基因重组-生物合成概念

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高中生物第二册 第5章 第1节 基因突变和基因重组

高中生物第二册 第5章 第1节 基因突变和基因重组

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第5章 基因突变及其他变异
生物学(必修2·遗传与进化RJ)
典例剖析
典例 1 (2020·四川成都期末)如图是人类镰状细胞贫血产生的示意
图。据此分析,正确的是
( C)
A.该病产生的根本原因是氨基酸被替换
B.①过程产生的碱基的变化可通过
光学显微镜直接观察
C.③过程的完成需tRNA、mRNA、
rRNA的参与
2.阐明基因中碱基序列的改变有 可能导致它所编码的蛋白质及相应
胞功能的改变。(生命观念)
的细胞功能发生变化,甚至带来致 2.通过分析癌症发生的原因和特点,
命的后果。
认同癌症的危害和预防措施。(社会
3.描述细胞在某些化学物质、射 线以及病毒的作用下,基因突变概
责任) 3.通过减数分裂的过程,理解基因 重组形成的原因和对生物进化的意义。
生物学(必修2·遗传与进化RJ)
〔思考〕 1.基因突变是普遍存在的,为什么又说是低频的呢? 提示:普遍性是指基因突变可以在各种生物中发生,并普遍存在于 生物发育的各个时期。低频性是指在自然界中,生物基因突变的频率很 低。 2.所有的基因突变都能遗传给后代吗?分析原因。 提示:不能。如发生在体细胞中的基因突变一般不能遗传给后代。
第5章
基因突变及其他变异
第1节 基因突变和基因重组
基础知识·双基夯实 课内探究·名师点睛 指点名津·拨云见日 教材问题·解疑答惑 巩固训练·课堂达标 夯基提能作业
第5章 基因突变及其他变异
生物学(必修2·遗传与进化RJ)
课程要求
核心素养
1.概述碱基的替换、增添或缺失 会引发基因序列的改变。
1.结合镰状细胞贫血的形成原因, 理解基因突变导致合成蛋白质及其细

高中生物第十一节:基因重组与基因转位——基因重组概念

高中生物第十一节:基因重组与基因转位——基因重组概念

课次:22教学目的:使学生了解重组的四种类型,了解位点特异重组和异常重组的特点,掌握同源重组的机制。

重点:同源重组的机制难点:同源重组的机制复习旧课:提问1人,了解教学效果。

导入新课:第九章遗传重组第一节概述DNA分子内或分子间发生遗传信息的重新组合,称为遗传重组(genetic recombination)。

重组产物为重组体DNA (recombinant DNA) 。

DNA重组对生物进化起着关键的作用。

基因重组是指由于不同DNA链的断裂和连接而产生的DNA片段的交换和重新组合,形成新的DNA 分子的过程。

重组的类型:(1)同源重组(homologous recombination ):反应涉及到大片段同源DNA序列之间的交换。

其主要特点是需要RecA蛋白的介入。

(2)位点特异性重组(site-specific recombination):重组发生在特殊位点上,此位点含有短的同源序列,供重组蛋白识别。

(3)转座重组(transposition recombination):由转座因子产生的特殊的行为。

转座的机制依赖DNA 的交错剪切和复制,但不依赖于同源序列。

(4)异常重组分为两类,末端连接和链滑动。

其特征时重组对中很少或没有序列同源性,所以也称为非同源性重组。

第二节同源重组1 同源重组1.1 同源重组(homologous recombination):发生在同源DNA序列之间。

1.2 特征-进行同源重组的基本条件:1)在交换区具有相同或相似的序列:涉及同源序列间的联会配对,且交换的片段较大;单链DNA分子或单链DNA末端是交换发生的重要信号2)双链DNA分子之间互补碱基进行配对3)重组酶4)异源双链区的形成:涉及DNA分子在特定的交换位点发生断裂和错接的生化过程;存在重组热点。

