第十章 微生物与基因工程-1
微生物 10-4、5、6第十章 微生物的遗传变异和育种
工程菌的稳定性问题
由工程菌产生的珍稀药物如：胰岛素、干扰素、 人生长激素、乙肝表面抗原、人促红细胞生成 素、重组链激酶等都已先后供应市场，不仅保 证了这些药物的来源，而且使成本大大降低。 但工程菌在发酵生产和保存过程中表现出不稳 定性，具体表现为：质粒的丢失；重组质粒发 生DNA片断脱落；表达产物不稳定。 工程菌的稳定与否，与重组质粒本身的分子组 成、宿主细胞生理和遗传性以及环境条件等因 素有关。
性状稳定的菌种是微生物学工作最重要的基本要求，否 则生产或科研都无法正常进行。 影响微生物菌种稳定性的因素：a）变异；b）污染； c ）死亡。
一、菌种的衰退与复壮
衰退：菌种出现或表现出负变性状
菌种衰退的原因： ①大量群体中的自发突变
自发突变
纯菌种
不纯菌种
传代增殖
衰退菌种
原始个体
突变个体 菌种衰退的原因： ②分离现象。 菌种衰退的原因： ③培养条件与传代。
准性杂交育种
第五节 分子育种（基因工程育种）
一、基因工程 定义：在基因水平上，改造遗传物质，从而使 物种发生变异，创建出具有某种稳定新性状的 生物新品系。
特点：可设计性、稳定性、远缘性、风险性
二、基因工程的基本操作 获得目的基因
选择基因载体
体外重组 外源基因导入 筛选和鉴定
应用
通过基因工程改变后的菌株被称为“工程菌”， 工程菌已逐渐应用于药物的微生物发酵生产中， 主要有以下几个方面：①增加生物合成基因量而 增加抗生素产量；②导入强启动子或抗性基因而 增加抗生素产量；③把两种不同的生物合成基因 在体外重组后再导入受体而产生杂交抗生素；④ 激活沉默基因，以其产生新的生物活性物质或提 高抗生素产量；⑤把异源基因克隆到宿主中表达， 以期彻底改变生产工艺。
沈萍《微生物学》各章大概
本课程采用的教材：沈萍主编的《微生物学》，高等教出版社 2000年7月第一版。
第一章绪论微生物科学人们常说的微生物(microorganism, microbe) 一词，是对所有形体微小、单细胞或个体结构较为简单的多细胞，甚至无细胞结构的低等生物的总称，或简单地说是对细小的人们肉眼看不见的生物的总称。
指显微镜下的才可见的生物，它不是一个分类学上的名词。
但其中也有少数成员是肉眼可见的，例如近年来发现有的细菌是肉眼可见的，1993 年正式确定为细菌的Epulopiscium fishlsoni 以及1998 年报道的Thiomargarita namibiensis ，均为肉眼可见的细菌。
所以上述微生物学的定义是指一般的概念，是历史的沿革，但仍为今天所适用。
巴斯德和柯赫对微生物学建立的贡献巴斯德和柯赫为微生物学的建立和发展做出了卓越的贡献，使微生物学作为一门独立的学科开始形成，巴斯德和柯赫是微生物学的奠基人。
巴斯德彻底否定了“自然发生”学说；发现将病原菌减毒可诱发免疫性，首次制成狂犬疫苗，进行预防接种；证实发酵是由微生物引起的；创立巴斯德消毒法等；柯赫对病原细菌的研究做出了突出的成就：证实了炭疽病菌是炭疽病的病原菌，发现了肺结核病的病原菌，提出了证明某种微生物是否为某种疾病病原体的基本原则——柯赫原则，创建了分离、纯化微生物的技术等。
人类与微生物的关系微生物与人类关系的重要性，可以从它们在给人类带来巨大利益的同时也可能带来极大的危害两方面进行分析。
能够例举：面包、奶酪、啤酒、抗生素、疫苗、维生素及酶等重要产品的生产；微生物使得地球上的物质进行循环，是人类生存环境中必不可少的成员；（过去瘟疫的流行，现在一些病原体正在全球蔓延，许多已被征服的传染病也有“卷土重来”之势；食品的腐败等等具体事例说明。
第三章微生物细胞的结构与功能基本知识点：用培养平板进行微生物纯培养分离的方法包括：稀释倒平板法、涂布平板法、平板划线法。
微生物遗传与基因工程的应用
微生物遗传与基因工程的应用微生物遗传学是研究微生物遗传规律和利用这些规律进行基因工程应用的学科。
通过对微生物的基因组结构和遗传信息的解析，人类可以利用基因工程技术对微生物进行改造和利用，从而为农业、医学、环境保护等领域带来革命性的变革。
一、微生物遗传学基础微生物遗传学是研究微生物遗传规律和遗传信息传递的学科，其中包括微生物的基因组结构、遗传多样性、突变、水平基因转移、DNA 修复等方面的研究内容。
通过对微生物的遗传信息的解析，可以更好地理解微生物的生物学特性和适应环境的能力，为基因工程的应用提供了基础。
二、微生物基因工程的应用1. 农业领域基因工程技术可以改善农作物的抗病性、抗虫性和耐逆性。
通过向农作物中导入特定基因，可以使作物获得抵抗病害和逆境的能力，提高农作物的产量和质量。
例如，转基因作物可以抵抗害虫的侵害，减少对化学农药的依赖。
此外，通过改良微生物的代谢途径，也可以生产出农业上需要的特定化合物，如农药、肥料等。
2. 医学领域基因工程技术在医学诊断和治疗中有重要的应用。
例如，通过改变微生物的基因组，可以使其表达药物或疫苗等所需的蛋白质，从而提高药物产量和疫苗效果。
此外，利用基因工程技术可以研究人类疾病的发生机制和治疗方法，为疾病的预防和治疗提供新的思路和方法。
3. 环境保护领域微生物在环境保护中起着重要作用。
通过基因工程技术改变微生物的代谢途径，可以使其对环境中的有害物质进行降解或转化，从而达到净化环境的目的。
例如，利用工程菌株可以生产出具有高效降解污染物能力的酶，用于处理工业废水或土壤中存在的有毒物质。
4. 药物生产领域基因工程技术可以突破传统药物生产的限制，提高药物的产量和纯度。
通过改变微生物的基因组，可以使其表达某种生产药物所需的蛋白质，从而实现大规模生产。
此外，利用基因工程技术可以生产出具有更好药效和更低副作用的新型药物。
结语微生物遗传与基因工程的应用，不仅深刻地影响着农业、医学、环境保护等领域，也为人类解决问题和推动社会发展提供了新的途径。
第10章 基因工程的操作过程
2.将目的基因导入动物细胞
（1）方法：显微注射法（将基因表达载体 提纯，用显微仪注射到受精卵中）
2.将目的基因导入动物细胞
（2）操作程序:
提纯含目的基因表达载体 显微注射
受精卵
早期胚胎培养 移植到子宫 新性状动物
3.将目的基因导入微生物细胞
常用法：CaCl2法（ Ca2+增加细菌细胞的通透性）
二、将目的基因导入受体细胞
受体细胞 内，并且在 目的基因进入 _________ （一）转化： 表达 的过程 受体细胞内维持稳定 _____和_____ 将目的基因导入 植物细胞
农杆菌转化法 基因枪法 花粉管通道法
（二）方法
将目的基因导入 ——显微注射法 动物细胞
将目的基因导入 ——氯化钙法（感受 微生物细胞 态细胞）
载体携带两个抗生素抗性基因，外源基因插入其中一
个基因内导致其失活，用两种抗生素平板筛选重组子。 第一步：正选择。在不进行插入失活抗性基因的相应 抗生素平板上转化子可以生长，非转化子不能生长， 可将转化子直接从平板上挑出来； 第二步：负选择。在插入失活抗性基因的相应抗生素 平板上转化子中的非重组子（未插入外源基因）可以 生长，重组子（插入外源基因）不能生长，应与第一 种抗生素板进行对照并在其上挑出含重组子的菌落。
2、过程:
质粒 DNA分子 同一种 限制酶处理
一个 切口 两个 黏性末端
两个 切口 获得目的基因
DNA连接酶 重组DNA（重组质粒）
3、基因表达载体的组成：
a、目的基因
启动子
目的基因
表 达 载 体
b、启动子 c、终止子 d、标记基因
表达载体
复制原点 标记基因
终止子
e、复制原点
新高考2023届高考生物一轮复习讲义第10单元第1课时传统发酵技术的应用发酵工程及其应用新人教版
第1课时 传统发酵技术的应用、发酵工程及其应用 课标要求 1.举例说明日常生活中的某些食品是运用传统发酵技术生产的。
2.阐明发酵工程利用现代工程技术及微生物的特定功能，工业化生产人类所需产品。
3.举例说明发酵工程在医药、食品及其他工农业生产上有重要的应用价值。
考点一 传统发酵技术的应用一、发酵与传统发酵技术1．发酵的概念 发酵是人们利用微生物，在适宜的条件下，将原料通过微生物的代谢转化为人类所需要的产物的过程。
2．传统发酵技术二、传统发酵食品的制作1．腐乳制作(1)原理：蛋白质―――→蛋白酶小分子的肽和氨基酸。
脂肪―――→脂肪酶甘油和脂肪酸。
(2)腐乳制作过程中参与的微生物：毛霉是一种丝状真菌，其繁殖方式为孢子生殖，代谢类型是异养需氧型。
2．泡菜的制作(1)乳酸菌发酵制作泡菜的原理：C 6H 12O 6――→酶2C 3H 6O 3(乳酸)＋能量。
(2)制作泡菜的方法步骤(3)泡菜腌制中乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐的变化发酵时期乳酸菌乳酸亚硝酸盐发酵初期少(有O2，乳酸菌活动受抑制)少增加(硝酸盐还原菌的作用)发酵中期最多(乳酸抑制其他菌活动)积累、增多、pH下降下降(硝酸盐还原菌受抑制，部分亚硝酸盐被分解)发酵后期减少(乳酸继续积累，pH继续下降，抑制其活动)继续增多，pH继续下降下降至相对稳定(硝酸盐还原菌被完全抑制)变化曲线注意亚硝酸盐是硝酸盐还原菌促进硝酸盐还原形成的，而不是硝化细菌氧化氨形成的深度思考①在泡菜制作过程中营造“无氧环境”的3项措施是什么？提示a．选择的泡菜坛要密封性好。
b.加入蔬菜后要注入煮沸冷却的盐水，使盐水没过全部菜料。
c.盖上坛盖后要在坛盖边沿的水槽中注满清水。
②为什么泡菜坛只能装八成满？提示在泡菜发酵初期，由蔬菜表面带入的大肠杆菌、酵母菌等较为活跃，它们可进行发酵，发酵产物中有较多的CO2，如果泡菜坛装得太满，发酵液可能会溢出坛外。
另外，泡菜坛装得太满，会使盐水不太容易完全淹没菜料，从而导致坛内菜料变质腐烂。
(生物科技行业)武汉大学微生物教学提纲
第一节代谢概论
第二节微生物产能代谢
一、生物氧化
二、异养微生物的生物氧化
1.发酵
2.呼吸作用
(1)有氧呼吸
（2）无氧呼吸
三．自养微生物的生物氧化
1.氨的氧化
2.硫的氧化
3.铁的氧化
4.氢的氧化
四．能量转换
1．底物水平磷酸化
2．氧化磷酸化
3．光合磷酸化
1）环式光合磷酸化
2）非环式光合磷酸化
思考题
试结合一步生长曲线分析病毒的特点，并与细菌进行比较。
第八章微生物遗传
第一节遗传的物质基础
一、DNA作为遗传物质
二、RNA作为遗传物质
三、朊病毒的发现与思考
第二节微生物的基因组结构
一、概念：
二、微生物与人类基因组计划：
三、微生物基因组结构的特点：
1、原核生物（细菌、古生菌）的基因组
2、真核微生物（啤酒酵母）的基因组
第七章病毒
第一节概述
一、病毒的发现和研究历史
二、病毒的特点和定义
1、特点
2、定义
三、病毒的宿主范围
四、病毒的培养和纯化
1、病毒的培养
2．病毒纯化
第二节毒粒的性质
一、毒粒的形态结构
1．病毒的大小和形状
2．毒粒的壳体结构
3．病毒的包膜结构
4．毒粒的结构类型
二、毒粒的化学组成
1．病毒的核酸
2、病毒的蛋白质
四、拮抗
五、竞争
六、捕食
第三节微生物在生态系统中的作用
一、微生物在生态系统中的地位
思考题：
1、试从微生物的特点分析其分布比动植物更广泛的原因，为什么无菌操作技术是一切微生物学工作的基础？
基因工程的基本操作程序教案
基因工程的基本操作程序精选教案第一章：基因工程概述1.1 基因工程的概念解释基因工程的定义强调基因工程在生物技术和农业生产中的重要性1.2 基因工程的历史发展介绍基因工程的发展历程和重要突破提及基因工程对人类社会的贡献1.3 基因工程的应用领域列举基因工程在医学、农业、环境保护等领域的应用实例探讨基因工程的未来发展趋势第二章：基因克隆与DNA重组技术2.1 基因克隆的基本原理解释基因克隆的概念和意义介绍基因克隆的步骤和方法2.2 DNA重组技术的原理与应用阐述DNA重组技术的基本原理和操作步骤举例说明DNA重组技术在基因工程中的应用2.3 克隆载体的选择与构建介绍常用的克隆载体及其特点讲解克隆载体的构建方法和注意事项第三章：基因表达与调控3.1 基因表达的基本过程解释基因表达的概念和调控机制介绍基因转录和翻译的过程3.2 基因表达载体的构建与转染讲解基因表达载体的构建方法和选择原则介绍常用的转染技术和转染效率的评估方法3.3 基因表达调控的策略与应用探讨基因表达调控的途径和手段举例说明基因表达调控在基因工程中的应用实例第四章：基因编辑技术4.1 基因编辑技术的基本原理介绍基因编辑技术的概念和意义讲解基因编辑技术的基本原理和方法4.2 CRISPR/Cas9基因编辑系统阐述CRISPR/Cas9基因编辑系统的工作原理和操作步骤介绍CRISPR/Cas9基因编辑系统的应用领域和前景4.3 基因编辑技术的应用与挑战举例说明基因编辑技术在医学、农业等领域的应用实例讨论基因编辑技术所面临的伦理和安全挑战第五章：基因工程实验操作技巧5.1 分子克隆实验操作技巧讲解分子克隆实验的基本步骤和操作技巧强调实验中注意事项和可能出现的问题及解决方法5.2 基因表达与调控实验操作技巧介绍基因表达与调控实验的基本步骤和操作技巧讨论实验中可能出现的问题及解决方法5.3 基因编辑实验操作技巧阐述基因编辑实验的基本步骤和操作技巧提示实验中注意事项和可能出现的问题及解决方法第六章：基因工程在医学领域的应用6.1 基因治疗的基本概念解释基因治疗的概念和分类强调基因治疗在治疗遗传病和癌症等疾病中的潜力6.2 基因治疗的技术和方法介绍基因治疗的常见技术和方法，如体外基因治疗和体内基因治疗讲解基因治疗的操作步骤和临床应用案例6.3 基因治疗面临的挑战与未来展望讨论基因治疗在临床应用中面临的挑战，如安全性和有效性问题探讨基因治疗的潜在发展方向和未来展望第七章：基因工程在农业领域的应用7.1 基因工程在植物育种中的应用介绍基因工程在植物抗病性、抗虫性和耐逆境等方面的应用举例说明基因工程在植物育种中的成功案例7.2 基因工程在动物育种中的应用阐述基因工程在动物生长速度、肉质改良和抗病力等方面的应用讨论基因工程在动物育种中的伦理和安全问题7.3 基因工程在农业生物技术中的挑战与发展分析基因工程在农业领域应用所面临的挑战，如生物安全和社会接受度探讨基因工程在农业领域的未来发展趋势第八章：基因工程在环境保护领域的应用8.1 基因工程在生物降解中的应用介绍基因工程在微生物生物降解中的作用和方法举例说明基因工程在环境污染治理中的应用案例8.2 基因工程在生物修复中的应用阐述基因工程在生物修复技术中的作用和原理讲解基因工程在土壤和水质修复中的应用实例8.3 基因工程在环境保护中的挑战与展望讨论基因工程在环境保护领域应用所面临的挑战，如生物安全和生态平衡问题探讨基因工程在环境保护领域的未来发展方向第九章：基因工程伦理与社会影响9.1 基因工程的伦理问题讨论基因工程在医学、农业和环境保护等领域所涉及的伦理问题强调基因工程在隐私权、歧视和安全性等方面的伦理考量9.2 基因工程与社会影响分析基因工程对经济社会发展的影响，如产业创新和就业机会探讨基因工程在社会生活中的影响，如消费者权益和公众参与9.3 基因工程的法律法规与政策介绍基因工程的法律法规和政策框架，如国际组织和国家的相关规定讲解基因工程在监管和管理方面的实践和挑战第十章：基因工程实验操作案例分析10.1 基因工程实验案例一：克隆目的基因分析克隆目的基因的实验步骤和操作技巧，如PCR扩增和酶切连接讨论实验中可能出现的问题及解决方法10.2 基因工程实验案例二：基因表达与纯化讲解基因表达与纯化的实验步骤和操作技巧，如IPTG诱导和镍柱纯化分析实验中可能出现的问题及解决方法10.3 基因工程实验案例三：基因编辑与功能验证阐述基因编辑与功能验证的实验步骤和操作技巧，如CRISPR/Cas9系统和细胞转染讨论实验中可能出现的问题及解决方法重点解析本文教案涵盖了基因工程的基本操作程序和应用领域，重点包括基因工程的概念、历史发展、应用领域、基因克隆与DNA重组技术、基因表达与调控、基因编辑技术、实验操作技巧以及基因工程在医学、农业、环境保护等领域的应用。
制药工艺学国家精品课习题
10-12 发酵过程中温度和搅拌有何影响，如何控制？ 10-13 发酵过程中 pH 和溶氧有何影响，控制策略有哪些？为什么？ 10-14 分析发酵中泡沫形成的原因及其对发酵的影响，提出消沫措施和方式。 10-15 微生物发酵制药的基本过程是什么?各阶段的主要任务是什么？ 10-16 如何确定发酵终点？如何实现发酵过程的最优化控制？
第八章 8-1 路线 1 与路线 2 有哪些不同？ 8-2 在制备氢化可的松过程中，哪些步骤采用化学合成，哪些为生物法？ 8-3 制备氢化可的松哪步采用 Oppenauer 氧化反应，其机理是什么？ 8-4 制备 17α-羟基黄体酮时，氢解除溴为什么要加入吡啶？ 8-5 制备氢化可的松中可能产生的“三废”是什么？
第二章 2-1 工艺路线设计有几种方法，各有何特点？如何应用？ 2-2 工艺路线评价的标准是什么？为什么？ 2-3 如何进行工艺路线的选择？
第三章 3-1 化学合成药物工艺研究的的主要内容是什么？ 3-2 分析影响反应的各种条件与工艺之间的关系是什么？ 哪些反应条件需要进行极限试 验？为什么？ 3-3 合成工序的确定一般在哪个阶段？对于整个生产过程具有什么重要意义？ 3-4 单分子反应、双分子反应、一级反应、二级反应之间的关系？ 3-5 比较重结晶的溶剂要求与普通反应溶剂的异同点？ 3-6 化学反应中不符合 Van’tHoff 经验规则具有哪些情况？ 3-7 冠醚类属于哪种催化剂，其最适合哪类反应？除此以外，还有哪些催化剂也具有类似的
大学《基因工程学》教学大纲
《基因工程学》课程教学大纲（Genetic Engineering）一、课程说明课程编码：02200200课程总学时（理论总学时/实践总学时）：48（48/0）周学时（理论学时/实践学时）：4（4/0）学分：31．课程性质：专业必修课。
2．适用专业与学时分配：适用生物技术专业。
教学内容与学时分配3．课程教学目的与要求：本课程的授课对象是生物技术专业的本科生。
课程简介：《基因工程》是生物技术专业的专业必修课程。
其以分子遗传学理论为基础，以分子生物学和微生物学的现代方法为手段而建立起来的一门技术学科。
基因工程兴起于20世纪70年代初，它的问世带动了生物技术的兴起和发展，是现代生物技术的核心内容。
基因工程课程的主要内容包括基因的分离、基因的克隆、基因的表达、植物基因工程、动物基因工程、药物基因工程和基因治疗等。
它是生命科学学院生物技术专业本科生的主干专业课程之一，它是生物工程（包括基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程）中最重要的课程，其它三大工程是建立在基因工程基础之上的，同时也为生物技术制药等后继学科奠定了重要的理论基础。
课程目标：设置本课程是为了让生物技术专业的学生理解和掌握基因工程的技术原理，通过本课程学习，掌握基因操作的工具酶，基因克隆常用载体，目的基因的分离与合成，重组体的构建，重组体向宿主细胞的导入，重组体克隆的筛选与鉴定以及克隆基因的表达，同时了解基因工程在生物学领域中的应用与发展前景。
对学生达到毕业要求贡献如下：1）了解基因工程学的历史、发展和前沿知识。
2）掌握基因工程学的基础理论、基本知识和基本技能；教学要求：学完基因工程学后，学生将具备以下能力：1）具有良好的自学能力；2）综合运用所掌握的基因工程学理论知识和技能、从事生物科学及其相关领域科学研究的能力。
4．本门课程与其它课程关系：先修课程为生物化学、微生物学、分子生物学、细胞学等，具备基础理论知识及实验能力是基因工程学课程的基础。
第10章 微生物与基因工程
➢ 多克隆位点区位于lacZ‘基因中，在此位点上插入外源基因会 导致lacZ‘基因失活，可利用蓝白斑筛选重组子 。
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质粒的不足
（1）外源DNA≤15kb。 （2）转化效率低，约0.1％的转化率。
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二、λ噬菌体克隆载体
λ噬菌体的优点： （1）遗传背景清楚； （2）容纳外源DNA≤23kb。 （3）高感染率100%，体外包装上外壳蛋白。 缺点：DNA分子很大；限制酶有很多切点，且多位
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⑵ 插入一小段多克隆位点区
➢ 在α肽的编码区内插入一小段密集限制酶单一位点 的DNA片段，当外源DNA插入到这一区段，则会 破坏α互补作用。这时若将M13（含外源DNA）和 宿主细胞涂布在含有IPTG和X–gal培养基的平板 上，则形成无色噬菌斑。
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➢ M13载体克隆外源DNA的能力较小，一般只适 于克隆300～400bp的外源DNA片段；
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M13噬菌体的改造
➢ 野生型M13不适于作为克隆载体，因此人们对野生 型M13进行了改造，构建了一系列M13克隆载体。
➢ 在M13基因组中，除基因间隔区（IG）外，其他均 为复制和组装所必需的基因。
➢ 外源DNA插入IG区，可不影响M13活动，因此对 野生型M13的改造主要在IG区中进行。
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⑴ 插入β－半乳糖苷酶选择标记
第十章
微生物与基因工程
基因工程技术
➢ 基因工程（genetic engineering)：把分离到的 或合成的基因经过改造，插入载体中，导入宿 主细胞内，使其扩增和表达，从而得到大量基 因产物，或令生物表现出新的形状。
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基因工程大事记
1973 Cohen和Boyer第一次将重组体DNA转化大肠杆菌，
(完整版)微生物学教学大纲
课程编号：《微生物学》授课大纲学时数： 72讲课：72学制：四年制本科适合专业：生物科学有关专业一、本课程的性质和任务（一）课程的性质微生物学是生命科学中一门理论与实践性较强的重要基础课程，是一门对现代生命科学的发展发挥着不可以取代的重要作用的学科，故本课程分为理论解说和实践授课两大部分（实验部分还有授课大纲）。
理论课授课主要解说微生物发展的历史、微生物的形态构造、营养和代谢特点、遗传规律、生态、传染与免疫和系统分类等内容。
（二）课程的任务：本课程主要面对生物科学专业的本科学生讲课，是专业必修课。
经过学习微生物的形态构造、生理生化、生长生殖、遗传变异、生态分布、传染免疫、分类判断以及微生物与其他生物的互有关系及其多样性，在工、农、医等方面的应用，认识该学科的发展前沿、热点和问题，使学生牢固掌握微生物学的基本理论和基础知识，认识微生物的基本特点及其生命活动规律，为学生今后的学习及工作实践打下宽厚的基础。
二、本课程与其他课程的联系：微生物学是一门专业基础课，与好多课程关系亲近，应在生物化学、遗传学、生理学等课程的基础进步行学习，并为今后专业课，如遗传学、生物化学等课程的学习确定基础。
三、授课内容（一）第一章绪论一、本学期的授课安排二、微生物和你三、微生物学四、微生物的发现和微生物学的发展五、 20 世纪的微生物学六、 21 世纪微生物学发展的特点和趋势授课基本要求：学习微生物学这门课程，必定第一认识什么是微生物、主要种类、特点、发展情况、研究意义等等。
本章要修业生在联系本质的情况下掌握微生物的见解、特点，并提起学生学习微生物的兴趣。
主要知识点与重点：微生物的见解、类群及特点。
（二）第二章微生物的纯培养和显微技术第一节微生物的分别和纯培养一、无菌技术二、用固体培养基获得纯培养三、用液体培养基获得纯培养四、单细胞（孢子）分别五、选择培养分别六、微生物的珍藏技术第二节显微镜和显微技术一、显微镜的种类及原理二、显微观察样品的制备第三节显微镜下的微生物一、细菌和古菌二、真菌三、藻类四、原生动物授课基本要求：掌握微生物学研究的基本技术，即无菌技术、纯种分别技术、培养技术及显微镜技术。
2021浙江工业大学研究生考试大纲937工业微生物(II)(专业学位)2021
基因工程的物质基础和技术基础，原理和方法
基因传递和重排的自然机制；基因工程的基本要素
宿主细胞的选择原则，目标产物对核生物细胞
质粒稳定性及影响质粒稳定性的因素
代谢工程
第十二章微生物与环境保护
环境中微生物的相互作用
环境保护中常见的微生的群
利用微生物降解有毒、难分解的污染物
二、考试要求（包括考试时间、总分、考试方式、题型、分数比例等）
第一章绪论
微生物的特点及应用
微生物学的发展简史和重要代表人物
工业微生物学及其研究的对象和任务
第二章微生物的形态与分类
微生物在生物界中的地位
微生物的分类与命名
微生物的分类依据和方法
细菌结构及功能、繁殖与群体形态、分类系统、工业上重要的细菌及其应用。
放线菌的形态与结构、生长与繁殖方式、生理特性、与细菌和霉菌的比较、工业上有重要用途的主要放线菌。
（一）考试时间：180分钟
（二）总分：150分
（三）考试方式：闭卷，笔试
（四）各部分考试内容的考试比例
普通微生物学20%
Hale Waihona Puke 微生物生物技术30%工业生物技术30％
微生物工程20%
（五）题型比例
选择题（共30分）
分析判断题（共30分）
名词解释（共45分）
问答题（共45分）
三、主要参考书目
岑沛霖.工业微生物学（第二版）.化学工业出版社出版，2008年
大型原核微生物——蓝细菌的形态特征及大小、细胞结构及组成、生理特性和主要用途。
酵母菌和霉菌的形态与大小、细胞结构、培养特征、繁殖方式、分类位置、工业上有重要用途的主要酵母和霉菌。
形成大型肉质子实体的真菌—蕈菌的生长发育过程、繁殖方式和主要用途。非细胞型微生物
微生物 10-1第十章 微生物的遗传变异和育种
R100质粒 质粒(89kb)可使宿主对下列药物及重金属具有抗性： 可使宿主对下列药物及重金属具有抗性： 质粒 可使宿主对下列药物及重金属具有抗性 汞（mercuric ion ，mer）四环素（tetracycline，tet ）链霉素 ）四环素（ ， (Streptomycin, Str)、磺胺 、磺胺(Sulfonamide, Su)、氯霉素 、 (Chlorampenicol, Cm)、夫西地酸（fusidic acid，fus） 、夫西地酸（ ， ） 并且负责这些抗性的基因是成簇地存在于抗性质粒上。 并且负责这些抗性的基因是成簇地存在于抗性质粒上。
3、质粒的类型 、
严谨型质粒(stringent plasmid)：复制行为与核染色体的复制同步，低拷贝数 严谨型质粒 ：复制行为与核染色体的复制同步， 松弛型质粒(relaxed plasmid)：复制行为与核染色体的复制不同步，高拷贝数 松弛型质粒 ：复制行为与核染色体的复制不同步，
窄宿主范围质粒(narrow host range plasmid) 窄宿主范围质粒 只能在一种特定的宿主细胞中复制） （只能在一种特定的宿主细胞中复制） 广宿主范围质粒(broad host range plasmid) 广宿主范围质粒 可以在许多种细菌中复制） （可以在许多种细菌中复制）
因子） （2）抗性因子（Resistance factor，R因子） ）抗性因子（ ， 因子
包括抗药性和抗重金属二大类，简称 质粒 质粒。 包括抗药性和抗重金属二大类，简称R质粒。 抗性质粒在细菌间的传递是细菌产生抗药性的重要原因之一。 抗性质粒在细菌间的传递是细菌产生抗药性的重要原因之一。
抗性转移因子（ 抗性转移因子（RTF）：转移和复制基因 ） R质粒 质粒 抗性决定因子： 抗性决定因子：抗性基因
课程教学大纲-微生物学
《微生物学》课程教学大纲（执笔人：审核人：教学院长：）课程简介（一）课程代码：（二）课程名称（含英文名称）：微生物学Microbiology（三）课程类别：专业必修课（四）修读对象：生物技术专业本科学生（五）总学时与学分：45学时。
其中理论45学时。
2.5学分。
（六）相关课程：先修课程：医学免疫学；后续课程：发酵工程（七）内容提要（不超过200字）本课程主要学习微生物细胞的结构与功能，微生物的营养与代谢、生长繁殖及控制，病毒的分离、鉴定、特性、感染及控制、微生物的基因组、遗传规律与特性、微生物的基因表达、调控及基因工程、微生物的生态、进化、系统发育、分类鉴定及物种多样性，微生物感染与免疫及微生物生物技术与产品。
二、教学目的和教学方法学习微生物学在工、农、医等方面的应用，了解该学科的发展前沿、热点和问题，使学生牢固掌握微生物学的基本理论和基础知识，了解微生物的基本特性及其生命活动规律，为学生今后的学习及工作实践打下坚实的基础。
教学方法采取多媒体教学与讨论相结合。
三、理论与实践教学学时分配四、选用教材和主要教学参考书教材：《微生物学》沈萍主编高等教育出版社2006第二版主要参考书：1.《微生物学教程》周德庆编高等教育出版社2002.5 第二版2.《医学微生物学》戚中田主编高等教育出版社2009第二版3.《现代工业微生物学》杨汝德主编华南理工大学出版社2001五、理论教学内容（一）第一章绪论主要讲授内容：1.微生物定义及其类群2.微生物学的发展史：微生物与疾病间的关系；免疫学与微生物感染的关系微生物学的未来。
3.微生物学的发展对人类进步的贡献4.微生物的五大共性5.微生物学及其研究内容教学时数：2学时重点与难点：掌握微生物学的特点及微生物的发展历史。
熟悉微生物学的目的。
了解微生物学研究的主要范围。
思考题或练习题：为什么说巴斯德和柯赫是微生物学的奠基人？（二）第二章微生物的纯培养和显微技术主要讲授内容：1.无菌技术2.用固体培养基获得纯培养3.用液体培养基获得纯培养稀释法4.单细胞（抱子）分离5.选择培养6.微生物的保藏技术教学时数：4学时重点与难点：掌握微生物学研究的基本技术，即无菌技术、纯种分离技术、培养技术及显微镜技术。
微生物与基因编辑微生物在基因工程中的应用
微生物与基因编辑微生物在基因工程中的应用基因工程是一门利用生物学、遗传学等相关知识手段，对生物体的基因进行重组和编辑，达到改良和优化生物体性状的技术。
而微生物作为生物体的一种重要组成部分，其在基因工程中具有不可替代的作用。
本文将介绍微生物及其在基因工程中的应用，以及基因编辑微生物的现状和发展趋势。
一、微生物的特点及其在基因工程中的应用微生物是指肉眼无法看到的微小生物体，包括细菌、真菌、病毒等。
微生物具有以下几个特点：繁殖速度快、适应性强、多样性高、基因组简单等。
这些特点使得微生物成为了基因工程的理想对象。
1.1 微生物的繁殖速度快微生物的繁殖速度非常快，可以在短时间内大量繁殖。
这为基因工程中的基因重组和编辑提供了便利，可以迅速得到大量表达目的基因的微生物种群。
1.2 微生物的适应性强微生物对环境的适应能力很强，可以生存于各种极端环境中，如高温、低温、高盐等，这使得微生物在基因工程中可以用于生产耐盐、耐酸、耐高温等产品。
1.3 微生物的多样性高微生物的多样性非常高，不同类型的微生物具有不同的特性和功能。
通过基因工程技术，可以将某些微生物的有益特性引入到其他微生物中，从而获得更多的应用。
1.4 微生物的基因组简单相比于高等生物的基因组复杂性，微生物的基因组相对较简单。
这为基因编辑和重组提供了更大的操作空间和便利。
基于以上特点，微生物在基因工程中有广泛的应用。
例如，利用微生物进行基因重组可以生产大量重要蛋白质，如胰岛素、乳酸菌等。
此外，微生物还可用于制备多种有益产品，如食品添加剂、生物农药和生物能源等。
二、微生物的基因编辑及其应用现状随着基因工程技术的发展，基因编辑方法也得到了显著的提升。
原始的基因编辑方法如基因敲除、基因替换等，已经逐渐演变为更精准、高效的基因编辑技术，如CRISPR-Cas9系统。
2.1 基因敲除基因敲除是一种最早的基因编辑方法，通过引入外源DNA片段或利用同源重组原理，使目标基因发生突变或失活。
陈阅增普通生物学习题111
普通生物学复习思考题第一章绪论一、选择题1、根据研究层次来划分，生物学的分科主要有（）。
（1）细胞生物学（2）分子生物学（3）生态学（4）解剖学2、生物多样性通常分为（）三个层次。
（1）生态环境多样性（2）生态系统多样性（3）物种多样性（4）遗传多样性3、18世纪瑞典博物学家（）创立了科学的自然分类系统。
（1）施莱登（2）林奈（3）达尔文（4）孟德尔4、1838-1839年（）提出细胞学说。
（1）施莱登（2）林奈（3）达尔文（4）孟德尔5、1859年英国生物学家（）提出了科学的生物进化理论。
（1）施莱登（2）林奈（3）达尔文（4）孟德尔6、（）是经典遗传学理论的奠基人。
（1）施莱登（2）摩尔根（3）达尔文（4）孟德尔7、（）于1953年提出DNA分子双螺旋模型，标志着分子生物学的诞生。
（1）施莱登和施旺（2）沃森和克里克（3）富兰克林和威尔金斯（4）孟德尔和摩尔根8、在分子生物学基础上发展起来的生物技术，包括（）等，已成为现代新技术革命的重要组成部分。
（1）基因工程（2）细胞工程（3）发酵工程（4）酶工程二、判断题1、非生物具有远远超越任何生物的高度有序性（）。
2、生物能对环境的物理化学变化的刺激作出反应（）。
3、自主运动常被当作动物和人类生命存在的标志特征（）。
4、人类是唯一不适应特定环境，而又能在各种环境中生存的生物（）。
5、多细胞生物只以有性生殖方式产生后代（）。
6、生物进化是生物多样性和统一性共存的根本原因（）。
7、发生于大约一万年前的工业革命，使人类实现了从流动的渔业社会向定居的农业社会的变迁（）。
8、自然规律在时间上和空间上的一致性是自然科学的一项基本原则。
（）9、认识客观事物的科学方法常分为观察、实验、假说和理论四个步骤（）。
10、假说和理论没有明确的分界（）。
三、名词解释生物学生物多样性四、简述：生物的同一性（生命的基本特征）第二章宇宙、地球与生命一、选择题1、原始地球上存在有机物质，其可能的来源有（）等几个途径。
陈阅增普通生物学习题111
三、选择
1、下列不是高等植物叶绿体中光合色素的是：
A、叶绿素B、叶黄素C、花青素D、胡萝卜素
2、光合作用中效率最差的是（）光：
A、紫B、绿C、白D、黄
四、问答
什么光合作用？主要的光合自养生物有哪些？
第六章生物的营养
一、选择题：
1、“肥料三要素”是指（）。
A、慢跑B、激烈奔跑C、产生的能量同样高D、无法判断
第五章光合作用和合成作用
一、名词生物固氮
二、判断
1、光合作用中释放的氧气来自CO2
2、植物体在白天进行光合作用，在夜晚进行呼吸作用，两者循环交替发生。( )
3、植物光合作用的光反应发生在叶绿体的基质中，而暗反应则发生在类囊体膜上。（）
4、根据在光合作用中作用的不同，光合色素可分为作用中心色素和聚光色素。（）
2、太阳质量约是地球质量的33倍（）。
3、地球是太阳系唯一存在生命的行星（）。
4、只有在液态水和含碳有机化合物都存在的行星上才有可能存在生命（）。
5、大陆漂移引起地球地表发生了沧海桑田的变化（）。
三、简述：1、“化学进化学说”的主要内容
2、早期单细胞生物的进化历程
第三章细胞
一、名词
原生质、
组织、
细胞凋亡、
3、用未知基因型的显性个体与纯合隐性个体杂交称为测交。（）
4、孟德尔用豌豆做实验发现了分离和自由组合定律，可见连锁交换定律不适用与豌豆的性状遗传。（）
5、鸡的性别决定是ZW型，公鸡的性染色体为两个异型的ZW（）
三、选择
1、等位基因的互作不包括：（）
A、共显性B、镶嵌显性C、不完全显性D、上位作用
四、问答
四、问答
微生物的基因工程与环境修复技术
环境修复效果综合评价方法
前后对比法
通过比较环境修复前后的环境质量监测数据 ，评价修复效果。
专家评估法
邀请环保、生态等领域的专家，对环境修复 效果进行评估。
公众调查法
通过问卷调查、座谈会等方式，收集公众对 环境修复效果的评价意见。
综合指数法
将多个环境质量监测指标综合成一个指数， 通过指数的变化来评价环境修复效果。
微生物基因工程技术的出现为环境修复提供了新的解决方案，通过改造和优化微生 物的遗传物质，可以使其具备更强的污染物降解能力和环境适应性。
微生物基因工程概述
微生物基因工程是利用分子生 物学技术，对微生物进行基因
改造和优化的过程。
通过基因工程手段，可以将 外源基因导入微生物体内， 使其获得新的代谢途径和降
修复效果评估
通过对修复前后土壤中石油烃含量、土壤理化性质等指标 进行检测分析，评估生物强化技术对石油污染土壤的修复 效果。
重金属污染水体治理案例
重金属吸附菌的筛选与培育
利用基因工程技术，筛选并培育出对重金属具有高效吸附能力的微 生物菌株，降低水体中重金属离子的浓度。
生物吸附技术的应用
将培育出的重金属吸附菌投加到受污染的水体中，通过其吸附作用 将重金属离子从水体中去除，达到净化水质的目的。
强化环境适应性研
究
深入研究微生物在复杂环境中的 适应性机制，通过基因工程手段 强化其环境适应性，提高微生物 在环境修复中的稳定性和效率。
未来发展趋势预测
多元化技术应用
未来微生物基因工程将更加注重多元化技术的应用，如结合合成生物学、代谢工程等， 实现微生物功能的精准调控和优化。
智能化发展
借助人工智能、大数据等技术手段，实现微生物基因工程的智能化设计、优化和管理， 提高环境修复效率。
微生物基因工程与生产技术
微生物基因工程与生产技术随着现代科技的逐步发展，微生物基因工程技术在生产领域日渐得到应用并发挥巨大作用。
微生物是一种拥有自主复制和繁殖功能的微小生物，在工业领域中有着广泛的应用，可以用来制造食品饮料、药品、生物制品、化学品等。
一、微生物基因工程技术的概念及发展微生物基因工程技术是指利用分子生物学的方法，对微生物的遗传物质进行编辑、插入或删除某些基因，以达到改变微生物的生理代谢特性、提高微生物产物产量等目的的技术。
这种技术被广泛应用于工业领域，为生产带来了显著的经济效益。
微生物基因工程技术的发展可以追溯到上世纪70年代，当时科学家开始探索利用基因编辑技术改变微生物的性状，并利用这一技术提高微生物产物产量。
随着科学技术的不断发展，微生物基因工程技术在产业领域的应用越来越广泛。
现在，微生物基因工程已经成为了生物制造的重要支柱。
二、微生物基因工程在生产中的应用微生物基因工程技术可以应用于食品饮料、药品、生物制品、化学品等行业的生产。
下面我们就分别就这些领域的应用来进行详细的介绍：1. 食品饮料微生物基因工程技术可以应用于葡萄糖酸乳杆菌、酵母等微生物的基因编辑和改造，以生产出高品质的酸奶、发酵乳等乳制品。
此外，还可以从微生物中提取胶原蛋白、胶原肽等功能性成分，用于卫生保健品、化妆品等领域。
2. 药品微生物基因工程技术在药品行业的应用也非常广泛，如生产抗生素、激素、酶类等。
例如，利用毒霉素衍生物改造转基因草尾菌后，可以大量生产双歧杆菌和鼠李糖素。
3. 生物制品微生物基因工程技术也可用于生物制品的生产，如细菌发酵生产乳酸钙等。
此外，通过生产与遗传工程美白肽的乳酸菌，可以制造出美白产品及其它化妆品。
4. 化学品在化工行业，微生物基因工程技术已经成为了核心技术之一。
通过基因编辑改造微生物，可以生产出各种化学品如丙丁酮、D-苹果酸等。
利用微生物来生产化学品，可以大大降低生产成本，提高产品质量，对环境的影响也相对较小。
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△M15的突变株时， α肽可与△M15进行α互补，产生具有活
性的β–半乳糖苷酶。 LacZ’
兰-白斑筛选：
若将PUC质粒的转化细胞涂布在含有异丙基硫代-β-D-半乳糖 苷(IPTG)和呈色物质5-溴-4-氯-3-吲哚-β-D-半乳糖苷(X–gal)培 养基的平板上时， 产生的β–半乳糖苷酶分解X–ga呈互补的碱基序列的单链DNA即 complementary DNA之缩写, 或此DNA链与具有与之互补的 碱基序列的DN隆总体。cDNA中的每一个克隆只含一种mRNA信息。
细胞中的mRNA分子数要比基因组的基因数小得多（大约
一种体外扩增特定DNA片段的技术，在该反应中，使用与目 的DNA两端序列互补的寡核苷酸作为引物，进行多轮的DNA 合成，每轮反应包括DNA变性，引物退火和在DNA聚合酶催 化下的DNA合成。
1984年，美国Cetus公司遗传部Mullis发明； 1993年, 获得诺贝尔化学奖。
PCR 扩增技术原理
重组子导入宿主细胞内，使其扩增和表达; 最终得到大量基因产物，或令生物表现出新的形状。
1.2 基因工程大事记
1973 Cohen和Boyer第一次将重组体DNA转化大肠杆菌，实现了 DNA的分子克隆; 1978 Genentech公司---人胰岛素---世界上第一种基因工程蛋
白药物
1982 第一个基因工程药物--重组人胰岛素在英、美获准使用 1985 第一批转基因家畜（兔、猪和羊），中国 转基因鱼
载体选择标记的鉴定 目的基因序列的鉴定 外源基因表达产物筛选
4.2.1 载体选择标记的鉴定
(1) 抗生素抗性选择法 (2) 插入失活法 (3) β-半乳糖苷酶显色反应法
初步的、大量的筛选鉴定方法
(1)抗生素抗性选择法
重组体细胞 如果插入的外源DNA片段在载体的抗生素抗性 基因之外，转化后的重组体细胞可于含有该抗生素的培养 基平板上长出菌落; 非重组体细胞
λDNA的侵染 体外包装（将重组DNA分子与λ噬菌体的头部、
感染宿主。较转染效率要高出104－105倍。
尾部以及有关包装蛋白混合，组装成具感染力的λ噬菌体粒子）
外源DNA导入哺乳动物细胞
最简便的是电穿孔法和病毒载体。
外DNA导入植物细胞
电穿孔法 基因枪法或称微弹枪法（利用高压气体）
4.2 重组体的筛选与鉴定
1993 1997
基因工程西红柿在美国上市 英国罗斯林研究所-克隆羊多莉
1999.9
中国获准加入人类基因组计划, 负责测定人类基因
组全部序列的1%
2000.6.26
2001.2.11
科学家公布人类基因组工作草图
公布人类基因组基本信息
1.3、基因工程基本过程
1、目的基因的提取 分离或合成外源基因。 2、体外重组：
的一段 DNA 控制序列。
为使目的基因高效表达，必须选择强启动子。
原核表达系统中常用启动子
① lac 启动子
乳糖操纵子的启动子，受 lac I 编码的阻遏蛋白调节控制；
② trp 启动子 色氨酸操纵子启动子，受 trpR 编码的阻遏蛋白调控； ③ tac 启动子 由 lac 启动子的 -10 区和 trp 启动子 -35 区融
第 十 章
微生物与基因工程
微生物与基因工程
基因工程概述; 基因的分离、合成和定位诱变； 重组DNA分子的构建； 重组子的扩增及筛选 外源基因在细菌中的表达； 基因工程的应用
1. 基因工程概述
基因工程（genetic engineering)：
把分离到的或合成的基因经过改造, 插入载体中;
寡核苷酸指导
的定位诱变
1. 制备含目的基因的重组 DNA分子;
2. 合成一段含有突变碱基 的寡核苷酸; 3. 寡核苷酸与目的基因退 火, 并用DNA聚合酶合成 互补链; 4. 转化宿主细胞; 5. 突变体的筛选.
突变 型
野生 型
3
• 克隆载体
重组DNA分子的构建
• 基因工程工具酶 • 外源基因与载体的体外连接
连接酶的功能
催化在两条DNA链的末端形成磷酸二酯键，包括粘性末端碱
基配对的两条DNA链和末端都是平末端的两条DNA链 大多数DNA连接酶是从T4噬菌体中分离出来的
3.3 外源基因与载体的体外连接
在分别获得外源基因和合适的载体后，在体外将基
因与载体进行连接，构建成为一个能在宿主细胞中 自主复制的DNA分子。
将初步筛选的阳性克隆小量培养后，提取重组质粒或重组噬菌 体 DNA ；
酶切鉴定
用 1~2 种内切酶酶切，然后进行凝胶电泳，检测插入 DNA 片
段大小。
双酶切鉴定重组质粒
DNA 序列测定
最后为了确证目的基因序列的正确性，必须
对重组体的 DNA 进行序列测定 ;
4.2.3 基因表达产物的鉴定
当外源DNA插入到lac Z’序列中，
则会破坏α互补作用。这时若将 转化细胞涂布在含有IPTG和X– gal培养基的平板上，则形成无 色菌落。
4.2.2 目的基因序列的鉴定
菌落（或噬菌斑）原位杂交 内切酶图谱鉴定 DNA序列测定
初步筛选结果的基础上，进一步鉴定的方法
内切酶图谱鉴定
提取、纯化DNA
基因工程理论研究
2 目的基因的获得 从基因或cDNA中分离目的基因 基因的化学合成 PCR扩增基因即全部DNA序列）。
前提条件
基因的化学合成
已知某种基因的核苷酸序列，或者蛋白质的氨基酸序列；
方法
基因的化学合成是先合成许多寡核苷酸，彼此交错互补，然
后再将它们连接起来。
目前化学合成寡核苷酸片段的长度约为 150~200 个核苷酸 左右。
2.3 PCR 扩增基因
聚合酶链式反应（ polymerase chain reaction, PCR
的大小；
既可用于初步筛选，又可用于最终鉴定；
表达产物氨基酸序列测定
前提条件
必须得到纯度高的蛋白；
测定表达产物的肽谱；
或分析表达产物N-末端和C-末端氨基酸序列，对表
达产物的鉴定具有重要意义。
可用于表达、纯化产物的最终鉴定；
5 外源基因在细菌中的表达
所谓表达载体（ expression vector ）是指包含宿主细胞
15%），因而，mRNA逆转录为cDNA所构建的cDNA的库容量相应比基因小。
从基因或cDNA中分离目的基因 根据目的基因序列，可利用标记的基因探针、限制性内切酶、.2
pUC质粒载体
一个复制起始位点
具有更小的分子量：2.8kb
具有多克隆位点MCS区段
携带了氨卞青霉素抗性基因（ampR）
多克隆位点区位于lacZ‘基因中，在此位点上插入外
源基因会导致lacZ‘基因失活，可利用蓝白斑筛选重
组子 。
3.2
常用工具酶种类
基因工程工具酶
把DNA长链切割为短的片段 将两段DNA片段拼接起来
外源基因与载体体外连接，构建重组DNA分子
3、重组DNA分子导入细胞； 4、目的克隆的筛选与鉴定； 5、控制外源基因的表达；
控制适当条件，外源DNA表达，获得表达产物或转基因动 物、转基因植物。
微生物与基因工程的关系
基因资源：
基因工程载体 基因工程工具酶；
基因工程宿主
基因工程的生物反应器；
基因表达所需调控序列，能使克隆的基因在宿主细胞内转
录和翻译的载体；
宿主细胞的类型
克隆基因可用大肠杆菌、枯草杆菌、酵母、昆虫细胞、培养的
哺乳类动物细胞、以至整体动物进行表达。
5.1 外源基因的转录
启动子
转录的调节和控制
转录终止子
Байду номын сангаас.1.1 启动子 （ promoter ）
启动子
是指 RNA 聚合酶结合于 DNA 并起始合成 RNA
一些自身环化的载体和未被酶解的载体，他们的
转化细胞也能在含该抗生素平板上生长并形成菌落;
受体细胞 只有作为对照的受体
细胞不能生长。
缺点: 假阳性高
外源DNA 插入位点
(2) 插入失活法
1. 载体
因外源 DNA 的插入
而导致基因失活的 现象，称为插入失 活（ insertional inactivation ）
柯斯质粒载体
M13噬菌体载体与噬菌质粒载体
真核生物克隆载体及人工染色体。
pBR322质粒载体的结构特征
环状双链DNA分子，由4361bp组成; colEⅠ复制起点，外源DNA大小为5kb左右; 四环素抗性基因（Tetr）、氨苄青霉素抗性基
因（Ampr）;
24单一酶切位点（ Tetr中7个， Ampr中3个）。
免疫活性测定
生物活性测定
氨基酸序列测定
表达产物免疫活性测定
如果表达产物是一种蛋白质或蛋白质的一部分具有
抗原性，则可与其特异抗体发生免疫反应。进而用 western blot进行鉴定。
确认目的蛋白成功表达；
生物活性测定
表达产物是酶可以测定其酶活性的大小; 表达产物是酶的抑制剂，可测定其抑制酶活性能力
实例
和HindⅢ。
II型限制性内切酶的切割方式
识别序列
通常由4～6个碱基对组成,呈回文结构;
限制酶作用所产生的DNA片段的形式：
形成粘性末端（cohesive end）; 形成平末端（blunt end）;
3.2.2 DNA连接酶
连接酶的作用
可以在体外将目的基因与载体共价连接构成重组DNA分子；
2. 重组DNA分子
基因 产物
抗性基因
无基因 产物