基因操作原理
- 格式:ppt
- 大小:8.64 MB
- 文档页数:98


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。
基因工程原理内容提要1.基因工程又称基因操作、重组DNA技术, 是P. Berg等于1972年创建的。
基因工程技术涉及的基本过程包括“切、连、转、选”。
该技术有两个基本的特点∶分子水平上的操作和细胞水平上的表达。
2.基因工程中使用多种工具酶,包括限制性内切核酸酶、DNA连接酶和其他一些参与DNA合成与修饰的酶类。
3.限制性内切核酸酶是基因工程中最重要的工具酶,属于水解酶类。
根据限制性内切核酸酶的作用特点,被分为三大类。
Ⅱ类限制性内切核酸酶是基因工程中最常用的酶,该类酶的分子量小,专一性强,切割的方式有平切和交错切, 作用时需要Mg++作辅助因子, 但不需要ATP和SAM。
第一个被分离的Ⅱ类酶是Hind Ⅱ。
4.连接酶是一类用于核酸分子连接形成磷酸二酯键的核酸酶,有DNA连接酶和RNA连接酶之分。
基因工程中使用的连接酶来自于原核生物,有两种类型的DNA连接酶∶连接酶和T4-DNA连接酶。
基因工程中使用的主要是T4DNA 连接酶,它是从T4噬菌体感染的中分离的一种单链多肽酶,既能进行粘性末端连接又能进行平末端连接。
5.载体是能将分离或合成的基因导入细胞的DNA分子,有三种主要类型∶质粒DNA、病毒DNA、科斯质粒,在这三种类型的基础上,根据不同的目的,出现了各种类型的改造载体。
6.DNA重组连接的方法大致分为四种: 粘性末端连接、平末端连接、同聚物接尾连接、接头连接法。
粘性末端连接法是最常用的DNA连接方法,是指具有相同粘性末端的两个双链DNA分子在DNA连接酶的作用下, 连接成为一个杂合双链DNA。
平末端连接是指在T4 DNA连接酶的作用下, 将两个具有平末端的双链DNA分子连接成杂种DNA分子。
同聚物加尾连接就是利用末端转移酶在载体及外源双链DNA的3'端各加上一段寡聚核苷酸, 制成人工粘性末端, 外源DNA和载体DNA分子要分别加上不同的寡聚核苷酸,如dA(dG)和dT(dC), 然后在DNA连接酶的作用下, 连接成为重组的DNA。
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。