基因工程生物导图

本图从基因工程的概念、主要内容和步骤、意义和特点、诞生、发展五大方面对基因工程第一章绪论部分进行知识梳理，收藏下图学习吧！

基因工程-绪论

• 1.1基因工程的概念
  • 基因工程（Gene engineering）/DNA重组（DNA recombination）/分子克隆（Molecular cloning）
  • 把目的核酸分子与载体核酸分子在体外连接形成重组体，使新的重组体导入受体细胞得到繁殖和表达。
  • 指异源重组DNA在受体细胞中的扩增和表达。
  • 基因工程的三要素
    • 技术：重组、扩增和表达
    • 材料：供体、受体和载体
  • 升华：重组DNA的设计（上游技术）及产业化与应用（下游技术）
• 1.2基因工程的主要内容和步骤
  • 1.目的基因的获取：从生物有机体中，获得带有目的基因的DNA片段。
  • 2.DNA重组：在体外将带有目的基因的外源DNA片段连接到载体分子上，形成重组DNA分子。
  • 3.重组DNA的转化与扩增：将重组DNA分子转入受体细胞，并使其一起增殖。
  • 4.筛选与鉴定：从大量细胞繁殖群体中，筛选获得了正确重组DNA分子的受体细胞克隆。
  • 5.表达：将分离到的目的基因克隆到表达载体上，导入受体细胞，使之在新的遗传背景下实现功能表达。
• 1.3基因工程技术的意义和特点
  • 意义
    • 能跨越天然物种屏障创造新生物类型，是创造新生命的天使。
    • 在很短的时间内得到纯净的重组DNA分子，大大推动了基础理论研究。
    • 给人类生产和生活带来了深刻影响，新世纪经济发展的引擎。
  • 特点
    • 高智力 高投入 高效益 高竞争 高风险 高势能
• 1.6展望
  • 虎克发现细胞→达尔文进化论→DNA双螺旋确立
  • 基因工程→HGP完成
  • 后基因时代
• 1.5基因工程的发展
  • 在医药领域中的应用
    • 制药业
      • 1977年第一个基因工程的应用成果SMT
    • 基因诊断
      • 镰刀形细胞贫血症的诊断
      • 新冠病毒的检测
    • 基因治疗
      • 治疗癌症
      • 治疗SCID
  • 动物基因工程进展
    • 1981年第一例转基因动物问世
  • 植物基因工程使种植业发生巨变
    • 1983年，第一例转基因植物-抗除草剂烟草在美国问世，标志着植物基因工程的诞生。
    • 1986年美国将烟草花叶病毒外壳蛋白基因转入烟草，标志植物基因工程培育品种成功。
    • 植物的抗逆性
    • 改善作物品质
    • 利用转基因植物作为生物反应器
    • 1996年转反义ACC合成酶基因番茄上市，标志着植物基因工程产品产业化趋势形成。
    • 转基因植物安全性争论
  • 在工业中的应用
    • 创造超级菌生产乙醇
  • 在环境保护中的应用
    • 用于环境监测。
    • 用于被污染环境的净化。
  • 基因组计划、后基因组研究与基因工程
• 1.4基因工程的诞生
  • 1972年美国首次实现DNA的体外重组。
  • 1973年首次成功实现基因克隆成功，创造新生命，标志着基因工程的诞生。
  • 诞生的基础
    • 理论上的三大发现
      • 40年代确定了遗传信息的携带者是DNA，明确了遗传的物质基础问题。
      • 50年代解释了DNA的双螺旋结构模型和半保留复制机理，解决了基因的自我复制和传递的问题。
      • 在50年代末和60年代相继提出了“中心法则”，操纵子学说，成功破译了遗传密码，从而阐明了遗传信息的流向和表达问题。
    • 技术上的三大发明
      • 利用限制内切酶和DNA连接酶切割和连接DNA片段。
      • 将质粒改造成载体，以携带DNA片段克隆。
      • 逆转录酶的使用打开真核生物基因工程的一条通路。