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基因工程

2017-02-18 07:56:33   0  举报

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基因工程

生物

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大纲/内容

发展过程

DNA是遗传物质的证明

DNA双螺旋结构和中心法则的确立

遗传密码的破译

基因运载体的发现

工具酶的发现

DNA的合成和测序技术的发明

DNA体外重组的实现

重组DNA表达实验成功

第一列转基因动物问世

PCR技术的发明

基因工程基本操作程序

目的基因的获取

定义

主要是指编码蛋白质的基因也可以是一些具有调控能力的因子

常见方法

从基因文库中获取

基因组文库

（cDNA)部分基因文库

真核DNA

某个时期mRNA反转

PCR增扩目的基因

原理

DNA双链复制

条件

引物模板 Tap酶 dATP(四种脱氧核苷酸）

过程

裂解（90-95）

目的基因DNA受热变性解链为单链

退火（55-60）

引物与单链相应互补配对

延伸（70-75）

DNA聚合酶下进行延伸复制（2n次方个DNA分子

注意

温度控制

引物长短

过长难结合

过短特异性差不一定有目的基因

避免形成发夹撞和二聚体

GC碱基对含量

人工合成法

如果基因小核苷酸序列已知可用DNA合成仪用化学方法人工合成

难点

mPNA反转录过程中获得的基因库，为什么仅含有部分基因

基因的选择表达，部分基因转录出mRNA

比较cDNA文库和基因组文库

基因组文库＞cDNA 都是基因文库

PCR需要解旋酶吗？DNA聚合酶应具有的特点

不需要高温解旋能耐高温的DNA聚合酶

目的基因核苷酸序列如何得到的

测定目的基因的核苷酸序列 mRNA-DNA

基因表达载体的构建

目的

目的基因可以稳定存在遗传表达

组成

启动子

RNA聚合酶识别和结合的部位

终止子

RNA聚合酶脱离部位

标记基因

鉴别目的基因

复制原点

过程

同种限制酶分别切割载体和目的基因 DNA连接酶连接

将目的基因导入受体细胞

导入植物细胞

农杆菌转化法

双子叶植物和裸子植物

基因枪

单子叶植物

花粉管通道法

导入动物细胞

显微注射技术

受精卵

导入微生物细胞

用Ca处理细胞变成感受态

感受态吸收重组表达载体DNA分子

原核细胞

繁殖快多为单细胞遗传物质少

难点

切割目的基因和载体要选用同种限制酶

产生相同黏性末端目的基因与载体相连

实际用两种

防止反接自接

启动子终止子起始密码子终止密码子

启动终止在DNA 转录起始终止在mRNA翻译

T-DNA能整合到染色体

有连接酶限制酶

目的基因的检测和鉴定

检测转基因生物目的基因DNA

DNA分子杂交

mRNA

分子杂交提取mRNA

蛋白质

抗原抗体杂交

定义

人为通过体外DNA重组和转基因技术赋予新遗传特性

基因工程是在DNA分子水平进行设计和施工的

转基因属于工程不等于基因工程

DNA重组技术的基本工具

限制性核酸内切酶（限切酶）分子手术刀

来源

主要是从原核生物中分离纯化出来的

作用

识别双链DNA的特定核苷酸序列（回文序列）

切 4 （5）6  8

切割特定部位两个核苷酸之间的磷酸二酯键

切割不消耗能量连接要

结果

黏性末端

平末端

注意

有可能识别相同序列切出不同末端

有可能切相同末端来自不同序列

DNA连接酶分子缝合针

来源

Ecoli DNA连接酶

来自大肠杆菌

连接黏性末端

T4 DNA连接酶

T4噬菌体

黏性末端

平末端

作用

形成磷酸二酯键

没有特异性识别但有专一性

只连接DNA

基因进入受体细胞载体分子运输车

类型

质粒

环状双键裸露的DNA分子

人噬菌体的衍生物

动植物病毒

来源

质粒主要来自原核生物

作用

质粒合成毒素色素抗生素激素

自我复制遗传效应

条件

自我复制或能整合到DNA上随染色体DNA进行同步复制

在受体细胞中稳定存在

有一个至多个限制酶的切点

便于外源DNA插入

标记基因（荧光）

供重组DNA鉴定和选择

难点

基因工程的基因重组与有性生殖中的基因重组的主要区别是什么

有性生殖中是随机的只能在同种进行基因工程可以在不同物种间重组并且可以定向改变性状

不同生物DNA分子能拼接起来的原因

DNA的基本组成单位都是四种脱氧核苷酸

双链DNA分子的空间结构都是规则的双螺旋结构

所有生物的DNA碱基对均严格遵守碱基互补配对原则

外源基因能在受体内表达并使受体表现出相应的性状

基因是控制生物体性状的结构和功能单位具有相对独立性

遗传信息的传递都遵循中心法则

生物界共用一套遗传密码

基因工程的载体和主动运输的载体有哪些区别

主动运输中虎穴本质是蛋白质运输小分子进出细胞

基因工程载体本质DNA 携带目的基因进入细胞

载体必须对受体细胞无害

如果有害会影响受体细胞生命活动甚至破坏

质粒切一刀目的基因切两刀

未处理的大肠杆菌不能作为受体细胞

未处理的的大肠杆菌吸收质粒能力极弱

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