荧光素酶基因在转化烟草中的表达
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荧光素酶创新在生命科学研究中的应用荧光素酶是一种特殊的酶,它由荧光素(Luciferin)和荧光素酶(Luciferase)组成。
荧光素酶的主要作用是催化荧光素的氧化反应,产
生光和其他产物。
根据不同的荧光素酶,产生的光可以在不同的波长范围
内发射,因此可以应用于生命科学研究中的各个领域。
荧光素酶的应用主要可以分为以下几个方面:
1.基因表达和蛋白质定位研究:通过将荧光素酶基因与目标基因融合,并进行转染或转化表达,可以实现对基因表达的定量和定位研究。
荧光素
酶的光学信号具有极高的灵敏度和低背景噪音,可以用于对基因表达的实
时监测和定量分析。
同时,荧光素酶还可以与其他荧光蛋白质(如绿色荧
光蛋白)相结合,用于蛋白质定位和相互作用的研究。
2.细胞信号转导研究:荧光素酶可以与其他信号分子(如钙离子、ATP等)结合,用于研究细胞内信号转导的过程。
通过将荧光素酶与目标
信号分子结合,可以实现对细胞内信号分子的实时检测和定量分析。
3.荧光免疫染色和标记:荧光素酶可以用于免疫染色和标记的研究。
通过将荧光素酶与抗体结合成荧光素酶-抗体复合物,可以用于免疫组织
化学染色、免疫电镜和流式细胞术等多种生命科学研究方法中,实现对特
定抗原的检测和定位。
4.高通量筛选和药物研发:荧光素酶可以用于高通量筛选和药物研发。
通过将荧光素酶与目标蛋白质结合,并进行高通量荧光筛选,可以快速筛
选出对目标蛋白质具有抑制或激活作用的化合物。
同时,荧光素酶还可以
用于药物代谢动力学的研究,以及药物分子在体内的跟踪和定量分析。
荧光素酶在动植物生化研究中的应用荧光素酶(Luciferase)是一种常见的发光酶,被广泛应用于生命科学研究中。
荧光素酶在动植物生化研究中的应用十分广泛,涵盖了很多领域,本文将就十分重要的领域、应用方式、研究现状以及未来发展方向进行探讨。
一、荧光素酶在靶标鉴定与药物筛选中的应用荧光素酶技术可以应用于筛选化合物对靶标的亲和力,查找分子突变造成的功能性影响,对通路进行分析等。
高难度荧光素酶检测技术也可以应用在抗体库筛选与药物循环代谢速度评估等方面。
因此,荧光素酶技术在靶标鉴定与药物筛选等方面具有重要意义。
二、荧光素酶在生理代谢与分子诊断领域的应用荧光素酶技术已被广泛应用于生理代谢过程与分子诊断领域。
例如,常见的同位素标记实验可以通过荧光素酶技术进一步加强信号检测和动力学模拟分析。
在分子诊断方面,荧光素酶技术可以追踪某些有助于疾病诊断的基因或蛋白质,或将配体与靶标相互作用引起的生物发光应用于特定疾病的检测中。
三、荧光素酶在基因编辑技术中的应用基因编辑技术已经成为近年来生命科学领域的重大突破,也是许多研究领域的支撑。
荧光素酶可以作为介导报告基因的元素,以帮助澄清基因编辑技术的效率和用途。
四、荧光素酶在逆境应答及植物分化中的应用逆境应答和植物分化通常与生存的基本方面相关。
荧光素酶的作为生物发光系统主要基于自动氧化反应,非常适用于植物物种学等研究领域。
五、荧光素酶在工业制品中的应用荧光素酶技术可以应用于工业制品中,例如在检测食品中添加的抗生素、检测污染物等方面,有重要意义。
荧光素酶技术具有灵敏性高、快速的特点,大大减少了实验室和其他检测机构的检测时间,并带动更快的监管环节,从而保护消费者健康。
六、荧光素酶技术的发展与未来展望荧光素酶技术的广泛应用带来了很多机会和挑战。
随着近几年荧光素酶技术的不断推进,这个技术流派的研究和开发将越来越重要,并且必然会在更多的实验室以及行业中得到应用。
总之,荧光素酶作为一种重要的发光酶,其广泛应用于动植物生化研究中的各个方面。
