牛分枝杆菌ag 85b 基因的瞬时表达
宫强1,刘思国2 (1.河南科技大学食品与生物工程学院,河南洛阳471003;2.中国农业科学院哈尔滨兽医研究所,黑龙江哈尔滨150001)
摘要 [目的]为牛结核病DNA 疫苗的研制提供参考。[方法]利用PCR 技术扩增出牛分枝杆菌ag 85b 基因片段,克隆到真核载体pcD 2NA3.1(+)上,构建重组质粒pcAg85B ,将重组质粒转染SP2/0细胞,间接免疫荧光试验检测该基因的表达情况。[结果]结果表明:在转染了重组质粒pcAg85B 的SP2/0细胞中出现绿色荧光,说明ag 85b 基因在SP2/0细胞中成功进行了瞬时表达。[结论]为研究牛分枝杆菌ag 85b DNA 疫苗奠定了基础。关键词 牛分枝杆菌;ag 85b 基因;克隆;表达中图分类号 S858.23 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2008)21-08908-02T ransient E xpression of Mycobacterium bovis ag 85b G ene
G ONG Q iang et al (F ood and Bioengineering C ollege ,H enan University of S cience and T echn ology ,Lu oyang ,H enan 471003)
Abstract [Objective]T he research aim ed to provide references for the DNA vaccine developm ent of b ovine tuberculosis.[M eth od]T he ag 85b gene frag 2m ent am plified by PCR from Mycobacterium bovis was cloned into the eukary otic ex pression vector pcDNA3.1(+),the recombinant plasm id pcAg85B was obtained.T hen the recombinant plasm id was trans fected into SP2/0cells in vitro.Indirect immun oflu orescence was used to detect the ex pression of target protein in SP2/0cells trans fected by pcAg85B.[Result ]Indirect immun oflu orescence which used to detect the ex pression of target protein sh owed SP2/0cells trans fected by pcAg85B appeared flu orescence.S o the target protein had been success fully ex pressed.[C onclusion]T his study laid a foundation for ag 85b gene DNA vaccine of Mycobacterium bovis .K ey w ords Mycobacterium bovis ;ag 85b gene ;clone ;ex pression
作者简介 宫强(1979-),男,山东泰安人,博士,讲师,从事动物病原分子生物学研究。
收稿日期 2008204218
牛结核病是一种严重危害人畜健康的传染病,然而目前仍无一种疫苗可用于该病的预防[1]。传统的卡介苗(BCG )由于会干扰牛结核病的检疫,并不适用于预防该病[2]。因此,研制针对牛结核病的新型疫苗对于该病的预防和开发人结核病新型疫苗无疑具有重要的意义。该研究构建了牛分枝杆菌分泌蛋白基因ag 85b 的真核表达质粒pcAg85B ,对其在
SP2/0细胞中的表达进行了研究,为牛结核病DNA 疫苗的研
制奠定了一定的基础。
1 材料与方法1.1 材料
1.1.1 菌株与细胞。牛分枝杆菌Vallee Ⅲ菌株购自中国兽医
药品监察所;大肠杆菌感受态细胞TG 1和小鼠骨髓瘤细胞
(SP2/0细胞)由哈尔滨兽医研究所兽医生物技术国家重点实
验室细菌室(以下简称细菌室)保存。
1.1.2 载体。质粒pET 32a +和pcDNA3.1(+)由细菌室
保存。
1.1.3 试剂。T aq DNA 聚合酶、dNTP 、限制性内切酶K pn I 、
E co R Ⅰ、T 4DNA 连接酶及D L2000M arker 购自大连宝生物工程
公司,脂质体2000为Invitrogen 公司产品,羊抗兔IgG 2HRP 和
IgG 2FIT C 为北京中杉金桥公司产品。1.2 方法
1.2.1 重组质粒构建。设计合成牛分枝杆菌ag 85b 基因引
物,以牛分枝杆菌Vallee Ⅲ全基因组DNA 为模板,PCR 扩增
ag 85b 基因,引物序列如下,P U :5′2G TGGGG AA TT CC 2
T AG CCGG CG CCT AACG AAC 23′;P L :5′2G CG CGG T ACC A TG A 2
C AG ACG TG AG CCG AAAG 23′。PCR 产物回收后以E co R Ⅰ/
Bam H Ⅰ双酶切,连接到真核载体pcDNA3.1(+)的相应位点,
转化大肠杆菌感受态细胞TG 1,抽提质粒酶切鉴定,阳性重组质粒命名为pcAg85B ,进行序列测定。
1.2.2 重组质粒的转染。将处于对数生长期的SP2/0细胞
于转染前1d 接种于24孔细胞培养板中,在5%C O 2、37℃下
孵育至细胞融合度约80%,取2μl 脂质体2000和0.8μg 重组质粒pcAg85B 在200μl 细胞培养液中充分混匀,室温作用20min ,加入800μl 新鲜的完全培养液,混匀后加入细胞培养板中,37℃、5%C O 2培养72h 。设转染空载体pcDNA3.1(+)的细胞为阴性对照。
1.2.3 Ag85B 兔抗血清的制备。将ag 85b 基因连接原核表
达载体pET 32a +构建重组质粒pET 32a +2ag 85b ,转化入大肠杆菌感受态细胞,诱导表达并纯化重组蛋白,用纯化的蛋白与矿物油混合制成疫苗免疫兔子,采用背部多点注射,共免疫3次,每次间隔2周,间接E LIS A 方法检测抗体效价后-20℃保存备用。
1.2.4 重组质粒的表达。转染了重组质粒pcAg85B 的SP2/0
细胞培养72h 后,用70%的乙醇室温固定30min ,加入1∶40稀释的兔抗Ag85B 血清,37℃湿盒内作用1h ,加入1∶100稀释的含1%伊文斯兰的FIT C 标记的山羊抗兔IgG,湿盒内37℃作用1h ,洗涤后滴加碱性甘油,倒置显微镜下观察结果[3]。
2 结果与分析
2.1 重组质粒pcAg85B 的构建 将PCR 扩增的牛分枝杆菌
ag 85b 基因(图1A )克隆到真核载体pcDNA3.1(+)上构建重
组质粒,命名为pcAg85B ,并进行双酶切鉴定,结果如图1B 所示。
2.2 间接免疫荧光分析 转染了重组质粒pcAg85B 的SP2/0
细胞在倒置显微镜下可见到均匀的绿色荧光,表明该重组质粒在SP2/0细胞中获得了表达,所表达的蛋白可与兔抗
Ag85B 多抗发生特异性结合,而pcDNA3.1(+)转染的SP2/0
细胞中无荧光出现,此结果表明牛分枝杆菌ag 85b DNA 能进入真核细胞并表达目的蛋白(图2)。
3 结论与讨论
Ag85B 蛋白又称为MP B59,是牛分枝杆菌Ag85复合物中
的一种主要成分,最早在结核杆菌和卡介苗(BCG )的培养滤液中发现。牛分枝杆菌在侵入机体后可分泌大量的Ag85B
安徽农业科学,Journal of Anhui Agri.Sci.2008,36(21):8908-8909 责任编辑 张彩丽 责任校对
傅真治
蛋白,诱导细胞免疫,产生IFN 2
γ,其诱导的细胞免疫应答在抵抗牛分枝杆菌再次感染中具有重要作用[4]。该试验构建了真核表达质粒pcAg85B ,并转入SP2/0细胞中进行了表达,结果表明ag 85b 基因能成功在真核表达系统中表达相应蛋白,从而为研究牛分枝杆菌ag 85b DNA
疫苗奠定基础。
注:A 与B 中M 为D L2000M arker ,A 中1与2为ag 85b 扩增产物,B
中1为pcAg85B K pn Ⅰ/E co R Ⅰ消解的鉴别。
N ote :M in b oth Chart A and Chart B is D L2000M arker ;1and 2in Chart
A are the am plified products of ag 85b gene ;1in Chart
B is the i 2dentification
of pcAg85B by K pn Ⅰ/E co R Ⅰdigestion.
