实验二 核酸及蛋白质序列的比对
实验二核酸及蛋白质序列的比对
姓名：班级：序号：指导老师：
一、实验内容
利用检索出的蛋白质和核酸序列进行序列比对并进行分子进化树分析。
二、实验步骤
键入上次实验获得的phyA的核酸序列编号（NM_100828），获得核酸及蛋白质序列。利用blastx程序寻找与phyA蛋白质序列相似性的序列→选择下列序列：sorghum propinquum（高粱）；zea mays（玉米）；水稻；大豆；arabidopsis thaliana（拟南芥）；cyrtosia septentrionalis（血红肉果兰）→点击get select sequence按钮显示序列为纯文本格式文件→分别命名为各自的文件名保存在本地电脑上备用。
在数字基因网找到dnaman及clustalx软件安装并进行多序列比对及分子进化树分析。
利用ebi上提供多序列比对工具再作一次比对.uk/clustalw/。
选作核酸序列的比对
5、打开ncbi主页点击BLAST→学习网页左侧的BLAST FAQS及program guide
三、作业
1、绘制分子进化树，并标明各个物种phyA蛋白之间的序列相似性。
2、根据你所学生物分类的知识，试解释该分子进化树的合理性
①拟南芥：植物界种子植物门被子植物门双子叶植物纲十字花目十字花科鼠耳芥属（拟南芥属）
②大豆：植物界种子植物门被子植物亚门双子叶植物纲豆目蝶形花科大豆属
③血红肉果兰：植物界种子植物门被子植物亚门百合纲百合目兰科树兰亚科肉果兰属
④水稻：植物界种子植物门被子植物亚门单子叶植物纲禾本目禾本科稻属
⑤玉米：植物界种子植物门被子植物亚门单子叶植物纲禾本目禾本科玉米属
⑥高粱：植物界种子植物门被子植物亚门单子叶植物纲禾本目禾本科高粱属
经过对比可得下列同源性关系
高粱
玉米
水稻
拟南芥
大豆
血红肉果兰
与前面的同源树对比基本相似，说明软件分析结果与实际相符
3、找出一条可能的保守序列（多条蛋白共同的氨基酸序列）。
最长的保守序列：kliqpfgcllaldek
实验二细胞内糖原蛋白质及核酸的显示
实验二细胞内糖原、蛋白质及核酸的显示 [实验目的] 1.熟悉糖原、蛋白质、核酸在细胞内的主要存在部位。 2.了解细胞内糖原、蛋白质、核酸显示的原理和方法。 3.进一步掌握显微镜的使用方法。 [实验用品] 1.材料：土豆、洋葱、肝糖原切片、蟾蜍。 2.器材：显微镜、载（盖）玻片、刀片、小镊子、解剖剪刀、染色缸、染色架。 3.试剂：革兰氏碘液、5%三氯醋酸、固绿染液、甲基绿·派洛宁染液、carnoy固定液、 酒精、丙酮。 [实验内容与方法] 一、糖原淀粉的显示 （一）原理 糖原和淀粉是生物有机体生命活动能量的主要来源。淀粉是一种植物多糖，贮藏于植物的种子、块茎、块根中。淀粉遇碘呈蓝色，这是由于碘被吸附在淀粉上，形成一复合物—碘化淀粉。碘化淀粉是不稳定的，极易被醇、氢氧化钠和热分解，因而使颜色褪去。其它多糖大多能与碘呈特异的颜色反应，这些呈色物质不稳定。糖原又称动物淀粉，是动物细胞内贮藏能量的多糖类物质。在肝脏中尤为丰富。可用过碘酸雪夫试剂反应（periodic acid schiff reaction），简称pas反应检测。含乙二醇基的多糖在高碘酸的作用下氧化而产生双醛基，醛基进而与schiff氏液反应，使其中的无色品红变成紫红染料而附于含糖的组织上，着色的部分即为肝糖原。 （二）试剂配制 革兰氏碘液：称碘化钾1g，溶于50ml蒸馏水中，再加0.5g碘使之溶解。最后用蒸馏水稀释至150 ml，盛于棕色瓶内，保存暗冷处。
（三）方法 1. 淀粉 （1）马铃薯徒手切片。 （2）取一薄片放在载玻片上，用吸管吸取革兰氏碘液一滴于马铃薯薄片上，盖上盖玻片。 （3）置光学显微镜低倍镜下观察。可见在多角形的薄壁细胞中，有许多椭圆形蓝色的颗粒，即为淀粉粒。 2. 糖原：在光镜下观察肝糖原切片（schiff氏反应肝组织切片），可见肝细胞略呈多角形，中央有1～2个染成蓝色圆形的细胞核。在细胞质中可见许多紫红色的小颗粒，即为肝糖原，如图2-1。 图 2-1 肝细胞的糖原 1.糖原颗粒 2.细胞核 二. 细胞内酸性蛋白质和碱性蛋白质的显示 （一）原理
蛋白质序列分析
蛋白质序列、性质、功能和结构分析 基于网络的蛋白质序列检索与核酸类似，从NCBI或利用SRS系统从EMBL 检索。 1、疏水性分析 ExPASy的ProtScale程序（https://www.360docs.net/doc/365817435.html,/cgi-bin/protscale.pl）可用来计算蛋白质的疏水性图谱。输入的数据可为蛋白质序列或SWISS-PROT数据库的序列接受号。也可用BioEdit、DNAMAN等软件进行分析。 2、跨膜区分析 蛋白质跨膜区域分析的网络资源有： TMPRED：https://www.360docs.net/doc/365817435.html,/software/TMPRED_form.html PHDhtm: http:www.embl-heidelberg.de/Services/sander/predictprotein/predictpro tein.html MEMSAT: ftp://https://www.360docs.net/doc/365817435.html, 3、前导肽和蛋白质定位 一般认为，蛋白质定位的信息存在于该蛋白自身结构中，并且通过与膜上特殊受体的相互作用得以表达。这就是信号肽假说的基础。这一假说认为，穿膜蛋白质是由mRNA编码的。在起始密码子后，有一段疏水性氨基酸序列的RNA片段，这个氨基酸序列就称为信号序列（signal sequence）。 