目的基因的获取总结
获取目的基因的四个途径

获取目的基因的四个途径获取目的基因的四个途径引言:目的基因是指在人类或动物体内具有特定功能或特征的基因。
获取目的基因的研究对于科学研究、医学治疗和农业改良有着重要的意义。
本文将介绍获取目的基因的四个途径,包括突变、基因转移、基因编辑和基因合成,以帮助读者更全面地了解这一领域的研究进展和应用前景。
一、突变突变是指基因组发生突变或突变体产生的过程。
通过突变,可以获得新的目的基因或改良现有基因的功能。
突变的方式包括自然发生的自发突变和人工诱导的突变。
自发突变通常是由于DNA复制过程中的错误或外界环境的影响,而人工诱导的突变则是通过化学物质或辐射来诱导基因的改变。
突变的技术有助于研究基因的功能和相互关系,以及生成新的基因型来满足特定需求。
二、基因转移基因转移是通过将目的基因从一个生物体转移到另一个生物体来实现的。
这可以通过不同的方法进行,包括基因工程技术、转座子和病毒介导的转移。
基因工程技术是一种将特定基因加入目标生物体的方法,通常通过DNA重组技术和酶切酶技术来实现。
转座子是一种能够自主移动到基因组中不同位置的DNA序列,通过转座子可以将目的基因插入到特定基因组位置,实现目的基因的转移。
病毒介导的基因转移则是通过利用病毒的感染机制将目的基因传递到宿主生物体中。
三、基因编辑基因编辑是一种修改特定基因的方法,通过这种方法可以实现指定基因的特定改变。
目前最常用的基因编辑技术是CRISPR-Cas9系统,它利用一种特定的酶可以精确剪切DNA,并对基因进行修改。
通过CRISPR-Cas9系统,可以实现基因的插入、缺失、替代和修复等功能。
这种基因编辑技术在基因疾病治疗、农业改良和基因组研究方面具有广阔的应用前景。
四、基因合成基因合成是指通过合成DNA序列来获得目的基因。
这种方法可以通过化学或酶切酶技术将目的基因的DNA序列合成,并将其插入到目标生物体中。
基因合成技术的发展使得科学家可以根据需要设计合成基因,从而实现特定功能的基因表达和产物合成。
目的基因的获取

需要克隆的DNA片段
编码某种蛋白质
研究某基因与 疾病的关系
研究某基因结构 和功能的关系
二、目的基因的获取
化学合成法
直接从染色体DNA中分离
聚合酶链式反应基因组DNA;cDNA三、PCR扩增获得目的基因
1、PCR的含义
聚合酶链式反应 Polymease Chain Reaction(PCR) 是体外酶促合成特异DNA片段的一种方法, 由高温变性、低温退火及适温延伸等几步反 应组成一个周期,循环进行,使目的DNA得以迅 速扩增,具有特异性强、灵敏度高、操作简便、 省时等特点。
(6)引物 3’端的碱基要求严格配对(不能做任 何修饰), 5’端无严格限制。 (7)引物5′端可修饰 引物5′端限定着PCR产物的长度,但对扩增特异 性影响不大;引物5′端碱基可不与模板DNA互补 而呈游离状态;引物5′端最多可加10个碱基而对 PCR反应无影响。
3’
5’ 3’
限制性内切酶的识别序列 启动子序列 定点突变
若低于94℃则需延长时间
但温度不能过高,因为高温环境对酶的活性有 影响。
3)、退火(复性):使引物结合在模板上。退火温 度是影响PCR特异性的重要因素。 退火温度,取决于引物的长度、碱基组成及其浓 度,还有靶基因序列的长度,一般在40-65 ℃之 间。
对于20个核苷酸,G+C含量约50%的引物,55℃作 为选择最适退火温度的起点较为理想。
结果)
•
引物的复性温度的计算公式
Tm(解链温度)=4(G+C)+2(A+T)
