分子生物学课程标准

分子生物学课程标准
分子生物学课程标准

《分子生物学》课程标准

英文名称:Molecular Biology 课程编码:413041150 适用专业:生物技术学分数:2

一、课程性质

分子生物学属于生物学一级学科下的生物化学及分子生物学二级学科,是生物技术专业培养计划中专业基础系列课程的主干课程之一。学生们前期系统学习的生物化学、植物生物学、动物生物学、微生物学等课程为分子生物学的学习奠定了基础,而分子生物学知识的学习会使学生对生命科学从宏观到微观,对生物信息的传递、基因的表达调控等有更为全面深刻的理解,并为后续分子生物学实验等课程的学习与实践打下基础。通过本课程学习,为学生将来从事分子生物学实验员、检测员等岗位奠定良好的基础。

二、课程理念

在本课程的教、学过程中要“抓住一条主线,注意两个对比,形成三种意识”,坚持学生为主体、教师为主导的课程理念。

1、抓住“一条主线”

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,是生命科学领域最基础、最重要的主干课程之一。中心法则从信息角度论证了生命世界在分子水平的统一,分子生物学知识基础就是以中心法则为主线介绍生物信息的传递,以及生物信息传递过程中的调控机制,要引导学生以中心法则为主线梳理构建出分子生物学知识框架。

2、注意“两个对比”

真核生物和原核生物在基因组成、基因表达调控等方面有许多的差异,要引导学生在学习真核生物和原核生物在分子水平的统一性之外,还要注意对比真核生物和原核生物之间的不同,利用比较法进行学习提高学习效率。

3、形成“三种意识”

分子生物学作为现代生物学的共同语言,应认识到其交叉性、前沿性、应用性,学生要建立这三种意识

分子生物学现已迅速渗入到生物学的各个学科,是现代生物学的共同语言,是生命科学领域中所有学科在分子水平上的统一。分子生物学涉及面广,学科交叉内容丰富,也是目前自然科学中进展最迅速、最具活力的领域,在教学过程中应反映分子生物学的交叉性、前沿性,同时也要注重分子生物学研究方法运用能力的培养,将分子生物学的基础理论与实验方法原理相结合,尤其特别注意分子生物学基本研究方法的实验原理及其应用范围的讲解,培养学生从分子生物学的角度思考、分析、解决问题的思想意识或观念,对分子生物学研究方法的应用和意义有较全面的理解,能用分子生物学知识解释如转基因技术等相关社会热点问题,初步具有从分子水平发现问题、分析问题、进而选用适宜的分子生物学研究方法解决实际问题的意识。

4、分子生物学课程的学习应坚持学生为主体、教师为主导,引导学生进行自主探究型学习,增强学生分析问题、解决问题的应用能力

通过增加学生讲授、课堂讨论、课外拓展等学习形式,尤其要引导学生从课本上原有的经典实验着手,体会前人如何从分子生物学的角度思考、分析、解决问题,使学生较全面的掌握分子生物学基本知识、理解分子生物学方法的应用和发展前景,了解现代分子生物学新方法与新成果及其在解决人口膨胀、环境污染、疾病猖獗、能源资源匮乏、生态平衡破坏等重大难题过程中面临的机遇与挑战,明确所学知识的应用价值,增强学生分析问题、解决问题的应用能力。

三、课程目标

1、总目标

通过介绍染色体与DNA、生物信息传递、基因表达调控等使学生获得核酸、蛋白质等生物大分子的形态、结构特征及其规律性等分子生物学基础知识,了解并关注分子生物学发展简史、发展趋势及其在

生产、生活和社会中的应用。引导学生利用分子生物学知识从分子水平上去分析生命现象与过程、思考分子生物学与人类健康、基因发育等生物学相关问题,使学生掌握核酸凝胶电泳、PCR、DNA/RNA提取、DNA重组等现代分子生物学研究方法的基本理论及其应用范围,训练学生的科学探究和实践能力,养成学以致用,从分子生物学角度主动思考关注社会热点、前沿问题,发挥学生学习的积极性、自主性,以质疑求实的科学态度和严谨的逻辑思维,参与分子生物学相关社会问题讨论的素养。

五、课程实施(一)、课时安排

(二)、教学团队

本课程团队有教师4人,其中副教授2人、讲师2人;博士3人,硕士1人,四位教师都为40岁以下的青年教师。本教学团队是一支高学历层次的青年教学团队,学缘结构合理、职称结构和年龄结构稍显单一。

(三)、教学条件

本课程在传统教学手段的基础上,采用现代信息技术手段,将计算机、投影仪或电视机引入课堂,课程组开发或搜集的《分子生物学》课件及系统分子生物学视频可直观、形象地向学生展示相关知识。

(四)、教学资源

利用网络平台,包括国家精品课程、MOOC、其他院校的教学文件、分子生物学研究前沿文献,以及学校信息工程学院的网络教学平台等资源,为学生提供丰富而便利的教学资源。另外,老师也可通过E-mail、QQ群等进行疑难解答、讨论交流,拓宽学生获取分子生物学知识的渠道,提高教学效率。

(五)、教学策略、方法手段

为达到分子生物学课程的总目标,教学采取以班级授课为主,辅以分组教学、协作教学、课外扩展教学相结合的学生为主体、教师为主导的教学形式,并且在课程的教学过程中进行必要的辅导答疑,鼓励学生结合目前社会热点、基础教育课程相关知识点从分子生物学角度进行质疑、思考、分析、解答。

1、教学策略

教学过程一定要根据学生的具体情况、教学的内容、教学的条件综合考虑进行。每节课的教学策略都应不同,因此,总的建议是充分利用学生已经掌握的前置课程的知识和技能,结合多种方式(讲授、自学、讨论等)组织教学,在教学过程中要抓住“一个主线,两个对比”,以中心法则为主线介绍从DNA 到RNA,从RNA到蛋白质的生物信息传递与基因表达调控的基本知识,帮助学生构建一个较完整的分子生物学知识框架,使学生理解生物信息传递与基因表达调控过程,知道分子生物学的研究方法及其适用范围,了解分子生物学与人类健康和发育的关系,从分子水平认识、探究生命本质,注意对比原核生物与真核生物在基因组DNA特点、信息传递过程、基因表达调控模式等的异同。

本课程教学内容主要由分子生物学基础、生物信息的传递、原核基因表达调控、真核基因表达调控、分子生物学研究方法理论基础、和分子生物学与人类健康、基因发育6个单元组成。

第1单元是起始课,课程的导入方式主要结合21世纪生命科学的面貌,及分子生物学的快速发展激发学生的学习热情具有重要作用。另外染色体与DNA一章可以使学生把已有知识背景(遗传学、生物化学、细胞生物学)和分子生物学结合起来,通过背景材料引出分子生物学的概念,并通过进一步介绍分

子生物学的发展历史,请学生自己总结归纳出分子生物学的应用价值及发展前景。绪论采用教师讲授法,旨在让学生全面了解本门课程,引起学生学习兴趣,而染色体与DNA由于与前期课程重复知识点较多,则以学生自学为主,并通过课堂讨论把握重点、老师补充性指导突破难点。

第2单元是有关生物信息的传递的内容,是在已修课程生物化学、微生物学、遗传学、细胞生物学的基础上进一步从分子水平介绍核酸和基因组的结构及功能,并以中心法则为主线介绍DNA、RNA和蛋白质-生物信息的传递。本部分也是以学生自学为主,然后通过学生课堂讨论把握重点、老师补充性指导突破难点,并利用图片或动画演示法、对比法、小结归纳法等使学生构建一个较完整的生物学信息传递知识框架。

第3单元是原核基因表达调控的内容,授课内容与学生的生物化学、微生物学结合较为紧密,可通过反转课堂教学法,让学生课下结合前期相关的知识点及教师提供的自学课件等材料自学本章节内容,从中找出存在的问题(学生质疑),然后再由教师进行课堂讲授的方式完成学习。

第4单元是真核基因表达调控的内容,授课内容与学生最熟悉的真核生物-人的相关生理生化现象为基础,主要按调控发生的先后次序介绍真核生物基因的表达调控,本单元教学建议采用PBL教学法,通过教师学生课前实例收集与课前预习,课堂教师讲述与师生讨论的教学方式有机结合进行。

第5单元是分子生物学研究方法理论基础内容,主要知识体系涵盖了DNA、RNA及蛋白质操作技术与基因功能研究技术,以运用分子生物学方法解决一般问题的思路为主线,通过分子生物学研究方法理论的介绍,经典实验技术的讲解、老师提问、学生讨论、学生自主设计实验等多种途径使学生掌握分子生物学研究方法原理、应用范围。

第6单元是分子生物学与人类健康、基因发育,是目前分子生物学研究在人类健康和基因发育方面的热点和前沿,本章节以学生自学为主,教师适当辅导,也可采取专题讲座的方式,引导学生自学完成教学,拓展学生的知识面。

2、教学方法与手段

在已有讲授法、演示法、作业法教学方法的基础上,积极推行讨论法、读书指导法、发现法、探究法、陶冶法等教学方法,在讲解主要的基本概念、理论等知识的基础上,结合关键问题和实际应用举例、质疑,引导学生进行课堂讨论、课下查阅文献自学,突破难点,了解分子生物学发展前沿,通过布置大作业、自制PPT进行讲解促进生生互动,锻炼学生整理资料、发现问题、解决问题以及PPT制作、口语表达等能力,陶冶学生对分子生物学理智与情感活动在认知中的统一。

3、能力培养方案

①推行“探究型”教学方式,注重课外扩展学习,锻炼学生主动学习的能力

将思考题穿插在具体章节中,让学生带着问题去阅读教材、预习课程内容,引导学生积极思考、探究。课堂上,在讲授课程内容的同时,结合最新进展和生产实际精选代表性的科研文献作为教学补充资料进行分析讨论。课下,提供补充文献和相关网站供学生进一步课外阅读,培养主动学生查阅、分析科研文献、解决问题的能力。

②注重启发互动,突出学生的教学主体地位

采用启发诱导、讨论互动、灵活多样的教学方式,避免传统“填鸭式”教学的弊端,激发学生学习兴趣,提高教学效果。

③科研辅助教学,积极研究、探索应用型人才培养,训练学生实践和科研能力

结合最新科研成果供学有余力的学生选读与实践;探索尝试学生撰写小论文、对生物学问题进行分子生物学实验设计的教学新模式。有利于应用型人才的培养。

④以服务地方基础教育为导向,锻炼学生的就业能力

结合专业分流的三个方向-药用植物有效成分提取、食品加工、环境保护发展需要等布置课外大作业,让学生自己查阅整理文献、分析解决分子生物学在相关产业应用中的重要作用,对学生的大作业给予详细的点评,指出问题所在。对课外作业完成优秀的同学,组织进行PPT讲授,锻炼学生的表达能力,并给予点评,使学生能力得到进一步提高。

(六)、自学安排

自主学时安排各章依次是0.5、2、2.5、2.5、2.5、2、1、1、1、0.5、0.5,合计16学时。此要求为最低的自学时间,为了提高学习效果,建议学生们尽可能多利用课前课后时间认真自学。教师提前一次布置学习任务单,详细说明本课的自主学习目标、要求等;自学采用小组管理(每组4-6人,宿舍为单位)的方式:合作学习,自学笔记批阅、互相监督等;自学监控包括自我监控、小组长(轮流)监控同学讨论问题情况和回答问题情况等,并给出成绩,任课教师参与小组课上讨论、不定期抽查自学笔记、评价成绩等以督促自主学习。

(七)、学业考核与评定

(2)考核方法

①成绩评定方式的主要构成及比例:采用N+2考试方式,期末成绩由N(35%)、笔记1(包括课前预习、课堂笔记及课后总结笔记)(15%)、期末考试1(50%)组成。

其中,1期末成绩,占总成绩的50%。

1笔记,包括教师二次评阅笔记的成绩、一项学生自评笔记和课后总结的成绩,三项成绩的平均分即笔记项得分,占最终成绩的15%。

N包括五项,N1指小组对该生课下自学笔记、课下讨论问题及回答问题和课堂小测验的评定成绩,N2为学生自评的出勤及纪律成绩,N3为教师对学生课堂提问的评定成绩,N4为教师对学生绘制概念图的评定成绩,N5为网络在线小测验的网评成绩,五项成绩的平均分即N的得分,占最终成绩的35%。

②试卷题型及分值分布:试卷满分值为100分,题型由名词解释(10%)、单项选择题(10%)、简答题(25%)、论述题(30%)、实验设计题(25%)组成。

③考试形式与时间:闭卷、笔试,120分钟。

六、教材建设选用及参考书目

1、建议教材

建议使用的教材由北京大学朱玉贤等编著的《现代分子生物学》,该教材自1997年出版以来,几经改版修订、更新,涵盖了分子生物学的基础知识,并且第4版修订中突出强调了分子生物学的实验技术和原理,在“疾病与人类健康”一章中增加了关于人禽流感和严重急性呼吸系统综合征(SARS)分子机制的讨论。根据学科发展的最新动态,对第11章“基因组与比较基因组学”做了较大规模的修改和充实,成为国内许多高校相关专业本科生或研究生的主要教材,发行万余册。现在正在使用的教材是由高等教育出版社出版2007年朱玉贤,李毅,郑晓峰编著的《现代分子生物学》(第四版),该教材入选普通高等教育“十一五”国家规划教材。

2、教学参考书

[1]Benjamin Lewin,Gene VIII, Florida: Prentice Hall, 2004.

[2]本杰明.卢因著,余龙,江松敏,赵寿元译. 基因八. 北京:科学出版社,2005.

[3]刘进元,李文君,王薛林等. 分子生物学(现代生物学精要速览中文版)(第二版). 北京: 科学出版

社, 2001.

[4]陈淳,徐沁. 高级分子生物学要义. 北京:科学出版社,2000.

[5]西尔维恩,W 勒潘,王勇. 英汉对照分子生物学导论. 北京: 化学工业出版社, 2008.

[6]韦弗(Weaver.R.F). 分子生物学(中国科学院研究生教学丛书),北京: 科学出版社, 2002.

[7]P.C.Turner, A.G.McLennan, A.D.Bates, M.R.H.White. 分子生物学(影印版). 北京: 科学出版社,

2004.

[8]程震龙. 分子生物学专业英语. 哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社, 2004.

了解最新信息(相关期刊杂志,网络资源)https://www.360docs.net/doc/0517821164.html,(NCBI)等。

生化及分子生物学复习资料

生化及分子生物学复习资料(15天15题) 一、变性蛋白质的性质改变 ①结晶及生物活性丧失是蛋白质变性的主要特征。 ②硫水侧链基团外露。 ③理化性质改变,溶解度降低、沉淀,粘度增加,分子伸展。 ④生理化学性质改变。分子结构伸展松散,易被蛋白酶水解。 蛋白质一、二、三、四级结构;β-折叠、α-螺旋 二、B型双螺旋DNA的结构特点 1. 两条反向平行的多核苷酸链围绕一个“中心轴”形成右手双螺旋结构,螺旋表面有一条大沟和小沟; 2.磷酸和脱氧核糖在外侧,通过3’,5 ’-磷酸二酯键相连形成DNA的骨架,与中心轴平行。碱基位于内侧,与中心轴垂直; 3. 两条链间存在碱基互补:A与T或G与C配对形成氢键,称为碱基互补原则(A与T为两个氢键,G与C为三个氢键); 4. 螺旋的稳定因素为碱基堆集力和氢键; 5. 螺旋的直径为2nm,螺距为,相邻碱基对的距离为,相邻两个核苷酸的夹角为36度。 DNA变性(复性)、增色(减色)效应 三、酶催化作用特点 一般特点(同普通的催化剂):1、只催化热力学上允许的化学反应(G<0);2、降低活化能,但不改变化学反应的平衡点;3、加快化学反应速度,但催化剂本身反应前后不发生改变。 特殊之处:1.催化具有高效性;2.高度的专一性(只能催化一种底物或一定结构的底物); 3.易失活; 4.催化活性受到调节和控制; 5.催化活性与辅助因子有关 (全酶=酶蛋白+辅助因子) 维生素;酶促反应速度;抑制剂;酶原 四、生物氧化的特点 1.反应条件温和。

