分子生物学电子教案
分子生物学教案
2.5核酸的变性、复性与分子杂交
1．核酸的变性
2．核酸的复性
3．核酸的分子杂交
2.6研究核酸的常用方法
1．核酸的分离与提纯
2．核酸的超速离心
3．核酸的凝胶电泳
本章思考题
见教材48页。
主要
参考资料
1．《分子遗传学》，孙乃恩，南京大学出版社，1990
2．《分子遗传学》，张玉静，科学出版社，2000
6．DNA的精细结构简单介绍2分钟
2.5真核生物的染色体及其组装20-25分钟
方法辅助手段时间分配
1．染色体的化学组成和学生共同回忆黑板书写2分钟
2．染色质的类型简单介绍幻灯片3分钟
3．染色体的组装详细讲授+共同回顾多媒体图片10分钟
4．DNA与蛋白质复合物的结构简单介绍多媒体图片5分钟
2.6RNA的结构与功能15~20分钟
教学进程
（含章节
教学内容、学时分配、
教学方法、辅助手段）
1．教学安排
本章大部分内容，如证明DNA是遗传物质的实验、DNA结构等在《动物生物化学》课程中学过，这里以复习的形式回顾一下；DNA的变性、复性和杂交等内容为初次接触，需要详细讲解；染色体部分也需要详细讲解，为下学期的《遗传学》课程打好基础。
时间：2-3学时
3．网络
备注
教案（课时备课）
第1次课2学时
课目、课题
细胞的遗传物质、DNA的结构
教学目的
和要求
了解证明DNA是遗传物质的实验；掌握DNA的一级结构、二级结构、高级结构和精细结构。
重点
难点
本章重点是掌握DNA的结构，包括一级结构、二级结构和高级结构等。难点是DNA精细结构的理解。
2024年分子生物学电子教案
2024/2/29
14
04
基因的表达与调控
Chapter
2024/2/29
15
基因表达的转录过程
1 2
转录起始
RNA聚合酶识别并结合启动子，形成转录起始复 合物。
转录延伸
RNA聚合酶沿DNA模板链移动，合成RNA链。
3
转录终止
RNA聚合酶遇到终止子，释放RNA链并停止转 录。
2024/2/29
16
2024/2/29
识别并切除受损碱基，然后通过 DNA聚合酶和连接酶进行填补和 连接。
在DNA复制发生错误时，通过姐 妹染色单体之间的同源重组进行 修复。
25
DNA复制与修复的生物学意义
遗传信息的传递
DNA复制确保了遗传信息在细胞分裂过程中的准 确传递，是生物体生长、发育和繁殖的基础。
适应环境变化
tRNA
转运RNA，负责携带氨基酸并识别 mRNA上的密码子。结构特点包括 三叶草形二级结构和倒L形三级结 构。
rRNA
核糖体RNA，是核糖体的组成成分 ，参与蛋白质合成。结构特点包括 多个大小亚基和复杂的二级、三级 结构。
13
RNA的生物学功能
遗传信息传递
RNA作为遗传信息的携带 者，在DNA的指导下合成 ，并将遗传信息传递给蛋 白质合成系统。
2024/2/29
分子生物学的发展
自20世纪50年代以来，随着DNA双螺旋结构的发 现、遗传密码的破译、基因工程技术的建立等一系 列重大科学成就的取得，分子生物学迅速崛起并渗 透到生物学的各个领域，推动了整个生命科学的飞 速发展。
4
分子生物学的研究内容
生物大分子的结构与功能
研究生物大分子如蛋白质、核酸等的 结构特点、理化性质和功能，以及结 构与功能之间的关系。
分子生物学教案
