第章基因工程与基因组学

基因组学杨金水电子版基因工程电子版导读：就爱阅读网友为您分享以下“基因工程电子版”的资讯，希望对您有所帮助，感谢您对的支持! 作者：吴乃虎出版社：高等教育出版社第一章基因工程概述第一节基因操作与基因工程一、基因操作与基因工程的关系二、基因工程的诞生与发展第二节基因工程是生物科学发展的必然产物一、基因是基因重组的物质基础二、DNA的结构和功能三、基因操作技术的发展促进基因工程的诞生和发展四、基因工程的内容第三节基因的结构——基因操作的理论基础一、基因的结构组成对基因操作的影响二、基因克隆的通用策略第一篇基因操作原理第二章分子克隆工具酶第一节限制性内切酶一、限制与修饰二、限制酶识别的序列三、限制酶产生的末端四、DNA末端长度对限制酶切割的影响五、位点偏爱六、酶切反应条件七、星星活性八、单链DNA的切割九、酶切位点的引入十、影响酶活性的因素十一、酶切位点在基因组中分布的不均一性第二节甲基化酶一、甲基化酶的种类二、依赖于甲基化的限制系统三、甲基化对限制酶切的影响第三节DNA聚合酶一、大肠杆菌DNA聚合酶二、KIenow DNA聚合酶三、T4噬菌体DNA聚合酶四、T7噬菌体DNA聚合酶五、耐热DNA聚合酶六、反转录酶七、末端转移酶第四节其他分子克隆工具酶一、依赖于DNA的RNA聚合酶二、连接酶三、T4多核苷酸激酶四、碱性磷酸酶五、核酸酶六、核酸酶抑制剂七、琼脂糖酶八、DNA结合蛋白九、其他酶第三章分子克隆载体第一节质粒载体一、质粒的基本特性二、标记基因三、质粒载体的种类第二节λ噬菌体载体一、λ噬菌体的分子生物学二、λ噬菌体载体的选择标记……第四章人工染色体载体第五章表达载体第六章基因操作中大分子的分离和分析第七章基因芯片技术第八章PCR技术及其应用第九章DNA序列分析第十章DNA诱变第十一章DNA文库的构建和目的基因的筛选第十二章基因组研究技术第二篇基因工程应用第十三章植物基因工程第十四章动物基因工程第十五章酵母基因工程第十六章细菌基因工程第十七章病毒基因工程第十八章医药基因工程第十九章基因工程产品的安全及其管理第一章基因工程概述第一节基因操作与基因工程一、基因操作与基因工程的关系基因操作（gene manipulation）：指对基因进行分离、分析、改造、检测、表达、重组和转移等操作的总称。

第1课时目的基因的获得、基因表达载体的构建图文，驾驭获得目的基因的两种方法。

2.结合教[目标导读] 1.阅读教材P72～74图4－11，理解基因表达载体的构建过程。

材P77[重难点击] 1.目的基因的含义与常用获得方法。

2.基因表达载体的构建。

3.大肠杆菌质粒的提取。

抑制疾病传播的转基因蚊子巴西等拉美国家深受致倦库蚊的危害。

致倦库蚊可携带多种病毒和寄生虫，能够传播脑炎、丝虫等传染病，而这些传染病常年在拉美国家肆虐。

为了抑制疾病的传播，巴西科学家培育出了一种转基因雄性致倦库蚊。

科学家在雄性致倦库蚊体内植入一种特别基因，当具该基因的转基因雄蚊与野生雌蚊交配时，这种基因可以进入雌蚊的基因组，并使雌蚊死亡，从而削减了该种蚊子的数量，达到抑制疾病传播的目的。