2.生物氧化并非代谢物与氧直接结合,而是以脱氢为主的逐步反应。 3.生物氧化是逐步进行的,能量释放也是逐步的,一部分生成ATP。 4.终产物CO2为有机物氧化成有机酸进而脱羧生成。 呼吸链;氧化磷酸化;底物水平磷酸化;解偶联剂 五、磷酸戊糖途径的生理意义 1. 是体内生成NADPH的主要代谢途径 2. 该途径的中间产物为许多化合物的生物合成提供原料。 3. 与光合作用联系起来,实现某些单糖间的互变。 糖酵解;三羧酸循环;糖异生(掌握反应历程) 六、软脂酸β-氧化和从头合成的比较 β-氧化;α-氧化作用;ω-氧化作用 七、如何判断蛋白质的营养价值

综述:进化论与进化生物学的发展

综述:进化论与进化生物学的发展自达尔文1859年发表《物种起源》(The Origin of Species)一书以来,“进化”(evolution)已逐渐成为生物学文献中出现频率最高的词汇之一,进化生物学(evolutionary biology)则成为当今生命科学中一个重要的前沿领域。 纵观150年来,随着科学界对生物进化现象的认识不断深化,人们对达尔文进化论的理解也随之不断深入,进化论自身也走过了曲折的发展之路。除了像其他任何一种科学理论一样需要补充和修正外,进化论还经受了来自科学领域之外的一次又一次挑战。今天,分子水平的生物进化研究正在蓬勃兴起,人们对进化论的兴趣有增无减,同时也提出了更高的要求,即以进化论为核心的进化生物学研究不仅应能够解释各种复杂生命现象,重建生物的自然历史,而且还应具有一定的预测性和应用潜力。因而,藉纪念达尔文(C. Darwin)诞辰200周年和《物种起源》出版150周年之际,回顾进化论与进化生物学的发展历程,将有助于我们全面了解该领域的科学理论与知识,并用于指导21世纪生命科学的研究。 进化论的科学本质 进化论从本质上改变了人们对地球生命现象的理解。进化论围绕生物多样性的起源与发展,引导人们探索各种生物之间的亲缘关系(或称进化谱系)。例如,作为地球生物的一员,人类究竟何时又是如何在地球上出现的?不同人种或不同人群之间关系如何?人类与其他生物(如细菌)有何种进化上的关联?如此等等,进化论为我们提供了科学的解释。 在进化论中,具有有益性状的生物存在差异的繁殖优势被称为自然选择(natural selection),因为是自然来“选择”提高生物生存与繁殖能力的性状。如果生物的突变性状降低其生存与繁殖能力的话,自然选择就会减少这些性状在生物群体中的扩散。人工选择也是一个类似的过程,但在这种情况下是人而不是自然环境使生物交配以选择理想的性状。最常见的莫过于通过人工选择来获得人们所需的家畜品系和园艺植物品种等。 迄今为止,支持进化论的证据层出不穷,从中华龙鸟化石的发现到酵母实验进化的分析,不胜枚举[1]。近年来比较突出的例子有加拿大北部“大淡水鱼”化石的发现。科学家们根据进化理论和化石分析预测出浅水鱼类向陆地过渡阶段的大致时间,随后他们将目光投向加拿大北部努维特地区的埃尔斯米尔岛,那里有大约37 500万年前的沉积岩。通过四年的努力,科学家们终于从岩层中发掘出命名为“Tiktaalik”(因纽特人的语言中意为“大淡水鱼”)的生物化石,它既具有许多鱼类特征,又具有早期四足动物的典型特征,而它的鳍包含骨骼,可形成类似于有肢动物的肢体,用来移动和支撑躯体[2]。“大淡水鱼”的发现证实了科学家们基于进化论的预测。反过来,对于进化论预测的证实也提高了达尔文理论的可信度。的确,每一种科学理论本质上都要具备对尚未观察到的自然事件或现象作出预测的能力。 另一个经典的例子是科学家们对特立尼达岛阿立波河中的虹鳉鱼进行的观察与实验。按照进化理论,不同时间尺度上的自然选择可能产生全然不同的进化效应。在仅仅几个时代的周期内,生物个体就有可能产生小规模的变异,可称之为微进化(microevolution)。科学家们发现,生活在阿立波河中的虹鳉鱼无论是其幼体还是成体均遭受较大鱼类的捕食,生活在河流上游小溪中的虹鳉鱼只有其幼体会被较小鱼类捕食,因而长期的进化过程导致该河流中的虹鳉鱼个体较小(更易于躲避捕食者),而溪流中的虹鳉鱼则个体较大(不易被较小的鱼类捕食)。科学家们将河流中的虹鳉鱼置于原来没有虹鳉鱼种群的溪流中,发现它们仅仅在20代后就进化出了溪流中虹鳉鱼的特性[3]。 毋庸讳言,在科学上,我们不可能绝对肯定地证明某种解释是完美无缺的,或者是终结性的。然而,迄今为止,许多科学解释已经被人们反复检验,不断增添的新观察结果或新的实验分析很难对其作出重大改变。换言之,科学界已广泛接受这些解释,它们是以观察自然世界获得的证据为基础的。进化理论就是其中一个代表。从这一点出发,我们可以明确地将

生物化学基本概念

生物化学基本概念

————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期: ?

生物化学基本概念(280) 一、绪论 1生物化学 2 分子生物学(狭义、广义) 3 结构生物学 4 基因组学 5蛋白质组学 6 糖生物学 7生物工程 8 基因工程 9酶工程 10 蛋白质工程 11 细胞工程 12 发酵工程 13生化工程 14 模式生物 二、核酸化学 1 核酸 2 拟核区 3质粒 4 沉降系数 5N-C糖苷键 6第二信使 7 转化现象 8 类病毒 9沅病毒(蛋白质侵染因子) 10 核酸的一级结构 11 DNA的一级结构 12 RNA的一级结构 13 寡核苷酸 14 多核苷酸 15 DNA的二级结构 16DNA的三级结构 17 正超螺旋

18负超螺旋 19 RNA的二级结构 20RNA的三级结构 21发夹结构 22 多顺反子 23 单顺反子 24减色效应 25 增色效应 26核酸的变性 27 核酸的复性 28DNA的熔点(Tm、熔解温度) 29 退火 30 分子杂交 31 Southern 印迹法 32Nouthern 印迹法 三、蛋白质化学 1激素 2抗体 3 补体 4 干扰素 5 糖蛋白 6蛋白质氨基酸 7非蛋白质氨基酸 8等电点(PI) 9肽 10生物活性肽 11 双缩脲反应 12构型 13 构象 14蛋白质的一级结构 15蛋白质的二级结构 16蛋白质的三级结构 17蛋白质的四级结构 18二面角

19β-折叠 20 β-转角 21 无规则卷曲 22超二级结构 23 结构域 24分子病 25 可变残基 26 不变残基 27电泳 28 透析 29 相对迁移率 30盐析 31 盐溶 32 蛋白质的变性作用 33 变性蛋白 34 蛋白质的复性 35 简单蛋白 36 结合蛋白 37糖蛋白 38脂蛋白 39色蛋白 40 核蛋白 41 磷蛋白 42 金属蛋白 43可逆沉淀 44 不可逆沉淀 四、酶学 1 酶 2 单纯酶 3 结合酶 4 酶蛋白 5 辅因子 6全酶 7 辅酶

