生物技术概论基因工程部分复习重点
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高中生物基因工程知识点总结基因工程是现代生物技术的核心内容之一,在高中生物学习中占据着重要的地位。
下面我们就来详细总结一下高中生物基因工程的相关知识点。
一、基因工程的概念基因工程,又称为基因拼接技术或 DNA 重组技术,是指按照人们的意愿,把一种生物的某种基因提取出来,加以修饰改造,然后放到另一种生物的细胞里,定向地改造生物的遗传性状。
二、基因工程的基本工具1、“分子手术刀”——限制性核酸内切酶(限制酶)限制酶能够识别双链 DNA 分子的某种特定核苷酸序列,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。
2、“分子缝合针”——DNA 连接酶根据来源不同,DNA 连接酶分为两类:E·coli DNA 连接酶和T4DNA 连接酶。
E·coli DNA 连接酶只能将双链 DNA 片段互补的黏性末端之间的磷酸二酯键连接起来,而 T4DNA 连接酶既可以连接黏性末端,又可以连接平末端,但连接平末端的效率相对较低。
3、“分子运输车”——载体常用的载体有质粒、λ噬菌体的衍生物、动植物病毒等。
作为载体,需要具备以下条件:(1)能够在受体细胞中稳定保存并自我复制。
(2)具有一个或多个限制酶切点,以便与外源基因连接。
(3)具有标记基因,便于进行筛选。
三、基因工程的基本操作程序1、目的基因的获取(1)从基因文库中获取基因文库包括基因组文库和部分基因文库(如 cDNA 文库)。
(2)利用 PCR 技术扩增目的基因PCR 是一项在生物体外复制特定 DNA 片段的核酸合成技术。
(3)通过化学方法人工合成如果基因比较小,核苷酸序列又已知,可以通过 DNA 合成仪用化学方法直接人工合成。
2、基因表达载体的构建(基因工程的核心)目的基因、启动子、终止子、标记基因等组成基因表达载体。
启动子是 RNA 聚合酶识别和结合的部位,驱动基因转录出 mRNA;终止子终止转录;标记基因用于鉴别和筛选含有目的基因的细胞。
一、名词解释1.代换系:是指受体材料的染色体被外源染色体取代后形成的个体。
2.基因工程:是根据预先设计要求,借助实验室技术,将某种生物的基因转移到另一个体中,使后者定向获得新的遗传性状或者生产某种产品。
3.遗传标记:是指可遗传的、特定的、易于识别的生物体特性。
4.细胞全能性:是指生物体的每个细胞都具有该物种的全部遗传信息,离体细胞在一定的培养条件下具有发育成完整个体的能力。
5.不对称杂交:在原生质体融合前,利用X 射线等处理其中的一个亲本,使其核基因组失活,然后用这种失活的原生质体与正常或者经过化学处理的原生质体进行融合。
这种原生体融合方式叫不对称杂交。
6.异附加系:是指添加了外源染色体的个体。
7.遗传工程:是根据预先设计要求,借助实验技术,将某种生物的基因或者基因组转移到另一个体中,使后者定向获得新的遗传性状或者生产某种产品。
8.细胞学标记:是指某个体或者物种特有的染色体数目、核型、带型特性。
9.外植体:是指从特定生物体上切取下来、用于组织培养的离体材料。
10.不对称杂种:在不对称杂交交时,供体原生质体只给受体原生质体提供其基因组中的少量染色体或染色体片段,并与受体原生质体的完整基因组染色体共存。
这种不对称杂交所产生的融合细胞,叫不对称杂种。
11.共抑制:当受体被导入一个与受体内某基因同源的基因时,导入的基因及受体中与外源同源的基因的表达都可能减弱的现象。
12.遗传累赘:当一条载有目的基因的外源染色体导入受体后,受体往往表现出供体亲本的某些不良特性的现象。
13. 愈伤组织:是指在培养或自然条件下植物细胞经脱分化不断增值形成的由薄壁细胞组成的不定组织。