e.g.:Euk.减数分裂时的染色单体之间的交换;细菌的转化,转导,接合,噬菌体重组同源重组是同源依赖性的,而非序列依赖性。

生物制药工艺学名词解释

生物制药工艺学名词解释

生物制药工艺学名词解释:第一章:1. 药品:一定剂型和规格的药物并赋予一定的形式(如包装),而且经过有关部门的批准,有明确的作用用途。

药物:能影响机体生理、生化和病理过程,用以预防、诊断、治疗疾病和计划生育的化学物质。

2. 生物药物Biopharmaceuticals:以生物体、生物组织或其成份为原料综合应用生物学、物理化学与现代药学的原理与方法加工制成的药物。

3. 生物活性Biological activity,Bioactivity:对活组织如疫苗有影响的特性。

4. 酶工程enzyme engineering:酶学与工程学互相渗透结合,发展形成的生物技术,它是从应用目的出发,研究酶和应用酶的特异催化功能,并通过工程化过程将相应原料转化成所需产物的技术。

5. 固定化酶immobilized enzyme:是指借助于物理和化学的方法把酶束缚在一定空间内并具有催化活性的酶制剂。

6. 组合生物合成combinatorial biosynthesis(组合生物学combinatorial biology):应用基因重组技术重新组合微生物药物的基因簇,产生一些非天然的化合物。

7. 药物基因组学:一门研究个人的基因遗传如何影响身体对药物反应的科学。

8. 凝聚作用coagulation:指在电解质作用下,胶粒粒子的扩散双电子层排斥电位降低,破坏了胶体系统的分散状态,使胶体粒子发生聚集的过程。

9. 萃取extraction:将物质从基质中分离出来的过程。

一般指有机溶剂将物质从水相转移到有机相的过程。

10. 反萃取stripping/back extraction:将萃取液与反萃取剂相接触,使某种被萃入有机相的溶质转入水相的过程。

11. 萃取因素/萃取比:萃取溶质进入萃取相的总量与该溶质在萃余相中总量之比。

12. 分离因素separation factor:在同一萃取体系内两种溶质在同样条件下分配系数的比值。

13. 双相萃取技术two-aqueous phase extraction:利用不同的高分子溶液相互混合可产两相或多相系统,静置平衡后,分成互不相溶的两个水相,利用物质在互不相溶的两水相间分配系数的差异来进行萃取的方法。

基因重组知识点

基因重组知识点

基因重组知识点
1、概念:是指在生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状的基因的重新组合。

2、基因重组的类型及意义
基因重组类型发生时间发生重组的原因特点非同源染色体上非等位基因间的重组减一后期同源染色体分开,等位基因分离,非同源染色体自由组合,导致非同源染色体上非等位基因间的重组①只产生新的基因型,并产生新的基因→无新蛋白质→无新性状(新性状不同于新性状组合)②发生于真核生物、有性生殖的和遗传中(DNA重组除外)③两个亲本杂合性越高→遗传物质相差越大→基因重组类型越多→后代变异越多同源染色体上非等位基因的重组减一四分体时期同源染色体上非姐妹染色单体之间交叉互换,导致基因重组认为导致基因重组(DNA重组)体内重组质粒目的基因经运载体导入受体细胞,导致受体细胞中基因重组
细胞分裂图中的变异类型确定:
A图B图分裂类型有丝分裂减数分裂变异类型基因突变基因突变或基因重组
基因突变和基因重组的意义不同:
比较项目基因突变基因重组生物变异生物变异的根本来源生物变异的重要来源生物进化为生物进化提供最初原始材料为生物进化提供丰富的材料(物质基础)生物多样性生物多样性的根本原因生物多样性的重要原因之一
易错点拨:
1、基因重组使控制不同性状的基因重新组合,因此会产生不同于亲。

