分子生物学基础知识1
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分子生物学基础知识点分子生物学是研究生物体内分子结构与功能的学科,主要研究生物分子的组成、结构、功能以及其在生命过程中的调控。
下面将从DNA、RNA、蛋白质和基因调控四个方面,介绍分子生物学的基础知识点。
DNA(脱氧核糖核酸)DNA是细胞的基因遗传物质,由鸟嘌呤(G)、胸腺嘧啶(T)、腺嘌呤(A)和胞嘧啶(C)四个碱基组成。
DNA通过碱基配对的方式,以双螺旋结构存在,形成了著名的DNA双螺旋结构。
DNA 的重要性体现在多个方面,其中包括:1. 遗传信息的传递:DNA携带了生物个体的遗传信息,通过遗传物质的传递实现了物种遗传的延续。
2. DNA复制:DNA能够通过复制过程产生与自身一模一样的新的DNA分子,确保细胞的遗传信息能够传递给下一代细胞。
3. DNA修复:细胞会受到环境因素的影响,导致DNA损伤。
细胞通过DNA修复机制,修复受损的DNA,维持DNA的完整性。
RNA(核糖核酸)RNA也是生物分子的一种,由鸟嘌呤(G)、尿嘧啶(U)、腺嘌呤(A)和胞嘧啶(C)四个碱基组成。
与DNA不同,RNA通过单链结构存在,包括了信使RNA(mRNA)、转运RNA(tRNA)和核糖体RNA(rRNA)等不同类型。
RNA的重要性主要在于:1. 转录:RNA通过转录过程,可以将DNA的遗传信息转录成RNA 分子,为蛋白质的合成提供模板。
2. 翻译:mRNA进入到细胞质中,参与到蛋白质的合成过程中,被tRNA识别并翻译成相应的氨基酸序列,进而组装成蛋白质。
3. 调控功能:RNA还可以通过miRNA、siRNA等形式参与到基因的调控过程中,影响蛋白质合成的速率和用途。
蛋白质蛋白质是生物体内功能最为复杂和多样的分子。
蛋白质的组成由氨基酸构成,共有20种氨基酸,通过肽键连接形成多肽链,进而折叠形成特定的三维结构。
蛋白质的重要性体现在:1. 功能和结构:蛋白质具有多样的功能和结构,是细胞的工作驱动力,包括酶、结构蛋白、抗体等。
引言概述:分子生物学是一个关于生物体内分子结构、功能和相互作用的研究领域。
它涵盖了遗传物质DNA与RNA的复制、转录和翻译过程,以及蛋白质的合成、修饰和功能调控等方面。
在本文中,我们将继续探讨分子生物学的基础知识,为读者提供更深入的了解。
正文内容:一、DNA复制1.DNA复制的意义和基本原理2.DNA双螺旋结构的解开3.DNA复制酶的作用和分类4.模板链与新合成链的配对规则5.DNA复制的错误修复机制二、转录和RNA合成1.转录的基本概念和意义2.RNA聚合酶的作用和机制3.RNA合成的调控方式4.剪接和RNA后修饰5.转录的异质性和后转录调控三、翻译和蛋白质合成1.翻译的基本原理和意义2.tRNA的结构和功能3.翻译的起始、延伸和终止机制4.翻译后修饰和蛋白质的折叠5.翻译的调控途径和功能多样性四、蛋白质的修饰和功能调控1.蛋白质修饰的类型和作用2.磷酸化和酶的调控3.乙酰化和转录因子的激活4.泛素化和蛋白降解的调控5.蛋白质的定位和分子交互作用五、分子生物学技术1.聚合酶链式反应(PCR)和其应用2.荧光标记和共定位技术3.基因克隆和基因工程的原理4.单细胞测序和组学研究方法5.CRISPRCas9基因编辑技术和应用总结:分子生物学是现代生命科学领域中至关重要的一个分支,它研究了生物体内分子水平上的各种基本过程和调控机制。
本文逐一介绍了DNA复制、转录和RNA合成、翻译和蛋白质合成、蛋白质的修饰和功能调控以及分子生物学技术等方面的基础知识。
