A. 高中生物,切割目的基因和切割質粒要分別注意什麼,以及分別所具備的原則
切割目的基因和質粒,最終目的是讓這兩者能夠經DNA連接酶鏈接成為完整的表達載體。
1、目的基因的切割:
①選取的限制酶,其識別序列不可出現在目的基因內部,否則會破壞目的基因。
②為了避免目的基因自身環化(目的基因的兩端被連接成環),一般切割目的基因時選取目的基因兩側產生不同末端的限制酶。
2、質粒的切割
①選取限制酶,要和切割目的基因的保持一致。要注意切割位點不可破壞所有標記基因,至少保留一個標記基因。(為了防止質粒自身環化,也是要求選擇兩種不同限制酶,最後要能與目的基因拼接)
B. 高中生物選修三基因工程的概述
第一步:獲取目的基因
第二步:構建基因表達載體
第三步:將表達載體導入受體細胞
第四步:目的基因的檢測與表達
(1)提取目的基因:獲取目的基因是實施基因工程的第一步。如植物的抗病(抗病毒 抗細菌)基因,種子的貯藏蛋白的基因,以及人的胰島素基因干擾素基因等,都是目的基因。
要從浩瀚的「基因海洋」中獲得特定的目的基因,是十分不易的。科學家們經過不懈地探索,想出了許多辦法,其中主要有兩條途徑:一條是從供體細胞的DNA中直接分離基因;另一條是人工合成基因。
直接分離基因最常用的方法是「鳥槍法」,又叫「散彈射擊法」。鳥槍法的具體做法是:用限制酶將供體細胞中的DNA切成許多片段,將這些片段分別載入運載體,然後通過運載體分別轉入不同的受體細胞,讓供體細胞提供的DNA(即外源DNA)的所有片段分別在各個受體細胞中大量復制(在遺傳學中叫做擴增),從中找出含有目的基因的細胞,再用一定的方法把帶有目的基因的DNA片段分離出來。如許多抗蟲抗病毒的基因都可以用上述方法獲得。
用鳥槍法獲得目的基因的優點是操作簡便,缺點是工作量大,具有一定的盲目性。又由於真核細胞的基因含有不表達的DNA片段,一般使用人工合成的方法。
目前人工合成基因的方法主要有兩條。一條途徑是以目的基因轉錄成的信使RNA為模版,反轉錄成互補的單鏈DNA,然後在酶的作用下合成雙鏈DNA,從而獲得所需要的基因。另一條途徑是根據已知的蛋白質的氨基酸序列,推測出相應的信使RNA序列,然後按照鹼基互補配對的原則,推測出它的基因的核苷酸序列,再通過化學方法,以單核苷酸為原料合成目的基因。如人的血紅蛋白基因胰島素基因等就可以通過人工合成基因的方法獲得。
(2)目的基因與運載體結合:基因表達載體的構建(即目的基因與運載體結合)是實施基因工程的第二步,也是基因工程的核心。
將目的基因與運載體結合的過程,實際上是不同來源的DNA重新組合的過程。如果以質粒作為運載體,首先要用一定的限制酶切割質粒,使質粒出現一個缺口,露出黏性末端。然後用同一種限制酶切斷目的基因,使其產生相同的黏性末端。將切下的目的基因的片段插入質粒的切口處,再加入適量DNA連接酶,質粒的黏性末端與目的基因DNA片段的黏性末端就會因鹼基互補配對而結合,形成一個重組DNA分子。如人的胰島素基因就是通過這種方法與大腸桿菌中的質粒DNA分子結合,形成重組DNA分子(也叫重組質粒)的。
(3)將目的基因導入受體細胞:將目的基因導入受體細胞是實施基因工程的第三步。目的基因的片段與運載體在生物體外連接形成重組DNA分子後,下一步是將重組DNA分子引入受體細胞中進行擴增。
基因工程中常用的受體細胞有大腸桿菌,枯草桿菌,土壤農桿菌,酵母菌和動植物細胞等。
用人工方法使體外重組的DNA分子轉移到受體細胞,主要是借鑒細菌或病毒侵染細胞的途徑。例如,如果運載體是質粒,受體細胞是細菌,一般是將細菌用氯化鈣處理,以增大細菌細胞壁的通透性,使含有目的基因的重組質粒進入受體細胞。目的基因導入受體細胞後,就可以隨著受體細胞的繁殖而復制,由於細菌的繁殖速度非常快,在很短的時間內就能夠獲得大量的目的基因。
(4)目的基因的檢測和表達:目的基因導入受體細胞後,是否可以穩定維持和表達其遺傳特性,只有通過檢測與鑒定才能知道。這是基因工程的第四步工作。
以上步驟完成後,在全部的受體細胞中,真正能夠攝入重組DNA分子的受體細胞是很少的。因此,必須通過一定的手段對受體細胞中是否導入了目的基因進行檢測。檢測的方法有很多種,例如,大腸桿菌的某種質粒具有青黴素抗性基因,當這種質粒與外源DNA組合在一起形成重組質粒,並被轉入受體細胞後,就可以根據受體細胞是否具有青黴素抗性來判斷受體細胞是否獲得了目的基因。重組DNA分子進入受體細胞後,受體細胞必須表現出特定的性狀,才能說明目的基因完成了表達過程。
C. 請問基因工程里限制酶切質粒需要切幾次
在高中生物里只用一種限制酶的情況下,目的基因切兩次,質粒切一次。
實際操作中,由於種種條件限制,往往需要用到兩種限制酶識別兩種切割位點,所以是各切兩次。不管怎麼切,保證切完後目的基因兩端的識別位點和質粒切口兩端相同即可。
D. 要怎麼樣限制酶才能完全切割
1.限制性內切酶,有2到3個單位就可以了,檢查一下酶的質量,把酶切溫度提高到37度試試,如果手中有別的適合的限制性內切酶,可以做一下對照
2.溶在雙蒸水裡,如果你的TE 濃度不對(比如過濃),會影響酶切的。一般情況下,用於保存的質粒才用TE溶,酶切的還是用水好。再就是最好用試劑盒提,自己配的試劑不定什麼地方有問題呢,如果離心管和槍頭是國產的,最好用蒸餾水洗過烘乾再用
E. 高中生物,第二題求解
先看用什麼酶切割質粒:如圖,該質粒有兩個酶切位點,如果用限制酶I切,只會產生一個切口,但是如果用限制酶II切就會有兩個切口,質粒就會被切成兩段。所以切割該質粒應該用限制酶I,切割質粒後,GeneII區形成兩個粘性末端(GATC).
再看用什麼酶切割目的基因:目的基因兩端的序列不同,用限制酶II切割目的基因後,兩段形成的粘性末端均為GATC.可以與用限制酶I切割後的質粒連接,形成閉合環狀.