《分子生物学提要》PPT课件
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分子生物学课件ppt
转基因技术
转基因技术是将外源基因导入生物体，实现基因的过 表达或补充。转基因技术的关键在于选择合适的载体 和导入方法。
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感谢观看
基因编辑技术的应用
基因编辑技术在许多领域都有广泛的应用，如罕见病治疗、癌症免疫治疗、农业育种等。 通过基因编辑技术，可以实现对特定基因的敲除、敲入或修饰，以达到治疗或改良的目的 。
基因编辑技术的伦理问题
虽然基因编辑技术具有巨大的潜力，但也引发了伦理和法律等方面的争议。在应用基因编 辑技术时，需要充分考虑伦理和法律问题，确保技术的合理应用和规范发展。
发展趋势
基因组学、蛋白质组学、代谢组学等 多组学研究，跨学科交叉融合，生物 信息学和计算生物学的发展等。
02
分生物学基本概念
基因与DNA
基因
基因是生物体内携带遗传信息的最小 单位，负责编码蛋白质或RNA分子 。
DNA
DNA是生物体的主要遗传物质，由四 种不同的脱氧核苷酸组成，通过特定 的序列排列储存遗传信息。
高通量测序
高通量测序是指一次可以对大量DNA或RNA分子进行序列测定的技术。高通量测序技术极大地提高了 基因组学和转录组学研究的效率，为生物医学研究提供了强大的工具。
04
分子生物学应用
生物医药研究
01
02
03
药物设计与开发
利用分子生物学技术，研 究药物与靶点的相互作用 ，提高药物的疗效和降低 副作用。
分子生物学前沿研究
表观遗传学研究
01
表观遗传学研究
表观遗传学是研究基因表达的调控机制，通过研究DNA甲基化、组蛋
白修饰等机制，揭示基因表达的调控规律，以及环境因素对基因表达的
影响。
02
分子生物学 PPT课件
目前蛋白质组研究中最有效的分析鉴定技术之一
由两相组成：
第一相：等电聚焦凝胶电泳
(根据蛋白质电荷差异) 第二相：SDS－聚丙烯酰胺凝胶电泳 (根据蛋白质分子量差异)
2-D Electrophoresis
+
pH 3 pH 7.5
–
pH 10
+
pH 3 pH 7.5
–
pH 10
+
pH 3 pH 7.5
课程主要内容
第一章 生物大分子的分离纯化
第二章 分子生物学常用技术（PCR、核酸 分子杂交、基因测序、生物芯片等）
第三章 基因工程 第四章 基因敲除与RNA干扰 第五章 细胞培养技术
蛋白质组和蛋白质组学
蛋白质组（proteome）是指特定细胞、组织乃至机
体作为一个生命单元中所有蛋白质的集合，即某一时
蛋白质 溶解
平衡
样品制备
2-DE 技术
图像分析技术
通过2-DE得到的蛋白质分离图谱，需要经
过摄像或扫描转换为以像素为基础的、具有 不同灰度强弱和一定边界方向的斑点电脑信 号。
2-DE获得的蛋白质图谱
二、蛋白质的鉴定－质谱技术
原理 样品分子离子化后，根据不同离子间的质量
和电荷比值（m/e）的差异确定分子量。
②蛋白质分离：2-DE、双向高效液相色谱、毛细管电泳等；
③图象分析； ④蛋白质鉴定：包括氨基酸组成及序列分析，用于肽质量指纹 图、肽序列标签鉴定及相对分子量精确测定的质谱技术（MS） 或MS联用技术、蛋白芯片技术等；
蛋白质组研究技术
⑤蛋白质与核酸的相互作用：凝胶阻滞分析，染色体免疫沉淀， DNAaseI足纹分析，核酸-蛋白质杂交实验；
完整版《分子生物学》 ppt课件
底物
模板 Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ
识别 起始 延伸 终止
启动子（－10区、－35区） 转录单位相关概念 CAP位点 识别过程
不依赖ρ因子的终止子: 内在终止子（intrinsic terminator ） 依赖ρ因子的终止子（ ρ-dependent terminator ）有发夹结构，但GC含量少， 无U串
核mRNA内含子的剪接 Ⅰ内含子的剪接 Ⅱ类内含子的剪接 反式剪接
核mRNA的 拼接体的拼接
类型ⅰ 自我拼接
类型ⅱ自我 拼接
剪接、3’末端CCA结构、碱基修饰 内含子切除（核酸酶的作用，不是
转酯反应） 连接外显子
蛋 白 参与蛋白质生物合成的物质 质 的 蛋白质生物合成过程 生 物 蛋白质合成的干扰与抑制 合 成 蛋白质的降解
