A. 克隆技術的應用有哪些
在生物學上,克隆通常用在兩個方面:克隆一個基因或是克隆一個物種。克隆一個基因是指從一個個體中獲取一段基因(例如通過PCR的方法),然後將其插入。另外在動物界也有無性繁殖,不過多見於非脊椎動物,如原生動物的分裂繁殖、尾索類動物的出芽生殖等。但對於高級動物,在自然條件下,一般只 能進行有性繁殖,所以要使其進行無性繁殖,科學家必須經過一系列復雜的操作程序。在20世紀50年代,科學家成功地無性繁殖出一種兩棲動物—非洲爪蟾,揭開了細胞生物學的新篇章。
B. 什麼是基因克隆。。還有簡述一下基因克隆的應用前景
基因克隆(gene cloning)
是70年代發展起來的一項具有革命性的研究技術,可概括為∶分、切、連、轉、選。"分"是指分離制備合格的待操作的DNA,包括作為運載體的DNA和欲克隆的目的DNA;"切"是指用序列特異的限制性內切酶切開載體DNA,或者切出目的基因;"連"是指用DNA連接酶將目的DNA同載體DNA連接起來,形成重組的DNA分子;"轉"是指通過特殊的方法將重組的DNA分子送入宿主細胞中進行復制和擴增;"選"則是從宿主群體中挑選出攜帶有重組DNA分子的個體。基因工程技術的兩個最基本的特點是分子水平上的操作和細胞水平上的表達,而分子水平上的操作即是體外重組的過程,實際上是利用工具酶對DNA分子進行"外科手術"。
編輯本段基因克隆-基因
基因是細胞內DNA分子上具有遺傳效應的特定核苷酸序列的總稱,是具有遺傳效應的DNA分子片段。基因控制蛋白質合成,是不同物種以及同一物種的不同個體表現出不同的性狀的根本原因,即所謂"種瓜得瓜,種豆得豆","一母生九子,九子各不同"。基因通過DNA復制及細胞分裂把遺傳信息傳遞給下一代,並通過控制蛋白質的合成使遺傳信息得到表達。
編輯本段基因克隆-基因克隆技術
基因克隆技術包括了一系列技術,它大約建立於70年代初期。美國斯坦福大學的伯格(P.Berg)等人於1972年把一種猿猴病毒的DNA與λ噬菌體DNA用同一種限制性內切酶切割後,再用DNA連接酶把這兩種DNA分子連接起來,於是產生了一種新的重組DNA分子,從此產生了基因克隆技術。1973年,科恩(S.Cohen)等人把一段外源DNA片段與質粒DNA連接起來,構成了一個重組質粒,並將該重組質粒轉入大腸桿菌,第一次完整地建立起了基因克隆體系。 一般來說,基因克隆技術包括把來自不同生物的基因同有自主復制能力的載體DNA在體外人工連接,構建成新的重組DNA,然後送入受體生物中去表達,從而產生遺傳物質和狀態的轉移和重新組合。因此基因克隆技術又稱為分子克隆、基因的無性繁殖、基因操作、重組DNA技術以及基因工程等。 採用重組DNA技術,將不同來源的DNA分子在體外進行特異切割,重新連接,組裝成一個新的雜合DNA分子。在此基礎上,這個雜合分子能夠在一定的宿主細胞中進行擴增,形成大量的子代分子,此過程叫基因克隆。
編輯本段克隆過程概述
DNA的克隆是指在體外將含有目的基因或其它有意義的DNA片段同能夠自我復制的載體DNA連接,然後將其轉入宿主細胞或受體生物進行表達或進一步研究的分子操作的過程,因此DNA克隆又稱分子克隆,基因操作或重組DNA技術。DNA克隆涉及一系列的分子生物學技術,如目的DNA片段的獲得、載體的選擇、各種工具酶的選用、體外重組、導入宿主細胞技術和重組子篩選技術等等。 一 目的DNA片段的獲得 DNA克隆的第一步是獲得包含目的基因在內的一群DNA分子,這些DNA分子或來自於目的生物基因組DNA或來自目的細胞mRNA逆轉錄合成的雙鏈 cDNA分子。由於基因組DNA較大,不利於克隆,因此有必要將其處理成適合克隆的DNA小片段,常用的方法有機械切割和核酸限制性內切酶消化。若是基因序列已知而且比較小就可用人工化學直接合成。如果基因的兩端部分序列已知,根據已知序列設計引物,從基因組DNA 或cDNA中通過PCR技術可以獲得目的基因。 二 載體的選擇 基因工程的載體應具有一些基本的性質:1)在宿主細胞中有獨立的復制和表達的能力,這樣才能使外源重組的DNA片段得以擴增。2)分子量盡可能小,以利於在宿主細胞中有較多的拷貝,便於結合更大的外源DNA片段。同時在實驗操作中也不易被機械剪切而破壞。 3)載體分子中最好具有兩個以上的容易檢測的遺傳標記(如抗葯性標記基因),以賦予宿主細胞的不同表型特徵(如對抗生素的抗性)。4)載體本身最好具有盡可能多的限制酶單一切點,為避開外源DNA片段中限制酶位點的干擾提供更大的選擇范圍。若載體上的單一酶切位點是位於檢測表型的標記基因之內可造成插入失活效應,則更有利於重組子的篩選。 DNA克隆常用的載體有:質粒載體(plasmid),噬菌體載體(phage),柯斯質粒載體(cosimid),單鏈DNA噬菌體載體(ssDNA phage ),噬粒載體(phagemid)及酵母人工染色體(YAC)等。從總體上講,根據載體的使用目的,載體可以分為克隆載體,表達載體,測序載體,穿梭載體等。 三 體外重組 體外重組即體外將目的片斷和載體分子連接的過程。大多數核酸限制性內切酶能夠切割DNA分子形成有粘性末端,用同一種酶或同尾酶切割適當載體的多克隆位點便可獲得相同的粘性末端,粘性末端彼此退火,通過T4 DNA連接酶的作用便可形成重組體,此為粘末端連接。當目的DNA片斷為平端,可以直接與帶有平端載體相連,此為平末端連接,但連接效率比粘端相連差些。有時為了不同的克隆目的,如將平端DNA分子插入到帶有粘末端的表達載體實現表達時,則要將平端DNA分子通過一些修飾,如同聚物加尾,加銜接物或人工接頭,PCR法引入酶切位點等,可以獲得相應的粘末端,然後進行連接,此為修飾粘末端連接。各種連接策略間的關系總結如下: 四 導入受體細胞 載體DNA分子上具有能被原核宿主細胞識別的復制起始位點,因此可以在原核細胞如大腸桿菌中復制,重組載體中的目的基因隨同載體一起被擴增,最終獲得大量同一的重組DNA分子。 將外源重組DNA分子導入原核宿主細胞的方法有轉化(transformation),轉染(transfection),轉導(transction)。重組質粒通過轉化技術可以導入到宿主細胞中,同樣重組噬菌體DNA可以通過轉染技術導入。轉染效率不高,因此將重組噬菌體 DNA或柯斯質粒體外包裝成有浸染性的噬菌體顆粒,藉助這些噬菌體顆粒將重組DNA分子導入到宿主細胞轉導技術,這種轉導技術的導入效率要比轉染的導入效率高。 五 重組子的篩選 從不同的重組DNA分子獲得的轉化子中鑒定出含有目的基因的轉化子即陽性克隆的過程就是篩選。目前發展起來的成熟篩選方法如下: (一)插入失活法 外源DNA片段插入到位於篩選標記基因(抗生素基因或β-半乳糖苷酶基因)的多克隆位點後,會造成標記基因失活,表現出轉化子相應的抗生素抗性消失或轉化子顏色改變,通過這些可以初步鑒定出轉化子是重組子或非重組子。目前常用的是β-半乳糖苷酶顯色法即藍白篩選法。 (二)PCR篩選和限制酶酶切法 提取轉化子中的重組DNA分子作模板,根據目的基因已知的兩端序列設計特異引物,通過PCR技術篩選陽性克隆。PCR法篩選出的陽性克隆,用限制性內切酶酶切法進一步鑒定插入片段的大小。 (三)核酸分子雜交法 制備目的基因特異的核酸探針,通過核酸分子雜交法從眾多的轉化子中篩選目的克隆。目的基因特異的核酸探針可以是已獲得的部分目的基因片段,或目的基因表達蛋白的部分序列反推得到的一群寡聚核苷酸,或其它物種的同源基因。 (四)免疫學篩選法 獲得目的基因表達的蛋白抗體,就可以採用免疫學篩選法獲得目的基因克隆。這些抗體即可是從生物本身純化出目的基因表達蛋白抗體,也可從目的基因部分ORF片段克隆在表達載體中獲得表達蛋白的抗體。 上述方法獲得的陽性克隆最後要進行測序分析,以最終確認目的基因。
