寻找基因的CDS, 5'UTR,3'UTR及Promoter区等
寻找基因的CDS, 5'UTR,3'UTR及Promoter区等
By Jiao Rui
由于实验需要，最近看了很多这方面的资料，这里做个汇总。首先看下摘自WIKI的这张图
有个大概的了解。
一、CDS,5'UTR 和 3'UTR的寻找
由上图可知，5'UTR 和 3'UTR虽然是基因上不被翻译的区域，但他们本身属于Exon,因此找出他们的序列很简单。如我现在要寻找human LDLR（人源低密度脂蛋白受体）这个基因的5’UTR及3'UTR，我直接在NCBI的GENE里面输入LDLR，然后找human的这个GENE，显示如下：
看到这个页面后，下拉寻找LDLR的mRNA序列信息 点击下图的NM_000527.4，便可得到LDLR 的mRNA全序列。
看到Homo sapiens low density lipoprotein receptor (LDLR), transcript variant 1, mRNA后，往下拉菜单，会发现CDS的信息，直接点击CDS，下方的CDS序列则被深红标出，而CDS前面180多bp则为LDLR的5’UTR，而CDS后面2000多bp的则为LDLR的3‘UTR:
二、promoter区域
promoter怎么找？这个比较复杂，目前没找到一个软件或者网站可以精准的找到一个基因的promoter区。但是promoter本身其实就是转录起始点前的一段序列，也可以说是5’UTR
上游的可以几百bp，也可以上千bp，但一般不会超过上游2000bp，有几个网站可以帮助寻找。
1.https://www.wendangku.net/doc/601648620.html,/ 这个网站极简单，但搜索范围也很大，可以找到5’上游10KB，甚至100KB。只有填入基因的缩写名称和来源就行，比如LDLR human,然后search
就列出一堆来,可以看到Promoter Genomic Refseq (5' up-stream 10 kb) 甚至Promoter Genomic Refseq (5' up-stream 100 kb)。下载下来的格式就是FASTA了，极快无比。
2.https://www.wendangku.net/doc/601648620.html,/cgi-bin/TRED/tred.cgi?process=home 这个是冷泉港的一个数据库，专门用来查找基因的转录调节元素（Transcriptional Regulatory Element Database ）。左边有个Retrieve Promoters，点击进入，输入基因缩写如 LDLR, 染色体号，如19，便可得到Promoter的信息。这里面显示了5'上游700的数据，和转录起始点开始300bp的数据，总共1000bp。但也可以自己调节位置，如我想知道-1000bp到0的就在右下角更改，再refresh就可以了。如图红色圈圈显示：
对这个结果我在软件DNA MAN NCBI上 RUN BLAST来确认，结果显示是Accession number 为 FJ525879.1 的一段序列。但FJ525879.1 竟然显示的是LDLR complete CDS区，我就直接晕倒了，promoter怎么会在CDS区？而且这个LDLR CDS区怎么会有40000多bp那么长？难道NCBI也有错误的数据？！所以，基于这个不能解释的问题，我暂时不推荐用这个数据库。。。可能是我没研究彻底，欢迎来指正。
3.介绍个更靠铺的吧，UCSD的。https://www.wendangku.net/doc/601648620.html,/
UCSD这个有一个帖子专门介绍如何使用，点击页面左上角的Genome brower,然后进入基因信息输入页面。还是以LDLR为例。
点击submit就可以得到一系列LDLR的信息：
Ensembl Gene Predictions路径由Ensembl提供。若初次尝试得不到Ensembl，则可下拉菜单将Ensembl Genes选择为dense 或full模式，点击Refresh。如果可以得到以上的图，
我们便可以直接点击Ensembl Genes里面第一个红色条带，便得到下面的信息：
点击 Genome Sequence from assembly,便得到以下重要信息：
promoter, 5'UTR, CDS, 3'UTR, INTRONS 啥都出来了，想要啥就打啥勾submit就行了。promoter的话，5’上游2000bp应该够了，这个结果我blast 过，是对的。
先记录到这里吧，应该会有很多方法来寻找的，欢迎指正补充哈~~~另外，推荐一个不错的网站：叫biology online,有什么问题可以发上去，会有人回复的，前提是这是个英文网站，so, ask questions by English!~
https://www.wendangku.net/doc/601648620.html,/biology-forum/about10668.html
2017尔雅舌尖上的植物学 考试 正确答案
一、 单选题（题数：50，共 50.0 分）
1
绿色革命本质上是有（）的引入所驱动的。（1.0 分）
0.0 分
?
A、
抗倒伏基因
?
B、
抗冻基因
?
C、
抗病基因
?
D、
矮化基因
正确答案： D 我的答案：A
2
植物的特点不包括（）。（1.0 分）
1.0 分
?
A、
生命力非常长
?
B、
具有在自身选择的环境下生存的能力
?
C、
所做的决定不可逆
?
D、
在生长过程中会不断更新
正确答案： B 我的答案：B
3
光周期现象最早发现于（）。（1.0 分）
0.0 分
?
A、
1906 年
?
B、
1918 年
?
C、
1923 年
?
D、
1931 年
正确答案： B 我的答案：C
4
中国古代称菰米饭为（）。（1.0 分）
1.0 分
?
A、
碧粳
?
B、
丝苗
?
C、
江米
?
D、
雕胡
正确答案： D 我的答案：D
5
关于大刍草，下列说法错误的是（）。（1.0 分）
1.0 分
?
A、
原生于美洲
?
B、
3 个基因改变使其变成玉米
?
C、
种子有坚硬的外壳
?
D、
大刍草有多个茎杆
正确答案： B 我的答案：B
6
根据现有研究，防涝水稻能在短时间内迅速长高是受到了（）的影响。（1.0 分）
三种差异表达基因克隆方法的比较
三种差异表达基因克隆方法的比较 [摘要] 为了能快速、有效、准确地克隆出有意义的基因,本文就常用的三种基因克隆方法,即差异显示PCR、抑制性消减杂交、PAP-PCR,从其原理、应用、优越性、主要缺陷等几方面进行了简要概述。这些方法为中医、针刺治疗各种疾病过程中有关的基因差异表达,以及有关基因分子克隆提供有效的分子生物学工具。 [主题词] 针灸原理;基因表达;克隆,分子;聚合酶链反应 高等生物大约有100000个不同的基因,但在生物体内任一细胞中只有15%的基因得以表达。而这大约15000个基因的表达是按时间和空间顺序有序地进行着,这种表达方式即为基因的差别表达(differentialexpression)[1]。生物体表现出各种各样的特性,主要是其基因表达的差异引起的。基因差异表达的变化有两种,即新出现的基因表达与表达量差异的基因表达。由于基因表达的变化是调控细胞生命活动过程的核心机制,通过比较同一类细胞在不同生理状态下或在不同生长发育阶段的基因表达差异,可为分析生命活动过程提供重要信息。当前,人类基因组研究的重心正在由“结构”向“功能”转移,一个以基因组功能研究为主要内容的所谓 “后基因组时代”(post genomics),即功能基因组(func tionalgenomics)时代即将到来,这就决定了寻找差异表达基因成为分子生物学的研究热点之一。 目前已有针灸科研工作者从分子生物学水平探讨针灸治疗各种疾病的可能机理。有实验[2]报道针刺翳风等穴位面神经组织中NT 3及TrKCmR NA表达增加;针刺后癫痫大鼠海马内nNOSmRNA和iNOSmRNA增加[3];针刺可调节CCK 8mRNA、THmRNA、SOMmRNA、c fos\c junmRNA、CGRPmRNA的 增减[4]。为适应当前医学的发展,为满足针灸科研工作者分子生物学研究的需要,本文对差异显示PCR、抑制性消减杂交及RNA任意引物PCR三种常用的差异基因筛选法,分别从其基本原理、过程、应用范围及优缺点等作一个简介。 1 差异显示PCR(differentialdisplayreverse tran scriptasePCR,DDRT PCR) 该方法是自1992年由Liang和Pardee建立起来的[1],后经多年改进,目前已被广泛的使用。它已较成功地用于胚胎发生[5]、脑发育[6]、生长因子激活与抑
试卷
八年级语文试卷 (本卷满分120分，考试时间150分钟） 一、基础知识及运用。（29分） 1、下列加点字的注音完全正确的一项是（）(2分) A.绯红（fēi）不逊（xùn）解剖（fǒu）抑扬顿挫（yì） B.描摹（mó）侮辱（wū）发愣（lèng）深恶痛疾（è） C.禁锢（gù）犀利（xī）闪烁（shuò）广袤无垠（mào） D.彷徨（fáng）鞭挞（tà）胆怯（què）长吁短叹（xū） 2、下列词语中没有错别字的一项是：（）(2分) A、藏污纳垢粗制烂造崎岖不平 B、郁郁寡欢鹤立鸡群引人注目 C、正禁危坐神密莫测无所事事 D、黯然失色麻木不人意趣盎然 3、下列各句中加点成语使用正确的一句是：（）(2分) A.公安机关决定在相关部门的配合下，坚决打击贩卖人口这种光怪陆离 ．．．．的犯罪行为。 B.联欢晚会上，张华和李明合作的哑剧让我们都忍俊不禁 ．．．．地开怀大笑。 C.他填报志愿时，又想报清华，又想报北大，总是见异思迁 ．．．．。 D.没有踏实认真的实干精神，只会夸夸其谈 ．．．．是不会把工作干好的。 4、下列各句中标点符号使用有错误的一句是：（）(2分) A.光波长短不同，产生热效应也不同：红、橙、黄光波长，热效应大；蓝、紫光波短，热效应小。 B.叶绿体吸收了太阳的光能，把二氧化碳和水合成为含有高能的有机物质（碳水化合物）。 C.“一年之计在于春”，刚起头儿，有的是工夫，有的是希望。 D.胡锦涛同志提出的“八荣八耻”，精辟地告诉人们该以什么为荣，该以什么为耻？言简意赅，寓意深刻。 5、下列句子没有语病的一项是：（）(2分) A.各有关单位在此次质量大检查之后，务必健全和建立各项管理制度工作。 B.作家只有深深的扎根于生活的泥土里，才能写出反映我们时代的作品。那种离开泥土的天才作家是没有的。 C.鲁迅十分重视少年儿童的文艺创作，他指出：儿童的命运便是将来的命运。 D.十年间，图书年出版品种增加了一倍多，而总印数基本持平，说明图书的平
基因差异表达的研究方法
基因差异表达的研究方法 摘要寻找差异表达基因成为目前基因研究的一个非常重要的手段。寻找差异表达基因的方法有消减杂交法、mRNA 差异显示、代表性差异分析法、基因表达的序列分析、抑制消减杂交、表达序列标签、cDNA微阵列、半定量PCR、定量PCR。特综述以上各种方法的原理、方法过程、优缺点及其应用，随着科学技术的发展对差异表达基因的研究会更加完善。 关键词基因；差异表达；消减杂交；差异显示；研究方法 在真核生物的生命现象中，从个体的发育、生长、衰老、死亡，到组织、细胞的分化、凋亡或肿瘤的恶化以及细胞对各种生物、理化因子的应答，本质上都涉及基因在时间上或空间上的选择性表达，即基因的差异表达。基因的差异表达与组织、细胞的生物学性状和功能密切相关，成为生命科学的重要研究课题（潘美辉等，1997）。比较不同细胞或不同基因型在基因表达上的差异，不仅是研究生命过程分子机制的基础，亦是分离克隆目的基因的前提（胡昌华，2001）。寻找差异表达基因成为目前基因研究的一个非常重要的内容。差异表达的基因通常用稳定状态下mRNA的丰度高低有无来比较。差异表达基因有2个含义，即表达基因的种类改变和基因表达量的变化。通过它能找到疾病不同阶段、不同状态下表达不同丰度的基因，从而为进一步研究打下基础。