生物化学技术

佚名 　　乳糖操纵元模型被以后的许多研究实验所证实，对其有了更深入的认识，并且发现其他原核生物基因调控也有类似的操纵元组织，操纵元是原核基因表达调控的一种重要的组织形式，大肠杆菌的基因多数以操纵元的形式组成基因表达调控的单元。下面就以半乳糖操纵元为例子说明操纵元(operon)的最基本的组成元件(elements)。　　(一)结构基因群　　操纵元中被调控的编码蛋白质的基 ...

佚名 　　如上所述乳糖操纵元的结构及其基因表达调控可综合于图19-7。图19-7　乳糖操纵元的结构及调控示意图　　(一)阻遏蛋白的负性调控　　当大肠杆菌在没有乳糖的环境中生存时，1ac操纵元处于阻遏状态。i基因在其自身的启动子Pi控制下，低水平、组成性表达产生阻遏蛋白R，每个细胞中仅维持约10个分子的阻遏蛋白。R以四聚体形式与操纵子o结合，阻碍了RNA聚合酶与启动子P1 ...

佚名 　　色氨酸是构成蛋白质的组分，一般的环境难以给细菌提供足够的色氨酸，细菌要生存繁殖通常需要自己经过许多步骤合成色氨酸，但是一旦环境能够提供色氨酸时，细菌就会充分利用外界的色氨酸、减少或停止合成色氨酸，以减轻自己的负担。细菌所以能做到这点是因为有色氨酸操纵元(trp operon)的调控。　　(一)色氨酸操纵元的结构与阻遏蛋白的负性调控　　如图19-10所示，合成色 ...

佚名 　　与原核生物比较，真核生物的基因组更为复杂，可列举如下。　　▲真核基因组比原核基因组大得多，大肠杆菌基因组约4×106bp，哺乳类基因组在109bp数量级，比细菌大千倍；大肠杆菌约有4000个基因，人则约有10万个基因。　　▲真核生物主要的遗传物质与组蛋白等构成染色质，被包裹在核膜内，核外还有遗传成分(如线粒体DNA等)，这就增加了基因表达调控的层次和复杂性。　 ...

佚名 　　尽管我们现在对真核基因表达调控知道还不多，但与原核生物比较它具有一些明显的特点。　　(一)真核基因表达调控的环节更多　　如前所述，基因表达是基因经过转录、翻译、产生有生物活性的蛋白质的整个过程。同原核生物一样，转录依然是真核生物基因表达调控的主要环节。但真核基因转录发生在细胞核(线粒体基因的转录在线粒体内)，翻译则多在胞浆，两个过程是分开的，因此其调控增加了更 ...

佚名 　　基因表达是基因经过一系列步骤表现出其生物功能的整个过程，是受着严密、精确调控的。基因组含有生物体生存、发育、活动和繁殖所需要的全部遗传信息，但这些遗传信息并不同时全部都表达出来。不同的组织细胞、细胞分化发育不同时期，基因表达的种类和强度各不相同，决定着细胞的形态和功能；生物体能适应环境变化改变自身的基因表达以利生存，因而基因表达调控也是生命本质之所在。某些基因 ...

佚名 　1.什么是基因表达?试述基因表达变化的特点及其调控对生物体的重要性。　　2.为什么说转录起始的调控是基因表达调控的中心环节?　　3.举实际例子说明操纵元的组成元件及其作用，并分析可阻遏的操纵元和可诱导的操纵元的调控方式。　　4.比较真核和原核生物的基因表达和基因表达调控相似和不同之处。　　5.论述启动子、增强子和转录因子的概念、结构、功能及其相互关系。��　 ...

佚名 　　基因工程(genetic engineering)和遗传工程的英语中是同一个词汇。从字面上看遗传工程就是按人们的意思去改造生物的遗传特性、或创建具有新遗传物性的生物。遗传是由基因决定的，改建生物的遗传性，就是改建生物的基因，因此狭义的遗传工程就是基因工程。　　对多数生物来说，基因本质是DNA，基因工程就是要改建DNA，涉及DNA序列的重新组合和建造，所以基因工 ...

佚名 　　DNA重组技术中对核酸的“精雕细刻”主要用酶作为工具。分子生物学研究过程中发现的酶，许多都用作工具，表20-列出最常用的几种工具酶。限制性核酸内切酶（restriction endonuclease）在重组DNA技术中有重要地位，在此较详细介绍。　　一、限制性核酸内切酶的概念　　核酸酶可分为两类：核酸外切酶（exonuclease）是从核酸的一端开始，一个接一 ...

佚名 　　基因工程是要按人们的意愿去有目的地改造，创建生物遗传性，因此其最基本的工程就是要得到目的基因或核酸序列的克隆。分离或改建的基因和核酸序列自身不能繁殖，需要载体携带它们到合适的细胞中复制和表现功能。对理想的基因工程载体一般至少有以下几点要求：　　①能在宿主细胞中复制繁殖，而且最好要有较高的自主复制能力。　　②容易进入宿主细胞，而且进入效率越高越好。　　③容易插入 ...