蛋白质序列的信号肽分析可联网到http://genome.cbs.dtu.dk /services/SignalP/或其二版网址 http://genome.cbs.dtu.dk/services/SignalP-2.0/。该服务器也提供利用 e-mail进行批量蛋白质序列信号肽分析的方案 （http://genome.cbs.dtu.dk/services /SignalP/mailserver.html），e-mail 地址为signalp@ genome.cbs.dtu.dk。 蛋白质序列中含有的信号肽序列将有助于它们向细胞内特定区域的移动，如前导肽和面向特定细胞器的靶向肽。在线粒体蛋白质的跨膜运输过程中，通过线粒体膜的蛋白质在转运之前大多数以前体形式存在，它由成熟蛋白质和N端延伸出的一段前导肽或引肽（leader peptide）共同组成。迄今有40多种线粒体蛋白质前导肽的一级结构被阐明，它们约含有20~80个氨基酸残基，当前体蛋白跨膜时，前导肽被一种或两种多肽酶所水解转变成成熟蛋白质，同时失去继续跨膜能力。前导肽一般具有如下性质：①带正电荷的碱性氨基酸（特别是精氨酸）含量较丰富，它们分散于不带电荷的氨基酸序列中间；②缺失带负电荷的酸性
高三生物总复习教案第3讲细胞中的蛋白质和核酸
2012高三生物总复习教案第3讲细胞中的蛋白质和核酸 教学案 【考纲要求】 【考点分析】 【考点预测】 本节是生物学习的一个基础知识，对与本节单独考察的可能性比较小，但是对于氨基 酸的结构特点及蛋白质的结构特点以及有关氨基酸数目的计算仍然是考察的主要对象，主要以选择题的形式出现。
【知识梳理】 一、氨基酸的结构通式及特点 二、蛋白质的结构层次 1.元素组成 2. 基本单位 3. 肽链 三、蛋白质的结构和功能 四、核酸的结构和功能 五、试验探究：观察DNA和RNA在细胞中的分布 【重点解析】 一、氨基酸的结构通式 1．氨基酸的结构通式中，必须确定中心碳原子，然后确定与中心碳原子相连的四部分：氨 基、羧基、R基、H原子。不同的氨基酸就是由它的R基确定的。在书写相关的化学基团时，其一端总是保留半个化学键，如--COOH —NH2、一R、一H= 2．在构成蛋白质的氨基酸中，至少都有一个氨基和一个羧基，并且都以一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上，这是判断构成蛋白质氨基酸的一个重要特点。由于R基的不确定 性，因此在一个氨基酸中氨基和羧基的总数也就不确定。如天门冬氨酸有两个羧基，赖氨酸有两个氨基。 例1．某氨基酸分子含有 2 个氨基，其中一个氨基和羧基连在同一个碳原子上，则另一个氨基的部位就是（） A. 和羧基连在同一个碳原子上 B. 一定连在羧基上 C .在R基上 D ?与氨基端相连 解析：考察的是氨基酸的结构，氨基酸的结构是一个氨基和一个羧基共同连在同一个C原子 上，还有一个R 基和一个H。 答案：C 二、蛋白质的结构层 1．元素组成 一定含有 C H、O N,由于R基中组成元素的不同，多数含有P、S,有的还含有Fe、Zn、Cu、B、Mn、I 等元素。
蛋白质和核酸、蛋白质和蛋白质相互作用的方法介绍
蛋白质和核酸、蛋白质和蛋白质相互作用的方法介绍蛋白质和核酸是组成生命的主要生物大分子，研究蛋白质和核酸的相互作用、蛋白质和蛋白质的相互作用是后基因组时代重要的研究领域之一。目前，研究蛋白质和核酸、蛋白质和蛋白质相互作用的方法很多，今天，小编帮您来梳理下。 一、 凝胶迁移或电泳迁移率检测（Electrophoretic Mobility Shift Assay，EMSA）是一种检测蛋白质和DNA序列相互结合的技术，可用于定性和定量分析。目前已用于研究RNA结合蛋白和特定的RNA序列的相互作用，是转录因子研究的经典方法。EMSA可检测DNA结合蛋白、RNA结合蛋白、特定的蛋白质，并可进行未知蛋白的鉴定。 二、 染色质免疫沉淀技术（Chromatin immunoprecipitation assay, ChIP）是将样品中同抗体靶蛋白相互作用的DNA随免疫复合物沉淀，是研究体内蛋白质与DNA相互作用的有力工具，利用该技术不仅可以检测体内反式因子与DNA的动态作用，还可以用来研究组蛋白的各种共价修饰以及转录因子与基因表达的关系。 三、 / DNA Pull Down 蛋白质与RNA的相互作用是许多细胞功能的核心，如蛋白质合成、mRNA组装、病毒复制、细胞发育调控等。使用体外转录法标记生物素RNA探针，然后与胞浆蛋白提取液孵育，形成RNA-蛋白质复合物。该复合物可与链霉亲和素标记的磁珠结合，从而与孵育液中的其他成分分离。复合物洗脱后，通过western blot实验检测特定的RNA结合蛋白是否与RNA 相互作用。 四、RIP RIP 技术（RNA Binding Protein Immunoprecipitation Assay，RNA 结合蛋白免疫沉淀）主要是运用针对目标蛋白的抗体把相应的RNA-蛋白复合物沉淀下来，经过分离纯化就可以对结合在复合物上的RNA 进行q-PCR验证或者测序分析。RIP 是研究细胞内RNA 与蛋白结合情况的技术，是了解转录后调控网络动态过程的有力工具，可以帮助我们发现miRNA 的调节靶点。 五、双 双报告基因用于实验系统中作相关的或成比例的检测，通常一个报告基因作为内对照，使另一个报告基因的检测均一化。理想的双报告基因方法应该使用户能够以萤火虫荧光素酶所具有的速度，灵敏和线性范围对同一样品中的两个报告基因同时测定。 六、酵母单杂交 酵母单最由技术发展而来的，通过对的表型检测，分析DNA与蛋白之间的相互作用，以研究真核细胞内的。由于酵母单杂交方法检测特定与专一性相互作用的敏感性和可靠性，现已被广泛用于克隆细胞中含量微弱的、用生化手段难以纯化的特定转录因子。 蛋白-蛋白互作研究 一、酵母双杂交