图1 ag 85b 基因的PCR 扩增(A)与酶切鉴定(B )
Fig.1 PCR amp li fication and enzyme digestion identi fication o f
ag 85b gene
注:A 为pcAg85B 转染SP2/0细胞,B 为pcDNA3.1(+)转染细胞。
N ote :A ,SP2/0cells trans fected by pcAg85B ;B ,SP2/0cells trans fected
by pcDNA3.1(+).
图2 ag 85b 基因转染SP 2/0细胞的免疫荧光结果
Fig.2 The immu no fluorescence resu lts o f ag 85b gene transfected in 2
to SP 2/0cells
参考文献
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(上接第8869页)预报x 1的因子是{x 72,x 8×x 9},预报x 2的因子是{x 10,x 11,
x 72
,x 4×x 8,x 7×x 10,x 5×x 11},预报x 3的因子是{x 4×x 8,x 4
×x 11},于是用x 10,x 11,x 4×x 11,x 72,x 4×x 8,x 8×x 9,x 7×x 10,
x 5×x 11作为预报因子,x 1,x 2,x 3为预报对象作典型相关分
析。
由计算结果得知:典型相关系数分别是0.903139,
0.577233,0.526990;典型相关系数平方分别是0.815660,0.333198,0.277718。第1典型相关系数0.903139远大于2
组变量间单个相关系数。标准化第1典型相关系数为
0.871687。由似然比检验表明,第1对典型相关是高度显著
的(概率0.0007<0.01)。其中标准化第1对典型变量是:
v 1=-0.2197x 1-0.9602x 2+0.0330x 3
w 1=-0.4708x 10-1.1518x 11-0.9377z 4+0.4785z 11
+0.8464z 25+0.4825z 26+0.4241z 29+0.2258z 30
其中,z 4=x 7×x 7,z 11=x 4×x 8,z 25=x 7×x 10,z 26=x 8×
x 9,z 29=x 4×x 11,z 30=x 5×x 11。
2.2 主成分法 从X 1,X 2…X m ;X 12,X 22…X m 2;X 1X 2,X 1X 3
…X m -1X m …中选出少数主成分,用这些主成分与Y 1,Y 2…Y k 作典型相关。
这里仍用上面的实例进行分析,从x 4,x 5,…x 11,x 42,x 52…x 112,x 4×x 5,…x 10×x 11中选出前6个主成分prin 1,prin 2…
prin 6与x 1,x 2,x 3作典型相关。
通过分析S AS 程序输出结果得知:典型相关系数分别是
0.777074,0.445758,0.378861;典型相关系数平方分别是0.603844,0.198700,0.143535。第1典型相关系数0.777074
远大于2组变量间单个相关系数。标准化第1典型相关系数为0.713059。由似然比检验表明,第1对典型相关是显著的(概率0.0403<0.05)。其中标准化第1对典型变量是:
v 1=0.2693x 1+0.9035x 2+0.0724x 3
w 1=-0.4727prin 1-0.2090prin 2-0.4950prin 3
+0.6231prin 4-0.0623prin 5-0.7297prin 6
3 结语
综上2种方法可以明显发现,对于直接作典型相关得到结论是不相关的2组数据,通过对预报因子的多项式进行逐步选择或从中选取部分主成分,将其与预报对象做典型相关分析,得到的结果都是高度相关的。因此用这2种方法能够很好地解决直接做典型相关的数据之间不相关的问题。此方法不仅可以应用到选择降雨量的预报因子,或是对农业生产有巨大影响的因子的选择,还可以利用到更多方面。参考文献
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9
09836卷21期 宫强等 牛分枝杆菌ag 85b 基因的瞬时表达
分枝杆菌属 分枝杆菌属 (Mycobacterium)：是一类细长略弯曲的杆菌，因繁殖时有分枝生长趋势而得名，又称抗酸杆菌。包括结核分枝杆菌，麻风分枝杆菌等。 结核分枝杆菌 结核分枝杆菌(M.tuberculosis)，俗称结核杆菌，是引起结核病的病原菌。本属细菌的主要特点是细胞壁含有大量脂质，主要是分枝菌酸。这和其染色性、生长特性、致病性、抵抗力等密切相关。一般不易着色，若经加温或延长染色时间而着色后能抵抗强脱色剂盐酸乙醇的脱色，故又称抗酸杆菌(acid-fast bacilli)。可侵犯全身各器官，但以肺结核为最多见。结核病至今仍为重要的传染病。 一、生物学性状 1.形态与染色 (1) 菌体细长略弯曲，成堆排列，排列上有分枝倾向。 (2) 无鞭毛、无芽孢、有荚膜。 (3) 抗酸染色阳性——菌体染成红色。细胞壁有大量脂质，不易着色和脱色。 (4) 人工培养后呈多形态，抗生素作用后可呈串珠状。 (5) 抗生素诱导后，可变为L型细菌，抗酸性消失；临床标本中可见G+非抗酸 性颗粒，称为Much颗粒，体内可转为结核杆菌。 2.培养特性“馋、懒、丑” (1) 营养要求高，常用罗氏培养基(蛋黄、甘油、马铃薯等)。 (2) 生长缓慢，18-24小时繁殖一代、2～3周可见菌落。 (3) 菌落米黄色，表面干燥，呈颗粒或菜花状。 (4) 专性需氧菌，液体培养基中是表面生长。 3.生化反应 不发酵糖，结核分枝杆菌热触酶试验阴性，非结核分枝杆菌阳性。 4. 抵抗力强 (1) 耐干燥：灰尘中存活8～10天；干酪样痰中存活6～8个月。
(2) 耐稀酸碱：3%HCl;6%H2SO4;4%NaOH不被杀死。可用此处理干酪样痰标本。 (3) 耐药性强，常用于治疗的有链霉素、异烟肼、利福平等。 (4) 对湿热敏感：60℃30m in死亡－－巴氏消毒法可杀牛奶中结核杆菌。 (5) 对紫外线、日光敏感－－结核病人衣物可在日光下暴晒。 5.变异性 (1) 细菌形态、菌落特征、抗原性的变异在异烟肼、溶菌酶等作用下形成L 型（多形性），菌落变异(R-S型变异)，性状典型→不典型，毒力减弱 (2) 耐药性变异结核杆菌容易产生耐药性。 (3) 毒力变异－－卡介苗(BCG)：将有毒的牛型结核杆菌接种在含有甘油、胆汁、 马铃薯的培养基中，经过13年230代的培养，变为毒力明显减弱的活菌株。 常用于预防接种。 二、致病性与免疫性 结核分支杆菌无侵袭性酶，不含内毒素，也不产生外毒素等。其致病性主要由于：细菌繁殖引起炎症；菌体成分(荚膜、粘附、侵入、保护细菌)；代谢产物毒性作用；抗体对菌体成分产生免疫病理损伤。 1.致病物质 (1) 脂质(lipid) 占细胞干重的60%。其高含量与细胞毒力密切相关。主要包 括磷脂、脂肪酸和蜡质D，与抗酸性有关。与毒力有关的重要成分有： 1) 磷脂(phosphatide) 能刺激单核细胞增生，并能抑制蛋白酶对组织的分解 作用，从而使病灶组织不完全液化．形成干酪样坏死。 2) 脂肪酸，又称索状因子(cord factor) 为分枝菌酸和海藻糖结合的糖脂。 可破坏线粒体膜，抑制白细胞游走，与慢性肉芽肿形成有关。 3) 蜡质D(wax-D) 是分枝菌酸与肽糖脂的复合物，有佐剂作用，刺激机体产 生迟发型超敏反应。 4) 硫酸脑苷脂(sulfatide) 可抑制吞噬溶酶体的形成。使结核分枝杆菌在吞 噬细胞内能长期存活。 (2) 蛋白质(Protein) 可刺激机体产生无保护性的抗体。与蜡质D结合使机体 产生迟发型超敏反应，引起病变部位的病理改变。