分子生物学教案(整理版)第一章：分子生物学概述1.1 分子生物学的定义和发展历程介绍分子生物学的定义和研究范围回顾分子生物学的发展历程，如DNA双螺旋结构的发现等1.2 分子生物学的重要性和应用领域强调分子生物学在生物科学和生物技术领域的重要性介绍分子生物学在医学、农业、环境保护等领域的应用实例第二章：DNA与基因2.1 DNA的结构和功能详细描述DNA的双螺旋结构和特点解释DNA在遗传信息和基因表达中的作用2.2 基因的概念和分类介绍基因的定义和基本特征区分编码基因和非编码基因，以及原核生物和真核生物基因的区别第三章：基因表达与调控3.1 转录和翻译的过程详细解释DNA转录为mRNA的过程，包括启动子、转录因子等介绍mRNA翻译为蛋白质的过程，包括核糖体、tRNA等的作用3.2 基因表达调控机制介绍原核生物和真核生物中基因表达调控的机制和差异讨论转录因子、启动子、增强子等在基因表达调控中的作用第四章：分子克隆与基因工程4.1 分子克隆的基本原理和技术解释分子克隆的概念和基本步骤介绍PCR扩增、DNA连接、转化等分子克隆相关技术4.2 基因工程的应用和伦理问题讨论基因工程在生物制药、基因治疗等领域的应用探讨基因工程在伦理、安全、生态等方面的争议和问题第五章：蛋白质结构与功能5.1 蛋白质的结构层次介绍蛋白质的一、二、三级结构及其决定因素解释蛋白质结构与功能之间的关系5.2 蛋白质功能的多样性讨论蛋白质在生物体内承担的各种功能，如酶、结构蛋白、信号转导等介绍蛋白质工程在药物设计和疾病治疗中的应用第六章：酶学与酶工程6.1 酶的概述和特性介绍酶的定义、命名和分类解释酶的催化机制和酶活性的影响因素6.2 酶工程的应用和发展讨论酶在工业、医药、生物检测等领域的应用探讨定向进化、重组酶等技术在酶工程中的应用和发展第七章：RNA与非编码RNA7.1 RNA的结构和功能介绍RNA的种类、结构和功能解释mRNA、tRNA、rRNA等在蛋白质合成中的作用7.2 非编码RNA的研究进展讨论非编码RNA（如miRNA、siRNA、lncRNA等）的发现和功能探讨非编码RNA在疾病诊断、治疗和调控中的潜在应用第八章：蛋白质相互作用与信号转导8.1 蛋白质相互作用的基本概念介绍蛋白质相互作用的特点和机制解释生物信息学方法在蛋白质相互作用研究中的应用8.2 信号转导通路及其调控介绍细胞内主要的信号转导通路（如MAPK、Wnt、Notch等）讨论信号转导通路在细胞生长、分化、死亡等过程中的作用和调控机制第九章：基因组学与遗传变异9.1 基因组学的基本概念和技术介绍基因组学的研究内容、方法和进展解释基因组测序、基因组编辑等技术的原理和应用9.2 遗传变异与疾病讨论遗传变异在疾病发生中的作用和机制探讨遗传变异的检测、预测和疾病风险评估方法第十章：分子生物学实验技术10.1 分子生物学实验基本技术介绍PCR、电泳、免疫印迹等分子生物学实验技术解释实验操作步骤、条件和注意事项10.2 分子生物学实验设计与应用讨论分子生物学实验设计的原则和方法探讨实验结果的解读、数据分析和实验应用重点和难点解析一、分子生物学的定义和发展历程解析：了解分子生物学的概念和其发展历程对于理解后续内容至关重要。
分子生物学》教案提供给学生的
《分子生物学》教案提供给学生的第一章：分子生物学概述1.1 分子生物学的定义与发展历程1.2 分子生物学的研究内容与方法1.3 分子生物学在生物科学和生物技术中的应用第二章：DNA与基因2.1 DNA的结构与功能2.2 基因的概念与特性2.3 基因表达与调控第三章：RNA与蛋白质3.1 RNA的结构与功能3.2 蛋白质的结构与功能3.3 蛋白质合成与调控第四章：酶与酶促反应4.1 酶的概念与特性4.2 酶的分类与命名4.3 酶促反应的机制与调控第五章：分子遗传学5.1 遗传信息的传递与复制5.2 遗传突变与修复5.3 分子遗传技术及其应用第六章：蛋白质组学与蛋白质工程6.1 蛋白质组学的基本概念与技术6.2 蛋白质组学研究方法与应用6.3 蛋白质工程的基本原理与技术第七章：基因组学与基因组编辑7.1 基因组学的基本概念与技术7.2 基因组结构与功能研究7.3 基因组编辑技术及其应用第八章：生物信息学与系统生物学8.1 生物信息学的基本概念与方法8.2 生物信息学数据库与工具8.3 系统生物学的基本原理与方法第九章：分子生物学实验技术9.1 分子生物学实验基本技术9.2 分子克隆与表达系统构建9.3 分子生物学实验案例分析第十章：分子生物学在生物产业的应用10.1 生物技术在农业领域的应用10.2 生物技术在医学领域的应用10.3 生物技术在环境保护领域的应用重点和难点解析重点一：分子生物学的定义与发展历程解析：分子生物学是研究生物分子结构、功能和相互作用的学科，其发展历程反映了生物科学从细胞水平向分子水平的转变。