怎样才能最终得到转基因雄蚊呢？让我们一起来学习基因工程的基本操作程序吧！一、目的基因的获得1．目的基因：是指人们所须要的进行探讨的基因，如抗虫基因、抗病基因等。

2．获得目的基因的方法(1)化学合成法①概念：利用化学反应干脆合成基因。

②适用条件：已知核苷酸序列的、相对分子质量较小的目的基因。

③仪器：自动合成仪。

④缺点：成本昂贵，不适用于序列未知的目的基因。

(2)从基因组中干脆分别法——鸟枪法(如图所示)(3)扩增：在驾驭了目的基因的部分或全部信息后，可以设计引物，利用扩增仪(仪)干脆扩增目的基因。

(4)反转录法以为模板，借助反转录酶，通过仪合成与序列互补的片段，然后在聚合酶的作用下合成双链，从而获得所须要的目的基因。

如图表示基因工程中获得水稻某目的基因的不同方法。

据图分析：1．图示分别是哪种方法？是在体内还是体外进行的？答案三种方法分别是：反转录法、干脆分别法和化学合成法，都是在体外进行的。

2．三种方法都须要酶，分别是哪些酶？答案方法a须要反转录酶和聚合酶；方法b须要限制性内切酶；方法c须要聚合酶。

3．三种方法获得的目的基因的碱基对的排列依次都相同吗？答案不都相同。

遗传学部分整理复习提纲遗传学部分整理复习提纲第⼀章：绪论1. 最重要⼈物的贡献、年份、论著1900年，孟德尔规律的重新发现标志遗传学的诞⽣，贝特⽣发现了连锁现象，但做出了错误的解释，发现连锁与交换规律的科学家是摩尔根。

约翰⽣最先提出“基因”⼀词。

斯特蒂⽂特绘制出第⼀张遗传连锁图。

1953年，⽡特森和克⾥克提出DNA分⼦结构模式理论。

第⼆章：遗传的细胞学基础1. 重要概念：染⾊体：间期细胞核内由DNA、组蛋⽩、⾮组蛋⽩及少量RNA 组成的线性复合结构。

异染⾊质：染⾊质上染⾊深，通常不含有功能基因，在细胞周期中变化较⼩的区域，具有这种固缩特性的染⾊体。

A染⾊体：真核细胞染⾊体组的任何正常染⾊体，包括常染⾊体和性染⾊体（A染⾊体在遗传上是重要的，对个体的正常⽣活和繁殖是必需的。

其数⽬的增减和结构的变化对机体会造成严重的后果）；B染⾊体：在⼀组基本染⾊体外，所含的多余染⾊体或染⾊体断⽚称为B染⾊体，它们的数⽬和⼤⼩变化很多。

⼀般在顶端都具有着丝粒，⼤多含有较多的异染⾊质。

随体：位于染⾊体次缢痕末端的、圆形或圆柱形的染⾊体⽚段。

胚乳直感（花粉直感）：在3n胚乳的性状上由于精核的影响⽽直接表现⽗本的某些性状。

果实直感：种⽪或果⽪组织在发育过程中由于花粉影响⽽表现⽗本的某些性状。

⽆融合⽣殖：雌雄配⼦不发⽣核融合的⼀种⽆性⽣殖⽅式。

巨型染⾊体：⽐普通染⾊体显著巨⼤的染⾊体的总称。

有丝分裂⼀般没有同源染⾊体联会，果蝇唾腺中的多线染⾊体，染⾊质线不断复制，但是染⾊体着丝粒不分裂。

联会：在减数分裂前期过程中，同源染⾊体彼此配对的过程。

⼆价体：减数分裂前期Ι的偶线期，同源染⾊体联会形成联会复合体的⼀对染⾊体。

单价体：在特殊情况，减数分裂前期Ι的偶线期联会时，存在不能配对的染⾊体。

同源染⾊体：形态、结构和功能相似的⼀对染⾊体，⼀条来⾃⽗本，⼀条来⾃母本。

组型分析：利⽤染⾊体分带技术等，在染⾊体长度、着丝粒位置、长短臂⽐、随体有⽆特点基础上，进⼀步根据染⾊的显带表现区分出各对同源染⾊体。

第一节基因工程的概述一、基因工程的诞生和发展1．基因工程的理论基础（1)艾弗里证明了DNA是__________；沃森和克里克阐明了DNA分子的______________;尼伦贝格等破译了__________.(2）限制性__________酶和__________酶等工具酶、质粒等载体和________酶的发现,直接促使了基因工程的诞生。

