基因操作中大分子的分离和分析
凝胶电泳在基因操作中的用途
凝胶电泳在基因操作中的用途凝胶电泳是一种常用的分离DNA、RNA和蛋白质的方法,它广泛应用于基因操作中。
本文将从凝胶电泳的原理、分类及其在基因操作中的用途等方面进行阐述。
一、凝胶电泳的原理凝胶电泳的原理是利用凝胶作为分离介质,通过电场作用将目标分子分离出来。
凝胶可以是聚丙烯酰胺凝胶、琼脂糖凝胶、聚丙烯凝胶等。
在凝胶中,通过电泳电场的作用,DNA、RNA和蛋白质等分子会向电极移动,分子的迁移速度与其分子大小、电荷量和凝胶孔径大小有关。
在电泳过程中,DNA、RNA和蛋白质等分子会被分离出来,可以根据其大小、电荷量等特性进行鉴定和分析。
二、凝胶电泳的分类凝胶电泳按照不同的分离介质和分子类型可以分为不同的类型。
常见的凝胶电泳包括:1.琼脂糖凝胶电泳琼脂糖凝胶电泳是一种常见的DNA分离方法,适用于分离较小的DNA分子。
琼脂糖凝胶可以根据其浓度和孔径大小调整分子分离的范围。
2.聚丙烯酰胺凝胶电泳聚丙烯酰胺凝胶电泳是一种高分辨率的分离方法,适用于分离较大的DNA和蛋白质分子。
聚丙烯酰胺凝胶的孔径大小可以通过调整交联剂的浓度和聚合物的比例来控制。
3.聚丙烯凝胶电泳聚丙烯凝胶电泳是一种分离较大分子的方法,适用于DNA和RNA的分离。
聚丙烯凝胶的孔径大小可以通过调整聚合物的浓度和孵育时间来控制。
三、凝胶电泳在基因操作中的用途凝胶电泳在基因操作中具有广泛的用途,主要包括:1.分离DNA和RNA凝胶电泳是一种常用的DNA和RNA分离方法,可以用于提取DNA和RNA等分子。
在分离DNA和RNA的过程中,可以通过调整凝胶孔径大小和电场强度来控制分子的分离范围。
2.检测PCR产物凝胶电泳可以用于检测PCR产物,通过分析PCR产物的大小和数量来判断PCR反应的效果。
在PCR反应中,PCR产物可以通过引物的设计来控制其大小,通过凝胶电泳可以检测PCR产物的大小和数量。
3.分离蛋白质凝胶电泳可以用于分离蛋白质,通过调整凝胶孔径大小和电场强度来控制蛋白质的分离范围。
[精品]09《基因工程》课程教学大纲(修改1).doc
《基因工程》课程教学大纲课程类别:专业课课程性质:必修英文名称:Gene Engineering总学时:48 讲授学时:48学分:3先修课程:生物化学、分子生物学、微生物学、细胞生物学适用专业:生物工程、生物技术开课单位:医学院生物化学与分子生物学教研室一、课程简介本课程是生物工程专业必修的专业主干课程,它是生物工程(包括基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程)中最重要的课程之一,它是以分子遗传学理论为基础,以分子生物学和微生物学的现代方法为手段而建立起来的一门技术学科。
基因工程就是在生物体外,通过对DNA分子进行人工剪切和拼接,对生物的基因进行改造和重新组合,然后导入受体细胞内进行无性繁殖,使重组基因在受体细胞内表达,产生出人类所需要的基因产物或定向的创造生物的新性状,使之稳定地遗传给子代。
要求学生掌握基因工程中的基础知识和基本理论,掌握基因工程中的基本研究手段和实验方法,了解基因工程中的最新研究进展和动态,能够灵活运用基因工程的基本理论知识和实验方法,对整个生物工程有一个更新的认识,使学生受到基本科学思维和科学实验能力训练,同时使学生学会学习,具有自我开拓可获得知识和利用信息的能力,以达到融知识传授、能力培养和素质提高于一体的教学目的。
二、教学内容及基本要求(一)绪论(2学时)教学内容:基因工程概况;基因工程研究内容;基因工程展望。
教学要求:1.掌握基因工程的概念。
2.了解基因工程的主要研究内容、发展简史。
3.了解当前基因工程研究的总趋势与重点领域。
授课方式:讲授、自学(-)分子克隆工具酶(6学时)教学内容:限制性内切酶;甲基化酶;DNA聚合酶;依赖于DNA的RNA聚合酶;连接酶;T4多核昔酸激酶;碱性磷酸酶;核酸酶。
教学要求:1.掌握限制性核酸内切酶的概念、功能、影响酶活性的因素及操作注意事项、限制性核酸内切酶的星活性概念及产生的原因。
2.掌握同裂酶和同尾酶的概念。
3.掌握DNA连接酶、DNA聚合酶、反转录酶和碱性磷酸酶的功能。
实验报告DNA提取与纯化
实验报告DNA提取与纯化一、实验目的本次实验的主要目的是掌握从生物样本中提取和纯化DNA 的方法,并了解 DNA 的性质和特点。
通过实验操作,熟悉相关实验技术和仪器设备的使用,为后续的分子生物学研究和应用奠定基础。
二、实验原理DNA 是生物体内携带遗传信息的大分子物质。
在细胞中,DNA 与蛋白质等成分结合在一起。
提取 DNA 的基本原理是利用化学和物理方法破坏细胞结构,使 DNA 从细胞中释放出来,然后通过去除蛋白质、RNA 等杂质,达到纯化 DNA 的目的。