14.染色体组:维持某一物种生命活动所需的最低数目的一套染色体,也是该物种发生数目变异时所所需的最低数的一套染色体。
15.原生质体:是指去掉纤维素外壁的具有生活力的裸露细胞。
二、简答题1. 请你说明互补选择(杂种体细胞选择方法)的原理。
互补选择法是利用天然或者人工诱发的营养缺陷型及抗性突变细胞对异核体进行选择。
可编辑修改精选全文完整版高中生物基因工程考点基因工程专题在高中生物中处于重要的地位,我们在生物考试时会遇到哪些相关考点?下面店铺给大家带来高中生物基因工程考点,希望对你有帮助。
高中生物基因工程考点1. 作为运载体必须具备的特点是:能够在宿主细胞中复制并稳定地保存;具有多个限制酶切点,以便与外源基因连接;具有某些标记基因,便于进行筛选.质粒是基因工程最常用的运载体,它存在于许多细菌以及酵母菌等生物中,是能够自主复制的很小的环状DNA分子.2.基因工程的一般步骤包括:①提取目的基因②目的基因与运载体结合③将目的基因导入受体细胞④目的基因的检测和表达.3.重组DNA分子进入受体细胞后,受体细胞必须表现出特定的性状,才能说明目的基因完成了表达过程.4.区别和理解常用的运载体和常用的受体细胞,目前常用的运载体有:质粒、噬菌体、动植物病毒等,目前常用的受体细胞有大肠杆菌、枯草杆菌、土壤农杆菌、酵母菌和动植物细胞等.5.基因诊断是用放射性同位素、荧光分子等标记的DNA分子做探针,利用DNA分子杂交原理,鉴定被检测标本的遗传信息,达到检测疾病的目的.6.基因治疗是把健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞中,达到治疗疾病的目的.高中生物基因工程知识点(1)基因工程的概念标准概念:在生物体外,通过对DNA分子进行人工“剪切”和“拼接”,对生物的基因进行改造和重新组合,然后导入受体细胞内进行无性繁殖,使重组细胞在受体细胞内表达,产生出人类所需要的基因产物.通俗概念:按照人们的意愿,把一种生物的个别基因复制出来,加以修饰改造,然后放到另一种生物的细胞里,定向地改造生物的遗传性状.(2)基因操作的工具A.基因的剪刀——限制性内切酶(简称限制酶).①分布:主要在微生物中.②作用特点:特异性,即识别特定核苷酸序列,切割特定切点.③结果:产生黏性未端(碱基互补配对).B.基因的针线——DNA连接酶.①连接的部位:磷酸二酯键,不是氢键.②结果:两个相同的黏性未端的连接.C.基困的运输工具——运载体①作用:将外源基因送入受体细胞.②具备的条件:a、能在宿主细胞内复制并稳定地保存.b、具有多个限制酶切点.c、有某些标记基因.③种类:质粒、噬菌体和动植物病毒.④质粒的特点:质粒是基因工程中最常用的运载体.(3)基因操作的基本步骤A.提取目的基因目的基因概念:人们所需要的特定基因,如人的胰岛素基因、抗虫基因、抗病基因、干扰素基因等.提取途径:B.目的基因与运载体结合用同一种限制酶分别切割目的基因和质粒DNA(运载体),使其产生相同的黏性末端,将切割下的目的基因与切割后的质粒混合,并加入适量的DNA连接酶,使之形成重组DNA分子(重组质粒)C.将目的基因导入受体细胞常用的受体细胞:大肠杆菌、枯草杆菌、土壤农杆菌、酵母菌、动植物细胞D.目的基因检测与表达检测方法如:质粒中有抗菌素抗性基因的大肠杆菌细胞放入到相应的抗菌素中,如果正常生长,说明细胞中含有重组质粒.表达:受体细胞表现出特定性状,说明目的基因完成了表达过程.如:抗虫棉基因导入棉细胞后,棉铃虫食用棉的叶片时被杀死;胰岛素基因导入大肠杆菌后能合成出胰岛素等.(4)基因工程的成果和发展前景A.基因工程与医药卫生B.基因工程与农牧业、食品工业C.基因工程与环境保护高中生物基因工程核心知识点1.“分子手术刀”——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。
