3.质粒载体
质粒载体的特点及应用
![质粒载体的特点及应用](https://img.taocdn.com/s3/m/2d7b58195f0e7cd18425367d.png)
三、质粒载体的构建及特点
1.天然质粒用作克隆载体的局限性
天然质粒,一般是指那些没有经过以基因克隆为目标的体外修饰改造 的质粒。在大肠杆菌中,常见的要用于基因克隆的天然质粒有ColE1 、pSC101等。 鉴于天然质粒用作基因克隆载体存在着不同程度的局限性,科学工作 者便在其基础上进行了修饰改造,发展出了一批低分子量、高拷贝、 多选择记号的质粒载体。 现行通用的基因克隆载体,绝大多数就是以质粒为基础改建而成的。
③质粒对宿主生存并不是必需的 质粒也往往有其表型,其表现不是宿主生存所必需的,但也不妨碍宿 主的生存。某些质粒携带的基因功能有利于宿主细胞在特定条件下生 存,例如,细菌中许多天然的质粒带有抗药性基因,如编码合成能分 解破坏四环素、氯霉素、氨芐表霉素等的酶基因,这种质粒称为抗药 性质粒,又称R质粒,带有R质粒的细菌就能在相应的抗生素存在生存 繁殖。所以质粒对宿主不是寄生的,而是共生的。
4、质粒载体不稳定性
分离的不稳定性
DNA的缺失、插入和重排都是造成质粒载体结构不稳定性 的原因。
结构的不稳定性
在细胞分裂过程中发生的质粒不平均的分配,也是导致质 粒不稳定性的重要原因。
影响质粒载体稳定性的主要因素
(1)新陈代谢载体稳定性的影响 (3)寄主重组体系对质粒载体稳定性的效应
都能便利的加以检测
如载体的药物抗性基因,多是抗生素抗性基因。将受体细胞放在含有 该抗生素培养板上培养生长时,只有携带这些抗性基因的载体分子的 受体细胞才能存活。
分子生物学习题库与参考答案
![分子生物学习题库与参考答案](https://img.taocdn.com/s3/m/3582790ca55177232f60ddccda38376bae1fe05f.png)
分子生物学习题库与参考答案一、单选题(共49题,每题1分,共49分)1.可以实现体细胞克隆的技术是:A、基因编辑B、聚合酶链式反应C、诱导多能干细胞D、体细胞核移植正确答案:D2.在PCR反应中,引物与模板的结合温度约为:A、37°CB、55°CC、72°CD、95°C正确答案:B3.大肠杆菌对于基因克隆的主要作用是:A、提供连接酶B、合成引物C、表达目的蛋白D、作为宿主正确答案:D4.将单链DNA合成双链的酶是:A、连接酶B、DNA聚合酶C、裂解酶D、RNA聚合酶正确答案:B5.可以增加靶标DNA拷贝数的技术是:A、PCRB、电泳C、测序D、印迹杂交正确答案:A6.在Southern杂交中起探针作用的是:A、DNAB、RNAC、载体D、引物正确答案:A7.编码氨基酸顺序信息的DNA序列称为:A、启动子B、基因C、外显子D、启动密码子正确答案:B8.可以自我复制的核酸是:A、mRNAB、rRNAC、tRNAD、miRNA正确答案:B9.DNA聚合酶在PCR反应过程中不需要的元素是:A、铜离子B、镁离子C、锰离子D、钾离子正确答案:A10.启动子序列通常位于:A、转录起始点上游B、编码区C、基因内含子D、终止子上游正确答案:A11.可以直接导入植物细胞的方法是:A、阳离子脂质体法B、农杆菌法C、微粒射击法D、电穿孔法正确答案:B12.DNA的组成单位是:A、氨基酸B、核苷酸C、核糖D、脱氧核糖正确答案:B13.农杆菌可以将T-DNA转入植物细胞的原因是:A、具有连接酶B、具有限制性内切酶C、具有转座子D、可以与植物细胞膜融合正确答案:C14.DNA测序中的Sanger方法利用了:A、引物延伸终止B、核酸杂交C、蛋白质切割D、荧光标记正确答案:B15.可以用于克隆目的基因的载体是:A、慢病毒B、质粒C、线性DNA分子D、mRNA正确答案:B16.属于真核生物的模型生物是:A、小鼠B、酵母C、果蝇D、以上所有正确答案:D17.可以将质粒DNA转入宿主细胞的是:A、限制性内切酶B、DNA连接酶C、显微注射器D、电穿孔仪正确答案:C18.可以直接将外源基因导入植物细胞的是:A、电穿孔法B、微注射法C、生物炮法D、农杆菌法正确答案:D19.检测蛋白质的方法不是:A、Western印迹B、质谱C、Northern印迹D、免疫印迹正确答案:C20.对DNA进行切割的酶类包括:A、分裂酶B、连接酶C、制限酶D、聚合酶正确答案:C21.可以直接检测蛋白质的方法是:A、PCRB、Northern blotC、Western blotD、Southern blot正确答案:C22.提供能量驱动翻译反应的化学键是:A、糖苷键B、磷酸酯键C、硫磷键D、氢键正确答案:B23.编码线粒体蛋白质的基因主要位于:A、细胞质DNAB、线粒体DNAC、细胞核DNAD、质粒DNA正确答案:B24.下列DNA酶类能切断磷酸二酯键的是:A、连接酶B、DNA聚合酶C、替代酶D、制限酶正确答案:D25.在制备重组DNA时,使用琼脂糖的目的是:A、提供营养B、连接DNA段C、物理分离片段D、催化连接反应正确答案:C26.是mRNA而不是tRNA或rRNA的特征是:A、可翻译成蛋白质B、可与核糖体结合C、含有多肽链D、富含无义密码子正确答案:A27.对蛋白表达的后翻译调控方式是:A、剪接体B、RNA编辑C、蛋白质水解D、磷酸化正确答案:C28.编码tRNA的基因位于:A、线粒体B、核糖体C、细胞核D、细胞质正确答案:C29.单克隆抗体技术利用的真核细胞是:A、诱导的多能干细胞B、杆状病毒感染的淋巴细胞C、转化的肿瘤细胞D、融合瘤细胞正确答案:D30.原核生物基因组中不含有的序列是:A、终止子B、编码区C、启动子D、外显子正确答案:D31.制备cDNA文库常用的反转录酶来源于:A、大肠杆菌B、反刍动物C、艾滋病毒D、枯草杆菌正确答案:C32.编码氨基酸的三联密码所在的核酸是:A、mRNAB、rRNAC、tRNAD、盖帽RNA正确答案:C33.参与DNA复制的关键酶是:A、RNA聚合酶B、连接酶C、DNA聚合酶D、选择酶正确答案:C34.编码rRNA的基因通常组织成:A、基因簇B、可变剪接体C、假基因D、反义基因正确答案:A35.编码 rRNA 的基因位于:A、线粒体DNAB、质粒DNAC、细胞核DNAD、细胞质DNA正确答案:C36.将DNA上的遗传信息转录为RNA的过程称为:A、翻译B、转录C、复制D、修复正确答案:B37.PCR技术依赖的关键酶是:A、连接酶B、聚合酶C、裂解酶D、制限酶正确答案:B38.