植物基因的克隆|植物基因克隆的基本步骤
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以猪APOA2基因为例一.提取总RNATRIzol法提取RNATRIZOL试剂是直接从细胞或组织中提取总RNA的试剂。
它在破碎和溶解细胞时能保持RNA的完整性。
加入氯仿后离心,样品分成水样层和有机层。
RNA存在于水样层中。
收集上面的的水样层后,RNA可以通过异丙醇沉淀来还原。
在除去水样层后,样品中的DNA和总蛋白也能相继以沉淀的方式还原。
乙醇沉淀能析出中间层的DNA,在有机层中加入异丙醇能沉淀出蛋白。
共纯化DNA对于样品间标准化RNA的产量十分有用Trizol试剂可以快速提取人、动物、植物、细菌不同组织的总RNA,该方法对少量的组织(50-100 mg)和细胞(5×106)以及大量的组织(≥1 g)和细胞(>107)均有较好的分离效果。
TRIZOL试剂操作上的简单性允许同时处理多个的样品。
所有的操作可以在一小时内完成。
TRIZOL抽提的总RNA能够避免DNA和蛋白的污染。
故而能够作RNA 印迹分析、斑点杂交、poly(A)+ 选择、体外翻译、RNA酶保护分析和分子克隆。
如果是用于PCR,当两条引物位于单一外显子内时,建议用级联扩大的DNase I(Cat. No. 18068)来处理抽提的总RNA。
并且利用DNA、RNA和蛋白质在不同溶液中的溶解性质,可以通过分层分别将不同层中的RNA(上层)、DNA(中层)、蛋白质(下层)分离纯化出来,效率极好。
Trizol试剂能促进不同种属不同分子量大小的多种RNA的析出。
例如,从大鼠肝脏抽提的RNA琼脂糖凝胶电泳并用溴化乙啶染色,可见许多介于7 kb和15 kb之间不连续的高分子量条带,(mRNA和hnRNA成分)两条优势核糖体RNA条带位于~5 kb (28S)和~2 kb (18S),低分子量RNA介于0.1 和 0.3 kb之间 (tRNA, 5S)。
当抽提的RNA用TE稀释时其A260/A280比值≥1.8使用TRIzol注意事项TRIzol对人体有害,使用时应戴一次性手套,注意防止溅出。
植物遗传工程中的基因克隆与转化技术植物遗传工程是指通过改变植物的遗传物质,以达到改良、改变或创新植物性状的目的。
其中基因克隆与转化技术是植物遗传工程中的关键技术之一。
基因克隆指的是通过将特定基因从一个生物体中分离并扩增形成DNA片段,使其能够在其他生物体中稳定表达。
转化技术则是将克隆的基因导入到目标植物体内,使其能够在植物表达并产生相应的功能。
一、基因克隆技术基因克隆技术是植物遗传工程中的关键环节。
首先需要从源生物体中分离出目标基因。
常用的方法有PCR扩增、限制酶切片段分离等。
通过PCR扩增技术,可以快速、高效地扩增目标基因,提供足够的DNA片段用于后续的克隆工作。
限制酶切片段分离则是利用特定的酶将目标基因从源DNA片段中切割出来。
接下来,克隆基因需要被插入到适当的载体中,常用的载体包括质粒和病毒等。
将基因插入载体后,需要通过转化技术将其导入目标植物体内。
二、转化技术转化技术是将克隆的基因导入到目标植物体内的关键步骤。
常见的转化技术主要有基因枪法、农杆菌介导法和化学法等。
基因枪法是通过将DNA微粒射入植物细胞,使基因得以导入的方法。
此方法简单、高效,对不同植物都适用,因此被广泛应用于植物遗传工程中。
农杆菌介导法则是利用农杆菌将目标基因导入植物细胞。
这种方法克服了基因枪法的一些限制,可以导入更长的DNA片段,但受适用植物种类的限制。
此外,化学法也是一种常用的转化技术,通过利用化学物质使植物细胞的细胞壁通透性增强,从而实现目标基因的导入。
三、应用前景与挑战基因克隆与转化技术在植物遗传工程中具有广阔的应用前景。
通过基因克隆和转化技术,可以实现对植物农艺性状的改良,提高植物的抗病虫害能力、耐逆性和产量,从而促进农业的可持续发展。
此外,利用基因克隆和转化技术还可以为植物生物制药、环境修复等领域提供解决方案。
然而,基因克隆与转化技术在应用过程中也面临一些挑战。
