A. 克隆技术的应用有哪些
在生物学上,克隆通常用在两个方面:克隆一个基因或是克隆一个物种。克隆一个基因是指从一个个体中获取一段基因(例如通过PCR的方法),然后将其插入。另外在动物界也有无性繁殖,不过多见于非脊椎动物,如原生动物的分裂繁殖、尾索类动物的出芽生殖等。但对于高级动物,在自然条件下,一般只 能进行有性繁殖,所以要使其进行无性繁殖,科学家必须经过一系列复杂的操作程序。在20世纪50年代,科学家成功地无性繁殖出一种两栖动物—非洲爪蟾,揭开了细胞生物学的新篇章。
B. 什么是基因克隆。。还有简述一下基因克隆的应用前景
基因克隆(gene cloning)
是70年代发展起来的一项具有革命性的研究技术,可概括为∶分、切、连、转、选。"分"是指分离制备合格的待操作的DNA,包括作为运载体的DNA和欲克隆的目的DNA;"切"是指用序列特异的限制性内切酶切开载体DNA,或者切出目的基因;"连"是指用DNA连接酶将目的DNA同载体DNA连接起来,形成重组的DNA分子;"转"是指通过特殊的方法将重组的DNA分子送入宿主细胞中进行复制和扩增;"选"则是从宿主群体中挑选出携带有重组DNA分子的个体。基因工程技术的两个最基本的特点是分子水平上的操作和细胞水平上的表达,而分子水平上的操作即是体外重组的过程,实际上是利用工具酶对DNA分子进行"外科手术"。
编辑本段基因克隆-基因
基因是细胞内DNA分子上具有遗传效应的特定核苷酸序列的总称,是具有遗传效应的DNA分子片段。基因控制蛋白质合成,是不同物种以及同一物种的不同个体表现出不同的性状的根本原因,即所谓"种瓜得瓜,种豆得豆","一母生九子,九子各不同"。基因通过DNA复制及细胞分裂把遗传信息传递给下一代,并通过控制蛋白质的合成使遗传信息得到表达。
编辑本段基因克隆-基因克隆技术
基因克隆技术包括了一系列技术,它大约建立于70年代初期。美国斯坦福大学的伯格(P.Berg)等人于1972年把一种猿猴病毒的DNA与λ噬菌体DNA用同一种限制性内切酶切割后,再用DNA连接酶把这两种DNA分子连接起来,于是产生了一种新的重组DNA分子,从此产生了基因克隆技术。1973年,科恩(S.Cohen)等人把一段外源DNA片段与质粒DNA连接起来,构成了一个重组质粒,并将该重组质粒转入大肠杆菌,第一次完整地建立起了基因克隆体系。 一般来说,基因克隆技术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,构建成新的重组DNA,然后送入受体生物中去表达,从而产生遗传物质和状态的转移和重新组合。因此基因克隆技术又称为分子克隆、基因的无性繁殖、基因操作、重组DNA技术以及基因工程等。 采用重组DNA技术,将不同来源的DNA分子在体外进行特异切割,重新连接,组装成一个新的杂合DNA分子。在此基础上,这个杂合分子能够在一定的宿主细胞中进行扩增,形成大量的子代分子,此过程叫基因克隆。
编辑本段克隆过程概述
DNA的克隆是指在体外将含有目的基因或其它有意义的DNA片段同能够自我复制的载体DNA连接,然后将其转入宿主细胞或受体生物进行表达或进一步研究的分子操作的过程,因此DNA克隆又称分子克隆,基因操作或重组DNA技术。DNA克隆涉及一系列的分子生物学技术,如目的DNA片段的获得、载体的选择、各种工具酶的选用、体外重组、导入宿主细胞技术和重组子筛选技术等等。 一 目的DNA片段的获得 DNA克隆的第一步是获得包含目的基因在内的一群DNA分子,这些DNA分子或来自于目的生物基因组DNA或来自目的细胞mRNA逆转录合成的双链 cDNA分子。由于基因组DNA较大,不利于克隆,因此有必要将其处理成适合克隆的DNA小片段,常用的方法有机械切割和核酸限制性内切酶消化。若是基因序列已知而且比较小就可用人工化学直接合成。