现代分子生物学综述 - 副本
生物学考研资料课后答案朱玉贤《现代分子生物学》(第5版)笔记和课后习题
朱玉贤《现代分子生物学》（第5版）笔记和课后习题（含考研真题）详解完整版>精研学习网>无偿试用20％资料全国547所院校视频及题库资料考研全套>视频资料>课后答案>往年真题>职称考试试读（部分内容）隐藏第1章绪论1.1复习笔记【知识概览】【重难点归纳】一、分子生物学概述分子生物学是从分子水平研究生物结构、组织和功能的一门学科，以核酸、蛋白质等生物大分子的结构、形态及其在遗传信息和细胞信息传递中的作用和功能为研究对象。
1进化论1859年，达尔文提出“物竞天择，适者生存”的进化论思想。
2细胞学说（1）细胞的发现17世纪末叶，荷兰的Leeuwenhoek用自制的世界上第一架光学显微镜，首次发现了单细胞生物。
（2）细胞学说的建立19世纪德国人Schleiden和Schwann提出细胞学说。
其基本内容为：①细胞是有机体，一切动植物都是由细胞发育而来，并由细胞和细胞产物所构成。
②细胞是一个相对独立的单位，既有它“自己”的生命，又对与其他细胞共同组成的整体的生命起作用。
③新的细胞可以通过已存在的细胞繁殖产生。
3经典遗传学①孟德尔（Gregor Mendel）发现并提出遗传学定律：分离定律和自由组合定律。
②摩尔根（Morgan）提出遗传学第三定律：连锁交换定律。
4DNA的发现（1）肺炎链球菌转化实验①1928年，英国科学家Griffith等人通过肺炎链球菌转化感染小鼠实验提出“转化因子”。
②1944年，Avery证明DNA是遗传物质。
（2）噬菌体侵染实验1952年，Hershey和Chase通过噬菌体侵染细菌实验证明DNA是遗传物质。
二、分子生物学的发展简史本部分只列出部分常考的重要事件，如表1-1所示。
表1-1分子生物学发展的重要事件三、分子生物学主要研究内容现代分子生物学研究内容主要包括：DNA重组技术；基因表达调控研究；结构分子生物学；基因组、功能基因组与生物信息学。
综述现代分子生物学在医学检验中的应用进展
术，可在同一个 ＰＣＲ 体系中增添 ２ 对以上引物，提高检测结
果准确性。 但将现代分子生物学技术应用在病原微生物检
测过程中难度较大，究其原因是病原微生物体积较小，且死
菌量较大，为确保检验结果准确性，需首先将死菌筛选出，使
用活菌进行检测。
采用其他技术检测病原微生物会受液体及其他因素影
用。 人们通过将特异性抗体固定在磁性纳米球表面，而后使
用酶、荧光染剂等进行检验。 将其与传统检验方案对比发
现，新型分子纳米技术检验敏感度、特异度较高，且具有操作
简单有优势。
应用分子纳米技术可对人体各种生化指标状态进行分
析，继而判断机体内是否存在足够的微量元素，其次分子纳
米技术可应用在病变基因修整中，促进损伤组织、细胞修复，
质检测中应用广泛。 例如，通过采集患者血液等标本，对机
体微量蛋白进行研究，通过分子生物遗传器可明确血液标本
特异性，继而为临床治疗、病情评估提供参考。
有报告指出，利用分子生物遗传器检验食物中大肠埃希
菌，灵敏度在 １０２－ １０３ＣＦＵ ／ ｍＬ 之间，５ ～ ７ｍｉｎ 便可完成一个
样品的检测，不仅稳定性较高，还可节约检测所需时间，亦可
体病变进行评估，为后期治疗提供更准确的引导，提高各疾
病控制效果。 因此分子蛋白组必然会成为医学检验的主流
方向，且在医学发展中占据重要地位。
五、 现代分子生物技术对病原菌微生物的检测
传统的病原菌检测技术耗时长、步骤繁杂，在检验过程
中需对病原微生物进行分离、培养，在检验过程中应用现代
分子生物学技术可提高检测效率及敏感度。 例如，在检测核
响，但应用现代分子生物技术可有效改善这一问题，既可提
关于分子生物学与医药的综述