实验二-核酸及蛋白质序列的比对
实验二核酸及蛋白质序列的比对 姓名：班级：序号：指导老师： 一、实验内容 利用检索出的蛋白质和核酸序列进行序列比对并进行分子进化树分析。 二、实验步骤 键入上次实验获得的phyA的核酸序列编号（NM_100828），获得核酸及蛋白质序列。利用blastx程序寻找与phyA蛋白质序列相似性的序列→选择下列序列：sorghum propinquum（高粱）；zea mays（玉米）；水稻；大豆；arabidopsis thaliana （拟南芥）；cyrtosia septentrionalis（血红肉果兰）→点击get select sequence按钮显示序列为纯文本格式文件→分别命名为各自的文件名保存在本地电脑上备用。 在数字基因网https://www.360docs.net/doc/365817435.html,/找到dnaman及clustalx软件安装并进行多序列比对及分子进化树分析。 利用ebi上提供多序列比对工具再作一次比对https://www.360docs.net/doc/365817435.html,/clustalw/。 选作核酸序列的比对 5、打开ncbi主页点击BLAST→学习网页左侧的BLAST FAQS及program guide 三、作业 1、绘制分子进化树，并标明各个物种phyA蛋白之间的序列相
似性。 2、根据你所学生物分类的知识，试解释该分子进化树的合理性 ①拟南芥：植物界种子植物门被子植物门双子叶植物纲十字花目十字花科鼠耳芥属（拟南芥属） ②大豆：植物界种子植物门被子植物亚门双子叶植物纲豆目蝶形花科大豆属 ③血红肉果兰：植物界种子植物门被子植物亚门百合纲百合目兰科树兰亚科肉果兰属 ④水稻：植物界种子植物门被子植物亚门单子叶植物纲禾本目禾本科稻属 ⑤玉米：植物界种子植物门被子植物亚门单子叶植物纲禾本目禾本科玉米属 ⑥高粱：植物界种子植物门被子植物亚门单子叶植物纲禾本目禾本科高粱属 经过对比可得下列同源性关系 高粱 玉米
蛋白质的性质实验(二)
蛋白质的性质实验（二） 蛋白质的等电点测定和沉淀反应 一、蛋白质等电点的测定 1．目的 （1）了解蛋白质的两性解离性质。 （2）学习测定蛋白质等电点的一种方法。 2．原理 蛋白质是两性电解质。在蛋白质溶液中存在下列平衡： 蛋白质分子的解离状态和解离程度受溶液的酸碱度影响。当溶液的pH达到一定数值时，蛋白质颗粒上正负电荷的数目相等，在电场中，蛋白质既不向阴极移动，也不向阳极移动，此时溶液的pH值称为此种蛋白质的等电点。不同蛋白质各有其特异的等电点。在等电点时，蛋白质的理化性质都有变化，可利用此种性质的变化测定各种蛋白质的等电点。最常用的方法是测其溶解度最低时的溶液pH值。 本实验借观察在不同pH溶液中的溶解度以测定酪蛋白的等电点。用醋酸和醋酸钠（醋酸钠混合在酪蛋白溶液中）配制成各种不同pH值的缓冲液。向诸缓冲溶液中加入酪蛋白后，沉淀出现最多的缓冲液的pH值即为酪蛋白的等电点。 3．器材 4．试剂 （1）0.4％酪蛋白醋酸钠溶液 200mL 取0.4g酪蛋白，加少量水在乳钵中仔细地研磨，将所得的蛋白质悬胶液移入200 mL锥形瓶内，用少量40～50 ℃的温水洗涤乳钵，将洗涤液也移入锥形瓶内。加入10 mL1 mol／L醋酸钠溶液。把锥形瓶放到50℃水浴中，并小心地旋转锥形瓶，直到酪蛋白完全溶解为止。将锥形瓶内的溶液全部移至 100 mL容量瓶内，加水至刻度，塞紧玻塞，混匀。 5．操作 （1）取同样规格的试管4支，按下表顺序分别精确地加入各试剂，然后混匀。
（2）向以上试管中各加酪蛋白的醋酸钠溶液1mL，加一管，摇匀一管。此时1、2、3、4 管的pH依次为5.9、5.3、4.7、3.5。观察其混浊度。静置10分钟后，再观察其混浊度。最混浊的一管的pH即为酪蛋白的等电点。 二、蛋白质的沉淀及变性 1．目的 （1）加深对蛋白质胶体溶液稳定因素的认识。 （2）了解沉淀蛋白质的几种方法及其实用意义。 （3）了解蛋白质变性和沉淀的关系。 2．原理 在水溶液中的蛋白质分子由于表面生成水化层和双电层而成为稳定的亲水胶 体颗粒，在一定的理化因素影响下，蛋白质颗粒可因失去电荷和脱水而沉淀。 蛋白质的沉淀反应可分为两类。 （1）可逆的沉淀反应此时蛋白质分子的结构尚未发生显著变化，除去引起沉淀的因素后，蛋白质的沉淀仍能溶解于原来的溶剂中，并保持其天然性质而不变性。如大多数蛋白质的盐析作用或在低温下用乙醇（或丙酮）短时间作用于蛋白质。提纯蛋白质时，常利用此类反应。 （2）不可逆沉淀反应此时蛋白质分子内部结构发生重大改变，蛋白质常变性而沉淀，不再溶于原来溶剂中。加热引起的蛋白质沉淀和凝固，蛋白质和重金属离子或某些有机酸的反应都属于此类。 蛋白质变性后，有时由于维持溶液稳定的条件仍然存在（如电荷），并不析出。因此变性蛋白质并不一定都表现为沉淀，而沉淀的蛋白质也未必都已变性。
核酸和蛋白质序列分析