分离和鉴定差异表达基因是了解各项生命活动和疾病分子调控机制的重要手段（梁自文，2001）。笔者拟对目前现有的寻找差异基因的方法作一综述。 1消减杂交法（subtractive hybridization） 消减杂交在1984年由Palmer和Lamer（Lamar EE et at.，1984）提出，其目的是分离出两类同源分子间差异表达的基因，关键是利用分子杂交原理去除共同序列，保留差异序列，通过PCR多次循环扩增而分离，从而能进一步研究其差异表达基因。 具体做法：首先以oligo-dT为引物，从tester中制备放射性标记的单链cDNA 文库。然后将这些cDNA探针与过量的来自driver的mRNA（其poly-A尾已与生物素耦联）杂交，大部分单链cDNA探针和driver中的mRNA形成异源双链，并通过羟基磷灰石柱层除去cDNA×mRNA杂交体，以此富增tester中特异的cDNA。消减杂交法的最大优点是它适用于未被克隆的基因组片段；其次它特别适于寻找那些由于缺失造成突变的基因。但这一方法需要大量的driver mRNA才能使消减杂交充分进行，所回收的cDNA量也很低，而且操作步骤复杂、耗资
基因表达的检测的几种方法
基因表达检测的最终技术目标是能确定所关注的任何组织、细胞的 RNA的绝对表达量。可以先从样本中抽提RNA，再标记RNA， 然后将这些标记物作探针与芯片杂交，就可得出原始样本中不同 RNA的量。然而用于杂交的某个特定基因的RNA的量与在一个 相应杂交反应中的信号强度之间的关系十分复杂，它取决于多种 因素，包括标记方法、杂交条件、目的基因的特征和序列。所以 芯片的方法最好用于检验两个或多个样本中的某种RNA的相对 表达量。样本之间某个基因表达的差异性（包括表达的时间、空 间特性及受干扰时的改变）是基因表达最重要的，而了解RNA 的绝对表达丰度只为进一步的应用或多或少地起一些作用。 基因表达的检测有几种方法。经典的方法（仍然重要）是根据在 细胞或生物体中所观察到的生物化学或表型的变化来决定某一 特定基因是否表达。随着大分子分离技术的进步使得特异的基因 产物或蛋白分子的识别和分离成为可能。随着重组DNA技术的 运用，现在有可能检测．分析任何基因的转录产物。目前有好几 种方法广泛应用于于研究特定RNA分子。这些方法包括原位杂交．NORTHERN凝胶分析．打点或印迹打点．S－1核酸酶分 析和RNA酶保护研究。这里描述RT-PCR从RNA水平上检查 基因表达的应用。8 f3 f- |2 L) K) b7 ]- ~- | RT-PCR检测基因表达的问题讨论
关于RT-PCR技术方法的描述参见PCR技术应用进展，在此主要讨论它在应用中的问题。理论上1μL细胞质总RNA对稀有mRNA扩增是足够了（每个细胞有1个或几个拷贝）。1μL差不多相当于50－100，000个典型哺乳动物细胞的细胞质中所含RNA的数量，靶分子的数量通常大于50，000，因此扩增是很容易的。该方法所能检测的最低靶分子的数量可能与通常的DNAPCR相同；例如它能检测出单个RNA分子。当已知量的转录RNA（用T7RNA聚合酶体外合成）经一系列稀释，实验结果表明通过PCR的方法可检测出10个分子或低于10个分子，这是反映其灵敏度的一个实例。用此技术现已从不到1个philadelphia染色体阳性细胞株K562中检测到了白血病特异的MRNA的转录子。因此没必要分离polyA+RNA，RNA/PCR法有足够的灵敏度来满足绝大多数实验条件的需要。 7 H+ F& _* S6 W( a8 p: [, @- d, { 将PCR缓冲液同时用于反转录酶反应和PCR反应，可简化实验步骤。我们发现整个反应过程皆用PCR缓冲液的结果相当于或优于先用反转录缓冲液合成CDNA，然后PCR缓冲液进行PCR扩增循环。当然，值得注意的是PCR缓冲液并不最适合第一条DNA链的合成。我们对不同的缓冲液用于大片段DNA 合成是否成功还没有进行过严格的研究。
绿色革命
绿色革命 [绿色革命是农业科学家所从事的一项艰难尝试，目的是为了提高世界，尤其是发展中国家的粮食产量。在经过数十年的实践后，我们从中感受到的意义真是一言难尽。] 传统的植物育种和绿色革命 1.当今的世界人口约有60亿，这个数字到2020年，有望达到100多亿，人类所食用的所有食物都来自于植物和海藻，它们把阳光转化成经分解过了的有机物质，供动物和人类消耗。 2.古代的农夫们在经过了选择、贮存和栽培优良品种等一系列活动后，开始了植物育种。我们目前的农作物都是来自这些原始的各类种子。自1930年以来农作物产量增加了50%，这一增产的一半功劳应归于植物育种。就谷类而言，增产高达300%。植物育种是一项已被证实了的、安全的、对环境无害的技术。 3.植物育种包括把具备所需特点的母种进行杂交，以增加基因变化。然后挑选出优质的后代，并经几代的发展推出新的品种。这一过程来得缓慢，并且费用很高，一般需6至10年的时间，植物育种还受制于以下情况，即和某一种栽培的农作物进行杂交的植物必须是有亲缘关系的方可作为改进基因的来源。 4.绿色革命是农业科学家所从事的一项艰难尝试，目的是为了提高世界，尤其是发展中国家的粮食产量。绿色革命推动了高产作物的推广，改善了灌溉状况，促进了化肥、除草剂、杀虫剂的运用。那些引起科学家特殊兴趣的作物特点有：矮杆和直立的生长习惯、统一的成熟期以及对疾病和虫害的抵抗能力等。绿色革命使很多发展中国家粮食产量增加了。然而它同时也遇到了一些严重的障碍，例如：1)水资源有限，土地贫瘠。2)贫困国家的很多农民负担不起农田所需的投入。3)粮食储存和销售制度不合理。4)高产品种替代了本地品种，导致基因多样性的下降。5)人口增长速度超过了粮食增长速度。 植物基因工程 5.植物显示出一种不确定的生长形式，也就是说一些成熟的植物体细胞具有分化成任何器官的能力。因此，毫不奇怪，很多植物的细胞和组织可以从一株完整的植物中分离出来，然后移到某种特定的化学媒体上去生长。这就是植物细胞和植物组织培植的基础。 6.全能性是指某一单个细胞能够再生成一个成熟的、有繁殖能力的成年有机体。很多种类的植物细胞都具有全能性。在栽培中诱使细胞不断地孽，或诱使其分化成一些各不相同的器官，甚至分化成一种再生的植物，这一切都是受到组织栽培媒体中所含有的化学物质植物荷尔蒙的控制。 7.在栽培中，植物细胞可被当成微生物一样对待。大量的细胞可以在一个小范围内显示出来并进行挑选。栽培中的细胞能产出有价值的二级化学制品，原生质体可经诱导后融合形成新的杂交品种。组织栽培也是农作物微生繁殖的基础。最后，植物细胞还被广泛用作与外来DNA进行基因转移的目标。但并非所有农作物均能轻而易举地进行培植，一些物种再生以后根本长不大。在很多情况下，某些农作物种类与其他农作物相比更易栽培和再生。
人胰岛素的制备
人胰岛素的制备
一、获得目的基因 从供体细胞中提取mRNA，以其为模板，在反转录酶的作用下，反转录合成胰岛素mRNA互补DNA，再以cDNA第一链为模板，在反转录酶或DNA聚合酶I的作用在，最终合成编码它的双链DNA序列。即得到了目的基因。 反转录-聚合酶链反应法 (一)从人体细胞内提取胰岛素基因转录的mRNA 1, 细胞总RNA的提取 : 取胰岛B细胞，用PBS洗后，加入TRIZOL试将细胞破裂，后用DEPC处理，多次离心后，取RNA白色沉淀，测OD值，电泳。 2 ，从总RNA中分离mRNA： 取上述提取的总RNA若干，加入Buffer OBB ，Oligotex Suspension ，打匀。 70℃水浴（裂解RNA的二级结构）， 20-30℃条件下，静置（让Oligotex 与mRNA结合）。将Oligotex/mRNA复合物的沉淀加到EP管SPIN柱上高速离心，加Buffer将其他RNA洗脱，最后用琼脂糖凝胶电泳纯化mRNA。 （二）mRNA转录合成cDNA第一链 cone 第一链的合成 加入上步获得的mRNA和适当引物于EP管中，加入RNase-free water，混匀后,70℃反应10分钟，反应完成后,立刻将反应体系置于冰上5min;稍微离心一下,顺序加入缓冲液、 RNA酶抑制剂、反转录酶、 dNTP（加入放射性同位素 利于检验），混匀，稍微离心反应物之后,42℃放置2分钟。取出置于冰上。
电泳分析，同位素活性测定。 （三）PCR法扩增，特异合成目的cDNA链 通过胰岛素的特异引物，用PCR法进行扩增，特异的合成胰岛素的cDNA 链。 PCR法的操作步骤： 预变性 引物退火 引物延伸 循环25-35次 最后延伸 ?前端引物： ?5’-ggt tcc gga tct ggt tct ggt tct ctg gtc ccc cgc ggt agt cac cac cac cac cac cac cgt ttt gtg aac caa cac ctg tgc ggc-3’ ?后端引物： ?5’-agt gtc gac tta gtt gca gta gtt ctc cag ctg gta-3’ 二、组建重组质粒 采用pQE--30质粒作为载体，用双酶切法进行基因重组。 １.双酶切法 用两种酶限制性内切核酸酸消化载体DNA和外源DNA片段，使载体和外源目的基因的两端分别形成不同黏性末端，将它们混合，在连接酶的作用下相同的黏性末端可退火连接成重组DNA分子，从而实现DNA的定向连接。 ２.重组过程 pQE--30用Hind Ⅲ和BamHⅠ酶切，琼脂糖凝胶电泳分离、回收纯化酶切片段。外源DNA片段同样也用Hind Ⅲ和BamHⅠ酶切并回收纯化酶切片段。双酶切后的载体外源DNA片段混合退火，因为Hind Ⅲ和BamHⅠ的黏性末端不匹配，避免了载体和外源DNA片段的自身连接，外源DNA片段只能定向地连接到载体的Hind Ⅲ和BamHⅠ位点之间。当然也不可避免发生载体的Hind Ⅲ和BamHⅠ的黏性末端之间的两个碱基互补形成开环，转到大肠杆菌中被修复，但这样的重组子占少数，是低效转化。 三、构建基因工程菌 (一)重组人胰岛素的大肠杆菌工程菌的构建 A链和B链同时表达法 将人胰岛素的A链和B链编码序列拼接在一起，然后组装在大肠杆菌-半乳糖苷酶基因的下游。重组子表达出的融合蛋白经CNBr处理后，分离纯化A-B链多肽，然后再根据两条链连接处的氨基酸残基性质，采用相应的裂解方法获得A 链和B链肽段，最终通过体外化学折叠制备具有活性的重组人胰岛素。重组DNA 的转化 1, CaCl2法制备大肠杆菌感受态细胞：
冀教版语文八上绿色基因的革命
《绿色基因的革命》教学设计 ●教学目标 （一）知识与能力：1．明白现代转基因的概念。2．把握文章思路。 （二）过程与方法：体验讨论克隆等基因产品带来的科技变化。 （三）情感态度与价值观：培养学生对高科技的兴趣 ●教学重难点：1．文章的思路。2．本文的写作手法。 （二）教学难点：现代转基因技术与传统的枝条嫁接和杂交技术的异同。 ●教学方法：自学讨论法 ●课时安排：1课时。 ●教学结构与过程：（课堂导入） 以转基因生产的猪、兔、羊等图片来导入，吸引学生的眼球，提高学生对转基因的兴趣。 （讲授新课）一、整体感知 1．什么是转基因？ 提示：科学家为了改变某些动植物产品的品质或为提高其产量，把一种生物的基因转到另一种生物上去，叫作转基因。以转基因生物为原料加工生产的食品就是转基因食品。 “绿色基因革命”即现代转基因技术，是指利用生物工程技术，将从某些生物体内分离出来的基因注入另一些植物体内，从而使这些植物产生一些有利于自身的生长或提高其品质的特性。 2．你知道现代利用关于基因的科技有哪些？（学生自由发言） 3．整理文章思路。 文章从因大量施用化肥和生长素使西红柿的质量下降的现象谈起，然后引出利用植物生物工程技术培育出的新品种西红柿，通过作比较突出了实施这一科学技术的重要性。这是文章的第一部分。 第二部分（“其实……不同物种间操作”）是介绍“绿色基因革命”（即转基因技术）的本质特征。同以往的植物杂交和嫁接技术相比，转基因技术的优势有很多。
第三部分（“自然的生物……再也不会是烂糊糊的样子了”）是说明现代转基因技术已经或可能给农作物的生产带来的巨大变化。这一部分紧紧围绕上文中“现代的转基因技术可以在不同物种间操作”的特点来说明。 最后一段介绍了现代转基因技术将带给我们的美好前景，切合了“绿色基因革命”这一主题。 二、精读课文 带着问题阅读课文。 1．现代转基因技术与传统的枝条嫁接和杂交技术有什么区别？ 提示：这三者的共同点，即“在结果上都实现了良好性能的重新组合”。 其不同点是：“在手段和组合水平上有很大差别”。除了各自的特点之外，嫁接和杂交须在近缘物种间进行，而转基因技术除了其“多数是转移单个基因，是肉眼看不见的”特点之外，更主要的是可以在不同物种间操作。 2．利用现代转基因技术生产的农作物有什么特点？ 提示：产量高，具有较高的抗病性能等，例如：转基因大豆、西红柿等。 3．本文在介绍现代转基因技术时运用了哪些说明方法？ 提示：举例子，如从鸡胚胎中提取的基因和昆虫的免疫系统，使马铃薯具有抗腐烂的特性；打算将比目鱼的抗冻基因注入草莓，使草莓也产生抗冻剂，从而避免霜冻的侵害。举例子的说明方法把比较深奥的知识介绍得通俗易懂。 作比较，如同以往的植物杂交和嫁接技术相比。 三、交流活动 结合资料讨论1997年出生的“多利”以及转基因食品的优缺点。（见文本资源） （课堂总结） 现代转基因技术是高科技的产物，这篇说明文具有知识性、专业性强的特点。为了能更好地普及这方面的知识，作者在写作上密切联系生活中的一些现象，这样不仅能引起读者的兴趣，而且可以使读者从实际体验或一些常识中了解现代转基因技术的本质及其可行性。 ●板书设计 绿色基因的革命
浅谈赤霉素在“绿色革命”中的作用
浅谈赤霉素在“绿色革命”中的作用 李婉琼 前言绿色革命就是要发展绿色能源、绿色工业制品、绿色消费等，使基要生产函数和碳排放量挂钩，最终实现生态要素资本与经济发展间的“全面脱钩”。绿色革命缩小了人与自然的差距，人与人的差距，以及人与国家之间的差距。而这里，谈及的主要是的是农业生产上的“绿色革命”，以及引发“绿色革命”的赤霉素在其中扮演的重要地位。 正文这些年，植物激素的研究一直是国内外植物科学界的热点和重点。植物激素一般以多种衍生物或修饰形式存在,是调节激素在体内平衡与生物学活性的主要方式。植物激素参与调控农作物的重要农艺性状,例如控制作物株型、水分和营养的利用以及通过与环境因子的互作调控作物对生物和非生物性胁迫的适应性等,对作物产量的形成与品质的保持起着至关重要的作用。 上世纪六十年代,半矮秆水稻和小麦品种的大面积推广有效地解决了“高产和倒伏”的制约矛盾, 使主要粮食作物的产量得到了极大的提高,在全世界范围内解决了由于人口快速增长对粮食安全带来的严峻危机, 这一历程即为众所周知的“绿色革命”。经过了40多年的探索和研究, 人们才逐渐从分子水平上认识到, 第一次“绿色革命”原来都与植物激素有关。水稻“绿色革命”基因SD1是控制水稻赤霉素合成途径的关键酶基因,而小麦“绿色革命”基因Rht1则是赤霉素信号转导途径的关键元件DELLA 蛋白基因。 赤霉素作为五大植物激素之一，是一种高效能的广谱植物生长调节剂。在上世纪70年代初我国就已经实现了赤霉素的产业化生产，并广泛应用于农业生产. 农业生产上第一次“绿色革命”就是利用农作物本身的赤霉素合成和信号转导缺陷所产生的矮化植株来培育抗倒伏农作物新品种，从而大幅度提高了农作物的产量。至此，人们把越多的目光投注在了植物激素，赤霉素上。 赤霉素由日本植物病理学家在研究水稻恶苗病(Rice bakanae)的过程中发现. 1934年，Teijiro Yabuta等最先从恶苗病菌的发酵滤液中分离获得有效成分的非结晶体，发现该成分能促进水稻的徒长，并于1938年正式命名为赤霉素。目前，已经从植物、真菌和细菌中发现赤霉素类物质136种，其中大多数种类存在于高等植物中，一部分存在于真菌或细菌中，另一部分属真菌和植物共有. 按发现的顺序，分别命名为：GA1， GA2， GA，……GA136。 在植物激素中，仅只有赤霉素类物质是根据化学结构来分类的. 此外，赤霉素还分为游离态和结合态. . 在植物不同发育时期，结合态赤霉素和游离态赤霉素可以相互转化. 如在种子成熟时，游离态赤霉素不断地转化为结合态赤霉素而储藏起来；而在种子萌发时，结合态赤霉素通过酶促水解的方式释放出具有生物活性的游离态赤霉素，从而发挥其生理作用。 经过50多年的研究，赤霉素的生物合成途径已比较清楚，尤其是赤霉菌中基本合成途径已经相当清楚几种生物合成途径中的关键酶，这些酶为真菌和植物所共有.分别是：古巴焦磷酸合酶、内根-贝壳杉合成酶、GA-20氧化酶、GA-3β羟化酶。赤霉菌的贝壳杉烯的合成由单一的CPS/KS双功能酶将GGPP直接催化. 这种CPS/KS双功能酶与植物的CPS和KS 同源性比较，无论在核酸水平还是在氨基酸水平都较低. 因此，GA的复杂生物合成途径在高等植物和真菌是各自独立进化的，而不仅仅是水平的基因迁移。 根据对外源激素的敏感程度，可把GA突变体分为GA缺陷型突变体和GA不敏感型突变体两大类。对于GA缺陷型矮化突变体的研究，目前，很多采用克隆GA合成过程中的关键基因，并对其进行了功能验证。一些控制矮化性状的基因也已经被克隆出来，证实这些矮化基因的功能在于干扰GA的合成或作用，从而使植株达到矮化的表型。 众所周知，肥料在农业生产中的作用是提供植物必需营养元素，兼有改变土壤性质、提高土壤肥力的功能。而用于叶面施肥的肥料又称为叶面肥料。根据当今国内外肥料发展总趋
基因革命读后感
基因革命读后感 基因革命读后感1 学习本书看到了改善生活的许多惊人信息：基因可以改变，可以运用这些改变；我的选择，随时存储；可以接受，可以拒绝；可以用来改善健康状况，可以让人利用；"它将改变你看待世界，甚至是看待自己的方式".这一切都取决于我们的所作所为，所见所想。 通过本书知道了，基因不仅是我们自身人生经历的总和，也带有父母和祖先经历过的每个事件的印记，我们的生活经历可以影响我们的基因。子曰："非礼勿视，非礼勿听，非礼勿言，非礼勿动。"否则，基因会根据我们的一想一念，一言一行，做出哪些开启哪些关闭，哪些表达，哪些不表达的决定 ,进而会影响到人的向善传承。 一花一世界，一叶一菩提。我们每个人都是独一无二的。虽然基因组合有所不同，但饮食用药差别很大，有效地运用基因检测将有利于人类的健康。用基因的观念来理解中医，看起来很有意义。运用基因变化与记忆的原则，中医坚持诊治 "因人、因时、因地"原则；运用基因检测的方法，中医采取 "望、闻、问、切";运用基因的差异性，中医采取一人一方，根据病情进行剂量的增减和药味的调整。 任何事情都有其两面性，基因革命也不例外，需要不断制定完善相关规则，预防急功近利者及别有用心者用来做对
人类不利的事情。当然，我们也不能因噎废食，毕竟我们对我们的身体还知之甚少，探索永无止境。无论遇到什么革命，趋吉避凶才是我们的本意。 书中讲到：未来，一个人的基因信息可能是一个非常重要的信息。所以，我们在日常生活中不仅要注重物质的生活，而且更要加强非物质的精神生活，善行善念有利于基因的良性记忆。 宇宙间充满了大爱，我想，破解基因的密码仍然是爱。 基因革命读后感 2 沙伦·莫勒姆博士这位被誉为"最会讲故事的科学家"所奉献给我们的《基因革命》。通过医药学、遗传学、历史和生物学的相互融合，以一种新颖而又引人入胜的方式，来解释人类的身体是如何工作的。澄清了我们许多对"基因"的错误认识，之前我们一谈起"基因"就意味着与生具有，不可因人的意志而改变，什么事情一但被告知不可改变，人们便对此感到十分无奈，无助，继而变得消极，被动，充满恐惧。正如李维老师所说我们应该感谢莫勒姆博士，他让我们重新看到了希望，拾起了自信。他还给了我们改变遗传基因的具体措施，他让我们重新感到了人类自身的伟大，我们将因为选择而改变，因为改变而更加优化，更加强大，而且这种改变也会遗传下去。我们自己可以决定自己的健康状况，决定自己的未来，决定自己的后代基因，这是多么令人振奋，令人神往，这又是多么催人自觉，使人
浅谈赤霉素与绿色革命
浅谈赤霉素与“绿色革命” 上世纪中期，人口的快速增长给全世界的粮食安全带来了非常严峻的挑战，而作物育种中遇到的“高产和倒伏的矛盾”制约着水稻、小麦等主要农作物产量的进一步提高。以Nonnan Borlaug博士为代表的育种家，把来自小麦品种“Norin l0”的半矮秆基因册RHT运用到小麦育种中，培育了一系列高产抗倒伏的小麦品种。与此同时，中国台湾和国际水稻研究所的育种家，利用起源于我国的水稻农家品种“Dee-geo-woo-gen”携带的半矮秆基因SD1，育成了一系列高产抗倒伏的水稻品种。 植株高度大大降低的小麦、水稻半矮秆新品种，因表现出抗倒伏能力强、产量潜力大和对化肥反应敏感等显著特点，迅速在世界范围内得到了大面积的推广应用，使得世界粮食总产在短时间内大幅度提高，从而在全世界范围内解决了当时由于人口快速增长对粮食安全带来的严峻危机，这一历程即为众所周知的“绿色革命”。Nonnan Borlaug 博士因此而荣获诺贝尔奖。40多年后，借助于分子生物学的技术手段，科学家们发现原来是植物激素“赤霉素”的巨大生物学效应带来了造福全人类的“绿色革命”。i 到今天，人们已经在维管植物、真菌和细菌中分离和鉴定出130多种赤霉酸，分为自由态和结合态两种，统称赤霉素。根据发现的先后顺序，命名为GA1，GA2……不过并不是所有的赤霉素都对种子植物有生物活性，其中活性最好的是GA3，稀释至生理浓度的GA3能够打破种子休眠，促进植株的营养生长。在一些物种比如水稻和拟南芥中，赤霉素还能够诱导成花，参与花器官和果实种子的发育。水稻“绿色革命”基因SD1是控制水稻赤霉素合成途径的关键酶基因,而小麦“绿色革命”基因Rht1则是赤霉素信号转导途径的关键元件DELLA蛋白基因。 综上所述，赤霉素在“绿色革命”中所起的作用如下： 一、赤霉素引发了第一次“绿色革命”。 二、由赤霉素引发的“绿色革命”，大幅度提高了农作物的产量。并引发了人们对植物激素领域的关注和研究。（实验研究表明:赤霉素从生理水平上,在水稻苗期杂种优势的调控过程中发挥着重要作用。） 三、随着赤霉素种类被越来越多地发现，科学家们开始从它的生物合成以及合成途径，更加深入地研究赤霉素的其他方面的绿色优质的作用。随即掀起了一场，植物激素的研究热潮。 四、继引发第一次“绿色革命”的赤霉素之后,发现其它激素在调控农作物产量方面也具有重大贡献，这为新的绿色革命提供了可行的新思路。 五、赤霉素被开发出很多新型绿色环保高科技产品，如用作植物生长调节剂，促进一些经济作物生长、发芽、开花、结果，防止器官脱落和打破休眠等。 总结研究赤霉素合成及其调控机理，对进一步应用赤霉素改良作物有重要的理论和现实意义.并且，我国激素研究方向应该围绕植物激素作用机理研究的重大科学问题和粮食安全这一国家最迫切的重大需求，了解激素控制农作物产量及质量性状形成的分子基础，加速推进“第二次绿色革命进程”。 i 植物激素的二次“绿色革命”，科学时报
胰岛素制备
生物技术制药参考资料 基因工程制备胰岛素 一、胰岛素的定义 胰岛素是由胰岛β细胞受内源性或外源性物质如葡萄糖、乳糖、核糖、精氨酸等的刺激而分泌的一种蛋白质激素。 二、目前临床使用的胰岛素来源 1、动物胰岛素：从猪和牛的胰腺中提取，两者药效相同，但与人胰岛素相比，猪胰岛素中有1个氨基酸不同，牛胰岛素中有3个氨基酸不同，因而易产生抗体。 2、半合成人胰岛素：将猪胰岛素第30位丙氨酸，置换成与人胰岛素相同的苏氨酸，即为半合成人胰岛素。 3、重组人胰岛素（现阶段临床最常使用的胰岛素）：利用生物工程技术，获得的高纯度的生物合成人胰岛素，其氨基酸排列顺序及生物活性与人体本身的胰岛素完全相同。 三、目前，国际上生产医用重组人胰岛素(recombi—nant human insulin，rhI)的方法 1、用基因工程大肠杆菌escherichia coli，E．CO一)分别发酵生产人胰岛素(human insulin，hi)的A、B链，然后经化学再氧化法，使两条链在一定条件下重新形成二硫键，得到hI。这一方法缺点较多，目前已较少使用； 2、用基因工程E．coli发酵生产人胰岛素原(hu—man peoinsulin，hPI)，后经加工形成hI。E．coli系统表达量高，但缺点是不利于表达hI这样的小蛋白，产物易降解，故常采用融和蛋白形式将hPI连接在一个较大的蛋白质后，表达产物需经过一系列复杂的后加工才能形成有活性的hi； 3、通过基因工程酵母菌发酵生产hPI，经后加工形成hI。酵母系统下游后加工比细菌表达系统简单，但缺点是生产慢，生产周期长，且重组蛋白分泌量少(1～50 mg／L)，产量低。因此，虽然rhI投放市场已久，但人们一直在努力寻求和探索更加有效的表达系统和高效的表达策略 I2 J，尤其是对E．CO一尻表达系统的研究更是越来越深入，用E．coli系统表达hPI的策略也越来越多。另一方面，在胰岛素的基因工程生产中，下游处理非常复杂，复杂的下游处理极大地降低了胰岛素的最终收率。本研究围绕着提高重组目的蛋白表达量，简化下游处理过程等方面进行探索，建立了一套经过优化的高效完整的基因工程E．coli发酵表达(His)6一Arg—Arg一人胰岛素原[(His)6一Arg—Arg—human proinsulin，PPh—PI]，后加工成hI的制备工艺。 四、基因工程制备胰岛素 1、提取目的基因：既从人的DNA中提取胰岛素基因，可使用限制性内切酶将目的基因从原DNA中分离。主要有如下4种方法： （1）鸟枪法：用一大堆限制性核酸内切酶对附近基因进行剪切，再提取所需要的。至于如何筛选，用DNA分子杂交，即DNA探针 （2）人工合成法：根据转录蛋白或者mRNA推导出基因序列，然后人工合成，没有内含子。 （3）从基因文库中提取：也就是事先已经提取完毕的拿来用 （4）PCR扩增技术：用于大量生产该段基因片段，用于商业化运作…… 2、提取质粒：使用细胞工程,培养大肠杆菌，从大肠杆菌的细胞质中提取质粒，质粒 为环状。主要有如下2种方法：
基因差异表达技术
基因差异表达技术 真核生物中，从个体的生长、发育、衰老、死亡，到组织的得化、调亡以及细胞对各种生物、理化因子的应答，本质上都涉及基因的选择性表达。高等生物大约有30000个不同的基因，但在生物体内任意8细胞中只有10%的基因的以表达，而这些基因的表达按特定的时间和空间顺序有序地进行着，这种表达的方式即为基因的差异表达。其包括新出现的基因的表达与表达量有差异的基因的表达。生物体表现出的各种特性，主要是由于基因的差异表达引起的。 由于基因的差异表达的变化是调控细胞生命活动过程的核心机制，通过比较同一类细胞在不同生理条件下或在不同生长发育阶段的基因表达差异，可为分析生命活动过程提供重要信息。研究基因差异表达的主要技术有差别杂交（differential hybridization）、扣除（消减）杂交（subtractive hybridization of cDNA，SHD）、mRNA差异显示（mRNA differential display，DD）、抑制消减杂交法（suppression subtractive hybridization，SSH）、代表性差异分析（represential display analysis，RDA）、交互扣除RNA差别显示技术（reciprocal subtraction differential RNA display）、基因表达系列分析（serial analysis of gene expression，SAGE）、电子消减（electronic subtraction）和DNA微列阵分析（DNA microarray）等。 一、差别杂交与扣除杂交 差别杂交（differential hybridization）又叫差别筛选（differential screening），适用于分离经特殊处理而被诱发表达的mRNA的cDNA克隆。为了增加这种方法的有效性，后来又发展出了扣除杂交（subtractive hybridization）或扣除cDNA克隆（subtractive cDNA cloning），它是通过构建扣除文库（subtractive library）得以实现的。 （一）差别杂交 从本质上讲，差别杂交也是属于核酸杂交的范畴。它特别适用于分离在特定组织中表达
绿色革命
绿色革命（green revolution）20世纪60年代某些西方发达国家将高产谷物品种和农业技术推广到亚洲、非洲和南美洲的部分地区，促使其粮食增产的一项技术改革活动。如"墨西哥小麦"和"菲律宾水稻"等，在某些国家推广后，曾使粮食产量显著增长。此后不久，就逐渐暴露了其局限性，主要是它导致化肥、农药的大量使用和土壤退化。90年代初，又发现其高产谷物中矿物质和维生素含量很低，用作粮食常因维生素和矿物质营养不良而削弱了人们抵御传染病和从事体力劳动的能力，最终使一个国家的劳动生产率降低，经济的持续发展受阻。由此有人提出了第二次绿色革命的设想，主要目的在于运用国际力量，为发展中国家培育既高产又富含维生素和矿物质的作物新品种。迄今已发现一种既高产而又能从贫瘠土地中吸收锌， 挖掘?绿并将其富集于种子中的小麦种质；一种富含β-胡萝卜素（维生素A的前体）的木薯种质。 色基因?促进第二次?绿色革命? 摘要 粮食和环境这两大问题，随21世纪的到来，越来越成为人们关注的焦点，如何解决这两个世纪难题，科学家们进行了各种各样的探索。本文在追忆人类为解决这两大难题所走过的路程,以及在此基础上如何通过第二次?绿色革命?来保障粮食供给、减少污染、保护环境方面进行探索，即通过挖掘作物种质资源中的促进增产，减少污染的这类?