基因工程笔记总结
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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。
生物基因工程知识点总结一、概述生物基因工程是指利用生物学、生物化学、分子生物学等多学科知识和技术手段对生物体的基因进行改造和调控的科学技术。
通过对基因的修饰、转移和表达,可以改变生物体的遗传特性,实现对生物体的功能和性状的改良。
生物基因工程在农业、医药、环境保护等领域具有广泛的应用前景。
二、基因工程的主要技术1.重组DNA技术重组DNA技术是指利用DNA分子重组、剪接和合成等手段,将来自不同生物体的DNA片段进行组合,构建新的DNA分子。
重组DNA技术的核心是DNA的克隆,包括DNA片段的插入、DNA连接和DNA复制等步骤。
重组DNA技术为基因工程的实施提供了基础和工具。
2.基因克隆技术基因克隆技术是指通过重组DNA技术将目标基因从一个生物体中提取并扩增,然后将其插入到另一种生物体的染色体中,使目标基因在新的宿主中得到表达。
基因克隆技术可以用于基因的纯化、基因的表达以及基因功能的研究等方面。
3.基因转导技术基因转导技术是指将外源基因导入到目标细胞或生物体中的技术。
常用的基因转导技术包括病毒介导的基因转导、质粒介导的基因转导和基因枪介导的基因转导等。
基因转导技术可以用于将特定基因导入到细胞中,实现基因表达或基因敲除等目的。
4.基因编辑技术基因编辑技术是指通过直接修改生物体的基因组,实现对基因的精确编辑和修饰。
常用的基因编辑技术包括CRISPR-Cas9系统、TALEN 和ZFN等。
基因编辑技术可以实现基因的插入、删除、修改和替换等操作,用于研究基因功能和治疗基因相关疾病具有重要意义。
三、应用领域1.农业领域生物基因工程在农业领域的应用主要包括转基因作物的培育和农业生物技术的开发。
转基因作物通过引入抗虫、抗病、抗逆性等基因,提高作物的产量和品质,降低农药使用量,改善农业生产环境。
农业生物技术的开发包括农业生物育种、无性繁殖和抗病虫害等方面的技术创新。
2.医药领域生物基因工程在医药领域的应用主要包括基因药物的研发和基因诊断技术的应用。
基因工程总结一.概念(1)原理:。
(2)优点:与杂交育种相比,;与诱变育种相比,。
(3)基因工程成功的原因:①成功拼接的原因:②成功表达的原因:二.基本工具1、两种酶:(1) :作用特点:。
(2) :E·coli DNA连接酶与T4 DNA连接酶的区别:2、一种运载体(1)条件:①;②;③具有特殊的标记基因(作用:)(2)种类:最常用;其他动植物病毒、三、操作程序(1) :方法:①:不知道脱氧核苷酸序列②:已知目的基因两端一小段序列,便于③利用化学方法人工合成:知道全部序列,且基因比较小。
这种方法不需要模板。
(2) ——基因工程的核心基因表达载体的组成:(3)(4)①目的基因是否插入到转基因生物的染色体DNA上:②是否转录:③是否翻译:④个体水平鉴定:抗虫、抗病接种实验易错点说明:1、切割目的基因和运载体的要求:用限制酶。
目的是:。
同种的含义是:同一种或相同两种,即单酶切或双酶切。
选择双酶切的原因是。
2、工具≠工具酶;运载体≠质粒。
3、启动子≠起始密码子,终止子≠终止密码子起始密码子和终止密码子位于mRNA上,分别控制翻译过程的启动和终止。
启动子:。
终止子:一段有特殊结构的DNA短片段,位于基因的尾端,作用是使转录过程停止。
4、基因探针的要求:①单链②有③5、农杆菌转化法中的“2”次导入:第一次:将含有目的基因的T—DNA的质粒导入农杆菌;第二次(非人工操作):将含有目的基因的T—DNA导入受体细胞并整合到植物细胞的染色体DNA上。
6、转化:。
7、(1)乳腺生物反应器与化学反应器比较,优点是:质量稳定,成本低廉,无污染,经济效益显著。
(2)乳腺生物反应器与膀胱生物反应器比较,或者优点是:①收集产物更容易,不必对动物造成伤害;②从动物一出生就可以收集;③与性别无关。
8、将目的基因导入植物细胞采用最多的方法;导入单子叶植物最常用且成本较高的方法;我国科学家独创且简便经济的方法。
巩固练习1、下图中的图1是Eco RⅠ限制酶的作用示意图。
基因工程的原理与应用例题和知识点总结基因工程,这个听起来充满科技感的词汇,其实已经在我们的生活中发挥着越来越重要的作用。
