南京農(nóng)大動物生物化學(xué)課件

第17章核酸技術(shù)

TechnologyofNucleicAcid本章主要內(nèi)容：

DNA重組技術(shù)

基因鑒定核酸技術(shù)的應(yīng)用

對遺傳分子核酸的結(jié)構(gòu)與功能的闡明，用于研究核酸的工具酶的開發(fā)，由核酸的分子雜交性質(zhì)建立起的一系列分析技術(shù)，使我們已經(jīng)能夠按照自己的意愿來擺布和操作基因，去改變生命有機(jī)體的遺傳性狀，甚至制造出新的物種，以服務(wù)于人類。重組DNA技術(shù)使人類千百年的夢想變?yōu)榱爽F(xiàn)實。一個夢想已成真生長激素基因注入小鼠受精卵中培育出了“碩鼠”1.DNA重組技術(shù)DNA重組技術(shù)是利用多種限制性內(nèi)切酶和DNA連接酶等工具酶，以DNA為操作對象，在細(xì)胞外將一種外源DNA（來自原核或真核生物）和載體DNA重新組合連接（重組），形成重組DNA，然后將重組DNA轉(zhuǎn)入宿主細(xì)胞（如大腸桿菌等），使外源基因DNA在宿主細(xì)胞中隨宿主細(xì)胞的繁殖而增殖，并在宿主細(xì)胞中得到表達(dá)，最終獲得基因表達(dá)產(chǎn)物或改變生物原有的遺傳性狀?！盎蚬こ獭保╣eneengineering）或“分子克隆”（molecularcloning）。

基因重組技術(shù)的兩個基本目的1.直接利用基因主導(dǎo)生長的基因、作物的抗性基因、基因診斷、基因治療、指紋圖譜等2.利用基因的表達(dá)產(chǎn)物疫苗、藥物、組織激活物、生長因子、珍稀蛋白等50年來，核酸酶學(xué)的進(jìn)步為DNA的分析與鑒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

限制性核酸內(nèi)切酶（restrictionendonuclease）逆轉(zhuǎn)錄酶（Reversetranscriptase）S1核酸酶（S1nuclease）連接酶（Ligase）拓?fù)洚悩?gòu)酶（Topoisomerase）等核酸酶學(xué)限制性核酸內(nèi)切酶——一把神奇的“手術(shù)刀”具有內(nèi)切和甲基化兩種功能能夠識別外源的核酸并將它切除有特異的識別位點(diǎn)，通常為4-8對堿基的旋轉(zhuǎn)對稱結(jié)構(gòu)在其切口處留下黏性末端（stickyend）——具有互補(bǔ)序列的單股鏈，或者平頭末端（bluntend）有3種類型，II型為主例如：

