基因操作原理名词解释
基因工程复习资料
基因工程一、名词解释:24分;二、填空:30分;三、问答题:36分;四、综合实验设计题:10分。
绪论一、基因工程的概念狭义上的基因工程:是将一种生物体(供体)的基因与载体在体外进行拼接重组,然后转入另一种生物体(受体)内,使之按照人们的意愿稳定遗传并表达出新产物或新性状的DNA体外操作程序,也称为分子克隆技术。
广义的基因工程是指重组DNA技术的产业化设计与应用,包括上游技术和下游技术两大组成部分。
上游技术指的是基因重组、克隆和表达的设计与构建(即重组DNA技术);而下游技术则涉及到基因工程菌或细胞的大规模培养以及基因产物的分离纯化过程。
二、基因工程的历史1、第一个重组DNA分子构建成功时间、构建者1972,第一个重组DNA分子的构建2、基因工程诞生标志、时间、完成人1973,Cohen & Boyer首次完成重组质粒DNA对大肠杆菌的转化3、基因工程发展阶段的几个重要事件●基因工程准备阶段:1944,美国Avery证明DNA是基因载体●1953,Watson&Crick建立DNA双螺旋模型●1954—1971,中心法则的确立,密码子的破译●1960—1970’s,限制酶&连接酶的发现●1972,第一个重组DNA分子的构建基因工程诞生基因工程的迅速发展阶段三、基因工程的内容1、基因操作原理:指对基因进行分离、分析、改造、检测、表达、重组和转移等操作的总称。
将基因作为一段DNA分子来操作,进行分析、修饰或转移,属于生物化学或遗传学的范畴,只有当基因能够进行大量、可操作性的扩增时才进入基因操作的范畴。
基因操作和基因克隆密不可分,核心部分为克隆(cloning)(DNA和RNA操作、基因克隆、基于组学和信息学的基因操作)2、基因工程应用;(生物反应器、遗传改良、基因治疗)四、基因克隆的通用策略分子克隆工具酶一、限制性核酸内切酶的概念、特点、命名、分类。
概念: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,主要存在于细菌体内分类:依据酶的亚单位组成、识别序列的种类以及是否需要辅助因子可分为:Ⅰ型酶、Ⅱ型(Ⅱs型)酶和Ⅲ型酶命名:以提取这类酶的生物的属名和种名的第1、2个字母以及菌株代号来命名。
基因工程习题+答案
第一章绪论名词解释:1.基因操作:将在细胞外产生的核酸(物质)分子插入到病毒,质粒或其它载体系统中,再整合到特定的宿主中,从而形成一种新的可连续繁殖的有机体。
2.间断基因:序列中间插入有与氨基酸编码无关的DNA间隔区,使一个基因分隔成不连续的若干区段。
我们称这种编码序列不连续的基因为间断基因。
3.启动子:DNA分子可以与RNA聚合酶特异结合的部位,也就是使转录开始的部位。
4.亚克隆:当初始克隆中的外源DNA片段较长,含有许多目的基因以外的DNA片段时,在诸如表达、序列分析和突变等操作中不便进行,将目的基因所对应的一小段DNA找出来,这个过程叫“亚克隆”。
填空题:1.基因操作的核心部分是基因克隆,基因克隆的基本要点有(克隆基因的类型),(受体的选择)和(载体的选择)。
2.(基因)是遗传物质的基本单位,也是作为遗传物质的核酸分子上的一段片段。
它可以是连续的,也可以是(不连续的);可以是(DNA),也可以是RNA;可以存在于染色体上,也可以(存在于染色体之外如质粒、噬菌体)。
3.基因操作并不是一个法律概念,除了包括基因克隆外,还包括基因的(表达)、(调控)、(检测)和(改造)等与基因研究相关的内容。
4.启动子是指(基因转录过程中控制起始的部位)。
通常一个基因是否表达,(转录起始)是关键的一步,是起决定作用的。
在转录过程中,启动子还是(RNA聚合酶)的结合位点。
5.原核生物的RNA聚合酶主要由两部分组成:(核心酶)和(σ因子),其中σ-因子并不参与RNA的合成,它的作用主要是(识别要转录的起始位点)。
6.从(启动区)到(终止区)的这一段距离称为一个转录单位,或者一个转录产物,其中可包括一个或者多个基因。
7.转录终止子主要有两种,一种是(依赖ρ因子),另一种是(不依赖ρ因子)。
8.基因的书写方式,通常是写出的DNA序列总是与(mRNA)相同的那条链,方向是从(5')到(3')。
对于碱基的位置,一般自转录起始点向两个方向编号,其中转录起始点定为(+1),(在起始点上游第一个碱基)定为-1。
《基因工程》重点
基因工程重点第一章一、名词解释:基因工程:基因工程是通过基因操作,将目的基因或DNA片段与合适的载体链接转入目标生物细胞,通过复制、转录、翻译外源目的基因以及蛋白质的活性表达,使基因生物获得新的遗传性状的操作。
基因操作:泛指对基因进行酶切、连接、转化等分子生物学操作,是基因工程的技术基础。
基因克隆:是指对基因进行分离和扩大繁殖等操作过程,其目的在于获得大量的基因拷贝,它在技术上主要包括载体构建、大肠杆菌遗传转化、重组子筛选和扩大繁殖等环节,很多时候并不涉及动物、植物等的转化及性状的遗传改良。
第二章一、名词解释:核酸酶:通过切割相邻两个核苷酸残基之间的磷酸二酯键,从而使核酸分子多核苷酸链发生水解断裂的酶。