（3）基因工程的诞生和发展经历了三个时期：1973～1976年为________，1977～1981年为________，1982年以后为__________________________。

1973年，美国科学家______等将两种不同来源的DNA分子进行体外重组，并首次实现了重组DNA分子在大肠杆菌中的表达，创立了______________的新技术—-基因工程。

2．基因工程基因工程是指在体外通过人工“______”和“______”等方法，对生物的基因进行______和__________，然后导入受体细胞并使重组基因在受体细胞中______,产生人类需要的________的技术。

因而，基因工程又称为____________.基因工程是在基因水平上操作、改变生物的________的技术。

预习交流根据基因工程的概念分析,基因工程的操作对象、操作环境、操作水平和基本方法分别是什么?二、基因工程的工具—-酶与载体1．限制性核酸内切酶——分子手术刀科学家们陆续发现了____________限制性核酸内切酶。

每种限制性核酸内切酶只能识别特定的__________,并在特定的位点上切割DNA分子。

大部分限制性核酸内切酶在切开DNA双链时,切口处的两个末端都带有伸出的由若干特定核苷酸组成的单链,这种单链称为“__________”。

少部分限制性核酸内切酶在切开DNA双链时产生“__________"。

2．DNA连接酶——分子针线DNA连接酶可将用同一种______________切割形成的“__________"或“__________”连接起来.3．载体——将外源基因导入受体细胞的运载工具常用的载体有______、__________、____________等.其中______是最早应用的载体。

基因组学杨金水电子版基因工程电子版导读：就爱阅读网友为您分享以下“基因工程电子版”的资讯，希望对您有所帮助，感谢您对的支持! 作者：吴乃虎出版社：高等教育出版社第一章基因工程概述第一节基因操作与基因工程一、基因操作与基因工程的关系二、基因工程的诞生与发展第二节基因工程是生物科学发展的必然产物一、基因是基因重组的物质基础二、DNA的结构和功能三、基因操作技术的发展促进基因工程的诞生和发展四、基因工程的内容第三节基因的结构——基因操作的理论基础一、基因的结构组成对基因操作的影响二、基因克隆的通用策略第一篇基因操作原理第二章分子克隆工具酶第一节限制性内切酶一、限制与修饰二、限制酶识别的序列三、限制酶产生的末端四、DNA末端长度对限制酶切割的影响五、位点偏爱六、酶切反应条件七、星星活性八、单链DNA的切割九、酶切位点的引入十、影响酶活性的因素十一、酶切位点在基因组中分布的不均一性第二节甲基化酶一、甲基化酶的种类二、依赖于甲基化的限制系统三、甲基化对限制酶切的影响第三节DNA聚合酶一、大肠杆菌DNA聚合酶二、KIenow DNA聚合酶三、T4噬菌体DNA聚合酶四、T7噬菌体DNA聚合酶五、耐热DNA聚合酶六、反转录酶七、末端转移酶第四节其他分子克隆工具酶一、依赖于DNA的RNA聚合酶二、连接酶三、T4多核苷酸激酶四、碱性磷酸酶五、核酸酶六、核酸酶抑制剂七、琼脂糖酶八、DNA结合蛋白九、其他酶第三章分子克隆载体第一节质粒载体一、质粒的基本特性二、标记基因三、质粒载体的种类第二节λ噬菌体载体一、λ噬菌体的分子生物学二、λ噬菌体载体的选择标记……第四章人工染色体载体第五章表达载体第六章基因操作中大分子的分离和分析第七章基因芯片技术第八章PCR技术及其应用第九章DNA序列分析第十章DNA诱变第十一章DNA文库的构建和目的基因的筛选第十二章基因组研究技术第二篇基因工程应用第十三章植物基因工程第十四章动物基因工程第十五章酵母基因工程第十六章细菌基因工程第十七章病毒基因工程第十八章医药基因工程第十九章基因工程产品的安全及其管理第一章基因工程概述第一节基因操作与基因工程一、基因操作与基因工程的关系基因操作（gene manipulation）：指对基因进行分离、分析、改造、检测、表达、重组和转移等操作的总称。

