第一章基因克隆载体
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第一章基因克隆基因工程的基本技术有哪些?答:对核算分子的分离、纯化、回收、分析和检测、切割、连接和修饰,以及序列测定、诱变、扩增和转移等基因操作技术。
构建基因文库一般使用什么作为载体?答:一般使用大肠杆菌作为载体克隆与亚克隆?答:克隆在一等程度上等同于基因的分离。
亚克隆是将目的基因所对应的小段的DNA片段找出来。
PCR对基因克隆有什么作用?答:现在基因克隆可以不用通过构建基因文库来实现,可以通过理性设计和PCR扩增获得大多数所需要的基因。
但是尽管如此,在不知道基因序列的情况下,如相互作用的基因,表达调控因子,新基因等,还需要构建基因文库来进行基因克隆。
第二章分子克隆工具酶限制与修饰系统?答:限制系统可以排除外来DNA。
限制的作用实际就是降解外源DNA,维护宿主稳定的保护机制。
甲基化是常见的修饰作用,宿主通过甲基化来达到识别自身遗传物质和外来遗传物质的作用。
并且能够保证自身的DNA不被降解。
使用最广泛的限制酶?答:EcoR I是应用最广泛的限制性内切酶限制性内切酶的命名?答:宿主属名第一字母、种名头两个字母、菌株号+序列号。
如:HindIII限制与修饰系统分类?答:至少可分为3类。
II类所占比例最大,其酶分子为内切酶与甲基化分子不在一起,识别位点为4-6bp的回文序列,切割位点为识别位点中或者靠近识别位点。
其限制反应与甲基化反应是分开的反应。
不需要ATP的参与。
限制酶识别的序列长度?结构?答:一般为4-6个bp,即每256和每4096个碱基中存在一个识别位点。
回文序列,不对称序列,多种不同序列,间断对称序列限制酶产生的末端?答:1、黏末端2、平末端3、非对称突出末端什么是同裂酶?分类?答:识别相同序列的限制酶称为同裂酶。
但他们的切割位点有可能不同。
分为:1、同位同切酶2、同位异切酶3、同工多位酶4、其他限制性内切酶的作用是什么?它的反酶是什么?答:什么是同尾酶?答:许多不同的限制酶切割DNA产生的末端是相通的,切实对称的,即他们可产生相同的黏性突出末端。
基因克隆的质粒载体在大肠杆菌的各种菌体中找到了许多种不同类型的质粒,其中已经作了比较详尽研究的主要有F质粒、R质粒和Col 质粒。
①F质粒又叫F因子或性质粒( sex plasmid )。
它们能够使寄主染色体上的基因和F 质粒一道转移到原先不存在该质粒的受体细胞中去。
②R质粒通称抗药性因子。
它们编码有一种或数种抗菌素抗性基因,并且通常能够将此种抗性转移到缺管该质粒的适宜的受体细胞,使后者也获得同样的抗菌素抗性能力。
③Col 质粒即所谓产生大肠杆菌素因子。
它们编码有控制大肠杆菌素合成的基因。
大肠杆菌是一类可以使不带有Col 质粒的亲缘关系密切的细菌菌株致死的蛋白质。
第一节质粒的一般生物学特性、质粒DNA细菌质粒是存在于细胞质中的一类独立于染色体的自主复制的遗传成份。
绝大多数的质粒都是由环形双DNA组成的复制子 (图4-1) 。
质粒 DNA 分子可以持续稳定地处于染色体外的游离状, 但在一定的条件下又 可逆地整合到寄主染色体上, 随着染色体的复制而复制, 并通过细胞分裂传递到 后代。
环形双链的质粒 DNA 分子具有三种不同的构型 : 1.当其两条多核苷酸链均保持着完整的环形结构时,称之为共价闭合环形 DNA (cccDNA ),这样的 DNA 通常呈现超螺旋的 SC 构型 ;2.如果两条多核苷酸链中只有一条保持着完整的环形结构,另一条链出现 有一至数个缺口时,称之为开环 DNA (ocDNA ),此即 OC 构型 ;3.若质粒 DNA 经过适当的核酸内切限制酶切割之后,发生双链断裂形成线 性分子( IDNA ),通称 L 构型(见图 4-2 )。
