基因蛋白

基因蛋白（精选十篇）

基因蛋白 篇1

1 牛钙蛋白酶抑制蛋白基因的结构

牛钙蛋白酶抑制蛋白基因由N末端的L区和Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ区构成。L区是Ca2+通道调节区, Ⅰ～Ⅳ区是钙蛋白酶抑制区, Ⅰ～Ⅳ区对钙蛋白酶的抑制能力为Ⅰ区>Ⅱ区>Ⅲ区>Ⅳ区。根据不同哺乳动物钙蛋白酶抑制蛋白的DNA片段N末端编码区的差别, 牛钙蛋白酶抑制蛋白被确定为TypeⅡ型, TypeⅡmRNA在心脏和骨骼肌中表达水平较高, 在肝脏、脑和睾丸中表达水平却很低[1], 该结论与林亚秋等对九龙牦牛钙蛋白酶抑制蛋白基因表达的研究结果相似。牛钙蛋白酶抑制蛋白基因序列与已发表的人、兔和猪的钙蛋白酶抑制蛋白序列有70%～80%的同源性, L区对应人钙蛋白酶抑制蛋白外显子3处有22个氨基酸的缺失, 该缺失的意义现在还不明确, 但推测该缺失将会影响钙蛋白酶抑制蛋白对钙蛋白酶的抑制活性。牛钙蛋白酶抑制蛋白含有5个结构域。N端第1个结构域即L结构域, 其功能还不太清楚。第2～5个结构域是4个相似的重复单位。

2 牛钙蛋白酶抑制蛋白基因多态性的研究

2.1 CAST-RFLP的研究

Juszczk-kubiak E等[2]对不同品种牛的钙蛋白酶抑制蛋白编码蛋白质结构域1的外显子1C和1D长624 bp的片段, 用AluⅠ酶切得到CC、GC、GG 3种基因型, 对与其肉质性状遗传相关的研究表明, CC基因型牛肉比GC基因型牛肉更嫩 (P<0.05) 。Cockett N E等[3]对不同品种牛钙蛋白酶抑制蛋白基因编码蛋白质第2结构域Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ区及第3结构域Ⅰ区第1 059～1 480位间的核苷酸序列, 用TaqⅠ酶切后得出3种基因型。Lonergan S M等对牛钙蛋白酶抑制蛋白基因编码蛋白质结构域2～4以及3′非翻译区的2.2 kb长的片段, 用BamHⅠ和EcoRⅠ酶切产生多态。这2个酶切多态性及24 h内钙蛋白酶抑制蛋白活性与宰后14天的肌肉剪切力值没有相关性, 因此不能利用这些多态性来预测牛肉的嫩度, 但不排除钙蛋白酶抑制蛋白基因其他片段多态性影响钙蛋白酶抑制蛋白活性和嫩度的可能。Majidi A等[4]对牛钙蛋白酶抑制蛋白基因第6内含子1 552 bp长的片段, 用XmnⅠ酶切得到3种基因型。邓桂馨等[5]对4个杂交改良牛和3个中国地方纯种牛钙蛋白酶抑制蛋白基因第6内含子, 采用XmnⅠ、RsaⅠ、HaeⅢ 、HinfⅠ、HhaⅡ、MspⅠ, HindⅢ 7种限制性内切酶进行酶切, 只有XmnⅠ酶切产生多态性, 得出基因型AA、AB和BB。在总群体中, BB和AB基因型与嫩度显著相关, 纯种群体内各基因型与嫩度无显著相关性, 在杂交改良群体中, 则显著相关。说明总群体的显著性来源于杂交改良群, 这个结果表明杂种优势在该试验中对嫩度的影响起了一定作用。

2.2 CAST-SSCP和CAST-SNP的研究

邱大伟等[6]对重庆山地黄牛及其杂交牛 (西杂牛、红杂牛) 钙蛋白酶抑制蛋白基因第9, 18外显子编码区进行了PCR-SSCP分析, 在第9外显子编码区发现多态性, 第18外显子序列未发现多态性。分析第9外显子, 在3个群体中都检测到了AA、AB、BB基因型, 在重庆山地黄牛中以B为优势基因, 西杂牛、红杂牛群体以A为优势基因, 3个群体均处于Hardy-weinberg平衡状态。Edyta J K等对牛钙蛋白酶抑制蛋白基因外显子1C进行PCR-SSCP分析, 外显子1C与已报道的绵羊和人的钙蛋白酶抑制蛋白序列相比, 分别有89%和82%的同源性, 并发现G→C的碱基替换产生了Alu I酶切位点。Casas E等[7]采用单核苷酸多态性 (SNP) 法对3个不同群体牛钙蛋白酶抑制蛋白和钙蛋白酶基因与牛肉嫩度的相关性研究表明, 只能用单个基因而不能同时用2个基因来评价牛肉的嫩度。在其中2个群体中, 钙蛋白酶抑制蛋白与嫩度极显著相关, TT基因型肉质嫩度比CC和CT基因型肉质更嫩。Schenkel F S等[8]对不同品种群体肉牛钙蛋白酶抑制蛋白单核苷酸多态性与嫩度的相关性研究中发现了G→C的替换, 检测出CC、CG、GG 3种基因型, 这些钙蛋白酶抑制蛋白基因型明显影响了宰后21天背最长肌平均嫩度 (P<0.05) , 基因型CC嫩度最高, 其次为杂合基因型CG, 最后为GG。品种和性别对嫩度无显著影响 (P<0.05) 。

3 牛钙蛋白酶抑制蛋白基因活性的研究

对牛肉宰后储存时钙蛋白酶抑制蛋白活性变化的研究表明, 宰后可提取的钙蛋白酶抑制蛋白活性持续降低, 宰后1天降到60 %, 宰后7天降到30 %。Woodward B W等[9]提取了宰前牛肩胛骨表面肌肉并将其采用4 ℃冷藏24 h后测定钙蛋白酶抑制蛋白活性 (LISH24) 、宰后取牛背最长 (12～13肋骨之间) 的肌肉冷冻24 h后测定钙蛋白酶抑制蛋白活性 (PMLD) 。结果表明, 宰前和宰后肌肉组织的钙蛋白酶抑制蛋白活性相似, 这使采取活体组织预测肉质嫩度成为可能。Connor S F等研究表明, 瘤牛 (Bos indicus) 品种与普通牛 (Bos taurus) 品种相比, 24 h 钙蛋白酶抑制蛋白活性差异显著 (P<0.05) , 嫩度差异不显著 (P>0.05) , 普通牛24 h 钙蛋白酶抑制蛋白活性更高, 宰后1～7天牛肉老化速度更慢, 宰后4, 7, 14, 21, 35天的嫩度比普通牛坚韧, 对大理石纹选择的增加将导致牛肉嫩度满意度的降低。

不同营养水平对钙蛋白酶抑制蛋白活性影响的研究表明, 不同比例精料饲喂和不同饲喂时间对宰后0小时钙蛋白酶和钙蛋白酶抑制蛋白活性无显著影响, 对肌肉剪切力值也无显著影响。瓦古力牛 (Waguli) 在宰后7天和10天的肌肉剪切力值显著低于婆罗门 (Brahman) 牛 (P<0.05) , 这种区别在宰后14 d降低。婆罗门牛肉肉质的坚韧度与高活性的钙蛋白酶抑制蛋白有关, 瓦古力牛宰后0小时背最长肌钙蛋白酶抑制蛋白活性显著低于婆罗门牛 (P<0.05) 。瓦古力牛是以肉质嫩度著称的日本和牛 (Wagyu) 与图里牛杂交得来, 瓦古力牛与婆罗门相比, 大理石纹含量高, 肌肉剪切力值小, 钙蛋白酶抑制蛋白活性低, 嫩度高。研究还表明, 肉质嫩度与遗传因素有关, 但环境因素对其影响不大[10]。

4 展望

综上所述, 无论从钙蛋白酶抑制蛋白基因多态性还是钙蛋白酶抑制蛋白基因活性方面, 都有影响牛肉嫩度和不影响牛肉嫩度的不同报道。牛钙蛋白酶抑制蛋白基因含有20个以上的外显子和内含子, 到目前为止, 该基因的研究仍然很少, 应该继续进行牛钙蛋白酶抑制蛋白基因的不同区域多态性以及钙蛋白酶抑制蛋白活性对牛肉嫩度影响的研究, 以提供钙蛋白酶抑制蛋白作为嫩度候选基因的更多理论依据。目前, 对那些调控营养状况、品种、年龄、宰前和宰后的全方位影响牛肉最终口感的不同基因的认识, 都是基于DNA的技术只适用于不同世代家畜生产性能提高的遗传选择, 而基因对生命体的控制必须通过它所表达的蛋白质来发挥功能, 因此要对牛肉嫩度及其他肉质特性有全面和深入地了解, 就必然要在整体、动态的水平上对细胞、组织或有机体蛋白质组进行研究, 也就是说研究进入了后基因组时代, 相信在不远的将来, 人们对功能基因组学的研究将会对肉质特性的选择发挥重要作用。

参考文献

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脂肪酸结合蛋白及其基因 篇2

脂肪酸结合蛋白及其基因

脂肪酸结合蛋白(fatty acid-binding proteins,FABPs)属于脂结合蛋白超家族成员,广泛存在于动物细胞质中,担当细胞内脂肪酸运输任务.文章概述了FABPs家族的结构和功能,并对FABPs家族中的心脂肪酸结合蛋白(Heart Fatty acid binding-protein,H-FABP)和脂肪细胞脂肪酸结合蛋白(Adipocyte Fatty acid binding-protein,A-FABP)的.功能、基因定位、基因结构特点及其对肉质的影响进行了综述.

