基因工程
第一章
1、什么是基因工程？它包括哪些环节？
基因工程是通过基因操作，将目的基因或DNA片段与合适的载体想连接转入目标生物细胞，通过复制、转录、翻译外源目的基因以及蛋白质的活性表达，使转基因生物获得新的遗传性状的操作。
基因工程的技术流程包括以下几个基本环节：
1）目的基因克隆：从特定的生物基因组或cDNA中通过各种方法分离和扩大繁殖获得足够的目的基因或cDNA序列
2）载体的准备：选择适合的载体，并
3）目的基因与载体的链接
4）重组DNA的转化/转染/转导
5）重组体的筛选与鉴定
6）重组体的大量培养，外援基因表达效应分析与开发应用
2、基因工程的基本条件有哪些?它们各自在基因工程中起着什么作用？
3、基因工程的技术技术策略有哪些？
4、基因工程的理论基础处有哪些？包括哪些主要技术？
第二章
名词解释：
黏性末端短：
平末端：
同尾酶：指来源不同但识别相同靶序列的核酸内切酶。同裂酶进行同样的切割，产生不同或相同的末端。但有些同裂酶对甲基化位点的敏感性不同。
TaqDNA聚合酶：从耐热细胞中纯化，具有热稳定性，聚合最适温度为75-80℃，不具3’ →5 ’外切酶活性，具5’→3’外切活性。
1、II型限制性内切核酸酶的基本特性有哪些？
2、什么是粘性末端、平末端、同尾酶和同裂酶？
练习题：
1.一个限制内切酶识别序列，并在箭头所指部位切开，所形成的末端是________突出的_________末端。
2.限制内切酶的命名由四部分构成即______、______、_____、分离顺序。例如Eco RⅠ就是从____________菌种中分离出来的第___个限制内切酶。
3. E coRI*代表E coRI的________活力。___浓度的酶、___浓度的甘油、___离子强度、极端pH值等，会使一些核酸内切酶的识别和切割序列发生___特异性，即所谓的_____（star activity）现象。
4. 1970年，Smith和Wilcox从流感嗜血杆菌中分离到一种限制酶，能够特异性的切割DNA。这个酶后来被命名为，这是第一个分离到的II类限制性内切核酸酶。
5.II类限制性内切核酸酶一般识别_ 个碱基，也有识别多序列的限制性内切核酸酶。根据对限制性内切核酸酶识别序列的分析，限制性内切核酸酶识别序列具有倾向_ ，即它们在识别序列中含量较高。
6.限制性内切核酸酶KpnI识别的序列是5’-GRTYCC-3’，其中R为，Y 为。
7、关于宿主控制的限制修饰现象的本质，下列描述中只有( )不太恰当。
A、由作用于同一DNA序列的两种酶构成
B、这一系统中的核酸酶都是Ⅱ类限制性内切核酸酶
C、这一系统中的修饰酶主要是通过甲基化作用对DNA进行修饰
D、不同的宿主系统具有不同的限制-修饰系统
8、在基因克隆中，为了防止质粒载体自身环化，一般用（）酶对线性质粒分子处理，然后再与目的基因连接。
A、S1核酸酶
B、Bal31核酸酶
C、末端转移酶
D、碱性磷酸酶
9、切口移位是指在( )作用下，使( )带上放射性标记。
A、DNA聚合酶I，RNA
B、DNA聚合酶I，DNA
C、DNA聚合酶Ⅲ，RNA
D、DNA聚合酶Ⅲ，DNA
10、下列哪一种酶作用时需要引物。( )
A、限制酶；
B、末端转移酶；
C、反转录酶；
D、DNA连接酶
11.第一个被分离的II类酶是:( )
A、EcoK
B、HindIII
C、Hind II
D、EcoB
12.II型限制性内切核酸酶:
A、有内切核酸酶和甲基化酶活性且经常识别回文序列
B、仅有内切核酸酶活性，甲基化酶活性由另外一种酶提供
C、限制性识别非甲基化的核苷酸序列
D、有外切核酸酶和甲基化酶活性
E、仅有外切核酸酶活性，甲基化酶活性由另外一种酶提供
13. 同尾酶和同裂酶
14.在基因克隆中使用的是R-的E.coli作为细菌转化的受体菌，为什么？
15. Klenow 酶在有dNTP情况下，呈现活性，在没有dNTP情况下呈现活性。
16. DNA连接酶是一种能催化二条DNA链之间形成磷酸二酯键的酶，因此该酶既可修复基因序列中的缺口，也可修复裂口。
（）√or ×
17. 质粒单酶切后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？
18.甲基化酶能使DNA序列发生甲基化，甲基化DNA的更为稳定，被甲基化的酶切点，不易被酶切割。（）√or ×
19.S1酶具有补平DNA链粘性末端的特性。（）√or ×
20. DNA连接酶的功能是（）不定项
A.恢复3’-OH与5’-P之间的磷酸二酯键
B. 恢复缺口
C.恢复裂口
D.可使平末端与粘性末端连接
21.限制性内切核酸酶的星号活性是指：( )
(a) 在非常规条件下，识别和切割序列发生变化的活性
(b) 活性大大提高(c) 切割速度大大加快
(d) 识别序列与原来的完全不同
22.下面哪—种不是产生星号活性的主要原因?( )
(a) 甘油含量过高(b) 反应体系中含有有机溶剂
(c) 含有非Mg2+的二价阳离子(d) 酶切反应时酶浓度过低
第三章
名词解释：
克隆载体：
表达载体：
质粒载体：
1、什么是克隆载体，克隆载体必须满足哪些基本条件？
2、质粒具有哪些特性？
3、表达载体需要的基本元件及其作用？（原核）
练习题：
1.质粒是基因工程最常用的运载体，它的主要特点是( )
①能自主复制②不能自主复制③结构很小④蛋白质⑤环状RNA ⑥环状DNA ⑦能“友好”地“借居”
A．①③⑤⑦ B．②④⑥ C．①③⑥⑦ D．②③⑥⑦
2．基因工程中常作为基因的运载体的一组是( )
A．质粒、线粒体、噬菌体 B．染色体、叶绿体、线粒体
C．质粒、噬菌体、动植物病毒 D．细菌、噬菌体、动植物病毒
3、下面分子克隆载体中，能承载外源基因最多的载体是（）
A、质粒载体；
B、λ噬菌体载体；
C、柯斯质粒载体
D、BAC载体
4. pBR322质粒作为基因克隆载体具有下列何种调控元件（）
A.AmP r和Tet r
B.ori复制子
https://www.wendangku.net/doc/b28876572.html,cZ标记
D.多克隆位点
5. λ噬菌体体外包装目的基因片段的大小应为（）
A.小于λ噬菌体DNA的50%
B. 小于噬菌体DNA的75%
C.大于λ噬菌体DNA的105%
D.为λ噬菌体DNA的75%～105%
6. pUC质粒作为基因克隆载体应有下列何种调控元件 ( )
A.Ampr
B.ori复制子
https://www.wendangku.net/doc/b28876572.html,cZ标记
D.多克隆位点
7. 下列哪些启动子可由乳糖或IPTG诱导表达( )
A Lac启动子
B Trp启动子
C Tac启动子
D Lpp启动子
8. 质粒分离纯化后，经琼脂糖电泳后常有三条带，它们分别
为、、。
9. 理想的质粒克隆载体应具备以下基本条件，如、一种或多种、、。
10. 在LacZ标记基因插入外源基因，在X-gal培养基中显色，为性克隆，未插入基因的克隆显色，为性克隆。
11. λ噬菌体的插入型载体只有的限制酶切位点，替换型载体有的限制性酶切位点。
12. 插入失活筛选；蓝白斑筛选
第四章
名词解释：
Western杂交：将通过SDS-PAGE分离后的蛋白质转移到硝酸纤维素或PVDF膜上，再以免疫学方法用特异性抗体分析靶蛋白的存在及其含量，是将蛋白质电泳、印迹、免疫测定融为一体的特异性蛋白质检测方法。
