分子生药学 ppt课件
药学分子生物学PharmaceuticalMolecularBiology-PPT课件
绪 论
2、现代分子生物学的建立和发展阶段
从20世纪50年代初——70年代初。 1953年Watson和Crick提出的DNA双螺旋结构 模型是现代分子生物学诞生的里程碑。 开创了分子遗传学基本理论建立和发展的黄金时代。
DNA双螺旋发现的最深刻意义在于：
确立了核酸作为信息分子的结构基础;提出了 硷基配对是核酸复制、遗传信息传递的基本方式； 从而最后确定了核酸是遗传的物质基础，
1945年 基因编码蛋白质
1951年 首次蛋白质测序
1953年 Watson和Crick发现DNA的双螺旋结构
绪 论
1954年 Crick提出分子生物学的中心法则 1958年 DNA半保留复制 1961年 Nirenberg发现遗传密码 1967年 发现DNA连接酶 1973年 建立了DNA重组技术 1975年 Temin和Baltimore发现逆转录酶 1981年 Gilbert和Sanger建立DNA 测序方法 1985年 Mullis发明PCR 技术 1990年 美国启动人类基因组计划(HGP) 1994年 中国人类基因组计划启动 2019年 第一只克隆羊多莉诞生 2019年 美、英等国完成人类基因组计划基本 框架 2019年人类基因组序列图绘制成功
分子生物学发展的三个阶段：
1、诞生的准备和酝酿阶段 19世纪后期——20世纪50年代初。
绪 论
在这一阶段产生了两点对生命本质认识上的 重大突破： (1) 确定了蛋白质是生命的主要物质基础 19世纪末Buchner第一次提出酶（enzyme） 的名称，酶是生物催化剂。
1902年EmilFisher证明蛋白质结构是8年 1903年 1910年 1913年 1927年 1931年 1944年
药学分子生物PPT课件
“Cellular” Genomes
Viruses Procaryotes
Eucaryotes
Nucleus
Capsid
Plasmids
Viral genome
Bacterial chromosome
Chromosomes (Nuclear genome)
Mitochondrial genome
Chloroplast genome
八、原核和真核细胞中基因和顺反子的关系
原核-单顺反子 真核-多顺反子
第三节、基因组
基因组：携带生物体全部遗传信息的核酸量。
基因组就是一个物种中所有 基因的整体组成。人类基因 组有两层意义：遗传信息和 遗传物质。要揭开生命的奥 秘，就需要从整体水平研究 基因的存在、基因的结构与 功能、基因之间的相互关系。
★KpnⅠ家族：
人类和灵长类DNA经KpnⅠ酶解后，产生4个片 段（、、、），这些就被命名为KpnⅠ家族。人 类基因组中的KpnⅠ序列约在3-6%，也是散在分 布的。功能尚不清楚。
2高度重复序列： 高度重复顺序不能转录，它们参与染色体结构 的维持，形成结构基因间隔。分布于着丝点、 端粒区、结构基因两侧
5.细菌中的DNA大部分是用于编码蛋白质，只 有一小部分是不翻译的。
6.结构基因重复序列少，基因组中仅有少数基 因存在基因重叠现象
7. 单个染色体呈环状，染色体DNA并不和蛋白 质固定结合。
五、 真核生物基因特征
基因的不连续性
1.基因家族
真核细胞基因组中有许多来源相同，结构相似， 功能相关的基因，这样的一组基因称基因家族
含量最高的一种染色体蛋 白质，带大量精氨酸和组 氨酸（碱性氨基酸）分为 ，有H1、H2A、H2B、 H3、H4五种
中医药研究常用分子生物学技术-108页PPT资料
3′→5 ′方向识别和切除不配对的DNA生长链末 端的核苷酸。
[3]5 ´→3 ´外切酶活性──切除修复作用：
从5 ′ →3 ′方向水解DNA生长链前方的DNA链， 主要产生5'-脱氧核苷酸。
