基因克隆主要载体系统
(3) 具有若干限制酶切单一位点(CMS); (4) 具有较小的分子量和较高的拷贝数。
低分子量的质粒易于操作,克隆外源片断后 仍能有效的转化给受体细胞,同时低分子量的质粒 对限制酶具有多重识别位点的几率也较低;较高 的拷贝数可获得大量的克隆基因
a
11
(三)质粒载体的选择记号
新陈代谢特性; 对大肠杆菌素E1的免疫性; 抗菌素抗性; 四环素抗性、氨苄青霉素抗性、 链霉素抗性、卡那霉素抗性 大多数质粒本身带有抗菌素基因; 抗菌素抗性记号便于操作、易于选择。
a
8
a
9
(一) 质粒载体
质粒载体包括以下两种: 1.克隆的质粒载体
允许外源的DNA插入,储存。主要是 DNA水平上的操作。 2.基因表达的质粒载体 允许外源DNA的插入、储存和表达。
a
10
(二) 质粒载体必须具备的基本条件
(1) 具有复制起点; 自我增值的基本条件,一般具一个复制子。
(2) 具有抗菌素抗性; 理想的质粒载体具有两种抗菌素抗性基因。
具尾部结构的二十面体型、 线状体型 核酸类型:最常见的是双链线性DNA、双链环形 DNA、 单链环形DNA、单链线形DNA、单链RNA。
a
17
噬菌体的溶菌生命周期
噬菌体的生命周期分为溶菌周期和溶源周期
只具有溶菌生长周期的噬菌体颗粒叫烈性噬菌体。 烈性噬菌体溶菌生长的基本过程: 1、吸附 吸附到位于感染细胞表面的特殊接受器上 2、注入 噬菌体DNA穿过细胞壁注入寄主细胞 3、转变 被感染的细胞成为制造噬菌体颗粒的场所 4、合成 大量合成噬菌体特有的核酸和蛋白质 5、组装 包装了DNA头部和尾部组装成噬菌体的颗粒 6、释放 合成的子代噬菌体颗粒从寄主细胞内释放出来
基因克隆主要载体系统
学 生:张建苓 指导老师:胡廷章
a
1
1、载体定义 载体(vector):基因工程重组DNA技 术中,将DNA片段(目的基因)转 移至受体细胞的一种能自我复制的 DNA分子。
a
2
2、类型 (1)根据功能可分为:
克隆载体 表达载体 整合载体 (2)根据来源可分为: 质粒载体 噬菌体载体 真核细胞克隆载体
a
18
a
19
噬菌体的分类
根据噬菌体与宿主的关系,将噬菌体分为温和性 噬菌体和烈性噬菌体
▪ 温和性噬菌体:噬菌体感染宿主细胞后,其DNA与宿主染 色体DNA融合,一起复制和传代,无感染其他细胞的能力
▪ 烈性噬菌体:噬菌体感染宿主细胞后,其DNA不插入宿主 染色体DNA,经过一定的潜伏期,就大量的增殖新颗粒, 使宿主细胞裂解,释放出的噬菌体颗粒又感染其他细胞
1、保护自己的核苷酸分子(DNA、RNA)免遭
环境化学物质的破坏; 2、将其核苷酸分子注入到被感染的细菌细胞; 3、将被感染的细菌细胞转变成制造噬菌体的体 系,从而长生出大量的子代噬菌体颗粒; 4、使感染的细菌细胞释放出子代的噬菌体颗粒
a
16
噬菌体的结构和其核酸类型:
结构:无尾部结构的二十面体型、
a
12
(四) 常用的质粒载体
▪ pSC101质粒载体; ▪ ColE 质粒载体; ▪ pBR322质粒载体; ▪ pUC质粒载体;
▪ T载体
▪ 其它的重要的质粒载体
a
13
二 噬菌体载体
(Bacteriophage,简称phage)
a
14
a
15
噬菌体的一般生物特性
可脱离寄主细胞生存,但不能进行复制。 除了对寄主的依赖性,还具备其它的功能:
a
3
3 、载体的共同特征(或应具备的条
件):
①自主复制
②易于扩增分离纯化
③有单一酶切位点(多克隆位点)
单一酶切位点:一种酶在一个载体上只有一个酶切 位点
多克隆位点:一个载体上的某一个区域含有多个单 一酶切位点
④有选择标记基因
⑤表达载体还应有表达调控元件(启动子、增强子、 终止子,SD序列)
⑥具有较好的安全性,避免a 基因的非控制扩散
a
6
一 、质粒(plasmid)载体
质粒是一种独立于染色体外的小分子环状 DNA,一般大小约106-108D,可自身复制和表 达,有的质粒还带有可做为选择性标记的抗药 性基因,常有1 - 3个抗药性基因,以利于筛选。 所以质粒经过适当改选后便可成为良好的载体。
作为载体的质粒大多是由天然质粒经人工适 当改造而成的,目前已有多种经改造的良好的 质粒载体。
〉 1000 kb
举例 pUC18/19 , T-载体
pGEM- 3z等 EMBL系列, Λ gt系列 M13mp系列 pJB8,c2RB, pcoslEMBL, pWE15/16, pCV Pel oBAC系列
PCYPAC1
SV40 载体,昆虫 杆状病毒载体
pSVK3T质i质粒粒,PBV,5
质粒载体 噬菌体载体 真核细胞的克隆载体
a
20
重要的噬菌体载体
分子生物学中常用的噬菌体载体有: 1.λ噬菌体载体
(1)类型:插入型载体和替换型载体 (2)应用: ①转染作用 转染:由宿主细胞捕获噬菌体或病毒DNA的过程。 转导:以噬菌体为媒介转移遗传物质的过程。 转化:质粒等外源DNA引入细胞的过程。 ②λ DNA的体外包装
a
7
质粒的类型
▪ 传递类型: ①接合型:含有自主转移基因,使质粒从一个细胞转移 到另一个细胞。如: F质粒、部分R、Col质粒 ②非接合型:不含自主转移基因,质粒不能自主从一个 细胞转移到另一个细胞。如部分R、Col质粒
▪ 复制类型: ①严紧型(stringent plamid):低拷贝,1-3个拷贝/菌 ②松弛型(relaxed plasmid):高拷贝,10-60个拷贝/菌
YAC (Yeast Artificial chromosome )
MAC (Mammalian Artificial Chromosome)
E.coli E.coli 酵母细胞 哺乳类细胞
病毒载体
动物细胞
穿梭载体
动Hale Waihona Puke 细胞 和细菌环状 环状 线性染色体
线性染色体 环状 环a状
≈300 kb 100 - 2000 kb 100 - 2000 kb
4
质粒*
λ噬菌体 丝状噬菌体及噬菌粒
载体的种类和特征
受体细胞
结构
插入片断
E.coli
环状
〈 8*
E.coli
线状
9 - 24kb
E.coli
环状
〈 10 kb
粘粒载体
E.coli
环状
35- 45kb
BAC (Bacterial Artificial Chromosome)
PAC (P1-derived Artificial chromosome)