高中生物必修二基因突变和基因重组知识点

高中生物必修二基因突变和基因重组知识点

高中生物必修二基因突变和基因重组知识点基因突变和基因重组是生物学中重要的概念,它们在遗传学研究中起着重要的作用。

本文将从基本概念、类型和影响等方面介绍基因突变和基因重组的知识点。

一、基因突变基因突变是指在DNA分子中发生的突发性变化,它是遗传信息的突然改变。

基因突变可以分为点突变和染色体突变两种。

1. 点突变点突变是指DNA分子中的碱基序列发生改变。

它可以分为三种类型:错义突变、无义突变和无移突变。

(1)错义突变:在DNA分子中的某个位置上,由于碱基置换,从而改变了密码子的编码,使得合成的蛋白质发生改变。

(2)无义突变:在DNA分子中的某个位置上,由于碱基置换,使得原本编码一个氨基酸的密码子变为终止密码子,导致蛋白质合成提前终止。

(3)无移突变:在DNA分子中的某个位置上,由于碱基插入或缺失,使得密码子的序列发生改变,导致蛋白质合成中的氨基酸序列发生改变。

2. 染色体突变染色体突变是指染色体结构发生改变,可以分为三种类型:染色体缺失、染色体重复和染色体转座。

(1)染色体缺失:染色体上的一部分基因缺失或丧失。

(2)染色体重复:染色体上的一部分基因重复出现。

(3)染色体转座:染色体上的一部分基因从一个位置移到另一个位置。

二、基因重组基因重组是指染色体上的基因在遗传过程中重新组合,从而产生新的基因组合。

基因重组通常发生在有性繁殖过程中。

1. 交叉互换交叉互换是基因重组的一种重要方式,它发生在同源染色体上的非姐妹染色单体间。

在交叉互换过程中,染色体上的相同部分被切割并重新连接,从而产生新的基因组合。

2. 随机分离随机分离是指在有性繁殖过程中,父本染色体上的基因在配子形成过程中随机组合分离,从而产生新的组合。

基因重组的结果是形成不同的基因型和表现型。

它是遗传多样性的重要来源,也是进化过程中的重要机制。

三、基因突变和基因重组的影响基因突变和基因重组对生物体的遗传特征和进化过程有着重要的影响。

1. 遗传疾病基因突变是遗传疾病发生的主要原因之一。

基因重组技术的原理及其应用

基因重组技术的原理及其应用

基因重组技术的原理及其应用随着科技的不断发展,基因重组技术成为了今天生命科学领域最重要的技术之一。

基因重组技术是利用DNA重组技术将不同物种的DNA片段组合起来,从而实现基因的改造、修复或合成。

这种技术可以帮助科学家们更深入地研究基因的作用和结构,同时也将对医疗、食品生产等领域产生深远的影响。

基因重组技术的原理基因重组技术的原理是将两个不同的DNA分子重组成一个新的DNA分子,通过这种方式实现对基因的改变。

根据重组方式的不同,基因重组技术可以分为两种:DNA重组和RNA重组。

DNA重组技术是将两种不同的DNA分子进行切割,再将其连接起来,从而形成一个新的DNA分子。

为了实现这个过程,科学家们首先要通过PCR扩增技术将目标基因从细胞中提取出来,利用限制性内切酶或化学剪切酶对DNA分子进行切割。

切割好的DNA分子会在连接酶的作用下连接成为一个新的DNA分子,随后通过转化、电穿孔等技术将其导入到宿主细胞中进行繁殖和表达。

RNA重组技术则是将两种不同的RNA分子重组成一个新的RNA分子。

RNA重组技术的优点是不会对基因组进行永久性的改变,从而能够实现针对性的基因干预。

RNA重组技术主要包括siRNA、miRNA、shRNA和Ribozyme等技术,可以针对不同的RNA分子进行干预和调控。

基因重组技术的应用基因重组技术在生命科学领域中有着广泛的应用。

其中,医学、食品生产、环境保护和基础科学研究是其主要应用领域。

在医学领域,基因重组技术被广泛应用于研究和治疗各种疾病。

利用基因重组技术合成和修复人类基因序列,可以实现对遗传病的治疗、癌症的治疗以及药物的开发等方面。

比较常见的治疗手段包括基因免疫治疗、基因药物治疗、基因替代治疗等。

在食品生产领域,基因重组技术被广泛应用于提高农业生产效率、改善农作物的质量和抗性等方面。

利用基因重组技术,科学家可以对作物的光合作用、抗病性、耐旱性等进行调控,从而可以提高作物的产量和抗性。

生物化学第十四章-基因重组和基因工程

生物化学第十四章-基因重组和基因工程

第十四章基因重组和基因工程一、自然界的基因转移和重组:基因重组(gene recombination)是指DNA片段在细胞内、细胞间,甚至在不同物种之间进行交换,交换后的片段仍然具有复制和表达的功能。

