克隆载体与表达载体
基因克隆载体有什么用途
基因克隆载体有什么用途
1.基因表达载体：基因克隆载体被用来将感兴趣的基因克隆到表达主
机中。
通过将基因与适当的调控序列结合，如启动子、增强子和终止子等，可以实现对基因的调控和表达。
这种表达基因的载体在生物制药、蛋白质
生产以及基因治疗等领域有广泛的应用。
2.基因敲除载体：基因克隆载体可以用于基因敲除研究，即通过将目
标基因的编码序列替换或删除，实现对基因功能的研究和破坏。
这种方法
可以用来揭示基因在生物发育、生理过程和疾病发生中的作用和机制。
4. RNAi载体：基因克隆载体还可用于RNA干扰（RNA interference，RNAi）技术研究。
通过将特定的RNA序列克隆到载体中，可以实现对目标
基因的特异性抑制，进而揭示基因功能和信号传导途径。
5.DNA库构建：基因克隆载体也可以用于构建DNA库，即将一组基因（如全基因组）克隆到载体中形成文库。
这种文库可以用来筛选和分析目
标基因，加快新基因发现和功能研究的进程。
此外，基因克隆载体还可以用于分子标记和荧光报告基因的构建，以
及基因转导、基因传递和转基因生物的制备等方面。
总的来说，基因克隆
载体是基因工程研究中的重要工具，可以实现对基因的调控、研究和应用，对生物学研究、生物技术开发和医学治疗等领域具有重要的推动作用。
(整理)克隆载体与表达载体
一部分：概念解析二部分：问题解答克隆载体：大多是高拷贝的载体，一般是原核细菌，将需要克隆的基因与克隆载体的质粒相连接，再导入原核细菌内，质粒会在原核细菌内大量复制，形成大量的基因克隆，被克隆的基因不一定会表达，但一定被大量复制。
克隆载体只是为了保存基因片段，这样细胞内不会有很多表达的蛋白质而影响别的工作。
克隆载体(Cloning vector )：携带插入外源片段的质粒或噬菌体，从而产生更多物质或蛋白质产物。
(这是为“携带”感兴趣的外源DNA、实现外源DNA的无性繁殖或表达有意义的蛋白质所采用的一些DNA分子。
) 其中，为使插入的外源DNA序列可转录、进而翻译成多肽链而设计的克隆载体又称表达载体。
是否含有表达系统元件，即启动子--核糖体结合位点--克隆位点--转录终止信号，这是用来区别克隆载体和表达载体的标志。
表达载体：有的是高拷贝的，有的是低拷贝的，各有各的用处，是一些用于工程生产的细菌，被导入的目标基因会在此类细菌中得到表达，生产出我们需要的产物，导入的基因是由克隆载体产出的。
表达载体具有较高的蛋白质表达效率，一般因为具有强的启动子。
表达载体（Expression vectors）就是在克隆载体基本骨架的基础上增加表达元件（如启动子、RBS、终止子等），是目的基因能够表达的载体。
如表达载体pKK223-3是一个具有典型表达结构的大肠杆菌表达载体。
其基本骨架为来自pBR322和pUC的质粒复制起点和氨苄青霉素抗性基因。
在表达元件中，有一个杂合tac强启动子和终止子，在启动子下游有RBS位点（如果利用这个位点，要求与ATG之间间隔5-13bp），其后的多克隆位点可装载要表达的目标基因。
（RBS位点：1974年Shine和Dalgarno首先发现，原核生物，在mRNA上有核糖体的结合位点，它们是起始密码子AUG和一段位于AUG上游3～10 bp处的由3—9bp组成的序列。
这段序列富含嘌呤核苷酸，刚好与16S rRNA 3，末端的富含嘧啶的序列互补，是核糖体RNA的识别与结合位点。
克隆载体与表达载体
克隆载体与表达载体
1. T载体是克隆载体，你的基因通过TA克隆法插入载体，这一步的目的是扩增基因，得到大量你要的目的基因片段，以便进行下一步表达载体的构建；DH5α是克隆菌株，不能用来做表达；
2. 欲在大肠杆菌中表达外源基因，需要首先构建原核表达载体，如可将构建至T 载体的目的通过双酶切切下来然后连接到表达载体上，如PET系列的载体等，构建成原核表达载体后，可将此载体转化表达菌株，如BL21(DE3,)等，如果你的目的基因含有稀有密码子，也可以转化Rosetta系列的表达菌株。
最后将构建成功的基因工程菌进行诱导表达。
1、T载体常用于克隆，一般来讲都会再把目的基因亚克隆到表达载体上。
但是并非T载体不能用来表达。
常见的pMD18-T，含有lacZ操纵子，可以IPTG诱导表达。
pGEM-T则含有T7和SP6启动子。
2、为了能够顺利地使用T7系统来表达蛋白，在如BL21（DE3）一类的大肠杆菌菌株中，编码T7RNA聚合酶的基因被整合到其染色体上，并位于lacUV5启动子的下游，受乳糖操纵子调控。
而目标蛋白的编码序列则被构建到含T7启动子序列的质粒上，并受T7RNA聚合酶调控转录。
3、构建质粒、基因表达看似比较成熟，也比较简单。
其实这里面大有学问。
学会看菌株和质粒的相关文档，答案就在其中。
克隆载体与表达载体