如果基因的两端部分序列已知,根据已知序列设计引物,从基因组DNA 或cDNA中通过PCR技术可以获得目的基因。 二 载体的选择 基因工程的载体应具有一些基本的性质:1)在宿主细胞中有独立的复制和表达的能力,这样才能使外源重组的DNA片段得以扩增。2)分子量尽可能小,以利于在宿主细胞中有较多的拷贝,便于结合更大的外源DNA片段。同时在实验操作中也不易被机械剪切而破坏。 3)载体分子中最好具有两个以上的容易检测的遗传标记(如抗药性标记基因),以赋予宿主细胞的不同表型特征(如对抗生素的抗性)。4)载体本身最好具有尽可能多的限制酶单一切点,为避开外源DNA片段中限制酶位点的干扰提供更大的选择范围。若载体上的单一酶切位点是位于检测表型的标记基因之内可造成插入失活效应,则更有利于重组子的筛选。 DNA克隆常用的载体有:质粒载体(plasmid),噬菌体载体(phage),柯斯质粒载体(cosimid),单链DNA噬菌体载体(ssDNA phage ),噬粒载体(phagemid)及酵母人工染色体(YAC)等。从总体上讲,根据载体的使用目的,载体可以分为克隆载体,表达载体,测序载体,穿梭载体等。 三 体外重组 体外重组即体外将目的片断和载体分子连接的过程。大多数核酸限制性内切酶能够切割DNA分子形成有粘性末端,用同一种酶或同尾酶切割适当载体的多克隆位点便可获得相同的粘性末端,粘性末端彼此退火,通过T4 DNA连接酶的作用便可形成重组体,此为粘末端连接。当目的DNA片断为平端,可以直接与带有平端载体相连,此为平末端连接,但连接效率比粘端相连差些。有时为了不同的克隆目的,如将平端DNA分子插入到带有粘末端的表达载体实现表达时,则要将平端DNA分子通过一些修饰,如同聚物加尾,加衔接物或人工接头,PCR法引入酶切位点等,可以获得相应的粘末端,然后进行连接,此为修饰粘末端连接。各种连接策略间的关系总结如下: 四 导入受体细胞 载体DNA分子上具有能被原核宿主细胞识别的复制起始位点,因此可以在原核细胞如大肠杆菌中复制,重组载体中的目的基因随同载体一起被扩增,最终获得大量同一的重组DNA分子。 将外源重组DNA分子导入原核宿主细胞的方法有转化(transformation),转染(transfection),转导(transction)。重组质粒通过转化技术可以导入到宿主细胞中,同样重组噬菌体DNA可以通过转染技术导入。转染效率不高,因此将重组噬菌体 DNA或柯斯质粒体外包装成有浸染性的噬菌体颗粒,借助这些噬菌体颗粒将重组DNA分子导入到宿主细胞转导技术,这种转导技术的导入效率要比转染的导入效率高。 五 重组子的筛选 从不同的重组DNA分子获得的转化子中鉴定出含有目的基因的转化子即阳性克隆的过程就是筛选。目前发展起来的成熟筛选方法如下: (一)插入失活法 外源DNA片段插入到位于筛选标记基因(抗生素基因或β-半乳糖苷酶基因)的多克隆位点后,会造成标记基因失活,表现出转化子相应的抗生素抗性消失或转化子颜色改变,通过这些可以初步鉴定出转化子是重组子或非重组子。目前常用的是β-半乳糖苷酶显色法即蓝白筛选法。 (二)PCR筛选和限制酶酶切法 提取转化子中的重组DNA分子作模板,根据目的基因已知的两端序列设计特异引物,通过PCR技术筛选阳性克隆。PCR法筛选出的阳性克隆,用限制性内切酶酶切法进一步鉴定插入片段的大小。 (三)核酸分子杂交法 制备目的基因特异的核酸探针,通过核酸分子杂交法从众多的转化子中筛选目的克隆。目的基因特异的核酸探针可以是已获得的部分目的基因片段,或目的基因表达蛋白的部分序列反推得到的一群寡聚核苷酸,或其它物种的同源基因。 (四)免疫学筛选法 获得目的基因表达的蛋白抗体,就可以采用免疫学筛选法获得目的基因克隆。这些抗体即可是从生物本身纯化出目的基因表达蛋白抗体,也可从目的基因部分ORF片段克隆在表达载体中获得表达蛋白的抗体。 上述方法获得的阳性克隆最后要进行测序分析,以最终确认目的基因。
