I-PCR法从植物或动物组织中克隆特异启动子

合集下载

植物基因启动子的克隆方法及其应用

植物基因启动子的克隆方法及其应用

分子植物育种,2006年,第4卷,第3(S)期,第85-91页

MolecularPlantBreeding,2006,Vol.4,No.3(S),85-91

专题报告

Review

植物基因启动子的克隆方法及其应用

尹辉李丹张毅李秋莉﹡

辽宁师范大学生命科学学院,大连,116029

﹡通讯作者,liqiuli@dl.cn

摘要植物基因的表达调控已成为分子生物学研究热点,启动子是基因表达调控的重要顺式元件,启动子的克隆对于研究基因表达调控、构建基因工程载体、表达目的蛋白有着重要的意义。启动子克隆的方法很多,从常用的启动子陷阱技术筛选启动子到PCR方法的应用,此后相继问世的一些基于PCR的克隆启动子技术,如载体锚定PCR、反向PCR、接头PCR、交错热不对称PCR等,为克隆启动子提供了更可靠,更合理的方法。本文着重介绍了几种植物基因启动子的克隆方法,分析了它们的优缺点,并展望了今后的研究前景。

关键词启动子,启动子陷阱技术,反向PCR,锚定PCR,交错热不对称PCR

CloningMethodsofPlantGenePromotersandTheirApplications

YinHuiLiDanZhangYiLiQiuli*

CollegeofLifeSciences,LiaoningNormalUniversity,Dalian,116029

﹡Correspondingauthor,liqiuli@dl.cn

AbstractTheexpressionandregulationofplantgenehasbeenthehotspotstudyinmolecularbiology.Promoterisanimportantcis-actingelement.Cloningpromoterisimportanttostudygeneregulation,vectorsconstructionandtargetproteinsexpression.Fromthefrequentlyusedwaythatapplyingpromotertrappingforchoosingpromot-ertotheusingofPCR,therewerelotsofwaysforpromotercloning.Afterwards,aseriesoftechniquesbasedonPCRforpromotercloningsuchasA-PCR,I-PCR,LA-PCR,TAIL-PCRweredevelopedinsuccession.Theyof-feredmorereliableandreasonablewaysofcloningthepromoter.Somewaysofcloningplantgenepromoterswereintroduced,meanwhilethelimitationofthesewayswasintroducedandtheirdevelopingprospectwasalsodis-cussedinthispaper.

两种植物组织特异性基因表达方法分析(范本)

两种植物组织特异性基因表达方法分析(范本)

两种植物组织特异性‎基因表达方法分析

‎两种植物组织特异性‎基因表达方法分析

多细胞生物体内‎存在不同类型的器官‎、组织、细胞,它们‎有各自的特性,担负‎着不同的功能。例如‎,植物根表皮中的根‎毛细胞,主要负责从‎周围土壤中吸收水分‎与矿质营养。与这一‎功能相适应,它们在‎发育过程中向外突起‎形成管状结构以增加‎其表面积和吸收水分‎、养分的能力;植物‎根里的内皮层细胞在‎发育过程中通过特殊‎的细胞壁加厚和特定‎部位胼胝质的沉积形‎成凯氏带 ,阻止‎矿质养分向维管束和‎地上部分渗透,控制‎皮层和维管柱之间的‎物质运输;在茎和叶‎片中,保卫细胞可以‎调节内部叶肉细胞与‎外部环境之间的气体‎交换,这一过程需要‎依赖周围细胞通过K‎离子交换来创造一个‎调节气孔关闭与打开‎的膨压。这些不同类‎型器官、组织、细胞‎的形成,以及它们之‎间功能的差异,在很‎大程度上取决于特异‎性表达的基因。因此‎,研究不同器官、组‎织、细胞中呈特异性‎表达的基因,对了解‎植物生长发育调控机‎理,细胞类型与功能‎之间的关系都有重要‎意义。

此外,研‎究组织特异性表达的‎基因的调控机理,可‎帮助我们构建植物组‎织特异性表达体系,‎有目的地在特定器官‎、组织、细胞中表达‎特定靶基因,以便进‎行靶基因功能分析。‎组织特异性表达技术‎在植物基因工程中具‎有一定的应用前景,‎如利用植物的特定组‎织细胞合成所需要的‎代谢产物,还可以用‎于作物改良的基因工‎程等。组织特异性表‎达技术是近年来植物‎学研究中的一个重要‎领域。

