基因原理.doc

名词（基因） 一、绪论 基因：是一个含有特定遗传信息的核苷酸序列，它是遗传物质的最小功能单位。 基因工程：将不同的生命元件按照类似于工程学的方法组装在一起，生产出人们所期待的生命物质。 对不同生物的遗传物质-基因，在体外进行剪切、组合和拼接，使遗传物质重新组合，然后通过载体（质粒、噬菌体或病毒等）转入微生物、植物或动物细胞内，进行无性繁殖，并使所需要的基因在细胞中表达，产生出人类所需要的产物或组建成新的生物类型。 细胞工程：包括细胞融合、细胞大规模培养以及植物组织培养快速繁殖技术。 细胞融合技术是指将两种不同种类的细胞，通过化学、生物学或物理学手段使之融合在一起，从而产生出兼备两个亲本遗传特性的新细胞。 细胞大规模培养技术是以工业化生产为目的，包托气候、产地、季节的限制，从大量培养的细胞中获得药物或其他有用物质。 植物组织培养快速繁殖技术是利用植物细胞的全能性由扩增的细胞分化再生成植株，这样就有可能用细胞器官和组织的再生苗来代替种子实生苗，无限地扩大繁殖系数。 酶工程：在一定的生物反应器中，利用酶的催化作用将相应的原料转化成有用物质的技术。包括酶的生产应用、酶和细胞的固定化以及酶的分子修饰技术。 酶是生物体内产生的具有催化作用的蛋白质。 微生物发酵工程：是利用微生物的特定性状，通过现代化工程技术，生产有用物质或直接应用于工业生产的一种技术体系。包括菌种选育、菌体生产利用、代谢产物的生产利用以及微生物机能的利用技术。 生化工程：包括生物反应器设计制造、传感器的研制记忆产物的分离提取和精制技术。 光合作用：是指绿色植物将大气中的CO2转化为碳水化合物，并向周围环境释放氧气的过程。 固氮作用：是指豆科植物（如蚕豆、豌豆和三叶草等）将空气中的氮（N2）转变为氨（NH3）的过程。 转基因植物：是指将克隆到的一些编码特殊性状的基因，通过生物、物理和化学等方法，导入到受体植物细胞，然后进行组织培养而培育出再生植物。 转基因动物：是指实验方法导入的外源基因在染色体基因组内稳定整合并能遗传给后代的一类动物。 内含子、外显子：一个基因往往由几个互不相邻的段落组成；它的内部还包含一段或几段最终不相应出现在成熟mRNA中的片段，称为内含子；而相应出现在成熟mRNA中的片段，称为外显子。 二、生物大分子 DNA的一级结构：由数量庞大的4种脱氧核苷酸通过3’，5‘一磷酸二脂键连接起来的直线或环形多聚体，按规定，多核苷酸链以连接5’—羟基的磷酸开始，以脱氧核糖的3‘—羟基终止。 核酸的变性：当温度升高时，核酸有规律的螺旋型双链结构变成单链无规律的“线团”。从天然状态转变到分子变性状态分子，这一过程称为变性。 呼吸：双链DNA部分的链区被打开的现象。 复性或退火：DNA变性后，双螺旋两条链分开，如果溶液迅速冷却，两条单链继续保持分开，但如果缓慢冷却，则两条链可能发生特异的重新组合而恢复成双螺旋，这一变性DNA恢复其原有结构和性质。 杂交：不同来源的DNA形成复性DNA分子时，此复性过程称为杂交。 β折叠：两条或多条几乎完全伸展的多肽链侧向聚集在一起，相邻肽链主链上的-NH和C=O之间形成有规则的氢键，这样的堕胎构象就是β折叠片。 β折叠有平行和反平行两种，其中以反平行较稳定。 β转角：是一种位于多肽链折叠处的结构。β转角含4个氨基酸残基，它为第一个氨基酸残基的C=O 与第一个残基的NH之间的氢键所稳定。β转角有I型和II型两种,它们的主要区别在于第二肽链的空间取向。 蛋白质的一级结构：多肽链的氨基酸顺序。 蛋白质的二级结构：多肽链中有规则的重复的构象。 超二级结构：二级结构的组合形式。最常见的超二级结构有αα、βαβ和βββ三种图式。 三级结构：形成二级结构后，多肽链还可进一步折叠成三维球状结构，它们具有独立的结构和功能。 四级结构：在寡聚蛋白质蛋白中，亚基的空间关系和缔和。 单体蛋白：有些蛋白中，有些蛋白仅含一条多肽链。 寡聚蛋白：有许多蛋白质含两个或两个以上的亚基。如血红蛋白有4个亚基组成，天冬氨酸转氨甲酰酶由12个亚基组成等。 蛋白质的变性：天然蛋白质因受物理因素或化学因素影响，其分子内部原有的高度规律结构会发生变化，致使蛋白质的化学性质和生物学性质都有所改变，但并不破坏一级结构，此现象称为变性作用。 半保留复制：DNA在复制过程中首先碱基间氢键破裂并使双链解螺旋分开，然后两条链各作为模板在其上合成新的互补链，结果由一条链可以形成互补的两条链。这样所形成的两个DNA分子的碱基顺序完全一样，在此过程中，每个子代分子的一条链来自亲代DNA，另一条链则是新合成的，这种复制方式为半保留复制。 转录：在合成蛋白质过程中，三类RNA都必须以DNA为模板，在依赖于DNA的RNA聚合酶催化下合成，包括RNA链的起始