基因工程

CDS全称coding sequence，指编码序列，天然的翻译过程中，只翻译CDS，也就是说绝大多数蛋白的CDS都是以AUG（起始密码子，设计引物时用ATG）开头的以UAG,UAA,UGA（终止密码子，设计引物时用TAG，TAA，TGA）结尾的，你设计引物的目的是为了最终表达这个蛋白酶么？如果是，那根据CDS设计引物就可以了，我可以给你打包票没问题。CDS上游和下游的序列在基因工程表达中没有用的。你看下公司设计的引物是不是从CDS的两头设计的，如果上游引物和CDS的前22个碱基能对上就说明上游引物没问题。还有一点你要注意，如果你将来要表达所用的表达载体是HIS*6标签用以纯化的，你的看看下游引物扩增的目的片段是否存在终止序列，如果存在，那么将来表达的时候HIS*6标签无法和你的目的基因融合表达，也就是说你表达的蛋白不能用镍层析柱进行纯化。

达安基因：与LifeTechnologies合资成立的广州立菲达安诊断产品技术有限公司宣布正式启动基因测序分子诊断项目。广州立菲达安诊断公司是LifeTechnologies除北美外、在全球设立的唯一一家合资公司，总部设在广州。公司是以分子诊断技术为主导的，集临床检验试剂和仪器的研发、生产、销售以及全国连锁医学独立实验室临床检验服务为一体的生物医药高科技企业。公司在分子生物学技术方面，尤其是基因诊断技术及其试剂产品的研制、开发和应用上始终处于领先地位，目前主要从事荧光PCR检测技术研究、开发和应用，以及荧光PCR检测试剂盒的生产和销售。　双鹭药业：是一家主要从事基因工程和生化药物研究开发、生产和经营的高新技术企业，系北京市首家登陆中小企业板的上市公司,是国家认定的企业技术中心。主要从事基因工程药物的研究开发、生产和经营。长春高新：同时在进行9项产品研发，其中8项涉及基因工程。项目主要瞄准重组人生长激素注射液，以及用于不孕症的重组人促卵泡激素。目前，其长效生长素项目中，用于内源性生长激素缺乏引起的儿童生长缓慢的项目已经申报生产，正在审批。另一款用于不孕症的注射用重组人促卵泡激素，也已申报生产，等待批准。其余6项重组人生长激素注射液仍然处于临床研究，或等待批准临床研究的过程中。　舒泰神：3个研发项目，用于治疗视网膜色素变形的基因药物、用于抗乙肝的小核酸基因药物、用于抗艾滋病的小核酸基因药物，都已经完成部分基础性药学研究工作。通化东宝：最核心的基因工程项目——Y型PEG化重组人干扰素α2b注射液（I类），已经开始三期临床研究，这是通化东宝最重要的研发项目。公司在生物制药领域，其产品“甘舒霖”填补了国内空白，使中国成为继美国、丹麦之后能生产基因重组人胰岛素、甘精胰岛素的国家。目前，投资总额为3.5亿元的国家振兴东北老工业基地重点扶持项目—东宝基因重组人胰岛素二期扩建工程正在紧张引进和安装国外先进设备，公司已成为国内最大的人胰岛素生产基地之一。复星医药：复星医药用于贫血的基因重组促红细胞生成素，以及用于糖尿病的基因重组人胰岛素，也正在研发进行中。公司是在中国医药行业处于领先地位的上市公司，专注现代生物医药健康产业。公司抓住中国医药市场的快速成长和中国企业进军世界主流医药市场的巨大机遇，战略性地覆盖研发制造、分销及终端等医药健康产业链的多个重要环节，形成了以药品研发制造为核心，同时在医药流通、医疗服务、医学诊断和医疗器械等领域拥有领先的市场地位，在研发创新、市场营销、并购整合、人才建设等方面形成竞争优势的大型专业医药健康产业集团。海正药业：海正药业的重组人肿瘤坏死因子受体II-Fc融合蛋白（安百诺），三期临床结束，待药监局批准。公司为中国领先的原料药生产企业，是中国最大的抗生素、抗肿瘤药物生产基地之一，研发领域涵盖化学合成、微生物发酵、生物技术、天然植物提取及制剂开发等多个方面，产品治疗领域涉及抗肿瘤、心血管系统、抗感染、抗寄生虫、内分泌调节、免疫抑制、抗抑郁等。安科生物：安科生物的基因主导产品重组人干扰素α2b(安达芬)系列制剂、重组人生长激素(安苏萌)、抗精子抗体检测(MAR)法试剂盒(安思宝)均由安科自主研发，目前正在乙肝、肿瘤、白血病生长失败、营养支持、烧伤、免疫性不孕等多种多发病和疑难病的检测和治疗方面发挥着越来越重要的作用。主导产品重组人干扰素、重组人生长激素在国内的市场份额排名均居全国前列，已成功进入了国际市场。 转载自中国第一股票情报聚合平台——云财经网http://yunvs.com

《北京参考》：与衰老关系密切的因素有哪些? 童坦君：环境与遗传因素影响着衰老进程。其中遗传控制起着关键作用。衰老并非单一基因决定，而是一连串"衰老基因"、"长寿基因"激活和阻滞以及通过各自产物相互作用的结果。DNA(特别是线粒体DNA)并不像原先设想的那么稳定，包括基因在内的遗传控制体系可受内外环境，特别是氧自由基等损伤因素的影响，会加速衰老过程。在环境还没尽善尽美的条件下，环境是影响衰老的重要因素。譬如我国解放前平均寿命只有35岁，而现在北京市民平均寿命约76岁。还有我国的长寿地方如新疆的和田、江苏的南通、广西的巴马，说明了环境很重要。老百姓延缓衰老能做到的也只有尽量改善环境。但是，同一个长寿村，为什么不是每个人都长寿呢?同时说明遗传起着关键作用。在普通地域，常常有长寿家族，说明长寿基因可以通过遗传来表达。 世界卫生组织将60岁定为老年期的开始。人的衰老犹如春夏秋冬、花开花谢一样，是自然界的美丽现象，人虽然做不到永生，但是我们能追求健康长寿。探讨长寿的奥秘，是医学界的艰巨使命。如果做到80岁、90岁甚至100岁以前不显老，或者做到无病无痛而衰老呢？为此，笔者特意走访了我国初步解开衰老之谜的中国科学院院士、北京大学衰老研究中心主任、北京大学医学部童坦君教授。 人的自然寿命约120岁 《北京参考》人的寿命究竟有多长？ 童坦君：法国著名的生物学家巴丰（Buffon）指出：哺乳动物的寿命约为生长期的5-7倍，通常称之为巴丰寿命系数。人的生长期约为20-25年，一次预计人的自然寿命为100-175年。海佛里克证明人类从胚胎到成人、死亡，其纤维母细胞可进行50次左右的有丝分裂，每次细胞周期约为2.4年，推算人类的自然寿命，应为120岁左右。虽然不同学者解答的方式各不相同，但是结论基本一致，目前一般认为人的自然寿命为120岁左右。 《北京参考》：100年以后人的寿命还是120岁吗？ 童坦君：平均寿命受环境影响很大，但是各种动物的最高寿限都相当稳定。鼠类最高寿限约为3年，猴约为28年，犬约为34年、大象约为62年，而人类约为120岁。100年以后，老鼠的最高寿命还是3年。但是100年以后人的平均寿命势必会提高。譬如我国解放前后，平均寿命就提高了一大截。要提高人类最高寿命困难重重，需要进行基因改造，虽然目前科学家在果蝇、蠕虫中试验成功，对其进行某些基因导入或使一些基因突变（改造）则可达到延长其最高寿命的作用。 《北京参考》：作为个体，人的寿命能否预测？ 童坦君：预测寿命有多长？是很多人都希望知道的。为迎合这种心理，国内外一些非正式医学书刊登了寿命预测法。预测的主要依据，是将影响健康的一些列因素罗列起来，对健康有利的，根据性质或程度，分别加寿一至数年，对健康不利因素，根据危害性质或程度，分别减寿一至若干年。最后，将全部数据加起来得到总和，再与固定寿命指数或寿命基数相加减便可得出预测到的寿命年龄。但是在现实生活中，基因在人体不同的发育阶段是怎样控制衰老演变的？不前还不清楚。因此，目前世界上还没有公认能正确预测人类寿命的方法。 肺最容易衰老 《北京参考》：人什么时候开始衰老？人体器官有衰老次序吗？ 童坦君：衰老分生理成分分生理衰老与病理衰老。同一物种不同个体，即使同一个体不同的组织或器官其衰老速度也不相同。从出生到16岁前各组织器官功能增长快，从16--20岁左右开始到平稳期直到30---35岁，从35岁开始有的器官和组织功能开始减退，其衰老速度随增龄而增加。如果以30岁人的各组织器官功能为100的话，则每增一岁其功能下降为：(休息状态下)神经传导速度以 o．4％下降，心输出量以0．8％下降，肾过滤速率以1．0％下降，最大呼吸能力以1．1％下降。可以理解为肺最容易衰老。其次为肾脏的肾小球，再是心脏，而神经、脑组织衰老速度相对慢一些。各组织器官功能随增龄呈线形进行性下降，因此老年人容易患病，这是一般规律。但在现实生活中有的人衰老速度衰老的生物学指标 《北京参考》：那么，什么情况提示人衰老了? 童坦君：制约哺乳动物衰老研究的一个重要因素就是缺少可靠、易测的评估生物学年龄的标志。我们在细胞水平、分子水平发现了一些指标，可作为衰老生物学标志，但是还只是在实验室阶段，离应用到生活中去还有很长的一段路要走。以下5个指标都和衰老有关，但单独使用都有欠缺与不足的地方： 一、成纤维细胞的体外增殖能力。根据细胞的衰老假说，成纤维细胞体外增殖能力是可靠的估算供者衰老程度的指标。 二、DNA损伤修复能力。多种 DNA损伤，如：染色体移位、DNA单双链断裂、片段缺失都随年龄积累。这一现象除与衰老过程中自由基生成率升高及抗氧化剂水平降低有关外，与DNA修复能力降低密切相关。作为估算DNA修复能力的指标包括非程序DNA合成、DNA聚合酶B及内切脱氧核糖核酸酶UV2DNase和AP2DNase。另外，检测各种DNA损伤的方法亦可用于检测该种DNA损伤的修复能力。 三、线粒体DNA片段缺失。线粒体 DNA片段缺失的检测可以毛发为材料，应用甚为便利，是一项很好的衰老生物学标志。 四、DNA甲基化水平。DNA甲基化是真核生物基因表达渐成性调节的重要机制，通过改变染色体的结构，影响DNA与蛋白质的相互作用，抑制基因表达。 五、端粒的长度。对人体不同的组织进行端粒长度检测，发现端粒长度与细胞的寿限相关，精子、胚胎的端粒最长，而小肠粘膜细胞的端粒最短。 Zglinicki等报道，氧化压力造成的单链断裂是端粒缩短的主要原因，过氧化氢诱导细胞出现衰老表型的同时，也加快端粒的缩短。因此，端粒长度不单是细胞分裂次数的"计数器"，而是一项细胞衰老的标志。改善环境改变衰老 《北京参考》：与衰老关系密切的因素有哪些? 童坦君：环境与遗传因素影响着衰老进程。其中遗传控制起着关键作用。衰老并非单一基因决定，而是一连串"衰老基因"、"长寿基因"激活和阻滞以及通过各自产物相互作用的结果。DNA(特别是线粒体DNA)并不像原先设想的那么稳定，包括基因在内的遗传控制体系可受内外环境，特别是氧自由基等损伤因素的影响，会加速衰老过程。在环境还没尽善尽美的条件下，环境是影响衰老的重要因素。譬如我国解放前平均寿命只有35岁，而现在北京市民平均寿命约76岁。还有我国的长寿地方如新疆的和田、江苏的南通、广西的巴马，说明了环境很重要。老百姓延缓衰老能做到的也只有尽量改善环境。但是，同一个长寿村，为什么不是每个人都长寿呢?同时说明遗传起着关键作用。在普通地域，常常有长寿家族，说明长寿基因可以通过遗传来表达。 端区长度随增龄缩短 女性比男性长寿 《北京参考》：人的衰老有性别差异吗? 童坦君：流行病学调查表明，人类女性比男性长寿。从分子水平如何解释女性寿命比男性长这一普遍的生命现象呢?这得从衰老机理说起，比较公认的如氧自由基学说，还有现代的DNA损伤修复学说、线粒体损伤学说以及端区假说等。下面将目前国际上衰老研究的热点结合我们自身的研究工作介绍如下，人类除干细胞外，大多数体细胞端区长度随年龄增加而缩短，而体外培养的细胞端区长度随传代而缩短；端区缩短到一定程度，细胞不再分裂，即不能传代，最终衰老直至死亡。端区是指染色体末端的特殊结构，此结构可防止两条染色体末端的DNA链(又名脱氧核糖核酸，它是蕴含遗传信息的遗传物质)因互相交联而造成染色体的畸变。研究中发现，相同年龄组的成年男性的端区长度长于女性，但随增龄端区长度缩短速率却比女性快，每年差3bp。 《北京参考》：人能够改变衰老吗? 童坦君：运动医学专家研究表明，心肺功能、骨质疏松情况、肌肉力量、身体的耐久力、胆固醇水平、血压等，通过长年锻炼或参加体力劳动、保健是可以改善的。难以改善的指标，只有头发的变白与皮肤弹性减退及萎缩变薄两项。从分子水平讲，我们在细胞衰老相关基因及信号传递通路的先后研究中发现抑癌基因p16通过调节1Kb蛋白活性，不通过端粒酶，就可影响端粒长度、 DNA修复能力与细胞寿命，初步阐明 p16是人类细胞衰老遗传控制程序中的主要环节。这是我国在人类细胞衰老机理研究上取得的突破，还发现衰老相关基因p2 1可保护衰老细胞免于凋亡。至于还有哪些基因管着衰老、怎么管着衰老的速度，都是人类将要继续研究的课题。 《北京参考》：老百姓目前如何做到延缓衰老? 童坦君：改善内外环境--遵循平衡饮食、适当运动、心理平衡原则。对于好的环境因素，我们充分利用它；对于不好的因素，要了解它、调控它。平平常常普普通通轻轻松松《北京参考》：童老您今年多大年纪?您看上去很精神，请介绍一下您的养生之道。 童坦君：我71岁。老年人要平平常常过日子，不要有压力。 我觉得健康老人最重要的是双腿灵、手脚要利落，不要老是坐着不动或躺着。如能胜任长途步行，则反映心脏功能良好。值得一提的是，老年人不要一看电视就好几个小时。对于饮食要普普通通，不要太挑剔，也不忌口，譬如说肥肉，我也吃它一口，但总量不要太多。在心理方面，平时要做高兴的事，以求轻轻松松。譬如爬山时，你可以什么事情都不想。老年人退休后的生活也可以出彩儿，但不要太累；帮着带带孙子，其实是最幸福的事情。 以崇尚科学为荣以愚昧无知为耻 《北京参考》：您当初从事衰老研究工作是怎么想的? 童坦君：据统计，一个人一生的医药费用有三分之二花在老年阶段，随着老年人的增多，其医疗费用将成为家庭和社会的沉重负担，因此老年医学越来越重要。对衰老的研究目的就是要提高老年人的生命质量，延长老年人的健康期、缩短带病期而不仅仅是多活几年。衰老研究是一个年轻的学科，过去的研究方向是整体器官研究，现在是在细胞水平方面研究，以后还要做模式动物研究，但是又不能把动物研究的直接结果用在人的身上，因此，衰老研究还要多样化，不仅要在细胞水平做，还要在器官水平、整体水平做，这样衰老机理研究才能跟上国际与时代。老年医学基础研究对老年临床医学有着重要的作用。我国老年医学基础研究还比较薄弱，如掉队就很难赶上，我们应以崇尚科学为荣，以愚昧无知为耻，我国虽然是人口大国，但是衰老研究工作并不矛盾，在国际上应该处于先进行列。美科学家衰老新解 人类寿命是可以改变的2005年02月07日 09:12 新华网 美国《新闻周刊》1月17日一期刊登一篇题为《岁月的皱纹》的文章，介绍五位科学家对衰老的生物化学过程提出的新解释；他们有一个共同的认识，即人类的寿命并不是固定不变的。文章摘要如下： 虽然死亡与纳税一样不可避免，但是未来人们的衰老过程会变慢，寿命也会明显延长。五位科学家对衰老的生物化学过程提出了新的解释，为益寿延年药物的问世敞开了大门。虽然他们的研究方法不尽相同，但都有一个共同的认识，即人类的寿命并不是固定不变的。增强：目标基因在抗衰老方面更加活跃,几年前，分子遗传学家辛西娅·凯尼恩的学生拿着一盘蚯蚓问过往行人他们认为这些蚯蚓有多大。多数人说，它们只有5天那么大。他们并不知道凯尼恩已经修补了这些蚯蚓的基因。这些蠕动的生物的健康状况完全像刚出生5天的样子，但实际上它们已经出生144天了 — 这是它们正常寿命的6倍。 十年来，凯尼恩坚持不懈的研究已经表明：通过改变激素水平增强约100种基因的功能，“就可以轻而易举地使寿命大为改变”，至少蚯蚓是这样。这些基因有的能够产生抗氧化剂；有的能够制造天然的杀菌剂；有的则参与将脂肪运送到整个身体；还有一些被称作是监护人，据凯尼恩说，它们“能够使细胞成分保持良好的工作状态”。一般来说，这些基因越活跃生物的寿命就可能越长。 1993年，凯尼恩关于蚯蚓基因的研究成果首次发表，持怀疑态度者预言这项成果在人类身上行不通。科学家们仍不了解人类和蚯蚓寿命长短如此悬殊的确切原因，更不知道改变蚯蚓寿命长短对人类来说可能意味着什么。不过，蚯蚓的细胞构成很大程度上与高等哺乳动物十分相似。这项发现为生产保健营养品的长生公司打开了大门，该公司正在尝试开发一种药物，这种药物能够产生与凯尼恩的基因修改相同的效果。凯尼恩说：“我并不是说改变一些基因，人类就能够长生不死，但是这可以使80岁的老人看上去像40岁的样子。”对此，谁会反对呢？ 压力：长期紧张使细胞衰老得更快 如果你抱怨压力使你又增添了新的皱纹或白发，很有可能你是对的。 《国家科学院学报》去年秋季发表的一项研究报告为你的这种看法提供了科学依据。参与这项研究的加州大学精神病学助理教授埃莉莎·埃佩尔和她的同事们发现，长期处于紧张状态，或仅仅是感到了紧张，就能明显缩短端粒的长度。端粒就是细胞内染色体端位上的着丝点，可用来衡量细胞衰老过程。端粒越短，细胞的寿命就越短，人体衰老的速度就越快。 埃佩尔对39名年纪在20岁—50岁之间的女性进行了研究，她们的孩子有的患严重的慢性病，比如大脑性麻痹。埃佩尔将她们与同一年龄组但孩子都很健康的另外19名母亲进行了比较。母亲照顾患病小孩的时间越长，她的端粒就越短，而且她所面临的氧化压力（释放损害DNA的自由基的过程）就越大。与感觉压力最小的妇女相比，两组女性中自称压力最大的人，其端粒与年长她们10岁的人相当。 虽然埃佩尔承认要想证实她的发现还需要进行更多的研究，但是她认为这个结果可能有积极意义。她说：“既然我们认为我们能够看到压力会造成细胞内的损伤，人们可能会更加重视精神健康。”她补充说，DNA受损可逆转是“绝对”有希望的，“改变生活方式，学会化解压力，就有可能改进你的生活质量、情绪和延长寿命”。 限制：严格控制卡路里摄取可能减缓衰老速度 1986年，当伦纳德·瓜伦特第一个提出通过限制卡路里的摄取来研究生物学的衰老时，这个主意听上去荒唐可笑。然而在过去十年中，研究人员主要了解为什么突然降低卡路里的摄取能激发一种名为SIR2的基因的活性并能延长简单生物体的寿命，而且取得了很大进展。 瓜伦特和一位名叫戴维·辛克莱的哈佛大学研究者都是这方面的顶尖专家，他们主要研究名为“sirtuins”的抗衰老酶，这是SIR2或哺乳动物身上的与SIR2类似的SIRT1所产生的蛋白家族。瓜伦特的实验已经搞清楚了SIR2背后的很多基本分子过程。例如一种名为NADH的天然化学物质可以抑制“sirtuins”发挥作用；他们已经确认NADH含量较低的酵母存活的时间更长。辛克莱发现白藜芦醇与限制卡路里摄取有关联。研究表明，酵母在大剂量白藜芦醇的作用下能延长寿命70％。 因为很少有人愿意大幅度限制卡路里的摄取，瓜伦特就开始寻找一种有相同功效的药剂。长生公司也开始利用瓜伦特的研究成果，这意味着有朝一日不用再提节食这个字眼，人类或许照样能从限制卡路里摄取中获得好处。 补给：两种化学物质使老鼠变年轻 据《国家科学院学报》2002年发表的研究报告说，加州奥克兰研究所儿童医学专家布鲁斯·埃姆斯和他的同事把两种在体细胞中发现的化学物质 — 乙酰基L肉碱和α硫辛酸 — 给老鼠吃。这不仅使老鼠在解决问题和记忆测试中表现更佳，而且行动起来也更加轻松和充满活力。 研究人员确认，不同化学物质混合起来能够改善线粒体和细胞器的功能，而细胞器是细胞主要的能量来源。埃姆斯在一项研究中发现，当加入过氧化铁或过氧化氢的时候，硫辛酸能保护细胞不被氧化。衰老：透过现象看本质一、前言当前，生命科学有关衰老机制的研究，正处于百花齐放、硕果累累的时期(Comfort, 1979; Medvedev, 1990; Hayflick, 1998; Kirkwood, 1999; Warner, 2005; Yin & Chen, 2005)，然而，由于衰老过程极其复杂，影响因素千变万化，又由于各个领域研究工作者的知识局限和专业偏见，我们实际面临的是一个鱼龙混杂，莫衷一是的混乱局面(Medvedev, 1990; Olshansky et al. 2002; de Grey et al., 2002; de Magalhaes, 2005)。在这篇论文中，我们将首先简明地回顾有关衰老机理研究的重要进展，探讨在衰老过程中，遗传基因调控与不可避免的环境因子损伤的相互作用。接着，我们强调指出，为了研究真正意义上的衰老过程，应该将注意力集中在健康状态下的种种生理性老化改变，而不是病理性变化。例如，生物体内蛋白质的增龄性损变是一个最为普遍存在的老化现象。在详细阐述自由基氧化和非酶糖基化生化过程，以及熵增性老年色素形成生化机理后，重点探讨了羰基毒化（应激）在衰老过程中的特殊重要意义（Yin & Brunk,1995）。最后，透过现象看本质，提出生化副反应损变失修性累积是生理性衰老过程的生化本质。二、衰老理论概述和对衰老机理研究的总体评论大量的生命现象和实验事实提示，尽管少数低等动物的死亡显示出有一些神秘的“生命开关”在起作用，但衰老过程，尤其是高等动物在成年后的衰老过程已被清楚地认识到是一个受环境因素影响的缓慢渐进的损伤和防御相拮抗的过程。大量现行的重要的衰老研究成果都无可争辩地显示了这一点(Comfort, 1979; Medvedev, 1990; Hayflick, 1998; Yin, 2002)。为了便于分析和讨论，我们首先列出数十种迄今最为重要的衰老学说：整体水平的衰老学说主要有：磨损衰老学说(Sacher 1966)、差误成灾衰老学说(Orgel 1963)、代谢速率衰老学说、自体中毒衰老学说(Metchnikoff 1904)、自然演进衰老学说（程控学说）、剩余信息学说（程控学说）、交联衰老学说; 器官水平的衰老学说有：大脑衰退学说、缺血损伤衰老学说、内分泌减低衰老学说(Korencheysky, 1961)、免疫下降衰老学说(Walford 1969)；细胞水平的衰老学说有：细胞膜衰老学说(Zs.-Nagy, 1978)、体细胞突变衰老学说(Szilard, 1959)、线粒体损伤衰老学说(Miquel et al., 1980)、溶酶体（脂褐素）衰老学说(Brunk et al., 2002)、细胞分裂极限学说（程控学说）；分子水平的衰老学说有：端粒缩短学说（程控学说）、基因修饰衰老学说、DNA修复缺陷衰老学说(Vilenchik, 1970)、自由基衰老学说(Harman, 1956, 2003)、氧化衰老学说(Sohal & Allen, 1990; Yu & Yang, 1996)、非酶糖基化衰老学说(Cerami, 1985)、羰基毒化衰老学说(Yin & Brunk, 1995)和微量元素衰老学说(Eichhorn, 1979)等等。其它重要的衰老学说还有熵增衰老学说(Sacher 1967, Bortz, 1986)、数理衰老学说和各种各样的综合衰老学说(Sohal, 1990; Zs.-Nagy, 1991; Kowald & Kirkwood, 1994)。从上述26种主要的衰老学说可以初略的看出绝大多数衰老学说（22种）认为，衰老是因生命过程中多种多样的外加损伤造成的后果。简言之，是一个被动的损伤积累的过程。应该说明的是在4种归类为“程控学说”的衰老理论中，细胞分裂极限学说和端粒缩短学说所观察研究的所谓“细胞衰老”与动物整体的衰老有着很大的差别。就“细胞不分裂”这个概念本身而言，并不是“细胞衰老”的同义词。解释很简单，终末分化的神经细胞和绝大多数肌肉细胞在生命的早期（胎儿或婴儿）时期完成了分化以后，便不再分裂，却仍然健康的在动物体内延用终身(Sohal, 1981; Porta, 1990)。近来Lanza等甚至用体外培养接近倍增极限的胎牛二倍体成纤维细胞作为供核细胞成功地培育出了6只克隆牛(Lanza et al., 2000)，所述的6只克隆牛的端粒比同龄有性生殖牛还长。其实，从衰老过程的常识（或定义：衰老是生物体各种功能的普遍衰弱以及抵抗环境伤害和恢复体内平衡能力逐渐降低的过程）的角度来讲：端粒缩短与细胞和整体动物的增龄性功能下降基本无关。因篇幅所限，本文不作详谈(Wakayama et al. 2000; Cristofalo et al., 2004)。生命科学对于遗传因子与环境损伤各自如何影响衰老进程的认识经历了漫长的“各自为证”的阶段。经过遗传生命科学家几十年的辛勤探索，现已实验确定的与衰老和长寿有关的基因已达几十种(Finch & Tanzi 1997; Warner, 2005;)，例如：age-1, Chico, clk-1, daf-2, daf-16, daf-23, eat-2, gro-1, hsf-1, hsp-16, hsp-70, Igflr+/-, indy, inR, isp-1, KLOTHO, lag-1, lac-1, MsrA, mth, αMUPA, old-1, p66sh, Pcmt, Pit-1, Prop-1, ras2p, spe-26, sag, sir2, SIRT1, sod1 基因等等(Hamet & Tremblay, 2003; Warner, 2005)。这些寿命相关基因可被大致分为四类：1）抗应激类基因（如，抗热休克，抗氧应激类）；2）能量代谢相关基因（如，胰岛素/胰岛素因子信号途径，限食或线粒体相关基因）；3）抗损伤和突变类基因（如，蛋白质和遗传因子的修复更新等）；4）稳定神经内分泌与哺乳动物精子产生的相关基因等。好些“寿命基因”的生物学功能目前还不是很清楚。另外，研究发现的与细胞分裂和衰老相关的细胞周期调控因子有CDK1、PI3K、MAPK、IGF-1和 P16等等(Wang et al., 2001; de Magalhaes, 2005)。因此，生命科学家已经清醒地认识到确有与衰老和长寿相关的基因，但掌管寿命长短的遗传因子不是一个或几个，也不是一组或几组，而是数以百计的遗传因子共同作用的结果(Holliday, 2000; Warner, 2005)。衰老过程是与生理病理相关的，在调控、防御、修复、代谢诸多系统中的多个基因网络共同协调，抵御种种环境损伤的总结果。总之，衰老是先天（遗传）因素和后天（环境）因素共同作用的结果，已逐渐成为衰老生物学研究领域公认的科学事实。认清了动物衰老的上述特征，关于衰老机制的研究便可理性地聚焦在（分子层面上的）损伤积累和防御修复的范围之内。三、衰老的生理性特征和潜藏的分子杀手为了讨论真正意义上的衰老机制，有必要对衰老和老年疾病作较为明晰的界定。一般来讲，学术界普遍认同：衰老不是一种疾病。衰老机制主要研究的是生物体健康状态下的生理性老化改变。考虑到衰老过程是一个普遍存在的、渐进性的、累积性的和不可逆的生理过程,因此造成生理性衰老的原因应该是有共性的损伤因素(Strehler, 1977)。这些因素造成的积累性的，不可逆的改变才是代表着实际意义的衰老改变。其实无论是整体水平、器官水平还是细胞水平的衰老改变归根结底还是分子水平的改变，是分子水平的改变分别在不同层次上的不同的表现形式而已。许多非疾病性衰老改变，例如增龄性血管硬化造成的血压增高，又例如胶原交联造成的肺纤维弹性降低和肺活量下降，还有皮肤松弛，视力退化，关节僵硬等等都隐含着生物大分子的内在改变(Bailey, 2001)。这些改变从整体和组织器官的角度来讲不算生病，但分子结构已经“病变”了。例如，蛋白质的交联硬化就是一个最为常见的不断绞杀生命活力的生化“枷锁”，即使是无疾而终的老人，体内蛋白质的基本结构与年轻人的相比也早已面目全非了。生物体内蛋白质的增龄性损变和修饰是一个普遍存在的老化现象。衰老的身体，从里到外、从上到下都可观察到增龄性的蛋白质损变。当然，许多学者会毫不犹豫地赞同，基因受损应该是导致衰老的重要原因之一。然而，‘衰老过程为体细胞突变积累"的假说却遭到了严谨的科学实验无情地反驳，例如，辐射损伤造成遗传因子突变在单倍体和二倍体黄蜂(wasp)身上应该造成明显的寿差，但研究结果表明，DNA结构遭受加倍辐射损伤的二倍体黄蜂的寿命与单倍体黄蜂相比没有出现显著性的寿命差别，否定了上述推测 (Clark & Rubin, 1961; Lamb, 1965)。另外，大量的生物医学研究表明，衰老过程中DNA损伤和突变的增加主要导致病理性改变(Bohr, 2002; Warner, 2005)，比如，造成各种各样的线粒体DNA的疾病(Holliday, 2000; Wallace, 2003)以及癌变的产生等。考虑到衰老过程明显的生理特征，蛋白质的增龄性损伤和改变则显然比遗传物质的损伤、变构对“真正衰老”做出了更多“实际的贡献”(Kirkwood,1999; Ryazanov & Nefsky,2002; Yin & Chen, 2005)。 另外，Orgel (1963) 提出的“差误成灾衰老学说”认为：衰老是生物体对‘蛋白质合成的正确维护的逐渐退化"也遇到了科学实验的强烈挑战而基本被否定(Gallant & Palmer 1979; Harley CB et al., 1980)。Harley等人(1980)的研究表明：‘体外培养的人体成纤维细胞在衰老过程中蛋白质的合成错误没有增加"（注意，对于蛋白质来说，氧化应激几乎为无孔不入和无时不在的生命杀手）。进而，该领域的科学家们越来越清楚地认识到,蛋白质的表达后损变才是生命活动和衰老的最主要的表现。因为与衰老相关的蛋白质变构在衰老身体的各个部位比比皆是（如身体各器官组织的增龄性纤维化和被种种疾病所加速的纤维化），而且组织内蛋白质的衰老损变是最终的也是最普遍的衰老现象。事实上，老化蛋白质损伤几乎在每个衰老假说中都有所涉及。因此，本论文的分析和讨论的重点将聚焦在蛋白质的损伤和修复与衰老的相关性等范畴。总的来说，蛋白质的合成、损变与更新贯穿于整个生命过程中。在生命成熟以后，蛋白质的合成与降解（速度）处于动态平衡中。随着年龄增长，这个平衡逐渐出现倾斜(Bailey, 2001; Terman, 2001)。衰老的生物体细胞内无论是结构蛋白还是功能性蛋白质的损伤和改变的报道比比皆是(Stadtman, 1992, 2003; Rattan, 1996; Ryazanov & Nef

