加利福利亚州立大学-分子生物学基础知识讲解第三章讲座1
分子生物学基础PPT课件
RNA的种类与结构
• rRNA（核糖体RNA）：与蛋白质结合形成核糖体，参与 蛋白质合成
RNA的种类与结构
RNA的结构特点
单链结构，局部存在双链区域
存在多种修饰和二级结构，如茎环结构、 假结等 不同种类的RNA具有不同的结构和功能 域
RNA的合成与加工
转录
以DNA为模板，通过RNA聚合酶 催化合成RNA
蛋白质的结构与功能
研究蛋白质的结构、功能及其相互作 用，以及蛋白质在生命过程中的作用 机制和调控。
基因表达的调控
研究基因表达的时空特异性及其调控 机制，包括转录因子、表观遗传学修 饰等。
分子生物学与其他学科的关系
与遗传学的关系
与生物化学的关系
分子生物学是遗传学的重要分支，遗传学 为分子生物学提供了研究基础和理论框架 。
DNA的复制与修复
01
DNA复制的过程：起始、延伸和 终止。
02
DNA复制的酶：DNA聚合酶、解 旋酶、连接酶等。
03
DNA复制的特点：半保留复制、 边解旋边复制。
04
DNA修复的类型：直接修复、切 除修复、重组修复和SOS修复等 。
DNA的转录与表达
DNA转录的过程：起始、延伸和终止。
转录的酶：RNA聚合酶。
microRNA的调控作用
microRNA通过与mRNA的3’端非编码区结合，抑制mRNA的翻译 或促进其降解，从而调节基因表达。
信号转导与基因表达的关联
细胞外的信号分子通过信号转导途径，激活或抑制细胞内的转录因子 ，从而调节基因表达。
06
分子生物学技术与应用
DNA重组技术
DNA限制性内切酶
识别特定DNA序列，切割双链DNA。
现代分子生物学课件
分子生物学的建立和发展阶段 主要进展: 50年代提出了DNA分子的双螺旋结构模型和半保留复制机制, 解决了遗传物质的自我复制和世代交替问题; 50年代末至60年代, 提出了“中心法则”和操纵子学说, 成功地破译了遗传密码, 阐明了遗传信息的流动与表达机制。 P. 11
2.主要研究内容
#2022
分子生物学的研究内容 DNA重组技术
（1）DNA 重组技术（基因工程/遗传工程/基因操作/基因克隆/分子克隆） 在体外将不同的 DNA 片段 (整个基因或基因的 一个部分) 按照人们的设计定向连接起来后，转入 特定的受体细胞，使重组基因在受体细胞中与载体 同时复制并得到表达，从而赋予生物体新的遗传特 性, 创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物 产品。
DNA重组操作主要包括: DNA (基因组和质粒DNA) 提取和纯化 PCR (聚合酶链反应) 基因扩增 DNA聚合酶 DNA分子切割 限制性内切酶 DNA片段与载体连接 DNA连接酶 DNA凝胶电泳 细胞转化及重组子的筛选与鉴定等
பைடு நூலகம்
构成生物体各类有机大分子的单体在不同生物中
分子生物学的基本原理 （p 11)
生物体内一切有机大分子的建成都遵循共同的规
都是相同的。
某一特定生物体所拥有的核酸及蛋白质分子决定
则。
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了它的属性。
第一章 绪论 三. 主要研究内容
分子水平是指 携带遗传信息的核酸和在遗传信息传递及细胞内、细胞间通讯过程中发挥着重要作用的蛋白质等生物大分子。 分子水平上研究生命的本质主要是指 对遗传、生殖、生长和发育等生命基本特征的分子机理的阐明, 从而为利用和改造生物奠定理论基础和提供新的手段。
分子生物学基础知识ppt课件
1皮米
穿过最浓的电子云，发现 更近核的地方反倒清净。 原来离得远了要吸引，离 得近了也会排斥呢，保持 一个最佳的距离才好。 （挺象搞对象呦^_^）什 么？你说电子阴性，原子 核阳性，异性相吸，应该 越近核越密才对？别逗了！ 真要那样越近越吸，越吸 越近，电子还不都撞到核 上去，最后谁也动弹不得！ 可是为什么不是这样呢？ 国家机密！就不告诉你， 吼吼。下图框中的斑点就 是原子核。
(三) mRNA
1、mRNA的特征：
① 含量最少
② 种类繁多
③ 半衰期最短
④ 原核生物mRNA为多顺反子
⑤
真核生物mRNA为单顺反子
2、真核生物mRNA的帽子结构：
①类型
m7G 5’ppp 5’ Np
(O型)
m7G 5’ppp 5’ NmpNp (I型)
m7G 5’ppp 5’ NmpNmpNp (II型)
3. 遗传密码：DNA碱基序列与蛋白质的氨基酸序列之间存 在的对应关系。起始密码：AUG 终止密码：UAA UAG
四、RNA的结构
(一) RNA的结构特征:
1. 组成：核糖 碱基——A U C G 2. 单链，局部形成双链。 3. 含稀有碱基较多——DHU，Tф，甲基化，甲羟化，乙酰化
等
(二) RNA的种类:
0.1皮米
走近点，这就是传说 中的原子核了。10的 －12次方米叫做一皮 米。在0.1皮米的数量 级下看原子核就可以 看出很多个球球来， 它们是带正电的质子 和不带电的中子。
10飞米 原子核的特写。
1飞米
（10－15米）
质子（也可能是中 子）的细部，乱七 八糟一大片。未知 的结构，未知的领 域，那里属于上帝。
1米
醒醒嘿，都被偷窥 啦还不知道呐。
分子生物学知识点.doc
一1、分子生物学：研究核酸等生物大分子的功能、形态结构等特征及其重要性和规律性的科学，是人类从分子水平上真正揭开生物世界的奥秘，由被动的适应自然界转向主动地改造和重组自然界的基础学科2、基因：是合成一种功能蛋白或RNA分子所必需的全部DNA序列。
一个典型的真核基因包括：编码序列-外显子；内含子；5’端和3’端非翻译区UTR；调控序列3、基因组：某一特定生物体的整套遗传物质的综合。
基因组的大小用全部的DNA的碱基对总数表示5、分子生物学发展史1869年Miesher首次从莱茵河鲑鱼精子中提取了DNA。
1910年，德国科学家Kossel第一个分离了腺嘌呤、胸腺嘧啶和组氨酸。
1953年，Watson和Crick提出DNA反向平行双螺旋结构模型，为充分解释遗传信息的传递规律铺平了道路。