一般模式 复制型转座模式 非复制型转座模式 保守型转座模式 TnA转座模式
通过反义RNA的翻译水平控制 甲基化作用控制转座酶合成及
其与DNA的结合
转座引起插入突变 造成插入位点靶DNA的少量碱基
对重复 插入位点出现新基因 引起染色体畸变 转座引起的生物进化 切除效应 外显子改组
动子：（上游控制元件），－165～ －40，影响转录的频率。
♠ -25bp:TATA盒（Hogness box）,识别起 始位点
♠ -75bp:CAAT盒(CAATCT) ，决定启动子
♠ -110bp:GC盒的(G转G录GC频G率G)，R调N控A起始聚和合酶I的启动子
转录频率
RNA聚合酶Ⅱ的启动子
分子生物学 Molecular Biology
总结复习 Review and Summarize
2020/12/22
1
绪论
引言 分子生物学简史 分子生物学的研究内容 分子生物学进展 分子生物学展望
分子生物学(全套课件557P)
分子生物学（全套课件557P）简介分子生物学是研究生物分子结构、功能和相互作用的学科。
它涉及到核酸、蛋白质和其他生物分子的研究，以及它们在细胞和生物体中的功能。
本文档是一套全面的分子生物学课件，共有557页。
本课件旨在帮助读者系统地了解分子生物学的各个方面，包括基本的分子生物学原理、实验技术、研究方法以及应用等。
目录1.第一章：分子生物学概述2.第二章：DNA结构与功能3.第三章：RNA结构与功能4.第四章：蛋白质结构与功能5.第五章：基因表达调控6.第六章：基因突变与遗传变异7.第七章：分子生物学实验技术8.第八章：分子生物学研究方法9.第九章：分子生物学的应用领域第一章：分子生物学概述1.1 什么是分子生物学分子生物学是研究生物体内分子的结构、功能以及相互作用的学科。
它涉及到DNA、RNA、蛋白质等生物分子的研究，以及它们在细胞和生物体中的功能。
1.2 分子生物学的历史与发展分子生物学起源于20世纪50年代，当时发现DNA是物质遗传信息的携带者后，科学家们开始研究DNA的结构和功能，从而奠定了现代分子生物学的基础。
1.3 分子生物学的重要性分子生物学的研究对于了解生命的本质和机理至关重要。
它不仅有助于解释遗传现象，还可以揭示细胞的结构、功能和调控机制，甚至为疾病的诊断和治疗提供理论基础。
2.1 DNA的组成与结构DNA是由基因序列组成的生物分子，它由核苷酸组成。
本节将介绍DNA的基本结构、双螺旋结构和碱基对的配对方式。
2.2 DNA复制与遗传信息传递DNA复制是细胞分裂过程中最重要的事件之一，它确保了遗传信息的传递和稳定性。
本节将介绍DNA复制的过程和机制。
2.3 DNA修复与突变DNA在生物体内容易受到各种外界因素的损伤，因此细胞拥有多种修复机制来修复DNA损伤。
本节将介绍DNA修复的方式和维护基因组稳定性的重要性。
3.1 RNA的种类与功能RNA是DNA转录的产物，它在细胞内发挥着多种功能，包括mRNA的编码信息传递、tRNA的氨基酸运载和rRNA的构建核糖体等。
分子生物学课件(共51张PPT)
二级结构
蛋白质局部主链的空间结构， 包括α-螺旋、β-折叠等。
三级结构
整条肽链中全部氨基酸残基的 相对空间位置Байду номын сангаас即整条肽链每 一原子的相对空间位置。
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。
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。
分子生物学是生物学的重要分支
01
分子生物学以生物大分子为研究对象，揭示生命现象的分子基
础，是生物学的重要分支之一。
分子生物学推动生物学的发展
02
分子生物学的发展推动了生物学的研究从细胞水平向分子水平
深入，为生物学的发展提供了新的理论和技术支持。
分子生物学与其他学科的交叉融合
03
分子生物学与遗传学、生物化学、微生物学、免疫学等学科存
。
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
。
05
蛋白质的结构与功能
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。
肽键
连接氨基酸之间的主要化学键。
辅基与辅酶
某些蛋白质还包含辅基或辅酶， 以辅助其功能的发挥。
蛋白质的结构层次
一级结构
指蛋白质中氨基酸的排列顺序 。
重组DNA分子的构建和 筛选
PCR技术及其应用
01
02
PCR技术的基本原理和步骤
引物的设计和选择
03
04
PCR反应体系和条件优化
PCR技术在DNA扩增、突变 分析、基因分型等领域的应用
基因克隆与基因工程
蛋白质局部主链的空间结构， 包括α-螺旋、β-折叠等。
三级结构
整条肽链中全部氨基酸残基的 相对空间位置Байду номын сангаас即整条肽链每 一原子的相对空间位置。
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。
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。
分子生物学是生物学的重要分支
01
分子生物学以生物大分子为研究对象，揭示生命现象的分子基
础，是生物学的重要分支之一。
分子生物学推动生物学的发展
02
分子生物学的发展推动了生物学的研究从细胞水平向分子水平
深入，为生物学的发展提供了新的理论和技术支持。
分子生物学与其他学科的交叉融合
03
分子生物学与遗传学、生物化学、微生物学、免疫学等学科存
。
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
。
05
蛋白质的结构与功能
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。
肽键
连接氨基酸之间的主要化学键。
辅基与辅酶
某些蛋白质还包含辅基或辅酶， 以辅助其功能的发挥。
蛋白质的结构层次
一级结构
指蛋白质中氨基酸的排列顺序 。
重组DNA分子的构建和 筛选
PCR技术及其应用
01
02
PCR技术的基本原理和步骤
引物的设计和选择
03
04
PCR反应体系和条件优化
PCR技术在DNA扩增、突变 分析、基因分型等领域的应用
基因克隆与基因工程
《分子生物学》课件
介绍CRISPR-Cas9系统的原理 及在基因编辑中的应用。
基因编辑实验室
展示现代基因编辑实验室的设 备和技术。
基因治疗
探讨基因编辑技术在治疗遗传 病和癌症中的潜力。
生物信息学与计算生物学
大数据分析
使用生物信息学和计算生物学的工具来分析 海量生物数据。
蛋白质结构预测
通过模拟和计算来预测和研究蛋白质的结构 和功能。
3 基因修复与修复机
制
探讨基因损伤修复和细 胞保护机制在环境暴露 中的作用。
生物多样性与保护
生物多样性
解释生物多样性的重要性和全球生物多样性状 况。
保护生物多样性
讨论保护生物多样性的 分子标记物
液体活检
通过PCR和测序技术检测基因突变和遗传病。
《分子生物学》PPT课件
《分子生物学》PPT课件大纲： 1. 介绍分子生物学概念 2. DNA和RNA结构与功能 3. 蛋白质的合成与结构 4. DNA复制和细胞分裂 5. 基因表达与转录 6. RNA加工修饰 7. 蛋白质翻译和折叠 8. 基因调控及表观遗传学
基因编辑与CRISPR技术
CRISPR Cas9
介绍分子标记物在疾病诊断和治疗中的应用， 如肿瘤标志物。
探讨液体活检在肿瘤诊断和监测中的潜力。
分子生物学的社会影响
1 伦理和法律问题
讨论基因编辑和遗传修 复等技术引发的伦理和 法律问题。
2 公众教育和意识
强调公众了解分子生物 学的重要性和科学素养 的培养。
3 医疗与健康
探讨分子生物学在医疗 和健康领域的革命性发 展。
基因组学研究
利用计算方法研究基因组结构、功能和进化。
网络生物学
通过构建和分析生物网络来揭示生物体内的 复杂关系。
基因编辑实验室
展示现代基因编辑实验室的设 备和技术。
基因治疗
探讨基因编辑技术在治疗遗传 病和癌症中的潜力。
生物信息学与计算生物学
大数据分析
使用生物信息学和计算生物学的工具来分析 海量生物数据。
蛋白质结构预测
通过模拟和计算来预测和研究蛋白质的结构 和功能。
3 基因修复与修复机
制
探讨基因损伤修复和细 胞保护机制在环境暴露 中的作用。
生物多样性与保护
生物多样性
解释生物多样性的重要性和全球生物多样性状 况。
保护生物多样性
讨论保护生物多样性的 分子标记物
液体活检
通过PCR和测序技术检测基因突变和遗传病。
《分子生物学》PPT课件