复性温度=Tm值-(5~10℃); 在Tm值允许范围内,选择较高的复性温度可 大大减少引物和模板间的非特异性结合,提高 PCR反应的特异性;
目的基因的获取方法

目的基因的获取方法目的基因的获取方法是基因工程研究中的重要一环,它涉及到基因的定位、克隆、转染等一系列操作。
在进行目的基因获取时,科学家们需要遵循一定的步骤和技术,以确保目的基因的准确获取和稳定表达。
下面将介绍一些常用的目的基因获取方法。
首先,基因定位是获取目的基因的第一步。
通过PCR、Southern blotting等技术,科学家们可以准确地定位到目的基因在细胞或生物体中的位置,为后续的克隆和转染奠定基础。
其次,基因克隆是目的基因获取的关键步骤。
科学家们可以利用质粒、原核生物或酵母等载体系统,将目的基因从细胞或生物体中克隆出来。
这一过程需要利用限制性内切酶、连接酶等酶切和连接技术,以确保目的基因的完整性和准确性。
接着,目的基因的转染是获取目的基因的另一重要步骤。
科学家们可以利用质粒转染、病毒载体转染等技术,将目的基因导入到细胞或生物体中,实现其稳定表达和功能研究。
此外,目的基因的获取还可以通过基因编辑技术实现。
CRISPR/Cas9、TALEN、ZFN等基因编辑技术可以精准地编辑基因组,实现目的基因的定点修饰和获取。
最后,为了确保目的基因的稳定性和可控性,科学家们还需要进行基因的筛选和鉴定。
通过PCR、Western blotting、荧光染色等技术,科学家们可以对目的基因进行筛选和鉴定,确保其在细胞或生物体中的准确表达和功能发挥。
总之,目的基因的获取是基因工程研究中的重要一环,它涉及到基因定位、克隆、转染、编辑、筛选和鉴定等一系列技术和步骤。
科学家们需要结合实际研究需求和具体操作,选择合适的方法和技术,以确保目的基因的准确获取和稳定表达。
希望本文介绍的方法能够对相关研究工作提供一定的参考和帮助。
目的基因的检测与鉴定步骤

目的基因的检测与鉴定步骤目的基因的检测与鉴定是一项重要的生物技术,它可以帮助科学家们了解生物体内的特定基因,以及这些基因在生物体中的功能和表达方式。
下面将介绍目的基因的检测与鉴定的步骤。
第一步:提取DNA样本目的基因的检测与鉴定首先需要从生物体中提取DNA样本。
这可以通过不同的方法来实现,比如采用化学试剂的方法或者利用机械方法破碎细胞膜来释放DNA。
第二步:PCR扩增在获得DNA样本后,科学家们需要进行PCR扩增,以增加目的基因的数量。
PCR是一种基于DNA聚合酶的体外DNA复制技术。
它可以在短时间内扩增目的基因的特定区域,从而使其数量增加。
第三步:凝胶电泳分离PCR扩增后,科学家们需要进行凝胶电泳分离,以检测目的基因的扩增效果。
凝胶电泳是一种分离DNA片段的常用方法,它可以根据DNA片段的大小将其分离出来,并通过染料来可视化目的基因的扩增结果。
第四步:测序分析凝胶电泳分离后,科学家们需要进行测序分析,以确定目的基因的具体序列。
测序分析可以通过不同的方法来实现,如Sanger测序或者新一代测序技术。
通过测序分析,科学家们可以获得目的基因的完整序列信息。
第五步:功能鉴定在得到目的基因的序列后,科学家们可以进行功能鉴定,以了解目的基因在生物体中的功能和表达方式。
功能鉴定可以通过不同的方法来实现,如基因敲除、基因过表达或基因沉默等技术。
通过功能鉴定,科学家们可以深入研究目的基因的生物学功能。
目的基因的检测与鉴定包括提取DNA样本、PCR扩增、凝胶电泳分离、测序分析和功能鉴定等步骤。
这些步骤的顺序和操作方法可以根据具体的实验目的和要求进行调整和优化。