精品pp
精品pp
精品pp
大肠杆菌DNA聚合酶Ⅱ(DNApolⅡ)
精品pp
引物的切除： DNA聚合酶I发挥5 ´→3 ´外切酶活性，
切去引物RNA并填补空缺（缺刻平移）， 留下的缺刻由DNA连接酶连上。
精品pp
(三)DNA复制的终止
DNA复制在复制终止位点处终止 。
1、环形DNA分子的终止
在单向复制的环形DNA分子中，复制终止 也即它的复制起点。在双向复制的环形 DNA分子中，有的有固定的终点，而大多 数没有固定的终点。
DNA聚合酶γ，分子量为140KD，存在于线粒体 内，负责催化线粒体DNA的复制。
DNA聚合酶δ ，具有3 ´→5 ´核酸外切酶活性 。
精品pp
真核生物DNA聚合酶种类及作用
α
β
γ
δ
分子量
个数／细 胞
300KD
2000～ 6000/cell
45KD
140KD ？
聚合作用 核内DNA 修复核内 线粒体 与α协同
杂交分子可以在 DNA和DNA、DNA和RNA、 RNA和RNA以及人工合成的寡核苷酸单链与 RNA或DNA单链之间进行。
精品pp
第二节 DNA的合成
一、半保留复制 DNA复制时，两条链间的氢键破裂并使双链
解旋和分开，然后以每条链为模板、按碱 基配对原则进行互补合成DNA，新形成的每 个子代DNA的一条链来自亲代DNA，另一 条链则是新合成的，这种复制方式称为半 保留复制(semi conservation replication)。
药学分子生物PPT课件
★tRNA基因
★组蛋白基因
★Alu家族：
有3万个成员，平均每6kb就有一个，长度约 300bp，因在170bp处有一AluⅠ位点（AG/CT） 而得名。Alu顺序具有种的特异性，功能：尚 不清楚。可能在hnRNA转录和加工中起作用； 遗传重组及染色体不稳定性有关；人类质粒 （human plasmid）；形成Z-DNA。
间的关系 (同一物质在细胞周 期不同时期的不同 形态和功能形式)
1. 核小体
核小体（nucleosome):染色质的基本结构单位。
核小体的组成
核心颗粒
八聚体
（组蛋白H2A、H2B、H3、H4各2分子）
140bp DNA，缠绕1.75 圈
连接区
60bp左右DNA片段+H1组蛋白
2. 染色质纤维
3. 次溢痕：有的染色体在长、短臂上还存在缩窄区 或浅染区，称为次缢痕。
4. 随体：近端着丝粒染色体短臂末端有一球形小体 5.核仁组织区：近端着丝粒染色体随体和短臂相连的 柄部含有rDNA，可转录形成rRNA,与核仁形成有关 ，也称核仁组织者区。
6. 端粒：端粒(telomeres)是染色体末端的高度保守特 异结构，它是由富含鸟嘌呤核苷酸的简单重复序列 （TTAGGG）n组成. 7. 复制子与起始位点
5.细菌中的DNA大部分是用于编码蛋白质，只
有一小部分是不翻译的。
6. 结构基因重复序列少，基因组中仅有少数基
因存在基因重叠现象
7. 单个染色体呈环状，染色体DNA并不和蛋白
质固定结合。
五、 真核生物基因特征
基因的不连续性
1.基因家族
真核细胞基因组中有许多来源相同，结构相似， 功能相关的基因，这样的一组基因称基因家族 (1) 体：单一环型双链DNA分子 真核染色体：单一线型双链DNA分子及结合蛋白形成的 遗传物质单位
药学导论第2章-生药学PPT课件
目录
CONTENTS
• 生药学概述 • 生药的分类与鉴定 • 生药的化学成分 • 生药的药理作用与临床应用 • 生药的采收、加工与储存 • 生药的质量标准与质量控制
01 生药学概述
CHAPTER
生药学的定义
总结词
生药学是一门研究天然药物来源、生产、品质评价和开发利 用的学科。
加工流程
制定合理的加工流程，确保生药加工过程中的质 量和安全，避免交叉污染和药效损失。
生药的储存
储存环境
选择干燥、通风良好、阴凉、避光的地方作为生药储存场所，避 免潮湿、高温和污染。