核酸和蛋白质序列分析 在获得一个基因序列后，需要对其进行生物信息学分析，从中尽量发掘信息，从而指导进一步的实验研究。通过染色体定位分析、内含子／外显子分析、ORF分析、表达谱分析等，能够阐明基因的基本信息。通过启动子预测、CpG 岛分析和转录因子分析等，识别调控区的顺式作用元件，可以为基因的调控研究提供基础。通过蛋白质基本性质分析，疏水性分析，跨膜区预测，信号肽预测，亚细胞定位预测，抗原性位点预测，可以对基因编码蛋白的性质作出初步判断和预测。尤其通过疏水性分析和跨膜区预测可以预测基因是否为膜蛋白，这对确定实验研究方向有重要的参考意义。此外，通过相似性搜索、功能位点分析、结构分析、查询基因表达谱聚簇数据库、基因敲除数据库、基因组上下游邻居等，尽量挖掘网络数据库中的信息，可以对基因功能作出推论。上述技术路线可为其它类似分子的生物信息学分析提供借鉴。本路线图及推荐网址已建立超级链接，放在北京大学人类疾病基因研究中心网站 （https://www.360docs.net/doc/365817435.html,/science/bioinfomatics.htm）,可以直接点击进入检索网站。 下面介绍其中一些基本分析。值得注意的是，在对序列进行分析时，首先应当明确序列的性质,是mRNA序列还是基因组序列？是计算机拼接得到还是经过PCR扩增测序得到？是原核生物还是真核生物？这些决定了分析方法的选择和分析结果的解释。 （一）核酸序列分析 1、双序列比对（pairwise alignment） 双序列比对是指比较两条序列的相似性和寻找相似碱基及氨基酸的对应位置，它是用计算机进行序列分析的强大工具，分为全局比对和局部比对两类，各以Needleman-Wunsch算法和Smith-Waterman算法为代表。由于这些算法都是启发式（heuristic）的算法，因此并没有最优值。根据比对的需要，选用适当的比对工具，在比对时适当调整空格罚分（gap penalty）和空格延伸罚分（gap extension penalty），以获得更优的比对。 除了利用BLAST、FASTA等局部比对工具进行序列对数据库的搜索外，我们还推荐使用EMBOSS软件包中的Needle软件 （http://bioinfo.pbi.nrc.ca:8090/EMBOSS/），和Pairwise BLAST
2015年高中化学 4.3 蛋白质和核酸教案 新人教版选修5
第三节蛋白质和核酸 一、教学内容 1、课标中的内容 《有机化学基础》主题3 糖类、氨基酸和蛋白质，第 2点：能说出氨基酸的组成、结构特点和主要化学性质，查阅资料了解氨基酸、蛋白质与人体健康的关系。 第3点：了解蛋白质的组成、结构和性质，认识人工合成多肽、蛋白质、核酸等的意义，体会化学科学在生命科学发展中所起的重要作用。 活动与探究建议②实验：酶的催化作用。 ③阅读与讨论：蛋白质结构的复杂性。 ④实验：蛋白质的性质。 2、教材中的内容 蛋白质是生命的基础，是一类非常重要的含氮生物高分子化合物，它水解的最终产物是氨基酸。这节内容从蛋白质在生物界的广泛存在引入，教材先介绍氨基酸的结构与性质，在此基础上结合插图常识性地介绍了蛋白质的四级结构，然后重点讨论了蛋白质的水解、盐析、变性、颜色反应等性质。教材最后对酶和核酸作了介绍。 本节教学应注重学生动手实验及与对生活现象的解释，通过这节知识的学习使学生真正体会到“没有蛋白质就没有生命”。氨基酸的教学，应抓住氨基酸是多官能团化合物，在教学中应用迁移、替代、延伸的方法来突破难点。蛋白质的性质是本节的重点，可考虑用边讲边学生实验的方法进行，并注意结合生活中的一些事例来加深学生对蛋白质性质的理解。酶和核酸是现代生物工程研究的一个重要内容，它的作用和意义越来越为人们所认识，越来越被人们所重视，可以结合我国在这一领域所取得的成就对学生进行生动的爱国主义教育。 二、教学对象分析 1、知识技能方面：在必修2教材中，有“基本营养物质”一节，已经简单介绍了蛋白质的性质，学生已经学习羧基的有关性质，在生物课中已学习酶和核酸的知识，本节教学可在这些学生已有知识的基础上展开。 2、学习方法方面：学生已具备一定的实验探究能力及应用所学知识对身边生活问题进行解释的能力。 三、设计思想 本节的教学设计总的思想是从身边事从学生已有知识引入，然后引导学生在探询相关问题的答案中学习新知识。具体来讲就是将酶与核酸的知识先通过回忆、阅读的方式讲授，然后提出课本P90相类似的问题引入对氨基酸和蛋白质的学习，蛋白质的性质的学习通过学生动手实验来进行，以学生为主体，培养学生的实验探究能力和动手操作能力。 本节内容拟用两课时完成教学： 第一课时：酶、核酸、氨基酸的结构和性质 第二课时：蛋白质的结构及性质的学生分组实验 四、教学目标 1、知识与技能： （1）了解氨基酸的组成、结构特点和主要化学性质； （2）了解蛋白质的组成、结构和性质（盐析、变性、水解、颜色反应等）。 （3）认识蛋白质、酶、核酸等物质与人体健康的关系，体会化学学科在生命科学发展中所起的重要作用。 2、过程与方法： 通过学生实验完成蛋白质性质知识的形成，强化“蛋白质是生命的基础，没有蛋白质就
核酸序列的一般分析流程
核酸序列的一般分析流程 1.1 核酸序列的检索 https://www.360docs.net/doc/365817435.html,:80/entrez/query.fcgi?db=Nucleotide 1.2 核酸序列的同源性分析 1.2.1 基于NCBI/Blast软件的核酸序列同源性分析 https://www.360docs.net/doc/365817435.html,/blast/blast.cgi 1.2.2 核酸序列的两两比较 https://www.360docs.net/doc/365817435.html,/gorf/bl2.html 1.2.3 核酸序列的批量联网同源性分析(方案) 1.3 核酸序列的电子延伸 1.3.1 利用UniGene数据库进行电子延伸(方案) 1.3.2 利用Tigem的EST Machine进行电子延伸 EST Extractor: http://gcg.tigem.it/blastextract/estextract.html EST Assembly: http://www.tigem/ESTmachine.html 1.3.3 利用THC数据库对核酸序列进行电子延伸 http://gcg.tigem.it/UNIBLAST/uniblast.html 