第十五期分子生物学常用技术与研究进展学习班

分子生物学的研究进展及未来展望分子生物学是研究生物体分子结构、组成和功能的学科，它涉及许多领域，包括生物化学、遗传学、生物物理学、生物工程等，并在基础研究、医学、农业、环境保护等方面发挥着重要的作用。

近年来，随着科技的不断发展和研究手段的不断改进，分子生物学领域也在不断突破和创新，许多重要的研究进展和发现正在改变我们对生命科学的认识。

一、基因编辑技术的突破基因编辑技术是近年来分子生物学领域最为关注和热门的研究之一。

它通过切割和修复DNA序列，能够实现人为地改变生物的基因组，从而创造出具有特定性状的新物种或新品种。

这种技术在医学、农业和环境保护等领域均具有广泛的应用前景。

最近几年，基因编辑技术取得了一系列的重要突破，例如CRISPR-Cas9技术的发展，使得基因编辑技术更加快速、精确和低成本。

此外，基于基因编辑技术的抗癌研究也正在取得巨大的进展，如利用基因编辑技术改变肿瘤细胞基因组，以抑制或消除癌细胞的生长和扩散。

二、人工合成生命体的实现人工合成生命体是一个极具挑战性的研究领域，其中的目标是利用分子生物学技术来开创具有完全不同于自然界的生命形式。

最近几年，人工合成生命体的实现已经成为了分子生物学领域的一大热点和关注点。

2010年，美国两个研究团队利用类似的技术合成了一种“全新”的病原体，其基因组完全来自合成的化学物质。

这个突破意味着我们已经具备了创造、设计和合成生命体的能力，为将来改变人类生命和生物世界带来了巨大的机遇和潜力。

三、蛋白质折叠和疾病研究蛋白质是生命中最为重要的分子之一，它们在细胞内扮演着极为重要的角色，控制着基本代谢过程、细胞信号转导、膜转运等生命活动。

然而，当蛋白质结构发生折叠异常时，就会引起一系列疾病，如肿瘤、神经退行性疾病、糖尿病等。

最近几年，对蛋白质结构和折叠机制的研究得到了显著的进展，特别是应用高分辨率X射线晶体学、核磁共振等技术手段，揭示了许多蛋白质复杂结构的三维结构和动力学过程，从而更好地理解了蛋白质折叠及其与疾病发生发展的关系。

细胞分子生物学研究中常用的技术和方法细胞分子生物学是指研究细胞内发生的生物分子互作及其调控的学科。

随着生命科学技术的不断发展和完善，许多技术和方法得以应用于细胞分子生物学的研究中。

本文将从多个方面介绍细胞分子生物学研究中常用的技术和方法。

一、基因克隆技术基因克隆技术是一种常用的细胞分子生物学研究方法。

它可以通过将感兴趣的DNA序列插入载体DNA上，构建含有特定目的基因的重组DNA，最终将重组DNA引入宿主细胞中来研究某一基因的生物学功能。

基因克隆技术的核心是重组DNA技术，其中最常用的重组DNA方法包括限制性内切酶切割、DNA连接、转化及放大等步骤。

特别是在近年来的分子克隆技术中，基因编辑技术的应用使得基因克隆技术更加得到精细化和精确化。

二、蛋白质结构分析技术蛋白质是生物体中极其重要的分子之一，其结构对蛋白质的生物学功能有着至关重要的作用。

蛋白质的功能在很大程度上取决于其三维结构，因此蛋白质结构的研究是细胞分子生物学的重要研究领域。

蛋白质结构分析技术包括X射线晶体学、核磁共振、电子显微镜等。

其中，X射线晶体学是目前分析蛋白质最为常用的方法之一，其原理是利用X射线的衍射来确认蛋白质的三维结构。

三、荧光素酶标记技术酶标记技术是研究酶在细胞中的分布和功能的重要方法，其中荧光素酶标记技术则成为近年来应用最广泛的方法之一。

荧光素酶由日本学者O. Shimomura于1962年首次发现，可以发出明亮的荧光，被广泛应用于生物学研究中。

目前，荧光素酶标记技术被用来研究蛋白质的定位和运动等生物学过程，其原理是将荧光素酶标记的免疫球蛋白等物质与荧光素底物结合，从而通过荧光显微镜来研究生物分子的动态变化。

