分子生物学第20章
胚胎学(完整版)
下篇胚胎学第20章胚胎学绪论一、胚胎学的内容和意义胚胎学（embryology)主要是研究从受精卵发育为新生个体的过程及其机制的科学，研究内容包括生殖细胞发生、受精、胚胎发育、胚胎与母体关系、先天性畸形等。
人胚胎在母体子宫中的发育经历38周(约266天），可分为两个时期：①从受精卵形成到第8周末为胚期（embryonic peri-od)Q在此期，受精卵由单个细胞经过迅速而复杂的增殖分化，历经胚（embryo)的不同阶段，发育为各器官、系统与外形都初具雏形的胎儿（fetus)。
此时只有3cm 长，堪称“袖珍人”。
②从第9周至出生为胎期（fetalperiod)。
此期内胎儿逐渐长大，各器官、系统继续发育，多数器官出现不同程度的功能活动。
胚期质变剧烈，胎期量变显著。
因此，胚期是研究和学习的重点。
个体出生后，许多器官的结构和功能还远未发育完善，还要经历相当长时期的继续发育和生长方逆成熟，然后维持一段时期，继而衰老死亡。
出生后的这一过程可分为婴儿期、儿童期、少年期、青年期、成年期和老年期。
研究出生前和出生后生命全过程的科学则称为人体发育学（devel-opment of human )胚胎学包括以下分支学科。
1.描述胚胎学（descriptiveembryology)主要应用组织学和解剖学的方法（如光镜、电镜技术）观察胚胎发育的形态演变过程，包括外形的演变、从原始器官到永久性器官的演变、系统的形成、细胞的增殖、迁移和凋亡等，是胚胎学的基础内容。
2.比较胚胎学（comparativeembryology) 以比较不同种系动物（包括人类）的胚胎发育为研究内容，为探讨生物进化过程及其内在联系提供依据，并有助于更深刻地理解人胚的发育。
3.实验胚胎学（experimentalembryology)对胚胎或体外培养的胚胎组织给予化学或物理因素刺激，或施加显微手术，观察其对胚胎发育的影响，旨在研究胚胎发育的内在规律和机制。
【药剂学】第二十章 靶向制剂
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隐形化原理
常规微粒易于被调理素调理而被吞噬细胞识别和吞噬，分 布于单核巨噬细胞吩咐的组织，而达到其他靶组织难。
隐形化目的：避免被吞噬细胞吞噬，延长在循环系统的时 间，利用疾病生理特征，富集于病变组织。
21
例：柔红霉素靶向脂质体
肿瘤细胞转铁蛋白受体高表达 转铁蛋白-PEG-脂质体：肿瘤靶向性
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Y
受体介导的内吞作用 Receptor-Mediated Endocytosis
靶向性配体
Targeting Ligand Candidates 转铁蛋白(Transferrin) 叶酸(Folic acid) RGD(Arg一Gly一Asp) IgG 免疫球蛋白(IgG Immunoglobulins) 纤维蛋白(Fibrin) 葡萄糖/甘露糖(Glucose / Mannose) 半乳糖(Galactose)
Liposomes
Polymeric Micelles
nanoemulsions
Nanoparticles
被动靶向的影响因素
循环系统生理特征
制剂因素
-- 微粒粒径
-- 表面性质
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循环系统生理特征
药物体内分布：血液—组织— 细胞 血流量大，血循环好的器官药 物分布多（肝脏）。 毛细血管通透高，微粒容易通 过（肝窦毛细血管壁有很多缺 口） 淋巴循环：血流慢，毛细淋巴 管存在组织间隙，细胞间有缺 口通透性大。
7
第二节 靶向制剂的体内作用机制和分类
靶向制剂的分类
按靶标不同：
一级靶向：以特定器官或组织为靶标
二级靶向：以特定细胞为靶标
分子生物学名词解释最全
第一章名词解释1.基因（gene）是贮存遗传信息的核酸（DNA或RNA）片段，包括编码RNA和蛋白质的结构基因以及转录调控序列两部分。
2. 结构基因（structural gene）指基因中编码RNA和蛋白质的核苷酸序列。
它们在原核生物中连续排列，在真核生物中则间断排列。
3.断裂基因（split gene真核生物的结构基因中，编码区与非编码区间隔排列。
4. 外显子（exon）指在真核生物的断裂基因及其成熟RNA中都存在的核酸序列。
5.内含子（intron）指在真核生物的断裂基因及其初级转录产物中出现，但在成熟RNA中被剪接除去的核酸序列。
6.多顺反子RNA（polycistronic/multicistronic RNA）一个RNA分子上包含几个结构基因的转录产物。
原核生物的绝大多数基因和真核生物的个别基因可转录生成多顺反子RNA。
7.单顺反子RNA（monocistronic RNA）一个RNA分子上只包含一个结构基因的转录产物。
真核生物的绝大多数基因和原核生物的个别基因可转录生成单顺反子RNA。
8. 核不均一RNA（heterogeneous nuclear RNA, hnRNA）是真核生物细胞核内的转录初始产物，含有外显子和内含子转录的序列，分子量大小不均一，经一系列转录后加工变为成熟mRNA。
