中国农业大学分子生物学课件
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2024年《分子生物学》全册配套完整教学课件pptx
2024/2/29
运输功能
如载体蛋白，血红蛋白等 ，在生物体内运输各种物 质。
免疫功能
如抗体蛋白，参与生物体 的免疫应答。
18
蛋白质的功能与调控
调节功能
如激素，生长因子等，调节生物 体的生长发育和代谢过程。
2024/2/29
储存功能
如植物种子中的贮藏蛋白，动物体 内的肌红蛋白等，储存能量和营养 物质。
个性化医疗
根据患者的基因信息，制定个 性化的治疗方案。
药物基因组学
预测患者对药物的反应和副作 用，指导合理用药。
30
基因治疗的原理与应用
基因治疗的原理
通过导入正常基因或修复缺陷基因， 从而治疗由基因突变引起的疾病。
遗传性疾病的治疗
如视网膜色素变性、腺苷脱氨酶缺乏 症等。
2024/2/29
癌症治疗
利用基因编辑技术，修复或敲除癌症 相关基因，抑制肿瘤生长。
基因表达调控的层次
基因表达调控可分为转录前调控、转录水平调控、转录后调控和翻 译水平调控等多个层次。
基因表达调控的意义
基因表达调控对于生物体的生长发育、代谢、免疫应答等生理过程具 有重要意义，同时也是疾病发生发展的重要因素。
2024/2/29
22
原核生物的基因表达调控
1 2 3
原核生物基因表达调控的特点
26
DNA损伤的修复机制
直接修复
针对某些简单的DNA损伤，如碱 基错配，可通过特定的酶直接进行 修复。
碱基切除修复
通过识别并切除受损碱基，再合成 新的DNA片段进行修复。
2024/2/29
核苷酸切除修复
针对较严重的DNA损伤，如嘧啶 二聚体，通过切除一段包含受损部
运输功能
如载体蛋白，血红蛋白等 ，在生物体内运输各种物 质。
免疫功能
如抗体蛋白，参与生物体 的免疫应答。
18
蛋白质的功能与调控
调节功能
如激素，生长因子等，调节生物 体的生长发育和代谢过程。
2024/2/29
储存功能
如植物种子中的贮藏蛋白，动物体 内的肌红蛋白等，储存能量和营养 物质。
个性化医疗
根据患者的基因信息，制定个 性化的治疗方案。
药物基因组学
预测患者对药物的反应和副作 用，指导合理用药。
30
基因治疗的原理与应用
基因治疗的原理
通过导入正常基因或修复缺陷基因， 从而治疗由基因突变引起的疾病。
遗传性疾病的治疗
如视网膜色素变性、腺苷脱氨酶缺乏 症等。
2024/2/29
癌症治疗
利用基因编辑技术，修复或敲除癌症 相关基因，抑制肿瘤生长。
基因表达调控的层次
基因表达调控可分为转录前调控、转录水平调控、转录后调控和翻 译水平调控等多个层次。
基因表达调控的意义
基因表达调控对于生物体的生长发育、代谢、免疫应答等生理过程具 有重要意义，同时也是疾病发生发展的重要因素。
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22
原核生物的基因表达调控
1 2 3
原核生物基因表达调控的特点
26
DNA损伤的修复机制
直接修复
针对某些简单的DNA损伤，如碱 基错配，可通过特定的酶直接进行 修复。
碱基切除修复
通过识别并切除受损碱基，再合成 新的DNA片段进行修复。
2024/2/29
核苷酸切除修复
针对较严重的DNA损伤，如嘧啶 二聚体，通过切除一段包含受损部
分子生物学课件ppt
转基因技术
转基因技术是将外源基因导入生物体，实现基因的过 表达或补充。转基因技术的关键在于选择合适的载体 和导入方法。
THANKS
感谢观看
基因编辑技术的应用
基因编辑技术在许多领域都有广泛的应用，如罕见病治疗、癌症免疫治疗、农业育种等。 通过基因编辑技术，可以实现对特定基因的敲除、敲入或修饰，以达到治疗或改良的目的 。
基因编辑技术的伦理问题
虽然基因编辑技术具有巨大的潜力，但也引发了伦理和法律等方面的争议。在应用基因编 辑技术时，需要充分考虑伦理和法律问题，确保技术的合理应用和规范发展。
发展趋势
基因组学、蛋白质组学、代谢组学等 多组学研究，跨学科交叉融合，生物 信息学和计算生物学的发展等。
02
分生物学基本概念
基因与DNA
基因
基因是生物体内携带遗传信息的最小 单位，负责编码蛋白质或RNA分子 。
DNA
DNA是生物体的主要遗传物质，由四 种不同的脱氧核苷酸组成，通过特定 的序列排列储存遗传信息。
高通量测序
高通量测序是指一次可以对大量DNA或RNA分子进行序列测定的技术。高通量测序技术极大地提高了 基因组学和转录组学研究的效率，为生物医学研究提供了强大的工具。