612生物化学与分子生物学

中科院研究生院硕士研究生入学考试 《生物化学与分子生物学》考试大纲 一、考试内容 1.蛋白质化学 考试内容 ●蛋白质的化学组成,20种氨基酸的简写符号 ●氨基酸的理化性质及化学反应 ●蛋白质分子的结构(一级、二级、高级结构的概念及形式) ●蛋白质一级结构测定的一般步骤 ●蛋白质的理化性质及分离纯化和纯度鉴定的方法 ●蛋白质的变性作用 ●蛋白质结构与功能的关系 考试要求 ●了解氨基酸、肽的分类 ●掌握氨基酸与蛋白质的物理性质和化学性质 ●了解蛋白质一级结构的测定方法(目前关于蛋白质一级结构测定的新方法和新思路很多,而教科书和教学中 涉及的可能不够广泛,建议只让学生了解即可) ●理解氨基酸的通式与结构 ●理解蛋白质二级和三级结构的类型及特点,四级结构的概念及亚基 ●掌握肽键的特点 ●掌握蛋白质的变性作用 ●掌握蛋白质结构与功能的关系 2.核酸化学 考试内容 ●核酸的基本化学组成及分类 ●核苷酸的结构 ●DNA和RNA一级结构的概念和二级结构要特点;DNA的三级结构 ●RNA的分类及各类RNA的生物学功能 ●核酸的主要理化特性 ●核酸的研究方法 考试要求 ●全面了解核酸的组成、结构、结构单位以及掌握核酸的性质 ●全面了解核苷酸组成、结构、结构单位以及掌握核苷酸的性质 ●掌握DNA的二级结构模型和核酸杂交技术 ●了解microRNA的序列和结构特点(近年来针对非编码RNA的研究越来越深入,建议增加相关考核) 3. 糖类结构与功能 考试内容 ●糖的主要分类及其各自的代表 ●糖聚合物及其代表和它们的生物学功能 ●糖链和糖蛋白的生物活性 考试要求 ●掌握糖的概念及其分类 ●掌握糖类的元素组成、化学本质及生物学功用 ●理解旋光异构 ●掌握单糖、二糖、寡糖和多糖的结构和性质 ●掌握糖的鉴定原理 4. 脂质与生物膜 考试内容

《分子生物学大(综合)实验》课程介绍(精)

《分子生物学大(综合)实验》课程介绍 课程代码(学校统一编制) 课程名称分子生物学大(综合)实验 英文名称MolecularBiologyBigExperiment 学分:3修读期:第七学期 授课对象:生物科学、生物技术 课程主任:姓名、职称、学位 关洪斌,副教授,博士 课程简介 21世记是生命科学的世记,而分子生物学是带动生命科学的前沿科学。分子生物学是在生物大分子水平上研究细胞的结构、功能及调控的学科,在现代生物学学科发展中的重要性与不容置疑的带头作用是众所周知的。许多重大的理论和技术问题都将依赖于分子生物学的突破。随着分子生物学研究工作的不断深入,相关实验技术方法和技术日新月异的发展。为了适应分子生物学研究工作日益发展的需要,满足培养从事现代生物学研究,尤其是进行分子生物学研究的人才的需要,特设置分子生物学大(综合)实验课程。本课程的教学目标和基本要求是使学习者基本掌握分子生物学实验技术的基本原理和方法,教学内容包括TRIZOL试剂盒提取RNA、RNA质量的检测、RT-PCR和变性聚丙烯酰胺凝胶电泳检测cDNA。通过本实验可提高学生的动手能力和创造性思维能力,较好地掌握分子生物学实验操作和技能,为今后独立进行科研工作打下坚实基础。 实践教学环节(如果有) 实验内容包括TRIZOL试剂盒提取RNA、RNA质量的检测、RT-PCR和变性聚丙烯酰胺凝胶电泳检测cDNA。 课程考核 实验报告 指定教材 自编 参考书目 1.分子生物学实验指导高等教育出版社施普林格出版社,1999 2.彭秀玲,袁汉英等.基因工程实验技术.湖南科学技术出版社,1997 3.吴乃虎.基因工程原理(上下册).科学出版社,1998 4.F.奥斯伯等著:颜子颖,王海林译.分子克隆实验指南(第二版).科学出版社,1998 5.J.萨姆布鲁克等著:金冬雁,黎孟枫等译.精编分子生物学实验指南.科学出版社,1993

生物化学、化学生物学、分子生物学,三者联系与区别

一、生物化学、化学生物学、分子生物学,三者联系与区别 欧洲化学生物学的一个专门刊名为ChemBioChem刊物,这部刊物在我所阅读的文献中被反复提及,我查到该文献的两位主编分别是Jean-Marie Lehn教授和Alan R. Fersht教授,他们在诠释刊物的宗旨[1]时指出:ChemBioChem意指化学生物学和生物化学,其使命是涵盖从复杂的碳水化合物、多肽蛋白质到DNA/RNA,从组合化学、组合生物学到信号传导,从催化抗体到蛋白质折叠,从生物信息学和结构生物学到药物设计,这一范围宽广而欣欣向荣的学科领域。既然化学生物学涵盖面这么广泛,它到底和其它学科之间怎么区分呢? 想到拿这个题目出来介绍是因为这是我在第一节课课堂讨论中的内容,我们小组所参考的文献主要是关于对化学生物学这门学科的认识,化学生物学的分析手段以及一些新的研究进展,比如药物开发和寻找药物靶点。当时课堂上对于题目中三者展开过热烈讨论,作为新兴学科的化学生物学,研究的是小分子作为工具解决生物学问题的学科,它如何从生物化学和分子生物学中分别出来,这也是我自己最开始产生过矛盾的问题,这里我结合所查阅的文献谈一下自己的理解。 1.1 生物化学(Biological Chemistry) 生物化学是研究生命物质的化学组成、结构、化学现象及生命过程中各种化学变化的生物学分支学科[1]。根据一些生物化学的书我归纳了一下,其研究的基本内容包括对生物体的化学组成的鉴定,对

新陈代谢与代谢调节控制,生物大分子的结构与功能测定,以及研究酶催化,生物膜和生物力学,激素与维生素,生命的起源与进化。 生物化学对其他各门生物学科的深刻影响首先反映在与其关系比较密切的细胞学、微生物学、遗传学、生理学等领域。通过对生物高分子结构与功能进行的深入研究,揭示了生物体物质代谢、能量转换、遗传信息传递、光合作用、神经传导、肌肉收缩、激素作用、免疫和细胞间通讯等许多奥秘,使人们对生命本质的认识跃进到一个崭新的阶段。(摘自https://www.360docs.net/doc/0517821164.html,/view/253496.htm) 1.2 化学生物学(Chemical Biology) 化学生物学是使用小分子作为工具解决生物学的问题或通过干扰/调节正常过程了解蛋白质的功能[1]。曾看到过一篇关于介绍化学生物学的奠基人Schreiber的文章,他曾经指出:“化学生物学是对分子生物学的有力补充,分子生物学采用定点突变的方法来改变生物分子如蛋白质和核酸的功能;而化学生物学是采用化学的手段,如运用小分子或人工设计合成的分子作为配体来直接改变生物分子的功能[2]。” 化学生物学是近年来出现的新兴研究领域,它融合了化学、生物学、物理学、信息科学等多个相关学科的理论、技术和研究方法,是一个有活力、有应用前景的新学科。它主要研究的内容包括[3]:1化学遗传学—采用小分子活性化合物作为探针,探索和调控细胞过程 (1)基因表达的小分子调控

