2022年基因工程重点考点归纳.docx
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1、精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -第一章1. 简述基因工程中的四大要素.答:基因工程的四大要素是基因、工具酶、载体、宿主细胞.2. 简述基因工程产生的基础.答:基因工程产生的基础是理论上的三大发觉和技术上的三大创造.1971 年, 史密斯 (Smith H. O. )等人从细菌中分别出的一种限制性酶,酶切病毒DNA 分子,标志着DNA 重组时代的开头.1972 年伯格( Berg P.)等用限制性酶分别酶切猿猴病毒和噬菌体DNA ,将两种DNA分子用连接酶连接起来,得到新的DNA 分子.1973 年,科恩( Cohen S.)等进一步将酶
2、切DNA 分子与质DNA 连接起来,并将重组质粒转入 E.coli 细胞中.理论上的三大发觉: ( 1)DNA 是遗传物质( 2)DNA 双螺旋模型( Watson/Crick1953)( 3)确定了遗传信息传递的方式(60 岁月)技术上的三大创造: ( 1)工具酶的使用【Smith和 Wilcox1970流感嗜血杆菌分别纯化了 Hind II其它工具酶(如连接酶)等的发觉分子剪刀和DNA 缝合工具】( 2)基因运载工具DNA 载体的使用 对质粒的熟悉) 【细菌的致育因子 F 因子 Lederberg 1946 抗药性因子 R大肠杆菌素因(Col ) 】( 3)逆转录酶的使用【Baltimom
3、ore和 Temin 1970各自发觉了逆转录酶】意义: 丰富了“中心法就” 、真核基因的制备成为可能、构建 cDNA文库成为可能.其次章1.简述细菌的限制与修饰系统答:细胞中存在位点特异性限制酶和特异性甲基化酶,即细胞中有限制修饰系统R-M Restriction-modification system . R-M 系统是细菌安内御外的积极措施.依据酶的亚单位组成、识别序列的种类和是否需要帮助因子,限制与修饰系统至少可分为四类.2.II 型限制性内切酶的特点答:II 型限制性内切酶是同源二聚体,由两个彼此按相反方向结合在一起的相同亚单位组成. 识别回文对称序列,在回文序列内部或邻近切割DNA
4、 ,产生带3 - 羟基和 5 -磷酸基团的 DNA产物,需Mg2+ ,相应的修饰酶只需SAM.其识别序列主要为4-6bp ,或更长且呈二重对称的特别序列.3.举例:你使用过的工具酶,用于做什么?应当留意的问题T4 DNA连接酶. T4 DNA 连接酶的分子量为68 kDa ,催化 DNA5 磷酸基与3羟基之间形成磷酸二酯键.应留意的问题是连接反应条件需要ATP,如在 16反应,大约需4 小时.如在4反应,就需反应过夜.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 1 页,共 8 页 - - - - - - - - - -可编辑资料
5、 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -第三章1. 简述蓝白斑挑选的原理.假如插入的目标基因较小,仅使用蓝白斑挑选合适吗?对于白色菌落仍需要做哪些进一步的鉴定?答:蓝白斑挑选是重组子挑选的一种方法:是依据载体 - 互补的遗传特点挑选重组子.宿 主大肠杆菌的DNA 的短区段, lacZ M15基因 : 缺失-半乳糖苷酶中第11-41 个氨基酸的 lacZ基因,无酶学活性.而载体一般带有lacZ : N- 端 140 个氨基酸的lacZ 基因, 其产物无酶学活性.在这个编码区中插入了一个多克隆位点(MCS ),它并不破坏读框,
6、但可使少数几个氨基酸插入到 -半乳糖苷酶的氨基端而不影响功能,这种载体适用于可编码-半乳糖苷酶C 端部分序列的宿主细胞.因此,宿主和质粒编码的片段虽都没有酶活性,但它们同时存在时,可形成具有酶学活性的蛋白质.这样, lacZ 基因在缺少近操纵基因区段 的宿主细胞与带有完整近操纵基因区段的质粒之间实现了互补,称为-互补.由 -互补而产生的 LacZ+ 细菌在诱导剂IPTG 的作用下,在生色底物X-Gal 存在时产生蓝色菌落,因而 易于识别.然而,当外源DNA 插入到质粒的多克隆位点后,由于插入片段较大,几乎不行防止的导致无 -互补才能的氨基端片段,使得带有重组质粒的细菌形成白色菌落.这种重组子的