主要介绍‎目前被广泛使用的两‎种植物组织特异性基‎因表达方法,即特定‎启动子驱动法和GA‎L4UAS激活标签‎法。

2016-2017高三生物选修3二轮复习练习题解析

2016-2017高三生物选修3二轮复习练习题解析

1.(2016上海卷.九)回答下列有关遗传信息传递与表达的问题。

在图27所示的质粒PZHZ11(总长为3.6kb,1kb=1000对碱基因)中,lacZ基因编码β-半乳糖苷酶,后者催化生成的化合物能将白色的大肠杆菌染成蓝色。

(1)若先用限制酶BamHI切开pZHZ11,然后灭活BamHI酶,再加DNA连接酶进行连接,最后将连接物导入足够数量的大肠杆菌细胞中,则含3.1kb质粒的细胞颜色为;含3.6kb质粒的细胞颜色为。

(2)若将两端分别用限制酶BamHI和BglHI切开的单个目的基因片段置换pZHZ11中0.5kb的BamHI酶切片段,形成4.9kb的重组质粒,则目的基因长度为kb。

(3)述4.9kb的重组质粒有两种形式,若用BamHI和EcoRI联合酶切其中一种,只能获得1.7kb和3.2kb 两种DNA片段;那么联合酶切同等长度的另一种重组质粒,则可获得

kb和kb两种DNA片段。

(4)若将人的染色体DNA片段先导入大肠杆菌细胞中克隆并鉴定目的基因,然后再将获得的目的基因转入植物细胞中表达,最后将产物的药物蛋白注入小鼠体内观察其生物功能是否发挥,那么上述过程属于。A.人类基因工程 B.动物基因工程 C.植物基因工程 D.微生物基因工程

【来源】专题16 现代生物科技

【答案】(1)白色白色和蓝色/白色或蓝色

(2)1.8

(3)1.4 3.5

(4)C

【解析】(1)3.1kb质粒lacZ基因被破坏,含3.1kb质粒的细胞颜色为白色;加DNA连接酶进行连接,被切下的片段可能反向连接,所含3.6kb质粒的细胞可能含有正常质粒和异常质粒,也可能只含有正常质粒或异常质粒,颜色为白色和蓝色(白色或蓝色)。

三维设计2019高考生物二轮练习试题:专项8第1讲

三维设计2019高考生物二轮练习试题:专项8第1讲

三维设计2019高考生物二轮练习试题:专项8第1讲【一】选择题

1、(2017·江苏高考)关于现代生物技术应用的表达,错误的选项是()

A、蛋白质工程可合成自然界中不存在的蛋白质

B、体细胞杂交技术可用于克隆动物和制备单克隆抗体

C、植物组织培养技术可用于植物茎尖脱毒

D、动物细胞培养技术可用于转基因动物的培育

解析:基因工程产生的是自然界中原有的蛋白质,而蛋白质工程可产生自然界中不存在的蛋白质,A项正确;B项中克隆动物应用的是细胞核移植技术,而制备单克隆抗体应用的是动物细胞融合技术;用茎尖进行植物组织培养可获得脱毒苗,C项正确;动物细胞培养技术可用于转基因动物的胚胎早期培养,D项正确。

答案:B

2、(2017·南京二模)以下关于生物工程中常见的几种酶的表达,正确的选项是(多项选择)()

A、DNA连接酶可把目的基因与载体的黏性末端的碱基黏合,形成重组DNA

B、限制性核酸内切酶将一个DNA分子片段切成两个片段需消耗两个水分子

C、Taq酶是用PCR仪对DNA分子扩增过程中常用的一种耐高温的DNA聚合酶

D、纤维素酶和果胶酶处理植物细胞获得原生质体,便于植物杂交育种

解析:A项中DNA连接酶连接的化学键是磷酸二酯键;D项中纤维素酶和果胶酶处理的目的是为了进行植物体细胞杂交。

答案:BC

3、(2017·浙江高考)北极比目鱼中有抗冻基因,其编码的抗冻蛋白具有11个氨基酸的重复序列,该序列重复次数越多,抗冻能力越强。下图是获取转基因抗冻番茄植株的过程示意图,有关表达正确的选项是

()

A、过程①获取的目的基因,可用于基因工程和比目鱼基因组测序

植物基因工程中的常用启动子 _3231

植物基因工程中的常用启动子 _3231

植物基因工程中的常用启动子 _3231 植物基因工程中的常用启动子

植物基因工程中常用的启动子按其作用方式及功能可分为三类:组成型启动子(constitutive promoter )、诱导型启动子(inducible promoter) 和组织特异性启动子(tissue – specific promoter)。这种分类大体上反映了它们各自的特点, 但在某些情况下,一种类型的启动子往