9. 开放阅读框（open reading frame, ORF）mRNA分子上从起始密码子到终止密码子之间的核苷酸（碱基）序列，编码一个特定的多肽链。
10.密码子（codon） mRNA分子的开放读框内从5' 到3' 方向每3个相邻的核苷酸（碱基）为一组，编码多肽链中的20种氨基酸残基，或者代表翻译起始以及翻译终止信息。
11. 反密码子（anticodon）指tRNA分子反密码环中间3个相邻的核苷酸（碱基），它们与mRNA上的三联体密码子互补配对，确保蛋白质合成时氨基酸按照密码子对号入座。
第二十章 螺旋体
第二十章螺旋体螺旋体是一类细长、柔软、弯曲呈螺旋状、运动活泼的单细胞型微生物。
在生物学上的位置介于细菌与原虫之间。
它与细菌的相似之处是：具有与细菌相似的细胞壁，内含脂多糖和胞壁酸，以二分裂方式繁殖，无定型核（属原核型细胞），对抗生素敏感；与原虫的相似之处有：体态柔软，胞壁与胞膜之间绕有弹性轴丝，借助它的屈曲和收缩能活泼运动，易被胆汁或胆盐溶解。
在分类学上由于更接近于细菌而归属在细菌的范畴。
螺旋体广泛分布在自然界和动物体内，种类很多，有的有致病性，有的无致病性。
根据螺旋的数目、大小和规则程度及两螺旋间的距离分为三科五属，其中对人有致病性的有三个属。
1．疏螺旋体属（Borrelia）：有5～10个稀疏而不规则的螺旋，其中对人致病的有回归热螺旋体及奋森氏螺旋体，前者引起回归热，后者常与棱形杆菌共生，共同引起咽峡炎，溃疡性口腔炎等。
2．密螺旋体属(Treponema)：有8～14个较细密而规则的螺旋，对人有致病的主要是梅毒螺旋体、雅司螺旋体、品他螺旋体，后二亦通过接触传播但不是性病。
3．钩端螺旋体属(Leptospira)：螺旋数目较多，螺旋较密，比密螺旋体更细密而规则，菌体一端或两端弯曲呈钩状，本属中有一部分能引起人及动物的钩端螺旋体病。
第一节密螺旋体属一、苍白密螺旋体苍白亚种俗称梅毒螺旋体（Treponema Pallidun）是梅毒的病原体。
梅毒是一种广泛流行的性病，近几年在我国发病率又有所回升。
（一）生物学特性1、形态与染色梅毒螺旋体细长，5～15×0.1～0.2um，形似细密的弹簧，螺旋弯曲规则，平均8～14个，两端尖直。
电镜下显示梅毒螺旋体结构复杂，从外向内分为：外膜（主要由蛋白质、糖及类脂组成）、轴丝（主要由蛋白质组成）、圆柱形菌体（包括细胞壁、细胞膜及胞浆内容物）。
革兰染色阴性，但不易着色。
Fontana镀银染色法可将螺旋体染成棕褐色，在光镜下易查见。
2、培养梅毒螺旋体不能在无活细胞的人工培养基中生长繁殖。
01-绪论分子诊断学
第三节 分子诊断学在医学中的应用
感染性疾病的诊断
HBV病毒
HIV病毒
第三节 分子诊断学在医学中的应用
遗传性疾病的诊断
第三节 分子诊断学在医学中的应用
老年痴呆症可以通过基因诊断进行早期预测
第三节 分子诊断学在医学中的应用
白化病
PCR快速检测致食物中毒的细菌
选择性培养 基增菌
DNA提取
样品 增菌 PCR
2. 人体三大功能调控系统（神经、内分泌和免
疫）的分子生物学基础
3. 细胞增殖、分化和凋亡的分子基础
4. 基因的结构异常或表达异常与疾病的关系
5. 应用分子生物学技术进行基因诊断、基因治
疗、生物制药和卫生防疫。
第一节 分子诊断学的定义及其研究范畴
第一节 分子诊断学的定义及其研究范畴
分子生物学分支学科 • 医学分子生物学 • 药学分子生物学 • 神经分子生物学 • 肿瘤分子生物学 • 分子病理学 • 分子药理学 • 分子免疫学 • 分子遗传学 • 分子诊断学 • 分子病毒学 ……
二、分子诊断学发展简史
分子诊断学发展史就是
分子生物学技术发展史。
基因诊断概况
第二节 分子诊断学的发展简史
1978年Kan首次成功地将分子杂交技术用
于镰状细胞贫血的产前基因诊断；
基因诊断技术史：
第一阶段 第二阶段 第三阶段
代表技术-分子杂交技术 代表技术-常规PCR（1985年） 代表技术-生物芯片技术
• 黄培堂 等译2002分子克隆实验指南（第三版） 科学出版社
• Sambrook J.等, 1982 Molecular Cloning 1989(2nd edition 2000(3rd edition)
【基础医学】第二十章 胚胎学绪论
要宣称：我应当得到快乐。 说出来，唱出来，喊出来。
优先考虑快乐，让快乐成为你最重要的事情。 对你所拥有的一切抱以感激之情吧。
人生成功第10课
我拥有无与伦比的想象力 现在我将通过这种神奇的力量得到我想要的。 如果我害怕发表演讲，我就想象自己在公众场合 无所畏惧，充满信心； 如果我在病魔的煎熬，我就想象我以前健康的样 子； 如果我感到贫穷，我就想象我将要富有。 现在我明白了： 人类惟一的限制就是想象力。我之所以没有成功， 原因就在于我不知道如何使用我的想象力。现在，我 精通这个技巧，我将从中受益。最大的回报将是成功 和愈加快乐。
当自己有足够的能力善待自己时，就立刻去做，老年 人有时候是无法做中年人或是青少年人可以做的事， 年纪和健康就是一大因素。小孩子从小就告诉他，养 你到高中，大学以后就要自立更生，要留学，创业， 娶老婆，自己想办法，自己要留多一点钱，不要为了 小孩子而活我们都老得太快却聪明得太迟，我的学长 去年丧妻。这突如其来的事故，实在叫人难以接受， 但是死亡的到来不总是如此。学长说他太太最希望他 能送鲜花给他，但是他觉得太浪费，总推说等到下次 再买，结果却是在她死后，用鲜花布置她的灵堂。这 不是太蠢愚了吗？！ 等到......、等到.....，似乎我们所有的生命，都用在等待。