1.4 核酸序列的开放阅读框架分析 1.4.1基于NCBI/ORF finder的ORF分析 https://www.360docs.net/doc/365817435.html,/gorf/gorf.html 1.5 基因的电子表达谱分析 1.5.1 利用UniGene数据库进行电子表达谱分析（方案） 1.5.2利用Tigem的电子原位杂交服务器进行电子表达谱分析 http://gcg.tigem.it/INSITU/insitublast.html 1.6 核酸序列的电子基因定位分析 1.6.1 利用STS数据库进行电子基因定位 https://www.360docs.net/doc/365817435.html,/genome/sts/epcr.cgi 1.6.2 利用UniGene数据库进行电子基因定位（方案） 1.7 cDNA的基因组序列分析 1.7.1 通过从NCBI查询部分基因组数据库进行基因组序列的分析(方案) 1.7.2 通过从NCBI查询全部基因组数据库进行基因组序列的分析 https://www.360docs.net/doc/365817435.html,/genome/seq/page.cgi?F=HsBlast.html&&ORG=Hs 1.7.3 通过从Sanger Centre查询基因组数据库进行基因组序列的分析 https://www.360docs.net/doc/365817435.html,/HGP/blast_server.shtml 1.8 基因组序列的初步分析 1.8.1 基因组序列的内含子/外显子分析 https://www.360docs.net/doc/365817435.html,/urllists/genefind.htm 1.8.2 基因组序列的启动子分析 https://www.360docs.net/doc/365817435.html,/projects/promoter.html 1.9核酸序列的注册 1.9.1 EST序列的注册(方案) 1.9.2 较长或全长cDNA序列的注册(方案)
序列分析软件DNAMan
序列分析软件DNAMAN 的使用方法简介 DNAMAN 是一种常用的核酸序列分析软件。由于它功能强大，使用方便，已成为一种普遍使用的DNA 序列分析工具。本文以DNAMAN 5.2.9 Demo version 为例，简单介绍其使用方法。 打开DNAMAN，可以看到如下界面： ： 第一栏为主菜单栏。除了帮助菜单外，有十个常用主菜单，如下所示 第二栏为工具栏：如下所示：
第三栏为浏览器栏：如下所示： 在浏览器栏下方的工作区左侧，可见Channel 工具条，DNAMAN 提供20 个Channel，如左所示： 点击Channel 工具条上相应的数字，即可击活相应的Channel。每个Channel 可以装入一个序列。将要分析的序列（DNA 序列或氨基酸序列）放入Channel 中可以节约存取序列时间，加快分析速度。此版本DNAMAN 提供自动载入功能，用户只需激活某个Channel ，然后打开一个序列文件，则打开的序列自动载入被激活的Channel 中。 本文以具体使用DNAMAN 的过程为例来说明如何使用DNAMAN 分析序列。 1．将待分析序列装入Channel （1）通过File|Open 命令打开待分析序列文件，则打开的序列自动装入默认Channel。（初始为channel1）可以通过激活不同的channel(例如：channel5)来改变序列装入的Channel。 （2）通过Sequence|Load Sequence 菜单的子菜单打开文件或将选定的部分序列装入Channel。 可以通过Sequence|Current Sequence|Analysis Defination 命令打开一个对话框，通过此对话框可以设定序列的性质（DNA 或蛋白质），名称，要分析的片段等参数。
核酸蛋白序列比对分析
核酸\蛋白序列比对分析 生物技术 02级 021402198 曾彪 摘要生物信息学——是一门新兴的交叉学科，是采用计算机技术和信息论方法研究蛋白质及核酸序列等各种生物信息的采集、存储、传递、检索、分析和解读的科学，是现代生命科学与计算机科学、数学、统计学、物理学和化学等学科相互渗透而形成的交叉学科。核酸与蛋白质序列分析是生物信息学的基本研究方法。核酸与蛋白质序列分析是生物信息学的基本研究方法。 关键词核酸/蛋白质序列分析生物信息数据与查询序列比较 DNA芯片质谱隐马尔可夫模型 正文人类基因组计划完成了人类基因组的测序与分析工作，也积累了大量的核酸和蛋白质序列数据，从而导致了分子数据库的建立。分子生物学家在此基础上依靠计算机进行核酸和蛋白质序列分析。 大量生物学实验的数据积累，形成了当前数以百计的生物信息数据库。它们各自按一定的目标收集和整理生物学实验数据，并提供相关的数据查询、数据处理。这些生物信息数据库可以分为一级数据库和二级数据库。一级数据库的数据都直接来源于实验获得的原始数据，只经过简单的归类整理和注释；二级数据库是在一级数据库、实验数据和理论分析的基础上针对特定目标衍生而来，是对生物学知识和信息的进一步整理。国际上著名的一级核酸数据库有