理解这一转变对于把握分子生物学的研究方向和应用领域至关重要。
重点二：分子生物学的研究内容与方法解析：分子生物学的研究内容涵盖了DNA、RNA、蛋白质等多种生物大分子，其研究方法包括分子克隆、基因表达、蛋白质纯化等。
掌握这些研究内容和方法对于深入理解生命现象的分子机制至关重要。
重点三：分子生物学在生物科学和生物技术中的应用解析：分子生物学在基因治疗、生物制药、基因编辑等多个领域具有广泛的应用。
2024版《分子生物学》教案
培养学生运用分子生物学知识解决实际问 题的能力，如基因克隆、基因表达调控等。
培养学生的科学素养、创新思维和实验技 能，为未来的科研或职业生涯打下基础。
教材及参考书目
01
教材
02
参考书目
《分子生物学》（第X版），作者XXX，出版社：XXX出版社。
《基因VIII》，作者XXX，出版社：XXX出版社；《分子生物学精 要》，作者XXX，出版社：XXX出版社等。
单细胞测序技术
在肿瘤、发育生物学等领域的应用及挑 战。
表观遗传学
DNA甲基化、组蛋白修饰等表观遗传标 记的研究进展。
合成生物学
人工合成基因线路、细胞工厂等合成生 物学实践。
未来发展趋势预测
精准医疗
基于个体基因组的定制化医疗方案。
再生医学
利用干细胞和基因治疗等手段实现组织 再生和修复。
生物信息学
大数据和人工智能在分子生物学中的应 用。
子与反密码子的相互作用。
基因突变与修复机制
基因突变的类型与原因
列举基因突变的类型，包括碱基替换、插入和缺失等，并解释突变的原因，如环境因素、化 学因素和生物因素等。
DNA损伤与修复机制
介绍DNA损伤的类型，如碱基损伤、单链断裂和双链断裂等，并阐述细胞通过直接修复、切 除修复和重组修复等方式来修复DNA损伤。
应用领域
广泛应用于疾病发生发展机制、药物 作用机制、植物抗逆性等领域的研究。
蛋白质组学实验技术
蛋白质分离技术
包括双向电泳、液相色谱等，用于将复杂 蛋白质混合物分离成单个蛋白质或简单蛋 白质组分。
VS
蛋白质鉴定技术
如质谱技术，通过测量蛋白质的质量和电 荷比来鉴定蛋白质的种类和数量。
分子生物学第九章--分子生物学研究方法电子教案精选全文
可编辑修改精选全文完整版•第九章分子生物学研究方法1．课程教学内容(1)核酸技术1—基本操作(2)核酸技术2—克隆技术(3)核酸技术3—测序(4)基因表达和表达分析基因定点诱变(5)蛋白质与核酸的相互作用(6)其他（热点）技术2．课程重点、难点基因克隆技术、杂交技术、测序技术、蛋白质与核酸的相互作用检测技术3．课程教学要求掌握基因克隆技术、杂交技术、测序技术、蛋白质与核酸的相互作用检测等各种技术的原理。
本章内容•核酸的凝胶电泳•DNA分子的酶切割•核酸的分子杂交•基因扩增•基因的克隆和表达•细菌的转化•DNA核苷酸序列分析•蛋白质的分离与纯化•研究DNA与蛋白质相互作用的方法一、核酸的凝胶电泳基本原理：当一种分子被放置在电场当中时，它们会以一定的速度移向适当的电极。
电泳的迁移率：电泳分子在电场作用下的迁移速度，它同电场的强度和电泳分子本身所携带的净电荷成正比。
由于在电泳中使用了一种无反应活性的稳定的支持介质，如琼脂糖和丙烯酰胺，从而降低了对流运动，故电泳的迁移率又同分子的摩擦系数成反比。
在生理条件下，核酸分子的糖-磷酸骨架中的磷酸基团，是呈离子化状态的。
