分子遗传学重点讲义资料

分子遗传学:是研究遗传信息大分子的结构和功能的科学。它依据物理、化学的原理来解


分子遗传学研究对象:从基因到表型的一切细胞内与遗变异有关的分子事件。不仅
DNA到蛋白质的过程。
分子遗传学研究内容:遗传信息大分子在生命系统中的储存、复制、表达及调控过

分子遗传学研究目标:明确遗传信息大分子对生物表型形成的作用机制。
基因
从遗传学史的角度看,基因概念大致分以下几个阶段:

(基因):基因是功能单位(决定性状),基因是突变单位(基因是突变的最小结构),
(交换的最小结构)三位一体的组合。
在一个等位基因内部发生两个以上位点的突变,如两个突变位点位于同一染色体
为反式结
生物个体表现为突变型。即其顺式和反式结构的表型效应是不同的。一个具有顺反效应
DNA片段就是一个顺反子,代表一个基因。(或者具有顺反效应的DNA片段就是一个基

一个基因不是一个突变单位,也不是

,处于沉默的
介质(内含子)中

鉴定基因的5个标准
)基因具有开放性阅读框ORF。
)基因往往具有一定的序列特征。
)基因序列具有一定的保守特性。
)基因能够进行转录。
)通过基因失活产生的功能改变鉴定基因。(能排除假基因的干扰)
蛋白质基因:能够自我复制的蛋白质病毒因子。

基因组印记(genomic imprinting):由于一些可遗传的修饰作用(如DNA、组蛋白甲基化
控制着亲本中某个单一的等位印记基因活性,从而导致个体在发育上的功能差异,使

印记基因(imprinted gene):表达特性取决于它们是在父源染色体上还是在母源染色体上

组蛋白上的共价键修饰:包括甲基化、乙酰化、磷酸化等在组蛋白上以组合形式。这些

组蛋白密码含义:
)组蛋白末端不同的修饰作用将诱导与染色质相连蛋白之间的相互亲和力。
)一个核小体中同一末端的修饰可能是相互依赖的,产生不同组合。
)染色质高级结构的不同性质极大地依赖于具有不同修饰的核小体共价修饰的局部浓度和

新基因的产生和进化:

)基因突变;
)基因重复:冗余基因(单基因重复,部分、完整基因组重复);
)转座:简单转座、复杂转座;
)水平转移:不同物种之间(转化、转导、结合)
)RNA选择性剪切、编辑
.基因分类:
)按照基因在细胞内分布的部位,可将其分为细胞核基因和细胞质基因。
)按照基因的功能,可将其分为结构基因、调节基因和操纵基因。
RNA的,具有一定生理功能的基因。

(酶)合成量的改变。
与一个或者一组结构基因相邻近,并且能够与一些特异的阻遏蛋白相互作用,从


按照基因形态分 :
:基因的编码序列在DNA放在上不是连续的,而是被不编码的序列隔开,

:指两个或两个以上的基因共有一段DNA序列,或是指一段DNA序列成


DNA遗传信息量。

:存在于染色体DNA上可自主复制和位移的基本单位。

insertional sequence,IS)
(composite transposon)
家族

那就是受体分子中有一段很短的(3-12bp)、
DNA会被复制,使插入的转座子位于两个重复的靶序列之间。不同转座子
但对于一个特定的转座子来说,它所复制的靶序列长度都是一样的。(IS1
9个碱基对的靶序列,而Tn3两端总有5bp的靶序列)。


