基因工程-重组体克隆的筛选和鉴定
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最新基因工程作业题及答案基因工程作业题及答案第二章1. 名词解释:核酸内切酶、核酸内切限制酶、同裂酶、同尾酶、核酸外切酶、末端脱氧核苷酸转移酶答:核酸内切酶:是一类从多核苷酸链的内部催化磷酸二酯键断裂的酶。
核酸内切限制酶:是一类能够识别双链DNA分子中的某种特定核苷酸序列(4—8bp),并由此处切割DNA双链的核酸内切酶。
同裂酶:识别位点的序列相同的限制性内切酶。
同尾酶:识别的序列不同,但能切出相同的粘性末端。
核酸外切酶:是一类从多核苷酸链的一头开始催化降解核苷酸的酶。
末端脱氧核苷酸转移酶:可以不需要模板,在单链DNA或突出的双链DNA3’-OH端随机添加dNTPs的酶2. 限制性内切核酸酶的命名原则是什么?答:限制性内切核酸酶按属名和种名相结合的原则命名的,即:属名+种名+株名+序号;首字母:取属名的第一个字母,且斜体大写;第二字母:取种名的第一个字母,斜体小写;第三字母:(1)取种名的第二个字母,斜体小写;(2)若种名有词头,且已命名过限制酶,则取词头后的第一字母代替。
第四字母:若有株名,株名则作为第四字母,是否大小写,根据原来的情况而定,但用正体。
顺序号:若在同一菌株中分离了几种限制酶,则按先后顺序冠以I、Ⅱ、Ⅲ、…等,用正体。
3.部分酶切可采取的措施有哪些?答:1)缩短保温时间2)降低反应温度3)减少酶的用量4. 在序列5'-CGAACATATGGAGT-3'中含有一个6bp的Ⅱ类限制性内切核酸酶的识别序列,该位点的序列可能是什么?答:回文序列是:5'-CATATG-3,5.什么是限制性内切核酸酶的星号活性? 受哪些因素影响?答:Ⅱ类限制酶虽然识别和切割的序列都具有特异性,但是这种特异性受特定条件的限制,即在一定环境条件下表现出来的特异性。
条件的改变,限制酶的特异性就会松动,识别的序列和切割都有一些改变,改变后的活性通常称第二活性,而将这种因条件的改变会出现第二活性的酶的右上角加一个星号表示,因此第二活性又称为星活性。
《基因工程》课程教学大纲一、课程基本信息课程代码:250380课程名称:基因工程英文名称:Gene Engineering课程类别:专业课(必修课)学时:45学时,27学时理论讲授,18学时实验,开课学期第五学期。
学分:2.0适用对象: 生物技术专业考核方式:考试(平时成绩占总成绩的30%)先修课程:生物化学,分子生物学,遗传学,细胞工程。
二、课程简介“基因工程”是生命科学的重要学科,课程的主要内容包括基因工程的基本原理和方法:目的基因的获得,基因克隆的工具酶、载体,重组分子、重组子的鉴定与表达。
课程的主要目的在于使学生掌握基因工程的意义、基因工程操作的基本理论,技术和应用,为今后开展基因工程研究打下理论基础。
Gene Engineering is one of the most important courses for life science students. The main content includes general theories and techniques: obtainment of the target gene, tool enzymes and vectors, molecule recombination, and its expression and test. The main purpose of the course is let students know significant, general theories, techniques and applications of Gene Engineering, so to make solidity knowledge base for further research.三、课程性质与教学目的基因工程是4年制生物技术专业的专业课。
本课程是现代生物技术中最主要的一门技术,同时与其他工程技术相辅相成。
