第二章56 目的基因连接及导入

第二章56 目的基因连接及导入
第二章56 目的基因连接及导入

基因工程(第二章答案)

第二章基因工程工具酶 一、解释下列名词 1、Restriction and modification(限制与修饰)宿主特异性地降解外源遗传物质(DNA)得现象称为限制。外源遗传物质通过甲基化等作用避免宿主得限制作用称为修饰。 2、 Matched ends(or cohesive end)(匹配末端或粘性末端)识别位点为回文对称结构得序列,经限制酶切割后,产生得相同得,互补得末端称为匹配粘端,亦即粘性末端 3、 Blunt ends平末端。在回文对称轴上同时切割DNA得两条链,产生得没有碱基突出得末端称为平末端。 4、Star activity星星活性。在极端非标准条件下,限制酶能切割与识别序列相似得序列,这个改变得特殊性称星星活性。 5、 KlenowfragmentKlenow 片段。KlenowDNA聚合酶就是E、col iDNA polymerase 经蛋白酶(枯草杆菌蛋白酶)裂解而从全酶中除去5’——3’ 外切活性得多肽大片段,而聚合活性与3'-—5' 外切活性不受影响. 6、Reverse transcriptase反转录酶。即依赖于RNA 得DNA 聚合酶,它有5’--3'合成DNA 活性,但就是无3’——5'外切活性。 7、Terminaltransferase(末端转移酶) 8、Ligase连接酶。催化DNA 5' 磷酸基与3' 羟基之间形成磷酸二酯键,将两段核酸连接起来得酶。 9、T4polynucleotide kinase(T4多聚核苷酸激酶)催化ATP得γ-磷酸基转移至DNA或RNA 得5' 末端。 10、Alkaline phosphatase(碱性磷酸酶)催化除去DNA或RNA 5' 磷酸11、S1 nuclease Sl核酸酶.可降解单链DNA 或RNA ,产生带5'磷酸得单核苷酸或寡核苷酸双链;对dsDNA,dsRNA ,DNA:RNA杂交体不敏感。 二、填空题 1、限制性内切核酸酶(Restriction endonuclease)得命名就是按属名与种名相结合得原则得,通常第一个大写字母取自(属名得第一个字母 ),第二、三个字母取自(种名得前两个字母),第四个字母则用(菌株名)表示。 2、Ⅱ型限制酶识别回文对称序列,在回文序列(内部)或(附近)切割DNA,产生带3'-OH 与5’-P基团得DNA得产物,需(Mg2+)得存在才能发挥活性,相应得修饰酶只需SAM。 3、识别相同序列得限制酶称(同裂酶) 4、DNA载体经HindⅢ切割后产生粘性末端,能发生载体自连,影响载体与外源DNA得连接效率,常用得防止载体自连得方法有(去磷酸化)、(部分补平)。 5、完全得回文序列应具备两个特点即(能够在中间划一个对称轴,两侧得序列两两对称互补配对)与(两条互补链得5'-—3’ 得序列组成相同,即将一条链旋转180°,则两条链重

人教版 高中生物必修二 第二章 基因和染色体的关系 知识点总结

第二章基因和染色体的关系 第一节减数分裂 一、减数分裂的概念 减数分裂(meiosis)是进行有性生殖的生物形成生殖细胞过程中所特有的细胞分裂方式。在减数分裂过程中,染色体只复制一次,而细胞连续分裂两次,新产生的生殖细胞中的染色体数目比体细胞减少一半。 (注:体细胞主要通过有丝分裂产生,有丝分裂过程中,染色体复制一次,细胞分裂一次,新产生的细胞中的染色体数目与体细胞相同。) 二、减数分裂的过程 1、精子的形成过程:精巢(哺乳动物称睾丸) ) ◆减数第一次分裂(有同源染色体 ..... (1)间期:染色体复制(实质为DNA复制,出现姐妹染色 单体),成为初级精母细胞。 (2)前期:同源染色体联会,形成四分体。四分体中的 非姐妹染色单体之间发生交叉互换。 (3)中期:每对同源染色体排列在赤道板两侧。 (4)后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合, 分别向细胞的两极移动。 (5)末期:细胞质分裂,一个初级精母细胞分裂成两个 次级精母细胞。(染色体数、姐妹染色单体数、DNA数都减半) ) ◆减数第二次分裂(无同源染色体,染色体不再复制 .............. (1)前期:染色体排列散乱。 (2)中期:每条染色体的着丝点都整齐排列在赤道板上。 (3)后期:着丝点一分为二,姐妹染色单体分开,成为两条子染色体,并分别移向细胞两极。(染色体暂时数加倍) (4)末期:细胞质分裂,两个次级精母细胞分裂为四个精细胞(2种)。 2、卵细胞的形成过程:卵巢 三、精子与卵细胞的形成过程的比较