切离转座
复制转座





)按照是否转录或翻译来分
(tDNA, rDNA
Z,Y,A ;大多数功能基因。)
(promoter, operator )
基因组(genome):生物中,一个物种单倍体的染色体所携带的一整套基因。
原核生物基因组的特点:
)原核生物的基因组很小,DNA含量低;
)原核生物DNA不和蛋白质固定结合,一般不具有核小体结构;
)原核生物的基因组内绝大部分序列用于编码蛋白质。
)功能上密切相关得到基因高度集中形成一个功能转录单位,可以转录形成含有多个蛋白
mRNA单元。
)重复序列少,具重叠基因。
真核生物基因组的特点:
)真核生物基因组的分子量大;
)真核生物的DNA一般与蛋白质结合成染色体;
)转录和翻译在细胞中不同的位置进行。
)基因组DNA的大量序列不编码蛋白。
)真核生物的蛋白编码基因往往以单拷贝存在。
)真核生物的蛋白编码基因大部分为断裂基因。
真核生物基因组DNA序列的分类
)基因序列和非基因序列
(或RNA产物)的DNA序列。
DNA序列,主要是两个基因之间的间插 序列

)编码序列(Coding sequence)和(Non-coding sequence)非编码序列
RNA和蛋白质的DNA序列。

)单一(单拷贝)序列(single copy sequences)和重复序列 (repetitive sequences)
DNA序列,又称非重复序列。
)单一基因和基因家族
重复序列:在基因组中重复出现的DNA序列。
)中度重复序列:重复次数为几十次到几千次。如rRNA基因、tRNA基因和某些蛋白质

)高度重复序列:重复几百万次,一般是少于10个核苷酸残基组成的短片段。如异染色质
DNA。
基因家族(gene family):真核生物基因组中来源相同,结构和功能相关的一组基因形成

多基因家族 (multigene family) :多基因家族是一个基因组中功能相似、进化上同源的

超基因家族(supergene family):DNA序列相似,但功能不一定相关的若干基因家族或
由基因家族和单基因组成的大基因家族,结构上有程度不等的同源性,但

“C值

悖论”与”N值悖论”
DNA总量称为C值
随着生物进化,增加了生物体的结构和功能的复杂性,基因组也相应地增大即
值↑。随着进一步的进化,在其他生物中则看不到这种规律。
(C-value)同生物在进化上所处的地位及复杂性之间无严格的对应关系,这
C值悖理(C—value paradox)。
N值 .
(N-value)同生物进化程度或生物复杂性的不对应现象,称为N值悖理
—value paradox)。
染色质
、染色质的分子构成:DNA、组蛋白、非组蛋白和少量RNA
、DNA的结构层次:1)、一级结构
)、二级结构
)、三级结构:DNA的三级结构是指DNA中单链与双链、双链之
如H-DNA或
环等三级结构。
)、超级结构
、染色体四级结构模型:① 核小体+连接丝
螺线体(solenoid)
超螺线体(super-solenoid)
染色体(Chromoson)
、DNA变性:在理化因素作用下,DNA双螺旋的两条互补链松散而分开成为单链,从而
DNA的理化性质及生物学性质发生改变,这种现象称为DNA的变性
、变性后特征: ①增色效应;



、Tm值:加热变性使DNA的双螺旋结构失去一半时的温度称为该DNA的变性温度
82-95℃)。
1)DNA的均一性:均质DNA的Tm范围较小,异质DNA的Tm范围较大;
2)G-C的含量:G+C的含量越高,则Tm越高。Tm=69.3+0.41(% G+C);
3)介质中的离子强度:离子强度高,Tm较高,且Tm范围较小。
、DNA复性: 变性DNA在适当条件下,又可以使两条彼此分开的链重新缔合(reassociation)
DNA的复性(renaturation)。
C/C0 = 1/(1+kC0t)
时单链DNA的浓度; k:反应常数; C0: t=0 时DNA的初始浓度。
时, 即复性反应完成一半时C0t 值定义为Cot1/2。
的大小与DNA的分子量及复杂度有关
DNA分子中无重复核苷酸序列的最大长度。
1)C0t ?越大,表示复性速度 越慢,DNA的分子量越大。
2)在不存在重复序列的情况下, C0t ?值与基因组的大小成正比,也即与 反应体系中的复