编码氨酰tRNA合成酶的RNA是:A、mRNAB、rRNAC、tRNAD、siRNA正确答案:B39.可以实现定点诱变的技术是:A、CRISPR/Cas9B、ZFNsC、TALENsD、以上均可正确答案:D40.利用生物信息学分析推测基因功能的方法是:A、突变分析B、蛋白质互作C、序列比对D、同源建模正确答案:C41.可以改变染色体DNA序列的技术是:A、基因敲除B、基因转染C、基因沉默D、基因编辑正确答案:D42.下列不属于PCR反应体系的组成部分是:A、DNA模板B、聚合酶C、dNTPD、琼脂糖正确答案:D43.检测目的蛋白表达的方法不是:A、Southern blottingB、Western blottingC、Eastern blottingD、Northern blotting正确答案:A44.从cDNA库中可以获得的是:A、所有DNA片段B、编码区序列C、非编码区序列D、全部基因组序列正确答案:B45.可以直接克隆cDNA的是:A、质粒B、YACC、λ噬菌体D、人工染色体正确答案:A46.病毒载体导入宿主细胞的方法是:A、共转化B、显微注射C、电穿孔D、吸附感染正确答案:D47.可以识别启动子序列的转录因子是:A、β因子B、α 因子C、σ 因子D、Rho因子正确答案:C48.可以直接提取基因组DNA的方法是:A、PCRB、Northern blotC、Southern blotD、盐析法正确答案:D49.基因敲除实验中所用对照组应为:A、目的基因缺失组B、野生型组C、质粒载体组D、siRNA处理组正确答案:B二、多选题(共35题,每题1分,共35分)1.PCR反应的原料不包括:A、引物B、载体酶C、聚合酶D、dNTPE、模板DNAF、琼脂糖G、无橡皮管封闭正确答案:BFG2.对DNA序列进行PCR扩增需要以下原料:A、模板DNAB、载体酶C、引物D、连接酶E、脱氧核苷三磷酸F、DNA聚合酶G、以上ACF正确答案:G3.质粒载体应具有下列哪些特征:A、大片段插入区B、可自主复制C、含有筛选位点D、与宿主互作E、含有克隆位点F、编码病毒蛋白G、低拷贝数正确答案:BCE4.在制备cDNA文库时需要用到的关键酶包括:A、连接酶B、PCR酶C、限制性内切酶D、RNA聚合酶E、反转录酶F、RNase HG、链化酶正确答案:EF5.编码氨基酸序列的核酸为:A、rRNAB、mRNAC、tRNAD、mRNA前体E、单链RNAF、双链RNAG、环状RNA正确答案:B6.制备重组质粒的主要步骤是:A、载体线性化B、消化插入片段C、连接反应D、感受态细胞制备E、转化宿主细胞F、克隆鉴定G、所有以上步骤正确答案:G7.对肿瘤基因组的检测可以应用:A、Southern印迹B、Northern印迹C、Western印迹D、Eastern印迹E、基因检测F、测序G、基因芯片正确答案:AEFG8.基因表达调控的机制包括:A、转录水平调控B、RNA水平调控C、翻译水平调控D、蛋白活性调控E、基因增幅F、肽链释放G、以上AD均可正确答案:G9.参与翻译过程的RNA包括:A、mRNAB、rRNAC、tRNAD、siRNAE、snRNAF、反义RNAG、以上ABC均参与正确答案:G10.编码氨基酸序列的核酸为:A、rRNAB、mRNAC、tRNAD、cDNAE、基因F、反义链G、互补链正确答案:B11.PCR反应的原料组成包含:A、模板 DNAB、上游引物C、下游引物D、DNA聚合酶E、脱氧核苷三磷酸F、缓冲液G、以上ABDEF正确答案:G12.基因敲入的方法可以包括:A、siRNAB、基因敲除C、ZFNsD、TALENsE、CRISPR/Cas9F、Cre-Lox重组系统G、反义RNA抑制正确答案:CDEF13.编码脱氧核糖的DNA单链为:A、编码链B、反义链C、互补链D、下游链E、正义链F、上游链G、载体链正确答案:B14.基因编辑技术包括:A、ZFNs技术B、TALENs技术C、CRISPR/Cas技术D、基因敲除E、RNAi技术F、慢病毒介导G、以上所有正确答案:ABC15.制备重组DNA的步骤包括:A、载体选择B、插入DNA获得C、双酶切D、连接反应E、转化F、筛选G、以上全部正确答案:G16.参与制备cDNA文库的关键酶类有:A、连接酶B、限制性内切酶C、聚合酶D、反转录酶E、核酸酶F、RNase HG、以上DE正确答案:G17.制备重组质粒的关键步骤不包括:A、载体的选择B、消化载体及插入片段C、连接反应D、PCR扩增插入片段E、转化感受态细胞F、筛选重组克隆G、测序验证正确答案:D18.启动子序列的特征包括:A、定位于基因转录起始点上游B、通常为AT富集区C、具有内含子D、与编码区互补E、与编码区反向验配F、与编码区部分重叠G、保守性非常低正确答案:AB19.直接参与蛋白质翻译的分子包括:A、DNAB、mRNAC、rRNAD、tRNAE、RNA聚合酶F、释放因子G、所有以上分子正确答案:BCDF20.制备重组质粒需要下列步骤:A、载体选择B、消化载体和插入DNAC、连接反应D、感受态细胞制备E、转化宿主细胞F、克隆筛选G、以上全部正确答案:G21.检测mRNA的方法包括:A、Northern杂交B、Western印迹C、Southern印迹D、荧光in situ杂交E、实时定量PCRF、RNA序列表达谱分析G、以上ABDF正确答案:G22.启动子通常位于:A、翻译起始点上游B、转录终止点下游C、翻译终止点下游D、基因内含子E、编码区F、转录起始点上游G、终止子下游正确答案:F23.编码氨基酸序列信息的核酸为:A、DNAB、RNAC、mRNAD、tRNAE、rRNAF、cDNAG、质粒正确答案:C24.基因敲入的技术可以包括:A、siRNAB、基因敲除C、ZFNsD、TALENsE、CRISPR/Cas9系统F、Cre-Lox重组系统G、反义DNA正确答案:CDEF25.制备重组 DNA 需要以下技术:A、载体准备B、PCR 扩增插入片段C、引物设计D、双酶切连接E、宿主细胞转化F、筛选重组克隆G、以上全部正确答案:G26.编码氨基酸序列的核酸为:A、DNAB、mRNAC、rRNAD、tRNAE、miRNAF、cDNAG、基因正确答案:B27.