第二十四章常用分子生物学技术的原理及其应用

（一）教学要求

在知识传授方面，通过本章节的学习，使学生掌握分子杂交与印迹技术、PCR 技术的原理与应用。熟悉基因文库、生物大分子相互作用研究技术。了解核酸序列分析、生物芯片技术、疾病相关基因的克隆与鉴定。

在能力培养方面，培养学生运用所学知识设计基因扩增引物的能力；自主学习能力的培养。

在学习常见分子生物学实验的原理及其应用的知识中，对学生进行实事求是，尊重科学，依靠科学的教育。形成从现象到本质，简单到复杂，感性到理性的认识方法。通过知识结合拓展阅读培养学生独立思考和尊重科学的意识。

（二）知识点提示

印迹技术可以将在凝胶中分离的生物大分子转移到固相介质上并加以检测分析，其包括DNA印迹技术、RNA印迹技术和蛋白质印迹技术。在DMA和RMA印遗技术中，使用核酸探针进行检测；在蛋白质印迹技术中，使用特异性抗体进行检测。

PCR技术以DNA分子为模板，以1对与模板序列相互朴的寡核苷隙片段为引物，在DNA聚合酶的作用下，合成新的DNA链，重复这一过程，可使目的DNA片段得到百万倍以上的扩增。PCR的基本反应步骤包括变性、退火和延伸。以PCR为基础，可衍生出RT-PCR、原位PCR、实时PCR等多种技术。PCR及其衍生技术主要用于目的基因的克隆、基因的体外突变、DNA和RNA的微量分析、DNA序列测定和基因突变分析等。

基因文库可分为基因组DNA文库和cDNA文库。基因组DNA文库以DNA片段的形式贮存着某一生物全部基因组DNA信息。cDNA文库是指包含某一组织细胞在一定条件下表达的全部mRNA逆转录而合成的cDNA序列的克隆群体，它以cDNA片段的形式贮存

着该组织细胞的基因表达信息。

用盐析及丙酮沉淀、电泳、透析、层析、分子筛及超速离心等方法可将蛋白质分离与纯化。用一定的方法可分析出多肽链中氨基酸的排列顺序。

生物芯片包括基因芯片和蛋白质芯片。基因芯片主要用于基因表达检测、基因突变检

测、功能基因组学研究、基因组作图和新基因的发现等多个方面。蛋白质芯片广泛应用于

蛋白质表达谱、蛋白质功能、蛋白质间的相互作用等研究。

分析蛋白质-蛋白质、蛋白质-DNA、蛋白质-RNA复合物的组成和作用方式是理解生命

活动的基础。酵母双杂交技术和标签蛋白沉淀是目前分析细施内蛋白质相互作用的主要手段。EMSA和ChIP是目前最常用的在体外和体内分析DNA与蛋台质相互作用的方法。

（三）教学内容

第一节分子杂交与印迹技术  分子杂交与印迹技术的原理，印迹技术的类别及应用。

第二节 PCR技术的原理与应用  PCR技术的工作原理，PCR技术的主要用途，几种重要的PCR衍生技术。

第三节 DNA测序技术双脱氧法和化学降解法、DNA测序仪及其应用。

第四节生物芯片技术  基因芯片，蛋白质芯片。

第五节蛋白质的分离、纯化与结构分析蛋白质的沉淀，等电点沉淀，凝胶过滤，超过滤和超速离心；盐析、电泳和分子筛的原理；多肽链中氨基酸序列分析的原理；蛋白质空间结构预测的原理和意义。

第六节生物大分子相互作用研究技术蛋白质相互作用研究技术，DNA-蛋白质相互作用分子分析技术。

实验：目的基因的PCR扩增

（四）思考题

1. 总路PCR技术的用途，思考该技术在医学领域的应用。

2. 研究蛋白质相互作周的意义是什么? 如何能够分离到细胞内的多蛋白复合体？