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基因工程论文:基因工程原理及进展

基因工程论文:基因工程原理及进展
基因工程论文:基因工程原理及进展

论文题目:基因工程原理及进展

课程名称:化学与人类文明

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指导教师:

完成时间:20XX年 XX月XX日

目录

一、前言

二、摘要

三、关键词

四、正文

1、外源目标基因的分离、克隆及功能结构分析

2、构建能在受体生物细胞中表达的重组目标基因

3、外源重组目标基因的导入

4、转基因细胞或个体的鉴别和筛选

5、转基因品系的效益分析

6、生态与进化安全保障

7、消费安全评价

(1)消费安全评价一般要考虑以下一些主要的方面

(2)让我们来了解一下基因工程在农业、工业及环境保护、医

药、食品等方面的应用

(3)我们了解一下基因工程的进展状况

五、参考文献

前言

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。所谓基因工程(genetic engineering)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。它是用人为的方法将所需要的某一供体生物的遗传物质——DNA大分子提取出来,在离体条件下用适当的工具酶进行切割后,把它与作为载体的DNA分子连接起来,然后与载体一起导入某一更易生长、繁殖的受体细胞中,以让外源物质在其中“安家落户”,进行正常的复制和表达,从而获得新物种的一种崭新技术。它克服了远缘杂交的不亲和障碍。

科学界预言,21世纪是一个基因工程世纪。基因工程是在分子水平对生物遗传作人为干预,要认识它,我们先从生物工程谈起:生物工程又称生物技术,是一门应用现代生命科学原理和信息及化工等技术,利用活细胞或其产生的酶来对廉价原材料进行不同程度的加工,提供大量有用产品的综合性工程技术。

生物工程的基础是现代生命科学、技术科学和信息科学。生物工程的主要产品是为社会提供大量优质发酵产品,例如生化药物、化工原料、能源、生物防治剂以及食品和饮料,还可以为人类提供治理环境、提取金属、临床诊断、基因治疗和改良农作物品种等社会服务。

基因工程原理及进展

一、摘要:

基因工程技术是一项正在蓬勃发展的技术,它将给人类社会带来一场深刻的变革,我们有必要了解基因工程的概念、原理、技术程序,以及基因工程在农业、工业、医药等方面的应用和进展情况。

Abstract:

Genetic engineering technology is a is the prosperous development of the technology, it will give the human society brought a profound change, we need to understand the concept of genetic engineering, principle, technical procedures, as well as the genetic engineering in agriculture, industry, medicine, and other aspects of the application and progress.

二、关键词: 基因工程原理技术程序应用进展

三、正文:

人类之所以不同于其他动物,是因为人类可以改造自然,使人类与大自然和谐相处。生物工程是运用现代生物科学的理论和方法,按照人类的需要改造和设计生物的结构和功能,以便更经济、更有效、更大规模地生产人类所需要的物质和产品的技术,它包括基因工程、细胞工程、蛋白质工程、酶和发酵工程。其中基因工程是在遗传物质的分子水平上改造和设计生物的结构和功能的技术,是一项正在蓬勃发展的技术,它将给人类社会带来一场深刻的变革。

首先,让我们来了解一下基因工程的基本原理及技术程序。基因工程的基本原理是在体外将不同来源的DNA进行剪切和重组,形成镶嵌DNA分子,然后将之导入宿主细胞,使其扩增表达,从而使宿主细胞获得新的遗传特性,形成新的基因产物。它有3个基本的步骤:①从合适材料分离或制备目的基因或DNA 片段。②目的基因或DNA片段与载体连接作成重组DNA分子。③重组DNA分子引入宿主细胞,在其中扩增和表达。不同种类生物的生物学特性不同,其基因工程

在操作上和具体技术上必然有所差异,但技术核心都是DNA的重组,即利用一系列的DNA限制性内切酶、连接酶等分子手术工具,在某种生物DNA链上切下某个目标基因或特殊的DNA片段,然后根据设计要求,将其接合到受体生物DNA链上。一个完整的用于生产生产目的的基因工程技术程序包括的基本内容有:①外源目标基因的分离、克隆以及目标基因的结构与功能研究。②适合转移、表达载体的构建或目标基因的表达调控结构重组。③外源基因的导入。④外源基因在宿主基因组上的整合、表达及检测与转基因生物的筛选。⑤外源基因表达产物的生理功能的检定。⑥转基因新品系的选育和建立以及转基因新品系的效益分析。⑦生态与进化安全保障机制的建立。⑧消费安全评价。

1、外源目标基因的分离、克隆及功能结构分析

获得合乎人类某种需要的目标基因是开展一项基因工程的前提和全部工作的核心,基因工程的第一步就是获得目标基因。目前人们已经能够通过多种途径和方法来获取目标基因,比如从构建的基因文库中调取和筛选目标基因,通过化学方法合成已知核苷酸序列的目标基因,以及通过逆转录酶用mRNA为模板合成目标基因等。

2、构建能在受体生物细胞中表达的重组目标基因

要使一个外源目标基因能整合到受体细胞的基因组中并能在整合后在受体基因组的调控下有效地转录和翻译,就必须事先对目标基因的功能结构用DNA重组技术进行适当的修饰,也就是将目标基因与一种特别的DNA分子重组,这种特别的DNA分子称为基因载体,目前所用的载体主要有以下几类:质粒、λ噬菌体、柯斯质粒、病毒载体、YAC载体等,各类载体具有独特的生物学特性,可用于不同的目标基因。

3、外源重组目标基因的导入

将重组的外源目标基因转入到宿主细胞中的过程称为基因导入或基因转移。接受外源基因的细胞称为受体细胞。由于受体生物学特征的不同以及基因工程目的不同,外源基因导入的方法也不同,有的是用载体导入,有的是直接用物理的方法导入。目前使用的有转化、转染、电穿孔导入法、基因枪射入法、显微注射法、脂质体介导法等,向细菌等微生物中导入外源目标基因常用质粒转化和噬菌体转染方法;向植物细胞中导入外源基因常用基因枪注入法和Ti质粒导

入法;能由原生质体再生出植株的植物细胞还可以用电穿孔导入法及脂质体融合法;动物的受精卵一般通过人工显微镜注射法导入外源基因;动物的体细胞可用电穿孔法和病毒转染法导入外源基因,但对用于生产目的的基因工程常常避免用病毒转染法。

4、转基因细胞或个体的鉴别和筛选

在对宿主的细胞进行了外源目标基因导入处理以后,有些细胞可能并没有外源基因的进入,另有一些细胞可能在外源基因进入后因各种原因而不能使外源基因表达,因此必须对被进行了基因转移处理的细胞或个体进行鉴别,以筛选出导入外源目标基因的转基因细胞或个体。鉴别和筛选转基因生物一般在两个层面上进行:一是检测目标基因是否表达,二是检测目标基因是否整合到了宿主的染色体上和能否稳定传代。表达检测的方法主要有转录产物的印迹杂交法、免疫印迹检测法、免疫组织化学检测法等。整合检测可通过DNA分子杂交来确定。