逆转录PCR：
实时定量PCR：
1、提取DNA、RNA的步骤主要有哪些？需要注意哪些问题？
DNA:(1)细胞裂解与DNA的溶解
(2)与核酸结合的蛋白质及RNA等杂质的去除
(3)DNA的沉淀于纯化
RNA:(1)细胞的有效破碎
(2)使核蛋白复合体充分变性、解离，使核酸释放到溶液中
(3)有效的抑制内源及外源RNase活性
(4)将RNA与DNA、蛋白质和多糖分开
2、PCR的反应步骤有哪些？PCR反应体系含有哪些基本成分？
变性、退火、延伸
缓冲液、模板、dNTP、耐热的DNA聚合酶、引物和PCR反应的最佳条件
3、PCR引物设计的原则有哪些？
(1)长度。一般16~30bp为宜，最佳为20~24bp
(2)C+G含量一般为40%~60%为最佳，T m最好接近
(3)两条引物之间不应发生互补，避免形成“引物二聚体”
(4)引物内部避免形成次级结构，尤其是发卡结构
(5)引物的延伸从3’端开始，3’端不能进行任何修饰
(6)引物5’端限定PCR产物长度，可以被修饰:加酶切位点、标记生物素等
(7)引物3’端不要终止于编码区域密码子的第三位
4、实时定量PCR的原理是什么？有哪些应用？
RT-PCR:在PCR反应体系中加入荧光基团，利用荧光信号积累实时监控整个PCR 进程，最后通过标准曲线对模板中特定的基因进行定量分析的方法。
第五章
名词解释：
反向PCR：I-PCR，对已知DNA片段两侧的未知序列进行扩增，获得未知序列的简捷的方法一种
基因组文库：将某一生物基因组DNA片段化并全部克隆后所获得的重组子群体的总称
cDNA文库：将生物特定的组织器官或特定发育时期的全部mRNA反转录成cDNA，并全部克隆成重组子，在该重组子群集中包含了其全部表达基因的
转录本
目的基因：基因克隆中的目标DNA分子
1、什么是简并序列？设计简并序列时怎样降低简并度？
根据已知蛋白质的氨基酸序列，从中找到一段简并度较低的氨基酸序列位点，通常以连续的6个氨基酸写出17个核苷酸的可能序列
排除最后一个氨基酸的密码子其摇摆的第三号碱基
2、基因文库必须满足什么条件？有哪些类型的基因文库？它们的优缺点和异同点。
(1)满足文库的完整性，文库要包含完整序列信息
(2)基因组文库的可重建性
(3)文库的大小，文库中应包含的独立重组子数目
3、cDNA文库必须满足什么条件，其构建包括哪些步骤？
(1)文库的代表性
(2)重组cDNA片段的序列完整性
4、基因组文库构建时常采用Sau3A I限制性内切核酸酶对基因组DNA随机酶解，Sau3A I的随机酶解有何好处？
Sau3A I对DNA碱基的甲基化不敏感，其酶切后的末端为CATC四碱基单链，与常用的限制性内切酶Bam I具有相同的粘性末端
第六章
名词解释
转化：以质粒为载体，将外源DNA导入处于感受态的大肠柑菌等原核宿主细胞，
并使其获得新的表型的过程。
感受态细胞：处于能吸收外源DNA分子的生理状态的细胞
感染：将λ噬菌体DNA为载体的DNA重组分子包装成病毒颗粒，使其感染受体菌的过程
转染：以噬菌体为载体，但不经过蛋白包装成病毒颗粒，而是用DNA连接酶时噬菌体DNA环化，再通过质粒转化的方式导入受体菌的过程
1、简述CaCl2 法制备细胞感受态转化重组DNA的原理。
将处于对数生长期的细菌置于0℃的CaCl2低渗溶液中，细胞膨胀成球形，处于感受态
2、动物细胞转化方法主要有哪些常用的方法？
磷酸钙沉淀法、脂质体介导感染法、显微注射法、病毒感染法、DEAE葡聚糖转染技术、电击法、血影细胞介导法
3、电穿孔转化法的主要原理及适合的宿主菌是什么？
在高压电脉冲介导下将DNA分子穿过细胞膜导入细胞的一种物理方法。
不仅适合于大肠杆菌的转化，也可用于几乎所有的细胞。
4、重组子筛选主要有哪些方法？
载体表型选择法、根据插入的基因的表型选择法、DNA电泳检测法、PCR检测法、核酸杂交检测法、免疫化学检测法和DNA序列分析
5、蓝白斑实验的原理？
β-半乳糖苷酶可以把乳糖水解成半乳糖和葡萄糖，当宿主细胞培养在补加有X-gal(5-溴-4-氯-3-吲哚-β-D-半乳糖苷)和乳糖诱导物IPTG时，由于基因互补作用形成的有功能的半乳糖苷酶，可将培养基中无色的X-gal切割成半乳糖和深蓝色的底物5-溴-4-靛蓝，使菌落呈现出蓝色反应。但当外源DNA插入到载体lazZ标记基因内部的多克隆位点上，可阻断该基因的读码结构，使编码的α肽失去活性，结果产生出白色菌落。
第七章
名词解释
启动子:RNA聚合酶识别、结合并起始转录的一段DNA序列
增强子:远距离调节启动子并提高转录效率的一段DNA序列
沉默子：远距离调节启动子以降低动子并提高转录效率的一段DNA序列
终止子：为转录提供终止信号的一段DNA序列
衰减子：原核生物基因表达调控的精细调节装置，是基于表达的顺式作用负调控原件
外显子：真核生物DNA中，编码蛋白的基因
内含子：真核生物DNA中，不编码蛋白的基因
SD序列：翻译起始密码子(AUG)上有5~13个核苷酸处的一段富含
5’-UAAGGAGGU-3’的全部或其中的一部分序列
密码子偏爱性：尽管密码子在生物界是通用的，但不同的基因组对编码同一氨基酸的同义密码子的使用往往是具有偏好性，有的同义密码子在一个基因
组中使用频率高，而在另一个基因组的使用频率低。
1、影响外源基因在受体细胞中表达的因素主要有哪些？
(1)阅读框架对转化基因表达的影响
(2)顺式作用原件对基因表达的影响
(3)翻译过程对表达的影响
(4)表达系统对表达产物的影响
2、启动子和增强子有哪些异同点？
启动子：(1)序列特异性增强子：(1)双向性
(2)方向性(2)提高转录效率
(3)位置特异性(3)无位置效应
(4)种属特异性(4)组织特异性
(5)远距离作用
(6)无基因特异性
3、能影响染色体上DNA结构的三种顺式作用元件是什么？
核基质结合区、绝缘子、基因座控制区
4、什么是密码子的偏爱性？在外源基因的表达中有什么应用？
尽管密码子在生物界是通用的，但不同的基因组对编码同一氨基酸的同义密码子的使用往往是具有偏好性，有的同义密码子在一个基因组中使用频率高，而在另一个基因组的使用频率低。
如果外源基因mRNA中的主密码子与受体细胞基因组的主密码子相同或相近，则该外源基因的翻译效率就高；反之，翻译效率就低
5、原核生物基因表达调控的特点是什么？
(1)一般以操纵子为单位
(2)只有一种RNA聚合酶，识别启动子，催化所有RNA的合成
(3)无核膜，转录和翻译过程偶联
(4)一般不含内含子
(5)调控一般在转录水平
6、真核生物基因表达调控的特点是什么？
(1)基因组DNA的存在形式可影响基因表达
(2)转录在细胞核中进行，翻译在细胞质
(3)基因表达调控是多层次的
(4)基因表达具有组织和细胞类型特异性
(5)不同的真核细胞在表达调控中对信号分子反应不同
7、大肠杆菌表达载体的必须结构元件有哪些？各个元件的作用是什么？
启动子:原核生物启动子有-35box(TTGACA)和-10box(TATAAT)两个保守序列，载体上启动子与保守序列间相似程度越高，外源基因表达能力越强
SD序列:在翻译起始阶段与核糖体小亚基16S rRNA的3’端相互作用，以正确定位其实密码子
终止子:避免高水平转录对高拷贝质粒稳定性的影响，使转录出的mRNA尽