2024年高考生物复习重点、难点、热点专项解析—细胞工程与基因工程高考感知课标要求——明考向近年考情——知规律12.1植物细胞工程包括组织培养和体细胞杂交等技术12.2动物细胞工程包括细胞培养、核移植、细胞融合和干细胞的应用等技术12.3对动物早期胚胎或配子进行显微操作和处理以获得目标个体12.4基因工程是一种重组DNA技术12.5蛋白质工程是基因工程的延伸12.6转基因产品的安全性引发社会的广泛关注12.7举例说出生殖性克隆人面临的伦理问题12.8世界范围内应全面禁止生物武器2023·湖南基因工程在农牧业、制药及环境等方面的应用2023·湖北DNA重组技术的基本工具、基因表达载体的构建、目的基因的检测与鉴定2023·广东DNA的粗提取及鉴定的方法2023·新课标DNA重组技术的基本工具、基因表达载体的构建2023·北京动物细胞融合与单克隆抗体的制备2023·山东植物细胞工程的实际应用2023·广东植物体细胞杂交技术2023·广东动物的体外受精、胚胎的体外培养、胚胎移植技术2023·浙江动物的体外受精、胚胎的体外培养2023·浙江生物技术的安全性和伦理问题综合2023·海南将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定、基因工程的应用2023·山东PCR扩增的原理与过程、DNA重组技术的基本工具、基因表达载体的构建2023·湖北动物细胞融合与单克隆抗体的制备2023·浙江动物细胞融合与单克隆抗体的制备、动物体细胞核移植技术和克隆动物2023·全国遗传信息的翻译、基因表达载体的构建、目的基因的检测与鉴定命题趋势1.细胞工程,胚胎工程的命题多以选择题呈现,基因工程的命题多以简答题呈现,属于年年必考的题目。
2.试题情境以下列几种居多:(1)以单克隆抗体为情境考查细胞工程。
生物基因工程知识点总结生物基因工程知识点总结在我们平凡无奇的学生时代,相信大家一定都接触过知识点吧!知识点也可以通俗的理解为重要的内容。
为了帮助大家更高效的学习,下面是小编收集整理的生物基因工程知识点总结,欢迎阅读与收藏。
生物基因工程知识点总结 1一、基因工程及其应用基因工程概念:基因工程又叫基因拼接技术或DNA重组技术。
通俗的说,就是按照人们意愿,把一种生物的某种基因提取出来,加以修饰改造,然后放到另一种生物的细胞里,定向地改造生物的遗传性状。
原理:基因重组结果:定向地改造生物的遗传性状,获得人类所需要的品种。
二、基因工程的工具1、基因的“剪刀”—限制性核酸内切酶(简称限制酶)(1)特点:具有专一性和特异性,即识别特定核苷酸序列,切割特定切点。
(2)作用部位:磷酸二酯键(4)例子:EcoRI限制酶能专一识别GAATTC序列,并在G和A 之间将这段序列切开。
(黏性末端)(黏性末端)(5)切割结果:产生2个带有黏性末端的DN断。
(6)作用:基因工程中重要的切割工具,能将外来的DNA切断,对自己的DNA无损害。
注:黏性末端即指被限制酶切割后露出的碱基能互补配对。
基因的“针线”——DNA连接酶作用:将互补配对的两个黏性末端连接起来,使之成为一个完整的DNA分子。
连接部位:磷酸二酯键基因的运载体(1)定义:能将外源基因送入细胞的工具就是运载体。
(2)种类:质粒、噬菌体和动植物病毒。
三、基因工程的操作步骤1、提取目的基因2、目的基因与运载体结合3、将目的基因导入受体细胞4、目的基因的检测和鉴定四、基因工程的'应用1、基因工程与作物育种:转基因抗虫棉、耐贮存番茄、耐盐碱棉花、抗除草作物、转基因奶牛、超级绵羊等等2、基因工程与药物研制:干扰素、白细胞介素、溶血栓剂、凝血因子、疫苗3、基因工程与环境保护:超级细菌五、转基因生物和转基因食品的安全性两种观点是:1、转基因生物和转基因食品不安全,要严格控制2、转基因生物和转基因食品是安全的,应该大范围推广。