5、转基因品系的效益分析

一个生产性能优越的转基因品系,首要的条件是目标基因的表达产物必须有正常的生理功能,另一个必要标志是其目标基因必须有适度的高效表达特性和可持续生产能力。

6、生态与进化安全保障

由于转基因生物与其他生物一样具有可遗传、易扩散及自主的特性,而且人类对生命、生态系统、生物的演化实际上还知之甚少,对不同物种间基因的人工组合,外源基因对受体生物进化的可能影响,转基因生物对生态系统的长期影响等都无法进行评估,因此如果人们不事先采取控制措施,转基因生物一旦进入到自然环境中就可能打破生态平衡,破坏生态环境和自然种质资源。对转基因生物的控制措施有物理的方法和生物的方法:物理的方法就是通过各种严格的管理措施和物理屏障尽量使转基因生物不能从实验室逃逸进入到自然环境里去;生物的方法一般就是造成转基因生物与非转基因生物之间的生殖隔离,如利用三倍体不育的特性将用于生产的转基因动物或植物变成三倍体等。

7、消费安全评价

(1)消费安全评价一般要考虑以下一些主要的方面:①导入外源目标基因本身编码的产物是否安全。②外源目标基因是否稳定。③使用的载体是否安

全。④使用的报道基因(就是能产生很容易观察的性状的基因)是否会产生有害物质。⑤外源基因导入后是否会诱导受体生物产生新的有害遗传性状或不利于健康的成分。为了保护人类的健康,许多国家都已通过立法或其他形式对转基因产品进行消费安全评价和严格的管理,对进口转基因食品严格限制。

(2)让我们来了解一下基因工程在农业、工业及环境保护、医药、食品等方面的应用。随着生命科学和基因工程技术的进一步发展和完善,越来越多以基因工程改良的植物、动物和微生物品种已经或将要应用于社会生产。农业生产的方式必将发生重大的改变,农产品的产量和质量将大幅度提高;许多高耗能、高污染的化工产业将可能被低耗能、低污染的基因工程产业所取代;经过人工改良的动物、植物和微生物将不但能高效而清洁地生产出医药化工所能生产的药品和试剂,还能生产出医药化工所不能生产的效力强大、作用专一的特殊药品;人体器官培养将成为产业,器官移植将成为临床常规等。

1、基因工程在农业方面的应用。粮食短缺曾是长期威胁我国人民和世界人民生活的一个最大问题,也仍然是一个没有从根本上解决的问题。我国的杂交水稻技术使水稻的产量有了大幅度的提高,为解决我国和世界粮食问题做出了巨大的贡献。最近我国杂交水稻研究中心的科学家与美国科学家的联合研究发现了一个高光合效率的基因,专家们的分析认为,如果将此高光合效率基因转移到杂交水稻中,则杂交水稻的产量有可能在原有的基础上再提高20%。虫害是降低农作物产量的主要原因之一,全世界每年都因虫害要损失数千亿美元。化学杀虫剂的长期和大量使用已经产生出许多严重的问题,而用基因工程方法培育出的能抗虫害,不需要施用农药,对人、畜食用安全的作物,则不仅能提高种植的经济效益,而且能有效地保护我们的生存环境。我国科研工作者研制的转Bt毒蛋白基因棉花、转Bt毒蛋白基因烟草、水稻、杨树等植物,都有很强的杀虫效果。基因工程在农业方面的应用前景是相当广阔的,除了前面说的增产、抗虫害,还可能培育出能固氮的转基因作物,能抗旱、抗寒的转基因植物等。

2、基因工程在工业及环境保护方面的应用。应用基因工程技术,使植物成为能替代微生物发酵设备的生物反应器,更经济地生产出人类所需要的各种原料已经成为非常具有吸引力的领域。现在已经培育了多种可作为生物反应器的转基因植物,能产生出可分解的塑料原料、石油、工业用脂肪、糖类和酶类等。经

基因工程原理

基因工程原理 内容提要 1.基因工程又称基因操作、重组DNA技术, 是P. Berg等于1972年创建的。基因工程技术涉及的基本过程包括 “切、连、转、选”。该技术有两个基本的特点∶分子水平上的操作和细胞水平上的表达。 2.基因工程中使用多种工具酶,包括限制性内切核酸酶、DNA连接酶和其他一些参与DNA合成与修饰的酶类。 3.限制性内切核酸酶是基因工程中最重要的工具酶,属于水解酶类。根据限制性内切核酸酶的作用特点,被分为 三大类。Ⅱ类限制性内切核酸酶是基因工程中最常用的酶,该类酶的分子量小,专一性强,切割的方式有平切和交错切, 作用时需要Mg++作辅助因子, 但不需要ATP和SAM。第一个被分离的Ⅱ类酶是Hind Ⅱ。 4.连接酶是一类用于核酸分子连接形成磷酸二酯键的核酸酶,有DNA连接酶和RNA连接酶之分。基因工程中 使用的连接酶来自于原核生物,有两种类型的DNA连接酶∶E.coliDNA连接酶和T4-DNA连接酶。基因工程中使用的主要是T4DNA连接酶,它是从T4噬菌体感染的E.coli中分离的一种单链多肽酶,既能进行粘性末端连接又能进行平末端连接。 5.载体是能将分离或合成的基因导入细胞的DNA分子,有三种主要类型∶质粒DNA、病毒DNA、科斯质粒, 在这三种类型的基础上,根据不同的目的,出现了各种类型的改造载体。 6.DNA重组连接的方法大致分为四种: 粘性末端连接、平末端连接、同聚物接尾连接、接头连接法。粘性末端 连接法是最常用的DNA连接方法,是指具有相同粘性末端的两个双链DNA分子在DNA连接酶的作用下, 连接成为一个杂合双链DNA。平末端连接是指在T4 DNA连接酶的作用下, 将两个具有平末端的双链DNA分子连接成杂种DNA分子。同聚物加尾连接就是利用末端转移酶在载体及外源双链DNA的3'端各加上一段寡聚核苷酸, 制成人工粘性末端, 外源DNA和载体DNA分子要分别加上不同的寡聚核苷酸,如dA(dG)和dT(dC), 然后在DNA连接酶的作用下, 连接成为重组的DNA。这种方法可适用于任何来源的DNA片段, 但方法较繁, 需要λ核酸外切酶、S1核酶、末端转移酶等协同作用。将人工合成的或来源于现有质粒的一小段DNA分子(在这一小段DNA分子上有某种限制性内切酶的识别序列), 加到载体或外源DNA的分子上, 然后通过酶切制造黏性末端的方法称为接头连接法。 7.基因文库分为基因组文库、cDNA文库等,是指在一种载体群体中, 随机地收集着某一生物DNA的各种克隆 片段, 理想地包含着该物种的全部遗传信息。 8.DNA重组分子在体外构建完成后,必须导入特定的受体细胞,使之无性繁殖并高效表达外源基因或直接改变 其遗传性状,这个导入过程及操作统称为重组DNA分子的转化。目前常用的诱导感受态转化的方法是CaCl2 法(图3-20),此外也可以用基因枪等方法转化外源DNA。 9.重组体筛选有遗传学方法、核酸杂交筛选法等。 10.基因工程技术是现代生物技术的核心,目前在工业、农业和医疗中已经显示了巨大的应用前景,并形成了一大 批生物技术产业。 基因工程是以分子遗传学为理论基础,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(DNA分子),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;或是研究基因的结构和功能,揭示生命活动规律。基因工程技术诞生于20世纪70年代初,它是一门崭新的生物技术科学,它的创立和发展使生命科学产生了一次重大飞跃,证明并实现了基因的可操作性,使人类从简单地利用天然生物资源走向定向改造和创造具有新品质的生物资源的时代。基因工程技术诞生至今已经取得了辉煌的成就,成为当今生命科学研究领域中最有生命力和最引人注目的前沿学科之一,基因工程也是当今新的产业革命的一个重要组成部分。