complementarity determining region，也就是互补决定区

　　世界一流潜能大师博恩?崔西说：“潜意识的力量比表意识大三万倍”。追逐高考，我们向往成功，我们希望激发潜能，我们就需要在心中铸造一座高高矗立的、坚固无比的灯塔，它的名字叫信念。接下来是我为大家整理的2020高中生物基因工程的应用教案，希望大家喜欢! 　 　2020高中生物基因工程的应用教案一 　　教学目标： 　　●知识目标? 　　1.举例说出基因工程应用及取得的丰硕成果。? 　　2.关注基因工程的进展。? 　　3.认同基因工程的应用促进生产力的提高。 　　?●能力目标? 　　通过引导学生网上探究，引导学生主动参与，培养收集处理信息的能力、分析和解决问题的能力及交流与合作的能力。 　　?●情感目标? 　　培养理论联系实际的良好学风，培养爱国主义热情。?2.关注科学与社会。 　　教学重难点： 　　重点：基因工程在农业和医疗等方面的应用; 　　难点：基因治疗 　　 课前预习 学案 　　学点一、植物基因工程硕果累累 　　植物基因工程技术主要用于提高农作物的 能力，以及改良农作物的 和利用植物生产 等方面。 　　1.抗虫转基因植物 　　(1) 方法 ：从某些生物中分离出具有 ，将其导入作物中，使其具有抗虫性。 　　(2)杀虫基因种类： 基因、 抑制剂基因、 抑制剂基因、植物凝集素基因等。 　　(3)成果：抗虫植物：棉、玉米、马铃薯、番茄等。 　　(4)意义：减少对 的使用，降低生产成本，减少环境污染，降低了对人体健康的损害。 　　2.抗病转基因植物 　　(1)植物的病原微生物： 、真菌和细菌等。 　　(2)抗病基因种类 　　①抗病毒基因：病毒____ _____基因和病毒复制酶基因。 　　②抗真菌基因：____ ___酶基因和抗毒素合成基因。 　　③成果：抗烟草花叶病毒的转基因烟草和抗病毒的转基因小麦、甜椒、番茄等。 　　3.抗逆转基因植物 　　(1)抗逆基因：调节细胞_____ ___的基因，使作物抗盐碱、抗干旱;鱼的抗冻蛋白基因使作物耐寒;抗除草剂基因，使作物抗除草剂。 　　(2)成果：烟草、大豆、番茄、玉米等。 　　4.转基因改良植物品质 　　(1)优良基因：必需______ ______的蛋白质编码基因、控制番茄果实成熟的基因和植物花青素代谢有关的基因。 　　(2)成果：转基因玉米、转基因延熟番茄和转基因矮牵牛。 　　学点二、动物基因工程前景广阔 　　1.用于提高动物生长速度：由于外源 基因的表达可以使转基因动物生长得更快，将这类基因导入动物体内，以提高动物的生长速率。如：转基因绵羊和转基因鲤鱼。 　　2.用于改善畜产品的品质：如：有些人对牛奶中的乳糖不能完全消化或食用后会出现过敏、腹泻、恶心等不适症状，科学家将 基因导入奶牛基因组，这样所获得的牛奶其成分不受影响，但乳糖的含量大大减低。 　　3.用转基因动物生产药物：基因工程最今人兴奋的应用是通过转基因技术把 变成 工厂。科学家到药用的 基因与 基因的启动子等调控组件重组在一起;通过 等方法，导入哺乳动物的 中;将其送入母体内，生产出 ;到其泌乳期就能生产出所需药物;此过程称为 或 。目前科学家已经在牛和山羊等动物乳腺生物反应器中表达出抗凝血酶、血清白蛋白、生长激素和α-抗胰蛋白酶等重要医药蛋白。 　　4.用转基因动物做器官移植的供体：目前，人体 是一个世界性的难题，用 其它 动物的器官替代，又会出现免疫排斥现象，现在，科学家正试图利用基因工程方法对一些动物的器官进行改造，采用方法是将器官供体基因组导入 ，以抑制 的表达，或设法除去 ，再结合 技术，培育出没有免疫排斥反应的转基因克隆器官。 　　学点三、基因工程药品异军突起 　　1.来源：转基因_ __。(用基因工程的方法，使外援基因得到高效率表达的菌类细胞株系一般称为“工程菌”。) 　　 2020高中生物基因工程的应用教案二 　　一、 教学目标 　　1.举例说出基因工程应用及取得的丰硕成果。 　　2.关注基因工程的进展。 　　3.认同基因工程的应用促进生产力的提高。 　　二、教学重点和难点 　　1.教学重点 　　基因工程在农业和医疗等方面的应用。 　　2.教学难点 　　基因治疗。 　　三、教学过程 　　1、转基因生物与目的基因的关系 　　转基因生物 目的基因 目的基因从何来 抗虫棉 Bt毒蛋白基因 苏云金芽孢杆菌 抗真菌立枯丝核菌的烟草 几丁质酶基因和抗毒素合成基因 抗盐碱和干旱作物 调节细胞渗透压的基因 耐寒的番茄 抗冻蛋白基因 鱼 抗除草剂大豆 抗除草剂基因 增强甜味的水果 降低乳糖的奶牛 甜味基因 肠乳糖酶基因 生产胰岛素的工程菌 人胰岛素基因 人 讨论： 　　1、用动物乳腺作为反应器，生产高价值的蛋白质(如教材中列举的血清白蛋白、抗凝血酶等)比工厂化生产的优越之处有哪些? (乳腺生物反应器的优点：①产量高;②质量好;③成本低;④易提取。) 　　简介：动物乳腺生物反应器 　　1987年美国科学家戈登(Gordon)等人首次在小鼠的奶中生产出一种医用蛋白──tPA(组织 　　型纤溶酶原激活物)，展示了用动物乳腺生产高附加值产品的可能性。利用动物乳腺生产高价值产 　　品的方式称为动物乳腺反应器。 　　为什么要用动物乳腺作为反应器生产高价值的蛋白质产品呢?这是因为动物乳房是一种高度分化的专门化腺体，合成蛋白质的能力非常强，尤其是一些经过长期的遗传改良，专门产奶的乳用动物品种，蛋白质合成能力更是惊人。一头优质奶牛，一年可产奶10 000 kg。即便是一只奶山羊，一年也可产奶2 000 kg。 　　动物乳腺生物反应器归纳起来有四大优点：①产量高，且易收获目标产品，可以随乳汁分泌而排出动物体外;②目标产品的质量好。动物乳腺组织不仅具有按遗传信息流向合成蛋白质的能力，而且具备一整套对蛋白进行修饰和加工的能力，如糖基化、羧化、磷酸化以及分子组装等，而微生物和植物系统都不具备这种全面的蛋白质后加工能力;③产品成本低;④从奶牛中提取产品，操作比较简单。 　　正因为利用动物乳腺生物反应器生产高附加值的产品有上述优点，目前利用动物乳腺生物反应器生产医用蛋白质已成为一种风险投资产业，受到科学家、商界和医药界的高度重视。目前瞄准的目标医药产品有：①血液蛋白质，如表1-2所示，这些血液蛋白质有巨大的经济效益，其中利用奶牛生产的凝血酶Ⅲ已通过第三期临床实验，即将投放市场。②第二代医用蛋白质，主要有抗体、降钙素、人的生长激素、胰岛素等药物蛋白，乳白蛋白、乳铁蛋白等营养蛋白，疫苗，组织修复物等。③生产“人源化牛奶”，即用成人的乳蛋白基因替代牛的乳蛋白基因，使牛奶变成像人奶的一种基因工程奶。 　　动物乳腺生物反应器的做法与转基因动物的操作是相同的，只是为了将目标产品在乳汁中形成，需要使用乳腺组织中特异表达的启动子，即在目标产品蛋白质编码框的前面加上乳腺组织中特异表达的启动子等，构建成表达载体后通过注射导入受精卵中，再将其送入母体动物内，发育成动物个体，这个转基因动物就会在奶中产生所需要的目标产品。 　　2、用基因工程技术实现动物乳腺生物反应器的操作过程是怎样的? 　　用基因工程技术实现动物乳腺生物反应器的操作过程与转基因动物操作过程相同。 　　不同之处：为了将目标产品在奶中形成，需要使用乳腺组织中特异表达的启动子，要在编码目的蛋白质的基因序列前加上乳腺组织中特异表达的启动子构建成表达载体。 　　操作过程大致归纳为：获取目的基因(例如血清白蛋白基因)→构建基因表达载体(在血清白蛋白基因前加特异表达的启动子)→显微注射导入哺乳动物受精卵中→形成胚胎→将胚胎送入母体动物→发育成转基因动物(只有在产下的雌性个体中，转入的基因才能表达)。 　　3、什么叫工程菌? 　　关于工程菌的学习，也可结合基因工程操作程序，予以说明，并结合微生物生长和代谢的特点，说明工程菌生产药物的优越性。 　　补充：利用微生物生产药物的优越性何在? 　　所谓利用微生物生产蛋白质类药物，是指将人们需要的某种蛋白质的编码基因，构建成表达载体后导入微生物，然后利用微生物发酵来生产蛋白质类药物。与传统的制药相比有以下优越性： 　 　2020高中生物基因工程的应用教案三 　　教学目标 　　1.举例说出基因工程应用及取得的丰硕成果。 　　2.关注基因工程的进展。 　　3.认同基因工程的应用促进生产力的提高。 　　教学重难点 　　1.教学重点 　　基因工程在农业和医疗等方面的应用。 　　2.教学难点 　　基因治疗。 　　教学工具 　　多媒体 　　教学过程 　　(一) 上一节课我们介绍了基因工程，先复习一下什么是基因工程? 　　基因工程就是按照人类的要求，把基因从生物体内提取出来在体外进行操作和加工，然后再把它导入一个新生物体;使其遗传结构发生改变，产生我们所需要的新品种。 　　这种生物我们可以称为转基因生物。世界上第一种转基因植物是1983年品质培植成功的，具有抗生素药物的烟草;那么第一种转基因动物是什么呢? 　　师：〈投影片转基因鼠〉 　　这两只小老鼠大家是否熟悉，请看一下教科书的封面。 　　这就是世界上第一只转基因动物。 　　是1982年诞生的!美国科学家把一种大鼠的生长激素基因转移到一种小鼠的受精卵 　　中，然后培植成功了一种转基因鼠、它的生长速度要比一般老鼠快50%，大1.8倍， 　　这种基因现在已经转移给它的下一代了。随着基因技术的发展，我们说转基因生物现 　　在已经到各处都有了，在工农业生产中都有广泛的应用。下面每个学习小组把查找到 　　的相关资料给大家介绍一下，有关图片已存入电脑由我来控制，放映到哪张图片，请 　　这一组的同学解答。 　　师：(放投影片) 　　下面我们看一下屏幕上的这只牛。 　　大家现在所看到的这头不是一般的牛，它有两个地方比较特殊：一个是它来之不易，芬兰科学家通过1~3次实验才把它培育出来的。这头牛所挤出的奶牛含有促红细胞素，也就是它能帮助人生成红细胞，而这种药品在世界上是比较昂贵的所以说有了这头牛，只要喝它的牛奶就能治疗某些缺少红细胞的疾病，所以这头牛也由此成了世界上最昂贵的牛。 　　第一个上市转基因工程产品——不腐烂的番茄，在果实的成熟过程中它是直接受控于呼吸作用。那么我们可以根据呼吸作用发展的趁势，分为两类：一类是越变形果实;一类是非越变形果实。我们知道越变形果实在成熟过程中，会出现明显的呼吸高峰。而非越变形果实则没有这样的高峰，于是就产生了一个问题。越变形果实它在成熟中因为它的呼吸作用往往是突然的又无法控制。所以常常造成巨大的经济摸失。传统的技术往往是通过乙烯催熟在还没有成熟时就把它采摘下来，然后在出售时用乙烯催熟，虽然这样有它的好处，但实际上不能真正起到保鲜作用。所以我们需要找到一条更好的方法来对果实进行保鲜。科学家们通过研究发现了这样一个过程。 　　S—腺苷酰丝氨酸(ACC合成酶)1—氨基环丙烷—1—羧酸(乙烯合成酶) 乙烯 　　我在黑板上写出来的就是科学家们发现的乙烯(ACC)合成过程，从这个过程上我们可以看到ACL是乙烯合成的直接前体，而ACL又直接受控于ACL合成酶，那么我们知道ACL合成酶是通过植物体内的RNA转译形成的产物，那么我们就可以通过降低RNA的含量来间接地降低乙烯的含量。科学家的进一步研究发现这样的方法是可行的。那就是反义RNA技术，反义RNA技术就是通过向细胞内补充与mRNA互补的RNA，然后使它与mRNA形成双链达到很不稳定的结构。从而容易降解，通过这样的方法，科学家就对番茄进行了实验。那么也就是说我们找到了一条比较可行而且经济的途径来真正对水果进行保鲜，也许在不久的将来大家的餐桌上会出现这样一些转基因番茄。我们有理由坚信，转基因技术在将来有进一步的发展 　　所谓转基因技术就是把外源基因转移到动、植物基因组中去。1997年经各组织的统计结果显示：在申请环境释放的实验 报告 中，98.25%为转基因 　　植物，而在这些转基因植物中80%左右都是抗病虫和抗除草剂的作物。如1996年以来美国研究人员一直 种植 一种转基因改良棉花，这种棉花含有一种从细菌中提取的对棉铃虫有致命作用的基因。目前科学家还在创造含天然杀虫剂基因的玉米和马铃薯。而在中国，在科技部国家生物工程研究开发中心863项目支持下，中国农科院生物技术研究中心，根据植物偏爱的密码子成功合成了B2B，并转入了适合我国生态条件的棉花品种获得了高抗棉铃虫的转基因植物，成为了美国之后世界上第二个拥有转gene抗虫棉的国家，现已获得农业生物gene工程 安全生产 委员会批准商品化生产。1998年在安徽、陕西、湖南等地试种15万亩，估计在2000年可达到500万亩左右。 　　由于基因工程在农业上具有极大的经济价值，各国政府都非常重视。美国的一些基因工程公司特别重视基因工程作物的种植。1999年，全球有了200万公顷的基因工程作物，其中美国大约占了2000万公顷。在美国的超市里60%的加工食品里含有转基因成分，但在欧洲好像不是这种情况。大家看一下这张照片。世界绿色和平组织在希腊雅典的一个加工转基因食品的工厂外面，悬挂 标语 牌：gene危险。 　　课后小结 　　第一，可能表现在一些转基因食品有毒，一些科学家认为对 基因进行人工提取时，当人们达到了某些目的后，同时也增加了其微量的毒素，而这 些微量毒素的累计也可能对人体有害，第二，过敏性问题，一些人本来对某些食品过 敏，但是他吃了转基因食品之后，对本来不过敏的食品，也过敏了，其原因就是食品 中的蛋白质发生了转移，比如科学家将玉米的基因转入小麦中，那么对玉米过敏的人 吃了这种小麦后也会过敏。 2020高中生物基因工程的应用教案3篇相关 文章 ：