04
分子生物学应用
生物医药研究
01
02
03
药物设计与开发
利用分子生物学技术，研 究药物与靶点的相互作用 ，提高药物的疗效和降低 副作用。
分子生物学前沿研究
表观遗传学研究
01
表观遗传学研究
表观遗传学是研究基因表达的调控机制，通过研究DNA甲基化、组蛋
白修饰等机制，揭示基因表达的调控规律，以及环境因素对基因表达的
影响。
02
分子生物学(共19张PPT)
04
蛋白质的结构与功能
蛋白质的分子组成与结构
氨基酸通过肽键连 接形成多肽链，即 蛋白质的一级结构 。
多条多肽链组合在 一起，形成蛋白质 的三级结构。
蛋白质的基本组成 单位是氨基酸，共 有20种常见氨基酸 。
多肽链经过盘绕、 折叠形成二级结构 ，主要形式包括α螺旋和β-折叠等。
在特定条件下，蛋 白质可形成四级结 构，由多个亚基组 成。
发展历程
从20世纪50年代DNA双螺旋结构 的发现开始，分子生物学经历了 飞速的发展，成为现代生命科学 中最为活跃和前沿的领域之一。
分子生物学的研究对象与任务
研究对象
主要包括DNA、RNA、蛋白质Байду номын сангаас生 物大分子，以及它们之间的相互作用 和调控机制。
研究任务
揭示生物大分子的结构、功能及其相 互作用机制；阐明基因表达调控的分 子机制；探索生物大分子在生命过程 中的作用和意义。
转录因子
01
真核生物中存在大量转录因子，它们与DNA特定序列结合，激
活或抑制基因转录。
表观遗传学调控
02
通过DNA甲基化、组蛋白修饰等方式，改变染色质结构，影响
基因表达。
microRNA调控
03
microRNA是一类小分子RNA，通过与mRNA结合，抑制其翻
译或促进其降解，从而调节基因表达。
基因表达调控的分子机制
发育生物学研究生物体的发育过程，而分子 生物学则揭示了发育过程中基因表达和调控 的分子机制。
02
DNA的结构与功能
DNA的分子组成与结构
DNA的基本组成单位
脱氧核糖核苷酸，由磷酸、脱氧核糖 和碱基组成。
DNA的碱基
DNA的双螺旋结构
分子生物学ppt课件完整版
肿瘤标志物
寻找和验证肿瘤特异性标志物，用于肿瘤的早期诊断、预后评估和 个性化治疗。
肿瘤免疫治疗
利用分子生物学技术，研究和开发肿瘤免疫治疗策略，如CAR-T细胞 疗法等。
免疫学中的分子生物学应用
免疫相关基因
研究免疫相关基因的突变、表达和调控，揭示免疫应答和免疫疾 病的分子机制。
疫苗研发
利用分子生物学技术，研究和开发新型疫苗，如mRNA疫苗、 DNA疫苗等。
03
DNA修复机制
当DNA受到损伤时，细胞会启动修复机制对损伤进行修复。常见的修
复方式包括直接修复、切除修复和重组修复等。这些修复机制能够确保
遗传信息的稳定性和准确性。
03
RNA的结构与功能
RNA的分子组成
核糖核苷酸
RNA的基本组成单位是核 糖核苷酸，由磷酸、核糖 和碱基组成。
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 ）。
基因诊断与治疗
基因诊断
通过检测特定基因或基因突变来 预测或诊断疾病，如遗传性疾病
、癌症等。
基因治疗
通过修改或替换病变基因来治疗 疾病，如基因编辑技术CRISPR-
Cas9等。
个性化医疗
基于患者的基因组信息，制定个 性化的治疗方案，提高治疗效果
和减少副作用。
肿瘤分子生物学研究
肿瘤基因
研究肿瘤相关基因的突变、表达和调控，揭示肿瘤发生和发展的分 子机制。
分子生物学ppt课 件完整版
目 录
• 分子生物学概述 • DNA的结构与功能 • RNA的结构与功能 • 基因的表达与调控 • 分子生物学技术与方法 • 分子生物学在医学领域的应用
01
分子生物学概述
寻找和验证肿瘤特异性标志物，用于肿瘤的早期诊断、预后评估和 个性化治疗。
肿瘤免疫治疗
利用分子生物学技术，研究和开发肿瘤免疫治疗策略，如CAR-T细胞 疗法等。
免疫学中的分子生物学应用
免疫相关基因
研究免疫相关基因的突变、表达和调控，揭示免疫应答和免疫疾 病的分子机制。
疫苗研发
利用分子生物学技术，研究和开发新型疫苗，如mRNA疫苗、 DNA疫苗等。
03
DNA修复机制
当DNA受到损伤时，细胞会启动修复机制对损伤进行修复。常见的修
复方式包括直接修复、切除修复和重组修复等。这些修复机制能够确保
遗传信息的稳定性和准确性。
03
RNA的结构与功能
RNA的分子组成
核糖核苷酸
RNA的基本组成单位是核 糖核苷酸，由磷酸、核糖 和碱基组成。
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 ）。
