基因工程技术与应用知识点
基因工程技术及其应用

基因工程技术及其应用随着科技的不断进步和发展,人们对于生命科学的研究和探索也日益深入。
其中,基因工程技术作为一种生物技术的代表,将基因的轮廓调整和优化变成了可能。
它不仅在医学领域发挥了重要作用,还为人类社会的发展提供了新的契机。
本文将从基因工程技术的基本概念、研究发展现状、应用前景以及影响等方面进行分析探讨。
一、基因工程技术的基本概念基因工程技术是指通过对生物基因的分离、克隆和重组,对基因进行改造和操作以达到人为设计和控制的目的的一种技术手段。
其主要功能是将生物基因转移到其他生物体中,从而实现对生物功能的精准调控和改良。
基因工程技术包含的操作包括:基因克隆、转化、筛选、鉴定及表达等环节。
其中,基因克隆是通过PCR技术或者贡献基因文库,将寻找到的基因扩增或者分离出来,起到建立基础的功能单体的作用。
转化是将基因转移到宿主细胞中,筛选是通过多种技术手段从中寻找出具有理想表达性状的细胞。
二、基因工程技术的研究发展现状基因工程技术的研究历程可追溯到20世纪70年代初期,当时科学家们已经开始使用基因工程技术制备合成蛋白等生物大分子,并用此方法培育了许多新品种的植物和动物。
后来,随着研究的不断深入和技术手段的不断完善,基因工程技术已经成为现代生命科学领域中不可或缺的重要工具。
在过去的三十年里,随着世界各国在生命科学领域的不断探索和研究,基因工程技术也得到了更加广泛的应用。
目前,基因工程技术在生产、农业、医学以及环保等多个领域均取得了显著的成果。
例如,在农业早期,基因工程技术已被应用于进行植物基因的精准改良。
同时,在生产和医学方面,基因工程技术也在不断的发展。
比如说,研究人员利用基因工程技术成功地制备了大量的重组蛋白,如人干扰素、生长激素、血小板刺激因子等,这些蛋白已广泛用于医学临床治疗,对人类健康发挥了十分重要的作用。
三、基因工程技术的应用前景随着科学技术的不断进步,基因工程技术在医学、生物工程、灾害响应等领域的应用将愈加广泛。
基因工程知识点

基因工程各章知识点第一章绪论1.基因工程的首例操作实验三大理论基础:DNA是遗传物质、DNA的双螺旋结构和半保留复制、遗传密码的破译和遗传物质传递方式的确定三大技术基础:限制性核酸内切酶的发现与DNA的切割、DNA连接酶的发现与DNA片段的连接、基因工程载体的研究与应用基因工程的诞生:72年,P.Berg首次实现体外DNA重组:体外用EcoRI分别切割SV40和λDNA,并用T4 DNA连接酶连接成为重组的杂种DNA分子73年,S.Cohen 体外重组DNA并转化:具Kanr的E.Coli质粒R6-5和具Tetr的E.Coli质粒pSC101切割并连接转化的大肠杆菌具有双重抗性S.Cohen 和H.Boyer首次实现真核基因在原核中表达:将非洲爪蟾的DNA与E.Coli质粒(pSC101)体外切割并连接,转化大肠杆菌2.基因工程的基本概念基因工程是指将一种生物体(供体)的基因与载体在体外进行拼接重组,然后转入另一种新物体(受体)内,使之稳定遗传并表达出新产物或具有新性状的DNA体外操作技术,也称为分子克隆或重组DNA 技术。
供体、载体、受体是基因工程的三大基本元件。
3.基因工程的基本操作过程a分离目的DNA片段:酶切、PCR扩增、化学合成等。
b重组:体外连接的DNA和载体DNA,形成重组DNA分子。
c转化:将重组DNA分子导入受体细胞并与之一起增殖。
d筛选:鉴定出获得了重组DNA分子的受体细胞。
e对获得外源基因的细胞或生物体通过培养,获得所需的遗传性状或表达出所需要的产物。
第二章载体1.理解用PBR322和PUC18作载体的克隆外源基因的原理。
答案不确定PBR322作载体的克隆外源基因的原理:PBR322质粒具有12 种限制性内切酶的单一识别位点:Tet r 基因内有7个酶切位点:Bam HⅠ,SalⅠ:Amp r基因内有3 个酶切位点:PstⅠ。
