临床分子生物学检验绪论
临床分子生物学检验
第1～6章1、现代分子生物学的开端：1953年，Watson和Crick提出了DNA双螺旋结构，标志着现代分子生物学的兴起，为揭开人类生命现象的本质奠定了基础。
2、临床分子生物学检验：是分子生物学技术在临床检验诊断应用中发展起来的，以疾病为中心、以生物分子标志物为靶标的新一代临床检验诊断技术，是临床分子生物学的重要组成部分。
3、应用到临床的分子标志物包括基因组DNA、各种RNA、蛋白质和各种代谢物。
4、分子标志物：是指可以反映机体生理、病理状态的核酸、蛋白质（多肽）、代谢产物等生物分子，是生物标志物的一种类型。
5、核酸分子标志物包括：基因突变，DNA多态性，基因组DNA片段，RNA和循环核酸等多种形式。
6、DNA一级结构（直径，两个碱基之间的距离，一个螺距，一个螺旋有多少个核苷酸）：DNA一级结构就是指各核苷酸单体沿多核苷酸链排列的顺序。
7、DNA二级结构（右手螺旋—B型最常见，左手螺旋—Z型）：DNA的二级结构是双螺旋结构，主要特征是①主干链反向平行：DNA分子是一个由两条平行的脱氧多核苷酸链围绕同一个中心轴盘曲形成的右手螺旋结构，两条链行走方向相反，一条链为5’→3’走向，另一条链为3’→5’走向。
磷酸基和脱氧核糖基构成链的骨架，位于双螺旋的外侧；碱基位于双螺旋的内侧。
碱基平面与中轴垂直。
②侧链碱基互补配对：两条脱氧多核苷酸链通过碱基之间的氢键连接在一起。
DNA双螺旋的直径为2nm，一圈螺旋含10个碱基对（一个螺旋有20个核苷酸），每一碱基平面的轴向距离为0.34nm，故每一螺距为3.4nm，每个碱基的旋转角度为36°。
8、DNA三级结构（真核生物DNA三级结构是染色质或染色体）：DNA双螺旋进一步盘曲形成更加复杂的结构，称为三级结构。
超螺旋是DNA三级结构的最常见的形式。
9、真核生物的DNA形成染色质的包装过程（4步）：①形成核小体：构成染色质的基本单位是核小体。
核小体由核小体核心和连接区组成。
分子生物学第一章绪 论
Avery 在1944年更精密的实验设计
• 提取可能的转化因子：DNA、RNA、蛋白质、荚膜进行试 验
• 分别用降解DNA、RNA、蛋白质的酶作用于S型菌细胞抽 提物
• 组分提纯试验结果：DNA组分纯度越高，转化效率越高。
结论：使R型菌变为S型菌的物质是S型菌的DNA
• Avery在1944年的报告中这样写道：当溶 液中酒精的体积达到9/10时，有纤维状物 质析出；如稍加搅动，这种物质便会像棉 线绕在线轴上一样绕在硬棒上，溶液中的 其他成分则以颗粒状沉淀留在下面。溶解 纤维状物质并重复沉淀数次，可提高其纯 度。这一物质具有很强的生物学活性，初 步实验证实它很可能就是DNA。
4．假基因 不能合成出功能蛋白质的失活基因 。
5．重叠基因 不同基因的核苷酸序列有时是可以共用的 即重叠 的。
1983年，McClintock由于在50年代提出并发 现了可移动遗传因子（jumping gene或称 mobile element）而获得Nobel奖。
Barbra McClintock
• 阐明这些复杂的结构及结构与功能的关系是分子生 物学的主要任务。
一、基因的发展
1. Mendel的遗传因子阶段 2. 摩尔根的基因阶段 3. 顺反子阶段 4. 现代基因阶段
Mendel的遗传因子阶段
• Mendel提出：生物的某种 性状是由遗传因子负责传 递的。是颗粒性的，体细 胞内成双存在，生殖细胞 内成单存在。遗传因子是 决定性状的抽象符号。
T2噬菌体感染试验 （1952年，Hershey & Chase）
病毒重建试验
杂种病毒的感染 特征和蛋白质外 壳的特性是由其 中的RNA决定的， 而不是蛋白质决
定的
结论
分子生物学(1)
