分子生物学绪论 PPT课件

合集下载

第一章 绪论3分子生物学课件

第一章 绪论3分子生物学课件

1.3 分子生物学与生物化学之间的关系
分子生物学发展的三大支撑学科: 1、细胞学:研究细胞的结构与功能。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。 2、遗传学:研究基因的遗传与变异。基因结构,基 因复制,基因表达,基因重组,基因突变。 3、生物化学:研究活性物质代谢规律。
第一个细菌基因的克隆,开创了基因工程新纪元,标志
着人类认识生命本质并能主动改造生命的新时期开始,
1980年。
5. 1975年,Kohler和Milstein巧妙地创立了
淋巴细胞杂交瘤技术,获得了珍贵的单克隆抗体;
1984年。
6. 1975-1977年,Sanger和Gilbert发明了 DNA序列测定技术;1977年第一个全长5387个核苷 酸的Φ X174基因组序列由Sanger测定完成;1980年, 1958年。
划,2003年4月14日美、英、日、法、德和中国科学家经
过13年努力共同绘制完成了人类基因组序列图)。
3. PCR技术的建立(1983年,Mullis,PCR被喻 为加速分子生物学发展进程的一项“简单而晚熟”的 技术,1993年)。 4. 单克隆抗体及基因工程抗体的发展和应用 (生物制品生产,如酶、细胞因子、干扰素、生长激 素、胰岛素等,疾病的诊断、治疗和研究)。 5. 基因表达调控机理(反义RNA技术、RNAi干扰、 基因芯片)。 6. 细胞信号转导机理研究成为新的前沿领域(G 蛋白、细胞凋亡、细胞癌变、细胞分化)。 7. 基因组学、蛋白质组学、生物信息学成为新 的前沿领域。
分子结构生物学 分子发育生物学 分子细胞生物学 分子免疫学 分子遗传学 分子数量遗传学
分子神经生物学
分子育种学 分子肿瘤学

分子生物学(共19张PPT)

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--绪论 ppt课件

分子生物学--绪论  ppt课件

• 第二个实验室是加州理工学院的大化学家 莱纳斯·鲍林(Linus Pauling)实验室。在此 之前,鲍林已发现了蛋白质的α螺旋结构。
• 第三个则是个非正式的研究小组,沃森到 剑桥大学做博士后时,虽然其真实意图是 要研究DNA分子结构,挂着的课题项目却 是研究烟草花叶病毒。比他年长12岁的克 里克当时正在做博士论文,论文题目是 “多肽和蛋白质:X射线研究”。
• 在同一期Nature上,还发表了弗兰克林和威尔金 斯的两篇论文,以实验报告和数据分析支持了沃 森、克里克的论文。
威尔金斯(Maurice Wilkins 1916~2004) 英国物理 学家,剑桥大学
弗兰克林(Rosalind Franklin 1920~1958)英国 物理学家,剑桥大学 分辨出了DNA的两种构型,并成功地拍摄了它 的X射线衍射照片。
分子生物学
主要内容
• 分子生物学的开端 • 生物大分子 • DNA的复制和修复 • 转录 • 翻译 • 分子生物学的研究方法
第一章 分子生物学的开端
内容提要 • 分子生物学开端的标志事件 • 证明DNA就是遗传物质的主要历史事件 • 分子生物学的学科特征
问题1:
科学史上哪些事件和分子生物学的诞生 关系密切?
• 1951年,23岁的生物学博士沃森来到卡文迪什实 验室做博后。到剑桥之前,曾经做过用同位素标 记追踪噬菌体DNA的实验,坚信DNA就是遗传物 质。
关于卡文迪什实验室
• 素以世界物理学家的圣地“麦加”和培养人才的 “苗圃”著称的英国剑桥大学卡文迪什实验室, 由于面向世界广揽优秀的科学人才,在放射性、 原子物理、核物理、分子生物学、射电天文学和 凝聚态物理等方面,取得了大量举世关注的重大 成就。
• 第一个学说是“序列假说”,它认为一段核酸的 特殊性完全由它的碱基序列所决定,碱基序列编 码一个特定蛋白质的氨基酸序列,蛋白质的氨基 酸序列决定了蛋白质的三维结构。

2024《分子生物学全套》ppt课件

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。

分子生物学绪论-PPT精选文档30页

分子生物学绪论-PPT精选文档30页
具体过程:
RNA聚合酶(RNA polymerase)以DNA中 的一条链为模板合成互补的一条RNA单链, 将DNA中所蕴含的遗传信息以mRNA的形 式带到蛋白质工厂——核糖体中,在核糖 体中作为多肽链合成的直接模板指导蛋白 质的合成。
2019/11/4
15
因为核糖体本身就含有RNA(rRNA), Crick最初认为是这种存在于核糖体上的 RNA指导蛋白质的合成。按照这种学说, 每个核糖体只能合成由该核糖体上的rRNA 编码的蛋白质。
1984年Altman发现RNaseP的核酸组分 M1RNA具有催化活性,而该酶的蛋白质部 分C5蛋白并无酶活性;这一发现改变了生物 催化剂的传统概念,具有催化活性的RNA 被称为核酶(ribozyme)。
1989年美国科学家Sidney Altman和Thomas R.Cech因为各自独立地发现某些RNA也具有 生物催化功能而分享了Nobel化学奖。
2019/11/4
24
2019年美国科学家Leland H. Hartwell和英国 科学家Timothy Hunt以及Paul Nurse因为在 细胞周期调控研究中做出的突出贡献而分 享了Nobel生理医学奖。
2019年英国科学家Sydney Brenner、John E.Sulston、美国科学家H.Robert Horvitz因为 在细胞程序性死亡(PCD)和器官发育方 面的贡献而分获了Nobel生理医学奖。
8
二、基因与蛋白质的关系
1902年,Archibald Garrod在研究“尿黑酸症”
时发现这种疾病符合孟德尔隐性遗传规律,
因此推测这种疾病很可能是由一个基因变异
失效而引起的。病人的主要症状是尿液中黑
色素的积累,Garrod据此认为该病是由某条

分子生物学 第一章 绪论 PPT课件

分子生物学 第一章 绪论  PPT课件

Friedrich Miescher (1844-1895)
1869年 法国的米歇尔从白细胞核中分离出DNA
1879年
德国生物学家弗莱明发现细胞核内的染色体 1903年
Wilhelm Ludwig Johannsen 1857~1927
美国细胞学家萨顿提出了遗传的染色体学说
1909年
丹麦生物学家约翰逊创造了基因(gene)一词
解决可能引发的伦理,法律和社会问题
物种 DNA数量
HBV 3.2kb
噬菌体 49kb
大肠杆 4000kb
酵母 17000kb
果蝇 164000kb
人 3000000kb
分级鸟枪测序法
基因组DNA细菌人工染色体 DNA克隆的排序(物理作图)
分段测序
随机打断后克隆 DNA测序
DNA序列的组装
基因组测序 的一般流程
诺贝尔生理和医学奖
诺贝尔生理和医学奖
诺贝尔化学奖 诺贝尔生理和医学奖
1975年 D.Baltimore 逆转录酶,DNA病毒
诺贝尔生理和医学奖
H.M.Temin
R.Dolbeco
1978年 W.Arber
DNA限制性内切酶
诺贝尔生理和医学奖
D.Nathens
H.O.Smith
1980年 P.Berg
1994 Transgenic tomatoes sold in the shops
Two methods of producing transgenic mice
转基因 动物的 一般制 备过 程。
转基因动 物的一般 制备过程 (续)。
1988 Transgenic sheep
1989 a transgenic pig

现代分子生物学(第四版)朱玉贤课件 PPT 第1章 绪论

现代分子生物学(第四版)朱玉贤课件 PPT 第1章 绪论
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; 4. 掌握分子克隆与DNA重组的基本技术与原 理,了解现代分子生物学基本研究方法; 5.了解基因组与比较基因组学的新成果, 新进展。
主要教材与参考书
1.《现代分子生物学》 第3版(2007)朱玉贤、李毅、郑晓峰
2. 现代生物学精要(Instant Notes)系列 《分子生物学》第二版(2002)刘进元 《Molecular Biology》2e P.C.turner,et al 3. Principles of Biochemistry
1994 Gilman Rodbell 美国
1995
Lewis Nusslein-Volhard Wieschaus
美国 德国 美国
建立DNA测序方法
诺贝尔生理医学奖
建立和发展了单克隆抗体技术
诺贝尔生理医学奖
发现可移动癌基因
诺贝尔化学奖 诺贝尔生理医学奖
G蛋白在细胞内信息传导中的作用 诺贝尔生理医学奖
发现了控制果蝇体节发育的基因
诺贝尔生理医学奖
年份
科学家
Doherty 1996 Zinkernagel
国籍
澳 瑞士
1997 Prusiner