Genbank数据库、EMBL核酸库和DDBJ库等；蛋白质序列数据库有SWISS-PROT、PIR等；蛋白质结构库有PDB等。国际上二级生物学数据库非常多，它们因针对不同的研究内容和需要而各具特色，如人类基因组图谱库GDB、转录因子和结合位点库TRANSFAC、蛋白质结构家族分类库SCOP等等。 要在如此庞大的数据库中找到所需要的目标序列，必须建立数据库查询系统。数据库查询（也称为数据库检索）是指对序列、结构以及各种二次数据库中的注释信息进行关键词匹配查找。常用的数据库查询系统有Entrez, SRS等。数据库搜索是指通过特定的序列相似性比对算法，找出核酸或蛋白质序列数据库中与检测序列具有一定程度相似性的序列。常用的数据库搜索系统有BLAST 、FASTA 和BLITZ 。 面对大批由测序仪产生的序列数据，通过序列分析，人们能够了解这些序列的生物学信息和意义。线性核酸序列的分析主要包括同源比较，读框分析，酶切位点查找，GC比例分析，序列翻译，引物设计等；蛋白质序列分析包括同源比较，疏水性分析，序列模体识别，结构域识别，高级结构预测等。 核酸序列分析 核酸序列的基本分析 1.测定分子质量、碱基组成、碱基分布等基本数值； 2.序列变换：反向序列、互补序列、互补反向序列；
选修5化学教案第4章第3节蛋白质和核酸教学设计
第四章生命中的基础有机化学物质 第三节蛋白质和核酸 一、教材分析： 本节书是在学生对有机物知识有较全面认识的基础上要认真了解的一部分重要知识。同时，在必修2教材中，有“基本营养物质”一节，已经简单介绍了蛋白质的性质。蛋白质在日常生活中是常见的物质。所以学生对蛋白 质是既感到熟悉又感到神奇物质。这一节的教学要充分利用这一点，让学生在现有的知识基础上大胆探索新的知 识，做到乐学和主动学习。 二、教学目标： 1．知识目标 （1）了解氨基酸、蛋白质的组成和结构特征。 （2）了解蛋白质的结构和性质（盐析、变性、水解、颜色反应等）。 （3）了解蛋白质的用途。 （4）了解酶的作用和用途。 （5）了解核酸的作用。 2．能力和方法目标 通过蛋白质的学习，提高对“蛋白质是生命的基础”的认识。调动学习化学的积极性。 3．情感和价值观目标 通过本节内容的学习，使学生在了解蛋白质、酶等重要物质的重要性的基础上，加强唯物主义教育。 通过介绍我国科学家首先合成有生命活力的蛋白质——结晶牛胰岛素等事例，唤起学生的民族自豪感，激发学生对生命科学的研究和探索的兴趣。 三、教学重点难点： 重点：蛋白质的性质。 难点：氨基酸的性质和肽的形成 四、学情分析： 教材中，主要突出蛋白质的性质，还有是氨基酸的性质和成肽反应。本节先从学生已经了解过的蛋白质的性 质入手，必修2讲蛋白质的性质时，简单介绍了灼烧蛋白质的现象和蛋白质的颜色反应，先让学生回忆总结，引 入蛋白质的变性，盐析，水解。再着重介绍蛋白质水解的产物——氨基酸，羧基的性质学生已熟悉，氨基的性质 是新知识，但氨的性质也是较熟悉的。利用学生已学内容，让学生充分思考探索氨基酸的性质。同时还复习相关 知识。然后简介结构完全以学生已有的知识作为引导进行探索。以问题为桥梁，通过引导学生提出问题－分析问 题－实验－解决问题这一模式进行螺旋教学，以突破教学重点，并调动学生探究的积极性 五、教学方法：对比、分类、归纳、总结等方法 六、课前准备： 1．学生的学习准备：预习课本上相关的实验，初步把握实验的原理和方法步骤；完成课前预习学案。 2．教师的教学准备：多媒体课件制作、实物投影仪，课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案。
蛋白质与核酸的定性与定量实验方法资料
蛋白质与核酸的定性与定量 一、实验目的 1、学习和掌握纯化蛋白质的原理和方法、蛋白质等电点的测量原 理和方法。 2、进一步掌握使用双缩脲法对蛋白质的定性测定、利用定糖法对 核酸的定性与定量测定 二、实验原理 1、蛋白质的定性测定：双缩脲法，课本P99 2、蛋白质的定量测定：Folin-酚法，实验P19 3、核酸的定性与定量测定：定糖法，课本P131、 4、蛋白质等电点的测量 在IEF的电泳中，具有pH梯度的介质其分布是从阳极到阴极，pH值逐渐增大。如前所述，蛋白质分子具有两性解离及等电点的特征，这样在碱性区域蛋白质分子带负电荷向阳极移动，直至某一pH位点时失去电荷而停止移动，此处介质的pH恰好等于聚焦蛋白质分子的等电点（pl）。同理，位于酸性区域的蛋白质分子带正电荷向阴极移动，直到它们的等电点上聚焦为止。可见在该方法中，等电点是蛋白质组分的特性量度，将等电点不同的蛋白质混合物加入有pH梯度的凝胶介质中，在电场内经过一定时间后，各组分将分别聚焦在各自等电点相应的pH位置上，形成分离的蛋白质区带 pH梯度的组成 pH梯度的组成方式有二种，一种是人工pH梯度，由于其不稳定，重复性差，现已不再使用。另一种是天然pH梯度。天然pH梯度的建立是在水平板或电泳管正负极间引入等电点彼此接近的一系列两性电解质的混合物，在正极端吸入酸液，如硫酸、磷酸或醋酸等，在负极端引入碱液，如氢氧化钠、氨水等。电泳开始前两性电解质的混合物pH为一均值，即各段介质中的pH相等，用pH0表示。电泳开始后，混合物中pH最低的分子，带负电荷最多，pI1为其等电点，向正极移动速度最快，当移动到正极附近的酸液界面时，pH突然下降，甚至接近或稍低于PI1，这一分子不再向前移动而停留在此区域内。由于两性电解质具有一定的缓冲能力，使其周围一定的区域内介质的pH保持在它的等电点范围。pH稍高的第二种两性电解
核酸蛋白序列比对分析
