本
文
摘
要
“工欲善其事,必先利其器。”在培育成转基因番木瓜时,首先要在体外对含有所需要基因的DNA分子进行“切割”,改造并“拼接”,然后,将重组DNA分子导入番木瓜体细胞内,并使其在细胞中表达。实现这一精确的操作过程至少需要“三种分子”,工具接准确切割DNA分子的“分子手术刀”,将DNA片段在连接起来的“分子缝合针”和将体外重组好的DNA分子导入受体细胞的“分子运输车”。科学家正是靠这三种必须的工具才是培育转基因木瓜这一奇妙构思变成现实。
先去行内切核酸酶-----“分子手术刀”
切割DNA分子的工具是限制性内切核酸酶,简称限制酶,这类酶主要是从原核生物中分离纯化出来。迄今分离的限制没有数千种,许多已经被商业化生产,他们能够识别双链DNA分子的特定核苷酸序列,并且每一条链中特定部位的磷酸二酯键断开。
大多数限制酶识别序列由六个核苷酸组成。例如EcoRⅠ、SmaⅠ限制酶的识别序列均为六个核苷酸,也有少数限制酶的识别序列由四个,八个或其他数量的核苷酸组成。DNA的分子经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式------粘性末端和平末端。当限制酶在它识别序列的中心轴线两侧将DNA分子的两条链分别切开时,产生的是黏性末端;当限制酶在他识别序列的中心轴线处切开时,产生的是平末端。
限制没名字的由来,
限制酶是如何命名的呢?是用生物名的头一个字母与种加词的头两个字母组成了三个字母的略语,以此来表示这个酶是从哪种生物中分离出来的。例如,一种限制酶是从大肠杆菌的R型菌株分离来的,就用字母EcoR表示;如果他是从大肠杆菌R型菌株中分离出来的第一种限制酶则进一步表示成EcoRⅠ。
DNA连接酶“分子缝合针”
将切割下来的DNA片段拼接成新的DNA分子是靠DNA连接酶来完成的。1967年,世界上几个实验室几乎同时发现了一种能够降低两个DNA片段连接起来的酶,称之为DNA连接酶,在基因工程操作中,店内连接酶主要有两类,一类是从大肠杆菌中分离得到,称为E.coliDNA连接酶;另一个是从T4噬菌体中分离出来的,称为T4DNA连接酶,这两类连接酶都能进DNA片段“缝合”起来。恢复被限制酶切开的磷酸二酯键,但这两种酶的作用有所差别。E.coliDNA连接酶只能将具有互补黏性末端的DNA片段连接起来,不能连接具有平末端的DNA片段,而T4DNA连接酶可以“缝合”双键DNA片段互补的粘性末端,又可以缝合双肩DNA片段的平末端,但连接平末端的效率相对较低。
基因进入受体细胞的载体----“分子运输车”
怎样才能将外源基因送入细胞呢?通常是利用质粒作为载体,将基因送入细胞,质粒是一种 *** 的、结构简单,独立于真核细胞细胞核或原核细胞里核DNA之外,并具有自我复制能力的环状链DNA分子,质粒DNA分子上有一个至多个限制酶切割位点,供外源DNA片段(基因)插入其中,携带外源DNA片段的质粒进入受体细胞后,能在细胞中进行自我复制,或整合到受体DNA上,随受体DNA同步复制在精工成操作中真正被用作载体的智力都是在天然智力的基础上进行过人工改造的,这些质粒通常有特殊的标记基因。如四环素抗体性基因,氨芐青霉素抗体基因等,便于重组DNA分子的筛选。
在金工程中使用载体出质粒外,还有噬菌体,动植物病毒等他们来源不同,在大小,结构,复制方式以及可以插入外源DNA片段的大小上也有很大的差别。这些基因工程载体相当于一种运输工具,因此将他们比喻为“分子运输车”。
DNA的粗提取与鉴定
DNA,RNA,蛋白质和脂质等在物理和化学性质方面存在差异,可以利用这些差异,选用适当的物理或化学方法对他们进行提取,例如DNA不溶于酒精,但某些蛋白质溶于酒精,利用这一原理可以初步分离,DNA,与蛋白质DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同,它能溶于2mol/L的氯化钠溶液在一定的温度下遇到二本安世纪会呈现蓝色,因此二苯胺试剂可以作为鉴定DNA的试剂。
目的要求:一,了解DNA物理和化学性质,理解DNA粗提取和鉴定的原理。二,学会DNA粗提取方法以及用二本胺试剂对DNA进行鉴定。
材料用具:一材料新鲜洋葱也可以选择香蕉, *** ,菜花和猪肝等作为实验材料提取店内的方法可能稍有不同,研磨液体积分数为95%的酒精二摩尔每升的氯化钠溶液,二苯胺试剂和蒸馏水等研磨液和二苯胺试剂的配置方法参见书本附录二。二用去烧杯,量筒,玻璃棒,研钵,纱布,漏斗,试管试管架,试管夹,酒精灯,石棉网,三脚架,火柴刀片和天平等。
方法步骤:一称取约30g,洋葱切碎,然后放入研钵中,倒入10ml研磨液,充分研磨。二,在漏斗中垫上纱布,将洋葱研磨液过滤到烧杯,在4℃冰箱中放置几分钟后再去上清液。也可以直接将研磨液倒入塑料离心管中,在1500r/min转速下离心五分钟,再取上清液放入烧杯,三,在上清液中加入体积相等的预冷的酒精溶液体积分数为95%进制2~3分钟。溶液中出现的白色的丝状物就是粗提取的DNA,用玻璃棒沿一个方向搅拌卷起丝状物 并用滤纸吸上面的水分,或者将溶液倒入塑料离心管中,在10000r/min转速下离心五分钟,弃上清液,将管底的沉淀物粗提取的DNA晒干,四,取两支20ml的试管。各加入二摩尔每升的氯化钠溶液5ml。江苏政务或沉淀物溶于其中一支试管的氯化钠溶液中,然后像两支试管中各加入丝毫的二本安世纪混合均匀后将使管制于沸水中加了五分钟。但是管冷却后比较两支试管中溶液的颜色变化。