C. 克隆技术有哪些具体应用
基础生命科学、农业科学研究与生产以及医学等领域。
随着科学技术的进步,基因和克隆技术也在不断地发展。作为一种极具应用价值的生物技术,克隆技术在基础生命科学、农业科学研究与生产以及医学等领域都发挥着重要作用。
在基础生命科学方面,人们通过克隆技术实现在多种动物身上的基因研究,帮助清晰揭示基因功能和生命本质。
在农业领域,人们尝试利用基因转移技术培育出抗虫、抗病、抗旱的植物。
在医学领域,克隆技术更是在人造器官,甚至异种器官移植等方面起着至关重要的作用。据《生命时报》2014年报道,韩国《中央日报》称其研究小组在全球范围内已率先用成年男性组织细胞克隆出了胚胎干细胞。
制造的干细胞可以被用来持续生成各种需要的细胞器官,为器官移植打下了坚实的基础。
人们对克隆技术的怀疑和对其相关伦理问题的争论为克隆技术的未来发展蒙上了一层无法辨析的薄雾。
克隆羊多利出生后,先后患上关节炎和难以治愈的肺病,又在年仅6岁多时被研究人员施以安乐死。这只全球首例体细胞克隆动物的“英年早逝”,让许多人对克隆动物能否健康成长提出疑问。
除此之外,由克隆人概念引发的科学探索与伦理道德问题也让许多人对克隆技术心存担忧。人们如果能够将相关问题加以解决,同时更加合理地利用克隆技术,克隆技术将会在未来发展中赢得更多积极的关注。
D. 基因克隆筛选的几种方法和相关的技术特征有哪些
这是一套通用方法,简单方便。利用目的基因筛选就要考虑各种情况,很麻烦:能否顺利表达(克隆载体不表达,原核真核,修饰定位、辅因子等等);是否便于筛选(抗生素筛选很方便,如果目的基因是酶、转录因子或结构蛋白,怎么筛选?);不能通用(每研究一种蛋白,就要换一种载体/宿主/筛选方法)...
E. 基因克隆技术的原理与方法是什么在医学上有何意义
通过体细胞进行无性繁殖后代遗传基因与母体完全相同克隆得到个体或单个器官其基本过程为:提取母体的体细胞核移植到除去细胞核的卵细胞中,通过刺激手段是两者融合后在营养液中促使分裂繁殖形成胚胎,植入某个母体的卵巢发育以产生后代.后代的基因由提供体细胞核的母体提供,与提供子宫和卵细胞的母体无关整个过程无精子卵子结合,属无性繁殖
F. 基因克隆的方法有哪些
简单的说一下:
扩增目的基因,比如通过PCR的方法。
PCR扩增的序列可以通过酶切或者TOPO TA的方法插入到载体质粒。
转染大肠杆菌
筛选阳性克隆一般常采用蓝白克隆方法,就是在载体上,序列的插入位置本来是一个完整编码β-gal这个酶的序列,如果不被破坏,产生的酶可以降解细菌培养盘上的底物,形成蓝色产物。如果有目的序列插入,这个酶就不能表达,形成的克隆就是白色的。
挑取阳性克隆,测序确认无变异和方向后,扩增质粒,提纯质粒。
G. 基因克隆的技术哪里有比较专业的说明,求一些好的生物工程网站
我在生物帮那里看到过基因克隆的技术的详细介绍,本文档主要介绍了基因克隆的技术路线,包括获得目的基因,重组DNA分子构建,重组子导入细胞,重组子的筛选与鉴定,基因表达产物的鉴定,文档囊括了详尽的基因克隆方法、原理以及步骤。楼主有时间可以找了看下,生物帮那里提供最新、领先、精准、高效、全面的生物产品和技术信息。
有空可以去找来参考一下(
TIME.
www.bio1000.com/
)我想会对你有帮助的。
H. 什么是基因克隆
基因克隆即重组DNA技术,指在体外对DNA分子按照既定的目的和方案,采用酶学方法将不同来源的DNA分子在体外剪切和重新连接,组装成一个新的DNA分子.在此基础上,将这个DNA分子导入到一定的宿主细胞,使它能够在宿主细胞中扩增,形成大量的子代分子,此过程即称为基因克隆.基因克隆包括四个基本技术环节: