DNA重组技术基本工具 PowerPoint Presentation-精选文档
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基因工程、分子生物学和分子遗传学重要名词解释
基因工程、分子生物学和分子遗传学重要名词解释
5’Cap 5’-末端帽:有时简称帽,是在许多真核生物mRNA5`-末端发现的一种由7-甲基-鸟嘌呤核苷-5`-ppp –末端核苷构成的特殊构成的特殊结构。它是在转录后不久经酶催反应加入到TATA
(Hogness)序列的附近,具有保护mRNA稳定性的功能。在原核生物的mRNA分子中不存在
5`-末端帽结构。
A protein A蛋白:他参与λDNA插入噬菌体头部和在粘性末端(cos)位点上裂解多联体DNA
的过程。
abortive lysgeny 流产溶原性:温和噬菌体感染敏感的宿主菌后,既不整合进宿主染色体中,也不进行复制,从而使每一个带有噬菌体的宿主菌分裂产生的两个细胞中,只有一个是溶原性的。abortive
transduction 流产转导:这是得到不稳定转导子的一类转导,区别于得到稳定转导子的完全转导。在流产转导中,转导子分裂产生两个细胞时,只有其中的一个获得供体基因,另一
个细胞则仍属受体基因型。
Abundance of an mRNA mRNA丰度:是指每个细胞平均拥有的某一种特定mRNA的分子数,跟据丰度的差异可将分为两种不同的等级:其一是富裕型的,每个细胞拥有的平均考贝数为1000——10000,属于此型的mRNA约有100种;其二是稀少型的,每个细胞拥有平均考贝数仅有1——10个上下,属于这一类行的mRNA达10000多种。
Abzymes 抗体酶: 应用单克隆抗体技术生产的兼具抗体及酶催活性的工程蛋白质。也就是说,其行为如同蛋白酶一样,能够催化化学反应的一类新型的抗体。
Acceptor splicing site 受体拼接位点: 间隔子的右端和与其相连的表达子的左端之间的接合点。Acquired immunodeficiency
syndrome, AIDS 获得性免疫缺损综合征: 由人类免疫缺损病毒(HIV)引起的一种疾病,他最早于1980年在美国洛杉叽发现。HIV病毒通过血液和精液在人群中传播,感染了这种病毒之后,会使人体出现严重的免疫抑制和淋巴结病(lymphadenopathy),并增加对机会病原体(opportunistic pathogen)的敏感性。这种综合征是由于HIV病毒的感染以及cd4类T细胞功能破坏所致。T细胞表面CD抗原CDS4是HIV病毒的受体。HIV病毒的感染使T细胞发生融合形成大的合胞体(syncytia)并最终裂解。AIDS是致命的,目前尚无法有效治
DNA重组技术(Recombinant DNA)实验原理、用品和步骤
【实验原理】
1.DNA重组技术
重组DNA(Recombinant DNA)技术是遗传工程的核心技术,也是人类在基因和DNA分子水平进行操作的技术。它包括以下几个步骤:
1)重组DNA分子的构建:即将目的基因(DNA或cDNA片段)与载体DNA重组,应用TA克隆方法,将PCR扩增产物快速克隆至质粒载体中。该方法利用了PCR过程中使用的热稳定聚合酶(Taq酶)在所复制的双链分子末端加上单一脱氧腺苷酸(A),从而产生一A-粘性末端的性质,设计一种线性载体,使之含有一T-粘性末端,可直接插入PCR产物,在DNA连接酶作用下,目的DNA和载体DNA连接形成重组DNA分子。
2)将重组DNA分子转化宿主细胞。
3)克隆选择增殖:将转化后的液体涂布于琼脂培养基表面,培养基中含有宿主菌敏感的抗生素,重组DNA(TA克隆载体分子)含有相应抗生素的抗性基因,转化的细菌能在培养基上生长形成集落。挑取菌落,置液体培养基中培养,得到大量含重组DNA的细菌。
4)收获扩增后的培养细胞,提取重组DNA分子(质粒),并纯化,获得某一基因或DNA片段的大量拷贝。
2.质粒DNA的小量制备
常见的质粒DNA提取方法有简易一步提取法、碱裂解法和煮沸法。本实验采用的是碱裂解法,碱裂解法的原理:在PH 12.0~12.6碱性环境中,线性的大分子量细菌染色体DNA变性,而共价闭环质粒(CC)DNA仍为自然状态。将pH调至中性并有高盐浓度存在的条件下,染色体DNA之间交联形成不溶性网状结构。大部分染色体DNA和蛋白质在去污剂SDS的作用下形成沉淀,而质粒DNA仍为可溶状态。通过离心,将可去除大部分细胞碎片、染色体DNA、RNA及蛋白质,质粒DNA尚在上清中,再用乙醇沉淀回收质粒DNA。
3.质粒DNA的限制性内切核酸酶(限制酶)切分析
