基因工程复习要点教学内容

一名词解释：

1基因：是遗传信息的基本单位，携带着某种蛋白质或RNA的遗传信息。从化学本质上看，基因是一段携带特定遗传信息的脱氧核糖核苷酸(DNA)序列，是构成巨大遗传单位染色体的组成部分。

2基因工程：按照人们的愿望，进行严密的设计，利用体外DNA重组和转基因等生物技术，有目的地改造生物性状使之具有满足人们特定需求的能力。最突出的优点：打破了常规育种难以突破的物种之间的界限，使不同的物种之间可以进行遗传信息的重组和转移。

3 Tm：熔点温度或者解链温度，是DNA变性进行到一半时的温度

4同裂酶：有时，一些限制性内切酶虽然来源不同，但是识别序列相同，这样的酶称为同裂酶（同切酶或异源同工酶）。此种酶切割位点可同可不同。

5 PCR技术：是一种在体外快速扩增特定基因或DNA序列的方法，即聚合酶链式反应技术。（已知的短片段1kb以内）

6质粒不相容性：不同质粒有的可共存于同一细胞中，但有的不行。不能同寓于一个细胞中的不同质粒称为不相容性质粒。

7转录单元：始于启动子，止于终止子，中间是一段转录区，转录为单链RNA的一段序列8杂种位点：hybrid site：由一对同尾酶分别产生的粘性末端共价结合形成的位点。一般不能被原来的任何一种同尾酶识别。

9基因表达：基因通过DNA的转录和RNA的转译等过程，将其所携带的遗传信息转变成蛋白质(或RNA转录本)的过程。

10基因组文库：某一特定生物的很多克隆的集合，其中克隆数足够大以覆盖每一个基因。

11 ORF：开放阅读框，以起始密码子开始终止密码子结束的一串三联体核苷酸序列。

起始密码子：ATG终止密码子：TAA TAC TGA

12克隆：动词：是指从一个共同祖先经无性繁殖得到的一群遗传上同一的DNA分子、细胞或个体所组成的特殊生命群体；名词：指从同一个祖先产生这类同一的DNA分子群体、细胞群体或个体群体的过程。

13蛋白质印迹杂交技术：将蛋白样本通过聚丙烯酰胺电泳按分子量大小分离，再转移到杂交膜上，然后通过一抗/二抗复合物对靶蛋白进行特异性检测的方法。

14同尾酶：isocaudamer指来源不同、识别靶序列不同但产生相同的粘性末端的核酸内切酶。利用同尾酶可使切割位点的选择余地更大。

二选择题：

1焦磷酸测序中没用到以下什么酶；（dna聚合酶(DNA polymerase)、ATP硫酸化酶(ATP sulfurytase).荧光素酶(1uciferase)和三磷酸腺苷双磷酸酶(Apyrase)4种酶都有）

2克隆基因常用强效载体，哪种不适用于大肠杆菌，选Gal；

3质粒克隆载体非必需元件，选融合标签；

4外源基因在下列哪种中表达最完善（哺乳动物细胞）；

5一个完整的转录单位不包括（复制起始位点）。

三简答题：

1简要勾勒一副原核表达载体图。（重点是要包括原核表达载体的６个要素：启动子、核糖

体结合位点、多克隆位点、转录终止子、抗性筛选

基因、复制起始点。）

2以EcoR I为例说明限制性核酸内切酶的命名原则：一般以提取这类酶的生物属名头一个字母和种名的头两个字母以及菌株（型）的代号来命名。第一个字母：大写并斜写，表示所来自微生物的属名的第一个字母。第二、三字母：小写并斜写，表示所来自微生物种名的第一、二个字母。其它字母：大写或小写，表示所来自微生物的菌株号；罗马数字：表示在该菌株发现的限制酶的编号。例：EcoR I: 来自于Escheria coliRY13的第一种限制酶。3.简述α-互补法筛选重组克隆子的原理：噬菌体载体的基因间隔区插入E.coli的一段调节基因及lac Z的N端146个氨基酸残基编码基因，其编码产物为β—半乳糖苷酶的α片段。突变型lac - E.coli 可表达该酶的W片段（酶的C端）。单独存在的α及W片段均无β半乳糖苷酶活性，只有宿主细胞与克隆载体同时共表达两片段时，宿主细胞内才有β半乳糖苷酶活性，使特异性作用物变为蓝色化合物。

4.简要比较大肠杆菌表达系统和几种常用的真核细胞表达系统的优缺点：

1.大肠杆菌：最早用于表达外源基因的宿主细胞

优点：具有遗传背景清楚、操作简单、表达效率高、易于纯化等优点；

缺点：缺乏折叠复性系统、无翻译后加工和修饰系统、内源蛋白酶作用。

2.哺乳动物细胞和昆虫细胞：

优点：能够正确折叠、翻译后加工和修饰系统完善，能够表达各种哺乳类细胞蛋白；

缺点：这些表达系统往往操作比较复杂，表达水平低，不易推广使用。

3.酵母细胞

优点：作为单细胞生物，能够像细菌一样在廉价的培养基上快速生长，能方便地操作外源基因。能对翻译的蛋白进行加工和修饰，如二硫键的正确形成、前体蛋白的水解加工，表达产物与天然蛋白相同或相似。可将外源基因与N-末端前导肽等信号肽融合，指导新生肽的分泌，并对分泌蛋白进行糖基化修饰。可采用MOX、AOX、lac 4等高表达的强启动子，并可诱导表达。可移去起始甲硫氨酸，避免了作为药物使用可能引起的免疫反应问题。

缺点及改进措施：表达外源基因时，遗传和翻译的稳定性常受影响，如点突变，可通过高拷贝基因来解决。翻译产物不稳定，可利用液泡蛋白酶缺陷型来解决。选择翻译后具有修饰能力的酵母以及合适的载体。分泌表达时前导肽去除不够完全，可加入间隔序列肽。

糖基化以甘露糖型为主，而且易过度糖基化，可改变宿主糖基化背景。

5.简述用于基因工程中DNA分子改造的四类工具酶及其作用，并举例说明：

1.核酸酶：通过断裂相邻DNA链核苷酸之间的磷酸二酯键而降解DNA分子。切割、缩短、或降解核酸分子，有核酸外切酶和核酸内切酶

2.连接酶：催化相邻核苷酸的游离5'-磷酸基团和3'-羟基形成二酯键的酶。连接核酸分子

3.聚合酶：催化以核酸链为模板合成新核酸链的酶。包括DNA聚合酶和RNA聚合酶。复制核酸分子

4.修饰酶：能催化稀有碱基参入RNA或DNA，或对原有碱基进行修饰的酶，以防止限制性内切酶的破坏。去除或添加化学基团

6.重组克隆载体构建策略：目的基因片段被插入到载体中，生成一个嵌合体或称作重组DNA 分子；载体作为一个运输工具将目的基因转运到一个宿主细胞中；在宿主细胞中载体复制产生大量同一拷贝，同时也使目的基因得到扩增；宿主细胞增殖时，重组DNA分子的拷贝转移到子细胞中，随着载体进行进一步复制；细胞多次分裂后，一个由相同细胞组成的细胞群体，或称作一个克隆被生产出来，每一个细胞都包含一个或多个重组DNA分子的拷贝，此时重组分子所携带的目的基因就被克隆了。

