基因工程总复习材料.doc

第一章 基因工程：利用DNA重组技术，将目的基因与载体DNA在体外进行重组，然后把这种重组DNA分子引入受体细胞，并使之增殖和表达的技术 2基因克隆：在分子生物学上，人们把将外源DNA插入具有复制能力的载体DNA中，转入宿主细胞使这得以永久保存和复制的过程称为基因克隆。（基因工程或重组DNA技术则侧重于验证上述过程所获得遗传物质新组合在宿主细胞内的表达与功能鉴定） 3.重组DNA技术（Recombinant DNA Technique）是人类根据需要选择目的基因（DNA片段）在体外与基因运载体重组，转移至另一细胞或生物体内，以达到改良和创造新的物种和治疗人类疾病的目的。 4.基因操作：对生物体的遗传物质进行人为的操作，使之发生修饰和改变的过程。 简答 说明基因工程的理论基石和技术基础 理论基石（三大发现）：DNA是遗传信息的载体；DNA的双螺旋机构模型及其半保留复制机理；中心法则和遗传密码及其通用性。 技术基础（三大发明）：DNA的体外切割和连接；载体和宿主的发现、改造和利用；DNA测序、电泳分离和分子杂交（Southern、Northern 和West Blot） 简述基因工程研究的主要内容 1）克隆载体的研发 2）受体系统的研发 3）目的基因研究 4）工具酶 5）新技术研究（基因枪、放射性同位素探针、PCR等） 简述基因工程的主要应用领域 1）基因工程药物（重组活性多肽或蛋白、疫苗和DNA疫苗等） 2）转基因作物（抗病、抗虫、抗除草剂、抗逆及生物反应器等） 3）转基因动物（乳腺生物反应器） 4）工业（纤维素酶、酿造业菌株、抗菌素生产菌株的工程改造，等） 5）环保（生物降解塑料原料基因工程和生物防治农药污染基因工程等） 用5个词描述基因工程的过程。（找、剪、连、转、选） 第二章 天然DNA的制备 DNA变性：是指双螺旋区氢键断裂，空间结构破坏，形成单链无规线团状态的过程。 DNA复性：变性的DNA的互补链在适当条件下重新缔合成双螺旋的过程称为DNA的复性。 Tm值 ：将紫外吸收的增加量达最大量的一半时的温度值称为熔解温度（Tm） 简述DNA与基因工程有关的主要特性。 1）变性：在一定的条件下，DNA双链因链间氢键破坏而解链的过程。如温度变性，90℃足以使所有的DNA变性；其他, 如pH、离子强度、脱水剂等。 2）复性：变性DNA分子因链间氢键恢复而重新形成双链DNA的过程。若是温度变性，当缓慢降低温度时，该过程得以进行。以上是PCR反应的依据。 3）带电性：一般pH下，带负电荷，可电泳分离。 4）水溶解性：DNA属于生物大分子，且带电荷，通常分子外形成水膜，可溶于水；但当电荷变化（如等电点）或水膜破坏时，就会沉淀，这是DNA提取和分离的依据。 简要说明天然DNA的主要提取过程。 1）生物材料的准备 使材料处于提取DNA得率最高的时期，选取最容易提取和含量最高的组织。如细菌培养至对数生长期后期；植物材料用幼嫩植株，且暗培养1~2天或黄化苗；动物以 肝脏为好，须将胆囊除尽。 2）细胞的裂解 裂解不够，DNA得率低；裂解过猛，DNA断裂。细菌可用溶菌酶、NaOH + SDS、煮沸、冰冻或超声波等方法处理。动植物组织，先粉碎材料，再裂解细胞。 3）DNA的分离和抽提 根据待提DNA的性质，将其与其他组分分离，进一步抽提DNA。一般先除去蛋白质，再沉淀DNA。 提取质粒DNA时，先调节裂解液的pH值到12.6，使所有 DNA沉淀，再调节pH值到中性，使质粒DNA复性从沉淀中释放出来。用RNase水解除去RNA 制备大分子DNA应注意的两个原则：①防止和抑制内源Dnase对DNA的降解；②尽量减少溶液中DNA的机械剪切破坏。 第三章分 子克隆工具酶 限制性核酸内切酶：一类能识别双链DNA中特殊核苷酸序列，并使每条链的一个磷酸二酯键断开的内脱氧核糖核酸酶。 同裂酶：识别序列相同而来源不同的酶。 同尾酶：来源和识别序列各不相同，但产生出相同粘性末端的酶 限制酶的Star活性：在特定条件下，某些酶在非识别序列处切割DNA的现象称为Star活性。 限制性图谱：DNA分子上限制性核酸内切酶的识别序列分布图称限制性图谱（restriction map），或物理图谱 平末端；两条链上的断裂位置处在一个对称结构的中心所形式的断裂。 粘性末端：两链的断裂位置交错、对称地绕着一个对称轴排列所形成的断裂。 衔接头：一段已知序列且含有限制性核酸酶切酶识别序列和粘性末端的DNA片段 连接子：一个较短的已知序列的且能都被限制性核酸酶切酶切割形成特定粘性末端的DNA片段，片段未被内切酶切割时是末端是平末端。 连接酶：六大酶类之一，催化两个不同分子或同一分子的两个末端连接