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基因工程載體的種類范文1

筆者根據課標要求，結合考綱和近年高考考點將近年基因工程考點總結如下。

一、 基因工程的基礎知識

基因工程的理論鋪墊――分子生物學發展：

① 艾弗里證明了DNA是遺傳物質。

② 沃森和克里克證明了DNA雙螺旋結構。

③ 尼侖貝格破譯了遺傳密碼。

二、 酶切

基因工程選擇限制性內切酶作為工具，主要是因為它具有比一般酶更高的專一性。由于其具有較高的專一性，因此在基因工程的具體操作中如何選擇限制性內切酶是高考的重點考察內容。

1. 限制酶的特異性

例1 判斷用限制性核酸內切酶切割煙草花葉病毒的核酸是否可行？_____。

答案 不可行

解析 限制酶的專一性非常強，其特異性表現在三個方面：識別DNA、識別特定序列（回文）、切割特定位點磷酸二酯鍵。由于煙草花葉病毒是RNA病毒，所以限制酶不能識別RNA。

另外要特別注意限制酶切割以后的結果，磷酸二酯鍵斷裂，暴露出新的磷酸基團。

2. 限制酶的選擇

正確選擇限制酶是基因工程中一件非常重要的任務。限制酶的選擇應當遵循以下一些原則：不破壞目的基因；不破壞標記基因；目的基因和運載體上都有限制酶的切割位點。當然也要注意用一種限制酶和兩種限制酶切割的區別。

例2 與只使用EcoR I相比較，使用BamH Ⅰ和Hind Ⅲ兩種限制酶同時處理質粒、外源DNA的優點在于可以防止_________

______________________。

答案 質粒和含目的基因的外源DN段自身環化

解析 基因工程中目的基因和質粒可以用同一種酶切，也可以用兩種酶切，若用一種酶切，質粒只要切一個切口，目的基因需要切兩個切口；若用兩種酶切，質粒要切兩個切口，目的基因也需要切兩個切口。一種酶切出的4個切口都相同，所以有多種連法，兩種酶切出的質粒和目的基因上的4個切口兩兩相同，因此可以防止自身環化。

3. 同尾酶

限制酶種類多樣，一些酶之間關系特殊，如例3中的酶I和酶Ⅱ識別不同的序列，但能切出相同的黏性末端，它們切出的末端可以連接，被稱為同尾酶。

例3 已知限制酶I的識別序列和切點是―GGATCC―，限制酶Ⅱ的識別序列和切點是―GATC―。根據下圖示判斷下列操作正確的是（ ）

A. 質粒用限制酶Ⅰ切割，目的基因用限制酶Ⅱ切割

B. 質粒用限制酶Ⅱ切割，目的基因用限制酶Ⅰ切割

C. 目的基因和質粒均用限制酶Ⅰ切割

D. 目的基因和質粒均用限制酶Ⅱ切割

答案 A

三、 連接

1. 連接物類型

經過限制酶切割過以后，暴露出的相同的黏性末端可以自動連接，考生同時需要考慮：酶切以后暴露的所有的黏性末端；目的基因兩端的兩個黏性末端；目的基因所在DNA上其他片段所含的黏性末端；質粒上的兩個黏性末端。綜合以上結論，連接產物的類型可能就比較多，如目的基因-目的基因連接物、目的基因-運載體連接物、運載體-運載體連接物、其他DN段-運載體連接物、目的基因自連、運載體自連，若用同一種酶切時后兩種連接物不存在。

2. 連接酶

下表簡要總結了基因工程中常見酶的特性差異。

例 PCR反應體系中含有熱穩定DNA聚合酶，下面的表達式不能正確反映DNA聚合酶的功能，這是因為_____________

___________________。

答案 DNA聚合酶只能將單核苷酸連接到雙鏈DN段的引物鏈上

解析 如上表所示，DNA聚合酶的合成需要引物，那么連接酶能否催化以上反應呢？也不能，因為連接酶必須將兩段DNA相連。RNA聚合酶能否催化以上反應呢？也不能，因為RNA聚合酶雖然不要引物，但其不能催化T參與反應，只能利用U。雖然這些酶都是催化磷酸二酯鍵，但它們作用的底物差異較大，所以一定要注意辨析。

以上主要介紹了基因工程的三種操作工具，這些內容當然是高考的重點和熱點。除此之外有些內容也應當給予一定關注，如：目的基因的獲取；目的基因的擴增（PCR）；土壤農桿菌介導的目的基因的導入；重組質粒的篩選；目的基因的檢測；轉基因生物的安全性；轉基因生物的利用等問題。