常用的方法包括:1、细胞裂解:使用裂解液破坏细胞膜和核膜,使细胞内容物释放。
2、去除蛋白质:加入蛋白酶或酚/氯仿等试剂,使蛋白质变性沉淀。
3、沉淀 DNA:通常使用乙醇或异丙醇等有机溶剂,使 DNA 沉淀出来。
三、实验材料与设备(一)实验材料1、新鲜的动物肝脏组织或植物叶片。
2、生理盐水。
3、裂解液(包含去污剂、盐等成分)。
4、蛋白酶 K。
5、酚/氯仿混合液。
6、无水乙醇、异丙醇。
7、 70%乙醇。
8、 TE 缓冲液(TrisEDTA 缓冲液)。
(二)实验设备1、离心机。
2、移液器。
3、恒温水浴锅。
4、涡旋振荡器。
5、冰箱。
6、微量紫外分光光度计。
四、实验步骤1、样本处理称取适量的动物肝脏组织或植物叶片,用生理盐水清洗干净,剪碎或研磨成匀浆。
2、细胞裂解将处理好的样本转移至离心管中,加入适量的裂解液,充分混匀,置于恒温水浴锅中孵育一段时间,使细胞充分裂解。
3、去除蛋白质加入蛋白酶 K,混匀后在适当温度下孵育,以降解蛋白质。
加入酚/氯仿混合液,涡旋振荡混匀,然后离心,使水相和有机相分离。
此时,蛋白质等杂质主要存在于有机相中,而 DNA 则在水相中。
4、 DNA 沉淀将上清液转移至新的离心管中,加入适量的无水乙醇或异丙醇,轻轻颠倒混匀,可见白色的 DNA 沉淀出现。
5、洗涤 DNA离心收集 DNA 沉淀,弃去上清液。
加入适量的 70%乙醇,轻轻洗涤沉淀,再次离心,去除乙醇。
分离目的基因实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的本实验旨在通过分子生物学技术,学习并掌握目的基因的分离方法,包括基因组DNA提取、目的基因的克隆、扩增和鉴定等步骤。
通过实验,使学生熟悉实验原理、操作步骤和注意事项,提高学生的动手能力和实验技能。
二、实验原理目的基因分离是指从生物基因组中提取出特定的基因片段,并进行克隆、扩增和鉴定。
实验步骤主要包括以下几部分:1. 基因组DNA提取:利用各种方法从生物组织中提取出基因组DNA。
2. 目的基因的克隆:利用PCR技术扩增目的基因,并克隆到载体上。
3. 目的基因的鉴定:通过限制性内切酶酶切、DNA测序等方法对克隆的目的基因进行鉴定。
4. 目的基因的表达:将目的基因导入宿主细胞,进行表达和功能验证。
三、实验材料与试剂1. 实验材料:大肠杆菌、质粒载体、目的基因DNA模板等。
2. 试剂:DNA提取试剂盒、PCR试剂、限制性内切酶、DNA连接酶、DNA测序试剂盒等。
四、实验步骤1. 基因组DNA提取(1)取适量生物组织,按照DNA提取试剂盒说明书进行操作。
(2)提取的基因组DNA用琼脂糖凝胶电泳检测,确保DNA提取质量。
2. 目的基因的克隆(1)设计特异性引物,用于PCR扩增目的基因。
(2)按照PCR试剂盒说明书进行PCR扩增,获得目的基因。
(3)将PCR产物与载体连接,转化大肠杆菌。
(4)通过蓝白斑筛选,获得阳性克隆。
3. 目的基因的鉴定(1)对阳性克隆进行酶切鉴定,验证目的基因是否成功克隆。
(2)对阳性克隆进行DNA测序,确定目的基因序列。
4. 目的基因的表达(1)将目的基因克隆到表达载体上,构建表达系统。
(2)将表达载体导入宿主细胞,进行目的基因的表达。
(3)检测目的基因的表达产物,验证目的基因的功能。
五、实验结果与分析1. 基因组DNA提取:提取的基因组DNA在琼脂糖凝胶电泳中呈现清晰的主带,说明DNA提取成功。
2. 目的基因的克隆:通过PCR扩增,获得目的基因片段,大小与预期相符。
【期末复习】基因工程期末考试重点知识整理
【期末复习】基因⼯程期末考试重点知识整理基因⼯程期末考试重点知识整理基因⼯程第⼀章基因⼯程概述1、基因⼯程的概念(基因⼯程基本技术路线PPT)基因⼯程(Gene Engineering),是指在基因⽔平上的遗传⼯程,它是⽤⼈为⽅法将⼤分⼦(DNA)提取出来,在离体条件下⽤适当的⼯具酶进⾏切割后,把它与作为载体的DNA分⼦连接起来,然后与载体⼀起导⼊某⼀更易⽣长、繁殖的受体细胞中,以让外源遗传物质在其中“安家落户”,进⾏正常的复制和表达,从⽽获得新物种的⼀种崭新的育种技术.2、基因⼯程的历史基因⼯程准备阶段:1972,第⼀个重组DNA分⼦的构建,构建⼈:Paul Berg及其同事PPT 基因⼯程诞⽣:1973,Cohen & Boyer⾸次完成重组质粒DNA对⼤肠杆菌的转化基因⼯程发展阶段的⼏个重要事件:⼀系列新的基因⼯程操作技术的出现;各种表达克隆载体的成功构建;⼀系列转基因菌株、转基因植物、转基因动物等的出现3、基因⼯程的内容(P9)4、基因克隆的通⽤策略(P12)(基因组⽂库(鸟枪法)+分⼦杂交筛选)第⼆章分⼦克隆⼯具酶5、限制性核酸内切酶的概念、特点、命名、分类(问答)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特点(参加PPT)命名: 依次取宿主属名第⼀字母,种名头两个字母,菌株号,然后加上序号。