首先,对于目标基因的选择和定位仍然是一个复杂的问题。
克隆基因的操作流程
克隆基因是一种基因工程技术,它可以将感兴趣的基因从一个生物体中复制到另一个生物体中。
克隆基因的操作流程包括以下几个步骤:
1. 选择目标基因:首先需要确定感兴趣的基因,这个基因可以是任何生物体中的基因,如人类、动物、植物等,也可以是一种人工设计的基因。
2. 剪切DNA:通过限制性内切酶,将目标基因从DNA分子中切割出来。
这些切割出来的DNA片段被称为限制性内切片段。
3. 连接载体:将目标基因插入到载体DNA中。
载体是一种DNA 分子,可以承载基因并将其引入到目标生物体中。
在这个步骤中,需要使用一种酶来将目标基因和载体DNA连接起来。
这个过程被称为“重组”。
4. 转化宿主细胞:将重组后的载体DNA转化到宿主细胞中,使宿主细胞能够表达目标基因。
5. 筛选:筛选出表达目标基因的宿主细胞。
这个步骤可以通过一些特定的实验方法来实现,如PCR、Southern blotting等。
6. 验证:验证目标基因是否被正确地插入到宿主细胞中,并且是否表达出来。
通过这些步骤,就可以成功地克隆基因了。
克隆基因技术在医学、农业、工业等领域中有着广泛的应用,可以用来生产新药、改良农作物品种、生产高效酶等。
生物技术园艺植物基因工程步骤
园艺植物基因工程是指通过生物技术手段对园艺植物的基因进行改变或调控,以获得所需的遗传特性。
其步骤主要包括以下几个方面:
1. 目标设定:确定要改变的遗传特性和目标基因,例如提高植物的产量、抗性、品质等。
2. 基因克隆:从目标植物中提取DNA,并使用分子生物学技术将目标基因扩增、纯化,以获得目标基因片段。
3. 基因构建:将目标基因片段插入植物基因工程载体(例如农杆菌载体),并利用适当的限制性内切酶将其与载体DNA连接起来,形成重组DNA。
4. 转化方式选择:选择适合的转化方法将重组DNA导入目标植物细胞,主要有农杆菌介导转化、生物弹射法或冷冻融合法等。
5. 遗传转化:将经过构建的重组DNA导入植物细胞,使目标基因插入植物染色体,形成转基因植物。
6. 试管繁殖:对转基因植物进行离体培养,通过细胞分裂和组织增殖等技术,大规模繁殖转基因植物。
7. 筛选和鉴定:利用分子生物学和生化分析等技术对转基因植物进行鉴定和筛选,确认目标基因的存在和表达情况。
8. 田间试验和推广:在试验田或实际种植场进行转基因植物的田间试验,评估其生长发育、产量、品质和抗性等性状,同时进行安全性评估和环境风险评估。
9. 商业化推广:通过权威部门的安全评估和监管审核,将合格的转基因植物品种进行商业化推广,使其广泛应用于园艺产业。
需要注意的是,园艺植物基因工程步骤可能会因具体目标和植物而有所差异,以上步骤仅供参考。
植物基因克隆的策略及方法首先,PCR是植物基因克隆的重要策略之一、PCR(聚合酶链反应)是一种体外复制DNA片段的方法,可以在短时间内扩增大量的特定DNA序列。
通过PCR可以快速准确地克隆植物基因。
PCR的基本原理是利用DNA 聚合酶酶学合成原理,在DNA片段两侧设计引物,将其与DNA片段的两侧结合,在适当的条件下进行DNA的聚合酶链反应,从而扩增目标基因。
PCR方法主要包括加热解性、引物连接、扩增和酶切等步骤。
其次,限制性酶切也是植物基因克隆的重要方法。
限制性酶切是指利用特定的限制性酶将DNA分子切割成特定序列的片段。
通过限制性酶切,可以将目标基因从植物DNA中剪切出来,然后进行进一步处理。
限制性酶切的基本原理是将特定的限制性酶加入反应体系中,该酶能识别和切割DNA的特定序列,从而将目标基因从DNA中剪切出来。
限制性酶切方法主要包括选择合适的限制性酶、反应条件的优化、酶切产物的回收和检测等步骤。
连接是植物基因克隆的另一种重要方法。
连接是指将目标基因连接到特定的载体DNA上,以便在目标植物中稳定地表达。
连接方法主要包括两个步骤:首先,需要处理载体DNA和目标基因的末端,以便它们能够相互连接;其次,利用DNA连接酶将载体和目标基因连接起来。