7、挑选,又称为蓝白斑挑选.对于较小的基因片段,由于其可能无法完全阻挡 -互补,通常会显现假阴性.如要进一步确认,可对白斑提取质粒,再对质粒进行双酶切,电泳以确定,所取白斑的菌中含有目的基因.2.作为克隆载体应具备哪些条件?比较pBR322, pUC19 和 pUC119 相同和不同点?答:克隆载体应具备的条件:1 具有复制起点2 具有抗菌素抗生基因(3)具如干限制酶单一识别位点(4)具有较小的分子量和较高的拷贝数.pBR322 与 pUC19 相比:共同点: pUC19 和 pUC119 从 pBR322 改造得来的,它们含有相同的ori 和氨苄青霉素抗性基因. pUC119 由 pUC18/1
8、9 增加了一些功能片段改造而来.不同点:( 1)pUC19 抗性基因的DNA 核苷酸序列已经发生了变化,不再含有原先的核 酸内切限制酶的单识别位点,( 2) pUC19 含有大肠杆菌 -半乳糖酶基因(lacZ )的启动子及其编码 -肽链的 DNA 序列,此结构特称为 lacZ 基因( 3)pUC19 含有位于 lacZ基因中的靠近 5 -端的一段多克隆位点( MCS )区段,但它并不破坏该基因的功能. ( 4)pUC19 的分子量比 pBR322 小的多,只有 2686bp( 5) pBR322 仍含有四环素抗性基因.pUC19 与 pUC119 相比, pUC119 多了 M13 噬菌体 D
9、NA 合成的起始与终止以及包装进入噬菌体颗粒所必需的顺式序列(IG ) .3.为什么在帮助噬菌体M13K07 帮忙下可以有效的制备ssDNA.答:M13K07的突变基因产物优先与克隆于噬菌粒pUCll8 和 pUCll9 中的病毒复制起点的作用,这就使噬菌粒正链DNA 能够优先合成,以确保在细胞所产生的病毒颗粒中来自噬菌粒的单链 DNA能够占据优势.第四章 & 第五章1.对比以下各组概念:(1)克隆载体、表达载体和穿梭载体可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 2 页,共 8 页 - - - - - - - - - -可编辑
10、资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -(2) plasmid, phagemid and cosmid(3) PAC, BAC and Y AC答:( 1)克隆载体 :以扩增或储存DNA 片段为目的的载体,一般具有复制起点,抗菌素抗生 基因,如干限制酶单一识别位点和较小的分子量和较高的拷贝数.表达载体是在常规克隆载体的基础上衍生而来,主要增加了增强子,以及有利于表达产物分泌、分别或纯化的原件,进行 DNA 重组的目的是要获得表达产物.相对于克隆载体来说增加了表达元件,基本骨架是最简洁的质粒克隆载体中的复制起点和氨苄青
11、霉素抗性基因,表达形式主要是融合蛋白的形式, 表达载体除了供应复制属性外,主要是形成一种表达所必需的环境.穿梭载体能够在两类不同宿主中复制、增殖和挑选的载体,主要为质粒载体,相对与克隆载体和表达载体而 言,穿梭载体至少含有两套复制单元和两套挑选标记,相当于两个载体的联合.穿梭载体一般在大肠杆菌中保藏、扩增,然后将其转到目标宿主中.(2) plasmid: 质粒,指的是染色体外能进行自我复制的双链闭合环状DNA 分子,通常一个质粒含有一个Ori 以及与此相关的顺式作用元件,复制方式分为严谨型和放松型且具有不相 容性和转移性.phagemid 是噬菌粒,指的是带有丝状噬菌体大间隔区的质粒载体,是集
12、质粒和丝状噬菌体的特点于一身的载体,具有ColE1复制起点及抗生素抗性挑选标记,以及丝状体噬菌体的间隔区,由于基因蛋白存在有利于产生ssDNA ,带有这种质粒的细菌被M13 丝状噬菌体感染后,在基因蛋白影响下质粒复制方式发生转变.Cosmid 是黏粒,指的是质粒的衍生物,是带有cos 序列的质粒,组成包括质粒的复制起点、抗性基因、cos 位点,可以像质粒一样转化和增殖.(3) YAC(酵母人工染色体载体): 结构上能够模拟真正酵母染色体的线状DNA 分子,其工作状态是线状的,YAC载体以环状的形式存在,增加了大肠杆菌质粒载体的复制元件和挑选标记,以便储存和增殖.其中复制元件是其核心组成成分,有