往兼有其它类型启动子的特性。

1 组成型启动子

组成型启动子在所有组织中都启动基因表达,具有持续性,不表现时空特异性;RNA和蛋白质表达量也是相对恒定的。它包括异源和内源组成型启动子两类。植物基因工程中应用的异

源组成型启动子主要有CaMV35S启动子(来源于烟草花叶病毒基因),能在大部分植物中对异

源基因进行启动表达,完整的CaMV35S启动子是植物基因工程中应用最为广泛的组成型启动

子之一,如在马铃薯、拟南芥、烟草、蘑菇、毛白杨等植物中的转基因应用。常用的还有来

自农杆菌的Nos和Ocs启动子。内源启动子主要有水稻肌动蛋白(actin)和玉

米泛素(ubiquitin)基因的启动子,这些启动子可以更有效地驱动外源基因在单子叶植物中的表达。

Naomi等分别从拟南芥的色氨酸合酶β亚基基因和植物光敏色素基因中克隆了相应启动子,

用其代替CaMV 35S启动子,在转基因烟草中也取得了很好的表达效果。用这些启动子代替

CaMV 35S启动子,可以更有效地在单子叶植物中驱动外源基因的转录。组成型启动子已经广泛地应用于双子叶植物、单子叶植物以及真菌等的基因工程中。但是由

2020届高三生物一轮复习测试 第十单元 现代生物科技专题(含答案)

2020届高三生物一轮复习测试  第十单元 现代生物科技专题(含答案)

2020届高三生物一轮复习测试第十单元现代生物科技专题本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分,共100分,考试时间150分钟。

第Ⅰ卷

一、单选题(共20小题,每小题3.0分,共60分)

1.肉毒杆菌会产生肉毒杆菌毒素,只要有0.01 mg的肉毒杆菌毒素就可使人致死。肉毒杆菌毒素分子的作用机理是()

A.抑制呼吸中枢,使人因缺氧而窒息而死

B.阻断血红蛋白与氧气结合,使人因缺氧引起肌肉麻痹

C.阻滞神经末梢释放乙酰胆碱从而引起肌肉麻痹

D.抑制线粒体进行有氧呼吸,心肌细胞无力收缩,阻碍血液循环

2.下面是胚胎干细胞分离途径示意图。相关说法正确的是()

A.图中A所示细胞将来能够发育成胎膜和胎盘

B.胚胎干细胞的体积和细胞核都较小

C.在体外培养情况下,胚胎干细胞可以只增殖而不发生分化

D.利用胚胎干细胞培育的人造器官正在大规模应用

3.SOD是一种抗氧化酶,它能将O2-转化成H2O2,增强植物的抗逆性。下图为培育农作物新品种的一种方式,与此有关的叙述中正确的是()

A.①过程常用的工具酶有限制性核酸内切酶、DNA连接酶和载体

B.②、③分别表示脱分化、再分化,培养基中需添加植物激素

C. SOD可能为O2-转化成H2O2的过程提供能量

D.培育过程中需根据基因型的不同进行人工选择

4.目前科学家已成功培养出全球首例遗传性稳定且能自然繁殖的四倍体鱼类种群,这在脊椎动物中是首例。虽然四倍体鱼生长快、肉质好、抗病力强,但研究人员并不直接把它投入生产,而是将它与二倍体鱼杂交的后代投入生产。你认为这样做主要的意义是()

A.防止基因污染,保护物种多样性

几种新型植物基因表达载体的构建方法

几种新型植物基因表达载体的构建方法

几种新型植物基因表达载体的构建方法

摘要:利用基因工程技术手段研究基因功能过程中,构建基因表达载体处于转基因植物的主导地位,采用合适的构建方法会使实验效果事半功倍。植物基因表达载体的构建方法除了传统构建法、Gateway 技术、三段T-DNA 法、一步克隆法等,还有近年来出现的几种新型的载体构建方法:基于竞争性连接原理快速构建小片段基因表达载体;Micro RNA 前体PCR 置换法适用于构建小分子RNA 表达载体;重组融合PCR 法特别适用于插入片段中含有较多限制性酶切位点的载体构建;利用In-Fusion 试剂盒可以将任何目的片段插入一个线性化载体的某个区域;构建多片段复杂载体可采用不依赖序列和连接的克隆方法(Sequence and ligation-independent cloning, SLIC) 法;Gibson 等温拼接法。本文将在总结分析前人工作的基础上,分析这6种新方法的特点,期望通过这几种新的方法给植物基因工程表达载体的构建提供新的思路。