连接步骤中的处理涉及到DNA末端的修饰和处理,可以通过多种方法如限制性内切酶切割、引物扩增、酶切等进行。
最后,转化是植物基因克隆的最后一步。
转化是指将连接好的目标基因插入到目标植物的基因组中,使其能够在植物体内稳定表达。
转化的方法有多种,包括农杆菌介导的转化、基因枪转化、电穿孔转化等。
其中,农杆菌介导的转化是最常用的方法之一、农杆菌介导的转化是利用农杆菌作为载体将外源DNA导入到目标植物细胞中,通过农杆菌的自然寄生习性以及在植物细胞中特定的植物基因的活性表达,实现目标基因的稳定表达。
总的来说,植物基因克隆的策略和方法包括PCR、限制性酶切、连接和转化。
通过这些方法,可以快速准确地克隆植物基因,实现对植物遗传特性的改变和优化,为农业生产和植物遗传研究提供有力的技术支持。
植物基因的克隆|植物基因克隆的基本步骤植物基因的克隆08医用二班姚桂鹏0807508245简介克隆(clone)是指一个细胞或一个生物个体无性繁殖所产生的后代群体。
通常所说的基因克隆是指基于大肠埃希菌的DNA片段(或基因)的扩增,主要过程包括目标DNA的获取、重组载体的构建、受体细胞的转化以及重组细胞的筛选和繁殖等。
本文主要介绍植物基因的特点、基因克隆的载体、基因克隆的工具酶、基因克隆的策略以及植物目的基因的分离克隆方法等内容。
关键词植物基因基因克隆载体工具酶克隆策略分离克隆方法Plant gene cloningIntroductionCloning (clone) refers to a cell or an individual organisms asexual reproduction produced offspring. Usually said cloning genes meansbased on escherichia coli segment of DNA (or genes), including the main course target DNA, restructuring of the carrier, transformation of receptor cells and reorganization of screening and reproductive cells. This paper mainly introduces the characteristics of plant gene and gene cloning and carrier, gene clone tool enzyme, gene cloning and plant gene strategy of separation cloning method, etc. KeywordsPlant gene cloning tool enzyme gene cloning vector method of separation of cloning strategy一、植物基因的结构和功能基因(gene)是核酸分子中包含了遗传信息的遗传单位。
植物基因的克隆
08医用二班姚桂鹏0807508245
简介
克隆(clone)是指一个细胞或一个生物个体无性繁殖所产生的后代群体。
通常所说的基因克隆是指基于大肠埃希菌的DNA片段(或基因)的扩增,主要过程包括目标DNA的获取、重组载体的构建、受体细胞的转化以及重组细胞的筛选和繁殖等。
本文主要介绍植物基因的特点、基因克隆的载体、基因克隆的工具酶、基因克隆的策略以及植物目的基因的分离克隆方法等内容。
关键词
植物基因基因克隆载体工具酶克隆策略分离克隆方法
Plant gene cloning
Introduction
Cloning (clone) refers to a cell or an individual organisms asexual reproduction produced offspring. Usually said cloning genes means