7.基因工程技术路线：通过基因文库筛选、PCR扩增或人工化学合成等手段获得目的基因；构建所需基因载体；目的基因与载体在体外重组后导入受体细胞，进行增值或表达等。基因工程一般包括四个步骤，也即技术路线：一、取得符合人们要求的DNA片段，这种DNA片段被称为“目的基因”；二、构建基因的表达载体；三、将目的基因导入受体细胞；四、目的基因的检测与鉴定。

8.cdna文库的建立：cDNA文库是指某生物某一特定的发育时期、特定的组织或器官所转录的mRNA形成的cDNA片段与载体连接而形成的克隆的集合。cDNA文库是有时效性的，cDNA 文库只反映mRNA的分子结构。文库构建基本程序：①分离提取含有目的基因的组织细胞的总RNA或者总mRNA；②cDNA的第一链的合成；③cDNA的第二链的合成；④将cDNA双链重组到载体上

9简述链终止法测序原理：聚丙烯酰胺凝胶电泳可以将长度上相差一个核苷酸碱基的

单链DNA分子相互分离开来。

10简述PCR产物克隆过程：①特殊的克隆载体（T载体）；②设计含限制性酶切位点的引物。四论述题：

1.根据自己所掌握的基因工程方面的知识，谈谈IPTG诱导目的基因在pET载体表达系统中高效表达的原理：1)噬菌体DE3溶源化的菌株如BL21(DE3)是最常用的表达菌株，噬菌体DE3是λ噬菌体的衍生株，构建好的表达载体可以直接转入表达菌株中，诱导蛋白的表达方式与lac启动子一样都是iptg诱导。2)表达菌株BL21(DE3)上带有lacI基因，T7 RNA 聚合酶编码基因以及lacUV5启动子，lacUV5启动子可以启动T7 RNA 聚合酶的表达;3)表达质粒如pET-28质粒带有T7启动子和编码阻遏蛋白lacI的基因，在插入目的基因后，lacI是失活的;4)在非诱导条件下，表达菌株中表达出的lacI阻遏蛋白可以作用于T7 RNA 聚合酶前的lacUV5启动子，从而抑制T7 RNA 聚合酶的表达。IPTG是乳糖类似物，可以与阻遏蛋白lacI 结合，使其对lacUV5启动子失去阻遏作用，T7 RNA 聚合酶得以合成，继而与pET-28质粒上的T7启动子结合，启动下游基因包括目的基因的表达，从而产生目的蛋白。

2.pcr产物的克隆方法：黏性末端连接，将PCR产物回收后，利用引物中附加在5’端的限制酶切位点，可直接用相应的限制性内切核酸酶酶切后产生黏性末端，与载体连接，产生重组DNA；产物尾部加dT或ddT，Taq DNA聚合酶会在3'端加上多余的非模板依赖碱基,而且对A优先聚合,所以PCR产物末端的多余碱基大部分都是A.。利用这一特点,可以经限制酶切割产生的平末端用酶加上dT或ddT,使载体与PCR产物末端互补并进行连接.载体末端加dT尾可直接用Taq DNA聚合酶和dTTP或ddTTP,ddTTP因缺少3-OH而不能再形成磷酸二酯键,保证在载体3'端只加上一个ddTTP,而其5'端所含的磷酸基团可与PCR产物的3'端OH 连接,连接产物在载体和PCR产物之间的双链上带两个切口,这种重组DNA仍可转化合适的受体菌,并在细菌体内修复；平末端连接，由于TaqDNA聚合酶能在PCR产物3’端加上非模板依赖的多余碱基，因此可用T4DNA聚合酶处理补平末端，然后用平末端连接克隆PCR产物。

3.题目很长。。。主要就是设计实验方案，包括整套基因工程的具体流程到最后在dna、rna、

蛋白质水平鉴定表达产物和产物活性的鉴定：基因工程基本操作：目的基因的获取（从基因文库，利用PCR技术，人工合成），基因表达载体的构建（目的基因，启动子，终止子，标记基因），将目的基因导入受体细胞（显微注射法，基因枪法，农杆菌转化法），目的基因的检测与鉴定（分子水平的检测——目的基因是否插入，转录，翻译，个体水平的检测）

1PCR实验的基本步骤：模板DNA变性：反应混合物加热到94 ℃，双链DNA分子解链；引物退火：变性后，将温度降低到55℃左右，从而使引物模板DNA特异性互补配对；

延伸：升温到72 ℃，Taq DNA聚合酶结合到引物3’端，合成与模板DNA互补的新链。重复循环。

2为什么基因克隆和PCR如此重要：这两种技术都能够将目的基因从细胞的所有其他基因中分离出来，获得纯的单一基因样品。

3PCR与基因克隆技术的比较：一个PCR可以在数小时内完成一个基因克隆可能要花几周甚至几个月因而，PCR技术比基因克隆要方便快捷的多。PCR技术的局限性：仅用于已知序列的基因扩增，不适用于未知序列的基因扩增。PCR扩增产物长度有限。因而，基因克隆是分离长片段基因或者以前从未研究过的基因的唯一方法。

4Cos位点的作用：环化作用，提供特异性酶切位点；CTAB：十六烷基三甲基溴化铵，一种去垢剂，能与核酸一起形成不溶物。异硫氰酸胍：一种强离序盐，能使除核酸外的所有生化成分变性和溶解，使DNA牢固地吸附在二氧化硅颗粒上。

基因工程的应用和蛋白质工程

百度文库 - 好好学习，天天向上
【课 题】专题一——基因工程——第 1．3 基因工程的应用第 1。4 蛋白质工程的崛起
【教学目标】1.举例说出基因工程应用及取得的丰硕成果。 2.关注基因工程的进展。 3.认
同基因工程的应用促进生产力的提高。 4.举例说出蛋白质工程崛起的缘由。 5.简述蛋白质
工程的原理。 6.尝试运用逆向思维分析和解决问题。
【教学流程】
一、知识预习：
1、植物基因工程技术主要用于提高农作物的
（如
、
、
、
和
等），以及
和
利用植物生产
等方面。
2、目前防治作物虫害的发展趋势是从某些生物中分离出
，将其导
入
中，使其具有
。用于杀虫的基因主要是
、
、
、
等。
3、引起植物生病的微生物称为
，主要有
、
和
等。抗病转基因植物所采用的基因，使用最多的是
和
；抗真菌转基因植物中可使用的基因有
和
。
4、目前科学家利用一些可以调节
的基因，来提高农作物的抗盐碱和
能力；将鱼的
导入烟草和番茄，提高其耐寒能力；将
导入
作物，使作物抗除草剂。
5、利用转基因技术可以提高生物中的
的含量、延长贮存时间、改变花色等，
从而提高作物品质。
6、动物基因工程可用于
，
，
，
。
7、基因工程药物包括
、
、
、
、
等。
8、治疗遗传病的最有效手段是
，这种方法是把
导入病人体
内，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到
的目的，可分为
和
两条途径。
9、基因工程的实质是将一种生物的
转移到另一种生物体内，使后者产生本不能
产生的
，进而表现出
。其缺点是在原则上只能生产
，而天然蛋白质的
符合
的需要，
却不一定完全符合
的需要。
10、蛋白质工程是指以蛋白质分子的
及其与
的关系作为基
础，通过
或
，对
进行改造，或制造
，以满足
的需求。
11、蛋白质工程的途径是：预测蛋白质功能→设计预期的
→推测应有的
→找到相对应的
。
12、蛋白质工程具有
的前景，但
。
-1