Eco RⅠ和HindⅢ不在抗生素基因内,不导致插入失活。
基因工程原理和技术韦宇拓知识点总结

一、基因工程原理1. 基因工程是一种通过改变生物体基因组中的DNA序列,使其具有特定性状的技术。
基因工程可以通过DNA重组、基因敲除、基因编辑等方法来实现。
2. DNA重组是基因工程中常用的手段,其原理是将不同来源的DNA 片段重新组合,形成具有特定性状的基因组。
3. 基因敲除是指通过特定的技术手段,使目标基因在生物体基因组中失去功能。
这种方法通常用于研究基因的功能和作用。
4. 基因编辑是最新的基因工程技术,它利用特定的核酸酶和引导RNA 来精确编辑基因组中的DNA序列,从而实现定点修改基因。
5. 基因工程原理的核心是对DNA序列的精准操作和控制,以实现对生物体性状的调控。
二、基因工程技术1. PCR技术是基因工程中常用的核酸扩增技术,它通过酶的作用使目标DNA片段在体外快速进行多次复制,以获得足够的DNA量进行后续实验。
2. 质粒载体是基因工程中常用的DNA工程载体,它可以在细胞中独立复制,并携带外源基因进行表达或传递。
3. 转基因技术是基因工程的应用之一,它通过导入外源基因到目标生物体中,使其表达特定蛋白或产生特定性状。
4. 基因编辑技术是基因工程的新兴领域,目前主要包括CRISPR/Cas9、TALEN和ZFN等技术,它们可以实现基因组的精准编辑和修饰。
5. 基因工程技术的不断发展,为人类生物科学和医学研究提供了强大的工具,也为农业生产和生物制药产业带来了革命性的进展。
三、基因工程在生物科学和医学上的应用1. 基因工程技术在生物科学领域的应用包括基因功能研究、基因组学研究、遗传学研究等,为科学家们提供了解生命的新途径和手段。
2. 基因工程技术在医学领域的应用包括基因治疗、疾病诊断和预防、药物研发等,为人类健康带来了新的希望和可能。
3. 基因工程技术的应用使得人类能够更深入地理解生命的本质和机理,并为未来的生物医学研究和临床应用提供了无限可能。
四、基因工程的伦理和社会问题1. 基因工程技术的发展和应用引发了许多伦理和社会问题,包括基因编辑的道德问题、转基因生物的安全性问题、基因信息的隐私问题等。
基因工程的原理与应用例题和知识点总结

基因工程的原理与应用例题和知识点总结基因工程,这个听起来充满科技感的词汇,其实已经在我们的生活中发挥着越来越重要的作用。
它就像是一把神奇的钥匙,打开了生命奥秘的大门,让我们有能力对生物的基因进行改造和重组,从而实现各种奇妙的目标。
接下来,让我们一起深入了解基因工程的原理,并通过一些例题来巩固知识,同时总结其广泛的应用。
一、基因工程的原理基因工程,简单来说,就是在分子水平上对基因进行操作的技术。
它基于几个关键的原理:首先是“中心法则”。
我们知道,遗传信息从 DNA 传递到 RNA,再从 RNA 翻译成蛋白质,这是生命遗传信息传递的基本规律。
基因工程就是要在这个过程中进行干预。
其次,基因是具有特定碱基序列的 DNA 片段。
通过特定的工具,我们能够识别、切割和连接这些片段。
再者,不同生物的基因具有相同的化学本质,这意味着我们可以将一种生物的基因转移到另一种生物中,并使其发挥作用。
而实现基因工程操作的关键工具包括限制酶、DNA 连接酶和载体。
限制酶能够识别特定的碱基序列,并在特定的位点切割 DNA 分子;DNA 连接酶则负责将切割后的 DNA 片段连接起来;载体,如质粒、噬菌体等,能够将目的基因运送到受体细胞中。
二、基因工程的例题为了更好地理解基因工程的原理,让我们来看几个例题。
例 1:假设我们要从一种细菌中获取一个具有抗药性的基因,并将其转移到一种植物细胞中,使其获得抗药性。
首先,我们需要使用特定的限制酶来切割含有抗药基因的细菌 DNA 和植物细胞的 DNA。
