2015分子生物学实验技能
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A-T G-C
常见的DNA符号
gDNA（基因组DNA） plasmid DNA（质粒DNA） mtDNA（线粒体DNA） ssDNA(鲑鱼精DNA) cDNA(互补DNA) rDNA (核糖体DNA, rDNA 就是可以转录产生 rRNA的基因 ) T-DNA(也叫三螺旋DNA，是指一种由三股ssDNA旋转螺旋行成的一种
核酸的分子生物学 蛋白质的分子生物学 细胞信号转导的分子生物学
1.核酸的分子生物学
核酸的分子生物学研究核酸的结构及其功能。由于核酸的主要 作用是携带和传递遗传信息，因此分子遗传学（molecular genetics）是其主要组成部分。由于从上世纪50年代以来的迅 速发展，该领域已形成了比较完整的理论体系和研究技术，是 目前分子生物学内容最丰富的一个领域。研究内容包括核酸/ 基因组的结构、遗传信息的复制、转录与翻译，核酸存储的信 息修复与突变，基因表达调控和基因工程技术的发展和应用等。
mRNA是合成蛋白质的模板，内容按照细胞核中的DNA所转录；tRNA是 mRNA上碱基序列（即遗传密码子）的识别者和氨基酸的转运者；rRNA 是组成核糖体的组分，是蛋白质合成的工作场所。
常见的RNA符号
mRNA 信使RNA tRNA 转运RNA rRNA 核糖体RNA cRNA(互补RNA, 可用分子作杂交探针) hnRNA(基因转录初产物,在细胞核内不稳定) RNAi, shRNA miRNA (真核生物内源性的小分子单链RNA，通常18-25 nt长，能
中心法则（centraldogma）是其理论体系的核心。
中心法则
DNA
RNA
蛋白质
DNA
DNA（Deoxyribonucleic acid ） : 脱氧核糖核酸,是染色体的
主要化学成分，同时也是组成基因的材料
DNA 双螺旋结构
1953年沃森和克里克提出了 DNA的双螺旋结构,开创了 分子生物学的新纪元。并 在此基础上提出的中心法 则，描述了遗传信息从基 因到蛋白质结构的流动
分子生物学的临床应用 亲子鉴定
基因诊断
产前诊断
图1 应用AC，AB引物PCR扩增α地贫风险胎儿结果
1、2为正常人;3患儿父亲;4患儿;5患儿母亲;6胎儿脐带血标本;M Marker
地中海贫血基因诊断与遗传咨询
邢晓为 李麓芸 傅俊江 等
【摘要】 目的 研究就诊病人中地中海贫血患者的基因突变类型，为更好地开展
研究生课程
分子生物学实验技能
副研究员
内容提要
分子生物学的基本概念及其应用 基本的生物信息分析技术 分子生物学实验的基本技能
一、分子生物学基本概念
定义：在分子水平上研究生命现象的科学。通过研 究生物大分子(核酸、蛋白质)的结构、功能和生物 合成等，阐明各种生命现象本质的科学。
分子生物主要研究内容
够与靶mRNA特异性的碱基配对引起靶mRNA的降解)
基因
基因：是位于染色体上的遗传功能单位，是编码蛋白质（酶）或RNA的一 段双链DNA片段。
基因座（locus/loci）：每一对基因分别位于来自双亲的染色体的同一位 置上，这个位置称为~。
等位基因：一对同源染色体同一基因座上的一对基因称为一对等位基因 （allele）。
复等位基因：在一个群体中，每一个基因座位上可以有2个以上等位基因， 这就是复等位基因（multiple allele ）。
假基因（pseudo gene）：与功能基因相似的序列，但由于突变等原因， 不能转录或能转录但不能剪接形成成熟mRNA分子。这些序列称为~。
超基因（super gene）: 是指作用于一种性状或作用于一系列相关性状的 几个紧密连锁的基因。
地中海贫血的产前诊断和遗传咨询工作奠定基础。方法 应用PCR技术对9例α地中海 贫血患者及1例风险胎儿进行缺失检测;应用等位基因扩增突变不应系统 （amplification refractory mutation system，ARMS）技术对25个β地中海贫血家系（其 中22例产前诊断）及7例散发病例的β珠蛋白基因nt-28（A→G）、CD17（A→T）、 CD41-42（-CTTT）、CD71-72（+A）、IVS-2nt654（C→T）进行检测。结果 α地பைடு நூலகம் 10例标本中9例检测到了大片段缺失。β地贫中，nt-28（A→G）2例，CD17（A→T） 11例，CD41-42（-CTTT）21例，CD71-72（+A）0例，IVS-2nt654（C→T）23例。结 论 在就诊患者中，β地贫主要以点突变为主，其中有三个突变热点，分别为CD41-42 （-CTTT）、IVS-2nt654、CD17（A→T）。α地贫的基因改变主要是以大片段缺失为 主。该研究将有助于开展地中海贫血病的遗传咨询工作，为进行产前诊断和遗传优 生工作奠定基础。