模块综合测评(时间:90分钟满分:100分)一、选择题(14×2=28分,每小题只有一个选项符合题目要求)1.下列关于果酒和果醋制作的叙述,错误的是()A.制作果酒时瓶口需密闭,而制作果醋时要打开瓶盖或通气B.温度对酵母菌酒精发酵的影响很大,而对醋酸菌的发酵影响不大C.在变酸的果酒的表面观察到的菌膜可能是醋酸菌在液面大量繁殖形成的D.制作果酒和果醋时都应用体积分数为70%的酒精对发酵瓶消毒并注意无菌操作B[温度对酵母菌和醋酸菌的发酵都有影响,在制作果酒时温度要控制在18~30 ℃,而在制作果醋时则要将温度控制在30~35 ℃。
]2.在利用葡萄自然发酵产生果酒的过程中,未经杀菌,但其他杂菌不能生长的原因是()A.经冲洗后的葡萄上只有野生型酵母菌无其他杂菌B.其他杂菌不能利用葡萄汁中的糖作碳源C.在缺氧和呈酸性的发酵液中,酵母菌能大量繁殖,其他杂菌不适应环境而被抑制D.酵母菌发酵产生大量酒精,杀死了其他杂菌C[冲洗的目的是洗去浮尘,在冲洗过程中,杂菌和酵母菌被洗掉的机会是均等的;异养微生物都能利用糖;根本的原因是其他微生物不适应缺氧和酸性环境。
]3.微生物培养是微生物工程中的基础技术,下列相关叙述正确的是() A.病毒和细菌的培养基成分相同B.平板划线法中的“线”是连续的、不分区域的C.微生物培养基中并不是都必须添加碳源或氮源D.在微生物培养操作过程中,为防止杂菌污染,需对培养基和培养皿进行消毒C[病毒必须寄生在活细胞内才能进行生命活动,如可用活鸡胚培养病毒;平板划线法每次划线前都要灼烧接种环,划线是分区域的;微生物种类不同,对营养物质的需求不同,应根据所培养微生物的需要确定培养基的成分;对培养基和培养皿要进行灭菌,而不是消毒。
]4.三个培养皿中分别加入10 mL不同的培养基,然后接种相同的大肠杆菌样液。
培养36 h后,计算菌落数,结果如下表。
下列相关叙述正确的是()B.该实验采用平板划线法接种C.Ⅰ和Ⅲ对照,说明大肠杆菌的生长不需要生长因子D.Ⅱ和Ⅲ对照,说明大肠杆菌的生长需要葡萄糖D[该培养基加入了琼脂,故为固体培养基;对微生物进行计数时宜采用稀释涂布平板法接种,而不是平板划线法接种;Ⅰ与Ⅲ中有葡萄糖、生长因子两种变量,不能得出相应结论;Ⅱ和Ⅲ对照,自变量是有无葡萄糖,说明大肠杆菌的生长需要葡萄糖。
北京四中高二年级第二学期期末测试生物试卷(试卷满分为100分,考试时间60min)说明:本卷共40道单项选择题选修3模块水平测试(理科)一、选择题(60分,每题1.5分)1. mRNA上终止密码子不编码氨基酸,与之相对应DNA片段位于A. 基因编码区下游非编码区中B. 基因编码区内C. 基因编码区最末端内含子中D. 基因最末端2. 下列黏性末端属于同一种限制酶切割而成是A. ①②B. ①③C. ①④D. ②③3. 下图所示几个限制性核酸内切酶切割位点(箭头所指为切割位点),切割后可以互相连接末端是A. ①②B. ①③C. ②④D. ③④4. 某线性DNA分子含有5000个碱基对(bp),先用限制性核酸内切酶a完全切割,再把得到产物用限制性核酸内切酶b完全切割,得到DNA片段大小如下表。
限制性核酸内切酶a和b识别序列和切割位点如下图所示。
下列有关叙述错误..是A. a酶与b酶切断不是两条链上互补配对碱基之间氢键B. 限制性核酸内切酶a和b切出DNA片段不能相互连接C. 该DNA分子中a酶能识别碱基序列有3个D. 仅用b酶切割该DNA分子可得到三种DNA片段5. 下列哪一项不是基因工程载体必备条件A. 能在宿主细胞中复制并保存B. 具有多个限制酶切点,以便与外源基因连接C. 具有标记基因,便于进行筛选D. 决定受体细胞生存6. 下列哪项不是基因工程中经常使用用来运载目基因载体A. 细菌质粒B. 噬菌体C. 动植物病毒D. 细菌核区DNA7. 下图表示限制性内切酶切割某DNA分子过程,有关叙述不正确是A. 该限制酶能识别碱基序列是GAA TTC,切点在G和A之间B. 用此酶切割含有目基因DNA片段,同时须用该限制酶切割运载体,以产生与目基因相同黏性末端C. 要把目基因与运载体“缝合”起来,要用DNA聚合酶D. 限制酶切割DNA分子时,是破坏了同一条链上相邻脱氧核苷酸之间化学键8. “超级细菌”是一种含超级耐药基因NDM-1细菌,能编码一种新耐药酶,可抵抗几乎所有抗生素。
