分子生物学研究方法和技术
分子生物学-第5章-分子生物研究法(上)精选全文完整版
限制性核酸内切酶
限制性核酸内切酶(restriction endonuclease, RE)
一类能识别和切割双链DNA分子中特定碱基顺序的核酸 水解酶
Bam HⅠ
GGATCC CCTAGG
GCCTAG+
GATCC G
分类: Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ （基因工程技术中常用Ⅱ型）
命名
Hin dⅢ
Haemophilus influenzae 自主 复制能力的 DNA分子（ vector），如 病毒、噬菌体 和质粒等小分 子量复制子都 可以作为基因 导入的载体。
1970年Mandel和Higa发现，大肠杆菌细胞经适量氯化钙处 理后，能有效地吸收λ噬菌体DNA。
1972年，Cohen等人又报道，经氯化钙处理的大肠杆菌细 胞同样能够摄取质粒DNA。
把磷酸基团加到多聚核苷酸链的5'-OH末端（进行末端标记 实验或用来进行DNA的连接 在双链核酸的3'末端加上多聚单核苷酸
从DNA链的3'末端逐个切除单核苷酸
从DNA链的5'末端逐个切除单核苷酸 切除位于DNA链5'或3'末端的磷酸基团
1972 - Paul Berg,
Produced first recombinant DNA using
5.1 重组DNA技术回顾 5.2 DNA基本操作技术 5.3 RNA基本操作技术 5.4 SNP的理论与应用 5.5 基因克隆技术 5.6 蛋白质组与蛋白质组学技术
5.1 重组DNA技术回顾
三大成就 ：
1. 40年代确定了遗传信息的携带者，即基因的分子载体 是DNA而不是蛋白质，解决了遗传的物质基础问题；
• 基因工程是指在体外将核酸分子插入病毒、质粒 或其它载体分子，构成遗传物质的新组合，使之 进入原先没有这类分子的寄主细胞内并进行持续 稳定的繁殖和表达。
分子生物学的方法和技术
分子生物学的方法和技术随着科技的不断进步，人们对于分子生物学的研究也越来越深入。
分子生物学是研究生物分子结构、功能及其相互作用的一门学科。
它在疾病诊断、基因工程、药物研究开发等领域都有着广泛的应用。
在分子生物学研究中，有很多的方法和技术可以用来解决问题，下面我们就一起来了解一下。
1. PCR技术PCR，即聚合酶链式反应（Polymerase Chain Reaction），是一种能够在试管中扩增DNA的技术。
它是创造性的方法，也是分子生物学领域中最重要的技术之一。
PCR技术在DNA的克隆、基因突变分析、DNA测序和基因表达分析等方面都有着广泛的应用。
PCR技术不仅能够扩增某一个基因的DNA序列，还可以同时扩增多个基因。
2. DNA芯片技术DNA芯片（DNA microarray）技术是一种高通量的基因表达分析技术。
它采用了DNA探针上的互补逆序列来检测样品中的RNA的含量。
DNA芯片技术可以同时检测大量基因的表达水平，从而了解集体基因表达模式的变化。
这种技术在肿瘤、遗传病、心脑血管疾病等方面的研究中都有着广泛的应用。
3. 蛋白质质谱技术蛋白质质谱技术是一种用来分析蛋白质结构和功能的技术。
这种技术通过分析样品中的蛋白质，可以了解蛋白质的分子量、结构、功能等信息。
它是基于分子重量差异和氨基酸序列的分析方法。
蛋白质质谱技术在药物研发、代谢组学、蛋白质组学等方面的应用日益广泛。
4. 基因敲除技术基因敲除技术是一种用来破坏特定基因并研究这些基因功能的技术。
该技术通过利用针对该基因的RNA，以及CRISPR/Cas9蛋白质等工具，来破坏特定的基因。
基因敲除技术在遗传学、肿瘤学、药物研发等领域都有着广泛的应用。
5. 单细胞测序技术单细胞测序技术是一种可以针对单个细胞的基因组或转录组DNA测序技术。
这种技术可以检测一个基因在一个单独的细胞中的表达，从而了解细胞的类型和功能。
它在免疫学、发育学、神经科学等领域的研究中都有着广泛的应用。
分子生物学研究中的新方法和技术
分子生物学研究中的新方法和技术随着科学技术的不断发展，分子生物学研究也在不断深入。
新方法和技术的出现，既推动了这一领域的进展，也为科学家们提供了更多的研究手段。
针对这一主题，本文将介绍几种应用于分子生物学研究的新方法和技术。
一、CRISPR-Cas9 基因编辑技术CRISPR-Cas9 基因编辑技术是近年来分子生物学领域最为重要的突破之一。
通过该技术，科学家可以精确地定位并编辑DNA序列，从而改变基因的表达。
利用 CRISPR-Cas9 可以将任何外源DNA 片段插入到特定的基因位点上，也可以切除、替换或拷贝存在的 DNA 片段。
这种技术不仅在基础研究中有着广泛的应用，也为治疗基因疾病和癌症提供了一条新途径。
二、单细胞测序技术单细胞测序技术是一项用于对单个细胞进行测序的技术。
与传统的基因组测序技术不同，单细胞测序可以帮助科学家们把一个样本中许多不同类型的细胞分离出来，并分别对它们进行测序。
该技术有助于我们更好地了解在组织和器官中单个细胞类型之间如何相互作用，也有助于发现不同疾病的根本原因。
三、功能研究技术功能研究技术是一种可以用来揭示基因功能的技术。
在分子生物学中，这种技术尤其重要。
其中，目前最为常用的是 RNA 干扰技术和基因表达分析技术。
RNA 干扰利用小的干扰 RNA 来沉默目标基因的表达，从而了解这个基因对生物过程的影响，而基因表达分析技术则可以让我们更深入地了解这个基因在某些特殊条件下的表达模式。
四、代谢组学技术代谢组学是一种利用高通量技术来研究生物体代谢的技术。
它可以快速地测量生物体内的代谢物质，如葡萄糖、乳酸和氨基酸等，并在这些物质之间建立关联。
代谢组学的发展不仅有助于我们更好地了解人类代谢对健康的影响，也为预防和治疗疾病提供了一条新途径。
综上所述，分子生物学研究中的新方法和技术不断涌现，不仅推动着这一领域的发展，而且为未来的医药科技带来了更多的可能。
通过这些技术的不断创新和发展，我们相信我们将能够更好地了解生命的奥秘，从而为人类的健康和长寿贡献自己的一份力量。
分子生物学研究中的重要方法
分子生物学研究中的重要方法分子生物学是研究生命活动分子机制的一门科学。
在当前的生物技术和生物医药领域中，分子生物学扮演着不可或缺的角色。
在这个领域中，研究人员需要使用一些关键的方法来对有关生物分子和信息的研究进行深入分析。
以下是一些分子生物学研究中的重要方法。
1. PCR扩增PCR（聚合酶链式反应）扩增是一种将DNA分子从少到多现象的过程，也是分子生物学技术中的基础。
