基因工程的理论基础

基因工程绪论1、克隆（clone）：作名词：含有目的基因的重组DNA分子或含有重组分子的无性繁殖。

作动词：基因的分离和重组的过程。

2、基因工程（gene engineering）：体外将目的基因插入病毒、质粒、或其他载体分子中，构成遗传物质的新组合，并使之掺入到原先没有这些基因的宿主细胞内，且能稳定的遗传。

供体、受体和载体是基因工程的三大要素。

3、基因工程诞生的基础三大理论基础：40年代发现了生物的遗传物质是DNA；50年代弄清楚DNA 的双螺旋结构和半保留复制机理；60年代确定遗传信息的遗传方式。

以密码方式每三个核苷酸组成一个密码子代表一个氨基酸。

三大技术基础：限制性内切酶的发现；DNA连接酶的发现；载体的发现3、基因工程的技术路线：切：DNA片段的获得；接：DNA片段与载体的连接；转：外源DNA片段进出受体细胞；选：选择基因；表达：目的基因的表达；基因工程的工具酶1、限制性内切酶（restriction enzymes）：主要是从原核生物中分离纯化出来的，是一类能识别双链DNA分子中某种特定核苷酸序列，并由此切割DNA双链的核酸内切酶。

2、限制酶的命名：属名（斜体）+种名+株系+序数3、II型限制性内切酶识别特定序列并在特定位点切割4、同裂酶：来源不同，其识别位点与切割位点均相同的限制酶。

5、同尾酶：来源不同，识别的靶序列不同，但产生相同的黏性末端的酶形成的新位点不能被原来的酶识别。

6、限制性内切酶的活性：在适当反应条件下，1小时内完全酶解1ug特定的DNA 底物，所需要的限制性内切酶的量为1个酶活力单位。

7、星号活性：改变反应条件，导致限制酶的专一性和酶活力的改变。

8、DNA连接酶的特点：具有双链特异性，不能连接两条单链DNA分子或闭合单链DNA，连接反应是吸能反应，最适反应温度是4至15度，最常用的是T4连接酶。

9、S1核酸酶：特异性降解单链DNA或RNA。

10、RNAH降解与DNA杂交的RNA，用于cDNA文库建立时除去RNA以进行第二链的合成。

基因工程各章知识点第一章绪论1．基因工程的首例操作实验三大理论基础：DNA是遗传物质、DNA的双螺旋结构和半保留复制、遗传密码的破译和遗传物质传递方式的确定三大技术基础：限制性核酸内切酶的发现与DNA的切割、DNA连接酶的发现与DNA片段的连接、基因工程载体的研究与应用基因工程的诞生：72年，P.Berg首次实现体外DNA重组：体外用EcoRI分别切割SV40和λDNA,并用T4 DNA连接酶连接成为重组的杂种DNA分子73年，S.Cohen 体外重组DNA并转化：具Kanr的E.Coli质粒R6－5和具Tetr的E.Coli质粒pSC101切割并连接转化的大肠杆菌具有双重抗性S.Cohen 和H.Boyer首次实现真核基因在原核中表达：将非洲爪蟾的DNA与E.Coli质粒（pSC101）体外切割并连接，转化大肠杆菌2．基因工程的基本概念基因工程是指将一种生物体（供体）的基因与载体在体外进行拼接重组，然后转入另一种新物体（受体）内，使之稳定遗传并表达出新产物或具有新性状的DNA体外操作技术，也称为分子克隆或重组DNA 技术。

供体、载体、受体是基因工程的三大基本元件。

3．基因工程的基本操作过程a分离目的DNA片段：酶切、PCR扩增、化学合成等。

b重组：体外连接的DNA和载体DNA，形成重组DNA分子。

c转化：将重组DNA分子导入受体细胞并与之一起增殖。

d筛选：鉴定出获得了重组DNA分子的受体细胞。

e对获得外源基因的细胞或生物体通过培养，获得所需的遗传性状或表达出所需要的产物。

第二章载体1．理解用PBR322和PUC18作载体的克隆外源基因的原理。

答案不确定PBR322作载体的克隆外源基因的原理:PBR322质粒具有12 种限制性内切酶的单一识别位点：Tet r 基因内有7个酶切位点：Bam HⅠ，SalⅠ：Amp r基因内有3 个酶切位点：PstⅠ。