然后,用 DNA 连接酶将抗药基因与植物细胞的 DNA 连接起来。
最后,通过适当的方法将重组后的 DNA 导入植物细胞。
例 2:给定一段 DNA 序列,要求找出可能的限制酶切割位点。
这就需要我们熟悉常见限制酶的识别序列,并运用相关知识进行分析。
三、基因工程的应用基因工程的应用范围极其广泛,给人类带来了诸多的好处。
在农业领域,基因工程使得我们能够培育出具有优良性状的农作物。
基因工程知识点总结

基因工程知识点总结基因工程是一门现代生物学领域的重要学科,它通过改造生物体的遗传物质,实现对生物体基因的精确操控和改良。
下面将对基因工程的相关知识点进行总结,以帮助读者更好地了解该领域的基本概念和技术应用。
一、基因工程的基本概念和原理基因工程是指通过人为手段修改生物体的基因组,以改变其性状和功能的技术。
其实现的基本原理包括基因定位、基因克隆和基因传递。
1. 基因定位:基因定位是指确定感兴趣的基因在基因组中的位置。
常用的方法有FISH(荧光原位杂交)和PCR(聚合酶链反应)等。
2. 基因克隆:基因克隆是指将感兴趣的基因从一个生物体中复制到另一个生物体中,使其在目标生物体中表达。
常用的方法有限制酶切、连接酶切和DNA合成等。
3. 基因传递:基因传递是指将经过克隆的基因导入到目标生物体中,并使其在目标生物体中稳定遗传。
常用的方法有基因枪、电穿孔和冷冻贮存等。
二、基因工程的应用领域基因工程技术在农业、医学和工业等领域有着广泛的应用,下面将分别介绍其主要应用领域。
1. 农业应用:基因工程技术在农业领域的应用主要包括转基因作物的培育和遗传改良。
通过导入特定基因,转基因作物可以获得抗病虫害、耐逆性或提高产量等特点,从而增加农作物的产量和质量。
2. 医学应用:基因工程技术在医学领域的应用主要包括基因诊断、基因治疗和生物药物的生产。
通过基因诊断,可以准确检测遗传病的基因突变,为疾病的早期预测和治疗提供依据。
基因治疗则通过修复或替代患者体内的异常基因,治疗遗传性疾病。
此外,基因工程技术还被用于生产重组蛋白和抗体等生物药物。
3. 工业应用:基因工程技术在工业领域的应用主要包括酶的生产和环境修复。
通过基因工程技术,可以大量生产具有特定功能的酶,用于工业生产和制药领域。
此外,基因工程技术还可以改造微生物,使其能够降解有机物污染物,用于环境修复和生物能源开发。
三、基因工程的伦理和安全问题尽管基因工程技术具有重要的应用前景,但也带来了一些伦理和安全问题。
生物学知识点 基因工程

生物学知识点基因工程基因工程是生物学中的一个重要分支,它涉及到对基因的操作和改造,以达到改良生物体的目的。
本文将介绍基因工程的基本概念、技术方法以及应用领域。
一、基因工程的概念与原理基因工程是指通过对生物体的基因进行人为的操作和改造,以达到改良生物体的目的的一门学科。
其基本原理是利用现代分子生物学的技术手段,对生物体的基因进行剪接、克隆、转移等操作,从而实现对生物体特性的调控和改变。
基因工程的核心技术是基因重组技术,即将不同生物体的基因进行重组,形成新的基因组合,然后将其导入目标生物体中,使其表达出新的特性。
基因重组技术主要包括以下几个步骤:1. DNA提取:从生物体中提取出含有目标基因的DNA片段。
2. 基因剪接:利用限制酶将目标基因与载体DNA进行剪接,形成重组DNA。
3. 转化:将重组DNA导入到宿主细胞中,使其表达出目标基因。
4. 选择与筛选:通过选择性培养基或标记基因等方法,筛选出带有目标基因的转基因细胞或生物体。
5. 鉴定与分析:对转基因细胞或生物体进行鉴定和分析,确认其是否成功表达目标基因。
二、基因工程的应用领域1. 农业领域:基因工程在农业领域的应用十分广泛。
通过基因工程技术,可以改良农作物的抗病性、耐逆性和产量等性状,提高农作物的品质和产量。
例如,转基因水稻可以提高抗虫性和耐盐碱性,转基因玉米可以提高抗除草剂和杂草的能力。
