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基因工程的基本操作程序

基因工程的基本操作程序

第一步:目的基因的获取

1. 目的基因是指: 编码蛋白质的结构基因 。

2. 原核基因采取直接分离获得,真核基因是人工合成。人工合成目的基因的常用方法有反转录法和化学合成法。

3. PCR技术扩增目的基因

(1)PCR的含义:是一项在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术。

(2)目的:获取大量的目的基因

(3)原理:DNA双链复制

(4)过程:

第一步:加热至90~95℃DNA解链为单链;

第二步:冷却到55~60℃,引物与两条单链DNA结合;

第三步:加热至70~75℃,热稳定DNA聚合酶从引物起始进行互补链的合成。

(5)特点:指数(2n)形式扩增

第二步:基因表达载体的构建(核心)

1. 目的:使目的基因在受体细胞中稳定存在,并且可以遗传至下一代,使目的基因能够表达和发挥作用。

2. 组成:目的基因+启动子+终止子+标记基因

(1)启动子:是一段有特殊结构的DNA片段,位于基因的首端,是RNA聚合酶识别和结合的部位,能驱动基因转录出mRNA,最终获得所需的蛋白质。

(2)终止子:也是一段有特殊结构的DNA片段 ,位于基因的尾端。

(3)标记基因的作用:是为了鉴定受体细胞中是否含有目的基因,从而将含有目的基因的细胞筛选出来。常用的标记基因是抗生素基因。

第三步:将目的基因导入受体细胞

1. 转化的概念: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。

2. 常用的转化方法:

将目的基因导入植物细胞:采用最多的方法是农杆菌转化法,其次还有基因枪法和花粉管通道法等。

将目的基因导入动物细胞:最常用的方法是显微注射技术。方法的`受体细胞多是受精卵。

将目的基因导入微生物细胞:原核生物作为受体细胞的原因是繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少 ,最常用的原核细胞是大肠杆菌 ,其转化方法是:

先用Ca2+处理细胞,使其成为感受态细胞 ,再将重组表达载体DNA分子溶于缓冲液中与感受态细胞混合,在一定的温度下促进感受态细胞吸收DNA分子,完成转化过程。

3. 重组细胞导入受体细胞后,筛选含有基因表达载体受体细胞的依据是标记基因是否表达。

第四步:目的基因的检测和表达

1. 首先要检测转基因生物的染色体DNA上是否插入了目的基因,方法是采用DNA分子杂交(DNA-DNA)技术。

2. 其次还要检测目的基因是否转录出mRNA,方法是采用分子杂交(DNA-RNA)技术。

3. 最后检测目的基因是否翻译成蛋白质,方法是采用抗原—抗体杂交技术。

4. 有时还需进行个体生物学水平的鉴定。如生物抗虫或抗病的鉴定等。

以上基因工程的基本操作程序的内容到这里就结束了,希望帮助同学们复习。更多精彩内容,尽请关注考高分教育高中学习频道!

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