四、注意: 1、同源染色体:①形态、大小基本相同;②一条来自父方,一条来自母方。 2、联会:同源染色体两两配对的现象。 3、四分体:联会后的每对同源染色体含四条染色单体,叫做四分体。 1个四分体=1对同源染色体=2条染色体=4条染色单体 4、交叉互换:四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体发生交叉互换。 5、精原细胞和卵原细胞的染色体数目与体细胞相同。因此,它们属于体细胞,通过有丝分裂的方式增殖,但它们又可以进行减数分裂形成生殖细胞。 6、减数分裂过程中染色体数目减半发生在减数第一次分裂 .......,原因是同源染色体分离并进入不同的子细胞 ................。 所以减数第二次分裂过程中无同源染色体 ......。 ★7、假设某生物的体细胞中含n对同源染色体,则: (1)它的精(卵)原细胞进行减数分裂可形成2n种精子(卵细胞); (2)它的1个精原细胞进行减数分裂形成2种精子。它的1个卵原细胞进行减数分裂形成1种卵细胞。★8、减数分裂过程中染色体、染色单体和DNA的变化规律. 五、受精作用的过程(课本P 25) 意义:减数分裂和受精作用对于维持生物前后代体细胞中染色体数目的恒定,对于生物的遗传和变异具有重要的作用。 六、减数分裂与有丝分裂图像辨析步骤: 注意:若细胞质为不均等分裂,则为卵原细 胞的减Ⅰ或减Ⅱ的后期。 基因分离定律的实质:在减数分裂形成 配子过程中等位基因随同源染色体的分开 而分离,分别进入到两个配子中,独立地随 配子遗传给后代。(课本P 30) 基因自由组合定律的实质:在减数分裂 过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的 同时,非同源染色体上的非等位基因自由合。 (课本P 30)

第二章基因工程习题答案

基因工程课程习题选择题 001 基因工程操作的三大基本元件是【A】 I 供体II 受体III 载体IV 抗体V 配体 AI + II + III BI + III + IV CII + III + IV DII + IV + V EIII + IV + V 002 根据当今生命科学理论,基因工程的用途是【E】 I 分离纯化基因 II 大量生产生物分子 III 构建新型物种 IV 提高基因重组效率A I + II + III B I + II + IV C I + III + IV D II + III + IV E I + II + III + IV 003 根据基因工程的定义,下列各名词中不能替代基因工程的是【A】 A基因诱变 B分子克隆 C DNA重组 D遗传工程 E基因无性繁殖 004 基因工程的单元操作顺序是【B】 A增,转,检,切,接 B切,接,转,增,检 C接,转,增,检,切 D检,切,接,增,转 E切,接,增,转,检 005 下列有关基因的叙述,错误的是【A】 A蛋白质是基因表达的唯一产物 B基因是 DNA 链上具有编码功能的片段 C基因也可以是 RNA D基因突变不一定导致其表达产物改变结构 E基因具有方向性 006 限制性核酸内切酶是由细菌产生的,其生理意义是【D】 A修复自身的遗传缺陷

B促进自身的基因重组 C强化自身的核酸代谢 D提高自身的防御能力 E补充自身的核苷酸消耗 007 天然 PstI 限制性内切酶的来源是【D】 ABacillus amyloliquefaciens BEscherichia coli CHaemophilus influenzae DProvidencia stuartii EStreptomyces lividans 008 T 4 -DNA 连接酶是通过形成磷酸二酯键将两段 DNA 片段连接在一起,其底物的关键基团是【D】 A 2' -OH 和 5' -P B 2' -OH 和 3' -P C 3' -OH 和 2' -P D 3' -OH 和 5' -P E 5' -OH 和 3' -P 009若载体 DNA 用 M 酶切开,则下列五种带有 N 酶粘性末端的外源 DNA 片段中,能直接与载体拼接的是【D】 M N A A/AGCTT T/TCGAA B C/CATGG ACATG/T C CCC/GGG G/GGCCC D G/GATCC A/GATCT E GAGCT/C G/AGCTC 010下列有关质粒分子生物学的叙述,错误的是【B】 A质粒是共价环状的双链 DNA 分子 B天然质粒一般不含有限制性内切酶的识别序列 C质粒在宿主细胞内能独立于染色体 DNA 自主复制 D松弛复制型的质粒可用氯霉素扩增 E质粒并非其宿主细胞生长所必需 011带有多个不同种复制起始区的质粒是【A】 A穿梭质粒 B表达质粒 C探针质粒 D整合质粒 E多拷贝质粒

第二章基因工程制药新版5

第三节基因工程制药生产的基本过程 工具酶的分离纯化 载体的分离纯化 外源DN A 和目的基因的分离和获得 夕卜源DNA 与载体DNA 的切割与连接 宿主细胞的选择和基因导入操作 基因工程菌的稳定性及生长代谢的特点 基因工程菌中试 基因工程菌的扩増和发酵生产 基因工程药物的分离和纯化技术 变性蛋白的复性 十一、基因工程药物的质量控 制 十二、基因工程药物的制 造实例 五、 六 、 七 、 八