成功人生的十堂课
人生成功第1课
பைடு நூலகம்
做一个终生学习的人，离开学校并不意味着学习就结束了。 学习可以成为一种生活方式，帮助你发挥最大的潜能。 我们从未停止学习，总会有新的，有趣的东西等待我们去发 现。 学习新的技能可能让人感到有一点恐惧，但每当我们在个人 学习上停滞不前时，我们都需要去学习新的东西。
积极地寻求支援和建议，突破停滞期。
分子生物学智慧树知到课后章节答案2023年下山东农业大学
分子生物学智慧树知到课后章节答案2023年下山东农业大学山东农业大学第一章测试1.格里菲斯转型实验得出了什么结论（）答案:DNA是生命的遗传物质，蛋白质不是遗传物质2.现代遗传工程之父Paul Berg建立了什么技术（）答案:重组DNA技术3.下列哪种技术可以用于测定DNA的序列（）答案:双脱氧终止法4.RNA干扰是指由单链RNA诱发的基因沉默现象，其机制是通过阻碍特定基因的翻译或转录来抑制基因表达。
（）答案:错第二章测试1.比较基因组学是基于基因组图谱和测序基础上，对已知的基因和基因组结构进行比较，来了解基因的功能、表达机理和物种进化的学科。
（）答案:对2.以下哪项是原核生物基因组的结构特点（）答案:操纵子结构3.细菌基因组是（）答案:环状双链DNA4.下列关于基因组表述错误的是（）答案:真核细胞基因组中大部分序列均编码蛋白质产物5.原核生物的结构基因多为单顺反子，真核生物的结构基因多为多顺反子。
( )答案:错6.病毒基因组可以由DNA组成，也可以由RNA组成。
( )答案:对第三章测试1.在原核生物复制子中以下哪种酶除去 RNA 引发体并加入脱氧核糖核苷酸？（）答案:DNA 聚合酶 I2.使 DNA 超螺旋结构松驰的酶是（）。
答案:拓扑异构酶3.从一个复制起点可分出几个复制叉？（）答案:24.所谓半保留复制就是以 DNA 亲本链作为合成新子链 DNA 的模板，这样产生的新的双链 DNA 分子由一条旧链和一条新链组成。
( )答案:对5.DNA 的5′→3′合成意味着当在裸露3′→OH 的基团中添加 dNTP 时，除去无机焦磷酸 DNA链就会伸长。
( )答案:对第四章测试1.对RNA聚合酶的叙述不正确的是（）。
答案:全酶不包括ρ因子2.原核生物RNA聚合酶识别启动子位于（）。
答案:转录起始位点上游3.增强子与启动子的不同在于（）。
答案:增强子与转录启动无直接关系4.启动子总是位于转录起始位点的上游。
第二十章 癌基因
第二十章癌基因、抑癌基因与生长因子Oncogene、Anti-oncogene and Growth Factor一、授课章节及主要内容：第二十章癌基因、抑癌基因与生长因子癌基因、病毒癌基因和细胞癌基因的概念，癌基因激活的机制以及癌基因表达产物的功能。
抑癌基因的基本概念、作用机制。
生长因子的概念、作用方式和在作用机制，以及生长因子与疾病的关系。
二、授课对象：临床医学、预防、法医（五年制）、临床医学（七年制）三、授课学时:本章共1节课时（每个课时为45分钟）。
讲授安排如下：癌基因概念2 分钟，病毒癌基因3 分钟，细胞癌基因4 分钟，癌基因活化的机制10 分钟；原癌基因的产物与功能 6 分钟。
抑癌基因的概念 2 分钟，抑癌基因的作用机制9分钟；生长因子的概念2分钟，生长因子的作用机制5分钟；小节2分钟。
四、教学目的和要求目的：了解或掌握肿瘤的发生与癌基因、抑癌基因及生长因子之间的关系，为分子肿瘤学的进一步学习或研究奠定基础。
要求：掌握癌基因、原癌基因、细胞癌基因，抑癌基因、细胞凋亡与生长因子的基本概念，癌基因激活的机理。
了解癌基因、抑癌基因和生长因子的作用及其与肿瘤发生的关系。
熟悉癌基因、抑癌基因及生长因子的作用机制。
五、重点与难点重点：癌基因、原癌基因、细胞癌基因、病毒癌基因、生长因子和细胞凋亡的基本概念及区别。
抑癌基因、生长因子的基本概念。
难点：癌基因激活的机理。
六、教学方式及授课大致安排教学方式：面授或自学。
授课大致安排：本章以设问或启发的形式提出问题、解决问题，小结达到学习本章内容的目的。
七、主要外文专业词汇oncogene,anti-oncogene,pro-onc, c-onc,v-onc,growth factor八、思考题1.什么是癌基因，癌基因活化的机制？2.阐述原癌基因产物与功能。
3.什么是抑癌基因?举例说明抑癌基因的作用机制。
4.什么是生长因子？阐述生长因子的作用方式及机制。
九、教材与教具：人民卫生出版社《生物化学》第六版十、授课提纲(或基本内容)概述Introduction肿瘤是现代医学面临的主要挑战。
《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。
分子生物学复习资料
分⼦⽣物学复习资料第⼀章1、分⼦⽣物学定义：从分⼦⽔平研究⽣物⼤分⼦的结构与功能从⽽阐明⽣命现象本质的科学，主要指遗传信息的传递（复制）、保持（损伤和修复）、基因的表达（转录和翻译）与调控。
2、Crick提出中⼼法则（P463）第⼆章1、染⾊体的结构和组成原核⽣物：●⼀般只有⼀条⼤染⾊体且⼤都带有单拷贝基因，除少数基因外（如rRNA基因）是以多拷贝形式存在。
