分子生物学与基因工程主要知识点

分子生物学与基因工程复习重点

第一讲绪论

1、分子生物学与基因工程的含义

从狭义上讲，分子生物学主要是研究生物体主要遗传物质-基因或DNA的结构及其复制、转录、表达和调节控制等过程的科学。

基因工程是一项将生物的某个基因通过载体运送到另一种生物的活体细胞中，并使之无性繁殖和行使正常功能，从而创造生物新品种或新物种的遗传学技术。

2、分子生物学与基因工程的发展简史，特别是里程碑事件，要求掌握其必要的理由

上个世纪50年代，Watson和Crick提出了的DNA双螺旋模型；

60年代，法国科学家Jacob和Monod提出了的乳糖操纵子模型；

70年代，Berg首先发现了DNA连接酶，并构建了世界上第一个重组DNA分子；

80年代，Mullis发明了聚合酶链式反应（Polymerase Chain Reaction，PCR）技术；

90年代，开展了“人类基因组计划”和模式生物的基因组测序，分子生物学进入“基因组时代”；

目前，分子生物学进入了“后基因组时代”或“蛋白质组时代”。

3、分子生物学与基因工程的专业地位与作用：从专业基础课角度阐述对专业课程的支

撑作用

第二讲核酸概述

1、核酸的化学组成（图画说明）

2、核酸的种类与特点：DNA和RNA的区别

（1）DNA含的糖分子是脱氧核糖，RNA含的是核糖；

（2）DNA含有的碱基是腺嘌呤（A）、胞嘧啶（C）、鸟嘌呤（G）和胸腺嘧啶（T），RNA含有的碱基前3个与DNA完全相同，只有最后一个胸腺嘧啶被尿嘧啶（U）所代替；

（3）DNA通常是双链，而RNA主要为单链；

（4）DNA的分子链一般较长，而RNA分子链较短。

3、DNA作为遗传物质的直接和间接证据；

间接：

（1）一种生物不同组织的细胞，不论年龄大小，功能如何，它的DNA含量是恒定的，而生殖细胞精子的DNA含量则刚好是体细胞的一半。多倍体生物细胞的DNA含量是

按其染色体倍数性的增加而递增的，但细胞核里的蛋白质并没有相似的分布规律。（2）DNA在代谢上较稳定。

（3）DNA是所有生物的染色体所共有的，而某些生物的染色体上则没有蛋白质。

（4）DNA通常只存在于细胞核染色体上，但某些能自体复制的细胞器，如线粒体、

叶绿体有其自己的DNA。

（5）在各类生物中能引起DNA结构改变的化学物质都可引起基因突变。

直接：肺炎链球菌试验、噬菌体侵染实验

4、DNA的变性与复性：两者的含义与特点及应用

变性：它是指当双螺旋DNA加热至生理温度以上（接近100oC）时，它就失去生理活性。这时DNA双股链间的氢键断裂，最后双股链完全分开并成为无规则线团的过程。简而言之，就是DNA从双链变成单链的过程。增色效应：它是指在DNA的变性过程中，它在260 nm的吸收值先是缓慢上升，到达某一温度后即骤然上升的效应。

复性：它是指热变性的DNA如缓慢冷却，已分开的互补链又可能重新缔合成双螺旋的过程。复性的速度与DNA的浓度有关，因为两互补序列间的配对决定于它们碰撞频率。

DNA复性的应用-分子杂交：由DNA复性研究发展成的一种实验技术是分子杂交技术。杂交可发生在DNA和DNA或DNA与RNA间。

5、Tm的含义与影响因素

Tm的含义：是指吸收值增加的中点。

影响因素：

1）DNA序列中G + C的含量或比例含量越高，Tm值也越大（决定性因素）；2）溶液的离子强度

3）核酸分子的长度有关：核酸分子越长，Tm值越大

4）某些化学物质（5）溶液pH值

6、DNA的一级结构的含义与特点，包括化学本质

7、DNA双螺旋模型的发现过程、基本内容与生物学意义

（1）两条多核苷酸链以右手螺旋的形式彼此以一定的空间距离，平行地环绕于同一轴上；（2）两条多核苷酸链走向为反向平行，即一条链磷酸二酯键为5’－3’方向，而另一条为3’一5’方向，二者刚好相反；

（3）每条长链的内侧是扁平的盘状碱基，碱基一方面与脱氧核糖相联系，另一方面通过氢键与它互补的碱基相联系。互补碱基对A与T之间形成两对氢键，而C与G之间形成三对氢键。上下碱基对之间的距离为0.34nm；

（4）每个螺旋为3.4nm长，刚好含有10个碱基对，其直径约为2nm；

（5）在双螺旋分子的表面大沟和小沟交替出现。

生物学意义：双螺旋模型的意义，不仅意味着探明了DNA分子的结构，更重要的是它还提示了DNA的复制机制：由于腺膘呤(A)总是与胸腺嘧啶(T)配对、鸟膘呤(G)总是与胞嘧啶(C)配对，这说明两条链的碱基顺序是彼此互补的，只要确定了其中一条链的碱基顺序，另一条链的碱基顺序也就确定了。因此，只需以其中的一条链为模版，即可合成复制出另一条链。

第一次提出了遗传信息的贮存方式以及DNA的复制机理,揭开了生物学研究的序幕,为分子遗传学的研究奠定了基础。

3、DNA精细结构的含义与重要参数

（1）依赖于序列的B-DNA构象变化；

（2）连续AT序列的构象；

（3）含错配碱基对的B-DNA；

（4）DNA的局部构象与DNA结合蛋白

4、DNA超螺旋结构的形成与鉴定

超螺旋DNA可采取两种拓扑学上相当的形式。一种相当于双螺旋绕圆柱体旋转；另一种相当于双螺旋相互盘绕。超螺旋的这两种形式可以相互转变。天然的DNA都呈负超

螺旋，但在体外可得正超螺旋

5、DNA不寻常结构有哪些，有何作用？

交替的嘧啶、嘌呤重复序列倾向形成Z-DNA

反向重复序列倾向形成十字形结构

构成镜像重复的同型嘧啶-同型嘌呤序列可能形成三链结构：在形成三链DNA过程中游离出来的多聚嘌呤链则保持单链状态。故三链DNA对S1核酸酶的作用敏感。由于三链DNA含有镜像重复，故可形成两种异构体：一是多聚嘌呤链的5’部分成单链；另一是3’部分成单链。

富含G的序列可能形成四链结构：端粒DNA的序列具有一定的取向特征。在每一染色体末端，富含G的一股链由5’向3’-末端延伸，并突出于互补的富含C一股链12～16核苷酸（下图）。染色体的末端与特定的蛋白质形成复合物。

第三讲染色体与基因组的结构

1、真核生物染色体的结构，包括基本单元的化学组成

染色体是由染色质（chromatin）构成的，染色质是由DNA、RNA和蛋白质形成的复合体。染色体是动态的物体，其外观随细胞周期的不同阶段发生明显的改变。仅当细胞分裂时，每个染色体才呈现出凝聚型。

（1）组蛋白：组蛋白在翻译后是受到修饰的，其中包括特异精、组、赖、丝和苏氨酸残基的甲基化、乙酰基化和磷酸化

（2）核小体

（3）30 nm 纤丝

（4）辐射的环

2、真核生物基因组的C值与特点

在真核生物中，每种生物的单倍体基因组的DNA总量是恒定的，称之为C值。（名词解释）

特点：

3、基因组中DNA的大小、形状与序列组织：包括卫星DNA和微卫星DNA的含义

DNA一般为长而无分支的双股线性分子，但有些为环型，也有少数为单股环型。不同的DNA大小相差悬殊。例如，SV40含 5.1 kb，而南美肺鱼的基因组含102 000 000