限制性内切核酸酶(restriction endonuclease):简称限制酶,是一类能够识别双链DNA分子中的某种特定核苷酸序列,并切割DNA双链结构的内切核酸酶。
限制-修饰系统:黏性末端(sticky end):指DNA分子在限制性内切核酸酶的作用下形成的具有互补碱基的单链延伸形成的末端结构,它们能够通过互补碱基间的配对而重新连接起来。
平末端(blunt end):若限制性内切核酸酶在识别序列的对称轴上切割,形成的片段末端为平末端。
同切点酶(isoschizomer):又称同裂酶,是一类来源于不同的微生物、能识别相同靶序列的限制性内切核酸酶。
同尾酶(isocaudamer):来源各异,识别的靶序列也各不相同,但切割后能产生相同的粘性末端。
酶的星号活性(star activity):限制性内切核酸酶识别和切割特异性位点是在特定条件下测定的。
当条件改变时,许多酶的识别位点会改变,导致识别与切割序列的非特异性,这种现象称为星号活性。
DNA连接酶(DNA ligase):能催化双链DNA片段靠在一起3'羟基末端与5'端磷酸基团末端之间通过形成磷酸二酯键,使两端连接的一种核酸酶。
DNA聚合酶:DNA聚合酶的作用是在引物和模板的作用下,把脱氧核糖单苷酸连续地加到双链DNA分子引物的3'-OH末端,催化甘氨酸的聚合作用。
基因的工作原理
基因的工作原理
基因是生物体中的遗传物质,决定了生物体的遗传特征和功能。
基因的工作原理主要涉及DNA、RNA和蛋白质的相互作用。
首先,基因是由DNA分子组成的。
DNA是一个双螺旋的大分子,由两条互相缠绕的链组成。
每条链上的碱基序列编码了生物体合成蛋白质所需的信息。
基因的工作始于转录过程。
转录是指DNA链上的一个片段被
复制成为mRNA(信使RNA)。
在细胞核中,特定的酶能够
识别并结合到基因上,使其中的DNA链解开。
然后,一个名
为RNA聚合酶的酶会沿着DNA链合成RNA链,根据DNA
的碱基序列合成互补的mRNA链。
这个过程中,腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胸腺嘧啶(T)和胞嘧啶(C)碱基按
照特定的规则进行配对。
接下来,mRNA会离开细胞核,进入细胞质。
在细胞质中,mRNA将作为模板,被一个名为核糖体的细胞器所识别和结合。
核糖体会沿着mRNA链上“读取”信息,并根据mRNA上
的密码子来选择和组装对应的氨基酸。
氨基酸的顺序由mRNA上的密码子决定,这一顺序编码了特
定的蛋白质序列。
当核糖体组装完整个蛋白质链之后,蛋白质会通过细胞质中的其他细胞器进行后续的折叠、修饰和定位。
最终,形成的蛋白质会根据其自身的功能被运输到细胞中不同的位置,并参与到各种生物过程中。
这些过程包括细胞代谢、
信号传导、细胞结构的维持和功能的实现等。
总而言之,基因的工作原理涉及到DNA的转录、mRNA的翻
译和蛋白质的产生。
这一过程是生物体遗传特征和功能的基础,也是生命活动的关键。
基因工程原理题库-名词解释
基因工程原理题库-名称解释1.基因:DNA分子中含有特定遗传信息的一段核苷酸序列,是遗传物质的最小功能单位。
2.假基因:一种类似于基因序列,其核苷酸序列同其相应的正常功能基因基本相同、但却不能合成功能蛋白的失活基因。
3.重叠基因: 是指两个或两个以上的基因共有一段DNA序列,或是指一段DNA序列为两个或两个以上基因的组成部分。
4.结构基因:指受调控的编码特定生物合成和代谢过程中的酶/蛋白质的基因。
5.调节基因(regulator gene): 是编码合成那些参与基因表达调控的RNA和蛋白质的特异DNA序列。
6.基因家族:真核生物基因组中来源相同、结构相似、功能相关的一组基因,可能由某一共同祖先基因经重复和突变产生。
7.基因表达:是指生物基因组中结构基因所携带的遗传信息经过转录、翻译等一系列过程,合成特定的蛋白质,进而发挥其特定的生物学功能和生物学效应的全过程。
8.基因组:该指单倍体细胞中包括编码序列和非编码序列在内的全部DNA分子。
9.基因工程:是指在分子水平上,根据分子生物学和遗传学原理,在体外将一个生物体中有用的目的DNA(或基因)核酸分子插入病毒、质粒或其它载体分子,构成遗传物质的新组合,并使之掺入到原先没有这类分子的寄主细胞中内,而能持续稳定的繁殖。
使后者获得所需的新遗传性状或表达所需产物,最终实现该技术的商业价值。
10.操纵子:是原核生物中一组功能上相关,受同一调控区控制的基因组成的一个遗传单位。
11.mRNA (messenger RNA):由DNA的一条链作为模板转录而来的、携带遗传信息并指导蛋白质合成的一类单链核糖核酸。
12.启动子:在DNA 转录起始时RNA聚合酶识别并与其结合的一段DNA 片段,一般不编码蛋白,具有与RNA 聚合酶结合位点,并引导转录的起始。
13.增强子:位于真核基因中远离转录起始点,能明显增强启动子转录效率的特殊DNA序列。
它可位于被增强的转录基因的上游或下游,也可相距靶基因较远。
