分子生物学讲座(1)
分子生物学讲座[1]
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3、同裂酶和同尾酶
▪ 来源不同但可以识别切割相同的DNA序列， 产生相同的末端，这样的酶称为同裂酶。如： Mbo I和Sau3A I（5`-GATC -3`）
▪ 来源不同，识别切割的序列也不同，但产生 相同的粘性末端，称为同尾酶。如Sal I （5`GTCGAC）和Xho I（5`-C TCGAG-3`）。
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分子生物学讲座[1]
III类限制性核酸内切酶：与Ⅰ类酶相似，既有 内切酶活性，又有修饰酶活性，切断位点在识 别序列周围25-30bp（24-26bp）范围内，酶促 反应除Mg2+外，也需要ATP供给能量。
II类限制性核酸内切酶：只由一条肽链构成， 仅需Mg2+，切割DNA特异性最强，且就在识 别位点范围内切断DNA。是分子生物学中应用 最广的限制性内切酶。通常在重组DNA技术提 到的限制性核酸内切酶主要指Ⅱ类酶而言。
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分子生物学讲座[1]
三、限制性核酸内切酶的分类
按限制酶的组成、与修饰酶活性关系，切断 核酸的情况不同，分为三类：
Ⅰ类限制性核酸内切酶：由3种不同亚基构成， 具有修饰酶活性和内切酶活性，它能识别和结合 于特定位点，随机切断识别位点以外的DNA序 列 ， 通 常 在 识 别 位 点 周 围 400-700bp （ 10005000bp）。这类酶的作用需要Mg2+，S腺苷甲 硫氨酸及ATP。
原核基因组中重复序列不多，真核中则存在大 量重复序列
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2、真核生物基因调控的特点
真核基因表达调控的环节更多 真核基因转录与染色质的结构变化相关 真核基因表达以正性调控为主
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分子生物学讲稿
分子生物学讲稿陈耕夫副教授绪论一、分子生物学分子生物学是从分子水平来研究生命现象的科学。
其核心内容是通过生物的物质基础――核酸、蛋白质、酶等生物大分子的结构，功能及其相互作用等运动规律的研究来阐明生命现象的分子基础，从而探索生命的奥秘。
分子生物学是现代生命科学的“共同语言”。
二、分子生物学的任务1. 核酸的分子生物学是目前分子生物学内容最丰富的一个领域。
研究内容包括基因组的结构、遗传信息的复制、转录与翻译，核酸存储的信息修复与突变，基因表达调控和基因工程技术的发展和应用等。
2. 蛋白质的分子生物学蛋白质的分子生物学研究执行各种生命功能的主要大分子——蛋白质的结构与功能。
3. 细胞信号转导的分子生物学研究细胞内、细胞间信息传递的分子基础。
三、分子生物学与现代医药科学的关系在发病机制方面的研究应用、在疾病诊断中的应用、在疾病治疗中的应用、在个体识别中的应用、在医药工业领域的应用，等等。
第一章核酸的分子结构、性质和功能一、核酸是遗传物质（一）核酸的种类和分布分布：DNA：主要分布在细胞核（或类核区）、线粒体、叶绿体RNA主要分布在细胞质中（二）核酸是遗传物质DNA是遗传物质的证据：肺炎双球菌的转化试验、噬菌体感染实验等。
RNA是遗传物质的证据：烟草花叶病毒M和HR品系的重建试验二、DNA的结构与功能（一）DNA的一级结构与种属的差异DNA一级结构指的是脱氧核苷酸在DNA链中的组成和排列顺序。
DNA一级结构的不同是物种间差异的更本原因。
除了少数RNA病毒外，DNA几乎是所有生物遗传信息的携带者。
核酸一级结构的书写方式。
（二）DNA的二级结构具有多样性1. 双螺旋结构是DNA二级结构的主要类型DNA双螺旋结构主要有A、B、Z等三种类型，染色体在大多数时候以B型DNA形式存在。
B型DNA二级结构特点：两条脱氧核酸链构成右手双螺旋结构，链的走向相反；磷酸脱氧核糖链在螺旋的外侧，碱基在螺旋的内侧；脱氧核糖平面与碱基平面相互垂直；碱基配对规律：A=T、G C；稳定力横向是氢键；纵向是碱基堆积力。