它就像是一把神奇的钥匙,打开了生命奥秘的大门,让我们有能力对生物的基因进行改造和重组,从而实现各种奇妙的目标。
接下来,让我们一起深入了解基因工程的原理,并通过一些例题来巩固知识,同时总结其广泛的应用。
一、基因工程的原理基因工程,简单来说,就是在分子水平上对基因进行操作的技术。
它基于几个关键的原理:首先是“中心法则”。
我们知道,遗传信息从 DNA 传递到 RNA,再从 RNA 翻译成蛋白质,这是生命遗传信息传递的基本规律。
基因工程就是要在这个过程中进行干预。
其次,基因是具有特定碱基序列的 DNA 片段。
通过特定的工具,我们能够识别、切割和连接这些片段。
再者,不同生物的基因具有相同的化学本质,这意味着我们可以将一种生物的基因转移到另一种生物中,并使其发挥作用。
而实现基因工程操作的关键工具包括限制酶、DNA 连接酶和载体。
限制酶能够识别特定的碱基序列,并在特定的位点切割 DNA 分子;DNA 连接酶则负责将切割后的 DNA 片段连接起来;载体,如质粒、噬菌体等,能够将目的基因运送到受体细胞中。
二、基因工程的例题为了更好地理解基因工程的原理,让我们来看几个例题。
例 1:假设我们要从一种细菌中获取一个具有抗药性的基因,并将其转移到一种植物细胞中,使其获得抗药性。
首先,我们需要使用特定的限制酶来切割含有抗药基因的细菌 DNA 和植物细胞的 DNA。
然后,用 DNA 连接酶将抗药基因与植物细胞的 DNA 连接起来。
最后,通过适当的方法将重组后的 DNA 导入植物细胞。
例 2:给定一段 DNA 序列,要求找出可能的限制酶切割位点。
这就需要我们熟悉常见限制酶的识别序列,并运用相关知识进行分析。
三、基因工程的应用基因工程的应用范围极其广泛,给人类带来了诸多的好处。
在农业领域,基因工程使得我们能够培育出具有优良性状的农作物。
生物基因工程知识点总结
生物基因工程是一门研究和应用生物技术的学科,利用DNA重组技术和其他分子生物学工具来研究和改造生物体的基因,并开发新的生物技术和产品。
以下是生物基因工程的一些主要知识点:
1. DNA重组技术:包括限制性内切酶、DNA连接酶、DNA合成酶、PCR等技术,用于切割、连接和合成DNA分子。
2.基因克隆:通过将目标基因从某个来源分离并插入到载体DNA中,然后将该重组DNA导入到宿主细胞中进行复制来克隆基因。
3. 变异体制备:利用基因工程技术对生物体的基因进行人为的改变,以获得具有特定功能或性状的变异体。
4. 基因表达调控:通过控制基因的转录和翻译过程,调节基因在细胞中的表达量和时机。
5. 载体构建:选择合适的载体并将目标基因插入到载体中,以便在宿主细胞中进行复制和表达。
6. 基因传递和转导:将重组的DNA导入到宿主细胞中,使其被接受和表达。
7. 基因组编辑:利用CRISPR-Cas9等工具,直接编辑生物体的基因组,实现精确的基因改造。
8. 蛋白质表达和纯化:利用重组DNA技术在宿主细胞中表达目标蛋白,并通过纯化技术获得高纯度的蛋白质。
9. 基因治疗:通过导入功能性基因修复或取代某种疾病引起的基因缺陷,用于治疗遗传性疾病。
10. 转基因技术:将外源基因导入到生物体中,使其具有特定的新功能或性状。
以上只是生物基因工程的一些主要知识点,实际上这只是冰山一角。
随着生物技术的不断发展,生物基因工程领域的知识不断增加和更新,我们需要不断学习和掌握新的技术和知识。
基因工程知识点总结基因工程是一门现代生物学领域的重要学科,它通过改造生物体的遗传物质,实现对生物体基因的精确操控和改良。
下面将对基因工程的相关知识点进行总结,以帮助读者更好地了解该领域的基本概念和技术应用。
一、基因工程的基本概念和原理基因工程是指通过人为手段修改生物体的基因组,以改变其性状和功能的技术。
其实现的基本原理包括基因定位、基因克隆和基因传递。
1. 基因定位:基因定位是指确定感兴趣的基因在基因组中的位置。
常用的方法有FISH(荧光原位杂交)和PCR(聚合酶链反应)等。
2. 基因克隆:基因克隆是指将感兴趣的基因从一个生物体中复制到另一个生物体中,使其在目标生物体中表达。
常用的方法有限制酶切、连接酶切和DNA合成等。
3. 基因传递:基因传递是指将经过克隆的基因导入到目标生物体中,并使其在目标生物体中稳定遗传。