编码mRNA的DNA单链被称为:A、编码链B、上游链C、下游链D、正义链E、反义链F、互补链G、载体链正确答案:E28.Polymerase Chain Reaction (PCR) 的关键步骤不包括:A、模板变性B、引物与模板杂交C、新链延伸合成D、反向转录E、新链变性F、产物检测G、增幅后转化正确答案:D29.Polymerase Chain Reaction (PCR) 的关键步骤包括:A、模板预变性B、引物与模板退火C、新链延伸合成D、产物检测E、反义链合成F、连接酶反应G、以上全部正确答案:ABCD30.编码氨基酸的三联密码存在于:A、DNA双链上B、mRNA分子上C、tRNA分子上D、rRNA上E、盖帽RNA上F、启动子区域G、终止子区域正确答案:C31.抑制基因在体细胞中的表达方法有:A、siRNAB、基因敲除C、反义RNAD、CRISPR/Cas9E、基因激活F、启动子激活G、剪切反应激活正确答案:ABD32.检测mRNA表达水平的技术是:A、北方印迹B、西方印迹C、南方印迹D、东方印迹E、In situ杂交F、免疫组化G、芯片杂交正确答案:AEG33.编码氨基酸的三联密码存在于:A、DNA双链上B、mRNA分子上C、tRNA分子上D、rRNA 上E、盖帽RNA上F、启动子区域G、终止子区域正确答案:C34.可以提高基因在异源表达载体中的表达水平的方法不包括:A、扩增子克隆B、终止子序列调控C、引入变位信号D、改良启动子序列E、引入选择标记F、优化文库构建方法G、优化编码序列正确答案:F35.可以提取基因组DNA的方法有:A、PCR扩增B、Northern印迹C、Southern印迹D、过滤法E、质谱法F、限制性酶切G、盐析法正确答案:CG三、判断题(共38题,每题1分,共38分)1.基因敲入可以使用双链DNA分子实现。
基因工程载体(质粒)(三)
![基因工程载体(质粒)(三)](https://img.taocdn.com/s3/m/1a27c5ea81c758f5f61f67f6.png)
从不同位点整合到寄主菌染色体上,这种细胞称为Hfr细胞
(高频重组细胞)。
F因子是雄性决定因子,F+ 细胞表面可以形成 一种叫做性须(pilus)的结果,它促使F+ 经 性须进入F- 细胞。F- 细胞则变为F+ 细胞。F因 子可以通过接合作用自我转移,也能够带动寄 主染色体一道转移。但F因子的这种整合过程 是可逆的。在一定条件下,Hfr细胞又可重新 变为F+或F-细胞。 基因工程多选用非接合型质粒,主要安全角度 考虑
常用的是抗生素抗性基因的选择标记。主要有: 四环素(Ter),氨苄青霉素(Amp),氯霉 素(Cm),卡那霉素(Km)。新霉素(Neo) 等。如质粒对氨苄青霉素有抗生时,则写成 AmPr,反之则写成AmPs,。带有抗药性质粒 称为R质粒。一个质粒载体通常有二种抗生素 抗性基因
新的质粒还带有下列标记基因,使于筛选重 组体: ①HA ②Luaferase ③GFP ④便于检测的多肽
非接合型质粒的寄主细胞中同时存在一 种接合型质粒,那么它们通常也是可以 被转移的。这种由共存的接合型质粒引 发的非接合型质粒的转移过程,叫质粒 的迁移作用(mobiligation)又叫质粒 的诱动。
带有大肠杆菌素基因的Col质粒和带有抗菌素抗性基因的R 质粒既有属于接合型的,也有属于非接合型的。 如果在非接合型质粒的寄主细胞中同时存在一种接合 型质粒,那么它们通常也是可以被转移的。这种由共存的 接合型质粒引发的非接合型质粒的转移过程,叫质粒的迁 移作用(mobilization)又叫质粒的诱动。ColE1 是一种可以
钝化了一个抗性基因,保留了另一个抗性基因。插入失活型载体,就是将 外源DNA片段插入到会导致选择性基因(Ampr,Tetr等)失活的位点。如
基因工程载体
![基因工程载体](https://img.taocdn.com/s3/m/395653e8f9c75fbfc77da26925c52cc58bd69001.png)
基因工程载体体外获得的任一DNA片段,必须插入到能够自我复制的载体内,再转入宿主细胞,才能得到复制和进行表达。
基因工程载体(Vectors)确实是携带外源基因进入受体细胞进行繁育和表达的一种工具。
载体的功能运送外源基因高效转入受体细胞为外源基因提供复制能力或整合能力为外源基因的扩增或表达提供必要的条件基因工程中3种要紧类型的载体:1.质粒载体2.噬菌体载体3.柯斯质粒〔cosmid〕载体基因工程对载体的要求〔1〕在宿主细胞内能独立复制。
〔2〕有选择性标记。
〔3〕有一段多克隆位点。
外源DNA插入其中不阻碍载体的复制。
〔4〕分子量小,拷贝数多。
〔5〕容易从宿主细胞中分离纯化。
第一节质粒(plasmid)载体质粒是一种独立于染色体外的双链闭环的DNA分子,具有自主复制和转录能力,能在子代细胞中保持恒定的拷贝数,并表达所携带的遗传信息。
质粒的复制和转录要依靠于宿主细胞编码的某些酶和蛋白质,如离开宿主细胞那么不能存活,而宿主即使没有它们也能够正常存活。
(一)质粒的构形环形双链的质粒DNA在提取过程中通常显现三种不同的构型:①共价闭合环形DNA〔cccDNA〕②开环DNA〔open circular,ocDNA〕③线形DNA〔linear,lDNA〕〔二〕质粒的转移性指质粒从一个细胞转移到另一个细胞的特性。
接合型质粒:除了带有自我复制所必需的遗传信息外,还带有一套操纵细菌配对和质粒接合转移的基因。
如:F质粒〔性质粒或F因子〕甚至能使寄主染色体上的基因随其一道转移到原先不存在该质粒的受体菌中。
不符合基因工程的安全要求。
非接合型质粒:带有自我复制所必需的遗传信息,但失去了操纵细菌配对和质粒接合转移的基因,因而不能从一个细胞转移到另一个细胞。
如R质粒〔抗性质粒〕、Col质粒〔细菌素养粒〕。
符合基因工程的安全要求。
R质粒:带有一种或数种抗生素抗性基因,使寄主获得同样的抗生素抗性性状〔resistance〕。
Col质粒:细菌素通过与敏锐细菌细胞壁的结合作用,抑制一种或数种细胞生命过程。
质粒载体种类
![质粒载体种类](https://img.taocdn.com/s3/m/efb1d2e9250c844769eae009581b6bd97e19bc5e.png)
质粒载体种类
质粒载体是在基因工程中经常使用的一种工具,常见的质粒载体种类包括:
1. Shuttle质粒载体:能够在多个宿主生物中复制的质粒载体,通常用于在不同宿主中进行基因表达或基因转导的研究。
2. 表达质粒载体:用于将特定基因的DNA序列插入到质粒载
体中进行表达的载体,通常包括启动子、转录终止子和选择标记基因等。
3. 空质粒载体:通常只包含质粒的骨架结构,没有包含具体的基因,常用作对照实验的负对照。