K.Mullis 和 PCR的故事前言：在某个年代的美国，实验室里可以狎妓，嬉皮士可以拿学位，《自然》杂质也很水，凡错误越多，成功也就越近，当然假设是正确率一定，而错误多说明尝试次数也很多。天晓得这家伙是不是找到了自己的内心…… 末代沙皇尼古拉二世、1918年的流行性感冒病毒、电影《侏罗纪公园》，以及辛普森杀妻案，这四件事情到底有什么相关？答案是没有。只不过近十几年来生物技术的一项新发明，把它们给连在一块了。这项技术就是“聚合酶链反应”（polymerase chain reaction，PCR）。 PCR的最大特点，是能将微量的DNA大幅增加。因此，无论是化石中的古生物、历史人物的残骸，还是几十年前凶杀案中凶手所遗留的毛发、皮肤或血液，只要能分离出一丁点的DNA，就能用PCR加以放大，进行比对。这也是“微量证据”的威力之所在。PCR的原理及做法其实不难，它利用DNA双链复制的原理，将一条DNA序列不断加以复制，使其数量以几何级数方式增加，就可用来做定性的分析及各式各样的应用。DNA双螺旋结构于1953年发现，自此确立了它就是细胞里携带遗传信息的分子。第一个细胞内用来复制DNA所需的聚合酶（polymerase，即PCR之P），也早在1956年分离成功。几十年来，在试管内复制DNA已是许多实验室的例行工作，但就是没有人想到以PCR 方法大量复制DNA，就算想到也不认为可行，直到1983年。DNA在复制时，其中两条以氢键结合的互补链必须先行分开，才能各自作为复制的模板；而打开双螺旋的最简单方法就是加热。在高温下，双股DNA链会分离成单股，等温度降低后，互补的两条DNA链又可以恢复成双股。虽然DNA分子能耐高温，但进行DNA复制所需的聚合酶是蛋白质，在高温下会失去活性。这也是之前的研究人员不认为这种方法可行的原因之一。再有，要在千万条DNA当中，以一小段已知序列制成的引物，“钓”出所需的片段，进行复制，也跟大海捞针差不多，这是另一个让人却步的理由。PCR的发明人，一般公认是穆里斯（K. Mullis），他也因此获得了1993年的诺贝尔化学奖。穆里斯在好些写作中，包括1990年在《科学美国人》上的一篇文章，及1998年的自传《心灵裸舞》（Dancing Naked in the Mind Field），都曾提到PCR这个构想的起源。然而，PCR从构想到实现，真的就是穆里斯一人之功吗？PCR究竟是在什么样的环境下诞生的呢？穆里斯的出身是生物化学家，1972在加州大学伯克利分校取得博士学位，专长有机合成。一早他就表现出桀骜不驯的性格，在那嬉皮的年代，吸食自制的迷幻药不算太稀奇，穆里斯也乐于此道。更让人难以想象的是，他在经历迷幻药之旅的过程中，居然想出了某个解释大爆炸宇宙学的理论，写了出来投稿到《自然》周刊，居然登了出来。他也因此通过了博士资格考试，因为有文章发表在《自然》周刊的教授已然不多，学生更是少见。至于他的博士论文，也是用“带点幽默的口语化写成”（穆里斯自己的说法），要不是宽容的指导老师帮他讲话，只怕要重写。穆里斯另一个毫不掩饰的爱好是女人，这也给他的生涯带来许多转折。博士学位到手后，他随着新婚的第二任妻子来到堪萨斯州，因妻子的关系进了该州的医学院就读，他也在那儿的心脏科找到与其学位并不相称的工作。不久他就感到厌恶，因为实验需要宰杀许多老鼠。1975年，他与妻子仳离，又与后来的第三任妻子回到加州湾区，在第一任妻子所有的一家糕饼店当了近两年的经理。1977年，才又回到旧金山加州大学医学院的药物化学实验室，走的仍然不是学术的正途，也同样在不久以后，对新工作感到厌烦。1979年，穆里斯进了湾区一家名叫“西特斯”（Cetus）的私人生物技术公司任职。当年，生物技术公司还处于萌芽阶段，很少学术界人士愿意离开象牙塔的庇荫到私人企业工作。就算是到有规模的大药厂，同样也得不到多数同行的认可与祝福，认为是学术生涯的终点。然而西特斯却是一个极为特殊的所在，这家公司集结了一批有能力、有梦想的科学家，在自由开放的风气下，共同朝既定的目标前进。这和一般学院里各大教授及实验室的主持人关起门来各行其是的做法，相当不同。西特斯聘用穆里斯，是想借重他有机化学合成的专长，负责合成寡核苷酸（短链的DNA分子），以供实验所需。自1970年代起，由于发现选择性切割及接合DNA分子的限制性内切酶，可将DNA分子加以重组，因此引发了基因工程的开展，才出现生物技术这个产业。于是，西特斯公司从1970年代以制造维生素及抗生素为主的公司转型，进入1980年代以基因产品为主的研发。生长激素、胰岛素、凝血因子、干扰素、白介素等，都是西特斯的研发对象。1981年，西特斯正式成为上市公司，筹措到大笔资金。穆里斯就是在这股氛围下进入西特斯的。其实他做的工作，不算什么研究，只是设法改进寡核苷酸合成的效率而已。穆里斯花了很多时间玩当时刚流行的个人电脑（还不是IBM的），也经常提出古怪的想法，其中大部分都是错的。他争强好斗、不接受批评的个性，也令他到处结怨。他在工作单位与异性的关系，更惹出许多麻烦，甚至要劳动主管出面解决。1981年，他升任寡核苷酸合成部门的主管。为了提高产量及节省时间，他省略了品质管理的步骤，引起使用单位的不满，声称品质不佳的寡核苷酸使得他们的研究出现问题，穆里斯则反击说是使用单位本身的能力不足所致。PCR的点子，也就是在这样的情况下诞生的。根据穆里斯自己的说法，那是在1983年春天的一个周五晚上，他开车带着女友前往乡间的小屋度周末。在蜿蜒的乡间公路上开着车，一段DNA反复复制的景像，在他的脑海里冒了出来。穆里斯原以为这样简单的想法，应该有人提出过，但搜索文献后却发现没有。在“顿悟” 之后的三到五个月间，穆里斯并没有任何行动，原因如今也不清楚。该年8月，穆里斯首次在公司里正式作了有关PCR原理的报告，听者反应冷淡。一来，大家已经习惯了他的胡思乱想；再者，多数人的想法是，这个原理太简单了，如果可行的话，一定早有人做过，否则，里头一定有它不可行之处，但也没有人明确说得出来，为什么不可行。于是，穆里斯得着手证明这个构想的可行性。从1983年9月起，穆里斯陆续进行了一些实验，换过几个DNA模板，也尝试不同的加热、降温周期，结果都不够肯定，顶多只在电泳凝胶上形成一条若有若无的线条，未能说服旁人PCR发挥了增幅的功效。1984年6月，穆里斯在公司又因男女关系惹出事端，引起众怒，濒临被开除的命运。结果是引荐他进入公司的上司为他说情，只免除了他的主管职务，并予转组，同时限定他在一年内把PCR建立起来。任何研究方法从概念提出到实际应用之间，所需投入的精力与时间，大多为一般人所低估。由于穆里斯本身没有分子生物学的训练，公司派了技术员协助，前后一共有三位。这些人在PCR的发展上，发挥了重要的作用。1984年11月，穆里斯的技术员首次取得可信的结果，证明了PCR的可行。于是在1985年初，公司决定让技术精湛的日裔技术员才木（Randall Saiki）加入工作，这是一项正确的决定。在自动化的仪器出现之前，PCR是个劳动密集型的实验方法，需要长时间的反复操作，手脚不利落的人是做不来的。才木的结果则干净漂亮，让人无从置疑。到了1985年春天，西特斯的高级主管已经对PCR的潜力信服，也开始担心消息外泄（穆里斯自己是个大嘴巴），而让旁人取得先机。3月里，他们送出了第一个专利申请，也准备在10月举行的美国遗传学会年会上报告成果，但之前必须将正式的论文写好投送才保险。他们决定写两篇文章，一篇关于PCR的理论，由穆里斯执笔先行发表，第二篇则集中在PCR的应用上，以才木的实验结果为主，随后推出。结果整个夏天，穆里斯都在玩电脑，一再拖延论文的写作。到9月下旬另一篇应用文章写好投送时，穆里斯还没有动静。因此，第一篇提到PCR这个方法的论文，于1985年12月20日发表在《科学》周刊上，共有七位作者，才木排头名，穆里斯则排第四。到了该年12月，穆里斯才将论文写好，并投给《自然》周刊。但穆里斯忘了附上一封给编辑的信，当然也就没有说明该文与《科学》周刊上的那篇有何不同，结果遭到退稿。震惊之余，他转投《科学》周刊，并由西特斯的主管帮助写了封信给编辑，结果仍然遭到退稿。这时，穆里斯把怒气转向公司，认为那是公司的阴谋，想要窃取他发明PCR的功劳。科学发明的优先权及功劳之争，科学史上可谓不绝于书，也常是公婆都有些道理，不细察背景与经过，只凭后人记载的片言只语，是很难了解真相的。至于PCR的概念是穆里斯的结晶，没有什么人有异议，只不过将概念实现的过程，就复杂得多了。穆里斯的文章两度遭退稿后，公司里有人建议投给《酶学方法》（Methods of Enzymology），主要是因为有人与该刊主编吴瑞相熟，较好沟通，同时PCR的性质也适合该强调方法学的刊物。于是，穆里斯的文章终于得到发表，只不过整整晚了一年，到1987年初才问世。这篇文章只有穆里斯及另一位技术员两人挂名。为了表示他们并无意争功，西特斯的主管向冷泉港实验室的沃森（DNA双螺旋结构的发现人之一）推荐穆里斯在1986年5月举行的“人类分子生物学”专题研讨会中，报告PCR的原理及实际应用结果。这是穆里斯生平第一次受邀演讲，分子生物学界有头有脸的人也都在场。结果他表现不错，建立了往后人们的印象： PCR是穆里斯一手发明的。冷泉港专题研讨会的专刊于1986年底出版，还在《酶学方法》的文章之前，穆里斯挂头名。自此，PCR之名及其强大的应用性就广为人知了。然而，将PCR变成真正成熟技术的临门一脚，则是耐高温DNA聚合酶的引进。先前提到，PCR的操作过程中，需要反复加热与降温的步骤，而前一次循环所使用的大肠杆菌DNA聚合酶在高温下就变性了，因此在每一次冷热循环之后，都要加入新鲜的聚合酶。这个做法不但烦琐，并且昂贵。按当时的价格，一次循环所需的聚合酶值1美元，30个循环下来就是30美元，循环更多次就更不得了。因此，1986年春，穆里斯首度提出使用耐高温酶的想法。经过文献搜寻，果然找到了两篇有关文献，较早的一篇是在美国做的，另一篇则是俄国科学家的成果，以俄文发表。第一篇报道分离耐高温DNA聚合酶的工作，是一位来自台湾的年轻科学家初试啼声之作。1973年，钱嘉韵随着留学热潮到俄亥俄州的辛辛那提大学生物系就读。她的指导老师崔拉（J. Trela)对一种黄石公园的热泉里发现的嗜热菌（Thermus aquaticus）感到好奇，就让钱及另一位美国学生以该细菌为论文研究的主题。在另一位老师的指导下，钱学会了从细胞中分离蛋白质，成功分离出该细菌耐高温的Taq DNA聚合酶。1975年获硕士学位后，钱转往衣阿华州立大学取得神经生物学博士学位，1982年回到阳明医学院神经科学研究所任教，至今已满20年。那篇历史性作品，发表于1976年的《细菌学杂志》（Journal of Bacteriology），她是第一作者，只不过用了英文名字Alice，再加上她后来挂了夫姓（Chang），以至没有太多人知道，该篇被广为引用的文章的作者A. Chien就是钱嘉韵。穆里斯虽然提出将Taq DNA聚合酶应用到PCR的建议，但当时并没有现成的可用，他得想办法自己分离。西特斯有全套分离蛋白质的装备，也有人愿意指导，但穆里斯是个拖延成性的人。等了几个月后，公司其他人只有自己动手，按着先前钱等人发表的步骤，三个星期就分离出纯化的Taq DNA聚合酶。1986年6月，才木首度将其应用于PCR，效果就好得惊人，可说是一战成功。Taq DNA聚合酶不但大大简化了PCR工作，同时专一性及活性都比之前使用的酶更强，背景杂讯也几乎都消除了。自此，PCR取得了完全的成功。穆里斯与西特斯的关系此后更加恶化，他完全不认为自己在发表文章的过程中有任何疏失，并要求未来五年内有关PCR发表的文章，都由他挂头名。他还在公开场合批评公司其他人士。终于，穆里斯于1986年9月离开了西特斯。西特斯给了他五个月的薪水及一万美元奖金，但按产业惯例，PCR的专利权属于西特斯公司。离开西特斯后，穆里斯继续担任过一些生物技术公司的顾问，但再没有发表过一篇正式论文。以他的说法，PCR就是他一人发明的，得了诺贝尔奖的肯定后，也更听不到太多其他的声音。1991年12月，霍夫曼罗氏药厂据称以三亿美元购得了西特斯的PCR技术专利，西特斯公司也走进了历史。直到最近几年，由于之前钱嘉韵等人已经发表的工作，Taq DNA聚合酶的专利权遭到挑战，连带使PCR的专利也受到影响，不过那又是另外一个故事了。

一些载体（如PUC系列质粒）带有β-半乳糖苷酶（lacZ）N端α片段的编码区，该编码区中含有多克隆位点（MCS），可用于构建重组子。这种载体适用于仅编码β-半乳糖苷酶C端ω片段的突变宿主细胞。因此，宿主和质粒编码的片段虽都没有半乳糖苷酶活性，但它们同时存在时，α片段与ω片段可通过α-互补形成具有酶活性的β-半乳糖苷酶。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。由α-互补而产生的LacZ+细菌在诱导剂IPTG（异丙基硫代半乳糖苷）的作用下，在生色底物X-Gal存在时产生蓝色菌落。而当外源DNA插入到质粒的多克隆位点后，几乎不可避免地破坏α片段的编码，使得带有重组质粒的LacZ-细菌形成白色菌落。这种重组子的筛选，称为蓝白斑筛选。扩展资料：适用方面：设计适用于蓝白斑筛选的基因工程菌为β-半乳糖苷酶缺陷型菌株。这种宿主菌基因组中编码β-半乳糖苷酶的基因突变，造成其编码的β-半乳糖苷酶失去正常N端一个146个氨基酸的短肽（即α肽链），从而不具有生物活性，即无法作用于X-gal产生蓝色物质。用于蓝白斑筛选的载体具有一段称为lacz"的基因，lacz"中包括：一段β-半乳糖苷酶的启动子；编码α肽链的区段；一个多克隆位点(MCS)。MCS位于编码α肽链的区段中，是外源DNA的选择性插入位点。虽然上述缺陷株基因组无法单独编码有活性的β-半乳糖苷酶，但当菌体中含有带lacz"的质粒后，质粒lacz"基因编码的α肽链和菌株基因组表达的N端缺陷的β-半乳糖苷酶突变体互补，具有与完整β-半乳糖苷酶相同的作用X-gal生成蓝色物质的能力，这种现象即α-互补。参考资料来源：百度百科-蓝白斑筛选

诱变育种：优：可遗传的好性状缺：诱变产生的有益突变体频率低；难以有效地控制变异的方向和性质杂交育种：优：可以将两个或多个优良性状集中在一起。缺：不会产生新基因，且杂交后代会出现性状分离，育种过程缓慢，过程复杂。单倍体育种：优：能提高变异频率，加速育种过程，可大幅度改良某些性状；变异范围广缺：有利变异少，须大量处理材料；诱变的方向和性质不能控制。改良数量性状效果较差。多倍体育种：优：茎秆粗壮叶片果实种比较大糖类蛋白质等含量高缺：一般晚熟，影响可育性。基因工程育种优：克服远缘杂交不亲和障碍、定向改变生物性状缺：可能会引起生态危机、技术难度大细胞工程育种优：不收种属限制，可根据人类的需要，有目的地进行缺：可能会引起生态危机，技术高，操作精细

随着基因测序概念和技术不断迭代发展，我国基因测序行业市场规模呈递增式发展。2010-2019年，我国基因测序行业市场规模以约40%的年均复合增长率增长，2019年我国基因测序行业市场规模约为149.10亿元,我国基因测序市场规模较大。基因测序作用大，为病毒检测贡献大基因测序行业发展具有重大意义，基因测序能够用于疾病的诊断、疾病的预防、指导个体化用药，能够对病毒基因组测序研发病毒诊断试剂，帮助监控病毒疫情等。历史上，基因测序就为病毒检测、防控疫情做出巨大贡献。2003年华大基因破译SARS病毒，成功研发诊断试剂盒;2015年6月，我国完成首例MERS病毒全基因组序列测定;2016年，国际团队利用便携式基因组测定装置帮助监控埃博拉病毒疫情;2019年5月，中科大揭示人类疱疹病毒基因组包装关键机制;2020年1月，华大基因子公司研制出新型冠状病毒核酸检测试剂盒等。基因测序技术为病毒检测作出重大贡献，能够及时诊断疾病，预防疾病，有助于新药研发，有利于人类健康事业发展。头部企业产品结构各不同，基因测序技术是关键基因测序行业企业中，产品结构各有不同。基因测序头部企业迪安诊断、华大基因、赛默飞世尔产品结构具有一定差异性。2019年前三季度，迪安诊断企业营业收入主要在于诊断产品和诊断服务营业收入，占比分别为65.64%和33%;华大基因公司产品结构较为均匀多样，主要为生育健康类服务、多组学大数据服务与合成业务、精准医学检测综合解决方案和肿瘤及其他疾病等，占比分别为45%、25%、17%和10%;作为国外领先企业之一的赛默飞世尔(TMO)，其产品结构与华大基因相比则更为均匀，包括实验室产品和服务、生命科学解决方案、分析仪器和专业诊断，占比分别为40%、26%、21%、13%。基因测序企业营业收入、产品结构的不同多与其企业战略与技术研发有重大关系。2019年前三季度中，赛默飞世尔(TMO)公司的营业收入和研发费用远远高于其他企业，其营业收入达到1323.55亿元(汇率7.0729)，研发费用达到52.41亿元;其次基因测序头部企业Illumina(ILMN)研发费用同样亮眼，2019年前三季度达到34.37亿元，其营业收入同样较高，为183.26亿元。对于基因测序行业，技术研发是关键。国内企业研发费用与营业收入相对国外企业有较大差距。——以上数据来源于前瞻产业研究院《中国基因测序行业市场前瞻与投资战略规划报告》。

基因操作的工具 用什么样的工具才能准确无误地对基因进行剪切和拼接呢？这是从事基因工程研究的科学家首先遇到的难题。例如，通过基因工程培育抗虫棉时，就需要将抗虫的基因从某种生物(如苏云金芽孢杆菌)中提取出来，“放入”棉的细胞中，与棉细胞中的DNA结合起来，在棉中发挥作用。这里遇到的难题主要有两个：首先是苏云金芽孢杆菌的一个DNA分子有许多基因，怎样从它的DNA分子的长链上辨别出所需要的基因，并且把它切割下来。其次是如何将切割下来的抗虫基因与棉的DNA“缝合”起来。为了突破这些难关，科学家进行了许多试验，最后他们发现了一种“基因剪刀”和“基因针线”，可以用来完成基因的剪切和拼接。 基因的剪刀——限制性内切酶 基因的剪刀指的是DNA限制性内切酶(以下简称限制酶)。限制酶主要存在于微生物中。一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并且能在特定的切点上切割DNA分子(如图)。例如，从大肠杆菌中发现的一种限制酶只能识别GAATTC序列，并在G和A之间将这段序列切开。目前已经发现了二百多种限制酶，它们的切点各不相同。苏云金芽孢杆菌中的抗虫基因，就能被某种限制酶切割下来。 基因的针线——DNA连接酶 从图中可以看出，被限制酶切开的DNA两条单链的切口，带有几个伸出的核苷酸，它们之间正好互补配对，这样的切口叫做黏性末端。可以设想，如果把两种来源不同的DNA用同一种限制酶来切割，然后让两者的黏性末端黏合起来，似乎就可以合成重组的DNA分子了。但是，实际上仅仅这样做是不够的，互补的碱基处虽然连接起来，但是这种连接只相当于把断成两截的梯子中间的踏板连接起来，两边的扶手的断口处还没有连接起来(如图)。要把扶手的断口处连接起来，也就是把两条DNA末端之间的缝隙“缝合”起来，还要靠另一种极其重要的工具——DNA连接酶。 基因的运输工具——运载体 要将一个外源基因，如上面所说的抗虫基因，送入受体细胞，如棉细胞，还需要有运输工具，这就是运载体。作为运载体的物质必须具备以下条件：能够在宿主细胞中复制并稳定地保存；具有多个限制酶切点，以便与外源基因连接；具有某些标记基因，便于进行筛选。目前，符合上述条件并经常使用的运载体有质粒、噬菌体和动植物病毒等。 质粒是基因工程最常用的运载体，它广泛地存在于细菌中，是细菌染色体外能够自主复制的很小的环状DNA分子，大小只有普通细菌染色体DNA的百分之一(如图)。质粒能够“友好”地“借居”在宿主细胞中。一般来说，质粒的存在与否对宿主细胞生存没有决定性的作用。但是，质粒的复制则只能在宿主细胞内完成。 大肠杆菌、枯草杆菌、土壤农杆菌等细菌中都有质粒。因为土壤农杆菌很容易感染植物细胞，所以科学家培育转基因植物时，常常用土壤农杆菌中的质粒做运载体。