如:从Haemophilus influenze Rd中提取到的第三种限制型核酸内切酶被命名为Hind ?,Hin指来源于流感嗜⾎杆菌,d表⽰来菌株Rd,?表⽰序号。
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:?型酶、?型(?s型)酶和?型酶。
真核细胞中有4中DNA聚合酶:α,β,γ,线粒体DNA聚合酶原核⽣物中3中DNA聚合酶:?,?,?6、⼏个基本概念粘性末端:两条多聚核苷酸链上磷酸⼆酯键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,这样形成的DNA⽚段末端称为~。
基因工程在生物制药领域的应用探讨
基因工程在生物制药领域的应用探讨作者:匡光永来源:《中国民商》2021年第08期摘要:随着经济社会的发展,生物制药领域开始引入基因工程技术,使用基因工程技术对自身进行改造和发展。
本文从生物制药领域中的基因操作技术分析概念入手,进行以基因工程为基础的其中几类药物类型的分析,从而了解基因工程生物制药所面临的机遇以及需要解决的问题,从而使其得到更好的发展。
关键词:基因工程;生物制药;前景一、生物制药领域中的基因操作技术分析(一)基因大分子分离技术DNA大分子的分离技术,最常用的是DNA电泳。
在电泳之前,首先要提取基因所在的位置,以细菌的质粒DNA为例,现阶段使用的提取方法是碱裂解法,具体是将含有质粒的大肠杆菌用NaOH和SDS混合的变性液进行处理,再用高速离心机离心处理,从而将质粒DNA分离出来。
进一步地,如果想要分离出目的DNA片段,就需要用到DNA电泳技术,常用的电泳是琼脂糖凝胶电泳和聚丙烯酰胺凝胶电泳。
凝胶电泳的原理其实很简单,DNA是一种多聚阴离子,将其放置在电场中,DNA分子就会迁移到正电极的方向,DNA分子的长度越长,携带的净电荷越多,向正电极方向迁移的速率就越快,因此,在电场强度一定的条件下,DNA 分子的迁移速率取决于DNA片段的大小和构型。
电泳的步骤为:配胶-制胶板-样品的处理-点样-电泳-检测。
(二)PCR技术PCR技术,即聚合酶链式反应,是一种体外快速扩增特定DNA片段的技术,可以实现短时间内少量甚至微量DNA分子的大量扩增。
PCR技术是分子克隆技术的基石,是基因工程中必不可少的技术。
PCR技术的原理来源于DNA的半保留复制,在生物体内,DNA的复制过程分为三个阶段:复制的起始、延伸和终止,PCR也分为三个阶段:高温变性、复性和延伸,这三个阶段不断的循环往复,从而得到大量的目的基因。
PCR技术已广泛应用于基因的克隆,分子探针的制备和基因定位等实验中,在生物制药领域中也常用于诊断试剂的开发。
凝胶电泳在基因操作中的用途
凝胶电泳在基因操作中的用途随着分子生物学的快速发展,基因操作已成为生物学研究的重要手段。
在基因操作中,凝胶电泳是一种常见的技术,可以用于分离和检测DNA、RNA和蛋白质等生物大分子。
本文将介绍凝胶电泳在基因操作中的用途,包括DNA分离、PCR产物检测、Southern blotting、Northern blotting、Western blotting等技术。
一、DNA分离DNA分离是凝胶电泳最常见的应用之一。
DNA分离可以用于检测DNA的大小、纯度和浓度等,同时也可以用于DNA的纯化和分离。
在DNA分离中,一般使用琼脂糖凝胶作为分离介质。
琼脂糖凝胶是一种聚合物,可以形成一种网状结构,DNA分子在凝胶中运动的速度取决于DNA分子的大小和形状。
较小的DNA分子会在凝胶中移动较快,而较大的DNA分子则移动较慢。
因此,通过凝胶电泳可以将DNA分子按照大小分离出来。
二、PCR产物检测PCR(聚合酶链式反应)是一种常用的DNA扩增技术,可以在短时间内扩增出大量的DNA片段。
在PCR反应中,通常需要检测PCR 产物的大小和纯度,这时候可以使用凝胶电泳技术。
将PCR产物加入琼脂糖凝胶中,通过电泳将DNA分子分离出来,然后使用荧光染料或DNA探针等方法进行检测。
通过PCR产物检测可以确定PCR反应是否成功,同时也可以检测PCR产物的大小和纯度,为后续的实验提供重要的信息。
三、Southern blottingSouthern blotting是一种检测DNA分子的技术,可以用于检测DNA的大小、数量和序列等信息。
在Southern blotting中,首先需要将DNA分子在凝胶中分离出来,然后将DNA分子转移到一张膜上,再使用DNA探针或荧光标记的引物进行检测。
