生物化学-生化知识点_第十二章 基因工程

合集下载

基因工程知识点总结归纳(更新版)

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分子或闭合单链DNA,连接反应是吸能反应,最适反应温度是4至15度,最常用的是T4连接酶。

9、S1核酸酶:特异性降解单链DNA或RNA。

10、RNAH降解与DNA杂交的RNA,用于cDNA文库建立时除去RNA以进行第二链的合成。

生物基因工程知识点总结

生物基因工程知识点总结

生物基因工程知识点总结一、概述生物基因工程是指利用生物学、生物化学、分子生物学等多学科知识和技术手段对生物体的基因进行改造和调控的科学技术。

通过对基因的修饰、转移和表达,可以改变生物体的遗传特性,实现对生物体的功能和性状的改良。

生物基因工程在农业、医药、环境保护等领域具有广泛的应用前景。

二、基因工程的主要技术1.重组DNA技术重组DNA技术是指利用DNA分子重组、剪接和合成等手段,将来自不同生物体的DNA片段进行组合,构建新的DNA分子。

重组DNA技术的核心是DNA的克隆,包括DNA片段的插入、DNA连接和DNA复制等步骤。

重组DNA技术为基因工程的实施提供了基础和工具。

2.基因克隆技术基因克隆技术是指通过重组DNA技术将目标基因从一个生物体中提取并扩增,然后将其插入到另一种生物体的染色体中,使目标基因在新的宿主中得到表达。

基因克隆技术可以用于基因的纯化、基因的表达以及基因功能的研究等方面。

3.基因转导技术基因转导技术是指将外源基因导入到目标细胞或生物体中的技术。

常用的基因转导技术包括病毒介导的基因转导、质粒介导的基因转导和基因枪介导的基因转导等。

基因转导技术可以用于将特定基因导入到细胞中,实现基因表达或基因敲除等目的。

4.基因编辑技术基因编辑技术是指通过直接修改生物体的基因组,实现对基因的精确编辑和修饰。

常用的基因编辑技术包括CRISPR-Cas9系统、TALEN 和ZFN等。

基因编辑技术可以实现基因的插入、删除、修改和替换等操作,用于研究基因功能和治疗基因相关疾病具有重要意义。

三、应用领域1.农业领域生物基因工程在农业领域的应用主要包括转基因作物的培育和农业生物技术的开发。

转基因作物通过引入抗虫、抗病、抗逆性等基因,提高作物的产量和品质,降低农药使用量,改善农业生产环境。

农业生物技术的开发包括农业生物育种、无性繁殖和抗病虫害等方面的技术创新。

2.医药领域生物基因工程在医药领域的应用主要包括基因药物的研发和基因诊断技术的应用。

生物基因工程知识点总结

生物基因工程知识点总结

生物基因工程知识点总结生物基因工程是一种通过改变生物体的遗传物质来改变其性状的技术。

它涉及到许多关键的知识点,如下:1. 基因:基因是生物体内控制特定性状的遗传信息单位。

它是DNA分子中的一个特定序列,负责编码产生蛋白质。

2. DNA:脱氧核糖核酸(DNA)是生物体内存储遗传信息的分子。

它由四种碱基(腺嘌呤、胸腺嘧啶、鸟嘌呤和胞嘧啶)组成的两条螺旋状链结构。

3. 基因表达:基因表达是指基因通过转录和翻译的过程将DNA的遗传信息转化为蛋白质的过程。

4. 转基因:转基因是指将外源基因导入到另一种生物体的基因组中,使其表达新的性状。

转基因技术是生物基因工程的核心。

5. 基因编辑:基因编辑是一种通过直接修改组织或细胞中的基因序列来改变生物体遗传信息的技术。

常用的基因编辑工具包括CRISPR/Cas9、TALENs和ZFNs。

6. 载体:载体是一种用于将外源基因导入到生物体中的工具。

常用的载体包括质粒、病毒和细胞。

7. 克隆:克隆是指通过人工手段复制一个生物个体的基因组。

克隆技术可以用于繁殖优良的动植物品种和疾病模型的制备。

8. 基因检测:基因检测是一种用于检测个体的遗传信息的技术。

它可以用于遗传病的筛查、个体的亲缘关系鉴定和种群遗传学的研究。

9. 合成生物学:合成生物学是一种基于工程原理设计和构建新的生物系统的学科。

它通过组合基因和其他生物部件来设计具有特定功能的新生物体。

10. 生物安全:生物安全是指在进行生物基因工程研究和应用时保护人类和环境的安全。

它包括对实验室条件的控制、对转基因生物体的监管和对风险评估的实施。

以上是生物基因工程的一些主要知识点,它们一起构成了生物基因工程这个学科的基础和核心。

基因工程名词解释

基因工程名词解释

基因工程名词解释1、基因工程:对不同的遗传物质在体外进行剪切、组合和拼接,使遗传物质重新组合,然后通过载体转入微生物、植物和动物细胞内,进行无性繁殖,并使所需的基因在细胞中表达,产生人类所需的产物或新生物类型。

2、重组DNA技术: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,然后再转入另一个生物体(受体)内,按照人们的意愿稳定遗传并表达新产物或新性状的DNA体外操作程序,也称为分子克隆技术。

3、基因xx:经无性繁殖获得基因许多相同拷贝的过程。

通常是将单个基因导入宿主细胞中复制而成。

(包括把来自不同生物的基因同有自主复制能力的载体DNA在体外人工连接,构建成新的重组的DNA,然后送入受体生物中去表达。

从而产生遗传物质和状态的转移和重新组合。

)4、限制性内切核酸酶: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双链结构的核酸水解酶。

5、修饰酶:体内有些酶可在其他酶的作用下,将酶的结构进行共价修饰,使该酶活性发生改变,这种调节称为共价修饰调节(covalentmodificationregulation),这类酶称为修饰酶(prosessing enzyme)。