储存容器
使用密封性好、透风性佳的容器储存生药，避免生药受潮、发霉和 虫蛀。
储存管理
建立严格的储存管理制度，定期检查生药的品质和安全，及时处理 过期和变质的生药。
油类等。
生药的鉴定方法
01
02
03
04
外观鉴定
通过观察生药的形状、大小、 颜色、质地等特征进行初步鉴
定。
显微鉴定
利用显微镜观察生药的显微结 构，如细胞、组织、粉末特征
等，进行鉴定。
理化鉴定
通过化学反应、色谱分析、光 谱分析等理化方法对生药进行
鉴定。
生物学鉴定
利用生物技术手段，如DNA 分子标记等，对生药进行鉴定
02 生药的分类与鉴定
CHAPTER
生药的分类
自然来源分类
根据生药的来源进行分 类，如植物药、动物药
和矿物药。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
功效分类
药用部位分类
根据生药的药效进行分 类，如解表药、清热药、
活血药等。
根据生药的入药部位进 行分类，如根类、叶类、
分子生药学(1)
分子生药学一、分子生药学的含义和研究对象（1）生药：指经过简单加工、直接用于医疗保健或制药原料的药材，包括制药中药、民族药和民间药。
•中药－在中医理论指导下，按照中医的治疗原则使用，并被收载于我国本草著作中的药物。
民间药－指民间医生用于治疗疾病或地区性口耳相传，本草文献无记载，不以中医理论指导的药物。
•民族药－指少数民族使用的、以它们的民族医药理论或传统经验为指导药物。
（2）生药学：利用植物学、动物学、化学等知识，研究生药真伪、优劣等的学科。
研究对象是植物体，植物器官，细胞，化学成分。
•（3）分子生药学：利用分子生物学的理论和方法，研究生药的真伪、优劣的学科。
其研究对象是中药中的DNA，RNA和酶。
二、学习分子生药学的目的意义1. 中药材品种系统整理与质量标准化研究•（1）研究有争议和难鉴定中药材，为确定中药材基源提供理论依据•如黄甘草和胀果甘草的研究，为甘草药材的基源确定提供了依据。
（2）研究有争议的植物类群，促进发现濒危药用植物的替代品。
•基本理论：药用植物亲缘关系越近，形态越相似，化学成分越相近，临床功效越近似，越有可能相互替代。
•当亲缘关系出现争议的时候，可以用分子生药学的方法解决。
例如：•中药材前胡－伞形科前胡属植物白花前胡和紫花前胡的干燥根•紫花前胡－伞形科当归属植物－伞形科前胡属植物•分子证据说明紫花前胡应是当归属植物•2、药用动植物生物多样性保护与生药资源可持续利用研究•研究濒危动植物保护种群的范围•确定物种内基本保护单元是优化和实施保护策略的基础。
•如：海南黑长臂猿是黑长臂猿的亚种；DNA序列差异较大，足以接近种的水平，而且只有15只，被列入最优先保护范围。
3、药用植物分子标记育种与新品种的培育•（1）新品种选育（2）种子种苗纯度鉴定•种子纯度是保证优良品种增产潜力得以发挥的关键因素，保证种子质量具有重要意义。
•田间试验－DNA指纹技术4、代谢途径基因调控与中药材品质定向调控•初生代谢产物相同，以此为起点，产生各种各样成分，可阻断某一代谢途径，促进另一条代谢途径的产物积累•5、利用基因工程和组织培养技术，高效表达和生产天然活性成分•含量低，价钱贵的活性成分的生物生产（1）毛状根培养（2）生物转化6、基因工程与绿色无公害药用植物•（1）农药残留（2）重金属污染7、道地药材的形成机制研究道地性越明显，种群的基因特化就越明显。
分子生药学
分子生药学第一章绪论1945年，提出分子生物学一词1953年，发现DNA双螺旋模型1983年，提出聚合酶链式反应设想1985年，发明了聚合酶链式反应1995年，我国科学家黄璐琦院士首次提出了分子生药学概念1.分子生药学是在分子水平上研究中药的鉴定，质量的形成及活性成分生产的一门学科。
2.分子生药学的主要研究对象是生物来源药材。