基因诊断与治疗
基因诊断
通过检测特定基因或基因突变来 预测或诊断疾病，如遗传性疾病
、癌症等。
基因治疗
通过修改或替换病变基因来治疗 疾病，如基因编辑技术CRISPR-
Cas9等。
个性化医疗
基于患者的基因组信息，制定个 性化的治疗方案，提高治疗效果
和减少副作用。
肿瘤分子生物学研究
肿瘤基因
研究肿瘤相关基因的突变、表达和调控，揭示肿瘤发生和发展的分 子机制。
分子生物学ppt课 件完整版
目 录
• 分子生物学概述 • DNA的结构与功能 • RNA的结构与功能 • 基因的表达与调控 • 分子生物学技术与方法 • 分子生物学在医学领域的应用
01
分子生物学概述
完整版《分子生物学》 ppt课件
底物
模板 Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ
识别 起始 延伸 终止
启动子（－10区、－35区） 转录单位相关概念 CAP位点 识别过程
不依赖ρ因子的终止子: 内在终止子（intrinsic terminator ） 依赖ρ因子的终止子（ ρ-dependent terminator ）有发夹结构，但GC含量少， 无U串
核mRNA内含子的剪接 Ⅰ内含子的剪接 Ⅱ类内含子的剪接 反式剪接
核mRNA的 拼接体的拼接
类型ⅰ 自我拼接
类型ⅱ自我 拼接
剪接、3’末端CCA结构、碱基修饰 内含子切除（核酸酶的作用，不是
转酯反应） 连接外显子
蛋 白 参与蛋白质生物合成的物质 质 的 蛋白质生物合成过程 生 物 蛋白质合成的干扰与抑制 合 成 蛋白质的降解
一般模式 复制型转座模式 非复制型转座模式 保守型转座模式 TnA转座模式
通过反义RNA的翻译水平控制 甲基化作用控制转座酶合成及
其与DNA的结合
转座引起插入突变 造成插入位点靶DNA的少量碱基
对重复 插入位点出现新基因 引起染色体畸变 转座引起的生物进化 切除效应 外显子改组
动子：（上游控制元件），－165～ －40，影响转录的频率。
♠ -25bp:TATA盒（Hogness box）,识别起 始位点
♠ -75bp:CAAT盒(CAATCT) ，决定启动子
♠ -110bp:GC盒的(G转G录GC频G率G)，R调N控A起始聚和合酶I的启动子
转录频率
RNA聚合酶Ⅱ的启动子
分子生物学 Molecular Biology
总结复习 Review and Summarize
2020/12/22
1
绪论
引言 分子生物学简史 分子生物学的研究内容 分子生物学进展 分子生物学展望
2024《分子生物学全套》ppt课件
ppt课件contents •分子生物学概述•基因与基因组结构•DNA复制与修复机制•转录与翻译过程调控•蛋白质组学与代谢组学研究方法•现代分子生物学技术应用•生物信息学在分子生物学中应用•分子生物学前沿领域及未来发展趋势目录分子生物学概述分子生物学定义与特点分子生物学定义分子生物学特点以分子为研究对象，阐明生命现象的本质；与多学科交叉融合，推动生命科学的发展；实验技术手段不断更新，提高研究效率和准确性。
分子生物学发展历程早期发展阶段现代分子生物学阶段分子生物学研究内容及方法研究内容研究方法基因与基因组结构基因概念及功能基因功能基因定义基因通过编码蛋白质或参与生物体的各种生理和生化过程，从而控制生物的性状和表现。
基因分类基因组组成与结构特点基因组定义基因组是指一个生物体内所有基因的总和。
基因组组成基因组包括编码区和非编码区，其中编码区包含结构基因和调控基因，非编码区则包含一些重要的调控元件和重复序列。
基因组结构特点不同生物的基因组具有不同的结构特点，如原核生物基因组较小且连续，真核生物基因组较大且存在大量的重复序列和间隔区。
转录后水平调控转录后水平调控主要涉及mRNA 的加工、剪接、运输和降解等过程，通过这些过程可以影响mRNA 的稳定性和翻译效率。
基因表达概念基因表达是指基因转录成mRNA ，再翻译成蛋白质的过程。
基因表达调控机制生物体通过多种机制对基因表达进行调控，包括转录水平调控、转录后水平调控、翻译水平调控和表观遗传调控等。
转录水平调控转录水平调控是最主要的基因表达调控机制，包括启动子、增强子、沉默子等顺式作用元件和反式作用因子的相互作用。
基因表达调控机制DNA复制与修复机制DNA复制过程及影响因素DNA复制过程影响因素DNA损伤类型及修复方式损伤类型包括碱基错配、单链断裂、双链断裂、碱基修饰等，这些损伤可能导致遗传信息的改变或丢失。
