基础分子生物学 朱玉贤郑晓峰郭红卫
基础分子生物学
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基础分子生物学
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Ochoa 因为酶 学方面的杰出贡献(第一次合成核糖核 酸),与实现试管内细菌细胞中DNA的 复制的Arthur Kornberg共享当年诺贝尔 生理与医学奖。
4. Lehninger Principles of Biochemistry, 2005 第五版
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基础分子生物学
第一章 绪 论
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基础分子生物学
一、二十一世纪是现代生物科学的世纪
• 统计美国“科学引文索引(Science Citation Index, SCI)”收录的6080余种学术刊物,发现有4000种 左右为生物科学相关杂志!
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63.342 47.237 44.016 36.525 31.583 31.354 30.028 29.194 28.697 2基6础.分6子8生1物学
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;
• 是人类从分子水平上真正揭示生物世界的奥秘,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。
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基础分子生物学
二、分子生物学发展的三个阶段
(一) 准备和酝酿阶段 (二) 现代分子生物学的建立和发展阶段 (三) 初步认识生命本质并改造生命的深
入发展阶段
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基础分子生物学
二、分子生物学发展的三个阶段
(一) 准备和酝酿阶段 (19世纪后期到20世纪50年代初)
最新现代分子生物学(第3版)-朱玉贤-课后答案(全)
现代分子生物学(第3版)-朱玉贤-课后答案(全)------------------------------------------作者xxxx------------------------------------------日期xxxx第一章1简述孟德尔、摩尔根和沃森等人对分子生物学发展的主要贡献答:孟德尔的对分子生物学的发展的主要贡献在于他通过豌豆实验,发现了遗传规律、分离规律及自由组合规律;摩尔根的主要贡献在于发现染色体的遗传机制,创立染色体遗传理论,成为现代实验生物学奠基人;沃森和克里克在1953年提出DAN反向双平行双螺旋模型.2写出DNARNA的英文全称答:脱氧核糖核酸(DNA, Deoxyribonucleic acid),核糖核酸(RNA, Ribonucleic acid)3试述“有其父必有其子"的生物学本质答:其生物学本质是基因遗传.子代的性质由遗传所得的基因决定,而基因由于遗传的作用,其基因的一半来自于父方,一般来自于母方。
4早期主要有哪些实验证实DNA是遗传物质?写出这些实验的主要步骤答:一,肺炎双球菌感染实验,1,R型菌落粗糙,菌体无多糖荚膜,无毒,注入小鼠体内后,小鼠不死亡。
2,S型菌落光滑,菌体有多糖荚膜,有毒,注入到小鼠体内可以使小鼠患病死亡。
3,用加热的方法杀死S型细菌后注入到小鼠体内,小鼠不死亡;二,噬菌体侵染细菌的实验:1,噬菌体侵染细菌的实验过程:吸附→侵入→复制→组装→释放。
2,DNA中P的含量多,蛋白质中P的含量少;蛋白质中有S而DNA中没有S,所以用放射性同位素35S标记一部分噬菌体的蛋白质,用放射性同位素32P标记另一部分噬菌体的DNA。
用35P标记蛋白质的噬菌体侵染后,细菌体内无放射性,即表明噬菌体的蛋白质没有进入细菌内部;而用32P标记DNA的噬菌体侵染细菌后,细菌体内有放射性,即表明噬菌体的DNA进入了细菌体内.三,烟草TMV的重建实验:1957年,Fraenkel—Conrat等人,将两个不同的TMV株系(S株系和HR株系)的蛋白质和RNA分别提取出来,然后相互对换,将S株系的蛋白质和HR株系的RNA,或反过来将HR株系的蛋白质和S株系的RNA放在一起,重建形成两种杂种病毒,去感染烟草叶片.5请定义DNA重组技术和基因工程技术答:DNA重组技术:目的是将不同的DNA片段(如某个基因或基因的一部分)按照人们的设计定向连接起来,然后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。
2024年度-朱玉贤现代分子生物学第四版
蛋白质翻译后加工的意义
对于蛋白质的成熟、定位和功能发挥具有重要作用。例如,信号肽的去除可以使蛋白质从细胞内分泌 到细胞外或定位到细胞膜上;化学修饰可以调控蛋白质的活性和稳定性,从而影响细胞的生理功能; 剪切可以产生具有不同功能的蛋白质片段,增加蛋白质的多样性。
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转录与转录后加工的调控
转录的调控主要通过转录 因子与DNA的结合来实 现,可以影响RNA聚合酶 的活性和选择性。
转录和转录后加工的调控 具有协同作用,可以共同 调节基因的表达水平和蛋 白质的功能。
ABCD
转录后加工的调控涉及多 种蛋白质和RNA的相互作 用,可以影响RNA的加工 效率和产物种类。
29
基因工程与基因组学的应用前景
农牧业领域
通过基因工程改良作物和畜禽品种, 提高产量和品质,增强抗逆性;应用 基因组学解析重要农艺性状形成的分 子机制,指导新品种选育。
工业领域
利用基因工程生产工业酶、生物燃料 和生物材料等;应用基因组学优化工 业生产过程和开发新产品。
医学领域
基因工程可用于生产重组蛋白药物、 基因诊断和基因治疗等;基因组学可 用于解析人类疾病的遗传基础,发现 新的治疗靶点和药物。
异常的转录和转录后加工 调控可能导致疾病的发生 ,如癌症、遗传性疾病等 。
18
05
蛋白质翻译与翻译后加工
19
蛋白质翻译的过程与特点
蛋白质翻译的过程
起始、延长和终止三个阶段。起始阶段,核糖体与mRNA结合,形成起始复合物;延长阶段,tRNA携带氨基酸 进入核糖体,进行肽链的延伸;终止阶段,释放完成翻译的蛋白质。
《现代分子生物学》朱玉贤第五版北大课件
03
RNA结构与功能
RNA种类及特点概述
RNA种类
信使RNA(mRNA)、转运RNA( tRNA)、核糖体RNA(rRNA)以及 非编码RNA等。
特点概述
RNA由核糖核苷酸组成,通常是单链 结构,可通过碱基配对形成局部双链 。RNA在细胞中承担着多种功能,如 遗传信息传递、蛋白质合成和基因表 达调控等。
信使RNA(mRNA)合成与加工
转录过程
在DNA模板链的指导下,RNA聚合酶催 化核糖核苷酸之间形成磷酸二酯键,合 成RNA链。
VS
加工过程
包括5'端加帽、3'端加尾、内含子剪接等 步骤,使得mRNA成熟并具有翻译功能。
转运RNA(tRNA)和核糖体RNA(rRNA)作用
tRNA作用
识别并携带特定氨基酸,将其转运到核糖体上参与蛋白质合成。
表观遗传学在基因表达调控中应用前景
疾病治疗
表观遗传学机制在疾病的发生和发展中起着重要作用,因此通过表观遗传学手段来调控基因表达可能成为一 种新的疾病治疗方法。例如,针对某些癌症的表观遗传学药物已经进入临床试验阶段。
农业生产
表观遗传学机制可以影响植物的生长发育和抗逆性,因此通过表观遗传学手段来改良作物品种可能成为一种 新的农业生产技术。例如,利用表观遗传学手段来提高作物的抗旱性和抗病性。
利用CRISPR-Cas9系统对目标基因进行定 点切割,引导细胞自身的DNA修复机制实 现基因编辑。
针对目标基因序列,设计特异的sgRNA引 导Cas9蛋白进行切割。
构建表达载体
筛选与鉴定
将sgRNA和Cas9蛋白编码基因构建到表达 载体中,导入细胞进行表达。
通过细胞筛选和分子生物学方法,鉴定成功 实现基因编辑的细胞克隆。
基础分子生物学