二、简答题1、说明限制性内切核酸酶的命名原则要点。
答:限制性内切核酸酶采用三字母的命名原则,即属名+种名+株名的各一个首字母,再加上序号. 基本原则: 3-4个字母组成,方式是:属名+种名+株名+序号; 首字母: 取属名的第一个字母,且斜体大写;第二字母: 取种名的第一个字母,斜体小写;第三字母: (1)取种名的第二个字母,斜体小写;(2)若种名有词头,且已命名过限制酶,则取词头后的第一字母代替.第四字母: 若有株名,株名则作为第四字母,是否大小写,根据原来的情况而定,但用正体. 顺序号: 若在同一菌株中分离了几种限制酶,则按先后顺序冠以I,Ⅱ,Ⅲ,…等,用正体.2、什么是限制性内切核酸酶的星号活性?受哪些因素影向?答:Ⅱ类限制酶虽然识别和切割的序列都具有特异性,但是这种特异性受特定条件的限制,即在一定环境条件下表现出来的特异性。
条件的改变,限制酶的特异性就会松动,识别的序列和切割都有一些改变,改变后的活性通常称第二活性,而将这种因条件的改变会出现第二活性的酶的右上角加一个星号表示,因此第二活性又称为星号活性。
概括起来,诱发星活性的因素有如下几种:(1)高甘油含量(>5%, v/v);(2)限制性内切核酸酶用量过高(>100U/ugDNA);(3)低离子强度(<25 mmol/L);(4)高pH(8.0以上);(5)含有有机溶剂,如DMSO,乙醇等;(6)有非Mg2+的二价阳离子存在(如Mn2+,Cu2+,C02+,Zn2+等)。
3、影响DNA连接酶催化连接反应的因素有哪些?答:(1)DNA的纯度(2)DNA甲基化的程度(3)酶切消化反应的温度(4)DNA的分子结构(5)核酸内切限制酶的缓冲液4、什么是Klenow酶?有哪些活性?在基因工程中有什么作用?答:Klenow酶是1974年Klenow用枯草杆菌蛋白酶水解DNA聚合酶I,得到两个片段,其中大片段的分子量为75kDa,它具有5'-3'聚合酶和3'-5'外切核酸酶的活性,小片段具有5'-3'外切核酸酶活性。
基因工程复习资料第一章核酸的制备1.主要步骤:分、切、接、转、筛、表2.基因工程的概念:基因工程又称基因堆叠技术和dna重组技术,就是以分子遗传学为理论基为础,以分子生物学和微生物学的现代方法为手段,将不同来源的基因按预先设计的蓝图,在体外构建杂种dna分子,然后导入活细胞,以改变生物原有的遗传特性、获得新品种、生产新产品。
第二章基因工程工具酶1.生物催化剂:核酶、抗体酶、模拟酶。
2.限制性内切核酸酶:定义:限制性内乌核酸酶就是一类能够辨识双链dna中特定核苷酸序列(辨识序列),并在识别序列上使每条链的一个磷酸二酯键断开的内脱氧核糖核酸酶。
命名:限制性内乌核酸酶通常就是以第一次抽取至这类酶的生物的种名的第一个字母和种名的第一、第二个字母命名的,有的在后面还加菌株(型)代号中的一个字母。
如果从同一种生物中先后提取到多种限制性内切核酸酶,则依次用罗马数字ⅰ、ⅱ、ⅲ表示。
并且名称的前三个字母须用斜体,第一个字母用大写。
3.dna连接酶:定义:dna连接酶也称dna黏合酶,在分子生物学中扮演一个既特殊又关键的角色,那就是连接dna链3‘-oh末端和,另一dna链的5’-p末端,使二者生成磷酸二酯键,从而把两段相邻的dna链连成完整的链的一种酶。
种类:大肠杆菌dna连接酶、t4dna连接酶、tscdna连接酶、真核生物细胞辨认出的连接酶,例如酶ⅰ、酶ⅱ、酶ⅲ等多种类型。
4.dna片段的相连接方法:①具互补黏性末端dna片段之间的连接:可用e?colidna连接酶,也可用t4dna连接酶。
②尼奥罗末端dna片段之间的相连接:就可以用t4dna连接酶,并且必须减少酶的用量。
