南京农大动物生物化学17课件

第17章核酸技术

TechnologyofNucleicAcid本章主要内容：

DNA重组技术

基因鉴定核酸技术的应用

对遗传分子核酸的结构与功能的阐明，用于研究核酸的工具酶的开发，由核酸的分子杂交性质建立起的一系列分析技术，使我们已经能够按照自己的意愿来摆布和操作基因，去改变生命有机体的遗传性状，甚至制造出新的物种，以服务于人类。重组DNA技术使人类千百年的梦想变为了现实。一个梦想已成真1.DNA重组技术DNA重组技术是利用多种限制性内切酶和DNA连接酶等工具酶，以DNA为操作对象，在细胞外将一种外源DNA（来自原核或真核生物）和载体DNA重新组合连接（重组），形成重组DNA，然后将重组DNA转入宿主细胞（如大肠杆菌等），使外源基因DNA在宿主细胞中随宿主细胞的繁殖而增殖，并在宿主细胞中得到表达，最终获得基因表达产物或改变生物原有的遗传性状。“基因工程”（geneengineering）或“分子克隆”（molecularcloning）。

基因重组技术的两个基本目的1.直接利用基因主导生长的基因、作物的抗性基因、基因诊断、基因治疗、指纹图谱等2.利用基因的表达产物疫苗、药物、组织激活物、生长因子、珍稀蛋白等50年来，核酸酶学的进步为DNA的分析与鉴定提供了有力的工具。主要的核酸酶有：

DNA聚合酶（DNApolymerase）

klenow片段，Taq酶

限制性核酸内切酶（restrictionendonuclease）逆转录酶（Reversetranscriptase）S1核酸酶（S1nuclease）连接酶（Ligase）拓扑异构酶（Topoisomerase）等核酸酶学限制性内切酶（有专一的切点并常在切口处留下黏性末端）目的基因克隆的技术路线获得目的基因选择合适的可以携带目的基因的载体把目的基因插入到载体中去，得到重组载体将重组载体导入宿主细胞进行克隆（通过无性繁殖，随着宿主目的基因也得以扩增）对重组的克隆进行筛选使重组的宿主细胞大规模的表达目的基因黏性末端（如质粒，噬菌体等）（如细菌）目的基因克隆的技术路线利用表型特性，核酸杂交以及免疫化学等方法对克隆进行筛选质粒是可以独立复制并在细菌之间转移的遗传单位，质粒还能赋予宿主菌某种表型其他的基因载体还有如：噬菌体，病毒等目的基因的载体plasmidDNAGenomicDNA含有目的基因的重组宿主细胞（如细菌）可以通过规模化的基因工程生产目的蛋白（如激素）古埃及一具木乃伊的一个DNA片段已经得到克隆打开了人们窥探过去的窗户DNA核苷酸序列分析Sanger双脱氧链终止法利用一个标记的（如用同位素标记），特异的，单股DNA或RNA片段——探针（probe），可以：研究DNA之间的亲缘关系；发现基因的缺失或突变；测定某种遗传信息的量；鉴定某种基因基因治疗等分子杂交（Molecularhybridization）分子杂交等技术可用来筛选重组克隆用探针鉴定DNA称为Southern印迹,鉴定RNA称为Northern印迹Southern-blot印迹杂交原理示意图染色体的原位杂交在基础研究和应用领域具有广泛用途的DNA芯片同一物种不同生态型之间DNA多态性产生的RFLPDNA指纹（DNAfingerprint）

在人类基因组项目基本完成之后，人类蛋白质组项目将要展开，旨在对人类基因组表达的全部蛋白质进行全面的、高通量的、精细的分析，这是后基因组时代的新的研究领域，对于人类认识自己，控制疾病的意义将难以估量。3.核酸技术的应用在生命科学研究中的应用在动物疾病诊断中的应用在动物遗传育种中的应用在生物制药中的应用在农业中的应用动物生物化学练习（3）1.氨基酸参与了动物体内一些重要含N小分子的合成。请指出以下3种物质的主要功能，它们各由哪些氨基酸为原料转变而成。a.肾上腺素；b.磷酸肌酸；c.嘧啶

2.DNA的复制包括哪些主要阶段？为什么复制具有半保留性？为什么说子链的合成是半不连续的？

3.转录的终止出现在DNA分子中特定的碱基顺序上。原核DNA转录的终止顺序有明显的结构特点，请予描述。除此以外，还有什么其它的终止转录的方式？4.关于蛋白质多肽链的翻译过程，请你a.说明氨基