可能短，提高mRNA稳定性，提高蛋白质表达水平
选择标记基因: 方便地从大量的菌落中将被转化的细胞分离出来
复制子：被受体内相应的、与起始相关的酶和蛋白因子所识别
8、表达载体的主要特征？
启动子、终止子、目的基因、标记基因和多个限制酶切位点
第八章
名词解释
凝胶过滤层析：
离子交换层析：
疏水层析：
反相层析：
亲和层析：
融合蛋白：
包含体：
1、各种层析的原理、方法、选择条件。
2、分离纯化异源重组蛋白的一般步骤。
3、如何从大肠杆菌工程菌中得到包含体型异源蛋白？
4、蛋白质的保存方法有哪些？
第九章
1、植物基因工程的流程包括哪些环节？
2、植物基因工程的应用主要有哪些方面？
3、动物基因工程有哪些方法，各有什么特点？
4、动物基因工程的应用有哪些方面？
5、微生物基因工程的应用有哪些？
6、基因治疗的基本流程。
第十章
名词解释
生物多样性：
实质等同性原则：
1、转基因食品安全性评价的一般原则是什么？
2、转基因食品对人类安全性表现在哪几个方面？
基因工程应用
第3节基因工程的应用 【本节重难点】 重点：1.基因工程在农业和医疗等方面的应用 难点：1.基因治疗 【知识精讲】 教材梳理 知识点一植物基因工程的应用 植物基因工程技术主要用于提高农作物的抗逆能力（如抗除草剂、抗虫、抗病、抗干旱和抗盐碱等）以及改良农作物的品质和利用植物生产药物等方面。 1.提高抗逆性 （1）常用抗虫基因：用于抗虫（杀虫）的基因主要是Bt毒蛋白基因、蛋白酶抑制剂基因、淀粉酶抑制剂基因、植物凝集素基因等。 （2）常用抗病基因：a.抗病毒基因有：病毒外壳蛋白基因和病毒的复制酶基因；b.抗真菌基因有：几丁质酶基因和抗毒素合成基因 （3）其他抗逆基因：环境条件对农作物的生产会造成很大影响，并且这些影响是多方面的，因此，抗逆性基因也有多种多样，如：抗盐碱和干旱的调节细胞渗透压基因、抗冻基因、抗除草剂基因等等。 2.改良植物品质 由于人们的食品含有的营养不平衡，不能满足人们对食品的要求，这样，可以通过转基因技术，使植物能够合成某些本来不能合成的物质。如科学家将必需氨基酸含量多的蛋白质编码基因导入植物中，或者改变这些氨基酸合成途径中某种关键酶的活性，以提高氨基酸的含量。 3.生产药物 基因工程不但促进了传统技术的变革，也为人类提供了传统产业难以得到的许多昂贵药品，并已形成基因工程制药业的雏形。目前诸如人胰岛素、人生长激素、人脑激素、 α－干扰素、乙肝疫苗、蛋白C、组织血纤维蛋白溶酶原激活剂等数十种基因工程药物已实现商品化。此外，还有促红细胞生成素、白细胞介素－2、肾素、心钠素等一大批珍贵药品正处于试用或临床试验阶段。 知识点二动物基因工程的应用 1.用于提高动物生长速度：由于外援生长激素基因的表达可以使转基因动物生长得更快，将这类基因导入动物体内，以提高动物的生长速率。如：转基因绵羊和转基因鲤鱼。 2.用于改善畜产品的品质：基因工程可用于改善畜产品的品质。如：有些人对牛奶中的乳糖不能完全消化或食用后会出现过敏、腹泻、恶心等不适症状，科学家将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组，这样所获得的牛奶其成分不受影响，但乳糖的含量大大减低。 3.用转基因动物做器官移植的供体：目前，人体移植器官短缺是一个世界性的难题，用其它动物的器官替代，又会出现免疫排斥现象，现在，科学家正试图利用基因工程方法对一些动物的器官进行改造，培育出没有免疫排斥反应的转基因克隆器官。 知识点三基因治疗 1.概念：基因治疗是把正常基因导入病人体内，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗疾病的目的，这是治疗遗传病的最有效的手段。 2.方法：体外基因治疗和体内基因治疗 体外基因治疗：先从病人体内获得某种相关细胞，进行培养，然后在体外完成基因转移，再
基因工程(第二章答案)
第二章基因工程工具酶 一、解释下列名词 1、Restriｃtiｏn and ｍｏdificａｔion（限制与修饰）宿主特异性地降解外源遗传物质(DNA）得现象称为限制。外源遗传物质通过甲基化等作用避免宿主得限制作用称为修饰。 ２、 Matched enｄｓ（or cohesive ｅnｄ）（匹配末端或粘性末端)识别位点为回文对称结构得序列，经限制酶切割后,产生得相同得，互补得末端称为匹配粘端，亦即粘性末端 ３、 Blｕｎt ｅndｓ平末端。在回文对称轴上同时切割DNＡ得两条链，产生得没有碱基突出得末端称为平末端。 4、Ｓtar ａctiｖiｔy星星活性。在极端非标准条件下,限制酶能切割与识别序列相似得序列，这个改变得特殊性称星星活性。 5、 KlｅnoｗfrａｇｍeｎｔＫｌenow 片段。KlｅnoｗDNA聚合酶就是E、col ｉＤNA polymｅrase 经蛋白酶（枯草杆菌蛋白酶)裂解而从全酶中除去5’——3’ 外切活性得多肽大片段,而聚合活性与3＇-—5' 外切活性不受影响. 6、Rｅveｒse trａnsｃriｐtasｅ反转录酶。即依赖于RNA 得ＤNA 聚合酶，它有５’--3＇合成DNA 活性,但就是无3’——５＇外切活性。 7、Ｔermiｎａｌｔransferaｓe（末端转移酶) 8、Ligase连接酶。催化DＮA 5' 磷酸基与3' 羟基之间形成磷酸二酯键，将两段核酸连接起来得酶。 9、T４polyｎuｃｌeｏtide kinase（T4多聚核苷酸激酶)催化AＴP得γ-磷酸基转移至ＤＮＡ或ＲNA 得5' 末端。 1０、Alkalｉne phosphatａse（碱性磷酸酶）催化除去ＤNＡ或RNA ５' 磷酸11、S1 ｎｕcleａse Sｌ核酸酶.可降解单链DNA 或RNA ，产生带5＇磷酸得单核苷酸或寡核苷酸双链;对dsＤＮA,dｓＲNA ，DNＡ：ＲNA杂交体不敏感。 二、填空题 １、限制性内切核酸酶（Ｒestriction eｎｄonucleａse)得命名就是按属名与种名相结合得原则得，通常第一个大写字母取自（属名得第一个字母 ),第二、三个字母取自（种名得前两个字母）,第四个字母则用(菌株名）表示。 ２、Ⅱ型限制酶识别回文对称序列,在回文序列(内部)或（附近）切割DNA,产生带3'－OH 与5’-P基团得ＤNＡ得产物，需（Mg2+)得存在才能发挥活性,相应得修饰酶只需SＡM。 3、识别相同序列得限制酶称（同裂酶） 4、ＤNA载体经HindⅢ切割后产生粘性末端,能发生载体自连，影响载体与外源DＮA得连接效率,常用得防止载体自连得方法有(去磷酸化)、(部分补平)。 5、完全得回文序列应具备两个特点即(能够在中间划一个对称轴，两侧得序列两两对称互补配对)与（两条互补链得5'-—3’ 得序列组成相同，即将一条链旋转１80°，则两条链重
高中生物基因工程知识详解
高中生物基因工程知识详解 高中生物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” 一一DNA连接酶 (1) 两种DNA1 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。 (2) 与DNA聚合酶作用的异同：¬¬¬DNA 聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端，形成磷酸二酯键。DNA连接酶是连接两个DNA片段的末端，形成磷酸二酯键。