Eco RⅠ和HindⅢ不在抗生素基因内，不导致插入失活。

简述基因工程的理论和技术基础概述基因工程是一门科学技术，通过对生物体遗传物质（基因）的改造和调控，以达到对生物体功能和特性的改变。

基因工程的理论基础和技术手段的发展在现代生物科学的发展中起着重要的推动作用。

本文将简要介绍基因工程的理论基础和主要的技术基础。

基因工程的理论基础基因工程的理论基础主要包括以下几个方面：1. 遗传学遗传学是研究遗传规律和生物遗传变异的科学。

基因工程的理论基础之一是遗传学的基本原理，包括基因的传递、表达和变异等。

遗传学提供了对生物遗传物质的基本认识，为基因工程的实践提供了理论基础。

2. 分子生物学分子生物学是研究生命现象的分子机制的科学。

基因工程的理论基础之二是分子生物学的研究成果，包括基因的结构和功能、DNA复制和转录、蛋白质合成等。

分子生物学的发展为基因工程的理论和实践提供了重要的支持。

3. 代谢途径与信号转导代谢途径和信号转导是研究生物体内物质代谢和信息传递的科学。

基因工程的理论基础之三是代谢途径和信号转导的研究进展，包括代谢途径的调控机制和信号转导的细胞信息传递方式等。

代谢途径和信号转导的研究为基因工程的应用提供了重要的理论支持。

4. 高通量测序技术高通量测序技术是指通过并行化技术和高通量数据处理能力，实现对生物体基因组的快速高效测序。

高通量测序技术的发展为基因工程提供了强大的技术支持，使得基因工程能够更快速、准确地获取和解析生物体的基因信息，从而更好地实现对基因的改造和调控。

基因工程的核心技术基础基因工程的核心技术基础主要包括以下几个方面：1. 基因克隆技术基因克隆技术是指通过分离、复制和组装DNA片段，将目标基因导入到宿主生物体中并完成表达的技术。

基因克隆技术是基因工程的核心技术之一，包括DNA提取、酶切、连接、转化和表达等步骤。

基因克隆技术的发展使得基因工程能够更好地实现基因的操作和调控。

2. 基因编辑技术基因编辑技术是指通过定向改变生物体基因组的特定序列，实现对基因组的精确编辑和改造的技术。

基因工程知识点基因工程1、操作水平:DNA分子水平目的:定向改变遗传物质或获得基因产物。

理论基础：1）物质基础一一脱氧核甘酸2）结构基础一一规则的双螺旋结构3）中心法则，共用一套遗传密码2、基因工程（geneticengineering）:指重组DNA技术的产业化设计与应用，包括上游技术和下游技术两大组成部分。

上游技术指的是基因重组、克隆和表达的设计与构建（即重组DNA技术）,而下游技术则涉及到基因工程菌或细胞的大规模培养以及基因产物的分离纯化过程。

（基因操作、遗传工程、重组DNA技术）。

1973年诞生的基本用途:分离、扩增、鉴定、研究、整理生物信息资源;大规模生产生物活性物质；设计、构建生物的新性状甚至新物种。

3、重组DNA技术：是指将一种生物体（供体）的基因与载体在体外进行拼接重组,然后转入另一种生物体（受体）内，使之按照人们的意愿稳定遗传并表达出新产物或新性状的DNA体外操作程序，也称为分子克隆技术其核心步骤是DNA片段之间的体外连接。

4、基因工程的基本形式：第一代基因工程蛋白多肽基因的高效表达经典基因工程第二代蛋白编码基因的定向诱变蛋白质工程第三代基因工程代谢信息途径的修饰重构途径工程第四代基因组或染色体的转移基因组工程5、基因工程诞生的理论基础:理论上的三大发现1】证实了DNA是遗传物质；2】揭示了DNA分子的双螺旋结构模型和半保留复制机理；3］遗传密码的破译和遗传信息传递方式的确定。

6、DNA双螺旋:带负电的糖一磷酸骨架在外侧,碱基在螺旋中间相互堆叠，以5'-3'方向反向平行关系。

第二章用于核酸操作的工具酶1、寄主的限制和修饰现象：［1］作用:保护自身DNA不受限制；破坏入侵的外源DNA,使之降解。

【2】入侵噬菌体的子代便能高频感染同一宿主菌，但却丧失了在其原来宿主细胞中的存活九因为它们在接受新宿主甲基化酶修饰的同时,也丧失了原宿主菌甲基化修饰的标记。

2、限制性核酸内切酶的命名：如:HindI属名(H)+种名(in)+株名(d)+类型(I)II型限制性核酸内切酶的基本特性:识别双链DNA分子中4-8对碱基的特定序列,大部分酶的切割位点在识别序列内部或两侧,识别切割序列呈典型的旋转对称型回文结构。