佚名 　　质粒（plasmid）是细菌或细胞染色质以外的，能自主复制的，与细菌或细胞共生的遗传成分。其特点如下：　　①是染色质外的双链共价闭合环形DNA（covalently closed circuar DNAcccDNA），可自然形成超螺旋结构，不同质粒大小在2-300kb之间，＜15kb的小质粒比较容易分离纯化，＞15kb的大质粒则不易提取。　　②能自主复制，是能 ...

佚名 　　噬菌体（phage）是感染细菌的一类病毒，有的噬菌体基因组较大，加入λ噬菌和T噬菌体等；有的则较小，如M13、f1、fd噬菌体等。用感染大肠杆菌的λ噬菌体改造成的载体应用最为广泛。　　λ噬菌体由头和尾构成，其基因组是长约49kb的线性双链DNA分子，组装在头部蛋白质外壳内部，其序列已被全部测出。λ噬菌体感染时，通过尾管将基因组DNA注入大肠杆菌，而将其蛋白质外 ...

佚名 　　质粒和噬菌体载体只能在细菌中繁殖，不能满足真核DNA重组需要。感染动物的病毒可改造用作动物细胞的载体。由于动物细胞的培养和操作较复杂、花费也较多，因而病毒载体构建时一般都把细菌质粒复制起始序列放置其中。使载体及其携带的外来序列能方便地在细菌中繁殖和克隆，然后再引入真核细胞。目前病毒载体常用者有改造来自猴肾病毒SV40（Simian Virus 40）、逆转录病 ...

佚名 　　将目的基因或序列插入载体，主要靠DNA连接酶和双链DNA粘末端单链序列互补结合的配合使用。有以下主要的方式。 相关新闻 ...

佚名 　　如果目的序列两端有与载体上相同的限制性核酸内切酶位点，则同一限制酶切开产生的粘末端，在降低温度退火时，能重新互补结合，在DNA连接酶催化下，目的序列就与载体DNA链相连接（见图20-5）。图20-5　同一限制酶切割DNA粘性末端的连接　　不同的限制性内切酶切，如果产生的DNA的粘末端相同，也同样可用此法连接，如识别6bp序列的BamHⅠ和识别4bp序列的Sau ...

佚名 　　从生物组织细胞提取出全部DNA，用物理方法（超声波、搅拌剪力等）或酶法（限制性核酸内切酶的不完全酶解）将DNA降解成预期大小的片段，然后将这些片段与适当的载体（常用噬菌体、粘粒或YAC载体）连接，转入受体细菌或细胞，这样每一个细胞接受了含有一个基因组DNA片段与载体连接的重组DNA分子，而且可以繁殖扩增，许多细胞一起组成一个含有基因组各DNA片段克隆的集合体， ...

佚名 　　以mRNA为模板，经反转录酶催化合成DNA，则此DNA序列与mRNA互补，称为互补DNA或cDNA。提取出组织细胞的全部mRNA，在体外反转录成cDNA，与适当的载体常用噬菌体或质粒载体连接后转化受体菌，则每个细菌含有一段cDNA，并能繁殖扩增，这样包含着细胞全部mRNA信息的cDNA克隆集合称为该组织细胞的cDNA文库，基因组含有的基因在特定的组织细胞中只有 ...

佚名 　　如果已经知道目的基因的序列，就能很方便地用PCR聚合酶链式反应，polymerase chain reaction，从基因组DNA或cDNA中获得目的基因，可不必要经过复杂的DNA文库构建过程。PCR是70年代中期创立的技术，其基本原理如图20-10所示。图20-10 PCR基本原理示意图　　PCR反应系统包括含有目的基因或序列的DNA模板，对热稳定的DNA聚 ...

佚名 　　随化学合成技术的发展，现在计算机控制的全自动核酸合成仪已被广泛应用，按人们设计好的序列一次合成100-200bp长的DNA片段已不成问题。可能用这些合成的片段组合连接成完整的基因。但目前人工合成基因最大的限制是人们并未掌握怎样的核酸序列能具有生命功能的规律，例如1kb长的DNA最通常编码功能蛋白质的基因长度就可以有～10600种不同的序列，随意合成的DNA绝大 ...

佚名 　　目的基因序列与载体连接后，要导入细胞中才能繁殖扩增，再经过筛选，才能获得重组DNA分子克隆，不同的载体在不同的宿主细胞中繁殖，导入细胞的方法也不相同。　　一、转化　　由于外源DNA的进入而使细胞遗传性改变称为转化，早在1943年，Avery等就发现有毒肺炎双球菌的DNA与无毒肺炎双球菌共培养后产生有毒性的肺炎双球菌后代的转化现象。但DNA进入细胞的效率很低，在 ...