鞏固訓練

1. 目前人類利用基因工程的方法成功培育出轉基因抗蟲棉，以下說法正確的是

（ ）

A. 標記基因的作用是鑒別受體細胞中是否含有目的基因

B. 抗蟲基因導入棉花葉肉細胞后，可通過傳粉、受精的方法，使抗蟲性狀遺傳下去

C. 蘇云金芽孢桿菌的毒蛋白基因與質粒結合后直接進入棉花的葉肉細胞表達

D. 轉基因抗蟲棉經過種植，棉鈴蟲不會產生抗性，這樣可以有效消滅棉鈴蟲

2. 下圖四種質粒含有E1和E2兩種限制酶的識別，Apr表示抗青霉素的抗性基因，Tcr表示抗四環素的抗性基因。

（1） 將兩端用E1切開的Tcr基因與用E1切開的質粒X-1混合連接，連接后獲得的質粒類型有______。（可多選）

A. X-1 B. X-2

C. X-3 D. X-4

（2） 若將上圖所示X-1、X-2、X-3、X-4四種質粒導入大腸桿菌，然后分別涂布在含有青霉素或四環素的兩種培養基上。在這兩種培養上均不能生長的大腸桿菌細胞類型有____________、____________。

（3） 如果X-1用E1酶切，產生850對堿基和3 550對堿基兩種片段：那么質粒X-2（Tcr基因的長度為1 200對堿基）用E2酶切后的片段長度為______對堿基。

（4） 若將外源的Tcr基因兩端用E2切開，再與用E2切開的X-1混合連接，并導入大腸桿菌細胞，結果顯示，含X-4的細胞數與含X-1的細胞數之比為13，增大DNA連接酶用量能否提高上述比值？______。原因是________

________________________。

3. 下表中列出了幾種限制酶識別序列及其切割位點，圖1、圖2中箭頭表示相關限制酶的酶切位點，圖l中Cmlr表示氯霉素抗性基因，Ner表示新霉素抗性基因。請回答下列問題：

（1） 將提取的質粒與外源DNA分別加入緩沖液中，選用相應的限制酶處理時，影響處理效果的外界因素主要是______等（寫出兩點）。

（2） 用圖中的質粒和外源DNA構建重組質粒時，能否使用MspⅠ與BamHⅠ同時切割質粒與外源DNA？答：______，原因是______

___________________________。

（3） 可選用______（兩種）限制酶同時酶切質粒與外源DNA，酶切并連接后可獲得______種含目的基因的重組質粒，篩選含有該重組質粒的大腸桿菌時，需要在含______的培養基上培養。

（4） 為了從基因文庫中分離獲取T2噬菌體抗性基因，將重組質粒導入對T2噬菌體敏感的大腸桿菌，然后將含有該大腸桿菌的菌液分別接種在預先涂有______的培養基上培養，從而初步檢測目的基因的表達。

答案

1. A 2. （1） ABC

（2） 無質粒細胞 含X-3的細胞

（3） 4 750

（4） 不能 DNA連接酶對DN段沒有選擇性或者DNA末端相同

3. （1） 溫度、pH

（2） 不能 MspⅠ會切割質粒上的兩個標記基因，而BamHⅠ會切割破壞目的基因

基因工程載體的種類范文2

關鍵詞植物葉綠體;基因工程;發展;應用;存在問題;展望

葉綠體作為植物中與光合作用直接相連的重要細胞器,其基因組的功能也因此扮演著十分重要的角色。1882年straburger觀察到藻類葉綠體能分裂并進入子代細胞;1909年baur和correns通過在3種枝條顏色不同的紫茉莉間雜交得出,質體是母本遺傳的。人們便開始對葉綠體遺傳方面產生了濃厚的興趣[1]。1988年boynton等首次用野生型葉綠體dna轉化了單細胞生物衣藻突變體(atpb基因突變體),使其完全恢復光合作用能力,標志著葉綠體基因工程的誕生[2]。葉綠體基因工程作為一種很具有發展前景的植物轉基因技術,在植物新陳代謝、抗蟲性、抗病性、抗旱性、遺傳育種等方面都將有著越來越重要的意義。

1葉綠體基因工程概述

1.1葉綠體簡介

葉綠體是植物進行光合作用的重要器官,是一種半自主型的細胞器,能夠進行自我復制,含有雙鏈環狀dna。葉綠體dna分子一般長120~160kb。葉綠體dna有ira和irb 2個反向重復序列(分別位于a鏈和b鏈),兩者基因大小完全相同,只是方向相反,它們之間有1個大的單拷貝區(大小約80kb)和1個小的單拷貝區(大小約20kb)。

1.2葉綠體基因組轉化優點

葉綠體基因具有分子量小、結構簡單、便于遺傳的特點,故相對于傳統的細胞核遺傳更能高效表達目的基因,這是因為葉綠體基因本身擁有巨大的拷貝數[3]。葉綠體基因可實現外源基因的定點整合,避免位置效應和基因沉默;遺傳表達具有原核性;安全性好,葉綠體屬于母系遺傳,后代材料穩定;目的基因產物對植物的影響小。利用葉綠體基因轉化的這些優點,可以加快育種速度和效率,節約育種時間。

1.3葉綠體轉化的主要過程

葉綠體轉化過程通常分4步:一是轉化載體攜帶外源目的基因通過基因槍法或其他轉化體系導入葉綠體;二是將外源表達框架整合到葉綠體的基因組里;三是篩選具有轉化的葉綠體細胞;四是繼代繁殖得到穩定的葉綠體轉化植物[4]。