荧光素酶报告基因检测荧光素酶报告基因检测是一种非常重要和有效的检测方法。
它是基于荧光素酶报告基因技术的分子生物学技术,可以用来检测特定基因的表达情况。
荧光素酶报告基因检测的原理基于荧光素酶(luciferase)的活性,在其底物(luciferin)存在的情况下可以发出强烈的荧光信号。
因此,通过将荧光素酶基因放入需要检测的基因区域中,可以根据荧光素酶的活性来测定基因的表达情况。
这种技术广泛应用于生化和分子生物学研究,可以用于许多应用,包括药物研发、基因治疗和疾病诊断等。
以下是荧光素酶报告基因检测在三个不同领域的应用案例:1. 荧光素酶报告基因检测在癌症治疗中的应用一项为期一年的研究以多发性骨髓瘤(MM)患者为对象,研究了荧光素酶报告基因检测在癌症治疗中的应用。
结果表明,该检测方法可以用于评估患者对治疗的反应。
这个结果对临床医生更好地选择治疗方案和对治疗效果的监测非常有帮助。
2. 荧光素酶报告基因检测在药物筛选中的应用一项在2020年发表在Journal of Chemical Information and Modeling的研究表明,荧光素酶报告基因检测可以用于筛选潜在的抗病毒药物。
该研究展示了荧光素酶报告基因检测与其他基于荧光的筛选方法相比的优越性,并借此成功地开发了两种新型药物。
3. 荧光素酶报告基因检测在转基因作物研究中的应用一项针对棉花研究的研究表明,荧光素酶报告基因检测可以用于评估转基因作物的基因表达。
该研究在转基因棉花中成功地使用了荧光素酶基因,实现了在植物组织中的基因定量测量和活性报告。
总之,荧光素酶报告基因检测是一种非常有效和多样化的检测方法,其应用范围广泛,可以在许多领域提供有力的支持。
无论是在临床、生物制药还是基因科学领域,荧光素酶报告基因检测都具有重要的应用前景。
同时,荧光素酶报告基因检测在基因表达、蛋白质表达、分泌、酶活性等方面的检测也得到广泛应用。
这种检测方法对于研究疾病分子机制、药物筛选、基因治疗等领域的发展具有重要意义。
烟草叶片瞬时转化实验试验方法一、实验材料及药品pCAMBIA 1381Z-Luc载体、Gv3101农杆菌菌株及其感受态、MES、MgCl2、乙酰丁香通、5-6周本氏烟草等二、载体构建及农杆菌转化烟草瞬时转化实验选用融合Luc信号的pCAMBIA 1381Z-Luc载体,载体构建过程是将拟南芥及菊花的FT启动子分别采用双切双连的常规载体构建方式将启动子构建到pCAMBIA 1381Z-Luc载体上,同时将目的基因构建到pMDC43或pMDC32或pORE载体上作为超表达载体进行后续的瞬时转化实验。
通过农杆菌转化的方式,将上述构建好的质粒转化到农杆菌菌株GV3101的感受态细胞中。
三、材料的准备1、烟草植株5-6周幼嫩未开花植株2、携带质粒的农杆菌(GV3101或An105均可)3、YEB培养液(一瓶+K+R、一瓶只+R——pCAMBIA 1381Z-Luc载体为卡纳氯霉素抗性、Gv3101只有r抗性)4、处理液:10mL配方如下母液配方(10ml配方):0.5M MES 200ul 0.976g1M MgCl2100ul 2.03g100mM乙酰丁香酮10ul 0.196g(使用DMSO溶解)灭菌水加至10ml (若长时间保存,需避光!)四、操作步骤1、农杆菌转化2、转化正确的农杆菌进行过夜培养,同时培养P19菌株(最好先进行划线)3、确定不同农杆菌所加菌液的量:计算公式:V=n×Vfinal×0.5/OD600 VP19= n×Vfinal×0.3/OD600OD600最好在1以上n=注射叶片数Vfinal=悬浮后的终体积多为2ml或3ml 注:在进行转录激活或抑制实验时,一般加入四种农杆菌(包括P19)而对照组往往只加入两种或三种菌液,此时,应使用Gv3101对体系进行补充,计算方法为公式一,具体加入量视对照组缺失的量确定,分别加入一倍或两倍Gv3101进行补充。
齐市普高联谊校2022~2023学年下学期期中考试高二生物一、选择题:本大题共30小题,每小题1.5分,共45分。
