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TUhjnbcbe - 2024/4/24 17:49:00
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1.核酸的种类---DNA与RNA

基本单位是什么---核苷酸

脱氧核苷酸之间的化学键-----氢键与磷酸二酯键

2.与磷酸集团相连的是几号碳?5

与含氮碱基相连的是几号碳?1

3.DNA的双螺旋结构由谁提出?沃森和克里克

4.DNA双螺旋结构的主要内容?

(1)DNA分子是由两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。

(2)DNA分子中磷酸与脱氧核糖交替连接,排列在外侧,构成基本骨架;碱基排列在内侧。

(3)碱基通过氢键连接成碱基对。A与T配对,C与G配对。碱基之间的这种一一对应的关系,叫做碱基互补配对原则。

5.DNA复制所需要的模板、原料、酶、能量分别是什么?

DNA双链;细胞核中脱氧核苷酸;解旋酶与DNA聚合酶;ATP

6.基因的概念?基因是有遗传效应的DNA片段

什么叫基因的表达?基因通过控制蛋白质的合成来控制生物的性状

7、基因工程的概念?

按照人们的意愿,把一种生物的某种基因提取出来,加以修饰改造,然后放到另一种生物的细胞里,定向地改造生物的遗传性状。又叫做基因拼接技术或DNA重组技术。

7.哪些基础理论为基因工程诞生奠定了理论基础?

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

8.哪些技术发明为基因工程诞生诞生的奠定了技术基础?

基因转移载体的发现;

工具酶的发明

DNA合成和测序技术的发明;

DNA体外重组的实现

重组DNA表达实验的成功;

第一例转基因动物问世

PCR技术的发明

9.基因工程的别名----DNA重组技术或基因拼接技术

操作环境---生物体外

操作对象----基因或DNA分子

操作水平-----分子水平

特点-----定向改造生物的遗传性状

本质----基因重组

过程----剪切→拼接→导入→表达

10.DNA重组技术的基本工具?限制酶;DNA连接酶;运载体

11.限制酶主要来源及分布?原核生物,主要存在于原核生物中

限制酶的作用部位----磷酸二酯键

作用特点或者特异性----识别特定序列并在特定位点切割;

不同的限制酶具有不同识别位点

12、为什么原核细胞中的限制酶不剪切细菌本身的DNA?

细胞中的DNA分子不存在限制酶的识别位点或识别位点被修饰。

13、限制酶的作用结果?产生黏性末端或平末端

获得一个完整的基因需要用限制酶切2个切口,产生4个黏性末端,断4个磷酸二酯键

14.什么叫做粘性末端?

被限制酶切开的DNA两条单链的切口,带有几个伸出的核苷酸,他们之间正好互补配对,这样的切口叫黏性末端

15.DNA连接酶的作用?

恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键

16、DNA连接酶的种类---EcoliDNA连接酶与T4DNA连接酶

17.两种DNA连接酶的来源、功能、差别?

18.DNA连接酶和DNA聚合酶的区别?

19.几种酶的比较:

几种相关酶功能比较

20.基因工程中的载体—运载体即质粒、噬菌体的衍生物和动植物病毒等

细胞膜上物质运输的载体—载体蛋白

细胞质中氨基酸的运输载体—转运RNA

21.作为运载体必须具有4个条件:

携带外源DNA分子的质粒能够在宿主细胞中复制或整合到染色体DNA上,随其同步复制;

具有一个至多个限制酶切点,供外源DNA插入其中;

具有某些标记基因如四环素抗性基因,供重组DNA的鉴定和选择。

安全无毒害!

22.载体的作用:作为运载工具,将目的基因转移到宿主细胞内。

利用它在宿主细胞内对目的基因进行大量复制

23、运载体上的结构:目的基因,启动子,终止子,标记基因,复制原点

24.基因工程的操作过程:

获取目的基因;

基因表达载体的构建;

将目的基因导入受体细胞;

目的基因检测与鉴定

25.不同生物的基因能拼接到一起的原因?

不同生物的基因的成分和空间结构相同,且遵循碱基互补配对的原则。

26.抗性基因的作用?

重组DNA的鉴定和筛选或筛选目的基因是否导入受体细胞

27.两种不同的限制酶切开得到的粘性末端能够互补粘合,说明两种限制酶切割得到的粘性末端是相同的。

28.基因工程培育新品种主要优点?

定向改造生物的遗传性状和克服远缘杂交不亲和的障碍。

29.细菌的基因能够在棉花体内表达成功,说明什么?

两种生物的DNA成分和结构基本相同。

两种生物共用一套遗传密码。

棉花植物体合成了细菌的毒蛋白。

两种生物合成蛋白质的原理基本相同。

30.一种限制酶只能识别特定核苷酸系列但不一定只识别一种核苷酸系列。

因为不同的DNA可以有相同的片段。

31.质粒概念和特点:

质粒是一种裸露的、结构简单、独立于细菌拟核DNA之外、自我复制的很小的双链环状DNA分子。

特点:自我复制

32.目的基因的概念和例子:

目的基因主要指能编码蛋白质的基因及调控作用的因子。

如与抗逆性相关基因、与优良品质相关基因。

33.基因的结构?