13、ARS、TEL 、CEN ,挑选标记主要是采纳养分缺陷型基因.BAC (细菌人工染色体载体):其与常规克隆载体的核心 区分在于其复制单元的特别性,BAC复制单元来自F 质粒,其载体的低拷贝数可以防止嵌 合体的产生, 削减外源基因的表达产物对宿主细胞的毒副作用,其标记基因是氯霉素抗性基 因. PAC( P1 人工染色体载体) :PAC 载体结合了P1 载体和 BAC 载体的正确特性,相当于P1 噬菌体的改进载体.2. 简述用 YAC 为载体时,重组菌的挑选方法.答: YAC载体的挑选标记主要是采纳养分缺陷型基因,如色氨酸、亮氨酸和组氨酸合成缺陷基因 trp1、leu2 和 his3, 尿嘧啶合成
14、缺陷型基因ura3,以及赭石突变抑制基因sup4.其宿主酵母菌的胸腺嘧啶合成基因带有一个赭石突变ade2-1.赭石突变酵母菌在基本培育基上形 成红色菌落,当带有赭石突变抑制基因sup4 的载体存在于细胞中时,可抑制ade2-1 基因的突变效应,形成正常的白色菌落.第一步挑选:养分互补挑选,其次步挑选:看颜色转变是否表现出插入抑制基因致其失活.3. 简述 pET 表达系统,如何掌握外源基因的表达?答:有两套系统可掌握外源基因的严谨表达,一套是通过宿主掌握T7 RNA 聚合酶的量来实 现的,即在宿主细胞中引入一个带有T7 噬菌体的溶菌酶编码基因的质粒,如 pLysS 或 pLysE ,它们分别低量
15、和高量表达T7 噬菌体的溶菌酶.该溶菌酶可抑制T7 RNA聚合酶的活性,从 而削减在未诱导情形下外源基因的表达.另一套是使启动子的掌握效应更严谨,在pET 载体上装载ac基因,提高阻抑物的浓度.同时也可利用T7-lac 启动子(在T7 启动子序列下 游装入一个由25bp 组成的 lacO 操纵子序列) ,当阻抑物结合在lacO 位点时,即使存在T7可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 3 页,共 8 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - -
16、 - - - - - - - - - -RNA 聚合酶,外源基因也无法表达.只有当诱导物存在时,才能解开T7 RNA 聚合酶基因和外源基因表达的双重阻遏.4. 为什么采纳增加融合标签的技术,表达外源基因?答:由于当蛋白表达以后,有效的分别纯化或分泌就成为获得目的蛋白的关键因素.通过融合蛋白的形式表达,并利用载体编码的蛋白或多肽的特别性质,可对目的蛋白进行分别和纯 化.用作分别的载体蛋白被称为标签蛋白或标签多肽(Tag),常用的有谷胱甘肽S 转移酶、六聚组氨酸肽、蛋白质A 和纤维素结合域等,其主要是由于这样可以分别纯化目的蛋白.第五次1.比较各组概念: ( 1)琼脂糖电泳、PAGE、PFGE(
17、2) southern blotting 、northern blotting 、 western blotting( 3) RT-PCRDD-RT-PCRReal time PCR答:( 1)琼脂糖电泳:用于DNA 的分别、检测和纯化.检测DNA 是否真的存在、是否有 降解现象,以及DNA 经限制性内切酶酶切后其产物的大小如何.对0.8-10kb 的 DNA 分别成效正确.PAGE:即聚丙烯酰胺凝胶电泳.检测小分子核酸的大小(如小相对分子量RNA 、寡核苷酸、 DNA 序列分析等) ,或在同位素标记的情形下分析单链核酸(如分别寡核苷酸探针和 DNA 测序等).对 100 bp-1kb 的核酸
18、分别成效正确.PFGE:即脉冲场凝胶电泳.分别大相对分子质量的DNA 的片段.原理是用一种交替 变化电场方向的电泳,以肯定的角度并以肯定的时间变换电场方向,使DNA 分子在微观上按“ Z”字形向前泳动,从而达到分别大相对分子质量的DNA 片段的目的.针对50kb或100kb 以上,甚至Mb 级的大片段DNA .(2) southern blotting: 即将 DNA 片段从琼脂糖凝胶转移到滤膜上,然后进行分子杂交,在滤膜上找到与核酸探针有同源序列的DNA 分子.该技术主要用来判定某一生物样品中是否存在某一基因,以及该基因所在的限制酶切片段的大小.前提是必需有探针.northern blott
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