生物化学与分子生物学问答题

机体是如何维持血糖平衡的(说明血糖的来源、去路及调节过程)? 血液中的葡萄糖称为血糖,机体血糖平衡是糖、脂肪、氨基酸代谢协调的结果,也是肝、肌、脂肪组织等器官代谢协调的结果(由于血糖的来源与去路保持动态平衡,血糖是组织、中枢神经、脑能量来源的主要保证)。 A.血糖来源(3分) 糖类消化吸收:食物中的糖类经消化吸收入血,这是血糖最主要的来源;肝糖原分解:短期饥饿后,肝中储存的糖原分解成葡萄糖进入血液;糖异生作用:在较长时间饥饿后,氨基酸、甘油等非糖物质在肝内异生合成葡萄糖;其他单糖转化成葡萄糖。 B.血糖去路(4分) 氧化供能:葡萄糖在组织细胞中通过有氧氧化和无氧酵解产生ATP,为细胞供给能量,此为血糖的主要去路。合成糖原:进食后,肝和肌肉等组织将葡萄糖合成糖原以储存。转化成非糖物质:可转化为甘油、脂肪酸以合成脂肪;可转化为氨基酸、合成蛋白质。转变成其他糖或糖衍生物(戊糖磷酸途径),如核糖、脱氧核糖、氨基多糖等。血糖浓度高于肾阈时可随尿排出一部分。 C.血糖的调节(2分) 胰岛素是体内唯一降低血糖的激素,但胰岛素分泌受机体血糖的控制(机体血糖升高胰岛素分泌减少)。胰岛素分泌增加,糖原合酶活性提高、糖原磷酸化酶活性降低,糖原分解降低、糖原合成提高,血糖降低。否则相反(胰岛素分泌减少,糖原合酶活性降低、糖原磷酸化酶活性提高,糖原分解提高、糖原合成降低,血糖提高)。胰高血糖素、肾上腺素作用是升高机体血糖。胰高血糖素、肾上腺素分泌增加,糖原合酶活性降低、糖原磷酸化酶活性提高,糖原分解提高、糖原合成降低,血糖提高。否则相反。 老师,丙酮酸被还原为乳酸后,乳酸的去路是什么 这个问题很重要。 肌组织产生的乳酸的去向包括:大量乳酸透过肌细胞膜进入血液,在肝脏进行糖异生转变为葡萄糖。大量乳酸进入血液,在心肌中经LDH1催化生成丙酮酸氧化供能;部分乳酸在肌肉内脱氢生成丙酮酸而进入到有氧氧化供能。大量乳酸透过肌细胞膜进入血液,在肾脏异生为糖或经尿排出体外。 下面问题你能回答出来不 1说明脂肪氧化供能的过程 (1)脂肪动员:脂肪组织中的甘油三酯在HSL的作用下水解释放脂酸和甘油。 (2)脂酸氧化:经脂肪酸活化、脂酰CoA进入线粒体、β-氧化、乙酰CoA进入三羧酸循环彻底氧化成H2O 和CO2并释放能量。 (3)甘油氧化:经磷酸化、脱氢、异构转变成3-磷酸甘油醛,3-磷酸甘油醛循糖氧化分解途径彻底分解生成H2O 和CO2并释放能量。 1.丙氨酸异生形成葡萄糖的过程 答:(1)丙氨酸经GPT催化生成丙酮酸。(2)丙酮酸在线粒体内经丙酮酸羧化酶催化生成草酰乙酸,后者经苹果酸脱氢酶催化生成苹果酸出线粒体,在胞液中经苹果酸脱氢酶催化生成草酰乙酸,后者在磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶作用下生成磷酸烯醇式丙酮酸。(3)磷酸烯醇式丙酮酸循糖酵解途径至1,6-双磷酸果糖。1,6-双磷酸果糖经果糖双磷酸酶催化生成6-磷酸果糖,再异构成6-磷酸葡萄糖。6-磷酸葡萄糖在葡萄糖-6-磷酸酶作用下生成葡萄糖。

分子生物学综述

基于特定引物PCR的DNA分子标记技术研究进展 摘要: PCR是一种选择性体外扩增DNA的方法,分子标记是继形态标记、细胞标记和生化标记之后发展起来的一种比较理想的遗传标记技术。SSR、SCAR、SRAP 和TRAP是四种最新发展的基于特定引物PCR的新型DNA分子标记技术,具有简便、高效、重复性好等优点,已在遗传育种的种质资源等各个方面得到广泛应用。介绍了这四种分子标记的基本原理和特点,综述了它们在分子生物学研究中的应用。 关键词:分子标记SSR SCAR SRAP TRAP DNA分子标记技术的研究始于1980年,本质上是指能反映生物个体或种群间基因组某种差异的特异性DNA片段,DNA分子标记大多以电泳谱带的形式表现生物个体之间DNA差异,通常也称DNA的指纹图谱。与其他几种遗传标记相比具有的优越性有:大多数分子标记为显性,对隐性的农艺形状的选择十分便利;基因组变异及其丰富,分子标记的数量几乎是无限的;在生物发育的不同阶段,不同组织的DNA都可用于标记分析;分子标记揭示来自DNA的变异;表现为中性,不影响目标形状的表达,与不良性状无连锁;检测手段简单、迅速。目前DNA分子标记技术已有数十种,主要可分为4大类:基于分子杂交的DNA 分子标记技术;基于随机/特定引物PG R的DNA分子标记技术;基子限制性酶切与PCR技术的分子标记技术;基于芯片技术的DNA分子标记技术。概述新型的基于特定引物PCR的DNA分子标记技术,包括SSR,SCAR,SRAP和TRAP。目前这些I3;VA分子标记技术的应用仍具有相当的局限性,如何将它们有效地利用于分子生物学研究是函待解决的问。 1序列特异扩增区域SCAR 1. 1 SCAR标记的原理 序列特异扩增区域(sequence characterised am-plifiedreginn)简称SCAR标记,是1993年Paran和Michelma记[1]]建立的一种可靠、稳定、可长期利用的RAPD 标记技术。SCAR标记的基本流程:先用随机引物进行RAPD筛选,获取特异的RAPD标记,然后对标记进行克隆和测序,根据测定RADII标记两末端的序列设计一对引物,此引物通常包含有原来的RAPD引物序列,多为20-24,再用该引物对所研究的基因组DNA进行PCR扩增,这样就可以把与原来的RAPI3片段相对应的单一位点鉴定出来。 1. 2 SCAR标记的特点 SCAR标记方便、快捷、可靠,适合于大量个体的快速检测,结果稳定性好,重复性高。由干SCAR标记使用的引物长,因而试验的可重复性高,它克服了RAPD重复性欠佳的弱点,同时具有STS标记的优点,因此比RAPn及其他利用随机引物的方法在基因定位和作图中的应用要好,在分子标记辅助育种、种质资源鉴别等方面有着潜在的应用前景,SCAR标记是共显性遗传的。待检DNA间的差异可直接通过有无扩增产物来显示,这甚至可省却电泳的步骤。由于RAPD 扩增过程中错配几率较高,RAPD标记片段同源性高导致SCAR标记的转化成功

生化和分子生物学

华中科技大学生物学硕士研究生入学考试《生化与分子生物学》 考试大纲 第一部分考试说明 一、考试性质 全国硕士研究生入学考试是为高等学校招收硕士研究生而设置的。其中,生物学(专业部分)由我校自行出题。它的评价标准是高等学校优秀本科毕业生能达到的及格或及格以上水平,以保证被录取者具有基本的生物学知识而有利于我校在录取时择优选拔。 二、评价目标 生物学(专业部分)考试在重点考查生物化学和分子生物学的基础知识、基本理论的基础上,注重考查理论联系实际的能力,说明、提出、分析和解决这些学科中出现的现象和问题。 ?正确地理解和掌握有关的基本概念、理论、假说、规律和论断 ?运用掌握的基础理论知识和原理,可以就某一问题设计出实验方案 ?准确、恰当地使用专业术语,文字通顺、层次清楚、有论有据、合乎逻辑地表述 三、考试形式和试卷结构 o答卷方式:闭卷,笔试,所列题目全部为必答题 o答题时间:180分钟 o题型比例:名词解释约15%;填空题约25%;简答和计算约30%;分析论述约30% 第二部分考查要点 一、分子生物学 (一)DNA 1、DNA的结构 DNA的构成,DNA的一级结构、二级结构、高级结构 2、DNA的复制 DNA的半保留复制,复制起点、方向和速度,复制的几种主要方式 3、原核生物和真核生物DNA复制特点 原核生物DNA复制特点,真核生物DNA复制特点,DNA的复制调控 4、DNA的修复 四种修复方式