PCR扩增可以从微量DNA样本中扩增出大量DNA片段。
PCR扩增被广泛应用于许多生物实验室中，包括基因测序、基因检测和DNA指纹技术等各种生物学研究领域。
2. 基因工程技术基因工程技术是当今生物技术中的一项重要技术，其用途包括人类疾病治疗、转基因农作物培育和生物制药产业中的基因药物生产等。
基因工程技术通过将DNA片段导入到细胞中，产生新的蛋白质编码，并研究它们如何在细胞内进行交互以进行新的基因表达，从而帮助人们深入了解DNA如何控制生命的运作。
3. 病毒载体病毒载体是指将DNA或RNA片段嵌入到病毒基因组中作为疫苗或基因治疗制品的载体。
病毒载体的优势在于它们可以很轻易地将DNA或RNA导入到细胞中，以通过健康细胞来实现治疗。
因此，病毒载体也经常在许多生物实验室中应用于基因治疗，从而促进了开发更有效的治疗方法。
4. Western Blot分析Western blot分析是分子生物学技术中的一种标准实验，其目的是检测蛋白质。
这种方法需要将蛋白质样本从疑似细胞或组织中提取出来，并在一张膜上进行电泳，从而使蛋白质分子逐渐分开，然后使用荧光抗体对其进行检测并生成化学荧光图像。
Westernblot分析经常应用于疾病诊断和组织学研究，可以帮助研究人员对生物纳米结构起到更好的理解。
5. 基因组分析基因组分析是研究生物学的一种重要的手段，其目的是利用已知基因序列的数据，从而在人类DNA序列中找到具有生物学意义的序列（例如，基因定位和基因修饰）。
基因组分析也可以帮助了解人类健康与疾病之间的关键因素，包括种族、年龄和性别等。
细胞分子生物学研究中常用的技术和方法
细胞分子生物学研究中常用的技术和方法细胞分子生物学是指研究细胞内发生的生物分子互作及其调控的学科。
随着生命科学技术的不断发展和完善，许多技术和方法得以应用于细胞分子生物学的研究中。
本文将从多个方面介绍细胞分子生物学研究中常用的技术和方法。
一、基因克隆技术基因克隆技术是一种常用的细胞分子生物学研究方法。
它可以通过将感兴趣的DNA序列插入载体DNA上，构建含有特定目的基因的重组DNA，最终将重组DNA引入宿主细胞中来研究某一基因的生物学功能。
基因克隆技术的核心是重组DNA技术，其中最常用的重组DNA方法包括限制性内切酶切割、DNA连接、转化及放大等步骤。
特别是在近年来的分子克隆技术中，基因编辑技术的应用使得基因克隆技术更加得到精细化和精确化。
二、蛋白质结构分析技术蛋白质是生物体中极其重要的分子之一，其结构对蛋白质的生物学功能有着至关重要的作用。
蛋白质的功能在很大程度上取决于其三维结构，因此蛋白质结构的研究是细胞分子生物学的重要研究领域。
蛋白质结构分析技术包括X射线晶体学、核磁共振、电子显微镜等。
其中，X射线晶体学是目前分析蛋白质最为常用的方法之一，其原理是利用X射线的衍射来确认蛋白质的三维结构。
三、荧光素酶标记技术酶标记技术是研究酶在细胞中的分布和功能的重要方法，其中荧光素酶标记技术则成为近年来应用最广泛的方法之一。
荧光素酶由日本学者O. Shimomura于1962年首次发现，可以发出明亮的荧光，被广泛应用于生物学研究中。
目前，荧光素酶标记技术被用来研究蛋白质的定位和运动等生物学过程，其原理是将荧光素酶标记的免疫球蛋白等物质与荧光素底物结合，从而通过荧光显微镜来研究生物分子的动态变化。
四、蛋白质互作筛选技术蛋白质在细胞中的互作是细胞分子生物学研究的重要问题之一。
蛋白质互作筛选技术则可以用来鉴定蛋白质之间的相互作用关系。
目前常见的蛋白质互作筛选技术包括酵母双杂交法、共免疫共沉淀、荧光共聚焦显微镜等。
分子生物学第九章--分子生物学研究方法电子教案精选全文
可编辑修改精选全文完整版•第九章分子生物学研究方法1．课程教学内容(1)核酸技术1—基本操作(2)核酸技术2—克隆技术(3)核酸技术3—测序(4)基因表达和表达分析基因定点诱变(5)蛋白质与核酸的相互作用(6)其他（热点）技术2．课程重点、难点基因克隆技术、杂交技术、测序技术、蛋白质与核酸的相互作用检测技术3．课程教学要求掌握基因克隆技术、杂交技术、测序技术、蛋白质与核酸的相互作用检测等各种技术的原理。
本章内容•核酸的凝胶电泳•DNA分子的酶切割•核酸的分子杂交•基因扩增•基因的克隆和表达•细菌的转化•DNA核苷酸序列分析•蛋白质的分离与纯化•研究DNA与蛋白质相互作用的方法一、核酸的凝胶电泳基本原理：当一种分子被放置在电场当中时，它们会以一定的速度移向适当的电极。
电泳的迁移率：电泳分子在电场作用下的迁移速度，它同电场的强度和电泳分子本身所携带的净电荷成正比。
由于在电泳中使用了一种无反应活性的稳定的支持介质，如琼脂糖和丙烯酰胺，从而降低了对流运动，故电泳的迁移率又同分子的摩擦系数成反比。
在生理条件下，核酸分子的糖-磷酸骨架中的磷酸基团，是呈离子化状态的。
从这个意义上讲，DNA和RNA的多核苷酸链可叫做多聚阴离子，因此，当核酸分子放置在电场中时，它就会向正极移动。
在一定的电场强度下，DNA分子的这种迁移率，取决于核酸分子本身大小和构型。
分子量较小的DNA 分子，比分子量较大的分子，具有较紧密的构型，所以其电泳迁移率也就比同等分子量的松散型的开环DNA分子或线性DNA分子要快些。
Gel matrix (胶支持物) is an inserted, jello-like porous material that supports and allows macromolecules to move through.Agarose (琼脂糖):(1) a much less resolving power than polyacrylamide,(2)but can separate DNA molecules of up to tens of kbDNA can be visualized by staining the gel with fluorescent dyes, such as ethidium bromide (EB 溴化乙锭)Polyacrylamide (聚丙稀酰胺):(1)has high resolving capability, and can resolve DNA that differfrom each other as little as a single base pair/nucleotide.