第一章（绪论）1.目前临床分子生物学检验最常用的分子靶标是( )（本题1分）A.基因组DNAB.cDNAC.RNAD.蛋白质E.代谢物[解析]正确答案：A2. 某DNA片段与5＇-ATCGT的互补片段是( )（本题1分）A.5＇-TAGCAB.5＇-ACGATC.5＇-ACGAUD.5＇-UAGCAE.5＇-ATCGT[解析]正确答案：B3.真核mRNA的特点不包括( )（本题1分）A.有5＇-m7GpppG帽B.有3＇-polyA尾C.含量多，更新慢D.包含有遗传密码E.为单顺反子结构[解析]正确答案：C4.关于microRNA（miRNA）的特征描述不正确的是( )（本题1分）A.大小长约20~25ntB.主要发挥基因录后水平的调控C.在血清中稳定存在D.不具有组织特异性E.初始产物具有帽子结构和多聚腺苷酸尾巴[解析]正确答案：D5. 下列关于原核生物基因结构的说法错误的是( )（本题1分）A.一般以操纵子形式存在B.由编码区和非编码区组成成C.编码区可能含多种蛋白遗传信息D.编码区通常是不连续的，分外显子和内含子E.启动子、终止子、操纵元件均位于非编码区[解析] 正确答案：D6. 下列关于真核生物基因结构的描述，不正确的是( )（本题1分）A.真核生物的基因大多数是由非编码序列隔开的断裂基因B.编码区能够转录为相应的RNA，经加工参与蛋白质的生物合成C.非编码区对基因的表达起调控作用D.启动子、侧翼序列均位于非编码区E.只有内含子序列是不能编码蛋白质的序列[解析]正确答案：E7. 下列哪种情况不属于表观遗传现象？( )（本题1分）A.DNA插入/缺失突变B.组蛋白乙酰化修饰C.DNA甲基化修饰D.RNA干扰E.miRNA调控[解析] 正确答案：A8. 在人类基因组DNA序列中，DNA甲基化主要发生在( )（本题1分）A.腺嘌呤的N-6位B.胞嘧啶的N-4位C.鸟嘌呤的N-7位D.胞嘧啶的C-5位E.鸟嘌呤的C-5位[解析] 正确答案：D9.下列不属于原核生物基因组结构特点的是( )（本题1分）A.基因组相对较小，基因数目少B.结构基因多以操纵子形式存在，不含内含子C.转录产物为多顺反子D.具有编码同工酶的基因E.基因组序列不可移动[解析]正确答案：E10. 下列哪项不能被列入可移动基因的范畴( )（本题1分）A.插入序列B.质粒C.染色体DNAD.转座子E.可转座噬菌体[解析]正确答案：C11. 病毒的遗传物质是( )（本题1分）A.DNAB.DNA和蛋白质C.RNA和蛋白质D.RNA和DNAE.DNA或RNA[解析] 正确答案：E12. 在人类基因组中指导蛋白质合成的结构基因大多数为( )（本题1分）A.单一序列B.散在重复序列C.串联重复序列D.多基因家族成员E.回文结构[解析] 正确答案：A第二章1. 一种标记核酸与另一种核酸单链进行配对形成异源核酸分子双链，这一过程称为( )（本题1分）A.变性B.复性C.复杂性D.杂交E.探针[解析]正确答案：D2.硝酸纤维素膜的最大优点是( )(本题1分）A.脆性大B.本底低C.共价键结合D.非共价键结合E.吸附核酸能力强[解析]正确答案：B3.以等位基因特异的寡核苷酸探针杂交法诊断某常染色体隐性遗传病时，若能与突变探针及正常探针结合，则该样本为( )（本题1分）A.正常人B.杂合体患者C.纯合体患者D.携带者E.不能确定[解析]正确答案：D4.最常用的DNA探针标记方法是( )（本题1分）A.随机引物标记B.DNA缺口平移标记C.全程RNA探针标记D.PCR法标记E.末端标记[解析]正确答案：A5.下列关于Southern印迹杂交的描述正确的是( )（本题1分）A.不仅可以检测DNA样品中是否存在某一特定基因，而且还可以获得基因片段大小及酶切位点的分布信息B.检测目标是RNAC.常用于基因定位分析D.可用于阳性菌落的筛选E.可用于蛋白水平的检测[解析]正确答案：A6.荧光原位杂交可以用于( )（本题1分）A.快速确定是否存在目的基因B.检测目标是RNAC.常用于基因定位分析D.常用于阳性菌落的筛选E.常用于蛋白水平的检测[解析]正确答案：C7.下列关于核酸探针的描述正确的是( )（多选题）A.可以是DNAB.可以是RNAC.可用放射性标记D.可用非放射性标记E.必须是单链核酸[解析]正确答案：A,B,C,D8. 关于RNA探针的优点描述正确的是( )（本题1分）A.制备方法简便B.不易被降解C.标记方法比较成熟D.杂交效率和杂交体的稳定性高E.非特异性杂交较少[解析]正确答案：D,E9. DNA分子中A-T含量越高，Tm值越高。
2024版临床分子生物学检验技术
信号分子异常
信号分子的合成、分泌、运输或 降解异常均可影响细胞信号传导， 导致细胞功能紊乱和疾病发生。
信号通路异常
信号通路中关键分子的基因突变、 表达异常或相互作用异常均可破 坏信号通路的平衡，导致细胞增 殖、分化、凋亡等异常，进而引 发疾病。
2024/1/30
17
细胞信号传导检测技术及应用
免疫学检测技术