作 者：陈志辉 徐良梅 单安山 CHEN Zhihui XU Liangmei SHAN Anshan 作者单位：东北农业大学动物营养研究所,黑龙江,哈尔滨,150030刊 名：东北农业大学学报 ISTIC PKU英文刊名：JOURNAL OF NORTHEAST AGRICULTURAL UNIVERSITY年，卷(期)：37(5)分类号：Q51 Q786关键词：心脂肪酸结合蛋白 脂肪细胞脂肪酸结合蛋白 肌间脂肪 肉质

基因蛋白 篇3

关键词：复合性状转基因玉米；ELISA；外源蛋白；时空表达规律

中图分类号： S53035文献标志码： A

文章编号：002-302（204）2-0029-05

自998年首例转基因玉米被批准商业化以来，转基因玉米种植面积不断扩大，随着转基因技术快速发展，新一代转基因植物及复合性状转基因植物不断涌现。20年，全球共有6个国家种植转基因玉米，种植面积达到5 00万hm2，占全球玉米种植总面积的32%。抗虫耐除草剂复合性状转基因玉米种植面积近2年来不断增长，202年种植面积达 2 029万hm2，比20年增长09%。复合性状转基因玉米已逐渐取代了单一性状转基因玉米，成为市场主导[2]。然而，转基因大面积种植后引起的生态环境安全等问题也引起了人们的广泛关注[3-4]。因此，对复合性状转基因玉米在不同栽培条件下外源蛋白时空表达成为转基因环境安全评价的关注焦点之一[5]。本试验材料为孟山都公司选育的DK007YGRR、DK008YGRR、NC6304YGRR等3个复合性状转基因玉米品种，这3个品种均以MON89034和NK603为亲本杂交选育而成，具有来自父本的CryA05和Cry2Ab2杀虫蛋白基因和母本的C4-ESS蛋白外源基因，表达双价抗虫和耐除草剂的复合性状。本研究采用ELISA方法对3个复合性状转基因玉米不同时期、不同组织进行外源蛋白表达的实时检测，研究复合性状转基因玉米抗虫和耐除草剂基因的时空表达规律。同时，以本品种的同型对照品种以及当地主栽品种作为阴性对照开展外源蛋白组织表达测定，以期阐明杂交种外源蛋白时空表达规律，为杂交选育复合性状转基因玉米环境安全评价方案提供参考依据。

材料与方法

材料和试剂

阳性转基因玉米材料3个，品种名为DK007YGRR、DK008YGRR、NC6304YGRR，同型对照阴性玉米样品分别为DK007、DK008和NC6304，由美国孟山都公司提供。当地主栽品种对照ZD958和C69为当地大田推广材料，购于种子公司。3个转基因玉米材料均为MON89034（双价抗虫）和NK603（耐除草剂）杂交选育的复合性状品种。

主要化学试剂采购于Sigma公司。

2田间试验设计和取样方法

2小区设计

NC6304YGRR和其同型对照NC6304、主栽品种对照ZD958种植于吉林省公主岭市；DK007YGRR、DK008YGRR，同型对照DK007、DK008，主栽品种C69种植于广西；每小区面积为30 m2（6 m×5 m），3次重复，随机区组排列。

22播种时间与方法

吉林省202年5月2日播种，常规播种方式，播种后按当地常规耕作管理模式进行管理。广西壮族自治区202年4月20日播种，常规播种方式，播种后按当地常规耕作管理模式进行管理。

23取样方法

[3]分抽雄前、抽丝、灌浆初期和乳熟末期4个时期取样，取样部位：苗期叶片、心叶期叶片、花粉与花丝、籽粒、雌穗顶端和茎髓，取样后用液氮速冻，-80 ℃低温冰柜保存。

3ELISA试验方法

3样品处理和蛋白抽提

当在田间对测试材料的各个组织进行采样后，当天放入实验室-80 ℃低温冰箱中进行保存，直至全部样品采集完毕，开始样品处理。样品组织在处理时先粉碎成均匀的粉末样本。样品称重后，对CryA05、Cry2Ab2、C4-ESS蛋白用×BST进行提取。提取的蛋白样品在6 h内进行测试时，保存在 4 ℃ 条件下，否则用小管分装保存在-80 ℃条件下。

32C4-ESS蛋白检测方法

单克隆小鼠抗C4 ESS抗体用含50 mmol/L Na2CO3/NaHCO3缓冲液和 05 mol/L NaCl的溶液稀释至20 g/mL，每孔加00 L稀释的抗体在96微孔板上固定，放入4 ℃冰箱孵育8 h以上。用× BST洗板3次，分别在各孔对应加入C4-ESS蛋白标准液、样本提取液、标准品和样品缓冲液00 L/孔，37 ℃下孵育 h。秸秆、叶片、花粉、花丝和根样品提取液使用× BST/0% BSA溶液稀释；籽粒样品使用× TBA稀释。× BST 洗板3次，每孔加入00 L过氧化物酶偶联的抗C4 ESS抗体，37 ℃孵育 h。用× BST洗板3次，向孔内加入00 L TMB，室温静置0 min，加入00 L 6 mol/L H3O4终止酶反应。C4-ESS蛋白水平定量通过绘制0456～4600 ng/mL的C4-ESS蛋白标准曲线用内插法确定。

33Cry2Ab2蛋白检测方法

小鼠抗Cry2Ab2的捕獲抗体用包被缓冲液（92 μL单克隆抗体加到0 mL 50 mmol/L Na2CO3/NaHCO3的缓冲液）稀释，最终浓度为2 μg/mL，每孔加00 μL稀释抗体在96微孔板上固定，放入4 ℃冰箱孵育 8 h 以上。用×BST洗板3次，分别在各孔对应加入 00 μL Cry2Ab2蛋白标准液、样品提取液、标准品和样品缓[2]冲液（00 μL/孔），37 ℃孵育 h。×BST洗板3次，每孔加入00 μL生物素偶联的山羊抗Cry2Ab2抗体和NeutrAvidin-HR（ierce）来检测捕获的Cry2Ab2。× BST洗板3次，每孔加入00 μL TMB显色。向各孔中加入00 μL 6 mol/L H3O4终止酶活反应。通过绘制浓度为029～7000 ng/mL的Cry2Ab2蛋白标准曲线，用内插法完成定量。

34CryA05蛋白检测方法[2]

山羊抗CryA05的捕获抗体用包被缓冲液（50 mmol/L Na2CO3/NaHCO350 mmol/L NaCl）稀释至终浓度3 μg/mL，每孔加00 μL稀释抗体在96孔微孔板上固定，放入4 ℃冰箱中孵育8 h以上。用×BST洗板3次。进行籽粒样本分析时，向各孔加00 μL含9%脱脂奶粉（NFDM）的×BST，再进行封闭，37 ℃孵育 30～90 min，用×BST洗板3次，其他组织样本不进行此步骤。分别在各孔对应加入00 μL CryA05蛋白标准液或样品提取液，37 ℃孵育 h。用×BST洗板3次，每孔加入 00 μL 生物素偶联的山羊抗CryA05抗体和NeutrAvidin-HR（ierce）来检测捕获的CryA05。用×BST洗板3次，每孔加入00 μL HR底物3，3′，5，5′-四甲基联苯胺（TMB）显色。向各孔中加入00 μL 6 mol/L H3O4终止酶活反应。通过绘制0438～4000 ng/mL CryA05蛋白标准曲线，用内插法完成定量。

4数据统计和分析

ELISA研究中采用Bio-rad iMarkTM 微孔板吸收光酶标仪进行检测。CryA05、Cry2Ab2、C4 ESS蛋白用波长450 nm时的吸光度和波长655 nm时的参考吸光度来确定其在样品中的表达量，在计算时根据标准蛋白所建立的标准曲线和内插法。蛋白的标准浓度用四参数逻辑曲线模型确定曲线，用内插法确定CryA05、Cry2Ab2、C4 ESS蛋白在各样品中的含量，并将结果由ng/mL转化为μg/g（鲜质量）。数据用ELISA软件进行归纳分析。

2结果与分析

2组织中外源蛋白表达的差异显著性分析

本试验的3个复合性状品种分别在吉林省和广西壮族自治区两地栽种，3个复合性状转化体，均为MON89034和NK603的杂交选育品种。3个转基因玉米材料的遗传背景的外源基因具有来自父本MON89034的双价抗虫基因（[WTBX][STBX]CryA05、Cry2Ab2[WTBZ][STBZ]）和来自母本的NK603耐除草剂基因（[WTBX][STBX]C4-ESS[WTBZ][STBZ]）。采样时期分别为苗期（V4）、心叶期（V8）、吐丝期（R）和灌浆期（R3），各时期采集的组织为V4 叶片、V8叶片、R花粉和花丝，R3籽粒、穗尖（雌穗顶端）、茎髓（雌穗着生节茎秆），在各小区中对每个组织材料随机选取5株进行蛋白提取。

对3个平行小区开展3次重复ELISA检测，根据405 nm吸光度的数值在标准曲线中对照其蛋白在转基因玉米植株中的外源蛋白表達含量。

表统计分析了3个复合性状转基因品种的 C4-ESS 蛋白在7个不同生长时期的组织中的表达情况，结果表明，同一组织内的蛋白表达在品种间多差异不显著，特别是叶片组织，V4叶片（新鲜）和V8叶片（新鲜）的 C4-ESS 蛋白持续稳定地高表达，均约为35 μg/g，其他组织在品种间或有差异，但各组织间表现了更大的差异显著性，方差分析结果见表2。