3)在有重复顺序的复性中,在同一个复性曲线上的各动力学组分的C0t ?并不因基因组的
,而是与DNA序列的重复频率成反比。
、RNA主要有3类,即信使RNA(mRNA),核糖体RNA(rRNA)和转运RNA(tRNA)。
常染色质(伸展染色质、功能性染色质)染色浅,螺旋化程度低呈松
DNA。
、染色质的分类

异染色质(浓缩染色质、非功能性染色质)螺旋化程度高呈凝集状、染
DNA、复制时间晚。包括组成型异

、组蛋白:真核生物体细胞染色质中的碱性蛋白质,富含精氨酸和赖氨酸等碱性。组蛋白
DNA结合成DNA-组蛋白复合物。分为5种类型(H1,H2A,H2B,H3,
,后4种各2个形成组蛋白八聚体,构成核小体的核心,占核小体质量的

一半。
、核小体:组成真核细胞染色体的基本结构单位,由组蛋白和大约200个bp的DNA组
10 nm的球形小体。其中大约146 bp的DNA区段与八聚体(H2A、H2B、H3和
各两分子)的组蛋白组成核小体的核心颗粒,核心颗粒间通过一个组蛋白H1的连接区
彼此相连。
模型;Jackson模型;近代模型。
、非组蛋白:一组极不均一的在细胞内与DNA结合的组织特异蛋白质(15~100 kDa)。

包括以DNA作为底物的酶,也包括作用于组蛋白的一些酶,如组蛋白甲基化酶。
DNA结合蛋白、组蛋白结合蛋白和调节蛋白。
DNA结合。
、常染色质(Euchromatin):间期核内染色质丝折叠压缩程度低,处于伸展状态,着色
DNA序列,有转录活性。
、异染色质(Heterochromatin):间期核内染色质丝折叠压缩程度高,处于凝聚状态,染
DNA序列、复制延迟,一般无转录活性。

操纵子(operon):有原核生物中,由几个功能相关的结构基因成簇排列而组成的一个基因
coordinated unite),称为操纵子(operon)
乳糖操纵子(lac operon)
调节机制:基因编码产生阻遏蛋白,阻遏蛋白为四聚体,在没有乳糖的条件下,阻
β-半乳糖苷酶
inducer)与阻遏蛋白结合,使阻遏蛋白与


大肠杆菌的乳糖操纵子含Z、Y及A三个结构基因,分别编码β-半乳糖苷酶、透酶、
此外还有一个操纵序列O、一个启动序列P及一个调节基因Ⅰ。Ⅰ基因编码
O序列结合,使操纵子受阻遏而处于转录失活状态。在启动序列P
CAP结合位点,由P序列、O序列和CAP结合
LAC操纵子的调控区,三个酶的编码基因即由同一调控区调节,实现基因产


在没有乳糖存在时,乳糖操纵子处于阻遏状态。此时,Ⅰ基因列在P启动序列操纵
O序列结合,故阻断转录启动。阻遏蛋白的阻遏作用并非绝对,
O序列解聚。因此,每个细胞中可能会有寥寥数分子β半乳糖苷酶、透酶

当有乳糖存在时,乳糖操纵子即可被诱导。真正的诱导剂并非乳糖本身。乳糖经透酶
β -半乳糖苷酶催化,转变为别乳糖。
O序列解离、
β-半乳糖苷酶分子增加 1000倍。
的正性调节
分解代谢物基因激活蛋白 CAP是同二聚体,在其分子内有DNA结合区及cAMP
cAMP浓度较高时,cAMP与CAP结合,这时CAP结合在乳糖
CAP位点,可刺激RNA转录活性,使之提高50倍;当葡萄糖存在时,cAMP
cAMP与CAP结合受阻,因此乳糖操纵子表达下降。
由此可见,对乳糖操纵子来说 CAP是正性调节因素,乳糖阻遏蛋白是负性调节因