利用荧光共振能量转移（FRET）、 生物发光等成像技术，实时监测 活体内细胞信号传导的动态过程。
18
2024/1/30
05
CATALOGUE
免疫分析技术
19
抗原抗体反应原理及特点
2024/1/30
抗原抗体反应原理
基于抗原与抗体之间的特异性结合 反应，形成抗原-抗体复合物。
特点
高度特异性、敏感性和可逆性，受 多种因素影响如温度、pH值等。
2024/1/30
25
组织芯片和细胞芯片的原理及应用
原理
组织芯片和细胞芯片是一种高通量的组织或细胞分析技术，通过将大量组织或细胞样本固定在固相支持物 上，利用组织学、免疫组化、原位杂交等方法对组织或细胞进行染色和分析，实现对组织或细胞的形态、 功能和基因表达的研究。
应用
组织芯片和细胞芯片在疾病病理研究、药物筛选、生物标志物发现等领域具有广泛应用。例如，在肿瘤研 究中，可以利用组织芯片对大量肿瘤组织样本进行高通量的病理分析和基因表达研究，为肿瘤的分子分型、 预后评估和个性化治疗提供重要依据。
蛋白质分离与鉴定方法
01
02
03
双向凝胶电泳技术
通过等电聚焦和SDSPAGE两步电泳，实现蛋 白质的分离。
2024/1/30
质谱技术
利用质谱仪对蛋白质进行 鉴定，包括MALDI-TOF、 ESI等。
临床分子生物学检验绪论
耐异烟肼分子机制：结核杆菌耐异烟肼与过氧化氢酶-过氧化物酶编码基 因(katG)、烯酰基还原酶编码基因(inhA)、烷基过氧化氢酶还原酶编码基 因(ahpC)、β2S酮酰基酰基运载蛋白合成酶编码基因(kasA)有关。 主要是katG基因的点突变、缺失、插入。
耐氨基糖苷类药物：rpsL基因发生突变 耐吡嗪酰胺：pncA 基因突变
l第二阶段 核心技术：聚合酶链式反应（PCR）技术
以基因组特异性序列（DNA,RNA）为靶标
为获得性（病原微生物）基因疾病（DNA,RNA）的诊断提供了有效的 方法。
1.临床分子生物学定义及其发展 临床分子生 物学检验的 发展:PCR 技术的发明
PCR电泳结果
Q-PCR结果
1.临床分子生物学定义及其发展 临床分子生 物学检验的 发展:以生物 芯片为代表 的高通量密 集型技术
最早的微阵列图片
生物芯片：
一般指高密度固定在互相支持介质 上的生物信息分子（如基因片段、 DNA片段或多肽、蛋白质、糖分 子、组织等）的微阵列杂交型芯片。
1.临床分子生物学定义及其发展
临床分子生 物学检验的 发展:以生物 芯片为代表 的高通量密 集型技术
1.临床分子生物学定义及其发展
临床分子生 物学检验的 发展:以生物 芯片为代表 的高通量密 集型技术
第四代检验 诊断
第三代检验诊断
1.临床分子生物学定义及其发展
临床分子生 物学检验的 发展DNA双 螺旋的发现
1953年，Watson和Crick提出 DNA双螺旋模型，现代分子生 物学开始兴起，为分子检验奠
定了基础
James Watson 和 Francis Crick
1.临床分子生物学定义及其发展
1.临床分子生物学定义及其发展
[医学]临床分子生物学检验 绪论
![[医学]临床分子生物学检验 绪论](https://img.taocdn.com/s3/m/f473204659eef8c75fbfb36f.png)
PCR仪
琼脂糖凝胶电泳仪
1.临床分子生物学定义及其发展
临床分子生 物学检验的 发展:PCR 技术的发明
荧光PCR仪
凝胶成像系统
1.临床分子生物学定义及其发展
临床分子生 物学检验的 发展:PCR 技术的发明
以PCR技术为基础，产生的衍生技术：
lPCR-限制性酶切片段长度多态性（PCR-RFLP） l等位基因特异性PCR lPCR-单链构象多态性技术（PCR-SSCP） l实时定量荧光PCR(Quantitative Real-time PCR )
1.临床分子生物学定义及其发展
临床分子生 物学检验的 发展:蛋白 技术
检测到阳性胃癌 蛋白指纹
2.临床分子生物学检验内容及其应用
临床分子生 物学检验的 靶标
狭义的讲，目前分子生物学检验的靶标主要以核酸为主
广义上讲，临床分子检验的生物标志物包含基因组DNA, 各种RNA，蛋白质以及代谢物。
2.临床分子生物学检验内容及其应用
第四代 检验诊 断
第三代检验诊断
1.临床分子生物学定义及其发展
临床分子生 物学检验的 发展DNA双
1953年，Watson和Crick提出 DNA双螺旋模型，现代分子生 物学开始兴起，为分子检验奠