3.分子生药学的任务:①从分子水平研究中药的鉴定②在分子水平研究中药的质量形成③中药活性成分的生物合成与生产第二章基本技术原理1变性：在过酸，过碱，加热等理化因素的作用下，DNA分子互补碱基对之间的氢键断裂，DNA双螺旋解链变成两条单链。
2.增色效应：在DNA解链过程中，260nm处的吸光度增加，增加量于解链程度呈一定的比例关系，称为DNA的增色效应3.复性：变性的DNA在适当条件下，两条互补链可以重新恢复天然的双螺旋构象。
4.退火：热变性的DNA在缓慢冷却时发生复性过程。
5.减色效应：在复性的过程中，DNA溶液的OD260值会减少。
6.去除杂质:①蛋白质和RNA的去除: 温浴结束后加入氯仿:异戊醇比为24 :1。
②多糖和淀粉的去除:如果提取物中多糖和淀粉含量高，可以利用其与DNA在不同盐溶液中的溶解性差异，去除多糖类杂质的目的。
③去除酚类物质。
在DNA提取缓冲液中加入防止分类氧化的试剂，如β-巯基乙醇，抗坏血酸，半胱氨酸，二流苏糖醇。
7.DNA质量检测纯的DNA沉淀为白色干后透明。
干后是白色，则说明蛋白质类杂质较多，若呈黄色至棕色，则含有多酚类杂质，若呈胶冻状，则含有多糖类杂质。
DNA质量检测的方法:①有紫外分光光度法(DNA在260nm处有最大吸收峰，蛋白质在280nm处有最大吸收峰)②琼脂糖凝胶电泳法。
8.聚合酶链式反应(PCR)（1）Kary Mullis在1985年提出，并在1993年获得诺贝尔奖。
（2）PCR模拟了DNA复制过程，其特异性主要体现在与靶序列两端互补的寡核苷酸引物上。
分子生药学
分子生药学1. 1995年首次提出分子生药学这一概念。
2. 分子生药学:生药学与分子生物学相互撞击、相互融合。
3. 分子生药学研究的主要任务:(1)中药材品种系统整理与质量标准化研究;(2)珍稀濒危药用动植物保护与资源可持续利用研究;(3)药用植物种质资源、分子标记辅助育种与新)代谢途径基因调控与中药材品质定向调控研究;(5)中药活性成分的品种的培育研究;(4生物生产研究;(6)绿色无公害药用植物培育研究。
4. RNA是基因表达的初级产物，其最核心作用是将DNA编码的信息翻译为蛋白质。
5.碱基互补配对:A与T之间两个氢键，G与C之间三个氢键。
6. DNA复制的步骤:(1)DNA的自我复制，这个过程有很多酶的参与;(2)DNA通过转录将信息传递给mRNA;(3)在真核生物中，mRNA经过修饰(主要是剪切)后，从细胞核进入细胞质;(4)信使mRNA与核糖体结合，核糖体读取mRNA的信息合成蛋白质，这步叫转译。
7. DNA复制时，大多数的原核生物和真核生物都是从固定的起始点开始，以双向等速复制方式进行DNA的复制。
8. DNA复制从起点开始向一个方向复制时，局部的DNA双链必须打开，主要靠解链酶的作用，打开后的单链还需要单链结合蛋白与其结合，在复制叉向前移动时，造成其前方DNA分子所产生的正超螺旋，必须由拓扑异构酶来解决。
9. RNA的功能:转运RNA:tRNA通过反密码子识别mRNA上相应的遗传密码;核糖体RNA:与蛋白质一起构成核糖体;信使RNA:mRNA是蛋白质合成的模板。
10. mRNA 的加工:(1)5ˊ端加帽:5ˊ端都有一个甲基鸟苷的帽子;(2)mRNA多聚腺苷酸化:大多数的真核生物的mRNA都有3ˊ端的多聚腺苷酸(A)尾巴;(3)mRNA前体(hnRNA)的拼接(把一些内含子剪掉)。
11. 蛋白质的紫外吸收:在280nm波长处有特征性吸收峰。
12. 基因是指携带有遗传信息的DNA或RNA序列，是控制性状的基本遗传单位。
分子药理学PPT课件PPT45页
第10页，共45页。
受体药理学
10
第11页，共45页。
神经递质与受体
Henry Dale
1875 - 1968
Otto Loewi
1873 - 1961
The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1936