四、蛋白质互作筛选技术蛋白质在细胞中的互作是细胞分子生物学研究的重要问题之一。

蛋白质互作筛选技术则可以用来鉴定蛋白质之间的相互作用关系。

目前常见的蛋白质互作筛选技术包括酵母双杂交法、共免疫共沉淀、荧光共聚焦显微镜等。

分子生物学技术的研究进展及应用随着科技的不断进步和发展，分子生物学技术成为了人类研究生命学科的一大利器。

分子生物学技术通过对生物分子及其相互作用的研究，为解释生命现象及其发生机制提供了新的思路和方法。

分子生物学技术的应用涵盖了基础科研和应用领域的各个方面，如医学、农业、环境科学等，为人类提供了更好的生活品质。

1. PCR技术PCR技术是目前分子生物学领域最具代表性的技术之一。

PCR技术可以在短时间内扩增生物样本中的DNA序列，从而将其放大到足够的数量进行研究和分析。

PCR技术操作简便，准确性高，可用于研究基因的发生、发展、多态性和演化等过程。

除了在生物学领域中的广泛应用，PCR技术还常用于医学诊断、药物筛选等方面。

2. 基因芯片技术基因芯片技术是一种高通量的基因分析方法，可以同时识别和量化数百至数万个基因。

它基于表达谱学，通过对不同阶段基因表达的比较，实现基因的鉴定与分析。

基因芯片技术的应用范围非常广泛，包括癌症、心血管疾病、神经退行性疾病、肝病、肾病等多种疾病的基因诊断和治疗。

3. 基因编辑技术基因编辑技术是近年来兴起的一项分子生物学技术。

它可以修改细胞的基因序列，使其具有某种特定的性质或功能。

目前基因编辑技术最重要的平台是CRISPR/Cas9。

CRISPR/Cas9是一种靶向基因编辑工具，可以对任何基因进行编辑，而且精度较高。

基因编辑技术的应用涵盖了很多领域，如基因治疗、重要作物品种改进、疾病研究等。

4. 基因组学和蛋白质组学基因组学和蛋白质组学为解码生命信息提供了强大的工具。

基因组学研究的是组成基因组的DNA分子，而蛋白质组学研究的是蛋白质。

它们在各自领域里扮演着重要的角色。

例如，基因组学研究可以揭示生物的遗传信息，蛋白质组学则可以更深入地了解生物的功能和进化。

5. 二代测序技术二代测序技术是分子生物学领域的一项重要技术。

它可以快速地进行DNA测序，从而加速对生物结构和功能的理解和研究。

分子生物学常用实验技术第一章质粒 DNA 的分离、纯化和鉴定第二章 DNA酶切及凝胶电泳第三章大肠杆菌感受态细胞的制备和转化第四章 RNA的提取和 cDNA 合成第五章重组质粒的连接、转化及筛选第六章基因组 DNA 的提取第七章 RFLP和 RAPD 技术第八章聚合酶链式反应 (PCR扩增和扩增产物克隆第九章分子杂交技术第十章测序技术第一章质粒 DNA 的分离、纯化和鉴定第一节概述把一个有用的目的 DNA 片段通过重组 DNA 技术 , 送进受体细胞中去进行繁殖和表达的工具叫载体 (Vector。