分子生物学课程教学讲义 朱玉贤
分子生物学课程教学讲义朱玉贤第一讲序论二、现代分子生物学中的主要里程碑分子生物学是研究核酸、蛋白质等所有生物大分子的形态、结构特征及其重要性、规律性和相互关系的科学，是人类从分子水平上真正揭开生物世界的奥秘，由被动地适应自然界转向主动地改造和重组自然界的基础学科。
当人们意识到同一生物不同世代之间的连续性是由生物体自身所携带的遗传物质所决定的，科学家为揭示这些遗传密码所进行的努力就成为人类征服自然的一部分，而以生物大分子为研究对像的分子生物学就迅速成为现代社会中最具活力的科学。
从1847年Schleiden和Schwann提出\细胞学说\，证明动、植物都是由细胞组成的到今天，虽然不过短短一百多年时间，我们对生物大分子--细胞的化学组成却有了深刻的认识。
孟德尔的遗传学规律最先使人们对性状遗传产生了理性认识，而Morgan的基因学说则进一步将\性状\与\基因\相耦联，成为分子遗传学的奠基石。
Watson和Crick所提出的脱氧核糖酸双螺旋模型，为充分揭示遗传信息的传递规律铺平了道路。
在蛋白质化学方面，继Sumner在1936年证实酶是蛋白质之后，Sanger利用纸电泳及层析技术于1953年首次阐明胰岛素的一级结构，开创了蛋白质序列分析的先河。
而Kendrew和Perutz利用X 射线衍射技术解析了肌红蛋白（myoglobin）及血红蛋白（hemoglobin）的三维结构，论证了这些蛋白质在输送分子氧过程中的特殊作用，成为研究生物大分子空间立体构型的先驱。
1910年，德国科学家Kossel第一个分离了腺嘌呤，胸腺嘧啶和组氨酸。
1959年，美国科学家Uchoa第一次合成了核糖核酸，实现了将基因内的遗传信息通过RNA翻译成蛋白质的过程。
同年，Kornberg实现了试管内细菌细胞中DNA的复制。
1962年，Watson（美）和Crick（英）因为在1953年提出DNA的反向平行双螺旋模型而与Wilkins共获Noble生理医学奖，后者通过X射线衍射证实了Watson-Crick模型。
分子生物学课件 1.绪论
主讲：徐庆华 东北农业大学 成栋学院
Welcome Each of you to Molecular Biology Class
先修课程： • 生物化学（Biochemistry） • 细胞生物学（Cell Biology） • 遗传学（Genetics）
分子生物学是从分子水平研究生命 本质的一门新兴的学科，是研究核酸、 蛋白质等生物大分子的结构与功能， 并从分子水平阐述蛋白质与核酸、蛋 白与蛋白之间相互作用的关系及其基 因表达调控机理的学科。
分子生物学是当前生命科 学中发展最快并正与其他 学科广泛交叉、渗透的重 要前沿领域。
分子生物学(molecular biology) 研究核酸和蛋白质等生物大分子的结 构及其在遗传信息和细胞信息传递中功能 的一门新兴学科。
1.3.4 研究方法
In study method
●分子生物学是以化学和物理的方法研究大
分子结构，采用生物化学与遗传学相结合
的方法探索其功能并解决大分子结构与功
能及其代谢调节的关系。
◆生物化学主要采用生物化学与化学以及生 理学的方法，探索生命的化学过程，解决 分子转化与能量转换的问题。
1.4 分子生物学简史
• Anti-parallel
• Complementary
• Double-helix
Just for this discovery ,in 1962, Francis Crick won the Nobel Prize jointly with James Watson and Maurice Wilkins,and it makes a new branch subject——Molecular Biology. Just for this discovery, Life science entered a new era . It’s a new milestone in the history of life science.