螺旋的发现
定了基础
James Watson 和 Francis Crick
1.临床分子生物学定义及其发展
1.临床分子生物学定义及其发展
临床分子生 物学检验的 发展:以生物 芯片为代表 的高通量密 集型技术
基因芯片
l第三阶段 核心技术：生物芯片（biochip）高通量 技术
以基因组特异性核酸序列（DNA,RNA）， 蛋白质分子为靶标
为复杂性（多因素，多基因）疾病提供了 有效的分子生物学检验方法
(完整word)临床分子生物学检验
绪论1.20世纪50年代，Waston和Crick提出了DNA双螺旋结构,标志着现代分子生物学的兴起。
2.从广义上来讲，应用到临床的分子标志物包括基因组DNA、各种RNA、蛋白质和各种代谢物,目前，临床分子生物学检验的靶标主要以核酸(DNA或RNA）为主.第一章:核酸与分子标志物1.分子标志物：可以反映机体生理、病理状态的核酸、蛋白质、代谢产物等生物分子,是生物标志物的一种类型。
核酸分子标志物是分子生物学检验的主要内容，包括基因突变、DNA多态性、基因组DNA片段、RNA和循环核酸等多种形式。
2.DNA的组成：是一种高分子化合物，其基本单位是脱氧核苷酸,每个核苷酸由磷酸、脱氧核糖和含氮碱基3部分组成。
3。
DNA与RNA的区别：2位脱氢。
4。
DNA的结构：①DNA一级结构：各种核苷酸单体沿多核苷酸链排列的顺序，表明该DNA分子的化学构成。
②DNA二级结构：双螺旋结构，DNA双螺旋的直径为2nm,一圈螺旋含10个碱基对,每一圈螺距为3.4nm，每个碱基的旋转角度为36度.维持DNA结构稳定的力量主要是碱基对之间的堆积力，碱基对之间的氢键也起着重要的作用.③DNA三级结构：DNA双螺旋进一步盘曲形成的更加复杂的结构。
5.核小体的形成(真核生物染色体包装过程)：在核小体中,DNA盘绕组蛋白八聚体核心,使DNA缩短为原来的1/7；6个核小体形成螺丝管，缩短为1/6；核小体彼此相连成串珠状染色质细丝，螺旋化形成染色质纤维，进一步折叠成染色单体.6.DNA双螺旋结构的变异：右手螺旋A—DNA、C-DNA、D-DNA、E—DNA、H—DNA、L—DNA、P-DNA，左手螺旋Z —DNA7.RNA主要分为三类：tRNA、rRNA、mRNA 还有一些小型RNA：反义RNA、微小RNA（microRNA，miRNA是一类内源性的具有调控功能的非编码RNA。
)8.真核mRNA与原核mRNA的区别(简答题)原核mRNA结构简单，为多顺反子,编码序列之间有间隔序列，原核生物mRNA中没有修饰碱基。
分子生物学,绪论,1(Word最新版)
分子生物学,绪论,1通过整理的分子生物学,绪论,1相关文档，渴望对大家有所扶植，感谢观看！绪论一、医学分子生物学的概念分子生物学（molecular biology）是在分子水平探讨生命现象的科学，以探讨生命现象的本质为目的，通过对生物大分子核酸、蛋白质等结构、功能及相互作用等的探讨来阐明生命的分子基础，探讨生命的奇异。
医学分子生物学是利用分子生物学的理论与技术，从分子水平探讨疾病的发生发展机制，疾病的预料与风险评价，疾病的临床诊断与治疗，疾病的预防与限制的科学。
目前，分子生物学是生命科学中发展最快的领域，并且与诸多学科有着广泛的交叉与渗透，它是生命科学的前沿学科。
二、医学分子生物学探讨内容医学分子生物学探讨的主要内容有：① 生物大分子的结构与功能及分子间的相互作用。
主要探讨核酸、蛋白质、酶的结构与功能及蛋白质与蛋白质、核酸与核酸、核酸与蛋白质、核酸与其它生物大分子之间的相互作用。
② 基因与基因组。
③ 遗传信息的传递、表达与调控。
④ 细胞的增殖与分化：包括癌基因与抑癌基因、肽类生长因子、细胞周期及其调控的分子机理等。
⑤细胞通讯与细胞内信号传导。
⑥ 分子生物学技术：主要包括分子杂交技术、聚合酶链反应技术、基因工程与蛋白质工程等。
⑦ 基因与疾病。
⑧基因诊断与基因治疗。
三、分子生物学的发展史分子生物学的重大发觉构成了分子生物学的发展历程。
尤其是20世纪50年头，Watson 和Crick提出的DNA 双螺旋结构，标记着现代分子生物学的兴起，为揭开人类生命现象的本质，探究疾病现象，实现特性化医学奠定了基础。
1944年，Oswald T. Avery等进行了肺炎双球菌转化试验，证明白遗传物质是DNA。
1953年，Watson和Crick发觉了DNA的二级结构—双螺旋结构。