修复方式包括直接修复、切除修复、重组修复和跨损伤修复等，这些修复方式能够识别和修复DNA损伤，维护基因组的稳定性。
《分子生物学》课件
介绍CRISPR-Cas9系统的原理 及在基因编辑中的应用。
基因编辑实验室
展示现代基因编辑实验室的设 备和技术。
基因治疗
探讨基因编辑技术在治疗遗传 病和癌症中的潜力。
生物信息学与计算生物学
大数据分析
使用生物信息学和计算生物学的工具来分析 海量生物数据。
蛋白质结构预测
通过模拟和计算来预测和研究蛋白质的结构 和功能。
3 基因修复与修复机
制
探讨基因损伤修复和细 胞保护机制在环境暴露 中的作用。
生物多样性与保护
生物多样性
解释生物多样性的重要性和全球生物多样性状 况。
保护生物多样性
讨论保护生物多样性的 分子标记物
液体活检
通过PCR和测序技术检测基因突变和遗传病。
《分子生物学》PPT课件
《分子生物学》PPT课件大纲： 1. 介绍分子生物学概念 2. DNA和RNA结构与功能 3. 蛋白质的合成与结构 4. DNA复制和细胞分裂 5. 基因表达与转录 6. RNA加工修饰 7. 蛋白质翻译和折叠 8. 基因调控及表观遗传学
基因编辑与CRISPR技术
CRISPR Cas9
介绍分子标记物在疾病诊断和治疗中的应用， 如肿瘤标志物。
探讨液体活检在肿瘤诊断和监测中的潜力。
分子生物学的社会影响
1 伦理和法律问题
讨论基因编辑和遗传修 复等技术引发的伦理和 法律问题。
2 公众教育和意识
强调公众了解分子生物 学的重要性和科学素养 的培养。
3 医疗与健康
探讨分子生物学在医疗 和健康领域的革命性发 展。
基因组学研究
利用计算方法研究基因组结构、功能和进化。
网络生物学
通过构建和分析生物网络来揭示生物体内的 复杂关系。
基因编辑实验室
展示现代基因编辑实验室的设 备和技术。
基因治疗
探讨基因编辑技术在治疗遗传 病和癌症中的潜力。
生物信息学与计算生物学
大数据分析
使用生物信息学和计算生物学的工具来分析 海量生物数据。
蛋白质结构预测
通过模拟和计算来预测和研究蛋白质的结构 和功能。
3 基因修复与修复机
制
探讨基因损伤修复和细 胞保护机制在环境暴露 中的作用。
生物多样性与保护
生物多样性
解释生物多样性的重要性和全球生物多样性状 况。
保护生物多样性
讨论保护生物多样性的 分子标记物
液体活检
通过PCR和测序技术检测基因突变和遗传病。
《分子生物学》PPT课件
《分子生物学》PPT课件大纲： 1. 介绍分子生物学概念 2. DNA和RNA结构与功能 3. 蛋白质的合成与结构 4. DNA复制和细胞分裂 5. 基因表达与转录 6. RNA加工修饰 7. 蛋白质翻译和折叠 8. 基因调控及表观遗传学
基因编辑与CRISPR技术
CRISPR Cas9
介绍分子标记物在疾病诊断和治疗中的应用， 如肿瘤标志物。
探讨液体活检在肿瘤诊断和监测中的潜力。
分子生物学的社会影响
1 伦理和法律问题
讨论基因编辑和遗传修 复等技术引发的伦理和 法律问题。
2 公众教育和意识
强调公众了解分子生物 学的重要性和科学素养 的培养。
3 医疗与健康
探讨分子生物学在医疗 和健康领域的革命性发 展。
基因组学研究
利用计算方法研究基因组结构、功能和进化。
网络生物学
通过构建和分析生物网络来揭示生物体内的 复杂关系。
《分子生物学基础》课件
近年来，随着基因组学、蛋白 质组学和生物信息学等新兴领 域的发展，分子生物学的研究 范围和应用领域不断扩大和深 化。
目前，分子生物学已经成为生 命科学领域中最重要的学科之 一，对于未来的生命科学研究 和新技术的开发具有重要的推 动作用。
02
分子生物学基本概念
基因与DNA
基因是生物体遗传信息的载体， 由DNA分子组成。
DNA是双螺旋结构，由四种不 同的脱氧核苷酸组成，通过碱基
配对维持其稳定性。
DNA复制是遗传信息传递的关 键过程，通过半保留复制确保遗
传信息的准确传递。
蛋白质与酶
蛋白质是生物体的重要组成成分，具有多种结构 和功能。
酶是生物体内具有催化功能的蛋白质，能够加速 化学反应的速率。
酶的活性受多种因素调节，包括温度、pH值、抑 制剂和激活剂等。
分子生物学具有跨学科的特点，涉及到化学、物理学、生物学等多个领域的知识。
分子生物学的研究方法和技术手段多种多样，包括基因组学、蛋白质组学、生物信 息学等。
分子生物学的重要性
分子生物学是现代生物学的核心学科之一，对于理解 生命的本质和机制具有重要意义。
分子生物学在医学、农业、工业等领域有着广泛的应 用，对于疾病的诊断和治疗、新药的研发和农业生产
VS
详细描述