六.基因工程菌的稳定性及生长代谢的特点 (_)基因工程菌质粒的不稳定性 (二)质粒稳定性的分析方法 (三)质粒不稳定的原因(四)提高质粒稳定性的方法(五)基因工程菌的生长速率(六)蛋白质产量/菌体 数量比 (七)能量供应与菌体生长的关系 (八)小分子前体.催化剂供应与菌体生长的关系

■因工程菌在传代过程中常出现质粒不稳定的w. 现象,有分裂不稳定和结构不稳定。由于质粒不稳定导致的质粒丢失菌与含有质粒的菌之间生产速率不一致导致可能的生长优势,进而能在培养基中逐渐取代含质粒菌成为优势菌群,从而减少基因表达的产率,导致基因工程菌在生产过程中出现不稳定现象。 (二)质粒稳定性的分析方法

(1)将工程菌堵养液样品适当稀释,均匀涂于不含抗生素标记的平板培养基,培养10-12h ,统计所长出的菌落数A ; (2 )然后随机挑选100个菌落,接种到含有抗生素标记的平板堵养基,壇养10?12h , 统计所长出的菌落数B ; (3 )计算B/A的比值。该比值能反映质粒的稳定性?称为稳定性(stability.ST)

不稳定的原因 指基因工程菌在分裂的子代菌体中,出现一定比例不含质粒的现象。它主要与2个因素有关: (1)工程窗产生幺失质粒的概率,拷贝量低的工 程细菌,它所产生不含质粒的细菌变异株和概率较大。 (2 )丢失质粒的细菌.含有质粒的工程菌之间的 竞争力大小。 2、结构不稳定:指外源基因从质粒上丢失.或者发生 碱基重排.缺失现象,最终导致工程菌性能改变的现象。

第二章_基因工程中常用的工具酶

第二章基因工程中常用的工具酶 限制性内切酶—主要用于DNA分子的特异切割 DNA甲基化酶—用于DNA分子的甲基化 核酸连接酶—用于DNA和RNA的连接 核酸聚合酶—用于DNA和RNA的合成 核酸酶—用于DNA和RNA的非特异性切割 核酸末端修饰酶—用于DNA和RNA的末端修饰 其它酶类--用于生物细胞的破壁、转化、核酸纯化、检测等。 §2-1 核酸内切限制酶 定义:核酸内切限制酶是一类能够识别双链DNA分子中的某种特定核苷酸序列,并由此切割DNA双链结构的核酸内切酶。 到目前为止已经从许多种不同的微生物中分离出了2300种以上不同的核酸内切限制酶。核酸内切限制酶的发现及其生物功能(图) 一、限制修饰系统的种类(图) 二、限制性内切酶的定义、命名 1. 定义:广义指上述三个系统中的限制酶;狭义指II型限制酶。 2. 命名:限制酶由三部分构成,即菌种名、菌系编号、分离顺序。 例如:Hin dⅢ前三个字母来自于菌种名称H. influenzae,“d”表示菌系为d型血清型;“Ⅲ”表示分离到的第三个限制酶。 Eco RI—Escherichia coli RI Hin dⅢ—Haemophilus influensae d Ⅲ Sac I (II)—Streptomyces achromagenes I (Ⅱ) 三、Ⅰ型和Ⅲ型核酸内切限制酶的缺点 a.Ⅰ型核酸内切限制酶虽然能够识别DNA分子中的特定序列,但它们的切割作用却是 随机的,在距特异性位点至少1000bp的地方可以随机地切割DNA分子,因此这类酶在基因克隆中显然是没有用处的。——远距离随机切割 b. Ⅲ型核酸内切限制酶大约从距离识别序列25bp处切割DNA分子。——远距离定点 切割 c.Ⅰ型核酸内切限制酶和Ⅲ型核酸内切限制酶,在切割反应过程中,都会沿着DNA分 子移动,因此是一种需要能量的过程。——需要能量的反应 d.Ⅰ型和Ⅲ型核酸内切限制酶,一般都是大型的多亚基的复合物,既具有内切酶活性, 又具有甲基化酶活性。——内切酶活性和甲基化酶活性 四、Ⅱ型核酸内切限制酶的特点 (1)基本特点: ①在双链DNA分子上有一个特殊的靶子序列,即所谓的识别序列,并由此切割DNA 分子形成链的断裂;——识别序列 ②2个单链断裂部位在DNA分子上的分布,通常不是彼此直接相对的;——单链切割