常用的方法有基因枪、电穿孔和冷冻贮存等。
二、基因工程的应用领域基因工程技术在农业、医学和工业等领域有着广泛的应用,下面将分别介绍其主要应用领域。
1. 农业应用:基因工程技术在农业领域的应用主要包括转基因作物的培育和遗传改良。
通过导入特定基因,转基因作物可以获得抗病虫害、耐逆性或提高产量等特点,从而增加农作物的产量和质量。
2. 医学应用:基因工程技术在医学领域的应用主要包括基因诊断、基因治疗和生物药物的生产。
通过基因诊断,可以准确检测遗传病的基因突变,为疾病的早期预测和治疗提供依据。
基因治疗则通过修复或替代患者体内的异常基因,治疗遗传性疾病。
此外,基因工程技术还被用于生产重组蛋白和抗体等生物药物。
3. 工业应用:基因工程技术在工业领域的应用主要包括酶的生产和环境修复。
通过基因工程技术,可以大量生产具有特定功能的酶,用于工业生产和制药领域。
此外,基因工程技术还可以改造微生物,使其能够降解有机物污染物,用于环境修复和生物能源开发。
三、基因工程的伦理和安全问题尽管基因工程技术具有重要的应用前景,但也带来了一些伦理和安全问题。
基因工程知识点总结基因工程知识点是生物的学科,那么,基因工程知识点总结是小编为大家整理的,在这里跟大家分享一下。
基因工程知识点总结(一)生物基因工程简介基因工程又称基因拼接技术和DNA重组技术。
所谓基因工程是在分子水平上对基因进行操作的复杂技术,是将外源基因通过体外重组后导入受体细胞内,使这个基因能在受体细胞内复制、转录、翻译表达的操作。
基因工程是生物工程的一个重要分支,它和细胞工程、酶工程、蛋白质工程和微生物工程共同组成了生物工程。
重组DNA: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。
因此,供体、受体、载体是重组DNA技术的三大基本元件。
(二)生物基因工程特征1)跨物种性外源基因到另一种不同的生物细胞内进行繁殖。
2)无性扩增外源DNA在宿主细胞内可大量扩增和高水平表达。
优点:基因工程最突出的优点是打破了常规育种难以突破的物种之问的界限,可以使原核生物与真核生物之间、动物与植物之间,甚至人与其他生物之间的遗传信息进行重组和转移。
人的基因可以转移到大肠杆菌中表达,细菌的基因可以转移到植物中表达。
(三)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)(1)来源:主要是从原核生物中分离纯化出来的。
(2)功能:能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列,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,因此具有专一性。
(3)结果:经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式:黏性末端和平末端。
2.“分子缝合针”——DNA连接酶(1)两种DNA连接酶(E•coliDNA连接酶和T4-DNA连接酶)的比较:①相同点:都缝合磷酸二酯键。
②区别:E•coliDNA连接酶来源于T4噬菌体,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连接酶能缝合两种末端,但连接平末端的之间的效率较低。
高中生物基因工程核心知识点总结
一、生物工程基本概念
1、生物工程:是以生物学知识、生物技术手段,对细胞、微生物、生物分子和其它生物材料进行改造,以及利用工程原理和技术解决或优化生物学问题的学科。
2、分子工程:建立、组装和修饰分子,应用分子的变化来把控和调整生命过程的学科。
3、基因工程:建立、组装和改变基因,应用基因的变化来把控和调整生命过程的学科。
二、基因工程的基本理论和实践
1、基因工程的概念:基因工程是对物种细胞的基因结构进行改变,使细胞依据调控的要求合成想要的物质或达到目的的技术。
2、基因组:基因组指细胞或组织中基因组成的细胞总和,它可以表达出一种物种所拥有的特性并参与各种活动。
3、转基因技术:利用质粒载体从一种生物体中取出基因,放入另一种生物体中,实现基因重组来改变生物遗传特性。
4、基因测序:利用核酸聚合酶酶切基因片段,用多种技术和设备测定其结构,分析基因的种类、数目、排布、重组等相关内容。