1.接合作用:当细胞与细胞相互接触时,DNA分子即从一个细胞向另一个细胞转移,这种遗传物质的转移方式称为接合作用(conjugation)。

2.转化和转染:由外来DNA引起生物体遗传性状改变的过程称为转化(transformation)。

噬菌体常常可感染细菌并将其DNA注入细菌体内,也可引起细菌遗传性状的改变。

通过感染方式将外来DNA引入宿主细胞,并导致宿主细胞遗传性状改变的过程称为转染(transfection)。

转染是转化的一种特殊形式。

3.整合和转导:外来DNA侵入宿主细胞,并与宿主细胞DNA进行重组,成为宿主细胞DNA的一部分,这一过程称为整合。

整合在宿主细胞染色体DNA中的外来DNA,可以被切离出来,同时也可带走一部分的宿主DNA,这一过程称为转导(transduction)。

来源于宿主DNA的基因称为转导基因。

4.转座:转座又称为转位(transposition),是指DNA的片段或基因从基因组的一个位置转移到另一个位置的现象。

这些能够在基因组中自由游动的DNA片段包括插入序列和转座子两种类型。

⑴插入序列:典型的插入序列(insertion sequence,IS)是长750-1500bp的DNA片段,由两个分离的反向重复序列和一个转座酶基因。

当转座酶基因表达时,即可引起该序列的转座。

其转座方式主要有保守性转座和复制性转座。

⑵转座子:转座子(transposons)是可从一个染色体位点转移到另一个位点的分散的重复序列,含两个反向重复序列、一个转座酶基因和其他基因(如抗生素抗性基因)。

免疫球蛋白重链基因由一组可变区基因(VH)和一组恒定区基因(CH)构成,通过这些基因的选择性转座和重组,就可以转录表达出各种各样的免疫球蛋白重链,以对付不同的抗原。

中国医科大学-生物化学-14 基因重组与基因工程

中国医科大学-生物化学-14 基因重组与基因工程

Holliday模型中,同源重组主要4个关键步骤
①两个同源染色体DNA排列整齐 ②一个DNA的一条链断裂、并与另一个DNA
对应的链连接,形成Holliday中间体 ③通过分支移动产生异源双链DNA ④Holliday中间体切开并修复,形成两个双链
重组体DNA,分别为: 片段重组体(patch recombinant)
5´ 3´

3´ DNA 5´


5´ 连接酶 3´









Holiday中间体
5´ 3´ 3´ 5´
3´ 5´
3´ 5´ 5´ 3´
3´ 5´




内切酶 (ruvC)
5´ 3´
5´ 3´
Hale Waihona Puke 3´5´5´ 3´
5´ 3´ 5´ 3´
5´ 3´
3´ 5´
DNA连接酶
Ⅰ类酶由三种不同的亚基组成,需要Mg2+、 S-腺苷酸甲硫氨酸(SAM)和ATP为辅助因子。这 类酶识别部位复杂,特异性差,通常在识别部位 周围400~7000bp范围内切割DNA。
Ⅲ类酶由二种亚基组成,需要Mg2+、ATP为辅 助因子,DNA切割发生在识别部位周围25~27bp 范围内。
Ⅱ类酶由一种亚基构成,切割DNA仅需要 Mg2+作为辅助因子,DNA切割就发生在特异识 别部位范围内。Ⅱ类酶切割DNA的特异性强, 被分子生物学家广泛研究,通常所指的限制性内 切酶,即指此类酶而言。
例 (一)λ噬菌体DNA的整合
λ噬菌体的整合酶识别噬菌体DNA和宿主 染色体的特异靶位点发生选择性整合;反转 录病毒整合酶可特异地识别、整合反转录病 毒 cDNA 的 长 末 端 重 复 序 列 (long terminal repeat, LTR)。
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基因重组基因重组是由于不同DNA链的断裂和连接而产生DNA片段的交换和重新组合,形成新DNA分子的过程。