1961年，法国科学家Jacob和Monod提出并证实了操纵子作为调节细菌细胞代谢的分子机制。
此外，他们还首次提出存在一种与染色体DNA序列相互补、能将编码在染色体DNA上的遗传信息带到蛋白质合成场所并翻译产生蛋白质的信使核糖核酸。
这一学说对分子生物学的发展起到了十分重要的作用。
1968年，美国科学家Nirenberg由于在破译DNA遗传密码方面的贡献，与Holley和Khorana 等人分享了诺贝尔生理医学奖。
Holley的功绩在于阐明了酵母丙氨酸tRNA的核苷酸序列，并证实所有tRNA 具有相似结构，而Khorana第一个合成了核苷酸分子，并且人工复制了酵母基因6、中心法则内容DNA是自身复制的模板DNA通过转录作用将遗传信息传递给中间物质RNARNA通过翻译作用将遗传信息表达成蛋白质在某些病毒中，RNA也可以自我复制，并且还发现在一些病毒蛋白质的合成过程中，RNA可以在逆转录酶的作用下合成DNA.7、分子生物学的3条基本原理：构成生物体各类有机大分子的单体在不同生物中都是相同的；生物体内一切有机大分子的构成都遵循共同的规则；某一特定生物体所拥有的核酸及蛋白质分子决定了它的属性。
分子生物学课件-第三章-生物信息传递(上)
无论在原核还是真核细胞中，RNA链的合 成都具有以下几个特点：
– RNA按5’→3’方向合成 – 以DNA双链中的反义链为模板 – 不需要引物参与 – 合成的RNA有与DNA编码链相同的序
列（T-U）
转录的不对称性：
在RNA的合成中，DNA的二条链中仅有一条链可作为 转录的模板，称为转录的不对称性。
编码链与模板链
与合成的mRNA序列相同的那条DNA链称为编码链； 将另一条根据碱基互补原则指导mRNA合成的DNA 链称为模板链。
模 编板 码35′′链 链 … …G CG CA TC GA TT AG C … … T A 5 3′′ATC G DA T NG CA
转录 GCAGUACAUGUC mRNA
胞嘧啶-脱氧核糖核苷三磷酸dCTP CTP
dNTP指碱基脱氧核糖核苷三磷酸，表示dGTP，dATP, dTTP,dCTP的 混合物。T就是英文的three，P是指phosphate 即磷酸，d指的是 deoxy 即脱氧。
NTP指碱基核糖核苷三磷酸，表示GTP，ATP, UTP,CTP的混合物。
腺嘌呤-脱氧核糖核苷三磷酸 dATP ATP
腺嘌呤-脱氧核糖核苷酸 dAMP，AMP 鸟嘌呤-脱氧核糖核苷酸 dGMP，GMP 胞嘧啶-脱氧核糖核苷酸 dCMP，CMP 胸腺嘧啶-脱氧核糖核苷 酸dTMP TMP 是DNA 或者RNA的组成 成分。
鸟嘌呤-脱氧核糖核苷三磷酸 dGTP GTP 腺嘌呤-脱氧核糖核苷三磷酸 dATP ATP 胸腺啶-脱氧核糖核苷三磷酸dTTP TTP
RNA聚 合酶Ⅲ
核质
tRNA
相对活 性
5070%
2040%
约10%
对α-鹅膏蕈碱的 敏感性 不敏感
分子生物学课件整理
注：根据课件内容简单整理，为了方便大家理解，内容较多;如果仅仅为了考试，可以根据自己的需要进行内容的删减。
Lecture 1. Introduction1. What is Molecular Biology?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.Molecular biology is the study of genes and their activities at the molecular level, including transcription, translation, DNA replication, recombination and translocation.Develop of Molecular Biology逆转录酶的发现工具酶的发现——基因工程的诞生断裂基因——基因概念的发展DNA测序方法的建立核酶的发现PCR技术的建立调控序列的发现转基因技术的建立人类基因组计划分子生物学的研究内容Major content of molecular biology◆ Structure and Function of nucleic acid★conformation and function of DNA★conformation and function of RNA◎mRNA ◎tRNA◎rRNA ◎ribozyme ◎ antisence RNA◎ microRNA ◎ RNA interfrence人们开发出：RNAi、RNAa、ncRNA、SiRNA、microRNA、Antisene RNA、SatellileRNA、TelomereRNA、lincRNA、InCRNA、PiRNA、qiRNA、endoSiRNA等等，其他还有RNA结合蛋白(RNPs)、RNA 酶等成百上千种RNA相关的新成员，组成了一个庞大的RNA 新世界这些RNA不仅在基因-蛋白质的合成中发挥重要作用，它更调节和管理着—基因的转录、表达、表型等几乎所有的功能。
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。
加利福利亚州立大学-分子生物学基础知识讲解第三章讲座2
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GENERAL FEATURES OF CHROMOSOMES
! Chromosomes are structures within living cells that contain the genetic material
– They contain the genes
! Biochemically, chromosomes are composed of
Human male karyotype
8
Female Karyotype
9
Cytogenetics
! Cytogeneticists use three main features to identify and classify chromosomes