基础分子生物学朱玉贤、郑晓峰、魏文胜、郭红卫网址:/download/郑晓峰生命科学大楼403室62755712xiaofengz@基础分子生物学课程安排(2012 秋季)时间、地点:每周二加双周四,第3、4节,一教101室郑晓峰:第1-4章,14学时,7次课朱玉贤:第5,6章,8学时,4次课期中考试(11月13日) , 50%郭红卫:第8,10,11章,16学时,7次课魏文胜:第9章,6学时,3次课期末考试(2013年1月10日) , 50%助教—关俊宏生命科学大楼401 jhguan1989@课程基本要求•熟知核酸信息的储存、表达等过程的基本生物化学特性;•掌握DNA、RNA和蛋白质的基本代谢过程,特别是基因的一般结构与生物功能,基因活性的修饰与调节;•掌握分子克隆与DNA重组的基本技术及原理,了解现代分子生物学基本研究方法,了解基因治疗与基因组学的新成果,新进展。
主要参考书1.《现代分子生物学》朱玉贤、李毅、郑晓峰,第三版(2007)2. Genes VIII (XI). Benjamin Lewin3. Molecular Biology of the GeneJames D. Watson, et al. 2008 第六版4. Lehninger Principles of Biochemistry, 2008 第五版第一章绪论•分子生物学的概念•分子生物学的发展简史(主要里程碑)•分子生物学研究内容•分子生物学研究展望分子生物学•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;•是人类从分子水平上真正揭示生物世界的奥秘,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。
分子生物学发展的三个阶段(一) 准备和酝酿阶段(二) 现代分子生物学的建立和发展阶段(三) 初步认识生命本质并改造生命的深入发展阶段(一) 准备和酝酿阶段(19世纪后期到20世纪50年代初)1、确定了蛋白质是生命的主要物质基础;2、确定了生物遗传物质基础是DNA。
(完整word版)《分子生物学》教案
三、原核生物染色体和基因(50')
四、小结(5')
三、授课重点
1.以大肠杆菌为代表的原核生物基因结构的组织特点。
2.C值及C值矛盾,以及如何根据Cot1/2 值来确定基因组的复杂性
2、C值及C值矛盾,以及如何根据Cot1/2 值来确定基因组的复杂性
四、授课难点
1.E。coli的基因结构的特点
二、嘧啶二聚体的产生(10')
三、二聚体修复的机制(60')
四、限制和修饰(10')
五、小结(5')
三、授课重点
损伤修复的几种形式及其修复过程
四、授课难点
1.核苷酸切除修复和重组修复的修复时期及简单过程
2.SOS修复系统
2、SOS修复系统
五、授课方法与课前准备
损伤修复的几种形式及其修复过程式本节的重点, 为了更好的说明各个修复过程,在网上下载了大量的图片。
为了学生更好的理解DNA和RNA在结构上的区别, 加入了大量的图片。
制作PPT教学课件、讲授、结合板书
六、教研室审查意见
主任签字
一、题 目
第二章DNA的结构
第三节DNA的二级结构
第四节 DNA的物理化学性质
二、单元教学目标与课时分配(共100min)
一、上次课内容回顾(10')
二、DNA的二级结构(50')
《Gene Ⅶ》 Lewin.B。 Oxford University Press 1999
一、题 目
第一章绪论
第一节 分子生物学概念
第二节 分子生物学的发展历程
二、单元教学目标与课时分配(共100min)
一、分子生物学概念(50')
二、分子生物学的发展简史(45')
关于分子生物学总结归纳朱玉贤版
结合着下载的资料复习吧~~~~绪论分子生物学的发展简史Schleiden和Schwann提出“细胞学说”孟德尔提出了“遗传因子”的概念、分离定律、独立分配规律Miescher首次从莱茵河鲑鱼精子中分离出DNAMorgan基因存在于染色体上、连锁遗传规律Avery证明基因就是DNA分子,提出DNA是遗传信息的载体McClintock首次提出转座子或跳跃基因概念Watson和Crick提出DNA双螺旋模型Crick提出了“中心法则”Meselson与Stah用N重同位素证明了DNA复制是一种半保留复制Jacob和Monod提出了着名的乳糖操纵子模型Arber首次发现DNA限制性内切酶的存在Temin和Baltimore发现在病毒中存在以RNA为模板,逆转录成DNA的逆转录酶哪几种经典实验证明了DNA是遗传物质? (Avery等进行的肺炎双球菌转化实验、Hershey利用放射性同位素35S和32P分别标记T2噬菌体的蛋白质外壳和DNA)第二章染色体与DNA第一节染色体一、真核细胞染色体的组成DNA:组蛋白:非组蛋白:RNA = 1:1:(1-1.5):0.05(一)蛋白质(组蛋白、非组蛋白)(1)组蛋白:H1、H2A、H2B、H3、H4功能:①核小体组蛋白(H2A、H2B、H3、H4)作用是将DNA分子盘绕成核小体②不参加核小体组建的组蛋白H1,在构成核小体时起连接作用(2)非组蛋白:包括以DNA为底物的酶、作用于组蛋白的酶、RNA聚合酶等。
常见的有(HMG蛋白、DNA结合蛋白)二、染色质染色体:分裂期由染色质聚缩形成。
染色质:线性复合结构,间期遗传物质存在形式。
常染色质(着色浅)具间期染色质形态特征和着色特征染色质异染色质(着色深)结构性异染色质兼性异染色质(在整个细胞周期内都处于凝集状态)(特定时期处于凝集状态)三、核小体由H2A、H2B、H3、H4各2 分子组成的八聚体和绕在八聚体外的DNA、一分子H1组成。
北大分子生物学课件朱玉贤优秀ppt文档-2024鲜版
分子生物学与其他生物学科的交叉融合
分子生物学与遗传学、细胞生物学、发育生物学等生物学科相互渗透、交叉融合,共同推动 着生命科学的发展。
2024/3/27
分子生物学在医学、农业等领域的应用
分子生物学的研究成果在医学、农业等领域得到广泛应用,为疾病的诊断、治疗和农作物的 改良等提供了有力支持。
2024/3/27
20
DNA损伤的修复机制
直接修复
针对某些简单的DNA损伤,如碱 基错配或脱落,可通过特定的酶
直接进行修复。
2024/3/27
切除修复
对于较复杂的DNA损伤,如嘧啶 二聚体等,需要先将损伤部位切除, 然后通过DNA聚合酶和连接酶的 作用进行修复。
重组修复
在某些情况下,DNA损伤过于严重, 无法直接修复,此时可通过DNA重 组的方式,利用未损伤的同源序列 进行修复。
基因克隆技术应用
用于基因功能研究、基因工程疫苗研制、基因治疗等。
2024/3/27
25
DNA测序技术及应用
DNA测序技术
通过特定的方法和技术,对DNA序列进行测定和分析。
DNA测序技术应用
用于基因组学研究、疾病相关基因鉴定、个性化医疗等。
2024/3/27
26
分子生物学在医学、农业等领域的应用
医学领域应用
2024/3/27
12
RNA的二级结构
01 02
A型RNA双螺旋
RNA的二级结构大多数都是单链,但是可以形成局部双链结构,这些双 链结构是由于碱基配对形成的,常见的A型RNA双螺旋结构中的碱基对 是A-U和G-C。
基础分子生物学 基础分子生物学总论
何峰
中国海洋大学 水产学院
如何学习基础分子生物学?
2009/11/3
2
中国海洋大学 水产学院
举得起放得下,叫举重;举得起放不下,叫负重。
2009/11/3
3
中国海洋大学 水产学院
生物体的最基本单位是什么?
2009/11/3
4
中国海洋大学 水产学院
光照 温度 饲料营养
分子生物学与水产方面的联系
功能基因组学又往往被称为后基因组学,它利用结构基 因组所提供的信息和产物,发展和应用新的实验手段, 通过在基因组或系统水平上全面分析基因的功能,使得 生物学研究从对单一基因或蛋白质得研究转向多个基因 或蛋白质同时进行系统的研究。
蜘蛛毒素 金属硫蛋白
2009/11/3
胰岛素
15
蛋白酶
光合作用受体
中国海洋大学 水产学院
第一节 引 言
分子生物学的基本原理:
构成生物体各类有机大分子的单体在不同生物中都是相同的。 生物体内一切有机大分子的建成都遵循一定的规则。 某一特定生物体所拥有的核酸及蛋白质分子决定了它的属性。
分子生物学与其他学科之间的关系
经典的生物化学与遗传学
电影
孟德尔遗传学
Morgan在孟德尔遗传学的基础上提出基因学说。
2009/11/3
10
中国海洋大学 水产学院
第一节 引 言
德弗里斯 荷兰
2009/11/3
柯灵斯 德国
11
契马克 澳大利亚
中国海洋大学 水产学院
Thomas Hunt Morgan 1866~1945
2009/11/3
32
中国海洋大学 水产学院
第三节 分子生物学的研究内容
现代分子生物学(第5版)
成书过程
成书背景
修订过程
成书背景
20世纪初以来,生命科学所取得的成就和进步,不但使生物学这门古老的学科焕发了青春,也使它在自然科 学中的地位发生了革命性的变化。生物学革命在各个科学之间广泛渗透、相互交叉、相互作用,推动了科学的发 展,生物学成为带头学科之一。分子生物学作为生物学科新兴、具有活力的科学,在推动中国科学事业的发展、 推动生物工程产业的崛起、推动国民经济持续高速发展等方面都有着举足重轻的影响 。
其中第二章讨论了染色体和DNA的基本结构及复制调控;第三至四章回顾了从DNA到RNA以及从mRNA到蛋白质 的生物信息流;第五、六两章集中阐述了现代分子生物学实验的技术原理和流程。第七、八两章研究了参与原核、 真核细胞基因表达调控的各种元件,探讨了DNA甲基化、蛋白质磷酸化、乙酰化修饰、染色质构象变化等表观遗 传修饰对基因活性和功能的影响,以及各种小RNA的产生与作用机制。第九、十两章讨论了疾病与人类健康、基 因与发育等重要生命现象的分子生物学基础,第十一章则主要讨论了DNA序列分析技术进步对基因组学的重大影 响。
二是重在敏锐和迟钝、失败与成功辩证法的核心。如果狭隘地从人类的角度看分子生物学这个学科,发育过 程是模块化的,每个模块都是一种自组织体,是适应性与结构化的产物。生命的演化其实就是一个不断模块化的 过程。因此,物种演化其实就是一系列发育模块的重组。
注:以上内容参考资料来源
作者简介
作者简介
朱玉贤,中科院院士,武汉大学高等研究院院长,蛋白质工程及植物基因工程国家重点实验室主任,教育部 高校大学生物学课程教指委主任委员。长江特聘教授,农业部“国家转基因生物安全委员会”委员,科技部 “863”高技术计划“现代农业技术领域”专家组副组长 。
朱玉贤分子生物学教案
朱玉贤分子生物学教课设计【篇一:《分子生物学》教课设计】教案课程名称:分子生物学学时数: 36讲课对象:生物技术专业、生物科学专业主讲教材:《分子生物学》第三版朱玉贤等 . 科学第一版社 .2008参照资料:《 molecular biology》科学第一版社影印版《分子生物学》精要速览影印版. turner.pc et al科学第一版社2001 《 gene Ⅶ》 lewin.b. oxford university press199912345【篇二:分子生物学教课设计[1] 】《分子生物学》教课设计一、课程性质必修课二、教课目标要求分子生物学是一门最近几年来发展快速而且在生命科学领域里应用愈来愈宽泛、影响愈来愈深远的一个学科。
从学科角度来讲,分子生物学函盖面特别广,与生物化学和细胞生物学等生命科学骨干课程有一些交错。
在学习本课程以前,要修业生已掌握了必需的数、理、化知识,并学习了植物学、动物学、微生物学与生物化学等基础课程。
经过对本课程的学习,使学生掌握基因观点在分子水平上的发展与演变、基因的分子构造和特色、基因的复制、基因表达(在转录、翻译水平)的基来源理、基因表达调控的基本模式、基因发生突变与互换及 dna 遗传多型性检测的分子生物学原理,认识新盛行的基因组学和后基因组学研究现状。
经过与实验课相联合,系统地介绍与基因克隆有关的 dna 技术,使学生们掌握一些基本的分子生物学技术。
三、教材及有关参照书朱玉贤等,《现代分子生物学》高等教育第一版社, 2002benjamin lewin 编著余龙等主译,《 gene Ⅷ》科学第一版社,2005赵寿元等,《现代遗传学》高等教育第一版社,2001孙乃恩等,《分子遗传学》南京大学第一版社, 1990四、合用专业生物科学、生物技术、生物工程、科学教育等专业五、讲课学时36学时六、课程内容第一章绪论教课目标:使学生对分子生物学的发展简史、分子生物学的研究内容及发展远景有较全面的认识。
2015年中山大学麻醉学考研真题,复习经验,考研重点,考研参考书,真题解析
1/10【育明教育】中国考研考博专业课辅导第一品牌官方网站: 12015年中山大学考研指导育明教育,创始于2006年,由北京大学、中国人民大学、中央财经大学、北京外国语大学的教授投资创办,并有北京大学、武汉大学、中国人民大学、北京师范大学复旦大学、中央财经大学、等知名高校的博士和硕士加盟,是一个最具权威的全国范围内的考研考博辅导机构。
更多详情可联系育明教育孙老师。
F8021药理学药理学:(1)《药理学》(第五版),人民卫生出版社。