③dna片段末端修饰后进行连接:dna片段末端同聚物加尾后进行连接,可按互补粘性末端片段之间的连接方法进行连接;粘性末端修饰成平末端后进行连接;dna片段5′端脱磷酸化后进行连接;dna片段加连杆或衔接头后连接。
5.dna聚合酶:①定义:dna聚合酶就是指用dna单链为模板,以4种脱氧核苷酸为底物,催化剂制备一条与模板链序列优势互补的dna新链的酶。
基因工程重点考点归纳1. 简述基因工程中的四大要素。
答:基因工程的四大要素是基因、工具酶、载体、宿主细胞。
2. 简述基因工程诞生的基础。
答:基因工程诞生的基础是理论上的三大发现和技术上的三大发明。
1971年,史密斯(Smith H. O.)等人从细菌中分离出的一种限制性酶,酶切病毒DNA分子,标志着DNA重组时代的开始。
1972年伯格(Berg P.)等用限制性酶分别酶切猿猴病毒和噬菌体DNA,将两种DNA 分子用连接酶连接起来,得到新的DNA分子。
1973年,科恩(Cohen S.)等进一步将酶切DNA分子与质DNA 连接起来,并将重组质粒转入E.coli细胞中。
理论上的三大发现:(1)DNA是遗传物质(2)DNA双螺旋模型(Watson/Crick 1953)(3)确定了遗传信息传递的方式(60年代)技术上的三大发明:(1)工具酶的使用【Smith 和Wilcox(1970) 流感嗜血杆菌分离纯化了Hind II其它工具酶(如连接酶)等的发现分子剪刀和DNA缝合工具】(2)基因运载工具—DNA载体的使用(对质粒的认识)【细菌的致育因子—F因子Lederberg 1946抗药性因子(R) 大肠杆菌素因(Col)】(3)逆转录酶的使用【Baltimomore 和Temin (1970) 各自发现了逆转录酶】意义:丰富了“中心法则”、真核基因的制备成为可能、构建cDNA 文库成为可能。
第二章1.简述细菌的限制与修饰系统答:细胞中存在位点特异性限制酶和特异性甲基化酶,即细胞中有限制—修饰系统(R-M Restriction-modification system)。
R-M系统是细菌安内御外的积极措施。
根据酶的亚单位组成、识别序列的种类和是否需要辅助因子,限制与修饰系统至少可分为四类。
2.II型限制性内切酶的特点答:II型限制性内切酶是同源二聚体,由两个彼此按相反方向结合在一起的相同亚单位组成。
识别回文对称序列,在回文序列内部或附近切割DNA,产生带3‘- 羟基和5’-磷酸基团的DNA 产物,需Mg2+,相应的修饰酶只需SAM 。
基因工程重点考点归纳基因工程是现代生物技术的核心之一。
它可以直接改变基因组中特定的DNA序列,从而创造新的生物特性和功能。
基因工程的应用范围广泛,包括生物学研究、医药和农业等领域。
下面是基因工程相关的重点考点的归纳。
1.基因工程的定义基因工程是一种利用生物技术手段,对有机体的基因组进行定点操作,创造、改变、调控生物体某些特定性状、遗传稳定性和遗传传递规律的工程技术。
2. 基因工程的基本步骤基因工程包括以下四个基本过程:基因克隆,基因修饰,基因转移和表达。
(1)基因克隆:由于人工合成DNA在重复序列比较长的区段容易出错,所以一般采用从天然DNA中克隆所需载体基因的方法得到特定基因序列。
(2)基因修饰:对基因序列进行修饰和调控,可以创造新的生物特性和功能。
(3)基因转移:将人工改造好的DNA序列移植到目标细胞或组织中,从而实现对有机体特定生物性状的控制。
(4)基因表达:基因植入到细胞或组织中后,就会启动正常的基因转录和翻译过程,从而最终表达出新的生物特性和功能。
3. 特定的基因修饰技术基因修饰技术是基因工程的核心内容之一,主要包括以下几种技术:(1)基因剪切:可以使用一些特定的“切割酶”来切割或剪切DNA分子,从而获得目标基因序列。
(2)基因突变:可以通过人工引入特定突变点的方法,改变DNA序列中的某一核苷酸,从而创造新的生物特性和功能。