【答案】B【答案解析】试题分析：重组DNA分子中增加一个碱基对，会引起基因突变，但不一定会导致毒蛋白的毒性丧失，A正确；植物组织培养基还需加入一定的营养物质，B错；抗虫棉的抗虫基因可通过花粉传递至近缘物种，从而造成近缘物种也有抗虫基因，该近缘物种再通过授粉进一步造成基因扩散和污染，C正确；种植抗虫棉时，须同时种植普通的不抗虫棉，选择无抗性棉虫，减缓棉铃虫抗性基因频率增加的速度，D正确。考点：本题考查基因工程，植物组织培养和生物进化相关知识，意在考查考生能运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确的结论的能力。

是的，利用苏云金芽孢杆菌制成生物农药属于基因工程。这是因为制备生物农药的过程中需要对苏云金芽孢杆菌进行基因改造，使其产生具有杀菌、杀虫等作用的蛋白质，从而增强其杀虫杀菌的效果。这种基因改造的过程就属于基因工程的范畴。

4.以mRNA为模板，经反转录酶催化，在体外反转录成cDNA，与适当的载体（常用噬菌体或质粒载体）连接后转化受体菌，则每个细菌含有一段cDNA，并能繁殖扩增，这样包含着细胞全部mRNA信息的cDNA克隆集合称为该组织细胞的cDNA文库。原核生物没有POLYA尾，不易进行反转录。5.Mut+能够快速利用甲醇为碳源，而Muts则不能利用甲醇为碳源。所以Mut+能够在含甲醇（MM)平板也快速生长，而Muts只能在含葡萄糖（MD)平板快速生长。6.切口平移法(nick translation)是利用大肠杆菌DNA聚合酶I (E.coli DNA polymerase I) 的多种酶促活性将标记的dNTP掺入到新形成的DNA链中去，形成均匀标记的高比活DNA探针。其操作方法如下： (1) 取1ug DNA溶于少量无菌双蒸水中，加入5?l距离大约10×切口平移缓冲液 ( 0.5mol/L Tris－HCl，PH7.2；0.1 mol/L MgSO4 ；1mmol/L二硫苏糖醇；500?g/mL牛血清白蛋白)，加入除标记物(如?-32 p-datp)外的其它三种dNTP(如dCTP，dGTP，dTTP)溶液，20mmol/L溶液各1?l。 (2) 加入100?ci(10?l)标记物溶液，加入无菌双蒸水至终体积为46.5ul,混匀，加入0.5ul稀释的DNaseI溶液，混匀；加入1ul(约5单位)E.coli DNA polymerase I，混匀。 (3) 置14-16℃反应1-2小时。

也许我们现在已经有了这样一些概念，随着基因工程技术的发展特别是随着人类基因组计划的进展，今后将会有更多的控制人类性状发育的基因被揭示出来。一旦人类基因组图谱被绘制出来，那么从易读的人类基因组图谱，由简单的DNA来预测人的性状，又会使人们面临着涉及人的隐私、婚姻、就业、保险等一系列的社会问题。例如，可能出现不能结婚的遗传群体(指遗传病患者）；可能出现用遗传筛选的方法聘用雇员，从而使带有一组不利基因的人的就业机会受到限制；可能导致保险公司根据个人遗传图所确定的风险去代替被保险者群体共同承担的风险，从而出现遗传适合者进入低风险、低保险费人群，而剩下的人必将付出高保险费，甚至放弃保险的局面。现在国外已有保险公司要求健康保险的投保人提供有关个人的遗传资料以排险投保人患遗传病的可能性的事例。另外，在就业上也完全有可能出现类似的情况。现在，美国许多遗传病患者正面临着一旦离开工作和保险就将永远不能复得的危险。由此看来，涉及到隐私权的问题，将是下一代激烈争论的话题。此外，一旦将某些基因序列的频率与人的行为表现联系起来，一旦电脑可以预测到多基因的相互作用，那么用这些分析来预测人的综合能力和可教育程度时，就潜伏着把遗传检验当作判断人的能力的精确标尺，而忽视教育等其他因素对个体能力的发展的作用。更有甚者，某些人还有可能会利用人类基因组图谱再次泛起遗传决定论的残渣，点燃种族主义的火种。因此，许多有识之土呼吁现在就应讨论制定控制使用遗传信息的政策和立法问题，使社会能够防止和控制遗传数据的错误使用，避免出现与人们期望的人类基因组工程的本来面目背道而驰的社会后果。的确，遗传基础对于人的发展是一个强有力的因素，但它毕竟不是决定的、更不是唯一的因素。不应该忘记，人类基因组分析提供的只是一幅遗传蓝图，是性状发育的可能性，它并不可能完全清楚可靠的预测所有的发育前景。因为基因的表达是在体内外各种因素相互作用的影响下进行的，尤其是那些与行为和认识有关的复杂性状，更是由遗传和环境相互作用所决定的。实践证明，环境的变化可以导致相似的个体沿着迥然不同的道路发育。可见，基因组的遗传蓝图并不是决定我们现在是什么样或将来是什么样的固定不变的模子。人的智力、才能等作为基因和环境的相互作用的产物，环境起着尤为重要的作用。解释遗传信息如果不考虑这一点是不全面的，也是不正确的。“水能载舟，亦能覆舟”。人类基因组工程的研究成果既可用于造福人类，亦可用于邪恶的目的。因此，当我们高度评价人类基因组分析的巨大意义时，也绝不能忽略其潜在的危险，而应该保持高度的警惕。否则，我们将为此而付出沉重的代价。因此，科学上每一次巨大的进步，都应该让我们更加小心。

一,限制性内切酶(Endonucleosase) (一)限制性内切酶(Endonucleosase)的发现与分类 1) 50年代初发现细菌能将外来 DNA 片段在某些专一位点上切断,从而保证其不为外来噬菌体所感染,而其自身的染色体DNA由于被一种特殊的酶所修饰而得以保护,这种现象叫做限制-修饰,它们由三个基因位点所控制:hsd R, hsd M, hsd S, 十年后,人们搞清了细菌的限制与修饰分子机理: hsd R---限制性内切酶 hsd M---限制性甲基化酶 hsd S---控制两个系统的表达 1968年Smith等人从流感嗜血杆菌株中分离出两个类内切酶,Hind II和Hind III,为基因工程技术的诞生奠定了基础. 截止到目前为止,已经分离出400余种II类酶,搞清识别位点的有300种,商品化的约有一百种,而实验室常用的有二十种 . 2)限制性核酸内切酶可分为三大类: I类 能识别专一的 核苷酸 顺序,并在识别点附近切割双链,但切割序列没有专一性. II类 识别位点(回文序列)严格专一,并在识别位点内将双链切断 III类 识别位点严格专一(不是回文序列),但切点不专一,往往不在识别位点内部. 因此在基因工程中具有实用价值的是II类限制性内切酶. (二)II类限制性内切酶的命名及特性 命名原则:取属名的第一个字母大写,取种名的前两个字母小写,构成基本名称.该种中发现的不同的酶按照顺序编号I, II, III等.如存在变种和品系,取变种或品系的一个字母.若酶存在于质粒上,则需大写字母表示非染色体遗传因子. 如,HindIII从Haemophilus Influenzue d株中分离的第三个酶.EcoRI表示基因位于Escherichia coli中的抗药性R质粒上. (三)II类限制性内切酶的底物识别顺序及切割位点 绝大多数的II类限制性内切酶在底物DNA上的识别顺序长度为4,5,6碱基对,这些碱基对的顺序呈回文结构(Palindromic),而且切点就在其内部,如EcoRI 5"-GAATTC-3" . DNA被限制性内切酶切开之后,呈现两种断口: 钝端(平端)如Pvu II, Alu I, EcoR V等 粘端(粘性末端)如:EcoR I等 图2-1 限制性内切酶产生的末端 (四)识别位点在DNA分子中的频率 对于特定的限制性酶在DNA分子中的识别位点数目是可以计算的,四碱基的酶平均大约每256个核苷酸(44)有一个识别位点,而六碱基的酶大约4096(46)个核苷酸有一个识别序列,计算是在假定核苷酸随机排列的情况下进行的.实践中这种方法不完全正确,如λ DNA长49kb,对于六碱基的酶应该有12个切割位点,实际上要少一些,如Bgl II只有6个,BamHI只有5个,而SalI只有2个. 二,甲基化酶 在专一位点上甲基化,与限制性内切酶相对应. (一)大肠杆菌中的甲基化酶 dam甲基化酶: 可在5"GATC3"序列中的腺嘌呤N6位置上引入甲基,这样可使一些识别顺序中含有5"GATC3"的限制性内切酶不能切割来自大肠杆菌的DNA如Bcl I(TGATCA),但BamH I(GGATAA)则不会因为N6A的甲基化而失去活性,因为这两种酶对底物的特异性不同. dcm甲基化酶 此酶在序列5"CCAGG3"或5"CCTGG3"中的胞嘧啶C5上引入甲基,受其影响的限制性内切酶是EcoR II. (二) 甲基化酶在基因工程中用途 许多II类限制性内切酶,都存在着相对的甲基化酶,它们可修饰限制酶识别顺序中的第三位腺嘌呤上,封闭酶切位点,从而使其免受切割.如:M.EcoRI催化s-腺苷-L-甲硫氨酸(SAM)的甲基转移到EcoRI识别顺序中的第三位腺嘌呤上,从而使DNA免受EcoRI的切割. 三,T4-DNA连接酶(T4-DNA Ligase) 来源于T4噬菌体感染的大肠杆菌,连接修复3"端羟基和5"端磷酸基因,脱水形成3"-5"磷酸二酯键 连接双链DNA上的单链缺口(Nick),因此亦可连接限制内切酶所产生的粘性末端 连接RNA模板上的DNA链缺口 连接平头双链DNA速度很慢,在高浓度的底物和酶的作用下方可进行,这属于分子之间的连接. 四,核酸酶 作用: 降解磷酸二酯键 分为:外切酶 内切酶 (一) Bal 31(来自于细菌Alteromonas espejiana) 单链特异的核酸内切酶活性,双链特异的内切酶活性.依赖于Ca2+ 用途: 构建限制酶图谱 产生末端缺失突变 DNA超螺旋线性化 (二)E. coli外切酶III 只降解DNA分子的一条链,产生单链的DNA分子. (三)S1核酸酶(来源于米曲霉菌) 特性: 1. 降解单链DNA或RNA,降解DNA的速度大于降解的速度 2. 降解发生的方式为内切和外切 3. 酶切活性需4.0-4.5pH环境,Zn2+激活 4. 酶量过大时会降解双链核酸,因为双链降解活性比单链低75000倍 (四) DNase I: 来自于牛胰腺, 既可以降解单链也可以降解双链,没有特异性,产生单核苷酸或短链 五,聚合酶 (一)DNA聚合酶I 5"-3"聚合酶活性 3"-5"外切酶活性 5"-3"外切酶活性 核酸内切酶活性 可以被枯草杆菌蛋白酶水解成:Klenow片段和N端具5"-3"外切酶活性的分子. (二) Klenow酶 该酶无5"-3"外切活性,保留了5"-3"聚合活性及3"-5"外切活性,基因工程中利用该酶: 修复限制性内切酶造成的5"突出的粘性末端 标记DNA探针 催化cDNA第二条链的合成 末端终止法测序 图2-4 Klenow 酶的作用方式 (三) T4 DNA聚合酶 与Klenow酶相似,外切酶活性更高.体外诱变反应中效率很高. (四)T7 DNA聚合酶 测序酶 (五) Taq DNA聚合酶 耐高温,主要用于 PCR 反应. (六) 逆转录酶:将mRNA转录成cDNA AMV逆转录酶(鸟类成髓细胞性白血病病毒) DNA聚合酶活性 RNase H活性 DNA内切酶活性 核酸结合活性 M-MLV逆转录酶(Moloney鼠白血病病毒) 两种逆转录酶的区别 肽链的组成 禽酶2条肽链,具聚合酶和很强的RNase H活性 鼠酶1条,较弱的RNase H活性 反应的最适温度 禽酶42°C,二级结构丰富RNA,禽酶效率高 反应的最适pH值 禽酶pH 8.3 鼠酶pH 7.6 六,DNA修饰酶 有大量的修饰酶,主要的有以下几种: 1) 碱性磷酸酯酶(来自于大肠杆菌或小牛肠道)可以去掉DNA分子的5"端的磷酸基团. 2) polynucleotide kinase: 来自于T4侵染的大肠杆菌,在5"端增加磷酸基团. 3) 末端脱氧核苷酸 转移酶 (terminal deoxynucleotidyl tansferase) 来自于小牛胸腺 组织 ,在DNA分子的3"端增加一个或多个脱氧核苷酸. 4) Topoisomerase改变共价闭合双链DNA分子的结构 第二节 DNA的切割反应 一,缓冲系统的组成 II类酶的酶活条件:Tris-HCl PH7.5, 25-50mM;10mM MgCl2 ;NaCl 0-150mM; DTT 1mM 根据不同酶对盐离子要求不同,可将缓冲液分为以下三种情况: 高盐:100-150mM 中盐:50-100mM 低盐:0-50mM 二,酶切操作 DNA量的确定,加入酶量的确定,发应体积的确定(20μl),反应时间的确定,1-1.5hr,一般为37℃,但也有例外,如Taq I在65°C时活性最高. 单位限制性内切酶定义为:在最佳缓冲系统和20μl体积中反应1小时,完全水解1μgDNA所需的酶量. 三,酶切结果分析 (一) 酶切片段的检测 1) 通过凝胶电泳分离,根据分子量分离.根据凝胶的浓度可以分离不同分子量的片段,聚丙烯酰胺凝胶电泳可以分离1-300bp的分子. 2) DNA分子的检测 a. 染色EB,DNA分子小于25ng,很难检测到 b. 放射性自显影, 可以监测少到2ng DNA分子. (二)估计DNA分子的大小 根据DNA分子的迁移率,可以用公式计算出分子量D=a-b(logM) D是移动的距离,M是分子量,a, b是恒量但随着电泳条件的改变而改变. 也可以根据已知大小的片段进行比较,误差约在5%左右. 四,多酶联合酶解 对于对浓度要求相同的酶,原则上可以同时酶解; 对于对浓度要求不同的酶,可以: 1. 低盐浓度的酶先切,后补加NaCL 2. 一种酶切后,换缓冲液,加5mM NaAc 0.1体积,2体积乙醇,冰浴5min,4℃离心10min, 干燥 五,定位酶切位点 建立酶切图谱需要一系列的酶. 首先确定每一种酶切后产生的分子量和片段的数目; 然后进行双酶切; 比较酶切和双酶切的结果,绘制酶切图谱; 含糊的位点可以通过部分酶切解决,可以短时间的酶切或者在4°C条件下进行. 六, 限制性内切酶的star活性 在PH不合适,或甘油浓度过高≥10%时,限制性内切酶的切割位点会出现非专一性,因此应确保酶的体积为总体积的十分之一以下. 第三节 DNA片段的连接 重组DNA分子构建的最后一步是连接,通过连接酶完成.相对而言,钝端的连接效率较低,因此一般提高DNA浓度的方法增加接触的机会.而粘性末端的连接效率较高,因为两个粘性末端可以通过氢键碱基互补配对.这种暂时的,碱基配对结构可以提高连接的效率.在分子克隆的连接方式主要有以下几种: 一,连接方式 (一)相同粘性末端的连接 来源: 相同的酶 同尾酶 问题: 极性有两种可能 同尾酶连接后,不能用任何一种酶酶切.称为"焊死". (二)平头末端的连接 粘性末端--分子内部连接,平头末端--分子间的连接. 提高连接效率的方法: 加大酶用量(10倍) 加大平头末端底物的浓度 加入10%PEG(8000),促进分子间的有效作用 加入单价阳离子, 150-200mM NaCl 提高反应温度 平头连接同样存在两种极性 (三)不同粘性末端的连接 突出5"末端 Klenow补平,或S1核酸酶切平,然后平头连接 突出3"末端 T4-DNApol切平,然后平头连接 突出末端不同 Klenow补平,或S1核酸酶切平 连接后,可能恢复限制性位点,甚至还可能产生新的位点.XbaI与HindIII( XbaI恢复), XbaI与EcoRI(均保留),BamHI与Bgl II(产生ClaI位点) (四)人工粘性末端的连接 5"突出的末端 外源片段先用Klenow补平;然后用TdT补加polyC;载体片段也用Klenow补平,加polyG,退火不经连接即可转化.目的是:不使酶切位点遭受破坏. 3"突出的末端 外源片段先用TdT加polyG;载体片段加polyC;然后退火;再用Klenow补齐;连接 平头末端 可直接用TdT补加末端,但以加polyA/T为佳.这样稍微 加热 ,AT区就会出现单链区域,然后用S1核酸酶水解即可回收片段 (五)粘端与平端的连接 linker : 人工合成的,含有限制性内切酶识别序列的,短的双链DNA片段. – 连接的效率较高 – 酶切时可能破坏DNA分子的完整. adaptor:人工合成的,具有粘性末端寡聚核苷酸. (六)粘性末端的更换 在DNA片段上某一酶切口处换成另一种酶切口 – BamHI酶切片段用Klenow补平,或用S1酶切平;连接一段linker或Adaptor,使之产生EcoRI粘性末端.这样BamHI切口就换成了EcoRI切口 . – 由AluI更换EcoRI:AluI切开,T4-DNApol切平,另一段DNA EcoRI切开,Klenow补平,连接,原来含有AluI的片段变成含有EcoRI 二,重组率 重组率:连接反应结束后,含有外源DNA片段的重组分子数与加入的载体分子数之比.较为理想的重组率为25-75% 提高重组率的方法: 连接反应条件 外源片段:载体=2:1-10:1(分子数),增加碰撞机会,减少自身环化. 载体除磷 (磷酸酯酶5"除磷). TdT在3"端增加人工粘性末端,防止载体自我环化 (责任编辑：大汉昆仑王)

要配对的有。获取目的基因 构件表达载体跟谜底基因的检测与鉴定。基本操作步骤提取目的基因　　获取目的基因是实施基因工程的第一步。如植物的抗病（抗病毒 抗细菌）基因， 转基因荧光蝌蚪种子的贮藏蛋白的基因，以及人的胰岛素基因干扰素基因等，都是目的基因。 　　要从浩瀚的“基因海洋”中获得特定的目的基因，是十分不易的。科学家们经过不懈地探索，想出了许多办法，其中主要有两条途径：一条是从供体细胞的DNA中直接分离基因；另一条是人工合成基因。 　　直接分离基因最常用的方法是“鸟枪法”，又叫“散弹射击法”。鸟枪法的具体做法是：用限制酶将供体细胞中的DNA切成许多片段，将这些片段分别载入运载体，然后通过运载体分别转入不同的受体细胞，让供体细胞提供的DNA（即外源DNA）的所有片段分别在各个受体细胞中大量复制（在遗传学中叫做扩增），从中找出含有目的基因的细胞，再用一定的方法把带有目的基因的DNA片段分离出来。如许多抗虫抗病毒的基因都可以用上述方法获得。 　　用鸟枪法获得目的基因的优点是操作简便，缺点是工作量大，具有一定的盲目性。又由于真核细胞的基因含有不表达的DNA片段，一般使用人工合成的方法。 　　目前人工合成基因的方法主要有两条。一条途径是以目的基因转录成的信使RNA为模版，反转录成互补的单链DNA，然后在酶的作用下合成双链DNA，从而获得所需要的基因。另一条途径是根据已知的蛋白质的氨基酸序列，推测出相应的信使RNA序列，然后按照碱基互补配对的原则，推测出它的基因的核苷酸序列，再通过化学方法，以单核苷酸为原料合成目的基因。如人的血红蛋白基因胰岛素基因等就可以通过人工合成基因的方法获得。 目的基因与运载体结合　　基因表达载体的构建（即目的基因与运载体结合）是实施基因工程的第二步，也是基因工程的核心。 　　将目的基因与运载体结合的过程，实际上是不同来源的DNA重新组合的过程。如果以质粒作为运载体， 首先要用一定的限制酶切割质粒，使质粒出现一个缺口，露出黏性末端。然后用同一种限制酶切断目的基因，使其产生相同的黏性末端（部分限制性内切酶可切割出平末端，拥有相同效果）。将切下的目的基因的片段插入质粒的切口处，首先碱基互补配对结合，两个黏性末端吻合在一起，碱基之间形成氢键，再加入适量DNA连接酶，催化两条DNA链之间形成磷酸二酯键，从而将相邻的脱氧核糖核酸连接起来，形成一个重组DNA分子。如人的胰岛素基因就是通过这种方法与大肠杆菌中的质粒DNA分子结合，形成重组DNA分子（也叫重组质粒）的。 将目的基因导入受体细胞　　将目的基因导入受体细胞是实施基因工程的第三步。目的基因的片段与运载体在生物体外连接形成重组DNA分子后，下一步是将重组DNA分子引入受体细胞中进行扩增。 　　基因工程中常用的受体细胞有大肠杆菌，枯草杆菌，土壤农杆菌，酵母菌和动植物细胞等。 　　用人工方法使体外重组的DNA分子转移到受体细胞，主要是借鉴细菌或病毒侵染细胞的途径。例如，如果运载体是质粒，受体细胞是细菌，一般是将细菌用氯化钙处理，以增大细菌细胞壁的通透性，使含有目的基因的重组质粒进入受体细胞。目的基因导入受体细胞后，就可以随着受体细胞的繁殖而复制，由于细菌的繁殖速度非常快，在很短的时间内就能够获得大量的目的基因。 目的基因的检测和表达　　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。 　　以上步骤完成后，在全部的受体细胞中，真正能够摄入重组DNA分子的受体细胞是很少的。因此，必须通过一定的手段对受体细胞中是否导入了目的基因进行检测。检测的方法有很多种，例如，大肠杆菌的某种质粒具有青霉素抗性基因，当这种质粒与外源DNA组合在一起形成重组质粒，并被转入受体细胞后，就可以根据受体细胞是否具有青霉素抗性来判断受体细胞是否获得了目的基因。重组DNA分子进入受体细胞后，受体细胞必须表现出特定的性状，才能说明目的基因完成了表达过程。

在DNA分子结构中，由于碱基之间的氢键具有固定的数目和DNA两条链之间的距离保持不变，使得碱基配对必须遵循一定的规律，这就是Adenine（A，腺嘌呤）一定与Thymine（T，胸腺嘧啶）配对，Guanine（G，鸟嘌呤）一定与Cytosine（C，胞嘧啶）配对，反之亦然。

位点特异性重组系统由介导基因重组的重组酶和相应的特异性位点组成。重组酶是源于细菌或酵母,可识别特异位点发生精确重组的一类酶。根据序列的同源性及催化氨基酸的特性,重组酶可分为酪氨酸和丝氨酸两个家族[2]。重组酶Cre、Flp、R以及Xis均属于酪氨酸家族,loxp、frt、rs和attp为相应的特异性位点,这些特异性位点DNA序列各异,但大体结构相似,一般均由几十个碱基组成,含有一个6～8bp的核心区域和一对反向重复序列。位点特异性重组系统始于对λ噬菌体溶源化的过程研究,之后人们对其他位点特异性重组系统的重组酶、识别位点、重组机理等进行了深入的研究[3-4]。特异性重组系统在控制植物外源DNA序列的整合中有着重要的作用,它能产生基因的定位。

目前经常使用的载体,主要有质粒和病毒两类.携带目的基因的质粒,它本身就是一种稳定而独立的重组DNA分子.因此重组质粒进入受体细胞后,常不需要把所携带的基因转到受体细胞的染色体上去,就会进行自我复制,异源性DNA也得到了复制.另外,叶绿体和线粒体DNA等作为新型运载体,携带目的基因进入受体细胞后,也是游离在细胞质中. 　　除了质粒之外,噬菌体、动植物病毒等也可以作为载体.利用病毒作为基因运载体时,所携带的目的基因一般需要整合到受体细胞的染色体DNA中去,才能成为稳定的结构而独立复制传递.例如λ噬菌体侵染细菌后,并不伤害受体细胞地和细菌拟核DNA整合到一起,随着细菌拟核DNA复制而复制；采用农杆菌介导的遗传转化方法而导入的外源基因,通常都是被整合到染色体DNA中,因此由此获得的转基因植物相关性状呈孟德尔式遗传. 　　在自然界中,SV40等致癌病毒侵染后形成的DNA就是整合到宿主细胞染色体DNA中进行复制的；HIV侵入宿主细胞后经过逆转录形成DNA,形成的DNA再拼接到宿主细胞的核DNA中.