分子生物学与医药专业：11生技姓名：檀慧芳学号：1102021036摘要：分子生物学是从分子水平上研究生物体生命活动及其规律的一门科学，其不仅是目前自然科学中进展最迅速、最具活力和生气的领域，也是新世纪的带头学科。
在医学中，分子生物学主要研究人体生物大分子的结构、功能、相互作用及其同疾病发生、发展关系，乃至在诊断治疗上的应用[1]。
医药是关于人类同疾病作斗争和增进健康的科学，医药产业是国民经济的重要组成部分，与人民群众的生命健康和生活质量等切身利益密切相关。
随着分子生物学和医药的逐步发展，分子生物学被越来越广泛的应用到生物医药行业中。
下文将通过对分子生物学和医药的介绍、分子生物学在医药领域的应用、分子生物学再生医药领域的发展趋势和展望这三方面内容来介绍分子生物学与医药。
关键词：分子生物学生物医药应用发展趋势与展望1、分子生物学与生物医药简介1.1分子生物学分子生物学是研究核酸、蛋白质等所有生物大分子的形态、结构特征及其重要性、规律性和相互关系的学科，是人类从分子水平上真正揭开生物世界的奥秘，由被动地适应自然界转向主动的改造和重组自然界的基础科学。
分子生物学从分子水平上研究生命现象、生命本质、生命活动及其规律，它涵盖了生命科学的各个领域，改变了或正在改变着整个生物学的面貌，其研究成果已在工业、农业、医学、食品、材料、能源、冶金、环保等领域得到了广泛的应用[2]。
分子生物学是研究所有生物学现象的分子基础，内容十分广泛，但可以把分子生物学的研究内容可以概括为以下五个方面：1.基因与基因组的结构与功能：基因的研究一直是影响整个分子生物学发展的主线。
近20年来，由于重组DNA技术的不断完善和应用，人们已经改变了从表型到基因型的传统研究基因的途径，能够直接从克隆目的基因出发，研究基因的功能及其与表型的关系，使基因的研究进入了反向生物学阶段。
2. DNA的复制、转录和翻译：此方面研究的重点是DNA或基因怎样在相关的酶与蛋白质因子的作用下按照中心法则进行自我复制、转录和翻译，以及对mRNA分子剪接、加工、编辑和对新生多肽链折叠成为功能结构的研究。
2024年度-朱玉贤现代分子生物学第四版
蛋白质翻译后加工的意义
对于蛋白质的成熟、定位和功能发挥具有重要作用。例如，信号肽的去除可以使蛋白质从细胞内分泌 到细胞外或定位到细胞膜上；化学修饰可以调控蛋白质的活性和稳定性，从而影响细胞的生理功能； 剪切可以产生具有不同功能的蛋白质片段，增加蛋白质的多样性。
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转录与转录后加工的调控
转录的调控主要通过转录 因子与DNA的结合来实 现，可以影响RNA聚合酶 的活性和选择性。
转录和转录后加工的调控 具有协同作用，可以共同 调节基因的表达水平和蛋 白质的功能。
ABCD
转录后加工的调控涉及多 种蛋白质和RNA的相互作 用，可以影响RNA的加工 效率和产物种类。
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基因工程与基因组学的应用前景
农牧业领域
通过基因工程改良作物和畜禽品种， 提高产量和品质，增强抗逆性；应用 基因组学解析重要农艺性状形成的分 子机制，指导新品种选育。
工业领域
利用基因工程生产工业酶、生物燃料 和生物材料等；应用基因组学优化工 业生产过程和开发新产品。
医学领域
基因工程可用于生产重组蛋白药物、 基因诊断和基因治疗等；基因组学可 用于解析人类疾病的遗传基础，发现 新的治疗靶点和药物。
异常的转录和转录后加工 调控可能导致疾病的发生 ，如癌症、遗传性疾病等 。
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蛋白质翻译与翻译后加工