表3分析了3个复合性状转基因品种的CryA05抗虫蛋白在7个不同生长时期组织中的表达，该抗虫蛋白在各组织中表达差异较大。统计分析结果表明，3个品种同一组织蛋白表达量不同， 但差异均不显著，而组织间V4叶片、V8叶[FL）]

可见，复合性状的转化体组织表达外源蛋白在转化个体间变异不明显，其表达量与表达蛋白种类有关。组织间的差异大于品种差异，栽培种植条件也是影响其蛋白表达的原因之一。

22抗虫和耐除草剂基因在转化体中的蛋白表达

由图、图2、图3可见，转基因植株中耐除草剂蛋白 C4-ESS 在V4叶片、V8叶片、花粉、茎髓、穗尖、籽粒中表达量均高于CryA05、Cry2Ab2抗虫蛋白，只有在花丝中3种蛋白表达量均较低的情况下，Cry2Ab2蛋白表达量略高于C4-ESS。

CryA4、Cry2Ab2 2种抗虫蛋白的表达量在3个品种中表现趋势也较明显，CryA05抗虫蛋白在V4叶片、V8叶片、花粉、穗尖组织中的表达量高于Cry2Ab2抗虫蛋白；仅在3个品种的花丝、广西品种DK007YGRR和DK008YGRR茎髓和籽粒中，Cry2Ab2表达的抗虫蛋白量略高于CryA05。

因此，3个品种显示的耐除草剂和抗虫蛋白的组织表达规律一致，其外源蛋白的表达量可能与在其亲本来源有关，在亲本中的基因插入位置和表达调控可直接影响到其在杂交品种中的表达。

23植物各组织中外源蛋白的鲜质量含量

如图4、图5、图6所示，3个复合性状品种DK007YGRR、DK008YGRR、NC6304YGRR在各组织中表达情况也显示出较高的一致性，即营养器官组织（V4叶片、V8叶片）的外源蛋白表达量均高于生殖器官（花丝、花粉、穗尖、籽粒、茎髓）。V4叶片中3种外源蛋白表达最高，V8叶片其次，这一结果可能与叶片中可溶性蛋白含量较高有关。[2]

在3个转化体中，NC6304YGRR各时期的植物组织器官中CryA05蛋白表达量最高，DK007YGRR其次，DK008YGRR中表达相对较低。

在植物的营养器官中，NC6304YGRR的Cry2Ab2蛋白表达量最高，而生殖生长阶段中NC6304YGRR生殖器官（花丝、花粉、穗尖、籽粒、茎髓）中Cry2Ab2蛋白表达量均低于DK008YGRR。

在苗期和心叶期，3种转化体叶片中C4-ESS蛋白表达量最高，其中V4叶片时期略大于V8叶片时期，这种情况可能与前期转化体筛选有关。这一时期叶片的高表达量为草甘膦喷施效果提供了有效保证。

24植物生长条件对转化体外源蛋白组织表达的影响

NC6304YGRR是在吉林种植和栽培管理的玉米品种，DK007YGRR、 DK008YGRR在广西栽培种， 因此植株生长的

环境条件有所不同。生长在吉林的NC6304YGRR 的CryA05蛋白表达量基本均大于生长于广西的DK007YGRR、DK008YGRR。Cry2Ab2蛋白和C4-ESS蛋白表达量两地各不相同，无明显规律。复合性状转基因品种各组织中的外源蛋白表达量存在差异，且在相同条件栽种的DK007YGRR、DK008YGRR蛋白表达量同样存在差异，但差异较小。

3结论与讨论

转基因植株外源基因蛋白在不同生育期不同组织器官表达不同[6]，既可能与外界栽培条件有关，也可能与外源基因整合的位点有关[7]。当外源基因整合到与生长发育有关的基因附近，外源基因的表达就会受生长发育基因调控序列的调控，随着生长时期的不同而发生变化。

本研究结果表明，在转基因玉米各生长时期中，抗虫Bt蛋白含量均未明显减少，其抗虫的表达量趋于稳定，能够持续地进行抗虫表达，因此能够达到更好的抗虫效果。在玉米不同生长发育阶段的组织中，苗期叶片转基因蛋白表达量明显高于心叶期叶片。这可能与表达不同时期的环境条件有关，也可能与发育阶段中基因的表达调控相互关联。

在苗期和心叶期，3种转化体中，叶片C4-ESS蛋白表达量最高，其中V4叶片时期略大于V8叶片时期，这种情况可能与前期转化体筛选有关。这一时期叶片的高表达量为草甘膦喷施效果提供了有效保证。3个复合性状品种的 C4-ESS [2]蛋白均来源于转基因玉米品种NK603，因此笔者认为，通过杂交育种的复合性状转基因转化体对其亲本的安全评价可作为复合性状杂交种的安全评价的数据参考，其外源基因表达可能直接决定亲本多种杂交后代中外源基因的表达。

由于NC6304YGRR是在吉林种植和栽培的管理玉米材料，DK007YGRR、DK008YGRR在广西栽种，因此植株生长的环境条件有所不同，组织间外源蛋白表达呈现差异。这与文献中所述转基因植物外源基因表达与生长自然环境条件、栽培管理措施密切相关的结论相一致。而在相同条件下栽种的DK007YGRR、DK008YGRR同样存在表达蛋白量的差异，但差异较小。因此，组织表达与蛋白种类相关性更强，即与转入的外源基因的本身构建及插入基因组位置有显著的相关性，该研究结果与其他作物的转基因外源蛋白表达调控影响的研究[8-9]相一致。有研究表明，杂交本身对于外源基因的表达存在影响[0]，复合性状玉米与其亲本的表达差异和调控，有待于进一步研究。

ELISA方法是直接检测转基因植物体内外源蛋白表达量的手段之一，具有快速、简单、低耗、结果客观、易判定等特点。本试验的Bt蛋白和C4-ESS蛋白最低检出量为05 ng/mL，灵敏度较高。每样品均作平行检测，并设立阴性和空白对照，提高了检测的准确性与可靠性。ELISA方法的检测也受到检测环境温度、湿度的影响，因此每次检测要在环境相同的条件下进行，并且每次均须同时作空白及标准曲线，以减小误差。穗尖、花丝及花粉的外源蛋白含量比其他部位的含量低，因为这些部分的可溶性蛋白本身含量就低，多为纤维素及其他物质[2]。外源蛋白含量用 g鲜质量中含量表示时，结果受样品本身含水量的影响较大，导致有一定的误差。

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基因蛋白 篇4

1 猪瘟病毒基因组结构

猪瘟病毒粒子呈圆形, 直径为34～50nm, 外部被脂蛋白的囊膜包裹, 内部为二十面体的对称核衣壳, 核心直径大约30nm。核衣壳内包裹单股正链线性RNA分子, 基因组大约12.5kb。5’端UTR长度为373nt或374nt, 有茎环、发卡等复杂的二级结构, 无甲基化帽子结构。5’端UTR与病毒的复制和翻译都密切相关。3’端UTR长度为215～239nt, 无poly (A) 尾巴结构, 在所有瘟病毒中高度保守, 其参与病毒基因组的复制、多聚蛋白的翻译和病毒粒子的装配。猪瘟病毒的ORF翻译一个3898个氨基酸的多聚蛋白。该蛋白在细胞内蛋白酶和病毒特异性的蛋白酶作用下裂解成各种成熟的结构蛋白 (S) 和非结构蛋白 (NS) 。从N端开始至C端各蛋白质分别是Npro、C、Erns、E1、E2、p7、NS2、NS3、NS4A、NS4B、NS5A和NS5B。

1.1 结构蛋白及其功能

1.1.1 C蛋白

C蛋白也称p14, 是病毒的核衣壳蛋白, 由多聚蛋白上Ser169～Ala267之间的氨基酸组成, 分子量为14kDa。在瘟病毒, C蛋白是主要区域中极为保守的蛋白, 同源性大于91%。C蛋白N端由Npro的水解作用而产生, C端可能是由宿主细胞的信号肽酶作用所致。C蛋白在合成后几分钟便与基因组RNA相结合, 包装形成核衣壳, 除此之外, 还在病毒繁殖和基因表达调控中有着重要作用。但是以C基因为基础构建的重组痘苗病毒活载体疫苗免疫猪, 不能诱导机体产生中和性抗体, 无法保护猪免受强毒的攻击。

1.1.2 Erns蛋白

Erns蛋白由病毒ORF Glu268～Ala494之间的227个氨基酸残基组成, 是一种高度糖基化的蛋白。分子量大小依据糖基化程度的不同而不同, 为44～48kD, 糖蛋白分子量约占Erns总蛋白分子量的二分之一, 去糖基的蛋白骨架分子量约为25.7kDa。Erns囊膜糖蛋白位于病毒粒子表面, 以分子量为100kD的同源二聚体的形式存在, 没有跨膜区, 只存在于黄病毒科的瘟病毒属。在感染细胞中, Erns积累于内质网, 存在于病毒粒子表面或被分泌到胞外, 是唯一可以分泌到感染细胞培养上清液中的糖蛋白。Erns既是一个结构蛋白又是一种功能蛋白, 对病毒的免疫、识别、吸附和进入宿主细胞十分重要。它可诱导机体产生中和抗体, 用其免疫猪可诱导产生对致死剂量的保护性免疫反应, 也是病毒粒子吸附进入易感细胞的必须蛋白。Erns还具有RNA酶活性, 对病毒宿主和细胞嗜性、致病性、细胞凋亡等方面起重要作用。

