第九章基因工程基本原理

第九章基因工程基本原理9－1什么是DNA？什么是基因？什么是基因工程？答：1.DNA(Deoxyribonucleicacid)又称为脱氧核糖核酸，是染色体的主要化学成分，有时被称为“遗传微粒”。2.基因(gene)又称为遗传因子，是遗传的物质基础及生物体性状的内在原因，是DNA(脱氧核糖核酸)分子上具有遗传信息的特定核苷酸序列的总称，是具有遗传效应的DNA分子片段。3.基因工程就是将不同来源的基因按人们预先设计的蓝图，在生物体外构建杂种DNA分子，然后将其导入活细胞，用以改变生物原有的遗传特性、获得新品种、生产新产品及生化制品材料。9－2在核酸中的碱基有哪几种？答：构成单核苷酸的磷酸与脱氧核糖都是相同的，只有碱基不同。在核酸中的碱基有嘌呤碱和嘧啶碱两类。1.在核酸中常见的嘌呤碱有腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)两种嘌呤碱。2.在核酸中常见的嘧啶碱有胞嘧啶(C)、尿嘧啶(U)和胸腺嘧啶(T)三种嘧啶碱。9－3什么是核苷酸？DNA中的核苷酸单体有哪几种？答：1.核苷酸是核糖羟基被磷酸化而形成的核苷酸酯。自然界存在的游离核苷酸为5’-核苷酸。2.DNA中的核苷酸单体有腺嘌呤脱氧核糖核苷酸(AMP)，鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸(GMP)，胞嘧啶核苷酸(CMP)和胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸(TMP)四种。9－4什么是重组DNA技术？答：重组DNA技术是基因工程的核心，其目的是构建基因工程菌。重组DNA技术的基本过程可简单地表述为：—81—构建重组质粒DNA体外重组菌体细胞获取目的基因基因载体选择基因工程菌DNA重组体导入9－5获取目的基因常用的方法有哪几种？答：获取目的基因常用的方法有如下几种。1.从菌体细胞核中染色体DNA直接分离获取目的基因。2.利用染色体DNA的限制性内切酶进行酶解获取目的基因。3.在了解DNA一级结构或多肽链一级结构氨基酸编码的核苷酸序列的基础上，进行人工合成获取简短的目的基因。4.由mRNA合成cDNA获得目的基因。9－6什么是内切酶？答：内切酶(限制酶)是具有特异生物功能的一种酶，是生物用作区别自己与非己的DNA，进而降解非己DNA的一种防卫工具，它能识别DNA序列之内或附近特异位点，并将DNA双链的特异位点切割。9－7为什么要选择基因载体？答：外源基因（目的基因）一般不易进入宿主细胞，即使进入也难以进行复制、表达，往往会被宿主细胞的内切酶系统降解掉。因此，在构建基因工程菌前必须寻找合适的载体，将外源目的基因重组到载体DNA上。基因工程中最常用的载体是质粒（plasmid）。质粒广泛存在于原核生物的细胞质中，是细菌染色体以外的遗传单位。9－8什么是质粒？答：质粒是真核细胞细胞核外或原核生物拟核区外，能够进行自主复制的遗传单位。它包括真核生物的细胞器（主要指线粒体和叶绿体）中和细菌细胞拟核区以外的环状脱氧核糖核酸(DNA)分子。9－9简述质粒提取的工艺流程。答：质粒提取的工艺流程可简述为9－10什么是DNA连接酶？—82—培养菌种离心分离菌体破壁裂解煮沸离心分离纯化质粒DNA溶菌酶SDS答：DNA连接酶是一种封闭DNA链上的缺口酶，借助ATP或NAD水解提供的能量催化DNA链的5’-PO4与另一DNA链的3’-OH生成磷酸二酯键。9－11什么是克隆？答：所谓克隆(clone)是利用生物技术，由无性生殖产生与原个体有完全相同基因组之后代的过程。克隆技术在生物学上通常用在两个方面，克隆基因（分子）或克隆物种。基因工程就是分子克隆。9－12简述干扰素α2b生产的原则工艺流程。答：干扰素(IFN）是人体细胞分泌的一种活性蛋白，具有广谱抗病毒、抗肿瘤和免疫调节活性，是人体防御系统的重要组成部分。生产干扰素α2b的基因工程菌为SW-IFN-α2b/E.coliDH5α，其原则工艺流程可简述为：—83—种子制备菌体细胞获取目的基因产品(干扰素α2b)构建重组质粒构建基因工程菌基因工程菌发酵培养发酵液分离提取浓缩纯化冷冻干燥