2019-2020年高考生物必背知识点基因的表达 摘要：小编为大家整理了高考生物知识点总结，内容基因在染色体上呈间断的直线排列，每个基因中可以含有成百上千个脱氧核苷酸，希望大家在查看这些高考知识点的时候注意多加练习。 名词： 1、基因：是控制生物性状的遗传物质的功能单位和结构单位，是有遗传效应的DNA片段。基因在染色体上呈间断的直线排列，每个基因中可以含有成百上千个脱氧核苷酸。 2、遗传信息：基因的脱氧核苷酸排列顺序就代表～。 3、转录：是在细胞核内进行的，它是指以DNA的一条链为模板，合成RNA的过程。 4、翻译：是在细胞质中进行的，它是指以信使RNA为模板，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。 5、密码子(遗传密码)：信使RNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基，叫做～。 6、转运RNA(tRNA)：它的一端是携带氨基酸的部位，另一端有三个碱基，都只能专一地与mRNA上的特定的三个碱基配对。 7、起始密码子：两个密码子AUG和GUG除了分别决定甲硫氨酸
和撷氨酸外，还是翻译的起始信号。 8、终止密码子：三个密码子UAA、UAG、UGA，它们并不决定任何氨基酸，但在蛋自质合成过程中，却是肽链增长的终止信号。 9、中心法则：遗传信息从DNA传递给RNA，再从RNA传递给蛋白质的转录和翻译过程，以及遗传信息从DNA传递给DNA的复制过程。后发现，RNA同样可以反过来决定DNA，为逆转录。 语句： 1、基因是DNA的片段，但必须具有遗传效应，有的DNA片段属间隔区段，没有控制性状的作用，这样的DNA片段就不是基因。每个DNA分子有很多个基因。每个基因有成百上千个脱氧核苷酸。基因不同是由于脱氧核苷酸排列顺序不同。基因控制性状就是通过控制蛋白质合成来实现的。DNA的遗传信息又是通过 RNA来传递的。 2、基因控制蛋白质的合成：RNA与DNA的区别有两点：①碱基有一个不同：RNA是尿嘧啶，DNA则为胸腺嘧啶。②五碳糖不同：RNA 是核糖，DNA是脱氧核糖，这样一来组成RNA的基本单位就是核糖核苷酸;DNA则为脱氧核苷酸。 3、转录：(1)场所：细胞核中。(2)信息传递方向：DNA→信使RNA。(3)转录的过程：在细胞核中进行;以DNA特定的一条单链为模板转录;特定的配对方式：
基因表达练习题 班级姓名 一、选择题 1．下图所示的过程，正常情况下在动植物细胞中都不可能发生的是 ( ) A．①② B．③④⑥ C．⑤⑥ D. ④⑤⑥ 2．关于蛋白质生物合成的叙述，正确的是( ) A．一种tRNA可以携带多种氨基酸 B．DNA聚合酶是在细胞核内合成的 C．反密码子是位于mRNA上相邻的3个碱基 D．线粒体中的DNA能控制某些蛋白质的合成 3．基因、遗传信息和密码子分别是指( ) ①信使RNA上核苷酸的排列顺序 ②基因中脱氧核苷酸的排列顺序 ③DNA上决定氨基酸的三个相邻碱基 ④信使RNA上决定氨基酸的三个相邻碱基 ⑤转运RNA上一端的三个相邻碱基 ⑥有遗传效应的DNA片段 A．⑤①③ B．⑥②④ C．⑤①② D．⑥②③ 4．下列图示的生理过程(图中④代表核糖体，⑤代表多肽链)的叙述中，不正确的是( ) A.图中所示的生理过程主要有转录和翻译 B.图中所示的全过程可发生在人的线粒体中 C.遗传信息由③传递到⑤需要tRNA作中介 D.图中①在该过程中起模板作用 5．翻译时出现肽链终止，是因为( ) A．一个与mRNA链终止密码相应的tRNA不能带氨基酸 B．不具有与mRNA链终止密码相应的反密码子 C．mRNA在mRNA链终止密码处停止合成 D．tRNA上出现终止密码 6．下列有关如右图所示的生理过程（图中④代表核糖体，⑤代表多肽链）的叙述，不正确的是( )
A．图中所示的生理过程包括转录和翻译 B．图中所示的过程发生在原核细胞中 C．遗传信息由②传递到⑤需要mRNA作中介 D．图中①在该过程中不起作用，由此可确定①在遗传上不具功能 7．艾滋病病毒(HIV)为逆转录病毒。但无法独立繁殖，其繁殖过程需要在活细胞内进行。其原因不包括( ) A．需要活细胞提供核糖体和tRNA B．需要活细胞提供各种酶和ATP C．需要活细胞提供DNA D．需要活细胞提供各种原料 8．关于基因表达的叙述中，正确的是( ) A．基因表达的最终场所都是核糖体 B．DNA聚合酶催化DNA转录为RNA C．遗传信息只能从DNA传递到RNA D．tRNA上的反密码子是由mRNA转录而来 9．下列关于“中心法则”含义的叙述中，错误的是( ) A．基因通过控制蛋白质的合成来控制生物性状 B．②③过程可在RNA病毒体内发生 C．⑤③④过程所需的原料分别是脱氧核苷酸、核糖核苷酸、氨基酸 D．②过程中碱基互补配对时，遵循A－U、U－A、C－G、G－C的原则 10．在信使RNA分子结构中，相邻的碱基G与C之间是通过什么结构连接而成( ) A．3个氢键 B．－脱氧核糖－磷酸基－脱氧核糖－ C．－核糖－磷酸基－核糖－ D．－磷酸基－核糖－磷酸基－ 11．遗传学家发现一种某基因的突变对该基因编码的多肽没有影响。这种突变最可能( ) A.缺失了一个核苷酸对 B.改变了起始密码子 C.插入了一个核苷酸对 D.替换了一个核苷酸对 12．组成生物体蛋白质的20种氨基酸所对应的密码子共有( ) A．4个 B．20个 C．61个 D．64个 13．下图示DNA转录过程中的一段，其中核苷酸的种类是( ) A．4种 B．5种 C．6种 D．8种 14．关于转录和翻译的叙述，错误的是( ) A.转录时以核糖核苷酸为原料 B.转录时RNA聚合酶能识别DNA中特定碱基序列
