导图社区 高中生物-基因工程
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基因工程
工具
限制性内切核酸酶(内切酶)
DNA连接酶
E.coliDNA连接酶只能连接黏性末端
T4DNA连接酶可以连接黏性末端和平末端
载体
种类
质粒
在细菌拟合之外
动植物病毒、噬菌体
特点
复制起点
一种或多种限制酶识别位点
标记基因
基本操作
获取目的基因
活动:DNA的粗提取和鉴定
选取幼嫩植物材料、先冷冻再研磨
十二烷基硫酸钠:使蛋白质变性并与DNA分离
乙二胺四乙酸二钠(EDTA):抑制DNA酶活性
DNA在2mol/L的NaCl溶液中溶解度高且钠离子与DNA形成钠盐
95%的冷酒精能使DNA钠盐形成絮状沉淀物析出
DNA在沸水浴中遇二苯胺变蓝
三羟甲基氨基甲烷(Tris):PH缓冲液
方法
基因文库(序列未知)
基因组文库
cDNA文库
化学合成法(已知氨基酸/mRNA序列)
聚合酶链式反应(PCR)(已知DNA序列)
模板、原料(dNTP)、酶、引物
PCR流程
变性
90~95℃下氢键断裂
退火
50~60℃下引物结合
延伸
72℃下耐高温的TaqDNA聚合酶催化形成新链
鉴定:电泳技术
分离、纯化、鉴定核酸和蛋白质
构建重组DNA
克隆载体
只能大量扩增
表达载体
既能扩增又能表达
在原有质粒上加入细菌的启动子、终止子
将重组DNA导入受体细胞
细菌:感受态法
低温、氯化钙处理,最后进行短暂的热刺激
动物细胞:显微注射法
植物细胞:农杆菌转化法
将目的基因插入Ti质粒的T-DNA中
检测目的基因及其表达产物
影印法
PCR技术
根据目的基因设计PCR引物进行PCR,用电泳或DNA测序技术鉴定PCR产物
核酸分子杂交技术
检测DNA(Southern印迹)
检测mRNA(Northern印迹)
待检测的核酸单链固定在硝酸纤维素膜
抗原-抗体杂交技术
用被放射性或荧光标记的抗体
测定个体生物性状
应用
运用核酸分子杂交、PCR技术进行基因诊断
核酸分子和PCR技术检测缺陷基因
灵敏度极高的PCR技术诊断病原体
向患者体内导入正常基因进行基因治疗
隐性:加法
导入正常基因
显性:减法
RNA干扰(基因沉默)
基因敲除
导入基因用腺病毒或逆转录病毒
利用转基因生物生产基因工程药物
转基因植物用于生产药物蛋白
哺乳动物的乳腺作为生物反应器生产蛋白质类药物
转基因微生物用于合成蛋白质
转基因动物为研究疾病机理提供模型
敲除基因的方式研究
进行法医鉴定,保护受害者权益
培育具有优良性状的农牧业产品
用于保护生态环境
转基因工程菌
检测放射性或荧光标记
漂洗硝酸纤维素膜去除未结合的探针
加入带有放射性或荧光标记的核酸探针