筛选标记和目的基因

基因转化的方法基因转化是一种重要的生物技术手段，可以帮助科研人员在植物、动物甚至微生物中引入外源基因，从而改变其遗传特性。

在农业、医学、生物工程等领域都有着广泛的应用。

本文将介绍基因转化的方法，包括常见的转化载体、转化技术和转化效率的影响因素。

一、转化载体。

转化载体是用来携带外源基因并将其导入宿主细胞的工具。

常见的转化载体包括质粒、病毒、质粒病毒等。

质粒是最常见的转化载体，它通常包括选择标记基因和目的基因。

选择标记基因可以帮助科研人员筛选出成功转化的细胞，而目的基因则是需要引入的外源基因。

病毒载体则通过感染宿主细胞将外源基因导入宿主细胞内。

质粒病毒则结合了质粒和病毒的优势，具有更高的转化效率。

二、转化技术。

常见的基因转化技术包括农杆菌介导的转化、基因枪法、原生质体转化等。

农杆菌介导的转化是将外源基因导入植物细胞的常用方法，通过构建适当的农杆菌载体，将目的基因导入植物细胞内。

基因枪法则是通过高速微粒轰击法将外源基因导入植物细胞内。

原生质体转化则是将外源基因导入植物原生质体内，再通过再生植物来筛选成功转化的细胞。

三、转化效率的影响因素。

转化效率受到多种因素的影响，包括转化载体的选择、转化方法的优化、宿主细胞的特性等。

选择合适的转化载体可以提高转化效率，而优化转化方法可以减少对宿主细胞的损伤，从而提高转化效率。

此外，宿主细胞的特性也会影响转化效率，包括细胞壁的特性、再生能力等。

综上所述，基因转化是一种重要的生物技术手段，通过选择合适的转化载体、优化转化方法和提高宿主细胞的特性，可以提高转化效率，为基因工程和生物技术的发展提供有力支持。

希望本文对基因转化的方法有所帮助，谢谢阅读！。

第2节基因工程的基本操作程序课标内容要求核心素养对接阐明基因工程的基本操作程序主要包括目的基因的筛选与获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞和目的基因的检测与鉴定。

1。

科学思维：结合生产实例，举例说出基因工程的基本操作程序。

2．科学探究：针对人类生产和生活的某一需求，尝试提出初步的基因工程构想，完成初步设计。

一、目的基因的筛选与获取1．目的基因(1）概念:用于改变受体细胞性状或获得预期表达产物等的基因。

(2）实例:培养转基因抗虫棉用到的目的基因是Bt抗虫蛋白基因.2．筛选合适的目的基因(1)较为有效的方法：从相关的已知结构和功能清晰的基因中进行筛选。

（2)实例:在培育转基因抗虫棉之前，科学家不仅掌握了Bt基因的序列信息，也对Bt基因的表达产物—-Bt抗虫蛋白有了较为深入的了解。

（3)认识基因结构和功能的技术方法：DNA测序技术、遗传序列数据库、序列比对工具。

3．利用PCR获取和扩增目的基因(1)PCR的含义：PCR是聚合酶链式反应的缩写，它是一项根据DNA半保留复制的原理，在体外提供参与DNA复制的各种组分与反应条件，对目的基因的核苷酸序列进行大量复制的技术.(2）条件：DNA模板、分别与两条模板链结合的2种引物、四种脱氧核苷酸、耐高温的DNA聚合酶。

（3)过程：①变性：温度上升到90 ℃以上，目的基因DNA受热变性后解为单链.②复性：温度下降到50 ℃左右时，两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合。

③延伸：温度上升到72 ℃左右时，溶液中四种脱氧核苷酸在耐高温的DNA聚合酶的作用下加到引物的3′端合成子链.④重复循环多次。

（4）结果：每次循环后目的基因的量增加一倍，即成指数形式扩增(约为2n)。

二、基因表达载体的构建1．构建基因表达载体的目的(1）使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传给下一代。

(2）使目的基因能够表达和发挥作用。

2．基因表达载体的组成[填图］3．基因表达载体的构建首先用一定的限制酶切割载体,使它出现一个切口，然后用同种限制酶或能产生相同末端的限制酶切割目的基因的DNA片段,再利用DNA连接酶将目的基因片段拼接到载体的切口处。

