目的基因的检测与鉴定

目的基因的检测与鉴定

(完整版)质粒DNA的提取、纯化与鉴定

分子生物学实验报告 题目:质粒DNA的提取、纯化与鉴定 姓名:学号:班级:时间: 一、实验目的: 1.学习并掌握凝胶电泳进行DNA的分离纯化的实验原理。 2.学习并掌握凝胶的制备及电泳方法。 3.学习并掌握凝胶中DNA的分离纯化方法。 4.掌握碱变性提取发的原理及各种试剂的作用。 5.掌握碱变性法提取质粒DNA的方法。 二、实验原理: 1.质粒DNA的提取——碱变性提取法: 提取和纯化质粒DNA的方法很多,目前常用的有:碱变性提取法、煮沸法、羟基磷灰石柱层析法、EB-氯化铯密度梯度离心法和Wizard法等。其中,碱变性提取法最为经典和常用,适于不同量质粒DNA的提取。该方法操作简单,易于操作,一般实验室均可进行。提取质粒DNA纯度高,可直接用于酶切、序列测定及分析。EB-氯化铯密度梯度离心法,主要适合于相对分子质量与染色体DNA相近的质粒,具有纯度高、步骤少、方法稳定,且得到的质粒DNA多为超螺旋构型等优点,但提取成本高,需要超速离心设备。少量提取质粒DNA还可用沸水浴法、Wizard法等,沸水浴法提取的质粒DNA中常含有RNA,但不影响限制性核酸内切酶的消化、亚克隆及连接反应等。 碱变性法提取质粒DNA一般包括三个基本步骤:培养细菌细胞以扩增质粒;收集和裂解细胞;分离和纯化质粒DNA。 在细菌细胞中,染色体DNA以双螺旋结构存在,质粒DNA以共价闭合环状形式存在。细胞破碎后,染色体DNA和质粒DNA均被释放出来,但两者变性与复性所依赖的溶液pH值不同。在pH值高达12.0的碱性溶液中,染色体DNA氢键断裂,双螺旋结构解开而变性;共价闭合环状质粒DNA的大部分氢键断裂,但两条互补链不完全分离。当用pH值4.6的KAc(或NaAc)高盐溶液调节碱性溶液至中性时,变性的质粒DNA可恢复原来的共价闭合环状超螺旋结构而溶解于溶液中;但染色体DNA不能复性,而是与不稳定的大分子RNA、蛋白质-SDS复合物等一起形成缠连的、可见的白色絮状沉淀。这种沉淀通过离心,与复性的溶于溶液的质粒DNA分离。溶于上清的质粒DNA,可用无水乙醇和盐溶液,减少DNA分子之间的同性电荷相斥力,使之凝聚而形成沉淀。由于DNA与RNA性质类似,乙醇沉淀DNA的同时,也伴随着RNA沉淀,可利用RNase A将RNA降解。质粒DNA溶液中的RNase A以及一些可溶性蛋白,可通过酚/氯仿抽提除去,最后获得纯度较高的质粒DNA。 2.凝胶电泳进行DNA分离纯化: 电泳(electrophoresis)是带电物质在电场中向着与其电荷相反的电极方向移动的现象。各种生物大分子在一定pH条件下,可以解离成带电荷的离子,在电场中会向相反的电极移动。凝胶是支持电泳介质,它具有分子筛效应。含有电解液的凝胶在电场中,其中的电离子会发生移动,移动的速度可因电离子的大小形态及电荷量的不同而有差异。利用移动速度差异,就可

荧光定量PCR、基因克隆和基因测序

临床分子生物学 1. 试述荧光定量PCR技术的原理、方法、注意事项及其在临床与科研中的应用。 (1)原理:实时荧光定量PCR是一种将PCR扩增和扩增结果的检测有机地结合在一起的一种分子生物学技术,系在PCR反应体系中加入能够反映PCR反应进程的荧光报告基团,随着PCR 反应的进行,荧光信号强度也按特定的规律随PCR产物不断累积而增加。同时,每经过一个热循环,定量PCR仪收集一次荧光信号,通过实时监测反应体系荧光强度的变化来实时监测PCR扩增过程,最终得到荧光强度随PCR循环数的变化曲线。理论上,PCR的扩增呈指数增长,在反应体系和条件完全一致的情况下,样本DNA含量与扩增产物的对数成正比,其荧光量与扩增产物量亦成正比,因此通过荧光量的检测就可以测定样本核酸量。最后根据该曲线的特征及标准曲线实现起始模板数的精确定量。 荧光定量PCR的扩增曲线可以分为三个阶段:荧光背景信号阶段,荧光信号指数增加阶段和荧光信号平台期阶段。在荧光信号背景阶段,由于PCR扩增产生的荧光信号远远小于荧光背景信号,为背景荧光所掩盖,我们难以判断产物量的变化。而在平台期,扩增产物已经不再呈指数增加,PCR的终产物量与起始模板之间没有线性关系,所以用终产物量不能计算出起始模板的量。为了定量和比较的方便,在定量PCR中引入了三个非常重要的概念:荧光基线、荧光阈值和CT值。基线是指PCR循环开始时,虽然荧光信号累积,但仍在仪器可以检测的灵敏度下。基线范围的定义是从三个循环开始起到CT值前的第三个循环止。荧光阈值的确定是3-18个循环的荧光信号的标准偏差的10倍。CT值的定义是:每个反应管内的荧光信号达到设定的阈值时所经历的循环数。可见CT值取决于阈值,而阈值取决于基线,基线取决于实验的质量,因此CT值是一个完全客观的参数。 (2)方法: 1、引物设计遵守的原则 2、探针设计遵守的原则 3、RNA提取 4、逆转录逆转录成cDNA 5、常规PCR扩增 (1)反应体系 (2)混匀,瞬时离心。 (3)设定扩增条件,进行扩增反应,循环35次。 (5)产物用于琼脂糖电泳或-20℃长期保存。 6、 实时荧光定量PCR扩增目的基因 用假定初始拷贝数(X)的cDNA模板按10倍梯度进行稀释,制成标准模板系列,自每个稀释模板中取样5μl,分别加入30μl的反应体系中,行实时荧光定量PCR。 反应体系在荧光定量PCR仪上进行,这种仪器较普通的PCR仪增加了一套复杂而紧密的荧光强度检测系统及数据分析系统,可对PCR反应过程中的每一循环的系统荧光强度进行实时(real-time)检测,通过对荧光强度的分析来达到等量检测的目的。 将PCR仪的荧光采集时间统一设定在扩增反应的延伸期。45循环的扩增反应结束后,系统将采集到的每一循环反应时的各反应管的荧光强度增长指数(DRn)进行分析绘制每一反应管的扩增动力学曲线。根据动力学曲线确定每个样品管中荧光强度增加到某一特定阈值(threshold)时的扩增循环数(Ct值),根据Ct值与标准模板初始拷贝的对数值作图,得到该样品的标准曲线。在此反应系统中,荧光强度的增加与模板量的增加成正比,荧光强度的变化可反应模板产物量的变化。 7、基因相对拷贝数的检测与计算 8、统计学分析