干细胞研究涉及胚胎干细胞和成体干细胞 等多种类型。在再生医学中，通过诱导干 细胞定向分化或利用干细胞的旁分泌效应 ，可以实现受损组织的修复和再生。目前 ，干细胞治疗已在多种疾病中取得初步成 效，如糖尿病、帕金森病等。
表观遗传学在疾病研究中的应用
总结词
表观遗传学是研究基因表达水平上遗传信息的变异和传递的学科，与疾病的发生和发展 密切相关。
详细描述
第一讲 绪论 分子生物学(林学专业) PPT课件
牛
转入生长激素基因,
提高产奶量
分子生物学技术的应用
转基因动物
获得人的凝血酶原
转 基 因
激活剂,凝血因子,尿 激酶等
羊
改变羊毛的颜色
分子生物学技术的应用
转基因动物
ห้องสมุดไป่ตู้
转 基
生长激素基因
因 猪
人的血红蛋白基因
分子生物学技术的应用
人类基因组计划（HGP）
• 加深人类对自身的了解 • 对基因表达调控深入研究 • 认识遗传疾病以及癌症等的 •致病机理
分子生物学的发展历程
(三)重组DNA技术的应用和分子生物学的迅猛发展阶 段
➢ 转基因动植物的培育成功 ➢ PCR技术的发明 ➢ 遗传图谱的构建 ➢ 人类基因组计划和后基因组计划
分子生物学技术的应用
转基因植物
1、品种选育：抗逆性、增产、提高营养价值等 2、作为生物反应器生产人们所需产品
分子生物学技术的应用
功能基因组学
基因组表达及调控的研究 人类基因信息的识别和鉴定 基因功能信息的提取和鉴定 测序和基因多样性分析 比较基因组学
分子生物学的发展趋势
蛋白质组学
蛋白质的表达水平 翻译后的修饰 蛋白质与蛋白质相互作用
分子生物学的发展趋势
生物信息学
生物信息学是综合运 用生物学、信息学、数 学以及计算机科学等诸 多学科的理论和方法， 处理和分析大规模复杂
第一讲 绪论 分子生物学(林学专业) PPT课件
分子生物学的主要研究内容
结构分子生物学 基因表达与调控 DNA重组技术 基因组与生物信息学
分子生物学与其他学科的关系
分子生物学是生物化学、生物物理学、 遗传学、细胞学、微生物学、信息科学 等多个学科相互渗透和融合而产生发展 起来的。所有生命活动的一致性，都是 生物范围内所有生物科学在分子水平上 的统一。
《分子生物学》1-cha(1)幻灯片PPT
12
四、移除老的细胞来保持年轻？
衰老细胞不一定必须是他们似乎所表现的那样是自我牺牲的好公民。他 们有一些不好的习惯，渗漏些刺激生长和组织溶解的化学物质，鼓励 肿瘤生长和扩散。衰老细胞的劣迹也可能在几个方面会促进老化，如 破坏周围组织或煽动老年长期炎症的特点。但细节却很难确定。 注射某种药物引发动物杀死制造p16INK4a蛋白的细胞，这种蛋白是许 多衰老细胞的标志，并有助于减少他们的分裂。 收到药物的小鼠存活更久。似乎生活得更好。去除衰老细胞可以延迟 白内障和肌肉无力的发病。与他们的同龄小鼠相比，治疗的老鼠能够 在跑步机上跑更长的时间，进展更艰辛的训练。
➢ The mobility of circular DNA molecules is affected by their topological structures. The mobility of the same molecular weight DNA molecule with different shapes is: supercoiled> linear> nicked or relaxed
gel electrophoresis
27
Electrophoresis
pulsed-field gel electrophoresis
Switching between two orientations: the larger the DNA is, the longer it takes to reorient
17
本章重点： 1.分子生物学实验主要有哪些？这些实验方法能
解决什么问题Βιβλιοθήκη 2.一些重要实验的原理、过程、关键点。 3.核酸杂交、DNA克隆、PCR等方法分别要求我
四、移除老的细胞来保持年轻？
衰老细胞不一定必须是他们似乎所表现的那样是自我牺牲的好公民。他 们有一些不好的习惯，渗漏些刺激生长和组织溶解的化学物质，鼓励 肿瘤生长和扩散。衰老细胞的劣迹也可能在几个方面会促进老化，如 破坏周围组织或煽动老年长期炎症的特点。但细节却很难确定。 注射某种药物引发动物杀死制造p16INK4a蛋白的细胞，这种蛋白是许 多衰老细胞的标志，并有助于减少他们的分裂。 收到药物的小鼠存活更久。似乎生活得更好。去除衰老细胞可以延迟 白内障和肌肉无力的发病。与他们的同龄小鼠相比，治疗的老鼠能够 在跑步机上跑更长的时间，进展更艰辛的训练。