(0589)《基因工程》网上作业题及答案

（0589）《基因工程》网上作业题及答案 1：第一次作业 2：第二次作业 3：第三次作业 4：第四次作业 5：第五次作业 1：[论述题] 一、名词解释 1、限制性核酸内切酶； 2、基因文库； 3、cDNA文库； 4、RFLP； 5、核酸探针； 6、转录 二、简答题 1、试回答影响限制性内切核酸酶切割效率的因素？ 2、何为载体？一个理想的载体应具备那些特点？ 3、什么叫基因工程（Gene Engineering），试从理论和技术两个方面谈谈Gene Engineering 诞生的基础？ 4、抗性基因是目前使用的最广泛的选择标记，常用的抗生素抗性有哪几种？并举两例说明其原理？ 5、Y AC 载体具有什么样的功能性元件？为什么它在克隆大片段时具有很大的优越性？ 三、论述题 1、分析比较琼脂糖凝胶电泳和聚丙烯酰胺凝胶电泳的异同点？ 参考答案： 一、名词解释 1、DNA重组：是指用酶学方法将不同来源的DNA进行切割、连接，组成一个新的DNA 分子的过程。 2、克隆：原指一个亲本细胞经无性繁殖产生无数个相同细胞的子代群体的过程。 3、DNA克隆：是指将重组DNA分子导入到合适的受体细胞中，使其扩增和繁殖，以获得大量的相同的DNA分子，又称分子克隆或基因克隆。 4、目的基因：要分离和克隆的相应基因常称为目的基因。因目的基因片段需插入载体，导入宿主细胞内进行复制或表达，所以对宿主细胞DNA而言，又称它为外源性基因或外源性DNA。 5、基因载体：能够携带外源DNA进入受体细胞内进行复制或表达的DNA分子，被称为基因载体。

6、质粒：是独立于细菌染色体之外，能自主复制的共价闭合环状双链DNA。 二、简答题 1、答： （1）限制性核酸内切酶：识别并特异切割DNA碱基序列；（2）DNA polⅠ：催化缺口平移，制备高比度DNA探针；（3）Klenow片段：合成cDNA第二条链，补齐或标记双链DNA3′端；（4）TaqDNA聚合酶：DNA体外扩增(PCR)；（5）逆转录酶：催化合成cDNA；(6) T4DNA 聚合酶：聚合补平或标记DNA平末端或3′凹端等；（7）DNA连接酶：催化2条DNA链之间形成磷酸二酯键；（8）大肠杆菌DNA连接酶：应用于黏端DNA或切口间连接；（9）T4DNA连接酶：应用于黏性或平末端DNA的连接；（10）末端脱氧核苷酸转移酶：给载体或cDNA加上互补的同聚尾、加标记物；（11）碱性磷酸酶：防止载体自身连接、32P标记5′端；（12）T4多核苷酸激酶：5′端磷酸化、5′端标记放射性核素。 2、答： （1）分离制备目的基因――“分”；（2）切割目的基因和载体――“切”；（3）目的基因与载体的连接――“接”；（4）将重组DNA导入宿主细胞――“转”；（5）筛选并鉴定含重组DNA分子的受体细胞克隆――“筛”；（6）克隆基因在受体细胞内进行复制或表达――“表”。 3、答： （1）制备基因组文库；（2）构建cDNA文库；（3）PCR扩增目的基因；（4）人工合成DNA技术。 4、答： ⑴黏性末端连接：将靶基因片段和载体DNA经相同的限制酶分别切割，使它们两端产生相同的黏性末端。然后经黏性末端碱基配对，再经DNA连接酶作用，共价连接成新的重组DNA分子；⑵平头末端连接：将平末端的DNA分子在T4DNA连接酶催化下，使DNA分子的3′OH和5′P进行共价结合；⑶人工接头法：是指利用人工接头加在平端DNA 片段的两端，然后用相应限制酶切割人工接头以产生黏性末端，再与带相同黏性末端的载体相连；⑷同源多聚尾连接法：在末端脱氧核苷酸转移酶催化下，在线型载体分子的两端加上单一核苷酸如dG组成的多聚尾；而在目的DNA分子的两端加上dC尾，两者混合退火，然后经DNA聚合酶Ⅰ或Klenow填补裂口处缺失的核苷酸，再通过DNA连接酶修复成环状的双链DNA。

植物基因工程实验技术

植物基因工程实验技术
编者: 赵 燕
主审: 张学文
湖南农业大学植物科学实验教学中心
2007 年 4 月

前
言
基因工程是现代生物技术的核心, 也是现代分子生物学研究的重 要手段. 掌握基因工程技术对于生物技术专业及其它生物学相关专业 学生都很重要. 基因工程本身是由一系列分子生物学操作技术组成的系统性技 术体系,本实验指导侧重于 DNA 重组操作,将基因工程操作的常用 和核心技术组织起来, 以为我校生物技术本科生及有关专业研究生基 因工程实验提供简单而明确的指导. 为适应基因工程的飞速发展,一些生物技术公司匠心独运,开发 出专门的试剂盒,使一些复杂的实验操作简单化了.这对于实验者来 说自然是好事,但也使实验者动手胜于用脑.对于实验人员来说,一 定应知其然并知其所以然, 才会在实验中运用自己的知识予以创新性 的发展.期望本实验指导不成为实验中的教条.
编
者
2007 年 4 月
1

目
实验一 实验二 实验三 实验四 实验五 实验六 实验七 实验八 实验九 实验十 附录:
录
大肠杆菌的对照培养,单菌落的分离及菌种保存 ...............3 强碱法小量制备质粒 DNA.....................................................5 琼脂糖凝胶电泳......................................................................7 植物总 DNA 的提取,纯化和检测 ........................................9 DNA 的 PCR 扩增................................................................. 11 植物总 RNA 的分离 .............................................................15 RT-PCR..................................................................................17 体外重组分子的构建,筛选及检测.....................................21 植物表达载体的构建,筛选及检测.....................................22 植物遗传转化技术 ................................................................23 实验中常用的仪器与器皿 .....................................................24
2

2019秋季西南大学网教-[0886]《兽医生物制品学》

西南大学网络与继续教育学院 课程代码： 0886 学年学季：20192 单项选择题 1、下列属于基因工程疫苗的的是：（） .弱毒苗 .亚单位疫苗 .多肽疫苗 .灭活苗 2、 下列关于强菌（毒）种的叙述，不正确的是（） .可直接用于诊断制品、抗病血清、灭活疫苗、弱毒疫苗的制造。 .用作人工弱毒株的原始毒种 .用于微生物、免疫学及动物传染学等研究 .常从疾病流行地区的典型患病动物体内分离 3、用下列哪种成份制成的疫苗不属于亚单位疫苗。（） .荚膜 .鞭毛 . DNA或RNA .衣壳蛋白 .囊膜 4、下列不能用于增殖病毒的是( ) .动物 .禽胚 .细胞 .培养基 5、 下列哪项属于被动免疫制品（） .弱毒苗 .灭活苗