妇科恶性肿瘤筛查中基因检测技术的应用_王泽华--

[13]Yang HJ,Liu VW,Wang Y,et al.Detection of hypermethylated genes in tumor and plasma of cervical cancer patients[J].Gyne? col Oncol,2004,93(2):435-440. [14]Widschwendter A,Müller HM,Fiegl H,et al.DNA methylation in serum and tumors of cervical cancer patients[J].Clin Cancer Res,2004,10(2):565-571. [15]Tanaka H,Tsuda H,Nishimura S,et al.Role of circulating free alu DNA in endometrial cancer[J].Int J Gynecol Cancer,2012, 22(1):82-86. [16]Wittenberger T,Sleigh S,Reisel D,et al.DNA methylation markers for early detection of women's cancer:promise and challenges[J].Epigenomics,2014,6(3):311-327. [17]The Lancet Oncology.Liquid cancer biopsy:the future of cancer detection?[J].Lancet Oncol,2016,17(2):123-129. (2016-02-23收稿)文章编号:1005-2216(2016)05-0409-05 妇科恶性肿瘤筛查中基因检测 技术的应用 王泽华,郭婧 摘要:近年来的研究认为癌症是一种基因疾病, 遗传性或获得性基因缺陷可导致癌症的发生和 发展。因而,基因检测技术在妇科肿瘤的筛查中 显得尤为重要。目前,人乳头瘤病毒(HPV)检测 已在宫颈癌筛查中广泛应用,对于遗传性卵巢癌 和子宫内膜癌高危群体,也可通过检测BRCA1/2 和MLH1/MSH2突变进行高危人群风险分层。 关键词:基因检测技术;妇科恶性肿瘤;筛查 中图分类号:R737.3文献标志码:C Use of genetic testing in the screening of gyneco? logic malignancies.WANG Ze-hua,GUO Jing.De? partment of Obstetrics and Gynecology,Union Hospi? tal,Tongji Medical College,Huazhong University of Science and Technology,Wuhan430022,China E-mail:zehuawang@163.net Abstract:Cancer is considered a genetic disease.In?herited or acquired genetic disorders are involved in the malignant transformation and progression of tumors. In gynecologic oncology,genetic testing has captured global attention,especially in tumor screening.Cur? rently,HPV testing plays an essential role in cervical cancer screening;the detection of BRCA1/2and MLH1/ MSH2mutations has been strongly recommended to stratify patients who have a high risk of developing ovarian cancer and endometrial cancer,respectively. Keywords:genetic testing;gynecologic malignan? cies;screening 妇科恶性肿瘤因其较高的发病率及病死率,成为导致妇女死亡的主要原因之一。据文献报道,近年来我国三大妇科恶性肿瘤的发病率总体呈上升趋势,且发病年龄有年轻化趋势[1]。因而,能够早期发现、诊断及预防肿瘤的筛查手段显得尤为重要。 目前,各妇科肿瘤的主要筛查方法如下:(1)卵巢癌:经阴道超声及血清CA125、人附睾蛋白4(HE4)水平检测。(2)宫颈癌:宫颈液基细胞学(TCT或LCT),阴道镜+活检,人乳头瘤病毒(HPV)检测。(3)子宫内膜癌:内膜细胞学,经阴道超声及子宫内膜活检。而基因检测作为近几十年来迅速发展起来的新兴科技手段,其在妇科肿瘤的筛查与诊断中也起着越来越重要的作用。 目前,常用的基因检测技术主要分为以下4种:(1)核酸印迹杂交:从核酸分子混合液中检测特定大小核酸分子的方法,基于核酸变性和复性原理,根据被检样品不同又可分为DNA杂交(southern blot)、RNA杂交(northern blot)、点杂交和原位杂交。(2)聚合酶链反应(PCR):扩增被检靶基因以提高敏感度。(3)DNA测序:识别DNA中的4种碱基,逐一读出全部基因序列,其双向测序是基因检测结果金标准,可用于检测未知基因。(4)基因芯片技术:是近年来发展十分迅速的大规模、高通量分子检测技术,生物样本中基因靶序列与固定有大量基因探针的基因芯片进行特异性杂交,检测其标记信号,对被检DNA序列信息进行高效解读和分析。 1基因检测与宫颈癌 宫颈细胞学检查作为宫颈癌的主要筛查手段已持续60余年,直到1995年在国际癌症研究机构(IARC)专题讨论会上,明确HPV感染是宫颈癌的关键和必要致病因素;其中,高危型HPV持续性感染与宫颈癌的发病密切相关,提出将HPV的检测作为筛查的手段之一。从HPV感染到宫颈癌发生 DOI:10.7504/fk2016040108 作者单位:华中科技大学同济医学院附属协和医院妇产科,湖北武汉430022 电子信箱:zehuawang@163.net