高中生物必修二基因的表达知识点总结 一、基因指导蛋白质的合成 1.RNA的结构和种类 1结构：与DNA相比，RNA在组成上的差异表现在：五碳糖是核糖，碱基组成中没有T，而替换为U尿嘧啶。 2种类：mRNA、tRNA和rRNA三种。 2.遗传信息的转录 1概念：在细胞核中，以DNA的一条链为模板，合成RNA的过程。 2原料：4种游离的核糖核苷酸。3碱基配对：A-U、C-G、G-C、T-A。 3.遗传信息的翻译 1翻译①概念：游离在细胞质中的各种氨基酸，以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。②场所：细胞质中的核糖体。③运载工具：tRNA。④碱基配对：A-U、U-A、C-G、G-C。 2密码子①概念：遗传学上把mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻碱基叫一个密码子。②种类：共64种，其中决定氨基酸的密码子共有61种。 3转运RNA①结构：形状像三叶草的叶，一端是携带氨基酸的部分，另一端有三个碱 基可与密码子互补配对，称为反密码子。②种类：61种。密码子与氨基酸有怎样的对应关系? 一种密码子只能决定一种氨基酸终止密码子除外，一种氨基酸可由一种或多种密码 子决定。 二、基因、蛋白质与性状的关系 1.基因对性状的控制 1直接控制：通过控制蛋白质分子结构来直接控制生物性状。 2间接控制：通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物性状。 2.基因与性状的关系 1基因与性状的关系并不都是简单的线性关系。如人的身高可能是由多个基因决定的，同时，后天的营养和体育锻炼等对身高也有重要作用。
2基因与基因、基因与基因产物、基因与环境之间存在着复杂的相互作用，精细地调 控着生物体的性状。基因与性状的关系，体现了基因型、表现型、环境三者之间的什么关系? 表现型=基因型+环境 回归课本最重要 经过对一部分的同学做试卷分析，发现很多的人觉得生物的题出得很难，但实际上他 们错的题更多的是最基础的内容，长时间没有回顾学过的内容，很多人已经忘了一些很基 础的知识，有谁还能准确地说出性状、相对性状、显性性状、隐性性状、性状分离等概念?还有谁能记得有氧呼吸的三个步骤?或者伴性遗传病与常染色体遗传病的区别?如果不能的话，孩子们，回归课本吧!先将基础知识梳理清楚再说! 多想几个为什么 生物的考察的另一个重点就是通过现象看本质。那么这就要求我们在复习的过程中除 了要理解透彻基础知识外，还要多想想为什么是这样。比如说为什么影响光合作用的因素 是二氧化碳、水分、温度等，它们是怎么影响光合作用的。 错题整理，归类解决 自己分析或找有经验的老师帮助分析为什么会错，如果是基础知识的不扎实，那么拿 起课本再好好看一遍，强化一下，下次争取不要犯同类错误，如果是知识点间的联系不明了，那么就好好想想知识的内在联系。一个人只有不断的消灭自己的薄弱之处，才会更快 的进步。 调整好心态 世界上所谓的天才实际上是勤奋的人走了一条正确的路而已，永远不要怀疑自己的能力，如果你认为自己不能达到100分，那么你已经输在了起跑线上，如果你真的认为自己 能通过努力达到这个目标，那么你很有可能达到90分甚至更高的分数。如果曾经跌倒了，跌得很痛，没关系，我们可以利用跌倒的机会反思一下自己的路走得是否正确，能否换个 更有效的方法，然后整理好行囊，用更快的步伐去追赶前行者的脚步。 感谢您的阅读，祝您生活愉快。
基因工程 一、基因工程的概念 基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，并通过体外DNA重组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。由于基因工程是在 二、基因工程的基本工具 1、限制性核酸内切酶-----“分子手术刀” 2、DNA连接酶-----“分子缝合针” 3、基因进入受体细胞的载体-----“分子运输车” 1．“分子手术刀”——限制性核酸内切酶（限制酶） （1）存在：主要存在于原核生物中。 （2）特性：特异性，一种限制酶只能 识别一种特定的核苷酸序列，并且能在 特定的切点上切割DNA分子。 （3）切割部位：磷酸二酯键 （4）作用：能够识别双链DNA分子的 某种特定核苷酸序列，并且使每一条链 中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸 二酯键断开。
（5）识别序列的特点： （6）切割后末端的种类：DNA 分子经限制酶切割产生的DNA 片段末端通常有两种形式——黏性末端和平末端。当限制酶在它识别序列的中轴线两侧将DNA 的两条链分别切开时，产生的是黏性末端，而当限制酶在它识别序列的中轴线处切开时，产生的则是平末端。
2．“分子缝合针”——DNA连接酶 （1）作用：将限制酶切割下来的DNA片段拼接成DNA分子。 （2）类型 相同点：都连接磷酸二酯键 3．“分子运输车”——载体 (1)载体具备的条件： ①能在受体细胞中复制并稳定保存。 ②具有一个至多个限制酶切点，供外源DNA片段插入。 ③具有标记基因，供重组DNA的鉴定和选择。 (2)最常用的载体是质粒，它是一种裸露的、结构简单的、独立于细菌拟核之外，并具有自我复制能力的双链环状DNA分子。 (3)其他载体：λ噬菌体的衍生物、动植物病毒。 (4)载体的作用: ①作为运载工具，将目的基因送入受体细胞。 ②在受体细胞内对目的基因进行大量复制。 【解题技巧】 (1)限制酶是一类酶，而不是一种酶。 (2)限制酶的成分为蛋白质，其作用的发挥需要适宜的理化条件，高温、强酸或强碱均易使之变性失活。 (3)在切割目的基因和载体时要求用同一种限制酶，目的是产生相同的黏性末端。 (4)获取一个目的基因需限制酶剪切两次，共产生4个黏性末端或平末端。 (5)不同DNA分子用同一种限制酶切割产生的黏性末端都相同，同一个DNA分子用不同的限制酶切割，产生的黏性末端一般不相同。 (6)限制酶切割位点应位于标记基因之外，不能破坏标记基因，以便于进行检测。 (7)基因工程中的载体与细胞膜上物质运输的载体不同。基因工程中的载体是DNA分子，能将目的
、名词解释： 1.基因：基因是位于染色体上的遗传基本单位，是负载特定遗传信息的DNA片段，编码具 有生物功能的产物包括RNA和多肽链。 2.基因表达：即基因负载遗传信息转变生成具有生物学功能产物的过程，包括基因的激活、转录、翻译以及相关的加工修饰等多个步骤或过程。 3.管家基因：在一个生物个体的几乎所有组织细胞中和所有时间段都持续表达的基因，其 表达水平变化很小且较少受环境变化的影响。如GAPD、B -肌动蛋白基因。 4.启动子：是指位于基因转录起始位点上游、能够与RNA聚合酶和其他转录因子结合并进 而调节其下游目的基因转录起始和转录效率的一段DNA片段。 5.操纵子：是原核生物基因表达的协调控制单位，包括有结构基因、启动序列、操纵序列等。如：乳糖操纵子、色氨酸操纵子等。 6.反式作用因子：指由其他基因表达产生的、能与顺式作用元件直接或间接作用而参与调节靶基因转录的蛋白因子（转录因子）。 7?顺式作用元件：即位于基因附近或内部的能够调节基因自身表达的特定DNA序列。是转 录因子的结合位点，通过与转录因子的结合而实现对真核基因转录的精确调控。 8. Ct值：即循环阈值（cycle threshold , Ct）,是指在PCR扩增过程中，扩增产物的荧光信号达到设定的荧光阈值所经历的循环数。（它与PCF T增的起始模板量存在线性对数关系，由此可以对扩增样品中的目的基因的模板量进行准确的绝对和（或）相对定量。） 9.核酸分子杂交：是指核酸分子在变性后再复性的过程中，来源不同但互不配对的核酸单链(包括DNA和DNA DNA和RNA RNA和RNA相互结合形成杂合双链的特性或现象，依据此特性建立的一种对目的