kb。虽然一般而言，复杂的有机体需要更多的DNA，但不存在严格的对应关系。

真核生物DNA碱基组成上的异质性主要由于存在着以下3类DNA序列：①高度重复序列；②中度重复序列；③单一序列。

卫星：有些高度重复DNA序列的碱基组成和浮力密度与主体DNA不同，在氯化铯密度梯度离心时，可形成相对独立于主DNA带的卫星带。这些卫星带称为卫星DNA。

微卫星DNA：微卫星DNA是由更简单的重复单位组成的小序列，分散于基因组中，大多数重复单位是二核苷酸，也有少量三或四核苷酸的重复单位。

4、真核生物的基因组特点（与原核生物比较）

真核生物基因组与原核生物的相比，主要有以下几方面的差异（特点）：

（1）分布部位

（2）基因特性

（3）遗传信息的传递过程

（4）自身的复制过程

第四讲蛋白质的结构与功能

1、蛋白质的含义

蛋白质一词最早来自希腊语“proteios”，其含义为“第一重要的”。

现代科学研究表明，蛋白质是由20种左右的 -氨基酸通过肽键相互连接而成的一类具有特定的空间构象和生物学功能的高分子有机化合物。

1、二十种氨基酸的英文简称，要求掌握一个字母的含义

1、蛋白质一级结构的含义

它是指蛋白质多肽链中氨基酸残基的排列顺序，也是蛋白质最基本的结构。它是由基因

上遗传密码的排列顺序所决定的。各种氨基酸按遗传密码的顺序，通过肽键连接起来，成

为多肽链，故肽键是蛋白质结构中的主键。

2、蛋白质二级结构的类型，包括阿尔法结构与DNA双螺旋的异同点

α-螺旋、β-折迭、β-转角、无规则卷曲（填空题）

（1）多个肽键平面通过α-碳原子旋转，相互之间紧密盘曲成稳固的右手螺旋；

（2）主链呈螺旋上升，每3.6个氨基酸残基上升一圈，相当于0.54nm，这与X衍射

图符合；

（3）相邻两圈螺旋之间借肽键中C＝O和硫氢基形成许多链内氢健，即每一个氨基

酸残基中的NH和前面相隔三个残基的C＝O之间形成氢键，这是稳定α-螺旋的主要键；

（4）肽链中氨基酸侧链R分布在螺旋外侧，其形状、大小及电荷影响α-螺旋的形成。酸性或碱性氨基酸集中的区域，由于同电荷相斥，不利于α-螺旋形成；较大的R(如苯丙

氨酸、色氨酸、异亮氨酸)集中的区域，也妨碍α-螺旋形成；脯氨酸因其α-碳原子位于五元环上，不易扭转，加之它是亚氨基酸，不易形成氢键，故不易形成上述α-螺旋；甘氨

酸的R基为H，空间占位很小，也会影响该处螺旋的稳定。

1、蛋白质结构与功能的关系

（1）蛋白质一级结构与功能的关系：蛋白质一级结构是空间结构的基础，特定的空

间构象主要是由蛋白质分子中肽链和侧链R基团形成的次级键来维持，在生物体内，蛋白

质的多肽链一旦被合成后，即可根据一级结构的特点自然折叠和盘曲，形成一定的空间构象。

（2）蛋白质空间构象与功能活性的关系：蛋白质多种多样的功能与各种蛋白质特定

的空间构象密切相关，蛋白质的空间构象是其功能活性的基础，构象发生变化，其功能活

性也随之改变。蛋白质变性时，由于其空间构象被破坏，故引起功能活性丧失，变性蛋白

质在复性后，构象复原，活性即能恢复。

血红蛋白是红细胞中所含有的一种结合蛋白质，它的蛋白质部分称为珠蛋白，非蛋白

质部分(辅基)称为血红素（x）

第五讲DNA复制

1、一些基本概念：复制子、复制单元、复制起始点、半保留复制、半不连续复制、前导链、随后链、冈崎片段。

DNA在复制时首先两条链之间的氢键断裂使两条链分开，然后以每一条链分别做模板各自合成一条新的DNA链，这样新合成的子代DNA分子中一条链来自亲代

DNA，另一条链是新合成的，这种复制方式为半保留复制。：亲代双链DNA以每条链为模板，按碱基配对原则各合成一条互补链，这样一条亲代DNA双螺旋，形成两条完全相同的子代DNA螺旋，子代DNA分子中都有一条合成的“新”链和一条来自亲代的旧链，称为半保留复制。

连续合成的链比不连续合成的链超前一步，称为前导链。

2、不连续合成的链要滞后一步，称为后随链。

前导链连续复制和后随链的不连续复制，称为DNA的半不连续复制。

随从链的前进方向是与复制叉的打开方向相反的。随从链只能先以片段的形式合成，这些片段就叫做冈崎片段。

复制是从DNA分子上的特定部位开始的，这一部位叫做复制起始点。

生物体的单个复制单位称为复制子。

1、要求掌握DNA定点双向复制（画图说明）

4、单链结合蛋白的作用

它与解开的单链DNA结合，使其稳定不会再度螺旋化并且避免核酸内切酶对单链DNA的水解，保证了单链DNA做为模板时的伸展状态，SSBP可以重复利用。

5、DNA复制的酶学基础及原核生物复制的一般过程，包括DNA复制前导链和随后链的

起始、延长和终止（包括图解说明）

6、真核生物DNA复制的特点（与原核生物比较）

（1）与原核生物不同，真核生物DNA复制有许多起始点

（2）在真核生物DNA复制叉处，需要两种不同的酶。

（3）由于真核生物染色体是线性DNA，它的两端叫做端区，端区是由重复的寡核苷酸序

列构成的。

（4）真核生物具有多重复制原点，原核生物只有一个。

第六讲RNA生物合成及其加工

1、一些基本概念：不对称转录、编码链（信息链）、模板链、启动子、转录因子

在DNA的两条多苷酸链中只有其中一条链作为模板，这条链叫做模板链，又叫反义链。

DNA双链中另一条不做为模板的链叫做编码链，又叫有意义链。

编码链的的序列与转录本RNA的序列相同，只是在编码链上的T在转录本RNA为

U，由于RNA的转录合成是以DNA的一条链为模板而进行的，所以这种转录方式又叫做不对称转录。

启动子：指DNA分子上被RNA聚合酶识别并结合形成转录起始复合物的区域，还包括一些调节蛋白因子的结合序列。

转录因子：凡是转录起始过程必需的蛋白质，只要不是RNA聚合酶的组成成分，就可以将其定义为转录因子。

2、RNA生物合成的酶学基础：包括该酶的组成与特点

3、原核生物DNA转录的基本过程，包括启动子的识别、起始、延长和终止

4、真核生物转录与原核生物的区别

5、原核生物转录与复制的主要区别

6、mRNA加工基本过程：要求掌握帽子与尾巴结构的名称与作用及形成过程

? 5'端形成帽子结构(m7GpppNp —)

? 3'端加上多聚腺苷酸尾巴(poly A tail)

?中部剪接除去内含子

?链内部核苷酸的甲基化

mRNA帽子的生理功能：⑴帽子结构参与翻译起始，帽0结构是核糖体识别mRNA 所必需的；核糖体上有帽结合蛋白。⑵帽子结构增加mRNA的稳定性，保护mRNA 防止其受5′核酸外切酶的降解。⑶促进某些RNA的合成。

尾巴：

7、tRNA加工基本过程：要求掌握氨基酸臂名称、加工酶系及碱基修饰方式

⑴剪切内含子

⑵核酸外切酶修剪3′末端，逐个切去附加序列；

⑶加上CCA-OH的3′末端，完成柄部结构。

⑷碱基修饰

第七讲蛋白质生物合成

1、蛋白质合成的物质基础包括哪些方面

（1）合成原料

（2）mRNA是合成蛋白质的直接模板

（3）tRNA是氨基酸的运载工具

（4）核糖体-蛋白质的合成场所

（5）蛋白质生物合成的必需因子

2、遗传密码的特点及解析

（1）起始码：绝大多数生物的起始密码子都是AUG，作为多肽链合成的起始信号，同时编码一种氨基酸，原核生物的起始密码子AUG翻译对应的是甲酰甲硫氨酸，真核生物的起始密码子AUG翻译对应的是甲硫氨酸。

（2）终止码：密码子UAA、UAG、UGA并不编码任何氨基酸，起着终止肽链合成的作用，因此成为终止密码子。

（3）密码无标点符号

（4）密码的简并性：简并性主要是由于密码子的第三个碱基发生摆动现象形成的，也就是说密码子的专一性主要由前两个碱基决定，

（5）密码的通用性：蛋白质生物合成的整套密码，从原核生物到人类都通用。但已发现少数例外，如动物细胞的线粒体、植物细胞的叶绿体。

3、核糖体作为蛋白质或多肽装配机器的原因

核糖体作为蛋白质的合成场所，它提供了模板mRNA的结合位点、肽酰基tRNA 位、氨基酰tRNA位、转肽酶活性部位及蛋白质合成起始因子IF、延长因子EF和终止因子RF的结合部位。

4、原核生物蛋白质合成的基本过程，包括氨基酸的活化、合成的起始、多肽链的延长与释放。

5、多核糖体循环的含义

事实上在细胞内一条mRNA链上结合着多个核糖体，甚至可多到几百个。蛋白质开始合成时，第一个核糖体在mRNA的起始部位结合，引入第一个蛋氨酸，然后核糖体向mRNA的3’端移动一定距离后，第二个核糖体又在mRNA的起始部位结合，向前移动一定的距离后，在起始部位又结合第三个核糖体，依次下去，直至终止。两个核糖体之间有一定的长度间隔，每个核糖体都独立完成一条多肽链的合成，所以这种多核糖体可以在一条mRNA链上同时合成多条相同的多肽链，这就大大提高了翻译的效率。