人教版高中生物选修3检测目的基因导入受体细胞目的基因的检测与鉴定

第2课时将目的基因导入受体细胞目的基因的检测 与鉴定 一、选择题 题型一目的基因导入受体细胞 1.受体细胞不同,将目的基因导入受体细胞的方法也不相同,下列受体细胞与导入方法匹配错误的是() 选项受体细胞导入方法 A 棉花细胞花粉管通道法 B 大肠杆菌农杆菌转化法 C 羊受精卵显微注射技术 D 小麦细胞基因枪法 答案 B 解析花粉管通道法是一种十分简便、经济的方法,我国的转基因抗虫棉就是用此种方法获得的,A正确;将目的基因导入微生物细胞,常采用感受态细胞法(Ca2+处理法),这种方法能使大肠杆菌细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态,B错误;显微注射技术是将目的基因导入动物细胞(如羊受精卵)的最常用、最有效的方法,C正确;双子叶植物和裸子植物常用农杆菌转化法导入目的基因,单子叶植物(如小麦)可用基因枪法导入目的基因,D正确。 2.农杆菌转化法转移目的基因进入受体细胞后,目的基因插入的位置是() A.Ti质粒上 B.受体细胞染色体的DNA上 C.T-DNA D.农杆菌的拟核 答案 B 解析在农杆菌转化法中利用农杆菌的T-DNA将目的基因整合到受体细胞染色体的DNA上。 3.目前将目的基因导入动物细胞最常用、最有效的方法是() A.显微注射法B.农杆菌转化法 C.基因枪法D.花粉管通道法 答案 A

解析显微注射法是迄今为止将目的基因导入动物细胞中采用最多、最有效的一种方法。 4.在基因工程技术中,需要用氯化钙处理的环节是() A.目的基因的提取和导入 B.目的基因与载体结合 C.将目的基因导入受体细胞 D.目的基因的表达 答案 C 解析如果载体是质粒,受体细胞是细菌,一般是将细菌用氯化钙处理,使其成为感受态细胞,使含有目的基因的重组DNA分子更容易进入受体细胞,目的基因导入受体细胞后,就可以随着受体细胞的复制而复制。 5.基因工程中科学家常采用细菌、酵母菌等微生物作为受体细胞的主要原因是() A.结构简单,操作方便 B.繁殖速度快 C.遗传物质含量少,易操作 D.性状稳定,变异少 答案 B 解析微生物一般具有以下几个特点:①个体微小,结构简单;②繁殖快,在实验室培养条件下细菌几十分钟至几小时可以繁殖一代;③代谢类型多,活性强;④易变异,相对于高等生物而言,较容易发生变异。在基因工程中,主要是利用它快速繁殖的特点,可以提供更多的基因工程的产物。 6.目的基因整合到某作物DNA片段上后() A.改变了原DNA的碱基排列顺序 B.改变了原DNA上各基因的碱基排列顺序 C.改变了原DNA上各基因的复制过程 D.改变了原DNA上各基因的转录过程 答案 A 解析目的基因整合到某作物的DNA片段上后,不能改变其他基因的碱基序列,也不能改变基因的复制和转录过程,B、C、D错误;只能改变原DNA的碱基排列顺序,A正确。 7.人的糖蛋白必须经内质网和高尔基体加工合成。通过转基因技术,可以使人的糖蛋白基因得以表达的受体细胞是() A.大肠杆菌B.酵母菌

某一位业内人士对基因检测的看法(完整资料).doc

【最新整理,下载后即可编辑】 某一位业内人士对基因检测相关认识 人体和几乎所有生命体(某些RNA病毒和朊病毒除外)每一个细胞里面都有一套完整的基因组DNA,好比是一本完整的蓝图+施工手册。从受精卵开始,生命体就从这套手册选择不同的章节搭建不同功能的细胞,并让它们执行相应的功能。每个人的这套手册都略有不同(大多数就是前述的SNP),这些不同之处定义了人种、皮肤头发眼睛颜色等所有性状,也定义了对疾病的敏感性。上述三个公司代表的基因健康咨询产业,说白了就是试图找到一些与疾病相关的SNP位点,检测它们的状态,然后计算出一个概率,最后交到被检测者的手里。 但是问题就出在这个原理上面:首先什么样的SNP位点是真的与疾病相关的?其次它的相关性到底有多少? 前一个问题基本是靠大规模的关联性分析,其实是个统计学的概念。打个最极端的比方,找一千个身高2米的小明,再找一千个1米4的小明,假定他们的人种、营养这些背景都一致,然后找一个SNP位点(假定这个位点有A、B两种状态),在这两千人里面看一看有多少人在这个位点上是A,多少人是B,如果1000个高个子在这个位点上都是A,而1000个矮个子都是B,那么我们就可以比较肯定地说这个位点与身高的相关性非常强,一个婴儿刚生出来,就检查到他这个位点是A状态,那他长大后就有很大的几率长成高个子。 但这是非常理想非常极端的假设,实际上只有很少量单基因疾病(比如某种先天性耳聋)有这样斩钉截铁的结论,身高、体重、高血压、糖尿病、癌症,都是几百种基因相互纠结、再加上环境因素累加影响,再加上时间因素,才会表现出最后的差异。所以现在的人类遗传学里面,其实大家都是在尽可能地加大统计的人群,尽可能地寻找人种和背景条件一致的人群,尽可能地提高自己研究的统计力和概率的有效性。即使如此,不同的研究小组之间出来的结论也往往千差万别,而且由于他们选取的统计人群样本是不太会互相共享的,这种结论也就很少有条件由其他小

