5.植物外源基因转化方法及转化子的检测
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转化子筛选方法所谓转化子就是导入外源DNA后获得了新的遗传标志的细菌细胞或其他受体细胞。
进入细胞的DNA分子通过复制、表达,实现遗传信息的转移,使受体细胞表现新的遗传性状。
将经转化后的细胞在选择性培养基中培养,即可筛选出转化体(transformant),即带有异源DNA分子的受体细胞。
一.a互补所谓基因内互补作用,在LacZ体系中,是指二个彼此互补的突变基因(突变体1缺失LacZ近操作基因区段LacI;突变体2带有完整的近操纵基因而无β-半乳糖苷酶活性),它们编码产生的无活性的多肽产物,但由于二个突变体之间通过α肽互补作用可呈现有功能的β—半乳糖苷酶活性, 进而可分解底物X—gal(5-溴-4-氯—3-吲哚-β—D—半乳糖苷)而产生半乳糖和深蓝色的底物5-溴—4—氯-青定蓝, 使菌落呈现出蓝色反应。
然而,当外源基因DNA片段插入载体中LacZ α肽区段的多克隆位点后,就会阻断α序列的读码结构,使其编码的α肽失去活性,使重组子所在的细菌不能完成α-互补,因此带有外源基因重组子的细菌形成白色菌落。
根据这种β-半乳糖苷酶的显色反应,可以检测和筛选出携有外源基因重组子克隆。
此法又称蓝白筛选法。
二.杂交筛选该法是从基因组文库中筛选目的基因的首选方法。
将噬菌体感染形成的噬菌斑影印在硝酸纤维膜上变性带有目的基因的放射性DNA或cDNA作探针进行杂交放射性自显影杂交信号(黑点)对应的噬菌斑即为阳性克隆。
菌落印迹原位杂交的优点是:适于高密度菌落的筛选,对于噬菌斑平板,它可以连续影印几张同样的硝酸纤维滤膜,获得数张同样的DNA印迹。
因此,能够进行重复筛选,效率高,可靠性强,而且可以连续使用两种或数种探针筛选同一套重组体DNA,是一种最常规的检测手段。
2。
斑点杂交1)重组体DNA或RNA抽提出来。
2)抽提纯化,蛋白质、杂DNA等减少,所以能得到更为确切的结果,既可用于定性,对拷贝数进行相对定量。
3。
Southern blot杂交法原位杂交与斑点杂交都只能鉴定整个重组子中是否会有与探针互补的同源片段, 而Southern blot杂交能将同源片断定位于基因.三.插入失活根据载体分子所提供的表型特征,选择重组体DNA 分子的遗传选择法,可适用于大量群体的筛选,因此是一种比较简单而又十分有效的方法。
第1篇一、实验背景基因转化是分子生物学领域的一个重要技术,它通过将外源基因导入宿主细胞中,使宿主细胞表达外源基因所编码的蛋白质。
基因转化技术在基因工程、生物制药、农业等领域具有广泛的应用前景。
本实验旨在探究基因转化技术在微生物中的可行性,以期为后续研究提供参考。
二、实验目的1. 了解基因转化技术的基本原理和操作步骤;2. 掌握基因转化实验的操作方法;3. 评价基因转化技术在微生物中的可行性。
三、实验材料1. 实验仪器:PCR仪、凝胶成像系统、离心机、显微镜等;2. 实验试剂:DNA提取试剂盒、PCR试剂、质粒载体、抗生素等;3. 实验菌株:大肠杆菌(Escherichia coli)。
四、实验方法1. 提取目的基因:采用DNA提取试剂盒提取大肠杆菌基因组DNA,通过PCR技术扩增目的基因;2. 构建重组质粒:将目的基因插入到质粒载体中,通过连接酶将两者连接,得到重组质粒;3. 转化宿主细胞:采用热冲击法将重组质粒转化到大肠杆菌中;4. 挑选转化子:在含有抗生素的培养基上培养转化子,观察菌落生长情况;5. 验证转化子:通过PCR技术检测转化子中的目的基因,并通过测序验证其正确性。