(3)基因拼接:可以将两个已有的DNA序列拼接起来,形成新的DNA序列,从而创造新的生物特性和功能。
4. 基因转移技术基因转移技术是基因工程的一个关键环节。
目前较常用的基因转移技术包括以下几类:(1)转染:通过将目标DNA序列直接注射入目标细胞中,从而实现基因表达。
(3)微小注射:利用微小针头等工具,将DNA直接注射到目标细胞中。
(4)基因枪技术:将DNA与金属微粒复合,然后使用高压喷射枪将复合物注入目标细胞中。
5. 基因工程在医学领域的应用基因工程在医学领域的应用迅速增长,发展出的医学应用主要包括以下几个方面:(1)基因诊断:通过检测DNA级别的突变或基因改变来进行疾病的预测和诊断。
1、PCR:一种模拟DNA体内复制过程的体外DNA复制过程,在一个离心管的缓冲液体系中,加入DNA模板,d-NTPs、引物和DNA聚合酶,通过变性、退火、延伸三个温度的不断循环,使目标DNA得到快速大量的复制,需要两条合成的寡核苷酸片断和耐热的DNA聚合酶。
2、启动子:在基因序列中,标志着转录起始的可以被RNA聚合酶识别的位点(DNA区段),一般位于基因的上游。
3、终止子:位于基因的编码序列之外(一般在下游)的一段标志着转录停止的RNA聚合酶识别位点。
4、Ti质粒:根癌农杆菌核外的一种环状双链DNA分子,约200kb,Ti质粒的结构上可分为毒性区、T-DNA区、结合转移区、复制起始区。
5、SD序列:位于起始密码子上游的一段保守序列,为细菌核糖体有效结合和翻译起始所必须,一般长约3-9bp,位于起始密码子上游3-11碱基的位置,它与16S核糖体RNA的3端互补,控制翻译的起始。
6、反义链:下链或模板链,在基因的DNA双链中,转录时作为mRNA合成模板的那条单链。
7、基因文库:是指汇集了某一生物基因组DNA全部序列的重组体DNA群体(转化子群)。
具体来说,构建基因文库时,首先将代表某一生物类型的全部DNA片段分别插入到特定载体上,然后将重组载体导入到宿主细胞并获得大量的含有重组载体的克隆(一般为单菌落或噬菌斑)。
8、DNA探针:经放射性或非放射性物质标记已知的特定的DNA序列。
9、载体构建:用限制性酶切取目的基因,再用同一种限制酶切开质粒,用连接酶把目的基因和质粒连接起来的过程。
10、转化:将普通的质粒分子导入受体细胞的过程。
11、感受态细胞:经过处理后处于容易接受外源DNA状态的细胞。
12、多克隆位点:克隆载体中的一段用于插入外源DNA片段的特定区域,由一系列的紧密相连的限制性内切酶位点组成,而且每个限制性内切酶位点应该在整个载体中是唯一的。
13、选择标记基因:在基因工程中的一类用于选择转化细胞(菌)的抗性基因,通常是一些抗生素抗性基因,比如对氨苄青霉素、四环素氯霉素、卡那霉素以及潮霉素等具有抗性的基因,这样,通过在培养基中加入特定的抗生素就可以选择得到转化的细胞(菌)。
14、Cos位点:λDNA为线状双链DNA分子,在分子两端各有12个碱基的单链互补粘性末端,当其注入到寄主细胞中后,可以迅速通过粘性末端形成双链环状DNA分子,这种通过粘性末端互补结合成的双链区段称为cos位点。
15、什么是基因,它和细胞,染色体的关系如何?DNA分子中含有特定遗传信息的一段核苷酸序列,是遗传物质的最小的功能单位;基因线性排列在染色体上。
16、为什么认为1973年是基因工程诞生的元年?1973年DNA体外重组实验的成功。
17、上世纪40到70年代初分子生物学领域理论上和技术上有哪些重大突破;对于基因工程的诞生起到了决定性的作用?理论上的三大发现和技术上的三大发明,为基因工程的诞生起到了决定性的作用:理论上的三大发现:(1)DNA是遗传物质被证实;(2)DNA双螺旋模型被提出;(3)“中心法则”提出技术上的三大发明:a、核酸限制性内切酶的发现和应用;b、DNA连接酶的发现和应用;c、载体的发现及其应用。