4. 感受态质粒载体:这种质粒载体可与RNA或DNA片段融合,形成DNA-RNA复合体,通常用于RNA干扰实验。
5. 水平转移质粒载体:这种质粒载体能够在细菌中进行一种称为水平转移的传递,用于研究基因在不同细菌中的传播。
6. 呈味性质粒载体:这种质粒载体能够在菌落中形成代谢产物,在实验室中常用于菌落筛选。
以上是一些常见的质粒载体种类,不同种类的质粒载体在基因工程中扮演不同的角色,被用于不同的研究目的。
三质粒与载体ppt课件
![三质粒与载体ppt课件](https://img.taocdn.com/s3/m/23edc97f905f804d2b160b4e767f5acfa1c783d6.png)
Transcription beyond oriV Hybridisation at/near oriV
-445 - 555
RNAaseH cleaves at oriV 2/3 bp accuracy
-445
ONLY 580 bps needed and ONLY 13 after oriV
火灾袭来时要迅速疏散逃生,不可蜂 拥而出 或留恋 财物, 要当机 立断, 披上浸 湿的衣 服或裹 上湿毛 毯、湿 被褥勇 敢地冲 出去
分子量小的(如ColE1质粒)拷贝数高,每个细胞中有10~100个 拷贝的质粒,说明它们的复制不受到严格控制,称为松弛型 质粒(relaxed plasmids)或高拷贝质粒。基因工程中为获得大 量的基因产物所用的载体质粒便是这类松弛型质粒。
火灾袭来时要迅速疏散逃生,不可蜂 拥而出 或留恋 财物, 要当机 立断, 披上浸 湿的衣 服或裹 上湿毛 毯、湿 被褥勇 敢地冲 出去
火灾袭来时要迅速疏散逃生,不可蜂 拥而出 或留恋 财物, 要当机 立断, 披上浸 湿的衣 服或裹 上湿毛 毯、湿 被褥勇 敢地冲 出去
( P202)
质粒的主要类型
质粒所编码 的功能和赋 予宿主的表 型效应
致育因子(Fertility factor,F因子) 抗性因子(Resistance factor,R因子) 产细菌素的质粒(Bacteriocin production plasmid) 毒性质粒(virulence plasmid) 代谢质粒(Metabolic plasmid) 隐秘质粒(cryptic plasmid)
质粒编码的两个负调控因子Rop蛋白质和反义RNA (RNAⅠ) ,控制了DNA复制过程中所必需的引物 的合成。
在ColE1复制原点上游方向445 bp处(相当于RNAⅡ 的第111个碱基的位置)处起始转录另一个RNA分子, 其转录方向与RNAⅡ相反,它是由双链DNA链上的 另一条链(C-链)为模板进行转录的,这个RNA分子称 为RNA I,属于反义RNA。
基因工程常用的三种载体
![基因工程常用的三种载体](https://img.taocdn.com/s3/m/ffcf222a58eef8c75fbfc77da26925c52cc591b3.png)
基因工程常用的三种载体
基因工程常用的三种载体
基因工程是一种用于改变和改造生物体遗传基因的技术,它是利用分子生物学技术提高生物性状的一种新技术。
在基因工程中,需要使用一种材料将外源基因投入细胞中,这种材料就是载体。
基因工程中常用的载体有以下三种:
1. 质粒载体. 质粒载体是一种比较常见的基因工程载体,具有较强的稳定性,它是一种质粒DNA,也称为质粒DNA,不是单链DNA,它是由细菌质粒的DNA结合其它分子,形成质粒DNA的结构,具有可复制性能,可以在细菌或动物细胞中复制,具有较强的稳定性。
2. 杆状病毒载体. 杆状病毒载体是一种比较常见的基因工程载体,它由病毒的全基因组和其它分子形成,用来转移外源基因到细胞中,可以把外源基因转移到细胞核或任何其它的地方,可以实现基因工程的目的。
3. 化合物载体. 化合物载体是一种新型的载体,它是由多种不同的分子组成的,可以将外源基因转移到细胞核或其它位置,并且可以把这些基因在细胞中表达出来,从而实现基因工程的目的。
质粒载体的特点及应用
![质粒载体的特点及应用](https://img.taocdn.com/s3/m/44d31f2f24c52cc58bd63186bceb19e8b8f6eca4.png)
质粒载体的特点及应用质粒载体是一种用于携带和传递特定基因的分子。
它的主要特点有多个拷贝数、相对较小的大小、可自复制和稳定传递等。
下面将详细介绍质粒载体的特点及其应用。
一、质粒载体的特点1.多个拷贝数:质粒载体通常可以在目标细胞中形成多个拷贝,从而提高目标基因的表达水平。
这对于研究基因功能和大规模蛋白产量等应用非常重要。
2.相对较小的大小:质粒载体通常比细菌基因组小得多,方便通过细菌转化技术导入目标细胞。
同时,小的质粒载体也更容易被提取和纯化。
3.可自复制:质粒载体可以通过细胞的复制机制自主复制。
这意味着目标基因可以在转化后传递给后代细胞,并稳定存在。
4.稳定传递:质粒载体的自复制保证了基因的稳定性和可遗传性。
它可以长期存在于细胞中,从而实现长期的基因表达。
5.多样性:质粒载体具有很高的多样性,可以根据不同的研究需求选择合适的载体。
常见的质粒载体包括pUC、pBR322等。
二、质粒载体的应用1.基因克隆:质粒载体是进行基因克隆的重要工具。
通过将目标基因插入到质粒载体的多克隆位点上,可以实现目标基因的扩增和筛选。
2.基因表达:质粒载体可以用于外源基因的表达。
将目标基因插入到适当的表达载体中,可以实现目标基因的高效表达,并获得目标蛋白。
3.分子标记:质粒载体可以用来标记目标分子。
通过在质粒载体上引入荧光蛋白等标记基因,可以实现目标分子的可视化和追踪。
4.基因敲除:质粒载体可以用来进行基因敲除实验。
通过在质粒载体上插入特定的引物或RNA干扰序列,可以干扰目标基因的表达,从而研究其功能和调控机制。
5.基因治疗:质粒载体可以用来进行基因治疗研究。
将具有治疗效果的基因插入到质粒载体中,可在体内或体外进行基因传递实验,通过调控基因的表达来治疗疾病。
6.基因工程:质粒载体可以用来进行基因工程研究。
通过对载体进行改造和优化,可以实现目标基因的高效表达和产量提高。
总结:质粒载体具有多个拷贝数、相对较小的大小、可自复制和稳定传递等特点,是基因工程研究中常用的工具。
质粒与载体
![质粒与载体](https://img.taocdn.com/s3/m/6de6eac15fbfc77da269b10b.png)