Loewi´s Experiment
11
第12页，共45页。
③ 利用酪氨酸蛋白激酶活性进而影响细胞 内信息传递体系，产生生物效应
• 效应时程一般为数小时
36
第37页，共45页。
第38页，共45页。
胰岛素的作用机制
• 胰岛素与特异性受体结合，引起一系列的信号转
导，最终引起葡萄糖转运蛋白(GLUT4)激活，将
葡萄糖携带入细胞内
38
第39页，共45页。
（四）核受体
• 分子药理学属于药理学的一个重要分支，是药 理学发展的一门前沿学科。是以分子为基本功 能单位，用分子生物学的理论和技术，从分子 水平和基因表达的角度，去研究、分析和阐明 药物与机体间相互作用的原理。
4
第5页，共45页。
分子药理学的研究技术与方法
• 分子生物学方法：研究基础
蛋白质印迹(western blot)、PCR、real-time PCR、RNA干扰、重组质粒构建、转基因动物、基因敲
40
第41页，共45页。
• 作用模式： ① 在细胞内，受体与抑制性蛋白（如Hsp90） 结合形成复合物，处于非活化状态
② 配体（如皮质醇等甾体激素）与受体结合，导 致抑制性蛋白从复合物上解离下来，从而使受
体暴露出DNA结合位点而被激活 ③ 与靶基因结合，调节其转录、表达，从而影
分子生药学
中药生物学与中药材鉴定药材除了矿物类外，大多是来源于动物和植物。
但由于动植物药材多是死亡的干燥生物体或生物的组织器官，在生物死亡的过程中，细胞会产生大量降解DNA，这给药材DNA 的分析带来困难。
随着分子生物学技术的发展，特别是微量DNA提取技术和PCR技术的发展，为用DNA分析技术鉴定药材活性物质提供了可能。
从1994年Cheung等首次采用AP-PDR法获得可以区别西洋参和人参的指纹图后，以PCR技术和RAPD技术为支撑的各种试验已应用于植物药材相近种类的鉴定，植物药材基原的鉴定，复方制剂、粉剂中药材品种的鉴定，动物药材的鉴定，药材的野生类型和栽培种类的鉴定，道地药材鉴定等方面。
对中药材的现代化发展进程起到了举足轻重的作用。
RAPD标记已被广泛应用于分子生药学各方面：①生物多样性：随着植物药研究的不断深入，可持续开发利用药用植物资源的问题越来越受到重视。
应用RAPD技术进行药用植物生物多样性研究，可以在遗传多样性水平上了解天然药物多样性与物种、生态及地理分布的关系，挖掘潜在的药物资源，为开发新药寻找途径。
RAPD方法可以检测物种的遗传多样性，探讨物种的亲缘关系和进化趋势。
因此它是药用植物资源保护和种质资源保存的依据，特别是对濒危物种的研究更具有实际意义。
②RAPD 标记可用于生药分类，在DNA分子水平上鉴别生物不同种、亚种、变种甚至株。
③RAPD 标记可用来制作生物类生药系统发育关系上的树状图，特别是种内水平。
这为生药亲缘进化关系,寻找新的药用资源开辟了新途径。
④RAPD标记可用于构建基因图谱，进行基因定位，和对未知序列的DNA片段扩增与测序。
⑤RAPD标记亦可用于遗传连锁图谱的构建，指导药用植物育种，防止品种间杂化和自交，选育优良性状的品种。
在进行中药的分子定性定量分析时，亦也充分发挥PCR技术和RAPD技术的优势。
PCR技术和RAPD技术所需的样品基因组量DNA极少（10ng即可），且其引物已可用于商业化生产。
中医药研究常用分子生物学技术ppt课件
1. 唐炳华、王继峰:医学分子生物学(第一版）,中国中医药 出版社,2006年
2. 胡维新:医学分子生物学（第一版）,科学出版社,2007年 3. T.A.Brown著，魏群等译：基因克隆和DNA分析（第五版），
高等教育出版社，2003年 4. 王艳明、周坤福、徐力：分子生物学与中医药研究，上海
2、分子生物学技术的应用和发展