生物信息前沿研究进展讲座结课论文 ——基因表达调控网络研究文献综述 物理学院张玉萍 10304830 摘要 近些年来，基因序列测序的完成、大规模测定基因表达水平的基因芯片（Microarray）技术的出现和高性能计算机的使用使得用模拟计算的方法大规模的研究基因表达调控成为可能，一些研究者已经开始绘制控制整个活细胞基因表达的调控网络。例如λ噬菌体的溶原/裂解活性的调控网络的数学模型已经构建出来。用数学模型的方法预测网络结构是目前研究的热点。本文对表达转录调控网络的研究现状进行综述。 基因表达调控网络 Wyrick(2002)[1] 中给出了一个基因表达调控网络的定义：一组调控因子如何调控一套基因表达的过程称为基因表达调控网络。基因表达调控网络是基因调控网络的一个重要部分。参与基因表达调控网络的元素主要包括cDNA、mRNA、蛋白、小分子等。从元素间相互联系的角度来看，基因表达调控网络是一个由节点（调控元素）、边（调控作用）组成的一个有向图结构。如图1 图1：简单基因网络结构示意图 图中每一个圆圈代表一个节点，也就是调控网络的元素，如基因。有向箭头表示表达增强作用，末端断线表示表达抑制作用。在基因网络中，存在基因对自身表达的自调控的现象。 总的来说表达调控网络有如下特点：
A：网络结构复杂 网络中节点和边的数目庞大。在人体中总共有3万到4万左右的基因，而且真核生物中大多数的基因会同时被两个和两个以上的基因调控，这就使网络形成了一个非常高维的结构。 B：网络结构变化 生物学的实验表明，相同的基因在人和动物的细胞周期中可以参加不同的生理过程，实现不同的生理功能。还有一些基因只在某些时刻和特定的外界条件下是有相互作用的，在其他条件下不会发生作用。简单的说就是两个基因间的那条边是否存在、作用的方向在不同时期是可能不一样的。 C：相互作用类型多变 在生物体中，基因间相互作用可以有很多类型（如图1），包括了很多作用的特征：两个基因间谁影响谁、影响的方式、增强的作用还是抑制的作用、影响产生的条件、影响的强弱量级、被调控基因的表达量和调控基因的表达量直接的关系等。目前的研究表明，基因间的相互作用可能是一种非线形的作用关系。在多因子调控模式中还要考虑不同的调控因子对同一个目标调控基因产生作用时的某种逻辑关系，这种逻辑关系是由调控模式中各调控因子的相互关系决定。 D：节点类型多样 网络节点的元素可以是DNA、mRNA、蛋白、分子、大分子、外界环境等等。 E：节点状态变化 在细胞周期过程中，每一个基因的表达量不是固定的，会随着条件的变化而变化、蛋白质在不断的合成，同时也在不断的被降解。在不同的调控模式下，蛋白合成和降解的比率会发生变化，从而会使蛋白处在不同的水平上。基因的表达量的变化会影响到相互作用的变化，会引起网络结构的变化。 F：有向循环结构 在生物体中各种生理上的周期现象，我们很容易理解生物体中的相互作用存在周期性。至少在网络的局部上是循环的。在已经研究的比较多的低等生物E.coli的表达调控网络[2]中已经发现了循环的结构。 表达转录调控网络的研究现状 目前关于基因调控的绝大部分问题还没有解决。除了生物学家努力通过新的实验技术和生物理论来研究问题外，近几年，利用数学、统计学、神经网络、人工智能等方法在计算机上分析模拟表达调控机理，是计算分子生物学方面一个飞速发展的方向。由于分析模型的不同和采用的数据类型的差异，目前研究主要分为两个方面：基于基因芯片数据的关系推断模型和基于基因序列信息的调控因子结合位点推断模型。 下面分别就这两个方面的一些方法做一个简要介绍。 （一）基于基因芯片数据的关系推断方法 基因芯片的数据形式为：
第14章分枝杆菌属 [各型试题] 一、名词解释 BCG acid—fast bacilli OT(old tuberculin) 结核菌素试验传染性免疫麻风细胞 二、填空题 1、结核分枝杆菌常用染色，呈色。 2、对人有致病性的结核分枝杆菌主要有和。 3、分离培养结核分枝杆菌常用培养基，形成菌落的时间需 4、结核分枝杆菌对干燥、和抵抗力较强。 5、结核分枝杆菌对湿热较敏感，在液体中加热0C min即可被杀死。 6、结核分枝杆菌成分中可引起机体发生超敏反应的是和。 7、卡介苗是用菌制备而成的疫苗。 8、卡介苗接种对象主要是和。 9、最常见的结核病为。预防结核病可接种。 10、抗结核免疫属于免疫，亦称免疫。 11、结核菌素试验所用的试剂有和两种。 12、结核分枝杆菌侵人机体的途径有、、等。 13、麻风分枝杆菌主要是通过与传播。 14、从麻风的临床病理表现分为型麻风和型麻风。 三、选择题 A型题 1、关于结核分枝杆菌生物学特性的叙述，错误的是 A、抗酸染色，呈红色 B、专性需氧，生长缓慢 C、菌落表面粗糙呈菜花状 D、耐酸碱，在6%H2S04或4%NaOH中可存活3Omin E、耐煮沸。1OO0C5min才死亡 2、下列细菌中繁殖速度最慢的是
A、大肠埃希菌 B、丙型链球菌 C、脑膜炎奈氏菌 D、结核分枝杆菌 E、肺炎链球菌 3、结核分枝杆菌经抗酸染色后呈红色是因为 A、所用的碳酸浓度过高，不易被脱色 B、结核分枝杆菌含脂质较多，盐酸酒精不易使之脱色 C、脱色所用盐酸酒精PH过低，不易使结核分枝杆菌脱色 D、美蓝不能用于染细菌 E、结核分枝杆菌细胞壁含糖多，不易被酒精脱色 4、培养结核分枝杆菌的特殊培养基主要应含有 A、足量的小分子蛋白 B、供给合成脂类的成分 C、大量无机碳源 D、表面活性物质协助营养物质进人菌体 E、微量元素 5、与结核分枝杆菌抗酸性有关的成分是 A、索状因子 B、磷脂 C、分枝菌酸 D、腊质 E、硫酸脑育脂 6、与结核分枝杆菌抗干燥有关的是 A、胞壁致密 B、壁中脂质多 C、有芽胞 D、含耐热酶 E、以上都不是 7、结核分枝杆菌侵人机体的途径，不可能的是 A、呼吸道 B、消化道 C、破损的皮肤 D、泌尿道 E、节肢动物叮咬 8、与结核分枝杆菌毒力无关的是 A、磷脂 B、硫酸脑背脂 C、索状因子 D、腊质 E、内毒素 9、人体对结核分枝杆菌的免疫特点是 A、以体液和细胞免疫并重 B、以体液免疫为主 C、为有菌免疫 D、不能通过人工主动免疫获得 E、可引起Ⅰ型超敏反应 10、卡介苗是 A、经甲醛处理后的人型结核分枝杆菌 B、加热处理后的人型结核分枝杆菌 C、发生了抗原变异的牛型结核分枝杆菌 D、保持免疫原性，减毒的活的牛型结核分枝杆菌 E、保持免疫原性，减毒的活的人型结核分枝杆菌 11、常用的卡介苗接种方法是 A、皮内注射 B、皮上划痕 C、口服 D、皮下注射 E、肌肉注射 12、结核分枝杆菌的哪种变异用于制备疫苗