基因工程论文撰写规范

论文撰写规范(暂行) 学位论文(设计说明书)是学生在教师的指导下经过调查研究、科学实验或工程设计,对所取得成果的科学表述,是学生毕业及学位资格认定的重要依据。其撰写在参照国家、各专业部门制订的有关标准及语法规范的同时,应遵照如下规范: 1.论文结构及写作要求 论文(设计说明书)应包括封面、目录、题目、中文摘要与关键词、英文题目、英文摘要与关键词、正文、参考文献、致谢和附录等部分。 1.1 目录 目录独立成页,包括论文中全部章、节的标题及页码。 1.2 题目 题目应该简短、明确、有概括性。论文题目一般中文字数不超过25个字,外文题目不超过15个实词,不使用标点符号,中外文题名应一致。标题中尽量不用英文缩写词,必须采用时,应使用本行业通用缩写词。 1.3 摘要与关键词 1.3.1 摘要 摘要是对论文(设计说明书)内容不加注释和评论的简短陈述,要求扼要说明研究工作的目的、主要材料和方法、研究结果、结论、科学意义或应用价值等,是一篇具有独立性和完整性的短文。摘要中不宜使用公式、图表以及非公知公用的符号和术语,不标注引用文献编号。中文摘要一般为300字左右。 1.3.2 关键词 关键词是供检索用的主题词条,应采用能覆盖论文主要内容的通用技术词条(参照相应的技术术语标准),一般列3~8个,按词条的外延层次从大到小排列,应在摘要中出现。中英文关键词应一一对应。 1.4 论文正文 论文正文包括前言、论文主体及结论等部分。 1.4.1 前言 前言应综合评述前人工作,说明论文工作的选题目的、背景和意义、国内外文献综述以及论文所要研究的主要内容。对所研究问题的认识,以及提出问题。 1.4.2 论文主体 论文主体是论文的主要部分,应该结构合理,层次清楚,重点突出,文字简练、通顺。 1.4.3 结论(结果与分析) 结论是对整个论文主要成果的归纳,应突出论文(设计)的创新点,以简练的文字对论文的主要工作进行评价。若不可能作出应有的结论,则进行必要的讨论。可以在结论或讨论中提出建议、研究设想及尚待解决的问题等等。结论作为单独一章排列,不加章号。 1.5 参考文献 参考文献反映论文的取材来源、材料的广博程度。论文中引用的文献应以近期发表的与论文工作直接有关的学术期刊类文献为主。应是作者亲自阅读或引用过的,不应转录他人文后的文献。 1.6 致谢 向给予指导、合作、支持及协助完成研究工作的单位、组织或个人致谢,内容应简洁明了、实事求是,避免俗套。

基因工程简答题总结

基因工程原理复习题思考题 5、简单叙述同尾酶和同裂酶的差别。 同尾酶:来源不同,识别的序列不同,但能切出相同的粘性末端,连接后不能被相关的酶同时切割。 同裂酶:识别序列相同,切割位点有些相同,有些不同。分完全同裂酶和不完全同裂酶(PS:完全同裂酶:识别位点和切点完全相同。 不完全同裂酶:识别位点相同,但切点不同。) 6、连接酶主要有哪些类型?有何异同点?影响连接酶连接效果的因素主要有哪些? 类型:DNA连接酶和RNA连接酶 异同点: 相同点:都能以DNA为模板,从5'向3'进行核苷酸或脱氧核苷酸的聚合反应。 不同点:DNA聚合酶识别脱氧核糖核苷酸,在DNA复制中起作用;而RNA聚合酶聚合的是核糖核苷酸,在转录中起作用。 7、试分析提高平端DNA连接效率的可能方法。(传说中的网上答案) 1、低温下长时间的连接效率比室温下短时间连接的好。 2、在体系中加一点切载体的酶,只要连接后原来的酶切位点消失。这样可避免载体自连,应该可以大大提高平端连接的效率。 3、足够多的载体和插入片段是最重要的。 4、平端的连接对于离子浓度很敏感 5、尽可能缩小连接反应的体积 6、建议放在四度冰箱连接两天效率更高比14度好 8、基因工程中常用的DNA聚合酶主要有哪些? 1)大肠杆菌DNA聚合酶 2)Klenow fragment 3)T7 DNA聚合酶 4)T4 DNA聚合酶 5)修饰过的T7 DNA聚合酶 6)逆转录酶 7)Taq DNA聚合酶 第四章基因克隆的载体系统 1、作为基因工程载体,其应具备哪些条件? 具有针对受体细胞的亲缘性或亲和性(可转移性); 具有合适的筛选标记; 具有较高的外源DNA的载装能力; 具有多克隆位点(MCS); 具有与特定受体细胞相适应的复制位点或整合位点。 3、载体的类型主要有哪些?在基因工程操作中如何选择载体? 基因工程中常用的载体(vector)主要包括质粒(plasmid)、噬菌体(phage)和病毒(virus)三大类。这些载体均需经人工构建,除去致病基因,并赋予一些新的功能,如有利于进行筛选的标志基因、单一的限制酶切点等。 4、质粒转化原理,影响转化率的因素有哪些?

基因工程论文

基因工程的运输车载体 摘要:基因工程已经成为生物科学中不可或缺的一部分.也是最令人类充满无限遐想的一门科学.自从解开人类基因组后,长生不老等就古老的传说又再度流行起来.尽管现在的基因技术还不能做到让你真的长生不老,但是基因疗法等技术的出现已经让人们看到了基因工程的生命力。基因工程是指在体外将核酸分子插入病毒、质粒或其它载体分子,构成遗传物质的新组合,并使之参入到原先没有这类分子的寄主细胞内,而能持续稳定地繁殖。基因载体是作为基因导入细胞的工具。犹如火箭能把卫星射向九天一样,基因载体可以把目的基因送入靶细胞内,从而发挥目的基因的特定功能。 关键词:基因、载体、运载、自主复制、表达 正文: 一、质粒载体 植物基因工程是近代迅速发展起来的新兴生物技术,它的目的旨在通过导入有用的外源基因,获得转基因植物,以用于物种的改良。它的出现为农业生产提供了前所未有的机遇和挑战,尤其是在作物的抗病、抗虫、抗除草剂、抗逆及品种改良等方面提供了更为广阔的应用前景。其中作为基因工程的载体更是基因工程中的不可或缺的一个部分,它是基因工程的核心部分,没有合适的载体,就不能得到合适的结果。 载体是指运载外源DNA有效的进入受体细胞内的工具。载体同外源DNA在体外重组成DNA重组分子,在进入受体后形成一个复制子,即形成在细胞内能独自进行自我复制的遗传因子。 基因载体是把基因导入细胞的工具,他的作用是一是运载目的基因进入宿主细胞,二是使之能得到复制和进行表达。按照不同的情况下的作用可以分为不同情况的载体,根据来源:质粒载体、噬菌体载体、病毒载体;根据用途:克隆载体、表达载体;根据性质:温度敏感型载体,融合型表达载体、非融合型表达载体。 作为载体必须满足的条件:有多种限制性内切酶的切点,但每一