2. 医学领域:基因工程在医学领域的应用主要包括基因治疗和基因诊断。
基因治疗是指利用基因工程技术,将正常的基因导入到患者体内,以治疗遗传性疾病或其他疾病。
基因诊断是指通过对患者的基因进行检测和分析,以确定患者是否携带某种疾病的遗传基因。
3. 环境保护领域:基因工程可以应用于环境污染治理和生物修复。
通过基因工程技术,可以改造微生物,使其具有降解有机污染物的能力,从而实现对环境污染物的清除和修复。
4. 工业领域:基因工程在工业领域的应用主要包括生物制药和生物能源。
基因工程高三知识点

基因工程高三知识点基因工程是现代生物学中的一项重要技术,通过改变生物体的遗传物质(DNA)来创造新的基因组合或改变生物体的性状。
在高中生物学课程中,学生需要掌握基因工程的基本原理、应用以及相关的伦理和社会问题。
以下是基因工程的一些高三知识点。
一、基因工程的基本原理基因工程是利用DNA技术改变生物体的遗传信息,主要包括以下几个步骤:1. DNA提取:从感兴趣的生物体中提取DNA,通常使用PCR 技术扩增目标DNA片段。
2. DNA剪切:利用限制酶切割目标DNA,产生特定的切口。
3. DNA连接:将DNA片段连接到载体DNA上,形成重组DNA。
4. DNA转化:将重组DNA导入目标细胞中,使其具有新的遗传特性。
5. PCR扩增:使用聚合酶链反应扩增目标DNA的数量。
二、基因工程的应用领域1. 农业领域:基因工程可以用于改良作物,包括提高抗病虫害能力、增加产量、提高品质等。
2. 医学领域:基因工程可以用于制备重组蛋白药物,如胰岛素、生长激素等。
3. 环境领域:基因工程可以用于环境修复,包括通过基因修复技术降解污染物。
4. 科研领域:基因工程可以用于基因功能研究、疾病模型建立等。
三、基因工程的风险与伦理问题1. 生物安全风险:基因工程可能导致基因剥离和转基因生物的释放,风险包括基因污染、基因流动等。
2. 伦理问题:基因工程涉及到修改生物的基因组,可能引发对自然与人类的伦理关切,如人类基因改造、人类克隆等。
四、国际和国内基因工程的监管措施1. 国际监管:1992年生物安全议定书规定,转基因生物的跨国转运需要进行风险评估和合格证明。
2. 国内监管:我国设立了生物安全管理委员会,建立了转基因食品的安全管理体系。
五、基因工程的前景与挑战基因工程作为一种重要的生物技术,将会继续在农业、医学、环境等领域发挥重要作用。
但同时也面临着风险与挑战,需要加强监管、推动科学研究和公众教育。
总结:基因工程作为现代生物学的重要分支,已经在农业、医学、环境等领域取得了巨大的进展和应用。
基因工程知识点总结

基因工程知识点总结基因工程是一门新兴的科学,主要是通过改变基因结构并将其用于创造新型物种来解决现今生物科技技术领域中的一系列问题。
它具有高度的发展潜力,可以在许多领域发挥强大的作用,如化学工程、物理工程和信息技术等。
它的应用有助于改变现有的物种、修复基因缺陷和开发新的基因特征。
在本文中,将讨论基因工程的基本理念、过程、技术和应用。
1、基本理念基因工程是一种技术,可以用来修改和改变基因特征。
它将基因的改变带入生物体,从而影响其物种性状。
主要思想是通过引入外源基因改变或修改本地基因,使生物体产生新的特性,如生产特定蛋白质、抗病毒性或种植新品种等。
2、过程步骤一:选择要改变或修改的基因,并确定改变或修改的目的。
步骤二:将基因片断复制或增殖,以便将它们移植到其他有机体中。
步骤三:将克隆的基因片段植入有机体中,以便基因改变或修改产生一种新的特性。
步骤四:观察和测试植入的基因是否发挥预期的作用。
3、技术分子克隆是基因工程最常用的技术之一。
分子克隆程序是指把一段小片段的DNA剥离、复制和植入一个有机体中。
