现代分子生物学第六章作业
09级一班 芮世杭 222009317011027
1， 列举两种研究基因表达模式的方法并简述其原理。
（1）基因表达序列分析技术（SAGE）是一种以DNA序列测定为基础定量分析全基因组表达模式的技术能够直接读出任何一种细胞类型或组织的基因表达信息在转录组水平上，任何长度超过9—10个碱基的核苷酸片段都可能代表一种特异性核苷酸的转录产物，因此，用特定限制性核酸内切酶分离转录产物中具有基因特异性的9—10个碱基的核苷酸序列并制成标签。将这些序列标签连接，克隆，测序后，根据其占总标签数的比例即可分析其对应编码基因的表达频率。
（2）原位杂交技术（ISH）是用标记的核酸探针，经放射自显影或非放射检测体系，在组织，细胞，间期核及染色体上对核酸进行定位和相对定量研究的一种手段，分为RNA和染色体原位杂交两大类。RNA原位杂交用放射性或非放射性标记的特异性探针与被固定的组织切片反应。若细胞中存在与探针互补的mRNA分子，两者杂交产生双链RNA，课通过反射性标记或经酶促免疫显色，对该基因的表达产物做出定性定量分析。
（3）基因芯片技术（ FISH）对寡核苷酸探针做特殊的修饰和标记，用原位杂交与靶染色体或DNA上特定的序列结合，再通过与荧光素分子相耦联的单克隆抗体来确定该DNA序列在染色体上的位置。
2， 简述基因芯片技术对分子生物学研究的意义。
解某些基因对特定生长发育阶段的重要性；基因芯片还可用于进行基因诊断，可建立正常人特定组织、器官的基因芯片，给出标准杂交信号图。用可疑病人的cDNA做探针与之杂交，检查哪些基因的表达受抑制或激活，另可研究表达基因的生物学特性。
3，比较酵母双杂交技术和免疫共沉淀技术在研究蛋白质相互作用方面的优缺点？
（1）酵母双杂交技术称Two-hybrid system也叫interaction trap（相互作用陷井），是90年代初发展起来的分离基因的新方法，可用于分离能与已知靶蛋白质（target protein）相互作用的基因。
第二章酶的生物合成与发酵生产
酶工程就是将酶所具有的生物催化功能，借助工程手段应用于社会生活的一门科学技术。酶制剂是如何生产的呢？我们知道，酶是活细胞产生的具有催化作用的生物大分子，广泛存在于动植物和微生物体内。酶的生产方法有三种：提取分离法、生物合成法、化学合成法。生物合成法又包括：微生物细胞发酵产酶、植物细胞发酵产酶和动物细胞发酵产酶
第一节酶生物合成及调节
一、酶的生物合成先从遗传信息传递的中心法则谈起（1958年，Crick提出）
遗传信息传递的中心法则：生物体通过DNA复制将遗传信息由亲代传递给子代，通过RNA转录和翻译而使遗传信息在子代得以表达。DNA具有基因的具有基因的所有属性。基因是DNA的一个片段，基因的功能最终由蛋白质来执行，RNA控制着蛋白质的合成。核酸是遗传的物质基础，蛋白质是生命活动的体现者。1970年Temin和Baitimore发现了逆转录酶，是对中心法则的补充。即：细胞能否合成某种酶分子。首先取决于细胞中的遗传信息载体－DNA分子中是否存在有该酶所对应的基因。DNA分子可以通过复制生成新的DNA，再通过转录（transcription）生成所对应的RNA，然后再翻译（translation）成为多肽链，经加工而成为具有完整空间结构的酶分子。（一）RNA的生物合成--转录(transcription)P102
DNA分子中的遗传信息转移到RNA分子中的过程，称为转录。
转录：见课件附图，书P102定义：以DNA为模板，以核苷三磷酸为底物，在RNA聚合酶（转录酶）的作用下，生成RNA分子的过程。
模板链（templatestrand）：又称反意义链（antisensestrand），指导转录作用的一条DNARNA的转录过程：转录过程分为三步：起始、延长、.终止
补充：原核生物的RNA聚合酶(DDRP)-见课件附图E.coli的RNA聚合酶是由四种亚基组成的五聚体（α2、β、β′、）