18、什么是克隆?当前动物克隆的基本原理是什么?它和植物的克隆有什么区别?克隆作为名词是指某一个体(或细胞分子)通过无性繁殖的方式产生的具有相同遗传背景的后代组成的集体。
作为动词是指产生上述集体或群体的过程。
多利羊的克隆过程:从A羊体中取出卵细胞,去除其细胞核,将B羊的体细胞核取出转移到去和的卵细胞中,然后将整合后的卵细胞注入到C羊的子宫内,经过一段时间得到和A羊几乎相同的羊。
植物克隆是利用植物细胞的全能性,进行的营养体的繁殖过程。
19、基因工程的基本流程是什么?基因工程在现实生活中有什么应用价值?流程:(1)从供体生物的基因组中,分离获得带有目的基因的DNA片段(2)在体外,将目的基因插入能自我复制的载体中(3)将重组分子导入到受体细胞中并进行繁殖(4)选择得到含有充足DNA分子的细胞克隆,并进行大量繁殖,从而使目的基因得到扩增(5)进一步对获得的目的基因进行研究分析,并设法使之实现功能蛋白表达。
应用:基因工程药物、基因疫苗、转基因植物、转基因动物以及在酶制剂工业、食品工业、化学与能源工业及环境保护等方面。
20、植物转基因育种比常规育种有哪些优势以及转基因育种的不足?优势:(1)扩大了基因育种的基因库,打破了常规育种的物种界限(2)提高了作物育种的效率,缩短了育种年限单一性状改良(3)减少了农业生产对环境的污染(4)拓宽了作物生产的范畴。
不足:转基因在技术上比较复杂,要求较高。
21、什么是限制性核算内切酶,怎样命名的?定义:是一种能够识别双链DNA分子中某种特定的核苷酸序列,并能精确特意的切割双链DNA分子的核酸内切酶。
命名:(1)寄的主菌属名的第一个字母(大写)和种名的前两个字母(小写)斜体的略名,表示酶来源的菌种名称,如大肠杆菌Eco(2)用一个大写字母表示菌株的类型(3)如果一种特殊的寄主菌株中,具有几个不同的限制修饰体系,则以罗马数字表示该菌株中发现某种酶的先后顺序(4)所有的限制酶除了以上的名称外,前面还冠以系统名称,限制性核算内切酶的系统名称为R,甲基化为M。
22、Ⅱ型限制性核算内切酶的基本特征有哪些?识别位点的特异性,每种酶都有其特定的DNA识别位点;识别序列的对称性,靶序列通常具有双重旋转对称的结构,呈回交结构;切割位点的规范性,双链DNA被酶切后分布在两条链上的切割位点旋转对称。
23、什么是粘性末端,平末端,同尾酶和同裂酶?粘性末端:因酶切位点在两条DNA单链上不同的酶切后形成的具有互补碱基的单链末端结构,酶切产生的2个粘性末端很同意通过互补碱基的配对而重新连接起来。
平末端:因酶切位点在两条DNA单链上相同,酶切后形成的平齐的末端结构,这种末端不易重新连接起来。
同尾酶:识别的靶序列不同,但能产生相同的粘性末端的一类限制性核算内切酶。
同裂酶:能识别和切割同样的核苷酸靶序列的不同内切酶。
24、酶的单位如何定义?影响酶活性的因素?一个酶单位:在理想反应条件下(适宜的缓冲液和反应温度,通常为37℃),在20微升反应体系中,1h完全降解1微克DNA所需要的酶量。
影响酶活性的因素:DNA的纯度和甲基化程度;甘油的含量;反应体系中的离子强度;反应体系中的PH值;反应的温度条件。
25、DNA连接酶的作用特点有哪些?了解这些特点有何使用价值?特点:(1)连接的两条链必须分别具有3端自由羟基和5端磷酸基团,而且只有这两个基因彼此相邻才能进行连接反应(2)在羟基和磷酸基团间形成磷酸二酯键是一种耗能过程,因此连接反应必须有能量分子参加,通常有两种能量分子,ATP和NAD+。
用于连接粘性末端和平末端。