6、同裂酶:识别相同序列的限制酶称同裂酶,但它们的切割位点可能不同。

(同序同切酶、同序异切酶、“同功多位”等)7、同尾酶:切割不同的DNA片段但产生相同的粘性末端的一类限制性内切酶。

8、位点偏爱:某些限制酶对同一底物中的有些位点表现出偏爱性切割,即对不同位置的同一个识别序列表现出不同切割效率。

9、星星活性:极端非标准反应条件下,限制酶能够切割与识别序列相似的序列,这个改变的特殊性称星星活性。

10、甲基化酶:原核生物甲基化酶是作为限制与修饰系统中的一员,用于保护宿主DNA不被相应的限制酶所切割。

11、DNA聚合酶:以DNA为复制模板,从将DNA由5'端点开始复制到3'端的酶。

DNA聚合酶的主要活性是催化DNA的合成(在具备模板、引物、dNTP等的情况下)及其相辅的活性。

生物基因工程知识点总结

生物基因工程知识点总结

生物基因工程知识点总结
生物基因工程是一门研究和应用生物技术的学科,利用DNA重组技术和其他分子生物学工具来研究和改造生物体的基因,并开发新的生物技术和产品。

以下是生物基因工程的一些主要知识点:
1. DNA重组技术:包括限制性内切酶、DNA连接酶、DNA合成酶、PCR等技术,用于切割、连接和合成DNA分子。

2.基因克隆:通过将目标基因从某个来源分离并插入到载体DNA中,然后将该重组DNA导入到宿主细胞中进行复制来克隆基因。

3. 变异体制备:利用基因工程技术对生物体的基因进行人为的改变,以获得具有特定功能或性状的变异体。

4. 基因表达调控:通过控制基因的转录和翻译过程,调节基因在细胞中的表达量和时机。

5. 载体构建:选择合适的载体并将目标基因插入到载体中,以便在宿主细胞中进行复制和表达。

6. 基因传递和转导:将重组的DNA导入到宿主细胞中,使其被接受和表达。

7. 基因组编辑:利用CRISPR-Cas9等工具,直接编辑生物体的基因组,实现精确的基因改造。

8. 蛋白质表达和纯化:利用重组DNA技术在宿主细胞中表达目标蛋白,并通过纯化技术获得高纯度的蛋白质。

9. 基因治疗:通过导入功能性基因修复或取代某种疾病引起的基因缺陷,用于治疗遗传性疾病。

10. 转基因技术:将外源基因导入到生物体中,使其具有特定的新功能或性状。

以上只是生物基因工程的一些主要知识点,实际上这只是冰山一角。

随着生物技术的不断发展,生物基因工程领域的知识不断增加和更新,我们需要不断学习和掌握新的技术和知识。

生物学知识点 基因工程

生物学知识点 基因工程

生物学知识点基因工程基因工程是生物学中的一个重要分支,它涉及到对基因的操作和改造,以达到改良生物体的目的。

本文将介绍基因工程的基本概念、技术方法以及应用领域。

一、基因工程的概念与原理基因工程是指通过对生物体的基因进行人为的操作和改造,以达到改良生物体的目的的一门学科。

其基本原理是利用现代分子生物学的技术手段,对生物体的基因进行剪接、克隆、转移等操作,从而实现对生物体特性的调控和改变。

基因工程的核心技术是基因重组技术,即将不同生物体的基因进行重组,形成新的基因组合,然后将其导入目标生物体中,使其表达出新的特性。

基因重组技术主要包括以下几个步骤:1. DNA提取:从生物体中提取出含有目标基因的DNA片段。

2. 基因剪接:利用限制酶将目标基因与载体DNA进行剪接,形成重组DNA。

3. 转化:将重组DNA导入到宿主细胞中,使其表达出目标基因。

4. 选择与筛选:通过选择性培养基或标记基因等方法,筛选出带有目标基因的转基因细胞或生物体。