从这个意义上讲，DNA和RNA的多核苷酸链可叫做多聚阴离子，因此，当核酸分子放置在电场中时，它就会向正极移动。
在一定的电场强度下，DNA分子的这种迁移率，取决于核酸分子本身大小和构型。
分子量较小的DNA 分子，比分子量较大的分子，具有较紧密的构型，所以其电泳迁移率也就比同等分子量的松散型的开环DNA分子或线性DNA分子要快些。
Gel matrix (胶支持物) is an inserted, jello-like porous material that supports and allows macromolecules to move through.Agarose (琼脂糖):(1) a much less resolving power than polyacrylamide,(2)but can separate DNA molecules of up to tens of kbDNA can be visualized by staining the gel with fluorescent dyes, such as ethidium bromide (EB 溴化乙锭)Polyacrylamide (聚丙稀酰胺):(1)has high resolving capability, and can resolve DNA that differfrom each other as little as a single base pair/nucleotide.(2)but can only separate DNA over a narrow size range (1 to a fewhundred bp).Pulsed-field gel electrophoresis (脉冲电泳)(1)The electric field is applied in pulses that are orientedorthogonally (直角地) to each other.(2)Separate DNA molecules according to their molecule weight, as wellas to their shape and topological properties.(3)Can effectively separate DNA molecules over 30-50 kb and up toseveral Mb in length.二、DNA分子的酶切割Restriction endonucleases (限制性内切酶) cleave DNA molecules at particular sitesRestriction endonucleases (RE) are the nucleases that cleave DNA at particular sites by the recognition of specific sequences.RE used in molecular biology typically recognize (识别) short (4-8bp) target sequences that are usually palindromic (回文结构), and cut (切割) at a defined sequence within those sequences. e.g. EcoRIThe random occurrence of the hexameric (六核苷酸的) sequence: 1/4096 (4-6=1/46)(1) Restriction enzymes differ in the recognition specificity: target sites are different.