通过Southern blotting可以确定DNA序列的长度和数量,也可以用于检测基因突变和DNA甲基化等信息。
四、Northern blottingNorthern blotting是一种检测RNA分子的技术,可以用于检测RNA的大小、数量和序列等信息。
基因工程教学大纲
一、课程基本情况与说明
(一)课程代码:
(二)课程英文名称: Genetic Engineering
(三)课程中文名称: 基因工程
(四)授课对象: 生物技术专业 生物科学专业
(五)开课单位:生命科学与技术学院
(六)教材:《基因工程》,孙明主编,高等教育出版社,2006 (七)参考书目
3、分子克隆载体
4、人工染色体载体
5、表达载体
6、基因操作中大分子的分离和分析
7、基因芯片技术
教学内容
对全部高中资料试卷电气设备,在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验;通电检查所有设备高中资料电试力卷保相护互装作置用调与试相技互术关,通系电1,力过根保管据护线生高0不产中仅工资2艺料22高试2可中卷以资配解料置决试技吊卷术顶要是层求指配,机置对组不电在规气进范设行高备继中进电资行保料空护试载高卷与中问带资题负料2荷试2,下卷而高总且中体可资配保料置障试时2卷,32调需3各控要类试在管验最路;大习对限题设度到备内位进来。行确在调保管整机路使组敷其高设在中过正资程常料1工试中况卷,下安要与全加过,强度并看工且25作尽52下可22都能护可地1关以缩于正小管常故路工障高作高中;中资对资料于料试继试卷电卷连保破接护坏管进范口行围处整,理核或高对者中定对资值某料,些试审异卷核常弯与高扁校中度对资固图料定纸试盒,卷位编工置写况.复进保杂行护设自层备动防与处腐装理跨置,接高尤地中其线资要弯料避曲试免半卷错径调误标试高方中等案资,,料要编试求5写、卷技重电保术要气护交设设装底备备置。4高调、动管中试电作线资高气,敷料中课并设3试资件且、技卷料中拒管术试试调绝路中验卷试动敷包方技作设含案术,技线以来术槽及避、系免管统不架启必等动要多方高项案中方;资式对料,整试为套卷解启突决动然高过停中程机语中。文高因电中此气资,课料电件试力中卷高管电中壁气资薄设料、备试接进卷口行保不调护严试装等工置问作调题并试,且技合进术理行,利过要用关求管运电线行力敷高保设中护技资装术料置。试做线卷到缆技准敷术确设指灵原导活则。。:对对在于于分调差线试动盒过保处程护,中装当高置不中高同资中电料资压试料回卷试路技卷交术调叉问试时题技,,术应作是采为指用调发金试电属人机隔员一板,变进需压行要器隔在组开事在处前发理掌生;握内同图部一纸故线资障槽料时内、,设需强备要电制进回造行路厂外须家部同出电时具源切高高断中中习资资题料料电试试源卷卷,试切线验除缆报从敷告而设与采完相用毕关高,技中要术资进资料行料试检,卷查并主和且要检了保测解护处现装理场置。设。备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况,然后根据规范与规程规定,制定设备调试高中资料试卷方案。
分子杂交仪操作规程(3篇)
第1篇一、引言分子杂交仪是一种用于分子生物学实验的高精密仪器,主要用于DNA、RNA等生物大分子的检测、分离和定量分析。
以下是分子杂交仪的操作规程,旨在确保实验的准确性和安全性。
二、操作前准备1. 确认仪器状态:检查分子杂交仪是否处于正常工作状态,包括电源、冷却系统、加热系统等。
2. 清洁工作台:确保实验台面干净、整洁,避免交叉污染。
3. 配制试剂:按照实验需求,配制相应的试剂,包括杂交缓冲液、标记探针、待测样本等。
4. 检查设备:检查分子杂交仪的各个部件是否完好,如电极、杂交管、密封盖等。
三、操作步骤1. 打开分子杂交仪电源,预热30分钟。
2. 将杂交管放入分子杂交仪,确保密封盖密封良好。
3. 设置杂交参数:根据实验需求,设置杂交温度、杂交时间、洗脱温度、洗脱时间等参数。
4. 加载样本:将配制好的标记探针和待测样本加入杂交管,按照实验要求进行混合。
5. 开始杂交:按下“开始”按钮,分子杂交仪开始进行杂交操作。
6. 洗脱:杂交完成后,按照设定参数进行洗脱操作。
7. 重复洗涤:根据实验需求,对杂交管进行重复洗涤,以去除未结合的探针。
8. 确认结果:通过分子杂交仪的检测系统,观察杂交结果,如信号强度、对比度等。
9. 关闭仪器:完成实验后,关闭分子杂交仪电源,取出杂交管。
四、注意事项1. 严格遵守操作规程,确保实验结果的准确性。
2. 操作过程中,注意避免交叉污染,使用无菌操作。
3. 试剂和样本应按照实验要求进行配制,确保实验材料的纯度。
4. 在操作过程中,密切观察分子杂交仪的运行状态,如温度、压力等。