《分子生物学》讲稿
《分子生物学》讲稿课程简介课程编号：总学时数：80 周学时:6开课学期：第7学期学分：5本课程是生物科学专业一门重要的专业基础课，主要内容是通过对分子生物学的基本概念、基本理论和基本技能进行系统的阐述，注重学科体系的建立和发展过程，以DNA的结构及功能为主线，以基因表达及调控为视点，加大利用科学实验理解分子生物学概念和理论的内容，把基础知识和前沿技术有机地结合在一起。
考试方式：闭卷考试预修课程：生物化学、细胞生物学教材：现代分子生物学（第三版），朱玉贤等(注：为专科学习时采用的教材)Gene VIII （Benjamin Lewin主编）(注：为接本时的补充教材)教学参考书：1 ．Molecular Biology of the Cell (4th Edition by B Alberts)2．Molecular Cell Biology (4th Edition by H Lodish)3．Molecular Biology (2nd Edition by R Weaver)4．分子生物学(Instant Notes in Molecular Biology, 2nd Edition by P Turner）5．Advanced Molecular Biology (by R Twyman)6. 分子细胞生物学（第二版），韩贻仁，山东大学出版社7. Genomes 2, T. A.布朗著，袁建刚等译，科学出版社学时分配表理论课65学时章次内容学时一绪论 3二 DNA是遗传物质 3三 DNA的结构 3四 DNA复制和分子杂交 6五基因突变和修复8六遗传重组 8七基因组及基因作图8八基因转录和RNA加工 9九蛋白质合成 6十基因表达调控 9《分子生物学》理论课程内容课程要求: 按照知识点进行介绍;不拘泥于形式;互相学习，可以随时打断，随时质疑;要求能够在掌握一些知识的情况下熟悉分子生物学的基本原理和技术;要能够提出问题和建议;能自己进行实验设计和结果分析1 绪论［基本要求］通过本部分的学习，学生应对分子生物学的主要研究内容有一个全面系统地了解，对分子生物学的主要研究对象（基因、基因组、染色体）有一个全面的了解。
分子生物学(全套课件557P)
分子生物学（全套课件557P）简介分子生物学是研究生物分子结构、功能和相互作用的学科。
它涉及到核酸、蛋白质和其他生物分子的研究，以及它们在细胞和生物体中的功能。
本文档是一套全面的分子生物学课件，共有557页。
本课件旨在帮助读者系统地了解分子生物学的各个方面，包括基本的分子生物学原理、实验技术、研究方法以及应用等。
目录1.第一章：分子生物学概述2.第二章：DNA结构与功能3.第三章：RNA结构与功能4.第四章：蛋白质结构与功能5.第五章：基因表达调控6.第六章：基因突变与遗传变异7.第七章：分子生物学实验技术8.第八章：分子生物学研究方法9.第九章：分子生物学的应用领域第一章：分子生物学概述1.1 什么是分子生物学分子生物学是研究生物体内分子的结构、功能以及相互作用的学科。
它涉及到DNA、RNA、蛋白质等生物分子的研究，以及它们在细胞和生物体中的功能。
1.2 分子生物学的历史与发展分子生物学起源于20世纪50年代，当时发现DNA是物质遗传信息的携带者后，科学家们开始研究DNA的结构和功能，从而奠定了现代分子生物学的基础。
1.3 分子生物学的重要性分子生物学的研究对于了解生命的本质和机理至关重要。
它不仅有助于解释遗传现象，还可以揭示细胞的结构、功能和调控机制，甚至为疾病的诊断和治疗提供理论基础。
2.1 DNA的组成与结构DNA是由基因序列组成的生物分子，它由核苷酸组成。
本节将介绍DNA的基本结构、双螺旋结构和碱基对的配对方式。
2.2 DNA复制与遗传信息传递DNA复制是细胞分裂过程中最重要的事件之一，它确保了遗传信息的传递和稳定性。
本节将介绍DNA复制的过程和机制。
2.3 DNA修复与突变DNA在生物体内容易受到各种外界因素的损伤，因此细胞拥有多种修复机制来修复DNA损伤。
本节将介绍DNA修复的方式和维护基因组稳定性的重要性。
3.1 RNA的种类与功能RNA是DNA转录的产物，它在细胞内发挥着多种功能，包括mRNA的编码信息传递、tRNA的氨基酸运载和rRNA的构建核糖体等。
分子生物学讲义