F8022皮肤病与性病学皮肤病与性病学:(1)《皮肤性病学》(全国统编教材,第六版)张学军主编人民卫生出版社,2004F8023全科医学全科医学:(1)《内科学》(全国统编教材,第六版),叶任高主编,人民卫生出版社,2004.05.(2)《外科学》(全国统编教材,第六版),吴在德、吴肇汉主编,人民卫生出版社,2003,08.F8024病理学(1)病理学,普通高等教育“十一五”国家级规划教材,高等教育出版社王连唐主编,2008年F8025急诊医学(1)《内科学》(全国统编教材,第六版),叶任高主编,人民卫生出版社,2004.05.(2)《外科学》(全国统编教材,第六版),吴在德、吴肇汉主编,人民卫生出版F8026中医内科学中医内科学:(1)《实用中医内科学》第一版,黄文东总审,上海科学技术出版社,1985.6(2)《中医诊断学》全国高等中医院统编教材,第六版,朱文锋编,上海科学技术出版(3)《中医基础理论》李德斯,人民卫生出版社,第六版F8027肿瘤学肿瘤学:①《肿瘤学》(第二版),曾益新,人民卫生出版社,2003。
②《临床肿瘤学》(第二版),万德森编,科学出版社,2005F8201病理学1、《病理学》王连唐主编,高等教育出版社;2、《病理学》(第七版)李玉林主编,人民卫生出版社F8202儿科学《儿科学》(2012年2月第七版)沈晓明、王卫平主编,人民卫生出版社F8203耳鼻咽喉科学1、《耳鼻咽喉头颈外科学》田勇泉主编,人民卫生出版社;2、《实用耳鼻咽喉科学》黄选兆、汪吉宝主编,人民卫生出版社。
分子生物学课件重点整理__朱玉贤
分子生物学课件重点整理__朱玉贤一, 名词解释冈崎片段:在DNA复制过程中,前导链能连续合成,而滞后链只能是断续的合成5→'3 '的多个短片段,这些不连续的小片段称为冈崎片段。
复制子:从复制原点到终点,组成一个复制单位,叫复制子复制叉:复制时,解链酶等先将DNA的一段双链解开,形成复制点,这个复制点的形状象一个叉子,故称为复制叉前导链:在DNA复制时,合成方向与复制叉移动的方向一致并连续合成的链为前导链;滞后链:合成方向与复制叉移动的方向相反,形成许多不连续的片段,最后再连成一条完整的DNA链为滞后链。
编码链:与mRNA 序列相同的那条DNA链称为编码链;模板链:将另一条根据碱基互补原则指导mRNA合成的DNA链称为模板链。
结构基因:DNA分子上转录出RNA的区段,称为结构基因转录单元:一段从启动子开始至终止子结束的DNA序列。
启动子:指能被RNA聚合酶识别、结合并启动基因转录的一段DNA序列。
TATA区:酶的紧密结合位点(富含AT碱基,利于双链打开)TTGACA区:提供了RNA聚合酶全酶识别的信号终止子:位于基因的末端,在转录终止点之前有一段回文序列(反向重复序列)约6-20bp。
顺式作用元件:影响自身基因表达活性的非编码DNA序列。
例:启动子、增强子、弱化子增强子:在启动区存在的能增强或促进转录的起始的DNA序列。
转录因子:能直接、间接辨认和结合转录上游区段DNA的蛋白质翻译:指将mRNA链上的核甘酸从一个特定的起始位点开始,按每三个核甘酸代表一个氨基酸的原则,依次合成一条多肽链的过程。
沉默子Silencer:某些基因含有负性调节元件——沉默子,当其结合特异蛋白因子时,对基因转录起阻遏作用 . 绝缘子insulator:通常位于启动子与正调控元件(增强子)或负调控因子(为异染色质)之间的一种调控序列。
其明显特征是能够绝缘或保护启动子免受上游增强子的影响。
负调控:在没有调节蛋白质存在时基因是表达的,加入某种调节蛋白质后基因活性就被关闭,这样的控制系统就叫做负控系统。
分子生物学总结(朱玉贤版)
分子生物学总结(朱玉贤版)核小体的定位对转录有促进作用中期染色体由着丝粒、染色体臂、次缢痕、随体、端粒(由重复的寡核苷酸序列构成)5部分组成。
核型:指染色体组在有丝分裂中期的表型, 是染色体数目、大小、形态特征的总和。
第二节DNAChargaff定则:(1) 同一生物的不同组织的DNA碱基组成相同(2) 一种生物DNA碱基组成不随生物体的年龄、营养状态或者环境变化而改变(3) [A]=[T]、[G]=[C],总的嘌呤摩尔含量与总的嘧啶摩尔含量相同([A+G]=[C+T])(4)不同生物来源的DNA碱基组成不同,表现在A+T/G+C比值的不同(一)DAN的结构一级结构:四种脱氧核糖核苷酸dAMP、dGMP、dCMP、dTMP,通过3',5'-磷酸二酯键连接起来的直线形或环形多聚体。