●整个染⾊体DNA⼏乎全部由功能基因和调控序列所组成。
●⼏乎每个基因序列都与它所编码蛋⽩质序列呈线性对应关系。
真核⽣物：真核⽣物染⾊体中DNA相对分⼦质量⼀般⼤⼤超过原核⽣物，并结合有⼤量的蛋⽩质，结构⾮常复杂。
其具体组成成分为：组蛋⽩、⾮组蛋⽩、DNA。
2、组蛋⽩⼀般特性：进化上的保守性（不同种⽣物组蛋⽩的氨基酸组成是⼗分相似的。
对稳定真核⽣物的染⾊体结构起着重要的作⽤）；⽆组织特异性；肽链氨基酸分布的不对称性（碱性氨基酸集中分布在N端的半条链上。
例如，N端的半条链上净电荷为+16，C端只有+3，⼤部分疏⽔基团都分布在C端）；H5组蛋⽩的特殊性：富含赖氨酸（24%）；组蛋⽩的可修饰性（包括甲基化、⼄基化、磷酸化）。
3、变性：DNA双链的氢键断裂，最后完全变成单链的过程称为变性。
增⾊效应：在变性过程中，260nm紫外线吸收值先缓慢上升，当达到某⼀温度时骤然上升，称为增⾊效应。
4、复性：热变性的DNA缓慢冷却，单链恢复成双链。
减⾊效应：随着DNA的复性， 260nm紫外线吸收值降低的现象。
5、融解温度（Tm )：变性过程紫外线吸收值增加的中点称为融解温度。
⽣理条件下为85-95℃6、C值反常现象：C值是⼀种⽣物的单倍体基因组DNA的总量，⼀般情况，真核⽣物C值是随着⽣物进化⽽增加，⾼等⽣物的C值⼀般⼤于低等⽣物，但是某些两栖类C值⼤于哺乳动物，这种现象叫C值反常现象。
7、核⼩体是由H2A、H2B、H3、H4各两个分⼦⽣成的⼋聚体和由⼤约200bpDNA组成的。
分子生物学全套课件(2024)
2024/1/26
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蛋白质在细胞中的作用
蛋白质可以作为酶催化生物体内 的化学反应，维持生命活动的正 常进行。
蛋白质可以作为载体运输物质， 如血红蛋白运输氧气和二氧化碳 。
蛋白质可以作为抗体参与免疫反 应，保护机体免受病原体的侵害 。
蛋白质是细胞结构和功能的基础 ，参与细胞的各种生命活动，如 催化、运输、免疫、调节等。
2024/1/26
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基因表达调控的分子机制
DNA结合蛋白的作用
识别并结合特定DNA序列，影响基因转录。
染色质结构与基因表达
染色质结构的变化可影响基因的可及性和转 录活性。
2024/1/26
信号转导与基因表达调控
细胞外信号通过信号转导途径影响基因表达 。
转录后调控机制
包括mRNA剪接、转运、定位和降解等过程 对基因表达的调控。
比较基因组学分析
通过比较不同物种或不同个体之间的基因组差异，揭示物种进化、基 因功能等生物学问题。
生物信息学在基因组学中的应用
利用生物信息学方法对基因组数据进行挖掘和分析，发现新的基因、 突变位点以及与疾病相关的遗传变异等。
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THANK YOU
感谢观看
2024/1/26
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2024/1/26
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DNA的复制与修复
01
02
03
DNA复制的过程
起始、延伸和终止三个阶 段，涉及多种蛋白质和酶 的参与。
2024/1/26
DNA复制的特点
半保留复制、半不连续复 制等。
DNA修复的机制
直接修复、切除修复、重 组修复和SOS修复等，用 于纠正复制过程中产生的 错误。
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DNA的转录与表达
分子生物学 -绪论
生物化学与分子生物学
第22章：基因结构与功能分析2h 第23章：癌基因、肿瘤抑制基因 与生长因子2h 第24章：疾病相关基因的克隆 第25章：基因诊断与基因治疗
从而逐步完善了对DNA复制机理认识。
目录
同时先后发现依赖于DNA的RNA聚合酶及RNADNA杂交实验证明了mRNA与DNA序列互补，逐 步阐明RNA转录合成的机理。
与此同时认识到蛋白质是接受RNA遗传信息而合 成。
1950年代发现微粒体是蛋白质合成场所；
1957年首先分离出tRNA，并提出了其在蛋白质
目录
医学分子生物学研究内容：
1、研究人体发育、分化和衰老的分子生物学基础 2、细胞增殖调控的分子基础 3、人体三大调控系统（神经、内分泌、免疫）的
分子生物学基础 4、基因的结构异常或调控异常与疾病发生发展之
间关系 5、应用分子生物学理论和技术体系开展疾病的基
因诊断和基因治疗、生物制药及卫生防疫。
讲授内容
目录
分子生物学是生物化学、生物物理学、遗传学、 微生物学、细胞生物学等多学科相互渗透、综合 融会而产生并发展起来的。生命活动的一致性， 是生物学范围内所有学科在分子水平上的统一。
目录
分子生物学的延伸
分ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ生物学已经渗透到生物学的几乎所有领域 分子生物学已经成为生命科学领域的前沿学科