5. 鉴定与分析:对转基因细胞或生物体进行鉴定和分析,确认其是否成功表达目标基因。

二、基因工程的应用领域1. 农业领域:基因工程在农业领域的应用十分广泛。

通过基因工程技术,可以改良农作物的抗病性、耐逆性和产量等性状,提高农作物的品质和产量。

例如,转基因水稻可以提高抗虫性和耐盐碱性,转基因玉米可以提高抗除草剂和杂草的能力。

2. 医学领域:基因工程在医学领域的应用主要包括基因治疗和基因诊断。

基因治疗是指利用基因工程技术,将正常的基因导入到患者体内,以治疗遗传性疾病或其他疾病。

基因诊断是指通过对患者的基因进行检测和分析,以确定患者是否携带某种疾病的遗传基因。

3. 环境保护领域:基因工程可以应用于环境污染治理和生物修复。

通过基因工程技术,可以改造微生物,使其具有降解有机污染物的能力,从而实现对环境污染物的清除和修复。

4. 工业领域:基因工程在工业领域的应用主要包括生物制药和生物能源。

生物化学中的基因工程和生物技术

生物化学中的基因工程和生物技术

生物化学中的基因工程和生物技术基因工程和生物技术,作为生物化学领域的重要分支,在当今科学研究和生产实践中扮演着至关重要的角色。

基因工程是指利用分子生物学和细胞生物学的原理和技术,对生物体的遗传信息进行操作和改造的一门学科;而生物技术则是应用基因工程技术,研发各种产品和服务的综合学科。

本文将就基因工程和生物技术的原理、应用及伦理问题进行探讨。

首先,基因工程技术的原理主要包括基因克隆、DNA重组、基因突变和基因表达等过程。

基因克隆是指将某种具有特定功能的DNA片段复制多份,形成多个完全相同的基因片段。

而DNA重组则是利用限制酶和DNA连接酶等酶类工具,将两个或多个不同DNA片段连接在一起,形成新的DNA组合。

基因突变则是通过诱发DNA序列发生变异,改变生物的遗传信息。

而基因表达是指基因转录和翻译的过程,使得基因的信息转化为特定蛋白质的生物过程。

其次,生物技术的应用领域广泛,包括医疗保健、农业、食品工业、环境保护等多个领域。

在医疗保健方面,基因工程技术已经被应用于基因治疗、药物研发和生产等方面,为许多疾病的治疗提供了新的希望。

在农业领域,生物技术可以用于育种改良,提高农作物的产量和抗病性,以满足不断增长的人口需求。

在食品工业中,转基因技术可以帮助提高食品的营养价值和品质,增加作物产量,解决粮食短缺问题。

在环境保护方面,基因工程技术可以处理废水、净化空气、治理污染等,为人类改善生活环境做出贡献。

然而,随着基因工程和生物技术的日益发展,也伴随着一些伦理问题的产生。

例如,转基因食品的安全性和风险性引发了广泛的争议;基因编辑技术的道德约束和风险管理也值得深思。

同时,遗传信息的隐私保护和滥用、生物资源的公平分配等问题也需要引起足够重视。

因此,科学家、政府和公众需共同努力,建立健全的生物伦理学框架,确保基因工程和生物技术的发展不违背伦理道德,维护人类和自然生态的和谐共处。

综上所述,基因工程和生物技术作为生物化学领域的重要研究方向,对人类社会和生态环境的发展有着重要的影响。

基因工程知识点总结

基因工程知识点总结

基因工程知识点总结基因工程知识点是生物的学科,那么,基因工程知识点总结是小编为大家整理的,在这里跟大家分享一下。

基因工程知识点总结(一)生物基因工程简介基因工程又称基因拼接技术和DNA重组技术。

所谓基因工程是在分子水平上对基因进行操作的复杂技术,是将外源基因通过体外重组后导入受体细胞内,使这个基因能在受体细胞内复制、转录、翻译表达的操作。