基因操作的原理和过程
基因操作的原理和过程基因操作(Genetic engineering)是一种利用基因技术对生物体的遗传物质进行修改和重组的技术手段。
通过基因操作,可以对生物的基因进行剪接、修饰或移除,并向生物中引入新的基因或基因片段,从而改变生物的遗传特征和表现形式。
基因操作在农业、医学、生物工程等领域都有广泛的应用,它不仅可以提高生物的抗病性、耐性和产量,还可以用于研究基因的功能和调控机制。
基因操作的原理是基于对生物体的基因组进行修改和优化,具体分为以下几个步骤:1. 选择目标基因:首先需要确定要操作的基因,可以是现有生物体中的某个基因,也可以是外源基因。
有时也会选择修改某个特定区域的基因片段。
2. 基因克隆和构建载体:利用分子生物学技术,将目标基因从生物体中分离提取。
然后,将目标基因插入到载体DNA中,构建成重组载体。
常用的载体包括质粒和病毒。
3. 转化目标细胞:将构建好的重组载体导入到目标细胞中。
可以通过多种途径实现细胞的转化,如化学转化、电转化、冷冻复苏等。
4. 基因表达和筛选:在转化成功后,目标基因会在细胞内进行表达,从而改变生物的遗传特征和表现形式。
为了筛选出表达目标基因的细胞,可以在重组载体中引入选择标记基因,如抗生素抗性基因。
5. 验证和分析:在筛选出表达目标基因的细胞后,需要对其进行验证和分析。
可以通过PCR、酶切、同源重组等技术手段来验证基因操作的结果,并进一步分析基因的功能。
基因操作的过程中有一些关键技术和工具,如PCR技术、限制性内切酶、连接酶、DNA测序等。
这些技术和工具的应用使得基因操作的过程更加高效、准确。
基因操作的应用领域广泛,涉及农业、医学、生物工程等多个领域。
在农业领域,基因操作可以用于改良农作物的品质和产量,提高抗病虫害的能力,延长保存期限等。
比如,通过引入抗病虫害基因,使植物对害虫和病毒的侵害产生免疫反应。
在医学领域,基因操作可以用于治疗遗传性疾病、癌症等疾病。
比如,通过修正患者的遗传突变,可以恢复正常的基因功能。
基因操作原理题库2
基因工程技术名词解释
基因工程技术名词解释
基因工程技术是应用分子生物学和细胞生物学的原理和方法进行基因操作,修改生物基因的技术。
常见的基因工程技术名词及其解释如下:
1. 基因克隆:将目标基因从DNA中分离出来,重组到质粒等载体上,使其能够在宿主细胞中自我复制和表达。
2. 基因剪切:利用限制性内切酶进行DNA分子特定的切割,实现目标序列的切除或粘贴。
3. 基因敲除:将目标基因进行替换或删除,通过对细胞的遗传物质进行“删改”。
4. 基因表达:在某种特定的生物体系中使目标基因得以表达并产生蛋白质等特定的作用。
5. 基因转染:将确切的DNA片段转移至另一个生物体细胞内,并让它表达新的蛋白质或修改已有的蛋白质功能。
6. 基因突变:通过人工方式创造或使一段DNA序列产生突变,并观察这种遗传变异对链上蛋白质表现的影响。
7. 基因编辑:通过人为方式改变或删除一个个体或生物各自遗传基因序列的方法,在人体细胞治疗、紫外线损伤等领域具有潜在应用价值。
这些技术广泛应用于生物学、医学和农业领域,使我们可以更精准地控制和修改生物的基因,以满足不同领域的需求。
《基因工程B》复习提纲2020(1)
第一章基因工程概述一、名词解释基因:编码产生蛋白质或RNA等具有特定功能产物的一段具有遗传效应的DNA片段,是控制生物性状的基本遗传单位。
基因操作:基因操作是指对基因进行分离、分析、改造、重组、转移、检测和表达等操作的总称。
基因工程:专指为实践应用而进行的基因重组事件,具体指通过基因操作来定向改变或修饰生物体,并具有明确目的的活动。
重组DNA技术:基因重组是指将一种生物(供体)的基因(DNA片段)与载体在体外进行拼接重组,然后转入另一种生物体(受体)内,使之稳定遗传并表达出新产物或新性状的DNA体外操作程序。
二、思考题1、简述基因工程操作的基本步骤。
2、简述基因工程操作的理论依据。
(1)基因具有相同的物质基础(2)基因是可切割和粘合的(3)基因是可转移的(4)多肽与基因之间有对应关系(5)遗传密码通用(6)基因可以复制遗传3、简述基因工程诞生理论上的三大发现和技术上的三大发明。
理论上的三大发现: 遗传物质是DNA(基因) DNA的双螺旋结构和半保留复制中心法则和氨基酸密码子技术上的三大发明:限制性核酸内切酶 DNA连接酶质粒和病毒第二章基因工程的工具酶一、名词解释限制性内切酶:是一类能识别双链DNA分子内部某种特殊的核苷酸序列,并使每个核酸链上特定部位相邻的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开的一类核酸内切酶。
同裂酶:指来源不同,但识别相同靶序列,切割产生不同或相同末端的限制性内切酶。
即不同来源的限制性内切酶可切割相同的序列。
同尾酶:指来源各异,识别靶序列各不相同,但切割产生相同末端的限制性内切酶。
同尾酶切割DNA得到的产物可进行互补连接。