分子结构生物学 分子发育生物学 分子神经生物学 分子育种学 分子肿瘤学
合成中转运氨基酸功能的假说；
目录
1961年观察到蛋白质合成过程中mRNA与核糖 体结合；同期科学工作者还破译了合成蛋白质的遗 传密码，并在随后研究发现遗传密码具有通用性，
分子生物学复习资料
分⼦⽣物学复习资料第⼀章绪论1.经典的⽣物化学和遗传学(现代⽣物学的两⼤⽀柱）进化论和细胞学说相结合，产⽣了作为主要实验科学之⼀的现代⽣物学，⽽以研究动、植物遗传变异规律为⽬标的遗传学和以分离纯化、鉴定细胞内含物质为⽬标的⽣物化学则是这⼀学科的两⼤⽀柱。
2.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。
3.证明DNA是遗传物质的两个著名实验：1、Avery的肺炎链球菌转化实验——DNA是遗传信息的载体；2、Hershey和Chase的噬菌体侵染细菌实验—DNA是可以进⼊寄主细胞的转染因⼦。
4.分⼦⽣物学定义从分⼦⽔平研究⽣物⼤分⼦的结构与功能从⽽阐明⽣命现象本质的科学，主要指遗传信息的传递（复制）、保持（损伤和修复）、基因的表达（转录和翻译）与调控。
5.⼈类基因组计划牵头单位：美国能源部、美国国家卫⽣研究所参加国：美国、英国、德国、法国、⽇本、中国启动时间：1990年⼈类基因组计划最初的⽬标：价值达30亿美元的⼈类基因组计划。
要测定30亿个碱基对的排列顺序，确定基因在染⾊体上的位置，破译⼈类全部遗传信息。
⼈类基因组计划与曼哈顿原⼦弹计划和阿波罗计划并称为三⼤科学计划。
2001年中、美、⽇、德、法、英6国科学家联合公布了⼈类基因组图谱及初步分析结果。
2003年4⽉14⽇，美国联邦国家⼈类基因组研究项⽬负责⼈弗朗西斯·柯林斯博⼠在华盛顿宣布，美、英、⽇、法、德和中国科学家经过13年努⼒共同绘制完成了⼈类基因组序列图，⼈类基因组计划所有⽬标全部实现。
中国贡献：作为参与这⼀计划的唯⼀发展中国家，我国于1999年跻⾝⼈类基因组计划，承担了１％的测序任务。
6.DNA重组技术是20世纪70年代初兴起的技术科学，⽬的是将不同DNA⽚段（基因或基因的⼀部分）按照⼈们的设计定向连接起来，在特定的受体细胞中与载体同时复制并得到表达，产⽣影响受体细胞的新的遗传性状。
生物化学与分子生物学学习指导与习题集
《简明生物化学与分子生物学》学习指导与习题集《简明生物化学与分子生物学》（周慧主编）是教育部制药工程专业教学指导分委员会组织编写的高等学校制药工程专业系列教材之一，全书由20章组成，分为四个部分：第一部分从第一章至第五章，主要为生物大分子的结构与性质，包括蛋白质、酶、核酸、糖类和脂质的结构与性质；第二部分从第六章至第九章，主要为物质代谢，介绍了蛋白质、核酸、糖类和脂质的分解与合成代谢；第三部分从第十章至第十五章，主要内容是分子生物学，包括原核生物和真核生物染色体结构与DNA复制、基因的转录与转录活性的调节、蛋白质生物合成机制与调节；第四部分从第十六章至第二十章，为分子生物学实验方法，包括核酸的分离纯化、基因重组技术、聚合酶链反应、核酸测序和核酸的分子杂交。
为了帮助学生更好地理解和掌握教材，我们编写了配套的学习指导用书。
本学习指导与习题集在内容上按教材编排章节顺序编写，每章内容包括五个部分：学习目标、学习内容纲要、学习要点、“习题练习”、“参考答案”组成。
“学习目标”以“掌握”、“熟悉”、“了解”三个不同层次要求学习每章内容，加强理解，可作为教学大纲要求。
“学习内容纲要” 简要介绍每章学习内容概要。
“学习要点”概括介绍每章需要重点学习掌握的基本概念、主要内容、相互联系。
包括一些生物大分子的分类，结构特点，重要的理化性质，酶学研究的动力学特征；重要的物质代谢途径，关键酶，代谢通路的生理意义；遗传分子生物学中心法则，DNA、RNA、蛋白质生物合成的各自体系组成及其功能，主要的合成过程及特点，基因重组操作的基本原理及过程等。
“习题练习”分为“选择题”、“填空题”、“判断题”、“名词解释”及“问答题”等多种形式，主要根据教材内容、大纲要求进行设计，以帮助学生学习理解教材内容，并有助于记忆。
全部习题均有相应“参考答案”，便于学习者复习或自学。
本书适用于制药工程专业本科生学习巩固所学知识和考研复习，也可作为相关学科学生、教师的教学参考用书。
分子生物学
第一章分子生物学定义：分子生物学是研究核酸、蛋白质等生物大分子的形态、结构特征及其重要性、规律性和相互关系的科学。
分子生物学简史：○11962年，Watson（美）和Crick（英）因为在1953年提出DNA的反向平行双螺旋模型与Wilkins共享诺贝尔生理医学奖，后者通过对DNA分子的X线衍射证实了DNA模型。
○21965年，Jacob（法）和Monod（法）提出并验证了操纵子作为调节细菌细胞代谢的分子机制而与Iwoff共享诺贝尔生理医学奖。
○31968年，Nirenberg（美）由于在破译DNA遗传密码方面的贡献，与Holly和Khorana 共享了诺贝尔生理医学奖。
○41980年，Sanger因设计出一种测定DNA分子内核苷酸序列的方法，而与Gilbert 和Berg分享诺贝尔化学奖。
○51989年，Altman（美）和Cech（美）由于发现某些RNA具有酶的功能（称为核酸）而共享诺贝尔化学奖。