基因检测及其应用现状与发展趋势

基因检测及其应用现状与发展趋势 单选题、(由一个题干和两个以上的备选答案组成,其中只有一个 为正确答案。选出正确答案。) 1、关于开展遗传药理学的目的叙述正确的是() A.研究任何有生命的物种因先天性遗传变异而发生的对外源物质产生的异常反应 B.改变传统的“一药盖全、千人一量”的用药模式 C.个人的遗传信息,在合适的时间、应用合适的药物给予合适的病人 D.根据病人的药物相关蛋白的基因型选择合适的药物和剂量 E.以上都正确 2、人类基因组计划(HGP)目的是确定、阐明和记录组成人类基 因组的全部 DNA 序列, 它于那一年确立() A.1990 年 B.1996 年 C.1998 年 D.2002 年 3、基因检测是通过血液、其他体液、或细胞对DNA 进行检测的技术,下列不属于基因检 测常用方法的是() A.纤维光导法 B.基因芯片 C.原位杂交法 D.聚合酶链式反应法(PCR) 4、关于辛伐他汀临床用药指导的叙述不正确的是() A.美国 FDA 警告降脂药—辛伐他汀80mg/d 治疗可引起肌肉损伤 B.我国临床使用辛伐他汀多为40mg/d 以下 C.SLCO1B1基因突变与辛伐他汀致肌肉损伤高度相关 D.依据 SLCO1B1基因突变的降脂药给药方案,杂合突变可按说明书或指南给药 5、关于奥美拉唑临床用药指导的叙述正确的是() A.慢代谢患者可能出现奥美拉唑疗效不佳,而快代谢患者疗效较好 B.快代谢型患者:建议在药品说明书安全剂量范围内,减 少奥美拉唑用药剂量C.对于慢代谢型患者:可按常规剂量 给药 D.对于中间代谢型患者:建议加大奥美拉唑用药剂量 6、实施精准医学实践个体化医疗的优势在于() A.提高医疗效率 B.减少患者治疗费用 C.提高医疗安全 D.有助于和谐医患关系 E.以上都是 7、全世界第一例基因治疗成功的疾病是() A.β地中海贫血症 B.重症联合免疫缺陷症 C.糖尿病 D.血友病 8、基因治疗的基本程序中不包括() A.选择治疗基因

肌动蛋白的克隆与鉴定

β—肌动蛋白的克隆与验证 李亚楠邹曾阳孟冠奇李军张建忠沈彤 摘要:Actin即“肌动蛋白”,是细胞的一种重要骨架蛋白。Actin在不同物种之间高度保守,以至于很难获得较好的针对actin的抗血清。Actin大致可分为六种,其中四种是不同肌肉组织特异性的,包括α-skeletal muscle actin,α-cardiac muscle actin,α-smooth muscle actin,和γ-smooth muscle actin;其余两种广泛分布于各种组织中,包括β-acti n(β-non-muscle)和γ-non-muscle actin。[1]β-Actin是横纹肌肌纤维中的一种主要蛋白质成分,也是肌肉细丝及细胞骨架微丝的主要成分。具有收缩功能,分布广泛。β-Actin是PCR常用的内参,β-Actin抗体是Western Blot 很好的内参指数。内参即是内部参照(Internal Control),对于哺乳动物细胞表达来说一般是指由管家基因编码表达的蛋白。它们在各组织和细胞中的表达相对恒定,在检测蛋白的表达水平变化时常用它来做参照物。[2] 本次实验主要通过PCR的手法来扩增目标蛋白。通过组织细胞提取DNA,用琼脂凝胶电泳来验证是否得到目标DNA;回收后的目标DNA 用PCR仪扩增,并用电泳进行回收;与T载体(PUD-18T)连接;用培养的大肠杆菌DH-5a来制备感受态细胞;将制备完成的感受态细胞均匀的涂布于含有x-gal和IPTG的混合液的LB培养基平板中进行蓝白斑的筛选;最后提取质粒DNA,经验证后保藏菌种。 关键词:β-肌动蛋白横纹肌蛋白质PCR 1材料与方法 1.1 组织细胞DNA提取。[3] 1.1.1 试剂:细胞裂解缓冲液、蛋白酶K、TE缓冲液、酚:氯仿:异戊醇(25:24:1)、7.5mol/l乙酸铵。 器材:胶头滴管、离心机、烧杯、动物组织、研钵、水浴。 1.1.2 方法 取新鲜或冰冻动物组织块0.1g,尽量剪碎,置于石英研钵中,加入1ml的细胞裂解缓冲液匀浆至不见组织块,转入1.5ml离心管中,加入蛋白酶K20微升,混匀。在65℃恒温水浴锅中水浴20min,间歇震荡离心管数次。于台式离心机以