某DNA分子的一条多核苷酸链由100个不同的碱基组成,其可能的排列方式有4^100种右手螺旋:A-DNA 、B-DNA(最常见)二级结构:双螺旋结构左手螺旋:Z-DNAB-DNA:(Watson-Crick)92%湿度下的钠盐结构碱基平面与双螺旋的长轴相垂直,碱基间符合碱基互补配对原则,相邻碱基对平面间的距离为0.34nm,双旋旋的螺距为3.4nm,每圈螺旋有10个碱基对,螺旋直径为2.0nm。
A=T(两个氢键),G=C(三个氢键),具大沟和小沟。
A-DNA:相对湿度75%以下的结构,每圈螺旋有11个碱基对,螺体较宽而短,碱基对与中心轴的倾角也不同,呈19°大沟变窄、变深,小沟变宽、变浅。
若DNA 双链中一条链被相应RNA替换,则变构为A-DNA。
(基因表达)Z-DNA:左手螺旋,螺距延长(4.5nm左右),直径变窄(1.8nm),每个螺旋含12个碱基对。
螺旋骨架呈Z字形。
(转录调控)正超螺旋(左旋、双螺旋圈数增加而拧紧)三级结构:双螺旋进一步扭曲形成超螺旋负超螺旋(右旋、减少而拧松,绝大多数)White方程:L=T+WL(Linking number):连环数或称拓扑环绕数,指cccDNA中一条链绕另一条链的总次数。
分子生物学课件重点整理朱玉贤
第二章染色体与DNA染色体(chromosome)是细胞在有丝分裂时遗传物质存在的特定形式,是间期细胞染色质结构紧密包装的结果。
真核生物的染色体在细胞生活周期的大部分时间里都是以染色质(chromatin)的形式存在的。
染色质是一种纤维状结构,叫做染色质丝,它是由最基本的单位—核小体(nucleosome)成串排列而成的。
原核生物(prokaryote) :DNA形成一系列的环状附着在非组蛋白上形成类核。
染色体由DNA和蛋白质组成。
蛋白质由非组蛋白和组蛋白(H1,H2A,H2B,H3,H4)DNA和组蛋白构成核小体。
组蛋白的一般特性:P24①进化上的保守性②无组织特异性③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。
④组蛋白的可修饰性:甲基化、乙基化、磷酸化及ADP核糖基化等。
⑤H5组蛋白的特殊性:富含赖氨酸(24%)(鸟类、鱼类及两栖类红细胞染色体不含H1而带有H5)组蛋白的可修饰性在细胞周期特定时间可发生甲基化、乙酰化、磷酸化和ADP核糖基化等。
H3、H4修饰作用较普遍,H2B有乙酰化作用、H1有磷酸化作用。
所有这些修饰作用都有一个共同的特点,即降低组蛋白所携带的正电荷。
这些组蛋白修饰的意义:一是改变染色体的结构,直接影响转录活性;二是核小体表面发生改变,使其他调控蛋白易于和染色质相互接触,从而间接影响转录活性。
2、DNA1) DNA的变性和复性■变性(Denaturation) 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(Hyperchromatic effect)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。
■融解温度(Melting temperature ,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℃影响因素:G+C含量,pH值,离子强度,尿素,甲酰胺等■复性(Renaturation)热变性的DNA缓慢冷却,单链恢复成双链。
现代分子生物学全部重点(朱玉贤院士版)
现代分子生物学笔记(朱玉贤版)现代分子生物学笔记(朱玉贤版)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Wilk ins共获Noble生理医学奖,后者通过X射线衍射证实了Watson-Crick模型。
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第一章 绪 论
一、二十一世纪是现代生物科学的世纪
• 统计美国“科学引文索引(Science Citation Index, SCI)”收录的6080余种学术刊物,发现有4000种 左右为生物科学相关杂志!