生物类论文:基因工程的利与弊

基因工程的利与弊 刘建20101103805 内蒙古师范大学生命科学与技术学院生物科学(汉班) 呼和浩特010022 摘要 基因工程对于人类的利弊一直是个争议的问题,主要是这项技术创造出原本自然界不存在的重组基因。但它为医药界带来新希望,在农业上提高产量改良作物,也可对环境污染、能源危机提供解决之道,甚至可用在犯罪案件的侦查。但它亦引起很大的忧虑与关切。当此科技由严谨的实验室转移至大规模医药应用或商业生产时,我们如何评估它的安全性?此项技术是否可能因为人为失控,反而危害人类健康并破坏大自然生态平衡? 关键词:基因工程转基因道德伦理 正文 生物学家早在一百多年前就知道,生物的表征遗传自其亲代。生物细胞的细胞核,含有染色体,其组成分为DNA。DNA含有四种碱基--腺嘌呤(adenine,),胸腺嘧啶(thymine,),胞嘧啶(cytosine,)和鸟嘌呤(guanine,(它们分别简称A、T、C、G)。这些碱基在DNA 中看似杂乱无章,但它们的排列顺序,正代表遗传讯息。每三个碱基代表一种胺基酸的密码。基因就是这些遗传密码的组合,亦即代表蛋白质的胺基酸序列。每个基因含有启动控制区,以调控基因的表达。

基因工程技术(基因工程是一项很精密的尖端生物技术。可以把 某一生物的基因转殖送入另一种细胞中,甚至可把细菌、动植物的基 因互换。当某一基因进入另一种细胞,就会改变这个细胞的某种功 能。)在医药及农业上应用广泛。这项尖端科技加上最近突破性的生 殖科技,却引发人们极大的隐忧及争论。 观点:辨证地看待基因工程的利与弊 基因工程对当今社会的发展功不可没。 一、基因工程是在对促进生物学的发展具有重要意义 基因工程是在分子生物学、分子遗传学、微生物学、细胞工程等学科发展和研究成果的基础上诞生的,反过来也可促进现代生物学的发展。生物界是通过长期的进化发展而来的,因而通过基因工程手段,不仅可以阐明生命发生的现象和规律,揭示重要基因功能以及重要性状形成的分子机制,还能模拟自然界生物进化历程,更进一步丰富和完善生物进化的理论,促进生物学研究的全面发展。 二、基因工程在社会各个方面广泛应用 医药业,可生产重要药品,很大限度地降低生产成本;治疗过去人们认为难以治愈的遗传疾病和各类部分疾病,解除人类病痛烦恼,提高人体健康水平和人均寿命。 基因工程同时有望解决粮食危机和温室效应之类的环境污染问题。 (1)基因工程用来筛检及治疗遗传疾病。 遗传疾病乃是由于父或母带有致病基因。基因筛检法可以快速诊

基因工程原理练习题及答案

基因工程原理练习题及其答案 一、填空题 1.基因工程是_________年代发展起来的遗传学的一个分支学科。 2.基因工程的两个基本特点是:(1)____________,(2)___________。 3.基因克隆中三个基本要点是:___________;_________和__________。 4.通过比较用不同组合的限制性内切核酸酶处理某一特定基因区域所得到的不同大小的片段,可以构建显示该区域各限制性内切核酸酶切点相互位置的___________。 5.限制性内切核酸酶是按属名和种名相结合的原则命名的,第一个大写字母取自_______,第二、三两个字母取自_________,第四个字母则用___________表示。 6.部分酶切可采取的措施有:(1)____________(2)___________ (3)___________等。 7.第一个分离的限制性内切核酸酶是___________;而第一个用于构建重组体的限制性内切核酸酶是_____________。8.限制性内切核酸酶BsuRI和HaeⅢ的来源不同,但识别的序列都是_________,它们属于_____________。 9.DNA聚合酶I的Klenow大片段是用_____________切割DNA聚合酶I得到的分子量为76kDa的大片段,具有两种酶活性:(1)____________;(2)________________的活性。 10.为了防止DNA的自身环化,可用_____________去双链DNA__________________。 11.EDTA是____________离子螯合剂。 12.测序酶是修饰了的T7 DNA聚合酶,它只有_____________酶的活性,而没有_______酶的活性。 13.切口移位(nick translation)法标记DNA的基本原理在于利用_________的_______和______的作用。 14.欲将某一具有突出单链末端的双链DNA分子转变成平末端的双链形式,通常可采用_________或_______________。15.反转录酶除了催化DNA的合成外,还具有____________的作用,可以将DNA- RNA杂种双链中的___________水解掉。 16.基因工程中有3种主要类型的载体:_______________、_____________、______________。 17.就克隆一个基因(DNA片段)来说,最简单的质粒载体也必需包括三个部分:_______________、_____________、______________。另外,一个理想的质粒载体必须具有低分子量。 18.一个带有质粒的细菌在有EB的培养液中培养一段时间后,一部分细胞中已测 不出质粒,这种现象叫。 19.pBR322是一种改造型的质粒,它的复制子来源于,它的四环素抗性基因来自于,它的氨苄青霉素抗性基因来自于。 20.Y AC的最大容载能力是,BAC载体的最大容载能力是。 21.pSCl01是一种复制的质粒。 22.pUCl8质粒是目前使用较为广泛的载体。pUC系列的载体是通过 和两种质粒改造而来。它的复制子来自,Amp 抗性基因则是来自。 23.噬菌体之所以被选为基因工程载体,主要有两方面的原因:一是;二是。 24.野生型的M13不适合用作基因工程载体,主要原因是 和。 25.黏粒(cosmid)是质粒—噬菌体杂合载体,它的复制子来自、COS位点序列来自,最大的克隆片段达到kb。 26.野生型的λ噬菌体DNA不宜作为基因工程载体,原因是:(1) (2) (3) 。 27.噬菌粒是由质粒和噬菌体DNA共同构成的,其中来自质粒的主要结构是,而来自噬菌体的主要结构是。 28.λ噬菌体载体由于受到包装的限制,插入外源DNA片段后,总的长度应在噬菌体基 因组的的范围内。 29.在分离DNA时要使用金属离子螯合剂,如EDTA和柠檬酸钠等,其目的是 。 30.用乙醇沉淀DNA时,通常要在DNA溶液中加人单价的阳离子,如NaCl和NaAc, 其目的是。 31.引物在基因工程中至少有4个方面的用途:(1) (2) (3) (4) 。 32.Clark发现用Taq DNA聚合酶得到的PCR反应产物不是平末端,而是有一个突出 碱基末端的双链DNA分子。根据这一发现设计了克隆PCR产物的。 33.在cDNA的合成中要用到S1核酸酶,其作用是切除在 。 34.乙醇沉淀DNA的原理是。 35.假定克隆一个编码某种蛋白质的基因,必须考虑其表达的三个基本条件:

基因工程原理

基因工程原理 内容提要 1. 基因工程又称基因操作、重组DNA技术,是P. Berg等于1972年创建的。基因工程技术涉及的基本过程包括 “切、连、转、选”。该技术有两个基本的特点:分子水平上的操作和细胞水平上的表达。 2. 基因工程中使用多种工具酶,包括限制性内切核酸酶、DNA 连接酶和其他一些参与DNA 合成与修饰的酶类。 3. 限制性内切核酸酶是基因工程中最重要的工具酶,属于水解酶类。根据限制性内切核酸酶的作用特点,被分为 三大类。n类限制性内切核酸酶是基因工程中最常用的酶,该类酶的分子量小,专一性强,切割的方式有平切和交错切,作用时需要Mg++作辅助因子,但不需要ATP和SAM。第一个被分离的n类酶是Hi nd n。 4. 连接酶是一类用于核酸分子连接形成磷酸二酯键的核酸酶,有DNA 连接酶和RNA 连接酶之分。基因工程中 使用的连接酶来自于原核生物,有两种类型的DNA 连接酶: E.coliDNA 连接酶和T4-DNA 连接酶。基因工程中使用的主要是T4DNA 连接酶,它是从T4 噬菌体感染的 E.coli 中分离的一种单链多肽酶,既能进行粘性末端连接又能进行平末端连接。 5. 载体是能将分离或合成的基因导入细胞的DNA分子,有三种主要类型:质粒DNA、病毒DNA、科斯质粒, 在这三种类型的基础上,根据不同的目的,出现了各种类型的改造载体。 6. DNA 重组连接的方法大致分为四种: 粘性末端连接、平末端连接、同聚物接尾连接、接头连接法。粘性末端 连接法是最常用的DNA 连接方法,是指具有相同粘性末端的两个双链DNA 分子在DNA 连接酶的作用下,连接成为一个杂合双链DNA 。平末端连接是指在T4 DNA 连接酶的作用下,将两个具有平末端的双链DNA 分子连接成杂种DNA 分子。同聚物加尾连接就是利用末端转移酶在载体及外源双链DNA 的3'端各加上一段寡聚核苷酸,制成人工粘性末端,外源DNA和载体DNA分子要分别加上不同的寡聚核苷酸,如dA(dG)和dT (dC),然 后在DNA连接酶的作用下,连接成为重组的DNA。这种方法可适用于任何来源的DNA片段,但方法较繁,需要入核酸外切酶、S1核酶、末端转移酶等协同作用。将人工合成的或来源于现有质粒的一小段DNA分子(在这一小段DNA 分子上有某种限制性内切酶的识别序列),加到载体或外源DNA 的分子上,然后通过酶切制造黏性末端的方法称为接头连接法。 7. 基因文库分为基因组文库、cDNA 文库等,是指在一种载体群体中,随机地收集着某一生物DNA 的各种克隆片段, 理想地包含着该物种的全部遗传信息。 8. DNA 重组分子在体外构建完成后,必须导入特定的受体细胞,使之无性繁殖并高效表达外源基因或直接改变 其遗传性状,这个导入过程及操作统称为重组DNA 分子的转化。目前常用的诱导感受态转化的方法是CaCl2 法(图3-20),此外也可以用基因枪等方法转化外源DNA。 9. 重组体筛选有遗传学方法、核酸杂交筛选法等。 10. 基因工程技术是现代生物技术的核心,目前在工业、农业和医疗中已经显示了巨大的应用前景,并形成了一大批生物技术 产业。 基因工程是以分子遗传学为理论基础,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(DNA分子),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;或是研究基因的结构和功能,揭示生命活动规律。基因工程技术诞生于20世纪70年代初,它是一门崭新的生物技术科学,它的创立和发展使生命科学产生了一次重大飞跃,证明并实现了基因的可操作性,使人类从简单地利用天然生物资源走向定向改造和创造具有新品质的生物资源的时代。基因工程技术诞生至今已经取得了辉煌的成就,成为当今生命科学研究领域中最有生命力和最引人注目的前沿学科之一,基因工程也是当今新的产业革命的一个重要组成部分。

生物基因工程论文

生物研究性学习结题论文课题名称利用基因工程开发生产新一代产品 学生姓名计朝晖、程遂、赛国杰、王沛君、贾璐、雷宗衡 年级、班级高二①班 指导教师雷涛 时间2012年1月31日 【摘要】基因工程是20世纪生命科学领域中最伟大的成就,开辟了生命科学的新纪元。基因工程技术将有力地促进社会经济的发展,实现人的自由,满足人类多方面的需要。 【关键词】基因工程;原则;应用 一、基因工程的基本定义 基因工程是按着人们的科研或生产需要,在分子水平上,用人工方法提取或合成不同生物的遗传物质,在体外切割,拼接形成重组DNA,然后将重组DNA与载体的遗传物质重新组合,再将其引入到没有该DNA片段的受体细胞中,进行复制和表达,生产出符合人类需要的产品或创造出生物的新性状,并使之稳定地遗传给下一代。按目的基因的克隆和表达系统,分为原核生物基因工程、酵母基因工程、植物基因工程和动物基因工程。基因工程具有广泛的应用价值,为工农业生产和医药卫生事业开辟了新的应用途径,也为遗传病的诊断和治疗提供了有效方法。

二、发展的主要原则 1、人本原则 人本原则要求人们在研制、发展基因工程技术的过程中,要有意识地实现人、社会、自然的整体和谐,关注人类本身的持续生存和健康发展。人类与其他生物、非生物环境之间的和谐是人类社会持存的原初条件和人类文明得以延续的基本保障。社会层面中政治、经济、文化和教育环境等之间的和谐是基因工程技术发展的现实社会条件。实现人的健康发展和社会价值是基因工程技术发展的归宿。坚持以人为本,关心人的价值、尊严、平等、自由和全面发展,应该始终成为基因工程技术发展的首要目标。 2、技术与伦理观念协同原则 基因工程技术已经成为推动经济社会发展的重要动因,其迅猛发展必然会影响到人类社会固有的观念。伴随着包括基因工程技术在内的现代生物技术的发展和应用,人类社会无论从制度方面还是物质方面都已经发生了很大的变革。由人类社会历史实践孵化产生出来的伦理观念同样要适应新情况和新变化,以崭新的姿态解决新问题。 我们在利用基因工程技术改造物质世界的同时,也要分析和改造我们自己的精神世界,从而实现两个世界的和谐统一。在现代生物技术的辉煌与其人文忧患并存的时代,基因工程技术视野与人文价值视野需要很好地对接,技术的发展与伦理观念所展现的高度应该是一致的,技术与伦理观念应该是协同发展的。