1.4葉綠體轉化的主要方法

依據葉綠體轉化的主要過程,生物學家相應地研究若干種葉綠體基因轉化的方法,其中常用的葉綠體轉化方法:一是微彈轟擊法。將鎢粉包裹構建完整的質粒載體,用基因槍轟擊植物的各種組織、器官,然后對重組葉綠體進行連續篩選,不斷提高同質化水平,最后獲得所需的轉基因植株[5]。二是農桿菌t-dna介導的遺傳轉化法。將外源目的基因、選擇標記基因等構建到農桿菌的ti質粒上,然后通過與植物組織或器官共培養,最后把所需外源基因轉化到葉綠體并獲得表達。三是peg處理法。只需將構建好的質粒(含外源基因、標記基因、同源片斷、啟動子、終止子等)在一定的peg濃度下與植物原生質體共培養。

2葉綠體基因工程的應用

2.1提高植物光合效率

植物的光合效率非常有限,太陽能的很小一部分可以轉化為植物所需要的能量,從而轉變為人類需要的產品。植物光合效率取決于rubisco酶的豐富度。rubisco酶一方面可以制造可溶性蛋白,另一方面也可以限制co2合成。人們可以通過2種直接的方法提高光合速率:一是加速酶催化的循環過程;二是提高酶的特性,減少光呼吸浪費的能量[6]。很多科學家正試圖通過提高rubisco酶來提高植物的光合效率,而其中擬南芥和水稻的定點整合試驗取得了重大突破,證明葉綠體基因工程是生產高光合效率作物植物的最有價值的方法。

2.2合成有機物質

由于葉綠體型轉基因植物具有環境安全性好、底物豐富、產物區域化等優點,已被越來越多的人關注,并成為工業化生產特定有機物質的可靠場所。例如,有科學家已發明了用葉綠體基因工程表達聚3-羥基丁酸酯合成相關基因的方法。聚3-羥基丁酸酯及其他類型的聚3-羥基鏈烷酸酯同屬于聚酯類物質,是自然界中多種細菌的碳源及能源儲備物。具有生物可降解性,如取代化學合成塑料將能從源頭解決塑料廢棄物引起的“白色污染”。其通過構建了含phbb、phm、phbc和aada基因表達盒的葉綠體整合及表達載體,通過基因槍轟擊法轉化煙草。northem點雜交、rt-pcr分析結果表明,葉綠體型轉基因植株中目的基因在轉錄水平的表達明顯高于核轉化植株中相應基因。

2.3生產疫苗

人類治療用蛋白質可以在葉綠體中實現表達,表達效率取決于外源基因的整合位點,增強轉錄和翻譯的調控元件以及外源蛋白的穩定性等。人類已經在用葉綠體基因生產疫苗方面開展了卓有成效的工作。例如,范國昌等將甲型肝炎病毒vp3p1區和丙型肝炎病毒c區融合,并導入到衣藻葉綠體基因組中,融合蛋白得到高效表達,且具有雙抗原活性。而霍亂病毒蛋白b(ctb)抗原ctb已經在葉綠體中轉化成功,預示著轉基因植物疫苗的可商業化前景。tregoning等將tetc基因在煙草葉綠體基因組進行表達,為了增加mrna的穩定性及在煙草葉片內表達的可行性,他們將基因進行了密碼子優化,分別表達了未經改造的富含at(72.3%at)和人工合成的富含gc(52.5%at)的基因,tetc-at和tetc-gc的表達量分別為總可溶蛋白的25%和10%。

2.4在植物抗性方面的研究

在抗蟲性方面,kota和cosa分別于1999年、2001年將btcryzaaz基因轉入煙草葉綠體,前者可100%殺死4 000多倍抗性的抗性蟲,后者報道bt表達量達46.1%。在抗逆性方面,人們通過編碼sod、apx等酶的基因已經轉入到煙草、苜蓿、馬鈴薯、棉花的葉綠體中,提高了植物的耐氧化能力,從而提高了植物對環境脅迫的耐受能力。

2.5葉綠體基因組在系統發育學上的應用

葉綠體在系統發育學上的優點:一是葉綠體基因組是僅次于核基因組的第二大基因組,為比較研究提供了一個較大的數據基礎;二是葉綠體dna的核酸置換率適中,在應用上很有價值。然而,用葉綠體dna研究系統發育也存在著明顯的不足:一是葉綠體基因組是母性遺傳的,因此并不能單靠葉綠體基因組來解釋居群間的雜交現象;二是雖然有越來越多的葉綠體dna被用作分子標記來研究類群間的系統發育關系,但只有將這些分子片段提供的信息與其他的分子片段信息、傳統的形態及生理特征結合起來獲得更多的信息,才能更接近系統發育的本來面目。

