基因重组是一项十分精细的技术。只有掌握了这一高技术,才能在改造生物和创造生物中有所作为。因为这是在分子水平上的操作,其难度也就可想而知了。但是,再难也难不倒我们的科学家。
一般来说,基因重组分为4个步骤。
首先,是获得具有目的基因的片段,即DNA片段。
这个片段的取得既可用工具酶,也可以用机械方法剪取DNA片段。
用化学合成人工基因片段,是另一种比较简便的有效的方法。
第二,是把含有目的基因的片段与载体(质粒或病毒)DNA分子重组在一起。
第三,是把重组好的DNA分子导入宿主细胞。
第四,让这些重组的DNA分子在细胞内与宿主的DNA组合在一起,让它表达出来,选育出含有所需要的重组DNA宿主细胞。
对宿主细胞进行培育,如果是植物,它就会长成一棵新植物;如果是大肠杆菌,它就会变成能合成目的基因控制的化学有机物;是动物细胞,就会形成具有新性状的动物。
这在理论上是可以成立的,而且实践也证明,基因重组技术的确可以用来改造生物和创造生物。
基因工程问世之后,发展之快令人目不暇接。不论是微生物还是植物、动物,用基因重组技术都得到了许多新品种。基因工程已成了改造和创造生物种的最有力的手段。
重组dna技术的基本过程
利用DNA重组技术在大肠杆菌细胞中克隆外源基因的基本过程通常包括以下步骤:
DNA提取:从源生物体中提取所需的外源DNA片段,可以通过PCR扩增、酶切等方法获取特定的DNA序列。
载体准备:选择适当的载体,常用的是质粒(plasmid)。质粒是环状的DNA分子,可以在细菌细胞中自主复制。将质粒进行线性化处理,通常通过酶切。
DNA连接:将外源基因片段与质粒进行连接。此步骤需要使用DNA连接酶(如DNAligase)和连接缓冲液,在适当的条件下将两者连接起来。连接通常是通过共有的限制酶切位点或添加适配体序列实现的。
转化:将连接好的质粒DNA导入到大肠杆菌细胞中,使其进入细菌细胞质。
选择和筛选:将转化后的细菌细胞培养在含有适当抗生素的培养基上。质粒上通常携带有抗生素抗性基因,而大肠杆菌细胞则被设计成敏感于该抗生素。这样,只有带有插入的质粒能够在培养基中生存下来。
验证:通过分子生物学方法(如PCR、酶切、测序等)对克隆细菌进行验证,确认是否成功插入目标外源基因。
这是一个基本的大肠杆菌中外源基因克隆的流程。不同实验室和应用领域可能会根据具体需求进行一些微调和优化。
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