• ⑴癌⑸转基因动物 • ⑹人类基因治疗 • ⑺基因工程抗体技术的建立和发展 • ⑻DNA芯片技术（基因芯片、生物芯片）
3、基因组研究的发展
• 1977年Sanger测定了ΦX174-DNA全部5375个核苷酸的序列； • 1978年Fiers等测出SV-40DNA全部5224对碱基序列； • 20世纪80年代λ噬菌体DNA全部48,502碱基对的序列全部测出； • 1996年底许多科学家共同努力测出了大肠杆菌基因组DNA的全序列长4x106碱基对。 • 1990~2003年人类基因组计划（HumanGenomeProject）实施并基本完成 。
1972年berg等将sv40病毒dna与噬菌体p22dna在体外重组成功转化大肠杆菌使本来在真核细胞中合成的蛋白质能在细菌中合成打破了种属界171重组dna技术的建立和发展1977年boyer等首先将人工合成的生长激素释放抑制因子14肽的基因重组入质粒成功地在大肠杆菌中合成得到这14肽1979年美国基因技术公司用人工合成的人胰岛素基因重组转入大肠杆菌中合成人胰sds绝对是假的1重组dna技术的建立和发展我国已有人干扰素人白介素2人集落刺激因子重组人乙型肝炎疫苗基因工程幼畜腹泻疫苗等多种基因工程药物和疫苗进入生产或临床试用1982年palmiter等将克隆的生长激素基因导入小鼠受精卵细胞核内培育得到比原小鼠个体大几1991年美国向一患先天性免疫缺陷病遗传性腺苷脱氨酶ada基因缺陷的女孩体内导入重组的ada基因获得成功
分子生药学（1）
分子生药学（1）分子生药学一、分子生药学的含义和研究对象（1）生药：指经过简单加工、直接用于医疗保健或制药原料的药材，包括制药中药、民族药和民间药。
中药－在中医理论指导下，按照中医的治疗原则使用，并被收载于我国本草著作中的药物。
民间药－指民间医生用于治疗疾病或地区性口耳相传，本草文献无记载，不以中医理论指导的药物。
民族药－指少数民族使用的、以它们的民族医药理论或传统经验为指导药物。
（2）生药学：利用植物学、动物学、化学等知识，研究生药真伪、优劣等的学科。
研究对象是植物体，植物器官，细胞，化学成分。
（3）分子生药学：利用分子生物学的理论和方法，研究生药的真伪、优劣的学科。
其研究对象是中药中的DNA，RNA和酶。
二、学习分子生药学的目的意义1. 中药材品种系统整理与质量标准化研究（1）研究有争议和难鉴定中药材，为确定中药材基源提供理论依据如黄甘草和胀果甘草的研究，为甘草药材的基源确定提供了依据。
（2）研究有争议的植物类群，促进发现濒危药用植物的替代品。
基本理论：药用植物亲缘关系越近，形态越相似，化学成分越相近，临床功效越近似，越有可能相互替代。
当亲缘关系出现争议的时候，可以用分子生药学的方法解决。
例如：中药材前胡－伞形科前胡属植物白花前胡和紫花前胡的干燥根紫花前胡－伞形科当归属植物－伞形科前胡属植物分子证据说明紫花前胡应是当归属植物2、药用动植物生物多样性保护与生药资源可持续利用研究研究濒危动植物保护种群的范围确定物种内基本保护单元是优化和实施保护策略的基础。
如：海南黑长臂猿是黑长臂猿的亚种；DNA序列差异较大，足以接近种的水平，而且只有15只，被列入最优先保护范围。
3、药用植物分子标记育种与新品种的培育（1）新品种选育（2）种子种苗纯度鉴定种子纯度是保证优良品种增产潜力得以发挥的关键因素，保证种子质量具有重要意义。
?田间试验－DNA指纹技术4、代谢途径基因调控与中药材品质定向调控初生代谢产物相同，以此为起点，产生各种各样成分，可阻断某一代谢途径，促进另一条代谢途径的产物积累5、利用基因工程和组织培养技术，高效表达和生产天然活性成分含量低，价钱贵的活性成分的生物生产（1）毛状根培养（2）生物转化6、基因工程与绿色无公害药用植物（1）农药残留（2）重金属污染7、道地药材的形成机制研究道地性越明显，种群的基因特化就越明显。
分子生药学
4、植物基因的转化技术有哪些?
