目的基因及分离方法课件

1、目的基因的获得及分离方法2022/10/511.1 目的基因的获得来源：动、植物体，微生物，化学合成等。 1.1.1概念 目的基因 那些已被或者准备要分离、改造、扩增或表达 的特定基因或DNA片段，主要指结构基因。 目的基因包括蛋白（酶）基因、抗逆性相关基因、生物药和保健品相关基因、毒物讲解相关的基因等。2022/10/521.1.2 结构基因组成1.原核生物的基因组成（1）基因区：操纵子形式存在，但各基因分别有 ATG的起始密码子和TAA（TAG、TGA）的终止密码子。（2）启动区：RNApol识别、结合和开始转录的一段DNA核苷酸序列。 （3）SD区：在起始密码子ATG上游约10bp处，有

2、一个富含嘌呤的保守序列，其与16S rRNA3端序列互补。SD区的作用：SD序列与起始密码子ATG之间的距离决定了mRNA在细菌中的转录效率。（4）转录终止子和终止因子转录终止子：一个基因或一个操纵子3端，提供转录停止信号的DNA核苷酸序列。终止因子：协助RNA聚合酶识别终止信号的辅助因子的蛋白。2022/10/532.真核生物基因组成（1）基因区（2）转录启动区（3）转录终止子 不含SD序列，核糖体与mRNA 5端 的帽子结构结合2022/10/542022/10/552.重复基因2006年3月15日报道： 随着多种生物基因组被破译，科学家证明生物的新基因是通过基因重复获得的。美中两国科学家

3、组成的研究小组在最近的研究中证明，进化理论所推断的“重复基因中的一部分可能产生新功能，有助于生物对环境适应”的论断是正确的。 3. 加倍基因多倍体生物中的基因，与重复基因相似4. 基因重排有的基因组中，同一基因簇处在不同细胞中时，基因排列会发生变化。2022/10/57目的基因分离是基因工程研究和应用的关键内容不同基因组类型的基因组大小、基因组成和基因排列各不相同根据不同的实验要求，采用不同的途径和方法分离目的基因(开放阅读框）2022/10/581.2.1直接分离法 （1）限制性核酸内切酶酶切分离法 （2）物理化学法 （3）双抗体免疫法： （4）利用酶促反转录法分离基因2022/10/510

4、（1）限制性核酸内切酶酶切分离法对已知序列的DNA分子；对已知定位的目的基因；其它DNA分子可与基因组文库相结合；缺点：该方法适于从基因组简单的生物体中分离目的基因，如病毒等。2022/10/511（2）物理化学法根据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的差异，从生物基因组中分离目的基因。密度梯度离心法单链酶解法分子杂交法2022/10/5121.2.2 化学合成法化学合成DNA的实质是按照序列要求将脱氧核苷酸单体一个个接上去，每接一个单体就是一个循环反应，包括：基团保护、分离、缩合、分离、去保护五大操作单元。1.2.3基于PCR的分离法（1）直接从基因组中扩增提取基因组DNA作模板根据目的基因序列设计引物PCR扩增适合扩增原核生物基因。真核生物基因组含有内含子！2022/10/514（2）从mRNA中扩增: RT-PCR提取基因组 total RNA反转录合成总cDNA作模板根据目的基因序列设计引物PCR扩增 适合扩增真核生物基因。 原核生物不易得到mRNA，也不含有polyA尾。（3）同源序列克隆法根据同源序列设计引物进行PCR扩增，利用PCR产物进行RACE扩增或结合DNA文库进行分离目的基因。2022/10/515（2）