第2章 基因

第二章基因 (一)选择题(A 型选择题) 1. 在下列碱基中,______不是组成DNA分子的含氮碱基。 A. 腺嘌呤(A) B. 胸腺嘧啶(T) C. 胞嘧啶(C) D. 鸟嘌呤(G) E. 尿嘧啶(U) 2. 在下列碱基中,______不是组成RNA分子的含氮碱基。 A. 胸腺嘧啶(T) B. 尿嘧啶(U) C. 胞嘧啶(C) D. 鸟嘌呤(G) E. 腺嘌呤(A) 3. 组成DNA分子的单糖是______。 A. 五碳糖 B. 葡萄糖 C. 核糖 D. 脱氧核糖 E. 半乳糖 4. 基因表达时,遗传信息的基本流动方向是______。 A.RNA→DNA→蛋白质 B.hnRNA→mRNA→蛋白质 C. DNA→mRNA→蛋白质D.DNA→tRNA→蛋白质 E.DNA→rRNA→蛋白质 5.在DNA编码序列中一个碱基G被另一个碱基C替代,这种突变为。 A.转换 B.颠换 C.移码突变 D.动态突变 E.片段突变6.动态突变的发生机理是。 A.基因缺失 B.基因突变 C.基因重复 D.核苷酸重复序列的扩增 E.基因复制 7.在DNA编码序列中一个嘌呤碱被另一个嘧啶碱替代,这种突变称。 A.转换 B.颠换 C.移码突变 D.动态突变 E.片段突变 8.亚硝酸或含亚硝基的化合物可以使碱基脱去______,产生结构改变。 A.羧基 B.羟基 C.氨基 D.甲基 E.烷基 9.广义的突变指______。 A.遗传物质的改变 B.表型改变 C.染色体畸变 D.基因突变 E.C+D (二)填空题 1.基因是细胞内遗传物质的_________和_________单位,它以脱氧核糖核酸(DNA)的化学形式存在于染色体上。 2. 在整个生物界中,绝大部分生物(包括人类)基因的化学本质是____________。 3.基因表达一般包括两个步骤:①_____;②_____。 4.同义突变是碱基被替换之后,产生了新的密码子,但新旧密码子是同义密码子,所编码的______种类保持不变。 5.错义突变是编码某种氨基酸的______经碱基替换以后,变成编码另一种氨基酸的______,从而使多肽链的氨基酸种类和序列发生改变。 (三)是非判断题

第二章 人类基因

第二章人类基因 一、教学大纲要求 1.掌握基因、断裂基因、基因组、密码子与反密码子等概念,基因的化学本质,DNA 分子结构及其特征,基因的分类,基因组组成,基因复制,基因表达,RNA编辑及其意义,人类基因组计划,结构基因组学及其研究内容,后基因组计划及其研究内容; 2.熟悉基因概念的演变,断裂基因的结构特点,遗传密码的通用性与兼并性,基因表达的控制; 3.了解人类基因组计划已取得的成就。 二、习题 (一)A型选择题 1.常染色质是指间期细胞核中 A.螺旋化程度高,具有转录活性的染色质B.螺旋化程度低,具有转录活性的染色质C.螺旋化程度低,没有转录活性的染色质D.旋化程度高,没有转录活性的染色质E.螺旋化程度低,很少有转录活性的染色质 2.一个正常男性核型中,具有随体的染色体是 A.端着丝粒染色体B.中央着丝粒染色体 C.亚中着丝粒染色体D.近端着丝粒染色体(除Y染色体)E.Y染色体 3.基因表达时,遗传信息的基本流动方向是 A.RNA→DNA→蛋白质B.hnRNA→mRNA→蛋白质 C.DNA→mRNA→蛋白质D.DNA→tRNA→蛋白质 E.DNA→rRNA→蛋白质 4.断裂基因转录的过程是 A.基因→hnRNA→剪接、加尾→mRNA B.基因→hnRNA→剪接、戴帽→mRNA C.基因→hnRNA→戴帽、加尾→mRNA D.基因→hnRNA→剪接、戴帽、加尾→mRNA E.基因→Mrna 5.遗传密码表中的遗传密码是以以下何种分子的5′→3′方向的碱基三联体表示 A.DNA B.RNA C.tRNA D.rRNA E.mRNA 6.在人类基因组计划中我国承担了哪一个染色体的序列分析工作 A.3号短臂B.4号短臂C.5号短臂D.6号短臂E.7号短臂7.人类基因组计划物理图研究所用的位标是 A.STR B.RFLP C.SNP D.STS E.EST 8.真核生物基因表达调控的精髓为 A.瞬时调控B.发育调控C.分化调控D.生长调控E.分裂调控9.RNA聚合酶Ⅱ主要合成哪一种RNA A.tRNA B.mRNA前体C.rRNA D.snRNA E.mRNA 10.遗传密码中的4种碱基一般是指 A.AUCG B.ATUC C.AUTG D.ATCG E.ACUG

第二章基因组结构与功能练习题(附答案)