大肠杆菌根据碳源性质选择代谢方式。
倘若有葡萄糖存在时,细菌优先选择葡萄糖供应能量。葡萄糖通过降低 cAMP浓
cAMP与CAP结合而抑制乳糖操纵子转录,使

细菌只能利用葡萄糖。
在没有葡萄糖而只有乳糖的条件下,阻遏蛋白与 O序列解聚,CAP结合cAMP后
CAP位点,激活转录,使得细菌利用乳糖作为能量来源。
阿拉伯糖操纵子(ara operon)
结构基因 B、A、D,分别编码异构酶(isomerase)、激酶(kinase)、表位酶
epimerase),催化阿拉伯糖转变为5-磷酸木酮糖
调控区 由启动子(P)、起始区(I)和操纵基因(O)构成

基因是调节基因,编码调控蛋白AraC, AraC蛋白单独存在时,结合到araO1和araO2,
AraC蛋白变构,结合到araI上,表现正调控。在ara操纵子基
CAP蛋白的调控作用不显著。


低时:CRP结合位空,一个C蛋白与araO1和araO2结合,将DNA拉成一个环,
启动子阻遏,C基因启动子也阻遏。

高时: cAMP 与CRP结合,C蛋白放出araO2结合部位,DNA不形成环,激活RNA
BAD启动子启动。

有葡萄糖,有或无阿拉伯糖:关闭
无葡萄糖,无阿拉伯糖:关闭
无葡萄糖,有阿拉伯糖:开放
色氨酸操纵子(trp operon)

E.coli的色氨酸操纵子有五个结构基因E、D、C、B、A基因编码三种酶,用于合成

上游调控区由启动子(P)和操纵基因(O)组成
R基因编码阻遏蛋白

阻遏型机制及衰减机制。衰减子位于结构基因E和操纵基因O之间的L基因中。L
14个氨基酸,其中含两个相邻的色氨酸密码子,这两个相


将环境中的色氨酸消耗完,然后开始自身合成。

调节基因的产物是激活蛋白
根据激活蛋白的作用性质,又可分为可诱导的正调控和可阻遏的正调控。

调节基因的产物是阻遏蛋白。
根据其作用特征又可分为可诱导的负调控和可阻遏的负调控。

多层次调控:
真核生物基因表达调控的特点:
在真核生物中,染色体的结构对基因的表达有明显的调控作用;
真核基因的转录和翻译是在不同地点不同时间进行,从而使真核基因的表达有多种转

基因表达具有时间性和空间性。
时间性:个体发育的不同阶段,基因表达的种类和数量是不同的;
空间性:在不同组织和器官中,基因表达的种类和数量是不同的。
真核生物基因表达存在细胞特异性或组织特异性。
真核生物的基因表达调控是多因子、多步骤的调控过程。
DNA水平的调控:
基因丢失
在细胞分化过程中,某些原生动物、线虫、昆虫等体细胞通过丢失某些基因而除去这

基因扩增
这种增加可以发生在细胞或组织内,也可以在
(试管中)或在细胞或组织中。这种增加一般与基因组的其他基因的增加不成比例。(爪
rDNA的扩增。)
基因重排
指某些基因片段改变原来存在顺序而重新排列组合,成为一个完整的转

录单位。调节
(免疫球蛋白IgG )
转录水平的调控
顺式作用元件:指DNA上对基因表达有调节活性的某些特定的调节序列,其活性仅影响与
DNA分子的基因。这种DNA序列多位与基因旁侧或内含子中,不编码蛋


TATA box
UPE),CAAT box等
TA框控制转录的精确性,而UPE则控制转录的起始频率,启动子的强度决定于UPE的

位于转录起始位点较远位置上,具有参与、激活和增强转录起始功能的序列元件。


DNA分子上都能起作用;



1)为转录因子提供进入启动子区的位点
2)改变染色体的构像


当绝缘子位于增强子和启动子之间的时候,它能阻断增强子对启动子的激活

当绝缘子位于活性基因和异染色质之间时,能保护活性基因免受异染色质延

绝缘子的作用是增强基因调控的准确性
一组受共同调控的基因,各基因都有一个相同的序列元件,该元件是诱导型转
inducible activator )识别靶基因的位点

