重组DNA分子的基本技术
限制性内切核酸酶
粘性末端
沿中心轴线两侧切开
平末端
沿中心轴线切开
DNA连接酶
E.coliDNA连接酶
只能连接粘性末端
T4DNA连接酶
粘性末端与平末端(效率较低)均可以
载体
条件
有一至多个限制酶切割位点
供外源DNA分子插入其中
有复制原点,能在细胞中稳定存在和复制
随受体DNA同步复制
有特殊的标记基因
便于重组DNA分子的筛选
没有毒害作用
避免受体细胞受到损伤
DNA的粗提取与鉴定
原理
DNA不溶于95%的冷酒精,但某些蛋白质溶于酒精
原料
鸡血,菜花等
不可以用哺乳动物成熟红细胞,无细胞核
步骤
①研磨液,洗涤剂
作用
洗涤剂破坏细胞膜,洗涤剂加入植物材料进行研磨,获取研磨液
②在上清液加入95%的冷酒精,卷起丝状物离心,将沉淀物晾干
③加入2mol/LNaCL溶液,加入二苯胺试剂,沸水加热,冷却后观察蓝色。
识别双链DNA分子的特定核苷酸序列,断开两个核苷酸之间的磷酸二酯键,主要从原核生物中提取。
连接两个DNA片段,不同于DNA聚合酶:将单个脱氧核苷酸连接到DNA子链上
基因工程的基本操作程序
Step1-目的基因的筛选与获取
筛选合适目的基因的方法
构建基因文库
基因组文库
CDNA文库(外显子)
获取和扩增目的基因的方法
PCR
原料
TaqDNA聚合酶
四种脱氧核苷酸
两种引物
作用
定位目的基因,与模版链结合,并未子链的延伸提供起点
DNA母链
含Mg2+的缓冲液
扩增过程
变性(90)
双链解聚为单链
复性(退火)(50)
两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合
延伸
四种脱氧核苷酸在Taq酶作用下根据碱基互补配对连成子链
鉴定
方法
琼脂糖凝胶电泳
误差分析
出现非特异性扩增条带
复性温度低(与氢键有关)
Mg2+浓度过高
PCR循环次数过多
未出现特异性扩增条带
变性温度低
Mg2+浓度过低
Step2-基因表达载体的构建(核心)
条件
启动子
RNA聚合酶识别和结合的位点
终止子
复制原点
标记基因
目的基因
Step3-将目的基因导入受体细胞
花粉管通道法
用微量注射器将含目的基因的DNA溶液注入子房中
或在植物受粉后剪去柱头,将DNA溶液滴在花柱切面上,是目的基因借助花粉管通道进入囊胚
处理受体细胞
原核细胞
Ca2+处理法
动物受精卵
显微注射
农杆菌转化法
转化:是指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
农杆菌:主要侵染双子叶植物和裸子植物
原理
侵染植物细胞后,将Ti质粒上的T-DNA转移到被侵染的细胞的染色体DNA上
处理原核细胞
Ca2+,使细胞处于感受态
Step4-目的基因的检测与鉴定
分子水平
PCR等技术
检测受体细胞染色体DNA上是否插入目的基因
检测目的基因是否转录出mRNA
抗原-抗体杂交技术
检测目的基因是否翻译成蛋白质
个体生物学水平
抗虫接种实验等
答题时要回答基因的具体名字,如Bt基因
基因工程的应用
农牧业
医药卫生
原理
将药用蛋白基因与乳腺特异表达的启动子结合,显微注射到动物受精卵。这类动物是乳腺生物反应器。
食品工业
蛋白质工程的原理和应用
原理
改造或合成基因
基本思路
从预期蛋白质功能出发—设计预期的蛋白质结构—推测氨基酸序列—找到并改变核苷酸序列或合成基因—获得所需蛋白质
二代基因工程难度大,因为蛋白质复杂的高级结构
PCR专题
重叠延伸PCR技术
RT-PCR技术
实时荧光PCR技术
荧光强度
与扩增次数和模版RNA数量有关
灵敏度
引物和探针
n次循环消耗的探针数量
传统PCR
获得的目的基因
消耗的引物