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蛋白质翻译的过程与特点
蛋白质翻译的过程
起始、延长和终止三个阶段。起始阶段，核糖体与mRNA结合，形成起始复合物；延长阶段，tRNA携带氨基酸 进入核糖体，进行肽链的延伸；终止阶段，释放完成翻译的蛋白质。
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 *********** 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。
2021综述番茄开花诱导、分生组织的分子生物学研究范文
2021综述番茄开花诱导、分生组织的分子生物学研究范文 引言 开花植物（被子植物）作为陆生植物中最大的族群，现已超过了250000种。
开花对于所有开花植物来说是生活史上的一个质变过程，是植物个体发育过程的中心环节；而对于人本身来说，色彩斑斓、气味芬芳的花不仅愉悦了人的身心，种类繁多的种子与果实也为人类提供了丰富的食物。
故研究开花植物的开花过程，阐明其分子生物学上的调控机理无论在理论上还是在应用上都具有重要意义。
Yanofsky 等（1990）在拟南芥（Arabidopsis thaliana）中首次克隆了花同源异型基因agamous（AG），标志着高等植物花发育研究进入分子遗传学阶段。
从发育生物学角度来看，高等植物经过一段时期的营养生长后，在合适的外界条件（其中重要的有日照长度、光质及温度）下，才能进行由营养生长（vegetativedevelopment）向生殖生长（reproductivedevelopment）的转变，才能开始花的发育。
总的来说，花的发育过程在时间上大致分为4个阶段：（1）开花过渡（flowering transition），植株响应外界环境以及自身信号，由营养生长转向生殖生长，这个过程受一系列与开花时间相关基因的调控；（2）分生组织特征基因激活，植株响应从不同开花时间调控途径而来的信号，激活分生组织特征基因，决定分生组织属性；（3）花器官特征基因的激活，分生组织特征基因激活位于不同区域的花器官特征基因；（4）花器官形态建成，花器官特征基因激活下游的器官形态建成基因，决定组成各器官的特异细胞类型和组织（Jack, 2004）。
番茄（Solanumlycopersicum L.）是很重要的经济作物，同时也是用于双子叶植物花发育机理研究的一个重要模式植物。
通过多年来不断的分子生物学上的深入研究，已有10个与番茄开花诱导及分生组织特征相关的基因被鉴定，将番茄与拟南芥相关基因比较发现两物种在花发育分子生物学上兼具保守性和多样性（表1）。
现代分子生物学
蛋白质组学基本概念
蛋白质组
指一个细胞、组织或生物体在特定时间和空 间下表达的所有蛋白质的总和。
蛋白质组学
研究蛋白质组的结构、功能和相互作用的科 学，旨在揭示生物体内蛋白质的表达、修饰 和调控机制。
蛋白质组测序技术及应用
蛋白质组测序技术
包括质谱技术、蛋白质芯片技术、酵母双杂 交系统等，用于鉴定和定量蛋白质组中的蛋 白质。
信号转导不仅影响细胞短期内的功能，还参与调控细胞长期的生命过 程。
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现代分子生物学实验技术
基因克隆与表达技术
01
02
03
基因克隆基本步骤
包括目的基因获取、载体 选择、基因与载体连接、 转化宿主细胞、筛选阳性 克隆等。
基因表达系统
包括原核表达系统和真核 表达系统，用于生产重组 蛋白或进行基因功能研究。
细胞培养与转染技术
细胞培养基本条件