5、DNA的转座 转座子的分类和结构特征,转座机制,转座作用的遗传学效应,真核生物的转座子 (二)生物信息的传递(上)——从DNA到RNA 1、RNA的转录 转录的基本过程,转录机器的主要成分 2、启动子与转录起始 启动子的基本结构,启动子的识别,酶与启动子的结合,-10区和-35区的最佳间距,增强子及其功能,真核生物启动子对转录的影响 3、原核生物与真核生物mRNA的特征比较 原核生物mRNA的特征,真核生物mRNA的特征 4、终止和抗终止 不依赖于ρ因子的终止,依赖于ρ因子的终止,抗终止 5、内含子的剪接、编辑及化学修饰 RNA中的内含子,RNA的剪接,RNA的编辑和化学修饰 (三)生物信息的传递(下)——从DNA到蛋白质 1.遗传密码 三联子密码及其破译,遗传密码的性质 2.tRNA tRNA的结构、功能及种类,氨酰-tRNA合成酶 3.核糖体 核糖体的结构,rRNA,核糖体的功能 4.蛋白质合成的生物学机制 氨基酸的活化,肽链的起始、延伸和终止,蛋白质前体的加工,蛋白质合成抑制剂,RNA分子在生物进化中的地位 5.蛋白质运转机制 翻译-运转同步机制,翻译后的运转机制,核定位蛋白的运转机制,蛋白质的降解 (四)分子生物学研究法 1、重组DNA技术发展史上的重大事件 略 2、DNA操作技术 核酸的分离、提纯和定量测定的方法,核酸的凝胶电泳,分子杂交,细菌转化,核苷酸序列分析,基因扩增,DNA与蛋白质相互作用研究 2、基因克隆的主要载体系统 质粒DNA及其分离纯化,重要的大肠杆菌质粒载体,λ噬菌体载体,柯斯质粒载体,pBluescript噬菌体载体

生物化学与分子生物学试题库完整

“生物化学与分子生物学” 题库 第二军医大学基础医学部 生物化学与分子生物学教研室编制 2004年7月

第一篇生物大分子的结构与功能 第一章蛋白质的结构与功能 一、单项选择题(A型题) 1.蛋白质的一级结构是指下面的哪一种情况?( ) A、氨基酸种类的数量 B、分子中的各种化学键 C、氨基酸残基的排列顺序 D、多肽链的形态和大小 E、氨基酸的连接方式 2.关于蛋白质分子三级结构的描述,其中错误的是:( ) A、天然蛋白质分子均有这种结构 B、具有三级结构的多肽链都有生物学活性 C、三级结构的稳定性主要是次级键维系 D、亲水基团多聚集在三级结构的表面 E、骨架链原子的空间排布 3、学习“蛋白质结构与功能”的理论后,我们认识到错误概念是()。 A、蛋白质变性是肽键断裂所致 B、蛋白质的一级结构决定其空间结构 C、肽键的键长较单键短,但较双键长 D、四级结构蛋白质必定由二条或二条以上多肽链组成 E、蛋白质活性不仅取决于其一级结构,还依赖于高级结构的正确 4、通过“蛋白质、核酸的结构与功能”的学习,认为错误的概念是()。 A、氢键是维系多肽链β-折叠的主要化学键 B、DNA分子的二级结构是双螺旋,维系其稳定的重要因素是碱基堆积力 C、蛋白质变性后可以恢复,但DNA变性后则不能恢复 D、谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸三者组成GSH E、蛋白质亚基具有三级结构,而tRNA三级结构呈倒L形 5、“蛋白质分子结构与功能”一章学习,告之我们以下概念不对的是()。 A、氢键不仅是维系β-折叠的作用力,也是稳定β-转角结构的化学键 B、活性蛋白质均具有四级结构 C、α-螺旋的每一圈包含3.6个氨基酸残基 D、亚基独立存在时,不呈现生物学活性的 E、肽键是不可以自由旋转的 6、关于蛋白质分子中α-螺旋的下列描述,哪一项是错误的?() A、蛋白质的一种二级结构 B、呈右手螺旋

分子生物学技术在土壤生物修复中的应用研究和展望剖析

分子生物学手段 在土壤污染生物修复中的应用 摘要: 污染土壤的修复技术主要有物理修复、化学修复和生物修复,文章 综述了分子生物学技术包括环境微生物群落降解基因分析、16S rRNA序列 分析技术以及荧光原位杂交技术在生物修复技术中跟踪污染土壤中降解微 生物行为、监测降解基因和微生物群落变化,揭示了其中的分子机制的应 用现状,对各项技术应用中需要注意的问题进行了讨论并对其发展前景进 行了展望。 关键词: 分子生物学;降解基因;16S rRNA;FISH Molecular biology techniques in bioremediation of soil: Current status and future Abstract:This review starts with a brief overview of the molecular biology techniques applied to the bioremediation of soil. The principles of the catabolic gene probe analysis of microbial community, 16S rRNA sequence analysis and fluorescent in situ hybridization (FISH) and their applications to monitoring the fate of contaminant-degrading microorganisms, detecting catabolic gene and analyzing the changes of microbial community in contaminated soil are highlighted. The problems and prospects of these techniques are discussed. Key words: molecular biology; catabolic gene; 16S rRNA; FISH

分子生物学课程论文

分子生物学课程论文

PCR技术发展与应用的研究进展 王亚纯 09120103 摘要:聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)是最常用的分子生物学技术之一,通过变性、退火和延伸的循环来完成核酸分子的大量扩增.定量PCR技术是克服了原有的PCR技术存在的不足,能准确敏感地测定模板浓度及检测基因变异等,快速PCR技术快速PCR在保证PCR反应特异性、灵敏性和保真度的前提下,在更短时间内完成对核酸分子的扩增.mRNA 差异显示PCR技术是在基因转录水平上研究差异表达和性状差异的有效方法之一.近年来已经开展了许多这三方面的研究工作,本文就定量PCR技术、快速PCR技术、mRNA差异显示PCR技术作一综述,以便更好地理解及应用这项技术。 关键字:定量PCR;荧光PCR;快速PCR;DNA聚合酶;mRNA差异显示PCR 0 前言 聚合酶链反应(polymerase chain reaction,PCR)技术由于PCR简便易行、灵敏度

高等优点,该技术被广泛应用于基础研究。但是,由于传统的PCR技术不能准确定量,且操作过程中易污染而使得假阳性率高等缺点,使其在临床上的应用受到限制[1]。鉴于此,对PCR产物进行准确定量便成为迫切的需要。几经探索,先后出现了多种定量PCR (quantitative PCR,Q-PCR)方法,其中结果较为可靠的是竞争性PCR和荧光定量PCR(fluorescence quantitative PCR,FQ-PCR)。 随着生命科学和医学检测的不断发展,人们越来越希望在保证PCR反应特异性、灵敏性、保真度的同时,能够尽量缩短反应的时间,即实现快速PCR(Rapid PCR or Fast PCR)。快速PCR 技术不仅可使样品在有限的时间内可以尽快得到扩增,而且可以显著增加可检测的样品数量,显然,在大批量样本检测和传染病快速诊断等方面将会有重要的应用前景。例如,快速PCR在临床检测中可大大加快疾病的诊断效率;在生物恐怖袭击时能有效帮助快速鉴定可疑物中有害生物的存在与否;同时,由于PCR已经渗入到现代生物学研究的各个方面,快速PCR的实现必然可以使许多科学研究工作的进展显著加快,最终影

