选必3第3章基因工程

高中生物部编版选择性必修三基因工程思维导图来啦！！！如基因工程的应用有农牧业方面、医药卫生领域、食品工业方面等。

第3章基因工程

• 重组DNA技术的基本工具
  • 重组DNA技术的基本工具
    • 限制性内切核酸酶——“分子手术刀”
      • 来源：主要是从原核生物中分离纯化出来的
      • 种类与命名
      • 作用部位：特定切点上的磷酸二酯键
      • 作用特点
        • 识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列
        • 在特定的位点切割DNA分子
      • 切割结构：产生黏性末端或平末端
    • DNA连接酶——“分子缝合针”
      • 作用：将两个DNA片段“缝合”起来，恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键
      • 种类和差别
    • 基因进入受体细胞的载体——“分子运输车”
      • 作用：将外源基因送入受体细胞，在受体细胞内对目的基因进行大量复制
      • 种类：质粒、噬菌体和动植物病毒等
      • 常用载体：质粒
        • 化学本质：是一种裸露、结构简单、独立于真核细胞细胞核或原核细胞拟核DNA 外，具有自我复制能力的环状双链DNA
        • 基因工程中使用质粒的特点：在基因工程操作中，真正被用作载体的质粒，都是天然质粒的基础上进行过人工改造的。
        • 质粒作为载体需具备的条件
          • 有一个至多个限制酶切割位点， 便于插入目的基因
          • 具有标记基因，便于重组DNA分子的筛选
          • 能自我复制或整合到受体DNA上，随受体DNA同步复制
          • 对受体细胞无害
  • 探究▪实验 DNA的粗提取与鉴定
    • 实验原理
      • 提取DNA的原理
      • 鉴定DNA的原理
    • 目的要求
    • 材料用具
    • 方法步骤
    • 结果分析与评价
• 基因工程的基本操作程序
  • 目的基因的筛选与获取
    • 目的基因：用于改变受体细胞性状或获得预期表达产物等的基因
    • 筛选合适的目的基因
      • 方法：从相关的已知结构和功能清晰的基因中筛选
    • 目的基因的获取方法
      • 人工合成目的基因
        • 化学方法人工合成
        • 反转录法
      • PCR扩增目的基因（常用）
        • PCR概念
        • PCR的过程
        • PCR的结果
        • PCR产物的鉴定
      • 通过构建基因文库来获取目的基因
        • 基因文库概念
        • 基因文库类型
          • 基因组文库：含有一种生物的全部基因
          • 部分基因文库：只包含了一种生物的部分基因，如：cDNA文库
        • 基因文库的构建
  • 基因表达载体的构建（是基因工程的核心工作）
    • 目的
    • 组成
    • 过程
  • 将目的基因导入受体细胞
    • 将目的基因导入植物细胞
      • 花粉管通道法
      • 农杆菌转化法
    • 导入动物细胞
      • 显微注射法（最常用）
      • 病毒介导法
    • 导入微生物细胞
      • Ca2+处理
  • DNA复制相关计算
• 蛋白质工程的原理和应用
  • 蛋白质工程的概念及其理解
    • 基础：蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系
    • 操作方法和对象：改造或合成基因
    • 目的：改造现有的蛋白质或制造一种新的蛋白质，以满足人类生产和生活的需求
    • 地位：在基因工程的基础上,延伸出来的第二代基因工程
    • 学科和技术：分子生物学、晶体学和计算机技术
  • 蛋白质工程崛起的缘由
    • 基因工程的实质：将一种生物的基因转移到另一种生物体内，后者可以产生它本不能产生的蛋白质，进而表现出新的性状
    • 基因工程的不足：基因工程原则上只能生产自然界已存在的蛋白质
    • 蛋白质工程崛起的缘由：天然蛋白质是生物在长期进化过程中形成的，它们的结构和功能符合特定物种生存的需要，却不一定完全符合人类生产和生活的需要
  • 蛋白质工程的基本原理
    • 蛋白质工程的目标：根据人们对蛋白质功能的特定需求，因此要对蛋白质的结构进行设计改造
    • 实质：由于基因决定蛋白质，因此要对蛋白质的结构进行设计改造，最终还必须通过改造或合成基因来完成
    • 天然蛋白质合成过程：遵循中心法则
    • 蛋白质工程思路
    • 蛋白质工程的常用技术
  • 蛋白质工程的应用
  • 蛋白质工程的现状
• 基因工程的应用
  • 基因工程在农牧业方面的应用
    • 转基因抗虫植物
    • 转基因抗病植物
    • 转基因抗除草剂植物
    • 改良植物的品质
    • 提高动物的生长速率
    • 改良畜产品的品质
  • 基因工程在医药卫生领域的应用
    • 基因改造微生物或动植物的细胞生产药物
    • 让转基因哺乳动物批量生产药物
    • 用转基因动物作为器官移植的供体
  • 基因工程在食品工业方面的应用
    • 基因工程菌