在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求。
1.某同学向苹果汁中加入适量体积分数为3%的乙醇,利用高产菌株酿制苹果醋。
下列叙述错误的是A.发酵液中乙醇的浓度过高会抑制醋酸菌的繁殖B.醋酸菌可以将加入苹果汁中的乙醇转化为醋酸C.发酵时需要保持通气,温度控制在30~35℃D.随着发酵的进行,发酵液的pH将逐渐增大2.用酵母菌酿酒的主要阶段为:加料→接种→通气培养→密封发酵。
从接种后到密封前,酵母菌种群数量变化的曲线图如图所示。
下列有关叙述正确的是A.酵母菌接种量的多少不影响发酵时间的长短B.密封发酵后酵母菌种群数量呈J形曲线增长C.将酵母菌的种群数量控制在K/2对发酵最有利D.密封发酵开始后需要定期打开排气阀进行排气3.下列有关传统发酵食品制作中发酵条件合理控制的叙述,错误的是A.夏天制作腐乳时需要适当对环境进行降温处理B.果酒发酵前需要将发酵瓶和果汁进行高温蒸煮C.制作泡菜时注意保持坛盖边沿的水槽中始终有水D.向发酵液中添加前一次的发酵物可提高发酵速度4.下列关于腐乳制作的叙述,正确的是A.以毛霉为主的多种原核微生物参与了豆腐的发酵B.密封瓶口时将瓶口通过酒精灯的火焰可防止污染C.加盐腌制后,毛霉可产生更多的蛋白酶和脂肪酶D.豆腐经微生物发酵后味道更鲜美,但不便于保存5.下列有关培养基和菌种鉴定的叙述,错误的是A.配制培养大肠杆菌的培养基时要将pH调至中性或弱酸性B.菌落的形状、大小、颜色等特征都可以作为菌种鉴定的依据C.在微生物的实验室培养中,培养皿可以采用干热灭菌法进行灭菌D.微生物的生长除受营养因素的影响外,还受pH、渗透压等的影响6.袋装酸奶的包装上通常都会注明“胀袋勿食”。
某同学选择一过期的胀袋密封酸奶,按图中的操作流程,研究其中的某微生物生长情况,有关叙述正确的是A.酸奶胀袋是酸奶中的乳酸菌无氧呼吸产生了CO2B.使用巴氏消毒法可以杀死牛奶中的微生物和芽孢C.图中过期酸奶中的菌种被稀释了10倍D.推测图中用到的接种方法为平板划线法7.当肠黏膜被破坏时,肠道内的粪肠球菌及其代谢产生的毒素可能进入人体内导致某些疾病的发生。
烟草瞬时表达实验原理利用农杆菌将外源基因导入到烟草叶片中进行表达,可以借此进行蛋白的亚细胞定位、蛋白互作(BiFC)和蛋白的纯化等实验操作。
在荧光蛋白(YFP、GFP、Luciferase 等)的两个β 片层之间的环结构上有许多特异性位点可以插入外源蛋白而不影响荧光蛋白的荧光活性。
BiFC 技术正是利用荧光蛋白家族的这一特性,将荧光蛋白分割成两个不具有荧光活性的分子片段,再分别与目标蛋白融合表达。
如果两个目标蛋白因物理相互作用而靠近,就使得荧光蛋白的两个分子片段在空间上相互靠近,重新形成有活性的荧光基团而发出荧光。
试剂:500 mM MES (pH5.6)、100 mM MgCl2、100 mM 乙酰丁香酮(acetosyringone, AS)、LB 培养基、50 mg/mL Kana (母液)、25 mg/mL Rif (母液)、100 mg/mL Amp (母液)。
仪器:一次性注射器、恒温摇床、分光光度计、普通离心机、激光共聚焦显微镜。
配方:500 mM MES (pH 5.6):称取9.75 g无水MES,用去离子水溶解,经NaOH调pH至5.6,定容至100 mL,0.22 μm过滤器过滤除菌后,于4 °C保存。
100 mM 乙酰丁香酮:称取0.196 g乙酰丁香酮,用5 mL DMSO (二甲基亚砜) 溶解,再用去离子水定容至 10 mL,0.22 μm过滤器过滤除菌后,分装1 mL至1.5 mL的EP管中,于-20 °C 保存。
50 mg/mL Kana (母液):称取1 g的Kana粉末,用去离子水溶解并定容至20 mL,0.22 μm过滤器过滤除菌后,分装1 mL至1.5 mL的EP管中,于-20 °C 保存。
100 mg/mL Amp (母液):称取2 g的Amp粉末,用去离子水溶解并定容至20 mL,0.22 μm过滤器过滤除菌后,分装1 mL至1.5 mL的EP管中,于-20 °C 保存。