基因工程是生物工程的一个重要分支,它和细胞工程、酶工程、蛋白质工程和微生物工程共同组成了生物工程。

重组DNA:重组DNA技术是指将一种生物体(供体)的基因与载体在体外进行拼接重组,然后转入另一种生物体(受体)内,使之按照人们的意愿稳定遗传并表达出新产物或新性状的DNA体外操作程序,也称为分子克隆技术。

因此,供体、受体、载体是重组DNA技术的三大基本元件。

(二)生物基因工程特征1)跨物种性外源基因到另一种不同的生物细胞内进行繁殖。

2)无性扩增外源DNA在宿主细胞内可大量扩增和高水平表达。

优点:基因工程最突出的优点是打破了常规育种难以突破的物种之问的界限,可以使原核生物与真核生物之间、动物与植物之间,甚至人与其他生物之间的遗传信息进行重组和转移。

人的基因可以转移到大肠杆菌中表达,细菌的基因可以转移到植物中表达。

(三)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。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

第十二章基因工程下册 P580
12-1 基因工程
是对携带遗传信息的分子进行设计和施工的分子工程,包括基因重组、克隆和表达。

核心是构建重组体DNA的技术。

一一一DNA克隆
将DNA限制酶切片段插入克隆载体,导入宿主细胞,经无性繁殖以获得相同的DNA扩增分子。

一1一DNA限制酶和连接酶:
限制酶可将DNA切割成平末端或黏性末端,互补黏性末端之间碱基配可促使连接反应容易进行。

相容的限制片段可用DNA连接酶相连接,DNA的黏性末端和平末端连接见P5
82 图40-1。

一2一分子克隆的载体与宿主系统:
载体:将外源DNA带入宿主细胞并进行复制的运载工具。

克隆载体通常是由质粒、病毒(如λ-噬菌体)或一段染色体DNA改建而成。

质粒是染色体外自主复制的遗传因子,多为共价闭环DNA分子,常用作细菌与真菌的克隆载体。

如用限制性酶切割环形质粒DNA,制备一个具黏性末端的
开环质粒分子。

作为克隆载体应具有自主复制能力,有易于筛选的选择标记,如含有抗药基因等。

宿主细胞应根据载体的性质来选定,应易于接受外源DNA,且易于生长和筛选。

一3一外源基因导入宿主细胞:
欲引入的外源目标DNA经限制酶切割后应与载体有同样的黏性末端,用连接酶将外源DNA片段和载体连接成外源基因。

用CaCl2等方法,使E. coli等宿主细胞处于感受态,从而将外源基因导入细胞。

此外还有电穿孔法等使外源DNA高效导入细胞。

最后分离筛选出带有目的基因的重组体并进行克隆(可按重组体某种特征,如抗药性选择、营养标记选择等在特定培养基上进行筛选后繁殖形成菌落。


个菌落的细胞将含有同样的重组质粒DNA,这些质粒DNA又含有同样外源DN
A片段)。

一一一基因文库
一1一基因文库的构建: P589
基因文库是指整套由基因组DNA片段插入克隆载体获得的分子克隆之总和。

理想情况下基因文库应包含该基因组的全部遗传信息。

基因文库的构建包括基因组DNA的随机片段化、载体DNA的制备、重组DNA 的体外包装、重组噬菌体感染大肠杆菌、基因文库的鉴定和扩增等步骤。

一2一cDNA文库的构建:
真核生物基因是断裂的,需经RNA转录后加工过程才使编码序列拼接在一起。

若将加工成熟的mRNA经逆转录合成互补的DNA(cDNA),接上原核生物表达
控制元件,在原核生物表达。

通过cDNA还可研究不稳定的mRNA。

相关文档
最新文档