今天生物姐给大家带来的是基因工程的相关概念，同学们一定要好好看哦！
1.1DNA重组技术的基本工具
切割DNA的工具是限制性核酸内切酶（restrictionendonucleases)，又称限制酶
每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键
当限制酶在它识别序列的中心轴线（图中虚线）两侧将DNA的两条链分别切开时，产生的是黏性末端，而当限制酶在它识别序列的中心轴线处切开时，产生的则是平末端。
一种能够将两条DNA链连接起来的酶，称之为DNA连接酶（DNAligase）
一类是从大肠杆菌中分离得到的，称为E·coliDNA连接酶；另一类是从T4噬菌体中分离出来的，称为T4DNA连接酶
质粒是一种裸露的、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。
1.DNA连接酶与DNA聚合酶是一回事吗？为什么？
答：不是一回事。（1）DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核酸片段的3′末端的羟基上，形成磷酸二酯键；而DNA连接酶是在两个DNA片段之间形成磷酸二酯键，不是在单个核苷酸与DNA片段之间形成磷酸二酯键。
（2）DNA聚合酶是以一条DNA链为模板，将单个核苷酸通过磷酸二酯键形成一条与模板链互补的DNA链；而DNA连接酶是将DNA双链上的两个缺口同时连接起来。因此DNA连接酶不需要模板。
2.基因工程载体有哪些？
答：质粒，λ噬菌体的衍生物、动植物病毒等
3.天然的DNA分子可以直接用做基因工程载体吗？为什么？
答：作为基因工程使用的载体必需满足以下条件。
（1）载体DNA必需有一个或多个限制酶的切割位点，以便目的基因可以插入到载体上去。这些供目的基因插入的限制酶的切点所处的位置，还必须是在质粒本身需要的基因片段之外，这样才不至于因目的基因的插入而失活。
（2）载体DNA必需具备自我复制的能力，或整合到受体染色体DNA上随染色体DNA的复制而同步复制。
（3）载体DNA必需带有标记基因，以便重组后进行重组子的筛选。
（4）载体DNA必需是安全的，不会对受体细胞有害，或不能进入到除受体细胞外的其他生物细胞中去。
（5）载体DNA分子大小应适合，以便提取和在体外进行操作，太大就不便操作。
实际上自然存在的质粒DNA分子并不完全具备上述条件，都要进行人工改造后才能用于基因工程操作。
1.2基因工程的基本操作程序
1、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（genelibrary)。
2、基因文库就像一座图书馆，每一个基因就是一本书。如果一座“图书馆”中包含了一种生物所有的基因，那么，我们就可以说这个基因文库很大，就像国家图书馆，这种基因文库叫做基因组文库(genomiclibrary)。
3、也有一些基因文库比较小，就像某个市或某个单位的图书馆，只包含了一种生物的一部分基因，这种基因文库叫做部分基因文库，如cDNA文库
4、如果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(也叫cDNA)片段，与载体连接后储存在一个受体菌群中，那么，这个受体菌群体就叫做这种生物的cDNA文库。
5、PCR的原理和做法并不难，它是利用DNA双链复制的原理，将基因的核苷酸序列不断地加以复制，使其数量呈指数方式增加(图1-8)。
6、利用PCR技术扩增目的基因的前提，是要有一段已知目的基因的核苷酸序列，以便根据这一序列合成引物。
7、热稳定性DNA聚合酶（Taq酶）
8、基因表达载体的构建是实施基因工程的第二步，也是基因工程的核心。其目的是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。
9、启动子是一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的首端，它是RNA聚合酶识别和结合的部位，有了它才能驱动基因转录出mRNA，最终获得所需要的蛋白质。
10、终止子相当于一盏红色信号灯，使转录在所需要的地方停止下来。终止子位于基因的尾端，也是一段有特殊结构的DNA短片段。
11、标记基因的作用是为了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，如抗生素抗性基因就可以作为这种基因。