关键词: Micro RNA 前体PCR 置换法,In-Fusion 试剂盒法,重组融合PCR 法,Gibson 等温拼接法,Golden Gate 拼接法

基因克隆、载体构建是植物功能基因组研究中的常规步骤[ 1 ]。而载体构建是基因工程和分子生物学研究中常用的基础技术。随着植物基因工程技术的发展,适合于不同研究目的各种载体系统应运而生,其中在转基因植物中最常用的是质粒载体。传统的载体构建方法在进行构建多片段拼接的复杂载体时,需要精心选择酶切位点[ 2 ],有时还需要构建多个中间载体,操作比较麻烦,费时费力,因此寻找简单、高效、快捷的载体构建方法具有重要的现实意义。从1969 年Arber 等发现了限制性内切酶,载体的构建方法逐步发展,从传统构建方法到

CMV启动子克隆及其在植物体内的表达

CMV启动子克隆及其在植物体内的表达

CMV启动子克隆及其在植物体内的表达

于秀敏;岳文冉;王瑞刚

【摘要】根据细胞肥大病毒CMV启动子基因序列设计引物,PCR扩增目的基因后,利用基因重组技术成功构建具有Kan抗性和GUS intron报告基因的植物表达载

体LpPCG,并将重组质粒转化到烟草叶片中.通过CMV启动子指导的GUS intron

基因在烟草叶片内的瞬时性表达,比较了其植物表达特性.结果表明:CMV启动子可

启动GUS在植物体内的表达,其表达活性相当于2×35S启动子的(80.4±26.6)%.【期刊名称】《河北大学学报(自然科学版)》

【年(卷),期】2014(034)002

【总页数】6页(P187-192)

【关键词】植物;CMV启动子;GUS;瞬时表达;增强型35S启动子

【作者】于秀敏;岳文冉;王瑞刚

【作者单位】内蒙古农业大学生命科学学院,内蒙古呼和浩特010018;内蒙古农业

大学生命科学学院,内蒙古呼和浩特010018;内蒙古农业大学生命科学学院,内蒙古

呼和浩特010018

【正文语种】中文

【中图分类】Q945.78

植物基因工程已取得较大进展,但能用于植物基因工程的启动元件还非常有

限.CaMV 35S启动子是目前植物基因工程中使用最为广泛的启动子[1-4].然而,近年来有关启动子特别是35S启动子引发的转基因沉默的报道越来越多[1,5].

不仅如此,35S启动子的可调控性也不高,不利于外源基因表达的有效调控[6].而且,它在单子叶植物中的表达强度也比较低[7-8].因此,寻找新的启动子或改良现有启动子以便植物基因工程有更多的基因调控系统已成为当前植物基因工程研究的热点.

PCR技术及其在动物科学领域的运用

PCR技术及其在动物科学领域的运用

PCR技术及其在动物科学领域中的运用

摘要:聚合酶链式反应(PCR)是体外酶促合成特异DNA片段的一种方法,由高温变性、低温退火(复性)及适温延伸等几步反应组成一个周期,循环进行,使目的DNA得以迅速扩增。近年来,PCR技术迅速发展并与其他技术结合衍生出了荧光定RT-PCR、PCR-DGGE,多重PCR等一系列新技术,运用领域也不断拓宽,已被广泛地用于微生物学、医学、免疫学等领域。本文通过介绍PCR技术及其在动物科学领域中的运用,使读者对PCR技术有初步的了解并对其运用领域有概况性的认识,更是为了今后的科学研究积累了更多的知识和提供了技术上的支持。

关键词:荧光定量PCR RT-PCR 探针引物

(一)PCR技术简介及其运用概述

聚合酶链式反应(英文全称:Polymerase Chain Reaction),简称PCR。聚合酶链式反应(PCR)是体外酶促合成特异DNA片段的一种方法,由高温变性、低温退火(复性)及适温延伸等几步反应组成一个周期,循环进行,使目的DNA得以迅速扩增,具有特异性强、灵敏度高、操作简便、省时等特点。它不仅可用于基因分离、克隆和核酸序列分析等基础研究,还可用于疾病的诊断或任何DNA、RNA的地方。聚合酶链式反应又称无细胞分子克隆或特异性DNA序列体外引物

定向酶促扩增技术。

1、PCR技术原理

双链DNA在多种酶的作用下可以变性解链成单链,在DNA聚合酶与启动子的参与下,根据碱基互补配对原则复制成同样的两分子挎贝,在实验中发现,DNA在高温时也可以发生变性解链,当温度降低后又可以复性成为双链。因此,通过温度变化控制DNA的变性和复性,并设计引物做启动子,加入DNA聚合酶、dNTP就可以完成特定基因的体外复制。DNA的半保留复制是生物进化和传代的重要途径。