1954年，Crick提出了遗传信息传递的“中心法则”。
1958年，Meselson和Stahl用试验证明白DNA半保留复制模型。
1967年，在大肠杆菌中发觉了DNA连接酶。
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，
绪论临床分子生物学检验
在一定的条件下基因也 可以从原来的存在形式突然 改变成另一种新的存在形式， 就是在一个位点上，突然出 现了一个新基因，代替了原 有基因，这个基因叫做变异 基因。于是后代的表现中也 就突然地出现祖先从未有的 新性状。
例如英国女王维多利亚 家族在她以前没有发现过血 友病的病人，但是她的一个 儿子患了血友病，成了她家 族中第一个患血友病的成员。 后来，又在她的外孙中出现 了几个血友病病人。很显然， 在她的父亲或母亲中产生了 一个血友病基因的突变。这 个突变基因传给了她，而她 是杂合子，所以表现型仍是 正常的，但却通过她传给了 她的儿子。
临床分子生物学检验
专业培养目标
培养学生具有扎实的 分子生物学理论基础
（1）掌握本学科的基础理论和基本技能
（2）了解本学科的前沿领域和发展趋势
• 研究对象：生物大分子(核酸、蛋白质)的结构、功 能和生物合成等
• 研究目的：阐明各种生命现象的本质 • 研究技术：克隆、扩增、测序、
杂交、电泳等
分子生物学的诞生与发展 是整个自然科学的大事
这种天生的基因突变使得人们不能用两
只眼睛来观察世界，这种畸形一般在250人
中会有1人患有。脸部会模糊或者鼻子会失
去作用，如果碰到这样的情况，一般家长会
在孩子出生之前就会选择不要。这种人类基
因突变都是遗传因素或者是因为母亲身体中
摄入了毒素。
从图片上可以看到，这个男子看起来就像是一个树人，手脚上都有树的 分支。20年来，他一直都是这样的生活，他全身上下都有苔藓，这让他看 起来像是在森林里生长的植物。这些在他身上的苔藓可能有12多磅而他总 身重也就100磅。他走几步道就会觉得很累因为全身上下多余的体重很沉。 有专家认为引起他这种基因突变的原因是一种HPV病毒。有两种HPV病毒， 一种可以导致宫颈癌，而另一种可能导致皮肤上有苔，显然，他是属于后 者的。当他进入青春期的时候，这些基因也跟随着他开始发展，这些东西 是他所不能控制的。
分子生物学与分子生物学实验技术大纲
分⼦⽣物学与分⼦⽣物学实验技术⼤纲⼀、绪论1、分⼦⽣物学研究对象：⽣物⼤分⼦的结构（主要是遗传⼤分⼦和功能⼤分⼦）、⽣物⼤分⼦在遗传信息和细胞信息传递中的作⽤2、分⼦⽣物学检验技术的分析对象：病原⽣物基因、基因变异、基因多态性第⼀节真核基因与基因组⼀、真核基因的基本结构1、真核基因结构不连续，为断裂基因2、外显⼦：在基因序列中，出现在成熟mRNA分⼦上的序列3、内含⼦：外显⼦之间，与mRNA剪接过程中被删除部分相对应的间隔序列。
⼆、基因编码区编码多肽链和特定的RNA分⼦1、DNA碱基序列决定特定的成熟RNA分⼦的序列三、调控序列参与真核基因表达调控1、基因的调控区（顺式作⽤元件）：位于基因转录区前后，对基因表达其调控作⽤的区域，因其是紧邻的DNA序列，⼜称旁侧序列。
第⼆节真核基因组的结构与功能基因组：细胞或⽣物体的⼀套完整单倍体遗传物质的总和。
⼀、真核基因组具有独特的结构⼆、真核基因组中存在⼤量重复序列⾼度重复序列、中度重复序列、低重复序列或单拷贝序列三、真核基因组中存在⼤量的多基因家族与假基因1、多基因家族：指由某⼀祖先基因经过重复和变异所产⽣的⼀组在结构上相似、功能相关的基因2、超家族基因：DNA序列相似，但功能不⼀定相关的若⼲个单拷贝基因或若⼲组基因家族总称3、假基因：基因组中存在⼀段与正常基因⾮常相似但不能表达的DNA序列，以来表⽰四、线粒体DNA结构有别于染⾊体DNA五、⼈类基因组有两万多个基因1、基因组⼤⼩⽤C值表⽰，C值⼤⼩基本上反映⽣物进化程度的差异。
2、C值佯谬：⽣物体的进化程度与基因组⼤⼩之间不完全成⽐例的现象六、⼈的基因在染⾊体上的分布特征⾮均匀分布，存在物基因的沙漠区⼆、DNA复制复制：遗传信息从亲代DNA传递到⼦代DNA上复制的三⼤特征：DNA复制从固定的起始位点开始、绝⼤多数DNA复制的双向的、半保留半不连续复制第⼀节复制的基本规律⼀、半保留复制是DNA复制的基本特征1、半保留复制：⼦代DNA双链中的⼀条链来⾃母链，另⼀条链重新合成2、半保留复制意义：遗传稳定性的分⼦机制⼆、DNA复制从起始点向两个⽅向延伸形成双向复制1、原核⽣物复制时，DNA从起始点向两个⽅向解链，形成两个延伸⽅向相反的复制叉，称双向复制2、真核⽣物染⾊体上有多个起始点，是多复制⼦的复制复制⼦：习惯把两个相邻起始点之间的距离定为⼀个复制⼦，是独⽴完成复制的功能单位三、DNA⼀⼦链复制的⽅向与解链⽅向相反，导致半不连续复制1、领头链：顺着解链⽅向⽣成的⼦链，复制是连续进⾏的2、随从链：复制⽅向与解链⽅向相反，不能顺着解链⽅向连续延长，复制是不连续的3、冈崎⽚段：随从链复制中的不连续⽚段4、半不连续性：领头链连续复制⽽随从链不连续复制第⼆节复制的酶学与拓扑学变化⼀、核⽢酸与核苷酸之间⽣成磷酸⼆酯键是复制的基本化学反应⼆、DNA聚合酶催化核苷酸之间的聚合1、DNA聚合酶活性：5'→ 3'的聚合活性、核酸外切酶活性（5'→ 3'外切酶活性：切除引物，切除突变⽚段；3′→5′外切酶活性：能辨认错配的碱基对，并将其⽔解）2、DNA聚合酶：原核⽣物：DNApolⅠ、Ⅱ、Ⅲ；真核⽣物：DNA-pol α、β、γ、δ、ε…3、DNA-polⅠ：对复制中的错误进⾏校读，对复制和修复中出现的空隙进⾏填补4、DNA-polⅡ：发⽣突变，依然能存活，参与DNA损伤的应急状态修复5、DNA-polⅢ：是原核⽣物复制延长中真正起催化作⽤的酶三、核酸外切酶的校读活性和碱基选择功能是复制保真性的酶学依据四、复制中的分⼦解链伴有DNA分⼦拓扑学变化1、解螺旋酶：断裂互补碱基间的氢键，使DNA成单链2、拓扑异构酶：既能⽔解⼜能连接磷酸⼆酯键；TopoⅠ：不需ATP，切割双链DNA中的⼀链，使DNA松弛后, 连接切⼝TopoⅡ：切割DNA双链，此时不需ATP；尔后由ATP供能，使DNA分⼦成负超螺旋再连接切⼝3、单链DNA结合蛋⽩：防⽌单链DNA重新形成双链，防⽌单链DNA被核酸酶⽔解4、引物酶：催化RNA引物合成的酶5、引发体：包括解螺旋酶、DnaC、引物酶及DNA复制的起始区域五、 DNA连接酶连接DNA双链中的单链缺⼝1、DNA连接酶：催化DNA双链的3’羟基和相邻的5’磷酸基团形成磷酸⼆酯键，从⽽把两段相邻的DNA链连成完整的链第三节原核⽣物的DNA⽣物合成⼀、复制起始：DNA解链形成引发体1、DNA解链成单链由特定蛋⽩质识别复制起始位点，在解螺旋酶、TOPO酶及单链DNA结合蛋⽩的共同作⽤下，DNA解链，解旋，形成复制叉2、引发体的⽣成解螺旋酶解开双链后引物酶进⼊形成引发体3. RNA引物的合成⼆、复制延长：领头链连续复制，随从链不连续复制引物合成后，由DNA polⅢ（在真核细胞为DNA聚合酶δ和α)催化，按碱基配对原则，将dNTP 逐⼀添加到引物3'末端，形成磷酸⼆酯键，使新合成的链不断延长三、复制终⽌：切除引物、填补空缺、连接切⼝1. 原核⽣物DNA为环状，双向复制的汇合点就是复制终⽌点。
分子生物学检验技术—绪论
二、生物芯片
1.生物芯片特点：高通量、微型化和自动化，能将 生命科学研究中的许多不连续过程集成于一体。
2.生物芯片必将在基因功能研究、基因诊断、药物 筛选和个体化药物治疗等方面扮演重要角色，具 有重大的应用潜力。
三、蛋白质组学
• 当今的研究重点已经开始从揭示生命的遗传信息 过渡到对生命活动的直接执行者——蛋白质进行 整体水平的研究，蛋白质组学正成为目前揭示生 命规律的新的重大热点领域。
检验医学的发展方向
（1）分子诊断的内容从传统的DNA诊断发展到核酸 及其表达产物（mRNA、蛋白质）的全面诊断；
（2）分子诊断的策略从利用分子杂交、PCR等单一 技术的诊断发展到有机组合多项技术的联合诊断；
（3）分子诊断的方法从定性诊断发展到半定量和定 量诊断，核酸标记技术，特别是荧光标记技术的 发展，荧光定量PCR技术等方法日益成熟；
•
第二章 基因组的结构与特征
•
第五章 核酸的分离与纯化
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第六章 DNA重组技术
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第八章 核酸分子杂交技术
•章 生物芯片技术
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第十一章 分子生物学检验技术的临床应用
第一章 绪论
目的与要求：