5、基因扩增技术:利用催化剂体外实现DNA的复制,改变或增加基因的数量,从而改变功能,调控细胞表达活动,引入新功能。
6、蛋白质工程:合成、结晶和组装蛋白质,改变其结构和性质,以达到改造表型的目的,从而实现新的功能。
基因工程知识点总结基因工程是一门新兴的科学,主要是通过改变基因结构并将其用于创造新型物种来解决现今生物科技技术领域中的一系列问题。
它具有高度的发展潜力,可以在许多领域发挥强大的作用,如化学工程、物理工程和信息技术等。
它的应用有助于改变现有的物种、修复基因缺陷和开发新的基因特征。
在本文中,将讨论基因工程的基本理念、过程、技术和应用。
1、基本理念基因工程是一种技术,可以用来修改和改变基因特征。
它将基因的改变带入生物体,从而影响其物种性状。
主要思想是通过引入外源基因改变或修改本地基因,使生物体产生新的特性,如生产特定蛋白质、抗病毒性或种植新品种等。
2、过程步骤一:选择要改变或修改的基因,并确定改变或修改的目的。
步骤二:将基因片断复制或增殖,以便将它们移植到其他有机体中。
步骤三:将克隆的基因片段植入有机体中,以便基因改变或修改产生一种新的特性。
步骤四:观察和测试植入的基因是否发挥预期的作用。
3、技术分子克隆是基因工程最常用的技术之一。
分子克隆程序是指把一段小片段的DNA剥离、复制和植入一个有机体中。
此外,原核表达系统(PEER)也是基因工程中常用的技术,它可以把不可见的DNA序列与可见蛋白质相互连接,使基因的遗传特性在实验室中可见。
4、应用基因工程的应用可以帮助科学家创造新的细胞、物种和药物等。
例如,它可以用于制造抗病毒治疗或抗生素,以帮助解决抗药性问题,以及修改物种和植物,以改变他们的生长特征、口感和外观等。
此外,它还可以用于设计新的生物分子装置,帮助科学家解决日常问题。
综上所述,基因工程是一种令人兴奋的技术,它可以解决日常生物科学问题,并帮助人类的社会发展。
其优点在于可以节省时间和金钱,以及减少了较少的和谐,例如使用抗生素抵抗病毒。
虽然基因工程在一定程度上提高了人们的生活质量,但也存在一些风险。
它可能会导致过度开发、环境污染和细胞和生物变异等不良后果。
因此,未来的发展将要求科学家做出更多的选择,以确保其应用的安全性和有效性。
基因工程技术:按照人们的愿望,进行严密的设计,通过体外DNA重组和转移等技术,有目的地改造生物种性,使现有物种在较短的时间内趋于完善,创造出新的生物类型.质粒是一种染色体外的稳定遗传因子,大小从1-200kb不等,为双链、共价闭合环状DNA 分子cccDNA,并以超螺旋状态存在于宿主细胞中,它具有自主的复制和转录系统。
质粒在细胞内的复制一般有二种:紧密控制型(stringent control)和松弛控制型(relaxed control)。
前者只在细胞周期的一定阶段进行复制,通常每个细胞内只含有一个或几个质粒分子;后者在整个细胞周期中随时可以复制,在每个细胞中有许多拷贝。
质粒的不相容性:利用共同复制系统的不同质粒不能在同一宿主细胞中共存。
从细胞中分离质粒DNA 的方法都包括3个基本步骤:培养细菌使质粒扩增;收集和裂解细胞;分离和纯化质粒DNA。
溶菌酶:破坏菌体细胞壁;SDS和Triton X—100:使细胞膜裂解。
染色体DNA通常用于构建基因组文库和Southern杂交等。
基因组DNA的提取植物基因组DNA提取:提取缓冲液(Tris。
Cl—保持pH,EDTA,NaCl,SDS),氯仿/戊醇/乙醇溶液—沉淀和抽提DNA,异丙醇—沉淀DNA(提染色体),TE(Tris.Cl,EDTA)——溶解DNA,RNase—保存液,降解RNA,NaAC-加盐,70%乙醇—漂洗.细菌基因组DNA提取:SDS,蛋白酶K,氯仿:异戊醇(24:1)—- 沉淀DNA,苯酚:氯仿:异戊醇(25:24:1)-- 抽提,70%乙醇-漂洗,TE,NaCl—调节离子强度,RNase A,CTAB/NaCl 溶液—CTAB——一种阳离子去污剂,具有从低离子强度溶液中沉淀核酸和酸性多聚糖的特性,异丙醇/无水乙醇—沉淀上清液。
总RNA制备mRNA的分子结构容易受到RNA酶的攻击反应而降解,加上RNA 酶极为稳定而且广泛存在,因此,在提取过程中应严格防止RNA 酶的污染并设法抑制其活性,这是实验成败的关键.仪器—玻璃器皿:200℃烘2h,塑料器皿:DEPC水液处理—所有器皿最后硅烷化处理。