第二章基因与基因组结构与功能 (一)选择题 A型题 1.原核生物染色体基因组是 A.线性双链DNA分子 B.环状双链DNA分子 C.线性单链DNA分子 D.线性单链RNA分子 E.环状单链DNA分子 2.真核生物染色体基因组是 A.线性双链DNA分子 B.环状双链DNA分子 C.线性单链DNA分子 D.线性单链RNA分子 E.环状单链DNA分子 3.有关原核生物结构基因的转录,叙述正确的是 A.产物多为多顺反子RNA B.产物多为单顺反子RNA C.不连续转录 D.对称转录 E.逆转录 4.原核生物的基因组主要存在于 A.质粒 B.线粒体 C.类核 D.核糖体 E.高尔基体 5.下列有关原核生物的说法正确的是 A.原核生物基因组DNA虽然与蛋白结合,但不形成真正的染色体结构B.结构基因中存在大量的内含子 C.结构基因在基因组中所占比例较小 D.原核生物有真正的细胞核 E.基因组中有大量的重复序列 6.下列有关原核生物的说法不正确的是 A.原核生物的结构基因与调控序列以操纵子的形式存在 B.在操纵子中,功能上关联的结构基因串联在一起 C.在一个操纵子内,几个结构基因共用一个启动子 D.操纵元件也是结构基因 E.基因组中只存在一个复制起点 7.真核生物染色质中的非组蛋白是 A.碱性蛋白质 B.序列特异性DNA结合蛋白 C.识别特异DNA序列的信息存在于蛋白上

D.不能控制基因转录及表达 E.不参与DNA分子的折叠和组装 8.真核生物染色质的基本结构单位是 A.α-螺旋 B.核小体 C.质粒 D.?-片层 E.结构域 9.关于真核生物结构基因的转录,正确的说法是A.产物多为多顺反子RNA B.产物多为单顺反子RNA C.不连续转录 D.对称转录 E.新生链延伸方向为3'→5' 10.外显子的特点通常是 A.不编码蛋白质 B.编码蛋白质 C.只被转录但不翻译 D.不被转录也不被翻译 E.调节基因表达 11.下列有关卫星DNA说法错误的是 A.是一种高度重复序列 B.重复单位一般为2~10 bp C.重复频率可达106 D.能作为遗传标记 E.在人细胞基因组中占5%~6%以上 12.下列有关真核生物结构基因的说法不正确的是A.结构基因大都为断裂基因 B.结构基因的转录是不连续的 C.含有大量的重复序列 D.结构基因在基因组中所占比例较小 E.产物多为单顺反子RNA 13.染色体中遗传物质的主要化学成分是 A.组蛋白 B.非组蛋白 C.DNA D.RNA E.mRNA 14.真核生物染色质中的组蛋白是 A.酸性蛋白质 B.碱性蛋白质 C.一种转录因子 D.带负电荷 E.不带电荷

第2章 基因

第二章基因 基因是细胞内遗传物质的结构和功能单位,它以脱氧核糖核酸(DNA)的化学形式存在于染色体上。本章首先介绍了基因的概念和基因的化学本质,然后着重介绍断裂基因组成及其复制与表达,以阐明真核生物结构基因的特点。 基因突变指基因组DNA分子在结构上发生碱基对组成或序列的改变,它通常只涉及某一基因的部分变化。基因突变通过精密的分子机制来完成,并可以利用各种途径被修复。本章详细阐述了其发生的分子机理以及修复机制。 一、内容提要 基因是细胞内遗传物质的结构和功能单位,它以脱氧核糖核酸(DNA)的化学形式存在于染色体上。本章首先介绍了基因的概念和基因的化学本质,然后着重介绍断裂基因组成及其复制与表达,以阐明真核生物结构基因的特点。 基因突变指基因组DNA分子在结构上发生碱基对组成或序列的改变,它通常只涉及某一基因的部分变化。基因突变通过精密的分子机制来完成,并可以利用各种途径被修复。本章详细阐述了其发生的分子机理以及修复机制。 二、基本纲要 1.熟悉基因的化学本质,DNA分子结构及其特征。 2.掌握基因、断裂基因、基因组、密码子与反密码子、RNA编辑等概念。4.掌握基因、基因组组成及其意义;了解RNA编辑。 5.熟悉基因概念的演变、遗传密码的通用性与兼并性。 6.熟悉基因复制、基因表达以及基因表达的过程。 7.了解诱发基因突变的因素。

8.掌握基因突变、点突变、转换、颠换、移码突变、动态突变、切除修复和重组修复等概念。 9.掌握基因突变的特性,基因突变的类型和分子机制。 10..熟悉DNA损伤的修复机制。 11.了解动态突变疾病的遗传学特征。 三、习题 (一)选择题(A 型选择题) 1.DNA双螺旋链中一个螺距为。 A.0.34nm B.3.4nm C.34nm D.0.34mm E.3.4mm 2. DNA双螺旋链中,碱基对与碱基对之间相对于螺旋轴移动。 A.18° B.180° C. 36° D.360° E.90° 3.侧翼顺序不包括。 A.启动子;B.增强子;C.密码子;D.多聚腺苷酸化附加信号E. 外显子4.终止密码不包括。 A.UAA B.UCA C.UGA D.UAG E.以上均不是。 5.下列不是DNA复制的主要特点的是。 A.半保留复制B.半不连续复制C.多个复制子 D.多个终止子 E.以上均不是 6.下列属于侧翼顺序的是。 A.外显子 B.内含子 C.CAAT框 D.端粒 E.5‘帽子 7.下列顺序中哪些没有调控功能? A.启动子 B.外显子 C.增强子 D.多聚腺苷酸化附加信号 E.以上均不是8.在1944年,______等用实验的方法直接证明了DNA是生物的遗传物质。 A. Painter TS B. Beadle GW C. Hardy GH D. Tatum EL E. Avery OT