在平末端DNA片段的末端加尾连接法:(1)末端核苷酸转移酶可以在平端加一些碱基(2)平末端DNA加接头连接法26、大肠杆菌DNA聚合酶有哪些不同的酶活力特征?各有何利用价值?活性特点及应用:(1)5‘—3’DNA聚合酶活性,以双链DNA 为模板,催化单个核苷酸结合到引物的3末端并不断延伸。
用于DNA 连接后的大缺口填充(2)5‘—3’外切酶活性,将双链DNA中游离的5末端逐个切去。
用于制备高比活度的DNA 探针(3)3‘—5’外切酶活性,将游离的双链或单链DNA的3端降解。
用于DNA的序列分析。
27、klenow片段和大肠杆菌DNA聚合酶Ⅰ有何异同?klenow片段是大肠杆菌DNA聚合酶Ⅰ全酶经过枯草杆菌蛋白酶处理后产生的大片段酶分子。
仍然有5‘—3’聚合酶活性和3‘—5‘的核酸外切酶活性,但失去了5‘—3’的外切酶活性。
28、为何说逆转录酶是一种特殊的DNA聚合酶,其主要用途是什么?逆转录酶是一种可以有效地将mRNA转录为DNA的酶,其产物称为cDNA,实际上也是一种RNA依赖的DNA聚合酶。
(1)有5‘—3’DNA聚合酶活性,能以RNA或DNA为模板合成DNA分子,后者合成很慢(2)RNA酶活性,能从5‘或3‘方向特异性降解DNA:RNA杂交分子中的RNA链。
用途:将mRNA转录成cDNA,以制备基因片段。
真核生物具有外显子和内含子,用cDNA法可以去掉内含子,用于用于制备基因片段,而原核生物可以直接利用其基因片段。
29、举例说明在基因工程中修饰性工具酶具有重要用途。
A、末端脱氧核苷酸转移酶:末端脱氧核苷酸转移酶是一类不依赖于DNA模板的DNA聚合酶;该类酶可以在没有模板链存在的情况下,将核苷酸连接到DNA的3‘羟基端,特别是对平末端的双链DNA末端加尾十分有效。
最常见的用途是在酶切产生的平末端,以便产生粘性末端。
B、S1核酸酶:在cDNA的合成过程中,切开其发夹结构;载体构建过程中,切去DNA片段的单链尾巴。
C、碱性磷酸化酶:在用P标记DNA5‘端前,去掉5’端的P,防止载体自身环化,形成二聚体;用于DNA重组技术中,去掉DNA5‘端的P。
30、为什么说基因工程实际上是精细的酶学操作工程?催化DNA各种特异性反应的酶是分子生物学家进行DNA操作的基本工具,在分子克隆过程中,制备好目的DNA后,下一布就是使用限制性核算内切酶将待克隆的DNA片段切割下来,与特异性切割的载体在DNA连接酶的作用下连接形成重组分子。
这一系列操作不仅用到了限制性核算内切酶和DNA连接酶,而且还需要DNA聚合酶,核酸外切酶,多核苷酸激酶和碱性磷酸酯酶等的参与,以提高特异性DNA片段的连接效率。
31、什么是质粒?其哪些生物学特性对基因工程操作十分有利?质粒:一种广泛存在于细菌中染色体以外的能自主复制的裸露的环状双链DNA分子。
作为基因工程载体,至少应该有复制的起始区,选择表及基因区,多克隆位点。
有利的的生物学特性:①一种广泛存在于细菌中染色体以外的能自主复制的裸露的环状双链DNA分子,比病毒更简单。
②质粒在寄主细胞中“有好地借居”,离开了寄主它本身无法复制,它可以赋予寄主一些非染色体控制的遗传性状,以利于寄主的生存③质粒的复制类型:一种质粒在寄主细胞中存在的称为该质粒的拷贝数④质粒的不亲和性:两种亲缘关系密切的不同的质粒不能在同一宿主细胞稳定共存,属于同一个不亲和性⑤质粒的存在形式有超螺旋,开环双螺旋,现行双螺旋三种。
在琼脂糖凝胶电泳中,不同构性的同一质粒DNA,尽管分子量相同,仍具有不同的电泳迁移率,其中走在最前面的是SCDNA,其后依次是LD2NA和OCDNA。
32、λ噬菌体载体和M13噬菌体载体在形态和克隆能力方面有何区别?λ噬菌体载体由正十二面体的蛋白质头部和中空管状的蛋白质尾部组成。
头部包含线状染色体DNA,侵染寄主是将自己的DNA注入到寄主细菌。
λ噬菌体载体属于温和噬菌体,LanbdaEHBL载体用来克隆9到23kb的片段,多克隆位点位于stuffer片段的一侧。