1.1.3 E1蛋白

E1糖蛋白由病毒ORF上Leu495～Gly689之间195个氨基酸组成, 分子量约33KD。在CSFV感染细胞的抽提物中, E1与E2以异源二聚体的形式存在, 目前还未发现病毒免疫血清中有抗E1的抗体。关于其蛋白的研究很少, E1不能诱导机体产生中和抗体, 在病毒中, E1-E2复合物可能是稳固病毒颗粒构型的主要结构蛋白。同时, 动物实验说明E1蛋白对猪瘟病毒的繁殖有重要作用, 但作用机制不明了。

1.1.4 E2蛋白

E2糖蛋白由ORF690～1060位编码的370个氨基酸残疾组成, 根据糖基化程度的不同, 分子量在51～55ku之间内变动。它位于病毒囊膜表面, 参与病毒的感染过程, 是猪瘟病毒的编码蛋白中最不保守的一种蛋白, 但是猪瘟病毒的最主要保护性抗原, 能诱导机体产生中和抗体。在靠近E2蛋白N端上游有一段信号肽序列, 在其C端一侧含有1个约由18个氨基酸组成的疏水侧链, 可形成跨膜结构蛋白TMP。E2蛋白是病毒宿主细胞识别、吸附的主要蛋白。Wensvoort等[2]的研究表明, E2蛋白的抗原区主要集中在蛋白分子的N端区域690aa～866aa, 包含4个抗原结构域, 即A、B、C、D。E2的C端有一段核心序列为YYEP (995～998aa) , 存在于一个线性表位中, 该表位被认为是瘟病毒共有的抗原表位。序列TAVSPTTLR (829～837aa) 表位在猪瘟病毒中高度保守, 可以作为鉴别牛病毒性腹泻病毒和羊边界病病毒的依据。

1.2 非结构蛋白

1.2.1 Npro蛋白

Npro蛋白, 也称p23, CSFV的非结构蛋白, 是ORF编码的多聚蛋白中N端的第一个蛋白质, 它由168个氨基酸组成, 具有蛋白质水解酶活性, 能以自我催化的方式从正在翻译的多聚蛋白上断裂下来, 成为成熟的病毒蛋白。Npro不参与CSFV的结构及非结构蛋白的加工过程, 其蛋白酶活性在CSFV增殖过程中的作用还不清楚。Rumenapf[3]等人使用定点突变技术对参与Npro催化活性的氨基酸残基进行测定, 确定了其中的GIu22、His49和Cys69是保持Npro蛋白酶活性所必需的氨基酸残基。

1.2.2 p7蛋白

p7蛋白位于结构蛋白E2和NS2之间, 是多聚蛋白上结构蛋白和非结构蛋白间一个连接肽。它的分子量约为7kDa, 主要由疏水性氨基酸组成, 存在于所有瘟病毒中。Gu B等在研究中发现, 将突变引入BVDV的感染性c DNA中, 框内缺失全部的p7不影响RNA复制, 但产生的病毒粒子无感染性;用辅助病毒对p7进行反式互补后, 又可获得感染性病毒。这一结果提示, 瘟病毒p7对产生感染性子代病毒是必需的。

1.2.3 NS蛋白

NS2-3蛋白也是CSFV中一个非结构蛋白, 所有感染猪瘟的动物体中均产生NS2-3的抗体, 但NS2-3不具有病毒中和性, NS2-3蛋白为双功能蛋白, 具有丝氨酸蛋白酶活性、核苷三磷酸酶活性及解旋酶活性, 其解旋作用依赖于CSFV特异的单链RNA, 该蛋白在病毒的生命周期中至关重要。还有其他一些非结构蛋白, 比如NS4A和NS4B、NS5A和NS5B这些非结构蛋白的研究还不多, 其中NS5B也与病毒复制有关。

2 猪瘟病毒蛋白表达技术

2.1 原核表达

在各种表达系统中, 最早被采用进行研究的是原核表达系统, 这也是目前掌握最为成熟的表达系统。该项技术的主要方法是将已克隆入目的基因DNA片段的载体 (一般为质粒) 转化细菌 (通常选用的是大肠杆菌) , 通过IPTG诱导并最终纯化获得所需的目的蛋白。其优点在于能够在较短时间内获得基因表达产物, 而且所需的成本相对比较低廉。但与此同时原核表达系统还存在许多难以克服的缺点:如通常使用的表达系统无法对表达时间及表达水平进行调控, 有些基因的持续表达可能会对宿主细胞产生毒害作用, 过量表达可能导致非生理反应, 目的蛋白常以包涵体形式表达, 导致产物纯化困难;而且原核表达系统翻译后加工修饰体系不完善, 表达产物的生物活性较低。

目前, 猪瘟病毒基因原核表达常采用pET-32a作为载体导入宿主大肠杆菌中。汤德元等[4]在表达贵州流行株E2基因时, 将酶切得到的E2基因片段克隆到pET-32a (+) 原核表达载体上, 后转化至宿主菌大肠杆菌BL21中。经诱导, 目的蛋白以包涵体的形式存在。通过进一步的提取纯化, 加入弗氏佐剂免疫小鼠, 产生了一定的抗体水平。猪瘟病毒抗体的间接ELISA方法的初步建立也常采用原核表达。蒋大良[5]和谢金文[6]都是采用pET-32a作为原核表达的载体来建立间接ELISA方法, 但是他们都是将重组质粒导入大肠杆菌Rosetta (DE3) 中。该菌株通过一个相容性氯霉素抗性补充密码子的tRNAs, 从而避免大肠杆菌密码子使用频率导致的表达限制, 而使目的蛋白获得高效表达。

2.2 真核表达

为克服原核表达的不足, 许多学者将原核基因调控系统引入真核基因调控领域。因此, 利用真核表达系统来表达目的蛋白越来越受到重视。目前, 基因工程研究中常用的真核表达系统有酵母表达系统、昆虫细胞表达系统和哺乳动物细胞表达系统。

2.2.1 甲醇酵母表达

甲醇酵母基因表达系统是一种最近发展迅速的外源蛋白质生产系统。甲醇酵母是可利用甲醇作为唯一碳源的酵母, 它具有真核生物的蛋白质加工、折叠、翻译后修饰的优点, 同时其遗传比较稳定、能高密度发酵、蛋白表达量高、易于纯化。酵母主要有H.Polymorpha、Candida Bodinii和Pichia Pastoris三种, 其中Pichia Pastoris作为基因表达系统使用得最多、最广泛。与以往的基因表达系统相比, 它具有无可匹敌的高表达特性, 已被认为是最具有发展前景的生产蛋白质的工具之一。李艳蕊等[7]利用毕赤酵母表达载体pPIC9K, 将猪瘟病毒Erns基因片段导入GS115酵母菌中。结果显示该阳性重组菌经甲醇诱导后, 在培养液上清中可检测到目的蛋白, 且目的蛋白能特异识别猪瘟抗体, 具有很好的反应原性。

2.2.2 昆虫细胞表达

现在, 昆虫细胞与杆状病毒协同的表达系统越来越被广泛应用于科研和工业生产领域。与其他常用的重组蛋白表达系统相比, 昆虫杆状病毒表达系统具有其独特的优点:它与其他真核表达系统相比, 外源基因表达水平高, 特别是细胞内蛋白。在大多数情况下, 表达的重组蛋白可溶, 折叠正确, 有翻译后修饰 (如糖基化等) , 有生物学活性, 比较容易分离纯化;昆虫细胞悬浮生长, 容易放大培养, 有利于大规模表达重组蛋白;易于表达异源多聚体蛋白, 可通过多种重组病毒同时感染昆虫细胞或用含有多个表达框的一种病毒感染昆虫细胞来实现;具有良好的安全性, 昆虫杆状病毒不感染脊椎动物。周向阳等[8]利用昆虫-杆状病毒表达系统成功的将外源基因E2高效表达, 目的产物能被抗E2蛋白的单克隆抗体2B10和6×His-单克隆抗体特异性识别, 且具有良好的免疫原性。为了及时监控蛋白表达情况以及便于优化表达条件, 陈柳等[9]将猪瘟病毒Erns基因与绿色荧光蛋白基因 (GFP) 融合, 用昆虫-杆状病毒表达系统高效表达了Erns-GFP融合蛋白, 省去了常规的烦琐费时的蛋白表达检测, 从而加快了实验进程并节约了成本。

2.2.3 哺乳动物细胞表达

由于在原核细胞中真核基因不能进行内含子的自我剪接, 表达的蛋白质不能进行翻译后加工, 不能进行正确折叠, 使表达产物量少, 活性低, 因此目前倾向于用哺乳动物细胞表达系统表达大部分基因 (当然也包括在昆虫细胞以及酵母细胞中, 不过从使用频率上看还是哺乳动物细胞居多并且更为实用) 。哺乳动物细胞表达真核基因应注意的问题: (1) 根据研究目的选择合适的载体-宿主表达系统。哺乳动物表达系统分为瞬时与稳定表达系统两类。瞬时表达系统用于根据产物活性来证实分离基因, 从cDNA文库中筛选基因, 诱变对蛋白质生物活性与功能的影响的分析等研究;稳定表达系统用于大量生产蛋白质产品。 (2) 选择合适的细胞系。不同的培养细胞系摄取和表达外源基因的能力相差非常大, 同一基因在一种细胞系上有效, 但在另一种细胞系中可能完全不表达。杨玉艾等[10]将猪瘟病毒Erns-E2融合基因定向亚克隆于穿梭载体中, 构建了携带Erns-E2基因的重组腺病毒转移载体质粒pAdEasy-Erns-E2, 经酶切后转染人胚胎肾细胞 (HEK293) , 成功包装出重组腺病毒rAd-Erns-E2。免疫动物实验结果表明, rAd-Erns-E2能使免疫猪抵抗猪瘟病毒强度攻击, 为进一步研制猪瘟基因工程疫苗提供了实验依据。