基因工程的三大理论基础基因工程是一门涉及基因的科学，旨在通过改变生物体的遗传物质来创造新的特性或改善现有特性。

基因工程的发展离不开三个理论基础，它们分别是DNA重组技术、基因克隆和基因编辑技术。

1. DNA重组技术DNA重组技术是基因工程的核心理论基础之一。

它通过将不同来源的DNA片段进行切割和拼接，实现了对基因组的重组和改变。

此技术的发明和应用极大地推动了基因工程的发展，使得科学家们能够精确地操作和修改基因。

DNA重组技术的关键是酶切酶和连接酶。

酶切酶能够识别特定的DNA序列并切割下来，而连接酶则能将不同的DNA片段粘接在一起。

通过这些酶的作用，科学家们能够创造出新的DNA序列，将它们导入到宿主细胞中，从而改变或增强其遗传特性。

2. 基因克隆基因克隆是基因工程的另一个重要理论基础。

它通过将感兴趣的基因从一个物种中提取并复制到另一个物种中，实现对目标基因的扩增和传递。

基因克隆技术的发展使得科学家们能够将特定基因的功能进行研究和利用，为基因工程的应用提供了重要的手段。

基因克隆的过程包括DNA片段的提取、载体的构建、转化和筛选等步骤。

科学家们首先需要从目标生物中提取出含有目标基因的DNA片段。

然后，他们会将这些DNA片段插入到一个称为载体的DNA分子中，形成重组DNA。

接着，重组DNA会被导入到宿主细胞中，使得宿主细胞中的DNA含有目标基因。

最后，科学家们利用不同的筛选方法，筛选出带有目标基因的细胞。

3. 基因编辑技术基因编辑技术是基因工程的最新理论基础之一，也是最受关注和热议的技术之一。

它通过直接修改生物体的基因组，实现对基因的精确编辑和改变。

基因编辑技术的出现为基因疾病的治疗和基因改良提供了全新的方法和途径。

目前最常用的基因编辑技术是CRISPR-Cas9系统。

这一系统利用特定的RNA 分子和酶切酶Cas9，能够直接识别并切割目标DNA序列。

科学家们可以通过设计合适的RNA分子，引导Cas9酶切割到特定的DNA序列，从而实现对基因组的编辑和改变。

基因工程理论基础有哪些引言基因工程是一门综合多学科的科学，它涉及到生物学、化学、遗传学等领域的知识。

基因工程的发展已经取得了许多重要的成果，并在农业、医学、能源等领域带来了巨大的影响。

本文将介绍基因工程的理论基础，包括基因结构、DNA重组技术、基因转导等内容。

1. 基因结构基因是生物体内控制遗传特征的基本单位，它决定了一个个体的遗传信息。

基因由DNA分子构成，是一条具有特定序列的核酸链。

基因可以被分为外显子和内含子两个部分，外显子编码蛋白质的氨基酸序列，而内含子则是在转录过程中被剪接掉的序列。

基因结构的理解对于基因工程的实践非常重要。

2. DNA重组技术DNA重组技术是基因工程的核心技术之一。

它可以将来自不同生物体的DNA 片段进行组合，从而产生新的基因组合。

DNA重组技术的基本步骤包括DNA片段的切割、连接和转导。

通过DNA重组技术，可以改变生物体的基因组，引入新的性状或修复有缺陷的基因。

3. 基因转导基因转导是将外源基因导入到目标细胞中的过程。

它可以利用媒介物如病毒、细菌或基因枪等，将外源基因送入细胞内，并使其在细胞内表达。

基因转导技术在基因工程中有广泛的应用，可用于治疗遗传性疾病、生产蛋白质等。

4. 基因编辑技术基因编辑技术是一种新兴的基因工程技术。

它利用特定的酶类，如CRISPR-Cas9系统，精确地修改生物体的基因。

基因编辑技术能够实现基因的添加、删除或修饰，为基因工程带来了更多的可能性。

5. 基因调控机制基因工程的另一个重要方面是研究基因的调控机制。

基因调控是指通过转录因子、表观遗传修饰等方式调控基因的表达水平。

了解基因的调控机制可以帮助我们更好地利用基因工程技术，实现对生物体性状的精确调控。

结论基因工程作为一门前沿的科学，其理论基础包括基因结构、DNA重组技术、基因转导、基因编辑技术和基因调控等重要内容。

掌握这些基础知识对于深入理解和应用基因工程至关重要。

随着科学技术的不断进步，基因工程在农业、医学等领域的应用前景广阔，必将为人类社会带来更多的福祉。