基因工程细胞工程知识点汇总 一、基因工程 （一）基因工程的概念 基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，通过体外DNA重组和转基因技术，赋予生物以新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。基因工程是在DNA 分子水平上进行设计和施工的，又叫做DNA重组技术。 （一）基因工程的基本工具 1.“分子手术刀”——限制性核酸内切酶（限制酶） （1）来源：主要是从原核生物中分离纯化出来的。 （2）功能：能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开，因此具有专一性。 （3）结果：经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式：黏性末端和平末端。 2.“分子缝合针”——DNA连接酶 (1)两种DNA连接酶（E·coliDNA连接酶和T4DNA连接酶）的比较： ①相同点：都缝合磷酸二酯键。 ②区别：E·coliDNA连接酶来源于T4噬菌体，只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的磷酸二酯键连接起来；而T4DNA连接酶能缝合两种末端，但连接平末端的之间的效率较低。 (2)与DNA聚合酶作用的异同: DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端，形成磷酸二酯键。DNA连接酶是连接两个DNA片段的末端，形成磷酸二酯键。 3.“分子运输车”——载体 （1）载体具备的条件：①能在受体细胞中复制并稳定保存。②具有一至多个限制酶切点，供外源DNA片段插入。③具有标记基因，供重组DNA的鉴定和选择。 （2）最常用的载体是 质粒,它是一种裸露的、结构简单的、独立于细菌染色体之外，并具有自我复制能力的双链环状DNA分子。 （3）其它载体： 噬菌体的衍生物、动植物病毒 (二)基因工程的基本操作程序 第一步：目的基因的获取 1.目的基因是指：编码蛋白质的结构基因。 2.原核基因采取直接分离获得，真核基因是人工合成。人工合成目的基因的常用方法有反转录法_和化学合成法_。 技术扩增目的基因
高中生物基因的表达知识点归纳 名词： 1、基因：是控制生物性状的遗传物质的功能单位和结构单位，是有遗传效应的DNA片段。基因在染色体上呈间断的直线排列，每个基因中可以含有成百上千个脱氧核苷酸。 2、遗传信息：基因的脱氧核苷酸排列顺序就代表～。 3、转录：是在细胞核内进行的，它是指以DNA的一条链为模板，合成RNA的过程。 4、翻译：是在细胞质中进行的，它是指以信使RNA为模板，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。 5、密码子（遗传密码）：信使RNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基，叫做～。 6、转运RNA（tRNA）：它的一端是携带氨基酸的部位，另一端有三个碱基，都只能专一地与mRNA上的特定的三个碱基配对。 7、起始密码子：两个密码子AUG和GUG除了分别决定甲硫氨酸和撷氨酸外，还是翻译的起始信号。 8、终止密码子：三个密码子UAA、UAG、UGA，它们并不决定任何氨基酸，但在蛋自质合成过程中，却是肽链增长的终止信号。 9、中心法则：遗传信息从DNA传递给RNA，再从RNA传递给蛋白质的转录和翻译过程，以及遗传信息从DNA传递给DNA的复制过程。后发现，RNA同样可以反过来决定DNA，为逆转录。 语句： 1、基因是DNA的片段，但必须具有遗传效应，有的DNA片段属间隔区段，没有控制性状的作用，这样的DNA片段就不是基因。每个DNA分子有很多个基因。每个基因有成百上千个脱氧核苷酸。基因不同是由于脱氧核苷酸排列顺序不同。基因控制性状就是通过控制蛋白质合成来实现的。DNA的遗传信息又是通过RNA来传递的。 2、基因控制蛋白质的合成：RNA与DNA的区别有两点：①碱基有一个不同：RNA是尿嘧啶，DNA则为胸腺嘧啶。②五碳糖不同：RNA是核糖，DNA是脱氧核糖，这样一来组成RNA的基本单位就是核糖核苷酸；DNA则为脱氧核苷酸。 3、转录：（1）场所：细胞核中。（2）信息传递方向：DNA→信使RNA。（3）转录的过程：在细胞核中进行；以DNA特定的一条单链为模板转录；特定的配对方式： 4、翻译：（1）场所：细胞质中的核糖体，信使RNA由细胞核进入细胞质中与核糖体结合。（2）信息传递方向：信使RNA→ 一定结构的蛋白质。 5、信使RNA的遗传信息即碱基排列顺序是由DNA决定的；转运RNA携带的氨基酸（如甲硫氨酸、谷氨酸）能在蛋白质的氨基酸顺序的哪一个位置上是由信使RNA决定的，归根结底是由DNA的特定片段（基因）决定的。 6、信使RNA是由DNA的一条链为模板合成的；蛋白质是由信使RNA为模板，每三个核
期中考试复习----基因的本质和表达 知识点 一、知识点归纳 1.肺炎双球菌的转化实验： 2.T 2噬菌体侵染细菌的实验： 用 35S 标记噬菌体的蛋白质，用 32P 标记噬菌体的DNA 。 实验过程： 第一组：含35S 的培养基 含35 S 的细菌 蛋白质外壳含35S 的噬菌 体 上清液的放射性 高 ， 沉淀物放射性 低 ， 噬菌体外壳 未进入宿主 第二组：含32P 的培养基 含32P 的细菌 DNA 含32 P 的噬菌体 沉淀物的放射性高 ，上 清液放射性 低 噬菌体DNA 进入了宿主 搅拌的目的是：使 吸附在细菌上的噬菌体与细菌 分离；离心的目的是：上清液析 培养侵染 培养侵染培养 培养结 结 搅拌、 搅拌、
出噬菌体，沉淀物中留下大肠杆菌 ②保温时间过长、过短都会使第二组实验上清液的放射性变强的原因：_保温时间过长噬菌体在细菌内增殖后释放子代噬菌体到上清液；保温时间过短部分噬菌体没有侵染到细菌内___ ③结果和结论：噬菌体侵染细菌过程中，只有32P进入细菌，而35S未进入，说明只有亲代噬菌体的DNA进入细胞，蛋白质外壳仍留在外面，子代噬菌体的各种性状，是通过亲代的DNA遗传的，DNA才是真正的遗传物质。新的噬菌体中的蛋白质不是从亲代连续下来的，而是在噬菌体DNA 的作用下合成的，这说明DNA能够自我复制，在亲子代之间能够保持一定的连续性。 3.生物的遗传物质： ①有细胞的生物（原核和真核）都有DNA和RNA核酸，但遗传物质仅是DNA； ②病毒含DNA或RNA，其遗传物质是DNA或RNA； ③针对生物界，绝大多数生物的遗传物质是DNA，极少数病毒（TMV、HIV、流感病毒）的遗传物质为RNA，所以DNA是主要的遗传物质 4.DNA分子双螺旋结构（由沃森、克里克提出）的主要特点： a.DNA分子由两条反向平行的脱氧（核糖）核苷酸长链盘旋成双螺旋结构。 b.DNA分子外侧是脱氧核糖和磷酸交替连接而成的基本骨架。 c.DNA分子两条链的内侧的碱基按照碱基互补配对原则配对，并以氢键互相连接。A=T；C≡G 5.DNA复制有关的计算： ①A= T ； C= G ②(A+C)/(T+G)= 1或(A+G)/(T+C)= 1；