– 1. Size of arms – 2. Location of the centromere – 3. Banding patterns
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Cytogenetics
! In a cytogenetics laboratory, the microscopes are equipped with a camera
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– If X/A = 0.5, the fly becomes a male – If X/A = 1.0, the fly becomes a female
Transmission of Genes Located on Human Sex Chromosomes
! Males contain one X and one Y chromosome
– They are termed heterogametic
! Females have two X chromosomes
– They are termed homogametic
! The Y chromosome determines maleness
! This theory was independently proposed in 190203 by
– Theodore Boveri, a German – Walter Sutton, an American
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Homologous chromosomes segregate from each other
This leads to the segregation of the alleles into separate gametes
Figure 3.17
During metaphase I, the bivalents can
! The chromosome theory of inheritance allows us to see the relationship between Mendel’s laws and chromosome transmission
– Mendel’s law of segregation can be explained by the homologous pairing and segregation of chromosomes during meiosis
! The chromosome theory of inheritance is based on a few fundamental principles
– 1. Chromosomes contain the genetic material – 2. Chromosomes are replicated and passed along from
– 4. During the formation of gametes, different types of (nonhomologous) chromosomes segregate independently
– 5. Each parent cont offspring
align themeselves in two different ways
Independent assortment
of the R/r and Y/y alleles
! Humans have 46 chromosomes
– 44 autosomes – 2 sex chromosomes
parent to offspring – 3. The nuclei of most eukaryotic cells contain chromosomes
that are found in homologous pairs
" During meiosis, each homologue segregates into one of the two daughter nuclei
! In some insects,
– Males are XO and females are XX
! In other insects (fruit fly, for example)
– Males are XY and females are XX
! The Y chromosome does not determines maleness ! Rather, it is the ratio between the X chromosomes
– Mendel’s law of independent assortment can be explained by the relative behavior of different (nonhomologous chromosomes) during meiosis
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" The sets are functionally equivalent – Each carries a full complement of genes
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Chromosomal Basis of Inheritance
Ch. 3
THE CHROMOSOME THEORY OF INHERITANCE AND SEX CHROMOSOMES
! The chromosome theory of inheritance describes how the transmission of chromosomes account for the Mendelian patterns of inheritance