复盘思路:
1. 引言与复习目标
- 目标:对基因工程第一章序论部分进行总结与复盘。
- 关键词:基因工程的概念、克隆载体与表达载体的区别、基因工程诞生的前提、实验方案的设计。
2. 基因工程概念
- 定义:将外源目的基因和载体组合成重组DNA分子,导入受体细胞,使生物具有新特性。
- 狭义与广义:
狭义:外源基因转入宿主。
广义:包括外源基因转入和内源基因转出(如敲除和沉默)。
3. 基因工程诞生背景
- 理论前提:
遗传物质是DNA,而非RNA或蛋白质。
DNA的双螺旋结构和半保留复制机制。
遗传密码子的破译(简并性、摆动性、方向性)。
- 技术前提:三大发明。
- 诞生标志:
1972年:科学家体外获得猿猴病毒SV40和λDNA的重组DNA分子。
1973年:科学家获得具有抗生素抗性的大肠杆菌,基因工程诞生。
4. 基因工程基本操作流程
- 一般流程(五个步骤):
目的基因分离与获取:已知序列:PCR或化学酶学合成。
未知序列:从文库中分离或逆转录获得cDNA。
重组DNA分子构建:将目的基因与载体(质粒、噬菌体等)连接。
重组DNA分子导入受体细胞:方法因受体细胞类型而异(如化学转化、显微注射等)。
外源基因阳性克隆的鉴定与筛选:酶切检测、PCR、核酸分子杂交或DNA测序。
外源基因表达。 - 克隆载体与表达载体的区别:
克隆载体:不能表达产物,仅用于DNA片段的复制与保存。
表达载体:可进行克隆和表达,具有启动子等表达调控元件。
5. 基因工程后续发展
- 重要事件:
1978年:发现人重组胰岛素。
1982年:转基因超级巨鼠。
1983年:第一个转基因植物烟草出现,PCR技术问世,人类基因组计划提出。
1990年:人类基因组计划启动。
1996年:克隆羊多利获得。
2006年:人类基因组计划完成,后基因时代开启。
2012年:CRISPR技术出现。
6. 基因工程的意义与应用
- 后基因时代:主要进行功能基因组学研究。
- 应用领域:
工业领域:环保(有机污染物降解)、能源(生物柴油、酒精)、食品(食品添加剂)。
农业领域:转基因农作物和动物(生物反应器)。
制药领域:抗生素、胰岛素等药物的生产。
7. 总结与提醒
- 关键词回顾:基因工程三大基本原件(外源目的基因、载体、受体细胞)、克隆载体与表达载体的区别、理论上和技术上的三大发现发明。
- 实验方案设计:注意流程和细节表述的清晰性。
口头叙述,可能有不详细或不连贯之处,建议自行查证。