细菌质粒是重组 DNA 技术中常用的载体。

质粒 (Plasmid是一种染色体外的稳定遗传因子 , 大小从 1-200kb 不等 , 为双链、闭环的 DNA 分子 , 并以超螺旋状态存在于宿主细胞中。

质粒主要发现于细菌、放线菌和真菌细胞中,它具有自主复制和转录能力 , 能在子代细胞中保持恒定的拷贝数 , 并表达所携带的遗传信息。

质粒的复制和转录要依赖于宿主细胞编码的某些酶和蛋白质,如离开宿主细胞则不能存活 , 而宿主即使没有它们也可以正常存活。

质粒的存在使宿主具有一些额外的特性 , 如对抗生素的抗性等。

F 质粒 (又称F 因子或性质粒、 R 质粒 (抗药性因子和 Col 质粒 (产大肠杆菌素因子等都是常见的天然质粒。

质粒在细胞内的复制一般有两种类型 :紧密控制型 (Stringent control和松驰控制型 (Relaxed control 。

前者只在细胞周期的一定阶段进行复制 , 当染色体不复制时 , 它也不能复制 , 通常每个细胞内只含有 1个或几个质粒分子 , 如 F 因子。

后者的质粒在整个细胞周期中随时可以复制 , 在每个细胞中有许多拷贝 , 一般在 20个以上 , 如 Col E1质粒。

在使用蛋白质合成抑制剂 -氯霉素时 , 细胞内蛋白质合成、染色体 DNA 复制和细胞分裂均受到抑制 , 紧密型质粒复制停止 , 而松驰型质粒继续复制 , 质粒拷贝数可由原来 20多个扩增至 1000-3000个 , 此时质粒 DNA 占总DNA 的含量可由原来的 2%增加至 40-50%。

