南京农大动物生物化学课件

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。一个梦想已成真生长激素基因注入小鼠受精卵中培育出了“硕鼠”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）等核酸酶学限制性核酸内切酶——一把神奇的“手术刀”具有内切和甲基化两种功能能够识别外源的核酸并将它切除有特异的识别位点，通常为4-8对碱基的旋转对称结构在其切口处留下黏性末端（stickyend）——具有互补序列的单股链，或者平头末端（bluntend）有3种类型，II型为主例如：

EcoRI属种品系排序限制性内切酶（有专一的切点并常在切口处留下黏性末端）目的仿基因仙克隆疗的技过术路繁线获得订目的际基因选择誓合适尊的可染以携剥带目筐的基壁因的献载体把目冤的基跪因插棉入到谈载体盛中去忍，得填到重壤组载园体将重牛组载吩体导取入宿倦主细叠胞进晓行克绣隆（通过层无性独繁殖划，随抬着宿姐主目俭的基症因也斩得以拴扩增）对重彼组的晒克隆拘进行放筛选使重鸟组的跪宿主孔细胞泥大规牧模的颂表达腰目的跃基因黏性皮末端（如嫂质粒典，噬广菌体劈燕等）（如框细菌治）目的挡基因建克隆奏的技冈术路盗线利用吼表型牧特性拌，核泛酸杂盏交以及登免疫鸦化学千等方组法对虏克隆进碎行筛蛋选目的拥基因稠的制异备直接莫从染后色体筹中分奖离人工尼合成逆转瞒录合猴成cD甚NAcD需NA文库围：用衣细胞殃全部mR拨NA经反慕转录毛制备侧全套cD标NA后建中库。构建基因裳文库PC结R扩增质粒忘是可蛋以独挑立复奶制并在伯细菌芳之间乡丰转移倒的遗传母单位尖，质倘粒还饼能赋予痒宿主喜菌某烛种表无型其他顿的基谋因载禾体还币有如：砌噬菌叙体，贡病毒氏等目的声基因近的载喜体pl迅as浙mi朽d痰DN检AGe状no看mi狸c弟DN智A含有鼓目的轰基因伙的重轧组宿蜘主细词胞（堂如细边菌）柱可以营通过规模绵化的俘基因兼工程壳生产长目的傍蛋白筛（如孕激素定）古埃喇及一刊具木即乃伊闪的一求个DN岗A片段延已经俘得到刮克隆打开管了人浪们窥偏探过旷去的妨窗户2.基因究鉴定聚合父酶连些锁反泰应（PC雨R,波DN买A探po趋ly贩me碍ra飘se嫁c爪ha骨in佩re株ac合ti肆on）目的统基因租可以抛通过脉以下战系统们在试话管中恭得以减大规贷模扩碰增一个减温度斧和时搁间可浩以控赶制的此反应必体系含有软双链DN冒A模板耐热稀的DN跨A聚合廊酶（染如Ta舌q酶）一对馆设计毙适当月的RN邮A引物辜，dN仙TP原料逝，过磨量经“竞变性--搞-退火--词-延伸盟”多总次循围环使礼目的DN仍A得以励扩增DN眼A核苷薯酸序衫列分鸡析Sa栽ng风er双脱锄氧链坐终止民法利用讯一个液标记铺的（旧如用攀同位倚素标蜻记）眯，特叛异的粥，单父股DN仆A或RN那A片段——探针（pr涌ob竹e），可以换：研究DN植A之间柿的亲哲缘关内系；发现脏基因迈的缺榜失或咸突变摇；测定辨某种染遗传缸信息衡的量具；鉴定往某种则基因基因智治疗蚕等分子哈杂交（Mo栽le旋cu漂la豪r膊hy枪br腊id赤iz疼at煎io营n）分子般杂交陪是一职系列扔基因虏鉴定册方法阴的基格础印迹项技术浴（Bl花ot赖ti签ng）So洽ut相he议rn诸b蛾lo肤t—愤—用探丙针鉴奸定DN票ANo执rt勾he牛rn胆b毯lo禾t—刃—用探烧针鉴河定RN蚂A原位探杂交翁（Hy胆br胖id困iz逢at苏io恨n猜in福s夸it玩u）指纹中分析拜（Fi掏ng额er黑p扔ri包nt还in诞g）基因旺芯片每（DN世Ami刮cr瞎oa玻rr逢ay）分子里杂交牺等技腰术可佳用来繁筛选犬重组滤克隆用探孩针鉴捞定DN孤A称为So冠ut盒he已rn印迹,鉴定RN缴A称为No椅rt累he坐rn印迹So雅ut施he膨rn雄-b崖lo稿t印迹奇杂交环原理猾示意套图染色橡体的软原位脸杂交基因敢芯片偏的应族于发育委生物熄学研宪究在基捕础研缸究和磨应用泪领域疾具有轨广泛脖用途印的DN巾A芯片同一摄物种纪不同背生态剖型之遍间DN看A多态凝性产零生的RF霸LPDN功A指纹（DN煌A掘fi违ng督er活pr胆in肌t）DN粉A指纹洪分析僚应用救于刑彩侦1.疏5宇.秩9.杯M田ar解ke僵r，8.骂1日0都是料对照2.嫌疑垦人A血细扒胞DN绣A3.被害担人衣猎服上湾残留咳精液DN糊A4.嫌疑仁人B血细竭胞DN渠A6.被害筋人阴尝道取落样DN赌A7.被害间人血DN渠A8.实验贼对照从上烫世纪90年代伏初开纷始，牌用了10年时挤间，千人类摊完成羞了对自买身染已色体柏的30亿对巨碱基价的序践列测歼定，竹这就互是所螺谓的人类旦基因洲组项培目（HG危P）在人柄类基汗因组浑项目妖基本镜完成框之后湿，人类侨蛋白边质组肌项目将要涂展开倍，旨夫在对尊人类渠基因疯组表彻达的新全部预蛋白翅质进那行全脑面的蚁、高乡丰通量薯的、呢精细飘的分扬析，刻这是厅后基病因组竞时代劝的新扎的研浴究领沙域，造对于此人类妖认识累自己讲，控浓制疾景病的乡丰意义脱将难饭以估孩量。3.核酸悼技术符的应甜用在生脱命科粪学研钩究中茅的应垮用在动跃物疾逝病诊壁断中利的应跨用在动好物遗怨传育木种中衰的应追用在生乘物制朴药中勺的应么用在农掀业中漫的应哗用动物呈生物估化学词练习研（3）1.氨基剧酸参影与了关动物温体内物一些艰重要脂含N小分浑子的倚合成能。请驻指出浑以下3种物记质的艰主要运功能蛙，它徐们各危由哪私些氨服基酸得为原煌料转绞变而绣成。a.肾上般腺素离；b.磷酸通肌酸色；c.嘧啶2.员DN铃A的复驻制包凉括哪锄些主虎要阶羡段？维为什美么复仿制具斗有半筹保留冒性？偿为什楼么说纵子链刑的合绞成是己半不坛连续旱的？3.转录逝的终惨止出炊现在DN弄A分子粮中特寨定的神碱基躲顺序拘上。愈原核DN档A转录垫的终睬止顺租序有弓明显定的结招构特布点，椒请予麦描述唯。除判此以浑外，昌还有教什么线其它贸的终击止转爪录的蜘方式恨？4.关于巩蛋白掩质多进肽