湖北省武汉市部分学校联合体2022-2023学年高二下学期期末联考生物试题及答案

湖北省武汉市部分学校联合体2022-2023学年高二下学期期末联考生物试题及答案

2022~2023学年度第二学期联合体期末联考

高二生物试题

考试时间:2023年6月26日下午14:30-17:10试卷满分:100分注意事项:

1.答题前,先将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。

2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。

3.非选择题的作答:用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。

一、选择题:本题共20小题,每小题2分,共40分。每小题只有一项符合题目要求。

1.科学家采用体外受精技术获得紫羚羊胚胎,并将其移植到长角羚羊体内,使后者成功妊

娠并产仔,该工作有助于恢复濒危紫羚羊的种群数量。此过程不涉及的操作是

A.超数排卵

B.精子获能处理

C.胚胎培养

D.细胞核移植

2.“DNA粗提取与鉴定”实验的基本过程:裂解→分离→沉淀→鉴定。下列叙述错误的是

A.裂解:使细胞破裂释放出DNA等物质

B.分离:可去除混合物中的多糖、蛋白质等

C.沉淀:可反复多次以提高DNA的纯度

D.鉴定:加入二苯胺试剂后即呈现蓝色

3.人参皂苷是人参的主要活性成分。科研人员分别诱导人参根与胡萝卜根产生愈伤组织并

进行细胞融合,以提高人参皂苷的产率。下列叙述错误的是

A.细胞融合前应去除细胞壁

B.高Ca2+—高pH溶液可促进细胞融合

C.融合的细胞即为杂交细胞

D.杂交细胞可能具有生长快速的优势

4.单克隆抗体与脂质体(双层磷脂分子构成的封闭球状结构)的脂膜相连构建的免疫脂质

江苏省淮安市2024届高三上学期开学调研测试生物(含答案)

江苏省淮安市2024届高三上学期开学调研测试生物(含答案)

淮安市2023-2024学年度高三年级第一次调研测试

生物试题2023.09

一、单选题(本部分包括14题,每题2分,共计28分。每题只有一个选项最符合题意。)1.下列关于生物科学史的叙述,正确的是

①施旺和施莱登运用完全归纳法提出了细胞学说,揭示了动植物的统一性

②辛格和尼科尔森提出了细胞膜的流动镶嵌模型

③希尔制取离体叶绿体悬液并加入铁盐,光照后发现有O2释放

④鲁宾和卡门用放射性同位素标记法证明了光合作用释放的O2来自于H2O

⑤孟德尔的豌豆杂交实验运用了假说演绎法

⑥摩尔根研究果蝇眼色的遗传,证明了基因在染色体上呈线性排列

A.③④⑤B.②③⑤C.①④⑥ D.①③⑤

2.下列有关细胞中元素与化合物的叙述,正确的是

A.叶绿素含C、H、O、N、Mg,能吸收、传递、转换光能

B.血红蛋白的某些氨基酸中含有Fe,有利于结合氧气

C.还原型辅酶II含C、H、O、N,能催化CO2的固定

D. RNA、磷脂都含C、H、O、N、P,可参与构成核糖体

3.ATP和酶是细胞代谢不可缺少的,相关叙述正确的是

A.细胞中的需能反应都由ATP直接供能

B.当酶变性失活时,其空间结构才会发生改变

C.能合成酶的细胞都能合成ATP,能合成ATP的细胞都能合成酶

D. ATP脱去两个磷酸基团后形成的物质,可参与某些酶的合成

4.法布里病患者由于溶酶体中a-半乳糖苷酶功能部分或全部丧失,使得糖脂无法被分解而堆积在溶酶体中。某研究者构建了可以生产a-半乳糖苷酶药用蛋白的细胞株,用来改善患者的症状。下列相关叙述错误的是

A.a-半乳糖苷酶是在细胞的溶酶体内合成的

2020届北京市高中生物学业水平等级性考试生物试题(解析版)

2020届北京市高中生物学业水平等级性考试生物试题(解析版)