分子生物学的研究进展和应用分子生物学是一门研究生命体系内分子结构、功能、相互关系及其影响的学科。

随着现代科学技术的不断升级与更加深入的研究，分子生物学实现了巨大的进展和突破，并在医学、生物制药、环境保护、食品工业等多个领域得到广泛应用。

1. DNA测序技术的发展DNA测序技术是分子生物学的核心技术之一。

20世纪70年代，萨琳松世以PCR技术快速扩增DNA而被誉为“分子生物学革命的开端”，而DNA测序技术的诞生则给分子生物学发展带来了巨大的推动力。

20世纪90年代初，人类基因组计划的开展，加速了测序技术的发展。

现代的DNA测序技术不仅速度更快，精度更高，而且实现起来更加便捷。

在医学领域中，测序技术被应用于疾病基因测序、肿瘤基因测序、胎儿基因测序等领域，帮助医生更好地诊断和治疗疾病。

2. RNA干扰技术的应用RNA干扰技术是一种用于研究基因功能的技术。

它是利用小分子RNA在细胞内特异性、序列特异性的靶向降解特定mRNA的方法。

在细胞培养系统中，RNA干扰技术可被用于验证某个基因是否参与某个生物过程的调控，或用于研究基因组中每个基因所持续的功能。

在生物医疗、生物工程等领域中，RNA干扰技术被用于疾病基因筛查、药物作用靶点筛查、疫苗研发等多个领域，并发挥着越来越重要的作用。

3. CRISPR/Cas9技术的应用CRISPR/Cas9技术是近年来分子生物学领域的一项重大突破。

它是一种可编程的DNA分子靶向识别与切割技术。

由于该技术具有操作简便、高效、特异性强等特点，使其成为了研究人员进行基因编辑、基因组修饰等领域研究的重要工具。

CRISPR/Cas9技术在规避人类遗传性疾病、改造微生物生产部件、制备人工人类组织、生产新型农作物等领域均有广泛应用。

这种新颖的技术为科学家们提供了一个有效的工具，使科学家们能够更好地探索生物多样性、提高生物工程应用的效率和安全性。

4. 分子影像学技术的应用分子影像学是一种利用显微镜和计算机等技术对生物分子内部及分子分布的定量观察和分析的技术。

分子生物学常用实验技术概述分子生物学是研究生物大分子（如DNA、RNA和蛋白质等）组成、结构和功能的科学领域。

在分子生物学的研究中，常用各种实验技术来解析生物大分子的结构和功能，为科学研究和应用提供依据。

下面将概述一些常用的分子生物学实验技术。

1.PCR（聚合酶链式反应）：PCR是一种能在体外快速扩增DNA序列的技术，可以从一个DNA模板扩增出百万倍的DNA片段。

PCR包括三个步骤：变性、退火和延伸。

通过PCR，可以在短时间内扩增大量特定的DNA 片段，并常应用于基因分析、疾病诊断以及基因工程等领域。

2.转基因技术：转基因技术是将外源基因导入到目标生物体细胞中，使其表达外源蛋白或产生新的表型。

转基因技术通常包括四个步骤：基因分离、基因克隆、基因传递和基因表达。

转基因技术在农业、医学和生物科学研究中具有广泛的应用。

3.蛋白质电泳：蛋白质电泳是根据蛋白质的电荷和大小差异将其分离的一种方法。

常用的蛋白质电泳方法包括SDS-和二维电泳。

蛋白质电泳可用于纯化蛋白质、分析蛋白质组成以及检测蛋白质的修饰。

4.蛋白质质谱：蛋白质质谱是一种分析蛋白质的结构和功能的方法。

常用的蛋白质质谱技术包括MALDI-TOF质谱和液相色谱-串联质谱（LC-MS/MS）。

蛋白质质谱可用于鉴定未知蛋白质、确定蛋白质的氨基酸序列以及检测蛋白质的修饰等。

5.分子克隆：分子克隆是将外源DNA或RNA序列插入到载体DNA中，并通过细胞转染等方法将其导入到目标细胞中进行表达的过程。

分子克隆常用的方法包括限制性内切酶切割、连接反应、质粒构建和转染等步骤。

分子克隆技术可用于分析、表达和研究目标基因。

6. Northern blotting：Northern blotting是一种检测RNA的方法，常用于检测特定的mRNA分子。

在Northern blotting中，通过RNA的电泳分离、转移、固定以及杂交等步骤，可以检测目标RNA的存在和表达水平。

•分子生物学概述•基因克隆技术•核酸测序技术•蛋白质组学技术•基因表达调控研究技术•细胞信号传导途径研究技术•生物信息学在分子生物学中应用contents目录01分子生物学概述分子生物学定义与发展分子生物学定义发展历程包括基因的结构、功能、表达调控以及基因组的结构、功能与进化等。

基因与基因组研究DNA 复制、转录与翻译蛋白质组学基因表达调控研究DNA 的复制、转录和翻译过程及其调控机制，揭示遗传信息在细胞内的传递和表达规律。

研究细胞内所有蛋白质的表达、功能及其相互作用，揭示蛋白质在生命活动中的作用机制和调控规律。

研究基因表达的时空特异性及其调控机制，包括转录因子、表观遗传学修饰等。

分子生物学研究内容分子生物学与生物技术关系生物技术定义生物技术是以生命科学为基础，利用生物（或生物组织、细胞及其他组成部分）的特性和功能，设计、构建具有预期性能的新物质或新品系，以及与工程原理和技术相结合进行社会生产或为社会服务的一种综合性技术。

分子生物学对生物技术的影响分子生物学的发展为生物技术提供了重要的理论基础和技术支持，推动了基因工程、细胞工程、发酵工程等生物技术的飞速发展。

同时，生物技术的发展也反过来促进了分子生物学的深入研究，为揭示生命现象的本质和规律提供了有力手段。

02基因克隆技术步骤目的基因的获取载体的选择与构建030201重组DNA分子的构建将目的基因与载体连接，形成重组DNA分子。

重组DNA分子的转化将重组DNA分子导入受体细胞，如细菌、酵母或哺乳动物细胞等。

转化细胞的筛选与鉴定通过选择性培养基或PCR等方法筛选含有重组DNA分子的细胞，并进行鉴定。

0102载体选择构建策略添加启动子和终止子添加选择性标记优化载体结构030405载体选择与构建策略重组DNA转化与筛选方法转化方法筛选方法03核酸测序技术1. DNA模板制备2. 引物设计3. 测序反应4. 产物纯化015. 变性凝胶电泳026. 放射自显影031 2 3NGS技术原理NGS技术特点NGS技术应用第二代测序技术（NGS）简介第三代测序技术（TGS）展望TGS技术原理TGS技术特点TGS 技术应用前景04蛋白质组学技术蛋白质组学概念及研究内容蛋白质组学概念研究内容层析法利用不同物质在固定相和流动相之间分配系数的差异进行分离，如凝胶层析、离子交换层析等。

