生物工程概论复习提纲

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1、五大工程的定义、研究内容。1.基因工程：在基因水平上操作并改变生物遗传特性的技术。即按照人们的需要，用类似工程设计的方法将不同来源的DNA分子在体外构建成重组DNA分子，然后导入受体细胞，并在受体细胞内复制、转录和表达。2.细胞工程：以细胞为基本单位，在体外条件下进行培养、繁殖或人为地使细胞某些生物学特性按人们的意愿发生改变，达到改良生物品种和创造新品种的目的，从而加速繁育动植物个体，或获得某种有用物质。3.蛋白质工程：以蛋白质结构和功能的研究为基础，运用遗传工程的方法，借助计算机信息处理技术，从改变和合成基

2、因入手，定向改造天然蛋白质或设计全新的蛋白质，使之具有特定的结构、性质和功能，更好地为人类服务。4.发酵工程：利用包括工程微生物在内的某些微生物或动、植物细胞及其特定功能，通过现代工程技术手段生产各种特定的有用物质；或者把微生物直接用于某些工业化生产。5.酶工程：利用酶、细胞器或细胞所具有的特异催化功能，以及对酶的修饰改造，借助于生物反应器，生产人类所需产品。基因工程研究的理论依据是什么？1.不同基因具有相同的物质基础；2.基因是可以切割的；3.基因是可以转移的；4.多肽与基因之间存在对应关系；5.遗传密码是

3、通用的；6.基因可以通过复制把遗传信息传递给下一代。基因工程的工具酶有哪些？其作用是什么？1.限制性核酸内切酶，一类识别双链DNA分子中的某种特定核苷酸序列，并由此切割DNA双链结构的核苷酸内切酶；2.DNA连接酶，催化双链DNA片段紧靠在一起的3'-OH与5'-P基团之间形成磷酸二酯键，连接两末端的酶；3.DNA聚合酶，能够催化DNA复制和修复DNA分子损伤的一类酶；4.碱性磷酸酶，用于脱去DNA（RNA）5'末端的磷酸根，使5'-P成为5'-OH，此过程称核酸分子的脱磷酸作用；5.S1核酸酶，水解单链DN

4、A或RNA，产生带5'-P的单核苷酸或寡核苷酸。双链DNA或RNA、DNA:RNA杂交体，对此酶相对不敏感。可将粘性末端水解成平末端。可打开双链cDNA合成中形成的发夹式结构。基因工程的载体有哪些？载体的功能有哪些？1.克隆载体：克隆一个基因或DNA片段；2.表达载体：用于一个基因的蛋白表达；3.整合载体：将携带基因插入到染色体组中。Southern杂交、Northern杂交的概念是什么？1.DNA印迹杂交（SouthernBlotting）：根据毛细作用的原理，使在电泳凝胶中分离的DNA片段转移并结合在适当

5、的滤膜上。用标记的单链DNA或RNA探针，检测膜上的DNA片段。2.RNA印迹技术（Northernblotting）：将RNA分子从电泳凝胶转移到硝酸纤维素滤膜或其他化学修饰的活性滤膜上，进行核酸杂交的一种实验方法。PCR技术的概念、原理及步骤。概念：即聚合酶链式反应，体外快速扩增特定基因或DNA片段的方法。原理：1、DNA是半保留复制的；2、温度可以控制DNA的变性和复性；3、Taq酶能够耐住高温反复使用。步骤：变性、退火、延伸、多次循环后检测。目的基因的制备方法有哪些？1.反转录法；2.从细胞基因组中直

6、接分离（基因组DNA文库，cDNA文库）；3.PCR从基因组中扩增出目的基因；4.化学合成法。如何提高目的基因与载体连接的效率？1.提高目的基因浓度；2.粘性末端：去磷酸处理；3.平末端加同聚物：用末端脱氧核苷酸转移酶，在DNA片段平末端加上poly(A/T/G/C)尾巴之后尾互补粘性末端的DNA片段；4.平末端加衔接物linker/接头adapter；5.T4-DNA连接酶优于DNA连接酶，提高酶浓度，延长反应时间。基因工程表达系统的类型、各自特点。以大肠杆菌为受体的基因工程制药的优势：1.全基因组测序，共

7、有4405个开放型阅读框架；2.基因克隆表达系统成熟完善；3.繁殖迅速、培养简单、操作方便、遗传稳定；4.被美国FDA批准为安全的基因工程受体生物。以大肠杆菌为受体的基因工程制药的劣势：1.缺乏对真核生物蛋白质的复性功能；2.缺乏对真核生物蛋白质的修饰加工系统；3.内源性蛋白酶降解空间构象不正确的异源蛋白；4.细胞周质内含有种类繁多的内毒素。以酵母菌为受体的基因工程制药的优势：1.全基因组测序，基因表达调控机理比较清楚，遗传操作简便；2.具有原核细菌无法比拟的真核蛋白翻译后加工系统；3.大规模发酵历史悠久、技

8、术成熟、工艺简单、成本低廉；4.能将外源基因表达产物分泌至培养基中；5.不含有特异性的病毒、不产内毒素，美国FDA认定为安全的基因工程受体系统；6.酵母菌是最简单的真核模式生物。以哺乳动物（中国仓鼠卵巢细胞）为受体的基因工程制药的优势：1.遗传背景清楚，生理代谢稳定；2.与人的亲缘关系接近，外源蛋白修饰准确；3.基因转移和载体表达系统完善；4.耐受剪切力，便于大规模培养；5.被美国FDA确认为安全的