质 质粒 粒与 与载 载体体 中央研究院 植物研究所 杜 镇 研究员一、质粒绝大多数的生物都是以 DNA 的形式来储藏其遗传信息。
遗传物质要能生生不息地传给后代 的首要条件就是它至少要具有一个复制原(ori, origin of replication ,或译为复制起点),使整 个基因体得以复制。
含有复制原的遗传物质称为 replicon ,我们姑且把它译为为复制体吧!。
原核性复制体分为原核染色体、质粒(plasmids)和噬菌体基因体(phage genome)等三类。
其中 质粒的基因体和原核染色体类似,是由双绞炼 DNA 构成,并以超卷曲的形式存在。
它们的 基因体约由 2,000 至 150,000 个碱基对组成,绝大多数呈环状,但也有极少数是线状构造(如 Borrelia burgdorfferi)。
事实上你可以把它们视为比较小的原核染色体。
在自然环境中它们相 当普遍地生存在原核生物细胞内,并和其宿主的许多特殊功能有关,诸如:赤贺氏杆菌 (Shigella)的抗药、根瘤菌(Rhizobium)的固氮、农杆菌(Agrobacterium)的引瘤及假单胞杆菌 (Pseudomonas)对环状有机物的分解等等。
以下我们谈的以细菌性质粒为主,尤其是革兰氏阴 性菌的质粒。
二、质粒的类型当我们谈到质粒的类型时,就要看你从哪个角度来看它们,譬如说抗药性、结合生殖能力、 宿主范围及 DNA 复制方式等等。
这些分型标准之间并无横向关联。
你无法说能结合生殖的 质粒一定抗药或不抗药,也无法确定宿主范围和质粒套数的调控有何关联。
我们用到这些名 词时,只是对特定质粒的性状做一些描述而已。
质粒的真正系统分类标准并非靠些性状,而 是依据它们的不共容性(incompatibility)。
有的质粒带有显著特征可供我们侦测它们的存在,无已知特征的质粒称为隐性质粒(cryptic plasmids);有特征者称为显性质粒(acryptic plasmids);带有抗药基因的天然质粒称为 R质 粒(Rplasmids)。
第三章质粒载体
![第三章质粒载体](https://img.taocdn.com/s3/m/7c5885d451e2524de518964bcf84b9d528ea2c05.png)
质粒DNA拷贝数的控制
高拷贝质粒DNA复制的启动,是由质粒编码基因合成的 功能蛋白质调节的,与寄主细胞周期开始时合成的不稳 定的复制起始蛋白质无关。
低拷贝质粒的复制是受寄主细胞不稳定的蛋白质控制的, 并与寄主细胞染色体同步进行。
用蛋白质合成抑止剂氯霉素或壮观霉素处理寄主细胞, 使染色体DNA复制受阻的情况下,松弛的质粒仍可继续 扩增。而严紧型质粒则不行。
4、质粒DAN的复制类型
严紧型质粒:每个寄主细胞仅含有1-3份的拷贝,称 “严紧型”复制控制的质粒。
松驰型质粒:每个寄主细胞中可高达10-60份的拷贝, 称“松弛型”复制控制的质粒。
质粒拷贝数:每个细菌染色体平均具有的质粒DNA 分子的数目。 质粒究竟是属于严紧型还是松弛型并非绝对,它不仅受 自身的制约,还受寄主的控制。
6、质粒的其他特性
稳定性:维持一定的拷贝数 同源性:不同的质粒有相同的同源区 重组性:质粒间、质粒同染色体间重组 消除和恢复性等特性
第二节 质粒DNA的分离与纯化
➢ 氯化铯密度梯度离心法 ➢ 碱变性法 ➢ 微量碱变性法 ➢ 影响质粒DNA产量的因素
(1)寄主菌株的遗传背景 (2)质粒的拷贝数及分子大小
大肠杆菌质粒分子的结构示意图
2、质粒DNA分子的三种构型
SC构型: 是指两条多核苷酸链均保持着完整的环形 结构时,称为共价闭合环形DNA(cccDNA),即超螺 旋的 SC构型。 OC构型: 两条多核苷酸链中只有一天保持完整的环 形结构,另一条出现一至数个缺口时,称开环DNA
(ocDNA),即OC构型; L构型: 质粒DNA经酶切,发生双链断裂而形成线 性分子(LDNA),L构型。(见图)
分离纯化质粒DNA的程序
3、微量碱变性法提取质粒DNA步骤
基因工程第三章基因工程的载体
![基因工程第三章基因工程的载体](https://img.taocdn.com/s3/m/68c409a3541810a6f524ccbff121dd36a22dc442.png)
基因工程载体的种类
质粒载体
质粒是一种裸露的、独立于细菌 拟核DNA之外的DNA分子,具有 自我复制能力,可携带外源DNA 片段。
病毒载体
病毒载体是指能够将外源DNA片 段插入到病毒基因组中,并利用 病毒的复制机制将外源DNA片段 导入到受体细胞中的媒介。
基因工程载体的作用
基因转移
基因工程载体能够将外源DNA片 段导入到受体细胞中,实现基因 的转移和表达。
通过优化载体结构,提高其在宿主细胞内的稳定性,降低丢失和突变 的风险。
开发NA的载体,提高基因工 程的效率和安全性。
拓展载体功能
通过基因工程技术对载体进行改造,赋予其新的功能,如表达调控、 靶向输送等。
智能化载体
利用合成生物学和纳米技术,开发具有智能响应能力的基因工程载体, 实现基因治疗的精准化和个性化。
利用基因工程载体生产食品添加剂、 酶制剂等,提高生产效率和产品质量。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
此外,噬菌体载体还可以用于疫苗研 发和生物治疗等领域。
04 人工染色体载体
人工染色体的概念与特性
人工染色体是一种通过基因工程技术 构建的染色体,具有与天然染色体相 似的结构和功能。
人工染色体具有高容量、可定制和可 调控等特性,能够承载和表达大量的 外源基因,为基因治疗、生物制药等 领域提供了新的工具。
质粒载体的应用
总结词
质粒载体在基因工程中广泛应用于基因克隆、表达和基因治疗等领域。
详细描述
质粒载体此外,质粒载体还可以用于基因治疗和疫苗研制等领域, 为疾病治疗和预防提供了新的手段。
03 噬菌体载体
噬菌体的生物学特性
基因克隆
基因工程载体可作为基因克隆的 工具,将外源DNA片段插入到载 体中,通过复制和扩增实现基因 克隆。
质粒载体种类
![质粒载体种类](https://img.taocdn.com/s3/m/8674ac0b0a4c2e3f5727a5e9856a561252d321f9.png)
质粒载体种类质粒载体是在基因工程和分子生物学研究中广泛应用的一种工具,它可以用来携带和传递外源基因。
根据其特性和功能的不同,质粒载体可以分为多种类型,下面将介绍几种常见的质粒载体。