原核生物基因和真核生物基因在结构上都有编码区和非编码区。

真核生物基因的编码区是不连续的,分外显子和内含子。

编码区是指编码具有一定氨基酸序列蛋白质的脱氧核苷酸序列。

非编码区是指位于编码区的两侧,调控编码区编码蛋白质

由真核成熟mRNA逆转录形成的目的基因无内含子、启动子与终止子

完整的真核生物基因不能在原核生物中表达

34.基因文库概念及建立过程?

(1)将某种生物全部DNA提取出来,选用适当的限制酶,将DNA切成一定范围大小的DNA片段,分别与载体连接,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基因,称为基因文库

(2)基因组文库:受体菌群体包含了这种生物的所有基因,称为基因组文库。

(3)CDNA文库:

每个受体菌或部分受体菌所含有的基因只是该种生物的部分基因,称为cDNA文库

(4)建立过程:

基因组文库与CDNA文库建立过程比较

35.从基因文库中获取目的基因的主要依据:

基因的核苷酸序列、基因的功能、基因在染色体上的位置、基因的转录产物mRNA、

基因的翻译产物蛋白质

36.从基因文库中分离目的基因过程:

目的基因在基因文库的受体菌群扩增,然后从受体菌群中选择所需要的特定性状,再从相应菌体中分离(DNA分子杂交技术)所要的目的基因

37、CDNA文库与基因组文库比较:

CDNA文库中基因无启动子、内含子,只含此生物的部分基因,文库较小。

基因组文库中基因有启动子、内含子,含此生物的全部基因,文库较大。

38.化学法人工合成目的基因方法:①②③④⑤⑥⑦⑧⑨

(1)据蛋白质的氨基酸序列推测mRNA核苷酸序列,再推测出基因的核苷酸序列,然后再用DNA合成仪合成目的基因

(2)提取细胞内mRNA,逆转录合成DNA即目的基因

39.人工合成目的基因的优点与缺点:

专一性强,可产生自然界中不存在的新基因;但是适用范围小

人工合成的目的基因最大的特点:只有编码区且不含有内含子,作为目的基因应用时须修饰

40.PCR技术扩增目的基因-----是一项在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术。

(1)原理:DNA双链复制

前提: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

条件:DNA模板、引物、热稳定DNA聚合酶和四种脱氧核苷酸

目的:通过指数式扩增获得大量的目的基因

(2)过程:

第一步变性:双链DNA模板在加热至90~95℃DNA解链;

第二步复性:冷却到55~60℃,引物结合到互补DNA链;

第三步延伸: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。

⑷PCR技术与DNA复制比较:

PCR技术与DNA复制比较

⑸.PCR扩增方向:3端=脱氧核糖端5端是磷酸基团端

母链的3→5或者子链(引物)的5→3

41.构建表达载体的目的?

是为了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,同时使目的基因能表达和发挥作用

注意:单独的DNA片段目即的基因是不能稳定遗传的

42.构建表达载体过程:

①用一定的限制酶切割载体,使其出现一个切口,露出黏性末端。

②用同一种限制酶切断目的基因,使其产生相同的黏性末端。

③将切下的目的基因片段插入载体的切口处,再加入适量DNA连接酶,形成了一个重组DNA分子

注意:如果用两种不同限制酶进行切割就可以有效避免载体与载体以及目的基因与目的基因的任意连接,还能防止目的基因的反向连接。同时还可以在质粒中定向插入目的基因。

43.将目的基因导入受体细胞:

①转化:目的基因进入受体细胞,并在受体细胞内维持稳定和表达的过程

②将目的基因导入受体细胞的原理:借助细菌或病毒侵染细胞

③常用的受体细胞:动—受精卵,植—体细胞、大肠杆菌、土壤农杆菌、枯草杆菌等

④转化方法:

⑤导入植物细胞的方法:

农杆菌转化法;对双子叶植物或裸子植物最常用,80%植物

基因枪法;对于单子叶植物常用,成本高

花粉管通道法:抗虫棉,最经济

⑥导入动物细胞方法:显微注射法

过程:表达载体提纯→取受精卵→注射→胚胎培养→移植

⑦导入细菌细胞方法:(CaCl2处理法)感受态细胞吸收DNA分子

感受态细胞吸收DNA分子

44.微生物细胞特点:繁殖快,多为单细胞,遗传物质少

45.感受态细胞:用Ca2+处理使细胞能吸收周围环境中DNA分子的状态

46.农杆菌特点:易感染双子叶植物和裸子植物。

Ti质粒的T-DNA可转移至受体细胞的染色体上

47.微生物常作受体细胞原因:繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对少

48.启动子、终止子,起始密码子,终止密码子比较:

46.启动子:位于基因的首端的一段特殊的DNA片断,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,最终获得蛋白质。

49.终止子:位于基因的尾端的一段特殊的DNA片断,能终止mRNA的转录。

50.农杆菌转化法中两次拼接,两次导入?

