10基地班基因工程习题与考纲学案.doc

第一章 基因工程的含义及其基本环节包括哪些 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。 具有以下几个重要特征：（1）打破物种的界限，实现跨物种的基因转移；（2）通过已知功能基因的遗传转化，可进行物种的定向改良；（3）可以创造出自然界中原本没有的生物。 它包括以下环节：①目的基因克隆；②载体的准备；③目的基因与载体的连接； ④重组DNA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，外源基因表达效应分析与开发应用 基因工程的基本条件及各自的作用有哪些 ①目的基因:?是开展基因工程的目标和物质基础。 ②载体:?是运载工具，引入的外源基因到宿主细胞中，使其进行复制或表达。 ③工具酶:?指体外进行DNA合成、切割、修饰和连接等系列过程中所需要的酶。 ④受体细胞: 摄取外源目的DNA并使其稳定维持和表达。 基因工程的基本技术策略及其具体实施方案 强化基因的表达，通过增强目标性状对应基因的拷贝数，提高目的酶表达量与活性，实现目标性状的改良。（2）关闭特定基因的表达，实现目标性状的改良。（3）基因的异源表达赋予生物新的功能。 第二章 限制修饰系统及其在基因工程中的应用 限制(restriction)：指一定类型的细菌可以通过限制性内切酶的作用，破坏入侵的DNA，导致寄主幅度受到限制。修饰(modification)：指寄主本身的DNA，由于在合成后通过甲基化酶的作用得以甲基化，DNA得以修饰, 从而免遭自身限制性酶的破坏。 寄主控制的限制与修饰的作用:一是保护自身的DNA不受限制；二是破坏外源DNA使之迅速降解。基因工程中的应用：应采用缺少限制作用的菌株作为受体。 限制性内切酶含义及其类型 一类能够识别双链DNA分子中的某种特定核苷酸序列，并切割DNA双链结构的内切核酸酶。类型：已鉴定出的限制性内切核酸酶可分为4种不同类型：I型酶（Type I）、II型酶（Type II）、III型酶（Type III）和IV型酶（Type VI）。 限制性内切酶II为何是DNA重组技术中最常用的工具酶？它具有哪些特性？ II型限制性内切核酸酶只有一种多肽，以同源二聚体的形式存在，其识别和切割DNA分子具有严格的特异性。 ①识别序列的特异性：识别序列为4-6bp的双重螺旋对称结构的回文序列 ②切割位点的特异性：在识别序列处特异地切割双链DNA分子，水解磷酸二酯键，产生3’端羟基、5’端磷酸基团的DNA片段。 同切点酶、同尾酶的含义及其在基因工程中的应用 同切点酶：又称同裂酶，是一类来源于不同的微生物、能识别相同靶序列的限制性内切核酸酶。基因工程中可以利用用同裂酶对甲基化位点的敏感性不同进行同样的切割，产生不同或相同的末端。 同尾酶：来源不同，识别靶序列也不同，但切割后能产生相同的黏性末端的限制性内切核酸酶。同尾酶可便于克隆载体的改造和构建，且可用于消除某些限制酶切点，但如果要回收重组克隆中的插入片段时，则要慎重选择适当的同尾酶。 限制性内切酶的星活性及其在使用过程中如何加以避免 酶的星号活性（star activity）：限制性内切核酸酶识别和切割特异性位点是在特定的条件下测定的。当条件改变时，许多酶的识别位点会改变，导致识别与切割序列的非特异性，这种现象称为星号活性。 应该避免：高浓度的酶、高浓度的甘油、低离子强度、极端pH值等，尽量遵循生产商推荐的反应条件。 DNA分子的完全酶切消化和部分酶切消化含义及其应用 完全酶切消化：内切酶在DNA上的所有识别位点都被切开。 部分酶切消化：内切酶在DNA上的所有位点只有部分被切开。 在实验中，通常通过缩短酶切消化的反应时间或降低反应温度以约束酶的活性以达到部分消化的目的。根据DNA重组设计的需要，特异性地创造部分酶切的条件，可以获得需要的DNA片段，例如，在构建真核生物大片段插入基因组文库时，需要对基因组DNA进行随机的部分消化，才能得到一系列相互重叠的片段。 DNA连接酶含义及其催化的连接反应特点有哪些 DNA连接酶（DNA ligase）：是能催化双链DNA片段靠在一起的3’羟基末端与5’磷酸基团末端之间通过形成磷酸二酯键，使两末端连接的一种核酸酶。 连接反应特点：1.连接反应需要在一条DNA链的3’末端具有一个游离的羟基、而另一条DNA链的5’末端具有一个游离的磷酸基团，才能发挥其连接DNA分子功能；2.连接反应中需要ATP或NAD+ 和Mg2+ 为辅助因子和激活因子；3.DNA连接酶只能连接缺口，不能连接裂口；4.被连接的DNA链必须是双螺旋DNA分子的一部分，不能够连接两条单链的DNA分子或环化的单链DNA分子。 大肠杆菌DNA聚合酶I有哪些不同的酶