based on escherichia coli segment of DNA (or genes), including the main course target DNA, restructuring of the carrier, transformation of receptor cells and reorganization of screening and reproductive cells. This paper mainly introduces the characteristics of plant gene and gene cloning and carrier, gene clone tool enzyme, gene cloning and plant gene strategy of separation cloning method, etc. Keywords
Plant gene cloning tool enzyme gene cloning vector method of separation of cloning strategy
一、植物基因的结构和功能
基因(gene)是核酸分子中包含了遗传信息的遗传单位。
一般来说,植物基因都可分为转录区和非转录的调控区两部分。
(一)植物基因的启动子
启动子(promoter)是指在位于结构基因上游决定基因转录起始的区域,植物积阴德启动子包括三个较重要的区域,一时转录起始位点,而是转录起始位点上游25~40bp的区域,三是转录起始位点上游-75bp处或更远些的区域。
(二)植物基因的增强子序列
增强子(enhancer)是另一类调控基因表达的DNA序列,其中包含有多个能被反式作用因子识别与结合的顺式作用元件。
(三)植物基因的起始子序列
起始密码子前后的序列被称为其实子序列。
它在核糖体识别和翻译的其空中有重要作用,起始子序列的特性直接影响着翻译过程中核糖体识别及翻译的效率。
(四)植物基因的加尾信号序列
(五)植物基因的密码子偏好
虽然所有生物大多使用通用的密码子系统,但植物基因在同义密码子间的选择上有一定的偏好。
二、基因克隆的载体
基因克隆的目的是使目标DNA片段得到扩增或表达,但是外援DNA片段本身不具备自我复制和表达的能力,所以必须借助于“载体”及其“记住细胞”来实现外源DNA片段的扩增和表达。
所谓载体(vector)是一类能够携带外源DNA片段进入寄主细胞内,并实现外源DNA片段复制或表达的DNA分子。
按照载体功能的不同,可分为克隆载体和表达载体两大类。
克隆载体的用途是在寄主细胞中扩增外源DNA片段;表达载体的用途主要是在寄主细胞中实现外源DNA的表达。
按照载体的组成不同,又可分为质粒载体、噬菌体载体、黏粒载体和人工染色体载体等几种。
(一)质粒载体
1、质粒是一种广泛存在于细菌细胞中染色体以外的能自主复制的裸露的环状双链DNA 分子,它的结构比病毒更简单,既没有蛋白质外壳,也没有细胞外生命周期。
2、质粒载体的特征
作为基因克隆的载体必须具备以下特征能在记住细胞中进行独立复制和表达;具有1~2个选择标记;具备多克隆点,自身分子量较小。
(二)噬菌体载体
(三)黏粒载体
(四)人工染色体载体
三、基因克隆的工具酶
在基因克隆的过程中,DNA分子的切割、连接、修饰及合成等操作都会涉及到一系列工具酶的应用。
比如,限制性核酸内切酶、DNA连接酶、末端转移酶、碱性磷酸酶、DNA聚合酶以及反转录酶等,下面就对这些工具酶的特点及应用进行简要的介绍。
(一)限制性核酸内切酶及其应用
1、分类
限制性核酸内切酶是一类能够识别双链DNA分子中某种特定的核苷酸序列,并能精确特异地切割双链DNA分子的核酸内切酶。
根据限制酶的作用特点可将限制性核酸内切酶分为三种类型,及I型、II型和III型。
I型限制性核酸内切酶是一种单一的多功能酶,兼具限制酶、修饰酶、ATP 酶和DNA 解旋酶的功能。
II型限制性核酸内切酶是基因工程中的最重要的工具酶之一。
其主要原因是,组成II型酶的限制-修饰系统的限制酶和修饰酶是独立分开的,且II型限制酶的分子量较小;在酶切反应时,进需哟啊Mg作为辅助因子,而且可以精确特异性。