生物化学笔记(整理版)1

《生物化学》绪论 生物化学可以认为是生命的化学,是研究微生物、植物、动物及人体等的化学组成和生命过程中的化学变化的一门科学。 生命是发展的,生命起源,生物进化,人类起源等,说明生命是在发展,因而人类对生命化学的认识也在发展之中。 20世纪中叶直到80年代,生物化学领域中主要的事件: (一)生物化学研究方法的改进 a. 分配色谱法的创立——快捷、经济的分析技术由Martin.Synge创立。 b. Tisellius用电泳方法分离血清中化学构造相似的蛋白质成分。吸附层析法分离蛋白质及其他物质。 c. Svedberg第一台超离心机,测定了高度复杂的蛋白质。 d. 荧光分析法,同位素示踪,电子显微镜的应用,生物化学的分离、纯化、鉴定的方法向微量、快速、精确、简便、自动化的方向发展。 (二)物理学家、化学家、遗传学家参加到生命化学领域中来 1. Kendrew——物理学家,测定了肌红蛋白的结构。 2. Perutz——对血红蛋白结构进行了X-射线衍射分析。 3. Pauling——化学家,氢键在蛋白质结构中以及大分子间相互作用的重要性,认为某些protein具有类似的螺旋结构,镰刀形红细胞贫血症。 (1.2.3.都是诺贝尔获奖者) 4.Sanger―― 生物化学家 1955年确定了牛胰岛素的结构,获1958年Nobel prize化学奖。1980年设计出一种测定DNA内核苷酸排列顺序的方法,获1980年诺贝尔化学奖。 5.Berg―― 研究DNA重组技术,育成含有哺乳动物激素基因的菌株。 6.Mc clintock―― 遗传学家发现可移动的遗传成分,获1958年诺贝尔生理奖。 7.Krebs―― 生物化学家 1937年发现三羧酸循环,对细胞代谢及分生物的研究作出重要贡献,获1953年诺贝尔生理学或医学奖。 8.Lipmann―― 发现了辅酶A。 9. Ochoa——发现了细菌内的多核苷酸磷酸化酶 10.Korberg——生物化学家,发现DNA分子在细菌内及试管内的复制方式。(9.10.获1959年的诺贝尔生理医学奖) 11.Avery―― 加拿大细菌学家与美国生物学家Macleod,Carty1944年美国纽约洛克菲勒研究所著名实验。肺炎球菌会产生荚膜,其成分为多糖,若将具荚膜的肺炎球菌(光滑型)制成无细胞的物质,与活的无荚膜的肺炎球菌(粗糙型)细胞混合 ->粗糙型细胞也具有与之混合的光滑型的荚膜->表明,引起这种遗传的物质是DNA 12.Wilkins―― 完成DNA的X-射线衍射研究,对Watson和Crick确定DNA分子的双螺旋结构是至关重要的。三人共获1962年诺贝尔生理医学奖。 13.Nirenberg―― 生物化学家在破译遗传密码方面作出重要贡献。

生物化学与分子生物学名词解释

生物化学与分子生物学名词解释

生化名解 1、肽单元(peptide unit):参与肽键的6个原子Ca1、C、O、N、H、Ca2位于同一平面,Ca1和Ca2在平面上所处的位置为反式构型,此同一平面上的6个原子构成了肽单元,它是蛋白质分子构象的结构单元。Ca是两个肽平面的连接点,两个肽平面可经Ca的单键进行旋转,N—Ca、Ca—C是单键,可自由旋转。 2、结构域(domain):分子量大的蛋白质三级结构常可分割成1个和数个球状或纤维状的区域,折叠得较为紧密,具有独立的生物学功能,大多数结构域含有序列上连续的100—200个氨基酸残基,若用限制性蛋白酶水解,含多个结构域的蛋白质常分成数个结构域,但各结构域的构象基本不变。 3、模体(motif):在许多蛋白质分子中,二个或三个具有二级结构的肽段,在空间上相互接近,形成一个特殊的空间构象。一个模序总有其特征性的氨基酸序列,并发挥特殊功能,如锌指结构。 4、蛋白质变性(denaturation):在某些物理和化学因素作用下,其特定的空间构象被破坏,也即有序的空间结构变成无序的空间结构,从而导致其理化性质的改变和生物活性的丧失。主要发生二硫键与非共价键的破坏,不涉及一级结构中氨基酸序列的改变,变性的蛋白质易沉淀,沉淀的蛋白质不一定变性。 5、蛋白质的等电点( isoelectric point, pI):当蛋白质溶液处于某一pH时,

而改变酶的活性,此过程称为共价修饰。主要包括:磷酸化—去磷酸化;乙酰化—脱乙酰化;甲基化—去甲基化;腺苷化—脱腺苷化;—SH与—S—S—互变等;磷酸化与脱磷酸是最常见的方式。 10、酶原和酶原激活(zymogen and zymogen activation):有些酶在细胞内合成或初分泌时只是酶的无活性前体,必须在一定的条件下水解开一个或几个特定的肽键,使构象发生改变,表现出酶的活性,此前体物质称为酶 原。由无活性的酶原向有活性酶转化的过程称为酶原激活。酶原的激活,实际是酶的活性中心形成或暴露的过程。 11、同工酶(isoenzyme isozyme):催化同一化学反应而酶蛋白的分子结构,理化性质,以及免疫学性质都不同的一组酶。它们彼此在氨基酸序列,底物的亲和性等方面都存在着差异。由同一基因或不同基因编码,同工酶存在于同一种属或同一个体的不同组织或同一细胞的不同亚细胞结构中,它使不同的组织、器官和不同的亚细胞结构具有不同的代谢特征。 12、糖酵解(glycolysis):在机体缺氧条件下,葡萄糖经一系列酶促反应生成丙酮酸进而还原生成乳酸的过程称为糖酵解(糖的无氧氧化)。糖酵解的反应部位在胞浆。主要包括由葡萄糖分解成丙酮酸的糖酵解途径和由丙酮酸转变成乳酸两个阶段,1分子葡萄糖经历4次底物水平磷酸化,净生成2分子ATP。关键酶主要有己糖激酶,6-磷酸果糖激酶-1和丙酮酸激酶。它的意义是机体在缺氧情况下获取能量的有效方式;某些细胞在氧供应正常情况下的重要供能途径。

现代分子生物学小论文

中国因大豆最新研究进展报告(专题三) 摘要:大豆是重要的油料作物和饲料作物,也是人类的主要食用蛋白和工业原料的来源。而转基因是一种将人工分离和修饰过的基因导入到生物体基因组中,由于导入基因的表达,引起生物体的性状的可遗传的修饰的现代技术。目前,越来越多的转基因技术运用到食品医药行业当中。大豆的转基因研究是国内外植物分子生物学研究的热点之一,通过将目的基因整合到大豆基因中,可获得抗虫大豆,其出油率也高于普通大豆。转基因大豆已成为世界大豆主产国大豆产业发展的主要动力。本文概述转基因大豆依据的主要理论,目前国内研究进展,转基因大豆的现状及其安全问题等等。 关键词:转基因大豆食品安全研究进展外源基因现状 前言:大豆是重要的油料作物和高蛋白粮饲兼用作物,含有丰富的蛋白质、脂肪和多种人体有益的生理活性物质。随着基因工程研究的升入,用转基因来改变大豆的性状已被广泛应用。转基因大豆最早的报道是1984年De Bloke等和Horsch 等的研究结果。1988年,McCabe和Hinchee分别用基因枪轰击大豆未成熟胚生长点和用农杆菌侵染大豆子叶节的方法获得转基因植株。1994年5月,美国孟山都公司培育的抗草甘膦除草剂转基因大豆首先获准在美国商业化种植。1997年,杜邦公司获得美国食品药物管理局批准推广种植高油酸转基因大豆。1998年AgrEvo公司研制的抗草丁膦大豆被批准进行商业化生产。转基因大豆品种的育成和推广是世界大豆科技史上具有里程碑意义的重大突破,已成为世界大豆发展生产的主流趋势。 1转基因大豆简介 转基因大豆最早来源于美国,1996年春,美国伊利诺伊西部许多农场主种植了一种大豆新品种,这种大豆是移植了矮牵牛的一种基因。这个新大豆品种可以抵抗杀草剂——草甘膦(毒滴混剂)。草甘膦会把普通大豆植株与杂草一起杀死。这是人类历史上第一次成功培育转基因大豆。 转基因大豆包括抗草胺膦转基因大豆,抗磺酰脲类除草剂转基因大豆,抗草甘膦转基因大豆等等。目前以抗草甘膦为目标而创制出的抗除草剂作物占绝对优势,其中尤以抗草甘膦大豆在世界范围内种植面积最广。 2转基因大豆的主要理论 2.1 转基因技术理论