.基因工程苗 .高免血清 6、 下列哪一项不属于安全检验的内容。（） .检验外源性污染 .检查杀菌、灭菌和脱毒情况 .检查残余毒力或毒性物质 .检查抗原的热稳定性 .检查对胚胎的毒性 7、 根据新城疫病毒对鸡胚的平均致死时间，对1日龄雏鸡脑内接种致病指数和对6周龄的鸡静脉接种致病指.缓发型和速发型 .缓发型和中发型 .中发型和速发型 .缓发型、中发型、速发型均可 8、 下列关于类毒素的描述，不正确的是（）。 .接种动物后能产生自动免疫 .可用于制备抗毒素血清 .是细菌的内毒素灭活后的产物 .具有免疫原性 9、 下列不属于异源疫苗的是（） .猪瘟兔化弱毒兔体组织活疫苗（预防猪瘟） .麻疹疫苗（预防犬瘟热） .猪型布鲁氏菌弱毒苗（预防牛型布鲁氏菌病） .牛痘疫苗（预防天花） 10、 下列不属于被动免疫制剂的物质是( ) .抗猪瘟血清 .破伤风抗毒素血清 .鸡传染性法氏囊病卵黄抗体

农杆菌介导的植物转基因技术实验指导

农杆菌介导的植物转基因技术 一、实验目的 1 了解低温离心机、恒温振荡培养箱、超净工作台等仪器的使用。 2 学习真核生物的转基因技术及农杆菌介导的转化原理；掌握农杆菌介导转化植物的实验方法，了解转基因技术的操作流程。 二、实验原理 农杆菌是普遍存在于土壤中的一种革兰氏阴性细菌，它能在自然条件下趋化性地感染大多数双子叶植物的受伤部位，并诱导产生冠瘿瘤。农杆菌通过侵染植物伤口进入细胞后，可将 T-DNA插入到植物基因组中。因此，农杆菌是一种天然的植物遗传转化体系。人们将目的基因插入到经过改造的T-DNA区，借助农杆菌的感染实现外源基因向植物细胞的转移与整合，然后通过细胞和组织培养技术，再生出转基因植株。 实验一培养基配制 一、仪器和试剂 1、仪器：高压灭菌锅，超净工作台 2、药品：Beef extract （牛肉浸膏） 5g/L ，Yeast extract （酵母提取物） 1g/L ，Peptone （蛋白胨） 5g/L ，Sucrose （蔗糖） 5g/L ，MgSO4.7H2O 0.4g/100ml ，Agar （琼脂）1.5g/100ml，MS粉，有机溶液，肌醇，Fe盐，NAA（萘乙酸），6-BA （6-苄氨基腺嘌呤），卡那霉素（kan），利福平（rif ），链霉素（str ）。 二、实验方法 第一组配制YEB固体培养基 1、配制250mlYEB固体培养基：先称取1.25g Beef extract （牛肉浸膏）； 1.25g Peptone （蛋白胨）；0.25g Yeast extract （酵母提取物）；1.25g Sucrose

（蔗糖）;1g MgS04.7H2O琼脂粉3.75g ;将上述药品置于250ml三角瓶中，用量筒称取 200ml蒸馏水将其溶解混匀，然后再定容至250ml,用NaOH调pH=7.4。 2、灭菌：将盛有250ml 培养基的三角瓶封口，在三角瓶表面写清培养基名称，用高压灭菌锅进行灭菌。 3、抗生素的加入：高压灭菌后，待培养基温度降到50-60 C时（手可触摸）加入已经过滤好的抗生素（100用/ml kan+50⑷/ml Str+ 50旧/ml rif ）,以免温度过高导致抗生素失效。 4 、倒板：将抗生素与培养基混匀，每个平皿倒15ml 培养基，可以倒16个平皿，倒完后打开平皿盖，在紫外灯下照10min,等待培养基凝固，盖上平皿盖，封口备用。 第二组配制YEB液体培养基 1、配制500mlYEB液体培养基：先称取2.5g Beef extract （牛肉浸膏）;2.5g Peptone （蛋白胨）; 0.5g Yeast extract （酵母提取物）; 2.5g Sucrose （蔗糖）; 2g MgSO4.7H2O将上述药品置于500ml三角瓶中，用量筒称取450ml蒸馏水将其溶解混匀，然后再定容至500ml，用NaOH调pH=7.4。 2、灭菌：将盛有500ml 培养基的三角瓶封口，在三角瓶表面写清培养基名称，用高压灭菌锅进行灭菌。 3、抗生素的加入：高压灭菌后，待培养基温度降到50-60 C时（手可触摸）加入已经过滤好的抗生素（100用/ml kan+50⑷/ml Str+ 50旧/ml rif ），以免温度过高导致抗生素失效。 4 、分装：将培养基分别分装到试管和三角瓶中，每个试管中分装5ml，分 装12个试管。每个三角瓶中倒入35ml，共12个三角瓶。 5、分装好后，封口备用。 第三组配制MS液体培养基 1、配制500mlMS液体培养基：先在500ml三角瓶中加入400ml蒸馏水，称取2.15gMS 粉置于蒸馏水中，搅拌均匀；再向其中加入5ml 100倍Fe盐浓缩液；5ml100倍肌醇浓缩液；5ml有机溶液的混合液，然后混匀定容至500ml,用NaOH 调pH=5.8。

高中生物技术与生物工程基因工程和蛋白质工程第3节蛋白质工程学案3

第三节蛋白质工程 1．简述蛋白质工程。 2．蛋白质的分子设计。(难点) 3．蛋白质工程的应用。(重点) 1．蛋白质工程 (1)依据：蛋白质的精细结构和生物活性之间的关系。 (2)改造对象：利用生物技术手段对蛋白质的DNA编码序列或直接对蛋白质进行有目的的改造。 (3)产物：创造出自然界本不存在的、具有优良特性的蛋白质分子，也就是产生新的蛋白质。 (4)本质：改造控制该蛋白质合成的基因结构。 2．蛋白质的分子设计 (1)小范围改造 对已知结构的蛋白质进行少数氨基酸的替换。 (2)蛋白质拼接组装 对不同来源的蛋白质进行拼接组装。 (3)蛋白质从头设计 从氨基酸的排列顺序出发，设计制造出自然界不存在的全新蛋白质。 3．蛋白质工程的基础 蛋白质工程的基础是基因工程。所以蛋白质工程又叫第二代基因工程。 [合作探讨] 蛋白质分子的设计是一项复杂而艰巨的工程，其基本流程可以用下图表示：

探讨1：构建新的蛋白质模型是分子设计的关键环节，你认为构建蛋白质模型的依据是什么？ 提示：构建蛋白质模型的依据是控制这种蛋白质合成的基因以及蛋白质的空间结构。 探讨2：通过DNA合成形成的新基因怎样才能得到准确的表达？ 提示：通过基因工程技术，将新基因导入大肠杆菌等受体细胞中，新基因在受体细胞中指导合成新的蛋白质。 探讨3：有的学者认为，蛋白质工程本身也是研究蛋白质结构和功能的一种有力工具。你是怎么看待的？ 提示：这些学者认识恰当，蛋白质结构直接影响其功能活性，要想研究蛋白质结构与功能的关系，蛋白质工程就是有力工具，利用这种工具可以改变蛋白质的空间结构，探究功能的改变而做出相应的科学结论。 [思维升华] 1．蛋白质工程的概念 蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需求。 2．蛋白质工程的目标 是根据人们对蛋白质功能的特定需求，对蛋白质的结构进行分子设计。由于基因决定蛋白质，因此要对蛋白质的结构进行设计改造，最终还必须通过改造基因来完成。 3．蛋白质工程的基本途径 从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列(基因)。 1．下列关于蛋白质工程的基本流程中正确的是( ) ①蛋白质分子结构设计②DNA合成③预期蛋白质功能④根据氨基酸序列推出脱氧核苷酸序列 A．①→②→③→④B．④→②→①→③