DNA连接酶:催化DNA片段两侧(相邻)核苷酸的3'羟基(-OH)和5'磷酸基(-P)之间形成磷酸二酯键,使断开的DNA连接起来的酶。
DNA聚合酶:催化DNA合成的酶逆转录酶:依赖RNA的DNA聚合酶二、思考题1、简述限制性内切酶命名的基本原则。
属名+种名+株号+序号第一个字母:取宿主属名首字母,大写斜体。
西南大学基因工程名词解释
α-互补:人工突变使大肠杆菌的β-半乳糖苷酶基因(lacZ)缺失N-端的第11-41位氨基酸,而载体则携带有lacZ基因的N-端140个氨基酸和编码区段(lacZ’),二者单独存在时均无功能,但共存于一个大肠杆菌细胞时则发生功能互补,形成具有完整活性的lacZ酶。
报告基因:是一种编码可被检测的蛋白质或酶的基因,也就是说,是一个其表达产物非常容易被鉴定的基因。
标记基因:是一种已知功能或已知序列的基因,能够起着特异性标记的作用。
选择标记基因用于鉴别目的DNA的存在,将成功转化了载体的宿主挑选出来;筛选标记基因:将携带了外源DNA片段的重组子挑选出来。
cDNA文库:将生物某一组织细胞中的总的mRNA分离出来作为模板,在体外用反转录酶合成互补的双链cDNA,然后连接到合适的载体上,并转入宿主细胞。
这种方法所形成的所有克隆的集合体叫cDNA文库。
侧翼序列:一条核酸单链上位于某一特定位置的5’或3’方向的序列。
Ct值:荧光信号达到阈值所对应的PCR循环数,它具有极好的重复性。
插入失活:当一段足够长的外源DNA片段插入到一个功能基因的编码区后,导致ORF移码或提前终止,严重破坏原基因的编码能力而使该基因失活。
插入型λ载体:通过特定的酶切位点允许外源DNA片段插入的载体。
穿梭载体:能够在两类不同宿主中复制、增殖和选择的载体。
主要是质粒载体,至少有2套复制单元和2套选择标记,相当于两个载体的联合。
DNA聚合酶:是指以脱氧核苷三磷酸作为底物催化合成DNA的一类酶,它的主要活性是在具备模板、引物、dNTPs等情况下催化DNA的合成及其相辅的活性。
DNA连接酶:DNA连接酶能催化双链DNA切口处的5′-磷酸根和3′-羟基生成磷酸二酯键。
这种反应需要供给能量,大肠杆菌和其他细菌的DNA 连接酶以NAD作为能量来源,动物细胞和噬菌体的连接酶则以ATP作为能量来源。
多重PCR:在一个反应体系中使用一对以上引物的PCR称为多重PCR。
基因操作原理和方法
克隆和重组技术的应用
克隆和重组技术广泛应 用于基因工程、生物制 药、农业和医学等领域 。
在基因工程中,克隆和 重组技术用于生产重组 蛋白、疫苗和抗体等生 物制品。
在农业中,克隆和重组 技术用于改良作物品种 和提高农作物的抗逆性 和产量。
生物科学研究
基因敲除和敲入技术可用于研究基因功能、细胞信 号转导、药物筛选等生物科学研究领域,有助于深 入了解生命活动的本质。
生物制药
基因敲除和敲入技术可用于生产基因工程药物,通 过改造或增强微生物、细胞或动物细胞中的基因表 达,生产具有特定功能的药物。
敲除和敲入技术的限制和挑战
80%
技术难度高
基因敲除和敲入技术需要精确的 操作和设计,对技术和实验条件 要求较高,且存在一定的失败率 和不确定性。
05
基因编辑新技术
CRISPR-Cas9系统
总结词
CRISPR-Cas9系统是一种高效、简单、低成本的基因编辑技术,通过向导RNA和Cas9 蛋白的引导,实现对特定DNA序列的切割和修复。
详细描述
CRISPR-Cas9系统利用向导RNA与目标DNA序列的特异性结合,将Cas9蛋白引导至目 标位置,通过切割DNA双链形成缺口,启动细胞内的DNA修复机制。在修复过程中, 插入、删除或替换特定DNA序列成为可能,从而实现基因敲除、敲入和点突变等基因
基因操作的历史与发展
基因操作技术的起源可以追溯到20 世纪70年代,当时科学家开始探索 限制性内切酶和DNA连接酶等工具 的应用。
随着技术的不断发展,基因操作逐渐 成为现代生物学和医学研究的重要手 段,广泛应用于基因克隆、基因治疗 、基因工程等领域。
最新基因操作原理01
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酶切
筛选
5.亚克隆
初步克隆中的外源片段往往较长,含有 许多目的基因片段以外的DNA片段,在 诸如表达序列分析和突变等操作中不便 进行,因此必须将目的基因所对应的一 小段DNA找出来,这个过程叫“亚克隆”
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基因克隆的技术路线
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酶切 连接
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基因克隆的技术路线
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Black well Scientific Publications S Primrose, R Twyman, B OLD, 2001.
