生物基因工程概念大匯總

生物基因工程概念大匯總基因工程的概念：基因工程是指按照人們的愿望，進(jìn)行嚴(yán)格的設(shè)計(jì)，通過體外DNA重組和轉(zhuǎn)基因技術(shù)，賦予生物以新的遺傳特性，創(chuàng)造出更符合人們需要的新的生物類型和生物產(chǎn)品?；蚬こ淌窃贒NA分子水平上進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工的，又叫做DNA重組技術(shù)。基因工程的原理：基因重組01DNA重組技術(shù)的基本工具“分子手術(shù)刀”——限制性核酸內(nèi)切酶（限制酶）（1）來源：主要是從原核生物中分離純化出來的。（2）功能：能夠識別雙鏈DNA分子的某種特定的核苷酸序列，并且使每一條鏈中特定部位的兩個(gè)核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷開，因此具有專一性。

B-2衛(wèi)肌薊卅砒朋悽二硼加含氮堿脫氧核精（3）方式：當(dāng)限制酶在它識別序列的中心軸線（圖中虛線）兩側(cè)將DNAB-2衛(wèi)肌薊卅砒朋悽二硼加含氮堿脫氧核精處切開時(shí)，產(chǎn)生平末端。AA；TTCGAATTCCCCiGGG■II’珀AGbTT片AGCE中心軸線f黏性末端?中心軸線CCCGGGGGGCg平末端CCCGGGGGGCg（4）結(jié)果：經(jīng)限制酶切割產(chǎn)生的DNA片段末端有兩種形式：黏性末端和平末端。2.“分子縫合針”——DNA連接酶兩種DNA連接酶（E?ColiDNA連接酶和T4-DNA連接酶）的比較:相同點(diǎn)：都縫合磷酸二酯鍵。區(qū)別：E?ColiDNA連接酶來源于大腸桿菌，只能將雙鏈DNA片段互補(bǔ)的黏性末端之間的磷酸二酯鍵連接起來；而T4DNA連接酶能縫合兩種末端，但連接平末端的之間的效率較低?！胺肿舆\(yùn)輸車”一一基因進(jìn)入受體細(xì)胞的載體（1）常用的載體是質(zhì)粒，它是一種裸露的、結(jié)構(gòu)簡單的、獨(dú)立于細(xì)菌染色體之外，并具有自我復(fù)制能力的雙鏈環(huán)狀DNA分子。（2）載體具備的條件：能在受體細(xì)胞中復(fù)制并穩(wěn)定保存。具有一至多個(gè)限制酶切點(diǎn)，供外源DNA片段插入。具有標(biāo)記基因（如四環(huán)素抗性基因、氨芐青霉素抗性基因），供重組DNA的鑒定和選擇。（3）其它載體：入噬菌體的衍生物、動植物病毒02基因工程的基本操作程序基因工程的基本操作程序主要包括四個(gè)步驟：目的基因的獲取、基因表達(dá)載體的構(gòu)建、將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞、目的基因的檢測與鑒定。目的基因的獲取目的基因是指：編碼蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)基因。從基因文庫中獲取目的基因基因文庫：將含有某種生物不同基因的許多DNA片段，導(dǎo)入受體菌的群體中儲存，各個(gè)受體菌分別含有這種生物的不同的基因，稱為基因文庫?；蚪M文庫：含有某種生物全部基因的基因文庫稱為基因組文庫。部分基因文庫：含有一種生物的一部分基因的基因文庫稱為部分基因文庫，如cDNA文庫。獲取目的基因需要的信息：基因的核苷酸序列；基因的功能；基因在染色體的位置；基因的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物mRNA；以及基因表達(dá)產(chǎn)物蛋白質(zhì)。3.PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因（1）PCR的含義：是一項(xiàng)在生物體外復(fù)制特定DNA片段的核酸合成技術(shù)。（2）目的：獲取大量的目的基因（3）原理：DNA雙鏈復(fù)制（4）過程：第一步：加熱至90?95°C,DNA解鏈為單鏈；第二步：冷卻到55?60C，引物與兩條單鏈DNA結(jié)合；第三步：加熱至70?75C，Taq酶從引物起始進(jìn)行互補(bǔ)鏈的合成。（5）特點(diǎn)：指數(shù)（2n）形式擴(kuò)增基因表達(dá)載體的構(gòu)建（核心）目的：使目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在，并且可以遺傳至下一代，使目的基因能夠表達(dá)和發(fā)揮作用。