5. 实验结束后,对分子杂交仪进行清洁、消毒,以备下次使用。
五、实验记录1. 记录实验时间、温度、时间等参数。
2. 记录实验结果,包括信号强度、对比度等。
3. 对实验过程中出现的问题进行记录,以便分析原因和改进实验。
通过以上操作规程,可以有效保证分子杂交仪实验的准确性和安全性。
在实际操作过程中,应根据实验需求调整参数,以达到最佳实验效果。
基因工程复习重点
基因工程期末复习第一章:基因工程1. 定义:通过基因操作来定向改变或修饰生物体或人类自身,并具有明确应用目的的活动称为基因工程。
2. 基因工程研究的主要内容或步骤:基因克隆的通用策略:涉及的过程可用分/合成、切、连、转、选、鉴。
①从复杂的生物有机体基因组中,经过酶切消化或PCR扩增等步骤,分离出带有目的基因的DNA片段;②在体外,将带有目的基因的外源DNA片段连接到能够自我复制的并具有选择记号的载体分子上,形成重组DNA分子;③将重组DNA分子转移到适当的受体细胞(寄主细胞),并与之一起增殖;④从大量的细胞繁殖群体中,筛选出获得了细胞重组DNA分子的受体细胞克隆;⑤从筛选出来的受体细胞克隆,提取出已经得到扩增的目的基因,供进一步分析研究使用;⑥将目的基因克隆到表达载体上,导入寄主细胞,使之在新的遗传背景下实现功能表达,产生出人类所需要的物质。
3.三大元件:载体、质粒、片段。
第二章:分子克隆工具酶1、工具酶:限制性核酸内切酶、DNA连接酶、DNA聚合酶、DNA修饰酶、核酸外切酶、单链核酸内切酶。
2、限制性内切酶:是一类能够识别双链DNA分子中的某种特定核苷酸序列,并由此切割DNA双链结构的核苷酸内切酶。
三种(Ⅰ型酶、Ⅱ型酶、Ⅲ型酶)3、甲基化酶:原核生物甲基化酶是作为限制与修饰系统中的一员,用于保护宿主DNA 不被相应的限制酶所切割。
三种()4、回文结构:双链DNA中含有的二个结构相同、方向相反的序列称为反向重复序列,每条单链以任一方向阅读时都是一样的。
5、同裂酶(isoschizomers):指来源不同但识别相同靶序列的核酸内切酶。
同裂酶可能进行同样的切割,产生同样的末端。
但有些同裂酶对甲基化位点的敏感性不同。
6、同尾酶(isocaudamer):指来源不同、识别靶序列不同但产生相同的粘性末端的核酸内切酶。
利用同尾酶可使切割位点的选择余地更大。
7、影响核酸内切酶活性的因素:①DNA浓度②DNA的甲基化程度③酶切消化反应的温度(大多数酶的标准反应温度37度)④DNA的分子结构。
分子生物学实验
分子生物学实验分子生物学实验I. 实验概述分子生物学是生物学的一个重要分支,主要研究生物分子的结构、功能及其在生命过程中的作用。
在现代生命科学研究中,分子生物学技术的应用越来越广泛,包括基因克隆、基因表达、蛋白质结构、信号转导等多个方面。
本实验将介绍几种基本的分子生物学实验操作,包括DNA的提取、PCR扩增、电泳检测和蛋白质的SDS-PAGE分析,旨在提高学生对分子生物学基础知识和实验技能的掌握。
II. 实验材料及设备1. 细菌培养基、磷酸盐缓冲液、EDTA、裂解液等试剂;2. 离心管、洗涤管、PCR管、电泳槽等设备;3. 离心机、PCR仪、电泳仪等设备。
III. 实验步骤1. DNA的提取(1) 收集细胞收集需要提取DNA的细胞,如细菌、白细胞等。
将细胞转移到1.5mL离心管中。
(2) 细胞裂解加入200μl裂解液,轻轻摇晃离心管,使细胞充分裂解。
离心管可置于65°C水浴中处理10分钟,使DNA完全裂解。
(3) DNA提取加入500μl磷酸盐缓冲液和10μl EDTA,混匀后离心5分钟。
取上清液转移至新的离心管中,加入等体积的异丙醇,并轻轻倒置,使DNA在异丙醇界面上结团。
放置室温下10分钟,使用洗涤管将DNA结团转移到另一离心管中。
加入70%乙醇溶液洗涤2-3次,最后去除乙醇,用无菌水溶解DNA。
2. PCR扩增(1) 设计引物、制备PCR反应液按照所需扩增的DNA序列设计引物,制备PCR反应液,包括所需模板DNA、引物、Taq聚合酶、MgCl2等。
(2) PCR条件将PCR反应管放置PCR仪中,经过若干个循环,达到最终PCR产物的扩增。
PCR条件通常应选择对应引物特异性、Tm温度适中,并根据Taq聚合酶的活性和反应体系的最适条件优化所得。
常用的PCR条件为95℃预变性5min,94℃变性30s,Tm温度退火30s,72℃延伸1min,循环30-35次,最后72℃加延伸10min。
基因组学杨金水电子版 基因工程 电子版