分子生物学常用技术分子生物学是现代生物学研究的一个重要领域，通过对细胞分子结构和功能的研究，为生命科学的进一步发展提供了重要的思路和手段。

分子生物学常用技术是在研究这一领域中必不可少的工具，下面我将从不同角度介绍这些技术。

一、DNA 提取技术DNA 提取是分子生物学中的基本技术之一，通常用于从生物样品中提取纯净的 DNA。

提取后的 DNA 可以用于 PCR 扩增、基因测序、构建谱系树和基因克隆等研究。

常用的 DNA 提取方法包括：SDS 法、酚-氯仿法、纯物直提法、磁珠提取法等。

二、PCR 扩增技术PCR 扩增技术是一种高效、快速、精确的 DNA 复制技术，它可以将少量模板 DNA 扩增到数百万份，是分子生物学领域中最常用的技术之一。

PCR 扩增实验包括：反应体系的准备、扩增程序的设置、扩增产物的分离、测序和定量分析等步骤。

三、蛋白质电泳技术蛋白质电泳技术是一种将蛋白质分离、纯化、鉴定和定量的常用技术。

常见的蛋白质电泳实验包括：SDS-PAGE，氨基酸序列鉴定，二维凝胶电泳（2-DE）等。

蛋白质电泳技术可用于研究生物体内蛋白质的分布、结构、功能和相互作用关系。

四、基因编辑技术基因编辑技术是一种新兴的分子生物学技术，可用于修改细胞或生物体的基因组序列。

最常用的基因编辑技术是 CRISPR-Cas9 技术，它基于靶向特定 DNA 序列的小RNA和 Cas9 蛋白的结合，从而在特定的位置切割 DNA 分子，实现基因组修饰。

基因编辑技术在农业、医药、生物研究等领域具有广泛的应用前景。

五、RNAi 技术RNAi 技术是一种利用 RNA 干扰（RNA interference）机制抑制基因表达的技术。

RNAi 技术可以通过向细胞中导入或合成RNA 分子，干扰靶向基因的 mRNA 转录和翻译，从而抑制靶向基因的表达。

使用 RNAi 技术可研究基因功能、探索新型药物和开发生物技术等领域。

六、基因测序技术基因测序技术是一种将 DNA 或 RNA 分子序列确定下来的技术。

分子生物学研究的新技术与新进展近年来，分子生物学研究领域出现了许多新技术和新进展，这些新技术的出现不仅丰富了分子生物学的研究手段，同时也为解决科学问题提供了更为有效和高效的途径。