辽宁省阜新市第六高级中学2021-2022学年高二生物下学期期末试卷含解析一、选择题(本题共40小题,每小题1.5分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
)1. 在生态系统中,以植食性动物为食的动物()A. 称为初级消费者B. 属于第二营养级C. 属于第三营养级D. 一般采用样方法调查其种群密度参考答案:C【分析】营养级是指生物在食物链之中所占的位置,第一营养级为绿色植物(包括藻类),第二营养级为植食动物,第三、第四营养级分别为初级肉食动物与次级肉食动物。
消费级别总是比营养级高一个级别,因此以植食性动物为食的动物是次级消费者,属于第三营养级。
【详解】植食性动物属于初级消费者,以植食性动物为食的动物属于次级消费者,A错误;植食性动物属于第二营养级,以植食性动物为食的动物属于第三营养级,B错误、C 正确;一般采用标志重捕法调查其种群密度,D错误。
【点睛】解答本题的关键是识记生态系统的成分及营养结构,掌握营养级与消费级别之间的对应关系,明确以植食性动物为食的动物是次级消费者,属于第三营养级,再选出正确答题即可。
2. 下列关于人体免疫的叙述,错误的是A.人体抵御流感病毒需要细胞免疫和体液免疫B.细胞免疫主要消灭被病原体入侵的人体细胞C.加热后失去毒性的细菌毒素可刺激人体产生抗体D.胃液能杀死部分病原微生物,这种防卫属于第二道防线参考答案:D3. 下列关于人体生命活动调节与免疫的叙述,正确的是A.在人体膝跳反射的过程中,兴奋在神经纤维上的传导是双向的B.在人体内促甲状腺激素的受体比甲状腺激素的受体分布更广泛C.胰岛A细胞和胰岛B细胞可直接感受血糖浓度变化的刺激而产生相应的应答反应D.人体免疫缺陷是机体对自身的组织和器官造成损伤而引发的疾病参考答案:C4. 下列各项能表示酶活性高低的是A.单位时间、单位体积内反应物或产物的变化量B.一段时间后生成物的总量C.一段时间后,一定体积消耗的反应物量D.单位时间、单位体积内反应物的总量参考答案:A略5. 某种群的年龄组成如甲图所示,增长曲线如乙图所示。
阅读下面文字,完成后面小题说不尽的萤火虫①中国有着悠久的萤火虫文化。
早在先秦时期,萤火虫就成为先民的关注对象,《诗经》中“町疃鹿场,熠耀宵行”就是描述萤火虫的。
古代诗人常借萤火虫抒情达意,唐代杜牧的“银烛秋光冷画屏,轻罗小扇扑流萤”,便是千古绝唱。
②20 世纪40年代,科学家受萤火虫发光器的启发,发明出荧光灯。
萤火虫发出的荧光是种生物光,它不同于其他的光会伴生热量的损耗,是目前已知唯一几乎没有热损耗的光源因此也叫“冷光源”。
荧光灯的发明大大提高了能源使用率,但与萤火虫的发光率相比还差得太远③最近,研究人员在研究萤火虫发光器时,还意外发现了一种锯齿状排列的鳞片,它可以提高发光器的亮度。
科学家将其应用在二极管(LED)的设计中,制作出模仿萤火虫发光器天然结构的LED覆盖层,可使其效率提高50%以上。
这种新颖设计可能会在几年内应用在LED 生产中。
④萤火虫特有的虫荧光素酶基因,在基因工程中也越来越多地作为遗传标记的首选来检测基因表达。
人们不但利用萤火虫的基因来检测癌细胞,还利用基因转移技术把萤火虫的基因转移到玉米中,较快地培育出具有抗病虫害的玉米新品系。
⑤萤火虫喜欢植被茂盛、水质干净、空气清新的环境,凡是萤火虫种群分布的地区,都是生态环境保护得比较好的地方。
⑥遗憾的是,如今,萤火虫在部分地区已越来越少见。
除了自然天敌外,人类成了萤火虫最大的“天敌”。
美国一些医药公司为了获取萤火虫体内特有的虫荧光素和虫荧光素酶,出价购买萤火虫,导致人们大肆捕捉萤火虫。
在日本,上世纪60年代的工业污染和城市扩张,致使萤火虫幼虫的生存率直线下降。
⑦萤火虫求偶时,雌雄之间会发出特异的闪光信号以吸引异性并交尾。
然而城市的亮光千扰了它们的闪光交流,当萤火虫感知到外界灯光时,就会停止发光、飞行、求偶,最终导致种群减少甚至灭绝。