微生物考研方向及学校

高校中微生物学的主要研究方向有：资源与应用微生物学 病原微生物学 微生物发酵与代谢工程 生物防治微生物学 环境微生物学 真菌学

微生物分子遗传与功能基因组学 海洋微生物学 1.资源与应用微生物学 微生物资源是地球上三大生物资源之一，微生物资源开发与利用具有重要的意义。许多高校已经把它作为一个独立的研究方向，并且也形成了各自的研究特色。 中科院微生物所，有微生物资源前期开发国家重点实验室，主要研究方向为微生物资源收集、微生物分类和功能评估、极端环境微生物。该所有中国科学院院士5名，拥有一支具有国际竞争力的研究队伍，仪器装备达到了国际先进水平。该所的微生物菌种保藏中心所保藏的菌种数量在国内首屈一指，真菌标本馆的标本数量则为亚洲之最。 云南大学，有教育部微生物资源研究开发重点实验室，主要研究领域有：放线菌生物学,微生物资源学,菌根生物学, 极端环境微生物学,其中放线菌方面研究处于全国先列，重点开展极端（重点是高温、高盐碱）环境或各种特殊环境(植物内生或海洋)下的放线菌资源收集、保存及分类学、系统学、生态学、生物地理学及其应用价值评估（活性筛选、代谢产物化学及酶学等）研究。 广西大学，有广西亚热带生物资源保护利用重点实验室，主要研究方向是，利用广西省丰富的微生物资源发掘、鉴定和克隆具有特殊用途微生物的功能基因，并对重要功能基因进行改造和利用；发现、分离和克隆农作物抗病虫功能基因、构建抗病虫作物新种质。 中国农业大学，有农业部农业微生物资源及其应用重点实验室，主要研究领域有微生物分类及系统发育、微生物生理及遗传学、发酵工程、药用及食用真菌、环境微生物学、分子病毒学和分子免疫学等，微生物学专业师资力量雄厚，有中国科学院院士李季伦教授等多名著名教授。 四川大学，微生物学为省级重点学科，拥有资源微生物及微生物生物技术四川省重点实验室，主要研究方向：资源微生物，天然产物，生态环境保护。 西北农林科技大学，拥有西北农林科技大学微生物研究中心，主要研究方向之一微生物资源多样性及利用研究，包括极端环境条件微生物的菌种资源、基因资源及多样性研究；根瘤菌为主的固氮微生物多样性及利用。 华南理工大学，主要研究华南地区丰富的微生物资源，包括微生物资源的采集和开发利用，进行微生物菌种筛选和改造，重点应用在工业、农业等领域的研究。 河北大学，有河北省微生物多样性研究与应用实验室。 黑龙江大学，有微生物资源挖掘与利用和微生物产品开发与制备方向的研究。 山西大学微生物资源与生态方面的研究等。

“基因工程与蛋白质工程”知识归纳及试题例析讲解学习

“基因工程与蛋白质工程”知识归纳及试题例析一、知识归纳 名称作用参与的生理过程应用 限制性核酸内切酶切割某种特定的脱氧核苷酸序列基因工程 DNA连接酶连接两个DNA片段基因工程 DNA聚合酶在脱氧核苷酸链上添加单个脱氧酸DNA复制 RNA聚合酶在核苷酸链上添加单个核糖核苷酸转录 解旋酶使碱基间氢键断裂DNA复制及转录 逆转录酶以RNA为模板合成DNA 逆转录及基因工程特别注意： （1）限制性核酸内切酶的来源：多数来自原核生物；作用特点：主要切割外源DNA，对自身的DNA不起作用从而达到保护自身的目的；作用结果：形成DNA片断末端。 （2）各种酶都具有专一性，特别是限制酶只能识别特定的脱氧核苷酸序列，并在特定的碱基之间切开。 2．基因工程的基本操作程序 （1）获取目的基因 ①基因文库：是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通过克 隆而储存，各个受体菌分别含有这种生物的不同基因。 ②基因组文库：基因文库中含有一种生物所有的基因就叫做基因组文库。 ③部分基因文库：含有一种生物的部分基因，就叫做部分基因文库，如cDNA文库。 比较项目PCR技术DNA复制 相 同 点 原理DNA双链复制（（碱基互补配对） 原料四种游离的脱氧核苷酸 条件模板、ATP、酶等 不 同 点 解旋方式DNA在高温下变性解旋解旋酶催化 场所体外复制主要在细胞核内 酶热稳定的DNA聚合酶（Taq酶）细胞内含有的DNA聚合酶 结果在短时间内形成大量的DNA片段形成整个DNA分子 （2）基因表达载体的构建（基因工程的核心） ①构建目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传给下一代，同时，使目 的基因能够表达和发挥作用。 ②一个基因表达载体的组成：目的基因、启动子、终止子、标记基因等。 ③构建方法

“基因工程与蛋白质工程”知识归纳及试题例析

“基因工程与蛋白质工程”知识归纳及试题例析 一、知识归纳 1．与DNA分子相关的酶 名称作用参与的生理过程应用限制性核酸内切 酶 切割某种特定的脱氧核苷酸序列基因工程DNA连接酶连接两个DNA片段基因工程 DNA聚合酶在脱氧核苷酸链上添加单个脱氧 酸 DNA复制 RNA聚合酶在核苷酸链上添加单个核糖核苷 酸 转录 解旋酶使碱基间氢键断裂DNA复制及转录 逆转录酶以RNA为模板合成DNA逆转录及基因工程 特别注意： （1）限制性核酸内切酶的来源：多数来自原核生物；作用特点：主要切割外源DNA，对自身的DNA不起作用从而达到保护自身的目的；作用结果：形成DNA片断末端。 （2）各种酶都具有专一性，特别是限制酶只能识别特定的脱氧核苷酸序列，并在特定的碱基之间切开。 2．基因工程的基本操作程序 （1）获取目的基因 ①基因文库：是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通过 克隆而储存，各个受体菌分别含有这种生物的不同基因。 ②基因组文库：基因文库中含有一种生物所有的基因就叫做基因组文库。 ③部分基因文库：含有一种生物的部分基因，就叫做部分基因文库，如cDNA文库。 PCR技术与DNA复制的比较 比较项目PCR技术DNA复制 相 同 点 原理DNA双链复制（（碱基互补配对） 原料四种游离的脱氧核苷酸 条件模板、ATP、酶等 不 同 解旋方式DNA在高温下变性解旋解旋酶催化 场所体外复制主要在细胞核内

点 酶 热稳定的DNA聚合酶（Taq 酶） 细胞内含有的DNA聚合酶结果 在短时间内形成大量的DNA 片段 形成整个DNA分子 （2）基因表达载体的构建（基因工程的核心） ①构建目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传给下一代，同时，使目 的基因能够表达和发挥作用。 ②一个基因表达载体的组成：目的基因、启动子、终止子、标记基因等。 ③构建方法 生物 种类 植物细胞动物细胞微生物细胞常用 方法 农杆菌转化法显微注射技术Ca2+处理法受体 细胞 体细胞受精卵原核细胞 转化 过程 将目的基因插入Ti质粒 的TDNA上→农杆菌→导 入植物细胞→整合到受体细 胞的DNA→表达 将含有目的基因的表达 载体提纯→取卵（受精卵） →显微注射→受精卵发育→ 获得具有新性状的动物 Ca2+处理细胞→感受态 细胞→重组表达载体与感受 态细胞混合→感受态细胞吸 收DNA分子特别注意：受体细胞中常用植物受精卵或体细胞（经组织培养）、动物受精卵（一般不用体细胞）、微生物──大肠杆菌、酵母菌等，但要合成糖蛋白、有生物活性的胰岛素则必 需用真核生物酵母菌──需内质网、高尔基体的加工、分泌。一般不用支原体，原因是它营 寄生生活；一定不能用哺乳动物成熟红细胞，原因是它无细胞核和众多的细胞器，不能合成 蛋白质。