3. “分子运输车”——载体 (1) 载体具备的条件：①能在受体细胞中复制并稳定保 存。 ②具有一至多个限制酶切点，供外源DNA片段插入。 ③具有标记基因，供重组DNA的鉴定和选择。 (2) 最常用的载体是¬¬ 质粒, 它是一种裸露的、结构简单的、独立于细菌染色体之外，并具有自我复制能力的双链环状DNA分子。 (3) 其它载体：噬菌体的衍生物、动植物病毒高中生物基因 工程的应用 1. 植物基因工程：抗虫、抗病、抗逆转基因植物，利用转基因改良植物的品质。 2. 动物基因工程：提高动物生长速度、改善畜产品品质、用转基因动物生产药物。 3. 基因治疗：把正常的外源基因导入病人体内，使该基因表达产物发挥作用。 误区提醒 ①动物基因工程主要是为了改善畜产品的品质，而不是为了产生体型巨大的个体。 ② DNA分子作探针进行检测时应检测单链，即将待测双链DNA分子打开。 ③ Bt毒蛋白基因控制合成的Bt毒蛋白并无毒性，进入昆虫
基因工程应用实例及基因工程前景展望
基因工程应用实例及基因工程前景展望 高一（6） 陈韬 1、什么是基因工程（又称基因拼接技术和DNA重组技 术）？ 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。基因工程技术为基因的结构和功能的研究提供了有力的手段。 2、原理？ 基因重组：通过将外源基因通过体外重组后导入受体细胞内，从而使这个基因能在受体细胞内复制、转录、翻译表达。它是用人为的方法将所需要的某一供体生物的——DNA 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进行正常的复制和表达，从而获得新物种。 3、应用？ （1）农牧业、食品工业 运用基因工程技术，不但可以培养优质、高产、抗性好的农作物及畜、禽新品种，还可以培养出具有特殊用途的动、植物。
（2）环境保护 基因工程做成的DNA 探针能够十分灵敏地检测环境中的病毒、细菌等污染。 利用基因工程培育的指示生物能十分灵敏地反映环境污染的情况，却不易因环境污染而大量死亡，甚至还可以吸收和转化污染物。 （3）医药卫生 1.基因工程药品的生产： ⑴基因工程胰岛素 ⑵基因工程干扰素 ⑶其它基因工程药物 2.基因诊断与基因治疗： ◆SCID 的基因工程治疗 1. 转基因鱼 2. 转基因牛 3.转黄瓜抗青枯病基因的甜椒 4.转鱼抗寒基因的番茄 5.转黄瓜抗青枯病基因的马铃薯 6.不会引起过敏的转基因大豆 7.超级动物 8.特殊动物 9.抗虫棉
基因工程安全管理办法(通用版)
When the lives of employees or national property are endangered, production activities are stopped to rectify and eliminate dangerous factors. （安全管理） 单位：___________________ 姓名：___________________ 日期：___________________ 基因工程安全管理办法(通用版)
基因工程安全管理办法(通用版)导语：生产有了安全保障，才能持续、稳定发展。生产活动中事故层出不穷，生产势必陷于混乱、甚至瘫痪状态。当生产与安全发生矛盾、危及职工生命或国家财产时，生产活动停下来整治、消除危险因素以后，生产形势会变得更好。"安全第一" 的提法，决非把安全摆到生产之上;忽视安全自然是一种错误。 第一章总则 第一条为了促进我国生物技术的研究与开发，加强基因工程工作的安全管理，保障公众和基因工程工作人员的健康，防止环境污染，维护生态平衡，制定本办法。 第二条本办法所称基因工程，包括利用载体系统的重组体ＤＮＡ技术，以及利用物理或者化学方法把异源ＤＮＡ直接导入有机体的技术。但不包括下列遗传操作： （一）细胞融合技术，原生质体融合技术； （二）传统杂交繁殖技术； （三）诱变技术，体外受精技术，细胞培养或者胚胎培养技术。 第三条本办法适用于在中华人民共和国境内进行的一切基因工程工作，包括实验研究、中间试验、工业化生产以及遗传工程体释放和遗传工程产品使用等。 从国外进口遗传工程体，在中国境内进行基因工程工作的，应当
基因工程的基本工具(一)
基因工程的基本工具（一） 1．基因工程是指在______通过人工“______”和“____________”等方法，对生物的基因进行的______和重新组合，然后______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，又称为________技术。基因工程是在______水平上操作、改变生物的______________的技术，包括基因的______、____________、______以及在受体细胞内的______和______等过程。 2．限制性核酸内切酶（分子手术刀） (1)第一种限制酶从________________中分离并纯化。 (2)作用：每种限制性核酸内切酶只能识别DNA分子的________________，且在特定位点上切割DNA分子。 (3)切割结果：大部分限制性核酸内切酶在切开DNA双链时，切口处两个末端都带有由若干____________组成的单链，这种单链被称为______末端。 3．下列关于基因工程的叙述，不正确的是() A．基因工程的原理是基因重组 B．运用基因工程技术，可使生物发生定向变异 C．一种生物的基因转接到另一种生物的DNA分子上，属于基因工程的内容 D．是非同源染色体上非等位基因的自由组合 4．以下有关基因工程的叙述，正确的是() A．基因工程是细胞水平上的生物工程 B．基因工程的目的是获得目的基因表达的蛋白质产物 C．基因工程产生的变异属于人工诱变 D．基因工程育种的优点之一是可以定向地使生物产生可遗传的变异 5．下表中列出了几种限制酶识别序列及其切割位点，图1、图2中箭头表示相关限制酶的酶切位点。请回答下列问题： 图1 图2 (1)一个图1所示的质粒分子经SmaⅠ切割前、后，分别含有________个游离的磷酸基团。 (2)若对图中质粒进行改造，插入的SmaⅠ酶切位点越多，质粒的热稳定性越________。 (3)用图中的质粒和外源DNA构建重组质粒，不能使用SmaⅠ切割，原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)与只使用Eco RⅠ相比较，使用Bam HⅠ和HindⅢ两种限制酶同时处理质粒、外源DNA 的优点在于可以防止________________________________________________________
基因工程的发展历程