○61997年，Prusiner（美）由于发现阮病毒是阿尔茨海默病毒（老年痴呆症）等疾病的病原并能直接在宿主细胞中繁殖传播而获得诺贝尔生理医学奖。
作业：你认为二十一世纪初分子生物学将在哪些领域取得进展？第二章C值：生物单倍体基因组DNA的总量。
C值反常现象：动物形态学复杂程度与C值大小不一致的现象称为C值反常现象。
也称“C 值谬误”真核细胞DNA序列：⑴不重复序列⑵中度重复序列⑶高度重复序列核小体定义：核小体是由H2A、H2B、H3、H4各两个分子生成的八聚体和由大约200bpDNA 组成的。
八聚体在中间，DNA分子盘绕在外，而H1则在核小体的外面。
每个核小体只有一个H1。
核小体是染色体结构的第一个层次，构成染色质的基本结构单位。
真核生物基因组的结构特点： 1. 基因组庞大；2.存在大量的重复序列3. 大部分为非编码序列4. 转录产物为单顺反子5. 有内含子结构6. 存在大量的顺式作用元件7. 存在大量的DNA多态性8. 有端粒结构原核生物的基因组特点：1、结构简练；2、存在转录单元；3、有重叠基因DNA的二级结构：分为右手螺旋和左手螺旋相邻碱基对平面之间的距离为0.34nm，即顺中轴方向，每隔0.34nm有一个核苷酸，以3.4nm为一个结构重复周期。
人卫版-前言
前言
本电子课件依据《生物化学与分子生物学》第八版设计制作。选择的 制作软件主要为Microsoft PowerPoint。本课件主要为便于师生的教与学， 使用对象主要为医学院校的生物化学教师和医学类专业的五年制学生，以 及研究生入学考试准备和各种资格考试时医学生物化学的复习使用。
➢ 第15章DNA损伤与修复
主第编20章➢孙常军用第分查0子锡3生章良物药酶学立技波术的原理及其应用
➢ 第16章RNA的生物合成
ห้องสมุดไป่ตู้
第22章基因结构与功能分析技术
第24章➢疾病第相0关4基章因聚的鉴糖定的与基结因构功能与研功究 能
➢ 第17章蛋白质的生物合成
本电子课件依据《生物化学与分子生物学》第八版设计制作。
由于我们水平有限，本课件的缺点再所难免，敬请使用者批评指正， 以便今后修订。
主编 孙军 查锡良 药立波 年4月
第14章DNA的生物合成
目录
第16章RNA的生物合成
第第1165章章➢RDNN第AA的损0生伤1物与章合修蛋成复 白质的结构与功能
➢ 第14章DNA的生物合成
第第1175章章➢蛋DN白第A质损0的伤2生与章物修核合复成酸的结构与功能
➢ 第22章基因结构与功能分析技术
华与中了科 课➢技件大设第学计1同和0济制章医作核学的院具苷生体酸物工化作代学；谢与分子生物学系陈娟、袁萍➢、第段秋2红3、章尹癌燕华基、因卢涛、、肿刘琳瘤、抑周洁制、基张颖因、与田俊生、长熊宇因芳子等老师参
选第择04的章➢制聚作糖第软的1件结1主构章要与非为功M能营icr养oso物ft P质owe代rPo谢int。
第八版《生物化学与分子生物学》的参编单位有全国21所高等院校。 课件光盘由华中科技大学同济医学院生物化学与分子生物学系与生物化学 第八版编委会共同设计制作，由人民卫生出版社出版发行。版权所有，未 经许可，不得随便翻刻销售发行，违者必究。
DNA复制与RNA转录
先导链或前导链
后续链或滞后链
冈崎片段的长度: 原核细胞 1000-2000 bp 真核细胞 100-200 bp
半不连续复制
DNA复制沿复制叉向前移动时,两条亲代单链 DNA都作为模板.对应3‘—5’模板链，新链的合成 方向是5‘—3’.能连续合成,这条新链叫先导链或 前导链。对应5‘—3’的模板链，合成方向与复制 叉移动方向相反,且是在模板上先合成若干短 的DNA片段—冈崎片段,然后在连接酶的作用下 连成一条完整新链,这条链称后续链或滞后链。 这种前导链的连续合成和后续链的不连续合成, 称为DNA的半不连续复制.
② DNA解链 旋转酶,解旋酶与复制起点结合,解开双螺旋形 成两条局部单链,单链结合蛋白也随即结合到 DNA 单链上。 ③ RNA引物的合成 引发酶(RNA聚合酶)以DNA链为模板合成RNA引 物主导链合成一个底物,后续链则结合多个引 物酶,合成许多冈崎片段的引物。 引物长度:原核生物, 10-60 bp 真核生物, 2-10 bp(哺乳动物)
起点－多复制子
二）DNA复制的起点与方式
真核生物染色体DNA是线性双链分子， 有多复制起点，是多复制子 大肠杆菌染色体DNA的复制起点 ori C
大肠杆菌复制起 点ori C 245bp
鼠伤寒沙门氏菌 复制起点 ori 296 bp
DNA复制是指遗传信息从细胞的亲代向子代的传递过程。 DNA分子是由两条互补链组成，复制时双链分开，然后以每 条链为摸板，根据碱基配对原则，复制成两个同样的DNA， 是一个十分复杂而精确的过程，涉及许多蛋白质因子和酶。
二、DNA修复与DNA突变
1、DNA的突变 由于DNA碱基顺序的改变引起生物遗传性状显 著变化的现象，称为基因“突变”。 DNA受如下因素影响, 电离辐射,氧自由基,化学 致癌物,紫外线等影响会使DNA发生突变. 突变的方式: ① 二聚体(胸腺嘧啶),烷基化 单点突变,DNA序列上单个碱基的改变—碱 基替换,多点突变，碱基顺序颠倒 ③移码突变, DNA序列上碱基插入或缺失