通过目的基因的检测与鉴定,科学家们可以更好地了解生物体内的基因信息,为生命科学研究和应用提供基础支持。
目的基因的获取

目的基因的获取目的基因的获取基因工程的主要目的是使优良性状相关的基因聚集在同一生物体中,创造出具有高度应用价值的新物种。
为此必须从现有生物群中,根据需要分离出用于克隆的此类基因。
这类基因称之为目的基因,即准备要分离、改造、扩增或表达的基因。
目前目的基因的获取方法主要有以下2类:(1)已知基因的获得:PCR分离法和化学合成法等(2)未知基因的获得:直接分离法和基因文库分离法等第一节直接分离法1、限制性内切酶法用限制性内切酶把基因组DNA切成不同大小的片断。
应用对象:适合于从简单的基因组中分离目的基因,如质粒或病毒的大小只有几千碱基,大的也超不过几十万碱基,编码基因比较少,获得也比较简单。
(1)对已定序列的DNA分子,只需要用已知识别序列的限制性内切酶进行一次或几次切割,分离纯化所需要的DNA片断,与适当载体连接。
(2)对已知定位的目的基因,只要根据目的基因两侧的已知的酶切识别位点,一次就可以获得。
(3)即使含目的基因的DNA分子未定序或定位,也只须通过酶切分析,随后再通过部分酶切,构建一个简单的基因文库,从钩出目的基因。
2. 随机片断化2.1. 限制性内切酶局部消化法控制内切酶的用量和消化时间,使基因组中的酶切位点只有一部分被随机切开。
2.2 机械切割法(1)超声波超声波强烈作用于DNA,可使其断裂成约300bp的随机片断。
(2)高速搅拌1500转/分下搅拌30min,可产生约8kb的随机片断。
3. 物理化学法基本原理:DNA分子的两条链存在着G≡C、A=T碱基配对,其中GC间存在3个氢键、A T间存在2个氢键,如果不同基因片段的碱基组成差异较大,其理化性质,如浮力密度和解链温度等也明显不同,采用相应的方法即可达到从生物基因组中分离目的基因的目的。
3.1密度梯度离心法由于富含碱基GC的双链DNA片段浮力密度较大,利用精密的密度梯度超速离心技术可使切割成适当片段的不同DNA按密度大小分离开来。
然后通过与某种放射性的mRNA杂交来检验,分离相应的基因。
基因工程技术的原理与应用例题和知识点总结

基因工程技术的原理与应用例题和知识点总结一、基因工程技术的原理基因工程技术,简单来说,就是在分子水平上对基因进行操作的技术。
其核心原理包括以下几个关键步骤:1、目的基因的获取目的基因是我们想要研究或应用的特定基因片段。
获取目的基因的方法多种多样,常见的有从基因文库中筛选、通过 PCR 技术扩增以及人工化学合成等。
2、基因载体的选择基因载体就像是一辆“运输车”,负责将目的基因运送到受体细胞中。
常用的基因载体有质粒、噬菌体和病毒等。
它们具有能够在宿主细胞中自主复制、稳定存在等特点。
3、基因重组将获取的目的基因与选择好的基因载体进行连接,形成重组 DNA分子。
这个过程需要用到特定的限制性内切酶和 DNA 连接酶,以确保目的基因能够准确无误地插入到载体中。
4、重组 DNA 导入受体细胞将构建好的重组 DNA 分子导入到受体细胞中,使其能够在受体细胞内稳定遗传和表达。
导入的方法包括转化、转导、显微注射等。
5、目的基因的检测与鉴定导入受体细胞后,需要对目的基因是否成功导入、是否表达以及表达水平等进行检测和鉴定。
常用的方法有核酸分子杂交、PCR 检测、蛋白质检测等。
二、基因工程技术的应用例题1、胰岛素的生产糖尿病患者需要定期注射胰岛素来控制血糖。
传统的胰岛素提取方法产量低、成本高。
通过基因工程技术,科学家将人的胰岛素基因导入到大肠杆菌中,让大肠杆菌能够大量合成胰岛素,大大提高了胰岛素的产量,降低了成本,为糖尿病患者带来了福音。
