吉大畜牧院《基因工程》复习资料

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1、第一章绪论1.基因工程的定义：在体外对不同生物的遗传物质（基因）进行剪切、重组、连接，然后插入到载体分子中（细菌质粒、病毒或噬菌体DNA)，转入微生物、植物或动物细胞内进行无性繁殖，并表达出基因产物。2.基因工程理论上的三大发现和技术上的三大发现3.基因工程的基本步骤（1）目的基因的获取：从复杂的生物基因组中，经过酶切消化或PCR扩增等步骤，分离出带有目的基因的DNA片断。（2）重组体的制备：将目的基因的DNA片断插入到能自我复制并带有选择性标记（抗菌素抗性）的载体分子上。（3）重组体的转化：将重组体（载体）转入适当的受体细胞中。（

2、4）克隆鉴定：挑选转化成功的细胞克隆（含有目的基因）。（5）目的基因表达：使导入寄主细胞的目的基因表达出我们所需要的基因产物。4.基因工程的意义（1）基因工程在农业生产中的应用：提高植物的光合作用率；提高豆科植物的固氮效率；转基因植物；转基因动物。（2）基因工程在工业中的应用：1）纤维素的开发利用：克隆各种参与纤维素降解的酶的基因，导入酿酒酵母，就可能利用廉价的纤维素来生产葡萄糖，发酵成酒。2）酿酒工业：用外源基因改造酿酒酵母，产生优质的啤酒。或用酿酒酵母生产蛋白质等。（3）基因工程在医药上的应用：用微生物生产药物；用转基因植物或动

3、物生产药物；设计高效高特异性的生物制剂--疫苗；制造新型疫苗；基因诊断；法医鉴定；基因治疗。（4）基因工程在环境保护中的作用：1）检测水污染：用重组细菌或转基因鱼等检测水污染2）生物降解：用带有重组质粒的“超级菌”分解油（烷烃类）、有机农药污染。（5）基因工程商业化的发展第二章基因工程主要技术原理1．质粒和基因组DNA的提取方法与纯化步骤，主要试剂是什么质粒的提取和纯化方法最常用的为碱抽提法：原理：闭合环状的质粒DNA，在变性后不会分离，复性快。染色体线性DNA和或有缺口的质粒DNA变性后双链分离，难以复性而形成缠绕的结构，与蛋白质

4、-SDS复合物结合在一起，在离心的时候沉淀下去。步骤：1）溶菌：溶液I（50mM葡萄糖，25mMTris-HCl，10mMEDTA,4-5mg/ml溶菌酶）2）破膜：溶液II（0.2NNaOH1.0%SDS）3）中和：溶液III（3M醋酸钠pH4.8）4）离心5）转移：将上清转移到一个新的离心管中6）抽提：酚-氯仿抽提，酚/氯仿/异戊醇—25/24/17）沉淀：用0.6倍体积的异戊醇或2倍体积的乙醇（可以加入1/10体积的3M醋酸铵辅助沉淀）基因组DNA的提取纯化方法（1）细菌基因组DNA的制备-22-细胞裂解（10%SDS和蛋白酶

5、K。SDS是阴离子型去垢剂（detergent），可以使细胞膜崩解。）—>DNA纯化（CTAB(十六烷基三甲基溴化铵)除去多糖，酚-氯仿-异戊醇除去蛋白。）—>沉淀DNA（0.6倍体积的异丙醇或2倍乙醇（可以加入1/10体积的3M醋酸氨辅助沉淀））（1）哺乳动物细胞基因组DNA的抽提组织粉碎（动物组织剪成小块，置液氮中冻结后研磨成细粉末；组织培养的细胞用胰酶消化松散后直接使用。）—>细胞裂解（0.5%SDS和0.1mg/ml蛋白酶K。50℃温育。）—>沉淀DNA（用2倍体积的无水乙醇或0.6倍体积的异丙醇。（加入1/10体积的3M醋

6、酸氨可以辅助沉淀）。）（2）从植物组织中制备DNA组织粉碎（用液氮冷冻后研磨成细粉末。）—>细胞裂解（用2%CTAB/2-ME(十六烷基三甲基溴化铵/2巯基乙醇）或1%SDS和蛋白酶K。65℃温育。）—>沉淀DNA（用0.6倍体积的异丙醇（-20℃）。（可以加入1/10体积的3M醋酸氨辅助沉淀））2.DNA的定量和纯度测定方法（1）紫外光谱法：DNA在260nm波长处有特异的紫外吸收峰，蛋白质在280nm波长处有特异的紫外吸收峰，对于纯DNA：OD260/OD280=1.8，若低于1.8说明有蛋白质杂质（2）琼脂糖凝胶电泳估计溴化乙

7、锭（EB）能插入DNA分子中。与已知浓度的DNA电泳带荧光强度对比，就可以估计出DNA含量。3.琼脂糖凝胶电泳基本原理及应用原理：将某种分子放到特定的电场中，它就会以一定的速度向适当的电极移动。某物质在电场作用下的迁移速度叫作电泳的速率，它与电场强度成正比，与该分子所携带的净电荷数成正比，而与分子的磨擦系数成反比（分子大小、极性、介质的粘度系数等）。在生理条件下，核酸分子中的磷酸基团是离子化的，所以，DNA和RNA实际上呈多聚阴离子状态（Polyanions）。将DNA、RNA放到电场中，它就会由负极→正极移动。相同分子量的DNA：

8、闭合环状卷曲超螺旋迁移最快，线性分子次之，伸展开放开环状最慢。琼脂糖凝胶电泳的应用：用于对DNA分子量的估计，DNA片段的分离和回收。4.聚丙烯酰胺凝胶电泳聚丙烯酰胺凝胶是由丙烯酰胺单体(Acrylamide)和交联剂N1，N1-甲叉