《分子生物学》PPT课件大纲： 1. 介绍分子生物学概念 2. DNA和RNA结构与功能 3. 蛋白质的合成与结构 4. DNA复制和细胞分裂 5. 基因表达与转录 6. RNA加工修饰 7. 蛋白质翻译和折叠 8. 基因调控及表观遗传学
基因编辑与CRISPR技术
CRISPR Cas9
介绍分子标记物在疾病诊断和治疗中的应用， 如肿瘤标志物。
探讨液体活检在肿瘤诊断和监测中的潜力。
分子生物学的社会影响
1 伦理和法律问题
讨论基因编辑和遗传修 复等技术引发的伦理和 法律问题。
2 公众教育和意识
强调公众了解分子生物 学的重要性和科学素养 的培养。
3 医疗与健康
探讨分子生物学在医疗 和健康领域的革命性发 展。
基因组学研究
利用计算方法研究基因组结构、功能和进化。
网络生物学
通过构建和分析生物网络来揭示生物体内的 复杂关系。
《分子生物学全套》ppt课件
分子生物学定义
分子生物学是一门从子水平研究生 物大分子的结构和功能的科学，主要 关注DNA、RNA和蛋白质等生物大 分子的复制、转录、翻译和调控等过 程。
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
分子生物学研究内容及方法
研究内容
包括基因和基因组的结构与功能、DNA损伤与修复、基因表达的调控、蛋白质 组学的研究以及疾病产生的分子基础等。
研究方法
包括基因克隆与表达、蛋白质分离与纯化、PCR技术、基因敲除与敲入、高通 量测序技术、生物信息学分析等。这些方法的应用使得分子生物学研究更加深 入和广泛。
阔前景。
下一代测序技术在分子生物学中应用
下一代测序技术原理
基于大规模并行测序的原理，一次可对数百万至数十亿个DNA分 子进行测序。
测序数据分析
包括序列比对、变异检测、基因表达量分析等，以揭示基因组的结 构和功能。
下一代测序技术的应用
在疾病诊断、个性化医疗、物种鉴定和进化生物学等领域发挥重要 作用。
非编码RNA与疾病关系
非编码RNA异常表达与多种疾病相关，如肿瘤、心血管疾 病等，可作为疾病诊断和治疗的新靶点。
非编码RNA研究前景
随着高通量测序技术和生物信息学发展，非编码RNA研究 将更加深入，为疾病防治提供新思路和新方法。
合成生物学在分子生物学中应用前景
合成生物学概念及研究范畴
合成生物学是一门新兴交叉学科，旨在通过设计和构造新的生物部件、系统和机器来理解 和操控自然生物系统。
RNA产物。
影响因素
包括DNA模板的序列和 结构、RNA聚合酶的活 性和选择性、转录因子
分子生物学是一门从子水平研究生 物大分子的结构和功能的科学，主要 关注DNA、RNA和蛋白质等生物大 分子的复制、转录、翻译和调控等过 程。
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
分子生物学研究内容及方法
研究内容
包括基因和基因组的结构与功能、DNA损伤与修复、基因表达的调控、蛋白质 组学的研究以及疾病产生的分子基础等。
研究方法
包括基因克隆与表达、蛋白质分离与纯化、PCR技术、基因敲除与敲入、高通 量测序技术、生物信息学分析等。这些方法的应用使得分子生物学研究更加深 入和广泛。
阔前景。
下一代测序技术在分子生物学中应用
下一代测序技术原理
基于大规模并行测序的原理，一次可对数百万至数十亿个DNA分 子进行测序。
测序数据分析
包括序列比对、变异检测、基因表达量分析等，以揭示基因组的结 构和功能。
下一代测序技术的应用
在疾病诊断、个性化医疗、物种鉴定和进化生物学等领域发挥重要 作用。
非编码RNA与疾病关系
非编码RNA异常表达与多种疾病相关，如肿瘤、心血管疾 病等，可作为疾病诊断和治疗的新靶点。
非编码RNA研究前景
随着高通量测序技术和生物信息学发展，非编码RNA研究 将更加深入，为疾病防治提供新思路和新方法。
合成生物学在分子生物学中应用前景
合成生物学概念及研究范畴
合成生物学是一门新兴交叉学科，旨在通过设计和构造新的生物部件、系统和机器来理解 和操控自然生物系统。
RNA产物。
影响因素
包括DNA模板的序列和 结构、RNA聚合酶的活 性和选择性、转录因子
《高中生物分子生物学全套PPT课件》
探索分子生物学的奥妙
分子生物学是生物学的重要分支，它探究细胞生物学基础上的分子机制。通 过本课程，您将了解有关生物分子和重要分子机制的一系列知识。