第二章 基因工程制药(修改2)

第二章基因工程制药 教学目的: 了解基因工程技术在医药工业中的应用; 熟悉基因工程制药中常用的工具酶、克隆载体; 掌握基因工程药物无性繁殖系的构建过程。 教学重点: 基因工程药物无性繁殖系的构建 计划学时:4 第一节基因工程制药概述 DNA技术,是基因分子水平上的遗传工程,是70年代初期在分子遗传学基础上发展起来的一个崭新领域,是一门能人工定向改造生物遗传性状的育种新技术。 一、基因工程技术在医药工业中的应用 (1)基因工程药物品种的开发 利用基因工程细菌等表达人类—些重要基因片段,可产生具生理活性的肽类和蛋白质类药物,降低生产成本。 如应用传统的技术方法提取1mg生长激素抑制素(Somatostatin)需要用十万只羊的下丘脑,所要耗费的资金大约等于经由人造卫星从月球上搬回1kg石头。而用基因工程方法生产这一激素只需10L大肠杆菌培养液,其价格大约为每毫克0.3美元。 (2)应用基因工程技术建立新药的筛选模型 应用基因重组技术将各种酶、受体模型筛选所需的靶酶的活性中心或受体的配体、亚基等在微生物中大量表达,有利于采用机器人进行大量筛选。 (3)应用基因工程技术改良菌种,产生新的微生物药物。 (4)基因工程技术在改进药物生产工艺中的应用 用带关键酶基因的质粒转换菌种,增加菌种中的关键酶基因剂量和转录水平;抑制菌种其它非必要基因的表达,提高相应产量的同时使提取、精制、半合成等后处理工序变得更方便;将血红蛋白基因克隆进菌种后提高对缺氧环境的耐受力,减少供氧这一限制因素的影响并节约能量。 (5)利用转基因动、植物生产蛋白质类药物。 (6)基因工程抗体在医药工业中的应用 它通过原核生物细胞或昆虫细胞表达抗体的小分子有效部位进行大规模廉价生产,可用作导向药物的载体。 二、应用基因工程和蛋白质工程技术开发的新型药物简介 1.人胰岛素(Insulin) 胰岛素用于临床糖尿病的医治已有近70年的历史,长期以来,其来源仅仅是从动物的胰脏中提取,而动物胰岛素与人胰岛素在氨基酸组成上存有一定的差异,长期注射人体会产生自身免疫反应,影响治疗效果。自80年代初开始用基因工程技术大量生产人胰岛素了。 国外人胰岛素的基因工程生产一般采用两种方式:一是分别在大肠杆菌中合成A链和B链,再在体外用化学方法连接两条肽链组成胰岛素。美国Eli Lilly公司采用该法生产的重组人胰岛素Humulin 最早获准商品化;另一种方法是用分泌型载体表达胰岛素原,如丹麦Novo Nordisk工业公司用重组酵母分泌产生胰岛素原,再用酶法转化为人胰岛素。 我国,1993年,北京大学报道了以部分牛凝乳酶原B基因与人胰岛素原基因进行融合,高表达出融合蛋白,经加工后可得到具有天然活性的人胰岛素原纯品。 2 人生长激素(Human growth hormone, hGH) 主要用途是治疗侏儒症,临床试验认为对慢性肾功能衰竭和Turner综合症也有很好疗效。 3 干扰素(Interferon,IFN)

第二章基因和染色体的关系

第二章基因和染色体的关系 第三节伴性遗传 教材内容分析: 《伴性遗传》这一节,是新课标教材必修二第二章第三节内容,总结伴性遗传的特点和规律。学生在学习伴性遗传之前,以学习过减数分裂和性别决定的知识,已经掌握基因分离规律和自由组合规律。在已有的知识基础之上,通过红绿色盲的调查活动及结合课堂的探究活动,对伴性遗传现象进行分析和总结。 一、教学目标 1.知识与技能:概述伴性遗传的特点。运用资料分析的方法,总结人类红绿色盲症的遗传规律。举例说明伴性遗传在实践中的应用。 2.过程与方法:学会运用资料分析的方法。通过遗传习题的训练,使学生掌握伴性遗传的特点,应用规律解决实际问题,熟悉解答遗传问题的技能、技巧。 3.情感态度价值观:通过学习和理解伴性遗传的传递规律培养学生辩证唯物主义的思想。 二、教学重点、难点 1. 教学重点:XY型性别决定方式。人类红绿色盲的婚配方式及伴性遗传的规律。 2.教学难点:人类红绿色盲的婚配方式和伴性遗传规律 三、课时安排: 1课时。 四、教学方法:讲授、谈话和复习。 五、学生活动:指导学生,阅读教材,回答相关问题。 六、教学过程: (一)、引课: 教师:今天我们要讲的内容是伴性遗传,我们在体检中都需检查到的一项指标——色盲。就像这幅图,它是检查红绿色盲的,如看不到图片的同学也可以到前面来看,请大家一起告诉我看到了什么? 学生:辨认、识图,说出图上是什么。(学生均能辨认出来)