核酸\蛋白序列比对分析 生物技术02级021402198 曾彪 摘要生物信息学——是一门新兴的交叉学科，是采用计算机技术和信息论方法研究蛋白质及核酸序列等各种生物信息的采集、存储、传递、检索、分析和解读的科学，是现代生命科学与计算机科学、数学、统计学、物理学和化学等学科相互渗透而形成的交叉学科。核酸与蛋白质序列分析是生物信息学的基本研究方法。核酸与蛋白质序列分析是生物信息学的基本研究方法。 关键词核酸/蛋白质序列分析生物信息数据与查询序列比较DNA芯片质谱隐马尔可夫模型 正文人类基因组计划完成了人类基因组的测序与分析工作，也积累了大量的核酸和蛋白质序列数据，从而导致了分子数据库的建立。分子生物学家在此基础上依靠计算机进行核酸和蛋白质序列分析。大量生物学实验的数据积累，形成了当前数以百计的生物信息数据库。它们各自按一定的目标收集和整理生物学实验数据，并提供相关的数据查询、数据处理。这些生物信息数据库可以分为一级数据库和二级数据库。一级数据库的数据都直接来源于实验获得的原始数据，只经过简单的归类整理和注释；二级数据库是在一级数据库、实验数据和理论分析的基础上针对特定目标衍生而来，是对生物学知识和信息的进一步整理。国际上著名的一级核酸数据库有Genbank数据库、EMBL核酸库和DDBJ库等；蛋白质序列数据库有
SWISS-PROT、PIR等；蛋白质结构库有PDB等。国际上二级生物学数据库非常多，它们因针对不同的研究内容和需要而各具特色，如人类基因组图谱库GDB、转录因子和结合位点库TRANSFAC、蛋白质结构家族分类库SCOP等等。 要在如此庞大的数据库中找到所需要的目标序列，必须建立数据库查询系统。数据库查询（也称为数据库检索）是指对序列、结构以及各种二次数据库中的注释信息进行关键词匹配查找。常用的数据库查询系统有Entrez, SRS等。数据库搜索是指通过特定的序列相似性比对算法，找出核酸或蛋白质序列数据库中与检测序列具有一定程度相似性的序列。常用的数据库搜索系统有BLAST 、FASTA 和BLITZ 。 面对大批由测序仪产生的序列数据，通过序列分析，人们能够了解这些序列的生物学信息和意义。线性核酸序列的分析主要包括同源比较，读框分析，酶切位点查找，GC比例分析，序列翻译，引物设计等；蛋白质序列分析包括同源比较，疏水性分析，序列模体识别，结构域识别，高级结构预测等。 核酸序列分析 核酸序列的基本分析 1.测定分子质量、碱基组成、碱基分布等基本数值； 2.序列变换：反向序列、互补序列、互补反向序列； 3.限制性酶切分析：限制酶的所有信息，包括甲基化酶、相应的
实验一 蛋白质的两性性质和酪蛋白等电点的测定
实验一蛋白质的两性性质和酪蛋白等电点的测定 一、实验目的与要求 1.掌握蛋白质的两性解离性质； 2.熟练掌握测定蛋白质等电点的基本方法。 二、实验原理 蛋白质是由氨基酸组成的高分子化合物。虽然大多数的α-氨基和α-羧基成肽键结合，但仍有N末端的氨基和C末端的羧基存在，同时侧链上还有一些可解离基团。因此，蛋白质和氨基酸一样是两性电解质。调节蛋白质溶液的pH，可使蛋白质带上正电荷或负电荷；在某一pH时，其分子中所带的正电荷和负电荷相等，此时溶液中蛋白质以兼性离子形式存在。 在外加电场中蛋白质分子既不向正极移动也不向负极移动，此时溶液的pH 称为该蛋白质的等电点，蛋白质的溶解度最小。不同的蛋白质，因氨基酸的组成不同有不同的等电点。 三、实验材料、试剂与仪器 1.材料与试剂 NaOH、HCl、乙酸、溴甲酚绿、酪蛋白、精密pH试纸等。 0.5 %酪蛋白溶液： 0.5 g酪蛋白，先加入几滴1 mol/L的NaOH使其湿润，用玻璃棒搅拌研磨使成浆糊状，逐滴加入 0.01 mol/L的NaOH使其完全溶解后定容到100 mL.酪蛋白—乙酸钠溶液：将0.25 g酪蛋白加5 mL 1 mol/L的NaOH溶解，加20 mL水温热使其完全溶解后，再加入5 mL 1 mol/L的乙酸，混合后转入50 mL的容量瓶内，加水到刻度，混匀备用（pH应为8~ 8.5）；
0.01%的溴甲酚绿溶液：将0.01g溴甲酚绿溶解于100mL含有 0.57mL 0.1mol/LNaOH的水中。该指示剂的变色范围是： 酸性（pH 3.8）为黄色，pH 5.4为蓝色； 0.02 mol/L的HCl溶液：将0.8 mL浓盐酸用蒸馏水稀释到480 mL即可； 0.02 mol/L的NaOH溶液：将0.8 g NaOH溶解于100 mL水中，最终加入到1000 mL； 0.1 mol/L的乙酸溶液： 将1 mL冰醋酸用水稀释到170 mL； 0.01 mol/L的乙酸溶液：将0.1 mL冰醋酸用水稀释到170 mL； 1 mol/L的乙酸溶液：1 mL冰醋酸（17 mol/L）加水到17 mL即可。 2.仪器 试管、滴管、移液管、pH试纸等。 四、实验方法与步骤 1.蛋白质的两性反应 1）取一支干净的试管，加入20滴 0.5 %的酪蛋白溶液，逐滴加入 0.01 %的溴甲酚绿溶液（约5~7滴），充分混合，观察溶液的颜色并解释（蓝色）。
探究实验：蛋白质的性质
探究蛋白质的性质实验 一、实验目的 通过本实验定性地了解蛋白质的主要功能性质。 实验准备：鸡蛋白溶液的配制：把一只鸡蛋的两端各扎一个小孔。从上面的孔吹气，使鸡蛋白从下面的孔流入量筒中。取5毫升蛋白，放入烧杯中，加30毫升蒸馏水，即成1：6的鸡蛋白胶体溶液。 二、实验步骤与实验方法 （一）、蛋白质的盐析 实验用品：鸡蛋白溶液、饱和硫酸铵或硫酸钠溶液、试管、胶头滴管等。 实验方法： 1、取一只试管注入2毫升的鸡蛋白溶液，慢慢的沿着试管壁加入2~4毫升饱和硫酸铵溶液，便有乳白色的沉淀析出。（为什么？因为盐析作用）说明：向蛋白质溶液中加入某些浓的无机盐溶液后，可以使蛋白质凝聚而从溶液中析出，只种作用叫做盐析。 2、将2毫升的带沉淀的溶液加入6~8毫升的蒸馏水中，沉淀逐渐溶解，证明盐析是个可逆过程。 实验结论：盐析出的蛋白质仍然可以溶解在水中，说明蛋白质盐析后并不影响原来蛋白质的性质。 （二）蛋白质的变性 实验用品：鸡蛋白溶液、硫酸铜、甲醛、酒精灯、试管夹等 实验方法： 1、加热：取一只试管加入2毫升鸡蛋白，把试管放在酒精灯上加热，看到 的现象是蛋白质凝结。把凝结的蛋白质放入盛有蒸馏水的试管中，凝结 的蛋白不溶解。说明：蛋白质受热后会发生变性；受热作用下蛋白质的 变性是不可逆的。 2、加入重金属盐：取一只试管加入2毫升鸡蛋白，用滴管滴入重金属盐如 硫酸铜，试管中的蛋白质凝结。把凝结的蛋白质放入盛蒸馏水的试管中，凝结的蛋白质不溶解。说明：在重金属盐的作用下的蛋白质的变性是不 可逆的。 3、加入有机化合物：取一只试管加入2毫升鸡蛋白，用滴管加入2毫升的 甲醛溶液，看到的现象是试管中的蛋白质凝结。把凝结的蛋白质放入盛 蒸馏水的试管中，凝结的蛋白质不溶解。