2、转基因抗虫棉棉花在生长过程中常常受到棉铃虫等害虫的侵害。
利用基因工程技术,将苏云金芽孢杆菌中的 Bt 毒蛋白基因导入到棉花细胞中,使棉花能够自身合成毒蛋白,从而具有抗虫的特性,减少了农药的使用,保护环境的同时提高了棉花的产量。
3、基因治疗对于一些由于基因突变导致的遗传性疾病,如血友病、囊性纤维化等,基因治疗为患者带来了新的希望。
通过将正常的基因导入患者的细胞中,以替代或修复突变的基因,从而达到治疗疾病的目的。
目的基因的4种获取方法

目的基因的4种获取方法目的基因的4种获取方法目的基因是指科学家们在研究某种生物学现象时,所需要的特定基因。
获取目的基因是进行分子生物学研究和基因工程实验的前提条件之一。
本文将介绍四种常见的获取目的基因的方法。
一、PCR扩增法PCR扩增法是一种常见且简便的获取目的基因方法。
其原理是利用DNA聚合酶在模板DNA上进行反复扩增,从而获得大量目标序列。
PCR扩增法适用于已知序列或有已知序列片段可供引物设计的情况下。
具体步骤如下:1. 设计引物:根据目标序列设计出适当长度、互补性良好、不含二级结构和非特异性引物。
2. 提取模板DNA:从样品中提取出含有目标序列DNA片段的模板。
3. PCR反应:将引物与模板DNA加入PCR反应体系,通过多轮温度循环反复扩增出目标序列。
4. 纯化PCR产物:通过凝胶电泳等手段纯化出PCR产物。
二、限制性内切酶消化法限制性内切酶消化法是一种利用限制性内切酶切割DNA,从而获得目标序列的方法。
其原理是在DNA双链中寻找特定的核苷酸序列,并将其切割成特定长度的DNA片段。
具体步骤如下:1. 设计引物:根据目标序列设计出适当长度、互补性良好、不含二级结构和非特异性引物。
2. 提取模板DNA:从样品中提取出含有目标序列DNA片段的模板。
3. 选择限制性内切酶:根据目标序列中存在的限制性内切酶位点,选择合适的限制性内切酶。
4. 消化反应:将模板DNA与选择好的限制性内切酶加入反应体系,进行消化反应。
5. 纯化产物:通过凝胶电泳等手段纯化出所需长度的DNA片段。
三、基因克隆法基因克隆法是一种将外源基因插入到载体中并进行繁殖复制的方法。
其原理是通过PCR扩增或限制性内切酶消化等手段获取目标基因,并将其插入到载体中,再通过细胞培养等手段进行繁殖复制。
具体步骤如下:1. 设计引物:根据目标序列设计出适当长度、互补性良好、不含二级结构和非特异性引物。
2. 提取模板DNA:从样品中提取出含有目标序列DNA片段的模板。
分子生物学实验步骤总结超全

1)台式高速离心机2)恒温水浴箱3)枪式移液器4)灭菌的EP管和Tip头1)溶液1: 25% 蔗糖50mmol/L 50mmol/L 500ug/ml 100ug/ml Tris-Hcl,pH8.0 EDTA,pH8.0溶菌酶(现用现配) RNase2)溶液Ⅱ:100mmol/L Tris-Hcl,pH8.01% SDS400ug/ml 蛋白酶K3)酚:氯仿:异戊醇(25:24 :1)4)氯仿:异戊醇(24:1)5) 3mol/L NaAc(pH5.2)6)异丙醇或者无水乙醇7) 70%乙醇8) TE缓冲液:10mmol/L Tris-Hcl,pH8.01mmol/L EDTA ,pH8.01) 5mL细菌过夜培养, 5000rpm离心10分钟,去上清液。
2)将菌体细胞悬于250uL溶液1中, 37°C水浴保温过夜。
3)加250uL溶液Ⅱ,55°C水浴保温4小时。
4)加0.9倍体积的酚/氯仿/异戊醇(25:24 :1),轻轻混匀,于14000rpm离心10分钟,转移水相至新的Ep管,重复步骤4一次。