2.3 原核表达兼真核表达

伤寒沙门氏菌是细胞内侵袭性致病菌, 具有靶向感染专职抗原提程细胞 (APC) 和肠道感染的特点, 因而作为疫苗或基因治疗载体很有发展潜力。当前已构建出许多对小鼠乃至人类有保护作用的减毒鼠伤寒沙门氏菌菌株, 表达多种病原微生物抗原 (包括细菌、病毒、寄生虫等的保护性抗原的重组减毒伤寒沙门氏菌在几种动物模型中, 能够有效诱导粘合和全身性免疫应答。减毒沙门氏菌不仅可以以原核方式表达外源抗原, 亦可运送以真核表达方式构建的核酸疫苗。西北农林科技大学的许信刚教授等[11]将构建的重组质粒pYA3341-E2电转入鼠伤寒沙门氏菌疫苗株X4550 (缺失asd、cya、crp基因) , 获得重组疫苗菌株X4550 (pYA3341-E2) 。结果显示, 重组菌能表达E2蛋白, 且表达的蛋白能与猪瘟病毒阳性血清特异性结合。在体外营养选择压力下, 重组菌株可稳定地携带重组质粒传代繁殖, 在体内可稳定地定居于肠系膜淋巴结和脾。小鼠口服试验证实重组菌无毒性, 安全可靠。动物免疫试验和淋巴细胞增殖试验表明, 成功构建了能稳定表达猪瘟病毒E2蛋白的口服减毒鼠伤寒沙门氏菌疫苗株。

3 结语

由于猪瘟传染性强, 致死率高, 给养猪业造成巨大的经济损失。近年来, 国内外学者对猪瘟防控研究已经取得了较大进展, 特别是许多国家采取了大规模的疫苗防控和净化措施。但是, 现阶段疫苗的广泛使用促使病毒变异, 加之病毒造成的免疫抑制, 使得猪瘟在全球仍是常发疫病之一。因此, 进一步的搞清猪瘟的分子生物学特征, 研究出更好的蛋白表达技术为检测服务, 才是防控工作的重中之重。

摘要：猪瘟是威胁许多国家包括我国在内的养猪业的重要疾病之一, 随着猪瘟病毒 (CSFV) 的突变性发展, 从分子水平探索CSFV基因组及蛋白结构及功能, 可以为预防猪瘟流行和爆发做好准备。同时, 加强猪瘟病毒诊断中各技术的研究对预防和控制本病具有非常重要的现实意义。本论文对猪瘟病毒基因组结构和诊断技术中的蛋白表达技术进行了系统的阐述。

关键词：猪瘟病毒,基因组结构,蛋白表达技术,技术应用,研究进展

参考文献

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水稻糙米高蛋白基因的QTL定位 篇5

利用由糙米蛋白含量高达14.55%的广东省农家品种三春种配制的BC1群体进行糙米高蛋白基因的QTL定位,定位到了6个糙米蛋白基因的QTLs,其中有3个新的QTLs.有1个增效基因qCP1-2为主效基因,解释的表型变异高达44.2%,有可能是与谷蛋白基因Glu-1紧密连锁的`新调控序列.本研究表明,所利用的BC1群体的糙米蛋白可能主要是由1个主效QTL所控制.

作 者：李晨 潘大建 孙传清 周汉钦 范芝兰 陈建酉 王象坤 LI Chen PAN Da-jian SUN Chuan-qing ZHOU Han-qin FAN Zhi-lan CHEN Jian-you WANG Xiang-kun  作者单位：李晨,潘大建,周汉钦,范芝兰,陈建酉,LI Chen,PAN Da-jian,ZHOU Han-qin,FAN Zhi-lan,CHEN Jian-you(广东省农业科学院水稻研究所,广州,510640)

孙传清,王象坤,SUN Chuan-qing,WANG Xiang-kun(中国农业大学植物遗传育种系,北京,100094)

刊 名：植物遗传资源学报  ISTIC PKU英文刊名：JOURNAL OF PLANT GENETIC RESOURCES 年，卷(期)：2006 7(2) 分类号：Q94 关键词：水稻   糙米蛋白   QTL  

★ 一个与拟南芥RNA病毒寄主因子同源的水稻基因OsTOM3的克隆与序列分析

★ 乳链菌肽抗性基因的筛选、分离及鉴定

★ 水稻机插秧的应用与推广初探

★ 广告创意定位理论及应用策略论文

★ 毛白杨纤维素合成酶基因(PtoCesA1)克隆、序列分析及其植物表达载体

★ 镜面对称法在单点定位中的应用

基因蛋白 篇6

关键词 巴西橡胶树 ；钙调蛋白 ；基因克隆 ；基因家族 ；表达分析

中图分类号 S794.1 文献标识码 A Doi：10.12008/j.issn.1009-2196.2016.07.009

在植物生长发育的过程中，钙离子作为第二信使扮演着至关重要的角色。钙调蛋白（Calmodulin，CaM）是一类存在于动植物真核细胞内和钙离子相结合的小分子蛋白[1]，也是生物细胞内功能和分布最广泛的高度保守的蛋白之一[2]。钙调蛋白有4个Ca+结合域，多数CaM氨基酸序列的长度为148个，细胞内钙离子浓度升高，使钙调蛋白的钙离子结合位點被占据，因而改变了其构象，并促进其与细胞内靶酶的结合，由此改变细胞内的代谢活动。由于钙调蛋白重要的调控功能引起了人们的重视，钙调蛋白基因在动物[3-4]、真菌[5]和原生动物[6]中都已被分离和克隆。在植物界，迄今为止已成功克隆了拟南芥[7]、水稻[8]、大麦[9]、苜蓿[10]、香蕉[11]等物种的钙调蛋白基因，并对其进化和表达进行了分析。在橡胶树中，仅有陈鑫等[12]利用RACE克隆了一个钙调蛋白基因HbCAM1，并利用RT-PCR技术对该基因在不同组织和乙烯利处理胶乳中的表达进行了初步分析。随着橡胶树基因组测序的完成，使人们能够对整个橡胶树钙调蛋白基因家族进行全面系统的分析。本研究从橡胶树转录组和基因组数据库中搜索并克隆得到7个钙调蛋白基因，并从基因结构、系统进化和表达模式几方面对这些家族成员进行了全面系统的分析。研究结果将有助于深入了解钙调蛋白基因家族成员在橡胶树生长发育和胁迫应答调控方面的重要功能。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 植物材料

本实验室Solexa测序所用的材料是巴西橡胶树（Hevea brasiliensis）热研7-33-97，其中胶乳、树皮、树叶、种子、雌花和雄花均来自中国热带农业科学院试验场三队的正常割胶橡胶树（开割2 a以上），根来自于中国热带农业科学院橡胶研究所种质资源圃华于伟老师赠送的热研7-33-9 组培苗；不同发育时期的橡胶树叶片来自于中国热带农业科学院橡胶所种质资源圃，为一年生的热研7-33-97嫁接苗；乙烯利处理的材料来自于海南省儋州市中国热带农业科学院试验场三队，品系为热研7-33-97，正常开割树（3天1刀，不涂乙烯利刺激），用1.5%乙烯利在不同时间处理橡胶树，相应4个时间点处理为0、3、12和24 h。

1.1.2 菌株与试剂

反转录试剂盒购自Fementas公司；pMD18-T载体和Taq DNA聚合酶均购自Takara公司；引物合成和测序由华大生物技术有限公司完成；DNA凝胶回收试剂盒购自Axygen公司；其它生化试剂和常规试剂均为进口或国产分析纯试剂。

1.2 方法

1.2.1 不同组织RNA的提取与cDNA合成

橡胶树胶乳RNA的提取参照Tang等[13]的方法；除胶乳以外其他组织的RNA提取方法参照Kiefer等[14]的方法；cDNA第一条链的合成采用反转录试剂盒，操作步骤按照Fementas公司产品说明书进行。

1.2.2 cDNA全长和基因组序列的克隆

利用拟南芥和杨树的钙调蛋白氨基酸序列，通过本地BLAST搜索本实验室EST数据库，得到7个钙调蛋白基因的cDNA片段。然后设计特异性引物进行PCR扩增（表1），具体反应体系如下：模板（胶乳cDNA）0.5 μL、10×PCR Buffer 2 μL、Taq plus DNA Polymerase（5 U/L） 0.3 μL、dNTPs（2.5 mmol/L） 1.6 μL、上下游引物各1 μL、ddH2O 13.6 μL，共20 μL体系。反应程序：94℃预变性5 min；94℃变性30 s，60℃退火30 s，72℃延伸60 s，35个循环；72℃延伸10 min。扩增完成后，用1.2%的琼脂糖凝胶电泳检测，回收目的片段，并连接到pMD18-T载体上，最后送公司测序。

1.2.3 生物信息学分析

利用NCBI在线软件ORF finder（http：//www.ncbi.nlm.nih.gov/gorf/gorf.html）进行ORF阅读框预测，利用生物软件DNAMAN对橡胶树和拟南芥的CaM氨基酸序列进行多序列比对。利用在线软件GSDS2.0（http：//gsds.cbi.pku.edu.cn/）分析钙调蛋白基因的外显子/内含子组织结构。利用MEGA 6.0软件构建系统进化树，采用Neighbor-Joining方法进行分子系统学分析，并进行1 000次bootstrap统计学检验。

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1.2.4 基因的表达模式分析

利用高通量测序数据[15]（Solexa转录组测序数据）对橡胶树钙调蛋白基因在不同组织、不同叶片发育时期和乙烯利处理下的表达进行分析。具体分析流程包括：对原始数据去除低质量序列，利用程序RSEM进行表达分析[16]和数据处理作图3个部分，其中前2步在本地服务器完成。

