导图社区 重组DNA技术简介之人类基因组
这是一篇关于重组DNA技术简介人类基因组的思维导图。人类基因组,又称人类基因体,是指人的基因组,由23对染色体组成,其中包括22对常染色体,1对性染色体。
这是一篇关于重组DNA技术简介人类基因组的思维导图。重组DNA技术一般指基因工程。基因工程(genetic engineering)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、生产新产品的遗传技术。
这是一篇关于22基因表达调控的思维导图。基因表达产物通常是蛋白质,但是非蛋白质编码基因如转移RNA(tRNA)或小核RNA(snRNA)基因的表达产物是功能性RNA。 所有已知的生命,无论是真核生物(包括多细胞生物)、原核生物(细菌和古细菌)或病毒,都利用基因表达来合成生命的大分子。
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重组DNA技术简介人类基因组
人类基因组
人类基因组及其研究
基因组学:研究基因组的结构、组成、功能的科学。
基因组:生物的正常单倍体细胞中包含的整套染色体。
人类基因组计划(
绘制人类基因遗传图谱又称连锁图谱
绘制物理图谱
绘制序列图谱
基因图谱
基因组研究成果
人类基因组各组分的基本特征
人类遗传性疾病
癌基因与恶性肿瘤
肿瘤
良性
恶性
癌
肉瘤
原癌基因和抑癌基因
原癌基因
是细胞内与细胞增殖相关的基因,是维持机体正常生命活动所必须的,在进化上高等保守。当原癌基因的结构或调控区发生变异,基因产物增多或活性增强时,使细胞过度增殖,从而形成肿瘤。
抑癌基因
正常细胞中存在基因,在被激活情况下它们具有抑制细胞增殖作用,但在一定情况下被抑制或丢失后可减弱甚至消除抑癌作用的基因。正常情况下它们对细胞的发育、生长和分化的调节起重要作用。
改变生活方式能降低癌症患病风险性
重组DNA技术简介
基因工程的相关技术
主要原理
用人工的方法,将不同来源的基因在体外“重新组合”,构建杂种DNA分子,然后导入活细胞并表达,以改变生物原有的遗传特性、创造新品种(系)或新的生物材料的技术。
DNA的变性与复性
分子探针寻找特定基因
Southern印迹与Northern印迹
原位杂交
PCR
变性
退火(复性)
延伸
基因工程主要的工具酶
内切酶:把DNA长链切割为短的片段
连接酶:将2段DNA片段拼接起来
聚合酶:催化合成形成核酸链
末端转移酶:片段末端加接多聚核苷酸
核酸酶:水解酶,非专一性
反向转录酶:逆转录酶
重组DNA的基本步骤
获得目的基因
限制性内切酶酶切产生待克隆的DNA片段
人工合成DNA
反转录酶酶促合成法
PCR反应扩增特定的基因片段
DNA分子的体外重组
粘性末端连接法
载体与外源基因都有相同限制酶的识别位点——产生相同的粘性末端
接头连接法
外源基因两端加接头后,再酶切——产生相同的粘性末端
衔接物连接法
外源基因先与衔接物的平末端连接,粘性末端与载体链接
均聚物加尾法
载体与外源基因都没有酶切位点,用末端转移酶产生相匹配的粘性末端
平末端连接法
载体与外源基因都是平末端,用T4DNA连接酶链接。缺点:效率低且不易切割
重组DNA分子导入宿主细胞和筛选鉴定:
重组DNA引入宿主细胞
外源基因导入原核细胞
感受态细胞
导入哺乳动物细胞
微量注射法、电穿孔法及逆转录病毒法。
重组体克隆的筛选鉴定
重组体表型特征的鉴定
(1) 抗生素平板法 (2) 插入失活法 (3) 插入表达法 (4) β-半乳糖苷酶显色反应法
重组DNA分子结构特征的鉴定
(1)菌落(或噬菌斑)原位杂交 (2) 内切酶图谱鉴定 (3) PCR 鉴定 (4) DNA序列测定
外源基因表达产物的鉴定
(1)表达产物免疫活性测定 (2)表达产物生物活性检查 (3)表达产物氨基酸序列测定
遗传工程的风险和伦理学问题
基因工程的应用及成果简介
疫苗、胰岛素及生物制品
动物基因工程与畜禽品种改良
在遗传病的基因诊断和治疗中的作用
基因克隆的质粒载体
载体定义
能插入核酸片段、携带外源核酸进入宿主细胞,并在其中进行独立和稳定的自我复制的核酸分子
载体分类
克隆载体
定义
在受体细胞中进行目的基因扩增的载体。
分类
质粒
噬菌体
病毒
性质
1、具备复制原点,可独立自主复制; 2、有可供选择的遗传标记(抗性基因、显色反应),以便于对阳性克隆的鉴别和筛选。 3、具有若干限制酶单一切割位点,且位于载体复制的非必需区,以便插入外源基因后不影响复制。 4、易导入宿主细胞,产生生物学效应。 5、具有生物安全性,胞内不发生重组和转移,胞外不能自由扩散。
表达载体
是适合在受体细胞中表达外源基因的载体。
穿梭载体
是在原核和真核中都可以复制和表达的载体。