温馨提示： 此套题为Word版，请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合适的观看比例，答案解析附后。关闭Word文档返回原板块。知识点7 基因的本质与遗传信息的表达 1.(2018·全国卷Ⅱ·T5)下列关于病毒的叙述,错误的是() A.从烟草花叶病毒中可以提取到RNA B.T2噬菌体可感染肺炎双球菌导致其裂解 C.HIV可引起人的获得性免疫缺陷综合征 D.阻断病毒的传播可降低其所致疾病的发病率 【解析】选B。本题主要考查病毒的组成和生活方式、艾滋病、传染病的预防等知识。烟草花叶病毒属于RNA病毒,含有RNA,A正确;T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌细胞内的病毒,B错误;HIV是人类免疫缺陷病毒,主要攻击人体T细胞,使T细胞大量裂解死亡,导致人体几乎丧失一切免疫能力,即使人患上获得性免疫缺陷综合征,C正确;可以通过隔离传染源,阻断传播途径等措施降低传染病的发病率,D正确。 2.(2018·全国卷Ⅲ·T1)下列研究工作中由我国科学家完成的是 () A.以豌豆为材料发现性状遗传规律的实验 B.用小球藻发现光合作用暗反应途径的实验 C.证明DNA是遗传物质的肺炎双球菌转化实验 D.首例具有生物活性的结晶牛胰岛素的人工合成
【解析】选D。奥地利科学家孟德尔以豌豆为材料发现性状遗传规律的实验,A项不符合题意;美国科学家卡尔文用小球藻发现光合作用暗反应途径卡尔文循环的实验,B项不符合题意;美国科学家艾弗里通过肺炎双球菌转化实验证明DNA是遗传物质,C项不符合题意;我国科学家在1965年人工合成了首例具有生物活性的结晶牛胰岛素,D项符合题意。 3.(2018·天津高考·T6)某生物基因型为A1A2,A1和A2的表达产物N1和N2可随机组合形成二聚体蛋白,即N1N1、N1N2、N2N2三种蛋白。若该生物体内A2基因表达产物的数量是A1的2倍,则由A1和A2表达产物形成的二聚体蛋白中,N1N1型蛋白占的比例为() A.1/3 B.1/4 C.1/8 D.1/9 【解析】选D。根据题意,A1和A2基因表达的产物分别为N1和N2,且A2基因表达产物的数量是A1的2倍,故可以得知,N1、N2分别占基因表达产物总量的1/3、2/3。由于N1和N2可以随机组合,故N1N1型蛋白的比例为1/3×1/3=1/9。 4.(2018·江苏高考·T3)下列关于DNA和RNA的叙述,正确的是 () A.原核细胞内DNA的合成都需要DNA片段作为引物 B.真核细胞内DNA和RNA的合成都在细胞核内完成 C.肺炎双球菌转化实验证实了细胞内的DNA和RNA都是遗传物质 D.原核细胞和真核细胞中基因表达出蛋白质都需要DNA和RNA的参与
什么是一个基因家族呢由一个共同的祖先基因经过重复(duplication)和突变(mutation)产生的、外显子中具有相似的序列的一组相关基因被称为基因家族(gene family)。基因重复主要有三种方式：片段复制、串联重复和逆转录转座或其他转座事件等，基因重复后可以彼此形成基因簇(gene clusters)，同一家族中的成员有时紧密的排列在一起，成为一个基因簇；更多的时候，它们却分散在同一染色体的不同部位，甚至位于不同染色体上，具有各自不同的表达调控模式。基因突变是基因分子进化的第一原因，由核苷酸替代、插入/缺失、重组和基因转换等引发的突变基因或DNA序列，通过群体水平的遗传漂变和/或自然选择进行扩散，并最终在物种基因组中得以固定，这种方式产生的新基因一般拷贝数目不会增加，相对基因重复是非常少的，主要是影响基因的序列以及其编码的蛋白。基因家族主要是指一组功能相似且核苷酸序列具有同源性的基因，是具有显著相似性的一组基因，编码相似的蛋白质产物。 有时定义基因家族，从结构域角度来刻画。如：一类基因，其编码蛋白都含有同一个结构域，这一类基因是一个基因家族。比如MADS-box基因家族，这类基因都含有MADS-box结构域，还有SET结构域基因家族。这个定义信息更偏向功能信息，一般来说结构域决定某种功能，因为结构域序列保守，易形成稳定的三维结构。这与共同祖先的定义有些差别，很多结构域难找得到其共同祖先。另外一个基因的共同祖先定义比较复杂的，越是历史久远的祖先，因为物种的在进化过程中发生了很多丢失和增加事件。共同祖先是个相对的概念，比如植物的共同祖先，一般包括藻类及其它绿色植物，而被子植物共同祖先，根据已经测序的基因组，一般指单双子叶之前就可以。如果从共同祖先定义基因家族，很多已知的基因家族就要被分成很多个基因家族。有很多网站（数据库）专门收集结构域，比如Pfam和InterPro，这两个数据库内容差不多。这些数据库以Hmmer算法为基础，根据Uniprot中包含的蛋白，进行序列连配找到保守的片段(结构域），再以这些序列使用Hmmer构建种子，保存这些种子。一个蛋白拿过来后，与这些种子比对，根据打分能判断出这个蛋白是不是含有这个结构域，这也是判断一个基因编码蛋白是不是属于这个家族。
专题一基因工程 基因工程的概念 基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，通过体外DNA重组和转基因技术，赋予生物以新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。基因工程是在 DNA分子水平上进行设计和施工的，又叫做DNA重组技术。 （一）基因工程的基本工具 1.“分子手术刀”——限制性核酸内切酶（限制酶） （1）来源：主要是从原核生物中分离纯化出来的。 （2）功能：能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开，因此具有专一性。 （3）结果：经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式：黏性末端和平末端。 黏性末端：当限制酶从识别序列的中心轴线两侧切开时，被限制酶切开的DNA两条单链的切口，带有几个伸出的核苷酸，他们之间正好互补配对，这样的切口叫黏性末端。 平末端：当限制酶从识别序列的中心轴线处切开时，切开的DNA两条单链的切口，是平整的，这样的切口叫平末端。 2.“分子缝合针”——DNA连接酶 (1)两种DNA连接酶（E·coli DNA连接酶和T4-DNA连接酶）的比较： ①相同点：都缝合磷酸二酯键。 ②区别：E·coli DNA连接酶来源于大肠杆菌，只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的 磷酸二酯键连接起来；而T4DNA连接酶能缝合两种末端，但连接平末端的之间的效 率较低。 (2)与DNA聚合酶作用的异同: DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端，形成磷酸二酯键。DNA连接酶是 DNA连接酶DNA聚合酶不同点连接的DNA 双链单链 模板不要模板要模板 连接的对象2个DNA片段单个脱氧核苷酸加到已存在的单链DNA片段上相同点作用实质形成磷酸二酯键 化学本质蛋白质 （1）载体具备的条件：①能在受体细胞中复制并稳定保存。 ②具有一至多个限制酶切点，供外源DNA片段插入。 ③具有标记基因，供重组DNA的鉴定和选择。 ④对受体细胞无害。 （2）最常用的载体是质粒,它是一种裸露的、结构简单的、独立于细菌染色体之外，并具有自我复制能力的双链环状DNA分子。 （3）其它载体：λ噬菌体的衍生物、动植物病毒 (二)基因工程的基本操作程序 第一步：目的基因的获取 1.目的基因是指：编码蛋白质的结构基因。 （1）获取方法：从基因文库中获取目的基因