获得目的基因的方法有
目的基因是指在生物体中具有特定功能或性状的基因。

以下列举了获得目的基因的几种常见方法：
1. 基因克隆：通过DNA重组技术，将目的基因从原始物种或源DNA中扩增并纯化。

常用的方法包括聚合酶链式反应（PCR）和限制酶切片段连接。

2. 基因合成：通过化学合成方式构建目的基因的序列。

这种方法可用于获得较短的基因片段，尤其是在无法从天然源获得所需基因的情况下。

3. 基因筛选：通过将目的基因与细胞或生物体共转化，然后使用特定的筛选方法（如抗生素抗性或荧光标记）来筛选带有目的基因的细胞或生物体。

4. 基因敲除：使用RNA干扰（RNAi）技术或基因编辑技术（如CRISPR-Cas9），将特定的基因部分或整个基因从细胞或生物体中敲除。

5. 基因转导：通过病毒载体将目的基因传递到细胞或生物体中。

这种方法常用于基因治疗和基因表达研究。

6. 基因突变：通过诱发自然突变或使用化学物质、辐射或基因编辑技术等方法，引起目的基因的变异。

这种方法常用于研究基因功能和性状变异。

7. 基因放大：使用PCR或其他扩增技术，将目的基因扩增到更大的数量，以便更容易进行进一步的实验或应用。

需要根据具体的实验目的和条件选择适合的方法，获得所需的目的基因。

1.基因操作（Gene manipulation）的核心部分是基因克隆（gene cloning），gene cloning 的基本要点有克隆基因的类型，受体的选择和载体的选择。

2. 基因是遗传物质的基本单位,也是作为遗传物质的核酸分子上的一段片段。

它可以是连续的，也可以是连续；可以是dna，也可以是RNA；可以存在于染色体上，也可以存在于染色体之外3.基因操作并不是一个法律概念，除了包括基因克隆外，还包括基因的表达；调控；检测；改造等与基因研究相关的内容。

4.启动子（Promotor）是指（基因转录过程中控制起始的部位）。

通常一个Gene 是否表达，（转录起始）是关键的一步，是起决定作用的。

在转录过程中，Promoter还是（RNA 聚合酶）的结合位点。

5.原核生物的RNA polymerase 主要由两部分组成：（核心酶）和（σ因子），其中σ-因子并不参与RNA 的合成，它的作用主要是（识别要转录的起始位点）。

6.从（启动区）到（终止区）的这一段距离称为一个转录单位，或者一个转录产物，其中可包括一个或者多个Gene 。

7.转录终止子主要有两种，一种是（依赖ρ因子），另一种是（不依赖ρ因子）。

8.重叠基因（Overlapping gene）是指（一个基因的序列中，单个DNA 序列可编码一个以上的蛋白质），间隔基因（Interrupted gene）是指（在编码序列中间插入的一段无编码作用的碱基序列）1.基因操作（Gene manipulation）的核心部分是基因克隆（gene cloning），gene cloning 的基本要点有克隆基因的类型，受体的选择和载体的选择。

2. 基因是遗传物质的基本单位,也是作为遗传物质的核酸分子上的一段片段。

它可以是连续的，也可以是连续；可以是dna，也可以是RNA；可以存在于染色体上，也可以存在于染色体之外3.基因操作并不是一个法律概念，除了包括基因克隆外，还包括基因的表达；调控；检测；改造等与基因研究相关的内容。