⑧那些曾在林间泽畔“熠耀宵行”的萤火虫,如今已与我们渐行渐远,保护萤火虫不能光着眼于一个物种,而是要通过保护整片栖息地来保护许多物种。
在烟草中瞬时表达迷迭香酸的研究梁童瑶;邢丙聪;张治海;麻鹏达;梁宗锁;韩蕊莲【摘要】遗传转化一直以来都是研究药用植物次生代谢物调控的重要手段,虽然具有重现性好的优势,但获得稳定转化的毛状根体系或转基因植株往往费时费力,该方法无法满足大批量药用植物次生代谢调控相关基因的研究需求.农杆菌介导的瞬时转化以其易操作、低成本、短周期的优势,已被广泛应用于植物功能基因的研究中.然而目前药用植物的功能基因研究还常使用稳定遗传转化,或一些高成本、高难度的瞬时转化方法(如基因枪、原生质体转化等).因此,本研究利用pEAQ载体在本氏烟草叶片中高效表达了一个或多个外源基因,这将为外源基因在烟草中快速有效的表达提供新途径,也为进一步探究其功能提供了一条思路.多个外源基因的高效共表达也为在本氏烟草中异源构建次生代谢途径提供了可能.【期刊名称】《西北林学院学报》【年(卷),期】2017(032)001【总页数】5页(P179-183)【关键词】瞬时转化;烟草;pEAQ;异源代谢;迷迭香酸【作者】梁童瑶;邢丙聪;张治海;麻鹏达;梁宗锁;韩蕊莲【作者单位】西北农林科技大学生命科学学院,陕西杨陵712100;中国科学院水利部水土保持研究所,陕西杨陵712100;陕西省安塞县果业发展局,陕西安塞717499;西北农林科技大学生命科学学院,陕西杨陵712100;西北农林科技大学生命科学学院,陕西杨陵712100;中国科学院水利部水土保持研究所,陕西杨陵712100;西北农林科技大学生命科学学院,陕西杨陵712100;中国科学院水利部水土保持研究所,陕西杨陵712100【正文语种】中文【中图分类】S572瞬时转化系统已经成为可以替代稳定转化的一种手段[1]。
根癌农杆菌(Agrobacterium tumefacien)是植物遗传转化的常用工具,因其具有低成本、易操作、成功率高的优点,已应用于包括基因表达检测、基因沉默、亚细胞定位、蛋白互作分析、抑制子功能鉴定等多种研究当中[2]。
荧光素酶标记技术在植物基因组研究中的应用植物基因组研究是近年来热门的研究方向之一,荧光素酶标记技术在其中起到了很大的作用。
荧光素酶标记技术是一种利用荧光素酶作为标记分子,标记目标分子的技术,它已经被广泛应用于植物基因组研究中,并且在该领域中的应用前景依然广阔。
一、荧光素酶标记技术的优势荧光素酶标记技术是一种非常灵敏和快速的检测技术。
通过该技术,可以得到高度特异性的检测结果,并且可以从许多不同类型的样本中得到同样的结果。
荧光素酶标记技术的灵敏度达到了非常高的水平,能够检测到非常低浓度的分子,并且不会被其他分子影响。
此外,荧光素酶标记技术非常易于操作,并且需要的实验设备简单、常规。
这样一来,许多实验室都可以进行这种技术的研究,也就加速了该技术的发展。
二、荧光素酶标记技术在植物基因组研究中的应用1. 用于基因突变分析基因突变是指在基因序列中发生变异的现象,荧光素酶标记技术可以用于检测这种变异。
传统基因突变分析技术需要用到PCR等一系列复杂的工具,而荧光素酶标记技术则可以直接将突变情况用荧光素酶标记出来,从而更加客观和直观的作出判断。
该技术可以快速鉴别植物中的突变基因,得到基因的突变类型、位置和表达水平等信息,为深入研究和利用基因信息提供了便利。
2. 用于分析基因表达荧光素酶标记技术可以作为一种非常有效的工具来分析基因的表达情况。
科学家现在希望了解一个植物中的哪些基因在哪些组织以及哪些生长条件下进行表达,荧光素酶标记技术可以帮助他们实现这一目标。
该技术可以用来识别哪些功能基因的表达受到哪些条件的调控,从而为探究基因的功能和代谢途径的调节机制提供重要的信息。
3. 用于基因定位荧光素酶标记技术可以用来与其他技术结合,定位植物基因组中的某些位置。
例如,通过该技术的鉴别,可以得到基因的重组率和基因组大小。
通过这些信息,科学家们可以确定一个未知基因组的位置,并且推断一个对于一种特定生物来说基因组的大小。