(2)but can only separate DNA over a narrow size range (1 to a fewhundred bp).Pulsed-field gel electrophoresis (脉冲电泳)(1)The electric field is applied in pulses that are orientedorthogonally (直角地) to each other.(2)Separate DNA molecules according to their molecule weight, as wellas to their shape and topological properties.(3)Can effectively separate DNA molecules over 30-50 kb and up toseveral Mb in length.二、DNA分子的酶切割Restriction endonucleases (限制性内切酶) cleave DNA molecules at particular sitesRestriction endonucleases (RE) are the nucleases that cleave DNA at particular sites by the recognition of specific sequences.RE used in molecular biology typically recognize (识别) short (4-8bp) target sequences that are usually palindromic (回文结构), and cut (切割) at a defined sequence within those sequences. e.g. EcoRIThe random occurrence of the hexameric (六核苷酸的) sequence: 1/4096 (4-6=1/46)(1) Restriction enzymes differ in the recognition specificity: target sites are different.(2) Restriction enzymes differ in the length they recognized, and thus the frequencies differ.(3) Restriction enzymes differ in the nature of the DNA ends they generate: blunt/flush ends (平末端), sticky/staggered ends (粘性末端).(4) Restriction enzymes differ in the cleavage activity.三、核酸的分子杂交原理：带有互补的特定核苷酸序列的单链DNA或RNA，当它们混合在一起时，其相应的同源区段将会退火形成双链的结构。
分子生物学研究中的新技术与方法
分子生物学研究中的新技术与方法分子生物学作为一门研究生物体分子组成、结构、功能和相互作用的学科，一直处在不断发展和创新的前沿。
随着科学技术的不断进步，越来越多的新技术与方法被引入到分子生物学的研究中。
本文将以新技术与方法为主线，介绍分子生物学领域中的几种重要的新技术与方法，并探讨其在研究中的应用与意义。
一、基因组学研究中的新技术与方法1. 单细胞测序技术随着测序技术的进步，单细胞测序技术的出现使得我们能够对单个细胞的基因组进行全面的分析。
传统的基因组测序往往是对大量细胞或组织进行整体测序，掩盖了细胞间的差异。
而单细胞测序技术可以帮助我们揭示细胞群体内个体细胞的异质性。
这一技术的出现极大地推动了细胞发育、人类疾病等方面的研究。
2. 宏基因组学传统的分子生物学研究通常只关注细菌单个基因组的测序和研究，而宏基因组学则以高通量测序技术为基础，可以同时对大量微生物基因组进行测序和研究。
宏基因组学的出现推动了微生物生态学的发展，帮助我们了解微生物在环境中的分布、相互作用及其对宿主的影响。
二、蛋白质组学研究中的新技术与方法1. 质谱技术质谱技术是一种高效的蛋白质鉴定和定量技术，可以帮助我们研究细胞内蛋白质的表达、修饰和功能。
通过将蛋白质进行分离、消化、质谱分析，可以快速、准确地鉴定和定量细胞内不同蛋白质的存在与表达水平。
质谱技术在疾病诊断、药物研发等方面有着广泛的应用。
2. 蛋白质互作组学蛋白质互作组学研究的是蛋白质间的相互作用网络。
传统的方法如酵母双杂交法只能检测到蛋白质之间直接的相互作用，而蛋白质互作组学通过质谱技术和生物信息学分析，可以全面、系统地揭示蛋白质互作网络。
这种方法可以帮助我们了解细胞内复杂的信号传递、调控机制，对疾病的发生和发展有着重要意义。
三、基因编辑技术基因编辑技术是指通过直接修改生物体基因组中的特定序列，实现基因的添加、修复、敲除等操作。
目前最常用的基因编辑技术是CRISPR-Cas9系统。
分子生物学的研究方法例题和知识点总结
分子生物学的研究方法例题和知识点总结分子生物学是一门从分子水平研究生命现象、生命本质、生命活动及其规律的科学。
它的研究方法多种多样，下面我们将通过一些例题来深入理解这些方法，并对相关知识点进行总结。
一、核酸提取与纯化核酸包括 DNA 和 RNA，是分子生物学研究的重要对象。
提取和纯化高质量的核酸是后续实验的基础。
例题：从植物叶片中提取总 DNA，需要经过哪些步骤？知识点：1、破碎细胞：使用机械研磨、酶解法等破坏细胞壁和细胞膜，释放出核酸。
2、去除杂质：通过加入蛋白酶 K 去除蛋白质，用酚/氯仿抽提去除酚类、多糖等杂质。
3、沉淀核酸：常用乙醇或异丙醇沉淀 DNA，离心后获得核酸沉淀。
4、洗涤和溶解：用 70%乙醇洗涤沉淀去除盐分，干燥后用适当的缓冲液溶解。
二、PCR 技术（聚合酶链式反应）PCR 是一种用于扩增特定 DNA 片段的技术。
例题：设计一对引物用于扩增某基因的特定片段，需要考虑哪些因素？知识点：1、引物长度：通常为 18 25 个核苷酸。
2、碱基组成：G ＋ C 含量在 40% 60%之间，避免形成稳定的二级结构。
3、特异性：引物要与目的基因特异性结合，避免与其他序列有过多的同源性。
4、退火温度：根据引物的碱基组成计算退火温度，以保证扩增的特异性和效率。
PCR 的基本步骤包括：1、变性：高温使双链 DNA 解离为单链。
2、退火：降低温度，引物与单链 DNA 结合。
3、延伸：在 DNA 聚合酶的作用下，从引物 3'端开始合成新的DNA 链。