此外,原核表达系统(PEER)也是基因工程中常用的技术,它可以把不可见的DNA序列与可见蛋白质相互连接,使基因的遗传特性在实验室中可见。
4、应用基因工程的应用可以帮助科学家创造新的细胞、物种和药物等。
例如,它可以用于制造抗病毒治疗或抗生素,以帮助解决抗药性问题,以及修改物种和植物,以改变他们的生长特征、口感和外观等。
此外,它还可以用于设计新的生物分子装置,帮助科学家解决日常问题。
综上所述,基因工程是一种令人兴奋的技术,它可以解决日常生物科学问题,并帮助人类的社会发展。
其优点在于可以节省时间和金钱,以及减少了较少的和谐,例如使用抗生素抵抗病毒。
虽然基因工程在一定程度上提高了人们的生活质量,但也存在一些风险。
它可能会导致过度开发、环境污染和细胞和生物变异等不良后果。
因此,未来的发展将要求科学家做出更多的选择,以确保其应用的安全性和有效性。
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基因工程的定义:按照预先设计好的蓝图,利用现代分子生物学技术,特别是酶学技术,对遗传物质DNA直接进行体外重组操作与改造,将一种生物(供体)的基因转移到另外一种生物(受体)中去,从而实现受体生物的定向改造与改良。
基因工程的基本过程:切、接、转、增、检基因工程理论依据:a) 生物的遗传物质是DNA。
b) DNA的双螺旋结构和半保留复制机理。
c) 遗传信息的传递方式(中心法则)和三联体密码子系统的建立遗传工程:指以改变生物有机体性状为目标,采用类似工程技术手段而进行的对遗传物质的操作,以改良品质或创造新品种。
包括细胞工程和基因工程等不同的技术层次。
克隆。
指由同个祖先经过无性繁殖方式得到的一群由遗传上同一的DNA分子、细胞或个体组成的特殊生命群体。
限制性核酸内切酶。
是一类能识别双链DNA 中特殊核苷酸序列,并使每条链的一个磷酸二酯键断开的内脱氧核糖核酸酶。
限制性内切酶由三个基因位点所控制:hsd R---限制性内切酶,hsd M---限制性甲基化酶,hsd S---控制两个系统的表达。
Hsd S-识别特定DNA序列,Hsd M-甲基化,Hsd R-限制性内切酶功能。
命名法:例如Haemophilus influenzue)d 株中分离的第三个酶:Hin d III同裂酶:不同来源的限制酶具有相同的识别位点和切割位点。
同尾酶:来源不同、识别序列不同,但产生相同粘性末端的酶粘性末端:DNA末端一条链突出的几个核苷酸能与另一个具有突出单链的DNA末端通过互补配对粘合,这样的DNA末端,称之。
酶活性单位。
在合适的温度和缓冲液中,在50μl反应体系中,1小时内完全切割1微克DNA所需的酶量为1个酶活性单位U。
星活性:指限制性内切酶在非标准条件下,对与识别序列相似的其它序列也进行切割反应,导致出现非特异性的DNA片段的现象。
引起星活性原因:若使用buffer不当, 会有star activity,而star activity是指限制酶对所作用的DNA及序列失去专一性, 当酶辨认切割位置的能力降低,导致相似的序列或是错误的辨认序列长度也会作用,而产生错误的结果。
连杆:化学合成的8~12个核苷酸组成的寡核苷酸片段。
以中线为轴两边对称,其上有一种或几种限制性核酸内切酶的识别序列,酶切后可产生一定的粘性末端,便于与具有相同粘性末端的另一DNA片段连接。
底物位点优势效应:酶对同一个DNA底物上的不同酶切位点的切割速率不同衔接头:化学合成的寡核苷酸,含有一种以上的限制性核酸内切酶识别序列。
其一端或两端具有一种或两种内切酶切割产生的黏性末端。
逆转录酶:以mRNA为模板合成其互补DNA。
RNA 聚合酶:以DNA为模板合成mRNA,不需引物,但必须有启动子。
末端转移酶:不依赖于DNA的DNA聚合酶,来自于小牛胸腺组织,在DNA分子的3端增加一个或多个脱氧核苷酸。
多核苷酸激酶:对核酸末端羟基进行磷酸化的酶。