1. 表达质粒载体表达质粒载体是用于表达外源基因的载体。
它通常包含一个启动子、一个编码区和一个终止子。
启动子可以使外源基因在宿主细胞内得到转录和翻译,编码区则包含了外源基因的编码序列,终止子用于终止翻译过程。
常用的表达质粒载体包括pUC19、pET28a等。
这些载体具有高拷贝数和广谱宿主范围的特点,适用于大多数细菌和酵母的表达。
2. 克隆质粒载体克隆质粒载体用于将外源DNA片段克隆到质粒中。
它通常包含一个多克隆位点,用于插入外源DNA片段,以及一些选择标记,如抗生素抗性基因。
常见的克隆质粒载体有pGEM-T、pBluescript 等。
这些载体具有较高的拷贝数和较大的插入容量,适用于DNA 片段的克隆和扩增。
3. RNAi质粒载体RNAi质粒载体用于介导RNA干扰(RNA interference)。
它通常包含一个RNAi导体,其中包含外源基因的靶向序列,以及一个RNAi表达序列。
外源基因的靶向序列可以与目标基因的mRNA相互配对,从而介导其降解或抑制其翻译。
常见的RNAi质粒载体有pSUPER、pLKO等。
这些载体具有较高的RNAi效率和较强的基因沉默能力,适用于基因功能研究和基因治疗。
4. 荧光蛋白质粒载体荧光蛋白质粒载体用于表达荧光蛋白基因,常用于研究基因的表达和定位。
它通常包含一个荧光蛋白基因,如绿色荧光蛋白(GFP)或红色荧光蛋白(RFP),以及一个启动子和终止子。
外源基因的表达可以使细胞或生物发出荧光信号,从而实现基因的可视化。
常见的荧光蛋白质粒载体有pEGFP、pRSET等。
这些载体具有较高的表达效率和较强的荧光信号,适用于细胞标记和蛋白定位等研究。
5. 敲入质粒载体敲入质粒载体用于将外源DNA片段整合到宿主基因组中。
基因治疗中常用的载体类型及特点
![基因治疗中常用的载体类型及特点](https://img.taocdn.com/s3/m/a37f5675a4e9856a561252d380eb6294dd8822c3.png)
基因治疗中常用的载体类型及特点下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
文档下载后可定制修改,请根据实际需要进行调整和使用,谢谢!本店铺为大家提供各种类型的实用资料,如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等,想了解不同资料格式和写法,敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by this editor. I hope that after you download it, it can help you solve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you! In addition, this shop provides you with various types of practical materials, such as educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts, other materials and so on, want to know different data formats and writing methods, please pay attention!一、引言基因治疗作为一种新兴的生物医学技术,已经在许多疾病的治疗中展现出了巨大的潜力。
载体构建方法
![载体构建方法](https://img.taocdn.com/s3/m/77bb821beffdc8d376eeaeaad1f34693daef109c.png)
载体构建方法
载体构建方法是指通过合适的技术手段,创建出用于携带DNA等遗传物质的载体。
常见的载体包括质粒、噬菌体、大肠杆菌、酵母等微生物,以及病毒等。
以下是一些常用的载体构建方法:
1. 质粒构建方法:质粒是一种环状DNA分子,可用于携带外源DNA。
通常采用PCR扩增和限制性酶切等技术将外源DNA插入到质粒中,然后转化到宿主细胞中。
2. 噬菌体构建方法:噬菌体是一种寄生于细菌的病毒,可用于携带外源DNA并转化到宿主细胞中。
常用的噬菌体构建方法包括重组噬菌体技术和噬菌体展示技术等。
3. 大肠杆菌构建方法:大肠杆菌是一种常见的细菌,可用于携带外源DNA并表达目的蛋白。
常用的大肠杆菌构建方法包括转化、电转化、化学转化等。
4. 酵母构建方法:酵母是一种单细胞真核生物,可用于携带外源DNA并表达目的蛋白。
常用的酵母构建方法包括转化、电转化、融合等。
5. 病毒构建方法:病毒是一种寄生于细胞的微生物,可用于携带外源DNA并转化到宿主细胞中。
常用的病毒构建方法包括重组病毒技术、腺病毒技术、AAV技术等。
以上是一些常见的载体构建方法,不同的载体构建方法适用于不同的实验需求。
在选择合适的载体构建方法时,需要考虑到载体的稳定性、转化效率、表达效率等因素。
第三章载体ppt课件
![第三章载体ppt课件](https://img.taocdn.com/s3/m/eebe99b3988fcc22bcd126fff705cc1755275fa4.png)
2. 质粒载体必须具备的基本条件
(1)具有复制起点(ORI) (2)具有抗菌素抗性基因:是筛选的标志。理想的
载体应该有两种抗菌素抗性基因。 (3)若干限制性内切酶的单一位点:用来插入外源
DNA片断。且插入后不影响复制功能。 (4)具有较小的分子量和较高的拷贝数。
3. 质粒的选择标记及其工作原理:
(2)长度: 约2.7kb (3)克隆位点: 10个连续的单一限制酶切位点,位于lacZ’基因的
5’端。
(4)选择标记:Ampicillin 抗性和 lacZ的肽 互补(蓝白斑)相结合。
蓝白斑选择原理: ① Xgal ② -半乳糖苷酶Xgal显色反应:-半乳糖苷
酶能把无色的化合物Xgal分解成半乳糖和一 个深蓝色的物质5-溴-4-氯靛蓝。 ③ lacZ的肽互补
加到1000个以上。
(4) 插入失活型质粒载体
载体的克隆位点位于其某一个选择性标记基因内 部。如pDF41、pDF42、pBR329。
(5) 表达型质粒载体
主要用来使外源基因表达出蛋白质产物。注意启动子的 性质,终止子、起始密码、终止密码的阅读正确。如果在大 肠杆菌里表达,必须把所克隆的真核生物的基因置于大肠杆 菌的转录—翻译信号控制之下。