通过深入了解这些内容,读者将能更好地理解生物体的基本生命过程,并为进一步的研究和应用奠定扎实的基础。
引言概述:分子生物学是研究生物体内的分子结构、生物的化学组成、分子间相互作用以及分子在生物体内的功能和调控的学科。
对分子生物学基础知识的理解是理解生物学的基础,它涵盖了DNA的结构和功能、RNA的生物合成、基因表达调控、蛋白质合成等重要内容。
在本文中,我们将深入探讨分子生物学的基础知识。
临床分子生物学检验复习提纲临床分子生物学是现代医学中非常重要的一个领域,它涉及到了分子生物学和临床医学的结合,以及各种分子生物学技术在临床诊断和治疗中的应用。
以下是一个临床分子生物学检验的复习提纲,希望能够帮助你更好地准备考试。
一、分子生物学基础知识复习1.DNA结构和功能-核苷酸的组成和结构-DNA链的方向性-DNA的雙螺旋结构-DNA复制的过程2.RNA结构和功能-mRNA、tRNA和rRNA的结构和功能-转录和翻译的过程3.基因组和染色体-基因组的组成和结构-染色体结构和功能-遗传密码子表4.基因表达调控-转录调控的机制-翻译调控的机制-转录后调控的机制5.基因突变和遗传变异-突变的类型和机制-染色体缺失、重复和易位等遗传变异二、临床分子生物学技术复习1.PCR技术-PCR的原理和步骤-PCR引物设计和优化-PCR产物的检测和分析2.DNA测序技术- Sanger测序法的原理和步骤-高通量测序技术的原理和应用3.基因组学研究技术-基因芯片技术的原理和应用-下一代测序技术在基因组学研究中的应用4.基因突变检测技术-PCR-RFLP分析-聚合酶链反应单链构象多态性分析-测序检测技术在基因突变检测中的应用5.基因表达分析技术-实时荧光定量PCR- Northern blotting-基因芯片技术在基因表达分析中的应用三、临床分子诊断和治疗复习1.临床遗传病的分子诊断-基因突变检测在临床遗传病诊断中的应用-基因芯片技术在临床遗传病诊断中的应用-高通量测序技术在临床遗传病诊断中的应用2.分子病理学的应用-分子病理学技术在肿瘤诊断中的应用-微卫星不稳定性的检测和分析-液体活检技术在肿瘤诊断中的应用3.分子靶向治疗技术-靶向药物的分子设计原理-靶向药物的应用和限制-基因突变检测在靶向治疗中的应用4.群体遗传学和个体化医疗-群体遗传学研究的意义和方法-个体化医疗的概念和发展-药物基因组学在个体化医疗中的应用。
分子生物学考点整理符广勇朱兰第一章.绪论一、分子生物学概念分子生物学是从分子水平研究生命本质为目的的一门新兴边缘学科,是研究核酸、蛋白质等所有生物大分子结构与功能相互关系的科学,是人类从分子水平上真正揭开生物世界奥秘、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。
二、重组DNA技术又称基因技术,是20世纪70年代初兴起的技术科学,目的是将不同的DNA片段按照人们的设计定向连接起来,在特定的受体细胞中与载体同时复制并得到表达,产生影响受体细胞的新的遗传性状。
三、基因表达的调控基因表达的调控主要表现在信号传导研究、转录因子研究及RNA剪辑三个方面。
四、转录因子转录因子是能与基因5`端上游特定序列专一结合,从而保证目的基因以特定的强度在特定的时间与空间表达的蛋白质分子。
第二章.染色体与DNA一、染色体上的蛋白质染色体上的蛋白质主要包括组蛋白和非组蛋白。
根据凝胶电泳性质可以把组蛋白分为H1、H2A、H2B、H3、H4。
这些组蛋白都含有大量的赖氨酸和精氨酸。
二、组蛋白的特性1.进化上的极端保守性不同种生物组蛋白的氨基酸组成是十分相似的,特别是H3、H4。
2.无组织特异性到目前为止,仅发现鸟类、鱼类及两栖类红细胞不含H1而带有H5,精细胞染色体的组蛋白是鱼精蛋白这两个例外。