..刚好学到 基因工程流程的第一步就是获得目的DNA片段,如何获得目的DNA片段就成为基因工程的关键问题。所需目的基因的来源,不外乎是分离自然存在的基因或人工合成基因。常用的方法有PCR法、化学合成法、cDNA法及建立基因文库的方法来筛选 直接获取 1.从基因文库中获取 这个没什么就是现成的基因储存在受体菌上你用的时候提取出来就好了（基因组文库法 就是原教材中的用限制性内切酶直接获取。利用λ噬菌体载体构建基因组文库的一般操作程序如下：① 选用特定限制性内切酶， DNA进行部分酶解，得到DNA限制性片段② 选用适当的限制性内切酶酶解λ噬菌体载体DNA。③ 经适当处理，将基因组DNA限制性片段与λ噬菌体载体进行体外重组。④ 利用体外包装系统将重组体包装成完整的颗粒。⑤ 以重组噬菌体颗粒侵染大肠杆菌，形成大量噬菌斑，从而形成含有整个DNA的重组DNA群体，即文库。）经典解释 2.cDNA文库法（即原教材中提到的逆转录法）。cDNA文库，是指汇集以某生物成熟mRNA为模板逆转录而成的cDNA序列的重组DNA群体。虽然可用基因组文库法来获取真核生物的目的基因，但是由于高等真核生物基因组DNA文库比其cDNA文库大得多，相关工作量同样大得多。更为重要的是，在真核生物基因组中合有大量的间隔序列或内含子，但在大肠杆菌等原核生物中没有类似序列的存在，所以大肠杆菌不能从真核生物基因的初级转录本中去除间隔序列，即不能表达真核生物DNA。而在真核生物成熟mRNA中已不存在间隔序列（已在拼接过程中被去除），所以可以以真核生物成熟mRNA为模板，逆转录而成的cDNA可被大肠杆菌表达。因此，在基因工程中，cDNA文库法是从真核生物细胞中分离目的基因的常用方法。 3.直接分离基因最常用的方法是“鸟枪法”，又叫“散弹射击法”。这种方法有如用猎枪发射的散弹打鸟，无论哪一颗弹粒击中目标，都能把鸟打下来。鸟枪法的具体做法是：用限制酶（即限制性内切酶）将供体细胞中的DNA切成许多片段，将这些片段分别载入运载体，然后通过运载体分别转入不同的受体细胞，让供体细胞所提供的DNA（外源DNA）的所有片段分别在受体细胞中大量复制（在遗传学中叫做扩增），从中找出含有目的基因的细胞，再用一定的方法吧带有目的基因的DNA片段分离出来。如许多抗虫，抗病毒的基因都可以用上述方法获得。 用“鸟枪法”获取目的基因的优点是操作简便，缺点是工作量大，具有一定的盲目性。 人工合成 1.(主要是序列已知的基因)。主要是通过DNA自动合成仪，通过固相亚磷酸酰胺法合成，具体过程可以网上查询，反正是可以按照已知序列将核苷酸一个一个连接上去成为核苷酸序列，一般适于分子较小而不易获得的基因。对于大的基因一般是先用化学合成法合成引物，再利用引物获得目的基因。 2.聚合酶链反应(Polymerase Chain Reaction ,PCR)是80年代中期发展起来的体外核酸扩增技术。它具有特异、敏感、产率高、快速、简便、重复性好、易自动化等突出优点；能在一个试管内将所要研究 的目的基因或某一DNA片段于数小时内扩增至十万乃至百万倍,使肉眼能直接观察和判断；可从一根毛发、一滴血、甚至一个细胞中扩增出足量的DNA供分析研 究和检测鉴定。过去几天几星期才能做到的事情，用PCR几小时便可完成。PCR技术是生物医学领域中的一项革命性创举和里程碑 他只是给目的基因的扩增

目前经常使用的载体，主要有质粒和病毒两类。携带目的基因的质粒，它本身就是一种稳定而独立的重组DNA分子。因此重组质粒进入受体细胞后，常不需要把所携带的基因转到受体细胞的染色体上去，就会进行自我复制，异源性DNA也得到了复制。另外，叶绿体和线粒体DNA等作为新型运载体，携带目的基因进入受体细胞后，也是游离在细胞质中。　　除了质粒之外，噬菌体、动植物病毒等也可以作为载体。利用病毒作为基因运载体时，所携带的目的基因一般需要整合到受体细胞的染色体DNA中去，才能成为稳定的结构而独立复制传递。例如λ噬菌体侵染细菌后，并不伤害受体细胞地和细菌拟核DNA整合到一起，随着细菌拟核DNA复制而复制；采用农杆菌介导的遗传转化方法而导入的外源基因，通常都是被整合到染色体DNA中，因此由此获得的转基因植物相关性状呈孟德尔式遗传。　　在自然界中，SV40等致癌病毒侵染后形成的DNA就是整合到宿主细胞染色体DNA中进行复制的；HIV侵入宿主细胞后经过逆转录形成DNA，形成的DNA再拼接到宿主细胞的核DNA中。

λ噬菌体的衍生物是一种经过人工改造的λ噬菌体，可用于基因工程的载体。它是一种温和噬菌体，遗传物质是DNA，专门侵染大肠杆菌。因此，不可作为动物基因工程的载体。

λ噬菌体由头和尾构成，其基因组是长约49kb的线性双链DNA分子，组装在头部蛋白质外壳内部，其序列已被全部测出。λ噬菌体感染时，通过尾管将基因组DNA注入大肠杆菌，而将其蛋白质外壳留在菌外。DNA进入大肠杆菌后以其两端12bp的互补单链粘末端环化成环状双链，可以两种不同的方式繁殖（图2）：①溶菌性方式（lytic pathway）：在营养充足，条件适合细菌繁殖时，利用宿主菌中的酶类和原料，λDNA上基因可按调控的顺序表达合成构成噬菌体头、尾和尾丝所需的各种蛋白质，λDNA经多次复制合成许多子代λDNA，于是装配成许多子代的λ噬菌体，最后裂菌，释放出许多新的λ噬菌体。②溶原性方式（lysogenic pathway）：进入细菌的λDNA可整合(integrate）入细菌的染色质DNA中，随细菌染色体DNA复制，传给细菌后代，这个稳定潜伏在细菌染色质DNA中的λDNA称为原噬菌体(prophage)，含有原噬菌体的细菌称为溶源菌(lysogen)。λDNA的整合是可逆的，原噬菌体可从宿主DNA中切出，进入溶菌性方式的繁殖。图2　λ噬菌体的溶菌和溶原繁殖方式λ噬菌体整个基因组如图3所示，可分为三个部分，①左臂：从A到J长约20kb，其中的基因编码构成头部、尾部、尾丝对组装完整噬菌体所需要的蛋白质。②中段：长约20kb，是λDNA整合和切出，溶原生长所需的序列。③右臂：长约10kb，是调控区，控制溶菌和溶原生长最重要的调控基因和序列、以及λDNA复制起始均在这区域内。左右臂包含λDNA复制、噬菌体结构蛋白合成、组装成熟噬菌体、溶菌生长所需全部序列；对溶菌生长来说，中段是非必需的。 利用λ噬菌体作载体，主要是将外来目的DNA替代或插入中段序列，使其随左右臂一起包装成噬菌体，去感染大肠杆菌，并随噬菌体的溶菌繁殖而繁殖。现在广泛使用的λ噬菌体载体也是已作过许多人工改造的，主要的改造是：①设计去除λDNA上的一些限制性酶切点。这是因为λDNA较大，序列中的限制性酶切点过多，妨碍其应用。②在中段非必需区，替换插入某些标志基因如上述的可供蓝白筛选lacI-lacZ"序列，和多克隆位点等。由此可构建出两类λ噬菌体作载体；一类是插入型载体，可将外来序列插中段，常用的λgt系列载体，一般容许插入5-7kb外来DNA；另一类是转换型载体，即可用外来DNA替代中段，如IMBL系列载体。图3　野生型λ噬菌体DNA及相应的λ噬菌体DNA图谱插入或置换中段外来的DNA长度是有一定限制的，当噬菌体DNA长度大于野生型λ噬菌体基因组105%或小于78%时，包装而成的噬菌体存活力显著下降。所以λ噬菌体载体可插入长5-20kb的外来DNA，这比质粒载体能插入的DNA长得多；而且包装的λ噬菌体感染大肠杆菌要比质粒转化细菌的效率高得多，所以λ噬菌体载体常用于构建cDNA文库或基因组文库。但λ噬菌体载体的克隆操作要比质粒载体复杂。如果将左右臂和中段都去除，仅留下λDNA而端包装噬菌体所必需的cos序列，再加上质粒的复制序列、标志基因、多克隆位点等，就可构成cos质粒或称为粘粒的载体。粘粒可插入45kb长的外源DNA，然后用λ噬菌体外壳蛋白包装成噬菌体，感染大肠杆菌后，粘粒的DNA能以质粒的形式在细菌中繁殖而被克隆。所以粘粒主要用于DNA文库的构建。

克隆载体（CloningVector）：通常采用从病毒、质粒或高等生物细胞中获取的DNA作为克隆载体，在载体上插入合适大小的外源DNA片段，并注意不能破坏载体的自我复制性质。将重组后的载体引入到宿主细胞中，并在宿主细胞中大量繁殖。常见的载体有质粒，噬菌粒，酵母人工染色体。

质粒载体、噬菌体载体 理想质粒载体条件：1. 具有复制起始点2. 具有两种以上易被检测的选择性标记3. 在选择标记上具有多种限制酶的单一切点4. 具有尽可能小的相对分子质量5. 应属于松弛复制型6. 应为非传递性质粒理想值粒载体例子：（一） pBR22质粒载体：1. 相对分子质量较小2. 具有一个复制起始点，属松弛复制性载体3. 含四环素抗性和氨苄青霉素抗性基因，便于作为选择性标记4. 有24种单一限制酶识别位点，有利于检测重组转化子（二） pUC质粒载体1. 具有很小的相对分子质量和很高的拷贝数2. 适合用于组织化学方法检测重组体3. 具有多克隆位点MCS区段。可使具两种不同粘性末端的多种外源DNA片段无需借助其它操作而直接定向克隆到pUC质粒载体上。

1 松弛质粒,可在宿主菌中大量存在,有利于增加克隆数量. 2 具有多克隆位点,便于插入外源基因 3 具有抗生素抗性基因,便于筛选转化子. 4 具有lacZ基因,可进行蓝白斑筛选,便于筛选重组子.

克隆载体是在克隆过程中用到的各种质粒，比如为了扩增目的基因的高拷贝质粒、为了方便测序的测序质粒、为了连接PCR产物的TA质粒、为了重组的穿梭质粒等等。克隆载体一般有较强的复制能力，利于基因的保存和扩增，而且提供丰富的酶切位点等等。它不必有强启动子，因为不重于表达。表达载体是基因克隆结束后，为了在特定细胞内表达而构建的。他重点在于表达，有各种各样的启动子适应于不同种类的细胞，并且有各种各样，如诱导等可控的表达调控方式。

质粒载体、噬菌体载体 理想质粒载体条件：1. 具有复制起始点2. 具有两种以上易被检测的选择性标记3. 在选择标记上具有多种限制酶的单一切点4. 具有尽可能小的相对分子质量5. 应属于松弛复制型6. 应为非传递性质粒理想值粒载体例子：（一） pBR22质粒载体：1. 相对分子质量较小2. 具有一个复制起始点，属松弛复制性载体3. 含四环素抗性和氨苄青霉素抗性基因，便于作为选择性标记4. 有24种单一限制酶识别位点，有利于检测重组转化子（二） pUC质粒载体1. 具有很小的相对分子质量和很高的拷贝数2. 适合用于组织化学方法检测重组体3. 具有多克隆位点MCS区段。可使具两种不同粘性末端的多种外源DNA片段无需借助其它操作而直接定向克隆到pUC质粒载体上。

24 基因敲除科学家运用基因工程删除了猪细胞中的对人产生排斥的基因，培育成可以用于人类进行器官如心脏移植的“基因敲除猪”。从变异角度来看，这种变异是 A、基因重组 B、染色体变异 C、基因突变 D、不遗传变异 25、科学家用纳米技术制造出一种“生物导弹”，可以携带DNA分子。把它注射入组织中，可以通过细胞的内吞作用的方式进入细胞内，DNA被释放出来，进入到细胞核内，最终整合到细胞染色体中，成为细胞基因组的一部分，DNA整合到细胞染色体中的过程，属于 A．基因突变 B．基因重组 C．基因互换 D．染色体变异

导入了一个细胞，然后它会在体内复制，产生足够多的数量，表达出的正常产物足以供正常的生命活动使用。但是这个细胞不会转移到其他地方，只是在那个组织处起作用而不是代替全身的细胞，因此产生的生殖细胞均来自原本的有缺陷的细胞，

不一定要有质粒的，还可以用病毒。使用质粒和腺病毒，可以直接表达。更重要的一点是，通过控制质粒上的序列，可以使基因整合到细胞的基因组中间。或者通过质粒上的启动子来调控该基因的表达。这些都是单纯的编码序列所没有的功能。楼上说的不对，质粒在真核细胞内是不能复制的。RNAi的短链序列可以直接导入发挥作用。但不是用来表达蛋白。

⑴SalⅠ、SphⅠ 作为标记基因，检测目的基因是否导入成纤维细胞（作为标记基因） ⑵启动子、终止子（启动子） ⑶显微注射法 胚胎移植 分 析： （1）构建基因表过载体时，应保证有标记基因、目的基因，因此在选择限制酶时，保证目的基因和标记基因不被破坏，同时应有相同黏性末端，本题中绿色荧光基因作为标记基因用于检测目的基因是否导和受体细胞，在选择限制酶时不能用EcoRⅠ，而选择SalⅠ、SphⅠ。（2）基因表达载体的构成还需要启动子和终止子。才能正确表达。(3)动物基因工程中将目的基因导入受体细胞常用显微注射法，动物胚胎工程得到的早期胚胎通过胚胎移植技术可培育成转基因克隆山羊。 考点： 本题考查了基因工程、细胞工程和胚胎工程的有关知识，这些知识常存在内在的关联，意在考查学生对它们内在知识相互联系的理解运用能力，同时还考查识图析图获取有效信息的能力。

提取目的基因　　获取目的基因是实施基因工程的第一步。如植物的抗病（抗病毒 抗细菌）基因， 转基因荧光蝌蚪种子的贮藏蛋白的基因，以及人的胰岛素基因干扰素基因等，都是目的基因。 　　要从浩瀚的“基因海洋”中获得特定的目的基因，是十分不易的。科学家们经过不懈地探索，想出了许多办法，其中主要有两条途径：一条是从供体细胞的DNA中直接分离基因；另一条是人工合成基因。 　　直接分离基因最常用的方法是“鸟枪法”，又叫“散弹射击法”。鸟枪法的具体做法是：用限制酶将供体细胞中的DNA切成许多片段，将这些片段分别载入运载体，然后通过运载体分别转入不同的受体细胞，让供体细胞提供的DNA（即外源DNA）的所有片段分别在各个受体细胞中大量复制（在遗传学中叫做扩增），从中找出含有目的基因的细胞，再用一定的方法把带有目的基因的DNA片段分离出来。如许多抗虫抗病毒的基因都可以用上述方法获得。 　　用鸟枪法获得目的基因的优点是操作简便，缺点是工作量大，具有一定的盲目性。又由于真核细胞的基因含有不表达的DNA片段，一般使用人工合成的方法。 　　目前人工合成基因的方法主要有两条。一条途径是以目的基因转录成的信使RNA为模版，反转录成互补的单链DNA，然后在酶的作用下合成双链DNA，从而获得所需要的基因。另一条途径是根据已知的蛋白质的氨基酸序列，推测出相应的信使RNA序列，然后按照碱基互补配对的原则，推测出它的基因的核苷酸序列，再通过化学方法，以单核苷酸为原料合成目的基因。如人的血红蛋白基因胰岛素基因等就可以通过人工合成基因的方法获得。目的基因与运载体结合　　基因表达载体的构建（即目的基因与运载体结合）是实施基因工程的第二步，也是基因工程的核心。 　　将目的基因与运载体结合的过程，实际上是不同来源的DNA重新组合的过程。如果以质粒作为运载体， 基因工程首先要用一定的限制酶切割质粒，使质粒出现一个缺口，露出黏性末端。然后用同一种限制酶切断目的基因，使其产生相同的黏性末端（部分限制性内切酶可切割出平末端，拥有相同效果）。将切下的目的基因的片段插入质粒的切口处，首先碱基互补配对结合，两个黏性末端吻合在一起，碱基之间形成氢键，再加入适量DNA连接酶，催化两条DNA链之间形成磷酸二酯键，从而将相邻的脱氧核糖核酸连接起来，形成一个重组DNA分子。如人的胰岛素基因就是通过这种方法与大肠杆菌中的质粒DNA分子结合，形成重组DNA分子（也叫重组质粒）的。将目的基因导入受体细胞　　将目的基因导入受体细胞是实施基因工程的第三步。目的基因的片段与运载体在生物体外连接形成重组DNA分子后，下一步是将重组DNA分子引入受体细胞中进行扩增。 　　基因工程中常用的受体细胞有大肠杆菌，枯草杆菌，土壤农杆菌，酵母菌和动植物细胞等。 　　用人工方法使体外重组的DNA分子转移到受体细胞，主要是借鉴细菌或病毒侵染细胞的途径。例如，如果运载体是质粒，受体细胞是细菌，一般是将细菌用氯化钙处理，以增大细菌细胞壁的通透性，使含有目的基因的重组质粒进入受体细胞。目的基因导入受体细胞后，就可以随着受体细胞的繁殖而复制，由于细菌的繁殖速度非常快，在很短的时间内就能够获得大量的目的基因。目的基因的检测和表达　　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。 　　以上步骤完成后，在全部的受体细胞中，真正能够摄入重组DNA分子的受体细胞是很少的。因此，必须通过一定的手段对受体细胞中是否导入了目的基因进行检测。检测的方法有很多种，例如，大肠杆菌的某种质粒具有青霉素抗性基因，当这种质粒与外源DNA组合在一起形成重组质粒，并被转入受体细胞后，就可以根据受体细胞是否具有青霉素抗性来判断受体细胞是否获得了目的基因。重组DNA分子进入受体细胞后，受体细胞必须表现出特定的性状，才能说明目的基因完成了表达过程。