六、其它质粒载体
1. pGEM-3Z
由pUC派生而来。与pUC的主要区别是 在MCS的两侧分别加了一个噬菌体启动子 T7和SP6。可被T7和SP6的RNA聚合酶识 别转录。
2. 穿梭质粒载体(shuttle plasmid vectors)
(1)穿梭质粒载体的结构
人工构建的具有两种不同复制起点和选 择标记、可以在两种不同的寄主细胞中存 活和复制的质粒载体。
1)-肽( lacZ’ ): -半乳糖苷酶N端的一段氨基酸片断(11-41氨
质粒载体介绍(质粒基本特性和种类及标记基因)
![质粒载体介绍(质粒基本特性和种类及标记基因)](https://img.taocdn.com/s3/m/d56f6018c281e53a5802ff41.png)
质粒载体介绍(质粒基本特性和种类及标记基因)2010-01-25 13:25:29 来源:易生物实验浏览次数:6084 网友评论 0 条一、质粒的基本特性二、标记基因三、质粒载体的种类关键词:质粒载体质粒载体标记基因一、质粒的基本特性1.质粒的复制通常一个质粒含有一个与相应的顺式作用控制要素结合在一起的复制起始区(整个遗传单位定义为复制子)。
在不同的质粒中,复制起始区的组成方式是不同的,有的可决定复制的方式,如滚环复制和θ复制。
在大肠杆菌中使用的大多数载体都带有一个来源于 pMB1 质粒或 ColE1 质粒的复制起始位点。
图3-1 是其复制其始示意图。
在复制时,首先合成前 RNAⅡ,即前引物,并与 DNA 形成杂交体;而后RNase H 切割前 RNAⅡ,使之成为成熟的 RNAⅡ,并形成三叶草二级结构,该引物引导质粒的复制。
形成的 RNAⅠ可控制 RNAⅡ形成二级结构,同时Rop 增强 RNAⅠ的作用,从而控制质粒的拷贝数。
削弱 RNAⅠ和 RNAⅡ之间相互作用的突变,将增加带有 pMB1 或(ColE1)复制子的拷贝数。
图 3-1 带 pMB1(或 ColE1)复制起点的质粒在复制起始阶段所产生的转录的方向及其粗略大小。
2.质粒的拷贝数质粒拷贝数分为严谨型与松驰型。
严谨型质粒每个细胞中拷贝数有限,大约1 ~几个;松驰型质粒拷贝数较多,可达几百。
表 5-1 就是不同类的质粒与复制子及拷贝数的大致关系。
表 3-1 :质粒载体及其拷贝数质粒 复制子 拷贝数pBR322 及其衍生质粒 pMB1 15~20pUC 系列质粒及其衍生质突变的 pMB1 500~700粒pACYC 及其衍生质粒 p15A 10~212pSC101 及其衍生质粒 pSC101 ~5ColE1 ColE1 15~20pUC 系列质粒的复制单位来自质粒 pMB1 ,但其拷贝数较高。
pMB1 质粒的复制并不需要质粒编码的功能蛋白,而是完全依靠宿主提供的半衰期较长的酶(DNA 聚合酶Ⅰ,DNA 聚合酶Ⅲ),依赖于 DNA 的 RNA 聚合酶,以及宿主基因dnaB 、 dnaC 、 dnaD 和danZ 的产物。
基因工程的载体种类
![基因工程的载体种类](https://img.taocdn.com/s3/m/29de5cadf021dd36a32d7375a417866fb94ac05c.png)
基因⼯程的载体种类基因⼯程的载体对于外源基因的复制、扩增、传代乃⾄表达⾄关重要,其必需具备以下条件:①具有有效运载能⼒,能够进⼊宿主细胞;②对多种限制酶有单⼀或较少的切点,最好是单⼀切点,即本⾝是⼀个复制⼦,携带外源基因前后均能在宿主细胞内⾃主复制,或者能够整合到宿主细胞中;③在宿主中能控制外源基因的表达活动;④要有筛选标记,鉴定⽅便,装卸⼿续简单;⑤容易控制,安全可靠。
在基因⼯程(DNA重组)中,使⽤的载体有:①克隆载体(clone vector),即以繁殖DNA分⼦为⽬的的载体;②穿梭载体(shuttle vecto),⽤于真核⽣物DNA⽚段在原核⽣物中增殖,然后在转⼊真核⽣物细胞宿主表达;③表达载体(express vector),⽤于⽬的基因的表达。
现在对载体提出了更⾼的要求,如:⾼拷贝数、具有强启动⼦和稳定的mRNA、具有⾼的分离稳定性和结构稳定性、转化频率⾼、宿主范围⼴、插⼊外源基因容量⼤且可以重新完整地复制与转录、和宿主细胞匹配等。
此外,载体在宿主不⽣长或低⽣长速率时仍能⾼⽔平地表达⽬的基因。
但达到上述要求的载体很少,尤其是当动物细胞作为宿主细胞时,⽬前能⽤的主要时病毒,进⼊宿主的⽬的基因⼀般只能是⼀个基因,⽽以基因组或多个基因同时进⾏重组还有⼀定困难。
⼀、质粒克隆载体除酵母杀伤质粒(killer plasmid)为RNA外,其他质粒多位环状DNA分⼦,每个质粒都有⼀段DNA复制起始点的序列,帮助实现质粒的复制。
质粒⼀般决定抗⽣素的抗性、产⽣抗⽣素酶系、糖酵解酶系、降解芳⾹族化合物酶系、肠毒素及限制-修饰酶系等。
其中严紧型复制控制质粒的复制与宿主染⾊体同步,并与宿主蛋⽩质合成有关,与DNA聚合酶I活性⽆关,蛋⽩质合成停⽌,质粒与宿主染⾊体复制亦停⽌,故只有1个或少数⼏个拷贝;⽽松弛型复制控制质粒的复制与宿主染⾊体复制不同步,与蛋⽩质合成⽆关,与DNA聚合酶I活性有关,蛋⽩质合成停⽌,质粒仍可复制,故可以在宿主有10—206个拷贝。
- 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、"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、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)。
1 质粒克隆载体
用于扩增或保存DNA片段是最简单的载体。 如:pBR322质粒载体 符号质粒载体pBR322中的“p代 表质粒;“BR”代表两位两位研究者Bolivar和 Rogigerus姓氏的字首,“322”是实验编号。
MCS
lacZ`
Ampr Ori
含四个部分: (1)来自pBR322的质粒复制 起点(ori); (2)ampr ; (3)大肠杆菌β半乳糖苷酶 基因(lacZ)的启动子及其 编码α-肽链的DNA序列; (4)多克隆位点(MCS)
第二节 质粒载体
一、质粒的生物学特性
1、质粒是细菌染色体外能自主复制的环形双链DNA分子。
2、编码抗菌素抗性基因的质粒叫R质粒。
实验设计:把一个带抗性的质粒转化 到一个不带抗性的宿主细胞中,如何 区分转化进去质粒的细胞和没有转化 进去质粒的细胞?