三、技术的局限性与其他技术一样,荧光素酶标记技术也存在一些局限性,其中最大的问题之一就是荧光素酶的化学稳定性。
荧光素酶基因标记技术在植物遗传转化中的应用随着生物技术的发展,植物遗传转化已成为现代农业中一种重要的手段,可以用来改良作物品种、提高产量、改善品质等。
然而,如何有效地检测遗传转化的效果,一直是植物遗传转化领域中一个重要的研究方向。
荧光素酶基因标记技术作为一种高效的分子标记技术,在植物遗传转化中得到了广泛应用。
荧光素酶(Luciferase)是一种可以产生荧光的酶,在生物学研究领域有着广泛的应用。
荧光素酶基因标记技术是通过将荧光素酶基因引入目标植物体内,并在转录和翻译后使其产生荧光素酶,从而实现遗传转化检测的一种方法。
荧光素酶可以与荧光素底物反应产生荧光,检测到遗传转化后的荧光素酶表达情况,从而推测出遗传转化的效果,这种方法有着比较高的灵敏度和准确性,被广泛地应用于植物遗传转化中。
荧光素酶基因标记技术不仅可以用于检测基因转移后遗传变异情况,还可以用于追踪和表征基因表达和蛋白质定位。
例如,通过将荧光素酶基因与目标基因共转化到植物体内,可以实现对目标基因表达情况的实时监测。
此外,荧光素酶基因标记技术还可以通过标记不同的生物试剂,如酶、抗体等来实现生物分子的定位和追踪。
荧光素酶基因标记技术在植物遗传转化中的应用也有着广泛的领域。
例如,在转基因植物的研究中,荧光素酶基因标记技术被用来检测转基因植物是否产生了荧光素酶,从而实现了转基因植物的筛选。
而在育种中,荧光素酶基因标记技术则可以用来筛选出所需的特定基因组合,从而实现新品种的育成。
此外,荧光素酶基因标记技术还可以用来研究植物基因组学、基因调控、代谢物质合成等方面的基础研究。
例如,可以通过将荧光素酶基因与目标育种基因共同转化到植物体内,研究该育种基因的转录、翻译和表达过程。
总之,荧光素酶基因标记技术作为一种高效、灵敏、准确的分子标记技术,已经在植物遗传转化领域得到了广泛应用。
其应用不仅可以实现对遗传转化效果的检测,还可以在检测基础上进一步研究植物的基础科学问题和生产育种问题,对现代农业发展有着重要的推动作用。
注射烟草(N.B.)的流程:
1、菌斑划线,小摇,大摇(两次体积不会相差很大,主要是个活化的过程)
2、菌体离心,MS重悬(可清洗一次),调菌液OD600=0.6
3、加入终浓度200uM 的As,10mM 的MES(pH5.6),室温放置3h
4、注射N.B.(长日照,未抽薹),后避光生长,注射48h后外源蛋白表达
Dual-Luc测量步骤
1、取一片注射叶,液氮研磨,取少量粉末至EP管中(一个样品),可收几只/叶
每次操作样品数不要太多,2、3个即可
2、各溶液平衡至室温,一个样品中加入100ul Passive Lysis Buffer 抽提蛋白
3、取8ul,加入40ul LARⅡ,轻柔混匀,测量Fire-Luc
4、加入40ul Stop Glow Buffer,测量Ren-Luc(若超量程,需稀释抽提液,用无菌水即可)
5、计算比值。
荧光素酶基因在转化烟草中的表达
利用荧光素酶与底物结合发生化学发光反应的特点,把感兴趣的基因转录的调控元件克隆在萤火虫荧光素酶基因(firefly luciferase)的上游,构建成荧光素酶报告质粒。
然后转化烟草,测定荧光素酶活性。
通过荧光素酶活性的高低判断性刺前后或不同刺激对感兴趣的调控元件的影响。
为了减少内在的变化因素对实验准确性的影响,将带有海肾荧光素酶基因(Rinilla luciferase)的质粒作为对照质粒与报告基因质粒共转化,提供转录活力的内对照,使测试结果不受实验条件变化的干扰。
技术背景1荧光素酶生物检测技术诞生于1990年,已有30年的发展史。
单荧光素酶检测系统到双荧光素酶检测系统的发展,为科研人员提供了更为严谨的实验手段。
双荧光素酶报告基因检测系统在原有的基础上引入了海肾报告基因,可以排除不同组之间细胞生长状况、细胞数目以及转染效率带来的干扰,起到校正的作用,从而使实验结果更为可靠。
什么是双荧光素酶?2双荧光素酶通常是指萤火虫荧光素酶和海肾荧光素。
其中荧火虫荧光素是从萤火虫中分离得到,分子量为61 kDa;而海肾(Renilla)荧光素酶则是从海肾(Renilla reniformis)中分离,分子量为36 kDa。
两种荧光素酶的区别是什么?3①底物和辅因子不同:萤火虫荧光素酶需要荧光素、氧气、ATP和镁离子同时存在才能发光;而海肾荧光素酶仅需要腔肠素(coelenterazine)和氧气。
②发光的颜色不同:萤火虫荧光素酶产生的光颜色呈现黄绿色,波长550-570nm;而海肾荧光素酶产生蓝光,波长480nm。
正是由于这两种酶的底物和发光颜色不同,所以在双荧光素酶报告实验中得到广泛应用,它们的发光原理如下所示:
实验原理4Firefly luciferase和Renilla luciferase之所以被称为报告基因,是因为在基因表达调控研究时,利用两者表达产生的荧光比值可以监控、证实微观层面上的分子间的相互作用。
具体做法是:将靶基因的转录调控元件或5’启动子区克隆在Firefly luciferase基因的上游,或把3’-UTR区或lncRNA结合序列克隆在Firefly luciferase基因的下游,以研究启动子的强弱和转录因子对启动子的作用或miRNA对目的基因或lncRNA的调控作用(见图2)。
与此同时,引入包含Renilla luciferase基因的TK载体作为内参,以便消除细胞转染等因素带来的组间误差。
Dual Luciferase Reporter实验步骤5以烟草为材料进行Dual Luciferase
Reporter的实验步骤:1)构建相应的载体。
2)挑取转化有重组质粒的农杆菌单菌落,接种到2 mL LB液体培养基(添加相应抗生素)中,28℃220 rpm培养过夜。
3)农杆菌培养至OD600为1.0,1700×g离心5 min收集菌体后,用
1/2MS液体培养基清洗菌体2次;用含有150 μmol/L乙酰丁香酮的1/2MS液体培养基将农杆菌的OD600调至1.0。
4)将待检测的农杆菌菌液进行混合,使每种菌液的OD600为0.5。
5)选取生长期为1个月左右完全伸展的烟草叶片,将混合好的菌液用1 mL注射器(去掉针头)从烟草叶背面进行注射。
为保证实验结果的一致性,需要将对照载体和待检测目标载体的菌液注射在同一叶片的不同部位上,以保证相同的生长背景。
6)正常温室生长条件下,24-48 h即可取样观察。
7)取3-4片直径为6-8 mm的叶盘,放入2 mL的EP管(提前放入3-4个小钢珠)中,液氮中冷冻,使用破碎仪进行研磨破碎(45 Hz,30 s)。
破碎完全后在EP 管中加入100 μL裂解液。
8)冰上孵育5 min左右,充分裂解叶片。
9)10000-16000 rpm离心1 min,取上清。
10)荧光检测:①取20 μL裂解液,加至培养板中。
按照实验需要,可设置3孔-5孔重复。
②配制萤火虫萤光素酶反应工作液和海肾萤光素酶反应液,即萤火虫萤光素酶底物(50 ×)和海肾萤光素酶底物(50×)。
分别用对应的缓冲液稀释至1×工作液。
并孵育至室温。
③加入100 μL萤火虫萤光素酶反应液,震板混匀,检测萤火虫萤光素酶的活力,检测尽量在30 min内完成。
④加入100 μL海肾萤光素酶反应液,震板混匀,检测海肾萤光素酶的活力,检测尽量在30 min内完成。
荧光素酶报告基因的特点6 1、优越的灵敏度,比Western bloting灵敏度高1000倍以上;2、内源性低,无内源性表达;3、荧光素酶检测不受细胞内其他物质影响;4、发光检测,检测方便;5、灵敏度高,1020摩尔荧光素酶分子;6、检测范围广,大于7个数量级。
主要应用领域7 1、潜在启动子/启动子核心区域检测;2、潜在增强子/抑制子等调控子核心元件检测;3、启动子区可能的转录因子结合位点检测;4、启动子/增强子与转录因子的相互作用;5、病毒/细胞相互作用;6、物理化学等诱导因素对启动子活性的调节(抑制或增强);。