克隆载体：大多是高拷贝的载体，一般是原核细菌，将需要克隆的基因与克隆载体的质粒相连接，再导入原核细菌内，质粒会在原核细菌内大量复制，形成大量的基因克隆，被克隆的基因不一定会表达，但一定被大量复制。
克隆载体只是为了保存基因片段，这样细胞内不会有很多表达的蛋白质而影响别的工作。
克隆载体(Cloning vector )：携带插入外源片段的质粒或噬菌体，从而产生更多物质或蛋白质产物。
(这是为“携带”感兴趣的外源DNA、实现外源DNA的无性繁殖或表达有意义的蛋白质所采用的一些DNA 分子。
)其中，为使插入的外源DNA序列可转录、进而翻译成多肽链而设计的克隆载体又称表达载体。
是否含有表达系统元件，即启动子--核糖体结合位点--克隆位点--转录终止信号，这是用来区别克隆载体和表达载体的标志。
表达载体：有的是高拷贝的，有的是低拷贝的，各有各的用处，是一些用于工程生产的细菌，被导入的目标基因会在此类细菌中得到表达，生产出我们需要的产物，导入的基因是由克隆载体产出的。
表达载体具有较高的蛋白质表达效率，一般因为具有强的启动子。
表达载体（Expression vectors）就是在克隆载体基本骨架的基础上增加表达元件（如启动子、RBS、终止子等），是目的基因能够表达的载体。
如表达载体pKK223-3是一个具有典型表达结构的大肠杆菌表达载体。
其基本骨架为来自pBR322和pUC的质粒复制起点和氨苄青霉素抗性基因。
在表达元件中，有一个杂合tac强启动子和终止子，在启动子下游有RBS位点（如果利用这个位点，要求与ATG之间间隔5-13bp），其后的多克隆位点可装载要表达的目标基因。
（RBS位点：1974年Shine和Dalgarno首先发现，原核生物，在mRNA上有核糖体的结合位点，它们是起始密码子AUG和一段位于AUG上游3～10 bp处的由3—9bp组成的序列。
这段序列富含嘌呤核苷酸，刚好与16S rRNA 3，末端的富含嘧啶的序列互补，是核糖体RNA的识别与结合位点。
克隆载体与表达载体教程文件
克隆载体：大多是高拷贝的载体，一般是原核细菌，将需要克隆的基因与克隆载体的质粒相连接，再导入原核细菌内，质粒会在原核细菌内大量复制，形成大量的基因克隆，被克隆的基因不一定会表达，但一定被大量复制。
克隆载体只是为了保存基因片段，这样细胞内不会有很多表达的蛋白质而影响别的工作。
克隆载体(Cloning vector )：携带插入外源片段的质粒或噬菌体，从而产生更多物质或蛋白质产物。
(这是为“携带”感兴趣的外源DNA、实现外源DNA的无性繁殖或表达有意义的蛋白质所采用的一些DNA 分子。
)其中，为使插入的外源DNA序列可转录、进而翻译成多肽链而设计的克隆载体又称表达载体。
是否含有表达系统元件，即启动子--核糖体结合位点--克隆位点--转录终止信号，这是用来区别克隆载体和表达载体的标志。
表达载体：有的是高拷贝的，有的是低拷贝的，各有各的用处，是一些用于工程生产的细菌，被导入的目标基因会在此类细菌中得到表达，生产出我们需要的产物，导入的基因是由克隆载体产出的。
表达载体具有较高的蛋白质表达效率，一般因为具有强的启动子。
表达载体（Expression vectors）就是在克隆载体基本骨架的基础上增加表达元件（如启动子、RBS、终止子等），是目的基因能够表达的载体。
如表达载体pKK223-3是一个具有典型表达结构的大肠杆菌表达载体。
其基本骨架为来自pBR322和pUC的质粒复制起点和氨苄青霉素抗性基因。
在表达元件中，有一个杂合tac强启动子和终止子，在启动子下游有RBS位点（如果利用这个位点，要求与ATG之间间隔5-13bp），其后的多克隆位点可装载要表达的目标基因。
（RBS位点：1974年Shine和Dalgarno首先发现，原核生物，在mRNA上有核糖体的结合位点，它们是起始密码子AUG和一段位于AUG上游3～10 bp处的由3—9bp组成的序列。
这段序列富含嘌呤核苷酸，刚好与16S rRNA 3，末端的富含嘧啶的序列互补，是核糖体RNA的识别与结合位点。
克隆载体
青霉素抗性检测、蓝白斑筛选(重组表型检测标记)
15
三个显著区别：
1. 分子量更小，仅为2.7KB，容纳外源DNA量增大；具有更 高的拷贝数（每个细胞含500-700个拷贝）
2. 含易于检测是否有外源DNA插入的标记基因LacZα，可利 用-互补原理进行蓝白筛选
3. 多克隆位点区（MCS）由人工合成的多个单一酶切位点构成
第一节 载体简介 第二节 克隆载体* 第三节 人工染色体载体 第四节 表达载体
概念：携带目的基因进入宿主细胞进行复制、扩增和 表达的工具称载体（Vector）;即用于克隆、运载和转移目的基 因并能自我复制的DNA分子
一个DNA片段只有与合适的载体DNA连接构成重组 DNA后，才能高效地进入宿主细胞，并在其中复制、扩增