• 统计全世界引用指数(Impact factor)在10以上 的超一流学术刊物,也发现80%左右是生物科学 相关刊物。
基础分子生物学
朱玉贤、郑晓峰、郭红卫 网址: /download/
2010-2011学年基础分子生物学课程安排 朱玉贤教授:第1,5,6章,共10学时,5次课 郑晓峰教授:第2,3,4章,12学时,9次课及期中考试
(2学时)
郭红卫教授:第8,10,11章,共14学时,7次课及期末 考试(2学时)
主要参考书
1.《现代分子生物学》 朱玉贤、李毅、郑晓峰,第三版(2007)
2. Genes VIII (XI). Benjamin Lewin
3. Molecular Biology of the Gene James D. Watson, et al. 2004 第五版
4. Lehninger Principles of Biochemistry, 2005 第四版
Main research interest: enzymatic processes in biological oxidation and synthesis and the transfer of energy, basic steps in metabolism of carbohydrates and fatty acids, utilization of carbon dioxide, biosynthesis of nucleic acids.
入发展阶段
(一) 准备和酝酿阶段 (19世纪后期到20世纪50年代初)
1、确定了蛋白质是生命的主要物质基础; 2、确定了生物遗传物质基础是DNA
(二) 现代分子生物学的建立和发展阶段 ( 20世纪50年代初到70年代初)
• 1、DNA双螺旋结构模型(1953) (现代分子生物学诞生的里程碑)
• 2、遗传信息传递中心法则的建立 • 3、对蛋白质结构与功能的进一步认识
Lehman I. R. , Bessman M J., E.S. Simms E. S., and Kornberg A. Enzymatic synthesis of deoxyribonucleic acid (I). Preparation of suபைடு நூலகம்strates and partial purification of an enzyme from E. coli. JBC (1958) 233: 163-170.
(三)现代分子生物学深入发展的阶段 • 1、重组DNA技术的建立和发展; • 2、基因组研究; • 3、单克隆抗体及基因工程抗体技术; • 4、基因表达调控机理; • 5、细胞信号转导机理研究。
三、现代分子生物学发展中的主要里程碑
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
Gregor Mendel (1822-1884). The Father of Genetics
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;
• 是人类从分子水平上真正揭示生物世界的奥秘,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。
二、分子生物学发展的三个阶段
(一) 准备和酝酿阶段 (二) 现代分子生物学的建立和发展阶段 (三) 初步认识生命本质并改造生命的深
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Ochoa 因为酶 学方面的杰出贡献(第一次合成核糖核 酸),与实现试管内细菌细胞中DNA的 复制的Arthur Kornberg共享当年诺贝尔 生理与医学奖。
Severo Ochoa,the Nobel Prize in Physiology or Medicine in 1959.
魏文胜教授:第9章,6学时 时间、地点:每星期五及双周星期一,第3、4节,理教
207室
课程基本要求
• 熟知核酸信息的储存、表达等过程的基本生物化 学特性;
• 掌握DNA、RNA和蛋白质的基本代谢过程,特别 是基因的一般结构与生物功能,基因活性的修饰 与调节;
• 掌握分子克隆与DNA重组的基本技术及原理,了 解现代分子生物学基本研究方法,了解基因治疗 与基因组学的新成果,新进展。
罗杰的研究组鉴定了II型RNA聚合酶2.8Å 的晶体结构,揭示了II型RNA聚合酶全部12个 亚基之间的相互关系 (SCIENCE 2001)。他根 据观察到的蛋白质结构提出了转录起始的分子 路径。
• 孟德尔(奥地利)的遗传学规律最先使人们 对性状遗传产生了理性认识;
• Morgan(美)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。
虽然孟德尔早在1861年就通过豌豆杂交实验揭 示了遗传的物质性(a discrete unit governing inherited characteristics),直到 1909年丹麦科学家Wilhelm Ludvig Johannsen(1857-1927)第一次用“基因” (gene)这个词代表遗传学的最基本单位。美 国人托马斯摩尔根则是第一个用实验证明“基 因”学说的科学家。
父亲:Arthur Kornberg (1918-2007)1959年
Nobel Prize in Physiology
or Medicine
儿子:Roger D. Kornberg (1947-?)2006 年
Nobel Laureates of
Chemistry
老科恩伯格在1950年代初期用实验证明DNA 的复制并分离了复制所需的酶,他在1958年发 表的著名论文“脱氧核糖核酸的酶促合成”集 中反映了该项研究成果,于1959年与发现RNA 聚合酶的奥乔亚共享诺贝尔生理和医学奖。