7第七章:真核生物的克隆载体
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真核细胞常见表达载体1. pCMVp-NEO-BAN载体特点: 该真核细胞表达载体分子量为6600碱基对,主要由CMVp启动子、兔β-球蛋白基因内含子、聚腺嘌呤、氨青霉素抗性基因和抗neo基因以及pBR322骨架构成,在大多数真核细胞内都能高水平稳定地表达外源目的基因。
更重要的是,由于该真核细胞表达载体中抗neo基因存在,转染细胞后,用G418筛选,可建立稳定的、高表达目的基因的细胞株。
插入外源基因的克隆位点包括Sal1、BamH1和EcoR1位点。
注意在此载体中有二个EcoR1位点存在。
2. pEGFP, 增强型绦色荧光蛋白表达载体(Enhanced Fluorecent Protein Vector特点: pEGFP表达载体中含有绿色荧光蛋白,在PCMV启动子驱动下,在真核细胞中高水平表达。
载体骨架中的SV40 origin使该载体在任何表达SV40 T 抗原的真核细胞内进行复制。
Neo抗性盒由SV40早期启动子、Tn5的neomycin/kanamycin抗性基因以及HSV-TK基因的聚腺嘌呤信号组成,能应用G418筛选稳定转染的真核细胞株。
此外,载体中的pUC origin 能保证该载体在大肠杆菌中的复制,而位于此表达盒上游的细菌启动子能驱动kanamycin抗性基因在大肠杆菌中的表达。
用途: 该表达载体EGFP上游有Nde1、Eco47111和Age1克隆位点,将外源基因扦入这些位点,将合成外源基因和EGFP的融合基因。
借此可确定外源基因在细胞内的表达和/或组织中的定位。
亦可用于检测克隆的启动子活性(取代CMV启动子,Acet1-Nhe1。
Excitation maximum = 488 nm; Emission maximum = 507图示为启动子分泌信号肽和多克隆位点区域:Ase1.pCMV…ccg cta gcg cta ccg gtc gcc acc atg- .EGFP…BamH1…SV40 poly A+Nhe1 Age13. pEGFT-Actin, 增强型绿色荧光蛋白/人肌动蛋白表达载体特点: pEGFP-Actin表达载体中含有绿色荧光蛋白和人胞浆β-肌动蛋白基因,在PCMV启动子驱动下,在真核细胞中高水平表达。
第一章为什么基因克隆和DNA 分析很重要genetic engineering: is the direct manipulation of an organism’s genome using modern DNAtechnology. It involves the introduction of foreign DNA or synthetic denes into the organism of interest.1.How to Create a Genetically Modified Plant?Ans:①Create recombinant bacteria with desired gene.②Allow the bacteria to “infect” the plant cells.③Desired gene is interested into plant chromosomes.2.Why gene cloning and PCR are so impartant?Ans: because both techniques can provide a pure sample of an individual gene, separated from all the other genes in the cell.第二章基因克隆的载体:质粒和噬菌体1.Please list essential parts of a cloning vetor .(1) Self-replication: ori site.(2)Plasmid size: as small as possible.(3) Insert site: MCS (Multi-cloning site ).(4)Selectable marker.(5)Not affect host cell.2.Classification of plasmid.1)Based on the main characteristic coded by the plasmid gene.①Fertility or F plasmids②Resistance or R plasmids③Col plasmid④Degradative plasmids⑤virulence plasmids2)depend on whether they carry the tra genes:① conjugative plasmids②non-conjugative plasmids.3)based on the copies they carrying :relaxed plasmids;stringent plasmidsWords:1. Plasmid:A usually circular piece of DNA, primarily independent of the host chromosome, often found in bacteria and some other types of cells.2. cccDNA:(covalently closed-circular DNA): A completely double-standed circular DNA molecule, with no nicks or disconuities, usually with a supercoiled conformation.3. ori(origin of replication: The specific position on a DNA molecule where DNA replication begins.4. episome: A plasmid capable of integration into the host cell's chromosome.5. copy number: The number of molecules of a plasmid contained in a single cell.6. bacteriophage:A virus whose host is a bacterium。