2.6葉綠體基因在消除環境憂慮問題上的前景

當今最為普遍的問題就是外源基因從轉基因作物到雜草的逃逸,這一逃逸主要是通過花粉的擴散,產生超級雜草或產生和其他作物之間的基因污染,對環境極為不利。葉綠體基因工程產生的基因逃逸現象的風險遠遠低于核轉化作物,因為大多數作物中的質體dna都是母系遺傳,這樣就可以避免作物和作物、作物和雜草之間的雜交,消除人們對基因污染的憂慮。

3葉綠體基因工程存在的問題

3.1葉綠體基因轉化在雜合體上的穩定性問題

由于高等植物的每個細胞中有10~100個葉綠體,每個葉綠體內有10~100個葉綠體基因組拷貝,因此轉化的葉綠體和未轉化的野生型葉綠體同時存在于轉基因植株中,造成這種雜合體在遺傳上是不穩定的。在轉化外源基因之前,目前可采用降低葉綠體拷貝數、高壓篩選和選用致死突變體作為外源基因的受體等方法使轉基因植株易于同質化。

3.2植物的種類有待擴展

可能是由于大多數植物的葉綠體基因組序列不清楚,因此無法確定用于載體構建的同源重組片段和外源基因的插入位點。目前,已成功轉化的植物種類很少,只有番茄和煙草通過有性生殖使外源基因獲得穩定遺傳,而番茄卻是唯一能有高的外源蛋白積累的可食用果實的植物。

4展望

雖然在葉綠體基因工程領域人們已經取得了一定的進展,但對于改變葉綠體基因工程中所存在的缺點,科學界仍然要有大量的工作需要進行。為此,尋找更多更加合適的方法來改進葉綠體基因工程,使其優點更加明顯,必將在未來生物技術領域帶來又一場革命,為人類造福。

5參考文獻

[1] 劉良式.植物分子遺傳學[m].北京:科學出版社,1997.

[2] boynton j e,gillham n w,harris e h,et al.chloroplast transfo-rmation in chlamydo monas with high veloeity mieroprojeetiles[j].science,1988,240(4858):1534-1538.

[3] 李宏韜,趙淑青,趙彥修,等.葉綠體基因工程簡介[j].遺傳,2003,25(4):495-498.

[4] svab z,hajdukiewicz p,maliga p.stable transformation of plastids in higher plants[j].proc natlacad sci usa,1990(87):8526-8530.

基因工程載體的種類范文3

一、種類

根據抗原性質可分為滅活疫苗、弱毒活疫苗、亞單位疫苗、工程疫苗、核酸疫苗和轉基因植物可飼疫苗；根據疫苗功效則可分為預防性疫苗和治療性疫苗。

1. 滅活疫苗。將分類離培養的病原微生物（多數為強毒株）用適當的化學試劑將其滅活但保留其免疫原性，與不同的佐劑混合后乳化制成滅活疫苗。目前，用于制備滅活疫苗的佐劑有礦物油佐劑和氫氧化鋁佐劑。前者多用于病毒性疫苗，如當前使用的豬圓環病毒滅活疫苗、偽狂犬病毒滅活疫苗；用氫氧化鋁作為佐劑制備疫苗靜置后，會出現分層，疫苗在使用前搖勻即可，該佐劑多用于細菌疫苗。蜂膠佐劑多用于細菌苗和亞單位疫苗。

滅活疫苗的用途：①新分離的病原，短期內難以致弱。如高致病性豬藍耳病滅活疫苗、豬圓環病毒滅活疫苗和兔瘟滅活疫苗。②血清型較多的病原，疫苗的保護力呈現血清型特異性，如豬胸膜肺炎放線桿菌（15 個血清型）、副豬嗜血桿菌（15 個血清型）、豬鏈球菌（35 個血清型）等。③變異頻率高的病原，如新分離的口蹄疫Mya-98 株。

豬用滅活疫苗中，有豬偽狂犬病滅活疫苗、豬口蹄疫0 型（單價/ 二價/ 三價）滅活疫苗、豬繁殖與呼吸綜合征滅活疫苗、豬圓環病毒滅活疫苗、豬細小病毒滅活疫苗、豬乙腦滅活疫苗、豬鏈球菌病單價( 二價/ 三價) 滅活疫苗、副豬嗜血桿菌三價滅活疫苗和豬傳染性胸膜肺炎三價滅活疫苗等。

滅活疫苗的優點是安全性強，疫苗毒株無毒力返強的危險；多數疫苗的免疫接種效果不受仔豬母源抗體水平高低的干擾；貯存條件方面，一般需冷藏保存，不能冷凍。其缺點是需要免疫次數多，接種后局部反應略大，甚至出現接種部位污染，可引起局部炎癥膿腫，影響接種效果，也降低局部的肉品質量。