2 结果与分析

2.1 橡胶树钙调蛋白基因的克隆与序列分析

本研究以拟南芥和杨树钙调蛋白氨基酸序列为探针，利用tblastn搜索本实验室的EST数据库，分离并克隆得到了7个橡胶树钙调蛋白基因的cDNA序列，命名为HbCaM1-7（对应序列的NCBI登陆号为：HbCaM1，AJJZ010938311.1；HbCaM2，AJJZ010269732.1；HbCaM3，AJJZ010929368.1；HbCaM4，AJJZ010665409.1；HbCaM5，AJJZ010127638.1；HbCaM6，AJJZ010231096.1；HbCaM7，AJJZ010372997.1）。通过NCBI在线软件CDD分析，结果发现这7个基因均具有钙调蛋白基因所特有的保守结构域（图1）。经序列分析结果发现，HbCaM1-7的CDS序列均为450 bp，编码149个氨基酸，分子量为16.8 ku，等电点为3.95。其中，HbCaM1-6之间氨基酸同源性为100%，HbCaM7与其他成员之间的氨基酸同源性为98%，各成员之间CDS序列同源性为80.4%～96.4%。

2.2 基因结构和进化分析

利用在线软件GSDS 2.0，对橡胶树钙调蛋白基因的外显子/内含子组织结构进行分析（图2）。分析结果发现，各家族成员在内含子数目和相对位置都非常一致，而内含子的長度却存在一定的差异。为了比较橡胶树和其他植物钙调蛋白在进化上的相互关系，选取了杨树（Populus trichocarpa， Pt）、拟南芥（Arabidopsis thaliana，At）、水稻（Oryza sativa，Os）、蓖麻（Ricicus communis，Rc）及7条橡胶树（Hevea brasiliensis，Hb）钙调蛋白氨基酸序列，利用软件MEGA 6.0采用Neighbor-Joining法构建进化树，并进行1 000次bootstrap统计学检验（图3）。从图3中可看出，很多家族成员聚在一条直线上，说明这些成员之间的亲缘关系比较近，这和植物钙调蛋白氨基酸序列的高度保守性是一致的，例如橡胶树中HbCaM1-6虽然核苷酸序列存在差异，但氨基酸序列却是完全一致的，类似的还有拟南芥中AtCaM2-5、杨树中的PtCaM2-4等。植物钙调蛋白在进化上的保守性也说明其在功能上的重要性。

2.3 橡胶树钙调蛋白基因家族成员的表达分析

利用本实验室Solexa高通量测序数据对7个橡胶树钙调蛋白基因在不同组织、不同叶片发育时期和乙烯利处理后不同时间点的表达情况进行分析。其中不同组织包括胶乳、树皮、树叶、根、种子、雌花和雄花。结果表明，虽然7个家族成员在序列上具有较高的同源性，但在表达方面却存在着一定的差异（图4）。各家族成员在所检测的各组织中普遍表达，除了HbCaM3在种子中表达丰度最高，其他成员均是在胶乳中表达丰度最高，而HbCaM7在各组织中的表达丰度都很低，这说明橡胶树钙调蛋白基因在胶乳信号传导方面可能发挥着重要作用。

乙烯刺激对橡胶树胶乳中基因表达的影响结果见图5。由图5可知，乙烯利刺激3 h后，橡胶树钙调蛋白各家族成员的表达均有一定的上升趋势，其中HbCaM4和HbCaM6的变化趋势相对更加明显。据此推测，橡胶树钙调蛋白基因参与了橡胶树胶乳乙烯信号应答相关通路。橡胶树钙调蛋白基因家族成员在叶片发育过程中的表达情况见图 6，除了HbCaM7基因外，其他各成员在叶片发育过程中的表达均呈下降趋势，在稳定期的表达明显低于其他各时期。这说明橡胶树钙调蛋白基因可能参与了橡胶树叶片生长发育相关的调控。

3 讨论与结论

钙调蛋白在调控植物生长发育和参与植物逆境胁迫应答等方面具有重要作用。通过对拟南芥钙调蛋白基因家族的研究发现，不同家族成员在拟南芥生长发育的不同阶段具有不同的表达丰度，一叶期AtCAM4表达丰度最高，二叶期AtCAM2表达丰度最高，而到四叶期AtCAM1、AtCAM4、AtCAM5和AtCAM7具有较高的表达丰度[17]。在胁迫应答方面，研究结果发现，拟南芥大部分钙调蛋白基因家族成员都参与了胁迫和激素刺激相关应答反应[18]。程晓培等[19]对逆境胁迫下MaCAM的表达进行分析，结果发现MaCAM明显盐胁迫、干旱和低温诱导。在水稻中，通过分析基因家族成员在不同组织中的表达，结果发现，各家族成员在叶片和花中的表达明显高于根和种子等其他组织[20]。本研究结果发现，除了HbCaM3在种子中表达丰度最高，其他各成员均在胶乳中表达丰度最高，并且在乙烯利刺激后大部分成员的表达都有一定的上升趋势，这说明橡胶树钙调蛋白参与了橡胶树乳管逆境胁迫应答相关信号通路。另外，通过研究橡胶树钙调蛋白各家族成员在叶片发育过程中的表达，结果发现，所有成员在叶片发育过程中的表达均呈下降趋势，在稳定期叶片中的表达最低，这说明钙调蛋白参与橡胶树叶片生长发育相关的信号调控，并且更多在代谢较活跃的组织中表达。本研究从基因结构、系统进化和表达模式几方面对橡胶树钙调蛋白各家族成员进行了系统的分析。研究结果将有助于深入了解钙调蛋白基因家族成员在橡胶树生长发育和胁迫应答等方面的重要功能。

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基因蛋白 篇7

1材料与方法

1.1实验材料

收集2012年3月~2014年2月,宁波市鄞州第二医院经诊断并行喉鳞癌根治术的患者99例, 选择术中留取的癌组织标本作为观察组,选择其中78例患者的距肿瘤边缘大于3 cm,并经病理证实为正常鳞状上皮的喉黏膜组织为对照组。所有标本均经病理主治医师再次阅片确认,并排除术前行放、化疗的患者。 观察组中男58例,女41例,年龄40~81岁,平均(62.6± 5.4)岁 ;对照组中男40例 ,女38例 ,年龄40~79岁 , 平均(60.5±5.2)岁。 两组性别、年龄的一般资料比较, 差异有统计学意义(P < 0.05),具有可比性。

1.2方法

免疫组化检测ATAD2、C-MYC和PTEN蛋白的表达, 应用免疫组织化学技术二步法,DAB染色,严格实验步骤。 ATAD2、C-MYC和PTEN蛋白检测结果的判定方法:ATAD2阳性部位是细胞核,C-MYC和PTEN阳性部位是细胞质和/或细胞膜 ; 选择10个400倍的高倍视野对上皮细胞进行观察 , 计算阳性细胞数与总细胞数的比值,取平均值,≥25%为阳性, <25%为阴性。

1.3统计学方法

采用统计软件SAS 6.12对数据进行分析, 正态分布计量资料以均数±标准差(±s)表示,两组间比较采用t检验;计数资料以率表示,采用 χ2检验。相关性分析采用线性相关性分析法。 以P < 0.05为差异有统计学意义。

2结果

2.1两组中ATAD2、C-MYC和PTEN蛋白表达情况

ATAD2和C-MYC在观察组中的表达阳性率明显高于对照组,PTEN的表达阳性率明显低于对照组, 差异有高度统计学意义(P < 0.01)。 见表1。

2.2观察组中不同临床特征ATAD2、CMYC和PTEN表达情况

观察组中ATAD2、C-MYC和PTEN的表达与肿瘤最大径、 淋巴结转移、 脉管浸润和Ki67的表达有关。 见表2。

2.3观察组中ATAD2、C-MYC和PTEN表达的相关性分析

线性进行相关性分析显示:ATAD2与C-MYC呈正相关 (r = 0.43,P = 0.0420),ATAD2与PTEN呈负相关(r = -0.46,P = 0.0371)。

3讨论

喉鳞癌常见于中老年人,肿瘤常由异型增生的鳞状上皮发展而来,在此过程中,多种基因和蛋白的表达出现异常。 ATAD2定位在染色体8q24,是ATP酶家族的重要成员[9,10]。 目前研究显示ATAD2蛋白为含有220个氨基酸的蛋白, 其结构中有典型的ATP结合位点, 此位点也是ATAD2对下游蛋白合成与分解重要的调控点[11,12]。 近来多项研究认为ATAD2高表达与肿瘤的进展有关[13,14]。 C-MYC是癌基因,可以和DNA进行有效地结合,并调控转录因子。 也有研究认为CMYC是细胞周期的调控开关之一,即决定从G0/G1期进入S期[15]。 也有观点认为C-MYC异常表达对细胞的正常生长发育及癌变起重要作用[16]。 PTEN作为机体首先发现的磷酸酯酶活性的蛋白,可以引起细胞内第二信使磷脂酰肌醇(3,4,5)-三磷酸(PIP3)出现去磷酸化,抑制细胞的增殖过程[17]。 也有研究显示肿瘤在进展中PTEN低表达时可以引起内皮细胞迁移能力增强及肿瘤血管的新生,进而加速肿瘤进展[18]。