发生在生物体内基因的交换或重新组合。

包括同源重组、位点特异重组、转座作用和异常重组四大类。

是生物遗传变异的一种机制。

指整段DNA在细胞内或细胞间,甚至在不同物种之间进行交换,并能在新的位置上复制、转录和翻译。

在进化、繁殖、病毒感染、基因表达以致癌基因激活等过程中,基因重组都起重要作用。

基因重组也归类为自然突变现象。

基因工程是在试管内按人为的设计实施基因重组的技术,也称为重组DNA。

有目的的将一个个体细胞内的遗传基因转移到另一个不同性状的个体细胞内DNA分子,使之发生遗传变异的过程。

来自供体的目的基因被转入受体细菌后,可进行基因产物的表达,从而获得用一般方法难以获得的产品,如胰岛素、干扰素、乙型肝炎疫苗等是通过以相应基因与大肠杆菌或酵母菌的基因重组而大量生产的。

即基因重组由于基因的独立分配或连锁基因之间的交换而在后代中出现亲代所没有的基因组合。

原核生物的基因重组有转化、转导和接合等方式。

受体细胞直接吸收来自供体细胞的DNA片段,并使它整合到自己的基因组中,从而获得供体细胞部分遗传性状的现象,称为转化。

通过噬菌体媒介,将供体细胞DNA片段带进受体细胞中,使后者获得前者的部分遗传性状的现象,称为转导。

自然界中转导现象较普遍,可能是低等生物进化过程中产生新的基因组合的一种基本方式。

供体菌和受体菌的完整细胞经直接接触而传递大段DNA遗传信息的现象,称为接合。

细菌和放线菌均有接合现象。

高等动植物中的基因重组通常在有性生殖过程中进行,即在性细胞成熟时发生减数分裂时同源染色体的部分遗传物质可实现交换,导致基因重组。

基因重组是杂交育种的生物学基础,对生物圈的繁荣昌盛起重要作用,也是基因工程中的关键性内容。

基因工程的特点是基因体外重组,即在离体条件下对DNA分子切割并将其与载体DNA分子连接,得到重组DNA。

1977年美国科学家首次用重组的人长激素释放抑制因子基因生产人生长激素释放抑制因子获得成功。

此后,运用基因重组技术生产医药上重要的药物以及在农牧业育种等领域中取得了很多成果,预计下世纪在生产治疗心血管病、镇痛和清除血栓等药物方面基因重组技术将发挥更大的作用。

从广义上讲,任何造成基因型变化的基因交流过程,都叫做基因重组。

而狭义的基因重组仅指涉及DNA分子内断裂—复合的基因交流。

真核生物在减数分裂时,通过非同源染色体的自由组合形成各种不同的配子,雌雄配子结合产生基因型各不相同的后代,这种重组过程虽然也导致基因型的变化,但是由于它不涉及DNA分子内的断裂c复合,因此,不包括在狭义的基因重组的范围之内。