限制酶存在于原核生物体内,根据其结构和功能特性分为:Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型。Ⅰ型切点不固定,Ⅲ型其切割位点在识别位点之外,只有Ⅱ型其特异性切点位置可以控制和预测,可以产生固定的DNA片段,基因工程中所用的限制酶均为Ⅱ型限制酶。这类酶的特点是具有能够识别双链DNA分子上的特异性核苷酸序列的能力,能在这个特异性核苷酸序列内切断DNA双链,形成一定长度和顺序的DNA片段。选择合适的限制酶对重组的环状质粒进行酶切,将酶切产物进行琼脂糖凝胶电泳检测,用已知相对分子量的线状DNA(DNA分子量标志)及未经酶切的重组环状质粒为对照,可以对重组环状质粒中的目的DNA分子进行初步鉴定。
DNA重组技术的基本工具
“工欲善其事,必先利其器”。我国拥有自主知识产权的转基因抗虫棉,就是通过精心设计,用“分子工具”构建成的。培育抗虫棉首先要在体外对含有抗虫基因的DNA分子进行“切割”、改造、修饰和“拼接”,然后,导入棉花体细胞内,并使重组DNA在细胞中表达。实现这一精确的操作过程至少需要三种工具,即准确切割DNA的“手术刀”、将DNA片段再连接起来的“缝合针”将体外重组好的DNA导入受体细胞的“运输工具”。科学家已经找到并运用了这三种必需的工具,才使培育抗虫棉这一奇妙构想变成了现实(图1-1)。
图1-1 抗虫棉(左侧为对照)
寻根问底
根据你所掌握的知识,你能推测这类酶存在于原核生物中的作用是什么吗
限制性核酸内切酶——“分子手术刀”
切割DNA的工具是限制性核酸内切酶(restrictionen donucleases),又称限制酶(restriction
enzyme)。这类酶主要是从原核生物中分离纯化出来的。迄今已从近300种不同的微生物中分离出了约4000种限制酶。它们能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键(图1-2)断开。大多数限制酶的识别序列由6个核苷酸组成,例如,EcoRI、SmaI限制酶识别的序列均为6个核苷酸,也有少数限制酶的识别序列由4、5或8个核苷酸组成。DNA分子经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式—黏性末端和平末端(图1-3)。当限制酶在它识别序列的中心轴线(图中虚线)两侧将DNA的两条链分别切开时,产生的是黏性末端,而当限制酶在它识别序列的中心轴线处切开时,产生的则是平末端。
生物技术资料卡
限制酶的名字怎么起
限制酶的名字是怎么起的呢是用生物属名的头一个字母与种名的头两个字母,组成了3个字母的略语,以此来表示这个酶是从哪个生物中分离出来的。例如,一种限制酶是从大肠杆菌(Escherichia coli)的R型菌株分离来的,就用字母EcoR表示;如果它是从大肠杆菌R菌株中分离出来的第一个限制酶.则进一步表示成EcoRI 。
高中生物选修三知识点总结
基因工程是高中生物核心知识点。基因工程是指按照人们的愿望,进行严
格的设计,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。下面给大家分享一些关于高中
生物选修三知识点,希望对大家有所帮助。
基因工程(DNA 重组技术):体外、定向、分子水平
基本工具:限制性核酸内切酶(限制酶)来自原核细胞,识别双链 DNA 分子
的某种特定的核苷酸序列,使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二
酯键断开。
DNA 连接酶: E ·coliDNA 连接酶(只黏性末端)
T4DNA 连接酶(黏、平末端也可但效率低)
载体:质粒、入菌体的衍生物、动植物病毒
条件:①能在宿主细胞内稳定存在复制表达
②一种或多种限制酶切点
③标记基因(抗生素抗性基因、荧光基因)
基本操作程序:
1、 目的基因的获取: (人工合成、体内提取)
①从基因文库获取
②PCR 技术扩增目的基因:模板、Taq 酶(热稳定 DNA 聚合酶)、原料&能量
(dXTP)、引物(过量)
五物混合,加热至 90~95℃ ,DNA 解旋,冷却到 55~60℃ ,引物与互补
DNA 链结合,加热至 70~75℃,
Taq 酶从引物起始互补链的合成
③人工化学合成:基因比较小,核苷酸序列已知
2、基因表达载体的构建: (基因工程的核心)
启动子:DNA 片段,基因的首端,RNA 聚合酶识别和结合的部位 目的基因
终止子:DNA 片段 ,基因的尾端
标记基因:鉴别受体细胞中是否含有外源基因,从而将含有外源基因的细
胞筛选出来。
(复制原点:仅自我复制的需要,整合到宿主染色体上再表达的不需要)
3、将目的基因导入受体细胞:
转化:是目的基因进入受体细胞内,并且在受体细胞内维持稳定和表达的
过程。
(1)导入植物细胞(体细胞、受精卵)
①农杆菌转化法(双子叶植物、裸子植物)