老师:很好,那现在我想问问同学们,为什么体检时要检查红绿色盲,这种病在日常生活中有什么影响? 学生:红绿灯分不清……. 老师:同学们说的很好,红绿色盲患者对红色、绿色分不清,因此,患者不适合当司机,交通信号是红灯和绿灯,无法判断是停车还是通行。世界上还有一些极个别的全色盲,在这种病人的眼里世界上任何物体只有明和暗的区别,根本看不到其它任何颜色,病人看彩电就象看黑白电视一样。调查发现,红绿色盲病患者男性多于女性。 学生:女生高兴,男生惊讶。 老师:现在大家看到的这幅图是抗维生素D佝偻病患儿,这种病将近周岁时下肢开始负重,才发现症状,开始发病常以"O"形腿或"X"型腿为最早症状。常常不被家长注意。较重病例有进行性骨畸形和多发性骨折,并有伴有骨骼疼痛,尤以下肢明显,甚至不能行走。调查发现,这种病患者女性多于男性。 学生:男生高兴,女生惊讶。 教师:为什么这两种病的遗传总是和性别相关联,但表现又不相同?我们就通过这节课来共同学习遗传病与性别的关系。 (二)新课 老师:现在同学们翻到课本P33,给大家两分钟的时间阅读人类红绿色盲症,并说出什么叫伴性遗传。 【板书】:(一)伴性遗传 1、伴性遗传的概念: 2、红绿色盲遗传 老师:现在请一位同学来回答之前的问题。 学生:伴性遗传是指,性染色体上的基因,它的遗传方式与性别相联系。 老师:很好,这位同学说出了什么叫做伴性遗传,那么伴性遗传有什么特点呢?我们来看一下下面这个系谱。这个系谱是一个典型的红绿色盲系谱。

第二章 基因和染色体的关系 练习

第2章基因和染色体的关系 1.哺乳动物卵细胞形成的场所是()A.卵巢B.输卵管C.子宫D.睾丸 2.减数分裂过程中,染色体的行为变化顺序是()A.复制→分离→联会→分裂B.联会→复制→分离→分裂 C.联会→分离→复制→分裂D.复制→联会→分离→分裂 3.与有丝分裂相比较,减数分裂所特有的是()A.DNA分子的复制B.着丝点的分裂C.染色质形成染色体D.出现四分体4.细胞内没有同源染色体的是()A.体细胞B.精原细胞C.初级精母细胞D.次级精母细胞5.在下图中属于次级卵母细胞继续分裂过程中染色体平均分配示意图的是()6.右图为某高等哺乳动物的一个细胞示意图,该细胞属于()A.卵原细胞B.初级卵母细胞C.次级卵母细胞D.卵细胞 7.在卵细胞形成过程中,卵原细胞、初级卵母细胞、次级卵母细胞和极体细胞比例()A.1:1:2:4 B.1:1:1:2 C.1:1:2:2 D.1:1:1:3 8.下图是某种生物的精子细胞,根据图中染色体类型和数目,来自同一个次级精母细胞A.①③B.②⑤C.①④D.③④ 9.下面不属于精子形成过程的是 10.某动物卵原细胞有6条染色体,在初级卵母细胞中出现着丝点数和四分体数分别A.6和12 B.6和3 C.12和6 D.12和12 11.精子中的染色体数目与下列哪一项的染色体数目相同()A.初级精母细胞B.减数第二次分裂中期的细胞 C.精原细胞D.体细胞 12.一母亲生了一男一女的双胞胎,此双胞胎来源于()A一个受精卵B一个卵细胞与两个精子结合C两个受精卵D两个卵细胞与一个精子结合13.一个细胞中染色体数为2N,下图此种细胞有丝分裂后期的染色体数为a ,减数分裂第二次分裂后期的染色体数为a/,染色单体数为b,DNA分子数为c的图示中,属于有丝分裂后期和减数第二次分裂后期的分别是() 第6题图

第二章 DNA的生物合成(复制)