《基因工程原理》期末复习思考题教案资料

《医用基因工程》复习思考题 第一章基因和基因组及基因工程的概念 一、名词概念 ①移动基因(插入序列;转位子);②断裂基因;③RNA剪辑; ④内含子(间隔序列)与表达子;⑤重叠基因;⑥重复序列;⑦假基因;⑧启动子与终止子;⑨起始位点、终止位点。 二、讨论题 1.什么叫基因?何谓基因的新概念?基因的主要功能是什么? 2.一种基因一种酶的提法妥否? 3.基因密码子三联体间是否存在着逗号? 4.基因表达的产物中,氨基酸序列相同时,基因密码子是否一定相同?为什么? 5.何谓转位子和转位作用?转位的后果如何? 6.基因中最小的突变单位和重组单位是什么? 7.基因工程应包括哪些内容?何谓基因工程的四大里程碑和三大技术发明? 8.真核细胞基因组中常有内含子存在,能否在原核细胞获得表达?能,为什么?不能,为什么? 第二章基因工程中常用的工具酶 1.什么是限制性核酸内切酶? 2.什么是R/M现象?如何解释? 3.II型核酸内切酶的基本特点有哪些? 4.影响II型核酸内切酶活性的因素有哪些?如何克服和避免这

些不利因素? 5.DNA连接酶有哪两类?有何不同? 6.甲基化酶有哪两类?有何应用价值? 7.什么叫同尾酶、同裂酶?在基因工程中有何应用价值? 8.平末端连接的方法有哪些?(图示) 9.Klenow酶的特性和用途有哪些?举例说明。 10.反转录酶的特性有哪些?有何应用价值? 11.列举碱性磷酸酶BAP/CAP的应用之一。 12.列举末端核苷酸序列转移酶的应用之一。 13.质粒单酶切点的基因连接如何降低本底和防止自我环化和提高连接效率? 14.基因片段与载体的平末端连接的方法有哪些? 15.用寡核苷酸和衔接物DNA的短片段连接时为使基因内部的切点保护,常用何种办法解决? 第三章基因克隆载体 1.基因工程常用的载体有哪5种?其共同特性如何? 2.什么是质粒?质粒分哪几种?有哪两种复制类型,质粒的分子生物学特性有哪些? 3.质粒存在的三种形式是什么? 4.分离质粒的基本步骤有哪些? 5.分离纯化质粒的方法有哪几种?简述CsCl密度梯度(浮密度)分离法、碱变性法的原理,如何选择合适的分离方法? 6.作为理想质粒载体的基本条件有哪些? 7.什么叫插入失活,举例说明之。 8.构建pBR322质粒载体的亲本质粒有哪些? 9.什么叫插入型和替换型噬菌体载体?插入型和替换型入噬菌体

《基因工程原理与技术》标准答案及评分标准.0001

精品文档 《基因工程原理与技术》标准答案及评分标准 一、名词解释(本大题共5小题,每题2分,总计10分) 限制性内切酶的Star活性:限制性内切酶的识别和酶切活性一般在一定的温度、离子强度、pH 等条件下才表现最佳切割能力和位点的专一性。如果改变反应条件就会影响酶的专一性和切割效率,称为星号(*)活性。 受体细胞:又称为宿主细胞或寄主细胞等,从试验技术上讲是能摄取外源DNA并使其稳定维持的细胞;从试验目的讲是有应用价值和理论研究价值的细胞 T-DNA是农杆菌侵染植物细胞时,从Ti质粒上切割下来转移到植物细胞的一段DNA 该DNA片段上的基因与肿瘤的形成有关。 克隆基因的表达:指储存遗传信息的基因经过一系列步骤表现出其生物功能的整个过 程。典型的基因表达是基因经过转录、翻译,产生有生物活性的蛋白质的过程。 a -互补:3 -半乳糖苷酶(B -gal)是大肠杆菌lacZ基因的产物,当培养基中的一种色素元(X-gal )被3 -gal切割后,即产生兰色。大肠杆菌的3一半乳糖苷酶由1021个氨基酸构成,只有在四聚体状态下才有活性。大肠杆菌lacZ基因由于a区域缺失,只能编码一种在氨基端截短的多肽,形成无活性的不完全酶,称为a受体;如果载体的lacZ 基因在相反方向缺失,产生在羧基端截短的多肽,这种部分3 -半乳乳糖苷酶也无活性。 但是这种蛋白质可作为a供体。受体一旦接受了供体(在体内或体外),即可恢复3 -半乳糖苷酶的活性,这种现象称为a互补. 由载体产生的a供体能够与寄主细胞产生 的无活性的a受体互作形成一种八聚体,从而恢复3 -半乳糖苷酶的活性。如果培养基 中含有X-gal的诱导物IPTG时,凡是包含有3 -半乳糖苷酶活性的细胞将转变为蓝色,反之不含有这种酶活性的细胞将保持白色。 、填空题(本大题共7小题,每空1分,总计20 分) 1、质粒按自我转移的能力可分为—接合型—质粒和—非接合型—质粒;按复制类型可分为松 弛性质粒和严紧型质粒。 2、为了防止DNA的自身环化,可用碱性磷酸酶除去双链DNA 5'—端的磷酸基团 。 3、人工感受态的大肠杆菌细胞在温度为_0匸—时吸附DNA在温度为_42乜__ 时摄人 DNA 4、仅克隆基因(DNA片段)用途而言,最简单的质粒载体也必需包括三个组成部分: 复制区:含有复制起点__、选择标记:主要是抗性基因 ________ 、__克隆位点:便于外源_ DNA的插入_。另外,一个理想的质粒载体必须具有低分子量。 5、Southern blotting 杂交能够检测外源基因是否整合进受体细胞基因组;外源基 因的转录表达需要通过—northern_杂交或_ RT-PCR_来揭示;而外源基因_____ 翻 译—水平的表达则需通过免疫学检测或Western杂交才能揭示,其使用的探针是 —蛋白质____ 。 6、外源蛋白在大肠杆菌中的表达部位有—细胞质_、_ —周质_、一细胞外 _。 7、Vir区基因的激活信号有三类,它们是—酚类化合物_、_中性糖和酸性糖_、— _ pH 值_。 简答题(本大题共7 小题,总计50 分) 1欢迎下载

基因工程的应用论

大于利。 设计意图:训练学生的思维能力,口语表达能力,培养学生合作意识。有利于增加学生和学生之间、学生与老师之间的交流,取长补短,共同提高。 a、评选一位最佳辩手; b、教师评述本场辩论赛。设计意图:鼓励辩手,肯定辩手们的努力 总结:大家看待转基因生物与食品问题,一方面要看到它有利一面,另一方面尽可能避免有害的一面。身为现代公民,应该时刻关注科学技术的发展和影响。 1、基因工程中涉及很多抽象的分子生物学的技术,运用分歩动画演示、DNA的剪切和拼接的模拟实验,让学生对整个基因工程操作过程形成正确认识很有必要; 2、以学生辩论赛的形式普及转基因生物与食品利与弊问题,学生的个人能力也得到了提高,主要有几点: ①有利于参赛选手能力的提高。首先,在赛前准备时,学生会通过多种途径查找材料,学会了多角度思考问;学生查找信息的能力,思维的深刻性、论证性和敏捷性都得到了提高;其次,语言表达更具艺术性。第三,知识结构更完备。 ②有利于班级凝聚力的增强。辩论不仅是个人才华的展示,一个优秀的团体能够脱颖而出离不开四人小团体的默契,更离不开大集体班级同学的支持。比赛让他们走得更近,更像一家人;