绿色基因?促进第二次?绿色革命?的完成作以探讨。 关键词：绿色革命基因种质资源 面对21世纪世界人口将比目前再增加近一倍的巨大挑战,加强农作物生产、保证粮食供给与减少污染、保护环境已成为世人瞩目的二大焦点，如何养活21世纪近百亿的人口，怎样保护日益恶化的环境，减少污染，使世界农业在良性环境下持续发展，既保障粮食供给，又不污染环境，破坏环境？这两大历史使命要靠什么来完成呢？?要开展第二次‘绿色革命’?，这是国家重点基础研究项目?农作物核心种质构建、重要新基因挖掘与有效利用?的专家及其它科技工作者经过热烈的讨论和争论得出的结论。 1、世界粮食生产形势严峻 二十世纪60年代中期在发展中国家兴起的，以采用农作物高产良种为中心的一场技术革命，其主要内容是大规模地推广矮秆、半矮秆、抗倒伏、产量高，适应性广的小麦和水稻等作物优良品种，并配合灌溉、施肥等技术的改进。这一农业技术革命使农业取得了革命性的进展，因而被誉为第一次绿色革命。 在第一次绿色革命中，墨西哥从1960年推广矮秆小麦，在短短三年时间达到了占种植面积的95%，总产接近200万吨，比1944年提高5倍，并部分出口。印度实施绿色革命发展战略，1966年从墨西哥引进高产小麦新品种，同时增加了化肥、灌溉、农机等投入，至1980年促使粮食总产量从7235万吨增到1.5亿吨，翻了一翻，由粮食进口变为出口。在推广绿色革命的11个国家中，水稻每亩产量由70年代的135公斤提高到80年代末的221公斤，增长63%。到1995年，发展中国家种植小麦15亿亩，其中60%采用绿色革命的研究成果。 本世纪以来，发达国家先后实现了农业现代化，世界农业取得巨大成就。从本世纪初至80年代中期(1987年)，尽管世界人口由16亿增加到50亿，人均耕地由0.56公顷减至0.29
寻找差异表达的基因
基因表达谱数据 基因表达谱可以用一个矩阵来表示，每一行代表一个基因，每一列代表一个样本（如图1）。所有基因的表达谱数据在“gene_exp.txt ”文件中存储，第一列为基因的entrez geneid ，第2~61列是疾病样本的表达，第62~76列是正常样本的表达。 图1 基因表达谱的矩阵表示 寻找差异表达的基因： 原理介绍： 差异表达分析是目前比较常用的识别疾病相关miRNA 以及基因的方法，目前也有很多差异表达分析的方法，但比较简单也比较常用的是Fold change 方法。它的优点是计算简单直观，缺点是没有考虑到差异表达的统计显著性；通常以2倍差异为阈值，判断基因是否差异表达。Fold change 的计算公式如下： normal Disease x x c Fold = _ 即用疾病样本的表达均值除以正常样本的表达均值。 差异表达分析的目的：识别两个条件下表达差异显著的基因，即一个基因在两个条件中的表达水平，在排除各种偏差后，其差异具有统计学意义。我们利用一种比较常见的T 检验（T-test ）方法来寻找差异表达的miRNA 。T 检验的主要原理为：对每一个miRNA 计算一个T 统计量来衡量疾病与正常情况下miRNA 表达的差异，然后根据t 分布计算显著性p 值来衡量这种差异的显著性，T 统计量计算公式如下： n s n s x x t normal Disease normal Disease miRNA //22+-= 对于得到的显著性p 值，我们需要进行多重检验校正（FDR ），比较常用的是BH 方法（Benjamini and Hochberg, 1995）。
绿色革命
绿色革命（green revolution） 简介 狭义的绿色革命是指发生在印度的“绿色革命”。 1967—1968年，印度开始了靠先进技术提高粮食产量的“绿色革命”的第一次试验，结果粮食总产量有了大幅度提高，使印度农业发生了巨变。 广义的绿色革命是指在生态学和环境科学基本理论的 指导下，人类适应环境，与环境协同发展、和谐共进所创造的一切文化和活动。 第一次绿色革命 在绿色革命中，有两个国际研究机构做出了突出贡献。一个是国际玉米和小麦改良中心，以诺贝尔和平奖金获得者N．E．勃劳格为首的小麦育种家，利用具有日本“农林10号”矮化基因的品系，与抗锈病的墨西哥小麦进行杂交，育成了三十多个矮秆、半矮秆品种，其中有些品种的株高只有40～50厘米，同时具有抗倒伏、抗锈病、高产的突出优点。另一个是国际水稻研究所。该所成功地将我国台湾省的“低脚乌尖”品种所具有的矮秆基因，导入高产的印度尼西亚品种“皮泰”中，培养出第一个半矮秆、高产、耐肥、抗倒伏、穗大、
粒多的奇迹稻“国际稻8号”品种。此后，又相继培养出“国际稻”系列良种，并在抗病害、适应性等方面有了改进上述品种在发展中国家迅速推广开来，并产生了巨大效益。墨西哥从1960年推广矮秆小麦，短短3年间达到了占种植面积的35％，总产接近200万吨，比1944年提高5倍，并部分出口。印度实施绿色革命发展战略，1966年从墨西哥引进高产小麦品种，同时增加了化肥、灌溉、农机等投入，至1980年促使粮食总产量从7 235万吨增至15 237万吨，由粮食进口国变为出口国。菲律宾从1966年起结合水稻高产品种的推广，采取了增加投资、兴修水利等一系列措施，于1966年实现了大米自给。尽管这类品种存在着要求肥水条件高、不适于旱地种植等问题，但绿色革命的成就是史无前例的。在推广绿色革命的11个国家中，水稻单产80年代末比70年代初提高了63％。在某些国家推广后其主要特征是把水稻的高秆变矮秆，另外辅助于农药和农业机械，从而解决了19个发展中国家粮食自给问题。世界上一些国家科技对农业增长的贡献率一般都在70％以上，像以色列这样一个极度缺水的国家，它的科技对农业的贡献率达到90％以上。 我国的杂交水稻是第一次绿色革命时期的杰出代表。科学技术是第一生产力，农业生产力是农业经济发展的重要推动力，是加快传统产业向现代产业发展，确保我们粮食安全的关键因素，在提高我国农业的综合生产能力、促进产业升