3.肽链上氨基酸分布的不对称性碱性氨基酸集中分布在N端的半条链上。
4.组蛋白的修饰作用包括甲基化、乙酰化、磷酸化、泛素化及ADP核糖基化。
5.富含赖氨酸的组蛋白H5三、HMG蛋白叫高迁移率蛋白四、真核细胞DNA序列的分类1.不重复序列2.中度重复序列3.高度重复序列重复序列的意义:若某一重复序列出现错误,对基因的影响不大,稳定性较高;在短时间内可同时产生大量的基因产物。
重复序列的应用:应用于分子标记的作用:卫星DNA(便于分子标记)和微卫星DNA五、真核生物基因组与原核生物基因组的区别1.真核基因组庞大,原核生物基因组小2.真核基因组存在大量的重复序列,原核基因组没有重复序列3.真核基因组大部分是非编码序列,原核基因组大多是编码序列4.真核基因组的转录产物为单顺反子,原核基因组转录产物多为多顺反子5.真核基因是断裂基因,有内含子结构,原核基因为连续基因,几乎没有内含子结构6.真核基因组存在大量的顺式作用原元件,包括启动子、增强子和沉默子等,原核基因组基本没有增强子和沉默子7.真核基因组存在大量的DNA多态性,原核基因组很少有8.真核基因组具有端粒结构,原核基因组没有端粒结构六、重叠基因(Overlapping gene)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的基因的组成部分。
分子生物学基础分子生物学是研究生物体内生命活动的最基本单位——分子的结构、功能和相互关系的科学。
它是现代生物学的重要分支之一,为我们深入了解生命的奥秘提供了强有力的工具和理论支持。
本文将从基本概念、研究方法和应用等几个方面介绍分子生物学的基础知识。
一、基本概念1.1 DNA与RNADNA(脱氧核糖核酸)是构成遗传信息的分子。
它由核苷酸组成,包括脱氧核糖骨架、磷酸基团和四种碱基(腺嘌呤、鸟嘌呤、胸腺嘧啶、胞嘧啶)。
1.2 基因基因是遗传信息的基本单位。
它位于DNA上,通过转录形成RNA,并最终编码成蛋白质。
基因不仅决定了生物个体的遗传特征,还参与了生命过程的调控。
1.3 蛋白质蛋白质是生物体内最重要的功能性分子,负责维持生命的各种活动。
它由氨基酸经肽键连接而成,结构多样,功能多样。
二、研究方法2.1 基因克隆基因克隆是分子生物学中常用的技术手段之一。
通过将DNA片段插入载体(如质粒),再将其导入宿主细胞,使其进行复制和表达,从而研究基因的功能和调控。
2.2 PCR技术PCR(聚合酶链反应)是分子生物学中的一项重要技术。
它通过在体外扩增特定DNA片段,使其数量呈指数级增加,为基因分析和研究提供了高效、快速的手段。
2.3 基因测序基因测序是获得DNA和RNA序列信息的技术。
通过测定DNA或RNA中碱基的排列顺序,可以揭示基因的结构、功能和调控机制,为分子生物学研究提供重要依据。
三、应用领域3.1 基因治疗基因治疗是利用分子生物学的手段来治疗因基因突变引起的疾病。
通过修复、替换或增强患者体内的异常基因,实现疾病的治愈或控制。
3.2 基因工程基因工程是将外源基因导入宿主细胞,使其产生特定的蛋白质或表现特定的性状。
这对农业、医学和工业等领域都有着广泛的应用。
3.3 基因组学基因组学是研究生物体基因组的结构、功能和调控的学科。
它通过对整个基因组的研究,揭示了生命现象的复杂性和多样性。
四、结语分子生物学作为现代生物学的重要组成部分,为我们认识生命的奥秘提供了独特的视角和方法。
《分子生物学基础知识概述》一、引言分子生物学是一门在生命科学领域中具有核心地位的学科,它深入研究生物大分子的结构、功能和相互作用,为我们理解生命现象的本质提供了关键的理论和技术支持。