3. 加入选择性标记：通过质粒间的重组使质粒携带合适标 记，常用的有抗生素抗性标记。如：氨苄青霉素抗性标 记、四环素抗性标记、卡那霉素抗性标记等
4. 安全性能改造：不能随便转移，以免污染环境 5. 改造或增加基因表达的调控序列：比如加入强启动子
8/4/2019
11
4363bp
8/4/2019
12
Ampr
3. 加装选择标记
如加入lacZ’ 使受体细胞在裂解之后形成蓝色透明圈
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29
B. λ噬菌体载体分类
1. 插入型载体: 仅有一个可供外源DNA插入的克隆位点，如λgt系列 只能插入较小的外源DNA片段（小于10kb）
cos
cos
LA
RA
EcoRI
2. 替换型载体：具有两个对应的酶切克隆位点
噬菌体还有一大优点，即使它的DNA丢失25％仍不失活， 这部分丢失的空档正好可以装载外源DNA
简述基因克隆载体的主要类型
简述基因克隆载体的主要类型
基因克隆载体是指一类可以携带外源DNA片段并能够被复制的DNA分子。
常用于基因工程中，将特定基因序列克隆到载体DNA上，进而进行转化和表达。
根据不同的功能和应用，基因克隆载体可以分为多种类型，以下是主要的几种：
1. 质粒（Plasmid）：质粒是最常用的基因克隆载体之一，通常起源于细菌，具有自主复制的能力，易于操作和扩增。
质粒通常被用于基因表达、基因敲除和基因突变等领域。
2. 病毒载体（Viral Vector）：病毒载体是一类通过改造病毒而成的基因克隆载体，具有高度的转染效率和生物安全性。
病毒载体通常被用于基因治疗、免疫治疗和癌症治疗等领域。
3. 人工染色体（Artificial Chromosome）：人工染色体是一种可以模拟天然染色体结构和功能的基因克隆载体，通常具有高度的稳定性和扩增性能。
人工染色体通常被用于基因组学研究和治疗复杂遗传病等领域。
4. 原核表达载体（Prokaryotic Expression Vector）：原核表达载体是一类专门用于大肠杆菌等原核生物中进行基因表达的基因克隆载体。
原核表达载体通常具有高度的表达效率和易于操作的特点，被广泛应用于蛋白质制备和生物技术研究等领域。
质粒载体种类
质粒载体种类
质粒载体种类繁多，可以根据其功能和用途进行分类。
以下是一些常见的质粒载体类型：
1. 克隆载体：这种类型的质粒主要用于克隆和扩增DNA片段。
它们通常具有易于克隆的限制性酶切位点，以及细菌选择标记和多克隆位点。
2. 表达载体：表达载体用于在宿主细胞中表达目的基因。
这些载体包含可调控的启动子和终止子，以及选择标记和目的基因的克隆位点。
3. 干扰基因表达载体：这种载体主要用于抑制目标基因的表达。
它们通常包含干扰RNA（RNAi）的序列，以沉默特定基因的表达。
4. 病毒载体：病毒载体可以利用病毒的特性来传递遗传物质。
它们可以携带治疗性基因或用于基因编辑，并通过感染宿主细胞来传递这些基因。
此外，还可以根据质粒的拷贝数、复制起始区、选择标记基因区、多克隆位点等特征对质粒载体进行进一步分类。
基因工程中克隆载体和表达载体
D.位于基因的尾端，是转录停止的信号
解析：
复制原点是在基因组上复制起始的一段序列。双链DNA碱基对A+T之间由两个氢键相连，C+G之间由三个氢键相连，因此在相同条件下，A+T更容易被作用于氢键从而打开双链，所以A+T的比例高时，容易打开双链，故A项正确，B项错误；启动子位于基因的首段，是RNA聚合酶识别和结合的部位，C项错误；终止子位于基因的尾端，是转录停止的信号，D错误。综上所述，本题正确答案为A。
标记基因：一般是运载体上的一段特殊DNA序列，能表达特定形状便于检测运载体是否导入受体（如抗氨苄青霉素基因，绿色荧光基因）。
启动子：转录起始位点，即RNA聚合酶结合位点。注意和起始密码子不同，起始密码子是mRNA上翻译起始的位置，通常为AUG，对应甲硫氨酸,少数细菌（属于原核生物）以GUG(缬氨酸)或UUG为起始密码，线粒体和叶绿体以AUG、AUU、AUA为起始密码子。
基因工程中克隆载体和表达载体
基因工程的载体有两种常见的类型，基因克隆载体和基因表达载体。两者都有标记基因和复制原点两部分DNA序列。表达载体在载体基础上增加了目的基因、启动子和终止子三部分结构。
试题解析
试题：已知基因表达载体中的复制原点处比较容易打开双链，可以推断该处（
作为基因克隆载体至少必须具备3个条件：
1）具有能使外源DNA片段插入的克隆位点；
2）能携带外源DNA进入受体细胞，或游离在细胞质中进行自我复制，或整合到染色体DNA上随染色体DNA的复制而复制；
3）必须具有选择标记，承载外源DNA的载体进入受体细胞后，以便筛选克隆子。
（2）表达载体
能在受体细胞中表达（转录和翻译）的外源基因的载体。这类载体除了克隆载体所具备的性质以外，还带有表达构件－转录和翻译所需要的DNA序列。
克隆载体与表达载体