防止载体分子的自身环化作用:使用不同的限制酶切;碱性磷酸酶预先处理质粒载体;DNA片段5’端脱磷酸化作用后连接。
;DNA 片段末端同聚物加尾后进行连接载体:指能够运载外源DNA片段(目的基因)进入受体细胞,具有自我复制能力,使外源DNA片段在受体细胞中得到扩增和表达,不被受体细胞的酶系统所破坏的一类DNA分子。
功能:1运送外源基因高效转入受体细胞2为外源基因提供复制能力或整合能力3为外源基因的扩增或表达提供条作为工程载体必备的条件:具有多个单一的限制酶切位点;有复制起点,在受体细胞中能自我复制,或整合到染色体DNA上随染色体DNA的复制而同步复制;具有筛选转化子的选择性标记基因;安全,不含对受体细胞有害的基因,不会任意转入受体细胞以外的其它生物细胞中;分子量小,拷贝数多;携带外源基因的幅度宽。
克隆载体:用于在受体细胞中进行目的基因扩增的载体。
一般具有较低的分子量、较高的拷贝数和松弛型复制子。
表达载体。
指专用于在宿主细胞中高水平表达外源蛋白质的载体,可将重组体DNA导入适合的受体细胞,使所载的目的基因能够复制、转录和翻译。
穿梭载体:能在两种不同的生物体内复制的载体。
主要用于原核细胞与真核细胞之间进行基因转移质粒:指独立存在于宿主细胞染色体外、能够自我复制的DNA分子。
严谨型质粒:拷贝数为1至几个的质粒。
松弛型质粒:拷贝数多于10个的质粒。
氯霉素扩增:用氯霉素抑制蛋白质合成并阻断细菌染色体复制时,带有pMB1或ColEI 复制子的质粒扔会利用丰富的原料大量复制的的现象。
质粒不亲和性:指在无选择压力的情况下,两种亲缘关系密切的不同质粒不能在同一个寄主细胞中稳定共存的现象。
接合质粒。
指质粒所携带的基因的功能是使细胞彼此有效地接触,以便将质粒DNA从供体细胞转移至受体细胞的质粒。
质粒有哪些性质:自主复制性、可扩增性、不亲和性、转移和迁移、重组性。
cos位点:指在连接酶的作用下,连接黏性末端结合形成的双链DNA区段。
柯斯质粒载体:是一类人工构建的含有DNA cos 位点、噬菌体包装有关的DNA短序列、质粒DNA 复制起点、抗生素标记基因等元件的特殊质粒载体。
在宿主细胞中可以作为正常噬菌体进行复制,但不表达噬菌体的任何功能。
人工染色体:指人工构建的含有天然染色体基本功能单位的载体系统。
主要有酵母人工染色体(YAC,在大规模的测序中例如人类基因组计划是非常有用的还有用于高等生物构建基因组文库,缺点是:1存在嵌合现象,嵌合体比例比较高,2 YAC 克隆的稳定性差, 插入片段存在重排和丢失现象,3插入片段的分离和纯化困难,不容易与酵母自身染色体相分离。
)、细菌人工染色体(BAC)、源于噬菌体P1的人工染色体(PAC),它们的特点是载体的容载能力扩大,人工染色体具备三个元件:复制起始区/自主复制序列,参与染色体DNA复制起始结构的形成;着丝粒,负责染色体向子细胞传递;端粒, 对染色体DNA两个末端起封口和保护作用。
λ-DNA作为载体的优点:1) λ-DNA可在体外包装成噬菌体颗粒,能高效感染大肠杆菌;2) λ-DNA作为载体,其装载外源DNA 的能力为25kb,远远大于质粒的装载量;3) 重组λ-DNA的筛选较为方便, 可进行正向筛选和杂交筛选;4) 重组λ-DNA分子的提取比质粒容易PCR反应体系的成份:Taq酶、模板DNA、引物、dNTP、PCR 缓冲液PCR反应的步骤:①DNA变性:(90℃-96℃):双链DNA模板在热作用下,氢键断裂,形成单链DNA。
②退火:(60℃-65℃):系统温度降低,引物与DNA模板结合,形成局部双链。
③延伸:(70℃-75℃):在Taq酶(在72℃左右,活性最佳)的作用下,以dNTP为原料,从引物的3′端开始以从5′→3′端的方向延伸,合成与模板互补的DNA链。
探针:具有一定序列的核苷酸片段,能与互补的核酸序列复性杂交,并且能通过适当标记进行检测。