(2) Restriction enzymes differ in the length they recognized, and thus the frequencies differ.(3) Restriction enzymes differ in the nature of the DNA ends they generate: blunt/flush ends (平末端), sticky/staggered ends (粘性末端).(4) Restriction enzymes differ in the cleavage activity.三、核酸的分子杂交原理：带有互补的特定核苷酸序列的单链DNA或RNA，当它们混合在一起时，其相应的同源区段将会退火形成双链的结构。
【DOC】分子生物学教案(精)
分子生物学教案绪论现代生物学研究的目标是要在分子水平上掌握细胞的功能并揭示生命的本质。
20世纪50年代Watson和Crick关于DNA双螺线模型的提出；60年代Monod和Jacob关于基因调节控制的操纵子学说的提出；以及70年代初期DNA限制性内切酶的发现和一套DNA体外重组技术－基因工程技术的发展，推动了分子生物学在广度深度上的发展。
目前，分子水平的生物学研究，正越来越多地影响传统生物科学的各个领域，如组织学、细胞学、解剖学、胚胎学、遗传学、生理学和进化论。
一、引言1.1创世说与进化论在达尔文《物种起源》发表之前，关于生命和一切生物学现象用创世说来解释，直到19世纪初叶。
1859年，英国生物学家达尔文（Charles Darwin）发表了著名的《物种起源》一书，确立了进化论的概念。
《物种起源》的中心思想是“物竞天择，适者生存”，认为世界上的一切生物都是可变的，并预言从低级到高级的变化过程中必定有过渡物种存在。
达尔文关于生物进化的学说及其唯物主义的物种起源理论，是生物科学史上最伟大的创举之一。
具有不可磨灭的贡献。
为了纪念这位伟大的生物科学大师，人们把进化论称为“达尔文学说”。
1.2细胞学说17世纪末叶，荷兰显微镜专家Leeuwenhoek成功制作了世界第一架光学显微镜，在显微镜下看到了微小动物，称为“微动物”（animalcule）。
若干年后，人们才知道他们是单细胞生物。
大约与Leewenhock同时代的Hooke，第一次用“细胞”这个概念来形容组成软木的最基本单位。
但直到19世纪中叶，这个概念正式被科学界所接受。
德国植物学家Schleiden研究被子植物的胚囊，Schwann研究蛙类的胚胎组织，相同的研究方向，相似的研究方法，是他们取得了一致见解，共同创立了生命科学的基础理论――细胞学说。
现在我们知道，每一个动植物个体实际上是千千万万个生命单元的总和，而这些微小单元――细胞，包含了所有的生命信息。
分子生物学电子教案
PCR allows specific DNA sequence to be amplified over a million fold. Amplified DNA is used for the analysis of genes.
2、DNA构型研究进展相关综述。（1000字左右）
1、课前提问
结合图示说明核小体的结构特点
2、互动教学内容：
1、DNA二级结构中碱基互补配对原则，看似简单，但问一问为什么？能回答上的学生会很少。通过学生回答问题，引导学生在学习中要深入研究，多问几个为什么。
2、DNA二级结构中大、小沟的差异与作用
2、DNA结构的多态性
教具：多媒体课件
教学重点：分子生物学狭义概念
课时安排：3学时
教学难点：DNA双螺旋模型的英文表述
教学内容：
第一章绪论
第一节分子生物学的概念
一、分子生物学产生的过程
二、分子生物学的概念
1.广义2.狭义
三、分子生物学在生命科学中的位置