生物分子概述
1 生命的基本单位
生命即由生物分子构成的复杂体系，了解生物分子的概念对于生命的理解 至关重要。
2 西红柿寿命所在
一个西红柿有多少个氧分子，它的新鲜程度将取决于哪种分子的寿命。
酶的特性和催化机制
介绍酶
结合酶的基本概念，描述其 与化学反应的关系，包括如 何影响速度和动力学。
活性位点
探究酶的活性位点及其溶液 性质，如何创造最佳反应条 件。
优化反应条件
技术与技巧，你可以轻松找 到适合你的体系，提高反应 速度和选择性。
生物膜的结构和功能
双层结构
探究膜的化学结构，包括 磷脂双层和一些其他成分。
脂质的结构和功能
胆固醇和脂蛋白
了解胆固醇和脂蛋白在心脏病 和其他疾病中的作用。
食用油的品质与功效
油脂类食物是我们日常饮食中 不可缺少的营养元素，理解脂 质结构与质量的关系及其健康 选择对于我们日常生活至关重 要。
角膜脂质
在角膜的稳定中，角膜脂质起 到了至关重要的作用。研究天 然和人工合成的角膜脂质有助 于帮助开发角膜疾病的治疗方 法。
糖类的结构和功能
1
染色体信息的保护
2
在运作中，细胞将糖分子附加到蛋白
质、核酸和脂质上，有助于保护重要
的染色体信息。
3
结构多样
糖有多种结构，可以通过这些结构来 传递信息或提供营养。
缺陷与疾病
错误的糖代谢是一些遗传性疾病的根 源，如麦粒肿、先天性心脏病等，研 究糖的结构和功能对于挖掘科学家在 这些疾病上的意义至关重要。
分子生物学是生物学的重要分支，它探究细胞生物学基础上的分子机制。通 过本课程，您将了解有关生物分子和重要分子机制的一系列知识。
生物分子概述
1 生命的基本单位
生命即由生物分子构成的复杂体系，了解生物分子的概念对于生命的理解 至关重要。
2 西红柿寿命所在
一个西红柿有多少个氧分子，它的新鲜程度将取决于哪种分子的寿命。
酶的特性和催化机制
介绍酶
结合酶的基本概念，描述其 与化学反应的关系，包括如 何影响速度和动力学。
活性位点
探究酶的活性位点及其溶液 性质，如何创造最佳反应条 件。
优化反应条件
技术与技巧，你可以轻松找 到适合你的体系，提高反应 速度和选择性。
生物膜的结构和功能
双层结构
探究膜的化学结构，包括 磷脂双层和一些其他成分。
脂质的结构和功能
胆固醇和脂蛋白
了解胆固醇和脂蛋白在心脏病 和其他疾病中的作用。
食用油的品质与功效
油脂类食物是我们日常饮食中 不可缺少的营养元素，理解脂 质结构与质量的关系及其健康 选择对于我们日常生活至关重 要。
角膜脂质
在角膜的稳定中，角膜脂质起 到了至关重要的作用。研究天 然和人工合成的角膜脂质有助 于帮助开发角膜疾病的治疗方 法。
糖类的结构和功能
1
染色体信息的保护
2
在运作中，细胞将糖分子附加到蛋白
质、核酸和脂质上，有助于保护重要
的染色体信息。
3
结构多样
糖有多种结构，可以通过这些结构来 传递信息或提供营养。
缺陷与疾病
错误的糖代谢是一些遗传性疾病的根 源，如麦粒肿、先天性心脏病等，研 究糖的结构和功能对于挖掘科学家在 这些疾病上的意义至关重要。
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17
核酸的变性
定义：指核酸双螺旋区的氢键断裂，变成单链，但 并不涉及共价键的断裂
变性方法：热变性、酸碱变性、化学变性剂 增色效应（hyperchromicity）由于DNA变性而引
起的光吸收增加的现象 DNA的融点（或熔解温度，Tm）DNA分子的一半
发生变性时的温度为Tm。 DNA分子的变性是一个爆发过程，变性作用发生在
13
核酶发现的意义
它突破了“酶是蛋白质”的传统概念。 核酸性酶的发现对科学家们普遍感兴趣的生命的
起源这一问题有了新的认识，对生物前化学 （prebiotic chemistry）有重要贡献。
14
核酶的类型
剪切型核酶
催化自身或者异体RNA的切割，相当于核 酸内切酶。
剪接型核酶
具有核酸内切酶和连接酶两种活性。
5
核酸分子中的回文序列 回文序列中的单链可形成发卡结构 双链回文序列可形成十字架结构
6
DNA超螺旋结构
超螺旋的意义：紧密，体积更小；能影响 双螺旋的解链程序，因而影响DNA分子与 其它分子之间的相互作用。
包括正超螺旋和负超螺旋，在一定条件下， 可互相转变。双螺旋DNA的松开导致负超 螺旋，而拧紧则导致正超螺旋。
9
真核生物mRNA的结构