重组质粒标记基因筛选的原理引言：重组质粒标记基因筛选是一种常用的遗传工程技术，可以通过标记基因的引入和筛选，实现对特定基因的研究和应用。

该技术在基因克隆、基因表达、基因功能研究等领域具有广泛的应用价值。

本文将介绍重组质粒标记基因筛选的原理及其在科学研究和应用中的作用。

一、重组质粒构建重组质粒是指将目标基因或DNA片段插入到质粒中形成的一种重组DNA分子。

通常，重组质粒包括一个选择标记基因和目标基因或DNA 片段。

选择标记基因通常是一种能够在特定条件下表达的基因，例如抗生素耐药基因。

目标基因或DNA片段则是研究者所关注的基因或DNA序列。

二、质粒转化质粒转化是指将重组质粒导入到宿主细胞中的过程。

常用的转化方法包括热激转化、电穿孔转化、化学转化等。

转化后的细胞称为转化体。

三、筛选标记基因筛选标记基因的目的是为了筛选成功转化的细胞。

常用的筛选方法是将转化体培养在含有选择标记基因所对应抗生素的培养基中，只有成功转化的细胞才能够存活下来。

通过这种方法，可以获得带有选择标记基因的转化细胞。

四、目标基因筛选通过筛选标记基因，已经获得了转化细胞，但其中是否存在目标基因还需要进一步筛选。

常用的目标基因筛选方法包括PCR筛选、酶切筛选、Southern blotting等。

PCR筛选是一种便捷快速的方法，通过特异性引物扩增目标基因，检测扩增产物的存在与否。

酶切筛选则是利用酶切产物的大小差异来判断目标基因的存在与否。

而Southern blotting是一种较为精确的方法，通过DNA杂交的原理，检测目标基因的存在与否。

五、应用领域重组质粒标记基因筛选技术在科学研究和应用中有着广泛的应用。

在基因克隆中，通过将目标基因插入到质粒中，可以实现对基因的快速扩增和分离纯化。

在基因表达中，可以通过标记基因筛选成功转化的细胞，并进一步表达目标基因。

在基因功能研究中，可以通过标记基因筛选目标基因，进而研究基因的表达、调控和功能等方面。

基因工程知识清单基因工程：通过体外DNA重组和转基因技术，赋予生物以新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。

又叫做DNA重组技术。

操作水平：DNA分子水平原理：基因重组1.1 基本工具“分子手术刀”—限制性内切核酸酶（限制酶）“分子缝合针”—DNA连接酶“分子运输车”—载体1、限制酶：限制酶存在于原核生物中的作用：切割进入细胞的外源DNA，有助于抵抗病毒的侵染。

限制酶不切割原核细胞自身DNA的原因：不存在能被识别的特定序列，或相关序列已被修饰，无法识别。

（1）来源：主要从原核生物中分离纯化出来。

（2）功能：识别双链DNA分子的特定核苷酸序列，断开特定部位的磷酸二酯键，具有专一性（特异性）。

（3）结果：产生黏性末端或平末端。

2、DNA连接酶：DNA连接酶与DNA聚合酶的异同：DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端，形成磷酸二酯键。

DNA连接酶是连接两个DNA片段的末端，形成磷酸二酯键，二者均作用于磷酸二酯键。

3、载体（1）载体必备的条件：①能在受体细胞中复制并稳定保存。

②具有一至多个限制酶切点，供外源DNA片段插入。

③具有标记基因。

（2）质粒：最常用的载体，裸露的、结构简单的、独立于细菌染拟核之外或真核细胞细胞核之外，具有自我复制能力的双链环状DNA分子。

（3）其它载体：噬菌体、动植物病毒4.DNA 的粗提取与鉴定1. 粗体取原理: ①DNA 不溶于酒精, 某些蛋白质溶于酒精。

（需要使用预冷的酒精溶液）②DNA 能溶于 2mol/L 的 NaCl 溶液。

2.DNA鉴定原理：DNA 遇二苯胺试剂在沸水加热条件下会呈现蓝色。

1.2 基本操作程序操作程序主要包括四个步骤：目的基因的获取、基因表达载体的构建（核心步骤）、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。

第一步：目的基因的筛选与获取1.目的基因的筛选方法：从已知结构功能清晰的基因中进行筛选2.目的基因的获取方法：人工合成、PCR技术、从基因文库中获取PCR技术（聚合酶链式反应）（1）原理：DNA半保留复制（2）过程：①变性——90℃双链DNA断开氢键，解聚为单链；②复性——50℃，引物通过碱基互补配对结合到互补单链；③延伸——72℃，四种脱氧核苷酸在耐高温的DNA聚合酶作用下，根据碱基互补配对原则合成新的DNA链。