12、将目的基因导入受体细胞是实施基因工程的第三步。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，称为转化（transformation）。
13、将目的基因导入植物细胞采用最多的方法是农杆菌转化法。农杆菌是一种在土壤中生活的微生物，能在自然条件下感染双子叶植物和裸子植物，而对大多数单子叶植物没有感染能力。
14、当植物体受到损伤时，伤口处的细胞会分泌大量的酚类化合物，吸引农杆菌移向这些细胞，这时农杆菌中的Ti质粒上的T-DNA(可转移的DNA)可转移至受体细胞，并且整合到受体细胞染色体的DNA上。
15、基因枪法基因枪法（particlegun)又称微弹轰击法，是利用压缩气体产生的动力，将包裹在金属颗粒表面的表达载体DNA打入受体细胞中，使目的基因与其整合并表达的方法。
16、花粉管通道法就是在植物受粉后，花粉形成的花粉管还未愈合前，剪去柱头，然后，滴加DNA(含目的基因),使目的基因借助花粉管通道进入受体细胞。
17、显微注射技术是转基因动物中采用最多，也是最为有效的一种将目的基因导入动物细胞的方法。
18、大肠杆菌细胞最常用的转化方法是：首先用Ca2+处理细胞，使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态，这种细胞称为感受态细胞
19、目的基因导入受体细胞后，是否可以稳定维持和表达其遗传特性，只有通过检测与鉴定才能知道。这是基因工程的第四步工作
20、要检测转基因生物的DNA上是否插入了目的基因，这是目的基因能否在受体细胞中稳定遗传的关键。检测方法是采用DNA分子杂交技术，即将转基因生物的基因组DNA提取出来，在含有目的基因的DNA片段上用放射性同位素等作标记，以此作为探针，使探针与基因组DNA杂交，如果显示出杂交带，就表明目的基因已插入染色体DNA中
21、还需要检测目的基因是否转录出了mRNA，这是检测目的基因是否发挥功能作用的第一步。检测方法同样是采用分子杂交技术，与上述方法不同之处是从转基因生物中提取的是mRNA，同样用标记的目的基因作探针，与mRNA杂交，如果显示出杂交带，则表明目的基因转录出了mRNA
22、检测目的基因是否翻译成蛋白质。检测的方法与上述方法有所不同，是从转基因生物中提取蛋白质，用相应的抗体进行抗原一抗体杂交，若有杂交带出现，表明目的基因已形成蛋白质产品。
1.3基因工程的应用和1.4蛋白质工程的崛起
23、科学家将药用蛋白基因与乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起，通过显微注射等方法，导入哺乳动物的受精卵中，然后，将受精卵送入母体内，使其生长发育成转基因动物。转基因动物进人泌乳期后，可以通过分泌的乳汁来生产所需要的药品,而称为乳腺生物反应器或乳房生物反应器。
24、科学家正试图利用基因工程方法对猪的器官进行改造，采用的方法是将器官供体基因组导入某种调节因子，以抑制抗原决定基因的表达，或设法除去抗原决定基因，再结合克隆技术，培育出没有免疫排斥反应的转基因克猪器官。
25、基因工程的方法，使外源基因得到高效率表达的菌类细胞株系一般称为“工程菌”
26、干扰素是动物或人体细胞受到病毒侵染后产生的一种糖白。
27、基因治疗是把正常基因导人病人体内,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。
28、基因治疗包括：体外基因治疗和体内基因治疗
29、先从病人体内获得某种细胞,例如T淋巴细胞,进行培养,然后,在体外完成基因转移,再筛选成功转移的细胞扩增培养,最后重新输人患者体内(图1-27,1-28）。上述方法虽然操作复杂,但效果较为可靠,称为体外基因治疗。
30、科学家利用经过修饰的腺病毒作载体,成功地将治疗遗传性囊性纤维化病的正常基因转人患者肺组织中。这种直接向人体组织细胞中转移基因的治病方法叫做体内基因治疗。
31、用于基因治疗的基因有三类。第一类是从健康人体上分离得到的功能正常的基因，用以取代病变基因，或依靠其表达产物，来弥补病变基因带来的生理缺陷，如对血友病和地中海贫血病的治疗。第二类是反义基因，即通过产生的mRNA分子，与病变基因产生的mRNA进行互补，来阻止非正常蛋白质合成。第三类是编码可以杀死癌变细胞的蛋白酶基因，又叫做自杀基因。