高中生物第4章基因工程第2节基因工程的操作程序第2课时目的基因的导入和检测同步备课教学案北师大版

第2课时目的基因的导入和检 测 [目标导读] 1.结合教材P77~81图文,阐明目的基因的导入的四种方法。2.分析教材P81~83内容,掌握目的基因的检测与表达产物的测定。 [重难点击] 1.目的基因的导入方法。2.目的基因的检测与表达产物测定的原理方法。 方式一通过前面的学习,我们了解了基因工程中目的基因的获取和基因表达载体的构建。在目的基因与载体连接成重组DNA分子以后,下面的重要工作主要是将其导入受体细胞进行扩增和筛选,获得大量的重组DNA分子,这就是外源基因的无性繁殖,即克隆(cloning)。方式二目的基因导入受体细胞后,是否可以稳定维持和表达其遗传特性,只有通过检测与鉴定才能知道。这是基因工程的第四步工作。以上步骤完成后,在全部的受体细胞中,真正能够摄入重组DNA分子的受体细胞是很少的。因此,必须通过一定的手段对受体细胞中是否导入了目的基因进行检测。检测的方法有很多种,例如,大肠杆菌的某种质粒具有青霉素抗性基因,当这种质粒与外源DNA组合在一起形成重组质粒,并被转入受体细胞后,就可以根据受体细胞是否具有青霉素抗性来判断受体细胞是否获得了目的基因。重组DNA分子进入受体细胞后,受体细胞必须表现出特定的性状,才能说明目的基因完成了表达过程。 一、目的基因的导入 1.花粉管通道法(如图)

(1)概念:是指外源基因利用植物受精后花粉萌发形成的花粉管通道进入受体细胞,借助天然的种胚系统形成含有目的基因的种胚。常用的两种方法有柱头滴加法和花粉粒携带法。 (2)实验:利用花粉管通道法将目的基因导入棉花的实验操作程序 ①原理:授粉后使外源DNA能沿着花粉管通道渗入,经过珠心通道进入胚囊,转化尚不具备正常细胞壁的卵细胞、合子或早期胚胎细胞。 ②操作过程 a.提取含有目的基因的总DNA或者质粒DNA,配成质量分数为0.01%的溶液。 b.用棉线捆住将要在第二天开花的花朵,不让花朵自动开放。 c.第二天清晨给花朵进行人工授粉,授粉后套袋,作好标记。 d.0.5~1 h后用一定浓度的DNA溶液涂抹柱头。 e.收获种子,种植,进行抗虫性检测。 (3)特点 ①优点:简单经济、快捷实用,且不受植物基因型的限制,理论上适用于任何开花植物。 ②缺点:工作效率较低,且后代的遗传情况较复杂。 2.氯化钙法 (1)适用条件:运载体是质粒,受体细胞是大肠杆菌。 (2)作用原理:氯化钙使大肠杆菌细胞成为感受态细胞,细胞膜的通透性发生变化,允许含有目的基因的运载体分子进入。 (3)过程

DNA的特性及应用讲解

DNA的特性及应用 一 在刑事案件的侦破工作中,常常要检验血痕、精斑、唾液等现场遗留物的血型物质是哪个种属,并同嫌疑人进行对照、比较,确认异同。这种血型鉴定是法医物证检验中最常用的技术手段。 最早意义上的血型仅指血红细胞表面抗原的四种类型(A、B、AB、O)。当今血型检验的系统己经大大扩展,可以在刑事技术部门实际应用的血斑检验系统15 -20个,精班检验系统5一6个(均含血型、血清型和酶型系统)。譬如,设在伦敦的国际刑警组织实验室常规检验血液项目为13项,检验精液项目为5项,因而排除嫌疑的比率明显增大。但是,各检验项目的联合排除率并不等于各项目独立排除率的简单相加,而是:P=l-l(l-P1)(l-P2)…… (l-Pn)。其中,Pl、P2……Pn分别代表各独立血型系统的排除率,P为联合排除率。从理论上可以看出,尽管检验项目扩展,但最终不能达到同一认定的目的。而DNA检验技术,则解决了这个关键问题。 法医物证的DNA检验技术是本世纪80年代中期才开始研究和应用的,它借助了新兴的“分子生物学”和“遗传工程学”的理论与技术。早在19世纪60年代,奥地利遗传学家孟德尔在运用数学方法对植物遗传性状进行多年分析研究的基础上,提出了著名的孟德尔遗传定律,预言了遗传因子的存在。到20世纪40年代,美国学者艾弗里等人证明了遗传因子就是脱氧核糖核酸。1953年,美国生物学家沃森(Jams Watson)和英国物理学家克里克(Francis Crick)发现并提出了DNA分子的双螺旋结构理论与碱基配对原则,开创了分子生物学。1989年,美国科学家用“扫描隧道显微镜”直接观察到了脱氧核糖核酸的双螺旋结构。1990年,我国青年科学家白春礼用自己研制的“扫描隧道显微镜”首次观察到人们尚未认知的三链状脱氧核糖核酸,为生命信息研究又辟新途。在60年代,经过许多科学家的共同努力,破译了遗传物质中的全部密码,使人类对遗传物质的认识进入了新的阶段;1973至1974年,美国斯坦福大学的科恩博士在实验室运用重组DNA的方法,改变了生物的遗传信息,也改变了生物的遗传性状,开创了遗传工程学。1985年,英国莱斯特大学三名遗传学家亚历克·杰费里斯(Alec Jeffroys)、彼得·吉尔(Peter Gil1)、戴维·沃雷特发现每个人的DNA分子中,碱基的排列都是独特的。事实上,除了同卵双生子的DNA结构有相同的可能性之外,没有任何两个人存在相同的DNA.这一重大发现立刻引起法医学界的高度重视,各国纷纷投向这一领域的研究。英国首先在移民纠纷中应用DNA检验手段确认母子亲缘关系。 二