第1次拼接是将目的基因拼接到Ti质粒的T-DNA上面

第2次拼接是T-DNA拼接到受体细胞染色体的DNA上

第1次导入是将含目的基因的Ti质粒重新导入农杆菌

第2次导入是指含目的基因的T-DNA导入受体细胞。

51.目的基因检测与鉴定:

目的基因检测与鉴定总结

52.基因工程的应用

(1)植物基因工程硕果累累

植物基因工程技术主要用于提高农作物的抗逆性能力以及改良农作物的品质和利用植物生产药物等方面。

抗逆性能力:如抗除草剂、抗虫、抗病、抗干旱和抗盐碱等

A、抗虫转基因植物

杀虫基因种类:Bt毒蛋白基因、蛋白酶抑制剂基因、淀粉酶抑制剂基因、植物凝集素基因等。

成果:转基因抗虫水稻、转基因抗虫棉

B、抗病转基因植物:

抗病毒基因:病毒外壳蛋白(CP)基因,病毒复制酶基因

抗真菌基因:几丁质酶基因和抗毒素合成基因

成果:抗烟草花叶病毒的转基因烟草、抗病毒的转基因小麦、甜椒、番茄等多种作物。

C、抗逆性转基因植物:

抗逆性转基因植物

D、利用转基因改良品质:

必需氨基酸含量多的蛋白质编码基因——富含赖氨酸的转基因玉米

控制番茄果实成熟的基因——转基因延熟番茄

植物花青素代谢有关的基因——转基因矮牵牛花

E、基因工程培育新品种的优势:

①能按人们的意愿培育新品种。

②培育出的新品种具有高产、稳产、优良品质等特点。

③应用范围广泛——植物、动物、细菌都行。

④抗虫、抗病转基因植物好处:避免环境污染、降低生产成本

(2)动物基因工程前景:

A、领域:动物品种改良、建立生物反应器、器官移植等

动物基因工程

动物基因工程技术可以提高动物生长速率、改善新产品品质、生产药物。

用转基因动物作器官移植的供体。

⑶生产基因工程药品①②③④⑤⑥⑦⑧⑨

①概念:基因工程药物是指利用“工程菌”生产的药物

②原理:通过基因工程技术,使外源基因在“工程菌”细胞内高效表达

③成果:重组人胰岛素、细胞因子、抗体、疫苗、激素等

④作用:预防和治疗人类肿瘤,心血管疾病,遗传病、各种传染病、

糖尿病、类风湿等疾病

(4)用于基因诊断和基因治疗

A、基因诊断是采用基因检测的方法来判断患者是否出现了基因异常或携带病原体。

②操作:用放射性同位素或荧光分子等标记的DNA分子作探针,利用DNA分子杂交原理,鉴定被检测标本上的遗传信息,达到检测疾病的目的。

③原理:DNA分子杂交(碱基互补配对)

④方法:DNA分子杂交

⑤具体操作:根据碱基互补配对原则,把互补的双链DNA解开,把单链的DNA小片段用同位素、荧光分子或化学发光剂等进行标记,之后同被检测的DNA中的同源互补序列杂交,从而检测出所要查明的DNA或基因。

⑥步骤:抽取病人的组织或体液作为化验样品→将样品的DNA分离出来→用化学法或热处理法使样品DNA解旋→将事先制作好的DNA探针引入化验样品中。

已知的经过标记的探针能够在化验样品中找到互补链,并与之结合(杂交)在一起,找不到互补链的DNA探针,则可以被洗脱。这样通过遗留的样品中的标记过的DNA探针进行基因分析,就能检出病人所得的病。

B、基因治疗

①概念:把正常基因导入病人体内,使该基因的表达产物发挥功能,从而达到治疗疾病的目的。

②成果:将腺苷酸脱氨酶基因转入患者的淋巴细胞中

③基因治疗的现状:目前处于初期的临床试验阶段。

④用于基因治疗的基因种类:

正常基因、反义基因、编码可以杀死癌细胞的蛋白酶基因。

⑤基因治疗只是导入正常的基因,并未替换原来的基因,原来的致病基因与导入的正常的基因都能表达。如果导入的正常基因是作为显性基因存在,则有效,也就是说,基因治疗只是治疗隐性遗传病。

53、注意:①②③④⑤⑥⑦⑧⑨

①引物的作用:使DNA聚合酶能够从引物结合端开始连接脱氧核苷酸。

②为什么酵母菌作为受体菌生产乙肝疫苗效果更好?

酵母菌具有内质网,高尔基体等细胞器可以对于肽链进行折叠,糖基化等操作。

③获取目的基因的主要途径包括从自然界已有的物种分离和人工合成。

④转基因动物做器官移植的供体,其主要优点是避免免疫排斥反应。

乙肝病毒专一侵染肝细胞的原因?是肝细胞表面有乙肝病毒受体。

⑤胰岛素基因制成的DNA探针可以与人体所有细胞中的胰岛素基因进行杂交,但只能与胰岛B细胞之中的mRNA进行杂交,因为人体所有的细胞之中都有胰岛素基因,但只有胰岛b细胞之中才有相对应的胰岛素的mRNA

不能用光学显微镜观察体液之中的病毒,因为观察不到。

构建基因表过载体进利用双酶切的目的是把目的基因定向插入到质粒中

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