第八讲基因表达调控

1、一些基本概念：基因表达、基因表达组织特异性、基因表达阶段特异性、组成性表达、

适应性表达、顺式作用元件、反式作用元件

（1）基因表达：指储存遗传信息的基因经过一系列步骤表现出其生物功能的整个过程。（2）基因表达组织特异性：遗传信息的表达是受到严格调控的，通常各组织细胞只合成其自身结构和功能所需要的蛋白质。不同组织细胞中不仅表达的基因数量不相同，而且基因表达的强度和种类也各不相同，这就是基因表达的组织特异性。

（3）基因表达阶段特异性：细胞分化发育的不同时期，基因表达的情况是不相同的，这就是基因表达的阶段特异性。

（4）组成性表达：指不大受环境变动而变化的一类基因表达。

（5）适应性表达：指环境的变化容易使其表达水平变动的一类基因表达。

（6）顺式作用元件：指DNA上对基因表达有调节活性的某些特定的调节序列，其活性仅影响与其自身处于同一分子的基因。

（7）反式作用元件：调控基因可以在结构基因群附近、也可以远离结构基因，它是通过其基因产物-调控蛋白来发挥作用的，因而调控基因不仅能对同一条DNA链上的结构基因起表达调控作用，而且能对不在一条DNA链上的结构基因起作用，在遗传学实验上称为反

式作用，调控基因就属于反式作用元件。

2、乳糖操纵系统的组成部分及作用

乳糖操纵元含有z、y和a三个结构基因。z基因长3510bp，编码含1170个氨基酸、分子量为135kD的多肽，以四聚体形式组成有活性的β-半乳糖苷酶，催化乳糖转变为别乳糖，再分解为半乳糖和葡萄糖；y基因长780bp，编码由260个氨基酸组成、分子量

30kD的半乳糖透过酶，促使环境中的乳糖进入细菌；a基因长825bp，编码含275氨基酸、分子量为32kD的转乙酰基酶，以二聚体活性形式催化半乳糖的乙酰化。

3、乳糖操纵子模型的基本内容及在分子生物学中的地位

操纵元是原核基因表达调控的一种重要的组织形式，大肠杆菌的基因多数以操纵元的形式组成基因表达调控的单元。

在分子生物学中的地位：重要的里程碑

4、真核生物基因表达调控的特点（与原核生物比较）

（1）真核基因表达调控的环节更多

（2）真核基因的转录与染色质的结构变化相关

（3）真核基因表达以正性调控为主

第九讲基因操作工具酶

1、一些基本概念：工具酶、粘性末端、平末端、同位酶、同尾酶、同裂酶、酶活力单位（1）工具酶：在DNA分子水平的操作中，依赖于一些重要的酶，如限制性核酸内切酶、连接酶等，作为工具对DNA进行切割和拼接，这些酶统称为基因工程工具酶

（2）黏性末端：大多数限制性核酸内切酶并不是在DNA两条链的同一个位置切断，而是在两条链错开2~4个核苷酸切断，这样产生的DNA末端会带有5’突出或是3’突出的DNA单链，这种末端称为黏性末端。

（3）平末端：有些限制性核酸内切酶能够在识别序列中间的同一个位置将DNA双链切断，产生的DNA末端是平末端。

（4）同位酶：识别相同的序列但切割位点不一样的限制性核酸内切酶。

（5）同尾酶:许多不同的限制性核酸内切酶识别序列虽然不完全相同，但切割DNA产生的末端是相同的，这些酶统称为同尾酶。

（6）同裂酶：具有相同识别序列的限制性核酸内切酶称为同裂酶。

（7）酶活力单位：在适当的反应条件下(包括温度、pH和离子强度等),1h内在50μl容积

中完全酶解1μg特定DNA底物(通常用λDNA)所需要的酶量。

2、基因操作工具酶的分类与举例说明

（1）限制性内切酶：

根据结构和功能的特异性，即其识别和切割序列的特性、催化条件及修饰活性等，可

将已发现的内切核酸酶分为三类：即I型、II型、III型酶

I型和III型酶在同一蛋白酶分子中兼有甲基化酶及限制性内切核酸酶活性，又因其识别位点与切割位点不固定，所以价值不大

II型酶切割DNA片断活性和甲基化作用是分开的，且核酸内切作用又具有序列特异性，在基因克隆中广泛使用

通常所用的限制性内切核酸酶是指II型的

（2）DNA聚合酶

①大肠杆菌DNA聚合酶I；②Klenow DNA 聚合酶；③T4 DNA 聚合酶；④T7噬菌体

DNA聚合酶；⑤耐热DNA聚合酶；⑥逆转录酶

（3）DNA连接酶

①T4 DNA连接酶；②大肠杆菌DNA连接酶：③T4 RNA连接酶

3、限制性内切酶的含义、分类、命名、特点与影响因素

含义：是一类能够识别双链DNA分子中某些特定的核苷酸序列，并在该序列切割DNA双链的核酸内切酶。

分类：按水解断裂分子的方式不同，核酸酶可分为2种类型：一类是从核酸分子的末端开始逐个消化降解多核苷酸链，叫做核酸外切酶；另一类是从核酸分子内部切割磷酸二酯键使之断裂成小片段，叫做核酸内切酶。科学家们根据酶分子结构和功能特性的差异，又把限制性核酸内切酶分为3种类型：I型酶、II型酶、III型酶。

命名：采用Smith和Athens提议的方案，根据限制性内切核酸酶来源和菌株进行命名

①用来源细菌的英文缩写斜体符号命名；

②它的第一个字母大写，来源细菌属名的第1个字母；

③第二、三字母小写，来源细菌种名的头2个字母；

④第四个字母代表菌株；

⑤最后用罗马字母表示同一菌株中不同限制酶的编号。

特点：专一性: 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

多样性: 限制酶有200多种

影响因素：①星活性②DNA样品的纯度③DNA的甲基化程度④DNA的分子结构⑤侧翼序列长度

4、DNA连接酶的含义、种类及作用机理

含义：催化DNA上裂口两侧(相邻)核苷酸裸露的3＇羟基和5＇磷酸之间形成共价结合的磷酸二酯键，使断开的DNA 裂口连接起来。

种类：①T4 DNA连接酶；②大肠杆菌DNA连接酶：③T4 RNA连接酶

作用机理：

连接酶的作用：在双链DNA中，DNA连接酶能催化具有邻近3’-羟基和5’-磷酸基的单链形成磷酸二酯键，促使具有互补粘性末端或平末端的载体和供体DNA片段连接，使之

成为一个完整的重组DNA分子。

连接的部位：磷酸二酯键（梯子的扶手），不是氢键（梯子的踏板）。

结果：黏性末端（包括平末端）连接起来。

第十讲基因操作载体

1、载体的含义与特点

含义：携带目的基因进入宿主细胞进行复制、扩增和表达的工具称载体(Vector);即用于克隆、运载和转移目的基因并能自我复制的DNA分子。

载体特点：

（1）能在宿主细胞中复制并稳定地保存---具复制原点。:在宿主细胞中不仅能独立地自我

复制，而且能与携带的外源DNA一起复制

（2）能与目的基因连接---具多个限制酶切点，而每一个这样的酶切位点在载体DNA中只

有一个（广泛、特异）

（3）便于筛选鉴定---具有标记基因，这种选择标记基因通常是抗抗菌素基因或某种酶基因，而宿主细胞并不具有

（4）操作简单--分子量小,高拷贝数，转化效率高,容易从宿主细胞中分离纯化

2、载体的主要类型

①细菌质粒载体（10kb)

包括大肠杆菌和枯草杆菌质粒载体

②λ噬菌体衍生载体(9-23kb)

③柯斯质粒(Cosmid)载体(40-50kb)

一种由质粒和λ噬菌体cos尾巴构建复合载体

④ M13载体

一类专门用于Sanger法测序的载体

⑤ Phagemid载体

一类由噬菌体功能片段和质粒构建的复合载体

3、质粒载体的特点与作用（图解分析）

4、蓝白斑筛选的基本原理

pUC18/pUC19上含有一个LacZ基因的调控序列和编码β-半乳糖苷酶N端146个氨基酸的序列（α-互补肽）的DNA序列（标记为lacZ’），多克隆位点就存在于lacZ’上。

β-半乳糖苷酶的C端编码基因却位于相应的宿主菌上。

当这两个部分基因产物（缺陷型 -半乳糖苷酶）结合才会形成一个有活性的β-半乳糖苷酶。这种机制称为α-互补作用。

定义：含LacZ基因（编码β半乳糖苷酶）该酶能分解生色底物X-gal(5-溴-4-氯-3-吲哚-β-D-半乳糖苷)产生蓝色，从而使菌株变蓝。当外源DNA插入后，LacZ基因不能表达，菌株呈白色，以此来筛选重组细菌。称之为蓝-白斑筛选。