五、实验结果1. 提取目的基因:通过PCR技术成功扩增出目的基因,片段大小与预期相符;2. 构建重组质粒:通过连接酶将目的基因与质粒载体连接,得到重组质粒;3. 转化宿主细胞:通过热冲击法将重组质粒转化到大肠杆菌中,得到转化子;4. 挑选转化子:在含有抗生素的培养基上培养转化子,观察到部分菌落生长;5. 验证转化子:通过PCR技术检测转化子中的目的基因,结果与预期相符;通过测序验证,目的基因正确插入到质粒载体中。
六、实验讨论1. 本实验成功实现了基因转化,证明了基因转化技术在微生物中的可行性;2. 实验过程中,热冲击法是一种有效的转化方法,转化效率较高;3. 实验结果表明,通过PCR技术和测序验证,目的基因已成功导入宿主细胞,为后续研究提供了基础。
转化子的筛选和重组子的鉴定在重组DNA分子的转化、转染或转导过程中,并非所有的受体细胞都能被导入重组DNA 分子,一般仅有少数重组DNA分子能进入受体细胞。
再者,在这些被转化的受体细胞中,除部分含有我们期待的DNA分子外,另外一些还可能是由于载体自身或一个载体与多个外源DNA片段形成的非期待重组DNA分子导入所致。
因此,需要采取必要的方法将重组子从大量的受体细胞中筛选出来。
一、基本定义:1、转化子:导入外源DNA分子后能稳定存在的受体细胞称为转化子。
2、重组子:含有重组DNA分子的转化子称为重组子。
3、阳性克隆子(期望重组子):含有外源目的基因的重组子称为阳性克隆子或期望重组子。
4、筛选(选择):经过各种方法将外源DNA分子导入受体细胞后,获得所需阳性克隆子的过程称为克隆子的筛选或选择。
二、将目的基因克隆到大肠杆菌细胞中的操作步骤:1.获得目的基因和质粒载体;2.形成重组质粒;3.制备感受态细胞,用重组质粒转化大肠杆菌细胞;4.培养大肠杆菌,让重组质粒及外源目的基因形成大量拷贝;5三、转化子的筛选1、根据载体标记基因筛选转化子。
(1)方法:将转化处理后的受体细胞接种在含适量选择药物的培养基上,在最适生长温度条件下培养一段时间,根据菌落生长情况挑选出转化子。
(2)举例:抗药性标记插入失活选择法、根据载体除草剂抗性基因、β-半乳糖苷酶显色反应选择法、根据生长调节剂非依赖型筛选转化子、根据核苷酸合成代谢相关酶基因的缺失互补筛选。
2、根据报告基因筛选转化子。
(1)报告基因的定义:一个编码可被检测的蛋白质或酶的基因,即表达产物易被鉴定的基因。
由于受体细胞内报告基因的表达,出现新的遗传性状,以此来识别被转化的细胞或未被转化的细胞。
(2)成为报告基因的条件:报告基因的表达产物应是便于检测、定量和灵敏毒高的基因。
如:gus葡醛糖酸酶基因、Lus荧光虫荧光素酶基因、Gfp绿色荧光蛋白基因。
3、根据形成噬菌斑筛选转化子。
基因工程复习资料第一章核酸的制备1.主要步骤:分、切、接、转、筛、表2.基因工程的概念:基因工程又称基因拼接技术和DNA重组技术,是以分子遗传学为理论基础,以分子生物学和微生物学的现代方法为手段,将不同来源的基因按预先设计的蓝图,在体外构建杂种DNA分子,然后导入活细胞,以改变生物原有的遗传特性、获得新品种、生产新产品。
第二章基因工程工具酶1.生物催化剂:核酶、抗体酶、模拟酶。
2.限制性内切核酸酶:定义:限制性内切核酸酶是一类能识别双链DNA中特殊核苷酸序列(识别序列),并在识别序列上使每条链的一个磷酸二酯键断开的内脱氧核糖核酸酶。