三、基因克隆基因克隆是将目的基因插入到载体中，导入宿主细胞进行复制和表达。
例题：简述构建重组质粒的过程。
知识点：1、目的基因获取：可以通过 PCR 扩增、从基因文库中筛选等方法获得。
2、载体选择：常见的载体有质粒、噬菌体等，要根据实验需求选择合适的载体。
3、酶切和连接：用相同的限制性内切酶分别切割目的基因和载体，然后用 DNA 连接酶将它们连接起来。
现代分子生物学技术及实验技巧
现代分子生物学技术及实验技巧1 自由基技术自由基技术是分子生物学中的一种技术，它能够探测分子物质中的自由基浓度以及自由基的反应，从而深入研究分子物质的性质。
自由基技术采用的是自由基信号分子，通过对其进行观察或者对其进行探测和量化，可以了解分子物质的反应过程和分子物质中自由基的浓度。
2 聚合酶链式反应技术聚合酶链式反应技术是一种分子生物学技术，是一种能够进行DNA 复制的技术。
聚合酶链式反应技术可以迅速扩增DNA片段，因此被广泛应用于DNA检验、生物工程、基因工程等领域。
聚合酶链式反应技术的原理是，在适当的酶和DNA单链片段存在的条件下，通过反复进行变性、退火和扩增等步骤，将DNA片段快速扩增至数量足够进行检验。
3 基因编辑技术基因编辑技术是一种通过人工干预改变生物个体基因组序列的技术。
基因编辑技术主要应用于基因治疗、育种、制药等领域，能够快速地对基因组进行编辑，从而改变生物的基因表达及特性。
现如今，基因编辑已经成为研究生命科学、探求生命本质的一项重要技术手段。
4 蛋白结晶技术蛋白结晶技术是一项关键提取遗传工程、药物研发和生物晶体学所需的蛋白质结晶技术，是在分子生物学中应用广泛的一种实验技术。
它可用于发现新药物、解决蛋白质功能、交互和酶学机制等多方面的问题，从而促进分子生物学、药学、生物技术、医药化学等领域的发展。
蛋白结晶技术的发展，对于建立高清晰度的蛋白质立体结构图库至关重要，对于发现生命科学的秘密有重要的作用。
5 特异性溶解曲线PCR技术特异性溶解曲线PCR技术是一种在PCR扩增反应中，通过检测DNA 的特征溶解温度来区分目标DNA和异质DNA的技术。
该技术结合了不需要胶回的扩增、高诊断准确性和高速度等优点，极大地提高了实验效率。
特异性溶解曲线PCR技术的应用使DNA的扩增和监测更加精确、简单和操作高效，可以广泛地应用于生命科学研究、临床试验等领域。
分子生物学基本技术
分子生物学基本技术一、引言分子生物学是研究生物体的分子结构、功能和相互关系的学科。
分子生物学基本技术是指在分子水平上进行研究的实验技术和方法。
本文将介绍几种常用的分子生物学基本技术。
二、聚合酶链反应（PCR）聚合酶链反应是一种用于扩增DNA片段的技术。
它可以从少量DNA样本中扩增出大量的目标DNA片段。
PCR的原理是通过不断重复DNA的变性、引物结合和DNA合成的过程，使目标DNA序列扩增到可检测的水平。
PCR广泛应用于基因克隆、基因检测、遗传学研究等领域。
三、DNA电泳DNA电泳是一种通过电场作用使DNA分子在凝胶中迁移的技术。
DNA的迁移速度与其分子大小成反比，因此可以根据DNA片段的大小进行分离和检测。
在DNA电泳中，DNA样品首先经过限制性内切酶切割，然后在凝胶电泳中进行分离。
最后，通过染色剂染色，可观察到DNA片段的分离结果。
四、基因克隆基因克隆是指将感兴趣的DNA片段插入到载体DNA中，形成重组DNA分子的过程。
常用的克隆载体包括质粒、噬菌体等。
基因克隆技术可以用于基因的定位、表达和功能研究。
克隆的基本步骤包括DNA片段的切割、载体与DNA片段的连接、转化等。
五、蛋白质表达与纯化蛋白质表达与纯化是研究蛋白质结构和功能的重要手段。
常用的表达系统包括原核表达系统（如大肠杆菌）和真核表达系统（如哺乳动物细胞）。
表达蛋白质的基本步骤包括构建表达载体、转化表达宿主细胞、诱导表达、蛋白质纯化等。
六、核酸杂交核酸杂交是一种通过DNA或RNA的互补碱基配对形成双链结构的技术。
核酸杂交可用于检测目标DNA或RNA的存在、定位和表达水平。
常用的核酸杂交技术包括Southern blotting、Northern blotting和in situ杂交等。
七、蛋白质相互作用研究蛋白质相互作用是细胞内发生的重要生物学过程。
研究蛋白质相互作用可以揭示蛋白质的功能和信号转导机制。
常用的蛋白质相互作用研究技术包括酵母双杂交、共免疫沉淀、荧光共振能量转移等。
分子生物学的研究方法
分子生物学的研究方法分子生物学是生命科学领域中的重要分支，研究生物大分子（如DNA、RNA、蛋白质等）的结构、功能及其在生物体内的相互作用关系。
分子生物学的研究方法随着技术的不断进步，越来越高效、精准。
本文将介绍几种常见的分子生物学研究方法。
1. PCR技术PCR技术是分子生物学中最常用的研究方法之一。
PCR技术简单来说就是以DNA为模板，通过循环加热和降温的方式使DNA 分离成两条单链，并利用DNA聚合酶合成新的DNA分子。
通过PCR技术可以扩增目标DNA片段，为其他分子生物学研究提供了重要的基础。
PCR技术的具体操作是：首先选择适当的引物，引物是一段长度为15~30个核苷酸的单链DNA，与目标DNA上的两端互补，可用来定向扩增DNA。
然后将待扩增的DNA样品与引物混合，加入适当浓度的DNA聚合酶和反应缓冲液，反复加热降温，反应若干个周期后，就可以得到扩增的DNA产物。
近年来，PCR技术不断发展，出现了许多高级变体，如RT-PCR技术和qPCR技术等。
这些技术在分子生物学、医学以及疾病诊断等领域得到了越来越广泛的应用。
2. 质谱技术质谱技术是一种分析化学技术，用于测定化合物的分子量、化学式以及数量等信息。
在分子生物学中，质谱技术主要用于分析蛋白质和核酸的结构和功能。
质谱技术的基本原理是将待测样品中的分析物（如蛋白质、核酸等）转化成气态或溶液状态下的离子，并利用质谱仪测定离子的质荷比。
通过离子的质谷比可以确定分析物的分子量、化学式以及数量等信息。
质谱技术的应用范围非常广泛，包括蛋白质组学、代谢组学以及疾病诊断等领域。
随着技术的不断进步，质谱技术也变得更加高效、精准，未来将有更多的应用。
3. 基因编辑技术基因编辑技术近年来获得了长足发展，它可以通过将基因序列中的单个碱基替换、插入或删除，来打造定制化的基因组序列。
这种技术有巨大的应用潜力，可以用于人类基因疾病的治疗以及植物、动物品种改良等领域。
基因编辑技术最常用的手段是CRISPR-Cas9系统，它是一种通过结合RNAs和酶分子来定向剪切DNA的系统。
分子生物学的实验技术