问题一：基因工程包括哪些 是，基因工程又称基因拼接技术和DNA重组技术，是以分子遗传学为理论基础，以分子生物学和微生物学的现代方法为手段，将不同来源的基因按预先设计的蓝图，在体外构建杂种DNA分子，然后导入活细胞，以改变生物原有的遗传特性、获得新品种、生产新产品。基因工程技术为基因的结构和功能的研究提供了有力的手段。 问题二：基因工程的主要应用在哪些方面 农牧业、食品工业 运用基因工程技术，不但可以培养优质、高产、抗性好的农作物及畜、禽新品种，还可以培养出具有特殊用途的动、植物。 1.转基因鱼 生长快、耐不良环境、肉质好的转基因鱼（中国）。 2.转基因牛 乳汁中含有人生长激素的转基因牛（阿根廷）。 3.转黄瓜抗青枯病基因的甜椒 4.转鱼抗寒基因的番茄 5.转黄瓜抗青枯病基因的马铃薯 6.不会引起过敏的转基因大豆 7.超级动物 导入贮藏蛋白基因的超级羊和超级小鼠 8.特殊动物 导入人基因具特殊用途的猪和小鼠 9.抗虫棉 苏云金芽胞杆菌可合成毒蛋白杀死棉铃虫，把这部分基因导入棉花的离体细胞中，再组织培养就可获得抗虫棉。 环境保护 基因工程做成的DNA探针能够十分灵敏地检测环境中的病毒、细菌等污染。 利用基因工程培育的指示生物能十分灵敏地反映环境污染的情况，却不易因环境污染而大量死亡，甚至还可以吸收和转化污染物。 基因工程做成的“超级细菌”能吞食和分解多种污染环境的物质（通常一种细菌只能分解石油中的一种烃类，用基因工程培育成功的“超级细菌”却能分解石油中的多种烃类化合物。有的还能吞食转化汞、镉等重金属，分解DDT等毒害物质。） 医学 基因作为机体内的遗传单位，不仅可以决定我们的相貌、高矮，而且它的异常会不可避免地导致各种疾病的出现。某些缺陷基因可能会遗传给后代，有些则不能。基因治疗的提出最初是针对单基因缺陷的遗传疾病，目的在于有一个正常的基因来代替缺陷基因或者来补救缺陷基因的致病因素。 用基因治病是把功能基因导入病人体内使之表达，并因表达产物――蛋白质发挥了功能使疾病得以治疗。基因治疗的结果就像给基因做了一次手术，治病治根，所以有人又把它形容为“分子外科”。 我们可以将基因治疗分为性细胞基因和体细胞基因治疗两种类型。性细胞基因治疗是在患者的性细胞中进行操作，使其后代从此再不会得这种遗传疾病。体细胞基因治疗是当前基因治疗研究的主流。但其不足之处也很明显，它并没前改变病人已有单个或多个基因缺陷的遗传背景，以致在其后代的子孙中必然还会有人要患这一疾病。 无论哪一种基因治疗，处于初期的临床试验阶段，均没有稳定的疗效和完全的安全性，这是当前基因治疗的研究现状。 可以说，在没有完全解释人类基因组的运转机制、充分了解基因调控机制和疾病的分子机理之前进行基因治疗是相当危险的。增强基因治疗的安全性，提高临床试验的严密性及合理性尤为重要。尽管基因治疗仍有许多障碍有待克服，但总的趋势是令人鼓舞的。据统计，截止1998年底，世界范围内已有373个临床法案被实施，累计3134人接受了基因转移试验，充分显示了其巨大的开发潜力及应用前景。正如基因治疗的奠基者们当初所预言的那样，基因治疗的出现将推动新世纪医学的革命性变化。 医药卫生 1.基因工程药品的生产： 许多药品的生产是从生物组织中提取的。受材料来源限制产量有限，其价格往往十分昂贵。 微生物生长迅速，容易控制，适于大规模工业化生产。若将生物合成相应药物成分的基因导入微生物细胞内，让它们产生相应的药物，不但能解决产量问题，还能大大降低生产成本。 ⑴基因工程胰岛素 胰岛素是治疗糖尿病的特效药，长期以来只能依靠从猪、牛等动物的胰腺中提取，100Kg胰腺只能提取4-5g的胰岛素，其产量之低和价格之高可想而知。 将合成的胰岛素基因导入大肠杆菌，每2000L培养液就能产生100g胰岛素！大规模工业化生产不但解决了这种比黄金还贵的药品产量......>> 问题三：高中生物基因工程一共有哪些技术 基因工程又叫DNA重组技术 PCR技术 2.将目的基因导入受体细胞的技术 3.目的基因检测与鉴定的技术 其实每个操作过程都会用到一些技术，这块主要掌握基因工程的详细操作步骤，及操作注意问题 问题四：请问基因工程的核心技术有哪些 所谓基因工程是在分子水平上对基因进行操作的复杂技术。它是用人为的方法将所需要的某一供体生物的遗传物质――DNA大分子提取出来，在离体条件下用适当的工具酶进行切割后，把它与作为载体的DNA分子连接起来，然后与载体一起导入某一更易生长、繁殖的受体细胞中，以让外源物质在其中“安家落户”，进行正常的复制和表达，从而获得新物种的一种崭新技术。它克服了远缘杂交的不亲和障碍。 比如： 核酸凝胶电泳技术 核酸分子杂交技术 细菌转化转染技术 DNA序列分析技术 寡核苷酸合成技术 基因定点突变技术 聚合酶链反应技术 问题五：基因工程包括哪些主要内容？ 5分 基因工激分为上游技术和下游技术 上游技术：基因重组、克隆和表达的设计与构建（即重组DNA技术） 下游技术：涉及到基因工程菌或细胞的大规模培养以及基因产物的分离纯化过程。 问题六：基因工程技术包括哪些基本步骤 基因工程的主要操作步骤包括：⑴目的基因的制备,所谓目的基因就是按照设计所需要转移的具有遗传效应的DNA片段.目的基因可以人工合成,也可以用限制性核酸内切酶从基因组中直接切割得到.⑵目的基因与克隆载体的重组,所谓克隆载体就是承载和保护目的基因带入受体细胞的运载者,如质粒,λ噬菌体,病毒等.⑶重组体转入受体细胞,所谓受体细胞就是接受外源目的基因的细胞,大肠杆菌是用得最多的原核细胞受体,另外,动物细胞、植物细胞都可作为受体细胞,把带有目的基因的重组体转入受体细胞要用到各种物理的、化学的和生物的方法.⑷克隆子的筛选和鉴定,带有目的基因的克隆子有没有组合到受体细胞的基因组中去,目的基因有没有在宿主细胞中通过转录、翻译表达出预先设计中想要得到的产物和表达产物如何分离、纯化等技术内容. 问题七：什么是基因工程 基因工程又称基因拼接技术和DNA重组技术，是以分子遗传学为理论基础，以分子生物学和微生物学的现代方法为手段，将不同来源的基因按预先设计的蓝图，在体外构建杂种DNA分子，然后导入活细胞，以改变生物原有的遗传特性、获得新品种、生产新产品。基因工程技术为基因的结构和功能的研究提供了有力的手段。 参考百度百科：baike.baidu/...fbImMO 问题八：基因工程包括哪些 是，基因工程又称基因拼接技术和DNA重组技术，是以分子遗传学为理论基础，以分子生物学和微生物学的现代方法为手段，将不同来源的基因按预先设计的蓝图，在体外构建杂种DNA分子，然后导入活细胞，以改变生物原有的遗传特性、获得新品种、生产新产品。基因工程技术为基因的结构和功能的研究提供了有力的手段。 问题九：高中生物基因工程一共有哪些技术 基因工程又叫DNA重组技术 PCR技术 2.将目的基因导入受体细胞的技术 3.目的基因检测与鉴定的技术 其实每个操作过程都会用到一些技术，这块主要掌握基因工程的详细操作步骤，及操作注意问题 问题十：基因工程的主要应用在哪些方面 农牧业、食品工业 运用基因工程技术，不但可以培养优质、高产、抗性好的农作物及畜、禽新品种，还可以培养出具有特殊用途的动、植物。 1.转基因鱼 生长快、耐不良环境、肉质好的转基因鱼（中国）。 2.转基因牛 乳汁中含有人生长激素的转基因牛（阿根廷）。 3.转黄瓜抗青枯病基因的甜椒 4.转鱼抗寒基因的番茄 5.转黄瓜抗青枯病基因的马铃薯 6.不会引起过敏的转基因大豆 7.超级动物 导入贮藏蛋白基因的超级羊和超级小鼠 8.特殊动物 导入人基因具特殊用途的猪和小鼠 9.抗虫棉 苏云金芽胞杆菌可合成毒蛋白杀死棉铃虫，把这部分基因导入棉花的离体细胞中，再组织培养就可获得抗虫棉。 环境保护 基因工程做成的DNA探针能够十分灵敏地检测环境中的病毒、细菌等污染。 利用基因工程培育的指示生物能十分灵敏地反映环境污染的情况，却不易因环境污染而大量死亡，甚至还可以吸收和转化污染物。 基因工程做成的“超级细菌”能吞食和分解多种污染环境的物质（通常一种细菌只能分解石油中的一种烃类，用基因工程培育成功的“超级细菌”却能分解石油中的多种烃类化合物。有的还能吞食转化汞、镉等重金属，分解DDT等毒害物质。） 医学 基因作为机体内的遗传单位，不仅可以决定我们的相貌、高矮，而且它的异常会不可避免地导致各种疾病的出现。某些缺陷基因可能会遗传给后代，有些则不能。基因治疗的提出最初是针对单基因缺陷的遗传疾病，目的在于有一个正常的基因来代替缺陷基因或者来补救缺陷基因的致病因素。 用基因治病是把功能基因导入病人体内使之表达，并因表达产物――蛋白质发挥了功能使疾病得以治疗。基因治疗的结果就像给基因做了一次手术，治病治根，所以有人又把它形容为“分子外科”。 我们可以将基因治疗分为性细胞基因和体细胞基因治疗两种类型。性细胞基因治疗是在患者的性细胞中进行操作，使其后代从此再不会得这种遗传疾病。体细胞基因治疗是当前基因治疗研究的主流。但其不足之处也很明显，它并没前改变病人已有单个或多个基因缺陷的遗传背景，以致在其后代的子孙中必然还会有人要患这一疾病。 无论哪一种基因治疗，处于初期的临床试验阶段，均没有稳定的疗效和完全的安全性，这是当前基因治疗的研究现状。 可以说，在没有完全解释人类基因组的运转机制、充分了解基因调控机制和疾病的分子机理之前进行基因治疗是相当危险的。增强基因治疗的安全性，提高临床试验的严密性及合理性尤为重要。尽管基因治疗仍有许多障碍有待克服，但总的趋势是令人鼓舞的。据统计，截止1998年底，世界范围内已有373个临床法案被实施，累计3134人接受了基因转移试验，充分显示了其巨大的开发潜力及应用前景。正如基因治疗的奠基者们当初所预言的那样，基因治疗的出现将推动新世纪医学的革命性变化。 医药卫生 1.基因工程药品的生产： 许多药品的生产是从生物组织中提取的。受材料来源限制产量有限，其价格往往十分昂贵。 微生物生长迅速，容易控制，适于大规模工业化生产。若将生物合成相应药物成分的基因导入微生物细胞内，让它们产生相应的药物，不但能解决产量问题，还能大大降低生产成本。 ⑴基因工程胰岛素 胰岛素是治疗糖尿病的特效药，长期以来只能依靠从猪、牛等动物的胰腺中提取，100Kg胰腺只能提取4-5g的胰岛素，其产量之低和价格之高可想而知。 将合成的胰岛素基因导入大肠杆菌，每2000L培养液就能产生100g胰岛素！大规模工业化生产不但解决了这种比黄金还贵的药品产量......>>

目的基因导入受细胞后，是否可以稳定维持和表达其遗传特性，只通过检测与鉴定才能知道。在检测与鉴定时我认为有以下五种检测鉴定：1、检测受体细胞中的标记基因是否表达，即是否表现出标记基因的性状，从而判断受体细胞中是否已导入含有目的基因的运载体。如果检测出标记基因表达的性状，说明运载体已导入受体细胞。2、检测转基因生物染色体的DNA上是否插入了目的基因，这是目的基因能否在真核生物中稳定遗传的关键。检测方法是：采用DNA分子杂交技术。先将转基因生物的基因组提取出来；把目的基因的DNA片段用放射性同位素作标记做成探针；使探针与基因组DNA杂交，如果出现杂交带，就表明目的基因已插入染色体DNA中。3、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。采用DNA与RNA分子杂交技术。从转基因生物中提取出mRNA，把目的基因的DNA片段用放射性同位素作标记做成探针；使探针与mRNA杂交，如果出现杂交带，就表明目的基因转录出了mRNA。4、检测目的基因是否翻译成蛋白质。从转基因生物中提取蛋白质，用相应的抗体（对抗进行同位素标记）进行抗原——抗体杂交；如果出现杂交带，表明目的基因已形成蛋白质产品。5、个体生物学水平的鉴定。如：一个抗虫或抗病的目的基因导入植物细胞后，是否具有了抗虫或抗病特性，需要做抗虫或抗病的接种实验，观察害虫的存活情况或植物的患病情况以确定是否具有抗性及抗性的程度。又如：有的基因工程产品需要与天然产品的功能进行活性比较，以确定转基因产品的功能中否与天然产品相同，甚至超过天然产品。抗原抗体杂交利用抗体特异性Western杂交——蛋白质分子（抗原—抗体）之间的杂交。它是检测目的基因是否表达出蛋白质的一种方法。具体做法是：第一步，将目的基因在大肠杆菌中表达出蛋白质；第二步，将表达出的蛋白质注射动物进行免疫，产生相应的抗体，并提取出抗体（一抗）；第三步，从转基因生物中提取蛋白质，走凝胶电泳；第四步，将凝胶中的蛋白转移到硝酸纤维素膜上；第五步，将抗体（一抗）与硝酸纤维素膜上的蛋白杂交，这时抗体（一抗）与目的基因表达的蛋白（抗原）会特异结合。由于这种抗原—抗体的结合显示不出条带，所以加入一种称为二抗的抗体，它可以与一抗结合，二抗抗体上带有特殊的标记。如果目的基因表达出了蛋白质，则结果为阳性。

这两种说法的唯一区别可能是目的基因是否表达为蛋白质。携带有目的基因的载体进入受体细胞是成功表达该基因的前提条件。有些时候即使目的基因已经导入，可以通过探针或者标记基因鉴定，但是在蛋白质水平上检测不到蛋白质的表达。亲，答题不易，望采纳哦~

基因工程导入单个基因，因为基因工程需将目的基因整合到运载体上才能导入受体细胞，单个基因更容易成功。

细胞核。目的基因最终会整合到宿主细胞染色体中随其同步复制和表达。而染色体在核里。

不是的.目的基因导入只是进入细胞内,而转化是指：目的基因进入受体细胞内,并且在受体细胞内维持稳定并表达的过程.

基因重组一般是导入质粒，并不重组到染色体上，因而不算变异。 有性生殖过程一定发生了基因重组，但基因重组不一定只发生在有性生殖过程。基因重组顾名思义就是基因的重新组合，把外源基因导入宿主菌就是一种重组。

（1）提取目的基因：获取目的基因是实施基因工程的第一步。如植物的抗病（抗病毒 抗细菌）基因，种子的贮藏蛋白的基因，以及人的胰岛素基因干扰素基因等，都是目的基因。 要从浩瀚的“基因海洋”中获得特定的目的基因，是十分不易的。科学家们经过不懈地探索，想出了许多办法，其中主要有两条途径：一条是从供体细胞的DNA中直接分离基因；另一条是人工合成基因。 直接分离基因最常用的方法是“鸟枪法”，又叫“散弹射击法”。鸟枪法的具体做法是：用限制酶将供体细胞中的DNA切成许多片段，将这些片段分别载入运载体，然后通过运载体分别转入不同的受体细胞，让供体细胞提供的DNA（即外源DNA）的所有片段分别在各个受体细胞中大量复制（在遗传学中叫做扩增），从中找出含有目的基因的细胞，再用一定的方法把带有目的基因的DNA片段分离出来。如许多抗虫抗病毒的基因都可以用上述方法获得。 用鸟枪法获得目的基因的优点是操作简便，缺点是工作量大，具有一定的盲目性。又由于真核细胞的基因含有不表达的DNA片段，一般使用人工合成的方法。 目前人工合成基因的方法主要有两条。一条途径是以目的基因转录成的信使RNA为模版，反转录成互补的单链DNA，然后在酶的作用下合成双链DNA，从而获得所需要的基因。另一条途径是根据已知的蛋白质的氨基酸序列，推测出相应的信使RNA序列，然后按照碱基互补配对的原则，推测出它的基因的核苷酸序列，再通过化学方法，以单核苷酸为原料合成目的基因。如人的血红蛋白基因胰岛素基因等就可以通过人工合成基因的方法获得。 （2）目的基因与运载体结合：基因表达载体的构建（即目的基因与运载体结合）是实施基因工程的第二步，也是基因工程的核心。 将目的基因与运载体结合的过程，实际上是不同来源的DNA重新组合的过程。如果以质粒作为运载体，首先要用一定的限制酶切割质粒，使质粒出现一个缺口，露出黏性末端。然后用同一种限制酶切断目的基因，使其产生相同的黏性末端。将切下的目的基因的片段插入质粒的切口处，再加入适量DNA连接酶，质粒的黏性末端与目的基因DNA片段的黏性末端就会因碱基互补配对而结合，形成一个重组DNA分子。如人的胰岛素基因就是通过这种方法与大肠杆菌中的质粒DNA分子结合，形成重组DNA分子（也叫重组质粒）的。 （3）将目的基因导入受体细胞：将目的基因导入受体细胞是实施基因工程的第三步。目的基因的片段与运载体在生物体外连接形成重组DNA分子后，下一步是将重组DNA分子引入受体细胞中进行扩增。 基因工程中常用的受体细胞有大肠杆菌，枯草杆菌，土壤农杆菌，酵母菌和动植物细胞等。 用人工方法使体外重组的DNA分子转移到受体细胞，主要是借鉴细菌或病毒侵染细胞的途径。例如，如果运载体是质粒，受体细胞是细菌，一般是将细菌用氯化钙处理，以增大细菌细胞壁的通透性，使含有目的基因的重组质粒进入受体细胞。目的基因导入受体细胞后，就可以随着受体细胞的繁殖而复制，由于细菌的繁殖速度非常快，在很短的时间内就能够获得大量的目的基因。 （4）目的基因的检测和表达：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。 以上步骤完成后，在全部的受体细胞中，真正能够摄入重组DNA分子的受体细胞是很少的。因此，必须通过一定的手段对受体细胞中是否导入了目的基因进行检测。检测的方法有很多种，例如，大肠杆菌的某种质粒具有青霉素抗性基因，当这种质粒与外源DNA组合在一起形成重组质粒，并被转入受体细胞后，就可以根据受体细胞是否具有青霉素抗性来判断受体细胞是否获得了目的基因。重组DNA分子进入受体细胞后，受体细胞必须表现出特定的性状，才能说明目的基因完成了表达过程。

基因工程是生物工程的一个重要分支，它和细胞工程、酶工程、蛋白质工程和微生物工程共同组成了生物工程。 所谓基因工程（genetic engineering)是在分子水平上对基因进行操作的复杂技术，是将外源基因通过体外重组后导入受体细胞内，使这个基因能在受体细胞内复制、转录、翻译表达的操作。它是用人为的方法将所需要的某一供体生物的遗传物质——DNA大分子提取出来，在离体条件下用适当的工具酶进行切割后，把它与作为载体的DNA分子连接起来，然后与载体一起导入某一更易生长、繁殖的受体细胞中，以让外源物质在其中“安家落户”，进行正常的复制和表达，从而获得新物种的一种崭新技术。基因工程是在分子生物学和分子遗传学综合发展基础上于本世纪70年代诞生的一门崭新的生物技术科学。一般来说，基因工程是指在基因水平上的遗传工程，它是用人为方法将所需要的某一供体生物的遗传物质--DNA大分子提取出来，在离体条件下用适当的工具酶进行切割后，把它与作为载体的DNA分子连接起来，然后与载体一起导入某一更易生长、繁殖的受体细胞中，以让外源遗传物质在其中"安家落户"，进行正常复制和表达，从而获得新物种的一种崭新的育种技术。 这个定义表明，基因工程具有以下几个重要特征：首先，外源核酸分子在不同的寄主生物中进行繁殖，能够跨越天然物种屏障，把来自任何一种生物的基因放置到新的生物中，而这种生物可以与原来生物毫无亲缘关系，这种能力是基因工程的第一个重要特征。第二个特征是，一种确定的DNA小片段在新的寄主细胞中进行扩增，这样实现很少量DNA样品"拷贝"出大量的DNA，而且是大量没有污染任何其它DNA序列的、绝对纯净的DNA分子群体。科学家将改变人类生殖细胞ＤＮＡ的技术称为“基因系治疗”（ｇｅｒｍｌｉｎｅｔｈｅｒａｐｙ），通常所说的“基因工程”则是针对改变动植物生殖细胞的。无论称谓如何，改变个体生殖细胞的ＤＮＡ都将可能使其后代发生同样的改变。　　迄今为止，基因工程还没有用于人体，但已在从细菌到家畜的几乎所有非人生命物体上做了实验，并取得了成功。事实上，所有用于治疗糖尿病的胰岛素都来自一种细菌，其ＤＮＡ中被插入人类可产生胰岛素的基因，细菌便可自行复制胰岛素。基因工程技术使得许多植物具有了抗病虫害和抗除草剂的能力；在美国，大约有一半的大豆和四分之一的玉米都是转基因的。目前，是否该在农业中采用转基因动植物已成为人们争论的焦点：支持者认为，转基因的农产品更容易生长，也含有更多的营养（甚至药物），有助于减缓世界范围内的饥荒和疾病；而反对者则认为，在农产品中引入新的基因会产生副作用，尤其是会破坏环境。　　诚然，仍有许多基因的功能及其协同工作的方式不为人类所知，但想到利用基因工程可使番茄具有抗癌作用、使鲑鱼长得比自然界中的大几倍、使宠物不再会引起过敏，许多人便希望也可以对人类基因做类似的修改。毕竟，胚胎遗传病筛查、基因修复和基因工程等技术不仅可用于治疗疾病，也为改变诸如眼睛的颜色、智力等其他人类特性提供了可能。目前我们还远不能设计定做我们的后代，但已有借助胚胎遗传病筛查技术培育人们需求的身体特性的例子。比如，运用此技术，可使患儿的父母生一个和患儿骨髓匹配的孩子，然后再通过骨髓移植来治愈患儿。随着DNA的内部结构和遗传机制的秘密一点一点呈现在人们眼前，特别是当人们了解到遗传密码是由 RNA转录表达的以后，生物学家不再仅仅满足于探索、提示生物遗传的秘密，而是开始跃跃欲试，设想在分子的水平上去干预生物的遗传特性。 如果将一种生物的 DNA中的某个遗传密码片断连接到另外一种生物的DNA链上去，将DNA重新组织一下，就可以按照人类的愿望，设计出新的遗传物质并创造出新的生物类型，这与过去培育生物繁殖后代的传统做法完全不同。 这种做法就像技术科学的工程设计，按照人类的需要把这种生物的这个“基因”与那种生物的那个“基因”重新“施工”，“组装”成新的基因组合，创造出新的生物。这种完全按照人的意愿，由重新组装基因到新生物产生的生物科学技术，就称为“基因工程”，或者说是“遗传工程”。 【基因工程的基本操作步骤】1.获取目的基因是实施基因工程的第一步。2.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。3.将目的基因导入受体细胞是实施基因工程的第三步。4.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。基因工程的前景科学界预言，21世纪是一个基因工程世纪。基因工程是在分子水平对生物遗传作人为干预，要认识它，我们先从生物工程谈起：生物工程又称生物技术，是一门应用现代生命科学原理和信息及化工等技术，利用活细胞或其产生的酶来对廉价原材料进行不同程度的加工，提供大量有用产品的综合性工程技术。

还是在于表达的稳定性。对于一段完整的DNA序列，通过转染的方式，基本可以很好的完成表达。但mRNA就存在以下问题。首先，合成mRNA很复杂，体外转录获得的RNA通常没有5‘帽3"尾等必要结构，再加上自身的二级结构等原因，往往造成翻译过程不通常或者失败，人工合成的RNA同样存在以上问题。另外，转入RNA会引起一系列不可预期的变化，远不及转入基因可控。最后，转入mRNA需求量大，mRNA的存在周期很短，基本只能有几个小时，而转基因的话基本上能持续几天，还有就是大量转入mRNA对细胞的毒性也很大，实验容易不顺利

考点： 基因工程的原理及技术 专题： 分析： 基因工程技术的基本步骤：（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成．（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等．（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样．将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法．（4）目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术．个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等． 基因工程的基本操作步骤主要包括四步：①目的基因的获取；②基因表达载体的构建；③将目的基因导入受体细胞；④目的基因的检测与表达．其中，基因表达载体的构建是基因工程的核心．故选：B． 点评： 本题知识点简单，考查基因工程的相关知识，只要考生识记基因工程的操作步骤，明确基因表达载体的构建是其核心步骤即可正确答题，属于考纲识记层次的考查．

你的意思是外源基因在被导入个体的后代的表达对吧？现在一般是将外源基因导入动物胚胎中。导入体细胞（你的意思是不可能分化为生殖细胞的体细胞吧？）的话，不能在后代中表达。即使是被导入个体的表达也很复杂，要考虑DNA的构型、进入宿主细胞的方式、DNA的浓度等的影响。植物细胞理论上是可以的，但是具体操作不知道。一个建议：这种专业性的东西还是自己找几篇论文综述来看看比较好，在百度问不具有权威性，对你不是很好。

