09级基因工程期末复习材料2012.6(3)

2019-03-11 08:41

植体可能对诱导反应迟钝或无反应。花药培养应在花粉发育到单核靠边期取材,这时比较容易形成愈伤组织。百合在春夏季采集的鳞茎、片,在不加生长素的培养基中,可自由地生长、分化;而其他季节则不能。叶子花的腋芽培养,如果在1月至翌年2月间采集,则腋芽萌发非常迟缓;而在3-8月间采集,萌发的数目多,萌发速度快。 (3)选取适宜的大小

培养材料的大小根据植物种类、器官和目的来确定。通常情况下,快速繁殖时叶片、花瓣等面积为5mm2,其他培养材料的大小为0.5~1.0cm。如果是胚胎培养或脱毒培养的材料,则应更小。材料太大,不易彻底消毒,污染率高;材料太小,多形成愈伤组织,甚至难以成活。 (4)外植体来源要丰富

为了建立一个高效而稳定的植物组织离体培养体系,往往需要反复实验,并要求实验结果具有可重复性。因此,就需要外植体材料丰富并容易获得。 (5)外植体要易于消毒

在选择外植体时,应尽量选择带杂菌少的器官或组织,降低初代培养时的污染率。一般地上组织比地下组织消毒容易,一年生组织比多年生组织消毒容易,幼嫩组织比老龄和受伤组织消毒容易 11、四种核酸探针杂交分析的比较?

基因组DNA探针、cDNA探针、RNA探针和人工合成的寡核苷酸探针

DNA探针多为某一基因的全部或部分序列,或某一非编码序列。优点:第一,这类探针多克隆在质粒中,可以无限繁殖,取之不尽,制备方法简便。第二,DNA探针不易降解(相对RNA而言)。第三,DNA探针的标记方法较成熟,有多种方法,如缺口平移,随机引物法,PCR标记法等,能用于同位素和非同位素标记。

cDNA探针序列中无内含子,可用于分析内源基因缺陷、外源基因和基因表达的检测。

RNA探针是单链分子,所以它与靶序列的杂交反应效率极高,RNA探针虽具有DNA探针所不能比拟的高杂交效率,,但它也存在易于降解和标记方法复杂等缺点。RNA探针主要应用于细菌分类(rRNA探针)和检测mRNA的表达水平(cRNA,complementary mRNA)。

寡核苷酸探针应用于点突变检测。只要知道点突变的确切位置,即可人工合成对应于该位置的正常和突变的一对寡核苷酸(约20个碱基左右),经末端标记后作为探针应用于杂交过程。寡核苷酸探针筛选原则:第一,长度在18-40Nt(nucleotide),探针过短其特异性差,过长其合成产量低;第二,G+G含量为40~60%,超出此范围会增加非特异杂交;第三,探针分子内不应存在互补区,否则会出现抑制探针杂交的“发夹”状结构;第四,避免单一碱基的重复出现(不能多于4个),如-CCCCC-,第五,探针与非靶区域的同源性不应超过70%或有连续8个或更多碱基的一致。 16.理想探针应满足的条件?

与其它靶序列不交叉杂交,自身不折叠,且与真正靶序列的杂交效率要高 17.抗体与产物的四种结合方式?

1)中和反应:抗体结合抗原以便“吞噬细胞”吞噬。

2)聚集反应:抗体是双价的,可以使抗原聚集,以便吞噬。

3)沉淀反应:抗体结合后,使可溶性抗原大分子沉淀,以便吞噬。 4)活化补体

第六章:外援目的基因表达与调控

外源基因表达系统:泛指目的基因与表达载体重组后,导入合适的受体细胞,并能在其中有效表达,产生目的基因产物(目的蛋白)。

外源基因在宿主细胞中的有效表达是基因工程的核心问题,而外源基因起始转录又是基因表达的的关键步骤——连线题p259

实现外源基因在原核细胞中正确有效表达必须满足以下几个条件: a) 通过表达载体将外源基因导入宿主菌,并指导宿主菌的酶系统合成外源蛋白 b) 外源基因不能带有间隔顺序(内含子),因而必须用cDNA或全化学合成基因,而不能用基因组DNA c) 必须利用原核细胞的强启动子和SD序列等调控元件控制外源基因的表达 d) 外源基因与载体表达连接后,必须形成正确的开放阅读框架(ORF) e) 利用宿主菌的调控系统,调节外源基因的表达,防止外源基因的表达产物对宿主菌的毒害