免疫组化技术成熟, 其标记的蛋白表达准确、客观。 实验结果显示ATAD2和C-MYC的表达在观察组中升高 (P < 0.05),PTEN的表达在观察组中下降 (P < 0.05),提示ATAD2、C-MYC高表达 、PTEN低表达促进肿瘤的发生。 实验结果显示观察组中ATAD2、 C-MYC和PTEN表达的阳性率与肿瘤体积 、 淋巴结转移、脉管浸润和Ki67的表达有关(P < 0.05),提示三者异常表达促进肿瘤的生长、淋巴结播散、脉管侵犯和细胞的增殖过程。 由于以上因素均为临床判断肿瘤生物学行为、预后的重要指标,因此三者异常表达可能在一定程度上提示患者预后情况。 本实验的相关性分析显示观察组中ATAD2和C-MYC的表达呈正相关(r=0.43,P < 0.05),ATAD2和PTEN的表达呈负相关 (r=-0.46,P < 0.05), 提示ATAD2可以调节CMYC和PTEN的表达,三者具有一定的协同作用。 有研究显示ATAD2与C-MYC可能与中介蛋白和活化物相关, 即ATAD2与C-MYC对下游蛋白的调节作用可能更趋于一致,引起肿瘤的恶性转化和进展[19,20]。 也有观点认为ATAD2是雌激素受体的共活化物,可以由前列腺素等诱导而激活, 激活的ATAD2作用于雌激素受体的下游靶基因, 如C-MYC和E2F等,进而引起细胞的增殖,加速肿瘤的生长和浸润[21]。 但是关于ATAD2、C-MYC和PTEN协同作用的具体调节机制有待更多基础实验证实。

奶牛乳蛋白基因多态性研究进展 篇8

1 酪蛋白基因型和产乳性状间的相关性

对αs1-CN基因位点与生产性能关系的研究目前有不同的结论，不过大部分研究都认为αs1-CN BC型与动物高乳脂率有关。Aleandri等在对2 005头黑白花奶牛的研究中发现，αs1-CN显著影响产奶量、乳脂产量和乳蛋白量[2]。祝梅香等[3]利用基因替代模型来分析乳蛋白多态性与产乳性能之间的关系得出：αs1-CN座位的B基因型显著影响乳蛋白率，A1基因显著影响乳脂率、乳脂量、乳干物质率。αs1-CN BB型表现较高乳脂产量的结论在不同研究中较为一致[4]。

付小波等[5]对中国荷斯坦奶牛CSN1S2基因第二外显子的多态性研究显示CSN1S2基因第二外显子对产奶量和乳脂量没有明显影响，但AA基因型个体乳蛋白量显著高于BB和AB基因型个体 (P<0.05) ，表明A基因对中国荷斯坦奶牛乳蛋白含量有明显影响。A leandri等[2]的研究认为CSN1S2 BC型较BB型的乳蛋白产量高，而Bovendais等[6]则认为CC型的表现最好。比较分析不同的研究结果，认为可能是由于C基因在该点频率较低，群体中携带该基因的个体很少，CC纯合子则几乎没有，因而CC的效应并不能在某些研究中被估计出来。

κ-酪蛋白是酪蛋白中唯一含有糖成分但对钙不敏感的蛋白质，并且对酪蛋白微胶粒的稳定起着重要作用。牛乳中的κ-CN变异体与凝乳性能有关，对乳酪性质有一定的影响。在凝胶电泳上，κ-CN表现出A、B两种变异体，携带κ-CN B基因的乳牛乳酪产量高且具有凝乳快、凝块硬度适中等特点，比携带κ-CN A基因的乳牛更适合乳酪生产[7]。林福玉等[1]在中国荷斯坦牛κ-酪蛋白基因的研究中发现，对于总胎次而言，AA基因型个体比BB基因型个体产乳量高300kg。张润峰等[8]对中国荷斯坦奶牛群5个基因位点中4个多态基因位点与泌乳性状进行相关分析时发现：κ-CN基因位点基因型对所有的性状影响不显著;β-Lg 5’侧翼区AA型的305d泌乳量显著高于AB型 (P<0.05) ，AA型的乳脂率显著高于BB型 (P<0.05) ，BB型的乳蛋白率显著高于AB型 (P<0.05) 。之后，在对κ-CN、β-Lg、β-Lg 5’侧翼区与西安地区荷斯坦牛群SCC和SCS及PreSCC关系的研究中发现，β-Lg和κ-CN基因位点对3个性状的影响均不显著;β-Lg 5’侧翼区AB型对PreSCC有显著的正选择效应 (P

2 乳清蛋白基因型与产奶性状之间的相关性

张剑等(2007)在α-La基因上共发现2个单核苷酸多态位点，分别位于5’侧翼区和内含子3;命名为α-La (+15) 和α-La (I3) 。α-La (+15) 位点为G→A突变，α-La (I3) 为T→C突变[14]。

β-Lg是牛中发现最早和研究最多的乳蛋白基因座。有关β-lg多态性已有大量研究，目前在牛β-Lg基因座上已发现A、B、C、D、E和F6个复等位基因，除A与B外，其余都是罕见的等位基因。荷斯坦奶牛以AB等位基因的形式存在。赵春江等(1999)在北京地区荷斯坦牛乳蛋白位点的研究中发现，β-Lg基因型对产乳量影响不显著，但对乳脂率影响显著(P<0.05)，β-Lg AA型个体的乳蛋白率显著低于β-Lg AB型和β-Lg BB型个体(P<0.05)[15]。Mao (1992)、Sacch (1993)和Bovchhivs (1992)等对荷斯坦牛研究发现，β-乳球蛋白基因型与乳脂率有关[16]。而祝梅香等对北京荷斯坦牛的研究发现β-Lg座位的A基因对乳脂率有显著效应[3]。张润峰等(2006)对中国荷斯坦奶牛群β-Lg及β-Lg 5’侧翼区基因型与泌乳性状进行了相关分析发现：β-Lg AA型对乳脂率与乳蛋白率的比值有正效应，AB型对乳蛋白率具有负效应;β-Lg 5’侧翼区AA型的305d泌乳量显著高于AB型 (P<0.05) ，AA型的乳脂率显著高于BB型 (P<0.05) ，BB型的乳蛋白率显著高于AB型 (P<0.05) [17]。之后的研究又发现β-Lg对3个性状 (SCC, SCS和Pre SCC) 的影响均不显著;β-Lg5’侧翼区AB型对PreSCC有显著的正选择效应 (P<0.05) ，β-Lg 5’侧翼区AB型个体的SCC显著低于BB型个体 (P<0.05) [17]。王强等(2006)发现荷斯坦牛的β-Lg座位基因对产奶量无显著影响(P<0.05)[13]。

基因指导蛋白质的合成(第1课时) 篇9

第4章《基因的表达》的核心内容是从分子水平上阐明遗传物质在生物体内是如何起作用的, 因此第1节《基因指导蛋白质的合成》是本章的重点。课程标准要求“概述遗传信息的转录和翻译”。“概述”是理解水平的要求, 要求学生能把握知识的内在逻辑联系, 能与已有的知识建立联系。在本节内容的教学设计中, 尝试以“猜测过程———认知事实———概述结论”为逻辑主线, 逐步引导学生构建转录和翻译两个概念。

本节内容需2课时完成。第1课时主要达成两个目标:一是学生利用已有知识, 对基因指导蛋白质合成的转录和翻译两个过程大胆猜测;二是针对有关转录的猜测, 罗列科学史上的实验证据, 结合对转录图解的识认, 学生概述转录的概念。第2课时完成对“翻译”这个概念的从猜测过程, 到认知事实, 再到概述结论的过程, 最后总结提炼基因表达的本质, 形成对“基因控制蛋白质合成”过程整体认识。

二、教学目标的确定

(一) 知识目标

1.根据学生已有的DNA、基因、蛋白质的知识, 猜测基因指导蛋白质的合成过程。

2.通过列举科学史上的经典实验, 引导学生认知遗传信息转录和翻译的事实。

3.在猜测过程、认知事实基础上, 辅助指导观察转录和翻译过程的图解, 说出转录和翻译的场所、条件、原则和产物, 描述转录和翻译的过程, 概述转录和翻译的定义。

(二) 能力目标

1.运用已有知识对未知生命过程进行猜测, 从而提高科学探究中的科学猜想能力。

2.提高对科学史实进行分析、解读的能力。

3.通过描述转录和翻译的生物图解, 提高对生物图的观察能力、语言描述能力, 进而提高生物学概念的概括能力。

(三) 情感态度价值观

认同科学家探索“基因指导蛋白质合成”过程的复杂、艰辛过程和科学实证过程。

三、教学设计思路 (第1课时)

四、教学反思

(一) 教学设计反思

在《基因指导蛋白质的合成》第1课时教学中, 按照课程标准的要求, 以探索学生概念构建的方式为基本目标, 尝试了以“提出问题———猜测过程———认知事实———概述结论”为逻辑主线的教学模式, 在引导学生构建概念方面做了有益的尝试。

(二) 教学过程反思

本节课完成了《基因指导蛋白质的合成》第1课时的教学内容。

1.本节课达成了课前预设的两个目标:学生利用已有知识, 对转录过程大胆猜测;针对有关转录的猜测, 罗列科学史上的实验证据, 结合对转录图解的认识, 学生概述转录的定义。

2.本节课的情景创设简洁、有趣、明了, 在激发学生学习兴趣的同时, 做到了新旧知识的联系, 并且在引导学生分析中产生新的问题“基因如何指导蛋白质合成?”, 直奔本节课的主题。

3.教师能充分调动学生已有的细胞学知识———基因主要分布在细胞核中, 蛋白质在核糖体合成, 通过画板图的方式, 直观地揭示“细胞核中的基因如何指导细胞质中蛋白质合成?”的问题。