BOP基因的克隆及鉴定

Bop基因克隆 摘要:以pUC18质粒为载体,bop基因为目的基因,通过PCR扩增出含目的基因,将克隆载体pUC18和bop基因经限制性内切酶酶切后,在T4DNA接酶连接下,形成重组质粒并转化入大肠杆菌DH5a。通过氨苄青霉素平板筛选出抗性转化子,对重组子进行PCR和酶切,电泳鉴定检测完成了bop基因额的克隆。 关键词:基因克隆;PCR;BOP基因 第一章 1.前言 1.1 基因工程 狭义上仅指基因工程。 是指将一种生物体(供体)的基因与载体在体外进行拼接重组,然后转入另一种生物体(受体)内,使之按照人们的意愿稳定遗传,表达出新产物或新性状。 重组DNA分子需在受体细胞中复制扩增,故还可将基因工程表征为分子克隆(Molecular Cloning)或基因克隆(Gene Cloning)。 广义上包括传统遗传操作中的杂交技术、现代遗传操作中的基因工程和细胞工程。 是指DNA重组技术的产业化设计与应用,包括上游技术和下游技术两大组成部分。 上游技术:基因重组、克隆和表达的设计与构建(即DNA重组技术);

下游技术:基因工程菌(细胞)的大规模培养、外源基因表达产物的分离纯化过程。 广义的基因工程概念更倾向于工程学的范畴。 广义的基因工程是一个高度的统一体: 上游重组DNA的设计必须以简化下游操作工艺和装备为指导思想; 下游过程则是上游重组蓝图的体现与保证。---基因工程产业化的基本原则。 基因工程是指重组DNA技术的产业化设计与应用,包括上游技术和下游技术两大组成部分。上游技术指的是基因重组、克隆和表达的设计与构建(即重组DNA技术);而下游技术则涉及到基因工程菌或细胞或基因工程生物体的大规模培养以及基因产物的分离纯化过程。 基因工程是利用重组技术,在体外通过人工“剪切”和“拼接”等方法,对各种生物的核酸(基因)进行改造和重新组合,然后导入微生物或真核细胞内,使重组基因在细胞内表达,产生出人类需要的基因产物,或者改造、创造新特性的生物类型。 从实质上讲,基因工程的定义强调了外源DNA分子的新组合被引入到一种新的寄主生物中进行繁殖。这种DNA分子的新组合是按工程学的方法进行设计和操作的,这就赋予基因工程跨越天然物种屏障的能力,克服了固有的生物种(species)间限制,扩大和带来了定向改造生物的可能性,这是基因工程的最大特点。 基因工程包括把来自不同生物的基因同有自主复制能力的载体DNA在体外人工连接,构成新的重组的DNA,然后送到受体生物中去表达,从而产生遗传物质的转移和重新组合。[1] 1.2 PCR技术基本原理 PCR技术的基本原理:该技术是在模板DNA、引物和四种脱氧核糖核苷酸存在下,依靠于DNA聚合酶的酶促合成反应。DNA聚合酶以单链DNA为模板,借助一小段双链DNA来启动合成,通过一个或两个人工合成的寡核苷酸引物与单链DNA模板中的一段互补序列结合,形成部分双链。在适宜的温度和环境下,DNA聚合酶将

目的基因(COR)转入细菌细胞的方法及其检测

目的基因(COR)转入细菌细胞的方法及其检测 XXX (XXX农业与生物技术学院,XXX XXX,XXX) 摘要:以PGEM-T-easy质粒为载体,将氨苄青霉素抗性基因导入大肠杆菌,通过含有氨苄青霉素的培养基筛选出具有氨苄青霉素抗性基因的大肠杆菌,对筛选出的大肠杆菌进行质粒DNA提取,并对质粒进行PCR扩增和酶切,将产物进行琼脂糖凝胶电泳图谱分析。结果表明:氨苄青霉素抗性基因被导入大肠杆菌中并在大肠杆菌中得到表达。 关键字:PCR扩增氨苄青霉素抗性基因大肠杆菌 引言:随着生物科技的飞速发展,越来越多的生物技术被广泛的应用于各类应用领域。如PCR技术、基因重组、DNA连接等等已被人们广泛的应用于生物体内基因的扩增及新的生物性状的研究。然而,对于氨苄青霉素抗性基因在大肠杆菌染色体上整合及表达尚未见研究。本研究借助于PCR、DNA连接转化、琼脂糖凝胶电泳对氨苄青霉素抗性基因在大肠杆菌染色体上整合及表达进行了研究。旨在为氨苄青霉素抗性基因在大肠杆菌染色体上整合及表达提供一定的理论依据。 1 材料和方法 1.1 试剂与器材 1.1.1 材料试剂:大肠杆菌;PGEM-T-easy质粒;Taq酶;引物(正向、反向; 10umol/ml);模板DNA;10×RCRbuffer;ddH 2O;dNTP(2.5mol/L);T 4 DNAligase; Cacl 2 (0.1mol/L);LB培养基;氨苄青霉素(50mg/ml);溶液Ⅰ(葡萄糖,50mmol/L;Tris-HCl,25mmol/L;EDTA,10 mmol/L);溶液Ⅱ(0.4mol/LNaOH和2%SDS用前等体积混合);溶液Ⅲ(5mol/L乙酸钾,60ml;冰醋酸,11.5ml;水,28.5ml);TE缓冲液(pH8.0);0.5mol/LEDTA;70%乙醇;氯仿:异戊醇(V:V,24:1);Tris 饱和酚:氯仿:异戊醇(V:V:V,24:24:1);琼脂糖。 1.1.2 器材:PCR扩增仪;移液枪;电泳仪;紫外检测仪;恒温摇床;恒温水浴器;恒温培养箱;低温离心机;超净工作台;冰箱;离心管;小指管;酒精灯;牙签;培养皿、试管若干。 1.2 方法 1.2.1 PCR基因扩增 1.2.1.1 加样:

最新 人教版 选修3 目的基因的导入、检测与鉴定 学案

2019-2020学年人教版选修3 目的基因的导入、检测与 鉴定学案 [学习目标] 1.理解目的基因导入受体细胞的方法。2.掌握检测与鉴定目的基因的方法。 方式一通过前面的学习,我们了解了基因工程中目的基因的获取和基因表达载体的构建。在目的基因与载体连接成重组DNA分子以后,下面的重要工作主要是将其导入受体细胞进行扩增和筛选,获得大量的重组DNA分子,这就是外源基因的无性繁殖,即克隆(cloning)。方式二目的基因导入受体细胞后,是否可以稳定维持和表达其遗传特性,只有通过检测与鉴定才能知道。这是基因工程的第四步工作。在完成将目的基因导入受体细胞这一步骤后,在全部的受体细胞中,真正能够摄入重组DNA分子的受体细胞是很少的。因此,必须通过一定的手段对受体细胞中是否导入了目的基因进行检测。检测的方法有很多种,例如,大肠杆菌的某种质粒具有青霉素抗性基因,当这种质粒与外源DNA组合在一起形成重组质粒,并被转入受体细胞后,就可以根据受体细胞是否具有青霉素抗性来判断受体细胞是否获得了目的基因。重组DNA分子进入受体细胞后,受体细胞必须表现出特定的性状,才能说明目的基因完成了表达过程。 一、将目的基因导入受体细胞 1.转化的含义 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.转化的方法 (1)导入植物细胞 ①农杆菌转化法:将目的基因导入双子叶植物和裸子植物时最常用方法。 a.土壤农杆菌的特点:植物体受到损伤时,伤口处的细胞会分泌大量的酚类化合物,吸引农杆菌侵染,其Ti质粒上的T-DNA(可转移的DNA)可转移至受体细胞,并且整合到受体细胞

的染色体的DNA上。 b.方法步骤:目的基因插入Ti质粒的T-DNA上→转入农杆菌→导入植物细胞→目的基因插入植物细胞中的染色体DNA上→目的基因表达。 ②基因枪法:将目的基因导入单子叶植物常用的方法。 目的基因包裹在微小的金粉粒子或钨粉粒子表面→用基因枪高速射入受体细胞或组织中→目的基因表达。 ③花粉管通道法 在植物受粉后,花粉形成的花粉管还未愈合前,剪去柱头,滴加目的基因,使目的基因借助花粉管通道进入受体细胞。 (2)导入动物细胞 ①方法:显微注射技术。 ②常用受体细胞:受精卵。 ③步骤:目的基因表达载体提纯→取卵(受精卵)→显微注射→受精卵发育→获得具有新性状的转基因动物 (3)导入微生物细胞 ①原核生物的特点:繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少等。 ②常用的方法: a.用Ca2+处理细胞,使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态(这种细胞称为感受态细胞)。 b.感受态细胞和重组表达DNA分子在缓冲液中混合,细胞吸收重组表达载体DNA分子。归纳总结 1.上述方法中,在将目的基因导入受体细胞之前,都必须进行基因表达载体的构建,也就是说导入受体细胞的必须是重组DNA分子,而不是直接导入目的基因。 2.对于植物来说,受体细胞可以是受精卵或体细胞,因为植物细胞具有全能性。 3.对于动物来说,受体细胞一般是受精卵,因为受精卵的全能性高,而高度分化的动物体细胞的全能性受到抑制。 4.大肠杆菌和酵母菌在基因工程中都可以作为受体细胞,但又有所不同。大肠杆菌为原核细胞,而酵母菌为真核细胞(具有多种细胞器),所以酵母菌在用于生产需要加工和分泌的蛋白质时比大肠杆菌有优势。 例1农杆菌是一种在土壤中生活的微生物,能在自然条件下感染植物,因而在植物基因工程中得到了广泛的运用。下图为农杆菌转化法的示意图,试回答下列问题:

基因分离克隆和功能鉴定.

动物遗传学读书报告 之 新基因的分离克隆及功能鉴定 学院班级:动物科技学院动物科学10级2班 新基因分离克隆及功能鉴定方法研究进展 前言 随着DNA 分子双螺旋结构、密码子等的被发现,几种模式生物基因组测序和人类基因组计划的相继完成,使人们对基因的研究很快进入后基因组时代。基因组学时代的主要任务是图谱制作性和序列测定,后基因组学时代则是进行基因组功能注释,这也是功能基因组学的主要研究目标。而PCR 技术的诞生,推动了许多新技术和方法的应用。 1. 基因的分离克隆 基因克隆是指通过分子生物学手段进行基因分离,从而进一步研究其结构功能。分子克隆是指在体外对不同生物的DNA 分子进行人工剪切,重新组合得到新的遗传物质通过载体转入到宿主菌或细胞中表达,扩增带目的基因的重组DNA 。基因克隆的目的是分离基因,分子克隆是分离基因的最终手段。 1.1基因的分离克隆主要方法 基因分离与克隆是基因工程的第一步,它是利用分子克隆技术获取用于转化、控制目的性状相关的基因。一般方法是先建立文库(基因组文库或cDNA 文库,再利用适当的探针,通过分子杂交从基因文库分离出目的基因,这是应用最早,目前最为成熟的一种方法。而对于未知序列,常采用步移的方法,其原理是如果知道离开该基因一定距离上的DNA 序列,则可用这个DNA 序列作探针,通过染色体步移来逐步接近并最后达到待克隆的基因。先用探针筛查文库,得到阳性克隆后,将