一、单细胞转录组测序技术在过去的研究中，我们只能通过对大量样本的混合测序来研究全基因组的特性。

然而，这种方法忽略了个体差异和细胞异质性的存在，无法全面了解每个细胞内部的基因表达情况。

而随着单细胞转录组测序技术的出现，研究者可以在单个细胞层面上研究基因表达水平，从而更好地了解单个细胞内部的基因表达变化。

同时，单细胞转录组测序技术可以提供关于细胞发育和增殖的详细信息，特别是对于一些发育过程中基因表达变化较为明显的组织和器官。

二、基因编辑技术基因编辑技术是指通过直接改变DNA序列来实现定向修饰目标基因的一种技术，常用于研究基因功能和治疗疾病。

最常用的基因编辑技术是CRISPR-Cas9系统，通过此系统可以精确修饰基因组中的特定区域，增强或抑制特定基因表达。

此外，CRISPR-Cas9系统还可以通过将修饰的基因组转化到细胞中，开创了疾病治疗领域的新契机。

随着对基因编辑技术的研究深入，我们可以更好地了解不同基因和表观遗传学因子在生物体中的调控机制。

三、微生物组学技术微生物组学技术是指通过检测和分析微生物群落的组成及功能来研究微生物的学科。

近年来，微生物组学技术在探究环境和人体中微生物群落对健康和疾病的作用上发挥了巨大的作用。

特别是在疾病预防和治疗方面，微生物组学技术为我们提供了更为精确的治疗手段。

例如，利用微生物组学技术对人体内的肠道微生物进行分析，可以为相关疾病的诊断和预测提供有力支持。

四、蛋白质组学技术蛋白质组学技术是指通过大规模测序和鉴定蛋白质，以研究生物体内所有蛋白质的结构和功能，从而了解其在生命活动中的作用及其调节机制的科学研究。

随着蛋白质组学技术的不断发展，可以更加深入地了解蛋白质在人体发生变化时的动态表达和相互作用关系。

分子生物学常用实验技术
1. PCR技术（聚合酶链反应）：能够扩增DNA的特定序列，用于检测、克隆和序列分析DNA。

2. 能量荧光素酶（Luciferase）报告基因：用于监测基因表达和调节，通过荧光素衍生物的反应来检测酶活性。

3. 免疫印迹（Western blot）技术：用于检测目标蛋白质的表达，并鉴定特定的抗原-抗体反应。

4. 基因芯片（Microarray）技术：可以同时测量大量基因的表达，用于研究基因表达的调节。

5. 基因组编辑技术（CRISPR-Cas9）：通过靶向修饰基因组来研究基因功能和治疗疾病。

6. 蛋白质亲和层析技术（Protein Affinity Chromatography）：用于分离和纯化蛋白质，常用于研究蛋白质-蛋白质或蛋白质-配体相互作用。

7. RNA干扰技术（RNAi）：利用RNA分子靶向抑制目标基因表达的技术，常用于研究基因调节的机制。

分子生物学常用检测技术分子生物学是一门研究生物体内分子互动和功能的科学，其研究领域涵盖了基因组学、蛋白质组学、转录组学、代谢组学等。

这些领域的研究需要借助各种检测技术来实现，以下是几种常用的分子生物学检测技术。

1、基因测序技术：基因测序技术是测定DNA序列的技术，它可以直接读出基因序列，是分子生物学研究的重要工具。

基因测序技术可用于基因组学研究，解析物种的基因组结构和功能，也可以用于疾病的诊断和治疗。

2、聚合酶链式反应（PCR）：PCR是一种用于快速、灵敏地扩增特定DNA片段的分子生物学技术。

通过PCR，我们可以将微量的DNA片段进行数百万倍的扩增，从而可以进行后续的分析和检测。

PCR技术广泛应用于基因克隆、突变分析、疾病诊断等领域。

3、生物芯片技术：生物芯片是一种高密度DNA阵列技术，可以同时对大量基因进行检测和分析。

生物芯片技术可用于基因表达谱分析、基因多态性研究、疾病预测和诊断等。

4、质谱技术：质谱技术是一种用于分析生物样品中分子质量和组成的技术。

通过质谱技术，我们可以对蛋白质、多糖、脂质等生物分子进行定性和定量分析。

质谱技术广泛应用于蛋白质组学研究、药物发现、疾病诊断等领域。

5、细胞荧光染色技术：细胞荧光染色技术是一种用于观察细胞内生物分子活性的技术。

通过荧光染料对目标分子进行标记，我们可以在显微镜下观察到细胞内分子的分布和活性。

细胞荧光染色技术广泛应用于细胞信号转导、药物筛选等领域。

以上仅是分子生物学领域中的几种常用检测技术，实际上还有许多其他的实验技术和方法如核磁共振技术、双向电泳、免疫沉淀等等，这些技术的发明和发展都为分子生物学的研究提供了强有力的支持。