分子生物学的实验技术【分子生物学的实验技术】分子生物学作为现代生物科学领域的重要组成部分，以其独特的实验技术为研究人员提供了许多强有力的工具。
本文将对分子生物学中常见的实验技术进行介绍，包括DNA提取、PCR扩增、凝胶电泳、克隆和测序等。
一、DNA提取DNA提取是分子生物学研究的第一步，也是最基本的实验技术之一。
DNA提取的目的是从生物样本中分离出DNA，并纯化得到高质量的DNA溶液，以便后续实验使用。
常用的DNA提取方法有酚/氯仿法、离心柱法和磁珠法等。
酚/氯仿法是一种传统的DNA提取方法，它利用酚和氯仿的不同密度分离DNA。
首先，将生物样本与裂解缓冲液混合并加入酚/氯仿混合液，通过离心分离出DNA在上层的细胞碎片，然后进行酚/氯仿再萃取和乙醇沉淀，最后得到纯化的DNA。
离心柱法是一种高效的DNA提取方法，它利用离心柱上的纤维素膜或硅胶膜对DNA进行捕获和纯化。
在这种方法中，生物样本与裂解缓冲液混合后，加入离心柱进行离心，DNA能够通过纤维素膜或硅胶膜的作用被固定，而其他杂质则被洗脱掉，最后用纯化缓冲液洗脱得到高质量的DNA。
磁珠法是一种快速、高通量的DNA提取方法，它利用表面修饰的磁珠对DNA进行特异性捕获。
在这种方法中，生物样本与裂解缓冲液混合后，加入磁珠混悬液，并利用磁力使磁珠与DNA结合，然后用磁力将磁珠与DNA一起沉淀到管壁上，洗脱杂质后得到纯化的DNA。
二、PCR扩增PCR（聚合酶链式反应）是一种用于体外扩增DNA的技术，通过反复的循环性温度变化，可以扩增特定的DNA片段。
PCR由于其高度敏感和高效性，被广泛应用于基因分型、基因定量、基因突变分析等领域。
PCR反应的基本组成包括DNA模板、引物、聚合酶、四种脱氧核苷酸和缓冲液。
首先，将DNA模板与引物、脱氧核苷酸和缓冲液混合，并添加聚合酶，然后进行多次温度循环，包括变性、退火和延伸等步骤，从而使DNA模板经过反复扩增，最后得到目标DNA片段的数量大幅增加。
分子生物学研究中的新技术和新方法
分子生物学研究中的新技术和新方法随着科技的不断发展，分子生物学研究也随之进步。
新技术和新方法的出现，不仅能够更深入地了解生命的奥秘，也为生命科学领域的其他方向提供了借鉴。
本文将介绍几种在分子生物学研究中广泛应用的新技术和新方法。
一、单细胞转录组学随着单细胞技术的发展，越来越多的科学家开始关注单个细胞转录组。
单细胞技术的出现主要是为了解决传统的批量分析技术面临的问题：由于不同细胞之间的差异，批量分析技术可能掩盖了不同细胞之间的异质性。
单细胞转录组学可以通过对单个细胞进行转录组测序，获得单个细胞的基因表达谱，从而发现不同细胞之间的细微差异。
这项技术已广泛应用于癌症、免疫细胞和神经科学等方向的研究。
二、基因组编辑技术基因组编辑技术是指通过特定的核酸酶或脱氧核糖核酸（DNA）合成酶来修改细胞或生物体的基因组序列。
该技术可用于创建新的基因型和表型，修复和治疗遗传性疾病，也可以用作分子重建和功能分析。
CRISPR-Cas9是一种新兴的基因组编辑技术，其精确性和可编辑性受到广泛的赞誉。
这种技术在生命科学领域的重要性越来越显而易见，并且有望成为一种全球共享的基础设施。
三、群体测序技术群体测序技术可以快速而精确地分析整个群体的基因组序列，从而获得对不同生物群体之间的差异的深入了解。
通过这种技术，可以追踪物种的演化历史、研究人口遗传学和确定潜在的基因诱导疾病。
那么，具体的群体测序技术有哪些呢？人类基因组计划首先开发了高通量测序技术，这使得我们能够有效地测定DNA序列。
此外，短交换测序、长读取测序、单分子测序和探针捕获测序等也是常用的群体测序技术。
四、蛋白酶组学蛋白质是构成生命体的主要成分之一，因此蛋白质组学是分子生物学研究中不可或缺的一种技术。
随着技术的发展，蛋白酶组学也随之进步，通过对蛋白质的酶解和分离，可以获取蛋白质组的组分信息。
通过蛋白质质谱技术，可以快速地获取蛋白质量和序列等信息。
这种技术被广泛应用于代谢组学和药物筛选的研究方向中。
分子生物学实验方法
分子生物学实验方法
分子生物学实验方法是研究生物分子结构、功能和相互作用的技术手段。
以下是常用的分子生物学实验方法：
1. PCR（聚合酶链式反应）：PCR是一种通过体外DNA扩增技术来复制DNA 片段的方法，可以快速、高效地扩增特定DNA序列。
2. 基因克隆：通过将目标DNA片段插入到载体DNA中，形成重组DNA分子，再将重组DNA导入到宿主细胞中，从而得到大量目标DNA的方法。
3. 电泳：电泳是一种利用电场将DNA、RNA或蛋白质分子按照大小和电荷进行分离的方法。
常用的电泳包括琼脂糖凝胶电泳和聚丙烯酰胺凝胶电泳。
4. 蛋白质表达与纯化：通过在宿主细胞中表达目标蛋白质的基因，然后利用蛋白质的特异性结构、功能或抗体亲和纯化技术，从宿主细胞中纯化目标蛋白质。
5. 免疫沉淀：利用抗体与特定蛋白质结合来纯化对应的蛋白质复合物的方法。
6. 荧光显微镜：利用荧光探针标记目标生物分子，通过荧光显微镜观察和分析分子在细胞或组织中的位置和数量。
7. Northern blot和Western blot：用于检测和分析RNA和蛋白质的方法。
Northern blot可以检测特定的RNA序列，Western blot可以检测特定蛋白质。
8. 基因敲除和基因转染：通过基因敲除技术可以去除或禁止特定基因的表达，而基因转染技术可以将外源基因导入细胞中，从而改变细胞的表型。
9. 蛋白质相互作用分析：利用蛋白质相互作用分析技术，如酵母双杂交、质谱分析等，研究蛋白质之间的相互作用关系。
这些方法是分子生物学研究中常用的实验技术，可以用于从分子水平解析生物学问题，探索生物的结构和功能。
分子生物学发展的新技术和新方法
分子生物学发展的新技术和新方法近年来，随着科技不断发展，分子生物学也在不断进步。
新的技术和方法不断涌现，为分子生物学研究提供了新的途径。
本文将主要介绍分子生物学发展的新技术和新方法。
一、 CRISPR/Cas9 技术CRISPR/Cas9技术起源于一种微生物的免疫系统。
利用该技术可以精准地打断基因序列，插入或者替换基因序列，从而实现基因编辑。
该技术相较于传统基因编辑技术具备以下优点：1. 高效性：利用该技术可以以很高的效率进行基因编辑。
2. 精准性：CRISPR/Cas9技术可以非常精准地定位到需要编辑的基因序列。
3. 灵活性：该技术可适用于多种生物和细胞类型。
这些优点使得CRISPR/Cas9技术成为目前最常用的基因编辑技术之一。
此外，该技术的发展也为基因疾病的治疗提供了新方法。