基因组学杨金水电子版基因工程电子版导读:就爱阅读网友为您分享以下“基因工程电子版”的资讯,希望对您有所帮助,感谢您对的支持! 作者:吴乃虎出版社:高等教育出版社第一章基因工程概述第一节基因操作与基因工程一、基因操作与基因工程的关系二、基因工程的诞生与发展第二节基因工程是生物科学发展的必然产物一、基因是基因重组的物质基础二、DNA的结构和功能三、基因操作技术的发展促进基因工程的诞生和发展四、基因工程的内容第三节基因的结构——基因操作的理论基础一、基因的结构组成对基因操作的影响二、基因克隆的通用策略第一篇基因操作原理第二章分子克隆工具酶第一节限制性内切酶一、限制与修饰二、限制酶识别的序列三、限制酶产生的末端四、DNA末端长度对限制酶切割的影响五、位点偏爱六、酶切反应条件七、星星活性八、单链DNA的切割九、酶切位点的引入十、影响酶活性的因素十一、酶切位点在基因组中分布的不均一性第二节甲基化酶一、甲基化酶的种类二、依赖于甲基化的限制系统三、甲基化对限制酶切的影响第三节DNA聚合酶一、大肠杆菌DNA聚合酶二、KIenow DNA聚合酶三、T4噬菌体DNA聚合酶四、T7噬菌体DNA聚合酶五、耐热DNA聚合酶六、反转录酶七、末端转移酶第四节其他分子克隆工具酶一、依赖于DNA的RNA聚合酶二、连接酶三、T4多核苷酸激酶四、碱性磷酸酶五、核酸酶六、核酸酶抑制剂七、琼脂糖酶八、DNA结合蛋白九、其他酶第三章分子克隆载体第一节质粒载体一、质粒的基本特性二、标记基因三、质粒载体的种类第二节λ噬菌体载体一、λ噬菌体的分子生物学二、λ噬菌体载体的选择标记……第四章人工染色体载体第五章表达载体第六章基因操作中大分子的分离和分析第七章基因芯片技术第八章PCR技术及其应用第九章DNA序列分析第十章DNA诱变第十一章DNA文库的构建和目的基因的筛选第十二章基因组研究技术第二篇基因工程应用第十三章植物基因工程第十四章动物基因工程第十五章酵母基因工程第十六章细菌基因工程第十七章病毒基因工程第十八章医药基因工程第十九章基因工程产品的安全及其管理第一章基因工程概述第一节基因操作与基因工程一、基因操作与基因工程的关系基因操作(gene manipulation):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。
吴乃虎《基因工程原理》4-6知识点总结
第4章基因操作的主要技术原理基因操作的方法包括:大分子DNA的提取、DNA分子的切割和连接、核酸分子杂交、凝胶电泳、细胞转化、DNA序列分析、基因的人工合成、基因定点突变、PCR扩增等。
DNA分子的切割和连接是基因操作的核心技术。
一、核酸的分离和纯化技术核酸包括DNA、RNA两种分子,在细胞中它们都是以与蛋白质结合的状态存在。
DNA:真核生物染色体DNA——双链线性;真核生物的细胞器DNA——双链环状;原核生物的核区DNA、质粒——双链环状。
RNA:RNA分子在大多数生物体内均是单链线性分子。
一般生物体基因组DNA大小为107-8bp。
DNA提取的目的(1)可用PCR从基因组中扩增基因;(2)作RAPD分析,区别两种物种之间的亲缘关系;(3)作Southern分析,检测是否转入基因;探测同源的基因;(4)作酶切图谱,用于DNA测序。
(一)总DNA的提取DNA在低浓度盐溶液中,几乎不溶解,如在0。
14 mol/L的氯化钠溶解度最低,仅为在水中溶解度的1%,随着盐浓度的增加溶解度也增加,至1mol/L氯化钠中的溶解度很大,比纯水高2倍。
总DNA:一般来说是指基因组DNA ,即细胞核内的染色体DNA分子。
核DNA分子呈极不对称的线性结构,一条染色体为一个DNA分子。
其长度与直径的比例极不对称性,使其对极械力十分敏感。
分离纯化中DNA分子的断裂是很难避免的。
尽可能保持DNA分子的完整性是DNA分离技术的关键。
(1)有效制备大分子DNA的方法主要考虑两个原则:①防止和抑制内源DNase对DNA的降解;DNase 以Mg2+、Mn2+为辅助因子,只要加入一定的螯合剂,如EDTA(乙二胺四乙酸钠)、柠檬酸便可。
②尽量减少对溶液中DNA的机械剪切力。
动作轻柔、减少涡旋、使用大口吸管。
(2)DNA提取的主要操作过程(3)DNA提取的主要问题及解决方法:①DNA沉淀呈棕色,很难酶切或扩增;多酚、单宁、色素等氧化所致。
报告基因实验步骤
报告:基因实验步骤引言基因实验是生物学研究中非常重要的一项技术。
通过基因实验,我们可以研究基因的功能、调控机制以及与生物体发育和疾病相关的生物学过程。
本报告将介绍基因实验的一般步骤,包括实验准备、实验操作和数据分析等方面。
一、实验准备1.确定实验目的:首先,我们需要明确实验的目的是什么。
是为了研究一个特定的基因的功能,还是探究某个生物过程的调控机制等。
2.设计实验方案:根据实验目的,设计合适的实验方案。
包括选择适当的实验模型(如细胞、动物模型等)、确定实验群体和对照组等。
3.获得实验材料:收集所需的实验材料和试剂。
例如,如果是进行基因转染实验,需要获得目标基因的表达载体和转染试剂等。