組成：目的基因+啟動子+終止子+標(biāo)記基因(1)啟動子：是一段有特殊結(jié)構(gòu)的DNA片段，位于基因的首端，是RNA聚合酶識別和結(jié)合的部位，它能驅(qū)動基因轉(zhuǎn)錄出mRNA，最終獲得所需的蛋白質(zhì)。(2)終止子：是一段有特殊結(jié)構(gòu)的DNA片段，位于基因的尾端，是轉(zhuǎn)錄在需要的地方停下來。(3)標(biāo)記基因的作用：是為了鑒定受體細(xì)胞中是否含有目的基因，從而將含有目的基因的細(xì)胞篩選出來。如抗生素基因。03將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞轉(zhuǎn)化的概念：是目的基因進(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。常用的轉(zhuǎn)化方法：將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞：采用最多的方法是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，其次還有基因槍法和花粉管通道法A將目的基因?qū)雱游锛?xì)胞:T-UNA蕖色苗MDIVAHi沖蘭豊牛X含簞3IT1玨風(fēng)的徑桿葫A將目的基因?qū)雱游锛?xì)胞:T-UNA蕖色苗MDIVAHi沖蘭豊牛X含簞3IT1玨風(fēng)的徑桿葫竊桿童撐化注示憲輕a■□的牴円的肛爼”質(zhì)林損帯怦誰賊由新忙狀的橫揀仝二:真署生韌早氣(1冷舸電最常用的方法是顯微注射技術(shù)。方法的受體細(xì)胞多是受精卵。A將目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞：最常用的原核細(xì)胞是大腸桿菌，其轉(zhuǎn)化方法是：先用Ca2+處理細(xì)胞，使其成為感受態(tài)細(xì)胞，再將重組表達(dá)載體DNA分子溶于緩沖液中與感受態(tài)細(xì)胞混合，在一定的溫度下促進(jìn)感受態(tài)細(xì)胞吸收DNA分子，完成轉(zhuǎn)化過程。04目的基因的檢測和表達(dá)首先要檢測轉(zhuǎn)基因生物的染色體DNA上是否插入了目的基因，方法是采用DNA分子雜交(DNA-DNA)技術(shù)。其次還要檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出mRNA，方法是采用分子雜交(DNA-RNA)技術(shù)。最后檢測目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)，方法是采用抗原一抗體雜交技術(shù)。有時(shí)還需進(jìn)行個(gè)體生物學(xué)水平的鑒定。如生物抗蟲或抗病的鑒定等?；蚬こ痰膽?yīng)用植物基因工程：抗蟲、抗病、抗逆轉(zhuǎn)基因植物，利用轉(zhuǎn)基因改良植物的品質(zhì)。動物基因工程：提高動物生長速度、改善畜產(chǎn)品品質(zhì)、用轉(zhuǎn)基因動物生產(chǎn)藥物。基因治療：把正常的外源基因?qū)氩∪梭w內(nèi)，使該基因表達(dá)產(chǎn)物發(fā)揮作用?；蛟\斷：又稱為DNA診斷，是米用基因檢測的方法來判斷患者是否出現(xiàn)了基因異?；驍y帶病原體。蛋白質(zhì)工程的概念1.基因工程在原則上只能生產(chǎn)自然界已存在的蛋白質(zhì)2.概念：蛋白質(zhì)工程是指以蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其生物功能的關(guān)系作為基礎(chǔ)，通過基因修飾或基因合成，對現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)行改造，或制造一種新的蛋白質(zhì)，以滿足人類的生產(chǎn)和生活的需求。A.轉(zhuǎn)錄B.翻譯蛋白質(zhì)工程的基本途徑：從預(yù)期的蛋白質(zhì)功能出發(fā)-設(shè)計(jì)預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)—推測應(yīng)有的氨基酸序列—找到相對應(yīng)的脫氧核苷酸序列（基因）

注意：目的基因只能用人工合成的方法蛋白質(zhì)工程與基因工