　　基因工程是生物选修三课本的内容，也是高中生要掌握的重要知识点。下面我为大家整理高中生物选修三基因工程知识点，希望对大家有所帮助! 　　高中生物选修三基因工程知识点 　　一、基因工程的概念 　　基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，通过体外DNA重组和转基因技术，赋予生物以新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的，又叫做DNA重组技术。 　　二、基因工程的原理及技术原理：基因重组技术 　　基因工程的基本工具 　　1.“分子手术刀”——限制性核酸内切酶(限制酶) 　　(1)来源：主要是从原核生物中分离纯化出来的。 　　(2)功能：能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开，因此具有专一性。 　　(3)结果：经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式：黏性末端和平末端. 　　2.“分子缝合针”——DNA连接酶 　　(1)两种DNA连接酶(Eu2022coliDNA连接酶和T4DNA连接酶)的比较： 　　①.相同点：都缝合磷酸二酯键。 　　②.区别：Eu2022coliDNA连接酶来源于T4噬菌体，只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的磷酸二酯键连接起来;而T4DNA连接酶能缝合两种末端，但连接平末端的之间的效率较低。 　　(2)与DNA聚合酶作用的异同:DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端，形成磷酸二酯键。DNA连接酶是连接两个DNA片段的末端，形成磷酸二酯键。 　　3.“分子运输车”——载体 　　(1)载体具备的条件： 　　①能在受体细胞中复制并稳定保存。 　　②具有一至多个限制酶切点，供外源DNA片段插入。 　　③具有标记基因，供重组DNA的鉴定和选择。 　　(2)最常用的载体是质粒： 　　它是一种裸露的、结构简单的、独立于细菌染色体之外，并具有自我复制能力的双链环状DNA分子。 　　(3) 其它 载体：噬菌体的衍生物、动植物病毒 　　基因工程的基本操作程序 　　第一步：目的基因的获取 　　1.目的基因是指：编码蛋白质的结构基因。 　　2.原核基因采取直接分离获得，真核基因是人工合成。人工合成目的基因的常用 方法 有反转录法和化学合成法。 　　3.PCR技术扩增目的基因 　　(1)原理：DNA双链复制 　　(2)过程：①加热至90～95℃DNA解链; 　　②冷却到55～60℃，引物结合到互补DNA链; 　　③加热至70～75℃，热稳定DNA聚合酶从引物起始互补链的合成 　　第二步：基因表达载体的构建 　　1.目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传至下一代，使目的基因能够表达和发挥作用。 　　2.组成：目的基因+启动子+终止子+标记基因 　　(1)启动子：是一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的首端，是RNA聚合酶识别和结合的部位，能驱动基因转录出mRNA，最终获得所需的蛋白质。 　　(2)终止子：也是一段有特殊结构的DNA片段 ，位于基因的尾端。 　　(3)标记基因的作用：是为了鉴定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。常用的标记基因是抗生素基因。 　　第三步：将目的基因导入受体细胞 　　1.转化的概念：是目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。 　　2.常用的转化方法：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，其次还有 基因枪法和 花粉管通道法等。 　　3.将目的基因导入动物细胞：最常用的方法是 显微注射技术。此方法的受体细胞多是受精卵。将目的基因导入微生物细胞： 　　4.重组细胞导入受体细胞后，筛选含有基因表达载体受体细胞的依据是 　　标记基因是否表达. 　　第四步：目的基因的检测和表达 　　1.首先要检测转基因生物的染色体DNA上是否插入了目的基因，方法是采用 DNA分子杂交技术. 　　2.其次还要检测目的基因是否转录出了mRNA，方法是采用 用标记的目的基因作探针与mRNA 　　杂交。 　　3.最后检测目的基因是否翻译成蛋白质，方法是从转基因生物中提取 　　蛋白质，用相应的抗体进行抗原-抗体杂交。 　　4.有时还需进行个体生物学水平的鉴定。如 转基因抗虫植物是否出现抗虫性状。 　　基因工程的应用: 　　1.植物基因工程：抗虫、抗病、抗逆转基因植物，利用转基因改良植物的品质。 　　2.动物基因工程：提高动物生长速度、改善畜产品品质、用转基因动物生产药物。 　　3.基因治疗：把正常的外源基因导入病人体内，使该基因表达产物发挥作用。 　　蛋白质工程的概念： 　　蛋白质工程： 　　是指以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需求。(基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质) 　　(1)蛋白质工程崛起的缘由：基因工程只能生产自然界已存在的蛋白质 　　(2)蛋白质工程的基本原理：它可以根据人的需求来设计蛋白质的结构，又称为第二代的基因工程。 　　(3)基本途径：从预期的蛋白质功能出发，设计预期的蛋白质结构，推测应有的氨基酸序列，找到相对应的脱氧核苷酸序列(基因)以上是蛋白质工程特有的途径;以下按照基因工程的一般步骤进行。(注意：目的基因只能用人工合成的方法) 　　(4)设计中的困难：如何推测非编码区以及内含子的脱氧核苷酸序列 　　高中生物选修三知识要点 　　1.基因工程的诞生 　　(1)基因工程：按照人们的意愿，进行严格的设计，并通过体外 DNA 重组和转基因等技术，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。 　　(2)基因工程诞生的理论基础是在生物化学、分子生物学和微生物学科的基础上发展起来，技术支持有基因转移载体的发现、工具酶的发现，DNA 合成和测序仪技术的发明等。 　　2.基因工程的原理及技术 　　基因工程操作中用到了限制酶、DNA 连接酶、运载体 　　3. 基因工程的应用 　　(1)在农业生产上：主要用于提高农作物的抗逆能力(如：抗除草剂、抗虫、抗病、抗干旱和抗盐碱等)，以及改良农作物的品质和利用植物生产药物等方面。 　　(2)基因治疗不是对患病基因的修复，基因检测所用的 DNA 分子只有处理为单链才能与被检测的样品，按碱基 配对 原则进行杂交。 　　4. 蛋白质工程 　　蛋白质工程的本质是通过基因改造或基因合成，对先有蛋白质进行改造或制造新的蛋白质，所以被形象地称为第二代基因工程;基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质 　　高中生物选修三知识点 　　1. 植物的组织培养 　　(1)细胞工程：指应用细胞生物学和分子生物学的原理和方法，通过细胞水平或者细胞器水平上的操作，按照人们的意愿来改变细胞内的遗传物质或获取细胞产品的一门综合科学技术。在细胞器水平上改变细胞的遗传物质，属于细胞工程。 　　(2)细胞全能性：具有某种生物全部遗传信息的任何一个细胞，都具有发育成完整生物体的潜能。 　　考点细化： 　　① 都具有该生物全部遗传信息，因此从理论上讲，生物体的每一个活细胞都应该具有全能性。 　　② 细胞在生物体内没有表现出全能性的原因是基因选择性表达。 　　③ 植物细胞的全能性得以实现的条件是离体，合适的营养和激素，无菌操作。 　　④ 在生物的所有的细胞中，受精卵细胞的全能性最高。 　　(3)植物组织培养：在无菌和人工控制的条件下，将离体的植物器官、组织、细胞，培养在人工配置的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其产生愈伤组织、丛芽，最终形成完整的植株。 　　考点细化： 　　① 已分化的细胞经过诱导后，失去其特有的结构和功能而转变成未分化细胞的过程叫脱分化。 　　② 再分化是愈伤组织继续进行培养，重新分化出根或芽等器官。 　　③ 愈伤组织细胞排列疏松而无规则，高度液泡化的呈不定型状态的薄壁细胞。 　　④ 植物组织培养时培养基的成分有矿质元素、蔗糖、维生素、植物激素、有机添加物，与动物细胞培养相比需要蔗糖、植物激素，不需要动物血清。 　　⑤ 在植物组织培养脱分化过程中，需要植物激素 　　⑥ 植物组织培养全过程中都需要无菌，愈伤组织之前不需要光照 　　(4)植物组织培养技术的用途：微型繁殖、作物脱毒、制造人工种子、单倍体育种、细胞产物的工厂化生产。 　　考点细化： 　　① 用植物体的茎尖、根尖来获得无病毒植物 　　②人工种子中人工胚乳相当于大豆种子的子叶，人工种子与正常种子相比发芽率高。 　　③ 转基因植物的培育需要植物组织培养 　　(5)将不同 种植 物的体细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新的植物体叫做植物体细胞杂交。 　　考点细化： 　　① 用纤维素酶、果胶酶去除细胞壁获得原生质体 　　② 物理方法：电刺激、振荡、离心;化学方法：聚乙二醇 　　③ 植物体细胞杂交完成的标志是新细胞壁的形成 　　④ 融合后的杂种细胞通过植物组织培养才能发育成完整的植物体 　　(6)植物体细胞杂交这一育种方法的最大优点是克服远缘杂交不亲和障碍 　　2.动物的细胞培养与体细胞克隆 　　(7)动物细胞工程常用的技术手段有动物细胞培养、动物细胞核移植、动物细胞融合、生产单克隆抗体、胚胎移植等 　　(8)动物细胞培养经过原代培养和传代培养 　　考点细化： 　　① 动物细胞培养液的成分有糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等 　　② 动物细胞培养基液体，植物细胞培养基固体，培养的动物细胞通常取自胚胎、幼龄动物的组织器官 　　② 动物细胞培养时的气体环境是95%的空气+5%二氧化碳的混合气体，CO2 起到调节 PH值作用 　　③ 使用胰蛋白酶处理使动物组织分散成单个细胞 　　④ 动物组织处理使细胞分散后的初次培养称为原代培养 　　⑤ 贴满瓶壁的细胞需要重新用胰蛋白酶等处理，然后分瓶继续培养，让细胞继续增殖。这样的培养过程通常被称为传代培养。 　　3.细胞融合与单克隆抗体 　　(9)动物细胞融合与植物原生质体融合的区别：操作步骤不同：植物原生质体融合需要先去除细胞壁，动物细胞无细胞壁;诱导方法不同：动物细胞融合可以用物理、化学和生物三种方法，植物原生质体融合只能用物理、化学方法;最终目的不同：植物原生质体融合最终是为了获得杂种植株，动物细胞融合最主要目的是获得单克隆抗体。 　　(10)单克隆抗体与血清抗体相比特异性强、灵敏度高并可大量制备 　　(11)熟悉单克隆抗体制备过程。 　　考点细化 　　① 生产杂交瘤细胞要用B 淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合 　　② 注射相应抗原后，从小鼠脾脏中提取出B 淋巴细胞 　　③ 杂交瘤细胞既能大量增殖，又能产生专一抗体。 　　④ 制备单克隆抗体过程中需要两次筛选

1.先用限制酶提取目的基因2.再用该限制酶切割运载体（一般是质粒，也有动植物病毒）3.用DNA连接酶连接目的基因和运载体（E.CLIDNA连接酶可以连接粘性末端，T4DNA连接酶可以连接粘性末端和平末端但连接平末端时效率很第）4.将运载体导入受体细胞5.目的基因检测与鉴定大体这样但是运载体有几点要注意~！~是运载体要1.能自我复制，防止重组DNA缺失2.有一个至多个切割位点，供目的基因插入。3.分子上有一个至多个遗传标记基因（供检验重组dna是否成功整合到受体细胞的DNA上）。4.必须保证该质粒对细胞无害OK我就记得这么多了呵呵我高二学了~！~！~！~(*^__^*)嘻嘻……

不是的.目的基因导入只是进入细胞内,而转化是指：目的基因进入受体细胞内,并且在受体细胞内维持稳定并表达的过程.

基因工程：DNA重组—遗传信息的组合，产生新的人们所希望的性状或遗传特性细胞工程：细胞培养—在体外模拟内环境培养立体组织或细胞，以获得人们所预期的代谢产物胚胎工程：胚胎移植—将胚胎移植到新的培养环境中，研究其组织发育这几种

胚胎移植应该属于细胞工程，也属于胚胎工程三者不是并列的。但涉及内容有交叉细胞工程是应用细胞生物学和分子生物学的理论和方法，按照人们的设计蓝图，进行在细胞水平上的遗传操作及进行大规模的细胞和组织培养。基因工程又称基因拼接技术和DNA重组技术，是以分子遗传学为理论基础，以分子生物学和微生物学的现代方法为手段，将不同来源的基因按预先设计的蓝图，在体外构建杂种DNA分子，然后导入活细胞，以改变生物原有的遗传特性、获得新品种、生产新产品。胚胎工程是指对动物早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术。包括体外受精、胚胎移植、胚胎分割移植、胚胎干细胞培养等技术。

基因工程：核心是表达载体的构建,着重于基因的重组,表达的蛋白自然界本来就存在.细胞工程：着重于细胞的体外培养,比如植物的组织培养.蛋白质工程：重新设计蛋白质的结构与功能,生成的蛋白质是自然界没有的.胚胎工程：胚胎工程是指对动物早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术,对象是胚胎.

基因工程：又称转基因技术,基因重组细胞工程：植物：植物组织培养技术、植物体细胞杂交技术.动物：动物细胞培养、动物细胞核移植、动物细胞融合、生产单克隆抗体.有单倍体育种和多倍体育种胚胎工程：体外受精、早期胚胎培养、胚胎分割、胚胎移植、胚胎干细胞培养等.

没有几种方法，这些技术在获得转基因高产奶牛时几乎都要用到。下面说操作步骤，第一步（主要是转基因技术）：从供体细胞中取得目的基因（也就是可以使奶牛高产的相关基因）。第二步：结合运载体。第三步：导入受体细胞（主要是受精卵）。第四步：检测和筛选（把成功进行转基因的细胞筛选出来备用）。第五步：利用胚胎工程技术对受精卵及早期胚胎进行体外培养。第六步：胚胎移植（为了一次获得多个个体可以利用胚胎分割技术。为了便于运输，可以利用胚胎冷冻技术）。至于细胞工程在动物中的应用，主要是制备单克隆抗体。

严格来讲，胚胎干细胞不具有发育全能性，但是个体由胚胎干细胞发育而来。经典的基因打靶技术以胚胎干细胞为受体细胞。发育的顺序是这样的：受精卵经过卵裂发育到囊胚，囊胚由外面的滋养层和内细胞团组成，滋养层发育为胎盘等器官，内细胞团发育成个体。内细胞团即由胚胎干细胞构成。胚胎干细胞可发育为除滋养层细胞外的一切细胞。所以我不知道高中大纲是否定义为全能性，具体可以问问你们老师。

用于基因工程的工具酶一,限制性内切酶(Endonucleosase)(一)限制性内切酶(Endonucleosase)的发现与分类1) 50年代初发现细菌能将外来DNA片段在某些专一位点上切断,从而保证其不为外来噬菌体所感染,而其自身的染色体DNA由于被一种特殊的酶所修饰而得以保护,这种现象叫做限制-修饰,它们由三个基因位点所控制:hsd R, hsd M, hsd S, 十年后,人们搞清了细菌的限制与修饰分子机理: hsd R---限制性内切酶 hsd M---限制性甲基化酶 hsd S---控制两个系统的表达 1968年Smith等人从流感嗜血杆菌株中分离出两个类内切酶,Hind II和Hind III,为基因工程技术的诞生奠定了基础. 截止到目前为止,已经分离出400余种II类酶,搞清识别位点的有300种,商品化的约有一百种,而实验室常用的有二十种 .2)限制性核酸内切酶可分为三大类: I类 能识别专一的核苷酸顺序,并在识别点附近切割双链,但切割序列没有专一性.II类 识别位点(回文序列)严格专一,并在识别位点内将双链切断 III类 识别位点严格专一(不是回文序列),但切点不专一,往往不在识别位点内部.因此在基因工程中具有实用价值的是II类限制性内切酶. (二)II类限制性内切酶的命名及特性 命名原则:取属名的第一个字母大写,取种名的前两个字母小写,构成基本名称.该种中发现的不同的酶按照顺序编号I, II, III等.如存在变种和品系,取变种或品系的一个字母.若酶存在于质粒上,则需大写字母表示非染色体遗传因子.如,HindIII从Haemophilus Influenzue d株中分离的第三个酶.EcoRI表示基因位于Escherichia coli中的抗药性R质粒上.(三)II类限制性内切酶的底物识别顺序及切割位点 绝大多数的II类限制性内切酶在底物DNA上的识别顺序长度为4,5,6碱基对,这些碱基对的顺序呈回文结构(Palindromic),而且切点就在其内部,如EcoRI 5"-GAATTC-3" .DNA被限制性内切酶切开之后,呈现两种断口:钝端(平端)如Pvu II, Alu I, EcoR V等粘端(粘性末端)如:EcoR I等图2-1 限制性内切酶产生的末端(四)识别位点在DNA分子中的频率对于特定的限制性酶在DNA分子中的识别位点数目是可以计算的,四碱基的酶平均大约每256个核苷酸(44)有一个识别位点,而六碱基的酶大约4096(46)个核苷酸有一个识别序列,计算是在假定核苷酸随机排列的情况下进行的.实践中这种方法不完全正确,如λ DNA长49kb,对于六碱基的酶应该有12个切割位点,实际上要少一些,如Bgl II只有6个,BamHI只有5个,而SalI只有2个.二,甲基化酶 在专一位点上甲基化,与限制性内切酶相对应.(一)大肠杆菌中的甲基化酶 dam甲基化酶: 可在5"GATC3"序列中的腺嘌呤N6位置上引入甲基,这样可使一些识别顺序中含有5"GATC3"的限制性内切酶不能切割来自大肠杆菌的DNA如Bcl I(TGATCA),但BamH I(GGATAA)则不会因为N6A的甲基化而失去活性,因为这两种酶对底物的特异性不同. dcm甲基化酶 此酶在序列5"CCAGG3"或5"CCTGG3"中的胞嘧啶C5上引入甲基,受其影响的限制性内切酶是EcoR II. (二) 甲基化酶在基因工程中用途许多II类限制性内切酶,都存在着相对的甲基化酶,它们可修饰限制酶识别顺序中的第三位腺嘌呤上,封闭酶切位点,从而使其免受切割.如:M.EcoRI催化s-腺苷-L-甲硫氨酸(SAM)的甲基转移到EcoRI识别顺序中的第三位腺嘌呤上,从而使DNA免受EcoRI的切割.三,T4-DNA连接酶(T4-DNA Ligase)来源于T4噬菌体感染的大肠杆菌,连接修复3"端羟基和5"端磷酸基因,脱水形成3"-5"磷酸二酯键连接双链DNA上的单链缺口(Nick),因此亦可连接限制内切酶所产生的粘性末端 连接RNA模板上的DNA链缺口连接平头双链DNA速度很慢,在高浓度的底物和酶的作用下方可进行,这属于分子之间的连接.图2-2 连接酶的作用方式四,核酸酶作用: 降解磷酸二酯键分为:外切酶 内切酶(一) Bal 31(来自于细菌Alteromonas espejiana) 单链特异的核酸内切酶活性,双链特异的内切酶活性.依赖于Ca2+用途:构建限制酶图谱产生末端缺失突变DNA超螺旋线性化(二)E. coli外切酶III只降解DNA分子的一条链,产生单链的DNA分子.(三)S1核酸酶(来源于米曲霉菌)特性:1. 降解单链DNA或RNA,降解DNA的速度大于降解的速度2. 降解发生的方式为内切和外切3. 酶切活性需4.0-4.5pH环境,Zn2+激活4. 酶量过大时会降解双链核酸,因为双链降解活性比单链低75000倍(四) DNase I: 来自于牛胰腺, 既可以降解单链也可以降解双链,没有特异性,产生单核苷酸或短链五,聚合酶(一)DNA聚合酶I5"-3"聚合酶活性3"-5"外切酶活性5"-3"外切酶活性核酸内切酶活性可以被枯草杆菌蛋白酶水解成:Klenow片段和N端具5"-3"外切酶活性的分子.图2-3 DNA聚合酶I(二) Klenow酶该酶无5"-3"外切活性,保留了5"-3"聚合活性及3"-5"外切活性,基因工程中利用该酶:修复限制性内切酶造成的5"突出的粘性末端标记DNA探针催化cDNA第二条链的合成末端终止法测序图2-4 Klenow 酶的作用方式(三) T4 DNA聚合酶与Klenow酶相似,外切酶活性更高.体外诱变反应中效率很高.(四)T7 DNA聚合酶测序酶(五) Taq DNA聚合酶耐高温,主要用于PCR反应.(六) 逆转录酶:将mRNA转录成cDNAAMV逆转录酶(鸟类成髓细胞性白血病病毒)DNA聚合酶活性RNase H活性DNA内切酶活性核酸结合活性M-MLV逆转录酶(Moloney鼠白血病病毒)两种逆转录酶的区别肽链的组成禽酶2条肽链,具聚合酶和很强的RNase H活性鼠酶1条,较弱的RNase H活性反应的最适温度禽酶42°C,二级结构丰富RNA,禽酶效率高反应的最适pH值禽酶pH 8.3鼠酶pH 7.6六,DNA修饰酶有大量的修饰酶,主要的有以下几种:1) 碱性磷酸酯酶(来自于大肠杆菌或小牛肠道)可以去掉DNA分子的5"端的磷酸基团.2) polynucleotide kinase: 来自于T4侵染的大肠杆菌,在5"端增加磷酸基团.3) 末端脱氧核苷酸转移酶(terminal deoxynucleotidyl tansferase) 来自于小牛胸腺组织,在DNA分子的3"端增加一个或多个脱氧核苷酸.4) Topoisomerase改变共价闭合双链DNA分子的结构第二节 DNA的切割反应一,缓冲系统的组成II类酶的酶活条件:Tris-HCl PH7.5, 25-50mM;10mM MgCl2 ;NaCl 0-150mM; DTT 1mM 根据不同酶对盐离子要求不同,可将缓冲液分为以下三种情况:高盐:100-150mM 中盐:50-100mM低盐:0-50mM 二,酶切操作DNA量的确定,加入酶量的确定,发应体积的确定(20μl),反应时间的确定,1-1.5hr,一般为37℃,但也有例外,如Taq I在65°C时活性最高.单位限制性内切酶定义为:在最佳缓冲系统和20μl体积中反应1小时,完全水解1μgDNA所需的酶量.三,酶切结果分析(一) 酶切片段的检测1) 通过凝胶电泳分离,根据分子量分离.根据凝胶的浓度可以分离不同分子量的片段,聚丙烯酰胺凝胶电泳可以分离1-300bp的分子.2) DNA分子的检测 a. 染色EB,DNA分子小于25ng,很难检测到b. 放射性自显影, 可以监测少到2ng DNA分子.(二)估计DNA分子的大小根据DNA分子的迁移率,可以用公式计算出分子量D=a-b(logM)D是移动的距离,M是分子量,a, b是恒量但随着电泳条件的改变而改变.也可以根据已知大小的片段进行比较,误差约在5%左右.四,多酶联合酶解对于对浓度要求相同的酶,原则上可以同时酶解;对于对浓度要求不同的酶,可以:1. 低盐浓度的酶先切,后补加NaCL2. 一种酶切后,换缓冲液,加5mM NaAc 0.1体积,2体积乙醇,冰浴5min,4℃离心10min,干燥五,定位酶切位点建立酶切图谱需要一系列的酶.首先确定每一种酶切后产生的分子量和片段的数目;然后进行双酶切;比较酶切和双酶切的结果,绘制酶切图谱;含糊的位点可以通过部分酶切解决,可以短时间的酶切或者在4°C条件下进行.六, 限制性内切酶的star活性在PH不合适,或甘油浓度过高≥10%时,限制性内切酶的切割位点会出现非专一性,因此应确保酶的体积为总体积的十分之一以下.第三节 DNA片段的连接重组DNA分子构建的最后一步是连接,通过连接酶完成.相对而言,钝端的连接效率较低,因此一般提高DNA浓度的方法增加接触的机会.而粘性末端的连接效率较高,因为两个粘性末端可以通过氢键碱基互补配对.这种暂时的,碱基配对结构可以提高连接的效率.在分子克隆的连接方式主要有以下几种:一,连接方式(一)相同粘性末端的连接来源:相同的酶同尾酶问题:极性有两种可能 同尾酶连接后,不能用任何一种酶酶切.称为"焊死". (二)平头末端的连接粘性末端--分子内部连接,平头末端--分子间的连接.提高连接效率的方法: 加大酶用量(10倍) 加大平头末端底物的浓度加入10%PEG(8000),促进分子间的有效作用 加入单价阳离子, 150-200mM NaCl提高反应温度平头连接同样存在两种极性 (三)不同粘性末端的连接突出5"末端Klenow补平,或S1核酸酶切平,然后平头连接突出3"末端T4-DNApol切平,然后平头连接突出末端不同 Klenow补平,或S1核酸酶切平 连接后,可能恢复限制性位点,甚至还可能产生新的位点.XbaI与HindIII( XbaI恢复), XbaI与EcoRI(均保留),BamHI与Bgl II(产生ClaI位点)(四)人工粘性末端的连接5"突出的末端 外源片段先用Klenow补平;然后用TdT补加polyC;载体片段也用Klenow补平,加polyG,退火不经连接即可转化.目的是:不使酶切位点遭受破坏. 3"突出的末端 外源片段先用TdT加polyG;载体片段加polyC;然后退火;再用Klenow补齐;连接 平头末端 可直接用TdT补加末端,但以加polyA/T为佳.这样稍微加热,AT区就会出现单链区域,然后用S1核酸酶水解即可回收片段 (五)粘端与平端的连接linker : 人工合成的,含有限制性内切酶识别序列的,短的双链DNA片段.– 连接的效率较高– 酶切时可能破坏DNA分子的完整.adaptor:人工合成的,具有粘性末端寡聚核苷酸.图 2-5 linker的连接方式(六)粘性末端的更换在DNA片段上某一酶切口处换成另一种酶切口– BamHI酶切片段用Klenow补平,或用S1酶切平;连接一段linker或Adaptor,使之产生EcoRI粘性末端.这样BamHI切口就换成了EcoRI切口 .– 由AluI更换EcoRI:AluI切开,T4-DNApol切平,另一段DNA EcoRI切开,Klenow补平,连接,原来含有AluI的片段变成含有EcoRI 二,重组率重组率:连接反应结束后,含有外源DNA片段的重组分子数与加入的载体分子数之比.较为理想的重组率为25-75% 提高重组率的方法: 连接反应条件 外源片段:载体=2:1-10:1(分子数),增加碰撞机会,减少自身环化. 载体除磷 (磷酸酯酶5"除磷).TdT在3"端增加人工粘性末端,防止载体自我环化 .