5、基因表达载体与克隆载体的区别

克隆载体是在克隆过程中用到的各种质粒，比如为了扩增目的基因的高拷贝质粒、为了方便测序的测序质粒、为了连接PCR产物的TA质粒、为了重组的穿梭质粒等等。克隆载体一般有较强的复制能力，利于基因的保存和扩增，而且提供丰富的酶切位点等等。它不必有强启动子，因为不重于表达。

表达载体是基因克隆结束后，为了在特定细胞内表达而构建的。他重点在于表达，有各种各样的启动子适应于不同种类的细胞，并且有各种各样，如诱导等可控的表达调控方式。

6、真核生物载体（pEGFP-N1载体）的类型与特点

①从结构上看，该质粒具有很强的复制能力，可以满足随宿主细胞分裂时跟随胞质遗传给新生的子细胞，这是保证目的基因稳定表达的因素之一；

②含有高效的功能强大的启动子SV40和PCMV，可以使目的基因在增殖的细胞中稳定表达；

③具有多克隆位点，便于目的基因的插入；

④该载体具有neo基因，可以采用G418来筛选已成功转染了该载体的靶细胞。

第十一讲基因操作常用技术

1、分子杂交技术的分类及基本原理

原理：核酸分子杂交是指来源不同的具有互补序列的两条核酸单链，在一定条件下，按碱基配对原则结合成杂化双链的过程。杂交的双方分别称为探针和待测核酸。

2、PCR技术的基本原理（包括反应体系和反应进程）

PCR 反应体系主要由寡核苷酸(引物)、4 种dNTP、Taq DNA 聚合酶、靶序列DNA 和PCR 反应缓冲液体系组成。

94℃预变性5~10min，94℃变性30s~2min，退火30s~2min，72℃延伸1~5min

72℃延伸5~10min，中间三步循环，具体时间依自己的模板和引物情况而定。

3、PCR的主要类型及应用

（1）反转录PCR（RT-PCR）

反转录PCR即以mRNA作为模板，进行反转录合成cDNA的PCR方法

其样品模板为mRNA。一般分两步进行：第一步用反转录酶将RNA反转录成cDNA，第二步以cDNA为模板进行PCR扩增

目前已发现一种rTth酶，既有反转录酶活性又有DNA聚合酶活性。因此做RT-PCR可简单到用一种酶和一种缓冲体系在一个反应管内直接扩增RNA

（2）巢式PCR

巢式PCR是指用两对引物先后扩增同一样品的方法。

先用一对外侧引物扩增含目的基因的大片段DNA，再用一对内侧引物以大片段DNA为模板扩增目的基因

优点：较常规PCR灵敏度大大提高，同时第二次扩增又可鉴定第一次扩增产物的特异性用于临床检验（如血清中丙型肝炎的检测）

（3）多重PCR

在反应中用多组引物同时扩增基本称复合PCR

在同一反应中加入多对引物，以一个DNA分子为模板,同时扩增几种不同序列的PCR片段的方法

用于同一病原体分型及同时检测多种病原体；多点突变性分子病的诊断

（4）荧光定量PCR

是用PCR方法对样品起始模板浓度进行定量分析的一种方法

通过荧光染料或荧光标记的特异性探针，对PCR产物进行标记跟踪，结合相应的软件对产物进行分析，计算待测样品的初始模板量用这一方法对组织细胞中的特定mRNA进行定量分析，从而了解某一基因的表达水平。

（5）原位PCR

利用PCR技术在细胞涂片或组织切片上直接对靶DNA片段进行扩增，然后再用原位杂交对扩增产物进行定量分析的一种方法

原位PCR与PCR相比，不需抽提组织细胞中的核酸，形态结构不被破坏；比原位杂交灵敏度一般可提高100倍。

4、影响PCR的主要因素

1、预变性

2、循环中的变性步骤

3、引物退火

4、引物延伸

5、循环数

6、最后延伸

5、两种DNA测序技术的基本原理与比较

6、生物芯片技术的种类与特点

生物芯片的主要特点：高通量、微型化和自动化

生物芯片主要分为基因芯片和蛋白芯片

第十二讲基因操作

1、一些基本概念：分子克隆、基因文库、基因组文库、cDNA文库、转化、转导、转染、同源重组。

分子克隆：为获得所需的基因或特异序列，需从细胞中分离得到目的基因与载体DNA重组，并用适当方法在宿主细胞中表达，扩增得到大量相同的DNA片段。

基因文库：是通过克隆方法保存在适当宿主中的某种生物、组织、器官或细胞类型的所有DNA片段而构成的克隆集合体。

基因组文库：含有某种生物体（或组织、细胞）全部基因的随机片段的重组DNA克隆群体。

cDNA文库：将生物某一组织细胞中的总mRNA分离出来作为模板，在体外用反转录酶合成互补的双链DNA，而后接到合适的载体上，导入受体细胞后形成的所有克隆就叫cDNA 文库。

转化：将质粒载体DNA分子或其它外源DNA导入感受态原核细胞（大肠杆菌）的过程。转导：把以噬菌体为载体的重组DNA分子引入受体细胞的过程。

转染：是感受态的细胞捕获和表达噬菌体DNA分子的基因转化方法。

同源重组；指发生在非姐妹染色单体之间或同一染色体上含有同源序列的DNA分子之间或分子内的重新组合。

2、目的基因克隆的常见几种方法

（1）从蛋白质水平分离目的基因

（2）从mRNA水平分离目的基因

（3）从DNA水平分离目的基因

3、基因组文库的构建过程

（1）供体生物基因组DNA的制备,尽量提取大分子量的比较纯合的基因组DNA

（2）限制性核酸内切酶部分酶切后，分离选择具有一定长度（15-20kb）的DNA片段

（3）在体外将代表该生物完整基因组的所有DNA片段与合适的载体连接成重组分子（4）根据所用载体，选择相应的宿主细胞（大肠杆菌）

（5）导入受体细胞

4、cDNA文库的构建过程

（1）分离细胞总RNA，然后利用真核mRNA分子的3’端多聚A结构将mRNA从tRNA 和rRNA中分离出来

（2）以mRNA为模板逆转录合成cDNA第一条链

（3）合成cDNA第二条链有两种方法:一是用大肠杆菌的RNaseH切割RNA-DNA杂交分子产生RNA短片段，DNA聚合酶I以RNA短片段为引物合成新的DNA链;二是利用cDNA第一链的3’端出现的发夹环结构，即第一链末端返折为合成cDNA第二条链提供引物

（4）这些体外合成的cDNA经两端补齐后而具平头末端，在cDNA分子的两端与带有限制性核酸内切酶位点的人工接头连接，然后酶切后与载体(通常是λ噬菌体)连接，导入大肠杆菌，即得cDNA文库。

5、几种常见的遗传转化方法

基因枪转化技术、原生质体培养、农杆菌介导转化、真核转基因受体

基因操作的基本流程

1、目的基因的获取

2、基因表达载体的构建

3、将目的基因导入受体细胞

4、目的基因的检测与鉴定

7、掌握基因工程最基本的分析与实验设计方法（如何验证某个生物是否为转基因生物或者如何验证生物体中某个基因的功能）

分子生物学与基因工程主要知识点

分子生物学与基因工程复习重点 第一讲绪论 1、分子生物学与基因工程的含义 从狭义上讲，分子生物学主要是研究生物体主要遗传物质-基因或DNA的结构及其复制、转录、表达和调节控制等过程的科学。 基因工程是一项将生物的某个基因通过载体运送到另一种生物的活体细胞中，并使之无性繁殖和行使正常功能，从而创造生物新品种或新物种的遗传学技术。 2、分子生物学与基因工程的发展简史，特别是里程碑事件，要求掌握其必要的理由 上个世纪50年代，Watson和Crick提出了的DNA双螺旋模型； 60年代，法国科学家Jacob和Monod提出了的乳糖操纵子模型； 70年代，Berg首先发现了DNA连接酶，并构建了世界上第一个重组DNA分子； 80年代，Mullis发明了聚合酶链式反应（Polymerase Chain Reaction，PCR）技术； 90年代，开展了“人类基因组计划”和模式生物的基因组测序，分子生物学进入“基因组时代”； 目前，分子生物学进入了“后基因组时代”或“蛋白质组时代”。 3、分子生物学与基因工程的专业地位与作用：从专业基础课角度阐述对专业课程的支 撑作用 第二讲核酸概述 1、核酸的化学组成（图画说明） 2、核酸的种类与特点：DNA和RNA的区别 （1）DNA含的糖分子是脱氧核糖，RNA含的是核糖； （2）DNA含有的碱基是腺嘌呤（A）、胞嘧啶（C）、鸟嘌呤（G）和胸腺嘧啶（T），RNA含有的碱基前3个与DNA完全相同，只有最后一个胸腺嘧啶被尿嘧啶（U）所代替； （3）DNA通常是双链，而RNA主要为单链；