蛋白质的性质实验(一)
蛋白质的性质实验（一） 蛋白质及氨基酸的呈色反应 一、目的 1．了解构成蛋白质的基本结构单位及主要连接方式。 2．了解蛋白质和某些氨基酸的呈色反应原理。 3．学习几种常用的鉴定蛋白质和氨基酸的方法。 二、呈色反应 （一）双缩脲反应 1．原理 尿素加热至180℃左右，生成双缩脲并放出一分子氨。双缩脲在碱性环境中能与Cu2+结合生成紫红色化合物，此反应称为双缩脲反应。蛋白质分子中有肽键，其结构与双缩脲相似，也能发生此反应。可用于蛋白质的定性或定量测定。 双缩脲反应不仅为含有两个以上肽键的物质所有。含有 一个肽键和一个—CS—NH2，—CH2—NH2，—CRH—NH2，—CH2—NH2—CHNH2—CH2OH 或—CHOHCH2NH2等基团的物质以及 一切蛋白质或二肽以上的多肽都有双缩脲反应，但有双缩脲反应的物质不一定都是蛋白质或多肽。 2．试剂 3．操作
取少量尿素结晶，放在干燥试管中。用微火加热使尿素熔化。熔化的尿素开始硬化时，停止加热，尿素放出氨，形成双缩脲。冷后，加10％氢氧化钠溶液约1mL，振荡混匀，再加1％硫酸铜溶液1滴，再振荡。观察出现的粉红颜色。要避免添加过量硫酸铜，否则，生成的蓝色氢氧化铜能掩盖粉红色。 向另一试管加卵清蛋白溶液约1mL和10％氢氧化钠溶液约 2 mL，摇匀，再加1％硫酸铜溶液2滴，随加随摇。观察紫玫瑰色的出现。 （二）茚三酮反应 1．原理 除脯氨酸、羟脯氨酸和茚三酮反应产生黄色物质外，所有α-氨基酸及一切蛋白质都能和茚三酮反应生成蓝紫色物质。 β-丙氨酸、氨和许多一级胺都呈正反应。尿素、马尿酸、二酮吡嗪和肽键上的亚氨基不呈现此反应。因此，虽然蛋白质和氨基酸均有茚三酮反应，但能与茚三酮呈阳性反应的不一定就是蛋白质或氨基酸。在定性、定量测定中，应严防干扰物存在。 该反应十分灵敏，1∶1500000浓度的氨基酸水溶液即能给出反应，是一种常用的氨基酸定量测定方法。 茚三酮反应分为两步，第一步是氨基酸被氧化形成CO2、NH3和醛，水合茚三酮被还原成还原型茚三酮；第二步是所形成的还原型茚三酮同另一个水合茚三酮分子和氨缩合生成有色物质。 此反应的适宜pH为5～7，同一浓度的蛋白质或氨基酸在不同pH条件下的颜色深浅不同，酸度过大时甚至不显色。 2．试剂 3．操作 （1）取2支试管分别加入蛋白质溶液和甘氨酸溶液mL，再各加 0.5 mL 0.1％茚三酮水溶液，混匀，在沸水浴中加热1～2分钟，观察颜色由粉色变紫红色再变蓝。 （2）在一小块滤纸上滴一滴0.5％甘氨酸溶液，风干后再在原处滴一滴0.1％茚三酮乙醇溶液，在微火旁烘干显色观察紫红色斑点的出现。 （三）黄色反应 1．原理
高考生物复习——蛋白质和核酸考点分析及训练
高考生物复习——蛋白质和核酸考点分析及训练 考纲、考情——知考向 核心素养——提考能 最新考纲 1.蛋白质、核酸的结构和 功能(Ⅱ) 2.实验：观察DNA、RNA 在细胞中的分布 生命 观念 蛋白质结构的多样性决定功能 的多样性；核酸种类及功能 全国卷考 情 2018·全国卷Ⅰ(2)、 2018·全国卷Ⅱ(1)、 2018·全国卷Ⅲ(30)、 2018·全国卷Ⅰ(5) 科学 思维 1.蛋白质分子多种多样的功能 归纳 2.蛋白质与核酸的内在关系整 合 考点一生命活动的主要承担者——蛋白质 1.组成蛋白质的氨基酸及其种类 巧记“8种必需氨基酸” 甲(甲硫氨酸)来(赖氨酸)写(缬氨酸)一(异亮氨酸)本(苯丙氨酸)亮(亮氨酸)色(色氨酸)书(苏氨酸) 2.蛋白质的合成及其结构、功能多样性 (1)二肽的形成过程
①过程a：脱水缩合，其场所一定(一定，主要)在核糖体中。b：二肽，c：肽键。 ②H2O中H来源于氨基和羧基；O来源于羧基。 ③多个氨基酸发生脱水缩合，产物名称为多肽，其不具备(填“具备”或“不具备”)生物活性。 (2)蛋白质的结构层次 点悟：一条肽链上至少有一个游离的氨基和一个游离的羧基，分别位于肽链的两端；其余的氨基(或羧基)在R基上。 (3)蛋白质结构多样性的原因 3.蛋白质的功能(连线) 下图甲表示有关蛋白质分子的简要概念图；图乙中的①②③分别表示生物体内的三个生理过程，其中Q分别代表三种物质。请分析：
(1)图甲中a的元素一定有哪些？可能还会有哪些？ (2)图甲中①过程是指________，该过程进行的场所是什么？ (3)真核细胞中进行图甲中②过程的场所有哪些？ (4)图甲中b、c的内容是什么？请写出b、c的化学表达式。 (5)图乙中①②③分别体现了蛋白质怎样的功能？ 提示(1)一定有C、H、O、N，可能还会有S等。 (2)脱水缩合核糖体 (3)内质网、高尔基体。 (4)b、c依次为“氨基酸”“肽键”； b的化学表达式为； c的化学表达式为—CO—NH—。 (5)催化功能、运输功能、免疫功能。 教材VS 高考 1.高考重组判断正误 (1)肌细胞中的某些蛋白质参与肌肉收缩的过程(2018·全国卷Ⅱ，1B)() (2)细胞核中某些蛋白质是染色体的重要的组成部分(2018·全国卷Ⅱ，1D)() (3)蛋白质空间结构的改变可以使其功能发生变化(2015·全国卷Ⅰ，5C)() (4)线粒体中的DNA能控制某些蛋白质的合成(2013·全国卷Ⅰ，1D)() (5)氨基酸序列相同的多肽链可折叠成不同的空间结构(2017·海南卷，1D)()