3’端具有polyA结构； 5’端具有帽子结构； 只有一个开放阅读框。
原核生物mRNA的结构 3’端不具有polyA结构； 具有一个或多个开放阅读框。
10
tRNA
tRNA的二级结构
aa接受臂（amino acid arm） 二氢尿嘧啶环 （DHU loop） 反密码环（anticodon loop） 额外环（extra loop） TψC环（TψC loop）
一个很狭窄的温度范围（6～8℃），变性曲线为双 曲线
18
核酸的复性
定义 指变性DNA分子在适当条件下，两条彼 此分开的链自发重新缔合成为双螺旋结构
复性过程：成核作用；拉拉链作用 复性条件
足够的盐浓度，0.15～0.50mol/L 合适的温度：比Tm低20～25℃ 样品的性质 DNA的浓度 DNA片段的大小源自19核酸杂交技术（分子杂交）
分子杂交技术 利用核酸双链的碱基互补、 变性和复性的原理，可以用已知碱基序列的 单链核酸片段作为探针，与待测样本中的单 链核酸互补配对，以判断有无互补的同源核 酸序列的存在。
分子杂交的目的就是运用特异性探针鉴定复 杂的靶DNA中同源的DNA片段。
20
双链probe或DNA解链主要取决于：
15
核酶的催化活性
核苷酸转移作用 磷酸二酯键水解作用 磷酸转移反应催化作用 脱磷酸作用 限制性内切酶作用
16
核酸的杂交
定义
不同来源的、序列互补的单链RNA、 DNA， 或DNA和RNA，根据碱基互补原则，借助氢键连 接为双链分子的过程。
核酸杂交类型
单链DNA与单链DNA杂交（DNA-DNA） 单链DNA与单链RNA杂交（DNA-RNA） 单链RNA与单链RNA杂交（RNA-RNA）
7
超螺旋DNA的性质
结构紧密，粘度较低，浮力密度大，沉降速度 快。
变 性
8
核内不均一RNA（hnRNA）
真核细胞mRNA的原始转录物是分子量极大的前 体，在核内加工过程中所形成的分子大小不一的 中间产物。
开放阅读框（open reading frame，ORF）
mRNA分子上从起始密码子开始到终止密码子结 束的一段连续的核苷酸序列，即mRNA分子上的 编码区。
这三大发现大大促进了生命科学的迅速发展，为基 因工程的诞生奠定了重要的理论基础．
4
右手螺旋：A-DNA、B-DNA、C-DNA、D-DNA 左手螺旋：Z-DNA 螺旋盘绕的松散程度受DNA分子的内力影响，DNA
双螺旋结构永远处于动态平衡中，条件变化，BDNA构象变化，可以形成A-DNA或C-DNA等。 大沟和小沟是DNA行使功能时蛋白质的识别位点， 构象发生变化，蛋白质对DNA分子的识别也发生相 应变化
11
同功tRNA：识别同种氨基酸，但反密码子不 同的多个tRNA。
多数tRNA和少数tRNA：反密码子相同但结 构不同的tRNA。
副密码子：tRNA分子上决定其携带何种氨基 酸的区域，能被AA-tRNA合成酶识别。
12
核酶（ribozyme）
核酶(Ribozyme)是一种具有核酸内切酶活性 的反义RNA分子，可特异性地切割靶RNA序列， 具有解离后重复切割相同靶分子的能力。
22
探针的标记
将探针标记上一种标识物以便杂交后检测。 常用于标记探针的标识物
同位素：32P , 35S , 3H-dNTP等； 非同位素：地高辛-dNTP ，生物素-dNTP。
常用的标记方法
缺口平移法 随机引物法
23
探针来源
基因组探针从已建立的基因组中筛选和分离所需的目 的基因。DNA克隆 cDNA探针
2
DNA双螺旋模型 1953 Watson/Crick 提出了DNA双螺旋结构 模型；
意义：对生命科学的发展作用可与达尔文学 说媲美，与孟德尔定律齐名。从而使遗传学 的研究全面进入分子遗传学阶段．
3
确定了遗传信息的传递方式
1961 年 Monod 和 Jacob 提出了操纵子学说；
1964 年 Nirenberg 等提出了“三联体密码说”； Crick 提出了遗传信息流向和表达的中心法则
遗传物质的基本特点
必须稳定地含有关于有机体细胞结构、功能、 发育和繁殖的各种信息
必须能精确的复制，使后代具有与亲代细胞 相同的信息
必须能够变异，为生物的进化提供基础
1
生物的遗传物质是DNA Griffith，1928：肺炎双球菌转化实验 Avery，1943：体外转化实验 Hershey，1952：噬菌体转导实验