二、聚合酶链式反应技术聚合酶链式反应技术（PCR）是一种常用的基因分析技术，可以产生一定数量的DNA分子，从而扩增特定的基因片段。
PCR技术的优点包括：1. 可靠性：该技术的标准化操作和严苛的控制条件可以保证结果的准确性和可重复性。
2. 灵敏性：PCR技术可以放大非常微小的基因片段，从而识别出体内数量很少的病原体。
3. 高通量：PCR技术可以进行大规模的样本分析，从而快速得出结果。
PCR技术已经在分子生物学研究和其他许多领域得到广泛应用，是分子生物学研究不可缺少的技术之一。
三、单细胞测序技术单细胞测序技术可以单独测序某个细胞的基因组，从而实现基因组范围的分析。
该技术的优点包括：1. 精确性：单细胞测序技术可以单独分析每个细胞的基因组，避免了不同细胞之间基因表达差异的影响。
2. 深入性：通过该技术可以深入了解每个细胞的基因表达和基因组结构。
单细胞测序技术已经被广泛应用于肿瘤学、发育生物学、癌症学和神经科学等领域，为分子生物学研究提供了新的途径。
总之，随着科技的不断发展，分子生物学研究也在不断进步。
新的技术和方法不断涌现，为分子生物学研究提供了新的途径。
分子生物学的研究方法例题和知识点总结
分子生物学的研究方法例题和知识点总结分子生物学作为一门研究生物大分子结构与功能的学科，对于理解生命现象的本质具有至关重要的意义。
其研究方法多种多样，涵盖了从分子水平到细胞水平，再到整体生物个体水平的多个层次。
下面我们将通过一些具体的例题来深入探讨分子生物学的研究方法，并对相关知识点进行总结。
一、分子克隆技术分子克隆技术是分子生物学研究中最常用的方法之一，它能够实现特定 DNA 片段的复制和扩增。
例题：假设我们需要从一个复杂的基因组中克隆出编码某种特定蛋白质的基因。
首先，我们通过设计特异性引物，利用 PCR（聚合酶链式反应）技术扩增出目标基因片段。
然后，将这个片段插入到合适的载体（如质粒）中，转化到宿主细胞（如大肠杆菌）中进行扩增和表达。
知识点：1、 PCR 技术的原理：基于 DNA 半保留复制的原理，通过高温变性、低温退火和适温延伸的循环过程，实现 DNA 片段的指数级扩增。
2、载体的选择：常见的载体有质粒、噬菌体和病毒等，需要根据实验目的和宿主细胞的特性来选择。
3、转化方法：包括化学转化法、电穿孔法等，目的是将重组载体导入宿主细胞。
二、核酸杂交技术核酸杂交技术是基于核酸分子的碱基互补配对原则，用于检测特定核酸序列的存在。
例题：为了检测某一细胞样本中是否存在特定的 mRNA 分子，我们可以设计与之互补的 DNA 探针，进行 Northern 杂交实验。
知识点：1、 Southern 杂交：用于检测 DNA 分子。
2、 Northern 杂交：用于检测 RNA 分子。
3、探针的标记：可以采用放射性同位素标记或非放射性标记（如荧光标记、生物素标记等）。
4、杂交条件的优化：包括温度、离子强度等，以保证特异性杂交的发生。
三、基因测序技术基因测序技术能够确定 DNA 或 RNA 分子的核苷酸序列。
例题：对一个未知基因进行测序，以确定其碱基组成和排列顺序。
知识点：1、 Sanger 测序法：通过双脱氧核苷酸终止法进行测序。
分子生物学技术
分子生物学技术分子生物学技术是研究和应用分子生物学的一系列实验方法和技术。
这些技术广泛应用于基因组学、蛋白质研究、遗传工程、疾病诊断和治疗等领域。
以下是一些常见的分子生物学技术：1. PCR（聚合酶链反应）：PCR是一种体外扩增DNA的技术，通过引物与DNA片段的特异性连接，并利用聚合酶酶活来合成新的DNA链，从而扩增目标DNA序列。
2. 胶体电泳：胶体电泳是一种常用的分离和分析DNA、RNA和蛋白质的方法。
该技术通过将目标分子置于电场中，利用其电荷差异、大小差异或空间结构差异而进行分离。
3. 基因克隆：基因克隆是将目标DNA片段插入载体DNA的过程。
常用的载体包括质粒、噬菌体等。
通过基因克隆，可以将目标基因表达在宿主细胞中，从而研究基因功能和产生蛋白质。
4. DNA测序：DNA测序是确定DNA序列的方法。
常用的测序方法包括Sanger测序和高通量测序（如Illumina 测序），通过读取DNA碱基的顺序来确定DNA的序列。
5. 基因组学：基因组学是研究基因组结构、功能和演化的学科。
通过高通量测序技术，可以在较短时间内测序大量基因组DNA，进一步了解生物的遗传信息。
6. 蛋白质表达和纯化：蛋白质表达和纯化是研究蛋白质结构和功能的关键步骤。
通过基因工程技术，将目标基因转入表达宿主中，使其表达目标蛋白质，并通过柱层析等技术纯化目标蛋白质。
7. RNA干扰（RN）：RNA干扰是一种通过转染或合成小RNA来沉默目标基因的技术。
RN可用于研究基因功能、筛选潜在药物靶点等。
8. 基因编辑：基因编辑是利用CRISPR-Cas9等基因编辑工具来对基因组进行定点修饰的技术。
基因编辑技术可以用于研究基因功能、治疗遗传病等。
这些技术使得分子生物学研究更加精确、高效和全面，为生命科学的发展和应用提供了基础。
植物分子生物学生态学研究方法与技术
植物分子生物学生态学研究方法与技术一、概述植物分子生物学生态学是研究植物在生态系统中的生理、生态和分子遗传学特征的领域。
它基于生态学的理论和方法，结合分子生物学的技术，探讨植物物种适应性、生长发育、与环境的相互作用等问题。
本文将介绍一些常用的植物分子生物学生态学研究方法与技术。
二、DNA测序1. 核酸提取：从植物组织中提取DNA是进行分子生物学实验的基础。
常用的提取方法包括CTAB法和酚/氯仿提取法。
2. PCR扩增：PCR是一种常用的DNA扩增技术，可用于特定基因片段的扩增。
通过PCR可以获得目标基因序列用于后续研究。
3. Sanger测序：Sanger测序是一种广泛应用的测序技术，可用于确定DNA序列。
通过Sanger测序可以获取植物基因组或基因的序列信息。
三、基因表达分析1. 实时荧光定量PCR（qPCR）：qPCR是一种测量基因表达水平的定量方法。
它可以快速、准确地测定目标基因在不同生态环境下的表达水平。
2. Northern印迹与转印：Northern印迹可用于检测RNA的存在和表达水平，适用于检测稳定型RNA分子。
转印技术结合Western印迹可用于检测蛋白质的表达。
四、基因组学研究1. 基因组测序：通过高通量测序技术可获得植物基因组的完整DNA序列。
这有助于深入了解植物基因组的组成和结构。
2. RNA测序（RNA-Seq）：RNA-Seq技术可用于研究转录组的多样性和动态变化。
它有助于发现新的转录本和表达差异的基因。