第1章绪论1. 1 分子生物学的含义分子生物学是研究核酸，蛋白质等所有生物大分子的形态、结构特征以及重要性、规律性和相互关系的科学；是人类从分子水平上真正揭开生物世界奥秘，由被动地适应自然界转向主动地改造和重组自然界的基础科学。
当人们认识到同一生物不同世代之间的连续性是由生物自身所携带的遗传物质所决定的，科学家为揭示这些遗传密码所进行的努力就成为人类征服自然界的一部分，而以生物大分子为研究对象的分子生物学就迅速地成为现代生物学领域里最具活力的科学。
从广义上讲，蛋白质、核酸等生物大分子结构和功能研究都属于分子生物学的范畴。
例如，蛋白质的结构、运动和功能，酶的作用机理和动力学，膜蛋白的结构、功能和跨膜运输等都属于分子生物学的研究内容。
不过目前人们通常采用狭义的概念，将分子生物学的范畴偏重于核酸（或基因）的分子生物学，主要研究基因的复制、表达和调节控制的过程。
当然，其中也涉及到与这些过程有关的蛋白质和酶结构和功能的研究。
1.2 分子生物学发展简史早在1871年Miescher就从脓细胞中分离出了脱氧核糖核酸（DNA），但当时并不认为它是生物体的遗传物质。
直到1944年，Avery等人才通过肺炎链球菌的转化实验证实了DNA是生物体的遗传及变异的物质。
在1949年查盖夫（Chargaff）测定出了DNA的碱基组成，并确定了DNA 的碱基配对规律，与此同时威尔金斯（Wilkins）及弗兰金（Frankin，1950—1952）用X—射线衍射技术测定了DNA纤维结构，指出DNA是一种螺旋结构。
在此基础上Watson和Crick于1953年提出了DNA的双螺旋结构模型，为充分揭示遗传信息的传递规律铺平了道路。
为此他们和Wilkins于1962年共同获得了诺贝尔生理医学奖。
DNA双螺旋结构模型理论奠定了分子生物学发展的基础。
DNA双螺旋模型已经预示出了DNA的复制规则。
科恩伯格（Kornberg）在1956年首先在大肠杆菌的无细胞提取液中实现了DNA的合成，并从大肠杆菌中分离出了DNA聚合酶Ⅰ，并证明DNA的合成需要一个模板DNA。
分子生物学讲座(1)
5` TCA 3`
TCA
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第三节 DNA的二级结构
(一)DNA的二级结构：双螺旋结构模 型
1868年，Miescher已经从脓细胞提取到核酸与蛋白质的 复合物，当时称为核质(nuclein)。
20世纪20年代，Levene研究了核酸的化学结构并提出四 核苷酸假说。
40年代末，Avery,Hershey和Chase的实验严密地证实了 DNA就是遗传物质。
二、
核酸经水解可得到很多核苷酸，因此核苷酸是核酸的基本
单位。核酸就是由很多单核苷酸聚合形成的多聚核苷酸。
核苷酸可被水解产生核苷和磷酸，核苷还可再进一步水解，
产生戊糖和含氮碱基。
完整版课件，它们分别属于嘌
呤衍生物和嘧啶衍生物。核苷酸中的嘌呤碱(purine)主 要是鸟嘌呤(guanine,G)和腺嘌呤(adenine,A)，嘧啶碱 (pyrimidine)主要是胞嘧啶(cytosine,C)、尿嘧啶 (uracil,U)和胸腺嘧啶(thymine,T)。DNA和RNA都含 有鸟嘌呤(G)、腺嘌呤(A)和胞嘧啶(C)；胸腺嘧啶(T)一 般而言只存在于DNA中，不存在于RNA中；而尿嘧啶(U) 只存在于RNA中，不存在于DNA中。
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第二节 DNA的一级结构
概念
是指DNA分子中核苷酸的排列顺序。换句话 说，即四种核苷酸(dAMP、dCMP、dGMP、 dTMP)按照一定的排列顺序，通过磷酸二酯 键连接形成的多核苷酸链。
由于核苷酸之间的差异仅仅是碱基的不同， 故又可称为碱基顺序。DNA顺序（或序列） 是这一概念的简称。
分子生物学讲座(1)
1、原核细胞RNA聚合酶结构：
细菌的RNA聚合酶，像DNA聚合酶一样，具有很复 杂的结构。其活性形式(全酶)为15S，由5种不同的多肽 链构成，按分子量大小排列分别为β'(155000)， β(151000)，σ(7000)，α(36500)和ω(11000)。每分子 RNA聚合酶除有两个α亚基外，其余亚基均只有一个， 故全酶为β'βα2σω(450000)。 形状应为椭圆球形。
