基因工程基礎(chǔ)知識填空

1、專題一基因工程1. 1 DNA重組技術(shù)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們的愿望，進(jìn) 行嚴(yán)格的設(shè)計，并通過 和 等技術(shù)，賦予生物以新的 ，從而創(chuàng)造出更符合人們需要的 新的禾廿 。由于基因工程是在DNA分子水平上進(jìn)行設(shè)計和施工 的，因此又叫做 。2. 基本原理：3. 理論基礎(chǔ)(1) 不同生物的基因可以拼接的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)一細(xì)胞生物的遺傳物質(zhì)都是 ，都是以為基本單位構(gòu)成的雙鏈大分子。(2) 目的基因轉(zhuǎn)入后可以表達(dá)的基礎(chǔ)一一所有生物共用一套 。(3) 生物遺傳信息的表達(dá)都遵循 4.優(yōu)點(1)目的性強(qiáng)，能的改造生物的性狀?？朔恼系K。二、限制性核酸內(nèi)切酶-一分子手術(shù)刀1.簡稱：。2.

2、來源：主要是從中分離純化而來。3. 功能特點：特異性，即識別雙鏈DNA分子某種特定 ，并且使每一條鏈中 的兩個核苷酸之間的斷開。4. 酶切結(jié)果： 末端和 末端。畫出EcoR I酶切后的結(jié)果：GAATTCCTTAAG三、DNA連接酶一一“分子縫合針”1. 作用實質(zhì)：將雙鏈 DNA片段“縫合”起來，恢復(fù)被限制酶切開了的兩個核苷酸之間的。2. 作用前提：兩個DNA分子必須含有3. 種類(1) E coli DNA 連接酶 來源： 功能：只能連接 T 4DNA連接酶 來源： 功能：既可以連接 ,又可以連接，但連接時效率比較低?！就卣埂?比較DNA連接酶與DNA聚合酶DNA連接酶DNA聚合酶作用 實質(zhì)都

3、是催化兩個核苷酸之間形成是否 需模板連接DNA鏈鏈鏈作用 過程在兩個DNA 片段之間形成將加到已存在的核苷 酸鏈上，形成作用 結(jié)果將兩個DNA片段連接成合成四、基因進(jìn)入受體細(xì)胞的載體一一“分子運(yùn)輸車”1. 基因工程中最常用的載體一一 (1) 來源：等微生物(2) 結(jié)構(gòu)：裸露的、結(jié)構(gòu)簡單、獨立于 之外，并具有的分子。2. 基因的載體必須具備的條件 有 個限制酶切割位點，供外源DNA片段（基因）插入其中。能在宿主細(xì)胞內(nèi) ，或整合到染色體DNA上，隨染色體DNA進(jìn)行（3）有特殊的 ，如四環(huán)素抗性基因等，供重組 DNA的鑒定和選擇。（4）必須是的，不會對受體細(xì)胞有害。（5）適合，以便提取和在體外進(jìn)行操

4、作。3. 載體的種類：除質(zhì)粒外，還有4. 在進(jìn)行基因工程操作中，真正被用作載體的質(zhì)粒，都是在天然質(zhì)粒的基礎(chǔ)上進(jìn)行過的。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. 的獲取。2. 的構(gòu)建。3. 將目的基因 。4. 目的基因的 。二、目的基因的獲取1. 目的基因主要是的結(jié)構(gòu)基因。2 .獲取目的基因的方法（1）從基因文庫中獲取目的基因基因文庫概念：將含有某種生物不同基因 的許多 ,導(dǎo)入的群體中儲存，各個 分別含有這種生物的不同的基因，稱為基因文庫?；蛭膸旆诸悾嚎煞譃?文庫和 文庫（如cDNA文庫）。 利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因PCR技術(shù)是的縮寫。PCR是一項在生物體外 的核酸合成技

5、術(shù)。PCR技術(shù)的原理：DNA 的。 PCR擴(kuò)增的前提：要有一段已知目的基 因的 ,以便根據(jù)這一序列合成引物。 PCR擴(kuò)增的條件：、（目的基因）,原料 （ 即dCTP、dATP、dGTP、dTTP），耐高溫的 酶（Taq 酶）。 PCR擴(kuò)增的過程a. 變性：加熱到90-95 C, DNA受熱變性后b. 復(fù)性（退火）：冷卻到55-60 C, 與結(jié)合c. 延伸：加熱到70-75 C ,在熱穩(wěn)定的 （Taq 酶）的作用下進(jìn)行延伸 結(jié)果：目的基因以 _ 的方式成指數(shù)形式 擴(kuò)增。人工合成法：如果基因比較,且 ,可以通過用化學(xué)方 法直接人工合成?！就卣埂縋CR技術(shù)和DNA復(fù)制的比較PCR技術(shù)DNA復(fù)制相 同

6、 占 八、原理原料條件、 、不 同 占 八、解旋解旋催化場所復(fù)制酶熱穩(wěn)定的DNA聚合酶細(xì)胞內(nèi)含有的DNA聚合酶結(jié)果在短時間內(nèi)形 成形成三、基因表達(dá)載體的構(gòu)建基因表達(dá)載體的構(gòu)建是實施基因工程的第二步，也是基因工程的 1. 基因表達(dá)載體構(gòu)建目的：使目的基因在受體細(xì)胞中 ,并且可以給下一代，同時，使目的基因能夠。2. 基因表達(dá)載體的組成：除了目的基因外，還必須有、以及（1）啟動子：位于目的基因的 ,是一段有特殊結(jié)構(gòu)的 DNA序列，是識別和結(jié)合的部位，有了它才能驅(qū)動基因轉(zhuǎn)錄出 mRNA ,最終獲得所需 的蛋白質(zhì)，即轉(zhuǎn)錄開始的部位。(2) 終止子：位于目的基因的 ，也是一段有特殊結(jié)構(gòu)的 DNA序列，使轉(zhuǎn)