西南大学生物药学作业题

1.改造鼠源性单克隆抗体的首要目的是 C. 降低免疫源性 2.能用于防治血栓的酶类药物有（）D. 尿激酶 3.以下可用于菌种纯化的方法有（）B. 平板划线 4.下列属于多肽激素类生物药物的是（）D. 降钙素 5.由于目的蛋白质和杂蛋白分子量差别较大，拟根据分子量大小分离纯化并获得目的蛋白质，可采用（）C. 凝胶过滤 6. 获得目的基因最常用的方法是：B. PCR 技术 7.促红细胞生长素（EPO）基因能在大肠杆菌中表达，但却不能用大肠杆菌的基因工程菌生产人的促红细胞生长素，这是因为：（） D. 大肠杆菌不能使人的促红细胞生长素糖基化 8.以下能用重组DNA技术生产的药物为（） B. 生长素 9.以大肠杆菌为目的基因的表达体系，下列正确的是：（） C. 容易培养，产物提纯简单 10.外源基因在动物细胞与大肠杆菌中表达产物的主要区别是（）A. 糖基化 11.筛选杂交瘤细胞（脾-瘤融合细胞）选用的培养基是：（） B. HAT 12.鼠源性单克隆抗体改造后得到小分子抗体，常用的是（） B. 单链抗体 13.能够实现微生物菌种定向改造的方法是（）D. 基因工程 14.目前分离的1000多种抗生素，约2/3产自（）B. 放线菌 15.基因表达最常用的宿主菌是：（）B. 大肠杆菌 16.分离纯化早期，由于提取液中成分复杂，目的物浓度稀，因而易采用（）A. 分离量大分辨率低的方法 17.能够用沙土管保存的菌种是（）C. 青霉菌 18.人类第一个基因工程药物是：（）A. 人胰岛素 19.外源基因的高效表达会影响宿主细胞正常的生长代谢。A.√ 20.抗体中结合抗原的部位分布在恒定区B.× 21.质粒不具有自主复制能力。B.× 22.单克隆抗体就是单链抗体B.× 23.单克隆抗体只识别一种表位(抗原决定簇)的高纯度抗体，一般来自单个Ｂ淋巴细胞的克隆或一个杂交瘤细胞的克隆。A.√ 24.PCR是聚合酶链式反应法的缩写A.√ 25.生物药物指包括生物制品在内的生物体的初级和次极代谢产物或生物体的某一组成部分，甚至整个生物体用作诊断和治疗疾病的医药品。A.√ 26.细胞因子：由细胞分泌的能调节生物有机体生理功能，参与细胞的增殖、分化和凋亡的小分子多肽物质 27.生物药物：利用生物体、生物组织或其成分，综合应用生物学、生物化学、微生物学、免疫学、物理化学、生物技术和现代药学的原理和方法，进行加工、制造而成的一大类用于预防、治疗和诊断疾病的制品

植物基因工程的重要意义

植物基因工程的重要意义 关键词：植物基因工程技术，转基因 正文： 作为21世纪科技的重要发展项目，基因工程技术在植物方面应用的意义主要体现在以下五个方面。 1．植物基因工程技术可以实现超远缘育种,克服不亲和障碍 我们知道，在作物育种中最早应用的是植物组织培养技术，这种技术已在花卉、药材、森林和农作物育苗得到广泛的应用，我国已在甘蔗、人参和马铃薯等方面收到显著经济效益。此外，还可从培养细胞或再生植株选择所需要的突变体。如Shepard(1983)从马铃薯培养物中选出一种能抗腹疫病(Phytophthorainfectans)的抗性植株以及利用培养细胞生产诸如喜树碱等化合物。但以上方法只是同类植株的基因改变。此外人们还对植物原生质体融合进行了研究。但是植物细胞融合后性状的表达，取决于它在以后有丝分裂时染色体是否发生交换或丢失情况。[1]但到目前为止，由融合的细胞而能培养成植株者容寥寥无几，这可以说是克服远缘杂交不亲和障碍的最早例子。如果说细胞融合可以克服种属之间不亲和性，而基因重组则可在更大范围内进行了。动物基因如萤火虫的发光蛋白基因,寒带鱼的抗冻蛋白基因,蛇、蝎的毒液基因等也已转移给作物,分别获得能发光的转基因烟草,抗寒的转基因甜菜、转基因番茄和抗虫的转基因棉花等。[2]由此可见，外源基因导入植物细胞后引发的改变是巨大的。 2．植物基因工程技术可以增强作物改良力度,促进品种更新换代 作物改良基本有两方面，其中提高作物品种的光合与养分效率、病害与虫害抗性正在成为植物基因工程的研究重点,促使作物品种适应低温、干旱、雨涝、土壤瘠薄和盐碱以及温室效应等新旧灾害从而提高作物产量，也已成为基因工程育种的主要内容。 农业生产中，增加粮食产量无非依靠两种途径:一是提高作物品种的生产能力;二是减轻环境因素对作物生长的不利影响。据报道，全世界每年因虫害、病害、草害以及寒冷、干旱、盐碱等灾害对粮食生产所造成的损失令人惊叹：全球每年因虫害与病害所造成的作物减产达30%以上，因杂草所损失的粮食至少在10%以上，再加上低温、干旱和盐碱等各种因素，全世界每年至少要损失粮食产量的一半以上。[3～5] 同时，为了防治病虫害及杂草等，还要施用大量的化学农药，这不仅消耗大量的能源，更严重的是对生态环境造成了极大的甚至是不可逆的破坏。为了摆脱上述困境，从20世纪80年代起，人们开始研究和利用转基因抗性植物来预防病虫害和杂草等，并收到了良好的效果。与传统作物育种技术相比，利用基因工程技术进行遗传育种有其自身的优势，一方面由于它可以将特定的抗性基因定向转移，因而成功率较高，可大大提高选择效率，在很大程度上避免了传统育种工作的盲目性；另一方面是其基因来源打破了种属的界限，除了植物基因以外，动物和微生物的抗性基因都可以作为外源基因转人植物基因组中，并获得表达。[6] 3．植物基因工程技术可以拓宽应用研究,扩大生产领域 随着转基因植物技术日益成熟,利用植物的生物反应器作用,进行贵重药品、人畜疫苗和精细化工等的生产,因具有成本低,竞争力强的吸引力,正在成为高技术及其产业化的新兴热门领域。现已成功地将干扰素、胰岛素、多肽抗体、人血清白蛋白等基因转给植物进行这些药物的生产。美国现已得到多肽抗体转基因烟草,美国还在通过转基因植物研制麻疹、乙肝、艾滋病等疫苗,甚至成功地获得了口服植物疫苗。现国际上正在出现研制营养药物的新思路。此外,现还大量进行用于塑料、染料、涂料、洗涤、香料、润滑剂等的转基因植物研究。据