这个重组载体中的插入片段分离出来,然后用这个片段的末端部分(注意不能包含重复序列作为新一轮筛查文库的探针;得到新的重组载体中的插入片段,同上一个插入片段的末端部分(即探针序列是重叠的,共有的。也就是这两个片段是在同一条染色体上相互邻接的。于是,再用新得的插入片段的末端部分作为探针,再去筛查文库。通过一系列的操作,得到的插入片段逐渐连接延伸,最后可以步移到待克隆的基因。以下对目的基因分离和克隆方法作一总结。 1.1.1功能性克隆 通过基因产物的克隆技术在传统遗传学占主导地位的时代,人们以基因产物为导向来分离克隆基因。由于基因产物的结构、功能已知,可通过分析部分多肽或末端氨基酸序列,反推其核苷酸序列,设计探针或引物从基因组DNA 文库或cDNA 文库中筛选克隆,也可以制备产物抗体,从表达载体构建的cDNA 文库中筛选相应克隆,进而分离目的基因。若可得到足够多的纯化目的蛋白以用于制备特异性抗体时,可以采用经典的免疫筛选表达文库的方法,筛选阳性克隆获取其目的基因。除了免疫筛选方法外,也可根据目的蛋白的生物学功能,利用同位素标记的配体来筛选受体表达的阳性克隆。当所分离的目的蛋白较难大量获得,但纯度较高时,可利用其中的一段氨基酸序列,反推出其基因序列,据此合成寡核苷酸用于cDNA 文库的筛选;或根据所获得的基因序列,指导5’端的引物合成,根据mRNA 3’端poly —A 序列指导合成poly —T 的3’端引物,用PCR 技术从制备细胞的mRNA 或直接从胞浆内溶物中合成相应的cDNA ,将该cDNA 克隆到表达载体上进行产物表达。 1.1.2同源性序列克隆技术 随着基因研究的不断深入,人们发现几乎所有的基因与其他的基因都有一定的联系:生物的种、属之间编码基因序列的同源性高于非编码区的序列。基于此原理,在其他种属同源基因被克隆的前提下,构建cDNA 文库或基因组文库,然后用已知分子高保守序列设计简并引物,并用简并引物对含有目的基因的DNA 文库

高中生物 专题11.2.2 目的基因的导入、检测与鉴定学案 新人教版选修3

1.2.2 目的基因的导入、检测与鉴定 [学习目标] 1.理解目的基因导入受体细胞的方法。2.掌握检测与鉴定目的基因的方法。 方式一通过前面的学习,我们了解了基因工程中目的基因的获取和基因表达载体的构建。在目的基因与载体连接成重组DNA分子以后,下面的重要工作主要是将其导入受体细胞进行扩增和筛选,获得大量的重组DNA分子,这就是外源基因的无性繁殖,即克隆(cloning)。方式二目的基因导入受体细胞后,是否可以稳定维持和表达其遗传特性,只有通过检测与鉴定才能知道。这是基因工程的第四步工作。在完成将目的基因导入受体细胞这一步骤后,在全部的受体细胞中,真正能够摄入重组DNA分子的受体细胞是很少的。因此,必须通过一定的手段对受体细胞中是否导入了目的基因进行检测。检测的方法有很多种,例如,大肠杆菌的某种质粒具有青霉素抗性基因,当这种质粒与外源DNA组合在一起形成重组质粒,并被转入受体细胞后,就可以根据受体细胞是否具有青霉素抗性来判断受体细胞是否获得了目的基因。重组DNA分子进入受体细胞后,受体细胞必须表现出特定的性状,才能说明目的基因完成了表达过程。 一、将目的基因导入受体细胞 1.转化的含义 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.转化的方法 (1)导入植物细胞 ①农杆菌转化法:将目的基因导入双子叶植物和裸子植物时最常用方法。 a.土壤农杆菌的特点:植物体受到损伤时,伤口处的细胞会分泌大量的酚类化合物,吸引农杆菌侵染,其Ti质粒上的T-DNA(可转移的DNA)可转移至受体细胞,并且整合到受体细胞的染色体的DNA上。 b.方法步骤:目的基因插入Ti质粒的T-DNA上→转入农杆菌→导入植物细胞→目的基因插

人类疾病基因的鉴定与分离

人类疾病基因的鉴定与分离 医学遗传学研究的一项重要任务就是建立基因型与表现型之间的关系,也就是寻找疾病的致病基因。通过本课程的学习,将让学生明确分离单基因病致病基因及复杂疾病易感基因的基本思路与常用方法,本课程主要内容包括:基因的基本结构,突变与多态,常用的突变检测方法,不同多态的分型技术,连锁分析的原理,Lod score的计算,Hardy-Weinberg 平衡定律,关联分析的原理及应用,样本量估计,以及复杂疾病分析中的常用统计方法,分子病理。 This course is designed to give students a practical knowledge of the principles and practice of Medical Genetics which will allow them to evaluate, choose and interpret appropriate genetic investigations for individuals, families and populations with genetic disease. Also,we aim to ensure students develop the skills to know how to make the connection between genotypes and phenotypes by using of linkage analysis, mutation analysis, association studies. The major fields of this course involve: gene structure, mutation and polymorphism (RFLP, STR, SNP), linkage analysis, Lod score, Hardy-Weinberg equilibrium, association study, genotyping techniques, sample size calculation, common used statistical analysis,molecular pathology.

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