根据重组的机制和对蛋白质因子的要求不同,可以将狭义的基因重组分为三种类型,即同源重组、位点特异性重组和异常重组。

同源重组的发生依赖于大范围的DNA同源序列的联会,在重组过程中,两条染色体或DNA分子相互交换对等的部分。

真核生物的非姊妹染色单体的交换、细菌以及某些低等真核生物的转化、细菌的转导接合、噬菌体的重组等都属于这种类型。

大肠杆菌的同源重组需要RecA蛋白,类似的蛋白质也存在于其他细菌中。

位点特异性重组发生在两个DNA分子的特异位点上。

它的发生依赖于小范围的DNA同源序列的联会,重组也只限于这个小范围。

两个DNA分子并不交换对等的部分,有时是一个DNA分子整合到另一个DNA分子中。

这种重组不需要RecA蛋白的参与。

异常重组发生在顺序不相同的DNA分子间,在形成重组分子时往往依赖于DNA的复制而完成重组过程。

例如,在转座过程中,转座因子从染色体的一个区段转移到另一个区段,或从一条染色体转移到另一条染色体。

这种类型的重组也不需要RecA蛋白的参与。

[编辑本段]基因重组的类型基因重组是指一个基因的DNA序列是由两个或两个以上的亲本DNA组合起来的。

基因重组是遗传的基本现象,病毒、原核生物和真核生物都存在基因重组现象。

减数分裂可能发生基因重组。

基因重组的特点是双DNA链间进行物质交换。

真核生物,重组发生在减数分裂期同源染色体的非姊妹染色单体间,细菌可发生在转化或转导过程中,通常称这类重组为同源重组(homologous recombination),即只要两条DNA序列相同或接近,重组可在此序列的任何一点发生。

然而在原核生物中,有时基因重组依赖于小范围的同源序列的联会,重组只限于该小范围内,只涉及特定位点的同源区,把这类重组称作位点专一性重组(site-specific recombination),此外还有一种重组方式,完全不依赖于序列间的同源性,使一段DNA序列插入另一段中,在形成重组分子时依赖于DNA复制完成重组,称此类重组为异常重组(illegitimate recombination),也称复制性重组(replicative recomb ination)。

生物合成生物合成 biosynthesis生物体内进行的同化反应的总称。

生物合成具有如下几种不同的生理意义。

(1)合成生长增值所必需的物质。

(2)在稳定状态时,合成用于补充消耗掉的成分的物质。

(3)为长期和短期的贮藏,进行必要的合成。

一般来说,生物合成是吸能反应,多数是朝向使分子结构复杂化的方向进行。

能量供给最典型的是由ATP供给,也有通过GTP(例如:蛋白质合成,)UTP(糖合成),CTP(磷脂的合成)供给的。

也有利用还原型辅酶的(脂肪链的延长)。

生物合成可分为由主要原料进行的全合成(从头合成,例如光合作用)和由部分分解产物进行可逆性的废物利用途径(例如:嘌呤核苷酸的转换。

生物体内的各种生物合成途径互相间受到复杂的控制。

质粒质粒(Plasmid)质粒是细菌染色体外的遗传物质,为环形闭合的双股DNA,存在于细胞质中,质粒编码非细菌生命所必须的某些生物学性状,如性菌毛、细菌素、毒素和耐药性等。

质粒具有可自主复制、传给子代、也可丢失及在细菌之间转移等特性,与细菌的遗传变异有关。

质粒是真核细胞细胞核外或原核生物拟核区外能够进行自主复制的遗传单位,包括真核生物的细胞器(主要指线粒体和叶绿体)中和细菌细胞拟核区以外的环状脱氧核糖核酸(DNA)分子。

现在习惯上用来专指细菌(大肠杆菌)、酵母菌和放线菌等生物中细胞核或拟核中的DNA以外的DNA分子。

在基因工程中质粒常被用做基因的载体(Vector)。

许多细菌除了拟核中的DNA外,还有大量很小的环状DNA分子,这就是质粒(plasmid)(补充:部分质粒为RNA)。

质粒上常有抗生素的抗性基因,例如,四环素抗性基因或卡那霉素抗性基因等。

有些质粒称为附加体(episome),这类质粒能够整合进真菌的染色体,也能从整合位置上切离下来成为游离于染色体外的DNA分子。

质粒在宿主细胞体内外都可复制!目前,已发现有质粒的细菌有几百种,已知的绝大多数的细菌质粒都是闭合环状DNA 分子(简称cccDNA)。

细菌质粒的相对分子质量一般较小,约为细菌染色体的0.5%~3%。

根据相对分子质量的大小,大致上可以把质粒分成大小两类:较大一类的相对分子质量是40×106以上,较小一类的相对分子质量是10×106以下(少数质粒的相对分子质量介于两者之间)。