五、蛋白质组学研究1. 二维凝胶电泳（2-DE）：2-DE技术可用于分离和检测蛋白质的表达差异。
通过比较不同生态环境下植物蛋白质的表达谱，可以揭示植物的适应机制。
2. 质谱技术：质谱技术包括蛋白质质谱和代谢物质谱。
通过分析蛋白质或代谢产物的组成和结构，可以了解植物在生态环境中的代谢途径和生理活性物质。
六、基因编辑技术1. CRISPR-Cas9系统：CRISPR-Cas9是一种新兴的基因编辑技术，可用于植物基因的精确编辑和改造。
生化及分子生物学研究方法
生化及分子生物学研究方法生化及分子生物学是现代生物学研究的两个重要方向。
在研究这些领域的过程中，需要运用各种研究方法和技术。
本文将从生化和分子生物学两方面介绍一些常用的研究方法和技术。
生化研究方法：1. 蛋白质电泳：蛋白质电泳是生化学中常用的方法之一。
它通过将样本中的蛋白质分离出来，然后对其进行定量和鉴定。
电泳技术具有高分辨率、高灵敏度和可重复性好等优点。
2. 免疫组化：免疫组化是通过将特定蛋白质与抗体反应，来检测组织或细胞中特定蛋白的存在和分布情况。
这种方法广泛应用于感染、肿瘤和免疫疾病等领域。
3. 质谱分析：质谱分析是指将化合物分子分子分离出来，并测量其分子量和分子结构的方法。
生化学中常用的质谱分析技术有质子转移反应质谱和激光共振解离质谱等。
4. 核磁共振：核磁共振是生化学中常用的分析方法。
它通过观察核磁共振信号，来分析分子的结构和分子间相互作用的情况。
分子生物学研究方法：1. PCR技术：PCR技术是分子生物学中最为常用的技术之一。
它通过逆转录和扩增DNA，从而快速、准确地检测DNA的存在和数量。
2. 基因克隆：基因克隆是将感兴趣的DNA片段插入到载体DNA上，然后转化到宿主细胞中进行扩增和表达的方法。
这种方法广泛应用于基因工程、基因治疗和基因敲除等领域。
3. 单细胞测序：单细胞测序是目前研究细胞异质性和个体差异的最新技术之一。
通过将单个细胞DNA和RNA提取出来，进行序列分析，可以分析出单个细胞的基因表达和遗传变异情况。
4. 蛋白质互作分析：蛋白质互作分析是通过酵母双杂交、蛋白质共沉淀等方法，来研究蛋白质间的相互作用网络和信号传递路线。
这种方法对于研究细胞内的信号调控和疾病机制有着重要的应用价值。
总结：生化及分子生物学研究方法是现代生物学研究不可或缺的一部分。
通过合理地运用这些技术和方法，可以揭示出生物体内复杂的生物化学过程和生命现象。
随着技术的日益进步，将有更多新的方法和技术被引入到生物学研究领域，助力我们更好地探索生命奥秘。
分子生物学研究方法
分子生物学研究方法
分子生物学研究方法是研究生物分子结构、功能和相互作用的一系列实验方法和技术。
这些方法帮助科学家了解细胞的基本结构和功能，研究生物分子在疾病发展、遗传变异和进化中的作用。
以下是一些常用的分子生物学研究方法：
1. DNA提取：从细胞或组织中提取DNA，以用于后续实验。
2. 聚合酶链式反应（PCR）：用于扩增DNA片段，以便进行分析和检测。
3. 凝胶电泳：用电场将DNA、RNA或蛋白质分离成不同大小的片段，以便研究其结构和功能。
4. 蛋白质纯化：通过一系列步骤将目标蛋白质从混合物中纯化出来，以获得足够的纯度用于研究。
5. 克隆：将DNA序列插入到载体中，以产生大量目标DNA 分子，用于进一步的分析和实验。
6. 基因测序：确定DNA序列的顺序，以研究基因功能、分析遗传变异或进行进化研究。
7. 基因表达：将目标基因转录成mRNA，并翻译成蛋白质，以研究基因功能和调控机制。
8. 蛋白质相互作用：使用技术如亲和层析、酵母双杂交等研究蛋白质之间的相互作用关系，以探索细胞信号传导和代谢途径。
9. 基因编辑：利用技术如CRISPR/Cas9，对细胞或生物体的基因进行精确的编辑，以研究基因功能或治疗遗传疾病。
分子生物学研究方法的不断发展和创新使得科学家可以更深入地了解生物分子的结构、功能和相互作用，为疾病治疗和生物技术的发展提供了基础。
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分子生物学渗透到生物学几乎所有学科
分子生物学成为现代生命科学的共同语言
2 分 子 生物 学 的 概 念
2.1 分子生物学的定义 2.2 分子生物学的三大原则 2.3 分子生物学研究的三大主要领域 2.4 分子生物学发展的三大支撑学科
2.1 分子生物学的定义
Molecular biology is the study of genes and their activities at the molecular level, including transcription, translation, DNA replication, recombination and translocation.
生物信息学(Bioinformatics)
生物大分子的结构与功能信息
计算机语言
分辨，提取，分析， 比较， 预测生物信息
3.3 应用生物学发展
生物技术
诊断试剂 治疗药物
植物品种
食品加工
环境工程
生物塑料
废物处理
再生能源
……
3.4
21世纪—— 生命科学的世纪
二十一世纪
生命科学的世纪
人口与粮食
分子生物学理论的突破
分子生物学研究方法和技术
湖南省农业生物技术研究中心 詹 庆 才
电话：84691351 Email:zhanqc@
本人基本情况
• 1984年获湖南农学院农学学士学位。1987年获中国科学院遗传研究所 理学硕士学位，专业:分子遗传。 • 1999年11月-200２年11月 受国家科技部派遣，在日本农林水产省北海 道国家农业研究中心博士后特别研究员；主要从事基因定位和功能基 因的筛选。 • １９８４－１９９９年：主要从事水稻细胞质雄性不育机理研究；水 稻分子育种技术研究。 • １９９９－２０１4：主要从事杂交水稻种子纯度快速鉴定技术研究； 水稻品种ＤＮＡ指纹研究；基因定位和分子育种技术研究。
近代生物学
微观生物学
（分子生物学为核心）
宏观生物学
（生态学为核心）
细胞水平
分子水平
生物多样性 研究
资源保护与 利用
人类生态环境的保护 结构生物学，发育生物学， 工农业生产持续发展
神经生物学等新兴学科发展
分子生物学的延伸
分子生物学 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 分子细胞生物学 分子免疫学 分子病毒学 分子生理学 分子考古学 分子遗传学 分子数量遗传学 分子生态学 分子进化学 …………….