量的叶绿体,细胞质颜色比较深,易于观察叶绿体和细胞质流动,A 错误;
B、洋葱的管状叶呈绿色,可用于提取和分离叶绿体中的色素,而紫色洋葱鳞片叶细胞不能,B 错误;
C、洋葱鳞片叶外表皮细胞含有紫色的大液泡,可作为观察细胞质壁分离和复原的材料,黑藻叶片的叶肉细
胞中液泡呈无色,叶绿体的存在使原生质层呈绿色,有利于细胞质壁分离及复原实验现象的观察,C 正确;
D、要作为观察有丝分裂的材料,材料本身必须能发生有丝分裂,洋葱磷片叶、黑藻叶片都不能发生有丝分
裂,而洋葱的根尖分生区可作为观察有丝分裂的材料,色浅,无其他色素干扰,D 错误。
Leabharlann Baidu故选 C。
5. 为探究干旱对根尖细胞有丝分裂的影响,用聚乙二醇溶液模拟干旱条件,处理白刺花的根尖,制片(压
片法)后用显微镜观察染色体变异(畸变)的情况,细胞图像如图。相关叙述正确的是( )
。 D、抗体基因表达产物检测的方法是采用抗原——抗体杂交反应,若呈阳性,则说明已翻译出相应的蛋白质,
D 正确。 故选 A
2. 为了对重金属污染的土壤进行生物修复,研究者将从杨树中克隆的重金属转运蛋白(HMA3)基因与外
源高效启动子连接,导入杨树基因组中(如图)。
为检测获得的转基因杨树苗中是否含有导入的 HMA3 基因,同时避免内源 HMA3 基因的干扰,在进行 PCR
北京市 2020 年普通高中学业水平等级性考试 生物

植物组织特异性启动子的研究进展

植物组织特异性启动子的研究进展

植物组织特异性启动子的研究进展

摘要:组织特异性启动子也称器官特异性启动子(organ specific promoter),可调控基因只在某些特定的部位或器官中表达,并往往表现出发育调节的特性。本文介绍了植物组织特异性启动子中的花、果实、种子及叶特异性启动子,并对植物组织特异性启动子研究中问题进行了讨论和展望。

关键词:植物组织特异性启动子,研究进展

启动子(promoter)是RNA聚合酶能够识别并与之结合从而起始基因转录的DNA序列,是重要的顺式作用元件,位于结构基因5’端上游区的DNA序列,能指导全酶与模版的正确结合,活化RNA聚合酶,并使之具有起始特异性转录的形式,决定转录的方向和效率以及所使用的RNA聚合酶类型,是转录调控的中心。目前,植物基因工程中常用的启动子为组成型表达启动子(Constitutive promoter)。组织特异性启动子也称器官特异性启动子(organ specific promoter),可调控基因只在某些特定的部位或器官中表达,并往往表现出发育调节的特性。外源基因在细胞中表达是基因工程研究的关键,而组织特异性启动子不仅能使目的基因的表达产物在一定器官或组织部位积累,增加区域表达量,同时也可以避免植物营养的不必要浪费。因此,组织特异性启动子一直都是植物基因工程中研究的重点和难点,研究者在植物的分生组织、维管束组织、薄壁组织、花粉、种子和胚乳等几乎各种组织中都发现有组织特异性驱动基因表达的启动子[1],尤其在根、维管束和韧皮部特异表达启动子研究中取得了很大进展。

大题15 现代生物科技专题(二)-备战2021年高考生物之【考前抓大题】(解析版)

大题15 现代生物科技专题(二)-备战2021年高考生物之【考前抓大题】(解析版)

大题15 现代生物科技专题(二)

1.新冠病毒COVID﹣19至今仍在全球流行,疫苗是终结病毒肆虐的有利武器。各国科研人员都在想方设法进行疫苗的研制,在科研攻关应急项目中并行安排了多条技术路线(如图)。

回答下列问题。

(1)途径Ⅰ和Ⅱ都需要通过动物细胞培养获得足够数量的病毒株。在动物细胞培养中,通过,以保证培养液无菌、无毒。此外还要定期用酶处理细胞,使的细胞脱落形成细胞悬液。途径Ⅰ与途径Ⅱ相比,生产的疫苗安全性更高的是途径。

(2)途径Ⅲ中,用到的酶至少有等4种,为检测步骤⑦所表达的蛋白与病毒抗原蛋白是否有相同的免疫反应特性,可用工程菌表达的蛋白与进行杂交实验。

(3)途径Ⅳ生产的DNA疫苗直接注入人体后,在人体细胞中表达出的会引起机体产生免疫应答。与DNA疫苗相比,mRNA疫苗的安全性更有优势,这是因为,无整合到宿主细胞染色体基因组中的风险,且易被水解,不会遗传给子细胞。

【分析】1、基因工程技术的基本步骤:

(1)目的基因的获取的方法有:从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。

(2)基因表达载体的构建:是基因工程的核心步骤,基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子、标记基因和复制原点等。

(3)将目的基因导入受体细胞:根据受体细胞不同,导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有:农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法;将目的基因导入动物细胞最有效的方法是:显微注射法;将目的基因导入微生物细胞的方法是:感受态细胞法。