2．弱毒活疫苗。

疫苗種類指將毒力下降或毒力完全喪失的病原微生物，與牛奶、明膠等佐劑混合后經過低溫凍干后形成的疏松狀制劑。嚴格意義上，此類疫苗不包含采用基因工程方法對基因組改變后引起致病性改變的微生物制備的弱毒疫苗。根據所含的疫苗毒株分類不同，可以分為以下幾種：（1）細菌活疫苗：如仔豬副傷寒疫苗，豬丹毒- 肺疫活疫苗。（2）病毒活疫苗：豬瘟活疫苗、偽狂犬病活疫苗和豬繁殖與呼吸綜合征活疫苗。（3）豬支原體肺炎活疫苗。預防豬寄生蟲的活疫苗尚未問世。

我國常用的弱毒活疫苗較多，如豬瘟活疫苗、豬偽狂犬病活疫苗、豬繁殖與呼吸綜合征活疫苗、豬乙肝疫苗、豬丹毒活疫苗、豬肺疫活疫苗、仔豬副傷寒疫苗、豬馬腺疫鏈球菌活疫苗等。

活疫苗的優點與缺點：優點是：（1）免疫途徑多樣：可通過肌肉注射、滴鼻、口服等途徑免疫。（2）刺激產生黏膜免疫：除肌肉注射外，滴鼻和口服途徑免疫后可刺激機體產生局部分泌型IgA, 形成黏膜免疫，在預防呼吸道感染和消化道感染中具有獨特的作用，這是滅活疫苗無法比擬的，如沙門氏菌口服可以刺激機體腸道局部黏膜免疫。（3）免疫后可剌激產生體液免疫和細胞免疫，免疫效果較為確實。（4）免疫次數少于滅活疫苗。（5）接種后局部反應低。缺點：受母源抗體的影響如豬瘟活疫苗、偽狂犬病活疫苗等；受抗菌藥物的影響如仔豬副傷寒弱毒疫苗、豬丹毒- 肺疫二聯弱毒疫苗和豬支原體弱毒疫苗等；活疫苗運輸保存條件嚴格，需冷凍條件。

3. 基因工程疫苗。

利用分子生物學手段改造病原微生物的基因，獲得毒力下降、喪失的突變株或構建以弱毒株為載體、表達外源基因的重組毒（菌）株，并利用它們作為疫苗毒株制備疫苗，包括基因缺失活疫苗和基因工程活載體疫苗。該疫苗與常規弱毒疫苗相比，主要區別在于后者采用常規技術，而非分子生物學技術，來致弱病原微生物，不確定其毒力致弱的分子機制。

作為基因工程疫苗載體的病毒或細菌，其主要特性是：致病力下降或缺失、對靶動物和非靶動物是安全的，基因組龐大、可容納外源基因，并高效表達。常用的活載體有：偽狂犬病毒弱毒株、腺病毒、沙門氏菌弱毒菌株、乳酸桿菌、胸膜肺炎放線桿菌弱毒株。我國在“十一五”期間，在“863”課題資助下，開展了以偽狂犬病毒為載體，表達豬細小病毒、乙腦病毒、口蹄疫病毒和豬繁殖與呼吸綜合征病毒主要免疫原性基因的研究。鑒于對其安全性的憂慮，我國規定轉基因生物（包含基因工程 疫苗）必須經歷實驗室和野外安全性觀察測試，獲得安全證書后，方能進行疫苗學研宄，以申報獸用生物制品新獸藥證書。目前，我國己經批準上市的基因工程疫苗有：豬偽狂犬病基因缺失疫苗、口蹄疫基因工程疫苗、豬大腸桿菌K88-K99 基因工程疫苗。重組載體疫苗尚未正式上市。

4．核酸疫苗。

核酸疫苗產生于20 世紀80 年代。將病原微生物或寄生蟲基因組中編碼免疫原性蛋白的基因克隆到真核表達載體中制備重組質粒，這種質粒直接導入動物體內，利用宿主體內的轉錄翻譯系統，合成該蛋白，剌激機體產生針對相應的細胞免疫和體液抗體，因而稱之為DNA 疫苗。DNA 疫苗可以用大腸桿菌大量制備，成本較低。針對細菌病、病毒病和寄生蟲病的DNA 疫苗報道較多。但基于是否整合到宿主染色體等安全性考慮，核酸疫苗多處于實驗研宄階段，尚未大量應用。RNA 疫苗是近幾年才出現的一種核酸疫苗，主要在人類醫學中，作為RNA 類藥物，用于抗腫瘤研宄。在動物疫苗領域尚未見RNA 疫苗的應用報道。

5. 亞單位疫苗與合成肽疫苗。

利用物理化學方法提純病原微生物中具免疫原性的組份，或者利用基因工程表達該組分，純化后加入佐劑而制成。豬傳染性胸膜肺炎的亞單位疫苗中含有毒素I, 毒素II,毒素III 和外膜蛋白等， 能提供對所有15 個血清型的交叉保護力。我國使用的口蹄疫合成肽疫苗，是利用人工方法合成口蹄疫病毒VP1 蛋白中具有較強免疫原性的抗原片段，加入佐劑制成。該疫苗的優點是抗原組分單一，純度高，免疫反應強，副作用低；能迅速針對新出現變異毒株研制其合成肽疫苗。但是，其成本較高。