（4）DNA的分子链一般较长，而RNA分子链较短。 3、DNA作为遗传物质的直接和间接证据； 间接： （1）一种生物不同组织的细胞，不论年龄大小，功能如何，它的DNA含量是恒定的，而生殖细胞精子的DNA含量则刚好是体细胞的一半。多倍体生物细胞的DNA含量是按其染色体倍数性的增加而递增的，但细胞核里的蛋白质并没有相似的分布规律。 （2）DNA在代谢上较稳定。 （3）DNA是所有生物的染色体所共有的，而某些生物的染色体上则没有蛋白质。（4）DNA通常只存在于细胞核染色体上，但某些能自体复制的细胞器，如线粒体、叶绿体有其自己的DNA。 （5）在各类生物中能引起DNA结构改变的化学物质都可引起基因突变。 直接：肺炎链球菌试验、噬菌体侵染实验 4、DNA的变性与复性：两者的含义与特点及应用 变性：它是指当双螺旋DNA加热至生理温度以上（接近100oC）时，它就失去生理活性。这时DNA双股链间的氢键断裂，最后双股链完全分开并成为无规则线团的过程。简而言之，就是DNA从双链变成单链的过程。增色效应：它是指在DNA的变性过程中，它在260 nm的吸收值先是缓慢上升，到达某一温度后即骤然上升的效应。 复性：它是指热变性的DNA如缓慢冷却，已分开的互补链又可能重新缔合成双螺旋的过程。复性的速度与DNA的浓度有关，因为两互补序列间的配对决定于它们碰撞频率。DNA复性的应用-分子杂交：由DNA复性研究发展成的一种实验技术是分子杂交技术。杂交可发生在DNA和DNA或DNA与RNA间。 5、Tm的含义与影响因素 Tm的含义：是指吸收值增加的中点。 影响因素： 1）DNA序列中G + C的含量或比例含量越高，Tm值也越大（决定性因素）；2）溶液的离子强度 3）核酸分子的长度有关：核酸分子越长，Tm值越大

基因工程知识点梳理

生物选修3知识点 专题1 基因工程 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，通过，赋予生物以，创造出。基因工程是在 上进行设计和施工的，又叫做。 （一）基因工程的基本工具 1.“分子手术刀”—— （1）来源：主要是从中分离纯化出来的。 （2）功能：能够识别的核苷酸序列，并且使每一条链中的两个核苷酸之间的断开，因此具有。（3）结果：经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式： 和。 2.“分子缝合针”—— (1)两种DNA连接酶（）的比较： ①相同点：都缝合键。 ②区别：来源于大肠杆菌，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； 而能缝合两种末端，但连接的之间的效率较低。 (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。 必须需要模板 3.“分子运输车”—— （1）载体具备的条件：①。 ②，供外源DNA片段插入。 ③，供重组DNA的鉴定和选择。 （2）最常用的载体是 ,它是一 种 。

（3）其它载体： (二)基因工程的基本操作程序 第一步： 1.目的基因是指：基因。 2.原核基因采取获得，真核基因是。人工合成目的基因的 常用方_ 和_。 3. 从基因文库中获取 基因文库（1）概念：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，称为基因文库。 （2）类型：基因组文库和部分基因文库（如cDNA文库） （1）原理： （2）过程：第一步：加热至90～95℃； 第二步：冷却到55～60℃，； 第三步：加热至70～75℃，。 第二步：（核心步骤）

生物选修3专题1 基因工程知识点复习学案

专题1 基因工程 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，通过________________________，赋予生物以 _____________________，创造出______________________________________。基因工程是在____________上进行设计和施工的，又叫做__________________。 1. （1 （2 （3 2. (1)两种DNA ②区别：E· (2)与DNA 酸二酯键。 3. （1 （2 _____________________的双链___________DNA （3）其它载体： _________________________________ (二)基因工程的基本操作程序 第一步：__________________________ 1.目的基因是指： ______________________________________________________ 。 2.目的基因可采取_______________-获得，也可以用_____________________。人工合成目的基因的常用方 法有________________和_________________。 3.PCR技术扩增目的基因 （1）原理：_____________________ 将目的基因导入植物细胞：采用最多的方法是________________，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 _______________。此方法的受体细胞多是 ____________。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 ____________，其转化方法是：先用 ________处理细

基因工程、分子生物学和分子遗传学重要名词解释

基因工程、分子生物学和分子遗传学重要名词解释 5’Cap 5’-末端帽：有时简称帽，是在许多真核生物mRNA5`-末端发现的一种由7-甲基-鸟嘌呤核苷-5`-ppp –末端核苷构成的特殊构成的特殊结构。它是在转录后不久经酶催反应加入到TATA （Hogness）序列的附近，具有保护mRNA稳定性的功能。在原核生物的mRNA分子中不存在 5`-末端帽结构。 A protein A蛋白：他参与λDNA插入噬菌体头部和在粘性末端（cos）位点上裂解多联体DNA 的过程。 abortive lysgeny 流产溶原性：温和噬菌体感染敏感的宿主菌后，既不整合进宿主染色体中，也不进行复制，从而使每一个带有噬菌体的宿主菌分裂产生的两个细胞中，只有一个是溶原性的。abortive transduction 流产转导：这是得到不稳定转导子的一类转导，区别于得到稳定转导子的完全转导。在流产转导中，转导子分裂产生两个细胞时，只有其中的一个获得供体基因，另一 个细胞则仍属受体基因型。 Abundance of an mRNA mRNA丰度：是指每个细胞平均拥有的某一种特定mRNA的分子数,跟据丰度的差异可将分为两种不同的等级：其一是富裕型的，每个细胞拥有的平均考贝数为1000——10000，属于此型的mRNA约有100种；其二是稀少型的，每个细胞拥有平均考贝数仅有1——10个上下，属于这一类行的mRNA达10000多种。 Abzymes 抗体酶: 应用单克隆抗体技术生产的兼具抗体及酶催活性的工程蛋白质。也就是说，其行为如同蛋白酶一样，能够催化化学反应的一类新型的抗体。 Acceptor splicing site 受体拼接位点: 间隔子的右端和与其相连的表达子的左端之间的接合点。Acquired immunodeficiency syndrome, AIDS 获得性免疫缺损综合征: 由人类免疫缺损病毒（HIV）引起的一种疾病，他最早于1980年在美国洛杉叽发现。HIV病毒通过血液和精液在人群中传播，感染了这种病毒之后，会使人体出现严重的免疫抑制和淋巴结病（lymphadenopathy）,并增加对机会病原体（opportunistic pathogen）的敏感性。这种综合征是由于HIV病毒的感染以及cd4类T细胞功能破坏所致。T细胞表面CD抗原CDS4是HIV病毒的受体。HIV病毒的感染使T细胞发生融合形成大的合胞体(syncytia)并最终裂解。AIDS是致命的，目前尚无法有效治 疗也无有效疫苗可用。 activator 活化物：1，在分子生物学中，活化物是一种蛋质，结合在某个基因上游DNA的一个位置上，激活从该基因开始的转录。2，在酶学中，活化物是一种小分子，与酶相结合从 而提高酶的催化活性。 Activator 激活物: 能够通过与结合在启动子上的RNA聚合酶发生相互作用，从而促使RNA聚合酶起动操纵子进行转录反应的一种正调节蛋白质。 Adaptor 接头：即DNA接头，是一类人工合成的非自我互补单链寡核苷酸短片段，当其同街接物(linker)自行退火时，就会形成具有一个平末端和一个粘性末端的双链的接头/衔接物结构。因此，同平端DNA分子连接之后，无需用核酸内切限制酶切割，就会提供符合预先设计要求的 粘性末端。 Adenovirus 腺病毒：一种具双链DNA的动物病毒，大小约为36kb。次种病毒在分子生物学研究中占有突出的位置，许多重要的分子生物学事件，诸如RNA剪辑，DNA复制及转录等，，都是腺病毒研究中发现的。现在腺病毒以被改造用作分离哺乳动物基因的克隆载体。Affinity chromatography 亲和层析：一种根据配体与特异蛋白质结合作用原理建立的层析技 术，该法主要应用于分离与纯化特异的蛋白质。 Agarose 琼脂糖：是从红色海藻的琼脂中提取的一种线性多糖聚合物，可用于配置核酸电泳凝胶。当琼脂糖溶液加热至沸点后冷确凝固，便会形成一种基质，其密度石油琼脂糖浓度决定的。可以被琼脂糖凝胶电泳分离的DNA片段的大小范围为0.2——50kb。经过化学上修饰的低熔点

