高中生物选修三专题一基因工程

高中生物选修三专题一基因工程的知识点总结来啦！基因工程是高中生物中比较复杂的一部分知识，下图从基因工程的诞生 、基因工程的原理及技术 两方面去进行详细的知识点概括，即使基础薄弱复习起来也会很快就明白的。制作不易，谢谢理解！

基因工程

• 工具
  • 限制酶
    • 黏性末端
    • 平末端
  • DNA连接酶
    • E·coliDNA连接酶
    • T4DNA连接酶
  • 运载体
    • 质粒
    • 动植物病毒
    • λ噬菌体衍生物
    • ①具有自我复制能力 ②拥有一至多个酶切位点 ③有特殊的标记基因供重组DNA的鉴定和选择 
• 基本操作程序
  • 目的基因的获取
    • 基因组文库
    • cDNA文库
      • mRNA→cDNA（逆转录酶）
    • PCR技术扩增
      • 原理：DNA双链复制
      • 前提：一段已知目的基因的核苷酸序列（引物）
      • 操作：变性-复性(Taq酶)-延伸
    • 化学方法直接人工合成
  • 目的基因表达载体的构建（核心）
    • 目的：使目的基因稳定存在遗传并能够表达和发挥作用。
    • 目的基因
    • 启动子：首端，RNA聚合酶识别和结合，驱动转录mRNA
    • 终止子：尾端，停止转录
    • 标记基因：鉴别受体细胞是否含有目的基因，从而将其筛选出来。
  • 将目的基因导入受体细胞
    • 转化：目的基因进入受体细胞内，并在其内维持稳定和表达的过程
    • 植物细胞
      • 农杆菌转化法（双子叶和裸子）
        • 目的基因插入到Ti质粒的T-DNA上，通过农杆菌转化作用，使其进入植物细胞并插入到植物细胞中染色体的DNA上。
      • 基因枪法（单子叶）
      • 花粉管通道法（我国独创）
    • 动物细胞
      • 动物受精卵：①个体大易操作 ②受精卵全能性高，易培养成完整个体
      • 显微注射技术
    • 微生物细胞（繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少）：钙离子处理法（感受态细胞）
  • 目的基因的检测与鉴定
    • 分子水平
      • 探针：放射性同位素作标记的目的基因的DNA片段。
      • DNA分子杂交技术（是否插入目的基因）：提取DNA
      • 分子杂交技术（是否转录）：提取mRNA
      • 抗原-抗体杂交[是否翻译（表达）]：提取蛋白质
    • 个体水平：抗虫或抗病的接种实验，以确定是否表达相应的抗性。
• 应用
  • 植物基因工程
    • 抗虫
    • 抗病
    • 抗逆转
    • 改良品质
  • 动物基因工程
    • 提高生长速度
    • 改善畜产品品质
    • 转基因动物生产药物 eg：乳腺蛋白基因启动子与药用蛋白基因→乳腺生物反应器／乳房生物反应器
      • 产量高，质量好，成本低，易提取
    • 器官移植的供体
  • 基因工程药物：“工程菌”
  • 基因治疗
    • 体外基因治疗
    • 体内基因治疗
    • 反义基因，自杀基因，正常基因
• 蛋白质工程
  • 预期蛋白质功能→设计结构→推测序列→找到基因
  • 基本原理：自然界中不存在的物质，对现有蛋白质进行改造／制造新蛋白质
  • 进展和前景：难度大，因其复杂的高级结构