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第二十章转录的起始真核生物细胞的转录分为3类，每一类由不同的RNA聚合酶转录：•RNA聚合酶Ⅰ转录rRNA•RNA聚合酶Ⅱ转录mRNA•RNA聚合酶Ⅲ转录tRNA和其它小RNA起始需要辅助因子(Accessory factor)，但以后就不需要了。
相对(vis-à-via) 辅助因子的平衡职责在所有真核生物的RNA聚合酶是相似的。
这些因子本身不是酶而是协助负责识别启动子。
这和细菌的RNA聚合酶的方式(Modus operandi )相对应，在辅助因子的帮助下，其中一个基本的酶识别启动子。
RNA聚合酶Ⅰ和Ⅱ的启动子(Promoter)位于转录起点上游(大多数)，但RNA聚合酶Ⅲ的一些启动子位于转录起点下游。
每一个启动子包含特有的几组短的保守序列，可以被适当种类的因子识别。
RNA聚合酶Ⅰ和Ⅲ，每一个识别一套相对有限的启动子，而且依靠少量的辅助因子。
RNA聚合酶Ⅱ利用的启动子在序列上显示出更多的变化，并且是结构中的模序(Modular)。
被转录因子识别的短序列元件位于起始位点上游。
这些顺式作用位点(cis-acting site)通常伸展的区域大于200bp。
这些被识别的元件和因子中的一些是很普遍的：它们经常在不同的启动子中发现而且是必要的应用。
其它的是特异性的：它们确定特定种类的基因而且它们用于调控这些元件在个别启动子的不同组合中出现。
联合RNA聚合酶的因子的数目很大。
我们将它们分成三类群。
我们在这一章考虑前两类，在下一章考虑第三类：•通用因子(General factor)是在所有启动子的RNA合成的起始结构所必须的。
它们加入RNA聚合酶在起始位点周围形成复合体，而且它们决定起始的位置。
这些通用的因子和RNA聚合酶组成基本转录机构(Basal transcription apparatus)。
•上游因子(Upstream factor)是DNA结合蛋白，它们识别位于起始位点上游的特异性短共有元件。
这些因子的活性不被调控，它们是无所不在的，而且作用于在DNA上含有合适结合位点的启动子。
它们增加起始的效率，而且是在充分水平上的启动子起作用所必须的。
所有表达所需要的一套精确的因子是任何特定启动子的特性。
•可诱导因子(Inducible factor)作为上游因子以同样的通用方法起作用，但具有调节作用。
它们在特定的时间或特定的组织被激活或合成，因此负责时间和空间上转录模式的调控。
它们结合的序列称为应答元件(Response element)。
只含有一个被通用的和上游因子识别的元件的启动子可以在任何类型的细胞中转录。
这些启动子可能负责细胞内必须表达的基因表达(有时称为持家基因，Housekeeping genes)。
没有元件/因子组合是必不可少成分的启动子，暗示了由RNA聚合酶Ⅱ发起的起始可能有许多不同的方法。
其普遍的特征是上游或可诱导转录因子结合的序列元件位于起始位点的上游。
与DNA结合的因子与一个复合体结构相联合，在复合体中蛋白质与蛋白质的相互作用很重要。
上游和可诱导因子通过和基本转录机构的相互作用来起作用，典型的是与一些通用因子。
启动子上的序列成分是根据通常它们必须位于转录起始点的附近和起始所必须的而有效定义的。
增强子(Enhancer)是涉及起始的另一种类型的位点。
它的确认是通过刺激起始的序列，但距离起始位点相当远。
增强子元件经常是组织特异性(Tissue-specific)或瞬时调控的靶点。
图20.1列出启动子和增强子的普遍性质。
增强子成分类似于由不同模序元件构成的启动子。
然而，元件被组织成紧密相邻的排列。
增强子元件像启动子的元件一样起作用，但增强子不需要靠近起始位点。
然而，蛋白质与增强子元件的结合和蛋白质与启动子元件的结合相互影响。
启动子与增强子的距离是有效地，而不包含机制的基本的差异。
这种观点是根据一些类型的元件在启动子和增强子中都能找到的事实形成的。
图20.1 一个典型的RNA聚合酶II基因在其转录起始位点的上游有一个启动子，启动子中含有一些10bp 以内能与转录因子结合的短序列，它们分散起来约有200bp以上长度。
增强子也含有能与转录因子结合的序列，只是这些序列排列的更紧密，而且可能距离转录起始位点几个kb。
为使启动子处和增强子处的转录因子互相作用，DNA可能会形成盘绕或重排。
转录起始所需的任何蛋白，但不是RNA聚合酶的部分，被定义为转录因子(Transcription factor)。
许多转录因子通过与顺式作用位点识别来发挥作用，这些顺式作用位点被归类为构成启动子或增强子的部分。
然而，与DNA的结合不是转录因子作用的唯一方法。
一个因子可以和另一个因子识别，或可以和RNA聚合酶识别，或在几种其它蛋白质存在时组装成起始复合体。
转录机构成员身份的最后鉴定是功能上的：一个蛋白质必须是在一个特定启动子或一套启动子上转录所需的。
真核生物与原核生物的mRNA在转录中的一个重要区别，是真核生物的启动子包含许多与一个多样性的顺式作用元件相结合的因子。
这种启动子定义为包含所有这些结合位点的区域，也就是它可以以正常效率和正确地调控来支持转录。
所以真核生物mRNA定义的启动子的主要特征，是转录因子结位点的位置。
RNA聚合酶本身结合在起始位点周围，但不直接与启动子的远端上游区域相接触。