克隆载体
基因间隔区（intergenic region, IG 区）基因II与基因IV之间存在一段507bp的基因间隔区，内含有复制起始位点，是实施改造、构建人工载体的重点区域。
② IG区内只有一个Bsu I 切点。
（2）加入酶切位点，在IG区内加入单一内切酶位点。
M13mp1 在IG区内插入一个大肠杆菌的LacZ’（-肽序列)。
使克隆的DNA片段以特定单链的形式输出受体细胞外，M13重组分子筛选简便，被M13噬菌体感染的受体细胞生长缓慢，形成混浊斑，易于辨认挑选。
而且重组分子越大，混浊斑的混浊度亦越大但M13-DNA载体的最大缺陷是装载量小，只有 kb
考斯质粒是一类人工构建的含有λ-DNA cos序列和质粒复制子的的特殊类型载体。
能像
-DNA那样进行体外包装，并高效转染受体细胞；能像质粒那样在受体细胞中自主复制具有较高容量的克隆能力：45kb；具有与同源性序列的质粒进行重组的能力粘粒（cosmid）是带有 cos 序列的质粒。
cos序列是噬菌体 DNA 中将DNA 包装到噬菌体颗粒中所需的 DNA 序列。
黏粒的组成包括质粒复制起点（colE1），抗性标记（amp r），cos 位点，因而能象质粒一样转化和增殖。
克隆的最大 DNA 片段可达 45kb 。
有的粘粒载体含有两个cos 位点，在某种程度上可提高使用效率。
质粒载体总结
λ噬菌体载体
表达载体。
克隆载体与表达载体介绍
（二）质粒载体的构建
天然质粒载体不易直接作为克隆载体，需要改造：
（1）选择合适的复制起始位点，松散型质粒复制起始位点； （2）加入合适的选择标记基因，主要有LacZ基因和抗生素抗性基因； （3）增加或减少酶切位点，组装多个单一的限制酶切位点即多克隆位点
（MCS); （4）缩短长度，通常重组DNA分子越小，转化效率越高。
（三）常用的质粒载体
1. pBR322质粒载体
2. pUC18和pUC19质粒载体
3. TA载体
二、噬菌体载体
（一） λ 噬菌体载体 1 λ 噬菌体的性质
λ噬菌体Βιβλιοθήκη 外壳蛋白 线性，全长48502bp
λDNA 5’端含12bp的黏性末端
2 λ 噬菌体的构建 构建λ 噬菌体的依据：
a.λ 噬菌体能够包装原λDNA长度的75%－105%的DNA片段 （36.4~51kb） b.有20kb的区域对λ噬菌体生长非必需。
该λ 噬菌体载体的最大装载容量为: 4.9+5.5+2.6+(51-48.5)=15.5kb
2.6kb
3 代表性λ 噬菌体
(1) 插入型载体
装载容量为：0-10.18kb
(2) 置换型噬菌体载体载体 克隆外源DNA片段范围为：9-23kb
（二） M13 噬菌体载体
1.M13噬菌体的增值
M13噬菌体是单链丝状噬菌体； 长6407bp， 507bp基因间隔区，含复制起始位点，同时可用于改造； M13 DNA在宿主细胞中以双链或单链形式存在，但释放到细胞外的 M13 噬菌体颗粒以单链形式存在。
2.M13噬菌体载体 1) 插入选择标记基因； 2) 组装合适的多克隆位点。
三、噬菌体-质粒杂合载体
大二基因工程复习资料
基因载体和工具酶：基因载体可分为克隆载体和表达载体两种，其中克降载体必需具备如下条件：①具有复制原点，在宿主细胞内必需能够自主复制；②有一条或多条用于筛选的选择标记，易于识别和筛选；③具备合适的限制性核酸内切醐的单一识别位点，便于外源DNA片段的插入，同时不影响其复制；④有较高的拷贝数，便于目的基因的大量制备；⑤具有较大的外援DNA片段装载容量，又不影响本身的复制。
表达载体必需具备如下条件：①具备与克隆载体相同的复制起点、多克隆位点和筛选标记基因；②具备掌握目的基因表达的调控序列，包括启动子、转录终止子；③具备完整的起始密码子、终止密码子和核糖体结合位点。
工具酶包括限制性内切酶、DNA连接酶、DNA聚合酶类、碱性磷酸酶、末端脱氧核甘酸转移防以及其他工具的。
基因工程诞生的理论基础：三大理论基础：①发觉了生物的遗传物质是DNA而不是蛋白质；②明确了DNA的双螺旋结构和半保留复制基质；③遗传密码子的破译。
三大技术基础：①采用限制性内切酶和DNA连接酶外切割和连接DNA片段；②质粒改造成载体以携带DNA片段克隆；③逆转转录酶的食用打开真核生物基因工程的一条通道。
胚胎原位杂交技术、Northern杂交、blot的异同点：相同点：①都是用带有标记的核酸探针，与待测核酸（RNA）片段进行杂交；②都要对进行了杂交处理的材料进行漂洗；③都要对杂交信号进行检测。
不同点：①用于标记的核酸探针种类不同：胚胎原位杂交所用探针分为DNA探针、RNA探针、cDNA 探针和寡核甘酸探针等，DNA探针还有双链和单链之分。
依据标记方法的不同也可分为放射性探针和非放射性探针：对于Northern/blot而言，其探针为同位素或生物素标记的DNA或RNA探针对固定于膜上的mRNA进行杂交。