4.准备实验设备:确保实验所需的设备和仪器齐全,并进行必要的检查和维护。
二、实验操作1.样本收集和处理:根据实验方案,收集所需的样本。
例如,如果是研究基因在特定组织中的表达情况,需要收集相应的组织样本。
对样本进行处理,如冷冻保存、切片或细胞培养等。
2.DNA或RNA的提取:从样本中提取DNA或RNA。
这一步骤非常关键,因为提取的质量会直接影响后续实验结果的可靠性。
可以使用商业试剂盒或自制提取试剂进行提取。
3.PCR扩增或逆转录合成cDNA:根据实验设计,进行PCR扩增或逆转录合成cDNA。
PCR扩增可以用于检测基因的存在和定量表达,逆转录合成cDNA可以用于后续的基因表达分析。
4.基因转染或基因编辑:如果实验需要,进行基因转染或基因编辑。
基因转染可以将目标基因引入到细胞中,以观察其对细胞功能的影响;基因编辑可以用于特定基因的敲除、突变或修饰等。
5.蛋白质分离和检测:根据实验要求,进行蛋白质的分离和检测。
可以使用凝胶电泳、免疫印迹等技术来检测基因的蛋白质产物。
三、数据分析1.数据收集和整理:收集实验获得的数据,包括PCR扩增结果、蛋白质分离结果等。
将数据整理成适合分析的格式。
2.数据统计和比较:根据实验设计,对数据进行统计和比较。
基因工程原理作业及答案
基因工程原理作业及答案第一章绪论1、请谈谈它的基本步骤?①源DNA 片段与载体连接论和技术两个方面谈谈础?稳定地繁殖。
理论基础:①在40因的分子载体是DNA 传的物质基础问题;②在50递的问题;③在50技术基础:①60年代-70接酶解决了对DNA ④60移杂交技术对DNA 3、基因克隆、基因操作、基因重组、基因工程的概念及其相互联系。
基因克隆(Genecloning):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,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。
基因工程:是通过基因操作,将目的基因或DNA 片段与合适的载体连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,使转基因生物获得新的遗传性状的操作。
基因操作: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。
基因重组:不同来源DNA 分子通过共价连接(磷酸二酯键)而组合成新的DNA 分子的过程。
2、哪些酶可用于DNA 片段的末端标记?Klenow DNA 聚合酶和T4或T7DNA 聚合酶在对DNA 片段进行末端补平反应或末端的置换反应时可引入标记的核苷酸。
3、DNA 聚合酶有哪些类型,各有什么活性?① E.coliDNApolI:5’-3’DNA 聚合酶活性;5’-3’DNA 外切酶活性;3’-5’DNA 外切酶活性。
心相印图文工作室整理luqiu910② E.coliDNApolI大片段(Klenow酶):5′→3′DNA聚合酶活性;3′→5′DNA外切酶活性;5’-3’DNA外切酶活性。
③T4噬菌体DNApol:5′→3′DNA聚合酶活性(与Klenow酶相似);3′→5′外切酶活性(Klenow酶×200):在无dNTP时只有该活性。
(常用于填平dsDNA的3′缩进末端及水解dsDNA的3′突出末端。
)④T7噬菌体DNApol酶活性;1000)。
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①溶菌酶:溶菌酶是糖苷水解酶,水解菌体 细胞壁的主要化学成分肽聚糖中的β-1, 4糖苷键,因而具有溶菌作用。
葡萄糖:葡萄糖增加溶液粘度,维持渗透 压,防止DNA受机械剪切力作用而降解。
EDTA:EDTA螯合Mg2+和Ca2+等金属离子, 抑制脱氧核糖核酸酶对DNA的降解作用, 同时有利于溶菌酶的作用。
◆当以pH4.6的KAc高盐缓冲液调节其pH至 中性时,变性的质粒DNA又恢复原来的构 型,保存在溶液中,而染色体DNA不能复 性而形成缠连的网状结构。
◆通过离心,染色体DNA与不稳定的大分子 RNA、蛋白质-SDS复合物等一起沉淀下来 而被除去。
DNA
大 肠 杆 菌 质 粒 的 提 取 步 骤
④无水乙醇:沉淀DNA,它的优点是可以任 意比例和水相混溶,且乙醇与核酸不会 起任何化学反应,对DNA很安全。DNA溶 液是DNA以水合状态稳定存在,当加入乙 醇时,乙醇会夺去DNA周围的水分子,使 DNA失水而易于聚合。
⑤酚-氯仿:酚与氯仿是非极性分子,水是 极性分子,当蛋白水溶液与酚或氯仿混 合时,蛋白质分子之间的水分子就被酚 或氯仿挤去,使蛋白质失去水合状态而 变性。经过离心,变性蛋白质的密度比 水的密度大,因而与水相分离,沉淀在 水相下面,从而与溶解在水相中的DNA分 开。而酚与氯仿有机溶剂比重更大,保 留在最下层。
