重组DNA技术
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
载体DNA分子,需要具备:
具复制原点(ori),在宿主细胞中不仅能独立地自我 复制,而且能带动携带的外源DNA片段一起复制
具有多克隆位点(multiple cloning site, MCS),而每 一种酶的切点只有一个,用于克隆外源DNA片段。 这些酶切位点不存在于复制原点或抗性选择标记基 因内
聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)
聚合酶链式反应是体外快速扩增DNA的方法
PCR反应包括三个步骤: 变性(denature):在94-95℃使模板DNA的双链变性成单链 低温退火(annealing):两个引物分别与单链DNA互补复性
延伸(extension):在引物的引导及Taq酶的作用下,于72℃ 合成模板DNA的
因文库 筛选目的克隆 基因表达与产物分离
基因工程的相关技术
核酸的分子杂交 聚合酶链式反应(polymerase chain reaction):
PCR和RT-PCR (reverse transcription PCR)
核酸的分子杂交
Southern blot-DNA Northern blot-RNA In situ hybridization Fluorescent In situ hybridization
细菌质粒载体
◆质粒是细菌细胞内独立于细菌染色体而自然存在的、能 自我复制、易分离和导入的环状双链DNA分子
☆这些质粒的适应范围广,拷贝数多。进入宿主细胞复制 后,每个细胞的质粒拷贝数可高达1000个
◆早期用于基因工程的载体是经遗传改良的细菌质粒,它 们仅能用于克隆分子量小于10kb( 1000bp =1kb)的外源 DNA片段
☆现在广泛使用且商品化的质粒,很多都具有重组表型检 测标记,在DNA克隆中根据宿主细胞的表型即可推知质粒 是否携带外源DNA片段
λ噬菌体
◆ λ噬菌体基因组全长49kb。λ噬 菌体DNA中间约三分之二的序列为 中间基因簇,位于两端的为DNA左、 右臂。λ基因组的中间基因簇序列 可被外源DNA片段取代, 而不影响 噬菌体感染细菌及形成噬菌斑的能 力
限 制 性 内 切 核 酸 酶
粘性末端 平整末端
其它工具酶
T4 DNA连接酶(ligase) 反转录酶(reverse transcriptase)
载体(vector)
一个DNA片段只有与适合的载体(vector) DNA 连接构成重组DNA后,在载体DNA的运载下, 才可以高效率地进入宿主细胞(host cell),并 在其中复制、扩增、克隆出多个拷贝。可作为 DNA载体的有质粒、噬菌体、病毒、细菌或酵 母菌人工染色体(BAC、YAC)等
基因工程重要特征:
可把来自任何生物的基因转移到与其毫无关系 的任何其他受体细胞中,可以任意改造生物的 遗传特性,创造出生物的新性状
某一段DNA可在受体细胞内进行复制,为制备 大量纯化的DNA片段提供了可能
基因工程技术路线
DNA片段的取得(目的基因的分离和制备) DNA片段和载体的连接——重组体DNA 外源DNA片段引入受体细胞——基因克隆和基
至少具有一个选wenku.baidu.com标记基因,使有或无载体的宿主 细胞具有易鉴别的表型
易从宿主细胞中回收。 较小的相对分子量和较高的 拷贝数
安全性
载体(vector)的种类
细菌质粒载体 λ噬菌体 柯斯质粒(cosmid) 穿梭载体 酵母人工染色体(yeast artificial
chromosome,YAC) Ti质粒
目的: 是生产出符合人类需要的产品或创造出生物的新性状, 并能稳定遗传。
基因工程的概念
genetic engineering
定义: 又称为重组DNA技术,指将某些特定的基因或DNA片 断,通过载体或其它手段送入受体细胞,使它们在受 体细胞中增殖并表达的一种遗传学操作。基因工程是 采用分子生物学、核酸生物化学以及微生物遗传学的 现代方法和手段建立起来的基因操作技术。
重组DNA技术(基因工程)
基因工程 基因工程的风险和伦理学问题
基因工程
基因工程概述 基因工程的相关技术 基因工程的工具酶 载体 基因工程的基本步骤 基因工程的应用
基因工程的概念 genetic engineering
基因工程一般可分为广义和狭义的两种。广义的基因 工程包括:整体水平,如生物的有性杂交;细胞水平, 如细胞融合;分子水平,染色体工程、基因克隆等。 狭义的基因工程即是通常讲的基因克隆。
◆ λ噬菌体载体可接受15 kb-23 kb 的外源DNA片段,它既可作为克隆 载体,也可作为表达载体,在基因 库筛选中,λ噬菌体作载体与细菌 质粒相比,具有易操作、阳性克隆
数多等特点,现广泛用于各类基因 库的构建
柯斯质粒(cosmid)
➢ 柯斯质粒(cosmid)是利 用部分λ噬菌体DNA与 部分细菌质粒DNA序 列组建而成的
Southern blot
Northern blot
analysis of BLTR mRNA
Tracing and Assaying Molecules Inside Cells
In situ hybridization for RNA localization in tissues.
Fluorescent In situ hybridization
这三个步骤称为一个循环,PCR反应常有25-35个循环
RT-PCR
限制性内切核酸酶
限制性内切核酸酶或限制性酶(restriction enzymes) 是细菌中这些酶的功能是降解外来DNA分子的一类 酶。以限制(restriction )或阻止病毒侵染
限制性酶据其作用特点,可分为两类 ※第Ⅰ类限制性酶每隔一段DNA序列随机切割双链 DNA分子,没有序列特异性 ※第Ⅱ类限制性酶能识别一段特异的DNA序列,准确 地酶切双链DNA的特异序列。第Ⅱ类限制性酶识别的 序列是对称的,即在一条链中从5’到3’方向的序列,与 其互补链从5’到3’方向的序列完全相同。这种从两个方 向阅读而序列相同的序列称为回纹对称序列 (palindrome)