EcoRI屬種品系排序限制性內(nèi)切酶（有專一的切點(diǎn)并常在切口處留下黏性末端）目的仿基因仙克隆療的技過術(shù)路繁線獲得訂目的際基因選擇誓合適尊的可染以攜剝帶目筐的基壁因的獻(xiàn)載體把目冤的基跪因插棉入到談載體盛中去忍，得填到重壤組載園體將重牛組載吩體導(dǎo)取入宿倦主細(xì)疊胞進(jìn)曉行克繡?。ㄍㄟ^層無性獨(dú)繁殖劃，隨抬著宿姐主目儉的基癥因也斬得以拴擴(kuò)增）對重彼組的曬克隆拘進(jìn)行放篩選使重鳥組的跪宿主孔細(xì)胞泥大規(guī)牧模的頌表達(dá)腰目的躍基因黏性皮末端（如嫂質(zhì)粒典，噬廣菌體劈燕等）（如框細(xì)菌治）目的擋基因建克隆奏的技岡術(shù)路盜線利用吼表型牧特性拌，核泛酸雜盞交以及登免疫鴉化學(xué)千等方組法對虜克隆進(jìn)碎行篩蛋選目的擁基因稠的制異備直接莫從染后色體籌中分獎離人工尼合成逆轉(zhuǎn)瞞錄合猴成cD甚NAcD需NA文庫圍：用衣細(xì)胞殃全部mR撥NA經(jīng)反慕轉(zhuǎn)錄毛制備側(cè)全套cD標(biāo)NA后建中庫。構(gòu)建基因裳文庫PC結(jié)R擴(kuò)增質(zhì)粒忘是可蛋以獨(dú)挑立復(fù)奶制并在伯細(xì)菌芳之間鄉(xiāng)豐轉(zhuǎn)移倒的遺傳母單位尖，質(zhì)倘粒還餅?zāi)苜x予癢宿主喜菌某燭種表無型其他頓的基謀因載禾體還幣有如：砌噬菌敘體，貢病毒氏等目的聲基因近的載喜體pl迅as浙mi朽d痰DN檢AGe狀no看mi貍c弟DN智A含有鼓目的轟基因伙的重軋組宿蜘主細(xì)詞胞（堂如細(xì)邊菌）柱可以營通過規(guī)模綿化的俘基因兼工程殼生產(chǎn)長目的傍蛋白篩（如孕激素定）古埃喇及一刊具木即乃伊閃的一求個DN崗A片段延已經(jīng)俘得到刮克隆打開管了人浪們窺偏探過曠去的妨窗戶2.基因究鑒定聚合父酶連些鎖反泰應(yīng)（PC雨R,波DN買A探po趨ly販me礙ra飄se嫁c爪ha骨in佩re株ac合ti肆on）目的統(tǒng)基因租可以拋通過脈以下戰(zhàn)系統(tǒng)們在試話管中恭得以減大規(guī)貸模擴(kuò)碰增一個減溫度斧和時擱間可浩以控趕制的此反應(yīng)必體系含有軟雙鏈DN冒A模板耐熱稀的DN跨A聚合廊酶（染如Ta舌q酶）一對館設(shè)計斃適當(dāng)月的RN郵A引物辜，dN仙TP原料逝，過磨量經(jīng)“競變性--搞-退火--詞-延伸盟”多總次循圍環(huán)使禮目的DN仍A得以勵擴(kuò)增DN眼A核苷薯酸序衫列分雞析Sa栽ng風(fēng)er雙脫鋤氧鏈坐終止民法利用訊一個液標(biāo)記鋪的（舊如用攀同位倚素標(biāo)蜻記）瞇，特叛異的粥，單父股DN仆A或RN那A片段——探針（pr涌ob竹e），可以換：研究DN植A之間柿的親哲緣關(guān)內(nèi)系；發(fā)現(xiàn)臟基因邁的缺榜失或咸突變搖；測定辨某種染遺傳缸信息衡的量具；鑒定往某種則基因基因智治療蠶等分子哈雜交（Mo栽le旋cu漂la豪r膊hy槍br臘id赤iz疼at煎io營n）分子般雜交陪是一職系列扔基因虜鑒定冊方法陰的基格礎(chǔ)印跡項技術(shù)?。˙l花ot賴ti簽ng）So洽ut相he議rn諸b蛾lo膚t—憤—用探丙針鑒奸定DN票ANo執(zhí)rt勾he牛rn膽b毯lo禾t—刃—用探燒針鑒河定RN螞A原位探雜交翁（Hy膽br胖id困iz逢at蘇io恨n猜in福s夸it玩u）指紋中分析拜（Fi掏ng額er黑p扔ri包nt還in誕g）基因旺芯片每（DN世Ami刮cr瞎oa玻rr逢ay）分子里雜交犧等技腰術(shù)可佳用來繁篩選犬重組濾克隆用探孩針鑒撈定DN孤A稱為So冠ut盒he已rn印跡,鑒定RN繳A稱為No椅rt累he坐rn印跡So雅ut施he膨rn雄-b崖lo稿t印跡奇雜交環(huán)原理猾示意套圖染色橡體的軟原位臉雜交基因敢芯片偏的應(yīng)族于發(fā)育委生物熄學(xué)研憲究在基捕礎(chǔ)研缸究和磨應(yīng)用淚領(lǐng)域疾具有軌廣泛脖用途印的DN巾A芯片同一攝物種紀(jì)不同背生態(tài)剖型之遍間DN看A多態(tài)凝性產(chǎn)零生的RF霸LPDN功A指紋（DN煌A掘fi違ng督er活pr膽in肌t）DN粉A指紋洪分析僚應(yīng)用救于刑彩偵1.疏5宇.秩9.杯M田ar解ke僵r，8.罵1日0都是料對照2.嫌疑墾人A血細(xì)扒胞DN繡A3.被害擔(dān)人衣獵服上灣殘留咳精液DN糊A4.嫌疑仁人B血細(xì)竭胞DN渠A6.被害筋人陰嘗道取落樣DN賭A7.被害間人血DN渠A8.實驗賊對照從上燙世紀(jì)90年代伏初開紛始，牌用了10年時擠間，千人類攤完成羞了對自買身染已色體柏的30億對巨堿基價的序踐列測殲定，竹這就互是所螺謂的人類旦基因洲組項培目（HG危P）在人柄類基汗因組渾項目妖基本鏡完成框之后濕，人類僑蛋白邊質(zhì)組肌項目將要涂展開倍，旨夫在對尊人類渠基因瘋組表徹達(dá)的新全部預(yù)蛋白翅質(zhì)進(jìn)那行全腦面的蟻、高鄉(xiāng)豐通量薯的、呢精細(xì)飄的分揚(yáng)析，刻這是廳后基病因組競時代勸的新扎的研浴究領(lǐng)沙域，造對于此人類妖認(rèn)識累自己講，控濃制疾景病的鄉(xiāng)豐意義脫將難飯以估孩量。3.核酸悼技術(shù)符的應(yīng)甜用在生脫命科糞學(xué)研鉤究中茅的應(yīng)垮用在動躍物疾逝病診壁斷中利的應(yīng)跨用在動好物遺怨傳育木種中衰的應(yīng)追用在生乘物制樸藥中勺的應(yīng)么用在農(nóng)掀業(yè)中漫的應(yīng)嘩用動物呈生物估化學(xué)詞練習(xí)研（3）1.氨基劇酸參影與了關(guān)動物溫體內(nèi)物一些艱重要脂含N小分渾子的倚合成能。請駐指出渾以下3種物記質(zhì)的艱主要運(yùn)功能蛙，它徐們各危由哪私些氨服基酸得為原煌料轉(zhuǎn)絞變而繡成。a.腎上般腺素離；b.磷酸通肌酸色；c.嘧啶2.員DN鈴A的復(fù)駐制包涼括哪鋤些主虎要階羨段？維為什美么復(fù)仿制具斗有半籌保留冒性？償為什樓么說縱子鏈刑的合絞成是己半不壇連續(xù)旱的？3.轉(zhuǎn)錄逝的終慘止出炊現(xiàn)在DN弄A分子糧中特寨定的神堿基躲順序拘上。愈原核DN檔A轉(zhuǎn)錄墊的終睬止順租序有弓明顯定的結(jié)招構(gòu)特布點(diǎn)，椒請予麥描述唯。除判此以渾外，昌還有教什么線其它貿(mào)的終擊止轉(zhuǎn)爪錄的蜘方式恨？4.關(guān)于鞏蛋白掩質(zhì)多進(jìn)肽