从揭示遗传信息的传递规律到开发新型生物技术,分子生物学的发展深刻地改变了我们对生命的认识和改造自然的能力。
本文将全面阐述分子生物学的基础知识,包括基本概念、核心理论、发展历程、重要实践以及未来趋势。
二、基本概念1. 生物大分子分子生物学主要研究生物大分子,包括核酸(DNA 和 RNA)、蛋白质和多糖。
DNA 是遗传信息的携带者,通过特定的碱基序列编码生物体的遗传信息。
RNA 在遗传信息的表达中起着重要作用,包括信使 RNA(mRNA)、转运 RNA(tRNA)和核糖体 RNA(rRNA)等。
蛋白质是生命活动的主要执行者,具有各种催化、结构和调节功能。
多糖则在细胞结构和信号传导等方面发挥着重要作用。
2. 中心法则中心法则是分子生物学的核心概念之一,它描述了遗传信息从DNA 到 RNA 再到蛋白质的传递过程。
DNA 通过复制将遗传信息传递给子代细胞,同时通过转录将遗传信息转化为 RNA,RNA 再通过翻译合成蛋白质。
中心法则的发现为我们理解生命的遗传和进化提供了重要的理论基础。
3. 基因基因是具有遗传效应的 DNA 片段,它决定了生物体的遗传特征。
基因通过编码蛋白质或 RNA 来控制生物体的生长、发育和代谢等生命活动。
基因的表达受到多种因素的调控,包括转录因子、表观遗传修饰和环境因素等。
三、核心理论1. 核酸的结构与功能DNA 具有双螺旋结构,由两条反向平行的脱氧核苷酸链组成,通过碱基互补配对原则结合在一起。
DNA 的结构稳定性为遗传信息的准确传递提供了保障。
RNA 则具有多种结构形式,包括单链、双链和环状等,不同的 RNA 分子在生命活动中发挥着不同的功能。
2. 蛋白质的结构与功能蛋白质的结构决定了其功能。
蛋白质的一级结构是指氨基酸的线性序列,二级结构包括α-螺旋和β-折叠等,三级结构是由二级结构进一步折叠形成的三维结构,四级结构是由多个亚基组成的蛋白质复合物。
分子生物学(第五版)(一)引言概述:分子生物学是现代生物学中的一个重要分支,它研究生命体内分子层面的结构、功能和相互作用。
本文将介绍《分子生物学(第五版)》的内容,旨在帮助读者深入理解分子生物学的基本原理和应用。
本文将从分子结构、遗传物质、基因表达、基因调控和遗传变异等五个方面进行阐述。
正文内容:一、分子结构:1. 生命分子的组成:a. 碳水化合物的结构和功能;b. 蛋白质的结构和功能;c. 脂质的结构和功能;d. 核酸的结构和功能。
2. 分子间相互作用:a. 氢键的形成和性质;b. 范德华力的作用机制;c. 疏水作用和疏水效应;d. 离子间相互作用的重要性。
3. 分子的空间结构:a. 氨基酸序列和蛋白质的三维结构;b. DNA的双螺旋结构及其稳定性;c. RNA的次级结构和功能。
二、遗传物质:1. DNA的复制:a. DNA的准备过程;b. DNA的复制酶及其功能;c. DNA复制的机制。
2. RNA的合成和加工:a. 转录的步骤和参与者;b. RNA的修饰和加工过程;c. RNA的转运和翻译。
3. 遗传密码和蛋白质合成:a. 遗传密码的排列和读取;b. 蛋白质合成的过程和调控;c. 翻译后修饰对蛋白质功能的影响。
三、基因表达:1. 转录的调控:a. 转录因子的作用和调控网络;b. DNA甲基化和表观遗传调控;c. 过程中的转录激活和抑制。
2. RNA的稳定性和降解:a. RNA降解的机制和相关酶;b. RNA稳定性的调控;c. RNA降解与基因表达的关系。
3. 蛋白质合成的调控:a. 翻译前的调控机制;b. 翻译后的调控机制;c. 蛋白质翻译和功能的关联。
