达载体构建中，获取目的切割质粒时酸内切酶，目生相同的,以便于连接。四、将目的基因导入受体细胞的概念：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，称为。1.将目的基因导入植物细胞(1)常用受体细胞：植物的或(2)方法：法、法、法，其中，法是导入植物细胞最常用的方法。农杆菌特点：易感染双子叶植物和裸子植物。当植物体受到伤害是，伤口处的细胞会分泌大量的,吸引农杆菌移向这些细胞，这时农杆菌中的上的(可转移的DNA)可转移到受体细胞染色体的DNA上。转化过程：将插入到上，通过农杆菌的转化作用，可以使目的基因进入植物细胞，并将其插入到植物细胞中染色体的D

8、NA,使目的基因的遗传特性得以。2 .将目的基因导入动物细胞(1)常用受体细胞：。(2)常用方法：。(3)基本操作程序：含有目的基因的表达载体-(受精卵尸一胚胎移植一新性状动物3 .将目的基因导入微生物细胞(1)常用受体细胞：细胞，其中最为广泛。(2)原核生物的特点：;多为单细胞；遗传物质相对(3)转化方法：法。(4)转化过程用处理受体细胞(如大肠杆菌)，使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态，这种细胞称为将重组表达载体DNA分子溶于中与混合，在一定下促进吸收DNA分子，完成转化过程。五、目的基因的检测与鉴定目的基因导入受体细胞是否可以,只有通过检测与鉴定才能知道，这是基因工程的第

9、四步，也是检查基因工程是否成功的一步。步骤检测内容方法结果显示检测第一检测转基因生物的染色体上是否插入了目的基因（DNA探针+转基因生物DNA）是否第二步检测目的基因是否转录（DNA探针+转基因生物mRNA）是否第三步检测目的基因是否翻译成蛋白质是否水平的检测包括抗虫、抗病的接种实验，以确定是否具有抗性的及抗性程度；雪产品需要与天然产品的功能进行活性比较等g因工程1. 3基因工程的应用一、植物基因工程硕果累累植物基因工程技术主要用于提高农作物的（如抗除草剂、抗虫、抗病、 抗干旱和抗盐碱等），以及改良农作物的和利用植物生产 等方面。二、动物基因工程前景广阔动物基因工程主要应用于动物品种 、 建立

10、、器官移植等多方面。用于提高动物生长速度：将 导入动物体内，以提高动物生长速率。（2）用于改良畜产品的品质。（3）用转基因动物生产药物：将药用蛋白基因 与 的启动子等调控组件重组 在一起，通过 等方法，导入哺乳 动物的 中，然后，将受精卵送入母 体内，使其生长发育成 。转基因动 物进人泌乳期后，可以通过分泌的 来 生产所需要的药品，称为乳腺（房）生物反应 器。（4）用转基因动物作器官移植的供体：将器官供体基因组导入某种调节因子，抑制 或设法除去 ,再结合 ,培育出没有 的转基因克隆动物器官。三、基因工程在医学、药学上的应用1 .基因工程药物：利用“工程菌”生产基因 工程药品包括、工程菌：用基因工程的方法，使外源基因得 到高效率表达的菌类细胞株系一般称为“工 程菌”。2 .基因治疗：是把 导入病人体内， 使该基因的 发挥功能，从而达到治 疗疾病的目的，这是治疗遗传病的最有效的手段，包括 和 。补1:用于基因治疗的基因有三种类型：；补2:基因诊断。原理：；工具1.4蛋白质工程1.实质：根据的关系，通过,对现有蛋白质进行改造或创造自然界