第⼗⼀章基因⼯程和基因组学参考答案第⼗⼀章基因⼯程和基因组学参考答案1．什么是遗传⼯程？它在理论上和实践上有什么意义？答：遗传⼯程是将分⼦遗传学的理论与技术相结合，⽤来改造、创建动物和植物新品种、⼯业化⽣产⽣物产品、诊断和治疗⼈类遗传疾病的⼀个新领域。

⼴义的遗传⼯程包括细胞⼯程、染⾊体⼯程、基因⼯程、细胞器⼯程等。

狭义的遗传⼯程即是通常讲的基因⼯程。

本章只涉及狭义的遗传⼯程，即基因⼯程。

理论意义：遗传⼯程（基因⼯程）中的DNA重组主要是创造⾃然界中没有的DNA分⼦的新组合，这种重组不同于精典遗传学中经过遗传交换产⽣的重组。

实践意义：遗传⼯程（基因⼯程）技术的建⽴，使所有实验⽣物学领域产⽣巨⼤的变⾰。

在⼯⼚化⽣产药品、疫苗和⾷品；诊断和治疗遗传疾病；培养转基因动植物等⽅⾯都有⾮常重⼤的意义，即基因⼯程技术已⼴泛⽤于⼯业、农业、畜牧业、医学、法学等领域，为⼈类创造了巨⼤的财富。

（详见第10题）。

2．简述基因⼯程的施⼯步骤。

答：基因⼯程的施⼯由以下这些步骤：⑴.从细胞和组织中分离DNA；⑵.利⽤能识别特异DNA序列的限制性核酸内切酶酶切DNA分⼦，制备DNA⽚段；⑶.将酶切的DNA⽚段与载体DNA（载体能在宿主细胞内⾃我复制连接），构建重组DNA分⼦；⑷.将重组DNA分⼦导⼊宿主细胞，在细胞内复制，产⽣多个完全相同的拷贝，即克隆；⑸.重组DNA随宿主细胞分裂⽽分配到⼦细胞，使⼦代群体细胞均具有重组DNA分⼦的拷贝；⑹.从宿主细胞中回收、纯化和分析克隆的重组DNA分⼦；⑺.使克隆的DNA进⼀步转录成mRNA、翻译成蛋⽩质，分离、鉴定基因产物。

3．说明在DNA克隆中，以下材料起什么作⽤。

(1)载体；(2)限制性核酸内切酶；(3)连接酶；(4)宿主细胞；(5)氯化钠答：⑴. 载体：经限制性酶酶切后形成的DNA⽚段或基因，不能直接进⼊宿主细胞进⾏克隆。