Cytology
Molecular Cell biology
细胞的化学组成，细胞器的结构，细胞骨架， 生物大分子在细胞中的定位及功能
分子生物学发展的三大支撑学科之二 遗传因子假说
Genetics
Gregor Mendel 1864 年
Molecular Genetics
Gene structure Gene duplication Gene expression Gene recombination Gene mutation
生物化学—生物体内的化学运动，包括化学组 成、变化、结构与功能，生物分子间的物质与 能量转换过程。 分子生物学≠生物化学
2.2 分子生物学的三大原则
★ 构成生物大分子的单体是相同的 共同的核酸语言 共同的蛋白质
★ 生物遗传信息的表达的中心法则相同 DNA RNA polypeptides protein character
基因分子生物学
基因的概念 基因的结构 基因的复制 基因的表达 基因的重组 基因的突变
结 构 生 物 学
基因工程 细胞工程 酶工程 发酵工程 蛋白质工程
2.4 分子生物学发展的三大支撑学科
分子生物学发展的三大支撑学科之一
1839-1847年 Matthias Schleiden & Theodor Schwann • 生物体由细胞组成 • 所有组织的最基本单元----形状相似，高度分化的细胞 • 细胞的发生与形成是生物界普遍和永久的规律
3.1 自然科学历史舞台角色的重大变化 3.2 未来生物学形成的新热点及领域 3.3 应用生物学发展 3.4 21世纪— 生命科学的世纪
3.1 自然科学历史舞台
角色将发生重大变化
物理学
生物学
引导自然科学向物质运动最高层次突破的带头学科
3.2 未来生物学形成的新热点及领域
结构生物学（Structural Biology）
能源与资源
环境与生态 健康与疾病
生物技术的有效应用
新旧技术的有机结合
学习分子生物学的意义
更加深刻 生长发育
阐明生物大系统
更为明确
遗传变异 繁殖死亡
生 命 本 质
更加主动
改造生物 利用生物技术 创造生物
推动工，农， 医的发展
更为有效
新兴产业
第一章 RNA的分离纯化
主要内容
前言 一、核酸分离、纯化原则
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。
分子生物学与生物化学之间的关系与区别
分子生物学—研究生物大分子的结构、功能及 信息传递过程，从分子水平研究生命现象。
• 1、分子生物学的发展历程
• 1871年，首次发现DNA（鲑精DNA）。 1943年，证明DNA为遗传分子，而不是蛋白（1944，O T
Avery）
• 1953年，DNA双螺旋模型提出（J D Watson（美）和F H C Crick（英），1962年或诺贝尔生理学、医学奖）。从而为分子 生物学这一学科奠基。 1961年，合成mRNA，破译第一个遗传密码（M W Nirenberg （美），1968年获诺贝尔生理学、医学奖） ——基础研究的创新，与推动人类文明的进步。 （以上被称为理论上的三大发现）
（二）防止核酸的生物降解
细胞内或外来的各种核酸酶能消化核酸链中的磷酸二 酯键，破坏核酸一级结构。 所用器械和一些试剂需高温灭菌，提取缓冲液中需加 核酸酶抑制剂。
1. DNA酶抑制剂
1） 金属离子螯合剂：
DNA酶需要金属二价离子Mg2+、Ca2+的激活，因此使用金属二价
离子螯合剂，可抑制DNA酶活性。如EDTA-Na2(乙二胺四乙酸二 钠)、8-羟基喹啉； 2） 阴离于型表面活性剂： 如SDS，该试剂除对核酸酶有抑制作用外，还能使蛋白质变性， 并与变性蛋白结合成带负电荷的复合物，该复合物在高盐溶液中 沉淀。
课次 第一次 第二次 第三次 第四次
课堂讲授
绪 论 植物总RNA提取
植物总DNA提取 核酸的凝胶电泳 聚合酶链式反应
第五次
第六次 第七次 第八次 第九次 第十次 第十一次
微卫星分子标记快速鉴定杂交种子纯度技术
Southern blot、Northern blot 、Western 植物蛋白质的聚丙烯酰胺凝胶电泳和双向电泳 基因定位方蛋白质的结合力主要是正负静电 吸力(核酸与碱性蛋白的结合)、氢键和非 极性的范德华力。
分离核酸最困难的是将与核酸紧密结合 的蛋白质分开，同时避免核酸降解。
常用方法： 1. 加入浓盐溶液（如NaCl）
核酸-蛋白质加入NaCl后，破坏静电吸力， 使氢键破坏，核蛋白解聚；
2. 加入SDS
SDS除有破胞和抑制核酸酶的作用外，还 具有使核酸从蛋白质上游离出来的功能；
2. RNA酶（RNAase)抑制剂
RNAase分布广泛，极易污染样品，而且耐高温、
耐酸、耐碱，不宜失活。
(1) 皂土（bentonite ）
作用机制：皂土带负电荷，能吸附RNase，使其失活。
(2) DEPC(二乙基焦碳酸盐) (C2H5OCOOCOOC2H5)
粘性液体，很强的核酸酶抑制剂。
作用机制：与蛋白质中His结合使蛋白变性。
3 . 酚/氯仿抽提
酚／氯仿混合使用能增加去除蛋白的效果，并对核 酸酶有抑制作用。 氯仿比重大，能加速有机相与水相分层，减少残留 在水相中的酚，同时氯仿具有去除植物色素和蔗糖的 作用。 在酚/氯仿抽提核酸提取液时，需要振摇，为防止 起泡和促使水相与有机相的分离，再加上一定量的异 戊醇（酚：氯仿：异戊醇=25：24：1）。
★ 生物大分子单体的排列（核苷酸，氨基酸） 高级结构
个性
生物大分子之间的互作
2.3 分子生物学研究的三大主要领域
生物大分子的结构与功能 生物大分子之间的互作
狭义的分子生物学——分子遗传学
DNA—protein Hormone—receptor
Enzyme--substrate
生物技术理论 论与应用
• 3个事例： • （1）1976年，重组DNA成功（H Boyer和S N Colen， 1981年获诺贝尔化学奖）——勇敢的科学精神。 • （2）1982年，美国一制药公司在2000升发酵液中提取 出100克精制胰岛素。相当于从1600磅动物胰腺中的提 取量——效率、成本、质量、竞争。 • （3）荷兰最早把分子生物学产品“猪牛痢疾疫苗”投
使用注意：
1）DEPC也能破坏单链核酸中大部分腺嘌呤环。但浓度
比使蛋白质变性的浓度大100～1000倍。
2）容易降解，保存在4 ℃或液氮中；
3）提RNA时，0.1% DEPC浸泡器皿37℃ 2 h。 4）剧毒。
（3) 肝素 （4）复合硅酸盐（Macaloid)
（5）RNase阻抑蛋白（RNasin）
（6）氧钒核糖核苷复合物 (VanadylRibonucleoside Complex, VRC)
二
1 2 3 4 5
分离提取核酸的主要步骤
高速组织捣碎机捣碎 玻璃匀浆器匀浆 超声波处理法 液氮研磨法 化学处理法(SDS、吐温80等）