(4)目的基因的检测与鉴定:分子水平上的检测:①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因﹣﹣DNA分子杂交技术;②检测目的基因是否转录出了mRNA﹣﹣分子杂交技术;③检测目的基因是否翻译成蛋白质﹣﹣抗原﹣抗体杂交技术.个体水平上的鉴定:抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。

海巴戟ACO基因启动子的克隆及功能初步验证

海巴戟ACO基因启动子的克隆及功能初步验证
A b s t r a c t In order to explore the function o f A CO g e n e ( G e n B a n k A c c e s s i o n n u m b e r A R B 05681.1) in Morinda cit­ rifolia, the 2 066 b p p r o m o t e r o f the A CO g e n e w a s c loned b y ado p t i n g g e n o m e w a l k i n g m e t h o d o l o g y .T h e p r o ­ m o t e r not o n l y contains a large n u m b e r o f p r o m o t e r core e l e m e n t s s u c h as T A T A - b o x a n d C A A T -b o x ,but also contains plant h o r m o n e response c o m p o n e n t s s u c h as ethylene, stress a n d d e f e n s e related c o m p o n e n t s a n d opti­ cal related c o m p o n e n t s . Besides there also h a s a n e w finding that the transcription initiation site w a s predicted at -96 b p .T h e n ,the leaves o f Morinda citrifolia w e r e treated with ethylene,m e t h y l j a s m o n a t e ,gibberellin,a u x i n ,a n d abscisic acid respectively,a n d then q P C R w a s c o n d u c t e d to verify the plant h o r m o n e r e s p o n s e e l e m e n t s in the p r o ­ m o t e r s e q u e n c e .T h e results s h o w that all the five h o r m o n e s c o u l d up-regulate the expression o f A CO g e n e e x p r e s ­ sion w h i c h is the s a m e as the pres e n c e o f c o r r e s p o n d i n g c o m p o n e n t s in the p r o m o t e r ,suggesting that the p r e s e n c e o f these c o m p o n e n t s c ould regulate the expression o f .4C O g e n e in Morinda citrifolia. F u r t h e r m o r e ,the ethylene in­ d u c e d expression of/I C O w a s strongest,indicating the presence o f ethylene response e l e m e n t s in the p r o m o t e r . K e y w o r d s Morinda citrifolia', E t h y l e n e ;P r o m o t e r e l e m e n t ;G e n o m e w a l k i n g

基因侧翼序列扩增技术的应用进展

基因侧翼序列扩增技术的应用进展

基因侧翼序列扩增技术的应用进展

蒲远波;郭翠;平淑珍

【摘要】扩增基因的侧翼序列在分子生物学研究中具有重要作用。到目前为止,克隆基因侧翼序列的方法主要可以分为3类:反向 PCR、外源接头介导 PCR、半随机引物 PCR。对这些技术的原理以及近期的应用情况进行了较为系统的综述,旨在为研究者选择更可靠、更合理的方法提供依据。%Amplifying the flanking sequence of genes plays an important role in molecular biology research. Until so far,the methods used to clone flanking sequence can been categorized into three groups :I-PCR,LA-PCR and TAIL-PCR. This paper briefly introduces the principle and present applications of these methods,which provides basis for researchers to choose more reliable and reasonable method.

【期刊名称】《生物技术通报》

【年(卷),期】2016(032)011

【总页数】8页(P72-79)