③KAc: pH4.8的KAc溶液是为了把pHl2.6的 抽提液调节至中性,使变性的质粒DNA能 够复性,并能稳定存在。
高盐3mol/L KAc有利于变性的大分子染 色体DNA、RNA以及SDS-蛋白复合物的凝 聚而沉淀。染色体DNA因为中和了核酸上 的电荷,减少相斥力而互相聚合,钾盐 与RNA、SDS-蛋白复合物作用后,形成钾 盐形式复合物,使沉淀更完全。
②NaOH-SDS液:NaOH浓度为0.2 mol/L,加 抽提液时,该系统的pH就高达12.6,因 而促使染色体DNA与质粒DNA的变性。
SDS是离子型表面活性剂,它可以溶解细 胞膜上的脂质与蛋白,因溶解膜蛋白而 破坏细胞膜、解聚细胞中的核蛋白,还 能与蛋白质结合成为R-O-S03-…R+一蛋白 质的复合物,使蛋白质变性沉淀下来。
天然DNA来源:
①染色体DNA。 ②病毒和噬菌体DNA。 ③质粒DNA。 ④线粒体和叶绿体DNA。
一、大肠杆菌质粒DNA的分离和纯化
分离质粒DNA的方法众多, 其依据 是利用分子大小不同、碱基组成的差异 以及质粒DNA的超螺旋共价闭合环状结 构的特点来进行分离。目前常用的有碱 裂解法、煮沸法、去污剂 (如Triton或 SDS)裂解法、羧基磷灰石柱层析法、质 粒DNA释放法、酸酚法等。
⑥异戊醇:异戊醇能降低分子表面张力,能 减少抽提过程中泡沫的产生。同时异戊 醇有助于分相,使离心后的上层水相、 中层变性蛋白相以及下层有机溶剂相维 持稳定。
2 通过试剂盒分离纯化大肠杆菌质粒DNA
2020/9/23
西南大学生物技术专业 基因工程
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二、DNA的琼脂糖凝胶电泳
1、凝胶电泳的基本原理
pET28c(+)电泳结果
碱抽提法所用试剂的生化作用
提取过程中所用的材料有LB培养基、葡萄糖 /Tris/EDTA溶液(5Ommol/L葡萄糖;25mmol/L Tris•HCl;pH8.0,lOmmol/L EDTA)、TE缓冲 液、3mol/L乙酸钾溶液、NaOH-SDS溶液、溶 菌酶液、异丙醇、100%乙醇和70%乙醇等。
DNA分子在凝胶介质中泳动时有电荷效应和 分子筛效应。DNA分子在高于等电点的pH溶 液中带负电荷,在电场中向正极移动。由于 糖一磷酸骨架在结构上的重复性质,相同数 量的双链DNA几乎具有等量的净电荷,因此 它们能以同样的速度向正极方向移动。在一 定的电场强度下,DNA分子的迁移速度取决 于分子筛效应,即DNA分子本身的大小和构 型。
1 碱裂解法提取大肠杆菌质粒DNA原理
◆碱裂解法由Birnboim和Doly设计并于1979年 发表,基于染色体DNA与质粒DNA变性与复 性的差异而达到分离目的。
◆在pH高达12.5的碱性条件下,染色体DNA的 氢键断裂,双螺旋结构解开而变性,质粒 DNA的大部分氢键也断裂,但超螺旋共价闭 合环状的两条互补链不会完全分离。
2)相对分子质量
具有不同的相对分子质量的DNA片段泳动速 度不一样,可进行分离。
DNA分子的迁移速度与相对分子质量的对数 值成反比关系。
DNA样品与已知相对分子质量大小的标准 DNA片段进行电泳对照,观察其迁移距离, 就可获知该样品的相对分子质量大小。
凝胶电泳不仅可以分离不同相对分子质量的 DNA,也可以鉴别相对分子质量相同但构型 不同的DNA分子。
一种分子被放置到电场中,它就会以一定的 速度移向适当的电极。它与电场强度和电泳 分子本身所携带的净电荷数成正比。就是说, 电场强度越大,电泳分子所携带的净电荷数 量越多,其迁移的速度越快,反之则较慢。
电泳分子在电场作用下的迁移速度,叫做电 泳迁移率。
2、影响电泳迁移速率的因素:
1 ) 分子筛效应
3)构型
在抽提质粒DNA过程中,由于各种因素的影 响,使超螺旋(SC)的共价闭合环状(CCC)结 构的质粒DNA的一条链断裂,变成开环状 (OC)分子,如果两条链发生断裂,就转变为 线状(L)分子。这3种构型的分子有不同的迁 移率。在一般情况下,超螺旋型分子迁移速
度最快,其次为线状分子,最慢的为开环状 分子。当提取到的质粒DNA样品中还有染色 体DNA或RNA时,在凝胶电泳上也可以分别 观察到电泳区带,由此可分析样品的纯度。
第六章 基因操作中大分子的分离和分析
第一节 DNA的分离、检测和纯化 第二节 RNA的分离、检测和纯化 第三节 分子杂交 第四节 RNA作图和端点分析 第五节 重组DNA分子导入大肠杆菌
本课件是在网络资源基础上改进而成,在此对有关人士特致感谢菌质粒DNA的分离和纯化 二、DNA的琼脂糖凝胶电泳 三、聚丙烯酰胺凝胶电泳 四、脉冲场凝胶电泳 五、DNA片段的纯化