5)向转移的水相中加入0,9倍体积的氯仿/异戊醇(24:1),轻轻混匀,于14000rpm离心10分钟,转移水相至新的Ep管,重复步骤5一次。
6)向转移的水相中加入0.1倍体积的3mol/L NaAc和0.7倍体积的异丙醇(或者2.5倍体积的无水乙醇),冰上放置30分钟。
7) 14000rpm离心20分钟,弃上清,用0.5mL70%乙醇洗涤沉淀一次,弃上清,沉淀于室温干燥。
8)将DNA沉淀溶解于15ul TE缓冲液中,-20°C保存。
9)进行DNA含量和纯度检测,琼脂糖凝胶电泳鉴定。
1)研磨缓冲液:称取59.63gNaCl,13.25g柠檬酸三钠, 37.2gEDTA-Na分别溶解后合并为一,用0.2mol/L的NaOH 调至pH7.0,并定容至1000ml。
2) 10 SSC溶液:称取87.66gNaCl 和44.12g柠檬酸三钠,分别溶解,一起定容至1000ml。
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一、目的基因的定义:把需要研究的基因称为目的基因。
(一般把需要分析的基因称靶基因,在基因克隆过程中有时两者均称为插入基因,有时三者含义相近。
)二、目的基因的制备:(一)从细胞核中直接分离简单的原核生物目的基因可从细胞核中直接分离得到,但人类的基因分布在23对染色体上,较难从直接法中得到。
直接分离基因最常用的方法是“鸟枪法”,又叫“散弹射击法”。
这种方法有如用猎枪发射的散弹打鸟,无论哪一颗弹粒击中目标,都能把鸟打下来。
鸟枪法的具体做法是:用限制酶(即限制性内切酶)将供体细胞中的DNA切成许多片段,将这些片段分别载入运载体,然后通过运载体分别转入不同的受体细胞,让供体细胞所提供的DNA(外源DNA)的所有片段分别在受体细胞中大量复制(在遗传学中叫做扩增),从中找出含有目的基因的细胞,再用一定的方法吧带有目的基因的DNA片段分离出来。
如许多抗虫,抗病毒的基因都可以用上述方法获得。
用“鸟枪法”获取目的基因的优点是操作简便,缺点是工作量大,具有一定的盲目性。
(二)染色体DNA的限制性内切酶酶解II型限制性内切酶可专一性地识别并切割特定的DNA顺序,产生不同类型的DNA末端。
若载体DNA与插入的DNA片段用同一种内切酶消化,或靶DNA与载体DNA末端具有互补的粘性末端,可以直接进行连接。
(三)人工体外合成简短的目的基因可在了解DNA一级结构或多肽链一级结构氨基酸编码的核苷酸序列的基础上人工合成。
(四)用逆转录酶制备cDNA 大多数的目的基因是由mRNA合成cDNA(反转录DNA)得到。
从RNA入手,先从细胞提取总RNA,然后根据大多数真核mRNA含有多聚腺嘌呤(polyadenylic acid ,polyA)尾的特点,用寡聚dT纤维素柱将mRNA分离出,以mRNA为模板,在多聚A尾上结合12-18个dT的寡聚dT片段,作为合适的起始引物,在逆转录酶作用下合成第一条图10-39 目的(五)从基因文库中获取依据:基因的核苷酸序列,功能,在染色体中的位置,转录产物mRNA,翻译产物蛋白质性质。
(六)PCR技术扩增基因的制备cDNA链。
用碱或RNA酶水解除去mRNA,再用DNA聚合酶,最好是Klenow片段合成第二条DNA链。
双链合成后,用S1核酸酶切去发夹结构,即可获得双链cDNA。
cDNA用于探针制备、序列分析、基因表达等研究。
因此以cDNA为研究材料,反映了mRNA的转录及对以后翻译的影响情况,即反映某一基因(DNA)外显子的情况。