基因工程与蛋白质工程知识归纳及试题例析

. 知识归纳及试题例析”“基因工程与蛋白质工程一、知识归纳分子相关的酶1．与DNA作用参与的生理过程应用名称基因工程限制性核酸内切酶切割某种特定的脱氧核苷酸序列 基因工程DNA连接酶DNA片段连接两个DNA复制在脱氧核苷酸链上添加单个脱氧酸DNA聚合酶转录RNA聚合酶在核苷酸链上添加单个核糖核苷酸 DNA 解旋酶复制及转录使碱基间氢键断裂 逆转录及基因工程逆转录酶以RNA为模板合成DNA 特别注意：，DNA（1）限制性核酸内切酶的来源：多数来自原核生物；作用特点：主要切割外源不起作用从而达到保护自身的目的；作用结果：形成DNA片断末端。对自身的DNA）各种酶都具有专一性，特别是限制酶只能识别特定的脱氧核苷酸序列，并在特定（2 的碱基之间切开。．基因工程的基本操作程序2 （1）获取目的基因 ①基因文库：是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通过克隆而储存，各个受体菌分别含有这种生物的不同基因。 ②基因组文库：基因文库中含有一种生物所有的基因就叫做基因组文库。 ③部分基因文库：含有一种生物的部分基因，就叫做部分基因文库，如cDNA文库。 PCR技术与DNA复制的比较 比较项目PCR技术DNA复制 原理DNA双链复制（（碱基互补配对）相原料同四种游离的脱氧核苷酸 点条件模板、ATP、酶等 解旋方式解旋酶催化DNA在高温下变性解旋不主要在细胞核内场所体外复制同热稳定的DNA聚合酶（Taq酶）细胞内含有的酶DNA聚合酶点在短时间内形成大量的DNA片段形成整个DNA分子结果 （2）基因表达载体的构建（基因工程的核心） ①构建目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传给下一代，同时，使目的基因能够表达和发挥作用。 ②一个基因表达载体的组成：目的基因、启动子、终止子、标记基因等。 ③构建方法 资料Word .

高中生物选修3基因工程的应用和蛋白质工程知识点

高中生物选修3基因工程的应用和蛋白质工程知识点 1.基因工程培育转基因生物的优点： （1）打破了常规育种难以突破的物种之间的界限（生殖隔离） （2）定向改变了生物的遗传性状。 2.基因工程的应用： （1）用于提高动植物生长速度。 （2）用于改善畜产品的品质。 （3）用转基因动物生产药物。 （4）用转基因动物作器官移植的供体。 3.膀胱生物反应器：将外源基因导入到受精卵膀胱上皮细胞进行表达。优点： 雌雄个体都能生产。 4.乳腺生物反应器或乳房生物反应器缺点：只有雌性个体才能生产药物。 5.干扰素：干扰素是动物或人体细胞受到病毒侵染后产生的一种糖蛋白，干扰 素几乎能够抵抗所有病毒引起的感染。 6.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。 7.基因治疗不能替代原有基因，它替代的是缺陷基因的功能。 8.大肠杆菌是原核生物，生产出来的干扰素没有活性，原核细胞内没有内质网 和高尔基体，只有核糖体，只能合成相应的蛋白质，无法添加糖基，要使干扰素具有活性，还必须经过人工处理，加上糖基。 9.基因诊断：也称DNA诊断或基因探针技术，即在DNA水平分析检测某一基 因，从而对特定的疾病进行诊断。 10.基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质。 11.蛋白质工程的目标：根据人们对蛋白质的特定需求，对蛋白质进行分子设计。 12.天然蛋白质的合成过程：按照中心法则进行的，基因→表达（转录和翻译） →形成氨基酸序列的多肽链→形成具有高级结构的蛋白质→行使生物功能。 13.蛋白质工程合成蛋白质的过程：从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋白 质结构→推测应有的氨基酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列。 14.蛋白质工程中进行基因操作的原因： （1）改造过的蛋白质可以遗传。 （2）对基因的改造比对蛋白质直接改造容易操作，难度少的多。 15.蛋白质工程：蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关 系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有的蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需求。原理是改造基因，实质是对编码蛋白质的基因进行改造。

基因工程与蛋白质工程试题

基因工程与蛋白质工程 1.利用基因工程可以获得转基因牛，从而改良奶牛的某些性状。 基因工程的四个基本操作步骤是_______________________________、基因表达载体的构建、__________________________和_______________________________。若要获得的转基因牛分泌的乳汁中含有人干扰素，则所构建的基因表达载体必须包括：人干扰素基因及其启动子、_________________、_________________等。将该基因表达载体导入受体细胞所采用的方法是_________________，为获得能大量产生人干扰素的转基因牛，该基因表达载体应导入的受体细胞是_________________（受精卵、乳腺细胞）。 2．下图为利用生物技术获得生物新品种的过程，据图回答： (1)在基因工程中，A表示_________________，如果直接从苏云金杆菌中获得抗虫基因，①过程使用的酶区别于其他酶的特点是______________________________________________________________________ _______________，B表示_________________。 B→D的过程中，若使用的棉花受体细胞为体细胞，⑤表示的生物技术是要确定目的基因(抗虫基因)导入受体细胞后，是否能稳定遗传并表达，需进行检测和鉴定工作，请写出在个体水平上的鉴定过程______________________________________________________________________ _____________________________________________________________________。 3.农业科技工作者在烟草中找到了一抗病基因，现拟采用基因工程技术将该基因转入棉花，培育抗病棉花品系。请回答下列问题： （1）要获得该抗病基因，采用_________________、_________________ 等方法。为了能把该抗病基因转入棉花细胞中，常用的载体是_________________ 。 （2）假如载体切割后，得到的分子末端序列为： 请写出能与该载体连接的抗病基因分子末端是 _________________。 （3）再将连接得到的DNA分子导入农杆菌，然后用该农杆菌去_______棉花细胞，从培养出的植株中____________出抗病的棉花。 （4）该抗病基因在棉花细胞中表达的产物是（） A.淀粉 B.脂类 C.蛋白质 D.核酸 （5）转基因棉花获得的_________________是由该表达产物来体现的。 4．目的基因的分离是基因工程研究中的主要方面和操作关键。下面甲、乙图表示

基因工程技术是把双刃剑

《生命科学奥秘》论文 题目基因工程技术是把双刃剑 学院计算机与信息科学学院 专业自动化（控制方向） 年级2008 级 学号222008321042019 姓名杨雷 指导教师刘文明 成绩 2009年5月24日

基因工程技术是把双刃剑 杨雷 西南大学计算机与信息科学学院，重庆 400715 摘要： 基因工程技术，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。 生物学家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，组成分为DNA。DNA含有四种碱基（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。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；人类基因组计划；环境破坏；生物技术；利弊 【正文】 观点：辨证的看待基因工程的利与弊