教材：
分子生药学黄璐琦北京医科大学出版社
主要参考书：
1.植物分子生物技术应用手册/生物实验室系列彭学贤化学工业出版社
2.现代生药学/华夏英才基金学术文库李萍科学出版社
3.中草药生物技术（精）唐克轩复旦大学出版社
4.DNA分子标记技术在植物研究中的应用周延清化学工业出版社
5.分子生药学黄璐琦北京医科大学出版社
6•《中华人民共和国药典》（2010年版一部）
7.《中药材显微鉴别彩色图鉴》注：每门课程都须填写此表。
本表不够可加页。
分子生药学1
分子生药学一、分子生药学的含义和研究对象（1）生药：指经过简单加工、直接用于医疗保健或制药原料的药材，包括制药中药、民族药和民间药。
•中药－在中医理论指导下，按照中医的治疗原则使用，并被收载于我国本草著作中的药物。
民间药－指民间医生用于治疗疾病或地区性口耳相传，本草文献无记载，不以中医理论指导的药物。
•民族药－指少数民族使用的、以它们的民族医药理论或传统经验为指导药物。
（2）生药学：利用植物学、动物学、化学等知识，研究生药真伪、优劣等的学科。
研究对象是植物体，植物器官，细胞，化学成分。
•（3）分子生药学：利用分子生物学的理论和方法，研究生药的真伪、优劣的学科。
其研究对象是中药中的DNA，RNA和酶。
二、学习分子生药学的目的意义1. 中药材品种系统整理与质量标准化研究•（1）研究有争议和难鉴定中药材，为确定中药材基源提供理论依据•如黄甘草和胀果甘草的研究，为甘草药材的基源确定提供了依据。
（2）研究有争议的植物类群，促进发现濒危药用植物的替代品。
•基本理论：药用植物亲缘关系越近，形态越相似，化学成分越相近，临床功效越近似，越有可能相互替代。
•当亲缘关系出现争议的时候，可以用分子生药学的方法解决。
例如：•中药材前胡－伞形科前胡属植物白花前胡和紫花前胡的干燥根•紫花前胡－伞形科当归属植物－伞形科前胡属植物•分子证据说明紫花前胡应是当归属植物•2、药用动植物生物多样性保护与生药资源可持续利用研究•研究濒危动植物保护种群的范围•确定物种内基本保护单元是优化和实施保护策略的基础。
•如：海南黑长臂猿是黑长臂猿的亚种；DNA序列差异较大，足以接近种的水平，而且只有15只，被列入最优先保护范围。
3、药用植物分子标记育种与新品种的培育•（1）新品种选育（2）种子种苗纯度鉴定•种子纯度是保证优良品种增产潜力得以发挥的关键因素，保证种子质量具有重要意义。
•田间试验－DNA指纹技术4、代谢途径基因调控与中药材品质定向调控•初生代谢产物相同，以此为起点，产生各种各样成分，可阻断某一代谢途径，促进另一条代谢途径的产物积累•5、利用基因工程和组织培养技术，高效表达和生产天然活性成分•含量低，价钱贵的活性成分的生物生产（1）毛状根培养（2）生物转化6、基因工程与绿色无公害药用植物•（1）农药残留（2）重金属污染7、道地药材的形成机制研究道地性越明显，种群的基因特化就越明显。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
体”，浪费引物。
⑥引物5’末端碱基无严格限制，在与模板DNA结合的引物长度足够的条件下，其
分子生药学
——生物分析技术
生药学这个学科的建立已经有近200年的历史，其间虽然也在 不断的发展，然而对生药材鉴定技术而言，最初只是药材性 状鉴别，也就是说药材的外部形态特征、色泽、断面、质地、 气味等进行药材真伪鉴别，其后逐步发展为药材细胞组织形 态特征为依据，其间还在真伪鉴别和质量研究中将理化方法 引入，特别是以成分分析为依据，将各种光谱分析法应用得 淋漓尽致，使生药学发展到一个新的高峰。
PPT课件
4
分子生药学研究策略
分子遗传标记技术
通过直接分析遗传物质的多态性来诊断生物内在基因排布规律及其 外在性状表现规律的技术。任何生物种或个体都具有特定的DNA 多态性，通过直接诊断分析DNA 的多态性，便能避开遗传特性表 现过程中的环境因素、数量性状遗传或部分与完全显性的干扰，快 速准确地鉴定药材真伪。
引物浓度：一般0.1-0.5μmol/L dNTP:一般为50－200μmol/L Mg2+ 模板：PCR对模板的要求不高，单、双链DNA均可，但 样品中不能混有蛋白酶、核酸酶、DNA聚合酶抑制剂以 及能与 DNA结合的蛋白质。 添加剂：DMSOPP（T课二件 甲基亚枫），提高扩增效率及特1异0 性
PPT课件
2
生药学中的一个分支学科
中药高产、优质、多抗性品种的培育 濒危紧缺中药资源的保护和持续利用 中药新的、便捷、准确的分子标识鉴定方法的研究 从基因层次,为过去不能很好解决的问题如道地药材的研究、药材品