DNA损伤后的改变，
1. 点突变(point mutation) 指DNA上单一碱基的变 异。嘌呤替代嘌呤(A与G之间的相互替代)、嘧啶替 代嘧啶(C与T之间的替代)称为转换(transition)；嘌 呤变嘧啶或嘧啶变嘌呤则称为颠换(transvertion)。
2. 缺失(deletion) 指DNA链上一个或一段核苷酸 的消失。
课程大纲
基础理论部分
第一章 核酸的二节 DNA的一级结构与功能
第三节 DNA的二级结构与功能
第四节 DNA的三级结构与功能
第五节 RNA的结构与功能
第二章 DNA
第一节 DNA
第二节 DNA
第三章 RNA的生物合成
第一节 转录作用
第二节 RNA转录后的加工与修饰
第三节 RNA的复制
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当DNA两条链的损伤邻近时，损伤不能被 切除修复或重组修复，这时在核酸内切酶、 外切酶的作用下造成损伤处的DNA链空缺， 再由损伤诱导产生的一整套的特殊DNA聚合 酶─SOS修复酶类，催化空缺部位DNA的合 成，这时补上去的核苷酸几乎是随机的，仍 然终于保持了DNA双链的完整性，使细胞得 以生存。但这种修复带给细胞很高的突变率。
分子生物学课件(共51张PPT)(2024)
由两条或两条以上的多肽链组 成的一类结构，每一条多肽链
都有完整的三级结构。
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蛋白质的功能与分类
结构蛋白：作为细胞的结构，如膜蛋白，染色体蛋白等 。 酶：催化生物体内的化学反应。
抗体：参与免疫应答。
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功能蛋白
激素：调节生物体的生理活动。
蛋白质的分类还可以根据其溶解度、形状等进行划分。 例如，根据溶解度可分为清蛋白、球蛋白等；根据形状 可分为纤维状蛋白和球状蛋白等。
RNA的基本组成单位是核糖核苷酸， 由磷酸、核糖和碱基组成。
磷酸二酯键
核糖核苷酸之间通过磷酸二酯键连接 形成RNA链。
碱基
RNA中的碱基主要有腺嘌呤（A）、 鸟嘌呤（G）、胞嘧啶（C）和尿嘧啶 （U）。
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RNA的种类与结构
mRNA
信使RNA，负责携带遗 传信息并指导蛋白质合
成。
翻译水平调控
通过控制翻译的起始、延伸和 终止来调控基因表达。
蛋白质水平调控
通过控制蛋白质的活性、稳定 性和相互作用来调控基因表达
。
表观遗传学调控
通过改变染色质结构和DNA 甲基化等方式来调控基因表达
。
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蛋白质的结构与功能
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蛋白质的分子组成
氨基酸
蛋白质的基本组成单元，共有20 种标准氨基酸。
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tRNA
转运RNA，负责携带氨 基酸并识别mRNA上的
遗传密码。
rRNA
其他RNA
核糖体RNA，是核糖体 的组成部分，参与蛋白
质合成。
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如miRNA、snRNA等， 在基因表达调控等方面
《分子生物学》课件
《分子生物学》课件一、引言分子生物学是生物学的一个重要分支，主要研究生物大分子（如蛋白质、核酸等）的结构、功能、相互作用以及生物信息的传递与调控。
自20世纪50年代以来，分子生物学得到了迅速发展，对生命科学、医学、农业等领域产生了深远影响。
本课件旨在介绍分子生物学的基本概念、研究方法、发展历程和未来展望，以帮助读者更好地理解这门学科。
二、分子生物学的基本概念1.生物大分子：生物大分子是指在生物体内具有重要功能的分子，包括蛋白质、核酸、多糖和脂质等。
这些分子在生物体内通过非共价键相互作用，形成复杂的生物体系。
