基因工程
2020-05-07 17:01:22 0 举报AI智能生成
基因工程
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大纲/内容
概念
根据人类的意愿，在体外将核酸分子插入载体中，然后转入微生物或细胞内，产生人们所期望的蛋白质，或具有新的遗传特征的生物类型，并使之稳定遗传给后代的过程。
步骤
提取目的基因
目的基因与运载体结合
将重组DNA导入受体细胞
筛选正确的重组体
目的基因的表达
主要技术
基因克隆技术
基因扩增技术（PCR）
基本条件
模板：待扩增的两条DNA链
引物：寡核苷酸
引物决定PCR的特性
酶：TaqDNA聚合酶
原料：dNTP
Mg2+（酶的激活剂）
步骤
加热变性
通过加热，使DNA中双链解离成单链
降温退火
引物与DNA单链经碱基互补配对原则结合
恒温延伸
在Mg2+作用下，DNA聚合酶催化4种dNTP底物按5‘—3’方向进行聚合延伸
特点
特异性强
灵敏度高
简便快捷
对标本的纯度要求低
扩增产物分析
凝胶电泳分析
酶切分析
分子杂交分析
核酸序列分析
DNA重组技术
不同来源的DNA分子，通过磷酸二酯键连接而重新组合成新的DNA分子的过程
条件
工具酶
限制性内切核酸酶
能识别和切割双链DNA分子内部的特异位点。
水解磷酸二酯键
识别序列为4bp~8bp回文结构
切割形成两种末端：平端、黏性末端
DNA连接酶
将目的基因与载体连接形成重组DNA
催化DNA切口处的5‘-磷酸基与3’-羟基连接，形成磷酸二酯键
只作用于双链DNA分子而不能将两个单链DNA片段连接
种类
大肠杆菌DNA连接酶——连接互补黏端
T4噬菌体DNA连接酶（最常用）——连接互补黏端或平端
Taq DNA聚合酶
载体
种类
克隆载体——在基因克隆时，将目的片段转移至宿主细胞中进行复制克隆
表达载体——在基因导入受体时，将目的片段转移到受体细胞中并使之表达
来源
天然质粒
质粒、噬菌体或动植物病毒DNA分子改造后的产物
条件
可转移性
分子量小
多克隆位点
显著筛选标记
能自主复制
安全性
转基因技术（基因导入技术）
转化：将外源基因导入受体的过程
转化子/体：接受外援基因并整合到染色体的细胞和个体
转化方法
载体导入
理化方法导入：电穿孔法、化学法......
特殊方法：将外源总DNA导入植物
转化体的筛选与鉴定
筛选：利用转基因技术（载体上带有显著性筛选标记）
鉴定：目的基因是否进入受体
基因敲除技术
生物敲除不利基因后得到新类型生物
基因工程的应用
作物育种
动物品种改良
药物研制
环境保护
转基因生物和转基因食品的安全性
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