第六章基因表达调控 Regulation of Gene Expression 生物体的代谢调节尽管有不同的途径和水平，但最根本的还是基因的表达调控。基因表达即遗传信息的转录和翻译过程。 生物体在生命周期中，基因组的各个基因表达随生长发育有先后，并受内外环境的影响和诱导。 第一节基因表达调控基本概念与原理 一、基因表达的概念 ●基因表达（gene expression）就是指在一定调节因素的作用下，DNA分子上特定的基因 被激活并转录生成特定的RNA，或由此引起特异性蛋白质合成的过程。 ●人类基因组DNA中约含3.5万个基因，但在某一特定时期，只有少数的基因处于转录 激活状态，其余大多数基因则处于静息状态。一般来说，在大部分情况下，处于转录激活状态的基因仅占5%。 ●通过基因表达以合成特异性蛋白质，从而赋予细胞以特定的生理功能或形态，以适应内 外环境的改变。 二、基因表达的时间性及空间性 （一）时间特异性： ●基因表达的时间特异性(temporal specificity)是指特定基因的表达严格按照特定的时间顺 序发生，以适应细胞或个体特定分化、发育阶段的需要。故又称为阶段特异性。 二）空间特异性： ●基因表达的空间特异性（spatial specificity）是指多细胞生物个体在某一特定生长发育阶 段，同一基因的表达在不同的细胞或组织器官不同，从而导致特异性的蛋白质分布于不同的细胞或组织器官。故又称为细胞特异性或组织特异性。 三、基因表达的方式 （一）组成性表达： ●组成性基因表达（constitutive gene expression）是指在个体发育的任一阶段都能在大多 数细胞中持续进行的基因表达。其基因表达产物通常是对生命过程必需的或必不可少的，且较少受环境因素的影响。这类基因通常被称为管家基因（housekeeping gene）。（二）诱导和阻遏表达： ●诱导表达（induction）是指在特定环境因素刺激下，基因被激活，从而使基因的表达产 物增加。这类基因称为可诱导基因。 ●阻遏表达（repression）是指在特定环境因素刺激下，基因被抑制，从而使基因的表达产 物减少。这类基因称为可阻遏基因。 四、基因表达的生物学意义 一）适应环境、维持生长和增殖。 （二）维持个体发育与分化。 五、基因表达调控的基本原理
期中考试复习----基因的本质和表达知识点 一、知识点归纳 1.肺炎双球菌的转化实验： 分子由两条反向平行的脱氧（核糖）核苷酸长链盘旋成双螺旋结构。 b.DNA分子外侧是脱氧核糖和磷酸交替连接而成的基本骨架。 c.DNA分子两条链的内侧的碱基按照碱基互补配对原则配对，并以氢键互相连接。A=T；C≡G 5.DNA复制有关的计算： ①A= T ； C= G ②(A+C)/(T+G)= 1或(A+G)/(T+C)= 1； ③如果(A1+C1)/(T1+G1)=b,那么(A2+C2)/(T2+G2)= 1/b ； ④（A+T）/（C+G）= （A1+T1）/（C1+G1）=（A2+T2）/（C2+G2） ⑤一个DNA连续复制n次后，DNA分子总数为：2n；第n代的DNA分子中，含原DNA母链的有 2 个，占总链2/2n；若某DNA分子中含碱基T为a，则连续复制n次，所需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为 a(2n-1)；第n次复制时所需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为a·2n-1。 6.判断核酸种类：
①如有U无T，则此核酸为RNA ；②如有T，且A=T、C=G则为双链 DNA；③如有T，且A≠T、C≠G 则为单链 DNA； 7.①基因的实质是有遗传效应的DNA片段（无遗传效应的DNA片段不能称之为基因） ②染色体是基因的主要载体, 线粒体和叶绿体中也有基因分布； ③基因是控制生物性状的遗传物质的结构和功能单位； ④DNA分子中的遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中；碱基排列顺序的千变万化构成了DNA分子的多样性性，而碱基的特异排列顺序，又构成了每个DNA分子特异性性。例如利用DNA指纹技术进行亲子鉴定、死者遗骸的鉴定。 8.比较复制、转录、翻译的异同：
基因的表达教学设计集团文件版本号：（M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988）
《第二节基因的翻译》的教学设计 石嘴山市光明中学张立 一课标分析 << 课程标准>>中有关的具体内容要求：概述遗传信息的转录和翻译。使用的知识性目标行为动词是“概述”，属于理解水平，要求学生通过学习，能够对基因的表达过程、基因与性状的关系进行解释、推断。 二教材分析 （一）教材的地位与作用 所使用的教材是中图版必修二。讲述的内容是第三单元第二章第二节“基因的表达”。本节是从本质上阐述生命现象的理论，是分子遗传学的核心。本节教材是本册教材的重点之一，有承上启下的作用。 （二）教材前后联系 “基因的表达”这部分内容，（1）从物质上看，讨论的是生命特有的两种大分子物质——蛋白质和核酸在生命现象中的关系。学习过程需要生物学第一模块《分子与细胞》的知识作为基础，其中密切相关的内容有第二单元“细胞的自我保障”中关于蛋白质的结构和合成，核酸的结构和功能等。（2）从结构上看，基因表达的过程是在细胞基本结构的不同区域中完成的，因此，还需要第一模块第一单元“有机体中的细胞”中细胞的结构和功能等内容作为基础。（3）从功能上看，细胞代谢过程都是性状的体现，都是基因表达的结果，从这一点上说，本节内容有有助于对生命最基本特征的理解，这涉及第一模块第三单元“细胞的新陈代谢”中，关于酶在代谢中的作用及第四单元“细胞的生命周期”中有关细胞增殖、分化等内容。 另外，本节教材与生物学第三模块《稳态和环境》的学习也有密切的联系。因为生命许多特有的调节活动都是基因——酶——性状或基因——蛋白质——性状的具体体现。