2.遗传信息：遗传信息是指生物体内传递给后代的信息，主要存在于DNA分子中。
遗传信息的传递与表达是生命活动的基础。
3.基因：基因是生物体内控制遗传特征的基本单位，由DNA序列编码。
基因通过转录和翻译过程，指导蛋白质的合成，从而影响生物体的生长、发育和代谢。
4.转录：转录是指DNA模板指导RNA合成的过程。
在转录过程中，RNA聚合酶酶切DNA双链，合成RNA分子。
5.翻译：翻译是指RNA指导蛋白质合成的过程。
在翻译过程中，tRNA将氨基酸运输到核糖体，根据mRNA上的密码子序列，合成多肽链。
6.信号传导：信号传导是指生物体内信息的传递过程，包括细胞外信号分子、细胞膜受体、细胞内信号转导分子和细胞内靶分子等。
三、分子生物学的研究方法1.克隆技术：克隆技术是指通过体外操作，将DNA片段插入到载体中，并在宿主细胞中复制和表达的过程。
克隆技术是分子生物学研究的重要手段，可用于基因分离、基因功能研究等。
2.基因敲除与基因敲入：基因敲除是指通过基因编辑技术，使特定基因在生物体内失去功能。
基因敲入是指将外源基因导入生物体基因组中，并使其表达。
这两种技术可用于研究基因功能、疾病模型等。
3.蛋白质组学：蛋白质组学是指研究生物体内所有蛋白质的组成、结构、功能及其相互作用的学科。
蛋白质组学技术包括双向凝胶电泳、质谱、酵母双杂交等。
分子生物学1-ppt课件
（二）人类基因组研究
人类的全部遗传信息包含在23对染色体上，每个基因组 由3.3×109核苷酸组成,编码约4万个基因。人类基因组研究 的对象是人类基因组，因此也称为“基因组学”。“人类 基因组计划”（Human Genomic Project .HGP）是人类 科学史上与阿波罗登月计划及曼哈顿原子弹计划相媲美的 伟大科学工程，于1990年正式出台和实施，该计划的主要 科学目标是绘制遗传连锁图、物理图、序列图和转录图。
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二、分子生物学在基因诊断方面的应用
利用现代分子生物学和分子遗传学的技术和方法，直接监测基 因结构及其表达水平变化，从而对疾病作出诊断的方法。
1、应用分子生物学技术诊断遗传病 如杜氏肌营养不良症由抗肌萎缩蛋白基因决定的，该基因全长 2000多kb,包含79个外显子，该基因的突变是导致发病的根本 原因，而突变多发生在9个易发热点区，根据突变易发热点区 的核苷酸序列设计9对引物，采用多重PCR可对患者进行诊断。
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（二）重组抗体药物
单克隆抗体：2019年达200亿美元
目前正在开发中的抗体数百种，已有150个产品已 进入临床研究阶段。临床适应症以癌症最多，约占 50%，其次是自身免疫性疾病，约占18%，感染占 13%，心血管疾病占6%，器官移植引起的排斥占5%， 其他占8%。
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（三）细胞因子类药物
细胞因子是一类由免疫细胞及相关细 胞分泌的具有调节细胞功能的高活性的 小分子蛋白质。通过与细胞表面的受体 作用后发挥广泛的生物学作用。
质是DNA 2. 50年代，Watson-Crick提出了DNA结构的双螺
旋模型 3. 50年代，Crick提出了遗传学中心法则 4 . 60年代， Nirenberg等人破译了遗传密码
分子生物学课件第一章医学分子生物学绪论
医学分子生物学
Medical Molecular Biology
第一章
绪论
Chapter 1 Introduction
胡维新 中南大学生物科学与技术学院
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分子生物学——从分子水平研 究生命现象及其规律的一门新兴 学科。
它是生命科学中发展最快并且 与其他学科广泛交叉和渗透的前 沿领域。
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由于分子生物学以其崭新的观点 和技术对其他学科的全面渗透，推 动了细胞生物学、遗传学、发育生 物学和神经生物学向分子水平的方 向发展，使这些学科已不再是原来 的经典学科，而成为生命科学的前 沿。