二、基因的基本概念
• 基因是遗传信息的基本单位 • 从物质结构上看,基因是染色体组核酸分子
基因是作为遗传物质的核酸分子上的一段片段,可 以是连续的,也可以是不连续的,可以是DNA也可 以是RNA,可以存在于染色体上,也可存在于染色 体之外(如质粒、噬菌体等)
结束语
谢谢大家聆听!!!
29
生物科学 领域 医学生物 农业生物
基因操作原理知识点总结
基因操作原理知识点总结基因操作是一种在生物体内对基因进行修改或操作的技术,它的出现为生物学、医学和农业等领域带来了革命性的变革。
通过基因操作技术,科学家们可以改变生物体的一些性状,使得其具有更好的抗病性、生长速度、产量等特性,从而为人类生活和生产带来了巨大的便利和利益。
在这篇文章中,我将从基因操作的原理、技术、应用和风险等方面进行详细的介绍和讨论。
基因操作的原则基因操作的基本原理是对生物体的基因进行修改或操作,使得其具有某些特定的性状。
这是通过DNA重组技术来实现的,DNA重组技术是一种利用酶的作用或化学方法,将DNA片段进行切割、粘接、合成等操作,从而实现对基因的改变或移植。
利用这一技术,科学家们可以将某种物种的基因转移到另一种物种中,或者通过改变某个基因的表达方式来使得生物体产生一些新的性状。
基因操作的技术基因操作技术主要包括DNA重组技术、基因克隆技术、基因敲除技术、基因编辑技术等。
其中,DNA重组技术是最基本的技术,它通过切割、粘接、重组DNA片段来改变基因的结构和表达方式;基因克隆技术是一种通过细胞培养和分裂来复制基因的方法,可以用于大规模生产具有某些特定性状的生物体;基因敲除技术是一种通过干扰某个基因的表达来观察该基因在生物体中的功能和作用;基因编辑技术是一种通过精确的操纵基因序列来实现对基因的改变和操作。
基因操作的应用基因操作技术在农业、医学、生物工程等领域都有着广泛的应用。
在农业领域,基因操作技术可以用来改良作物的产量、抗病性、品质等性状,从而为农业生产提供更多的选择和可能;在医学领域,基因操作技术可以用来治疗或预防一些遗传疾病,为人类健康带来更多的希望和机会;在生物工程领域,基因操作技术可以用来生产某些特定的物质或药物,从而为生产和生活提供更多的可能性。
基因操作的风险尽管基因操作技术为人类带来了巨大的利益和希望,但是它可能也会带来一些潜在的风险和问题。
其中,最主要的风险包括对环境的影响和对人类健康的影响。
基因操作的主要技术原理
基因操作的主要技术原理1.核酸的凝胶电泳(Agarose & Polyacrylamide)将某种分子放到特定的电场中,它就会以一定的速度向适当的电极移动。
某物质在电场作用下的迁移速度叫作电泳的速率,它与电场强度成正比,与该分子所携带的净电荷数成正比,而与分子的磨擦系数成反比(分子大小、极性、介质的粘度系数等)。
在生理条件下,核酸分子中的磷酸基团是离子化的,所以,DNA和RNA实际上呈多聚阴离子状态(Polyanions)。
将DNA、RNA放到电场中,它就会由负极→正极移动。
在凝胶电泳中,一般加入溴化乙锭(EB)--ethidium bromide染色,此时,核酸分子在紫外光下发出荧光,肉眼能看到约50ng DNA所形成的条带。
DNA的脉冲电泳技术 :PFGE-Pulse-field gel electrophoresis2.核酸的分子杂交技术在大多数核酸杂交反应中,经过凝胶电泳分离的DNA或RNA分子,都是在杂交之前,通过毛细管作用或电导作用按其在凝胶中的位置原封不动地"吸印" 转移到滤膜上的。
常用的滤膜有尼龙滤膜、硝酸纤维素滤膜,叠氮苯氧甲基纤维素滤纸(DBM)和二乙氨基乙基纤维素滤膜(DEAE)等。
核酸分子杂交实验包括如下两个步骤:将核酸样品转移到固体支持物滤膜上,这个过程特称为核酸印迹(nucleic acid blotting)转移,主要有电泳凝胶核酸印迹法、斑点和狭线印迹法(dot and slot blotting)、菌落和噬菌斑印迹法(colony and plaque blotting);将具有核酸印迹的滤膜同带有放射性标记或其它标记的DNA或RNA探针进行杂交。
所以有时也称这类核酸杂交为印迹杂交。
3.细菌的转化所谓细菌转化,是指一种细菌菌株由于捕获了来自另一种细菌菌株的DNA,而导致性状特征发生遗传改变的生命过程。
这种提供转化DNA的菌株叫做供体菌株,而接受转化DNA的寄主菌株则称做受体菌株。
基因工程名词解释
1.工具酶:基因工程的操作,是在分子水平上的操作,依赖一些酶作为工具对基因进行人工切割,拼接和扩增等操作,所以把这些酶称之为“工具酶”。
