分子生物学技术.pptx

核酸探针技术
前言
(一) 核酸探针的种类 (二) 核酸探针的制备 (三) 核酸杂交 (四) 核酸探针技术在动物检疫中的应用
前言
化学及生物学意义上的探针(probe)，是指 与特定的靶分子发生特异性相互作用，并 可被特殊的方法探知的分子。抗体-抗原、 生物素-抗生物素蛋白、生长因子-受体的相 互作用都可以看作是探针与靶分子的相互 作用。 核酸探针技术原理是碱基配对。互补的两 条核酸单链通过退火形成双链，这一过程 称为核酸杂交。（基本过程是：加热变性
从基因研究上，操纵子概念比顺反子又进 了一步。即基因不但在结构上是可分的， 而且在功能上也是有分工的。同时，有的 基因控制蛋白质产物的合成，而有的基因 并没有直接的产物。 操纵子模型
二、核酸探测技术
（一）指纹图谱 （二）核酸分子杂交
（一）、指纹图谱
指纹图谱：即核酸酶切图谱，对生物的蛋 白质、DNA和RNA进行分析的电泳图、杂 交放射性自显影图等。在微生物研究上， 主要是用限制性内切酶（ERA）对病毒、 细菌DNA进行酶切分析的图谱。 原理：在微生物（细菌）细胞中有1种限制 性内切酶类（II，称为RE），能特异性的 识别和切割DNA链上特定的一段DNA片段， 这类酶广泛应用于基因工程的各个方面。
同型多体蛋白质：在多体蛋白质中，如果 所有的亚基都是同样的，这种蛋白质就属 于同型多体（homomultimer）蛋白质，由 一种基因编码。 异型多体（heteromultimer）蛋白质：亚基 各不相同的蛋白质，由多种基因编码。如 血红蛋白。
（二）基因的碱基顺序与蛋白质的氨 基酸顺序
1. 中心法则（central dogma）：既遗传信 息是从DNA流向RNA，再由RNA流向蛋白 质 而遗传信息从DNA直接到蛋白质的传递， 只是一种理论上的可能性，迄今尚未得到 证实。
因此，顺反子概念表明：基因不是最小单 位，它仍然是可分的；并非所有的DNA序 列都是基因，而只有其中某一特定的多核 苷酸区段才是基因的编码区。 每一个顺反子就是一段核苷酸序列，或者 是一个基因的DNA或RNA单元，它编码一 种完整的多肽链。顺反子是功能单位，它 是由许多可以突变的位点组成的，而这些 位点之间又可以发生交换。 多体蛋白质（multimeric proteins）：由数 个亚基组成的蛋白质。
降温复性。）核酸探针是指带有标记物的 已知序列的核酸片段，它能和与其互补的 核酸序列杂交，形成双链，所以可用于待 测核酸样品中特定基因序列的检测。每一 种病原体都具有独特的核酸片段，通过分 离和标记这些片段就可制备出探针，用于 疾病的诊断等研究。
(一) 核酸探针的种类
1.按来源及性质划分 可将核酸探针分为 基因组DNA探针、cDNA探针、RNA探针 和人工合成的寡核苷酸探针等几类。 作为诊断试剂，较常使用的是基因组DNA 探针和cDNA探针。其中，前者应用最为广 泛，它的制备可通过酶切或聚合酶链反应 (PCR)从基因组中获得特异的DNA后将其克 隆到质粒或噬菌体载体中，随着质粒的复 制或噬菌体的增殖而获得大量高纯度的 DNA探针。
调节基因（regulatory gene)：编码控制其他 基因表达的RNA或蛋白质产物的基因。 操纵基因（operator): 指接受来自调节基因 合成的调节蛋白的作用，使结构基因转录 活性得以抑制的特定的DNA区段，也称为 控制单元。
储藏在基因中的遗传信息分转录和转译两 步进行表达，这种遗传信息从DNA到RNA 再到蛋白质的流向，在所有的细胞类型中 都是受到高度调节的，同时在有些情况下 也是严格协同的。基因表达的此种严格调 控机理，保证细胞不会浪费能量用于合成 它所不需要的基因产物。
事实上，真核生物的基因都是以单顺反子 的形式存在，因此它们编码的也都是单基 因产物。而大肠杆菌类原核生物往往是多 顺反子，它转录的是一种大分子量的 mRNA，可同时编码两种甚至数种的基因 产物。
（四）基因的表达与调控
结构基因(structural gene)：编码细胞成份， 如代谢酶类、转运蛋白质和细胞骨架成份 等的基因。
2. 密码子：每3个碱基编码一种氨基酸，就 会编码出64种（43=64）不同的氨基酸。蛋 白质分子是由20种不同的氨基酸构成的， 因此，1种氨基酸可有几个不同的密码子， 既3个碱基甚至更多的碱基编码一种氨基酸 是必要的。
遗传密码是否重叠？研究证实：遗传密码 是不重叠的。
三联体之间是否存在着“逗号”？研究证 实：碱基的阅读是从一个固定的起点按序 进行的，不存在有什么“逗号”的问题。
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来自百度文库三）基因的结构
基因的编码区（即转录区）是连续不断的 序列，包括一个起始密码子ATG和一个终 止密码子TAA。编码区的两侧是转录而不 转译的侧翼序列区，其中5`非转译区简称 5`UTR，含有一个核糖体结合位点及一个 转录起始信号；3`非转译区简称3`UTR含有 一个转录终止信号。
无论是真核的基因还是原核的基因，都可 划分成编码区和非编码区两个基本组成部 分。
编码区含有大量的可以被细胞质中转译机 器阅读的遗传密码，包括起始密码子（通
常是AUG）和终止密码子（UAA，UAG或 UGA）。非编码区结构中的5`末端非转译 区（5`UTR）和3`末端非转译区（3`UTR）， 对于基因遗传信息的表述是必要的，但它 们都不会被转译成多肽序列。 真核基因与原核基因的区别：
ERA就是用RE消化病毒或细菌的DNA或质 粒，将消化物于琼脂凝胶中电泳分离，经
溴化乙锭（EB）染色，然后分析DNA酶切 片段的数目、迁移率等分析微生物的变异
现象、鉴定毒株、分型及了解基因结构和 进行流行病学研究等等。
方法：
1.DNA抽提 2.DNA 酶切 3.电泳 4.染色 5.观察、照相 6.分析 7.酶切图谱
分子生物学技术
一、分子生物学概念 二、核酸探针技术 三、PCR 四、
一、分子生物学概念
（一）基本概念 （二）基因的碱基顺序与蛋白质的氨基酸顺 序 （三）基因的结构 （四）基因的表达与调控
（一）基本概念 基因：是编码蛋白质或RNA分子遗传信息 的基本遗传单位。从化学角度观察，基因 则是一段具有特定功能和结构的连续的脱 氧核糖核酸序列，是构成巨大遗传单位染 色体的重要组成部分。 顺反子：顺反子和基因这两个术语是互相 通用的。一般来说，一个顺反子既是一个 基因，大约含有1500个核苷酸对，是由一 群突变单位和重组单位组成的线性结构。