1.掌握分子生物学检验技术的概念、主要分 析对象； 2.了解分子生物学检验技术在相关疾病研究 和诊断中的应用； （第十一章） 3.了解分子生物学的发展趋势。
致。
亲子鉴定应用的遗传标记
• 1. 常染色体上的基因座或遗传标记 • 2. 线粒体DNA非编码区的多态性 • 3. Y-染色体上的基因座或遗传标记 • 4. X-染色体上的基因座或遗传标记
• 目前常用的基因座就是STR基因座。
• 单亲案亲子鉴定的判断标准： • 缺少父或母其中一方，必须增加检测位点，一般增
分子生物学与检验技术绪论
基因多态性
第二节 分子生物学检验技术的主要任务
二、分子生物学检验技术的分析对象
细菌鉴定和细 菌耐药性
病毒分型和病 毒裁量
肿瘤相关基因
单基因病致病 基因
➢ 16S rRNA ➢ 5S tRNA ➢ HSP基因家族
➢ gyrB基因
第二节 分子生物学检验技术的主要任务
二、分子生物学检验技术的分析对象
细菌鉴定和细 菌耐药性
第二节 分子生物学检验技术的主要任务
一、分子生物学检验技术的理论基础
感染性疾病与 病原微生物
恶性肿瘤与肿 瘤相关基因
单基因病与 基因变异
基因多态性
常见类型：结核性脑膜炎、急性肠道感染、病毒性肝炎、新型冠状 病毒病、艾滋病等 相关病原生物：结核杆菌、肝炎病毒、人类免疫缺陷病毒、新型冠 状病毒、人禽流感病毒和原虫
Y伴性遗传 ➢ 基因突变、特异性基因和染色体畸变 ➢ 环境污染、生态平衡破坏 ➢ 致病基因频率增加
第二节 分子生物学检验技术的主要任务
一、分子生物学检验技术的理论基础
感染性疾病与 病原微生物
恶性肿瘤与肿 瘤相关基因
单基因病与 基因变异
➢ 药物代谢酶与血药浓度 ➢ 疾病诊断和遗传咨询 ➢ 器官移植配型与个体识别
分子生物学检验技术
分子生物学检验技术是在临床检验诊断中发展起来的、以疾病为中心、以生物分 子标志物为靶标的新一代临床检验诊断技术。 ➢ 理论上阐明疾病和亚健康状态发生和发展的分子机制 ➢ 在技术上为疾病的诊断、治疗和预防提供手段
绪论
1 分子生物学检验技术的发展 2 分子生物学检验技术的主要任务 3 分子生物学检验技术与个体化医疗
分子生物学与检验技术
分子生物学
分子生物学是研究核酸、蛋白质等生物大分子的结构与 功能，并从分子水平上阐述这些大分子之间相互作用的 关系及其基因表达调控机理的科学，是人类从分子水平 上真正揭开生物世界的奥秘，由被动适应自然界转向主 动地改造和重组自然界的基础学科。
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最早的微阵列图片
生物芯片：
一般指高密度固定在互相支 持介质上的生物信息分子（ 如基因片段、DNA片段或多 肽、蛋白质、糖分子、组织 等）的微阵列杂交型芯片。
临床分子生物学检验绪论
1.临床分子生物学定义及其发展
临床分子生 物学检验的 发展:以生物 芯片为代表 的高通量密 集型技术
临床分子生物学检验绪论
l第一阶段 核心技术：分子杂交技术 以基因突变位点(导致单基因疾病）为靶标
临床分子生物学检验绪论
1.临床分子生物学定义及其发展
临床分子生 1985年，聚合酶链式反应 物学检验的 （PCR）技术的创建，使大量 发展:PCR 获得靶DNA片段成为可能,大大 技术的发明 提高检测的特异性和灵敏性
穆利斯( K.B.Mullis ) PCR技术的发明者
临床分子生物学检验绪论
1.临床分子生物学定义及其发展
临床分子生 物学检验的 发展:PCR 技术的发明
PCR仪
琼脂糖凝胶电泳仪
临床分子生物学检验绪论
1.临床分子生物学定义及其发展
临床分子生 物学检验的 发展:PCR 技术的发明
荧光PCR仪
临床分子生物学检验绪论
凝胶成像系统
1.临床分子生物学定义及其发展
临床检验的主要任务
临床分子生物学检验绪论
1.临床分子生物学定义及其发展
临床检验
临床微生物检验 临床生化检验 临床血液学检验 临床免疫检验 临床分子生物学检验
临床分子生物学检验绪论
1.临床分子生物学定义及其发展
望
问
闻
临床分子生物学检验绪论
切
1.临床分子生物学定义及其发展
¡公元前300年，希波克拉底提倡尿液检查诊断疾病。 ¡1500年，内科医生开始使用尿液颜色比对图进行直观尿液分析。 ¡1590年，has janssen发明了复式显微镜。 ¡1592年，伽利略发明了温度计。 ¡1684年，安东·范·列文虎克临出床分版子生了物学第检验一绪论本细菌绘图。