➢ The mobility of circular DNA molecules is affected by their topological structures. The mobility of the same molecular weight DNA molecule with different shapes is: supercoiled> linear> nicked or relaxed
gel electrophoresis
27
Electrophoresis
pulsed-field gel electrophoresis
Switching between two orientations: the larger the DNA is, the longer it takes to reorient
17
本章重点： 1.分子生物学实验主要有哪些？这些实验方法能
解决什么问题Βιβλιοθήκη 2.一些重要实验的原理、过程、关键点。 3.核酸杂交、DNA克隆、PCR等方法分别要求我
《分子生物学》PPT课件
复制起始时，母链即已解开，两股单链都 是模板，其作用是按碱基配对规律指引核 苷酸加入到新链。
每次加入的单个核苷酸，都是以dNTP为原 料，复制时子链从5’向3’延长。
复制延长速度相当快。E.coli每秒钟能加入 的核苷酸数达2500个。
复制的半不连续性和冈崎片段
在形成双螺旋结构时，DNA双链的走 向是相反的。复制经解链后，两股单链在 复制叉上也是走向相反。复制，包括引物 合成，只能从5′向3′延伸。而在同一复制叉 上，解链的方向只可能有一个。复制方向 与解链方向不一致，可以理解不连续复制 的成因。
四种碱基：腺嘌呤 （adenine，缩写为A） 胸腺嘧啶（thymine，缩写为T） 胞嘧啶（cytosine，缩写为C） 鸟嘌呤（guanine，缩写为G）
DNA分子是由两条脱氧核苷酸长链组成的。
DNA分子的结构特点是:
DNA分子是由两条链组成的，这两链按反 向平行方式盘旋成双螺旋结构。
复制的终止
原核生物基因是环状DNA，双向复制的 复制片段在复制的终止点(ter)处汇合。复制 的起始点和终止点刚好把环状DNA分为两 个半圆，两个方向各进行180，同时在终止 点汇合。
原核DNA聚合酶的种类:
有三种DNA聚合酶（I，II，III），可 进行5’→3’方向聚合和3’→5’外切酶活性逐 个切下核苷酸，聚合酶I和III还可从5’→3’ 切下核苷酸。聚合酶III是主要的DNA复制 酶，酶I填补引物去除后的缺口，而酶II与 酶I协作或作为其补充。
B.真核生物的DNA复制
真核生物每个染色体有多个起始点，是多 复制子复制。复制有时序性，即复制子以 分组方式激活而不是同步起动。
在复制叉及RNA引物生成后，DNA-polδ通 过PCNA的协同作用，逐步取代DNA-polα， 在引物的3’－OH基础上分别合成领头链和 随从链。复制子复制完成后，除去引物。
分子生物学(全套课件396P)pptx
DNA修复机制包括直接修复、 切除修复、重组修复和SOS修 复等，用于维护DNA分子的完 整性和稳定性。
PART 03
RNA结构与功能
REPORTING
RNA种类及特点
mRNA（信使RNA）
携带遗传信息，指导蛋白质合成。
rRNA（核糖体RNA）
与蛋白质结合形成核糖体，是蛋白质合成的 场所。
tRNA（转运RNA）
分子生物学(全套课件 396P)pptx
REPORTING
• 分子生物学绪论 • DNA结构与功能 • RNA结构与功能 • 蛋白质合成与功能 • 基因表达调控机制 • DNA损伤修复与重组技术
目录
PART 01
分子生物学绪论
REPORTING
分子生物学定义与发展
分子生物学的定义
在分子水平上研究生物大分子的结 构和功能，究生物大分子的结构和功能方面有很多交 叉，但分子生物学更侧重于在分子水平上揭示生命现象的本质。
与细胞生物学的关系
分子生物学与细胞生物学在研究细胞的结构和功能方面密切相关，但 分子生物学更侧重于研究细胞内的分子机制和信号传导。
与医学的关系
分子生物学在医学领域有着广泛的应用，如基因诊断、基因治疗和药 物研发等，为医学的发展提供了重要的理论和技术支持。
THANKS
感谢观看
REPORTING
识别并携带氨基酸，参与蛋白质合成。
其他非编码RNA
如microRNA、siRNA等，参与基因表达调 控。
RNA转录后加工与修饰
01
02
03
04
5'端加帽
在mRNA的5'端加上甲基鸟嘌 呤帽子结构，保护mRNA不被