是启动子的上游元件(如HSE)或增强子(如GRE)
都含有短的共有序列,但不一定完全相同
转录因子结合区在共有序列的任一侧附近
)反式作用因子(trans-acting factor):指能直接或间接地识别或结合在各顺式作用元件8~
核心序列上,参与调控靶基因转录效率的一组蛋白质,也称序列特异性DNA结合蛋白
,SDBP),这是一类细胞核内蛋白质因子。在结构上含
DNA结合的结构域。
DNA结合域:
锌指结构(Zinc finger motif)
同源结构域(Homodomain)
亮氨酸拉链(Leucine zipper)
螺旋-环-螺旋(Helix-loop-helix structure)
螺旋-转角-螺旋(Helix-turn-helix)
DNA结合,转录活化域是反式作用因子
DNA结合结构域以外的30~100个氨基酸



TATA box结合因子 TFⅡD、GC box结合因子
等。


)转录起始调控:

表达式调节 合成后即有活性,不能积累
共价修饰 磷酸化、去磷酸化,糖基化
配体结合 激素受体
蛋白质与蛋白质相互作用 复合物的解离与形成

成环 使相应位点接近而发挥作用
扭曲 改变DNA构型
滑动 沿DNA滑动到另一特异序列而发挥作用
连锁反应(Oozing) 转录因子与DNA结合后促进与另一转录因子的结合

)转录后水平的调控:
5ˊ端加帽:真核生物转录生成的mRNA在转录后,在5ˊ端加上7-甲基鸟苷
:①能被核糖体小亚基识别,促使mRNA和核糖体的结合;②m7Gppp结构能有效地封
RNA 5’末端,以保护mRNA免疫5’核酸外切酶的降解,增强mRNA的稳定。 ③有助于
越过核膜,进入胞质。
3ˊ端加尾:转录后在mRNA在3ˊ末端加上50~200个腺苷酸,即poly(A)尾(成熟mRNA)。
①可能有助mRNA从核到细胞质转运;②避免在细胞中受到核酶降解,增强mRNA的稳


端加帽(cap)和3′端多聚腺苷酸化(polyA)的调控意义:
使mRNA稳定,在转录过程中不被降解
mRNA的选择性剪切(alternative splicing)对基因表达的调控
(optional exon)、内含子选择(optional intron)、互斥外显子、内部剪接位点
mRNA 运输的控制
mRNA前体的剪接:真核细胞基因表达所转录出的mRNA前体在剪接酶作用下,有序删除每
mRNA,这一过程即为剪接。

、AU-AC、Ⅰ类内含子、Ⅱ类内含子
mRNA的选择性剪接:高等真核细胞中,某个内含子5ˊ的供点在特定条件下可与另一个内
3ˊ受点进行剪接,同时删除这两个内含子及其中间的全部外显子或内含子,即一个外
mRNA中是可以选择的,这种剪接方式称为选择性剪接。
,Intron是否出现在成熟mRNA是可以选择。
RNA的编辑:是指转录后的RNA在编码区发生碱基的突变、加入或丢失等现象。
)翻译水平的调控:翻译过程和翻译后水平的调控主要表现在翻译的起始、延长、蛋白质

mRNA运输控制
mRNA稳定性调节
mRNA结构调控
翻译起始的调控
)翻译后水平的调控
新生肽链的水解
肽链中氨基酸残基的修饰
通过信号肽分拣、运输、定位
第六章RNA遗传
、RNA 世界:在产生现代生命所具有的遗传物质DNA、RNA和Protein 之前,生命是以
为基础发展进化而来的。RNA既是遗传物质(DNA),也有催化作用(Protein )。
能够催化RNA复制中的多聚化。
、RNA干涉(RNA interference):一种分子生物学上由双链RNA诱发的基因沉默现象,
它是真核生物中存在的一种抗病
RNA干涉是可遗传的。
RNAi的各个组分:
dsRNA: 双链RNA;
Dicer:属于RNAaseIII家族,是双链RNA的特异性核酸内切酶。
SiRNA:small interfering RNA,RNAi的效应分子。为21-23nt大小的双链RNA。
RISC:RNA-inducing silencing complex,具核酸内切、外切和解旋酶活性。负责靶RNA