2.限制性核酸内切酶简称限制酶,是一类能识别双链DNA分子中特定核苷酸序列,并由此切割DNA双链结构的核酸内切酶。
3.平头末端:两条链断开的位置在识别序列的对称中心产生平末端4.粘性末端:两条链上断开的位置是交错的对称地分布在识别序列中心位置两侧,产生粘性末端5.同裂酶:来源不同,识别相同序列的限制酶6.同序同切酶:识别序列和切割位置都相同7.同序异切酶:识别序列相同,切割位点不同8.同尾酶:识别序列不同,但是产生相同的粘性末端的限制酶9.II型限制性内切酶由于反应条件的改变,其限制酶的特异性发生松动,识别和切割序列发生改变,这一特性称为星号活性。
10.DNA连接酶:可使一段DNA的3` 羟基末端和5`磷酸末端形成3`,5`- 磷酸二酯键,把两个DNA 片段连在一起,封闭DNA双链上切口的酶。
11. DNA聚合酶:在引物和模板存在下,把脱氧核糖单核苷酸连续的加到双链DNA分子引物链的3’-OH端,催化核苷酸的聚合作用。
12.∆G 值:是指DNA 双链形成所需的自由能,该值反映了双链结构内部碱基对的相对稳定性,△G值越大,则双链越稳定。
13.平台期:PCR反应过程中,随着PCR产物的逐渐积累,被扩增的DNA 片段不再呈指数增加,而进入线性增长期或静止期,即出现“停滞效应”。
14.绝对定量:测定目的基因在样本中的拷贝数(必须使用已知拷贝数的绝对标准品,必须做标准曲线)15.相对定量:测定目的基因在样本中的含量的相对比例,不需要知道其拷贝数16.Ct值:每个反应管内的荧光信号到达设定的域值时所经历的循环数17.分子杂交:有一定同源性的两条核酸单链,在适宜的温度和离子浓度等条件下,通过碱基互补退火形成稳定的双链分子的过程。
18. 探针:核酸探针是指用放射性核素、生物素或其他活性物质标记的,能与特定的核酸序列发生特异性互补的已知DNA或RNA片段。
人体中的基因原理
人体中的基因原理
人体中的基因原理是指基因将遗传信息传递给后代的机制。
基因是生物体内控制遗传特征的基本单位,它由DNA分子组成。
基因通过编码蛋白质的方式影响和控制细胞的生理功能和发育过程。
基因原理包括以下过程:
1. DNA复制:在细胞分裂时,DNA需要复制,确保每个新细胞都含有完整的基因组。
DNA复制是通过酶的作用在DNA双链上进行的。
2. 转录:基因转录是将DNA中的信息转录成RNA分子的过程。
转录产生的RNA称为mRNA,它携带着基因信息到细胞质中。
3. 翻译:翻译是将mRNA上的信息转化为蛋白质的过程。
翻译发生在细胞质中的核糖体中,通过氨基酸的顺序合成蛋白质。
4. 基因调控:基因调控是指通过一系列的调控机制控制基因的表达。
这包括转录因子的结合与解离、表观遗传修饰等过程,以确保基因在适当的时间和位置得到表达。
5. 突变:突变是基因原理中的一种重要现象,它是指基因序列发生永久性的变化。
突变可以是点突变、插入、缺失等,他们可以改变基因的功能并导致遗传变
异。
基因原理的理解对于理解遗传学、分子生物学、生理学等领域的研究和应用具有重要意义,也为人类了解和治疗遗传性疾病提供了基础。
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第一章1. Gene manipulation基因操作。
将在细胞外产生的核酸(物质)分子插入到病毒,质粒或其它载体系统中,再整合到特定的宿主中,从而形成一种新的可连续繁殖的有机体。
2. Interrupted genes间断基因。
序列中间插入有与氨基酸编码无关的DNA 间隔区,使一个基因分隔成不连续的若干区段。
我们称这种编码序列不连续的基因为间断基因。
3 .Promotor启动子。
DNA 分子可以与RNA 聚合酶特异结合的部位,也就是使转录开始的部位。
4. Subcloning亚克隆。
当初始克隆中的外源DNA 片段较长,含有许多目的基因以外的DNA 片段时,在诸如表达、序列分析和突变等操作中不便进行,将目的基因所对应的一小段DNA 找出来,这个过程叫“亚克隆”。
第二章1.Restriction and modification限制和修饰。
宿主特异性地降解外源遗传物质(DNA)的现象称为限制。
外源遗传物质通过甲基化等作用避免宿主的限制作用称为修饰。
2. Matched ends匹配末端。
识别位点为回文对称结构的序列,经限制酶切割后,产生的相同的,互补的末端称为匹配粘端,亦即粘性末端(cohesive end)。
3. Blunt ends平末端。
在回文对称轴上同时切割DNA 的两条链,产生的没有碱基突出的末端称为平末端。
4. Isoschizomer :同裂酶。
识别相同序列的限制酶称同裂酶,但它们的切割位点可能不同。