6．轉基因植物可飼疫苗。

將病原微生物中編碼免疫蛋白的基因插入植物基因組中，獲得表達病原微生物免疫原性的植物，再從植物中提純蛋白用于注射動物或將植物直接飼喂動物，產生免疫力。用于表達免疫原性基因的植物主要是馬鈴薯、玉米、蔬菜、番茄、煙草和香蕉等，稱為轉基因可飼疫苗（ediable vaccine)。此類疫苗在口蹄疫（擬南芥、苜蓿和馬鈴薯為受體)、豬傳染性胃腸炎（馬鈴薯、花椰菜和土豆為受體)、腹瀉（煙草為受體）和輪狀病毒感染（番茄和馬鈴薯為受體）等疾病防控中有研究的報道,但未見臨床應用。目前的技術難題是：選擇直接生食和貯藏方便的植物作為表達植株（煙草不適用于動物基因的篩選和優化其密碼子和使用合適啟動子，使其表達量滿足疫苗免疫劑量的要求；免疫劑量免疫程序的確定；并設法提高口服后黏膜免疫效果。轉基因植物可飼疫苗主要應用在胃腸道疾病中。

二、疫苗使用的注意事項

1． 建立在正確的流行病學調查基礎上，有針對性選擇所需疫苗，不可盲從。對于多血清型菌株感染，應選擇與當地流行菌株血清型一致的疫苗，免疫效果要確實。

2．確保疫苗運輸和使用過程中的冷鏈保障。如疫苗的物理性狀己經改變，如分層現象，不可用手工混勻后再使用，應丟棄。

3．細菌活疫苗使用前后不可同時使用抗生素或有抗菌活性的中草藥。

4．建議使用于健康豬群；正在發病豬群使用緊急接種，可能會加快處于疾病晚期豬只死亡，但是會縮短豬群的病程，因此要有心理準備。

5．制定合理的免疫程序，避免母源抗體干擾。不同疫苗接種之間至少間隔1 周。不同疫苗的同時混合使用，要先做小范圍的觀察，如無副反應，再大群使用。

基因工程載體的種類范文4

1. 轉基因植物

轉基因作物的研究規模已達到了空前的水平。自1983年世界上第一例轉基因抗病毒植物誕生以來，轉基因作物的研制、中間試驗、田間釋放和商業化種植得到了迅速的發展，到1997年底，轉基因植物已達幾百種；轉基因作物于1986年在美國和法國首次進入大田試驗，到1997年底全世界轉基因作物的田間試驗已達25000多例；1994年，美國批準了轉基因延熟番茄的商業化生產，到1997年底，全世界共有51種轉基因植物產品被正式投入商品化生產。

轉基因作物的種植面積正在迅速擴大。全世界轉基因作物的種植面積在1995年僅為1.2×106hm2，1996年為2.84×106hm2，1997年為1.25×107hm2，1998年為2.78×107hm2，1999年增至3.99×107hm2.2000年進一步增至4.42×107hm2，2001年已達5.26×107hm2.2001年全球轉基因作物按作物種類統計為：大豆占46%，棉花占20%，油菜占11%，玉米占7%；按國家統計：美國占70%（面積，下同）、阿根廷占22%、加拿大占6%、中國占1%～3％，上述4國占全球轉基因作物種植面積的99%；按目標性狀分類：抗除草劑轉基因作物占77%，抗蟲轉基因作物占15%.據統計，1999年美國轉基因大豆、棉花和玉米的種植面積，分別占該國相應作物種植面積的55%、50%和30%。

轉基因作物具有巨大的經濟效益，1997年美國轉基因抗蟲棉種植面積為1×106hm2，平均增產70%，每公頃抗蟲棉可增加凈收益83美元，直接經濟效益近1億美元；1998年美國種植轉基因抗蟲玉米達5×106hm2，平均增產9%，其凈收益為68.1美元／hm2，可產生直接經濟效益3.4億美元。1995年全球轉基因作物的銷售額僅為0.75億美元，1998年達到12億美元～15億美元，2000年已達30億美元，5年間增加了40倍。預計2005年將達60億美元，2010年將達到200億美元。

2.植物用轉基因微生物

自上世紀80年代以來，重組農業微生物工程研究取得了突破性進展，其中新型重組固氮微生物研究已進入田間試驗，一些殺蟲、防病遺傳工程微生物進入田間試驗或商業化生產。防凍害基因工程菌株已于1987年進入田間試驗，防治果樹根癌病工程菌株也于1991年和1992年先后在澳大利亞和美國獲準登記，目前已在澳大利亞、美國、加拿大和西歐一些國家銷售，這是世界上首例商品化生產的植病生防基因工程細菌制劑。具有殺蟲活性的轉B.t基因工程細菌，自1991年起已有多個產品進入市場。在高銨條件下仍保持良好固氮能力的耐銨工程菌株，也進入田間試驗。