目的基因。
是指已被或欲被分离、改造、扩增和表达的特定基因或DNA片段。
基因文库:是某种特定的生物所含有的能够包含所有基因的足够数目的克隆的集合cDNA文库。
以mRNA为模板,经反转录产生的各种cDNA片段分别与克隆载体重组,贮存在一种受体菌群体中,这样的群体称为cDNA文库。
构建步骤:分离纯化总RNA及mRNA;•cDNA第一链的合成•双链cDNA合成•与载体重组、转化基因组文库:某种生物的基因组的全部遗传信息通过克隆载体贮存在一个受体菌的群体中,这个群体即为这种生物的基因组文库。
探针杂交原理。
任意两条单链核酸分子都有相互形成碱基对的趋势。
但形成的大多数分子对由于只有少数链间氢键形成,杂交结构并不稳定。
如果多聚核苷酸链是互补的,碱基对的大量形成使双链分子稳定。
原位杂交技术:基本原理是利用核酸分子单链之间有互补的碱基序列,将有放射性或非放射性的外源核酸(即探针)与组织、细胞或染色体上待测DNA或RNA互补配对,结合成专一的核酸杂交分子,经一定的检测手段将待测核酸在组织、细胞或染色体上的位置显示出来。
cDNA文库的构建步骤:分离纯化总RNA及mRNA(P104-110)、cDNA第一链的合成、双链cDNA合成、与载体重组、转化从基因文库中获取目的基因的方法:PCR 法、化学合成法、分离目的基因的方法和原理:1从生物基因组群体中分离目的基因(原核生物基因组较小,基因容易定位,用限制性内切酶将基因组切成若干段后,用带有标记的核酸探针,从中选出目的基因.真核生物一般通过基因组文库的方法获得目的基因.)2人工合成目的基因DNA片段(人工合成目的基因DNA片段有化学合成和酶促合成法两条途径.一般是采用DNA合成仪来合成长度不是很大的DNA片段.)3 PCR反应合成DNA(PCR是以DNA变性、复制的某些特性为原理设计)受体细胞选择的原则;•外源DNA分子能稳定存在,限制酶缺陷型;•重组基因缺陷型;•易于转化/ 转导;•易筛选•遗传稳定性高,易于扩大培养;•安全性高;•内源蛋白酶基因缺失或缺陷;•遗传密码无明显偏好性;•具有较好的转译加工机制;•较高的理论和实践应用价值。
转化:以质粒为载体的重组DNA分子引入受体细胞的过程。
转染:以噬菌体或病毒为载体的重组DNA分子引入受体细胞的过程。
转导:是指通过λ噬菌体(病毒)颗粒感染宿主细胞的途径把外源DNA分子转移到受体细胞内的过程。
感受态细胞:指处于能吸收周围环境中DNA 分子的生理状态的细胞。
转化率:是指DNA分子转化受体菌获得转化子的效率几种常见的转化方法:1化学转化法:•原理:0ºC、低浓度(50~100 mM)CaCl2,Ca2+改变细胞膜的磷脂层结构,提高膜的通透性,而且增强进入细胞的DNA分子抗DNase 的能力。
特点:操作简便,不需特殊仪器,一般实验室均可进行。
2电激法•原理:利用高压电脉冲作用,在细菌细胞膜上进行电穿孔,形成可逆的瞬间通道,促进外源DNA 的有效吸收。
•特点:感受态细胞制备简单;用途广泛,但需特殊仪器电激仪。
原生质体转化、噬菌体转化。
正向选择•重组子在培养基上能生长,而非重组子不能生长。
根据插入序列的表型特征进行筛选:1限制性内切酶法:可以通过限制性酶酶切重组质粒,电泳分析插入片段长度是否正确。
2 PCR 法:如果已知插入DNA片段的某些序列,就可以通过PCR的方法进行鉴定。
3菌落原位杂交法:直接把菌落或噬菌斑印迹转移到杂交膜上,不必进行核酸分离纯化、限制酶酶切及凝胶电泳分离等操作,而是经溶菌和变性处理后使DNA暴露出来并与杂交膜结合,再与特异性标记探针杂交,筛选出含有插入序列的菌落或噬菌斑。
4基因产物检测法:如果使用的是表达载体,那么就可以通过鉴定基因产物的方法鉴定正确的克隆。
α-互补:lacZ基因上缺失近操纵基因区段的突变体lacZ’可以与带有完整的近操纵基因区段的β-半乳糖苷酶阴性突变体之间实现互补。