5. Isocaudiners :同尾酶。
来源不同、识别序列不同,•但产生相同粘性末端的酶。
6.Site preferences :位点偏爱。
某些限制酶对同一介质中的不同位置的同一个识别序列表现出不同的切割效率的现象称为位点偏爱。
7.Star activity 星星活性。
在极端非标准条件下,限制酶能切割与识别序列相似的序列,这个改变的特殊性称星星活性。
8. Nicking enzyme 切口酶。
有些限制酶只切割双链DNA 中的一条链,产生单链缺口,这种酶称为切口酶。
9. Klenow fragmentKlenow 片段。
Klenow DNA 聚合酶是E.coli DNA polymerase 经蛋白酶(枯草杆菌蛋白酶)裂解而从全酶中除去5'--3' 外切活性的多肽大片段,而聚合活性和3'--5' 外切活性不受影响。
10 .Sequenase测序酶。
是改造的T7 噬菌体DNA 聚合酶,切除了99% 以上的3'--5' 外切活性。
Sequenase Version2 切除了所有的3'--5' 外切活性,用于双脱氧链终止法对长片段进行测序。
11.Reverse transcriptase反转录酶。
即依赖于RNA 的DNA 聚合酶,它有5'--3' 合成DNA 活性,但是无3'--5' 外切活性。
它来自AMV (禽成髓细胞瘤病毒)或Mo-MLV (Moloney 鼠白血病病毒,又称M-MuLV)。
12. Terminal transferase末端转移酶。
来源于小牛胸腺,是存在于前淋巴细胞及分化早期的类淋巴样细胞内的一种不寻常的DNA 聚合酶,在二价阳离子存在下,末端转移酶催化dNTP 加于DNA 分子的3' 羟基端。
若dNTP 为T 或C ,此二价阳离子首选钴离子;若dNTP 为A 或G,此二价阳离子首选镁离子。
13. Ligase 连接酶。
催化DNA 5' 磷酸基与3' 羟基之间形成磷酸二酯键,将两段核酸连接起来的酶。
14. T4 polynucleotide kinase T4 多核苷酸激酶。
催化ATP 的γ-磷酸基转移至DNA 或RNA 的5' 末端。
15. Alkaline phosphatase碱性磷酸酶。
主要来源于牛小肠(Calf intestinal alkaline phosphatase),简称CIP 或CIAP,也有来自细菌(BAP)。
催化除去DNA 或RNA 5' 磷酸。
16. S1 nuclease Sl 核酸酶。
来源于米曲霉(Aspergillus oryzae),可降解单链DNA 或RNA ,产生带5' 磷酸的单核苷酸或寡核苷酸双链;对dsDNA ,dsRNA ,DNA:RNA 杂交体不敏感。
17. ExonuleaseЩ外切核酸酶Щ。
来源于大肠杆菌,催化从dsDNA 3'-OH 逐一去除单核苷酸的反应,底物为dsDNA 或线状和带切口或缺口的环状DNA ,反应结果是在dsDNA 上产生长的单链区。
18. Single strand binding protein单链结合蛋白。
此蛋白能协同地与ssDNA 结合而不与dsDNA 结合,可以削弱链内二级结构的稳定性,从而加速互补多核苷酸的重新退火,并通过消除阻碍DNA 聚合酶前进的链内二级结构,而提高这些聚合酶的持续作用能力。
19. Proteinase K 蛋白酶K 是具有高活性的丝氨酸蛋白酶,属枯草杆菌蛋白酶,可以水解范围广泛的肽键,尤其适合水解羧基末端至芳香族氨基酸和中性氨基酸之间的肽键。
K 指该蛋白酶通过水解角蛋白(keratin)可以为该霉菌提供所有所需的碳源和氮源。
20. Lysozymes 溶菌酶。
一类水解细菌细胞壁中肽聚糖的酶,常用的是卵清溶菌酶,用于破碎细胞。
第三章1. Vehicle 载体。
将外源DNA 或基因携带入宿主细胞(host cell)的工具称为载体。
具备以下三个必须元件:复制原点、多克隆位点和筛选标记。
2. Gene clone 基因克隆。
克隆作动词时,指从单一祖先产生同一的DNA 分子群体或细胞群体的过程;作名词时指从一个共同祖先无性繁殖下来的一群遗传上同一的DNA 分子、细胞或个体所组成的特殊的生命群体。
利用重组DNA 技术分离目的基因,称之为基因克隆。
3. Gene library 基因文库。
由大量的含有基因组DNA(即某一生物的全部DNA 顺序)的不同DNA 片段的克隆所构成的群体,称之为基因文库。
4. Plasmid incompatibility 质粒不相容性。
利用同一复制系统的两个质粒在同一宿主中不能共存的现象称质粒的不相容性,它是指在第二个质粒导入后,在不涉及DNA 限制系统时出现的现象。