3.轉基因動物

轉基因動物主要應用于以下幾個方面：改良動物品種和生產性能；生產人藥用蛋白和營養保健蛋白；生產人用器官移植的異種供體；建立疾病和藥物篩選模型；生產新型生物材料等。1998年全球動物生物技術產品總銷售額約為6.2億美元，預計2010年總銷售額將達到110億美元，其中75億美元是轉基因動物產品。

4. 獸用基因工程生物制品

獸用基因工程生物制品是指利用重組DNA技術生產的獸用免疫制劑。主要包括：單克隆抗體等診斷試劑，目前國內外正在研究、開發或已應用的單克隆抗體診斷試劑已達1000多種；基因工程疫苗，已有44例獲準進行商品化生產，其中重組亞單位疫苗30例，基因缺失活疫苗12例，基因重組活疫苗2例。此外，還有DNA疫苗和獸用基因植物源生物制品等。

5. 轉基因水生生物

迄今為止，全世界研究的轉基因水生生物達20余種，已有8種進入中間試驗，其中我國有一種兩例，僅有大西洋鮭1種可能已開始小規模商品化生產。

6. 我國農業轉基因生物研發現狀與產業化概況

我國轉基因植物的研究開發始于20世紀80年代，1986年啟動的863高新技術計劃起到了關鍵性的導向、帶動和輻射作用。據1996年統計，國內正在研究和開發的轉基因植物約47種，涉及各類基因103種。1997年～1999年，有26例轉基因植物獲準進行商業化生產。按轉基因性狀分：抗蟲16例，抗病毒9例，改良品質1例。按作物劃分：棉16例，番茄5例，甜椒4例，矮牽牛1例。

轉基因抗蟲棉是國內植物基因工程應用于農業生產的第一個成功范例，使我國成為繼美國之后獨立研制成抗蟲棉，并具有自主知識產權的第二個國家。1998年～2001年4年累計種植逾1.3×106hm2，減少農藥使用量70%以上，產生了巨大的社會、經濟和生態效益。由于其傘形輻射的帶動作用，抗蟲轉基因水稻、玉米、楊樹等一批后繼轉基因產品正在進行田間試驗，蓄勢待發。轉基因技術將使農業產業發生深刻的結構變化，向農業與醫藥、農業與食品、農業與加工結合的方向發展。

我國植物用轉基因微生物研究已取得長足進展，正在研發的防病殺蟲微生物13種，涉及基因16種；固氮微生物8種，涉及基因12種，大多已進入中間試驗和環境釋放試驗。我國獸用基因工程生物制品研究與產業化進展迅速，已有近70種單克隆抗體等診斷試劑投放市場，2例基因工程疫苗獲準進行商品化生產，其中重組亞單位疫苗1例，基因重組活疫苗1例。

我國轉基因水生生物研究取得了舉世矚目的成就，1985年，我國培育出世界首批轉基因魚。此后，培育出比正常生長速度快3倍～4.6倍的轉基因泥鰍。目前，轉生長激素基因鯉、轉大馬哈魚生長激素基因鯉均進入中試階段。此外，我國還開展了藻類、貝類等其他水生生物的轉基因研究。我國轉基因動物研究成績斐然，生長速度快、瘦肉率高、對某些病毒有一定抗性的轉基因豬培育成功，乳腺組織能夠表達人藥用蛋白凝血因子IX、人生長激素、人紅細胞生成素的轉基因羊已進入中試和安全性評價階段，此外，還成功地培育了轉基因牛。

基因工程載體的種類范文5

16.穩態維持的三種調節機制:穩態的實現,是機體在神經――體液――免疫調節下,各器官、系統協調活動的結果。

17.人體免疫的三道防線:皮膚、黏膜是保衛人體的第一道防線;體液中的殺菌物質(如溶菌酶)和吞噬細胞是保衛人體的第二道防線;第三道防線主要是由免疫器官和免疫細胞借助血液循環和淋巴循環而組成的特異性免疫系統。