3、质粒DNA分子可以持续稳定地处于染 色体外地游离状态,但在一定地条件下 又会可逆地整合到寄主染色体上,随着 染色体地复制而复制。 4、质粒DNA在添加真核复制信号和启动 子后,可以构建出能在原核和真核细胞 中均可复制的穿梭质粒,并在真核细胞 中表达,因此这类载体在基因工程中应 用广泛。
P
O
Z
Y
X
诱导物
乳糖
P O
Z
Y
X
Lac Z
X-gal
蓝色化合物
X-gal
标志补救(ß -半乳糖苷酶法)
Am
lacZ
N2H
COOH
片段
片段
(2)插入失活
对于双抗性标记的质粒,当外源DNA 片段插入任何一个抗性基因中都会造成该抗 性的丧失 ,从而筛选出重组子。
Ampr
Tetr
Ori
pBR322质粒载体
2、一个不含宿主的大肠杆菌做成感受态后,转化进入一 个含有抗氨苄青霉素的载体,请设计一个实验筛选出含 有载体的宿主。
3、把一个外源基因插入以下载体,请设计实验获得含有该 基因的细胞。
pBR322质粒载体
Amp
Tet
插入片段
pBR322
Tet平板
Amp平板
抗药性标志的选择
三、质粒载体的种类
发展阶段: 第一阶段(1977年前):天然质粒和重组质粒 的利用,如pSC101, colE1, pCR, pBR313和 pBR322。 第二阶段:增大载体容量(降低载体长度),建 立多克隆位点区和新的遗传标记基因。如pUC系列 载体。 第三阶段:完善载体功能以满足基因工程克隆 中的不同要求,如M13mp系列载体,含T3,T7, sp6启动子载体,表达型载体及各种探针型载体。
质粒载体
plasmid
主要内容
载体的概念及特点 载体的分类 质粒载体
教学目标
通过本节课的学习,学生要掌握载体 的主要特点,其应该具备的元件,会灵 活设计一系列的实验来证明宿主内转入 了载体。
第一节 载体的特点
一.载体的概念
1. 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),将外源DNA或者
克隆载体(cloning vector) 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。
表达载体(Expression vector) 具有 克隆载体的基本元件,还具有转录/翻译 所必需的DNA顺序的载体。具有表达和 调控能力的载体称表达载体。
突变的 pMB1
p15A pSC101 ColE1
500~700
10~212 ~5 15~20
6、质粒的不亲和性:两种亲缘关系密切的不同质粒,不
能够在同一个寄主细胞系中稳定地共存的现象。
二、质粒上的标记基因
按其用途可将标记基因分为选择标记基因和筛 选标记基因。 选择标记基因用于鉴别目标 DNA (载体)的存 在,将成功转化了载体的宿主挑选出来。 筛选标记基因可用于将特殊表型的重组子挑 选出来。筛选标记主要用来区别重组质粒与非重组 质粒,当一个外源 DNA 片段插入到一个质粒载体 上时,可通过该标记来筛选插入了外源片段的质粒, 即重组质粒。
pUC18
pUC19
2 表达载体
该类载体是在常规克隆载体的基础上衍生而来的, 主要增添了强启动子,以及有利于表达产物分泌、 分离或纯化的元件。
能 在 体 外 转 录 克 隆 基 因 的 质 粒 载 体
如何用质粒载体进行目的基因的克隆?
Plasmid_Cloning.mov
思考
1.
2.
3.
5、根据每个寄主细胞中质粒拷贝数的多少,把质粒分为
严紧型复制质粒(拷贝数少,为1-5个)与松弛型复制质
粒(拷贝数多,可达10-200个拷贝)。因此,作为载体的 质粒应该是松弛型的。
质粒 pBR322 及其衍生质粒 pUC 系列质粒及其衍生质 粒 pACYC 及其衍生质粒 pSC101 及其衍生质粒 ColE1 复制子 pMB1 拷贝数 15~20
基因携带进入宿主细胞的工具。
2.凡来源于质粒或噬菌体的DNA分子,可以插入或
克隆DNA片段统称为vector。
基因工程所用的 vector 实际上是 DNA 分子,是用来
携带目的基因片段进入受体细胞的DNA。
二、载体应具备的条件
在宿主细胞内能够进行自我复制,具备复制 原点。 有合适的限制性内切酶位点,每种位点最好 有且只有1 个,供外源DNA的插入且不影响 其复制。 有选择标记,例如抗药性标记,蓝白斑试验, 便于筛选。 有一定容量且有较高的拷贝数,易于制备。
一个有效的载体应该具备哪些方法的特点? 一个不含质粒的大肠杆菌做成感受态后,转 化进入一个含有抗氨苄青霉素的载体,请设 计一个实验筛选出含有载体的宿主。 把一个外源基因插入以下载体,请设计实验 获得含有该基因的细胞。
参考答案
1、一个有效的载体应该具备哪些方法的特点? 在宿主细胞内能够进行自我复制,具备复制原点。 有合适的限制性内切酶位点,每种位点最好有 且只有1 个,供外源DNA的插入且不影响其复 制。 有选择标记,例如抗药性标记,蓝白斑试验, 便于筛选。 有一定容量且有较高的拷贝数,易于制备。
1 选择标记基因
(1)氨苄青霉素抗性基因(Ampicillin resistance gene) (2)四环素抗性基因(Tetracycline resistance gene)
r ()氯霉素抗性基因 (chloramphenicol resistance gene)
(4)卡那霉素和新霉素抗性基因(kanamycin/neomycin
多克隆位点
polylinker
Amp
复制起始点
ori
遗传标记
三、载体的分类
分类依据 按功能 类 别 克隆扩增或表 达 √
√
举 PBR322
例
(1)克隆载体 (2)表达载体
√
PCDN3 PUC8 PBUDCE41 YE
按进入受体细胞 (1)原核载体 类型 (2)真核载体 (3)穿梭载体
载体的分类
resistance gene)
r
(5)琥珀突变抑制基因 supF
(6)其它还有一些正向选择标记,表达一种使某些宿主菌
致死的基因产物,而含有外源基因片段插入后,该基因
便失活
2 筛选标记基因
(1)α-互补(α-complementation)又称蓝白斑试验 (IPTG-X-gal 试验) α-互补是指 lacZ 基因上缺失近操纵基因区段的 突变体与带有完整的近操纵基因区段的 β-半乳糖苷 酶(β -galactosidase ,由 1024 个氨基酸组成) 阴性的突变体之间实现互补。