命名:限制性内切核酸酶一般是以第一次提取到这类酶的生物的属名的第一个字母和种名的第一、第二个字母命名的,有的在后面还加菌株(型)代号中的一个字母。
如果从同一种生物中先后提取到多种限制性内切核酸酶,则依次用罗马数字Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ表示。
并且名称的前三个字母须用斜体,第一个字母用大写。
3.DNA连接酶:定义:DNA连接酶也称DNA黏合酶,在分子生物学中扮演一个既特殊又关键的角色,那就是连接DNA链3‘-OH末端和,另一DNA链的5’-P末端,使二者生成磷酸二酯键,从而把两段相邻的DNA链连成完整的链的一种酶。
种类:大肠杆菌DNA连接酶、T4DNA连接酶、TscDNA连接酶、真核生物细胞发现的连接酶,如酶Ⅰ、酶Ⅱ、酶Ⅲ等多种类型。
4.DNA片段的连接方法:①具互补黏性末端DNA片段之间的连接:可用E?coli DNA连接酶,也可用T4 DNA连接酶。
②具平末端DNA片段之间的连接:只能用T4 DNA连接酶,并且必须增加酶的用量。
③DNA片段末端修饰后进行连接:DNA片段末端同聚物加尾后进行连接,可按互补粘性末端片段之间的连接方法进行连接;粘性末端修饰成平末端后进行连接;DNA片段5′端脱磷酸化后进行连接;DNA片段加连杆或衔接头后连接。
5.DNA聚合酶:①定义:DNA聚合酶是指以DNA单链为模板,以4种脱氧核苷酸为底物,催化合成一条与模板链序列互补的DNA新链的酶。
普通生物学简答题一、简述生物的同一性,也就是生命的基本特征1.化学成分的同一性:从构成生物的化学元素和生物大分子的生物化学成分来看,不同生物在化学成分上存在着高度的同一性。
2.严整有序的结构:生物体的各种化学成分在体内不是随机堆砌在一起,而是形成严整有序的结构。
3.新陈代谢:所有生物体都处于与周围环境不断进行着物质的交换和能量的流动之中,一些物质被生物吸收后,在生物体内发生一系列变化最后成为代谢过程的最终产物而被排出体外,这就是新陈代谢。
4.生长发育:任何生物体在其一生中都要经历从小到大的生长过程,这是由于同化作用大于异化作用的结果,此外,在生物体的生活史中,其构造和机能都要经过一系列的变化,才能由幼体形成一个与亲体相似的成熟个体,然后经过衰老而死亡,这个总的转变过程叫做发育。
5.繁殖和遗传:当有机体生长发育到一定大小和一定程度时,就能产生后代,使个体数目增多,种族得以延续这种现象叫做繁殖。
生物在繁殖过程中,把它们的特性传给后代,这就是遗传。
但子代个体之间,以及子代与亲代之间也不会完全一样这种不同就是变异。
6.应激性和运动:生物能接受外界刺激而发生特异的反应,使生物趋吉避凶,这种特性称为应激性。
在大多数情况下,生物体都以某种形式的运动来对刺激作出应答,运动有物理运动滑雪运动生命运动等形式。
7.适应:适应是生物的普遍特征。
适应一般有两方面的含义:一是生物的结构都适应于一定的功能,二是生物的结构和功能适应该生物在一定环境条件下的生存和延续。
8.演变和进化:生物具有演变和进化的历史,纷繁复杂的生物界由低等到高等由简单到复杂,由水生到陆生的逐渐演变,就是生物的进化。
二、简述DNA与RNA的区别。
1.组成DNA的戊糖为脱氧核糖,组成RNA的戊糖为核糖。
2.组成DNA的含氮碱基为AGCT组成RNA的含氮碱基为AGCU。
3.DNA一般为反向平行的双链结构,RNA一般为单链结构。
4.DNA主要存在于细胞核中,RNA主要存在于细胞质中。