基因技术的发展历程 2011级初等教育理科代林宏 [摘要]基因技术作为２１世纪生物科技的核心技术之一，通过操纵、改变DNA上基因的容易来改变生物属性和特点，包括胰岛素生物工程、干细胞技术、克隆技术等。基因科技术的每一次突破和发展对人类的生产生活都有着重要的影响。 [关键词] 基因技术；成就；发展历程； 基因技术是指通过操纵、改变（增加或减少)DNA上基因的容易来改变生物属性和特点，以达到有利于人类目的的生物科学技术。如把胰岛素基因置入大肠杆菌产生人类稀缺的胰岛素生物工程；干细胞技术，克隆技术等。这一系列的技术由基因到伟大的人类基因组计划以及后来的一系列生物高科技的发展有一个漫长的历程。 19世纪60-80年代间确定了细胞中的两种核算，脱氧核糖核算及核糖核酸；染色质，染色体等物质，对细胞结构有了基本的认识。 1909年，丹麦的约翰逊把遗传因子命名为“基因”。随后美国人摩尔根和他的学生发表了《遗传的物质基础》和《基因论》。证明了基因是染色体上的遗传单位。 1944年美国的艾弗里证明了遗传基因就在DNA上。剑桥大学的卡文迪许实验室里，沃森和克里克研究发现了DNA分子双螺旋结构，并在科学期刊《自然》上面发表了论文，这位之后的基因技术发展奠定了基础。 1956年，美国的肯恩伯格从大肠杆菌里分离出了一种催化核苷酸形成DNA 的酶－DNA聚合酶，作为DNA体外复制技术的起始。随后提出了中心法则、操纵子学说，并成功的破译了遗传密码，使生物学的发展进入了另一个阶段。 所有用于治疗糖尿病的胰岛素都来自一种细菌，其DNA中被插入了人类可产生胰岛素的基因，细菌便可自行复制胰岛素。基因工程技术使得许多植物具有了抗病虫害和抗除草剂的能力；在美国，大约有一半的豆和四分之一的玉米都是转基因的。 运用胚胎遗传病筛查技术可使患儿的父母生一个和患儿骨髓匹配的孩子，然后再通过骨髓移植来治愈患儿。[1] 基因工程在20世纪取得了很大的进展，这至少有两个有力的证明。一是转基因动植物，二是克隆技术。转基因动植物由于植入了新的基因，使得动植物具有了原先没有的全新性状，如抗虫西红柿，生长迅速的鲫鱼，转基因烟草等。1997
基因工程技术的现状和前景发展
基因工程技术的现状和前景发展 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、环保等许多领域。 基因工程应用于植物方面 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。植物的抗寒性对其生长发育尤为重要。科学家发现极地的鱼体内有一些特殊蛋白可以抑制冰晶的增长，从而免受低温的冻害并正常地生活在寒冷的极地中。将这种抗冻蛋白基因从鱼基因组中分离出来，导入植物体可获得转基因植物，目前这种基因已被转入番茄和黄瓜中。随着生活水平的提高，人们越来越关注口味、口感、营养成分、欣赏价值等品质性状。实践证明，利用基因工程可以有效地改善植物的品质，而且越来越多的基因工程植物进入了商品化生产领域，近几年利用基因工程改良作物品质也取得了不少进展，如美国国际植物研究所的科学家们从大豆中获取蛋白质合成基因，成功地导入到马铃薯中，培育出高蛋白马铃薯品种，其蛋白质含量接近大豆，**提高了营养价值，得到了农场主及消费者的普遍欢迎。在花色、花香、花姿等性状的改良上也作了大量的研究。 基因工程应用于医药方面 目前，以基因工程药物为主导的基因工程应用产业已成为全球发展最快的产业之一，发展前景非常广阔。基因工程药物主要包括细胞因子、抗体、疫苗、激素和寡核甘酸药物等。它们对预防人类的肿瘤、心血管疾病、遗传病、糖尿病、包括艾滋病在内的各种传染病、类风湿疾病等有重要作用。在很多领域特别是疑难病症上，基因工程工程药物起到了传统化学药物难以达到的作用。我们最为熟悉的干扰素(IFN)就是一类利用基因工程技术研制成的多功能细胞因子，在临床上已用于治疗白血病、乙肝、丙肝、多发性硬化症和类风湿关节炎等多种疾病。目前，应用基因工程研制的艾滋病疫苗已完成中试，并进入临床验证阶段；专门用于治疗肿瘤的“肿瘤基因导弹”也将在不久完成研制，它可有目的地寻找并杀死肿瘤，将使癌症的治愈成为可能。由中国、美国、德国三国科学家及中外六家研究机构参与研制的专门用于治疗乙肝、慢迁肝、慢活肝、丙肝、肝硬化的体细胞基因生物注射剂，最终解决了从剪切、分离到吞食肝细胞内肝炎病毒，修复、促进肝细胞再生的全过程。经4年临床试验已在全国面向肝炎患者。此项基因学研究成果在国际治肝领域中，是继干扰素等药物之后的一项具有革命性转变的重大医学成果。 基因工程应用于环保方面
基因工程难题详细解析
基因工程难题详细解析 1.一位科学家正在使用氨苄青霉素敏感型菌株进行研究，该菌株不能利用乳糖，这是因为它的乳糖操纵基因异常。该科学家有两种质粒，一种含有正常的乳糖操纵基因，另一种含有氨苄青霉素抗性基因。她运用限制酶和DNA连接酶，获得了一些含有这两个基因的重组质粒。然后在一个仅以葡萄糖为唯一能源的培养基中培养该细菌，并向其中加入高浓度的重组质粒，使细菌增殖。再将实验组细菌（含重组质粒）和对照组细菌（不含重组质粒）放人下图所示环境中让其生长。请回答下列问题： （1）在基因工程的基本操作程序中，______________是基因工程的核心。限制酶是基因工程中常用的工具，若要提取限制酶，可选择的生物是______________ （举出一例）。本实验中使用限制酶的作用是：____________________________。 （2）在以葡萄糖为唯一能源的培养基中加入高浓度的质粒，为了促进细菌更好的吸收重组质粒，还应用______________处理细菌，使细菌处于______________。该培养基以葡萄糖为能源是因为__________________________________________。 （3）若没有新的突变发生，细菌最有可能在哪些培养基上生长出菌落?（） A．只有1、2和4号B．只有3、5和6号C．只有1、2、3和4号D．只有4、5和6号 （4）如果在准备制作重组质粒时未使用DNA连接酶，则细菌最可能在______________号和______________号平板上长出菌落。 （5）若该科学家用该培养基进行另一项实验如下图，在该培养基中用乳糖为唯一能源，则细菌能在哪一培养基中长出菌落（） A．只有10号 B．只有8号 C．7号和8号 D．8号和10号 1（1）基因表达载体的构建 大肠杆菌（只要答出的生物属于原核生物即可给分，只答原核生物不给分） 在质粒DNA上切割（合理给分） （2）Ca2+感受态葡萄糖是单糖，可被细菌吸收，确保细菌均能在此培养基中均能正常生长（意思对即或给分） (3) C (4) １号4号(5) C 1解析（1）限制酶主要存在于原核生物（2）乳糖只能被被部分细菌利用，所以不能用乳糖 (3) 5号和6号培养基都存在氨苄青霉素，但不含重组质粒的菌株无氨苄青霉素抗性基因 (4) 未使用DNA 连接酶时，含重组质粒的菌株只含乳糖操纵基因或只含氨苄青霉素抗性基因。不管哪种重组质粒，都可在1号平板上长出菌落，但只含乳糖操纵基因的菌株不能在2号或3号培养基上生存(5) 含重组质粒的菌株既
基因工程的现状与发展趋势
题目：基因工程的现状与发展趋势专业：13食品科学与工程 学号：132701105 姓名：盛英奇 日期：2015/7/1