1．链的长度：链越长，需要的 能量多才 能解链； 2．碱基成分：GC含量高，较难变性； 3．化学环境：单价阳离子稳定双链，甲酰 胺，尿素破坏双链
21
核酸探针
核酸探针 是指带有标记的某一特定DNA或RNA片断，
能与待测样本中单链核酸分子互补配对结合， 进而检测同源序列。
Probe可以是整个基因，或是基因的一部分， 是DNA，也
核酸的变性
定义：指核酸双螺旋区的氢键断裂，变成单链，但 并不涉及共价键的断裂
变性方法：热变性、酸碱变性、化学变性剂 增色效应（hyperchromicity）由于DNA变性而引
起的光吸收增加的现象 DNA的融点（或熔解温度，Tm）DNA分子的一半
发生变性时的温度为Tm。 DNA分子的变性是一个爆发过程，变性作用发生在
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核酶发现的意义
它突破了“酶是蛋白质”的传统概念。 核酸性酶的发现对科学家们普遍感兴趣的生命的
起源这一问题有了新的认识，对生物前化学 （prebiotic chemistry）有重要贡献。
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核酶的类型
剪切型核酶
催化自身或者异体RNA的切割，相当于核 酸内切酶。
剪接型核酶
具有核酸内切酶和连接酶两种活性。
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核酸分子中的回文序列 回文序列中的单链可形成发卡结构 双链回文序列可形成十字架结构
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DNA超螺旋结构
超螺旋的意义：紧密，体积更小；能影响 双螺旋的解链程序，因而影响DNA分子与 其它分子之间的相互作用。
包括正超螺旋和负超螺旋，在一定条件下， 可互相转变。双螺旋DNA的松开导致负超 螺旋，而拧紧则导致正超螺旋。
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真核生物mRNA的结构
3’端具有polyA结构； 5’端具有帽子结构； 只有一个开放阅读框。
原核生物mRNA的结构 3’端不具有polyA结构； 具有一个或多个开放阅读框。
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tRNA
tRNA的二级结构
aa接受臂（amino acid arm） 二氢尿嘧啶环 （DHU loop） 反密码环（anticodon loop） 额外环（extra loop） TψC环（TψC loop）
一个很狭窄的温度范围（6～8℃），变性曲线为双 曲线
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核酸的复性
定义 指变性DNA分子在适当条件下，两条彼 此分开的链自发重新缔合成为双螺旋结构
复性过程：成核作用；拉拉链作用 复性条件
足够的盐浓度，0.15～0.50mol/L 合适的温度：比Tm低20～25℃ 样品的性质 DNA的浓度 DNA片段的大小源自19核酸杂交技术（分子杂交）
分子杂交技术 利用核酸双链的碱基互补、 变性和复性的原理，可以用已知碱基序列的 单链核酸片段作为探针，与待测样本中的单 链核酸互补配对，以判断有无互补的同源核 酸序列的存在。
分子杂交的目的就是运用特异性探针鉴定复 杂的靶DNA中同源的DNA片段。
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双链probe或DNA解链主要取决于：
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核酶的催化活性
核苷酸转移作用 磷酸二酯键水解作用 磷酸转移反应催化作用 脱磷酸作用 限制性内切酶作用
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核酸的杂交
定义
不同来源的、序列互补的单链RNA、 DNA， 或DNA和RNA，根据碱基互补原则，借助氢键连 接为双链分子的过程。
核酸杂交类型
单链DNA与单链DNA杂交（DNA-DNA） 单链DNA与单链RNA杂交（DNA-RNA） 单链RNA与单链RNA杂交（RNA-RNA）