质的定向调控等提供了新的方法和思路。
PPT课件
3
分子生药学研究重点
药用植物的分子系统学研究 药用植物种质资源的分子生物学研究 生药的分子鉴定研究 道地药材形成的分子机理研究 珍稀濒危中药资源的遗传多样性分析和保护策略研究 药用植物的抗性基因工程研究 药用化学成分的生物转化及分子机理研究 药用植物有效成分生物合成分子机理与调控的研究和药用植物细胞 组织和转基因器官培养与活性成分生产等
PPT课件
9
DNA复制原理的具体应用— PCR技术
Polymerase Chain Reaction 聚合酶链反应 它是一种模拟天然DNA复制过程，在有DNA模板、DNA聚合酶（Taq酶）、
RNA引物和四种dNTP的情况下，通过高温变性（90℃－95℃，1－2min）,低温 退火（25℃－37℃，1－2min）,中温延伸（60℃－75℃，90 sec-5min）,这样反复 循环的过程中，在体外扩增特异性DNA片段的分子生物学技术。（原理图） 1、PCR反应成分：Taq DNA聚合酶
反应的特异性、敏感性、忠实性、扩增效率等四个方面衡量
PCR反应的结果。①循环参数 变性 退火 延伸
PPT课件
11
②PCR反应成分
（3）PCR反应引物的设计
引物的设计在整个PCR扩增中占有十分重要的地位
特异性，扩增性
①引物的序列应位于基因组DNA的高度保守区，且与非扩增区无同源序列。这样
可以减少引物与基因组的非特异性结合，提高反应的特异性
2. DNA 分子标记通常是共显性，表现的信息量大，可精确鉴 定基因型组合；
3. DNA 分子标记多态性强，根据测得的大量标记位点绘制的 连锁图，其多态信息量比形态标记高得多。
PPT课件
7
生药的分子鉴定研究
利用DNA分子遗传标记和基因组序列分析技术，从居群、分子乃 至基因水平上，准确刻划药用动植物遗传背景差异和亲缘关系，进而 构建基于叶绿体基因组和（或）和基因组基因序列分析的重要药用动 植物系统发育树，将是分子生药学基础研究的重心。
PPT课件
1
分子生药学
——生物分析技术
在分子水平上研究生药的鉴定、生产和成分的一门科学， 所依据的主要是生药学和分子生物学的理论和方法，是生药 学的一个极富前瞻性和前景性的分支。 可以说，分子生药学不仅继承传统生药学的内容和使命，更 将赋予生药学新的任务和挑战。
中国中医研究院中药研究所所长—黄璐琦
②引物长度：15－30nt为宜。引物过短或过长均可使反应的特异性下降。
③引物的碱基尽可能随机发布，避免出现数个嘌呤或嘧啶的连续排列，G+C碱基
的含量在40％－60％之间。
④引物内部应避免形成二级结构，特别是引物的末端应避免有回文结构。
⑤二个引物不应有互补序列，特别是3’端应避免互补，以免形成“引物二聚
（1） 理论上PCR合成产物的数量经过每轮循环都将增加一倍，应按2n-2n 的指数方式递增，PCR反应30轮循环后，PCR扩增应达到230个拷贝，约109个拷 贝。但由于DNA聚合酶的质量、待扩增片段的序列及反应系统的条件等各种因素 的影响，实际扩增效率比预期的要低，一般可达106－107个拷贝。
PPT课件
5
分子生药学研究方法
DNA 分子遗传标记技术已有20多种，认为五大类比较合适进行研究。
1. 以Southern 杂交为基础的DNA分子标记技术 2. 以PCR为基础的分子标记技术 3. 以重复序列为基础的分子标记技术 4. DNA序列分析
PPT课件
6
DNA 分子遗传标记技术的优点
1. DNA 分子标记不受发育时期和环境的影响，DNA分子标记 在基因水平进行标记，不受取材部位、时间和环境的影响， 而形态标记和生化标记都是基因表达的结果，其结果受发 育和环境的影响，测定有时会不准确；
目前可用于分子系统学研究的主要基因种类有：rbcL，matK， rps4，trnT-trnF， ITS等等。以叶绿体基因组片段为主，核基因应 用较少但信息量巨大。
备
严格的Taq DNA聚合酶浓度和来源
合适的镁离子浓度，太高会产生弥散背景，太低了 得到的PCR产物条带淡
“平台效应”：PCR反应中，当引物－模板与DNA聚合酶达到一定比值时， DNA聚合酶催化反应趋于饱和，即PCR反应不再增加。
平台效应在PCR反应中是不可避免的，但一般在平台效应出现前，PCR产物 的数量足以满足实验的需要。
（2）PCR反应条件的优化
PCR方法操作简便，但影响因素颇多，因此需要根据不同的DNA模板，摸索最 适条件。主要从：