【摘要】从20世纪70 年代初发展起来的基因工程技术，经过40多年来的进步与发展，已成为生物技术的核心内容。生物学成为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、环保等许多领域。 【关键词】基因工程技术；应用；前景；现状 一、墓因工程的原理及研究内容 基因工程是人们在揭示生命之谜的过程中建立起来的。早在300多年前，人们就发现，世界上生物尽管种类繁多，千姿百态，但都是细胞(如肉眼看不见的细菌等微生物)或者是由细胞构成的(如现存的200多万种多细胞动植物)。人们还发现，生物有遗传和变异的特征，遗传保证了生物种类的延续不断，变异则赋予生物种的进化，保证生物种类对环境的适应。而生物的所有特性及遗传变异都是由生物体细胞内的遗传物质所决定的，这种遗传物质就是被科学家称之为脱氧核糖核酸(简称DNA)的大分子物质，一般位于生物的细胞核内。DNA是由许多核昔酸连接而成的高分子化合物，如把DNA比喻成长链条，核昔酸就是组成这链条的一个个环节。生物细胞核内的DNA分子是由两条成对的多核昔酸长链互相缠人类开始学会干预生物的变异，即通过杂交、筛选等方式改变生物物种的某些特性，使之有利于人类，如水稻、小麦等作物的育种，家禽家畜优良品系的培育等，它是通过动植物父、母本交配繁殖时，生殖细胞内DNA上相应性状基因互相间可能出现的交换来实现的，这种交换的概率是人们不能控制的，所以选种的过程较为缓慢，需几年乃至几十年的时间，而且亲缘关系相差较远的生物种之间很难杂交。而本世纪}o年代初诞生的基因工程，则是按照人类的需要，从某种生物体的基因组中，分离出带有目的基因(即所需基因)的DNA片段，运用重组DNA技术，对这些DNA片段进行体外操作，把不同来源的基因按照设计的蓝图，重新构成新的基因组(即重组体)，再将重组DNA分子插入到原先没有这类DNA 片段的受体细胞(亦称宿主细胞)的DNA上，并使其不仅能“安家落户”，而且能“传种接代”，即能准确地把该外源基因的遗传特性在新的细胞(宿主细胞)里增殖和表达出来。就像一台机器上的零部件拆下来安装到另一台机器上。在生物体中，这种生命零件就是基因。因为用的是工程技术的方法原理，故称基因工程，亦叫遗传工程。用这种方法所形成的杂种DNA分子与神话中的那种狮首、羊身、
基因工程的工具
第一章基因工程 第一节基因工程概述 基因工程的诞生和发展和基因工程的工具 学习目标 ⑴简述基因工程的概念含义 ⑵简述基因工程诞生历程 ⑶认同基因工程的诞生和发展离不开理论突破和技术创新 ⑷简述基因工程的原理 ⑸说出DNA重组技术的基本工具及其作用、特点 课前导学 一、基因工程的诞生和发展 1．理论基础 (1)艾弗里：证明了。 (2)沃森和克里克：阐明了。 (3)尼伦贝格等破译了。 2．工具基础 (1)酶：和、逆转录酶。(2)载体：等。 3．发展 (1)1973～1976年为。(2)1977～1981年为。 (3)1982年以后为。 4．诞生：科恩等将两种不同来源的DNA分子进行，并首次实现了在大肠杆菌中的表达，创立了改造生物的新技术——基因工程。 1．限制性核酸内切酶——“分子手术刀” (1)功能：只能特定的核苷酸序列，并在合适的反应条件下使每条链特定部位的之间的断开，从而切割DNA分子。 (2)作用结果 ①产生黏性末端：通过错位切，在两条链的部位切割形成。 ②产生平口末端：通过平切，在两条链的部位切割形成。 2．DNA连接酶——“分子针线” (1)功能：把DNA分子这把“梯子”的扶手连接起来。 (2)结果：用限制性核酸内切酶切割质粒和外源DNA分子，并通过的连接，形成______________分子。
3．载体——运载工具 (1)功能：将导入受体细胞。 (2)种类：质粒、以及一些。 (3)质粒：来自于细胞中的一种很小的分子，是最早应用的载体。 质疑探究 1．切断和形成磷酸二酯键的酶分别有哪些？ 2．原核生物中限制酶有何意义？细菌是如何防止自身DNA被限制酶降解？ 3．在基因工程中，为什么要用同一种限制性核酸内切酶（如EcoRⅠ）切割两种DNA分子呢？P12实践中的图示切割后的片段可以连接成几种DNA分子？ 4．从结构上分析为什么不同生物的DNA能够重组？ 5．不同限制酶切割产生的黏性末端一定不同吗？ 6．要想获得某个特定性状的基因必须要用限制酶切几个切口？可产生几个黏性末端？ 7．作为载体应具备什么条件？ 8．天然的质粒都可以直接用做基因工程载体吗？为什么？
基因工程知识点超全
基因工程 一、基因工程的概念 基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，并通过体外DNA重组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。由于基因工程是在 二、基因工程的基本工具 1、限制性核酸内切酶-----“分子手术刀” 2、DNA连接酶-----“分子缝合针” 3、基因进入受体细胞的载体-----“分子运输车” 1．“分子手术刀”——限制性核酸内切酶（限制酶） （1）存在：主要存在于原核生物中。 （2）特性：特异性，一种限制酶只能 识别一种特定的核苷酸序列，并且能在 特定的切点上切割DNA分子。 （3）切割部位：磷酸二酯键 （4）作用：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。
（5）识别序列的特点： （6）切割后末端的种类：DNA 分子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。当限制酶在它识别序列的中轴线两侧将DNA 的两条链分别切开时，产生的是黏性末端，而当限制酶在它识别序列的中轴线处切开时，产生的则是平末端。
2．“分子缝合针”——DNA连接酶 （1）作用：将限制酶切割下来的DNA片段拼接成DNA分子。 （2）类型 相同点：都连接磷酸二酯键 3．“分子运输车”——载体 (1)载体具备的条件： ①能在受体细胞中复制并稳定保存。 ②具有一个至多个限制酶切点，供外源DNA片段插入。 ③具有标记基因，供重组DNA的鉴定和选择。 (2)最常用的载体是质粒，它是一种裸露的、结构简单的、独立于细菌拟核之外，并具有自我复制能力的双链环状DNA分子。 (3)其他载体：λ噬菌体的衍生物、动植物病毒。 (4)载体的作用: ①作为运载工具，将目的基因送入受体细胞。 ②在受体细胞内对目的基因进行大量复制。 【解题技巧】 (1)限制酶是一类酶，而不是一种酶。 (2)限制酶的成分为蛋白质，其作用的发挥需要适宜的理化条件，高温、强酸或强碱均易使之变性失活。 (3)在切割目的基因和载体时要求用同一种限制酶，目的是产生相同的黏性末端。 (4)获取一个目的基因需限制酶剪切两次，共产生4个黏性末端或平末端。 (5)不同DNA分子用同一种限制酶切割产生的黏性末端都相同，同一个DNA分子用不同的限制酶切割，产生的黏性末端一般不相同。 (6)限制酶切割位点应位于标记基因之外，不能破坏标记基因，以便于进行检测。 (7)基因工程中的载体与细胞膜上物质运输的载体不同。基因工程中的载体是DNA分子，能将目的
第二章基因工程习题答案