分子生物学检验技术试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 以下哪个不是分子生物学常用的检测技术?A. PCRB. 凝胶电泳C. 免疫组化D. 核酸杂交2. 基因克隆中,常用的载体是:A. 质粒B. 病毒C. 染色体D. 线粒体3. 在分子生物学中,用于扩增DNA片段的技术是:A. 逆转录B. 转录C. 翻译D. PCR4. 以下哪个是真核生物的基因表达调控元件?A. 启动子B. 内含子C. 外显子D. 终止子5. 以下哪个不是DNA测序技术?A. Sanger测序B. 焦磷酸测序C. 凝胶电泳D. 单分子测序二、填空题(每空1分,共10分)6. 核酸分子杂交技术中,常用的标记物有_________、_________等。
7. 基因工程中,用于将目的基因导入受体细胞的方法有_________、_________等。
8. 基因编辑技术CRISPR-Cas9中,Cas9是一种_________。
9. 真核生物的基因表达调控中,mRNA的加工包括5'端加帽、3'端加尾和_________。
10. 蛋白质的分离和纯化技术中,常用的方法有电泳、层析和_________。
三、简答题(每题10分,共20分)11. 简述PCR技术的原理及其在分子生物学中的应用。
12. 描述核酸分子杂交技术的基本原理及其在基因检测中的应用。
四、论述题(每题15分,共30分)13. 论述基因克隆的一般步骤及其在生物技术研究中的重要性。
14. 讨论基因编辑技术CRISPR-Cas9的优势和潜在的伦理问题。
五、实验设计题(每题20分)15. 设计一个实验方案,用于检测某种疾病相关基因的突变情况。
答案:1. C2. A3. D4. A5. C6. 放射性同位素、荧光标记7. 转化、转染8. 核酸酶9. 剪接10. 沉淀11. PCR技术的原理是利用DNA聚合酶在特定温度条件下对目标DNA序列进行循环扩增。
它在分子生物学中的应用包括基因克隆、基因表达分析、遗传病诊断等。
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。
第一章测试1.1972年,P. Berg领导的研究小组在世界上第一次成功地实现了DNA体外重组。
( )A:对B:错答案:A2.基因工程诞生的意义毫不逊色于有史以来的任何一次技术革命。
( )A:对B:错答案:A3.基因工程受体只能是单个细胞,而不能是组织、器官、更不能是个体。
( )A:错B:对答案:A4.世界上第一例转基因植物是转基因烟草。
( )A:错B:对答案:B5.世界上第一个转基因动物是转基因小鼠。
( )A:对B:错答案:A第二章测试1.最早分离得到的限制性核酸内切酶是( )型限制性核酸内切酶。
A:ⅢB:ⅣC:ⅠD:Ⅱ答案:C2.分离得到的第一个Ⅱ型限制性核酸内切酶是( )。
A:EcoR IB:BamH ⅠC:Hind ⅡD:Hind Ⅲ答案:C3.进行不完全酶切消化时可采取的方法有( )。
A:增加反应体积B:缩短反应时间C:减少酶的用量D:降低反应温度答案:ABCD4.在大肠杆菌及其它细菌中,DNA连接酶催化的连接反应是利用NAD(或烟酰胺腺嘌呤二核苷酸)作能源。
在动物细胞及噬菌体中,则是利用ATP(或腺苷三磷酸)作能源。
A:对B:错答案:A5.选择在12℃~16℃之间用DNA连接酶进行黏性末端连接反应,是为了达到( )之间的平衡。
A:反应速率B:黏性末端的退火C:酶活性D:产物浓度答案:ABC第三章测试1.基因工程中的质粒载体必须包含哪些组成部分( )。
A:选择标记基因B:启动子序列C:酶切插入位点D:复制必需区答案:ACD2.第一个用于基因克隆的天然质粒是( )质粒。
A:pBR322B:pMB1C:pSC101D:pColE1答案:C3.在λ噬菌体裂解周期的早期,环状的λ DNA分子按( )方式进行复制A:γ型双向B:θ型单向C:θ型双向D:γ型单向答案:C4.在λ噬菌体裂解周期的晚期,环状的λ DNA分子按( )方式进行复制。
A:半保留复制B:γ型双向C:滚环D:θ型双向答案:C5.λ噬菌体头部外壳蛋白只能容纳相当于λ噬菌体基因组大小的( )比例的DNA分子。
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。
克隆载体的名词解释克隆载体是分子生物学实验中常用的工具,用于携带并负载外源DNA片段,以实现基因克隆和基因工程。
克隆载体可由天然或人工合成的DNA构建而成,广泛用于基础研究、基因表达、基因治疗等领域。
本文将从克隆载体的定义、组成结构、常见类型以及应用等方面对其进行解释。
一、克隆载体的定义克隆载体是指用于将目标外源DNA导入到宿主细胞或有机体中,并在其中进行自主复制、表达和传递的DNA分子。
克隆载体具有一系列特定的序列和功能元件,包括起始子、终止子、选择标记、荧光蛋白等,以确保成功实现目标DNA的克隆和表达。
二、克隆载体的组成结构克隆载体通常由一个或多个元件组成,包括DNA序列、选择标记、表达载体以及复制起源,具体结构如下:1. DNA序列:克隆载体内含有目标外源DNA的序列,其大小和类型因实验需求而异。
DNA序列通常具有特定的限制性内切酶切位点,以便于将外源DNA片段定向插入到载体中的特定位置。
2. 选择标记:为了筛选成功克隆和转入宿主细胞的载体,克隆载体通常携带有选择标记基因,如抗生素抗性基因或荧光蛋白基因。
这些标记基因在宿主细胞中可以提供对抗生素的耐药性或特定荧光表达,从而方便筛选出含有目标外源DNA的成功克隆载体。
3. 表达载体:对于需要进行表达的克隆载体,其内部还包含有启动子、终止子以及表达宿主基因的相关元件。
这些元件协同作用,使得克隆载体能够在宿主细胞中进行基因的转录和翻译,从而实现目标基因的表达。
4. 复制起源:为了保证克隆载体能够在宿主细胞中独立复制,克隆载体通常还含有复制起源序列。
复制起源序列可以与宿主细胞的复制系统相互配合,使得克隆载体能够被复制并遗传到下一代细胞中。
三、克隆载体的常见类型克隆载体具有多种类型,根据其应用和特性的不同,常见的克隆载体包括质粒、噬菌体、合成DNA以及病毒载体等。
1. 质粒(Plasmid):质粒是环状的双链DNA分子,常见于细菌和真核生物中。
质粒通常具有小分子大小(约1-10 kb),较容易复制和操纵。