基因工程導論ppt課件(編輯修改稿)
2025-10-08 18:24 本頁面
【文章內容簡介】 A 大腸桿菌的 l 噬菌體 DNA l 噬菌體的生物學特性： 生物結構 l 噬菌體是 大腸桿菌的溫和型噬菌體 l 噬菌體 由外殼包裝蛋白和 lDNA組成 lDNA全長 48502個核苷酸 lDNA上 至少有 61個基因 第十章 基因工程導論 蘇州科技學院生物系 葉亞新 l 噬菌體生物學特性： 生物結構 5’ TCCAGCGGCGGGG 3’ 3’ CCCGCCGCTGGA 5’ COS COS cos 頭部合成基因 尾部合成基因 溶菌控制基因 晚期控制基因 DNA合成控制 基因 阻遏基因 早期控制基因 阻遏基因 重組基因 刪除與整合基因 l DNA 第十章 基因工程導論 蘇州科技學院生物系 葉亞新 噬菌體或病毒 DNA 大腸桿菌的 l 噬菌體 DNA l 噬菌體生物學特性： 感染周期 體內包裝 100個左右的拷貝 包裝范圍為原 DNA的 75 105% 即 36 51 kb D A 第十章 基因工程導論 蘇州科技學院生物系 葉亞新 噬菌體或病毒 DNA 大腸桿菌的 l 噬菌體 DNA lDNA載體的構建： 縮短長度 野生型 lDNA包裝的上限為 51kb， 本身長度為 ， 只有當插入的外源 DNA片段不大于 ， 才能被包裝成有感染力的噬菌體顆粒 。 因此縮短野生型 lDNA的長度 ， 可以提高裝載量 。 其實野生型 lDNA上約有 4050%的片段是復制和裂解所非必需的 。 根據(jù)切除的多少 ， 可將 lDNA分成兩大類載體： 插入型載體 取代型載體 第十章 基因工程導論 蘇州科技學院生物系 葉亞新 噬菌體或病毒 DNA 大腸桿菌的 l 噬菌體 DNA lDNA載體的構建： 縮短長度 插入型載體 體外包裝 插入位點 體外包裝 插入片段 載體長度 37 kb 插入片段大?。? 0 14 kb （ 51 – 37） 第十章 基因工程導論 蘇州科技學院生物系 葉亞新 噬菌體或病毒 DNA 大腸桿菌的 l 噬菌體 DNA lDNA載體的構建： 縮短長度 取代型載體 體外包裝 體外包裝 插入片段 最小裝載長度 10 kb （ 51 – 26） 載體長度 26 kb 插入片段 最大裝載長度 25 kb （ 36 – 26） 第十章 基因工程導論 蘇州科技學院生物系 葉亞新 噬菌體或病毒 DNA 大腸桿菌的 l 噬菌體 DNA lDNA重組分子的體外包裝： lDNA重組分子需在體外人工包裝成有感染力的噬菌體重組顆粒 ， 方可高效導入受體細胞 用于體外包裝的蛋白質可直接從感染了 l噬菌體的大腸桿菌中提取 ， 現(xiàn)已商品化 。 這些包裝蛋白通常分為相互互補的兩部分：一部分缺少 E組份 ， 另一部分則缺少 D組份 。 包裝時 ， 當且僅當這兩部分包裝蛋白與重組 lDNA分子混合后 ， 包裝才能有效進行 ， 任何一種蛋白包裝液被重組 lDNA污染后 ， 均不能被包裝成有感染力的噬菌體顆粒 ， 這也是基于安全而設計的 第十章 基因工程導論 蘇州科技學院生物系 葉亞新 考斯質粒 考斯質粒（ cosmid） 考斯質粒載體的構建： 考斯質粒是一類人工構建的含有 1978年 Collins和 Hohn發(fā)明構建 pHC79 6400 bp Tcr l fragment cos ori Apr PstI BamHI SalI lDNA cos序列和 質粒復制子的 特殊類型的載體 cos site carrying plasmid kb的 lDNA片段 + pBR322片段 裝載范圍為 31 45 kb 第十章 基因工程導論 蘇州科技學院生物系 葉亞新 考斯質粒 考斯質粒（ cosmid） 考斯質粒載體的特點： 能像 lDNA那樣進行體外包裝，并高效轉染受體細胞 裝載量大（ 45 kb） 且克隆片段具有一定的大小范圍 能像質粒那樣在受體細胞 中自主復制 重組操作簡便，篩選容易 不能體內包裝，不裂解 受體細胞 第十章 基因工程導論 蘇州科技學院生物系 葉亞新 人造染色體載體 人類、動物、植物的全基因組序列分析往往 需要 克隆數(shù)百 甚至上千 kb 的 DNA片段， 此時考斯質粒的裝載量也遠遠不能滿足需要。 將細菌接合因子或酵母菌染色體上的復制區(qū)、分配區(qū)、穩(wěn) 定區(qū)與質粒組裝在一起，即可構成染色體載體。當大片段的外 源 DNA克隆在這些染色體載體上后，便形成重組人造染色體， 它能像天然染色體那樣，在受體細胞中穩(wěn)定的復制并遺傳。 目前常用的人造染色體載體包括： 細菌人造染色體（ BAC） 酵母人造染色體（ YAC） 第十章 基因工程導論 蘇州科技學院生物系 葉亞新 人造染色體載體 酵母人造染色體（ Yeast Artificial Chromosomes YAC） YAC載體應含有下列元件： 酵母染色體的端粒序列 酵母人造染色體的構建： pYAC4 CEN4 EcoRI URA3 TEL BamHI TEL ori Apr TRP1 ARS1 酵母染色體的復制子 酵母染色體的中心粒序列 酵母系統(tǒng)的 選擇標記 大腸桿菌的復制子 大腸桿菌的 選擇標記 YAC載體的裝載量為 350 400 kb 第十章 基因工程導論 蘇州科技學院生物系 葉亞新 人造染色體載體 酵母人造染色體（ Yeast Artificial Chromosomes YAC） 酵母人造染色體的使用： pYAC4 CEN EcoRI URA TEL BamHI TEL ori Apr TRP ARS EcoRI EcoRI EcoRI BamHI 連接 轉化酵母菌 重組酵母染色體 第十章 基因工程導論 蘇州科技學院生物系 葉亞新 第十章 基因工程導論 蘇州科技學院生物系 葉亞新 C 用于基因轉移的受體菌或細胞 3 基因工程的基本條件 各種基因工程受體的特性 實驗室常用的基因工程受體 受體細胞應具備的條件 第十章 基因工程導論 蘇州科技學院生物系 葉亞新 受體細胞應具備的條件 限制性缺陷型 外切酶和內切酶活性缺陷（ recB， recC， hsdR） 重組整合缺陷型 用于基因擴增或高效表達的受體細胞 （ recA） 具有較高的轉化效率 具有與載體選擇標記互補的表型 感染寄生缺陷型 防止重組細菌
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