降解。
3'端加尾
《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。
中国农业大学分子生物学课件
★ 储存遗传信息量大
1kb DNA序列
41000 种遗传信息
★A-T, C-G 互补
双螺旋结构
复制, 转录 遗传稳定
★ 核糖的2’ – OH 脱氧
在水溶液中的稳定性高于RNA
★ 可以突变 方便修复
以求不断进化 以求稳定遗传
§ 2-2 The Chemical Nature of Polynucleotides •Levene, Jacobs, et al. characterized basic composition of DNA and RNA A nucleic acid consists of a chemically linked sequence of subunits. Each subunit contains a nitrogenous base, a pentose sugar, and a phosphate group.
– Techniques used excluded both protein and RNA as the chemical agent of transformation
– Other treatments verified that DNA is the chemical agent of transformation of S. pneumoniae from avirulent to virulent
传染性病原蛋白颗粒引起的风波
羊痒疫 (scripie) 人类 kuru 病
boving spongiform encephalopathy(疯牛病)
28kD 的疏水性糖蛋白
由核基因组基因 PrP（Prion related Protein）编码
高度纯化的病体脑 组织的感染性粒子
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不含大于100nt的核 酸
Conclusion:
•Genes are made of nucleic acid, usually DNA •Some simple genetic systems such as viruses have RNA genes
• DNA作为遗传物质的优点 (自然选择的优势)
★ 储存遗传信息量大
1kb DNA序列
41000 种遗传信息
Байду номын сангаас
★A-T, C-G 互补
双螺旋结构
复制, 转录 遗传稳定
★ 核糖的2’ – OH 脱氧
在水溶液中的稳定性高于RNA
★ 可以突变 方便修复
以求不断进化 以求稳定遗传
§ 2-2 The Chemical Nature of Polynucleotides
•Levene, Jacobs, et al. characterized basic composition of DNA and RNA
A nucleic acid consists of a chemically linked sequence of subunits.
传染性病原蛋白颗粒引起的风波
羊痒疫 (scripie) 人类 kuru 病
boving spongiform encephalopathy(疯牛病)
28kD 的疏水性糖蛋白
由核基因组基因 PrP（Prion related Protein）编码
高度纯化的病体脑 组织的感染性粒子
可被蛋白酶K抑制
不被核酸酶和辐射灭活
Griffith, 1928; Avery et al., 1944
3. DNA Confirmation
• In 1952, Hershey and Chase demonstrated that bacteriophage infection comes from DNA
• By 1953 Watson & Crick published the doublehelical model of DNA structure and Chargaff had shown that the 4 bases were not present in equal proportions
1.The Discovery of DNA
Friedrich Miescher(1869) discovered in the cell nucleus a mixture of compounds—nuclein.
