比较基因工程与PCR技术在设计和原理上的异同

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/03/28 21:45:18
比较基因工程与PCR技术在设计和原理上的异同

比较基因工程与PCR技术在设计和原理上的异同
比较基因工程与PCR技术在设计和原理上的异同

比较基因工程与PCR技术在设计和原理上的异同
基因工程的概念
  基因工程是指按照人们的愿望,进行严格的设计,通过体外DNA重组和转基因技术,赋予生物以新的遗传特性,创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品.基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的,又叫做DNA重组技术.原理:基因重组
  技术:(一)基因工程的基本工具
  1.“分子手术刀”——限制性核酸内切酶(限制酶)
  (1)来源:主要是从原核生物中分离纯化出来的.
  (2)功能:能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开,因此具有专一性.
  (3)结果:经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式:黏性末端和平末端.
  2.“分子缝合针”——DNA连接酶
  (1)两种DNA连接酶(E.coliDNA连接酶和T4DNA连接酶)的比较:
  ①相同点:都缝合磷酸二酯键.
  ②区别:E.coliDNA连接酶来源于大肠杆菌,T4DNA连接酶来源于T4噬菌体[1],只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的磷酸二酯键连接起来;而T4DNA连接酶能缝合两种末端,但连接平末端的之间的效率较低.
  (2)与DNA聚合酶作用的异同:DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端,形成磷酸二酯键.DNA连接酶是连接两个DNA片段的末端,形成磷酸二酯键.
  3.“分子运输车”——载体
  (1)载体具备的条件:①能在受体细胞中复制并稳定保存.②具有一至多个限制酶切点,供外源DNA片段插入.③具有标记基因,供重组DNA的鉴定和选择.
  (2)最常用的载体是质粒,它是一种裸露的、结构简单的、独立于细菌染色体之外,并具有自我复制能力的双链环状DNA分子.
  (3)其它载体:噬菌体的衍生物、动植物病毒.
PCR技术的基本原理:该技术是在模板DNA、引物和四种脱氧核糖核苷酸存在下,依赖于DNA聚合酶的酶促合成反应.DNA聚合酶以单链DNA为模板,借助一小段双链DNA来启动合成,通过一个或两个人工合成的寡核苷酸引物与单链DNA模板中的一段互补序列结合,形成部分双链.在适宜的温度和环境下,DNA聚合酶将脱氧单核苷酸加到引物3´-OH末端,并以此为起始点,沿模板5´→3´方向延伸,合成一条新的DNA互补链.
PCR反应的基本成分包括:模板DNA(待扩增DNA)、引物、4种脱氧核苷酸(dNTPs)、DNA聚合酶和适宜的缓冲液.类似于DNA的天然复制过程,其特异性依赖于与靶序列两端互补的寡核苷酸引物.PCR由变性--退火--延伸三个基本反应步骤构成:①模板DNA的高温变性:模板DNA经加热至93℃左右一定时间后,使模板DNA双链或经PCR扩增形成的双链DNA解离,使之成为单链,以便它与引物结合,为下轮反应作准备;②模板DNA与引物的低温退火(复性):模板DNA经加热变性成单链后,温度降至55℃左右,引物与模板DNA单链的互补序列配对结合;③引物的适温延伸:DNA模板--引物结合物在TaqDNA聚合酶的作用下,以dNTP为反应原料,靶序列为模板,按碱基配对与半保留复制原理,合成一条新的与模板DNA 链互补的半保留复制链重复循环变性-退火-延伸三过程,就可获得更多的“半保留复制链”,而且这种新链又可成为下次循环的模板.每完成一个循环需2~4分钟,3小时就能将待扩目的基因扩增放大几百万倍.
⑵PCR的反应动力学:PCR的三个反应步骤反复进行,使DNA扩增量呈指数上升.反应最终的DNA 扩增量可用Y=(1+X)n计算.Y代表DNA片段扩增后的拷贝数,X表示平(Y)均每次的扩增效率,n代表循环次数.平均扩增效率的理论值为100%,但在实际反应中平均效率达不到理论值.反应初期,靶序列DNA片段的增加呈指数形式,随着PCR产物的逐渐积累,被扩增的DNA 片段不再呈指数增加,而进入线性增长期或静止期,即出现“停滞效应” ,这种效应称平台期数、PCR 扩增效率及DNA聚合酶PCR的种类和活性及非特异性产物的竟争等因素.大多数情况下,平台期的到来是不可避免的.
⑶PCR扩增产物 :可分为长产物片段和短产物片段两部分.短产物片段的长度严格地限定在两个引物链5'端之间,是需要扩增的特定片段.短产物片段和长产物片段是由于引物所结合的模板不一样而形成的,以一个原始模板为例,在第一个反应周期中,以两条互补的DNA为模板,引物是从3'端开始延伸,其5'端是固定的,3' 端则没有固定的止点,长短不一,这就是“长产物片段”.进入第二周期后,引物除与原始模板结合外,还要同新合成的链(即“长产物片段”)结合.引物在与新链结合时,由于新链模板的5'端序列是固定的,这就等于这次延伸的片段3'端被固定了止点,保证了新片段的起点和止点都限定于引物扩增序列以内、形成长短一致的“短产物片段”.不难看出“短产物片段”是按指数倍数增加,而“长产物片段”则以算术倍数增加,几乎可以忽略不计,这使得PCR的反应产物不需要再纯化,就能保证足够纯DNA片段供分析与检测用.