实验八重组克隆筛选(酶切鉴定)【实验目的】1.掌握质粒提取的基本方法的原理;2.学习和掌握限制性内切酶的使用方法。
【实验原理】重组克隆的筛选和鉴定是基因工程中的重要环节之一。
不同的克隆载体和相应的宿主系统,其重组克隆的筛选和鉴定方法不尽相同。
从理论上说,重组克隆的筛选是排除自身环化的载体、未酶解完全的载体以及非目的DNA片断插入的载体所形成的克隆。
常用的筛选方法有两类。
一类是针对遗传表型改变筛选法,以-半乳糖苷酶系统筛选法为代表。
另一类是分析重组子结构特征的筛选法,包括快速裂解菌落鉴定质粒大小、限制酶图谱鉴定、Southern 印迹杂交、PCR、菌落(或噬菌斑)原位杂交等方法。
1.-半乳糖苷酶系统筛选法(蓝白斑筛选法)使用本方法的载体包括M13噬菌体、pUC质粒系列、pGEM质粒系列等。
这些载体的共同特征是载体上携带一段细菌的基因lacZ。
lacZ编码-半乳糖苷酶的一段146个氨基酸的肽,载体转化的宿主细胞为lacZ△M15基因型。
重组子由于外源片断的插入使肽基因失活不能形成互补作用,也就是说,宿主细胞表现为-半乳糖苷酶失活。
因此,在X-gal平板上,重组克隆为无色噬菌斑或菌落,非重组克隆为蓝色噬菌斑或菌落。
这种筛选方法操作简单,但当插入片断较短(小于500bp),且插入片断没有影响lacZ基因的读框时,有假阴性结果的出现。
2.快速裂解菌落鉴定质粒大小从平板中挑取菌落,过夜培养后裂解,直接进行凝胶电泳,与载体DNA比较,根据迁移率的减小初步判断是否有插入片断存在。
本方法适用于插入片断较大的重组子的初步筛选。
3.限制酶图谱鉴定对于初步筛选具有重组子的菌落,提纯重组质粒或重组噬菌体DNA,用相应的限制性内切酶(一种或两种)切割重组子释放出的插入片断,对于可能存在双向插入的重组子还可用适当的限制性内切酶消化鉴定插入方向,然后用凝胶电泳检测插入片断和载体的大小。
4.Southern 印迹杂交为确定DNA插入片断的正确性,在限制性内切酶消化重组子、凝胶电泳分离后,通过Southern 印迹转移将DNA移至硝酸纤维膜上,再用放射性同位素或非放射性标记的相应外源DNA片断作为探针,进行分子杂交,鉴定重组子中的插入片断是否是所需的靶基因片断。
重组dna克隆子的筛选及鉴定注意事项嘿,宝子们!今天咱们来唠唠这个《重组DNA克隆子的筛选及鉴定注意事项》呀。
首先呢,咱得知道啥是重组DNA克隆子哇。
这可是生物技术里超重要的东西呢!在筛选的时候呀,有好多要注意的点呢。
一、筛选方面的注意事项1. 选择合适的筛选标记呀!哎呀呀,这可太关键了呢。
比如说抗生素抗性标记,常见的像氨苄青霉素抗性、卡那霉素抗性等等。
你得确保这个标记是准确有效的哇,不然怎么能筛选出咱们想要的克隆子呢?要是标记弄错了,那可就像大海捞针一样乱套了呀!在选择的时候,一定要根据你的载体和宿主细胞的特性来确定呢,可不能瞎选哦!2. 筛选条件要精确呢。
比如说使用抗生素筛选的时候,抗生素的浓度一定要控制好哇!浓度低了呢,那些没有成功重组的细胞可能也会生长,这就达不到筛选的目的啦;浓度高了呢,可能会把一些好不容易重组成功的细胞也给抑制住了呀,这多可惜呢!所以呀,要通过预实验来确定最佳的抗生素浓度呢,这个步骤可不能偷懒哦!3. 筛选的时间也很重要呢!哇,你可别以为把细胞放在筛选培养基里就不管了。
时间太短,可能那些非重组子还没有完全被抑制住;时间太长呢,可能会导致重组子因为营养缺乏或者其他原因生长受到影响呢。
所以要时刻关注细胞的生长状态,确定合适的筛选时间呀。
二、鉴定方面的注意事项1. 酶切鉴定要小心哦。
在进行酶切鉴定的时候呢,首先要选择合适的限制性内切酶呀。
这就像开锁要用对钥匙一样呢。
要是酶选错了,可能就切不出你想要的条带啦,那怎么能鉴定出正确的克隆子呢?而且呀,酶切反应的体系一定要准确无误呢。
各种成分的量,像酶的量、缓冲液的浓度、DNA的量等等,都要严格按照说明书来操作呢,不然很容易出现酶切不完全或者酶切失败的情况呢!2. PCR鉴定也有不少讲究呢。
引物的设计那可是重中之重呀!哇,引物要是设计得不好,可能就扩增不出咱们想要的片段呢。
要确保引物的特异性,不能跟其他非目标序列结合呢。
还有呀,PCR反应的条件也要不断优化呢。
重组子的筛选方法一、引言重组子筛选是基因工程中的一项关键技术,用于识别和分离含有目的基因的克隆。
随着生物技术的不断发展,重组子筛选方法也日益多样化,为研究者提供了更多选择。
本文将对几种常见的重组子筛选方法进行详细介绍,并比较其优缺点。
二、常见重组子筛选方法1. 蓝白筛选法:蓝白筛选法是一种基于λ噬菌体载体和lacZ基因的筛选方法。
其基本原理是利用lacZ基因编码的β-半乳糖苷酶可以将无色底物X-gal转化为蓝色产物。
当载体上含有目的基因时,lacZ基因被破坏,无法产生β-半乳糖苷酶,菌落呈白色。
这种方法操作简便,适用于大量筛选。
2. 抗性筛选法:抗性筛选法是利用标记基因赋予宿主菌抗药性或营养缺陷型特性,从而筛选重组子的方法。
例如,利用卡那霉素抗性基因(neo)对细菌进行筛选。
当载体上含有目的基因时,neo基因被破坏,重组子对卡那霉素产生抗性。
这种方法成本低廉,适用于实验室条件。
3. 荧光标记筛选法:荧光标记筛选法是利用荧光标记探针与目的基因杂交,通过荧光显微镜观察荧光信号来筛选重组子的方法。
该方法灵敏度高,可实现自动化操作。
然而,荧光标记探针制备成本较高,且对实验操作要求较高。
4. 测序法:测序法是通过对目的基因进行测序,比对已知序列来确定重组子的方法。
该方法准确度高,适用于所有基因型重组子的筛选。
然而,测序法成本较高,操作复杂,不适合大量筛选。
三、比较与讨论蓝白筛选法、抗性筛选法和荧光标记筛选法各有优缺点。
蓝白筛选法操作简便、成本低廉,适用于大量筛选;但灵敏度较低,可能会漏掉一些弱阳性克隆。
抗性筛选法成本低、适用范围广;但标记基因可能会影响目的基因的表达,导致结果不准确。
荧光标记筛选法灵敏度高、可自动化操作;但成本较高,对实验操作要求严格。
测序法则准确度高,可适用于所有基因型重组子的筛选;但成本较高、操作复杂,不适合大量筛选。
因此,在选择重组子筛选方法时,应根据具体实验需求和条件进行综合考虑。
基因克隆实验流程基因克隆技术,又称重组 DNA 技术,是将目的基因与具有自主复制能力的载体DNA 进行体外重组,获得新的重组DNA后导入受体细胞中表达相应蛋白,以研究蛋白结构与功能及其与其他分子的相互作用。
一、获取目的基因目的基因就是需要研究的特定基因或DNA片段。
获取目的基因的主要方法: 1、用限制性内切酶解染色体DNA,构建基因组文库,再从基因组文库中筛选目的基因。
该法的优点是获得的目的基因的组织结构与天然基因完全相同,在结构基因中也含有内含子序列,但是也正因为这一点构成了该法最大缺点,即含有内含子的基因在原核细胞中不能表达。
原因是原核细胞不能识别并剪切插入顺序(内含子),因而也不能表达出正确的基因产物。
2、分离纯化细胞中的mRNA,以mRNA为模板,在反转录酶作用下生成cDNA第一链,再以cDNA第一链为模板在DNA聚合酶作用下生成双链cDNA,构建cDNA文库,从中筛选所需的目的基因。
此法仅用于筛选为蛋白质编码的结构基因。
因成熟的mRNA分子中已经切除了内含子序列,具有完整的阅读框架,可在原核细胞中正确表达。
3、人工体外合成基因:由于当前人工体外合成DNA的长度有限,此法仅用于制备小分子生物活性多肽基因和小分子量蛋白基因。
在基因较大情况下,常需先合成多个DNA片段,然后拼接成完整的基因,此法还要求目的基因的全部碱基顺序已被阐明。
4、PCR法扩增基因:PCR(聚合酶链式反应)技术的出现和发展,为目的基因的寻找提供了有力技术工具。
用PCR法可选择性扩增基因组中所要研究的个别基因或DNA片段,或用反向PCR技术,先将特定mRNA反转录为cDNA第一链,然后再进行扩增。
用PCR法筛选基因,需要对目的基因的DNA序列至少有部分了解。
二、选择适当的载体按上述方法制备的目的基因如果没有合适的载体协助,很难进入受体细胞,即使能进入,往往也不能进行复制和表达,因为这些外源性DNA一般不带有复制调控系统。
为了保证目的基因或外源DNA片段能在细胞内克隆,必须将它们与适当的载体连接。