基因工程课程习题选择题 001 基因工程操作的三大基本元件是【Ａ】 I 供体II 受体III 载体IV 抗体V 配体 ＡI + II + III ＢI + III + IV ＣII + III + IV ＤII + IV + V ＥIII + IV + V 002 根据当今生命科学理论，基因工程的用途是【E】 I 分离纯化基因 II 大量生产生物分子 III 构建新型物种 IV 提高基因重组效率Ａ I + II + III Ｂ I + II + IV Ｃ I + III + IV Ｄ II + III + IV Ｅ I + II + III + IV 003 根据基因工程的定义，下列各名词中不能替代基因工程的是【A】 Ａ基因诱变 Ｂ分子克隆 Ｃ DNA重组 Ｄ遗传工程 Ｅ基因无性繁殖 004 基因工程的单元操作顺序是【B】 Ａ增，转，检，切，接 Ｂ切，接，转，增，检 Ｃ接，转，增，检，切 Ｄ检，切，接，增，转 Ｅ切，接，增，转，检 005 下列有关基因的叙述，错误的是【A】 Ａ蛋白质是基因表达的唯一产物 Ｂ基因是 DNA 链上具有编码功能的片段 Ｃ基因也可以是 RNA Ｄ基因突变不一定导致其表达产物改变结构 Ｅ基因具有方向性 006 限制性核酸内切酶是由细菌产生的，其生理意义是【D】 Ａ修复自身的遗传缺陷
Ｂ促进自身的基因重组 Ｃ强化自身的核酸代谢 Ｄ提高自身的防御能力 Ｅ补充自身的核苷酸消耗 007 天然 PstI 限制性内切酶的来源是【D】 ＡBacillus amyloliquefaciens ＢEscherichia coli ＣHaemophilus influenzae ＤProvidencia stuartii ＥStreptomyces lividans 008 T 4 -DNA 连接酶是通过形成磷酸二酯键将两段 DNA 片段连接在一起，其底物的关键基团是【D】 Ａ 2' -OH 和 5' -P Ｂ 2' -OH 和 3' -P Ｃ 3' -OH 和 2' -P Ｄ 3' -OH 和 5' -P Ｅ 5' -OH 和 3' -P 009若载体 DNA 用 M 酶切开，则下列五种带有 N 酶粘性末端的外源 DNA 片段中，能直接与载体拼接的是【D】 M N Ａ A/AGCTT T/TCGAA Ｂ C/CATGG ACATG/T Ｃ CCC/GGG G/GGCCC Ｄ G/GATCC A/GATCT Ｅ GAGCT/C G/AGCTC 010下列有关质粒分子生物学的叙述，错误的是【B】 Ａ质粒是共价环状的双链 DNA 分子 Ｂ天然质粒一般不含有限制性内切酶的识别序列 Ｃ质粒在宿主细胞内能独立于染色体 DNA 自主复制 Ｄ松弛复制型的质粒可用氯霉素扩增 Ｅ质粒并非其宿主细胞生长所必需 011带有多个不同种复制起始区的质粒是【A】 Ａ穿梭质粒 Ｂ表达质粒 Ｃ探针质粒 Ｄ整合质粒 Ｅ多拷贝质粒
1.2基因工程的基本操作讲解学习
1.2基因工程的基本 操作
1.2基因工程的基本操作程序 一、教材分析 《基因工程的基本操作程序》是人教版选修3专题1基因工程中第2节内容，本节是《基因工程》专题的核心，上承《DNA重组技术的基本工具》一节，下接《基因工程的应用》。 对于基因工程，学生接触得很少，文字描述中会感到抽象，为此，教材中采用形象化得呈现方式简述了基因工程基本操作程序的四个步骤。例如，基因文库中把基因组文库比作国家图书馆，而把cDNA文库比作某市图书馆，这样便于学生理解和掌握。此外，在教材处理中还呈现主干，割舍枝杈，将非主干内容以《生物技术资料卡》、《拓展视野》等方式呈现，做到有主有次。二、学情分析 学生经过上一节的学习已经掌握DNA重组技术所需三种基本工具的作用及基因工程载体所需条件等知识，具备学习基因工程的基本操作程序一节的基础；而且经过一年必修教材的学习，学生的生物基础知识较扎实，思维的目的性、连续性和逻辑性已初步建立。但基因工程一节对学生来说难点较多，如果处理不好，会变成简单的死记硬背。因此在教学过程中，应在教师引导下适时加强学生解决问题和运用概念图等生物学语言归纳结论等方面的能力。 三、教学目标 知识与技能： 1.简述基础理论研究和技术进步催化了基因工程 2.简述基因工程的原理和基本步骤 能力目标
1.学会运用概念图总结基因工程的基本步骤及方法 2.尝试运用基因工程原理，提出解决某一实际问题的方案 情感态度与价值观 1.关注基因工程的发展 2.认同基因工程的应用促进生产力的提高 四、教学重点与难点 教学重点 基因工程基本操作程序的四个步骤 教学难点 ⑴从基因文库中获取目的基因 ⑵利用PCR技术扩增目的基因 五、教学过程： 第1课时 （一）、目的基因获取： 1.目的基因 (1)主要是指编码蛋白质的基因。(2)也可以是一些具有调控作用的因子。2．获取方法 (1)从基因文库中获取： ①基因文库的含义：将含有某种生物不同基因的许多DNA片段，导入受体菌的群体中储存，各个受体菌分别含有这种生物的不同的基因。 ②
基因工程药物发展进程
基因工程药物发展进程 药剂3班张楠 07106330 学习了药学分子生物学后，我对基因工程药物产生了浓厚的兴趣，通过生物化学和分子生物学的学习以及课下翻阅相关资料，让我对基因工程药物有了新的认识： 1 基因工程药物 基因工程药物是先确定对某种疾病有预防和治疗作用的蛋白质，然后将控制该蛋白质合成过程的基因取出来，经过一系列基因操作，最后将该基因放入可以大量生产的受体细胞中去，这些受体细胞包括细菌、酵母菌、动物或动物细胞、植物或植物细胞，在受体细胞不断繁殖过程中，大规模生产具有预防和治疗这些疾病的蛋白质，即基因疫苗或药物。在医学和兽医学中应用正逐步推广。 以乙型病毒性肝炎（以下简称乙肝）疫苗为例，像其他蛋白质一样，乙肝表面抗原（HBSAg）的产生也受DNA调控。利用基因剪切技术，用一种"基因剪刀"将调控HBSAg的那段DNA剪裁下来，装到一个表达载体中，所谓表达载体，是因为它可以把这段DNA的功能发挥出来；再把这种表达载体转移到受体细胞内，如大肠杆菌或酵母菌等；最后再通过这些大肠杆菌或酵母菌的快速繁殖，生产出大量我们所需要的HBSAg（乙肝疫苗）。 目前有很多基因工程对人类的贡献典例。长期以来，医学工作者在防治乙肝方面做了大量工作，但曾一度陷于困境。乙肝病毒（HBV）主要由两部分组成，内部为DNA，外部有一层外壳蛋白质，称为HBSAg。把一定量的HBSAg注射入人体，就使机体产生对HBV抗衡的抗体。机体依靠这种抗体，可以清除入侵机体内的HBV。过去，乙肝疫苗的来源，主要是从HBV 携带者的血液中分离出来的HBSAg，这种血液是不安全的，可能混有其他病原体[其他型的肝炎病毒，特别是艾滋病病毒（HIV）]的污染。此外，血液来源也是极有限的，使乙肝疫苗的供应犹如杯水车薪，远不能满足全国的需要。基因工程疫苗解决了这一难题。与上述的血源乙肝疫苗相比，基因工程生产的乙肝疫苗，取材方便，利用的是资源丰富的大肠杆菌或酵母菌，它们有极强的繁殖能力，并借助于高科技手段，可以大规模生产出质量好、纯度高、免疫原性好、价格便宜的药物。在小孩出生后，按计划实施新生儿到六个月龄内先后注射三次乙肝疫苗的免疫程序，就可获得终身免疫，免受乙型肝炎之害。正是基于1996年我国已有能力生产大量的基因工程乙肝疫苗，我国才有信心遏制这一威胁人类健康最严重、流行最广泛的病种。这是基因工程药物对人类的贡献典例之一。 基因工程药物另一个重要应用就是干扰素的生产。当人或动物受到某种病毒感染时，体内会产生一种物质，它会阻止或干扰人体再次受到病毒感染，故人们把此种物质称为干扰素（Interfero,简称IFN），是1957年英国科学家多萨克斯（Lossaacs）和林德曼（Lindenmann）在研究流感病毒干扰现象时发现的。干扰素具有广谱抗病毒的效能，是一种治疗乙肝的有效药物，国际上批准治疗丙型病毒性肝炎的药物只有它。但是，通常情况下人体内干扰素基因处于"睡眠"状态，因而血中一般测不到干扰素。只有在发生病毒感染或受到干扰素诱导物的诱导时，人体内的干扰素基因才会"苏醒"，开始产生干扰素，但其数量微乎其微。即使经过诱导，从人血中提取1mg干扰素，需要人血8000ml，其成本高得惊人。据计算：要获取1磅（453g）纯干扰素，其成本高达200亿美元。使大多数病人没有使用干扰素的能力。1980