全酶（holoenzyme）包括起始因子σ和核心酶（coreenzyme）。RNA合成过程和RNA链的延伸图解见课件。
第十三章 蛋白质生物合成
生物体内的各种蛋白质都是生物体利用约20种氨基酸为原料自行合成的。蛋白质的生物合成过程，就是将DNA传递给mRNA的遗传信息，再具体的解译为蛋白质中氨基酸排列顺序的过程，这一过程被称为翻译（translation)。参与蛋白质生物合成的各种因素构成了蛋白质合成体系，该体系包括：
1.mRNA：作为指导蛋白质生物合成的模板。
mRNA中每三个相邻的核苷酸组成三联体，代表一个氨基酸的信息，此三联体就称为密码子。共有64种不同的密码。遗传密码具有以下特点：①无标点性无重叠性；② 简并性；③ 通用性；④摆动性；⑤起始密码：AUG；终止密码：UAA、UAG、UGA。
2.tRNA：在氨酰tRNA合成酶催化下，特定的tRNA可与相应的氨基酸结合，生成氨基酰tRNA，从而携带氨基酸参与蛋白质的生物合成。
tRNA反密码环中部的三个核苷酸构成三联体，可以识别mRNA上相应的密码，此三联体就称为反密码子。 反密码对密码的识别，通常也是根据碱基互补原则，即A—U，G—C配对。但反密码的第一个核苷酸与第三核苷酸之间的配对，并不严格遵循碱基互补原则，这种配对称为密码的摆动。
能够识别mRNA中5′端起动密码AUG的tRNA称为起动tRNA。在原核生物中，起动tRNA是tRNAfmet；而在真核生物中，起动tRNA是tRNAmet。
3．rRNA和核糖体：原核生物中的核糖体大小为70S，可分为30S小亚基和50S大亚基。真核生物中的核糖体大小为80S，也分为40S小亚基和60S大亚基。核糖体的大、小亚基分别有不同的功能：
⑴小亚基：可与mRNA、GTP和起始tRNA结合。
⑵大亚基：①具有两个不同的tRNA结合点。A位——氨酰基位，可与新进入的氨基酰tRNA结合；P位——肽酰基位，可与延伸中的肽酰基tRNA结合。②具有转肽酶活性。
4．起动因子（IF）：这是一些与多肽链合成起动有关的蛋白因子。原核生物中存在3种起动因子，分别称为IF1-3。其作用主要是促进核糖体小亚基与起动tRNA及模板mRNA结合。 5．延长因子（EF）：原核生物中存在3种延长因子（EF-TU，EF-TS，EF-G），其作用主要促使氨基酰tRNA进入核糖体的A位，并可促进移位过程。
江苏农林职业技术学院讲稿 第 1
页 共 6 页
第一讲 2009～2010学年第二学期
授课内容 第一章 绪论
第二章 天然生物材料的提取制药
第一节 生化药物概述 授课时数 2
教学目标 掌握生物药物的定义和研究范畴、原料来源和特点；生化药物的定义和特点、分类、一般制备工艺。
教学重点 生物药物的定义和研究范畴、原料来源和特点；生化药物的定义和特点、分类、一般制备工艺。
教学难点 生物药物的定义和研究范畴、生化药物一般制备工艺
教材教具
教学内容（含教学步骤、时间分配、教法学法、作业布置等） 江苏农林职业技术学院讲稿 第 2 页 共 6 页
导入新课：
药物是人类为了生存与疾病做斗争的一种武器，是人类文明史的一个重要组成部分。现代生物技术是现代生物药物生产的主要平台。
第一章 绪论
一、概述
1、生物药物（Biopharmacedicals）定义
是利用生物体、生物组织、或其成分为材料，综合应用生物学、生物化学、微生物学、免疫学、生物分离与纯化技术和药学的原理与加工方法进行加工制造而成的一类预防、诊断、治疗疾病的物质。
生物体：动物、植物、微生物，包括海洋生物。
其成分：血液、分泌物和代谢产物。
2、生物药物的研究范畴
生物药物
包括从动物、植物、微生物等生物原料制取的各种天然生物活性物质及其人工合成或半合成的天然物质类似物。因此，抗生素、生化药物、生物制品等均属生物药物的范畴。
生物学、生物化学
微生物学、免疫学
生物分离与纯化技术
药学 物质 预防
治疗
诊断 生物体
生物组织
其成分 材料 原理方法