③有利于增加学生和学生之间、学生与老师之间的交流。辩论赛不仅设有陈述观点环节、提问应答环节、自由辩论环节、总结称词环节,还设有观众互动环节。在辩论赛中,辩手与辩手之间、观众与辩手之间、观众与观众之间、评委与辩手之间,大家相互交流,取長补短,共同提高; 3、课堂教学的设计思路,教材内容的适当调整,教学手段的多样化等方面体现了特色创新教育、体现了素质教育,在教学过程中从多个角度渗透德育教育; 4、在课堂中,可以感受到学生辩论的激情,正反方都踊跃表达自己的观点。同时,也能了解学生的思维与知识面与老师不同的地方,在整个辩论过程中,老师也了解了不少关于转基因生物与食品出现是利大于弊,还是弊大于利的知识,增长了见识,更进一步了解了转基因生物和转基因食品的安全性问题,课堂要组织有序,紧张活泼,有张有弛,能够做到教学相长、师生受益,教学效果较显著。

基因工程的前景与应用论文

基因工程的前景与应用 张峻辉 11512991104 摘要: 从20世纪70年代初发展起来的基因工程技术,经过30多年来的进步与发展,已成为生物技术的核心内容。许多科学家预言,生物学将成为21世纪最重要的学科,基因工程及相关领域的产业将成为21世纪的主导产业之一。基因工程研究和应用范围涉及农业、工业、医药、能源、食品、环保等许多领域。 关键词: 基因工程技术;前景;应用 一、基因工程的应用 综述基因工程技术在改善食品原料品质、改良食品工业用菌种和食品加工性能、生产酶制剂和保健食品方面的应用,同时对转基因食品及其安全性问题进行了总结归纳,最后对基因工程技术在食品中的发展前景进行展望。 以DNA重组为核心内容的基因工程技术是一种新兴的现代生物技术。利用基因工程技术不但可以提高食品的营养价值,去除食物原料中的有害成分,同时还可以通过对农作物品种改良,减少种植过程中农药、化肥等化学品的使用量。目前,经基因工程改造的产品已在农业、医药、环保等领域占据了重要的地位,特别是在农业中越来越显示了它的优越性和发展前景。 农业领域是目前转基因技术应用最为广泛的领域之一。农作物生物技术的目的是提高作物产量,改善品质,增强作物抗逆性、抗病虫害的能力。基因工程在这些领域已取得了令人瞩目的成就。 由于植物病毒分子生物学的发展,植物抗病基因工程也也已全面展开。自从发现烟草花叶病毒(TMV)的外壳蛋白基因导入烟草中,在转基因植株上明显延迟发病时间或减轻病害的症状,通过导入植物病毒外壳蛋白来提高植物抗病毒的能力,已用多种植物病毒进行了试验。在利用基因工程手段增强植物对细菌和真菌病的抗性方面,也已取得很大进展。植物对逆境的抗性一直是植物生物学家关心的问题。由于植物生理学家、遗传学家和分子生物学家协同作战,耐涝、耐盐碱、耐旱和耐冷的转基因作物新品种(系)也已获得成功。 二、基因工程的前景和展望 由于基因工程运用DNA分子重组技术,能够按照人们预先的设计创造出许多新的遗传结合体,具有新奇遗传性状的新型产物,增强了人们改造动植物的主观能动性、预见性。而且在人类疾病的诊断、治疗等方面具有革命性的推动作用,对人口素质、环境保护等作出具大贡献。所以,各国政府及一些大公司都十分重视基因工程技术的研究与开发应用,抢夺这一高科技制高点。其应用前景十分广阔。我国基因工程技术尚落后于发达国家,更应当加速发展,切不可坐失良机。 但是,任何科学技术都是一把“双刃剑”,在给人类带来利益的同时,也会给人类带来一定的灾难。比如基因药物,它不仅能根治遗传性疾病、恶性肿瘤、心脑血管疾病等,甚至人的智力、体魄、性格、外表等亦可随意加以改造;还有,克隆技术如果不加限制,任其自由发展,最终有可能导致人类的毁灭。还有,尽管目前的转基因动植物还未发现对人类有什么危害,但不等于说转基因动植物就是十分安全的,毕竟这些东西还是新生事物,需要实践慢慢地检验。转基因生物和常规繁殖生长的品种一样,是在原有品种的基础上对其部分性状进行修饰或增加新性状,或消除原来的不利性状,但常规育种是通过自然选择,而且是近缘杂交,适者生存下来,不适者被淘汰掉。而转基因生物远远超出了近缘的范围,人们对可能出现的新组合、新性状会不会影响人类健康和环境,还缺乏知识和经验,按目前的科学水平还不能

基因工程论文转基因论文

基因工程论文转基因论文: 植物抗病基因工程研究进展 摘要随着植物抗病基因的分离,植物抗病机制的分子生物学和植物抗病基因工程取得了重大研究进展。该文就植物抗病基因工程的原理、目的基因、转化方法等进行综述,并对植物抗病基因工程的应用前景做了展望。 关键词植物;抗病基因;基因工程;原理;目的基因;转化方法;前景 中图分类号S432.23;Q78文献标识码A文章编号 1007-5739(2010)16-0053-02 Advancesinthe ResearchofPlant DiseaseResistanceGeneticEngineering HE Ming (Research and Development Center for Fine Chemicals of Guizhou University,Guiyang Guizhou 550025) AbstractWith the isolation of plant disease resistance genes in recent years,it made significant progress that molecular biology of plant disease resistance mechanisms and genetic engineering of plant disease resistance.The principle,targeting

genes,transformation methods and view of application prospect of plant disease resistance genetic engineering were summarized. Key words plant;disease resistance genes;genetic engineering;principle;targeting genes;transformaion methed;view of application prospect 随着世界人口的迅速增长,粮食问题已成为人类生存的关键问题。有专家预测,到2050年,全球人口总数将膨胀至90亿[1]。剧增的人口将给为人类提供粮食的农业生产带来严峻的挑战。众多学者为提高作物产量作了许多努力,也取得了很大成果。但是,长期以来,因病菌侵染而造成的作物产量损失也是巨大的。当前,防治病害的主要策略是改进栽培措施和施用化学杀菌剂。但这只能从一定程度上控制病害的流行而不能从根本上解决问题,而且化学药剂所带来的环境污染和病原抗药性生理小种的形成等问题也给病害防治造成了更大的障碍。 自上世纪90年代以来,分子生物学理论和技术的不断发展完善,使人们能够从分子水平上研究植物与病原菌的相互作用机制,植物基因工程的兴起更是为病害的控制提供了更广泛的选择余地。基因工程被认为是一项能为人类提供以食用动物为基础的健康和充足粮食途径的关键技术,在应用中扮演着重要角色。在植物抗病基因工程的研究历程中,以植物抗病毒基因工程开展最早[2],发展也最为迅速,部分