四、基因调控:1. 染色质结构和基因组编码:a. 染色质的组织和压缩;b. 染色质修饰和基因组编码;c. 基因组重复序列的功能和调控。
2. 转录组学方法和技术:a. 基于RNA-seq的转录组学分析;b. 谷氨酰-tRNA合成酶中的嵌合体络合物;c. 转录因子和miRNA调控研究进展。
分子与合成生物学知识点总结分子与合成生物学是研究分子生物学和生物工程技术的交叉学科。
分子生物学是一门研究生物分子结构、功能及其相互关系的学科,而合成生物学则是利用工程学和计算机科学的方法设计、构建以及操纵生物系统的学科。
下面是关于分子与合成生物学的一些知识点的总结。
一、分子生物学基础知识1.DNA:DNA是遗传物质,它由脱氧核糖核酸组成,是遗传信息的主要储存形式。
2.RNA:RNA是核酸的一种,它在转录过程中将DNA中的信息转换为蛋白质合成过程中的指导信息。
3.蛋白质:蛋白质是生物体内重要的大分子有机物,是生物体内的主要功能分子,包括酶、抗体、结构蛋白等。
4.基因:基因是DNA上的一段序列,可以编码特定的蛋白质,控制生物体内的生物化学反应和遗传特征。
二、基因操作技术1.PCR:聚合酶链式反应是一种在体外快速复制和扩增特定DNA序列的方法,通过PCR可以大量复制少量DNA片段。
2.DNA测序:DNA测序是一种确定DNA序列的方法,根据测序结果可以了解基因的结构和功能。
3.DNA克隆:DNA克隆是将特定DNA序列复制并插入到载体中形成重组DNA的过程,可以用于基因工程和基因治疗。
三、分子生物学技术在合成生物学中的应用1.代谢工程:代谢工程是利用基因操作技术和代谢途径调控策略,改造生物代谢途径,以生产有用的化合物,如药物、生物燃料等。
2.合成基因组学:合成基因组学是将化学合成的DNA序列引入细胞内,重组构建全新生物体的方法,可以用于研究生物系统的功能和演化机制。
3.人工合成生物学:人工合成生物学是通过合成DNA序列和生物系统的工程改造,构建人工合成生物体,用于生产特定化合物或解决环境问题。
四、合成生物学的应用领域1.药物开发:合成生物学可以通过改造微生物的代谢途径和调控信号通路,快速高效地合成药物的前体物质。
2.生物能源:合成生物学可以研发新型微生物,利用其代谢产物生产生物燃料,为解决能源危机提供新的途径。
分子与合成生物学知识点总结分子与合成生物学是现代生物学领域中的两个重要研究方向。
分子生物学研究生物体内的生命活动的分子基础,包括DNA、RNA、蛋白质等分子的结构、功能和相互作用等;而合成生物学则着眼于利用现代合成技术进行新材料的制备和生物体的重组,以实现生物体的控制和改造。
以下是分子与合成生物学的一些基础知识点总结。
一、分子生物学的基础知识点:1.DNA的结构:DNA是由核苷酸单元组成的双链螺旋结构,包括脱氧核糖、磷酸基团和四种碱基(腺嘌呤、鸟嘌呤、胸腺嘧啶和胞嘧啶)。
2.DNA的复制:DNA在细胞分裂中通过半保留复制的方式进行复制,即每条亲本DNA链在新合成的链上作为模板,形成两个完全相同的DNA分子。
3.RNA的结构:RNA也是由核苷酸单元组成的单链分子,包括核糖、磷酸基团和四种碱基(腺嘌呤、鸟嘌呤、尿嘧啶和胞嘧啶)。
4.蛋白质的结构:蛋白质是由氨基酸单元组成的长链分子,折叠成不同的三维结构,包括原生结构、二级结构、三级结构和四级结构。
5.DNA的转录:DNA通过转录过程产生RNA分子,包括启动子、终止子和转录因子等,转录过程由RNA聚合酶催化完成。
6.RNA的翻译:RNA经过翻译过程产生蛋白质,翻译包括启动子、终止子和核糖体等,翻译过程由tRNA和翻译因子协同完成。
7.基因调控:基因的表达可以受到外源性和内源性因素的调控,包括转录因子和染色质结构等。