专题10 生物工程微专题2 基因工程(含PCR技术)1.基因工程的基本工具①基因工程中的载体与细胞膜上的载体不同。

②若用两种不同的限制酶同时切割目的基因和同时切割载体，则可使基因和载体定向连接，避免自身环化和反向连接，提高连接的有效性。

2.基因工程的四个操作步骤(1)目的基因的筛选与获取①目的基因主要是指编码蛋白质的基因。

②在已有mRNA前提下，可通过逆转录法获取目的基因。

③当基因较小且序列已知时，可采用化学合成法进行人工合成。

(2)基因表达载体的构建——重组质粒的构建①启动子、终止子a.启动子(DNA片段)≠起始密码子(位于mRNA上)。

b.终止子(DNA片段)≠终止密码子(位于mRNA上)。

②目的基因插入位置：启动子与终止子之间。

③利用乳腺生物反应器生产药物时，应将目的基因与乳腺中特异表达的基因的启动子连接到一起，再通过显微注射的方法导入哺乳动物的受精卵中。

(3)将目的基因导入受体细胞辨析农杆菌转化法中的“两个两次”①两次拼接：第一次拼接是将目的基因拼接到Ti质粒的T­DNA的中间部位；第二次拼接指被插入目的基因的T­DNA被拼接到受体细胞染色体的DNA上。

②两次导入：第一次导入是将含目的基因的Ti质粒重新导入农杆菌；第二次导入是指将含目的基因的T­DNA导入受体细胞。

(4)目的基因的检测与鉴定3.PCR技术及应用(1)PCR技术原理与条件(2)PCR技术的过程可通过引物控制PCR扩增的基因片段，并在基因两侧引入限制酶识别序列。

4.蛋白质工程高考重点训练1.(2021·辽宁卷，4)下列有关细胞内的DNA及其复制过程的叙述，正确的是()A.子链延伸时游离的脱氧核苷酸添加到3′端B.子链的合成过程不需要引物参与C.DNA每条链的5′端是羟基末端D.DNA聚合酶的作用是打开DNA双链答案A解析细胞内DNA复制时，子链延伸方向为5′→3′，故游离的脱氧核苷酸添加到3′端，A正确；子链的合成过程需要引物参与，B错误；DNA每条链的5′端是磷酸基团末端，3′端是羟基末端，C错误；解旋酶的作用是打开DNA双链，D错误。

第2节基因工程的基本操作程序（第1课时）学习目标1.运用系统思想解释基因工程的基本步骤和原理（生命观念）2.结合资料和示意图阐明PCR的原理，说出PCR所需的条件及其反应过程（科学思维）3.结合模式图说出基因表达载体的组成，并理解构建目的（生命观念、科学思维）课前自主探究一、目的基因的筛选与获取1．目的基因(1)概念：用于改变或获得等的基因。

(2)实例：培养转基因抗虫棉用到的目的基因是。

2．筛选合适的目的基因(1)较为有效的方法：从相关的和的基因中进行筛选。

(2)实例：在培育转基因抗虫棉之前，科学家不仅掌握了Bt基因的，也对Bt基因的表达产物——有了较为深入的了解。

(3)认识基因结构和功能的技术方法：技术、数据库、工具。

3．利用PCR获取和扩增目的基因(1)PCR的含义：PCR是的缩写，它是一项根据的原理，在体外提供的各种组分与反应条件，对进行大量复制的技术。

(2)原理：(3)条件：参与的组分在DNA复制中的作用解旋酶(体外用代替) 打开DNA双链DNA母链提供的模板合成DNA子链的原料催化合成DNA子链引物使能够从引物的端开始连接维持反应体系pH稳定（4）过程：PCR过程包括三步（填图）(5)结果：每次循环后目的基因的量增加一倍，即成形式扩增(约为，其中n为数)。

提醒：①在PCR过程中实际加入的为dNTP(即dATP、dGTP、dTTP、dCTP)，既可作为合成DNA子链的原料，又可为DNA的合成提供能量。

②引物既可以是DNA单链，也可以为RNA单链。

细胞内的DNA进行复制时，也需要引物，一般为RNA片段。

③真核细胞和细菌的DNA聚合酶都需要Mg2＋激活。

因此，PCR反应缓冲溶液中一般要添加Mg2＋。

二、基因表达载体的构建——核心1．构建基因表达载体的目的(1)使目的基因在受体细胞中，并且可以给下一代。

(2)使目的基因能够和发挥作用。

2．基因表达载体的组成[填图]3．构建过程[填图]易错易混辨析：1.目的基因就是指编码蛋白质的基因( )2.从已知结构和功能清晰的基因中筛选目的基因是获取目的基因的一种有效方法。