18.特異性免疫的三個階段:感應、反應和效應階段。

19.抗原的三個特點:大分子性、特異性、異物性。

20.免疫異常的三種疾病:類風濕性關節炎、系統性紅斑狼瘡屬于自身免疫疾病;AIDS屬于免疫缺陷病;蕁麻疹屬于過敏反應。

21.可遺傳變異的三個來源:基因突變、基因重組和染色體變異,共同為生物進化提供了原材料。

22.基因工程的三種工具:限制酶、DNA連接酶和載體。

23.三種RNA:信使RNA、轉移RNA和核糖體RNA。

24.人類遺傳病的三種主要類型:單基因遺傳病、多基因遺傳病和染色體異常遺傳病。

25.基因工程中載體的三個條件:①能在宿主細胞內穩定保存并大量復制;②有一個或多個限制酶的切點,以便與外源基因連接;③具有某些標記基因,以便進行篩選。

26.物種形成的三個環節:突變和基因重組產生生物進化的原材料;自然選擇決定生物進化的方向;隔離導致物種的形成。

27.常用的誘導動物細胞融合的三種因素:聚乙二醇(PEG)、滅活的病毒和電刺激。

28.細胞融合的三種可能:A型與B型細胞可能發生同種或異種細胞的融合,形成AA型、BB型、AB型的融合細胞。

29.年齡組成的三種類型:增長型、穩定型和衰退型。

30.生態系統的三個基本功能:物質循環、能量流動和信息流動。

31.受精作用時,穿越的三重結構:依次為卵細胞的放射冠、透明帶和卵黃膜。

基因工程載體的種類范文6

1.1細菌素

乳酸菌的細菌素本質為蛋白質,可以當作防腐劑容易被胃酶講解,擁有相對較好的理化與抑菌特點。當前,nisin與microgard已經運用在乳食產品防腐劑中。nisin作為乳酸乳球菌亞種的一項分泌肽,大量的革蘭氏陽性菌與少量的革蘭氏陰性菌具備一定的抑制作用。在上世紀中期nisin主要用在對芽孢生長菌成長的控制與有效延長乳制品等的貨架期。目前,FDA已經通過有關部門批準可以運用在融化干酪相關抗菌劑。除去當作食品的防腐劑之外,nisin可以當作醫療制劑運用在牛炎的治療中。另外,microgard還是一種具備抑制性的革蘭氏陰性菌與真菌細菌素,可是其不能抑制革蘭氏的陽性菌。例如美國的1%microgard溶液普遍運用在保存鄉村干酪。同時microgard能夠有效控制瑞士干酪皮的出現的腐敗問題。運用定點突變的作用,例如蛋白質相關生物工程技術能夠有效拓寬細菌素相關狹窄的抑菌普。現階段,已能夠克隆與測序nisin形成的相關基因,可以實現定位在質拉或是染色體DNA中編碼等的克隆與測序。大量細菌素基因可以定位于接合質粒或是轉座子上,比較便于基因轉移至其他相關微生物。

1.2促進干酪成熟

干酪的成熟期相對較長,冷藏與庫存的費用也比較高。對此,促進干酪的成熟已經成為干酪研究的主要內容。促進干酪成熟以往的手段主要是在其添加蛋白酶和肽酶以及脂肪酶等。目前,通常是在干酪中添加酶類和經過基因工程技術修飾之后的如霉菌促進干酪的成熟。許多學者都重點研究基因工程技術的乳酸菌修飾,能夠加速干酪的成熟,擁有相對良好的抗噬菌體能力。充分運用蛋白質的分解陰性等促進干酪的成熟。另外,乳糖代謝之后的陰性乳酸菌能夠以高密度進入干酪的凝乳當中,促進干酪的成熟。相對較強的蛋白質分解能夠有效加速苦味肽進一步生成。對此,蛋白質所分解的陰性菌體和一般菌株混合運用可以有效促進干酪的成熟。

2生物工程技術的育種手段

2.1原生質體融合

原生質體的融合技術作為創建雜合微生物的主要工具,其能夠把相對較好的菌株形狀有效結合在相同的菌株中,在乳酸菌的育種方面有著深遠意義。在原生質體的融合過程中,可以先運用酶除去兩個親體的細胞壁,從而是使菌體細胞可以在高滲的環境當中釋放原生質體,同時在高滲環境下實現混合,然后通過聚乙二醇的促進,可以實現兩種原生質體的凝集從而有效融合,獲取異核體或是重組子。充分運用雜合菌能夠有效提升發酵制品特性或是發展新型產品。另外,原生質體的融合技術可以建立高蛋白質的表達水平相關突變體的主要方式。

2.2電穿孔法

在重組DNA技術快速發展形勢下,當代微生物研究人員可以相對精確的變化乳酸菌的生理特性,從而為乳品的發酵項目提供較好的菌株。對此,一定要具備合理、安全、科學的細菌轉換手段。近些年來,具備良好發展前景的轉換手段就是電穿孔法。在上世紀,Harlander第一次報道了乳酸乳球菌的乳酸亞種的有關電轉化,該轉化率能夠和原生質體融合的轉化率相比。另外Chassy與Flickinger也報道了干酪的乳桿菌有關干酪亞種電轉化。當前成功完成電轉化的乳酸菌有多種,例如嗜酸乳桿菌和乳酸乳球菌的乳油亞種等。通過研究表明各種菌株之間也能夠完成電轉化。其和原生質體的融合技術相比較而言具有一定優勢。

2.3基因的送遞系統

在乳酸菌的轉化系統快速發展影響下,建立基因的傳遞系統成為了必然趨勢。載體主要可以分成試驗用載體與食品級載體兩大種類。充分考慮到食品的安全性與穩定性,食品級的載體不能利用抗生素的抗性基因當作選擇性的標記。因此,食品在集體的選取一定要在食品級GRAS的菌中分離出選取性標記。在進行記載時所運用的乳酸菌標記主要有nisin的抗性基因合和胸苷酸合成的酶基因。另外,乳酸菌中所編碼的細菌素產生和糖類運用或是免疫性基因可以滿足食品級基因相關傳遞系統的選擇性標記要求。

3結語