提供适宜的温度、湿度、pH值和营养成分，维持细胞正常生长和 增殖。
转染方法
包括化学转染、物理转染和病毒转染等，将外源基因导入细胞内。
细胞培养与转染技术应用
用于基因功能研究、药物筛选、细胞治疗等。
显微成像技术在分子生物学中应用
光学显微镜
观察细胞形态、细胞分裂、细胞 运动等基本生命活动。
应用前景
分子生物学在医学、农业、工业等领域具有广泛的应用前景。例如，在医学领域，分子生物学可用于疾病诊断、 治疗和预防；在农业领域，可用于作物遗传改良和病虫害防治；在工业领域，可用于生物制药、生物燃料和生物 环保等方面。
02
基因与基因组学
基因结构与功能
基因结构
基因由编码区和非编码区组成，编 码区包含外显子和内含子，外显子 负责编码蛋白质，内含子则在转录 过程中被剪切掉。
现代分子生物学（第3版）_课后答案-五章
第一章 绪论1， 简述孟德尔、摩尔根和沃森等人对分子生物学发展的主要贡献。
答：孟德尔的对分子生物学的发展的主要贡献在于他通过豌豆实验，发现了遗传规律、分离规律及自由组合规律；摩尔根的主要贡献在于发现染色体的遗传机制，创立染色体遗传理论，成为现代实验生物学奠基人；沃森和克里克在1953年提出DAN 反向双平行双螺旋模型。
反向双平行双螺旋模型。
2， 写出DNA 和RNA 的英文全称。
答：脱氧核糖核酸（答：脱氧核糖核酸（DNA, Deoxyribonucleic acid DNA, Deoxyribonucleic acid DNA, Deoxyribonucleic acid））， 核糖核酸（核糖核酸（RNA, Ribonucleic acid RNA, Ribonucleic acid RNA, Ribonucleic acid））3， 试述“有其父必有其子”的生物学本质。
答：其生物学本质是基因遗传。
子代的性质由遗传所得的基因决定，而基因由于遗传的作用，其基因的一半来自于父方，一般来自于母方。
自于父方，一般来自于母方。
4， 早期主要有哪些实验证实DNA 是遗传物质？写出这些实验的主要步骤。
答：一，肺炎双球菌感染实验，答：一，肺炎双球菌感染实验，11，R 型菌落粗糙，菌体无多糖荚膜，无毒，注入小鼠体内后，小鼠不死亡。
型菌落粗糙，菌体无多糖荚膜，无毒，注入小鼠体内后，小鼠不死亡。
22，S 型菌落光滑，菌体有多糖荚膜，有毒，注入到小鼠体内可以使小鼠患病死亡。
型菌落光滑，菌体有多糖荚膜，有毒，注入到小鼠体内可以使小鼠患病死亡。
33，用加热的方法杀死S 型细菌后注入到小鼠体内，小鼠不死亡；后注入到小鼠体内，小鼠不死亡；二，噬菌体侵染细菌的实验：二，噬菌体侵染细菌的实验：11，噬菌体侵染细菌的实验过程：吸附→侵入→复制→组装→释放。
，噬菌体侵染细菌的实验过程：吸附→侵入→复制→组装→释放。
2 2 2，，DNA 中P 的含量多，蛋白质中P 的含量少；蛋白质中有S 而DNA 中没有S ，所以用放射性同位素35S 标记一部分噬菌体的蛋白质，用放射性同位素32P 标记另一部分噬菌体的DNA DNA。
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DNA的复制与修复综述
摘要：现在分子生物学的研究已经充分证明，DNA是遗传物质。
生物机体的遗传信息通过DNA传递到子代，表现为特定的核苷酸序列。
在后代的生长发育中，遗传物质DNA经过转录，翻译出特定的蛋白质。
在某些情况下，RNA也能成为遗传信息的基本携带者。
那么在遗传传承中遗传物质是怎么保证遗传信息的准确性呢？细胞内存在极为复杂的系统，来保证DNA复制的准确进行，并纠正可能出现的错误。
关键词：DNA复制，转录，翻译，DNA修复
细胞的正常生长离不开DNA的转录，翻译。