各种技术的选择和使用主要取决于研究目的和研究样本的类型。

随着科学技术的发展，未来的分子生物学检测技术将更加灵敏、高效和个性化。

分子生物学常用技术及其应用分子生物学是一门研究生物大分子结构和功能的科学，包括DNA、RNA 和蛋白质等。

分子生物学实验技术分子生物学是研究生命体系分子结构、功能和相互作用的一门学科，它成为了现代生物学中极为重要的分支。

分子生物学技术主要包括DNA/RNA提取、PCR 技术、电泳技术、DNA Microarray技术、测序技术、基因编辑技术等。

本文将重点介绍分子生物学常用的实验技术。

一、DNA/RNA提取DNA/RNA提取是分子生物学实验中最基础的步骤，其目的是从样本中分离出DNA/RNA，为后续的实验提供物质基础。

常用的DNA/RNA提取方法包括酚-氯仿法、硅胶膜法、离心柱法等。

其中，酚-氯仿法是最常用的一种方法。

该方法操作简单，成本低，适用于大多数的样本。

二、PCR技术PCR技术是分子生物学实验中最具代表性的技术之一，它能够在体外合成大量特定序列的DNA分子。

PCR技术的关键是引物设计，引物的选择和设计直接影响PCR反应的特异性和灵敏度。

同时，PCR反应中的缩合酶也是至关重要的因素，它能够在合适的温度下将引物特异性地结合，并引导DNA合成。

近年来，PCR技术已经广泛应用于极为多样化的领域，包括基因检测、疾病诊断、脱氧核糖核酸序列确定等。

三、电泳技术电泳技术是分子生物学实验中使用较多的技术之一，它能够分离不同长度的DNA或RNA分子，从而确定它们的大小和数量。

电泳技术的操作步骤相对简单，但是不同的电泳仪和所用电极对其结果的影响巨大。

同时，电泳结果也需要进行染色、成像、定量和分析，以确定它们在实验中的作用。

四、DNA Microarray技术DNA Microarray技术是一种高通量、并行性大的遗传学方法，它能够测定大量DNA样本之间的差异。

这种技术直接基于互补杂交的原理，利用DNA序列之间的配对反应来评估不同的DNA样本之间的差异。

DNA Microarray技术已被广泛应用于癌症和复杂人类疾病的诊断、药物研究和基因表达分析等领域。

五、DNA测序技术DNA测序技术是分子生物学实验中最具有代表性和标志性的技术之一，采用这种技术能够准确和高通量的测定DNA序列。

第十二章分子生物学常用技术及应用【授课时间】3学时【目的要求】1．掌握基因工程与重组DNA技术相关概念，核酸分子杂交、探针、PCR、DNA芯片技术、基因诊断和基因治疗的概念。

2．熟悉重组DNA技术、PCR的基本原理及基本反应步骤。

3．了解基因工程在医学中的应用，PCR 的主要用途。

4．了解DNA芯片技术的原理与方法，基因诊断与基因治疗的应用。

【教学内容】1．一般介绍：基因工程2．一般介绍：核酸分子杂交技术3．一般介绍：聚合酶链反应4．一般介绍：DNA芯片技术5．一般介绍：基因诊断与基因治疗【授课学时】3学时第十二章分子生物学常用技术及应用第一节基因工程第二节核酸分子杂交技术第三节聚合酶链反应第四节 DNA芯片技术第五节基因诊断与基因治疗第一节基因工程35ˊpBR322质粒，长度为4.3kb，含有氨苄青霉素（ampr）、卡那霉素（kanr）和四环素（tetr）的抗性基因。

具有以下特点：①pBR322的氨苄青霉素抗性基因和复制起始位点(ori)；②大肠杆菌乳糖操纵子的调节基因（lacI）、启动子（Plac）、操纵基因（O）及lac Z′基因片段，在lac Z′基因中加入了多克隆位点。

Lac Z′基因编码β-半乳糖苷酶N端的α-肽，宿主细胞编码β-半乳糖苷酶C端的肽段，两者可形成互补，而各自都没有酶的活性，只有两者融为一体才具有酶的活性，故称为α互补。

(二)噬菌体噬菌体(bacteriophage，phage)是感染细菌的一类病毒，因其寄生在细菌中并能溶解细菌细胞，所以称为噬菌体。

用于感染大肠杆菌的λ噬菌体改造成的载体应用最为广泛。

(三)粘粒粘粒（cosmid）是将λ噬菌体的cos区与质粒组合的装配型载体。

质粒提供了复制的起始点、酶切位点、抗生素抗性基因，而cos区提供了粘粒重组外源DNA大片段后的包装基础。

表达载体(expressing vector)是用来在受体细胞中表达(转录和翻译)外源基因的载体。