比较而言，第九章所讨论的细菌的启动子，是根据与起始位点紧密连接的RNA聚合酶结合位点被广泛定义。
其它附近的序列调控启动子，但通常认为与启动子有区别。
调控真核生物转录的普遍方法是正调控(Positive regulation)：转录因子在组织特异性调控下提供，来激活一个启动子或含有一个共有靶序列的一套启动子。
通过特异性阻遏一个靶启动子的调控不很普遍。
真核生物的转录单位通常包含一个基因，而且终止作用发生在超过编码区域的末端。
我们想要定义终止的机制，但它缺少应用于原核生物系统的调控重要性RNA聚合酶Ⅰ和Ⅲ终止在限定反应中的分离的序列，但是RNA聚合酶Ⅱ终止的机制并不清楚。
但是，产生mRNA的3′末端的重要活性不是终止活性本身，而是初级转录物的切断反应的结果(见第22章)。
20.1 真核生物RNA 聚合酶由许多亚基组成三种真核RNA 聚合酶在核内有不同的位置，与它们的职责相对应。
最明显的活性是RNA 聚合酶Ⅰ，它存在于核仁，内负责转录编码rRNA 的基因。
它负责大多数细胞内RNA 的合成。
另一个主要的酶是RNA 聚合酶Ⅱ，位于核质内(细胞核的一部分，不包括核仁)。
它代表了大多数的持久细胞活性，负责合成核不均一RNA(hnRNA)，即mRNA 的前体。
RNA 聚合酶Ⅲ是一个次要的酶活性。
这个核质内的酶合成tRNA 和小RNA 。
上述几种真核生物RNA 聚合酶之间的主要区别是根据它们对二环八肽鹅膏蕈碱(ɑ-Amanitin)的反应划分的。
同一起源的分散进化的动物、植物和昆虫的细胞中，RNA 聚合酶Ⅱ的活性在低浓度的ɑ-鹅膏蕈碱下，被很快抑制。
RNA 聚合酶Ⅰ不被抑制。
RNA 聚合酶Ⅲ对于鹅膏蕈碱的反应在不同生物中不同；在动物细胞中，在高水平下被抑制，但在酵母和昆虫中不被抑制。
所有真核生物的RNA 聚合酶都是大蛋白质，以500kD 或更大的聚合物呈现。
典型的有8-14个亚基。
纯化酶可以进行模板依赖型RNA 转录，但不能在启动子有选择的开始。
真核RNA 聚合酶Ⅱ的整体结构可用图20.2所列酿酒酵母的酶来代表。
三个最大的亚基与细菌RNA 聚合酶的亚基同源；两个最大的亚基可能携带催化位点。
剩下的亚基中的三个是所有RNA 聚合酶都具有的，即它们也是RNA 聚合酶Ⅰ和RNA 聚合酶Ⅲ的成分。
图20.2 真核生物(酵母)的RNA 聚合酶II 的亚单位数目超过10个。
图20.3 启动子边界确定的方法是：从启动子上游端做渐进性的缺失，如果某个缺失发生时RNA 尚能合成，但紧接着的缺失导致RNA 不能被合成，则两个缺失之间的区域即为启动子边界。
RNA 聚合酶Ⅱ中的最大的亚基具有C-末端结构域(Carboxy-terminal domain ，CTD)，它由一个7氨基酸的保守序列的多重复组成。
这一序列在RNA 聚合酶Ⅱ中是独一无二的。
在酵母中有约26个重复，在哺乳动物中有约50个重复。
重复数很重要，因为缺失或切除(典型的)超过一半的重复将会致死(在酵母中)。
CTD可以在丝氨酸或羟丁氨酸残基高度磷酸化；这与起始反应有关(见后)。
线粒体和叶绿体的RNA聚合酶的活性很小，与细菌RNA聚合酶相似而不像其它的核RNA聚合酶。
当然，细胞器基因组很小，其聚合酶只需转录相对很少的基因，转录的调控也非常简单(如果存在)。
所以，这些酶与噬菌体的酶相类似，噬菌体的酶有一个单一固定的用途，而且不需要具有反映更为复杂环境的能力。
20.2 启动子元件通过突变和足纹法确定启动子是根据在适宜的测试系统中起始转录的能力来定义的。
在确定启动子功能序列时，我们还需分析与之结合的蛋白质。
所用的几个类型的系统是：•卵母细胞系统(Oocyte system)：该方法是依靠注射一个合适的DNA模板到爪蟾(X. leavis)卵细胞的细胞核，来建立翻译。
RNA转录物可以被找出和分析。
该方法的局限性在于系统的条件受卵细胞内的条件限制。
它可以用来分析DNA序列的特性，但不能分析与DNA正常结合的因子。
•转染系统(Transfection system)：将外源DNA导入转染的细胞并使之表达(此程序已在第十七章讨论过)。
由于转录是由负责表达细胞自己基因组的同一机构完成的，因此此系统是真正的体内系统。
然而，它又和自然情况不同，因为由基因组成的模板通常不被宿主细胞转录。
使用不同的宿主细胞，可提高该系统的价值。
用两个(或更多)DNA共转染允许分析两个因子间的相互作用。
•转基因系统(Transgenic system)：将一个基因加到动物的生殖细胞。
使转基因在动物的部分或全部组织表达。
该系统和转染系统有一些相同的局限性：即外源基因常以多拷贝存在，整合的位置也和内源性基因不同。
•体外系统(in vitro system)：采用经典的方法纯化所有成分并且改变条件直到看见忠实的起始。
“忠实的”起始定义为从相应的mRNA的5′的位点开始产生RNA。
我们用DNA上的一个在这些系统中可以起始转录的特定片段开始。
于是，这个序列的边界构成启动子，启动子可以用在此片段的每一端剪去一定的长度，直到一些点停止活性来确定，如图20.3所示。
上游边界可以通过从这一末端渐进性切除直到启动子失去功能来确定。
试验下游的边界，需要再结合被剪短的启动子与减去的序列，直到可以转录(否则没有分析的产物)。
需要一些预防措施来避免外来影响。
要保证启动子在同一情况下，同样长度的上游序列总是按顺序放置。