②胚胎原位杂交需要两条恒氨酸单链片段，在相宜条件下，能形成DNA-DNA. DNA-RNA或RNA-RNA双链分子；而Northern、blot则是针对RNA样品。
克隆载体与表达载体
噬菌 粒载 体
M13-DNA 那样体外包 装，并高效转染受体细 胞 装载量比常规的 M13mp 系列要大很多
点、抗生素抗性选择标记和丝状体噬菌 体 DNA 间隔区(含有噬菌体 DNA 复制 起始、终止以及噬菌体颗粒形态发生所 必需的全部顺式作用元件)
个 ampr 基因作为选择记号，便于转化子的选择； 3. 拷贝数含量高 4. 存在着一个多克隆位点区，因 此多种不同类型的外源 DNA 片段，不经修饰便可 直接插入到载体分子上；5.多克隆位点区阻断了大
噬 黏粒 装，并高效转染受体细 位点，因而能象质粒一样转化和增殖。 DNA 可大于 40kb。重组的柯斯质粒可象噬菌体λ
菌 载体 胞；能像质粒那样在受 克隆的最大 DNA 片段可达 45kb 。 一样感染大肠杆菌，并在细菌细胞中复制。
体-
体细胞中自主复制具有 有的粘粒载体含有两个 cos 位点，在
质
M13 噬菌 体的 基 因组 为单链 DNA。噬菌体颗 粒的大小受其 DNA 端 点制约的，不存在包装 限制。只感染雄性大肠 杆菌
(1)基因组大小；去除非必需区，建立外 源 DNA 片段的克隆或替换位点（2）在 DNA 的非必需区插入选择标记：lacZ 基因；基因 cⅠ 失活（cI 基因：溶源 过程控制基因）；Spi 筛选（野生型 λ 噬 菌 体 在 带 有 P2 原 噬 菌 体 的 溶 源 性 E.coli 中 的生长会受到限制的表型， 称作 Spi+ ，即对 P2 噬菌体的干扰敏 感） 基因间隔区（intergenic region, IG 区） 基因 II 与基因 IV 之间存在一段 507bp 的基因间隔区，内含有复制起始 位点，是实施改造、构建人工载体的重 点区域。② IG 区内只有一个 Bsu I 切 点。（2）加入酶切位点，在 IG 区内加 入单一内切酶位点。M13mp1 在 IG 区
克隆载体表达载体(课件)PPT课件
组成型表达载体是将基因整合到宿主细胞的染色体上，使基因在任何生长条件下都能稳定表达。这种 表达载体适用于需要持续稳定表达的基因。
组织特异性表达载体
总结词
在特定的组织或器官中，表达载体才能 启动基因的表达。
VS
详细描述
组织特异性表达载体是将基因与特定的组 织或器官相关的调控序列结合，使基因只 在特定的组织或器官中表达。这种表达载 体适用于需要组织特异性表达的基因。
05
克隆载体和表达载体的未来发展
克隆载体和表达载体的新技术和新方法
基因编辑技术
利用CRISPR-Cas9等基因编辑技术，实现对克隆载体和表达载体的精确修饰，提高基 因治疗的效率和安全性。
人工染色体技术
开发人工染色体技术，实现对大型基因组的克隆和表达，为遗传病研究和治疗提供新的 工具。
克隆载体和表达载体的新应用和新领域
04
克隆载体和表达载体的应用
克隆载体在基因工程中的应用
基因克隆
克隆载体可以将目的基因插入到质粒 或病毒载体中，实现基因的复制和扩 增，为基因工程提供大量目的基因。
基因保存
基因突变
通过将目的基因插入到克隆载体中， 进行定点突变或随机突变，研究基因 功能和蛋白质活性。
克隆载体可以保存和传递目的基因， 为基因工程提供长期稳定的基因来源。
01
02
03
基因治疗
利用克隆载体和表达载体， 开发新型基因治疗策略， 针对遗传性疾病、肿瘤等 进行有效治疗。
生物制药
通过克隆载体和表达载体， 实现高效、大规模的蛋白 质药物生产，推动生物制 药产业的发展。
农业育种
利用克隆载体和表达载体， 培育抗逆、抗病、高产的 农作物新品种，提高农业 生产效益。
克隆载体与表达载体
pBR322
MB1 系列（来源于 ColE1）的高拷贝型复制起点② p Ampr 基因 pSP2124 质粒的 Ampr 基因③ Tetr 基因
四环素抗性
其中 9 个会导致 Tetr 基因失活（如 BamH I、 Hind Ⅲ、Sal I）；
pSC101 的 Tetr 基因。
3 个会导致 Ampr 基因失活（Sca I、PvuI、Pst I）。
.
易
可进行噬菌体的繁殖，产生单链的子代 双链 DNA 分子 8. 带有一个 M13 噬菌体的复制起
噬菌体
点，在有辅助噬菌体感染的寄主细胞中，可以合成
出单 DNA 拷贝，并包装成噬菌体颗分泌到培养基
中；9.；在 pUC118 和 pUC119 这两个载体中，多
克隆位点区的核苷酸序列取向是彼此相反的，于是
。
入一个大肠杆菌的 LacZ’（-肽序列)。 特异的 DNA-蛋白质复合物，然后转移到寄主细胞 M13mp2：
使克隆的 DNA 片段以特定单链的形式 膜，同时基因 V 的蛋白质从（+）DNA 链上脱落下 LacZ’ 5’端
.