每个细胞中的质粒数主要决定于质粒本身的复制特性。

按照复制性质,可以把质粒分为两类:一类是严紧型质粒,当细胞染色体复制一次时,质粒也复制一次,每个细胞内只有1~2个质粒;另一类是松弛型质粒,当染色体复制停止后仍然能继续复制,每一个细胞内一般有20个左右质粒。

这些质粒的复制是在寄主细胞的松弛控制之下的,每个细胞中含有10-200份拷贝,如果用一定的药物处理抑制寄主蛋白质的合成还会使质粒拷贝数增至几千份。

如较早的质粒pBR322即属于松弛型质粒,要经过氯霉素处理才能达到更高拷贝数。

一般分子量较大的质粒属严紧型。

分子量较小的质粒属松弛型。

质粒的复制有时和它们的宿主细胞有关,某些质粒在大肠杆菌内的复制属严紧型,而在变形杆菌内则属松弛型。

在基因工程中,常用人工构建的质粒作为载体。

人工构建的质粒可以集多种有用的特征于一体,如含多种单一酶切位点、抗生素耐药性等。

常用的人工质粒运载体有pBR322、pSC101。

pBR322含有抗四环素基因(Tcr)和抗氨苄青霉素基因(Apr),并含有5种内切酶的单一切点。

如果将DNA片段插入EcoRI切点,不会影响两个抗生素基因的表达。

但是如果将DNA片段插入到Hind III、Bam H I 或 Sal I切点,就会使抗四环素基因失活。

这时,含有DNA插入片段的pBR322将使宿主细菌抗氨苄青霉素,但对四环素敏感。

没有DNA 插入片段的pBR322会使宿主细菌既抗氨苄青霉素又抗四环素,而没有pBR322质粒的细菌将对氨苄青霉素和四环素都敏感。

pSC101与pBR322相似,只是没有抗氨苄青霉素基因和PstI切点。

质粒运载体的最大插入片段约为10 kb(kb表示为千碱基对)。

1973年,科学家将质粒作为基因的载体使用,为基因工程的诞生奠定了基础。

最常用的质粒是大肠杆菌的质粒。

这种质粒常含有抗生素抗性基因,例如,卡那霉素抗性基因。

pBR322质粒pBR322质粒DNA分子的长度为4363bp,此载体中有两个标记基因,一个是氨苄青霉素抗性基因(Apr),另一个是四环素抗性基因(Tetr)。

现在已知pBR322DNA分子共有2 4种核酸内切限制酶的单一识别位点。

其中7种限制酶(从12:00位置按顺时针方向)即EcoRV、NheI、BamHI、SphI、SalI、XmaIII和NruI的识别位点位于四环素抗性基因内部,另外有2 种限制酶即ClaI和HindIII的识别位点是存在于这个基因的启动区内,在这9个限制位点上插入外源DNA都会导致tetr的失活。

3种限制酶即ScaI、PvuI和PstI的识别位点位于氨苄青霉素抗性基因内,在这些位点插入外源DNA则会导致ampr基因的失活。

由pBR322质粒载体的结构可知其具有如下优点:(1)具有较小的分子量。

经验表明,为了避免在DNA的纯化过程中发生链的断裂,克隆载体的分子大小最好不要超过10Kb。

pBR322质粒这种小分子量的特点,不仅易于自身DNA的纯化,而且可容纳较大的外源DNA片段;(2)具有两种抗菌素抗性基因可供作转化子的选择记号,能指示载体或重组DN A分子是否进入宿主细胞以及外源DNA分子是否插入载体分子形成了重组子。

标记基因往往可以赋予宿主细胞一种新的表型,这种转化细胞可明显地区别于非转化细胞。

当我们把一个DNA片段插入到某一个标记基因内时,该基因就失去了相应的功能。

当把这种重组DN A分子转到宿主细胞后,该基因原来赋予的表型也就消失了。

要是仍保留了原来表型的转化细胞,细胞内含有的DNA分子一定不是重组子。

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