32、基因芯片是通过微加土技术,将数以万计、乃至百万计的特定序列的DNA片段（基因探针），有规律地排列固定于2cm2的硅片、玻片等支持物上，构成的一个二维DNA探针阵列，与计算机的电子芯片十分相似，所以被称为基因芯片。基因芯片主要用于基因检测工作。
33、基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质
34、蛋白质工程的基本原理
35、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）
36、蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其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，以满足人类生产和生活的需求。
听写
基因工程
原理：
研究水平：
一、基因工程的基本工具
（一）分子手术刀—__________
1、来源：主要是从_____生物中分离纯化出来的。
2、大多数限制酶的识别序列由__个核苷酸组成，也有少数限制酶的识别序列由__、__或__个核苷酸组成。
3、结果（1）
（2）
4、作用（1）
（2）
（二）分子缝合针—___________
1、种类（1）（只能连接_________）
（2）（可以连接_________）
2、功能：将两个DNA片段连接形成___________
3、DNA聚合酶DNA连接酶
（1）对象
（2）模板
（三）分子运输车—_____________
1、载体具备的条件（1）
（2）
（3）
（4）
2、载体种类____________________________
3、质粒是具有自我复制能力的很小的______链环状DNA分子。
4、标记基因的作用：
二、基因工程的基本操作程序
基本流程（1）
（2）
（3）
（4）
其中最重要的第一步是：
（一）目的基因的获取
1、方法：（1）
（2）
（3）
2、从基因文库中获取目的基因
基因文库的种类（1）（2）（又称）
3、PCR扩增技术
（1）原理：
（2）前提：
（3）条件：
（4）过程
_______：度—度_______断裂
_______：度—度_____与_______特定部位配对结合，形成局部______
_______：度—度合成与模板互补的DNA链
4、DNA合成仪
（1）范围
（2）方法
5、反转录法
（二）基因表达载体的构建
1、是基因工程的_______
2、组成
3、启动子：位于基因的________，它是_________识别和结合的部位，有了它才能驱动基因转录出mRNA，最终获得所需要的蛋白质。
4、终止子：使转录在所需要的地方停止下来，位于基因的________
（三）将目的基因导入受体细胞
将目的基因导入植物细胞
1、方法（1）
（2）
（3）
2、农杆菌转化法范围：
农杆菌中的_____质粒上的___________可转移至受体细胞。
3、基因枪法范围：
4、花粉管通道法受体细胞：例子：
将目的基因导入动物细胞
1、方法
2、对象
将目的基因导入微生物细胞
1、用______处理，使细胞处于一种能吸收外界周围环境中DNA分子的生理状态，这种细胞称为__________
2、钙离子作用
（四）目的基因的检测与鉴定
1、导入检测：目的基因是否导入受体细胞
（1）方法
（2）工具
（3）研究水平
（4）如果出现_______，就表明目的基因已插入染色体DNA中。
2、转录检测
（1）方法
（2）工具
（3）研究水平
（4）如果出现_______，就表明目的基因转录出了mRNA。
3、翻译检测
（1）方法：
（2）工具：
（3）研究水平：
（4）如果出现_______，就表明目的基因已形成蛋白质产品
4、个体生物学水平的鉴定
做______、_______接种实验
三、植物基因工程
（一）抗虫转基因植物
用于杀虫的基因：
（二）抗病转基因植物
抗病毒基因：
抗真菌基因：
（三）抗逆转基因植物
抗盐碱、抗干旱基因：
抗寒烟草、番茄：
（四）利用转基因改良植物的品质
四、动物基因工程
（一）用于提高动物生长速度
（二）用于改善畜产品的品质
将__________基因导入奶牛基因组
（三）用转基因动物生产药物
科学家将_________基因与________的_______登调控组件重组在一起。
（四）用转基因动物器官移植的供体
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