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

基因工程知识点

基因工程各章知识点 第一章绪论 1．基因工程的首例操作实验 三大理论基础：DNA是遗传物质、DNA的双螺旋结构和半保留复制、遗传密码的破译和遗传物质传递方式的确定 三大技术基础：限制性核酸内切酶的发现与DNA的切割、DNA连接酶的发现与DNA片段的连接、基因工程载体的研究与应用 基因工程的诞生： 72年，P.Berg首次实现体外DNA重组：体外用EcoRI分别切割SV40和λDNA,并用T4 DNA连接酶连接成为重组的杂种DNA分子 73年，S.Cohen 体外重组DNA并转化：具Kanr的E.Coli质粒R6－5和具Tetr的E.Coli质粒pSC101切割并连接转化的大肠杆菌具有双重抗性 S.Cohen 和H.Boyer首次实现真核基因在原核中表达：将非洲爪蟾的DNA与E.Coli质粒（pSC101）体外切割并连接，转化大肠杆菌 2．基因工程的基本概念 基因工程是指将一种生物体（供体）的基因与载体在体外进行拼接重组，然后转入另一种新物体（受体）内，使之稳定遗传并表达出新产物或具有新性状的DNA体外操作技术，也称为分子克隆或重组DNA 技术。 供体、载体、受体是基因工程的三大基本元件。 3．基因工程的基本操作过程 a分离目的DNA片段：酶切、PCR扩增、化学合成等。 b重组：体外连接的DNA和载体DNA，形成重组DNA分子。 c转化：将重组DNA分子导入受体细胞并与之一起增殖。 d筛选：鉴定出获得了重组DNA分子的受体细胞。 e对获得外源基因的细胞或生物体通过培养，获得所需的遗传性状或表达出所需要的产物。 第二章载体 1．理解用PBR322和PUC18作载体的克隆外源基因的原理。答案不确定 PBR322作载体的克隆外源基因的原理:PBR322质粒具有12 种限制性内切酶的单一识别位点：Tet r 基因内有7个酶切位点：Bam HⅠ，SalⅠ：Amp r基因内有3 个酶切位点：PstⅠ。Eco RⅠ和HindⅢ不在抗生素基因内，不导致插入失活。 如果在pBR322质粒的Tet r基因内位点插入外源DNA片断，将切断了tet r基因编码序列的连续性，使tet r 失去活性，产生出Amp r Tet s表型的重组pBR322质粒，转化入Amp s Tet s的大肠杆菌细胞。先涂布在含氨苄青霉素的选择培养基上，筛选出具Amp r菌落，再将它们影印于含四环素的选择性培养基上。插入外源片断的重组质粒不能在这种培养基上生长，这样就找出了含重组质粒的大肠杆菌。如果在pBR322质粒的Amp r基因内位点插入外源DNA片断，则反之。 PUC18作载体的克隆外源基因的原理：

基因工程知识点总结归纳更新版

基因工程 绪论 1、克隆（clone）：作名词：含有目的基因的重组DNA分子或含有重组分子的无性繁殖。作动词：基因的分离和重组的过程。 2、基因工程（gene engineering）：体外将目的基因插入病毒、质粒、或其他载体分子中，构成遗传物质的新组合，并使之掺入到原先没有这些基因的宿主细胞内，且能稳定的遗传。供体、受体和载体是基因工程的三大要素。 3、基因工程诞生的基础 三大理论基础：40年代发现了生物的遗传物质是DNA；50年代弄清楚DNA 的双螺旋结构和半保留复制机理；60年代确定遗传信息的遗传方式。以密码方式每三个核苷酸组成一个密码子代表一个氨基酸。 三大技术基础：限制性内切酶的发现；DNA连接酶的发现；载体的发现 3、基因工程的技术路线：切：DNA片段的获得；接：DNA片段与载体的连接；转：外源DNA片段进出受体细胞；选：选择基因；表达：目的基因的表达；基因工程的工具酶 1、限制性内切酶（restriction enzymes）：主要是从原核生物中分离纯化出来的，是一类能识别双链DNA分子中某种特定核苷酸序列，并由此切割DNA双链的核酸内切酶。 2、限制酶的命名：属名（斜体）+种名+株系+序数 3、II型限制性内切酶识别特定序列并在特定位点切割 4、同裂酶：来源不同，其识别位点与切割位点均相同的限制酶。 5、同尾酶：来源不同，识别的靶序列不同，但产生相同的黏性末端的酶形成的新位点不能被原来的酶识别。 6、限制性内切酶的活性：在适当反应条件下，1小时内完全酶解1ug特定的DNA 底物，所需要的限制性内切酶的量为1个酶活力单位。 7、星号活性：改变反应条件，导致限制酶的专一性和酶活力的改变。 8、DNA连接酶的特点：具有双链特异性，不能连接两条单链DNA分子或闭合单

高中生物选修三基因工程知识点

高中生物选修三基因工程知识点 基因工程：是指按照人们的愿望，进行严格的设计，通过体外DNA重组和转基因技术，赋予生物以新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的，又叫做DNA重组技术。 （一）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”——DNA连接酶 （1）两种DNA连接酶（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连接酶来源于大肠杆菌，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：

（2）目的：获取大量的目的基因 （3）原理：DNA双链复制 （4）过程： 第一步：加热至90～95℃DNA解链为单链； 第二步：冷却到55～60℃，引物与两条单链DNA结合； 第三步：加热至70～75℃，热稳定DNA聚合酶从引物起始进行互补链的合成。 （5）特点：指数(2^n)形式扩增 第二步：基因表达载体的构建(核心) 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：

(整理)分子生物学与基因工程复习题

一、名词解释 1、分子生物学 2、基因工程 3、DNA的变性与复性 4、细胞学说 5、遗传密码的简并性 6、DNA半保留复制、半不连续复制 7、SD序列 8、开放阅读框（ORF） 9、多顺反子 10、蓝白斑筛选 11、中心法则 12、限制修饰系统 13、断裂基因 14、单链结合蛋白 15、核酶 16、密码子家族 17、TA克隆 18、PCR 19、SNP 20、操纵子学说 21、DNA重组技术 22、减色效应-增色效应 23、可变剪接 24、反转录 25、同尾酶 26、加帽反应 27、蓝白斑筛选 28、表观基因组学 29、DNA的溶解温度 30、DNA的大C值 31、重叠基因 32、引物酶 33、逆转录 34、限制性内切酶 35、载体的选择标记 36、DNA甲基化

37、端粒 38、端粒酶 39、前导链 40、启动子 41、反式作用因子 42、同义密码子 43、多克隆位点（MCS） 44、基因组计划 45、C值悖论 46、顺式作用元件 47、胸腺嘧啶二聚体 48、寄主的限制修饰现象 49、拓扑异构酶 50、DNA的溶解 51、拓扑异构体 52、间隔基因 53、假基因 54、同源异型蛋白 55、翻译 56、多重PCR 57、抗终止作用 58、SD序列 59、空载tRNA 60、cDNA RACE 61、分子杂交 62、cDNA文库 63、载体 64、RT-PCR 65、反义RNA 66、延伸tRNA 67、起始tRNA 68、探针 69、反式剪接 70、增强子 71、动物基因工程 72、基因组 73、限制性内切酶 74、单顺反子

75、密码子 76、转录 77、RNA干扰 78、中心法则 79、回环模型 80、TATA box 81、前导链 82、目的基因 83、RFLP 84、RACE 二、判断 1、大肠杆菌DNA生物合成中，DNA聚合酶I主要起聚合作用。( ) 2、DNA半保留复制时，后随链的总体延伸方向与先导链的延伸方向相反。( ) 3、原核生物DNA的合成是单点起始，真核生物为多点起始。（） 4、以一条亲代DNA(3’→ 5’)为模板时，子代链合成方向5’→ 3’，以另一条亲代DNA链 5’→ 3’为模板时，子代链合成方向3’→ 5’。（） 5、RNA的生物合成不需要引物。（） 6、大肠杆菌RNA聚合酶全酶由4个亚基（α2ββ’）组成。( ) 7、大肠杆菌在多种碳源同时存在的条件下，优先利用乳糖。 ( ) 8、在DNA生物合成中，半保留复制与半不连续复制指相同概念。（） 9、逆转录同转录类似，二者均不需要引物。（） 10、真核生物染色体核心组蛋白的乙酰化、组蛋白H1的磷酸化，都会使基因得以失活。（） 11、在原核细胞中，起始密码子AUG可以在mRNA上的任何位置，但一个mRNA上只有一个起 始位点。( ) 12、蛋白质生物合成过程中，tRNA在阅读密码时起重要作用，他们的反密码子用来识别mRNA上的密码子。( ) 13、表观遗传效应是不可遗传的。( ) 14、cAMP与CAP结合、CAP介导正性调节发生在有葡萄糖及cAMP较高时。( ) 15、DNA甲基化永久关闭了某些基因的活性，这些基因在去甲基化后，仍不能表达。 （） 16、RNA聚合酶催化的反应无需引物，也无校对功能。( ) 17、基因是存在于所有生命体中的最小遗传单位 18、人类基因组中大部分DNA不编码蛋白质 19、蛋白质生物合成过程中，tRNA在阅读密码时起重要作用，他们的反密码子用来识别 mRNA上的密码子。 ( )