RdRP:RNA-dependent RNA Polymerase, 是RNAi的调节因子,使RNAi可以在生

RNA介导的mRNA降解:①在起始步骤,加入的dsRNA被Dicer酶切割为21-23核苷酸
RNA片段
RNAi效应阶段,siRNA双链结合一个核酶复合物从而
RNA诱导沉默复合物(RNA-induced silencing

③激活RISC需要一个ATP依赖的将siRNA解双链的过程
④激活的RISC通过碱基配对定位到同源mRNA转录本上
⑤并在距离siRNA3'端12个碱基的位置切割mRNA

SiRNA 的扩增过程:siRNA不仅可引导RISC切割靶RNA,而且可作为引物在RNA依
RNA聚合酶(RdRP)作用下以靶mRNA为模板合成新的dsRNA。新合成的长链dsRNA
RNaseⅢ样核酸酶切割、降解而生成大量的次级siRNA。次级siRNA又可进入合
-切割的循环过程,进一步放大RNAi作用。
RNA引导的同源DNA甲

基化
能引导同源DNA序列C的从头甲基化,可以看作是RNAi对基因组的一种反馈。
RNAi中同源mRNA的降解一样需要dsRNA的切割。形成的小RNA称
RNA,只有与引导RNA互补的DNA才能产生甲基化。该过程是一个RNA-DNA互

DNA重新甲基化酶(DNMT);打开dsRNA的RNA螺旋酶。
、RNAi 的特点:

干扰RNA的结构与功能之间存在相关性。20—25nt 的siRNA ,它们具有 5' 末端的磷
3' 末端的羟基和 2 个突出的单链核苷酸。这种结构对于 RNAi 是十分必要的
mRNA。
dsRNA就可以使相应的基因表达受抑制。
RNA的可扩散性:RNAi基因表达的效应可以突破细胞

RNAi存在 ATP的依赖性。
、RNA编辑(RNA editting):在mRNA水平上改变遗传信息的过程。
编辑是通过比较成熟的mRNA与相应基因的编码信息时发现的,成熟的mRNA序列
U→C,C→U;U的插入或缺失、A→I多个G或C的插入

、模糊基因:RNA编辑过的基因与其原始模板相比,在结构和功能都发生了一定的变化,
RNA编辑的基因称为模糊基因。
I:内部编辑的模糊基因(编码区):CoxII 在转录本的蛋白质编码区进行编辑;
II:5’端编辑的模糊基因:Cyb,在转录本5’端蛋白质编码区进行编辑;
III:泛编辑的模糊基因(全长范围内):CoxIII在转录本全长范围内进行编辑。
1)1、gRNA编辑模型(仅限于锥虫的RNA编辑模型):U插入、缺失的编辑
2)高等动物中RNA编辑中A→I型的编辑对基因表达的影响:
细胞核里的RNA编辑酶。
A的氨基变成I。
改变剪切位点
改变编码氨基酸
影响RNA的稳定性
、RNA编辑的特点
、RNA编辑普遍存在于各种生命遗传系统中。
、RNA编辑过程是一个真正为蛋白质编码的过程,是一个为某些蛋白质制造模板的过
50%。
、RNA编辑具有系统发育的特异性,生物发育的不同事件,RNA编辑的情况也不同。

、RNA编辑不按中心法则进行。既不是碱基序列的逐一传递,也找不到用于RNA编辑
DNA或RNA模板。

重组DNA技术:
DNA操作一般步骤:
)获得目的基因;
DNA,构建基因组DNA文库,从中钓取目的基因。
mRNA为模板,反转录合成互补的DNA片段,建立全长cDNA文库或EST文库;从文



)与克隆载体连接,形成新的重组DNA分子;
(restrictive endonucle-ases),又称限制酶。是识别并特异性地
DNA序列的一种核酸内切酶。(“分子手术刀”)