比较水果与苹果在……的不同

我认为基因工程与PCR技术不是在同一层面的东西,基因工程是很广泛的,是一种学科,而PCR技术只是一项技术而已,可以说是一个工具!两者不可同日而语!

这个可比性不大。
pcr是一个基因(准确的讲师dna)复制扩大的技术
基因工程是改造基因的。是改变dna序列的技术。
这个是本质的含义
。基因工程会用到更多的各种酶,载体,受体等。
pcr只需要四要素就可以。
基因工程一般都需要应用到pcr技术。...

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这个可比性不大。
pcr是一个基因(准确的讲师dna)复制扩大的技术
基因工程是改造基因的。是改变dna序列的技术。
这个是本质的含义
。基因工程会用到更多的各种酶,载体,受体等。
pcr只需要四要素就可以。
基因工程一般都需要应用到pcr技术。

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比较基因工程与PCR技术在设计和原理上的异同 基因工程的操作技术 PCR技术,反PCR技术 PCR技术和 基因工程的优缺点分别是什么 1,PCR原理是怎么样的?2,PCR技术为什么需要ATP和酶?不是有PCR合成仪吗?3,PCR技术的模板是什么?4,DNA片段是怎么样的 5,基因工程中检验DNA和是否转录mRNA用的方法是否都是DNA分子杂交技术?具体是怎 翻译一句话:熟知PCR技术和克隆的应用原理 pcr技术的原理和定义分别是什么 PCR与LAMP的关系PCR和LAMP都属于基因扩增技术吗?PCR和LAMP是不一样的,但是可以说LAMP可以说是PCR的发展吗?这两个技术是原理相同,还是的联系不大? 在基因工程中,A→B为 PCR 技术,利用的原理是 DNA分子复制 .为什么原理不是碱基互补配对?这才是最基本的原理啊?! 荧光原位杂交技术(FISH)和RT-PCR技术的比较,在检测血液病融合基因有何不同? PCR技术原理是怎样的 荧光PCR技术的原理是什么? 基因的PCR扩增技术原理是什么? PCR技术原理? 反向PCR引物设计的原理?怎样设计反向pcr的引物?急我是想知道具体的原理和方法,最好有个例子!还有我有个反向PCR 的引物,就是 在原来的序列上找不到引物的序列?为什么? 基因工程中目的基因鉴定中的分子杂交技术的原理和方法? PCR与RT-PCR的比较 序列特异性引物怎么设计就是在ssp-pcr的引物怎么样设计的 原理是什么 1、基因工程在制药技术的应用