【关键词】侧翼序列;反向 PCR;外源接头介导 PCR;半随机引物 PCR

【作者】蒲远波;郭翠;平淑珍

【作者单位】川北幼儿师范高等专科学校,广元 628017;中国农业科学院生物技术研究所,北京 100081;中国农业科学院生物技术研究所,北京 100081

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

• 实验过程: 实验过程:
1、用小量法提取转基因水稻总 DNA 2、I—PCR:总DNA用 10倍过量的限制性内切酶在 50ul反应体积中进行过夜酶切; 酶切片段在 20ul 体积中进行自连接, 之后进行巢式PCR扩增旁侧 序列。在巢式PCR中结合了热启动PCR和隆落PCR 技术以增强PCR反应的特异性。 3、PCR产物的southern检测
•原理:
• 选择在已知DNA序列内部没有切点的限制性 内切酶对该DNA进行酶切,后经DNA连接酶 催化自连成环状DNA,设计合适方向并与已 知序列两端互补的引物,以环状DNA为模板, 经PCR可得到已知序列的旁侧DNA片段。
原 理 示 意 图
• 实验举例: 实验举例:
反向PCR克隆转基因水稻的外源基因旁侧序列 反向PCR克隆转基因水稻的外源基因旁侧序列 PCR
I—PCR法从植物或动物组 PCR法从植物或动物组 织中克隆特异启动子
• 启动子的基本结Leabharlann Baidu • 启动子的分类,何谓组织特 异性启动子
• 几种克隆启动子的方法简介及 优劣比较 • 重点篇章之I—PCR法克隆组织 特异启动子
启动子序列克隆方法及其适用性
方法 基因组文库筛选法 启动子探针载体筛选法 常规PCR法 反向PCR法 锅柄PCR法 序列特异性引物PCR法 热不对称交错PCR法 Y型接头扩增法 适用的启 动子 高等真核生物 原核和一些低等真核生物 全序列已知的基因 部分或全部序列已知的基因 部分序列已知的基因的长启动子 序列已知的基因 5端序列或全序列已知的基因 基因组DNA
• 成败的关键因素:
• (1)分子间连接形成大量的线状串联体会导 致非特异扩增; • (2)酶切片段过长将导致扩增效率下降,因 此优化连接反应体系尤为重要。
• 优点:快速、高效、稳定、操作简单,
花费少,PCR引物设计较方便,不需设 计、合成大量昂贵的核苷酸接头。
• 缺点:环化反应难以控制,线状串 缺点:
重点篇章之I-PCR(Inverse-PCR)法克隆 组织特异启动子
• 背景 I-PCR是1988年由Triglia最早提出的一 背景: 种基于PCR的改进的染色体步行方法。
染色体步行是指由生物基因组或基因组文库中的已知
序列出发逐步探知其旁邻的未知序列或与已知序列呈 线性关系的目的序列的核苷酸。 是一种常用的克隆已知基因旁侧序列的技术。 现有的染色体步行PCR技术包括反向 反向PCR、锅柄PCR、 反向 连接介导PCR、热不对称PCR、SON PCR等,并在此基础 上提出了一种新的染色体步行PCR技术的构思.它能运 用特异引物与随机引物的搭配。
联体成为环化反应副产物甚至是主产物, 导致非特异性扩增,如果要酶切片段太 长也会使扩增效率下降。限制性内切酶 的选取不好,启动子就不能被克隆出来。
• 应用:适用于寻找只有一端序列已知
对未知DNA片段进行扩增。 片段进行扩增。 的DNA,对未知 对未知 片段进行扩增
• 1992年反向PCR被运用于从酵母基因组DNA中分离 酵母人工染色体克隆末端序列、从植物gDNA分离 转座子侧翼的特异区域,也应用于探测乙肝病毒 和人T淋巴病毒的结合部位。 • 1999年,DI-GEON等用该法分离了小麦种子特异表 达基因的启动子片段。 • 2006年,KIM等利用I-PCR克隆了芝麻种子特异表 达SeFAD的启动子序列。
•特异启动子的应用 •克隆方法的最新研究动态
植物品质改良基因工程
1.植物营养品质改良 2.植物口味品质改良 3.培育雄性不育系新品种
特异性启动子用于抗性基因工程
1.抗病基因工程 2.抗虫基因工程 3.抗逆基因工程 4.抗杂草基因工程
目前,启动子克隆的方法种类繁多,进展迅速。 目前,启动子克隆的方法种类繁多,进展迅速。 启动子克隆方法绝大多数是建立在PCR PCR的基础 启动子克隆方法绝大多数是建立在PCR的基础 上的染色体步行技术, 上的染色体步行技术,因而利用启动子克隆的 方法不仅可以克隆到基因的启动子, 方法不仅可以克隆到基因的启动子,同时还可 以用于克隆cDNA的全长。 cDNA的全长 以用于克隆cDNA的全长。 随着PCR技术的不断进步,一定会有更多、 随着PCR技术的不断进步,一定会有更多、更好 PCR技术的不断进步 的克隆启动子的方法产生, 的克隆启动子的方法产生,而它们最后也将会是 克隆基因全长或突变体( 克隆基因全长或突变体(特别是转座子插入突变 中目的基因的简便高效的新方法。 体)中目的基因的简便高效的新方法。
THANK YOU
关键步骤: 关键步骤
• 总DNA的酶切和酶切片段的环化
• 取总DNA10ug用HinⅢ在50uL的总反应体积中酶 切过夜,之后于65度处理15分钟,取6uL电泳 检测酶切效果,剩余反应液用2倍体积乙醇沉 淀后溶于20uL TE。取上述酶切并沉淀后的 DNA5uL,用0.3uT4DNA连接酶,分别在总体积10, 20,50ul中于4度连接过夜,以确定自连接反 应的最佳体积,次日取2ul反应液用于PCR.
相关文档
最新文档