在复制翻译的过程中会因为种种原因造成遗传信息DNA的损伤，这时就需要有一种系统机制来修复损伤的DNA。
越来越多的研究表明DNA的复制，损伤修复和重组过程之间既相互独立，也存在着密切联系［1］。
比如，参与DNA复制的DNA聚合酶也参与了DNA损伤修复和重组过程［2］。
现代研究表明，DNA分子是由两条反向螺旋的多核苷酸链组成［3］，两条链的碱基通过腺嘌呤（A），胸腺嘧啶（Ｔ），鸟嘌呤（Ｇ）以及胞嘧啶（Ｃ）之间的氢键联接在一起，这两条链又是互补的［4］。
一条链上的核苷酸序列决定了另一条链上的核苷酸排列顺序。
DNA的复制是半保留复制，这样保证了遗传物质能够比较稳定的遗传给后代。
但是，这种稳定是相对的，DNA在代谢上并不是完全惰性的。
在细胞内外各种物理，化学，生物等因素的影响下，DNA难免会发生损伤，需要修复。
在复制的过程中DNA也会有损耗，而必须进行更新修复。
在发育的过程中，DNA序列还能进行修饰、删除、扩增和重排［5］［6］。
基因能够独以进行复制的单位称之为复制子。
每个复制子中都含有控制DNA复制开始的起点，可能还有终止复制的终点。
真核生物原核生物病毒等的DNA是多种多样的，含有一个或者多个复制子，复制的方式也是多种多样的［7］。
每个细胞都可以看做一个生物工厂，看作是由多个不同小“机器”组成的生物工厂。
机器是会出错的，DNA在复制过程中可能产生错配。
DNA重组，病毒遗传物质的整合，可能会发生DNA双螺旋结构局部破坏的现象。
而某些物理，化学和生物因素也能作用于DNA，使之发生损伤。
然而在一定条件下，细胞是可以对其DNA的损伤进行修复的，从而使生物DNA能够正常行驶其功能，这是自然界生物长期进化获得的一种保护功能［8］。
目前已经知道到的，细胞对其DNA损伤的修复系统有五种：错配修复，直接修复，切除修复，重组修复和易错修复。
DNA的损伤修复可能不经过诱导。
然而许多能造成DNA损伤或抑制复制的处理均能引起一系列复杂的诱导效应，称之为应急反应（ＳＯＳ）［9］。
在很多情况下，DNA的复制、损伤修复和重组往往与很多威胁人类健康的肿瘤和遗传病的关系密切。
比如某些遗传性疾病与错配修复、皮肤癌症与核苷切除修复、HIV人类免疫缺陷病毒、人类染色体三体综合征与基因重组功能缺陷等等，这些DNA 修复缺陷细胞表现出对辐射和致癌剂的敏感性增加［10］。
研究DNA的修复机制不仅给我们治愈某些疾病提供一条希望之路，也为科学研究做出了贡献。
参考文献
［1］邱洁芳，潘学峰，大肠杆菌细胞DNA复制、修复和重组途径的衔接，北京理工大学生命科学与技术学院
［2］1.Xu Y;Grindley N D F;Joyce C M Coordination between the polymeraseand
5' nuclease components ofDNApolymerase I of Escherichia coll[外文期刊] 2000(27)
［3］朱玉贤，现代分子生物学（第三版）
［4］王镜岩，生物化学（第三版）
［5］刘伟，动物生物化学，郑州河南科学技术出版社
［6］沈同，王镜岩，赵邦悌，高等学校教材生物化学第二版北京，高等教育出版社
［7］于珊珊，DNA氧化损伤修复反应体系及其对细胞寿命影响机制初探，山东大学
［8］邱洁芳，潘学峰，功能型DNA重组修复蛋白质RecR的体内分布示踪[J].
2009,19(7).doi:10.3321/j.issn:1002-008X.2009.07.002
［9］Stauffer M E, Chazin W J. .Journal of Biological Chemistry
［10］邱洁芳，潘学峰，生物化学与生物物理进展，
微生物系
沈亚鹏
15208024。