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超螺旋DNA的性质
结构紧密，粘度较低，浮力密度大，沉降速度 快。
变 性
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核内不均一RNA（hnRNA）
真核细胞mRNA的原始转录物是分子量极大的前 体，在核内加工过程中所形成的分子大小不一的 中间产物。
开放阅读框（open reading frame，ORF）
mRNA分子上从起始密码子开始到终止密码子结 束的一段连续的核苷酸序列，即mRNA分子上的 编码区。
这三大发现大大促进了生命科学的迅速发展，为基 因工程的诞生奠定了重要的理论基础．
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右手螺旋：A-DNA、B-DNA、C-DNA、D-DNA 左手螺旋：Z-DNA 螺旋盘绕的松散程度受DNA分子的内力影响，DNA
双螺旋结构永远处于动态平衡中，条件变化，BDNA构象变化，可以形成A-DNA或C-DNA等。 大沟和小沟是DNA行使功能时蛋白质的识别位点， 构象发生变化，蛋白质对DNA分子的识别也发生相 应变化
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同功tRNA：识别同种氨基酸，但反密码子不 同的多个tRNA。
多数tRNA和少数tRNA：反密码子相同但结 构不同的tRNA。
副密码子：tRNA分子上决定其携带何种氨基 酸的区域，能被AA-tRNA合成酶识别。
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核酶（ribozyme）
核酶(Ribozyme)是一种具有核酸内切酶活性 的反义RNA分子，可特异性地切割靶RNA序列， 具有解离后重复切割相同靶分子的能力。
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探针的标记
将探针标记上一种标识物以便杂交后检测。 常用于标记探针的标识物
同位素：32P , 35S , 3H-dNTP等； 非同位素：地高辛-dNTP ，生物素-dNTP。
常用的标记方法
缺口平移法 随机引物法
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探针来源
基因组探针从已建立的基因组中筛选和分离所需的目 的基因。DNA克隆 cDNA探针
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DNA双螺旋模型 1953 Watson/Crick 提出了DNA双螺旋结构 模型；
意义：对生命科学的发展作用可与达尔文学 说媲美，与孟德尔定律齐名。从而使遗传学 的研究全面进入分子遗传学阶段．
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确定了遗传信息的传递方式
1961 年 Monod 和 Jacob 提出了操纵子学说；
1964 年 Nirenberg 等提出了“三联体密码说”； Crick 提出了遗传信息流向和表达的中心法则
遗传物质的基本特点
必须稳定地含有关于有机体细胞结构、功能、 发育和繁殖的各种信息
必须能精确的复制，使后代具有与亲代细胞 相同的信息
必须能够变异，为生物的进化提供基础
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生物的遗传物质是DNA Griffith，1928：肺炎双球菌转化实验 Avery，1943：体外转化实验 Hershey，1952：噬菌体转导实验
1．链的长度：链越长，需要的 能量多才 能解链； 2．碱基成分：GC含量高，较难变性； 3．化学环境：单价阳离子稳定双链，甲酰 胺，尿素破坏双链
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核酸探针
核酸探针 是指带有标记的某一特定DNA或RNA片断，
能与待测样本中单链核酸分子互补配对结合， 进而检测同源序列。
Probe可以是整个基因，或是基因的一部分， 是DNA，也