基因工程原理

基因工程原理 1、典型的DNA重组实验通常包括哪些步骤?(20分) 重组DNA技术一般包括四步:①获得目的基因;②与克隆载体连接,形成新的重组DNA分子;③用重组DNA分子转 化受体细胞,并能在受体细胞中复制和遗传;④对转化子筛选和鉴定。⑤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。 2、在PCR扩增时,(1)PCR扩增后出现的条带与预计的大小不一致,或大或 小,或者同时出现特异性扩增带与非特异性扩增带,为什么?有何对策? (2)PCR扩增后有时出现涂抹带或片状带,其原因是什么?应该如何改进? (20分) (1)其原因:一是引物与靶序列不完全互补、或引物聚合形成二聚体。二是Mg2+离子浓度过高、退火温度过低, 及PCR循环次数过多有关。其次是酶的质和量,往往一些来源的酶易出现非特异条带而另一来源的酶则不出现,酶量过多有时也会出现非特异性扩增。其对策有:①必要时重新设计引物。②减低酶量或调换另一来源的酶。③降低引物量,适当增加模板量,减少循环次数。④适当提高退火温度或采用二温度点法(93℃变性,65℃左右退火与延伸)。 (2)出现片状拖带或涂抹带 PCR扩增有时出现涂抹带或片状带或地毯样带。其原因往往由于酶量过多或酶的质量差,dNTP浓度过高,Mg2+浓度过高,退火温度过低,循环次数过多引起。其对策有:①减少酶量,或调换另一来源的酶。②减少dNTP的浓度。③适当降低Mg2+浓度。④增加模板量,减少循环次数。 3、获得一个功能未知的基因克隆后,怎样研究该基因的功能?请提出具体的 研究方案。(20分) 基因功能的研究思路主要包括: 1.基因的亚细胞定位和时空(发育期或梯度药物处理浓度, 不同组织/器官)表达谱; 2.基因在转录水平的调控(可以通过genome walking PCR或通过已有的资源库寻找该基因的启动子等转录调控区域, 通过单杂交或ChIP 等技术, 寻找该基因的转录调控蛋白)

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国内外转基因食品的安全性评价及展望 摘要:转基因食品与普通食品的重要差异在于前者含有采用DNA重组技术导入的外源基因。近年来随着转基因作物商业化进程的加快,转基因食品的安全性引起了人们越来越多关注。本文综述了转基因食品的发展现状和类型,扼要介绍了转基因食品安全性问题以及引起的争论,并讨论了转基因食品的发展前景。 关键词:转基因食品;安全性评价;前景 用遗传工程的方法,即用一种叫做限制性内切酶充当“手术刀”,将生物细胞内的螺旋状 DNA(脱氧核糖核酸—动植物的遗传物质)分子切开,选取所需要的一段基因(生物体遗传的基本单位,存在于细胞染色体内DNA分子上),与其它相关的基因重新组合,就像电影编辑把不同的影片片断剪接在一起一样;经过重新组合的基因要借助于另外的一些方法送回生物体内发挥作用。用这种方法把一种植物、动物或微生物的基因植入到另一种植物、动物或微生物的DNA中,接受方由此而获得了一种它所不能自然拥有的由转入基因带来的新特性,所以称之为转基因植物、动物或微生物[1]。用转基因植物、动物或微生物为原料(全部或部分)生产制造的食品叫转基因食品。转基因食品(Genetically modified foods)上市已有几个年头,但最近,对其安全性的辩论愈演愈烈,闹得整个世界沸沸扬扬,各国政府也纷纷采取措施,限制转基因食品上市。而随转基因食的不断增加,其安全性也引起广泛的关注,成为科学界讨论的热点[2]。 1 转基因食品概述 1.1 转基因食品的现状 世界上第一个商品化的转基因食品是1994年美国政府批准的转基因延熟西红柿。西红柿这种既可当蔬菜又可当水果的作物,受到东西方人民的喜爱,遗憾的是它不易贮藏和运输。美国科学家首先将一种能抑制西红柿体内软化酶的基因移植到西红柿细胞内,培育成了耐贮转基因延熟西红柿,它的生长期比普通西红柿长一周,可一直长到变红至成熟,达到必要的糖分和酸度再采摘。这样西红柿可被运输到美国各地而不腐烂。现在美国是世界上最大转基因作物的生产国和出口国,大约有30多种转基因农作物的种子已经获准在美国播种,包括玉米、大豆、油菜和棉花等。目前,美国有800万hm2的农田种植着转基因“Bt”玉米(Bt

基因工程论文 (2)

基因工程技术的应用现状 摘要:基因工程作为一门理论性与实践性较强的学科,其方法与技术已经渗透到现代生命科学的各个分支领域,成为生命科学的一门核心技术。基因工程包含许多独特的实验方法和技术,不仅内容丰富,涉及面广,实用性也强。基因工程是通过DNA 重组技术, 获得具有特殊生物遗传性状和功能的遗传工具生物体, 基因工程技术广泛应用于农业、医学、食品工业等。本文就基因工程的应用现状综合阐述。 关键词:基因工程应用现状 前言: 基因工程技术是一项极为复杂的高新生物技术, 它利用现代遗传学与分子生物学的理论和方法, 按照人类所需, 用DNA 重组技术对生物基因组的结构和组成进行人为修饰或改造, 从而改变生物的结构和功能, 使之有效表达出人类所需要的蛋白质或人类有益的生物性状[1]。基因工程从诞生至今, 仅有30 年的历史, 然而, 无论是在基础理论研究领域, 还是在生产实际应用方面, 都已取得了惊人的成绩。首先,基因工程给生命科学自身的研究带来了深刻的变化。目前科学家已完成了多种细胞器的基因组全序列测定工作。其次, 基因工程具有广泛的应用价值, 能为工农业生产、医药卫生、环境保护开辟新途径。 1.基因工程 1.1 概念 基因工程( 又称DNA 重组技术、基因重组技术) , 是20 世纪70 年代初兴起的技术科学, 是用人工的方法将目的基因与载体进行DNA重组, 将DNA 重组体送入受体细胞, 使它在受体细胞内复制、转录、翻译, 获得目的基因的表达产物。这种跨越天然物种屏障, 把来自任何生物的基因置于毫无亲缘关系的新的寄主生物细胞之中的能力, 是基因工程技术区别于其他技术的根本特征。 1.2 基因工程研究内容 (1) 从复杂的生物有机体基因组中, 经过酶切消化或PCR 扩增等步骤, 分离出带有目的基因的DNA 片段。 (2) 在体外, 将带有目的基因的外源DNA 片段连接到能够自我复制并具有选择记号的载体分子上, 形成重组DNA分子。 (3)重组DNA 分子转移到适当的受体细胞, 并与之一起增殖。 (4) 从大量的细胞繁殖群体中, 筛选出获得了重组DNA 分子的受体细胞克隆。 (5) 从这些筛选出来受体细胞克隆, 提取出已经得到扩增的目的基因, 供进一步分析研究使用。 (6) 将目的基因克隆到表达载体上,导入寄主细胞, 使之在新的遗传背景下实现功能表达, 产生出人类所需要的物质。 2.基因工程的应用现状

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