第二节分子生物学的发展简史
一、DNA的发现
二、Chargaff规律及DNA双螺旋模型
2、问答题：
列举5～10位获诺贝尔奖的科学家，简要说明其贡献。
3、预习DNA的结构与复制
4、发给学生NATURE（April 25,1953）上发表的MOLECULAR STRUCTURE OF NUCLEIC ACIDS学术论文。
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操纵子：原核生物中由一个或多个相关基因以及转录、翻译、调控原件组成的基因表达单元。
内含子：一个基因中非编码DNA片段，它分开相邻的外显子，内含子是阻断基因线性表达的序列。
外显子：是真核生物基因的一部分，它在剪接后仍会被保存下来，并可在蛋白质生物合成过程中被表达为蛋白质。
弱化子：原核生物操纵子中能显著减弱甚至终止转录作用的一段核苷酸序列，该区域能形成不同的二级结构，利用原核微生物转录与翻译的偶联机制对转录进行调节。
顺式作用元件：是指与结构基因串联的特定DNA序列，是转录因子的结合位点，它们通过与转录因子结合而调控基因转录的精确起始和转录效率，顺式作用元件包括启动子、增强子、调控序列和可诱导元件等，它们的作用是参与基因表达的调控。
顺式作用：顺式作用元件对基因表达起调控作用的过程。
增强子：增加同它连锁的基因转录频率的DNA序列，因为它能强化转录的起始，又称强化子。
反义RNA:为大肠杆菌编码许多小分子mRNA，它们能也不同的mRNA结合，从而在翻译水平上正调控和负调控，可能关闭SD序列和释放SD序列，由于这些小分子通过与反义RNA 进行碱基配对结合来行使功能。
重叠基因：是指两个或两个以上的基因共有一段DNA序列，或是指一段DNA序列成为两个或两个以上基因的组成部分；重叠基因有多种重叠方式。
常见于细菌和噬菌体的基因组中。
核糖开关：mRNA一些非编码区的序列折叠成一定的构象，这些构象的改变应答于体内的一些代谢分子，从而通过这些构象的改变达到调节mRNA转录的目的回文序列：双链DNA中的一段倒置重复序列；两条链从5 ‘到3 ‘方向阅读序列一致，从3 ‘到5 ‘方向的序列一致转座子：插入序列，复合型转座子。
效应：引起突变，产生新的基因，产生染色体畸变，引起生物进化魔斑核苷酸：细菌生长过程中在缺乏氨基酸供应时产生的一个应急产物。
主要是三磷酸鸟苷合成的四磷酸鸟苷和五磷酸鸟苷。
主要功能是干扰RNA聚合酶与启动子结合的专一性，诱发细菌的应急反应，帮助细菌在不良环境条件下得以存活。
反式作用因子：是指能结合在各类顺式作用元件核心序列上参与调控基因转录效率的蛋白质或RNA。
RNA聚合酶是催化基因转录最主要的酶。
基因沉默：真核生物中由双链RNA诱导的识别和清除细胞中非正常RNA的一种机制；分为转录水平基因沉默和转录后基因沉默。
RNA干扰：是指双链RNA诱发的、同源mRNA高效特异性降解技术，而使相应基因表达沉默。
单顺反子mRNA:只编码一种蛋白质的mRNA。
原核生物染色体的特征：结构简单，存在转录单元，有重叠基因。
DNA的修复：错配修复，切除修复，重组修复，DNA的直接修复，SOS反应。
玉米中的转座子：自主性，具有自主剪接和转座的功能；非自主性，单独存在时是稳定的，当基因组中存在与非自主性转座子同家族的自主性转座子时，才具备转座功能。
RNA的转录：是按5＇→3'方向合成的，以DNA双链中的反义链为模板，根据碱基配对原则，合成的RNA带有与DNA编码链相同的序列。
包括模板识别、转录起始、转录延伸、转录终止。
真核生物mRNA的特征：1.5'端存在帽子结构，常常被甲基化，使mRNA免遭核酸酶的破坏2.具有多（A）尾巴。
蛋白质的生物学合成：氨基酸活化、肽链的起始、伸长、终止，新合成多肽链的折叠和加工。