转基因基本步骤
第一步：目的基因的获取 1.目的基因是指：编码蛋白质的结构基因。 2.原核基因采取直接分离获得，真核基因是人工合成。人工合成目的基因的常用方法有反转录法_和化学合成法_。 3.PCR技术扩增目的基因 （1）原理：DNA双链复制 （2）过程： 第一步：加热至90～95℃DNA解链； 第二步：冷却到55～60℃，引物结合到互补DNA链； 第三步：加热至70～75℃，热稳定DNA聚合酶从引物起始互补链的合成。 第二步：基因表达载体的构建 1.目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传至下一代，使目的基因能够表达和发挥作用。 2.组成：目的基因＋启动子＋终止子＋标记基因 （1）启动子：是一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的首端，是RNA聚合酶识别和结合的部位，能驱动基因转录出mRNA，最终获得所需的蛋白质。 （2）终止子：也是一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的尾端。 （3）标记基因的作用：是为了鉴定受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来。常用的标记基因是抗生素基因。 第三步：将目的基因导入受体细胞_ 1. 转化的概念： 是目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。 2.常用的转化方法： 将目的基因导入植物细胞：采用最多的方法是农杆菌转化法，其次还有基因枪法和花粉管通道法等。 将目的基因导入动物细胞：最常用的方法是显微注射技术。此方法的受体细胞多是受精卵。 将目的基因导入微生物细胞：原核生物作为受体细胞的原因是繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少，最常用的原核细胞是大肠杆菌，其转化方法是：先用Ca2+ 处理细胞，使其成为感受态细胞，再将重组表达载体DNA分子溶于缓冲液中与感受态细胞混合，在一定的温度下促进感受态细胞吸收DNA分子，完成转化过程。 3.重组细胞导入受体细胞后，筛选含有基因表达载体受体细胞的依据是标记基因是否表达。 第四步：目的基因的检测和表达 1.首先要检测转基因生物的染色体DNA上是否插入了目的基因，方法是采用DNA
基因工程技术的发展历史-现状及前景
学号 1234567 基因工程课程论文 （ 2013 届本科） 题目：基因工程技术发展历史、现状及前景 学院：农业与生物技术学院 班级：生物科学 091 班 作者姓名： X X X 指导教师： XXX 职称：教授 完成日期： 2013 年 3 月 16 日 二○一三年三月
基因工程技术发展历史、现状及前景 摘要：生物学已是现代最重要学科之一，而从20世纪70年代初发展起来的基因工程技术，经过30多年来的发展与进步，已成为生物技术的核心。基因工程技术现应用范围涉及农业、工业、医药、能源、环保等诸多领域。许多科学家预言，生物学将成为21世纪最重要的学科，基因工程技术及相关领域将成为21世纪的主导产业之一。 关键词：基因工程技术、发展历史、现状、前景 引言 基因工程是在分子生物学和分子遗传学综合发展基础上于本世纪70年代诞生的一门崭新的生物技术科学。一般来说，基因工程是指在基因水平上的遗传工程，它是用人为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，以让外源遗传物质在其中"安家落户"，进行正常复制和表达，从而获得新物种的一种崭新的育种技术。基因工程具有以下几个重要特征：首先，外源核酸分子在不同的寄主生物中进行繁殖，能够跨越天然物种屏障，把来自任何一种生物的基因放置到新的生物中，而这种生物可以与原来生物毫无亲缘关系，这种能力是基因工程的第一个重要特征。第二个特征是，一种确定的DNA小片段在新的寄主细胞中进行扩增，这样实现很少量DNA样品"拷贝"出大量的DNA，而且是大量没有污染任何其它DNA序列的、绝对纯净的DNA分子群体。科学家将改变人类生殖细胞-DNA 的技术称为“基因系治疗”，通常所说的“基因工程”则是针对改变动植物生殖细胞的。无论称谓如何，改变个体生殖细胞的DNA都将可能使其后代发生同样的改变。 一、基因工程技术的发展历史 （一）基因工程发展简述 人类与动物的许多病害都是由单细胞原核生物——细菌引起的。在一段时间，细菌成为人类的第一大杀手，成千上万的生命被其感染吞噬。虽然青霉素以及磺胺类等搞菌药物的出现拯救了无数的生命，但是，好景不长，青霉素使用不到期10年，即在世界上20世纪50年代中期，就发现了严重的细菌抗药性，并且这种抗药性还具有“传染性”，也就是说，一种细菌的抗药性可以传给另一种细菌。
2021学年高中生物专题一基因工程第三节基因工程的应用课堂训练含解析人教版选修3.doc
第三节基因工程的应用 一、选择题 1．下列转基因植物与所选用的目的基因对应错误的是( B ) A．抗虫棉——Bt毒蛋白基因 B．抗病毒转基因烟草——几丁质酶基因 C．抗盐碱和抗旱植物——调节细胞渗透压的基因 D．耐寒的番茄——抗冻基因 解析：抗病毒转基因植物所采用的基因，常使用病毒外壳蛋白基因和病毒的复制酶基因，几丁质酶基因及抗毒素合成基因一般用作抗真菌转基因植物的目的基因，故选项B错。 2．运用现代生物技术的育种方法，将抗菜青虫的Bt毒蛋白基因转入优质油菜中，培育出转基因抗虫油菜品种，这一品种在生长过程中能产生特异的杀虫蛋白，对菜青虫有显著抗性，能大大减轻菜青虫对油菜的危害，提高油菜产量，减少农药使用量，保护农业生态环境。根据以上信息，下列叙述正确的是( C ) A．Bt毒蛋白基因的化学成分是蛋白质 B．Bt毒蛋白基因中有菜青虫的遗传物质 C．转基因抗虫油菜能产生杀虫蛋白是由于具有Bt毒蛋白基因 D．转基因抗虫油菜产生的杀虫蛋白是无机物 解析：基因是携带遗传信息的DNA片段，A选项错误；Bt毒蛋白基因是从苏云金芽孢杆菌细胞内提取的，其表达产物是毒蛋白(属于有机物)，毒蛋白能够杀死菜青虫，所以B、D选项错误，C选项正确。 3．下列关于基因工程的成果及应用的说法中，正确的是( C ) A．用基因工程方法培育的抗虫植物也能抗病毒 B．基因工程在畜牧业上应用的主要目的是培养体形巨大、品质优良的动物 C．基因工程在农业上的应用主要是培育高产、稳产、品质优良和具有抗逆性的农作物D．目前，在发达国家，基因治疗已用于临床实践 解析：抗虫基因的产物是毒蛋白，只能对害虫起作用；基因工程在畜牧业上应用的主要目的是培养生长速度快、品质优良的动物；在发达国家，基因治疗目前处于初期的临床试验阶段。 4．动物基因工程技术有可能使建立移植器官工厂的设想成为现实，科学家正试图利用基因工程的方法对猪的器官进行改造，对猪的器官改造后所达到的要求是( B ) A．能够提高猪的生长速率 B．没有免疫排斥反应