5.α-complementation α-互补。
指lacZ 基因上缺失近操纵基因区段的突变体与带有完整的近操纵基因区段的α-半乳糖苷酶阴性的突变体之间实现的互补。
这两个无酶学活性的产物混合在一起时,可恢复α-半乳糖苷酶的活性。
6. X-gal/IPTG 两者都是乳糖的衍生物,X-gal:乳糖操纵子底物,可以作为生色剂,被α-半乳糖苷酶分解后可产生兰色产物,可使菌落呈现兰色;IPTG:乳糖操纵子诱导物。
7. lytic growth 裂解生长状态。
噬菌体侵染宿主细胞后,大量复制并组装成子代噬菌体颗粒,导致宿主细胞裂解的现象称裂解生长状态。
8. lysogenic state 溶源状态。
噬菌体侵染宿主细胞后,将λ噬菌体基因组DNA 通过位点专一性重组整合到宿主的染色体DNA 中,并随宿主的繁殖传给子代细胞的现象称溶源状态。
9. Multiplicity of infection 感染复数。
指单个宿主细胞感染的噬菌体颗粒数,等于实验所用的噬菌体与细胞的数量之比。
10. Insertion vectors 插入型载体。
通过特定的酶切位点允许外源DNA 片段插入的载体称为插入型载体。
11. Replacement vectors 置换型载体。
而允许外源DNA 片段替换载体的非必须DNA 片段的载体,称为置换型载体。
12.Cosmid 粘粒。
带有将DNA 包装到噬菌体颗粒中所需的cos 序列的质粒。
包括质粒复制起点,可以象质粒一样转化并增殖;包括cos 位点,可以象噬菌体颗粒一样包装、侵染。
13. Replicative form DNA 复制型DNA 。
在宿主细胞内,感染性的单链噬菌体DNA (正链)在宿主酶的作用下转变成环状双链DNA ,用于DNA 的复制,这种双链DNA 称为复制型DNA 。
14. Phagemid 噬菌粒。
具有ColE1 复制起点及单拷贝的丝状体噬菌体主要基因间隔区的质粒载体。
此基因间隔区含病毒DNA 合成的起始与终止及噬菌体颗粒形态发生所必须的全部顺式作用序列。
含phagemid 的细菌被噬菌体感染后,基因Ⅱ蛋白作用于间隔区,启动滚环复制产生ssDNA 并进行包装。
15. M13K07 help phage M13KO7 辅助噬菌体。
M13 单链丝状噬菌体的衍生株,基因Ⅱ带有一个G--T 的突变。
M13KO7 基因组双链DNA 可表达产生子代单链DNA 所必需的所有蛋白。
M13K07 中突变的基因Ⅱ产物与自身携带的噬菌体复制起点的作用尚不如它与克隆于噬菌粒pUCll8 和pUCll9 中的病毒复制起点的作用有效,可以确保在细胞所产生的病毒颗粒中来自噬菌粒的单链DNA 能够占据优势。
16. Yeast artificial chromosomes 酵母人工染色体载体。
利用酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)染色体的复制元件来驱动外源DNA 片段复制的载体称为酵母人工染色体载体。
由自主复制序列、着丝粒、复制子及选择标记等元件组成。
17. Bacterial artificial chromosomes 细菌人工染色体。
是基于大肠杆菌的F 质粒构建的高通量低拷贝质粒载体。
包括严谨型控制的复制区oriS 、启动DNA 复制的由ATP 驱动的解旋酶((RepE),以及三个确保低拷贝并使质粒精确分配至子代细胞的基因座(parA,parB 和parC)等元件)。
18. P1 artificial chromosomes P1人工染色体载体。
结合了P1 载体和BAC 载体的特性,是P1 噬菌体载体的改进载体。
重组分子不能通过体外包装来感染宿主细胞,而只能通过电转化来将重组分子导入宿主细胞。
19. Shuttle vector 穿梭载体。
能够在两类不同的宿主中复制、增殖和选择的载体称为穿梭载体。
第四章1.TAE buffer 醋酸缓冲液。
由Tris 碱、醋酸和EDTA 等成分组成的缓冲体系,用于琼脂糖凝胶电泳。
2. SDS-PAGE 十二烷基磺酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳。
用于检测蛋白质分子量的电泳方法,待分离蛋白质是变性的,泳动速率只与分子量相关,与本身所带电荷无关。
3. Southern blotSouthern 杂交。
一种检测DNA 分子的方法。
将DNA 片段从琼脂糖凝胶转移到滤膜,结合了DNA 分子的滤膜先与特定的预杂交液进行预杂交,然后与标记的核酸探针和滤膜混合。