Furchgott

1998
Ignarro Murad
1999 Blobel

Carlsson

2000 Greengard
预计到2020年,生物医药占全球药品的比重 将超过1/3,生物质能源占世界能源消费的比 重将达5%左右,生物基材料将替代10%-20%的 化学材料。
生物制造、生物能源、生物环保等一 批新兴产业正在快速形成。
据Ernst&Young研究报告,2010年生 物环境、生物工业处理、生物海洋技术世界市 场规模将达到 134亿美元、327亿美元、288 亿美元。

分子生物学基础-绪论PPT教学课件

分子生物学基础-绪论PPT教学课件
• 1953年Watson 和Crick 发现了DNA的双螺旋结构.
• 1957年,Kornberg在大肠杆菌中发现DNA聚合酶 I.
2021/01/21
3
. 1958年M.Meselson和F.W.Stahl 提出了DNA半保留复制 模型.
.1959年S.Ochoa发现RNA聚合酶.
.1965年,S.W.Holley完成了第一个酵母丙氨酸 tRNA的 核苷酸全序列测定
2021/01/21
9
四、分子生物学在医学领域的应用
(一) 疾病诊断
(1)Mckusick著人类基因和遗传病。 单基因病:1996年1487种, 至2001年,12714种,增加11327种
(2)老年人三大疾病: 心脏病、高血压、糖尿病属多基因遗传。
2021/01/21
10
(3)早老性痴呆
医学上称为阿尔茨海默氏病(Alzheimer disease AD) 易感基因:1、14、19、21 1:早老素基因Ⅱ,发病年龄较晚
集落刺激因子colony stimulating factor,CSF
肿瘤坏死因子tumor necrosis factor,TNF
松2弛021素/01/r21elaxin
溶血栓剂thrombolytics
6
1992年利用生物工程技术的产品的专利在全世界有2000 种以上,有400多种基因工程药物目前正在临床试验中,处于 实验室研制阶段的数以千计。在美国较大的生物技术公司有
2021/01/21
7
2、基因工程疫苗 40年代以前,由受染动物组织制备的病毒疫苗为第一代
产品(狂犬病疫苗等) ; 在40—60年代,由受染组织培养细胞制备的为第二代(如
脊髓灰质炎、麻疹、风疹、腮腺炎 苗等 ); 60年代以来, 用基因工程技术生产的病毒疫苗则为第三

分子生物学课件(共51张PPT)(2024)

分子生物学课件(共51张PPT)(2024)
四级结构
由两条或两条以上的多肽链组 成的一类结构,每一条多肽链
都有完整的三级结构。
21
蛋白质的功能与分类
结构蛋白:作为细胞的结构,如膜蛋白,染色体蛋白等 。 酶:催化生物体内的化学反应。
抗体:参与免疫应答。
2024/1/29
功能蛋白
激素:调节生物体的生理活动。
蛋白质的分类还可以根据其溶解度、形状等进行划分。 例如,根据溶解度可分为清蛋白、球蛋白等;根据形状 可分为纤维状蛋白和球状蛋白等。
RNA的基本组成单位是核糖核苷酸, 由磷酸、核糖和碱基组成。
磷酸二酯键
核糖核苷酸之间通过磷酸二酯键连接 形成RNA链。
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)。
2024/1/29
12
RNA的种类与结构
mRNA
信使RNA,负责携带遗 传信息并指导蛋白质合
成。
翻译水平调控
通过控制翻译的起始、延伸和 终止来调控基因表达。
蛋白质水平调控
通过控制蛋白质的活性、稳定 性和相互作用来调控基因表达

表观遗传学调控
通过改变染色质结构和DNA 甲基化等方式来调控基因表达

2024/1/29
18
05
蛋白质的结构与功能
2024/1/29
19
蛋白质的分子组成
氨基酸
蛋白质的基本组成单元,共有20 种标准氨基酸。
2024/1/29
tRNA
转运RNA,负责携带氨 基酸并识别mRNA上的
遗传密码。
rRNA
其他RNA
核糖体RNA,是核糖体 的组成部分,参与蛋白
质合成。
13
如miRNA、snRNA等, 在基因表达调控等方面

分子生物学(全套课件396P)pptx

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
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