⼀个DNA⽚段只有与适合的载体DNA连接构成重组DNA后，在载体DNA的运载下，才可以⾼效地进⼊宿主细胞，并在其中复制、扩增、克隆出多个拷贝。

名词解释第一章绪论遗传学：是研究生物遗传和变异的科学，是生物学中一门十分重要的理论科学，直接探索生命起源和进化的机理。

同时它又是一门紧密联系生产实际的基础科学，是指导植物、动物和微生物育种工作的理论基础；并与医学和人民保健等方面有着密切的关系。

遗传：是指亲代与子代相似的现象。

如种瓜得瓜、种豆得豆。

变异：是指亲代与子代之间、子代个体之间存在着不同程度差异的现象。

如高秆植物品种可能产生矮杆植株，一卵双生的兄弟也不可能完全一样。

第二章遗传的细胞学基础染色质：是指染色体在细胞分裂的间期所表现的形态，呈纤细的丝状结构，含有许多基因的自主复制核酸分子。

染色体：在细胞分裂时期，在细胞核中容易被碱性染料染色、具有一定数目和形态结构的的杆状体。

（染色体：指任何一种基因或遗传信息的特定线性序列的连锁结构。

）染色单体：由染色体复制后并彼此靠在一起，由一个着丝点连接在一起的姐妹染色单体。

姐妹染色单体：二价体中的同一各染色体的两个染色单体，互称姐妹染色单体，它们是间期同一染色体复制所得。

非姐妹染色单体：单体二价体的不同染色体之间的染色单体互称非姐妹染色单体，它们是同源染色体这些间期各自复制所得。

联会：减数分裂中，同源染色体的配对过程。

同源染色体：大小，形态和结构相同，功能相似的一对染色体。

非同源染色体：形态和结构不同的各对染色体互称为非同源染色体。

有丝分裂：包含两个紧密相连的过程：核分裂和质分裂。

即细胞分裂为二，各含有一个核。

分裂过程包括四个时期：前期、中期、后期、末期。

在分裂过程中经过染色体有规律的和准确的分裂，而且在分裂中有纺锤丝的出现，故称有丝分裂。

减数分裂：又称成熟分裂，是在性母细胞成熟时，配子形成过程中所发生的一种特殊的有丝分裂。

它使体细胞染色体数目减半。

它含两次分裂，第一次是减数的，第二次是等数的。

双受精：授粉后，一个精核（n）与卵细胞（n）受精结合为合子（2n），将来发育成胚。

同时另一精核（n）与两个极核（n＋n）受精结合为胚乳核（3n），将来发育成胚乳。

名词解释（核酸内切酶的识别序列要求掌握）第一章绪论变异：是指亲代与子代之间、子代个体之间存在着不同程度差异的现象。

如高秆植物品种可能产生矮杆植株，一卵双生的兄弟也不可能完全一样。

第二章遗传的细胞学基础同源染色体：生物体中，形态和结构相同的一对染色体，成为同源染色体。

异源染色体：生物体中，形态和结构不同的各对染色体互称为异源染色体。

二价体：是指减数分裂前期Ⅰ联会后的一对同源染色体；。

双价体：在减数分裂的偶线期，各同源染色体分别配对，出现联会现象。

原来是2n条染色体，经配对后可形成n组染色体，每一组含有两条同源染色体，这种配对的染色体叫双价体。

二分体：是指减数分裂末期Ⅰ所形成的两个子细胞。

四分体：是指减数分裂末期Ⅱ所形成的四个子细胞。

四价体：是指同源四倍体在减数分裂时所联会的四条同源染色体。

四合体：是指减数分裂前期Ⅰ所联会的二价体中所包括的四条染色单体。

超倍体：在非整倍体中，染色体数比正常二倍体（2n）多的个体。

兼性异染色质：存在于染色体任何部位，某类细胞内表达，某类不表达。

例如哺乳动物X染色体，雌性其中一条表现为异染色质，完全不表达功能，另一条则为功能活跃的常染色质。

【莱昂化作用：性染色体失活→巴氏小体】第三章孟德尔遗传性状：生物体所表现的形态特征和生理特性。

单位性状：个体表现的性状总体区分为各个单位之后的性状。

相对性状：指同一单位性状的相对差异。

质量性状：表现不连续变异的性状；它的杂种后代的分离群体中，对于各个所具有相对性状的差异，可以明确的分组，求出不同组之间的比例。

数量性状：表现连续变异的性状；杂交后的分离世代不能明确分组，只能用一定的度量单位进行测量，采用统计学方法加以分析；它一般易受环境条件的影响而发生变异，这种变异一般是不遗传的。

杂交：指通过不同个体之间的交配而产生后代的过程。

异交：亲缘关系较远的个体间随机相互交配。

近交：亲缘关系相近个体间杂交，亦称近亲交配。

自交：指同一植株上的自花授粉或同株上的异花授粉。