RNA由核糖核苷酸经磷酯键缩合而成长链状分子。一个核糖核苷酸分子 由磷酸，核糖和碱基构成。RNA的碱基主要有4种，即A腺嘌呤，G鸟嘌 呤，C胞嘧啶，U尿嘧啶。其中，U（尿嘧啶）取代了DNA中的T（胸腺 嘧啶）而成为RNA的特征碱基。
在细胞中，根据结构功能的不同，RNA主要分三类: tRNA（转运RNA） rRNA（核糖体RNA） mRNA（信使RNA）
基因外显子、内含子
ATG
5'
基因一般结构
TAA TGA TAG
3'
外显子：出现在成熟mRNA分子中的基因序列。 内含子：不出现在成熟mRNA分子中的基因序列。
2.蛋白质的分子生物学
蛋白质的分子生物学研究执行各种生命功能的主要大分子 ──蛋白质的结构与功能。
蛋白质是一种复杂的有机化合物 ,是由氨基酸分子呈线 性排列所形成，相邻氨基酸残基的羧基和氨基通过肽键 连接在一起。
蛋白质的氨基酸序列是由对应基因所编码。
3.细胞信号转导的分子生物学
细胞信号转导的分子生物学研究细胞内、细胞间信息传递的分子基础。 构成生物体的每一个细胞的分裂与分化及其它各种功能的完成均依赖于外 界环境所赋予的各种指示信号。在这些外源信号的刺激下，细胞可以将 这些信号转变为一系列的生物化学变化，例如蛋白质构象的转变、蛋白 质分子的磷酸化以及蛋白与蛋白相互作用的变化等，从而使其增殖、分 化及分泌状态等发生改变以适应内外环境的需要。 信号转导研究的目标是阐明这些变化的分子机理，明确每一种信号转导 与传递的途径及参与该途径的所有分子的作用和调节方式以及认识各种 途径间的网络控制系统。信号转导机理的研究在理论和技术方面与上述 核酸及蛋白质分子有着紧密的联系，是当前分子生物学发展最迅速的领 域之一。
特殊结构, T－ DNA 上有三套基因，其中两套基因分别控制合成植物生
长素与分裂素 )
RNA
RNA (RiboNucleic Acid)：核糖核酸，是由至少几十个核糖 核苷酸通过磷酸二酯键连接而成的一类核酸,因含核糖而得 名,简称RNA。
RNA普遍存在于动物、植物、微生物及某些病毒和噬菌体内。 RNA和蛋白质生物合成有密切的关系。在RNA病毒和噬菌体内， RNA是遗传信息的载体。RNA一般是单链线形分子;也有双链 的如呼肠孤病毒RNA；环状单链的如类病毒RNA；1983年还发 现了有支链的RNA分子。
常见的DNA符号
gDNA（基因组DNA） plasmid DNA（质粒DNA） mtDNA（线粒体DNA） ssDNA(鲑鱼精DNA) cDNA(互补DNA) rDNA (核糖体DNA, rDNA 就是可以转录产生 rRNA的基因 ) T-DNA(也叫三螺旋DNA，是指一种由三股ssDNA旋转螺旋行成的一种
核酸的分子生物学 蛋白质的分子生物学 细胞信号转导的分子生物学
1.核酸的分子生物学
核酸的分子生物学研究核酸的结构及其功能。由于核酸的主要 作用是携带和传递遗传信息，因此分子遗传学（molecular genetics）是其主要组成部分。由于从上世纪50年代以来的迅 速发展，该领域已形成了比较完整的理论体系和研究技术，是 目前分子生物学内容最丰富的一个领域。研究内容包括核酸/ 基因组的结构、遗传信息的复制、转录与翻译，核酸存储的信 息修复与突变，基因表达调控和基因工程技术的发展和应用等。
mRNA是合成蛋白质的模板，内容按照细胞核中的DNA所转录；tRNA是 mRNA上碱基序列（即遗传密码子）的识别者和氨基酸的转运者；rRNA 是组成核糖体的组分，是蛋白质合成的工作场所。
常见的RNA符号
mRNA 信使RNA tRNA 转运RNA rRNA 核糖体RNA cRNA(互补RNA, 可用分子作杂交探针) hnRNA(基因转录初产物,在细胞核内不稳定) RNAi, shRNA miRNA (真核生物内源性的小分子单链RNA，通常18-25 nt长，能
中心法则（centraldogma）是其理论体系的核心。
中心法则
DNA
RNA
蛋白质
DNA
DNA（Deoxyribonucleic acid ） : 脱氧核糖核酸,是染色体的
主要化学成分，同时也是组成基因的材料
DNA 双螺旋结构
1953年沃森和克里克提出了 DNA的双螺旋结构,开创了 分子生物学的新纪元。并 在此基础上提出的中心法 则，描述了遗传信息从基 因到蛋白质结构的流动
分子生物学的临床应用 亲子鉴定
基因诊断
产前诊断
图1 应用AC，AB引物PCR扩增α地贫风险胎儿结果
1、2为正常人;3患儿父亲;4患儿;5患儿母亲;6胎儿脐带血标本;M Marker
地中海贫血基因诊断与遗传咨询
邢晓为 李麓芸 傅俊江 等