4~8个核苷酸序列,称为限制性位点(restriction
)或切点。(回文结构)
(blunt end) 对称轴切,连接效果差
sticky end)交错切

DNA导入受体细胞,并能自我复制和增殖的工具。

.能自主复制;且插入外源DNA后,不影响其复制能力;
.具有两个以上的遗传标记物,便于重组体的筛选和鉴定;
.有克隆位点

(外源DNA插入点),常具有多个单一酶切位点,称为多克隆位点;
.分子量小,以容纳较大的外源DNA;
.具生物安全性。
DNA片断和载体的连接
.粘性末端连接
(1)同一限制酶切位点连接
目的基因用Bam HⅠ切割GCCTAG
GATCCGGATCCG载体DNA用Bam HⅠ切割
GG
GATCCGGATCCG
CCTAGGCCTAGGATCCGGATCCGCCTAGGCCTAGGATCCGGATCCG载体自连目的基因自连
不同限制酶切位点连接


AAATTC
AATTCA+GTCTAGG
GTCTAGEcoRⅠ+ BglⅡ双酶切Eco RⅠ+ BglⅡ双酶切
CTTAA
AATTCGGATCTAT4DNA连接酶15oC
.平端连接

粘端补齐或切平形成的平端
.同聚物加尾连接
(terminal transferase)的作用下,在DNA片段末端加上同聚物序列、制造出

)用重组DNA分子转化受体细胞,并能在受体细胞中复制和遗传;



(competent)


(transformation):通过自动获取或人为地供给外源DNA,使细胞或培养的受体细

(transfection):当病毒从被感染的(供体)细胞释放出来、再次感染另一(供
DNA转移及基因重组即为转导作用。
(infection):是特殊形式的转化,是离体状态的完整的病毒噬菌体DNA/RNA感染

)对转化子筛选和鉴定;


(marker rescue):蓝白斑筛选
Southern blot
)对获得外源基因的细胞或生物体通过培养,获得所需的遗传性状或表达出所需要的

DNA技术操作过程总结:
PCR技术:聚合酶链式反应(polymerase chain eaction,PCR )
原理:模拟体内DNA复制条件,应用DNA聚合酶反应,特异性扩增某一DNA片段。
反应体系:DNA模板,引物,dNTP,Taq DNA聚合酶,buffer
反应程序: 变性 ( 94~95oC) 分 分离目的基因 切 限制酶切目的基因与载体 接 拼接重组体 转 转入受体菌 筛 筛选重组体
退火 延伸
延伸10min
扩增100万倍
(1)特异性强、灵敏度高、稳定可靠、快速;
(2)微量的模板DNA即可扩增大量产物。
(1)基因组DNA分析;
(2)遗传物质的鉴定;
(3)遗传病的诊断。
(1)需靶DNA序列的信息;
(2)产物短小,DNA复制不精确。
基因文库:
)基因组DNA文库:将某一基因组DNA用适当的限制酶切断后,与载(质粒或噬菌体)
DNA重组,再全部转化宿主细胞,存在于转化细胞内由克隆载体所携带的所有基因组
的集合称为G文库
)cDNA文库(cDNA library):以某种细胞的全部mRNA为模板,利用逆转录酶合成与
互补的DNA(cDNA)再复制成双链cDNA,与适当的载体连接后转化入受体菌,得到
C-文库(cDNA library)。(具有组织特异性)
分子杂交技术
molecular hybridization):标记的探针DNA变性后与变性后的靶DNA/RNA


杂交(Southern blot);
杂交(Northern blot);
蛋白-蛋白杂交(Western blot)。
probe):是指与一段目的基

因或DNA/RNA片段特异杂交的核苷酸序列。可以
DNA,也可以是RNA。
)探针标记
同位素:32P , 35S , 3H-dNTP等;
非同位素:地高辛-dNTP ,生物素-dNTP。
)探针制备方法
Nick translation)
Random primer)
Random primer)

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