1958年，Crick提出了分子生物学的中 心法则（central dogma）。
中心法则是分子遗传学基本理论体系。
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1970年，Temin和Baltimore从鸡Rous肉瘤病毒 (Rous sarcoma virus，RSV)颗粒中发现了以RNA 为模板合成DNA的逆转录酶，进一步补充了遗传信 息传递的中心法则。
核酸的分子生物学主要研究核酸的结构 与功能。核酸的主要作用是携带和传递遗传 信息，因此形成了分子遗传学。
分子遗传学：形成了比较完整的理论体系 和研究技术，它是目前分子生物学中内容最 丰富、研究最活跃的一个领域。
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1. 核酸的发现
1868年，Miescher从脓细胞中 分离出细胞核，用稀碱抽提再加 入酸，得到了一种含氮和磷特别 丰富的物质，当时称其为核素 （nuclein）。 1872年，他又在鲑鱼精子细胞核 中发现了这类物质，而且呈酸性， 故称之为核酸（nucleic acid）。
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4. 烷基的转移 在细胞中发现有一种O6甲基鸟 嘌呤甲基转移酶，能直接将甲基从DNA链鸟嘌 呤O6位上的甲基转移而修复损伤的DNA。这个 酶的修复能力并不很强，但在低剂量烷化剂作 用下能诱导出此酶的修复活性。
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（二）切除修复
切除修复（excision repair） 是 修复DNA损伤最为普遍的方式， 对多种DNA损伤包括碱基脱落形 成的无碱基位点、嘧啶二聚体、 碱基烷基化、单链断裂等都能起 修复作用。这种修复方式普遍存 在于各种生物细胞中，也是人体 细胞主要的DNA修复机制。
4. 倒位或转位(transposition) 指DNA链重 组使其中一段核苷酸链方向倒置、或从一 处迁移到另一处。
5. 双链断裂 对单倍体细胞一个双链断裂 就是致死性事件。
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突变或诱变对生物可能产生的后果
❖ 致死性 ❖ 丧失某些功能 ❖ 改变基因型(genotype)而不改变表现型(phenotype) ❖ 发生了有利于物种生存的结果，使生物进化
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2. 单链断裂的重接
DNA单链断裂是常见的损伤，其中 一部分可仅由DNA连接酶(ligase)参与 而完全修复。此酶在各类生物各种细 胞中都普遍存在，修复反应容易进行。 但双链断裂几乎不能修复。
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3. 碱基的直接插入 DNA链上嘌呤的脱落造成 无嘌呤位点，能被DNA嘌呤插入酶(insertase)识 别结合，在K＋存在的条件下，催化游离嘌呤或 脱氧嘌呤核苷插入生成糖苷键，且催化插入的 碱基有高度专一性、与另一条链上的碱基严格 配对，使DNA完全恢复。
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专题理论部分
1. 电泳技术 2. 分子杂交 3. 构建 4. 遗传工程载体和载体构建（董） 5. 遗传标记及其应用 6. PCR及其测序技术 7. 目的基因克隆的策略 8. 植物组织培养和转基因技术 9. 植物基因工程策略
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(二)DNA损伤的后果
上述损伤会最终导致DNA分子结构的变化，这种 DNA分子水平上的突变是整体遗传突变的基础。
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修复需要多种酶的作用，基本步骤：