(完整版)生物化学与分子生物学知识总结

生物化学与分子生物学知识总结 第一章蛋白质的结构与功能 1.组成蛋白质的元素主要有C、H、O、N和 S。 2.蛋白质元素组成的特点各种蛋白质的含氮量很接近,平均为16%。 100克样品中蛋白质的含量 (g %)= 每克样品含氮克数× 6.25×100 3.组成人体蛋白质的20种氨基酸均属于L- -氨基酸氨基酸 4.可根据侧链结构和理化性质进行分类 非极性脂肪族氨基酸极性中性氨基酸芳香族氨基酸酸性氨基酸碱性氨基酸 5.脯氨酸属于亚氨基酸 6.等电点(isoelectric point, pI) 在某一pH的溶液中,氨基酸解离成阳离子和阴离子的趋势及程度相等,成为兼性离子,呈电中性。此时溶液的pH值称为该氨基酸的等电点。 色氨酸、酪氨酸的最大吸收峰在 280 nm 附近。 氨基酸与茚三酮反应生成蓝紫色化合物 7.蛋白质的分子结构包括: 一级结构(primary structure) 二级结构(secondary structure) 三级结构(tertiary structure) 四级结构(quaternary structure) 1)一级结构定义:蛋白质的一级结构指在蛋白质分子从N-端至C-端的氨基酸排列顺序。主要的化学键:肽键,有些蛋白质还包括二硫键。 2)二级结构定义:蛋白质分子中某一段肽链的局部空间结构,即该段肽链主链骨架原子的相对空间位置,并不涉及

氨基酸残基侧链的构象主要的化学键:氢键 ?蛋白质二级结构 包括α-螺旋 (α -helix) β-折叠 (β-pleated sheet) β-转角 (β-turn) 无规卷曲 (random coil) 3)三级结构定义:整条肽链中全部氨基酸残基的相对空间位置。即肽链中所有原子在三维空间的排布位置。主要的化学键: 8. 模体(motif)是具有特殊功能的超二级结构,是由二个或 三个具有二级结构的肽段,在空间上相互接近,形成一个特殊的空间构象。 9.分子伴侣(chaperon)通过提供一个保护环境从而加速蛋白质折叠成天然构象或形成四级结构。 蛋白质分子中各亚基的空间排布及亚基接触部位的布局和相互作用,称为蛋白质的四级结构。 ?蛋白质胶体稳定的因素: 颗粒表面电荷、水化膜 10.蛋白质的变性: 在某些物理和化学因素作用下,其特定的空间构象被破坏,也即有序的空间结构变成无序的空间结构,从而导致其理化性质改变和生物活性的丧失。 变性的本质:破坏非共价键和二硫键,不改变蛋白质的一级结构。 ?造成变性的因素: 如加热、乙醇等有机溶剂、强酸、强碱、重金属离子及生物碱试剂等。 由于空间结构改变,分子内部疏水基团暴露,亲水基团被掩盖,故水溶性降低。由于变性蛋白质分子不对称性增加,故粘度增加。由于变性蛋白质肽键暴露,易被蛋白酶水解。

分子生物学综述论文(基因敲除技术)

现代分子生物学 课程论文 题目基因敲除技术 班别生物技术10-2学号 10114040220 姓名陈嘉杰 成绩

基因敲除技术的研究进展 要摘基因敲除是自80年代末以来发展起来的一种新型分子生物学技术,是通过一定的途径使机体特定的基因失活或缺失的技术。此后经历了近20年的推广和应用,直到2007年10月8日,美国科学家马里奥?卡佩奇(Mario Capecchi)和奥利弗?史密西斯(Oliver Smithies)、英国科学家马丁?埃文斯(Martin Evans)因为在利用胚胎干细胞对小鼠基因金星定向修饰原理方面的系列发现分享了2007年诺贝尔生理学或医学奖。基因敲除技术从此得到关注和肯定,并对医学生物学研究做出了重大贡献。本文就基因敲除的研究进展作一个简单的综述。 关键词基因敲除、RNAi、生物模型、同源重组 前言 基因敲除又称基因打靶,该技术通过外源DNA与染色体DNA之间的同源重组,进行精确的定点修饰和基因改制,具有转移性强、染色体DNA可与目的片段共同稳定遗传等特点。应用DNA同源重组技术将灭活的基因导入小鼠胚胎干细胞(embryonic stem cells,ES cells)以取代目的基因,再筛选出已靶向灭活的细胞,微注射入小鼠囊胚。该细胞参与胚胎发育形成嵌合型小鼠,再进一步传代培育可得到纯合基因敲除小鼠。基因敲除小鼠模型的建立使许多与人类疾病相关的新基因的功能得到阐明,使现代生物学及医学研究领域取得了突破性进展。上述起源于80年代末期的基因敲除技术为第一代技术,属完全性基因敲除,不具备时间和区域特异性。关于第二代区域和组织特异性基因敲除技术的研究始于1993年。Tsien等[1]于1996年在《Cell》首先报道了第一个脑区特异性的基因敲除动物,被誉为条件性基因敲除研究的里程碑。该技术以Cre/LoxP系统为基础,Cre在哪种组织细胞中表达,基因敲除就发生在哪种组织细胞中。2000年Shimizu等[2]于《Science》报道了以时间可调性和区域特异性为标志的第三代基因敲除技术,其同样以Cre/LoxP系统为基础,利用四环素等诱导Cre的表达。该技术使目的基因的敲除在时间上可人为控制,避免了死胎或动物出生后不久即死亡等现象的出现。2004年该实验室Cui等又报道了第四代基因工程技术,即可诱导的区域性蛋白质敲除技术,用这一技术构建的模式动物可在几分钟内反转性地激活或敲除特定蛋白质的功能,从根本上改变了前三代基因敲除技术对蛋白质代谢速度的内在依赖性,达到空前的时间精度,成为目前功能基因组和功能蛋白质组研究最先进的工具之一。 1. 基因敲除技术简介 基因敲除是自80年代末以来发展起来的一种新型分子生物学技术,是通过一定的途径使机体特定的基因失活或缺失的技术。通常意义上的基因敲除主要是应用DNA同源重组原理,用设计的同源片段替代靶基因片段,从而达到基因敲除的目的。随着基因敲除技术的发展,除了同源重组外,新的原理和技术也逐渐被应用,比较成功的有基因的插入突变和iRNA,它们同样可以达到基因敲除的目的。 2.实现基因敲除的多种原理和方法: 2.1.1 利用基因同源重组进行基因敲除 基因敲除是80年代后半期应用DNA同源重组原理发展起来的。80年代初,胚胎干细胞(ES 细胞)分离和体外培养的成功奠定了基因敲除的技术基础。1985 年,首次证实的哺乳动物细胞中同源重组的存在奠定了基因敲除的理论基础。到1987年,Thompsson首次建立了

相关文档
最新文档