1.外源基因瞬时表达的机制
（1）瞬时表达是未整合的外源基因的表达
（2）瞬时表达是一种正常的表达方式
基因扩增是指细胞内某些特定基因的 拷贝数专一性地大量增加的现象。扩增的 基因片断游离在细胞核内。
2.外源基因瞬时表达的影响因素
（1）质粒DNA的基因结构； （2）细胞内源核酸酶的影响； （3）受体细胞生理状态及其内源Gus酶抑
第一章 转化外源基因在植物细胞中的表达调控
第一节 转化外源基因的瞬时表达和稳定表达 第二节 DNA序列对转化外源基因表达的调控 第三节 DNA甲基化对转化外源基因表达的调控 第四节 提高转化外源基因表达的策略
第一节 转化外源基因的瞬时表达和稳定表达
一、转化外源基因的瞬时表达
在合适的条件下，转化的外源基因通常 在数小时后就能检测到其表达的产物，并在 1-2天内达到最高值，随后又逐渐降低，至 十多天后完全消失。这种短时间内的外源基 因表达称之为瞬时表达。
二、转化外源基因的稳定表达
所谓稳定表达是指外源基因整合到和基因 组DNA分子上，并能稳定地遗传的外源基因的 表达。需符合以下条件： （1）表达时间长，无迅速衰退现象；
（2）DNA已整合到植物基因组中；
（3）能够传递给后代，并符合分离规律。
第二节 DNA序列对转化外源基因表达的调控
一、植物基因工程中常用的启动子 按作用方式及功能不同可将启动子分为三类： 1. 组成型启动子 2. 组织特异性启动子 3. 诱导型启动子
3.poly(A)及其信号序列的调控
poly(A)和某些蛋白因子的结合能保 护mRNA 免遭外切核酸酶的降解。 3’端聚腺苷酸信号附近的一些核苷酸 序列能够促进提高植物基因表达水平，很 可能是通过促进mRNA加工和增加其稳定 性而发挥作用。
四、内含子对转化外源基因的表达调控作用
1.内含子有利于基因的变异进化 （1）有利于在内含子序列之间发生重组，从 而产生新的基因； （2）内含子切割点的变异导致外显子延伸。
（2）Nos和Oct启动子
来自与根癌农杆菌Ti质粒的胭脂碱合 成酶基因和章鱼碱合成酶基因，具有与植 物基因相似的序列。
2. 组织特异性启动子
也称为器官特异性启动子，在这类启动子的调 控下，基因的表达往往只发生在某些特定的器官或 组织部位，并往往表现出发育调节的特性。这种特 异性通常以特定的组织细胞结构和化学物理信号为 存在的基础。典型的组织特异性启动子有：马铃薯 块茎蛋白基因启动子；小麦胚乳特异表达的ADP-葡 萄糖焦磷酸化酶基因启动子；番茄果实成熟特异性 表达的多聚半乳糖醛酸酶基因启动子；花粉特异表 达基因（lat52）启动子和木质部特异表达的苯丙氨 酸脂肪酶基因（pal）启动子等。
三、5’，3’端序列对外源基因转录后的调控作用
基因的整体表达过程包括：转录、初级转 录产物的加工、运输、mRNA的翻译以及蛋白 产物的后加工这一系列步骤，每个步骤上都存 在着复杂而精细的调节，只提高外源基因的转 录活性并不能有效地提高细胞中相应的mRNA 水水平和蛋白含量。分析和改造转录产物的结 构、提高mRNA 的稳定性和翻译活性是转录后 调控研究的重点。
（1）CaMV35S启动子
该启动子来自花椰菜花叶病毒（CaMV），其转 录产物的沉降系数为35S，故名。 最近发现35S启动子可以划分为两个区域：从90 ~ +8为A区域，主要负责在胚根、胚乳的根及根 组织内表达；从-343 ~ -90为B区域，主要负责在胚 的子叶及成熟植株的叶组织及维管组织内表达，在B 区域内的增强子序列可以提高表达水平。
1. 5’ 端帽序列的调控
帽子结构不仅能提高翻译起始频率， 还能保护mRNA 免遭外且核酸酶的破坏， 提高mRNA的稳定性。
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2. 5’ 端先导序列的调控
从真核基因mRNA 5’ 端帽子到起始密码 子之间的不翻译核苷酸序列称为先导序列。 先导序列的结构、组成和长度对翻译效率的 影响是存在的，但不是绝对的。TMV基因组 RNA68碱基的先导序列和AMV RNA436碱基 的先导序列具有提高外源基因mRNA 翻译活 性的功能。
1. 组成型启动子
在该类型启动子控制下，结构基因的表达 大体恒定在一定水平上，在不同组织部为表达 水平也没有明显差异，为此称之为非特异性表 达组成型启动子。其特点是：表达具持续性； 表达量相对稳定；不表现时空特异性；不受外 界因素诱导；在结构上存在六聚体花纹序列 （TGACTG），往往以重复形式出现并被6-8 个核苷酸隔开。
2.内含子具有提高外源基因表达水平的作用
由于内含子的有效拼接提高了细胞中成 熟mRNA 的水平，从而有利于基因表达。
五、信号肽序列对转化外源基 因翻译产物的调控作用
翻译的完成不是基因表达的结束，初 级翻译产物并不具有生物活性，称之为前 体蛋白。它通常还需要加工、修饰和正确 折叠才能成为有活性的蛋白。前体蛋白的 信号肽与活性蛋白的成熟有关、也与蛋白 质的运输和分泌有关。
制剂的影响；
3.外源基因瞬时表达的应用
（1）在基因转化研究中的应用
①农杆菌转化能力的检测； ② 优化基因转化条件，选择导入DNA的方法，确定 农杆菌共培养的时间等。 （2）植物基因表达调控的研究 ①启动子、增强子、内含子、终止子的功能研究； ②外界因素对基因表达调控的影响； ③ 植物激素的调控机理。
3. 诱导型启动子
所谓诱导型启动子就是在某些特定的 物理或化学信号的刺激下，可以大幅度地 提高基因转录水平的启动子。该类启动子 常以诱导信号命名，如光诱导表达基因启 动子；热诱导表达基因启动子；创伤诱导 表达基因启动子；真菌诱导表达基因启动 子等。
二、终止子的转录调控作用
不同来源的有着很大影响。使用35S 启动子与NPTII结构基因形成共整合体， 并于不同来源的终止子构建成融合基因， 转化烟草。发现不同的终止子使NPTII基 因的表达水平可相差60倍。植物基因的终 止密码子多用UGA，而在双子叶植物中， UAA的使用频率高于UGA。
第三节 甲基化对转化外源基因的表达调控
DNA甲基化现象广泛地存在于动植物 细胞中，有许多重要的生物学功能，包括 DNA复制起始、突变、修饰限制系统等。 通过改变DNA的甲基化状态可以调控基因 的表达。