输出受体细胞外，M13 重组分子筛选简 来，余下的 M13（+）链 DNA 则是从其感染的寄 的第 13 个核
DNA 重组后转化到第二受体细胞，按照染色体复制 BAC
的形式进行复制和传递。 筛选第一受体的克隆子一 P1 噬菌体人
.
般采用抗生素抗性选择标记；筛选第二受体的克隆 工 染 色 体 载
子常用与受体互补的营养缺陷型。
体 PAC
质粒载体总结
.
类型
长度 选择标记
克隆位点
天然质粒，属严紧型、低拷贝型
9.09 四环素抗性 7 个克隆位点： EcoR I、Xho I、Pvu I、Hind III、
基于大肠杆菌表达系统的制备多肽的方法与流程
基于大肠杆菌表达系统的制备多肽的方法与流程在大肠杆菌表达系统中，制备多肽已成为生物技术领域的一个重要研究方向。
该系统具有操作简便、成本较低、表达量高等优点，被广泛应用于多肽类药物的研发和生产。
本文将详细介绍基于大肠杆菌表达系统的制备多肽的方法与流程。
一、选择表达载体1.克隆载体：常用的克隆载体有pET、pGEX等，可根据实验需求选择适合的载体。
2.选择适当的启动子：大肠杆菌表达系统中，T7、lac、trc等启动子均可用于驱动多肽的表达。
3.引入合适的终止子和标签：为了提高表达效率和便于纯化，可在目的基因后引入终止子和标签，如His标签、GST标签等。
二、构建表达质粒1.提取模板DNA：以含有目的多肽基因的DNA为模板，进行PCR扩增。
2.双酶切：将PCR产物和表达载体进行双酶切，获得粘性末端。
3.连接：将酶切后的目的基因与表达载体连接，构建表达质粒。
4.转化：将构建好的表达质粒转化至大肠杆菌感受态细胞。
三、诱导表达1.挑选阳性克隆：将转化后的细胞进行培养，挑选生长良好的克隆进行验证。
2.诱导表达：在适当的诱导剂（如IPTG）作用下，诱导目的多肽的表达。
3.收集菌体：诱导表达一定时间后，收集菌体进行后续实验。
四、多肽纯化1.细胞破碎：采用超声波、高压破碎等方法，将细胞破碎，释放多肽。
2.离心：将破碎后的细胞离心，分离上清和沉淀。
3.蛋白质纯化：采用亲和层析、离子交换层析、凝胶过滤等方法，对多肽进行纯化。
4.浓缩：对纯化后的多肽进行浓缩，获得较高浓度的目标产物。
五、多肽鉴定与分析1.SDS-PAGE：通过SDS-PAGE电泳，观察多肽的表达和纯化情况。
2.Western blot：利用特异性抗体，对多肽进行定性分析。
3.质谱分析：对纯化后的多肽进行质谱分析，确定其氨基酸序列。
4.生物活性检测：对多肽进行生物活性检测，验证其功能。
六、总结基于大肠杆菌表达系统制备多肽的方法与流程主要包括：表达载体的选择、构建表达质粒、诱导表达、多肽纯化、多肽鉴定与分析等步骤。
重组蛋白诱导表达方法
重组蛋白诱导表达方法一、基因克隆和表达载体构建基因克隆是重组蛋白诱导表达的第一步，包括基因的获取、基因的剪切和拼接等步骤。
在获取基因时，可以通过基因文库筛选、PCR 扩增、人工合成等方法。
剪切和拼接基因时，需要选择合适的限制性内切酶和连接酶，以确保基因的准确拼接。
表达载体的构建是将克隆的基因插入到载体中，以使基因在宿主细胞中表达。
常见的载体包括质粒、噬菌体、病毒等，根据基因的大小和表达需求选择合适的载体。
二、宿主菌的选择和转化宿主菌是用于表达重组蛋白的微生物细胞，根据基因的表达需求选择适合的宿主菌。
将构建好的表达载体导入宿主菌中，使基因在宿主菌中表达。
转化方法包括电转化、化学转化、显微注射等。
三、重组蛋白的表达诱导将转化后的宿主菌进行培养，在适当的温度、pH、营养等条件下，诱导重组蛋白的表达。
根据不同的宿主菌和载体，选择合适的诱导剂和诱导条件。
四、重组蛋白的分离和纯化重组蛋白在宿主菌中表达后，需要进行分离和纯化，以获得高纯度的蛋白质。
分离和纯化方法包括离心、沉淀、过滤、离子交换、亲和层析等。
五、重组蛋白的检测和鉴定通过电泳、免疫学、质谱等技术对重组蛋白进行检测和鉴定，以确定蛋白质的分子量、等电点、抗原性等性质。
六、重组蛋白的应用和功能研究重组蛋白具有广泛的应用价值，可用于制备抗体、研究蛋白质的结构和功能、开发新药等。
同时，通过对其功能的研究，可以深入了解蛋白质的作用机制和生物学过程。
七、重组蛋白的表达优化为了提高重组蛋白的表达量和纯度，需要进行表达优化。
包括选择适合的宿主菌和载体、调整培养条件、优化诱导条件等。
同时，可以通过蛋白质工程手段对蛋白质进行改造，以提高其表达量和稳定性。
为什么要先构建克隆载体再用表达载体 甄选
为什么要先构建克隆载体再用表达载体（优选.)为什么要先构建克隆载体再用表达载体构建克隆载体是大量扩增DNA片段，用以测序、酶切和改造等对DNA实施的后续操作，构建表达载体是大量得到翻译产物——蛋白质。
为什么要先构建克隆载体，再用表达载体，我猜是因为：①得到大量的DNA，虽然PCR也可以，但PCR扩增有出错率、但你每做一次常规的PCR，而且每次都要重新提DNA和RNA才行，而且，PCR反应的试剂盒又不便宜，用PCR来制备大量DNA有点得不偿失。
尽管构建克隆载体也存在操作复杂（相对于PCR），成功率不是极高，而且还要筛选，但一旦你重组成功并转入了大肠杆菌，你就可以保存了，你想什么时候用，摇个菌，就可以制备到大量的DNA。
②测序需要。
你想转表达，你首先得确定你扩增的目的片段是不是你要的，不要以为你设计了个特异性引物，然后跟你mark的长度就可以确定了，这也只是推测，在科学上不严谨。
扩增出的基因片段保险起见或者经费允许，要拿去测序，而一般送测的序列都是构建到载体上的序列，克隆载体上一般也都带有测序引物，已确定这就是你要的那条序列。
你要写论文必须要给人真凭实据。
先构建克隆载体再构建表达载体并不是一个必须的选择，如果你的扩增PCR目的条带很亮，而且单一性很好，我建议你可以直接克隆进入表达载体。
很多人选择先构建克隆载体，是因为在扩增基因时目的条带模糊，特异性不好，这样将基因连接到克隆载体上就可以便于挑去单克隆进行测序，增加测序的准确度，从而确认自己克隆基因序列的正确性。
单纯的PCR产物往往是一些各种PCR片段的混合物，直接送过去测序，往往导致测序信号峰很杂，有时候并不能测出想要的信号序列。
同时保存的PCR片段比较容易降解，而构建好克隆载体后形成的质粒是很容易扩增和保存的。
先构建克隆载体，一是为了便于测序，确认克隆序列正确，二是为了便于基因PCR片段的保存。
怎么构建克隆载体和表达载体？首先根据你的实验需要选择相应的载体。
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克隆载体：大多是高拷贝的载体，一般是原核细菌，将需要克隆的基因与克隆载体的质粒相连接，再导入原核细菌内，质粒会在原核细菌内大量复制，形成大量的基因克隆，被克隆的基因不一定会表达，但一定被大量复制。
克隆载体只是为了保存基因片段，这样细胞内不会有很多表达的蛋白质而影响别的工作。
克隆载体（Cloning vector ）：携带插入外源片段的质粒或噬菌体，从而产生更多物质或蛋白质产物。
（这是为携带”感兴趣的外源DNA实现外源DNA勺无性繁殖或表达有意义的蛋白质所采用的一些DNA分子。
）
其中，为使插入的外源 DNA序列可转录、进而翻译成多肽链而设计的克隆载体又称表达载体。
是否含有表达系统元件，即启动子 -- 核糖体结合位点 -- 克隆位点 -- 转录终止信号，这是用来区别克隆载体和表达载体的标志。
表达载体：有的是高拷贝的，有的是低拷贝的，各有各的用处，是一些用于工程生产的细菌，被导入的目标基因会在此类细菌中得到表达，生产出我们需要的产物，导入的基因是由克隆载体产出的。
表达载体具有较高的蛋白质表达效率，一般因为具有强的启动子。
表达载体（ Expression vectors ）就是在克隆载体基本骨架的基础上增加表达元件（如启动子、RBS、终止子等），是目的基因能够表达的载体。
如表达载体 pKK223-3 是一个具有典型表达结构的大肠杆菌表达载体。
其基本骨架为来自pBR322和pUC的质粒复制起点和氨苄青霉素抗性基因。
在表达元件中，有一
个杂合tac强启动子和终止子，在启动子下游有RBS位点（如果利用这个位点，要求与ATG之间间隔5-13bp），其后的多克隆位点可装载要表达的目标基因。
（RBS位点：1974年Shine和Dalgarno首先发现，原核生物，在 mRNAk有核糖体的结合位点，它们是起始密码子AUG和一段位于AUG上游3〜10 bp处的由3 —9bp组成的序列。
这段序列富含嘌吟核苷酸，刚好与16S rRNA 3，末端的富含嘧啶的序列互补，是核糖体 RNA的识另U与结合位点。
根据发现者的名字，命名为 Shine-Dalgarno 序列，简称 S-D 序列。
由于它正好与30S小亚基中的16s rRNA3 '端一部分序列互补，因此 S-D序列也叫做核糖体结合序列。
真核生物存在于真核生物mRNA勺一段序列，其在翻译的起始中有重要作用。
加Kozark
sequence（GCCACC）, Kozak sequence 是用来增强真核基因的翻译效率的。
是最优化的ATG环境，
避免 ribosome 出现 leaky scan ）
克隆载体目的在于复制足够多的目标质粒，所以常带有较强的自我复制元件，如复制起始位点等，往往在菌体内存在多拷贝，所以抽质粒会抽出一大堆。
但不具备表达元件。
而表达质粒有复杂的构成，为的是控制目标蛋白的表达，如各种启动子（T7），调节子（LacZ）等，而且以pET为代表的表达载体在菌体内
都是低拷贝的，防止渗漏表达。
克隆载体只是把你要的基因片段拿到就可以了，不管读码框什么的，但是表达载体是不但要你的目的基因连在上面，而且要表达蛋白，所以就要求你的读码框不能乱了，否则就不能得到你想到的表达产物。
1. 载体即要把一个有用的基因（目的基因——研究或应用基因）通过基因工程手段送到生物细胞（受体细
胞），需要运载工具（交通工具）携带外源基因进入受体细胞，这种运载工具就叫做载体（vector ）。
2. 载体的分类
按功能分成：（ 1）克隆载体 : 都有一个松弛的复制子，能带动外源基因，在宿主细胞中复制扩增。
它是用来克隆和扩增DNA片段（基因）的载体。
（2）表达载体：具有克隆载体的基本元件（ori,Ampr,Mcs等）还具有转录/翻译所必需的DNA顺序的载体。
按进入受体细胞类型分：（ 1 ）原核载体（ 2）真核载体（ 3）穿梭载体（ sbuttle vector ）指在两种宿
主生物体内复制的载体分子，因而可以运载目的基因（穿梭往返两种生物之间）.
克隆载体顾名思义就是质粒拷贝数比较高 , 在做上游克隆时比较方便 , 其重点在于质粒的复制 .
问题：
基因工程中有克隆载体和表达载体，克隆载体可以在受体菌中大量复制，表达载体用于表达目的蛋白，那么实际应用中，我们的最终目的是要得到目的蛋白，克隆载体不能完成表达，有何用呢？还是说利用克隆载体实现目的基因的大量复制后，再将其转移到表达载体中实现表达？它是否有何缺陷不能整合克隆载体的功能？构建兼有克隆和表达双重功能的载体有何困难？
1.克隆的目的比较单一，就是将你感兴趣的DNA片段，重组进入载体，然后于
宿主细胞中大量繁殖，主要用于各种文库的建立，比如人类基因组计划；同时由于载体所能容纳的目的片段的长度是有限的，而克隆载体没有表达所需的各种片段，所以可以容纳更长的目的片段，即可以克隆足够长的基因，效率更高。
2.重组DN箱要使用限制性内切酶，因此待克隆的目的片段两端必需有其识别位点，现在的T/A克隆载体可以直接克隆PCF产物，省去了两端加装识别位点的设计，PCF 效率就更高。
3.表达载体的目的是多样化的，为了实现实际工作中的需要，不同的目的就要设计不同的载体，用表达载体克隆基因不是不可以，实际工作中要考虑更多，因此更复杂。
4.细菌摄取能量的能力是一定的，如果用来合成大量蛋白质，合成核酸就会少。
5.细菌承受的工作负荷也是有限的，给它的工作太多，效率必然低下，这和我们日常生活是一个道理。
原因很简单，不是不能，是完全可以，但是效率会低很多。
所以我们一般的策略是，将目的片段克隆于非常简单的克隆载体上，按照需要再亚克隆于可以满足各种要求的表达载体上。
回答的不是很系统，如有问题可以继续来信讨论，希望对你有所帮助。
1) “T/A克隆载体可以直接克隆 PCR产物，省去了两端加装识别位点的设计，PCF效率就
更高。
”是什么意思？
T/A克隆载体是PUC载体的线性化后两端加了 T，而Taq酶有在PCR产物后随机加 A的特性，所以PCR产物直接可以接入 T载体。
而经典的克隆 PCR产物需要限制性内切酶切割后接入载体，所以在设计 PCR引物时两端要加酶的识别位点，而加装的序列与模板不配对，因此 PCR效率会低很多。
2) 克隆载体只是为了得到大量的目的基因，而现在多用PCR就可以达到这个目的。
那这
个目的基因的主要用途是什么？只用来测序吗？表达载体应该兼有克隆与表达的功能
的吧？
嗯，基本是这个意思。
就测序不克隆也可以进行，克隆到载体的CMS中就在基因两端
有了可供你选择的很多限制性酶切位点，方便亚克隆到各种表达载体上。
当然表达载体可以克隆，但是效率低于克隆载体。
一是因为表达载体不能直接克隆PCR产物，必须加装限制性酶切识别序列，上面已经讲过。
二是表达载体的选择相对克隆载体是更加严谨型的质粒，就是每个细菌里的拷贝数较低，能量守恒，细菌摄取能量的能力是一定的，用来合成蛋白质，核酸的合成必然受一定得限制。
3）我要构建一个基因的载体，
1. 我可以将目的基因（ 1.3kb 左右）和表达载体分别作酶切后连接吗？这几天将目的基因做了
一个 T 载体连接，可是不知道下一步怎么利用？
2. 设计引物的时候用了 sac1 和 hind111 ，做 pcr 的时候可以用 pfu 酶吗？ pfu 酶是必须的
吗？
3. 我选择的表达载体上 sac1 和 hind111 的酶切位点只是相差两个碱基，做双酶切的时候能切
开吗？
1. 如果你的目的基因已经在 T 载体上，当然可以分别酶切后连接，但是要注意方向。
2. 如果是T载体连接PCR的引物可以不设计酶切位点。
T载体可以直接连接 PCR产物源
于其末端错加的 A,所以不能使用高保真的 PFU但是你的扩增片段较长，如果用一般
的TAQ酶，合成中可能会出错，用 PFU准确度高，需要设计酶切位点。
如果 PCR产物设计了酶切位点就可以直接克隆进需要的载体，不必借助T载体。
文献上有报道，按 1:1 的比例混合使用 PFU和TAQ效果更好。
3. 应该能切开，因为设计引物时保护碱基也就2到 3个，但是最好稍微距离远一点。
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