今天东南数理化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-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，产生的则是平未端。
-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:coli DNA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,犋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屿模板链互补的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,入噬菌体的衍生物、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-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
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( gene library)。
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(genomic library)。
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,以便根据这一序例合成弓|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。期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,并组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T质粒上的T-DNA (可转移的DNA)可转移至受体细胞,并组整合到受体细胞染色体的DNA上。
15、基因枪法 基因枪法( particle gun)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,如果显示出哚交带,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,表目的基因已形成蛋白质产品。
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