Preventive medicine
etc
Ecology, Behavior
Macro Evolution
(outdoor) Systematics
Biology
Micro (indoor)
Biochem
Cell Biology
Mol Genetics
2020/5/2
ห้องสมุดไป่ตู้
Agri. Sciences
Crop sciences
7. 分子生物学实验技术
2020/5/2
8. 分子生物学基础技术
分子生物学主要参考杂志
Cell Chinese Medical J. FASEB J. J of Experimental Medicine J of Natural Products J of Pharmacological Science Nature Nature Medicine New England J of Medicine Planta Medica Science
2020/5/2
37.297 0.127
14.629 14.384
1.432 1.543 27.368 28.114 27.766 1.430 24.676
2020/5/2
2020/5/2
Academic positions
• Very competitive: 教学和科研能力 语言能力 与人共事能力 人品等
2020/5/2
2020/5/2
Molecular Biology (McGraw-Hill)
--- Robert Weaver
• I consider molecular biology to be the study of genes and their activities at the molecular level, including transcription, translation, DNA replication, recombination and translocation.
分子生物学
Molecular Biology
主讲人:李 标
Autumn semester,2019
2020/5/2
2020/5/2
Instant Notes in Molecular Biology
---Turner et al.
• Molecular biology seeks to explain the relationships between the structure and function of biological molecules and how these relationships contribute to the operation and control of biochemical processes.
2020/5/2
Your plan after undergraduate study
• Go abroad for graduate study • Go to graduate school in China Ph.D. degree and post-doc experiences are
exclusively necessary for academic positions and research positions in companies Master degree is usually required for manager, technician and salesman. Manager may need more experiences/study at management and others. • Find a job. You may not get a good job in a well-known 2020/5/2 company, and you may need come back for
2020/5/2
The hierarchy of living world: Biological organizations at various levels
Biosphere (the sum of all Earth’s ecosystems) Ecosystem (biological community+environment) Biological community (different populations in same area) Population (localized group of organisms of same species) Organisms (Units of life) Organ systems Organs Tissue Cells (1-100 m,Units of organisms) Organelles (ribosomes ca. 20 nm) Macromolecule complex Molecules (atoms bonded chemically) Atoms (Å, chemical building blocks of all matter)
2020/5/2
2020/5/2
学习平台
• 自学能力 • 使用各种学习资源的能力 • 时间利用的能力 • 与人相处的能力 • 诚信的品质
2020/5/2
2020/5/2
I am very happy to be the course instructor Let’s work together to make this course a great experience in your life
2020/5/2
现代分子生物学 --- 朱玉贤、李毅 2/E (2019)
• 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。
2020/5/2
2020/5/2
2020/5/2
2020/5/2
2020/5/2
2020/5/2
2020/5/2
2020/5/2
分子生物学授课大纲
第一章 绪论 (2)
第二章 染色体与DNA(8)
第三章 转录(8)
第四章 翻译(8)
第五章 分子生物学的研究方法(8)
第六章 原核生物基因表达调控(8)
第七章 真核生物基因表达调控(6)
• 2019,4,5:以杨焕明为首的中国科学家在Science发表了 水稻全基因组框架序列图。
• 2019,12,12以韩斌为首的中国科学家在Nature发表了 水稻第四号染色体测序图。
• 2019年4月14日六国科学家完成了人类基因组序列图 的绘制,实现了人类基因组计划的所有目标。
2020/5/2
Molecular Dev Microbiol Biology Biol
Animal husbandry Veterinary
Immunol Mol
Others
Neurobiol
2020/5/2
2020/5/2
2020/5/2
2020/5/2
2020/5/2
2020/5/2
2020/5/2
I am looking forward to have a wonderful semester with all of you. Hope that you all enjoy the course.
2020/5/2
课外作业:
上网查阅分子生物学的研究概况与发展前景 。
2020/5/2
Thank you !
第八章 癌和病毒的分子生物学(4)
第九章 发育与分子调控(6)
2020/5/2
第十章 基因组与比较基因组(4)
2020/5/2
分子生物学实验参考书目
1 . 分子克隆实验指南
2. 精编分子生物学实验指南
3. PCR技术实验指南
4. 分子生物学实验基础
5. 细胞工程学实验方案
6. 现代分子生物学实验技术
2020/5/2
2020/5/2
2020/5/2
2020/5/2
2020/5/2
The relationship of Molecular Biology with other biological subjects
Life Sciences
Medical Sciences
Pathology, clinic medicine
2020/5/2
• 2000 ,6.26 中、美、日、德、法、英6国,宣布人类基 因组草图发表。
• 2000 ,10月 科学家宣布将于2019年3月完 成河豚鱼的 基因组测序。
• 2000,12月14日英美等国科学家宣布绘出拟南芥基因组 的完整图谱。
• 2019,1,12 中、美、日、德、法、英等国科学家 Nature,15日)和美国塞莱拉公司(Science,16日) 各自公 布人类基因组图谱和初步分析结果。约3万基因。
相关文档
最新文档