C. 克隆技術有哪些具體應用
基礎生命科學、農業科學研究與生產以及醫學等領域。
隨著科學技術的進步,基因和克隆技術也在不斷地發展。作為一種極具應用價值的生物技術,克隆技術在基礎生命科學、農業科學研究與生產以及醫學等領域都發揮著重要作用。
在基礎生命科學方面,人們通過克隆技術實現在多種動物身上的基因研究,幫助清晰揭示基因功能和生命本質。
在農業領域,人們嘗試利用基因轉移技術培育出抗蟲、抗病、抗旱的植物。
在醫學領域,克隆技術更是在人造器官,甚至異種器官移植等方面起著至關重要的作用。據《生命時報》2014年報道,韓國《中央日報》稱其研究小組在全球范圍內已率先用成年男性組織細胞克隆出了胚胎幹細胞。
製造的幹細胞可以被用來持續生成各種需要的細胞器官,為器官移植打下了堅實的基礎。
人們對克隆技術的懷疑和對其相關倫理問題的爭論為克隆技術的未來發展蒙上了一層無法辨析的薄霧。
克隆羊多利出生後,先後患上關節炎和難以治癒的肺病,又在年僅6歲多時被研究人員施以安樂死。這只全球首例體細胞克隆動物的「英年早逝」,讓許多人對克隆動物能否健康成長提出疑問。
除此之外,由克隆人概念引發的科學探索與倫理道德問題也讓許多人對克隆技術心存擔憂。人們如果能夠將相關問題加以解決,同時更加合理地利用克隆技術,克隆技術將會在未來發展中贏得更多積極的關注。
D. 基因克隆篩選的幾種方法和相關的技術特徵有哪些
這是一套通用方法,簡單方便。利用目的基因篩選就要考慮各種情況,很麻煩:能否順利表達(克隆載體不表達,原核真核,修飾定位、輔因子等等);是否便於篩選(抗生素篩選很方便,如果目的基因是酶、轉錄因子或結構蛋白,怎麼篩選?);不能通用(每研究一種蛋白,就要換一種載體/宿主/篩選方法)...
E. 基因克隆技術的原理與方法是什麼在醫學上有何意義
通過體細胞進行無性繁殖後代遺傳基因與母體完全相同克隆得到個體或單個器官其基本過程為:提取母體的體細胞核移植到除去細胞核的卵細胞中,通過刺激手段是兩者融合後在營養液中促使分裂繁殖形成胚胎,植入某個母體的卵巢發育以產生後代.後代的基因由提供體細胞核的母體提供,與提供子宮和卵細胞的母體無關整個過程無精子卵子結合,屬無性繁殖
F. 基因克隆的方法有哪些
簡單的說一下:
擴增目的基因,比如通過PCR的方法。
PCR擴增的序列可以通過酶切或者TOPO TA的方法插入到載體質粒。
轉染大腸桿菌
篩選陽性克隆一般常採用藍白克隆方法,就是在載體上,序列的插入位置本來是一個完整編碼β-gal這個酶的序列,如果不被破壞,產生的酶可以降解細菌培養盤上的底物,形成藍色產物。如果有目的序列插入,這個酶就不能表達,形成的克隆就是白色的。
挑取陽性克隆,測序確認無變異和方向後,擴增質粒,提純質粒。
G. 基因克隆的技術哪裡有比較專業的說明,求一些好的生物工程網站
我在生物幫那裡看到過基因克隆的技術的詳細介紹,本文檔主要介紹了基因克隆的技術路線,包括獲得目的基因,重組DNA分子構建,重組子導入細胞,重組子的篩選與鑒定,基因表達產物的鑒定,文檔囊括了詳盡的基因克隆方法、原理以及步驟。樓主有時間可以找了看下,生物幫那裡提供最新、領先、精準、高效、全面的生物產品和技術信息。
有空可以去找來參考一下(
TIME.
www.bio1000.com/
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H. 什麼是基因克隆
基因克隆即重組DNA技術,指在體外對DNA分子按照既定的目的和方案,採用酶學方法將不同來源的DNA分子在體外剪切和重新連接,組裝成一個新的DNA分子.在此基礎上,將這個DNA分子導入到一定的宿主細胞,使它能夠在宿主細胞中擴增,形成大量的子代分子,此過程即稱為基因克隆.基因克隆包括四個基本技術環節: