高中生物-基因工程

高中生物选必3—生物技术与工程的第四章基因工程思维导图，5个小时制作，非常详细，希望能帮到你！

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
    • 载体
      • 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
    • 标记基因
      • 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