内含子的剪接：内含子特点：长度和序列没有共同性，一般有16-46个核苷酸；位于反密码子下游；内含子和外显子没有保守序列。
tRNA核酸内切酶切割前体分子中的内含子，RNA 连接酶将外显子部分连接在一起真核生物染色体的组成：明显核结构，组蛋白和非组蛋白，染色质和核小体。
特征：1分子结构相对稳定2,能够自我复制，使亲子代之间保持连续性3能够指导蛋白质的合成，控制整个生命过程4，能够产生可遗传的变异。
重叠基因的重叠方式：1，一个基因完全在另一个基因里面，如基因a在基因b中2.部分重叠，如基因k和基因c部分重叠3.两个基因只有一个碱基对的重叠DNA的二级结构：指两条多核苷酸链反向平行盘绕所生成双螺旋结构。
1.DNA分子是由两条互相平行的脱氧核苷酸长链盘绕而成的。
2.DNA分子中的核糖和磷酸交替连接，排在外侧，构成基本骨架，碱基排列在内侧。
碱基通过氢键相结合，形成碱基对，A和T配对，G和C 配对，A-U。
真核生物三种RNA聚合酶的特点RNA聚合酶Ⅰ位于核仁里，转录产物是45SrRNA，经剪接修饰后生成除5SrRNA外的各种rRNA。
rRNA与蛋白质组成的核糖体是蛋白质合成的场所。
RNA聚合酶Ⅱ位于核质上，在核内转录生成hnRNA，经剪接加工后生成的mRNA被运送到胞质中作为蛋白质合成的模板。
RNA聚合酶Ⅲ位于核质上，转录产物是tRNA，5SrRNA,snRNA，其中snRNA参与RNA的剪接双螺旋模型的意义：改模型揭示了DNA作为遗传物质的稳定性特征；确认了碱基配对的原则，这是DNA复制，转录和反转录的分子基础，亦是遗传信息的传递和表达的分子基础。
●细菌的应急反应：1.细菌有时会碰到紧急状况，比如氨基酸饥饿时，不是缺少一两种氨基酸，而是氨基酸的全面匮乏。
为了紧缩开支，渡过难关；细菌会产生一个应急反应；包括生产各种RNA、糖、脂肪和蛋白质在内几乎全部生化反应过程均被停止。
实施这一应急反应的信号是鸟苷四磷酸（PPGPP）和鸟苷五磷酸(PPPGPPP)，产生这两种物质的诱导物是空载RNA.2.当氨基酸饥饿时，细胞中便存在大量的不带氨基酸的tRNA，这种空载的tRNA会激活焦磷酸转移酶，使鸟苷四磷酸（PPGPP）大量合成，其浓度可增加10倍以上，鸟苷四磷酸（PPGPP）的出现会关闭许多基因，当然也会打开一些合成氨基酸的基因，以应付这种紧急状况。
一般认为RNA聚合酶有不同的构型。
这些构象可以识别不同的启动子区，鸟苷四磷酸（PPGPP）与RNA聚合酶结合会使它的某些构象稳定下来，从而改变基因转录的效率。
同时基因转录起始点附近有一些保守序列，它们可能是鸟苷四磷酸（PPGPP）有关调节蛋白的结合位点。
当这些序列与鸟苷四磷酸（PPGPP）结合后，就不能与RNA聚合酶相结合，使基因被关闭。
鸟苷四磷酸（PPGPP）和鸟苷五磷酸（PPPGPPP）的作用范围十分广泛；它们不是只影响一个或几个操纵子，而是影响一大批；所以它们是超级调控因子。
●PCR技术：PCR ：又称多聚酶链式反应，如果设计一对寡聚核苷酸引物与目的DNA互补，以至于能被DNA聚合酶相向延伸，那么该引物结合的模板区就可以通过变性，引物退火和聚合的循环来大量扩增，这反应称为PCR，是分子生物学中一种克隆及基因分析的必要工具原理：DNA复制前提：一段已知目的基因的核苷酸序列原料：模板DNA；DNA引物；四种脱氧核苷酸；热稳定DNA聚合酶（Taq酶）；离子过程：变性、退火、延伸三步曲变性：加热至90～95℃双链DNA解链成为单链DNA退火：冷却至55～60℃部分引物与模板的单链DNA的特定互补部位相配对和结合延伸：加热至70～75℃以目的基因为模板，合成互补的新DNA链PCR过程：在第一个循环中，目的DNA在加热至95℃，典型的为60s左右的条件下分解成两条链。
当降温至55℃（约30s）时，引物实现与模板DNA退火，实际退火温度依引物长度和序列而定。