James Watson 和 Francis Crick
临床分子生物学检验绪论
1.临床分子生物学定义及其发展
临床分子生 1976年，美籍华裔科学家简悦
物学检验的 威（Yuet Wai Kan）首次利用
发展：DNA 液相DNA分子杂交技术，进行
杂交技术
了α地中海贫血的产前诊断
简悦威， 汉族，医学家。美 国国籍。国际医学界知名的 遗传学和“脱氧核糖核酸” （DNA）专家。
l特异性强、敏感 l可以早期诊断
1.临床分子生物学定义及其发展
第四代 检验诊 断
第三代检验诊断
临床分子生物学检验绪论
1.临床分子生物学定义及其发展
临床分子生 物学检验的 发展DNA双 螺旋的发现
1953年，Watson和Crick提出 DNA双螺旋模型，现代分子生 物学开始兴起，为分子检验奠
定了基础
1.临床分子生物学定义及其发展
临床检验的发展
第一代检验诊断 早期细胞形态雪检验
第二代检验诊断 20世纪50年代生化检验
第三代检验诊断 20世界60年代免疫学检验
第四代检验诊断 基因（分子生物学）检验诊断
临床分子生物学检验绪论
l以疾病表型改变 为依据
l非特异滞后 l 难以早期诊断
l以疾病基因为探 测对象
以基因组特异性序列（DNA,RNA）为靶标
为获得性（病原微生物）基因疾病（DNA,RNA）的诊断提
供了有效的方法。
临床分子生物学检验绪论
1.临床分子生物学定义及其发展
临床分子生 物学检验的 发展:PCR 技术ห้องสมุดไป่ตู้发明
PCR电泳结果
Q-PCR结果
临床分子生物学检验绪论
1.临床分子生物学定义及其发展
临床分子生 物学检验的 发展:以生物 芯片为代表 的高通量密 集型技术
临床分子生 物学检验的 发展:PCR 技术的发明
以PCR技术为基础，产生的衍生技术：
lPCR-限制性酶切片段长度多态性（PCR-RFLP） l等位基因特异性PCR lPCR-单链构象多态性技术（PCR-SSCP） l实时定量荧光PCR(Quantitative Real-time PCR )
l第二阶段 核心技术：聚合酶链式反应（PCR）技术
临床分子生物学检验绪论
1.临床分子生物学定义及其发展
临床分子生 物学检验的 发展:DNA 测序技术
测序峰图
sanger
临床分子生物学检验绪论
1.临床分子生物学定义及其发展
临床分子生 物学检验的 发展:DNA 测序技术
核酸测序技术为临床疾病扥分子诊断提供 最精确的判定依据，是分子生物学检验的 金标准
1.临床分子生物学定义及其发展
临床分子生 物学检验的 发展:以生物 芯片为代表 的高通量密 集型技术
基因芯片
l第三阶段 核心技术：生物芯片（biochip）高通量技 术
以基因组特异性核酸序列（DNA,RNA） ，蛋白质分子为靶标
为复杂性（多因素，多基因）疾病提供了 有效的分子生物学检验方法
基因芯片热图
临床分子生物学检验
临床分子生物学检验绪论
Contents
1 临床分子生物学定义及其发展
2 临床分子生物学检验内容及其应用
3
存在的问题以及标准化
4 临床分子生物学发展方向
临床分子生物学检验绪论
1.临床分子生物学定义及其发展
临床医学的主要任务是什么？
研究疾病的病因、诊断、治疗和预后，提高临床 治疗水平，促进人体健康
测序方法：
第一代：双脱氧末端终止法
第二代：焦磷酸测序法
第三代：单分子实时测序，大大降低成本 ，有望实现1000USD对人类基因组进行测 序
l第四阶段 核心技术：DNA测序技术（蛋白质质谱技术）
以基因组特异性核酸序列，蛋白质分子，代谢物为靶标 特点：高灵敏度，高特异性临床，分高子生通物量学检，验高绪论自动化
1.临床分子生物学定义及其发展
临床分子生 物学检验的 发展:蛋白 技术
蛋白芯片技术
临床分子生物学检验绪论
1.临床分子生物学定义及其发展
临床分子生 物学检验的 发展:蛋白 技术
检测到阳性胃癌 蛋白指纹
临床分子生物学检验绪论
2.临床分子生物学检验内容及其应用
临床分子生物学定义及其发展
临床分子生物学检验的定义？
临床分子生物学检验（clinical molecular biology）是利 用分子生物学理论与技术从基因组、转录组、蛋白质组 、代谢组等水平研究疾病的发生发展机制、疾病的预测 与风险评价、疾病的临床诊断与治疗，以及疾病的预防 与控制.
临床分子生物学检验绪论