7、錄在所需 的地方停止下來，即轉(zhuǎn)錄停止的部位。(3) 標(biāo)記基因：用于鑒別受體細(xì)胞中是否 ，從而將含有目的基因的細(xì)胞 出來，常為 ，如氨 芐青霉素抗性基因、四環(huán)素抗性基因。3.表達(dá)載體構(gòu)建過 程中，獲取目的基因與切割質(zhì)粒時一般用黑止干限制性核vJJ酸內(nèi)切酶，目的是產(chǎn)生相同的，以便于連接。四、將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞 的概念：目的基因進(jìn)入受體細(xì)胞內(nèi)，并且在受體細(xì)胞內(nèi)維持穩(wěn)定和表達(dá)的過程， 稱為。1.將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞(1) 常用受體細(xì)胞：植物的 或這些細(xì)胞，這時農(nóng)桿菌中的 上的(可轉(zhuǎn)移的 DNA)可轉(zhuǎn)移到受體細(xì) 胞染色體的DNA上。轉(zhuǎn)化過程：將插入到 上，通過農(nóng)桿菌的轉(zhuǎn)化作用， 可以使目的基因進(jìn)入

8、植物細(xì)胞，并將其插入 到植物細(xì)胞中染色體的 DNA，使目的基因的 遺傳特性得以 。2. 將目的基因?qū)雱游锛?xì)胞(1) 常用受體細(xì)胞：。(2) 常用方法： 。(3) 基本操作程序： 含有目的基因的表達(dá)載體t (受精卵)tt胚胎移植t新性狀動物3. 將目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞(1)常用受體細(xì)胞： 細(xì)胞，其中最為廣泛。(2) 原核生物的特點： ;多為單細(xì)胞；遺傳物質(zhì)相對 (3) 轉(zhuǎn)化方法： 法。(4) 轉(zhuǎn)化過程用處理受體細(xì)胞(如大腸桿菌)，使細(xì)胞處于一種能吸收周圍環(huán)境中DNA 分子的生理狀態(tài)，這種細(xì)胞稱為(2) 方法：法、法、法，其中， 法是導(dǎo)入植物細(xì)胞最常用的方法。農(nóng)桿菌特點：易感染雙子葉植物和裸子

9、植物。當(dāng)植物體受到傷害是，傷口處的細(xì)胞會分泌大量的 ，吸引農(nóng)桿菌移向?qū)⒅亟M表達(dá)載體 DNA分子溶于中與 混合，在一定 下促進(jìn) 吸收DNA分子，完成轉(zhuǎn)化過程。五、目的基因的檢測與鑒定目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞是否可以 ,只有通過檢測與鑒定才能知道，這是基因工程的第四步，也是檢查基因工程是否成功的一步。類型步驟檢測內(nèi)容方法結(jié)果顯示檢測第一步檢測轉(zhuǎn)基因生物的染 色體上是否插入了目 的基因（DNA探針+轉(zhuǎn)基因生物 DNA ）是否第二步檢測目的基因是否轉(zhuǎn) 錄（DNA探針+轉(zhuǎn)基因生物 mRNA ）是否第三步檢測目的基因是否翻 譯成蛋白質(zhì)是否水平的檢測包括抗蟲、抗病的接種實驗，以確定是否具有抗性的及抗性程度；基

10、產(chǎn)品需要與天然產(chǎn)品的功能進(jìn)行活性比較等E因工程1. 3基因工程的應(yīng)用一、植物基因工程碩果累累植物基因工程技術(shù)主要用于提高農(nóng)作物的 （如抗除草劑、抗蟲、抗病、 抗干旱和抗鹽堿等），以及改良農(nóng)作物的和利用植物生產(chǎn) 等方面。二、動物基因工程前景廣闊動物基因工程主要應(yīng)用于動物品種 、建立、器官移植等多方面。（1）用于提高動物生長速度：將 導(dǎo)入動物體內(nèi)，以提高動 物生長速率。（2）用于改良畜產(chǎn)品的品質(zhì)。（3）用轉(zhuǎn)基因動物生產(chǎn)藥物：將藥用蛋白基因與 的啟動子等調(diào)控組件重組在一起，通過 等方法，導(dǎo)入哺乳動物的 中，然后，將受精卵送入母體內(nèi)，使其生長發(fā)育成 。轉(zhuǎn)基因動物進(jìn)人泌乳期后，可以通過分泌的 來生產(chǎn)所需

11、要的藥品，稱為乳腺（房）生物反應(yīng) 器。（4）用轉(zhuǎn)基因動物作器官移植的供體： 將器官供體基因組導(dǎo)入某種調(diào)節(jié)因子，抑制 或設(shè)法除去 ，再結(jié)合 ， 培育出沒有 的轉(zhuǎn)基因克隆動物器 官。三、基因工程在醫(yī)學(xué)、藥學(xué)上的應(yīng)用1 基因工程藥物：利用“工程菌”生產(chǎn)基因 工程藥品包括、 工程菌：用基因工程的方法，使外源基因得 到高效率表達(dá)的菌類細(xì)胞株系一般稱為“工 程菌”。2 基因治療：是把 導(dǎo)入病人體內(nèi)，使該基因的 發(fā)揮功能，從而達(dá)到治療疾病的目的，這是治療遺傳病的最有效的 手段,包括和。補(bǔ)1:用于基因治療的基因有三種類型：； .補(bǔ)2 :基因診斷。原理：；工具1.4蛋白質(zhì)工程1.實質(zhì)：根據(jù)的關(guān)系，通過，對現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)行改造或創(chuàng)造自然界不存