•Nuclein is mostly chromatin, a complex of DNA and chromosomal proteins
1952
Martha Chase & Alfred Hershey
Used phages in which the protein was labeled with 35S and the DNA with 32P for the final proof that DNA is the molecule of heredity.
§ 2-1 DNA is the genetic material
deoxyribonucleic acid (DNA)
DNA is the storehouse, or cell library, that contains all the information required to build the cells and tissues of an organism.
• Heat-killed virulent colonies could transform avirulent colonies to virulent ones
DNA: The Transforming Material
In 1944 Avery used a transformation test similar to Griffith’s procedure taking care to define the chemical nature of the transforming substance
2. Transformation in Bacteria
• Key experiments done by Frederick Griffith in 1928
• Observed change in Streptococcus pneumoniae — from virulent (S) smooth colonies where bacterial had capsules, to avirulent (R) rough colonies without capsules
DNA is a main genetic material
RNA is genetic material also RNA Virus Viroid
是否存在核酸之外的 其他遗传物质？
Is the protein genetic material ?
复制 ? 表面遗传信息 ?
Prion (proteinaccous infections particle)
Chapter2DNAStructureandproperties
§2-1DNAistheGeneticMaterial §2-2TheChemicalNatureofPolynucleotides §2-3DNAisaDoubleHelix §2-4PolymorphismofDNAStructure §2-5DenaturationandRenaturation
– Techniques used excluded both protein and RNA as the chemical agent of transformation
– Other treatments verified that DNA is the chemical agent of transformation of S. pneumoniae from avirulent to virulent
Conclusion:
•Genes are made of nucleic acid, usually DNA •Some simple genetic systems such as viruses have RNA genes
• DNA作为遗传物质的优点 (自然选择的优势)
★ 储存遗传信息量大
1kb DNA序列
41000 种遗传信息
Байду номын сангаас
★A-T, C-G 互补
双螺旋结构
复制, 转录 遗传稳定
★ 核糖的2’ – OH 脱氧
在水溶液中的稳定性高于RNA
★ 可以突变 方便修复
以求不断进化 以求稳定遗传
§ 2-2 The Chemical Nature of Polynucleotides
•Levene, Jacobs, et al. characterized basic composition of DNA and RNA
A nucleic acid consists of a chemically linked sequence of subunits.
传染性病原蛋白颗粒引起的风波
羊痒疫 (scripie) 人类 kuru 病
boving spongiform encephalopathy(疯牛病)
28kD 的疏水性糖蛋白
由核基因组基因 PrP（Prion related Protein）编码
高度纯化的病体脑 组织的感染性粒子
可被蛋白酶K抑制
不被核酸酶和辐射灭活
Griffith, 1928; Avery et al., 1944
3. DNA Confirmation
• In 1952, Hershey and Chase demonstrated that bacteriophage infection comes from DNA
• By 1953 Watson & Crick published the doublehelical model of DNA structure and Chargaff had shown that the 4 bases were not present in equal proportions
1.The Discovery of DNA
Friedrich Miescher(1869) discovered in the cell nucleus a mixture of compounds—nuclein.
•Nuclein is mostly chromatin, a complex of DNA and chromosomal proteins
1952
Martha Chase & Alfred Hershey
Used phages in which the protein was labeled with 35S and the DNA with 32P for the final proof that DNA is the molecule of heredity.
§ 2-1 DNA is the genetic material
deoxyribonucleic acid (DNA)
DNA is the storehouse, or cell library, that contains all the information required to build the cells and tissues of an organism.
• Heat-killed virulent colonies could transform avirulent colonies to virulent ones
DNA: The Transforming Material
In 1944 Avery used a transformation test similar to Griffith’s procedure taking care to define the chemical nature of the transforming substance
2. Transformation in Bacteria
• Key experiments done by Frederick Griffith in 1928
• Observed change in Streptococcus pneumoniae — from virulent (S) smooth colonies where bacterial had capsules, to avirulent (R) rough colonies without capsules
DNA is a main genetic material
RNA is genetic material also RNA Virus Viroid
是否存在核酸之外的 其他遗传物质？
Is the protein genetic material ?
复制 ? 表面遗传信息 ?
Prion (proteinaccous infections particle)
Chapter2DNAStructureandproperties
§2-1DNAistheGeneticMaterial §2-2TheChemicalNatureofPolynucleotides §2-3DNAisaDoubleHelix §2-4PolymorphismofDNAStructure §2-5DenaturationandRenaturation
– Techniques used excluded both protein and RNA as the chemical agent of transformation
– Other treatments verified that DNA is the chemical agent of transformation of S. pneumoniae from avirulent to virulent