《基因工程》课程电子教案（PPT教学课件）第三章 基因工程载体

第三章基因工程载体 第一节克隆载体 第二节表达载体 第三节特殊用途载体

第三章 基因工程载体 第一节 克隆载体 第二节 表达载体 第三节 特殊用途载体

载体( Vectors) DNA 1)独立的一个包括启动子( promoter)、编码区( encoding regIon)和终止子〔 terminator)的基因,or组成基因的某 个元件,一般是不可以进入受体细胞的; 2)采用理化方法进入细胞后,也不容易在受体细胞内维持 所以,通过不同途径能将承载的外源DNA片段带入受体细胞, 并在其中得以维持的DNA分子称为基因工程载体。 Regulatory Control gene sites Structural genes Lactose operon

DNA： 1）独立的一个包括启动子（promoter)、编码区（encoding region)和终止子（terminator)的基因，or 组成基因的某 个元件，一般是不可以进入受体细胞的； 2）采用理化方法进入细胞后，也不容易在受体细胞内维持。 所以，通过不同途径能将承载的外源DNA片段带入受体细胞， 并在其中得以维持的DNA分子称为基因工程载体。 载体 （Vectors）

载体(Ve ector s 定义:在基因工程操作中,把能携带外 源DNA进入受体细胞的DNA分子叫载体 多克隆位点( multiple cloning site) MOS 复制起始点 遗传标记

➢定义：在基因工程操作中，把能携带外 源DNA进入受体细胞的DNA分子叫载体。 载体 （Vectors） 多克隆位点(multiple cloning site) ori 复制起始点 pUC 遗传标记 MCS Ampr

载体的功能 ◆运送外源基因高效转入受体细胞 ◆为外源基因提供复制能力或整合能力 ◆为外源基因的扩增或表达提供必要的条件 目的基因能否有效转入受体细胞,并在其中维持高效表达, 在很大程度上决定于载体

◆运送外源基因高效转入受体细胞 ◆为外源基因提供复制能力或整合能力 ◆为外源基因的扩增或表达提供必要的条件 载体的功能 目的基因能否有效转入受体细胞，并在其中维持高效表达， 在很大程度上决定于载体

基因工程对载体的要求 (1)在宿主细胞内能独立复制 or (2)有选择性标记Ampr、Tetr、Kanr等。 (3)多克隆位点:外源基因插入的单一限制酶位点。 (4)分子量小,可容纳较大的外源基因片段。 (5)拷贝数多,方便外源基因在细胞内大量扩增。 (6)具有对受体细胞的可转移性。 (7)具有较好的安全性,不能任意转移

（1）在宿主细胞内能独立复制，ori。 （3）多克隆位点：外源基因插入的单一限制酶位点。 基因工程对载体的要求 （7）具有较好的安全性，不能任意转移。 （2）有选择性标记 Ampr 、Tetr 、Kanr等。 （4）分子量小，可容纳较大的外源基因片段。 （5）拷贝数多，方便外源基因在细胞内大量扩增。 （6）具有对受体细胞的可转移性

大肠杆菌质粒载体pBR322结构图 克隆位点 ECoRI HindIII BamHI 克隆位点 Sall cal- pBR322 (4.36kb) 遗传标记基因 or 复制起点

pBR322 BamHI SalI HindIII PstI ScaI Ampr ori (4.36 kb) 大肠杆菌质粒载体 pBR322结构图 复制起点 遗传标记基因 克隆位点 克隆位点

载体的种类 按功能分类 克隆载体克隆一个基因或DNA片断 表达载体用于一个基因的蛋白表达 整合载体把一个基因插入到染色体组中 按来源分类 质粒载体 噬菌体载体 柯斯质粒载体 人工染色体载体

载体 的种类 • 按功能分类 克隆载体 克隆一个基因或DNA片断 表达载体 用于一个基因的蛋白表达 整合载体 把一个基因插入到染色体组中 • 按来源分类 质粒载体 噬菌体载体 柯斯质粒载体 人工染色体载体

载体的种类和特征 受体细胞 结构 插入片断 举例 质粒 E coli 环状 8kb pUC18/19,T载体等 λ噬菌体 E. coll 线状 9-24kb EMBI系列,λg系列 丝状噬菌体及噬菌粒 E coli 环状 1000kb 病毒载体 动物细胞 环状 sv40载体,昆虫 杆状病毒载体 穿梭载体 动物细胞 和细菌 环状 pSⅤK3质粒,PBV,Ti粒

载体的种类和特征 质粒* 受体细胞 结构 插入片断 举例 E.coli 环状 ＜ 8kb pUC18/19 , T-载体等 λ噬菌体 E.coli 线状 9 - 24kb EMBL系列，λ gt系列 丝状噬菌体及噬菌粒 E.coli 环状 ＜ 10 kb M13mp系列 粘粒载体 E.coli 环状 35- 45kb pJB8,c2RB, pcoslEMBL, pWE15/16, pCV BAC (Bacterial Artificial Chromosome) E.coli 环状 ≈300 kb Pel oBAC系列 YAC (Yeast Artificial chromosome ) 酵母细胞 线性染色体 100 - 2000 kb MAC (Mammalian Artificial Chromosome) 哺乳类细胞 线性染色体 ＞ 1000 kb 病毒载体 动物细胞 环状 SV40 载体，昆虫 杆状病毒载体 穿梭载体 动物细胞 和细菌 环状 pSVK3质粒，PBV, Ti质粒

第一节克隆载体 1.质粒载体( plas imid vectors) 2.噬菌体载体( phage vectors) 3.柯斯质粒载体( cosmid vectors) 4.人工染色体载体(B/Y/HAC)

第一节 克隆载体 1. 质粒载体（plasimid vectors） 2. 噬菌体载体（phage vectors） 3. 柯斯质粒载体（cosmid vectors） 4. 人工染色体载体（B/Y/HAC）

质粒的生物学特性 (1)质粒的概念 质粒是一种广泛从在于细菌细胞中染色体以外的能自主 的复制 的裸露的环状双链DNA bacterium 分子,比病毒更简单。 plasmid bacterial chromosome 并不是寄主生长所必需 的,但可以赋予寄主某 些抵御外界环境因素不 利影响的能力(带有抗 性基因等)

质粒是一种广泛从在于细菌细胞中染色体以外的能自主 的复制 的裸露的环状双链DNA 分子，比病毒更简单。 并不是寄主生长所必需 的，但可以赋予寄主某 些抵御外界环境因素不 利影响的能力（带有抗 性基因等） 。 质粒的生物学特性 （1）质粒的概念