退火后再升温至72℃，以进行最后的聚合反应。
这一步需要消耗反应中的dNTP，并需要Mg离子。
在第一次聚合反应中，不同的目标分子从引物位点开始扩增不同长度，直至第二次循环开始第二次循环，温度再次升高至95℃，使新合成的分子变性。
第二次退火时，反应液中的另一引物与新合成链结合，经聚合反应扩增模板至第一个引物的末端。
所以在第二次循环后，就合成了新的正确长度的分子。
在之后的循环，正确长度的分子在长度各异的分子中占优势，且每次循环中数量会增加两倍。
如果PCR效率为100%，n次循环后单个目的分子就会扩增2的n次方。
实际中通常循环为20-40。
PCR引物设计原理：为了找到一对合适的核苷酸片段，使其能有效地扩增模板DNA 序列。
引物的优劣直接关系到PCR的特异性与成功与否。
PCR引物的设计原则：1. 引物应用核酸系列保守区内设计并具有特异性。
2.产物不能形成二级结构。
3. 引物长度一般在15~30碱基之间。
4. G+C含量在40%~60%之间。
5. 碱基要随机分布。
6. 引物自身不能有连续4个碱基的互补。
7. 引物之间不能有连续4个碱基的互补。
8. 引物5′端可以修饰。
9. 引物3′端不可修饰。
10. 引物3′端要避开密码子的第3位。
●乳糖操纵子：（1）乳糖操纵子的组成：大肠杆菌乳糖操纵子含Z、Y、A三个结构基因，分别编码半乳糖苷酶、透酶和半乳糖苷乙酰转移酶，此外还有一个操纵序列O,一个启动子P 和一个调节基因I.（2）阻遏蛋白的负性调节：没有乳糖存在时，I基因编码的阻遏蛋白结合于操纵序列O处，乳糖操纵子处于阻遏状态，不能合成分解乳糖的三种酶；有乳糖存在时，乳糖作为诱导物诱导阻遏蛋白变构，不能结合于操纵序列，乳糖操纵子被诱导开放合成分解乳糖的三种酶。
所以，乳糖操纵子的这种调控机制为可诱导的负调控。
（3）CAP的正调节：在启动子上游有CAP结合位点，当大肠杆菌从以葡糖糖为碳源的环境转变为以乳糖为碳源的环境时，cAMP浓度升高，与CAP结合，使CAP发生变构，CAP结合于乳糖操纵子启动序列附近的CAP结合位点，激活RNA聚合酶活性，促进结构基因转录，调节蛋白结合于操纵子后促进结构基因的转录，对乳糖操纵子实行正调控，加速合成分解乳糖的三种酶。
（4）协调调节：乳糖操纵子中的I基因编码的阻遏蛋白的负调控与CAP的正调控两种机制，互相协调、互相制约。
葡萄糖抑制了lac操纵子基因的表达。
半乳糖将在gal操纵子的作用下再转化成葡萄糖。
葡萄糖效应（答到乳糖操纵子里面）1.当葡萄糖缺乏时，大肠杆菌细胞内的cAMP水平上升，CRP结合到cAMP上。
CRP-cAMP复合物可结合到紧邻RNA聚合酶结合位点上游的乳糖操纵子的启动子。
Plac上的CRP的结合引起DNA链发生90度弯曲，这就增强了RNA聚合酶与启动子的结合，使转录效率提高了几倍。
2.当葡萄糖（G）存在时，大肠杆菌不需要乳糖这样的替代碳源。
因此，乳糖操纵子不会被激活。
这种调节由CRP介导，但以二聚体形式存在的CRP蛋白自身不能独立与DNA结合，也不能调节转录。
G会降低cAMP的水平。
●弱化子模型1.RNA聚合酶启动色氨酸操纵子的转录2，在转录约90nt以后RNA聚合酶暂停在第一个二级结构处。
3，核糖体开始于新生的mRNA结合，启动前导肽的合成4，5，RNA,从暂停状态解除，继续转录5、RNA聚合酶到达潜在终止子区域时，是继续转录还是停止转录取决于取决于紧随其后的核糖位的位置。
6、如果细胞缺乏色氨酸，核糖体就会停留在2个连续的色氨酸密码子的位置，等待色氨酸tRNA进入A位，那么1区被隔离在核糖体内，无法与2区配对，2区和3区在4区被转录之前发生配对，使后面转录出的4区以单链的形式存在，这就组织了3区和4区形成终止子的结构，转录继续。