高中生物基因工程核心知识点

基因工程核心知识点 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，通过体外DNA重组和转基因技术，赋予生物以新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的，又叫做DNA重组技术。 （一）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”——DNA连接酶 (1)两种DNA连接酶（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。 *比较有关的DNA酶 （1）DNA水解酶：能够将DNA水解成四种脱氧核苷酸，彻底水解成膦酸、脱氧核糖和含氮碱基 （2）DNA解旋酶：能够将DNA或DNA的某一段解成两条长链，作用的部位是碱基和碱基之间的氢键。注意：使DNA解成两条长链的方法除用解旋酶以外，在适当的高温（如94℃）、重金属盐的作用下，也可使DNA解旋。（3）DNA聚合酶：能将单个的核苷酸通过磷酸二酯键连接成DNA长链。 （4）DNA连接酶：是通过磷酸二酯键连接双链DNA的缺口。注意比较DNA聚合酶和DNA 连接酶的异同点。 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 【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。 (二)基因工程的基本操作程序 第一步：目的基因的获取 1.目的基因主要是指编码蛋白质的结构基因，目前被广泛提取使用的目的基因有：苏云金杆菌抗虫基因、植物抗病基因（抗病毒、抗细菌)、人胰岛素基因等。 2.获得目的基因的方法

分子生物学与基因工程原理

分子生物学与基因工程原理复习资料 一、名词解释 1. 分子生物学:是研究核酸、蛋白质等生物大分子的形态、结构特征及其重要性、规律性和相互关系的科学；是人类从分子水平上真正揭开生物世界的奥秘，由被动地适应自然界转向主动地改造和重组自然界的基础学科。 2. 染色体：是细胞在有丝分裂时遗传物质存在的特定形式，是间期细胞染色质结构紧密包装的结果。 3. DNA 多态性：是指DNA 序列中发生变异而导致的个体间核苷酸序列的差异，主要包 括单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism , SNP)和串联重复序列多态性 ( tandem repeats polymorphism )两类。 4. DNA 的半保留复制：DNA 复制过程中，由亲代DNA 生成子代DNA 时，每个新形成的子代DNA 中，一条链来自亲代DNA ，另一条链则是新合成的，这种复制方式称半保留复制。 5. 冈崎片段：在DNA 复制过程中，前导链能连续合成，而滞后链只能是断续的合成5 3 的多个短片段，这些不连续的小片段称为冈崎片段。 6.SNP：single nucleotide polymorphism ，单核苷酸多样性，是基因组DNA 序列中单个核苷酸的突变引起的多态性。 7. “基因”的分子生物学定义：产生一条多肽链或功能RNA 所必需的全部核甘酸序列。 8. 获得性遗传：是有机体在生长发育过程中由于环境的影响而不是基因突变所形成的新的遗传性状。 9. DNA 甲基化：是基因的表观修饰方式之一，指生物体在(DNA methyltransferase ，DNMT)的催化下，以S-腺苷甲硫氨酸(SAM)为甲基供体，将甲基转移到特定的碱基上的过程。 10. CDNA文库：以mRNA为模板，经反转录酶催化，体外合成cDNA，与适当的载体 (常用噬菌体或质粒载体)连接后转化受体菌，则每个细菌含有一段cDNA，并能繁殖 扩增。这样包含着细胞全部mRNA 信息的cDNA 克隆集合称为该组织细胞cDNA 文库。11. 基因组：是指一个细胞或者生物体所携带的全部遗传信息。生物个体的所有细胞的基因组是固定的。 12. 蛋白质组学：指在大规模水平上研究蛋白质的特征，包括蛋白质的表达水平，翻译后的修饰，蛋白与蛋白相互作用等，获得蛋白质水平上的关于疾病发生，细胞代谢等过程的整体而全面的认识。 13. 转录组：广义上指某一生理条件或环境下，一个细胞、组织或生物体内所有转录产 物的总和，包括信使RNA、核糖体RNA、转运RNA及非编码RNA ;狭义上指细胞中转录出来的所有mRNA 的总和。 14. 基因定点突变技术：通过改变基因特定位点核苷酸序列来改变所编码的氨基酸序列的一

专题一、基因工程知识点归纳

专题一基因工程 一【高考目标定位】 1、专题重点：DNA重组技术所需的三种基本工具；基因工程的基本操作程 序四个步骤；基因工程在农业和医疗等方面的应用；蛋白质工程的原理。 2、专题难点：基因工程载体需要具备的条件；从基因文库中获取目的基因； 利用PCR技术扩增目的基因；基因治疗；蛋白质工程的原理。 二【课时安排】2课时 三【考纲知识梳理】 第1节DNA重组技术的基本工具 教材梳理： 知识点一基因工程的概念：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DNA分子水平上进行设计和施工的，因此又叫做DNA重组技术。 注意：对本概念应从以下几个方面理解： 知识点二基因工程的基本工具 1.限制性核酸内切酶——“分子手术刀” （1）限制性内切酶的来源：主要是从原核生物中分离纯化来的。 （2）限制性内切酶的作用：能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，并能将每一条链上特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键切开。（3）限制性内切酶的切割方式及结果：①在中心轴线两侧将DNA切开，切口是黏性末端。②沿着中心轴线切开DNA，切口是平末端。 2.DNA连接酶——“分子缝合针” （1）来源：大肠杆菌、T4噬菌体 （2）DNA连接酶的种类：E.coliDNA连接酶和T4DNA连接酶。 （3）作用及作用部位：E.coliDNA连接酶作用于黏性末端被切开的磷酸二

酯键，T4DNA连接酶作用于黏性末端和平末端被切开的磷酸二酯键。 注意：比较有关的DNA酶 （1）DNA水解酶：能够将DNA水解成四种脱氧核苷酸，彻底水解成膦酸、脱氧核糖和含氮碱基 （2）DNA解旋酶：能够将DNA或DNA的某一段解成两条长链，作用的部位是碱基和碱基之间的氢键。注意：使DNA解成两条长链的方法除用解旋酶以外，在适当的高温（如94℃）、重金属盐的作用下，也可使DNA解旋。（3）DNA聚合酶：能将单个的核苷酸通过磷酸二酯键连接成DNA长链。（4）DNA连接酶：是通过磷酸二酯键连接双链DNA的缺口。注意比较DNA 聚合酶和DNA连接酶的异同点。 3.基因进入受体细胞的载体——“分子运输车” （1）分子运载车的种类：①质粒：常存在于原核细胞和酵母菌中，是一种分子质量较小的环状的裸露的DNA分子，独立于拟核之外。②病毒：常用的病毒有噬菌体、动植物病毒等。 （2）运载体作用：①是用它做运载工具，将目的基因转运到宿主细胞中去。 ②是利用它在受体细胞内对目的基因进行大量复制。 （3）作为运载体必须具备的条件：①在宿主细胞中保存下来并大量复制②有多个限制性内切酶切点③有一定的标记基因，便于筛选。 思维探究：知识点3、4、5主要是介绍DNA重组技术的三种基本工具及其作用。限制酶──“分子手术刀”，主要是介绍限制酶的作用，切割后产生的结果。在这部分内容学习时，应关心的问题之一是：限制酶从哪里寻找？我们可以联想从前学过的内容──噬菌体侵染细菌的实验，进而认识细菌等单细胞生物容易受到自然界外源DNA的入侵。那么这类原核生物之所以长期进化而不绝灭，有何保护机制？进而联想到可能是有什么酶来切割外源DNA，而使之失效，达到保护自身的目的”。这样就对“限制酶主要是从原核生物中分离纯化出来”的认识提高了一个层次。 基因进入受体细胞的载体──“分子运 输车”的学习内容，不能仅仅着眼于记住这几 个条件，而应该深入思考每一个条件的内涵， 通过深思熟虑，才能真正明确为什么要有这些 条件才能充当载体。 教材拓展： 拓展点一限制酶所识别序列的特点 限制酶所识别的序列的特点是：呈现碱基互补对称，无论是奇数个碱基还是偶数个碱基，都可以找到一条中心轴线，如图，中轴线两侧的双链