4.在提出问题的基础上, 引导学生“猜想”———细胞核中的DNA与细胞质中的蛋白质间应该存在一个“媒介”, 什么物质适合做这个媒介?应该满足两个条件:能从细胞核出来;能携带DNA的信息。学生利用已有知识分析, 做出基本判断———RNA可以充当DNA与蛋白质间的“信使”。

5.在猜想与分析的基础上, 找到事实依据才能使猜想得以成为结论。本节课提供给学生科学史上的3个事实都是非常经典的实验, 学生通过分析资料, 逐步得到:“RNA可以从细胞核转移到细胞质”, “DNA以一条链为模板合成RNA”, “DNA的片段完成转录”等3个结论, 从而对“转录”有了初步的认识。

6.针对转录是分子水平的、动态的过程, 帮助学生构建“转录”的概念, 仅靠猜想和事实显然还不够, 教师较好地借助了教材上的转录过程图解和清华同方的转录过程动画。在指导学生识认图解时, 借鉴了语文学科“看图说话”常用的分析“地点、人物、事件及事件的发生、发展、结束”的做法, 指导学生尝试在生物图解中找到:“人物”———分子, “事件”———转录, “发生、发展、结束”———转录的解旋、配对、延伸、释放的过程。在识图基础上, 出示转录的动画过程, 帮助学生形成转录是个动态过程的认识。

7.学生在整个教学过程中, 一直能跟着教师紧张地思维, 包括对已有知识的提取比较, 对新信息的判断分析, 对图解动画的识认表述等, 对学生的思维能力起到了一定的锻炼作用。学生能用自己的语言描述转录的过程, 并概述转录的定义, 对学生的语言表达能力也有一定的帮助。

8.本节课设计的主板书是转录概念的内涵, 包括转录的场所、条件、产物、原则、定义等, 用彩色粉笔突出结论, 起到强化的作用;副板书是建立在细胞简图基础上的本节课的基本思路“猜想———事实———结论”, 有助于学生对本节内容形成整体认识。

(三) 教学不足之处

在得出“RNA适合做DNA的信使”这个结论的教学环节上, 提供给学生的资料不够充分, 应该再提供DNA、RNA的结构模式图以及两者的分子量比较, 这样学生对“RNA是个单链、小分子”的认识才会更清晰。

教师在教学过程中留给学生思考、表达的时间还很不够, 教学的节奏还可以再放慢些, 比如在概述转录定义前, 可以让学生根据黑板上罗列的有关转录的信息, 简单地讨论交流, 梳理一下自己的思路, 再组织语言表述转录的定义。

附:有关科学史资料

(1) 1955年拉斯特 (Laster Gold) 等人用变形虫进行核移植实验, 过程如下:

A组变形虫用同位素标记的尿嘧啶核苷培养液来培养, 发现标记的RNA分子首先在细胞核中合成;B组变形虫培养在未标记的尿嘧啶核苷培养液中, 变形虫的细胞核和细胞质中均未发现有标记的RNA。

在适当的时候, 用这两组变形虫进行核移植实验。将A组变形虫的细胞核移植到B组变形虫的细胞质中, 将B组变形虫的细胞核移植到A组变形虫的细胞质中, 分别进行培养观察。发现A组细胞质中没有标记的RNA分子, 而B组细胞质中有标记的RNA分子。

(2) 1958年, Julius Marmur和Paul Doty, SP8噬菌体DNA的两条链比重不同, 一条富含嘌呤称重链, 另一条富含嘧啶称轻链, 用热变性和密度梯度离心的方法可以将两条不同比重的链分开。用SP8噬菌体感染枯草杆菌细胞后, 从枯草杆菌中提取RNA, 分别与SP8噬菌体DNA的重链或轻链混合并缓慢冷却, 发现它只能与噬菌体DNA的重链互补配对形成DNA-RNA杂合分子, 而不会与轻链杂交。

《基因指导蛋白质的合成》教学设计 篇10

本节课选自人民教育出版社出版的全日制普通高中课程标准实验教科书《生物 (必修2) 遗传与进化》第4章第1节。本节内容是在前3章学习逐步阐明基因的位置和本质的基础上, 进一步研究基因在生物体内是如何起作用的, 具体学习基因是如何指导蛋白质的合成。本节是从本质上阐述生命现象的理论, 是分子遗传学的核心;是解决基因—蛋白质—性状关系的重要环节。它在教材中起着承上启下的作用, 一方面, 是在前3章的基础上完成的, 可以加深学生对基因及作用机理的认识;对于学生理解生物的遗传有着重要的意义;另一方面, 又为后面基因对性状的控制、生物的变异和进化进行了必要的知识铺垫, 下一定的基础。

2 教学目标

2.1 知识与技能目标

1) 识别DNA与RNA, 识记RNA的种类及功能;2) 描述遗传信息和密码子的概念;3) 概述遗传信息的转录和翻译过程;4) 培养和发展学生的读图能力及分析综合能力;5) 提高合作能力和自主学习能力。

2.2 过程与方法目标

1) 通过一些知识点的对照掌握类比归纳的方法;2) 利用课本插图和课件培养读图能力及从图中获取信息和分析信息能力;3) 通过学习基因控制蛋白质的合成过程培养学生分析综合能力和抽象思维能力;4) 通过分析碱基与氨基酸的对应关系过程, 掌握先逻辑推理再经实验验证的方法;5) 通过小组合作探究, 自主学习过程提高合作能力和自主学习能力。

2.3 情感态度与价值观目标

1) 培养学生主动探究的学习精神, 建立创新及勇于实践的科学精神和科学态度;2) 通过协作学习树立学生的协作意识和团队精神;3) 通过对遗传信息传递与表达的有序性、准确性和独特性的理解, 提升学生关爱生命、敬畏生命、珍惜生命的情感。

3 教学过程

3.1 导入———创设问题情境, 引入新课

展示一组美丽多彩的生物图片, 把学生引进多彩的生物世界, 提出生命为什么如此多姿多彩?引人新课。回顾基因、蛋白质、性状相关知识。性状的体现者是蛋白质, 基因是如何指导蛋白质的合成呢?引出课题──基因指导蛋白质的合成。

3.2 引导设疑、探究新知

提问引发思考:蛋白质是在细胞质中合成的, 而DNA在细胞核中, 那么DNA是如何指导蛋白质的合成?学生讨论, 提出假设:1) DNA从细胞核中进入细胞质中从而指导蛋白质合成;2) DNA和蛋白质分别存在于它们原来的位置只是中间有一个中介可以将DNA上的信息带到细胞质中的核糖体上来指导蛋白质合成。学生讨论完后老师给出材料:1955年Brachet曾用洋葱根尖和变形虫进行实验, 如果加入RNA酶分解细胞中的RNA, 蛋白质合成就停止, 而如果再加进从酵母中提取出来的RNA, 则又可重新合成一定数量的蛋白质。看完材料后学生思考答案:遗传信息的传递与RNA有关。细胞中RNA分子是从何而来?让学生分析比较DNA和RNA的结构。通过对两者的比较引导学生回答:为什么RNA适合做DNA的信使呢?教师出示材料:同年, 拉斯特 (Laster Gold) 等人将变形虫用同位素标记的尿嘧啶核苷培养液来培养, 发现标记的RNA分子首先在细胞核中合成。从而引导学生总结出遗传信息的传递途径是DNA-RNA-蛋白质。

3.3 任务驱动、自主学习、构建框架

提问:DNA上的遗传信息是如何传到RNA上的呢?然后在老师的引导下学生进行自主学习。阅读任务:同学们阅读课本63页这一过程的图解及相关内容。分组讨论找出转录的定义、场所、原料、模板、条件、原则、产物。同时特别注意碱基配对原则。每小组派代表上台通过白板展示转录过程。

提问:当遗传信息到达细胞质后, 细胞又是如何解读的?学生先对翻译的概念作出了解, 然后教师指出翻译实质上是将m RNA中碱基序列翻译为蛋白质的氨基酸序列。

提出问题:碱基与氨基酸之间的对应关系是怎样的?

探究:4种碱基是怎么决定这20中氨基酸的呢?教师引导学生探究, 总结出密码子的概念。解读密码子表, 提出密码子的简并性和通用性。

提出问题:游离在细胞质中的氨基酸, 是怎样运送到核糖体中的m RNA上的呢?课件演示t RNA (教师边演示边讲解并提出反密码子) 。

继续设疑:t RNA怎样把细胞质中游离的氨基酸运到蛋白质的“装配机器”──核糖体上呢?然后在老师的引导下学生进行自主学习。阅读任务:同学们阅读课本66页翻译过程的图解及相关内容。分组讨论找出翻译的定义、场所、过程、原料、模板、条件、原则、产物。同时特别注意m RNA、t RNA、氨基酸的对应关系。每小组派代表上台通过白板展示翻译过程, 重点在让学生弄清楚是m RNA决定氨基酸序列还是t RNA决定氨基酸序列。演示过程出现的问题和错误由其他组解决和修正 (利用电子白板的图形标注库的特点, 让学生自己选择工具和原料, 使学生真正理解翻译过程的对应关系) 。

3.4 归纳总结、完成建构、形成体系

播放基因指导蛋白质合成的flash动画全过程。让学生从整体上把握基因表达的全过程, 边播放边总结, 使学生构建完整知识体系。

4 结束

基因的多样性决定蛋白质的多样性, 从而使生命多姿多彩。生命如此美丽, 探索生命的奥秘会使我们的人生更美好, 也将使生命世界更美好!

摘要：本文详述了基因指导蛋白质的合成一节的教学设计过程。

关键词：基因,蛋白质,教学设计

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