第二章 DNA的生物合成(复制) 教学大纲要求 1. 描述遗传学中心法则,扩大的中心法则及生物学意义。 2. 记住DNA合成的概念,包括以DNA作为模板指导的DNA合成(复制),以RNA作为模板指导的DNA合成(反转录)及DNA的修复合成,分别描述其概念。 3. 复述DNA复制特点,过程,参与的酶和因子(包括它们的功能)。简要叙述复制过程及真核DNA复制特点。 4. 结合反转录酶的功能,简要叙述反转录过程及其生物学意义。记住端粒酶的概念与功能。 5. 列举DNA损伤的几种类型,写出修复合成的几种方式名称。叙述切除修复过程。 教材内容精要 (一)遗传信息传递概述 基本概念: 1. 遗传:生殖过程中表现出来的子代与亲代的相似性。 2. 变异:生殖过程中表现出来的子代与亲代的差异性。 3. 基因: 能为生物大分子蛋白质,也包括RNA编码的核酸片段。高等生物的基因是DNA,少数低等生物的遗传物质是RNA。 4. 复制: 即DNA的生物合成,DNA母链为模板,由核苷酸聚合成子代DNA的过程。 5. 转录即RNA的生物合成,DNA贮存的遗传信息作模板,转抄成RNA的碱基序列。 6. 翻译: 把mRNA的遗传信息用遗传密码的方式破读为蛋白质分子上的氨基酸排列次序,即蛋白质的生物合成。 7. 中心法则: 遗传信息从DNA流向RNA,再流向蛋白质的信息传递规律。DNA有贮存、表达遗传信息功能,因此认为DNA处于生命活动中心。 8. 基因表达贮存在DNA上的遗传信息,通过转录和翻译,指导合成主要执行生命活动功能的蛋白质的过程。 9. 半保留复制亲代的DNA双链解开,各自作为模板,按照碱基配对规律(AT配对,GC配对),指引子链的合成。因此,子代DNA双链和亲代DNA双链有一致的碱基序列。 DNA是遗传的物质基础。DNA分子中由4种不同碱基组成的核苷酸的排列顺序(以下简称碱基顺序)即是储藏的遗传信息。所谓基因,即指DNA分子中碱基组成的功能片段。DNA分子很大(如人类基因组DNA约含3 109个碱基对),但全部由A、G、C和T四种碱基以不同的排列方式组成。不同的基因由不同的碱基序列构成,并携带不同的遗传信息。细胞分裂时,通过DNA的复制,遗传信息从亲代DNA分子传到子代DNA分子中。另一方面,DNA分子储藏的信息要通过指导特异蛋白质的合成来体现其生物学功能。以DNA分子为模板,用四种dNTP 做原料,以碱基互补配对原则将DNA的遗传信息抄录到mRNA分子中。这种将DNA的遗传信息传递给mRNA的过程称为转录。以mRNA为模板,按其碱基排列顺序,以三个相邻碱基序列决定一个氨基酸的密码子形式,决定蛋白质(肽链)合成时氨基酸排列顺序的过程称为翻译。通过转录和翻译,基因遗传信息从DNA传递到蛋白质,由蛋白质赋予细胞一定的表型。遗传信息传递的规律,称为遗传信息传递的中心法则。自然界某些RNA病毒还可以RNA为模板,指导DNA的合成。这种遗传信息传递方向与转录过程相反,称为反(逆)转录,它使遗传信息传递的中心法则被补充。 (二)DNA的合成 1.DNA生物合成的概念

第二章 行为的生物学基础

第2章行为的生物学基础 第1节遗传和行为 一、人类的进化 达尔文《物种起源》提出地球生命进化理论 自然选择促成两大适应性进化:直立行走和头脑发达,对智能和易变的表型编码的基因结构逐渐压倒人类基因中其他适应性较差的基因结构,结果只有直立行走的人类才能得到更大的繁殖机会; 更加重要的人类进化里程碑是语言的出现,使得人类积累的文明和精神财富可以一代代传递下去。因此人类具有学习和抽象思维能力的基因编码,而文化,包括艺术、文学、音乐、科学知识和博爱活动,可能是由于人类基因结构蕴涵的潜能表达。 二、人类基因结构的变异 人类进化条件有利于人类人类所共有的重要生物潜能的发展,如自立行走和语言抽象思维能力的进化发展,但是个体在共享的潜能中仍然有着相当大的变异。研究遗传机制的学科,即个体从其祖辈继承体质和心理特质的研究称为遗传学。 基础遗传学:研究基因对个体身体解剖特点、行为模式影响的学科。DNA,染色体,同卵双生子,基因中的差异是同胞兄弟姐妹之间体质和行为差异的重要原因;基因的属性:显性和隐性 基因和行为:心理遗传学(行为遗传学)的研究 进化过程已经使得人类基因结构存在着相当大的变异,基因结构与特殊环境相互作用产生了人类的遗传表型,人类行为遗传学研究把遗传学与心理学统一起来,探索遗传和行为之间的因果关系。关注个体差异的根源,关注特殊环境下人种的变异,一个人的基因遗传中什么因素可以解释他的行为和思维方式 关于幸福感的遗传性的研究:环境事件引起幸福感围绕平均水平变化程度,是生来注定的。说明基因影响人类的广泛性;采用选择性交配和孪生子研究 不过基因或环境都不能单独决定我们的行为模式,基因提供一种可能

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