【摘要】 目的 研究就诊病人中地中海贫血患者的基因突变类型，为更好地开展
研究生课程
分子生物学实验技能
副研究员
内容提要
分子生物学的基本概念及其应用 基本的生物信息分析技术 分子生物学实验的基本技能
一、分子生物学基本概念
定义：在分子水平上研究生命现象的科学。通过研 究生物大分子(核酸、蛋白质)的结构、功能和生物 合成等，阐明各种生命现象本质的科学。
分子生物主要研究内容
够与靶mRNA特异性的碱基配对引起靶mRNA的降解)
基因
基因：是位于染色体上的遗传功能单位，是编码蛋白质（酶）或RNA的一 段双链DNA片段。
基因座（locus/loci）：每一对基因分别位于来自双亲的染色体的同一位 置上，这个位置称为~。
等位基因：一对同源染色体同一基因座上的一对基因称为一对等位基因 （allele）。
复等位基因：在一个群体中，每一个基因座位上可以有2个以上等位基因， 这就是复等位基因（multiple allele ）。
假基因（pseudo gene）：与功能基因相似的序列，但由于突变等原因， 不能转录或能转录但不能剪接形成成熟mRNA分子。这些序列称为~。
超基因（super gene）: 是指作用于一种性状或作用于一系列相关性状的 几个紧密连锁的基因。
地中海贫血的产前诊断和遗传咨询工作奠定基础。方法 应用PCR技术对9例α地中海 贫血患者及1例风险胎儿进行缺失检测;应用等位基因扩增突变不应系统 （amplification refractory mutation system，ARMS）技术对25个β地中海贫血家系（其 中22例产前诊断）及7例散发病例的β珠蛋白基因nt-28（A→G）、CD17（A→T）、 CD41-42（-CTTT）、CD71-72（+A）、IVS-2nt654（C→T）进行检测。结果 α地பைடு நூலகம் 10例标本中9例检测到了大片段缺失。β地贫中，nt-28（A→G）2例，CD17（A→T） 11例，CD41-42（-CTTT）21例，CD71-72（+A）0例，IVS-2nt654（C→T）23例。结 论 在就诊患者中，β地贫主要以点突变为主，其中有三个突变热点，分别为CD41-42 （-CTTT）、IVS-2nt654、CD17（A→T）。α地贫的基因改变主要是以大片段缺失为 主。该研究将有助于开展地中海贫血病的遗传咨询工作，为进行产前诊断和遗传优 生工作奠定基础。
RNA由核糖核苷酸经磷酯键缩合而成长链状分子。一个核糖核苷酸分子 由磷酸，核糖和碱基构成。RNA的碱基主要有4种，即A腺嘌呤，G鸟嘌 呤，C胞嘧啶，U尿嘧啶。其中，U（尿嘧啶）取代了DNA中的T（胸腺 嘧啶）而成为RNA的特征碱基。
在细胞中，根据结构功能的不同，RNA主要分三类: tRNA（转运RNA） rRNA（核糖体RNA） mRNA（信使RNA）
基因外显子、内含子
ATG
5'
基因一般结构
TAA TGA TAG
3'
外显子：出现在成熟mRNA分子中的基因序列。 内含子：不出现在成熟mRNA分子中的基因序列。
2.蛋白质的分子生物学
蛋白质的分子生物学研究执行各种生命功能的主要大分子 ──蛋白质的结构与功能。
蛋白质是一种复杂的有机化合物 ,是由氨基酸分子呈线 性排列所形成，相邻氨基酸残基的羧基和氨基通过肽键 连接在一起。
蛋白质的氨基酸序列是由对应基因所编码。
3.细胞信号转导的分子生物学
细胞信号转导的分子生物学研究细胞内、细胞间信息传递的分子基础。 构成生物体的每一个细胞的分裂与分化及其它各种功能的完成均依赖于外 界环境所赋予的各种指示信号。在这些外源信号的刺激下，细胞可以将 这些信号转变为一系列的生物化学变化，例如蛋白质构象的转变、蛋白 质分子的磷酸化以及蛋白与蛋白相互作用的变化等，从而使其增殖、分 化及分泌状态等发生改变以适应内外环境的需要。 信号转导研究的目标是阐明这些变化的分子机理，明确每一种信号转导 与传递的途径及参与该途径的所有分子的作用和调节方式以及认识各种 途径间的网络控制系统。信号转导机理的研究在理论和技术方面与上述 核酸及蛋白质分子有着紧密的联系，是当前分子生物学发展最迅速的领 域之一。
特殊结构, T－ DNA 上有三套基因，其中两套基因分别控制合成植物生
长素与分裂素 )
RNA
RNA (RiboNucleic Acid)：核糖核酸，是由至少几十个核糖 核苷酸通过磷酸二酯键连接而成的一类核酸,因含核糖而得 名,简称RNA。
RNA普遍存在于动物、植物、微生物及某些病毒和噬菌体内。 RNA和蛋白质生物合成有密切的关系。在RNA病毒和噬菌体内， RNA是遗传信息的载体。RNA一般是单链线形分子;也有双链 的如呼肠孤病毒RNA；环状单链的如类病毒RNA；1983年还发 现了有支链的RNA分子。