防止外源基因的表达蛋白降解应考虑以下几个方面:构建融合蛋白表达系统、构建分泌蛋白表达系统、构建包涵体表达系统、选择蛋白水解酶基因缺陷的受体系统。

原核基因表达的调控序列:启动子、终止子、衰减子、SD序列等。

目前较为广泛应用的大肠杆菌表达系统主要包括以下几种:Lac和Tac表达系统,PL和PR表达系统,T7表达系统等。 外源基因在大肠杆菌中的表达产物可能存在于细胞质(包涵体蛋白)、细胞周质、和细胞外培养基中。形成不溶性蛋白和可溶性蛋白两种。

包涵体:在一定条件下,外源基因的表达产物在大肠杆菌中积累并致密地聚集在一起形成无膜的裸露结构。

融合蛋白:将外源蛋白基因与受体菌自身蛋白基因重组在一起,但不改变两个基因阅读框,以这种方式表达的蛋白称为融合蛋白

非融合蛋白:不与细菌的任何蛋白或多肽融合在一起的表达蛋白(容易被细菌蛋白酶所破坏) 分泌型蛋白:外源基因的表达产物通过通过运输或分泌的方式穿过细胞的外面进入培养基中

提高外源基因表达效率的方法(或其影响因素)中减轻宿主细胞代谢负荷的常用方法:诱导表达(温度或药物诱导)、

表带载体的诱导复制。

提高表达蛋白的稳定性,防止其降解:

(1)克隆一段核酸序列,表达融合蛋白(2)采用某种突变菌株保护表达蛋白不被降解(3)表达分泌蛋白

重组子诱导表达条件的优化:诱导温度、养菌温度、诱导剂温度

酵母是一类以芽殖进行无性繁殖的单细胞真核生物,是外源基因最理想的真核生物基因表达系统。酵母表达虚脱的载体一般是一种穿梭质粒载体,载体类型:整合型载体(YIp)复制型载体(YRp)、附加体型载体(Yep)。

酵母基因表达系统宿主菌主要包括酿酒酵母、巴斯德毕赤酵母(甲醇为营养菌)、乳酸克努为酵母和多型汉森酵母等。 酵母菌是转化系统有两种利用酶的原生质球进行转化和利用锂盐进行转化。酵母菌的表达系统具有启动子可控性、外源基因在酵母菌中表达的限制因素和酵母菌表达系统的选择。

植物基因表达载体的主要功能是能在受体细胞中表达外源基因,大多数植物基因表达载体十一Ti质粒为基础构建而成的,其组成包括启动子、T-DNA、终止子和报告基因等。P292(填空)

植物基因表达载体的启动子根据其功能和作用方式可分为组成型启动子、诱导型启动子和组织特异型启动子等几类。目前使用最广泛的组成型启动子为花椰菜花斑病毒(CaMV)35S启动子、来自根瘤农杆菌的胭脂碱合成酶基因(nos)启动子和章鱼碱合成酶基因(ocs)启动子。

T-DNA:Ti质粒的重要组成部分;毒性基因(Vir)决定土壤农杆菌对植物的感染和T-DNA的转移、进入和整合;冠瘿碱代谢基因:分别编码代谢章鱼碱和胭脂碱的酶,维持农杆菌的生长

Ti质粒的种类:章鱼碱型、胭脂碱型、农杆菌型

哺乳动物细胞基因表达载体包括质粒载体(穿梭质粒)和病毒载体两大类p295。常用于构建哺乳动物细胞基因表达载体地复制子主要有SV40、牛乳头瘤病毒(BPV)、人疱疹病毒(EBV)、人腺病毒、反转录病毒等病毒复制子。

目的基因表达产物的检测:p300①检测特异性mRNA的方法,用Northern印记杂交技术进行检测分析。②检测特异性蛋白质,用免疫沉淀检测法、酶联免疫吸附测定(ELISA)、Western印记杂交、固相放射免疫法。

第七章:基因组与改造

人造生命:认为的制造出符合生命特征的生命形态

基因敲除:利用基因同源重组技术,用外源基因片段整合到活体细胞DNA的同源序列,使某个基因能被取代或破坏而失活

基因芯片(DNA芯片):DNA芯片技术是指在固相支持物上原位合成寡核苷酸或者直接将大量的DNA探针以显微打印的方式有序地固化于支持物表面,然后与标记的样品杂交,通过对杂交信号的检测分析,即可获得样品的遗传信息。其应用了微阵列制作技术、探针杂交技术和扫描分析技术。

基因芯片应用:1.基因测序。2.基因表达水平的检测。3.基因诊断。4.新药筛选。5.临床用药。 基因工程药物主要包括细胞因子、抗体、疫苗、激素和寡聚核苷酸药物等。


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