①首先由核酸酶识别DNA的损伤位点，在损伤 部位的5’侧切开磷酸二酯键。不同的DNA损伤 需要不同的特殊核酸内切酶来识别和切割。
②由5’—3’核酸外切酶将有损伤的DNA片段切除。 ③在DNA聚合酶的催化下，以完整的互补链为 模板，按5’—3’方向DNA链，填补已切除的空隙。 ④由DNA连接酶将新合成的DNA片段与原来的 DNA断链连接起来。这样完成的修复能使DNA 恢复原来的结构。
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3. 插入(insertion) 指一个或一段核苷酸插 入到DNA链中。在为蛋白质编码的序列中 如缺失及插入的核苷酸数不是3的整倍数， 则发生读框移动(reading frame shift)，使 其后所译读的氨基酸序列全部混乱，称为 移码突变(frame shift mutaion)。
课程大纲
基础理论部分
第一章 核酸的结构与功能
第一节 DNA的二级结构与功能
第四节 DNA的三级结构与功能
第五节 RNA的结构与功能
第二章 DNA
第一节 DNA
第二节 DNA
第三章 RNA的生物合成
第一节 转录作用
第二节 RNA转录后的加工与修饰
第三节 RNA的复制
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（三）重组修复
切除修复在切除损伤段落后是以原来正确的互补 链为模板来合成新的段落而做到修复的。但在某些情 况下没有互补链可以直接利用，例如在DNA复制进行 时发生DNA损伤，此时DNA两条链已经分开，可用 DNA重组修复（recombinational repair）方式：
①受损伤的DNA链复制时，产生的子代DNA在损伤 的对应部位出现缺口。
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(一)回复修复
这是较简单的修复方式，一般都能将DNA修 复到原样。
1. 光修复 这是最早发现的DNA修复方式。修 复是由细菌中的DNA光解酶(photolyase)完成， 此酶能特异性识别紫外线造成的核酸链上相邻 嘧啶共价结合的二聚体，并与其结合，这步反 应不需要光。
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结合后如受300－600nm 波长的光照射，则此酶就 被激活，将二聚体分解为 两个正常的嘧啶单体，然 后酶从DNA链上释放， DNA恢复正常结构。后 来发现类似的修复酶广泛 存在于动植物中，人体细 胞中也有发现。
DNA损伤后的改变，
1. 点突变(point mutation) 指DNA上单一碱基的变 异。嘌呤替代嘌呤(A与G之间的相互替代)、嘧啶替 代嘧啶(C与T之间的替代)称为转换(transition)；嘌 呤变嘧啶或嘧啶变嘌呤则称为颠换(transvertion)。
2. 缺失(deletion) 指DNA链上一个或一段核苷酸 的消失。
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第四章 蛋白质的生物合成 第一节 参与蛋白质生物合成的物质 第二节 蛋白质生物合成过程 第三节 蛋白质合成的抑制剂 第四节 基因表达调控
第五章 DNA重组与基因工程 第一节 工具酶 第二节 基因工程载体（略） 第三节 目的序列与载体的连接 第四节 目的基因序列的来源和分离（略） 第五节 基因序列导入细胞 第六节 目的基因序列克隆的筛选与鉴定 第七节 克隆基因的表达
研究需要突变，如突变体库的用途。
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二、DNA修复
DNA修复(DNA repair)是细胞对DNA受损伤后 的一种反应，这种反应可能使DNA结构恢复原 样，重新能执行它原来的功能；但有时并非能完 全消除DNA的损伤，只是使细胞能够耐受这种 DNA的损伤而能继续生存，也许这种没有完全 修复而存留下来的损伤会在适合的条件下显示出 来(如细胞的癌变等)，但如果细胞不具备这修复 功能，就无法对付经常发生的DNA损伤事件，， 不能生存。所以研究DNA修复也是探索生命的 一个重要方面。对不同的DNA损伤，细胞可以 有不同的修复反应。