在琼脂糖凝胶电泳中,不同构型的同一种质粒 DNA ,尽管分子量相同,仍具 有不同的电泳迁移就绪。
其中走在最前沿的是 SC DNA ,其后依次是 L DNA 和OCDNA(图4-3 )。
凡经改建而适于作为基因克隆载体的所有质粒DNA分子,都必定包括如下三种共同的组成部分,即复制基因(replicator )、选择性记和克隆位点。
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。
基因工程期末复习第一章:基因工程1. 定义:通过基因操作来定向改变或修饰生物体或人类自身,并具有明确应用目的的活动称为基因工程。
2. 基因工程研究的主要内容或步骤:基因克隆的通用策略:涉及的过程可用分/合成、切、连、转、选、鉴。
①从复杂的生物有机体基因组中,经过酶切消化或PCR扩增等步骤,分离出带有目的基因的DNA片段;②在体外,将带有目的基因的外源DNA片段连接到能够自我复制的并具有选择记号的载体分子上,形成重组DNA分子;③将重组DNA分子转移到适当的受体细胞(寄主细胞),并与之一起增殖;④从大量的细胞繁殖群体中,筛选出获得了细胞重组DNA分子的受体细胞克隆;⑤从筛选出来的受体细胞克隆,提取出已经得到扩增的目的基因,供进一步分析研究使用;⑥将目的基因克隆到表达载体上,导入寄主细胞,使之在新的遗传背景下实现功能表达,产生出人类所需要的物质。
3.三大元件:载体、质粒、片段。
第二章:分子克隆工具酶1、工具酶:限制性核酸内切酶、DNA连接酶、DNA聚合酶、DNA修饰酶、核酸外切酶、单链核酸内切酶。
2、限制性内切酶:是一类能够识别双链DNA分子中的某种特定核苷酸序列,并由此切割DNA双链结构的核苷酸内切酶。
三种(Ⅰ型酶、Ⅱ型酶、Ⅲ型酶)3、甲基化酶:原核生物甲基化酶是作为限制与修饰系统中的一员,用于保护宿主DNA 不被相应的限制酶所切割。
三种()4、回文结构:双链DNA中含有的二个结构相同、方向相反的序列称为反向重复序列,每条单链以任一方向阅读时都是一样的。
5、同裂酶(isoschizomers):指来源不同但识别相同靶序列的核酸内切酶。
同裂酶可能进行同样的切割,产生同样的末端。
但有些同裂酶对甲基化位点的敏感性不同。
6、同尾酶(isocaudamer):指来源不同、识别靶序列不同但产生相同的粘性末端的核酸内切酶。
利用同尾酶可使切割位点的选择余地更大。
7、影响核酸内切酶活性的因素:①DNA浓度②DNA的甲基化程度③酶切消化反应的温度(大多数酶的标准反应温度37度)④DNA的分子结构。
简述基因克隆载体的主要类型
基因克隆载体是指一类可以携带外源DNA片段并能够被复制的DNA分子。
常用于基因工程中,将特定基因序列克隆到载体DNA上,进而进行转化和表达。
根据不同的功能和应用,基因克隆载体可以分为多种类型,以下是主要的几种:
1. 质粒(Plasmid):质粒是最常用的基因克隆载体之一,通常起源于细菌,具有自主复制的能力,易于操作和扩增。
质粒通常被用于基因表达、基因敲除和基因突变等领域。
2. 病毒载体(Viral Vector):病毒载体是一类通过改造病毒而成的基因克隆载体,具有高度的转染效率和生物安全性。
病毒载体通常被用于基因治疗、免疫治疗和癌症治疗等领域。
3. 人工染色体(Artificial Chromosome):人工染色体是一种可以模拟天然染色体结构和功能的基因克隆载体,通常具有高度的稳定性和扩增性能。
人工染色体通常被用于基因组学研究和治疗复杂遗传病等领域。
4. 原核表达载体(Prokaryotic Expression Vector):原核表达载体是一类专门用于大肠杆菌等原核生物中进行基因表达的基因克隆载体。
原核表达载体通常具有高度的表达效率和易于操作的特点,被广泛应用于蛋白质制备和生物技术研究等领域。