基因工程工具酶主要包括限制酶、聚合酶、连接酶、修饰酶和核酸酶五大类，具体解释如下：1、DNA限制性内切酶生物体内能识别并切割特异的双链DNA序列的一种内切核酸酶。它是可以将外来的DNA切断的酶，即能够限制异源DNA的侵入并使之失去活力，但对自己的DNA却无损害作用，这样可以保护细胞原有的遗传信息；2、连接酶它是一种封闭DNA链上缺口酶，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；3、聚合酶系专司生物催化合成脱氧核糖核酸和核糖核酸的一类酶的统称；4、核酸酶核酸酶有DNase、RNase、核酸酶S1等，可水解相应的DNA和RNA，核酸酶S1可降解单链DNA和RNA，用量增大也可降解双链核酸，它可用于切去ds-cDNA合成中产生的发夹环；5、修饰酶体内有些酶可在其他酶的作用下，将酶的结构进行共价修饰，使该酶活性发生改变，这种调节称为共价修饰调节。扩展资料：工具酶的相关应用——多重放大技术：为了获得更高的检测灵敏度，将多种信号放大技术结合起来使用是一种有效途径。基于切刻内切酶与DNA聚合酶组合作用的等温循环链置换放大技术，是近年来被广泛使用的一种工具酶组合信号放大技术。该技术的基本原理是：通过碱基的互补配对杂交形成切刻内切酶的识别位点后，切刻内切酶在该位点对其中的一条核酸链进行切刻作用产生3′端为羟基的切口。聚合酶识别该切口的3′端，以未切割的序列为模板，沿着3′到5′的方向复制聚合置换被切割链的另一段序列，最后形成一条完整的双链结构。形成的双链DNA再次被切刻内切酶识别剪切，启动聚合酶反应。参考资料来源：百度百科-工具酶

基因工程中标记基因必不可少，基因工程的核心步骤，构建基因表达载体，中用标记基因检测重组质粒是否已经导入受体细胞中，从而区分己导入细胞和未导入细胞。(标记基因通常是抗生素基因。)标记基因的功能是鉴定目的基因是否导入受体细胞 没有鉴定是否成功导入质粒的 鉴定目的基因是否导入受体细胞有四个层次 1 直接鉴定受体细胞中是否有目的基因 用DNA分子杂交 2 鉴定目的基因是否转录 分子杂交（mRNA） 3 目的基因是否表达 抗原-抗体 （蛋白质） 4 看受体细胞发育成的个体是否表现出相关性状目的基因的检测和鉴定是在确定目的基因已经导入受体细胞后，而不知道基因是否可以稳定维持和表达其遗传特性而进行的操作。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。（也就是说是，鉴别和筛选含有目的基因的细胞）”。所以基因工程的第四步“目的基因的检测和鉴定”没有用到标记基因。标记基因的作用不是目的基因的检测和鉴定，而是鉴别和筛选含有目的基因的细胞。

基因组文库中获得的人的胰岛素基因含有内含子，细菌没有人细胞所具有的编辑功能（删除内含子），所以不能表达。

3.通过构建原核表达载体，将该蛋白的基因转入细菌中，利用细菌的翻译系统，表达该蛋白。4.具体步骤目的片段的获得 根据已知序列设计带酶切位点的基因引物，扩增得到该基因序列。连接 将目的片段和原核表达载体分别酶切处理，回收酶切片段。通过连接酶连接。转化 讲构建好的表达载体转化细菌，涂布在特定抗性的平板上。阳性克隆的筛选、鉴定 挑取阳性克隆，通过菌落PCR鉴定是否为阳性。目的蛋白的表达 将经过验证的阳性克隆扩大培养，即成功在细菌内表达了人体蛋白。望采纳

你好我能回答你的问题、基因工程中的重组质粒如果导入到植物细胞内，首先是重组质粒，还是植物细胞。所以有DNA存在的地方就是导入的地方,DNA存在于细胞核，线粒体，叶绿体、、、但是重组质粒的导入要使细胞表达，所以重组质粒导入到细胞核中了。对于这个问题书上有明确的解释，你可以查阅课本。希望我的回答能让你满意！希望你能采纳！谢谢！

1，目的基因的获取：通过各种手段（基因文库，化学合成，PCR技术等）获取胰岛素基因2，基因表达载体的构建：一般采用质粒，用同一种限制酶切割质粒和切取目的基因（胰岛素基因）使产生相同的粘性末端，将切取的胰岛素基因片段插到质粒的切口处，再用DNA连接酶使质粒和胰岛素基因结合成重组质粒3，将重组质粒导入受体细胞（如大肠杆菌，用感受态细胞法即Ca+处理）4，检测与鉴定

是质粒在细菌中复制扩增所必需的元件.

限制酶I的识别序列和切点是-G↓GATCC-，限制酶II的识别序列和切点是-↓GATC-，可知限制酶II能够识别和切割限制酶I切割后的黏性末端．据题图可知，目的基因两端分别是限制酶I的识别序列和切点是-G↓GATCC-和限制酶II的识别序列和切点是-↓GATC-，只有用限制酶II才能将目的基因切割下来．质粒有GeneI和GeneⅡ表示两种标记基因，分别有限制酶II的识别序列和限制酶I的识别序列；如果用限制酶II切割，则GeneI 和GeneⅡ都被破坏，造成重组质粒无标记基因；用限制酶I切割，则破坏GeneⅡ，保留GeneI，其黏性末端和切割目的基因所在DNA的黏性末端相同，可以连接形成重组DNA．故选：D．

将人的胰岛素基因送到大肠杆菌细胞中，使得大肠杆菌自身可以合成胰岛素。科学家们把人的胰岛素基因送到大肠杆菌的细胞里，让胰岛素基因和大肠杆菌的遗传物质相结合。人的胰岛素基因在大肠杆菌的细胞里指挥着大肠杆菌生产出了人的胰岛素。随着大肠杆菌的繁殖，胰岛素基因也一代代的传了下去，后代的大肠杆菌也能生产胰岛素。这种带上了人工给予的新的遗传性状的细菌，被称为基因工程菌。带有人的胰岛素基因的基因工程菌放到大型的发酵罐里，给它提供合适的条件和营养物质，进行人工培养，可以大量繁殖，生产出大量的人胰岛素。大肠杆菌就成为生产胰岛素的“活工厂”。1981年人胰岛素基因产品已投入市场，解决了胰岛素药源不足的问题。扩展资料进行基因工程的方法流程为：1、提取目的基因获取目的基因是实施基因工程的第一步。如植物的抗病（抗病毒 抗细菌）基因，种子的贮藏蛋白的基因，以及人的胰岛素基因干扰素基因等，都是目的基因。直接分离基因最常用的方法是“鸟枪法”，又叫“散弹射击法”。鸟枪法的具体做法：用限制酶将供体细胞中的DNA切成许多片段，将这些片段分别载入运载体，然后通过运载体分别转入不同的受体细胞，让供体细胞提供的DNA的所有片段分别在各个受体细胞中大量复制，从中找出含有目的基因的细胞，再用一定的方法把带有目的基因的DNA片段分离出来。2、目的基因与运载体结合基因表达载体的构建（即目的基因与运载体结合）是实施基因工程的第二步，也是基因工程的核心。将目的基因与运载体结合的过程，实际上是不同来源的DNA重新组合的过程。如果以质粒作为运载体，首先要用一定的限制酶切割质粒，使质粒出现一个缺口，露出黏性末端。然后用同一种限制酶切断目的基因，使其产生相同的黏性末端。将切下的目的基因的片段插入质粒的切口处，首先碱基互补配对结合，两个黏性末端吻合在一起，碱基之间形成氢键，再加入适量DNA连接酶，催化两条DNA链之间形成磷酸二酯键，从而将相邻的脱氧核糖核酸连接起来，形成一个重组DNA分子。如人的胰岛素基因就是通过这种方法与大肠杆菌中的质粒DNA分子结合，形成重组DNA分子（也叫重组质粒）。3、将目的基因导入受体细胞将目的基因导入受体细胞是实施基因工程的第三步。目的基因的片段与运载体在生物体外连接形成重组DNA分子后，下一步是将重组DNA分子引入受体细胞中进行扩增。基因工程中常用的受体细胞有大肠杆菌，枯草杆菌，土壤农杆菌，酵母菌和动植物细胞等。4、目的基因的检测和表达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。以上步骤完成后，在全部的受体细胞中，真正能够摄入重组DNA分子的受体细胞是很少的。因此，必须通过一定的手段对受体细胞中是否导入了目的基因进行检测。重组DNA分子进入受体细胞后，受体细胞必须表现出特定的性状，才能说明目的基因完成了表达过程。参考资料来源：百度百科-基因工程菌

为什么不可以？你的疑问在哪里？基因和质粒其实都是DNA，相同的化学本质，只是序列不同所以叫法不同而已。不同DNA可以通过其他人所说方法连接成一条更长的DNA分子，所以目的基因和质粒自然也可以重组成一条更长的DNA。质粒是环状的，所以要先切开，再将线性的目的基因连上去，再重新连接成一个环状的分子，即更大的质粒。质粒的特点是可以在细菌里面自我复制，方便后续的对目的基因的操作。

是质粒在细菌中复制扩增所必需的元件。

目的基因应为所需的基因完整片段，而基因探针可以是该目的基因中的一个小片段

基因工程检测MRNA时所用的探针也是目的基因单链制成的,若目的基因转录成功,则转录的mRNA能够与该探针完全杂交（即碱基互补配对）,当然可以叫做DNA分子探针（或基因探针）

基因工程，是利用dna重组技术，将目的基因与载体dna在体外进行重组，然后把这种重组dna分子引入受体细胞，并使之增殖和表达的技术。如果将一种生物的dna中的某个遗传密码片断连接到另外一种生物的dna链上去，将dna重新组织一下，就可以按照人类的愿望，设计出新的遗传物质并创造出新的生物类型。基因工程一般包括四个步骤，也即技术路线：一是取得符合人们要求的dna片段，这种dna片段被称为“目的基因”；二是构建基因的表达载体；三是将目的基因导入受体细胞；四是目的基因的检测与鉴定。

基因工程是按照人的意愿，运用人工方法，对生物的基因组成进行“移花接木”式改造的重组技术。1982年，美国科学家把从大鼠细胞中分离出来的大鼠生长激素基因，通过显微注射的方法注入小鼠的受精卵内，结果小鼠生出几只带有大鼠生长激素基因的小鼠，这些小鼠的生长速度非常快，其个体是同窝其他小鼠的1.8倍，成为“巨型小鼠”。巨型小鼠本身没有什么经济价值，但是证明了外源基因可以直接导入动植物体或它们的受精卵内，并能在细胞中发挥作用。这种技术称为转基因技术，被导入外源基因的动植物称为转基因动植物。转基因动植物的研究进展迅速。有一种苏云金杆菌能产生杀虫毒素，科学家将控制这一毒素合成的基因成功地转入烟草中，实验证明这种转基因烟草有良好的抗虫作用。（苏教版八年级生物第二十一章第一节）

1、植物细胞工程技术：植物组织培养和植物体细胞杂交 2、动物细胞工程技术：动物细胞培养、动物细胞融合、单克隆抗体的制备、核移植和胚胎移植等。 3、遗传工程技术：基因拼接技术（基因工程）

基因工程最突出的优点是打破了常规育种难以突破的物种之问的界限，可以使原核生物与真核生物之间、动物与植物之间，甚至人与其他生物之间的遗传信息进行重组和转移。人的基因可以转移到大肠杆菌中表达，细菌的基因可以转移到植物中表达。

1、农牧业、食品工业运用基因工程技术，不但可以培养优质、高产、抗性好的农作物及畜、禽新品种，还可以培养出具有特殊用途的动、植物。2、基因作为机体内的遗传单位，不仅可以决定我们的相貌、高矮，而且它的异常会不可避免地导致各种疾病的出现。某些缺陷基因可能会遗传给后代，有些则不能。基因治疗的提出最初是针对单基因缺陷的遗传疾病，目的在于有一个正常的基因来代替缺陷基因或者来补救缺陷基因的致病因素。用基因治病是把功能基因导入病人体内使之表达，并因表达产物——蛋白质发挥了功能使疾病得以治疗。基因治疗的结果就像给基因做了一次手术，治病治根，所以有人又把它形容为“分子外科”。3、医药卫生：许多药品的生产是从生物组织中提取的。受材料来源限制产量有限，其价格往往十分昂贵。微生物生长迅速，容易控制，适于大规模工业化生产。若将生物合成相应药物成分的基因导入微生物细胞内，让它们产生相应的药物，不但能解决产量问题，还能大大降低生产成本。扩展资料：基因工程危害：基因工程细菌影响土壤生物，导致植物死亡。一些土壤生态系统中的基因工程细菌在某些条件下可长期存活，时间之长足以刺激土壤生物产生变化，影响植物生长和营养循环进程。可能引发基因污染转基因植物是人为地用基因工程技术将某种目标基因转入而获得的。如果这些外源基因由于“基因漂流”而非人为地转入其他有机体，就造成了自然界基因库的混杂或污染。植物和微生物可以使基因污染成为一种难以控制的蔓延性持续性灾难。参考资料来源：百度百科——基因工程

选择育种 优点：简便快速 缺点：有局限性、不能创造新的基因型 原理：基因重组 方法：优中选优 杂交育种 优点：集优 缺点：耗时长、无法产生新的基因 原理：基因重组 方法：杂交、自交、测交 诱变育种 优点：提高突变频率 缺点：盲目性 原理：基因突变 方法：诱变 单倍体育种 优点：短时间内获得纯合体 缺点：高度不育、技术含量高 原理：染色体数目变异 方法：花药离体培养 多倍体育种 优点：器官大、营养丰富 缺点：发育延迟、结实率低 原理：染色体数目变异 方法：秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 基因工程育种 优点：克服远缘杂交不亲和障碍、定向改变生物性状 缺点：可能会引起生态危机、技术难度大 原理：基因重组 方法：将目的基因转入受体细胞 你肯定跟我一个学校的、、还是高二

1、开发针对神经系统、肿瘤、心血管系统、艾滋病及免疫缺陷等重大疾病的多肽、蛋白质和核酸等新生物技术产品；2、选择一批市场前景好的生物技术产品及疫苗、诊断用单克隆抗体，开发重点是乙肝基因疫苗与单克隆抗体诊断试剂等；3、开发靶向药物主要是开发抗肿瘤药物。目前治疗肿瘤药物确实存在一个所谓"敌我不分"的问题。在杀死癌细胞的同时，也杀死正常细胞。导向治疗就是针对这个问题提出来。所谓导向治疗就是利用抗体寻找靶标，如导弹的导航器，把药物准确引入病灶，而不伤及其他组织和细胞；4、人源化的单克隆抗体的研究开发。抗体可以对抗各种病原体，亦可作为导向器，但目前的单克隆抗体，多为鼠源抗体，其本身也被异种生物体视为抗原，当被注入人体后会诱导产生抗体（抗抗体）或激发免疫反应。目前国外已研究噬菌体抗体技术，嵌合抗体技术，基因工程抗体技术以解决人源化抗体问题；5、血液替代品的研究与开发仍然占重要地位。血液制品是采用大批混合的人体血浆制成的，由于人血难免被各种病原体所污染，如艾滋病病毒及乙肝病毒等，通过输血而使接受输血的人感染艾滋病或乙型肝炎的案例时有发生，因此利用基因工程开发血液替代品引人注目。

基因工程也就是DNA重组技术。它是指在体外通过人工“剪切”和“拼接”等方法，对各种生物DNA分子进行改造和重新组合，然后导入微生物或真核细胞内进行无性繁殖，使重组基因在受体细胞内表达，产生出人类需要的基因产物，或者改造、创造新的生物类型。基因工程又称遗传工程。但是广义的遗传工程涵义比较广泛，任何采用物理、化学方法改变生物性状的手段，都可以称为遗传工程。基因工程则专指对基因进行直接的人工处理，从而研究并控制生物特性表达的途径和手段。所以，基因工程是指狭义的遗传工程。基因工程问世至今不过二十几年时间。国内外的许多实验室争相应用DNA重组技术进行了大量的研究工作，已经取得了许多举世瞩目的成就。基因工程完全突破了经典的研究方法和研究内容，将遗传学扩展到了一个内容广泛的崭新领域。自然界创造新的生物物种一般需要几十万年乃至几百万年的漫长岁月，但在新的实验室里应用基因工程，可能在几天内就完成这一过程。自然界中从未有过的新型蛋白质也可能通过基因工程创造出来。随着基因工程学的诞生，人类已经开始从单纯地认识生物和利用生物的传统模式跳跃到了随心所欲地改造生物和创造新生物的时代。基因工程既是现实的生产力，更是巨大的潜在的生产力，势必成为下一代新产业的基础技术，成为世界各国特别是科学较发达国家的国民经济的重要支柱。在能源短缺、食品不足和环境污染这三大危机已经开始构成全球性问题的今天，基因工程及其伴随的细胞工程、酶工程和微生物发酵工程(统称生物技术)将是帮助人类克服这些难关的金钥匙。基因工程在人类生活和社会发展中将起到越来越重要的作用。基因工程的发展日新月异、方兴未艾！它目前的发展状况正类似于40年代原子能技术和50年代半导体技术刚刚兴起的情形，豪无疑问，这一领域的发展势必会引起基础理论研究、工农业生产、医疗保健事业等各个领域的一场深刻的技术革命。基因工程技术的前提条件是什么呢？答案就在于遗传密码的普遍性。进化程度差异很大的各种生物，不管是动物、植物、微生物还是人类本身，一切生物的遗传密码都是相同的。各个物种之间的区别仅在于它们所含的遗传物质——DNA分子的长度不同，即所载的信息量不同。这是人类之所以能进行不同物种间基因操作的基础。基因工程是有目的地在体外进行的一系列基因操作。一个完整的基因工程实验包括5个步骤：(1)获取目的基因；(2)获取基因载体；(3)重组DNA；(4)把重组DNA导入受体细胞进行扩增；(5)筛选与培育。

基因工程是70年代在分子生物学发展的基础上形成的新兴学科。基因工程就是在分子水平上，用人工方法提取（或合成）不同生物的遗传物质，在体外切割，再和载体拼接重组。然后把重组的DNA分子引入细胞或生物体内，使外源DNA在受体细胞中进行复制与表达。按人们的需要生产不同的产物或定向地创造生物的新形状，并使之稳定地遗传给下代。基因工程又名遗传工程（Genetic Engineering), DNA重组技术(Recombinant DNA Techniques), 分子克隆或基因的无性繁殖（Molecular Cloning).基因工程具有广泛的应用价值，能为工农业生产和医药卫生等开拓新图径，又能为高等生物的细胞分化，生长发育，肿瘤发生等基础研究提供有效的实验手段。

基因工程（geneticengineering）又称基因拼接技术和DNA重组技术，是以分子遗传学为理论基础，以分子生物学和微生物学的现代方法为手段，将不同来源的基因按预先设计的蓝图，在体外构建杂种DNA分子，然后导入活细胞，以改变生物原有的遗传特性、获得新品种、生产新产品。基因工程技术为基因的结构和功能的研究提供了有力的手段。扩展资料：基因工程中常用的受体细胞有大肠杆菌，枯草杆菌，土壤农杆菌，酵母菌和动植物细胞等。用人工方法使体外重组的DNA分子转移到受体细胞，主要是借鉴细菌或病毒侵染细胞的途径。例如，如果运载体是质粒，受体细胞是细菌，一般是将细菌用氯化钙处理，以增大细菌细胞壁的通透性，使含有目的基因的重组质粒进入受体细胞。目的基因导入受体细胞后，就可以随着受体细胞的繁殖而复制，由于细菌的繁殖速度非常快，在很短的时间内就能够获得大量的目的基因。

基因工程是生物工程的一个重要分支，它和细胞工程、酶工程、蛋白质工程和微生物工程共同组成了生物工程。所谓基因工程（geneticengineering)是在分子水平上对基因进行操作的复杂技术，是将外源基因通过体外重组后导入受体细胞内，使这个基因能在受体细胞内复制、转录、翻译表达的操作。它是用人为的方法将所需要的某一供体生物的遗传物质——DNA大分子提取出来，在离体条件下用适当的工具酶进行切割后，把它与作为载体的DNA分子连接起来，然后与载体一起导入某一更易生长、繁殖的受体细胞中，以让外源物质在其中“安家落户”，进行正常的复制和表达，从而获得新物种的一种崭新技术。