五种常用的植物转基因技术

五种常用的植物转基因技术 杂粮作物2010 . 30(3):186～189RainFedCrops''…… 文章编号:1003—4803(2010)03—0186—04 五种常用的植物转基因技术 汪由,吴禹,王岩,李兆渡,王光霞 (1.辽宁省农业科学院创新中心,辽宁沈阳110161;2.沈阳市东陵区白塔街道办事处,辽宁沈阳110167) 摘要:从原理,基本步骤和优缺点等几个方面对农杆茵介导法,基因枪法,超声波介导法,子房注射法和花粉管 通道法等5种常用的植物转基因技术进行了简要介绍. 关键词:农杆菌介导法;基因枪法;超声波介导法;子房注射法;花粉管通道法;原理;基本步骤;优缺点 中图分类号:$336文献标识码:B 植物转基因技术是通过各种物理的,化学的和生物的 方法将从动物,植物及微生物中分离的目的基因整合到植 物基因组中,使之正确表达和稳定遗传并且赋予受体植物 预期性状的一种生物技术方法.1983年,首例抗病毒转 基因烟草的成功培育标志着人类开始尝试利用转基因技 术改良农作物.目前,植物转基因技术已在作物改良和育 种领域发挥了重要作用.通过植物转基因技术,一些来自 于动物,植物及微生物的有益基因如抗病/虫基因,抗非生 物胁迫性状基因及特殊蛋白基因已被转化到农作物中以 改良现有的农作物和培育新的农作物品种.以DNA重组 技术为基础的植物转基因技术极大地扩展了基因信息的 来源,打破了远缘物种间自身保持遗传稳定性的屏障.植

物转基因技术已应用到玉米,水稻,小麦,大豆和棉花等许多农作物.同时,该技术也正在被尝试用于茄子和草莓等其它的作物中"J.目前,根据转基因植物的受体类型, 植物转基因方法可以分为3大类:以外植体为受体的基因转化方法,如农杆菌介导法,基因枪法和超声波介导法;以原生质体为受体的基因转化方法,如聚乙二醇法,电击法, 脂质体法及磷酸钙?DNA共沉淀法;以种质系统为受体的基因转化方法,如子房注射法和花粉管通道法j.由于以 原生质体为受体的基因转化方法有原生质体培养难度大, 培养过程繁杂,培养工作量大且培养技术不易掌握;原生质体再生植株的遗传稳定性差,再生频率低并且再生周期长;相关的转化方法的转化率低,效果不理想等缺点,所以该类基因转化方法未被作为植物转基因的常规方法广泛使用.本文将对农杆菌介导法,基因枪法,超声波介导 法,子房注射法和花粉管通道法的原理,基本步骤和优缺点作以简要介绍. 1以外植体为受体的基因转化方法 1.1农杆菌介导法 农杆菌介导法是最早应用,最实用有效并且具有最多 成功实例的一种植物转基因方法J.农杆菌是一类普遍 存在于土壤中的革兰氏阴性细菌.目前,用于植物转基 因介导的农杆菌是根癌农杆菌和发根农杆菌.某些根癌 农杆菌和发根农杆菌分别含有大小为200—800bp的结构和功能相似的质粒和Ri质粒J.Ti质粒和Ri质粒含 有3个功能区:参与农杆菌侵染植物过程的vir区,参与农杆菌基因整合到宿主植物基因组过程的T-DNA区,在农杆菌中启动质粒复制的orj区.在vir区上的vir操纵子群作用下,rrj质粒和Ri质粒能将自身的T-DNA转入宿主植物细胞内,而后将T—DNA整合到植物基因组中J.T-

常用的植物转基因技术

五种常用的植物转基因技术 植物转基因技术是通过各种物理的、化学的和生物的方法将从动物、植物及微生物中分离的目的基因整合到植物基因组中，使之正确表达和稳定遗传并且赋予受体植物预期性状的一种生物技术方法。1983年，首例抗病毒转基因烟草的成功培育标志着人类开始尝试利用转基因技术改良农作物。目前，植物转基因技术已在作物改良和育种领域发挥了重要作用。通过植物转基因技术，一些来自于动物、植物及微生物的有益基因如抗病／虫基因、抗非生物胁迫性状基因及特殊蛋白基因已被转化到农作物中以改良现有的农作物和培育新的农作物品种。以DNA重组技术为基础的植物转基因技术极大地扩展了基因信息的来源，打破了远缘物种间自身保持遗传稳定性的屏障。植物转基因技术已应用到玉米、水稻、小麦、大豆和棉花等许多农作物。同时，该技术也正在被尝试用于茄子和草莓等其它的作物中‘1’纠。目前，根据转基因植物的受体类型，植物转基因方法可以分为3大类：以外植体为受体的基因转化方法，如农杆菌介导法、基因枪法和超声波介导法；以原生质体为受体的基因转化方法，如聚乙二醇法、电击法、脂质体法及磷酸钙-DNA共沉淀法；以种质系统为受体的基因转化方法，如子房注射法和花粉管通道法。由于以原生质体为受体的基因转化方法有原生质体培养难度大，培养过程繁杂，培养工作量大且培养技术不易掌握；原生质体再生植株的遗传稳定性差、再生频率低并且再生周期长；相关的转化方法的转化率低、效果不理想等缺点，所以该类基因转化方法未被作为植物转基因的常规方法广泛使用。本文将对农杆菌介导法、基因枪法、超声波介导法、子房注射法和花粉管通道法的原理、基本步骤和优缺点作以简要介绍。 1以外植体为受体的基因转化方法 1.1农杆菌介导法 农杆菌介导法是最早应用、最实用有效并且具有最多成功实例的一种植物转基因方法。农杆菌是一类普遍存在于土壤中的革兰氏阴性细菌。目前，用于植物转基因介导的农杆菌是根癌农杆菌和发根农杆菌。某些根癌农杆菌和发根农杆菌分别含有大小为200 -800bp的结构和功能相似的Ti质粒和Ri质粒。Ti质粒和Ri质粒含有3个功能区：参与农杆菌侵染植物过程的vir区、参与农杆菌基因整合到宿主植物基因组过程的T-DNA区、在农杆菌中启动质粒复制的ori区。在vir区上的vir操纵子群作用下，Ti 质粒和Ri质粒能将自身的T-DNA转入宿主植物细胞内，而后将T-DNA整合到植物基因组中。T— DNA 是质粒上一段10—30kb的序列，它的两端各有一段高度保守的25bp的同向重叠序列。由于T-DNA 转化无序列特异性，因此可用任何基因片段代替原来的T-DNA基因片段进行。 农杆菌介导法的原理是：在农杆菌基因ehvA，chvB， pscA，and att家族所编码的蛋白和植物伤口产生的酚类物质和糖类物质的共同作用下，农杆菌识别并附着在宿主细胞壁上。virD4和virB基因编码蛋白组成的type IV分泌系统将单链VirD2-T-DNA复合体运送到宿主细胞内。此外，VirE3、VirE2和VirF蛋白也通过该系统进入宿主细胞质中。在宿主细胞质中，VirE2蛋白与VirD2-T-DNA复合体结合。在VirD2核定位信号、某些农杆菌蛋白和宿主细胞蛋白的共同作用下，VirD2-T-DNA复合体进入细胞核。在VirD2、VirE2、某些宿主细胞核蛋白如AtKu80和DNA连接酶的作用下，T-DNA被整合到宿主基因组中，但具体过程不详。 农杆菌介导法的基本步骤是：(1)诱导目标植物外植体；(2)构建含有目的基因的质粒；(3)质粒导人合适的农杆菌菌株中及该菌株的活化过程；(4)植物愈伤组织的微伤口处理及农杆菌侵染；(5)共培养及脱菌处理；(6)愈伤组织筛选、分化与植株再生；(7)再生植株及其后代的外源基因及其表达产物的分子检测；(7)转基因T1代的目标性状鉴定。 农杆菌介导法具有操作简单、转化效率较高、重复性好、单拷贝整合、基因沉默现象少、转育周期