高中生物选修三基因工程主要知识点

高中生物选修三基因工程主要知识点（1.1、1.2） 一、基因工程：按照人们的意愿，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。 一、基因工程的三大工具：限制性核酸内切酶—“分子手术刀”；DNA连接酶—“分子缝合针”；基因进入受体细胞的载体—“分子运输车”。 二、限制性核酸内切酶的特点：能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并且是每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。 三、限制酶识别序列的特点：反向对称，重复排列。 四、限制酶在原核生物中的作用：切割外源DNA，保护细菌细胞。 五、为什么限制酶不剪切原核生物自身的DNA分子？原核生物本身不含相应特异性序列；对DNA分子进行甲基化修饰。 六、两种常见的DNA连接酶：E〃coli DNA连接酶：源自大肠杆菌，只连接黏性末端；T4DNA连接酶：提取自T4噬菌体，两种末端均可连接，连接平末端效率低。 七、DNA连接酶和DNA聚合酶的相同点：都是蛋白质；都能生成3'磷酸二酯键。不同：前者在两个片段之间形成3'磷酸二酯键，后者只能将单个核苷酸连接到已有片段上；前者不需要模版，后者需要。 八、载体需要满足的条件：有一到多个限制酶切点；对受体细胞无害；导入基因能在受体细胞内复制和表达；有某些标记基因；分子大小合适。 九、质粒：一种裸露的、结构简单、独立于细菌拟核DNA之外，并具有自我复制能力的很小的双链环状DNA分子。 十、标记基因的作用：鉴别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。 十一、三类载体：质粒；λ噬菌体的衍生物；动植物病毒。 十二、获取目的基因的方法：说法一：从自然界已有的物种中分体（鸟枪法、反转录法）、用人工的方法合成；说法二：从基因文库中获取（鸟枪法、反转录法）、利用PCR技术合成、用化学方法人工合成。 十三、基因库：一个物种中全部个体的全部基因的总和；基因文库：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，个个受体菌分别含有这种生物的不同的基因；基因组文库：含有某种生物全部基因的基因文库；部分基因文库：只含有一种生物部分基因的基因文库；cDNA文库：用某种生物发育的某个时期的mRNA反转录产生的多种互补DNA片段，与载体连接后储存在一个受体菌群中。 十四、 文库类型cDNA文库基因组文库 文库大小小大 启动子无有 内含子无有 基因多少某种生物的部分基因某种生物的全部基因 物种间基因交流可以部分基因可以 十五、人工合成目的基因的两个条件：基因比较小；核苷酸序列已知。 十六、目的基因：主要是指编码蛋白质的基因，也可以使一些具有调控作用的因

基因工程与分子生物学

基因工程与分子生物学重点 1．限制性核酸内切酶：凡是识别切割双链的DNA分子内特定核苷酸序列的酶称为限制性核酸内切酶，简称为限制性酶。 2．限制性核酸内切酶的一般性质：37℃，pH为7.2~7.6，用Tris—HCl，Gly—NaOH两种缓冲液，Mg2+Buffer，5mM，盐浓度，巯基试剂：β-ME，DTT，BSA（牛血清白蛋白，稳定酶的作用）；决定生产的特定的DNA片段的大小，识别顺序具有180°的旋转对称，识别顺序一般是4~6个碱基，也有6个以上的，但是没有4个以下的，产生三种不同的切口:形成平头末端（SmalⅠ）：连接困难，效率较低；形成5’粘性末端（EcoRⅠ）：相对而言，5’突出尾，3’凹末端；形成3’粘性末端（PstⅠ）相对而言，3’突出尾，5’凹末端。 3．星活性：在非标准条件下（低盐和高pH，高甘油浓度>5%），限制酶识别顺序与切割顺序发生改变的现象。 4．大肠杆菌DNA聚合酶I大片段（Klenow片段）：将Pol1切下一个小片段失去5’到3’外切酶活性。补平限制酶切割DNA产生3’凹槽（5’到3’合成），用[32p]dNTP补平3’凹端，对DNA片段进行末端标记，对带3’突出端的DNA进行末端标记（利用置换活性），在cDNA 克隆中，用对和陈那个cDNA的第二条链，在体外诱变中用于从单链模版合成双链DNA，应用Sanger双脱氧末端终止法进行DNA测序，消化限制酶产生的3’突出端，应用于PCR 技术。 5．基因工程的工具酶：T7噬菌体DNA聚合酶，修饰的T7噬菌体DNA聚合酶，TaqDNA 聚合酶（没有校正功能），大肠杆菌DNA聚合酶Ⅰ，大肠杆菌DNA聚合酶Ⅰ大片段，T4噬菌体DNA聚合酶。 6．末端转移酶：将相同的核苷酸依次连接到3’末端，然后两条DNA通过同源多聚尾巴连接在一起，在表达前将ploy(G)切除，否则影响蛋白质的生物活性。 7．T4噬菌体多核苷酸激酶：使DNA的5’端磷酸化，也可以使DNA的5’端去磷酸化。可以发生正向反应，也可发生交换反应。正向反应：5’CTGCAG在酶和ATP（ATP具有α，β，γ磷酸基团，其中γ可给出）的作用下，生成5’pCTGCAG；交换反应：5’pCTGACG在酶和ADP的共同作用下，去磷酸化，将DNA链上的磷酸基团给出，生成5’CTGCAG和ATP，在酶和被标记的A TP作用下使得DNA再次被磷酸化同时被标记，生成ADP和5’*pCTGCAG。 8．基因工程载体种类：质粒，噬菌体的衍生物，科斯质粒或粘粒，噬菌体质粒，单链DNA 噬菌体M13，真核病毒载体，酵母质粒载体，杆状病毒。 9．质粒：在细菌细胞内作为与宿主染色体有别的复制子而进行复制，并且在细胞分裂时能恒定传递给子代细胞的独立遗传因子。 10．质粒作为基因工程载体所必备的条件：1）具有较小的分子量和松弛的复制子，2）基因组上有1~2个筛选标记，便于在平板中区分重组体和非重组体，3）DNA链上有1到几个限制酶的单一识别与切割位点，便于外源DNA的插入，4）具有插入失活（或是插入表达）的筛选标记，便于从平板中直接筛选阳性重组体。 11．Ti质粒：引起植物形成肿瘤—冠瘿瘤的质粒称为诱导肿瘤的质粒。 12．Ti质粒的优点：宿主范围广泛，Ti质粒能过转化所有的双子叶植物，并将外源基因导入植物细胞；整合到宿主细胞ch—DNA上的T—DNA成了染色体的正常遗传成分，永远居留，代代相传；T—DNA上的Opine合成酶基因有一个强大的启动子，能启动外源基因在植物细胞中高效表达。 13．分子杂交（杂交，hybrdization）：核酸研究中一项最基本的实验技术，它是指在一定条件下互补核酸链复性形成双链的过程。 14．分子杂交的原理：(一)DNA的变性：指分子有稳定的双螺旋结构松解为无规则线性结

“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。

分子生物学与基因工程试题库(19)

分子生物学与基因工程试题库（19） 一、选择题（单选或多选）（每题2分，共计20分） 1.核糖体肽链的合成因( )终止 (a)可读框内编码C末端氨基酸的密码子 (b)可读框内存在不对应氨酰tRNA的密码子 (c)浓度太低或缺少特定的氨酰tRNA (d)释放因子(RF)的GTP依赖性作用，防止A位点中终止密码子与氨酰tRNA的错配结合 (e)末端氨酰转移酶的活性，这个酶蛋白通过将一个赖氨酸或精氨酸残基加到新生多肽 C 末端将肽酰tRNA脱乙酰化 2. 因研究λ噬菌体的限制与修饰现象的本质而获得诺贝尔奖的科学家是：( ) (a)J．Lederberg (b)W.Arber (c)H．Smith (d)F.Sanger 3. EDTA是一种螯合剂，可以抑制大多数酶的活性，但在下列酶中，( )不受它的 影响 (a)外切酶Ⅲ (b)EcoRI (c)Bal31核酸酶 (d)Pstl 4. 关于质粒的相容性，下面哪一种说法不正确? ( ) (a)不同相容群的质粒能够共存于同一个细胞 (b)质粒可以分成若干个不相容群，但不能分成若干个相容群 (c)如果a、b两种质粒不相容，说明它们的复制机制相同 (d)属于同一个不相容群中的质粒，不仅复制机制相同，而且拷贝数和分子量也相同 5. 用SDS-酚来抽提DNA时，SDS的浓度是十分重要的，当SDS的浓度为0．1％时，( ) (a)只能将DNA抽提到水相 (b)只能将RNA抽提到水相 (c)可将DNA、RNA一起抽提到水相 (d)DNA和RNA都不能进入水相 6. 在下列表型中，( )是基因工程上理想的受体菌表型 (a)r+m+rec’ (b)r-m-rec- (C)r-m-rec+ (d)r+m+rec- 7. 微细胞是一种大肠杆菌突变体，( ) (a)它不带任何DNA (b)它的体积为正常细胞的1／10 (c)它带有染色体DNA，但不能表达 (d)它带有质粒DNA，可以表达 8. DNA在中期染色体中压缩多少倍?( ) (a)6倍 (b)10倍 (c)40倍 (d)240倍 (e)1000倍 10000倍 9. 在原核生物复制子中以下哪种酶除去RNA引发体并加入脱氧核糖核苷酸?( ) (a)DNA聚合酶Ⅲ (b)DNA聚合酶Ⅱ (c)DNA聚合酶I (d)外切核酸酶MFl (e)DNA连接酶