二、合成生物学的基础知识点:1.基因组工程:利用分子生物学技术对基因组进行改造和重组,包括DNA片段的克隆、酶切、连接等。
2.代谢工程:改造细胞的代谢途径,使其产生理想的代谢产物,包括转运蛋白、酶促反应和代谢通路的调控等。
3.合成生物学工具:合成生物学运用一系列的无机、有机和生物学技术工具进行生物体的合成和改造,包括DNA合成、蛋白质工程和高通量筛选等。
4.代谢工程应用:代谢工程应用于环境修复、能源生产和新药开发等领域,为实现可持续发展和生物医学的进步提供了新的途径。
分子生物学基础分子生物学是现代生命科学领域中最具活力和前景的学科之一。
它以分子为研究基础,探索生命的奥秘,揭示生物体的生命活动规律。
本文将介绍分子生物学的基础知识,包括DNA、RNA、蛋白质和细胞信号转导等。
一、DNA:生命的遗传密码DNA,即脱氧核糖核酸(Deoxyribonucleic Acid),是生物体的遗传物质,负责储存和传递遗传信息。
DNA由四种碱基组成:腺嘌呤(A)、胸腺嘧啶(T)、鸟嘌呤(G)和胞嘧啶(C)。
这些碱基按照特定的顺序排列,形成一串串的密码子,指导细胞合成相应的蛋白质。
DNA的复制是生命延续的基础。
在分裂间期,DNA双链解开,形成单链模板,根据碱基互补配对原则合成新的DNA链。
在分裂期,DNA双链进一步解开,形成两条单链染色体,分配到两个子细胞中。
二、RNA:翻译过程中的重要角色RNA,即核糖核酸(Ribonucleic Acid),是DNA转录的产物,也是蛋白质合成的中间产物。
RNA分为三种:mRNA、tRNA和rRNA。
mRNA 是编码蛋白质的RNA,携带由DNA转录而来的信息;tRNA是转运RNA,负责将氨基酸转运到核糖体上;rRNA是核糖体RNA,与蛋白质一起构成核糖体,为蛋白质合成提供场所。
在翻译过程中,mRNA根据密码子的顺序指导氨基酸合成多肽链。
tRNA 将氨基酸转运到核糖体上,按照mRNA的密码子顺序依次连接成肽链。
rRNA与蛋白质构成核糖体,为翻译过程提供场所和能量。
三、蛋白质:生命活动的执行者蛋白质是生物体内最重要的分子之一,是生命活动的主要执行者。
蛋白质由氨基酸组成,具有特定的空间构象和功能活性。
不同的蛋白质具有不同的结构和功能,如酶、激素、抗体、载体等。
蛋白质的合成以mRNA为模板,经过翻译过程合成多肽链。
多肽链经过折叠和修饰后形成具有特定结构和功能的蛋白质。
蛋白质的合成和降解受到严格的调控,以确保生命活动的正常进行。
四、细胞信号转导:细胞通讯的基础细胞信号转导是指细胞间通过传递信号分子来实现信息交流和沟通的过程。
分子生物学的基础知识和技术分子生物学是一门集化学、生物学、物理学等多门学科于一体的综合性学科,它研究的是生物体内分子的结构、功能、调控和相互关系。
分子生物学的研究对象从DNA、RNA、蛋白质等单一分子开始,进而涉及到基因、基因组、细胞和生物体等更加复杂的层次。
本文将从分子生物学的基础知识、技术和研究进展等方面进行介绍。
一、分子生物学的基础知识1. DNA分子的结构DNA分子是生物遗传信息的载体,它由4种不同的碱基(腺嘌呤、鸟嘌呤、胸腺嘧啶和鳮嘌呤)构成的双链螺旋结构。
碱基之间通过氢键进行配对,腺嘌呤与胸腺嘧啶之间形成两个氢键,鸟嘌呤与鳮嘌呤之间形成三个氢键。
DNA分子还有两个极性,一个是5'端(还原端),一个是3'端(羟基端)。
2. RNA分子的结构RNA分子是基因转录产物和蛋白质合成的中介体,它由4种不同的碱基(腺嘌呤、鸟嘌呤、尿嘧啶和胸腺嘧啶)构成的单链。
RNA分子与DNA分子不同的是,它在鸟嘌呤和胸腺嘧啶之间没有氢键形成配对,而是通过胞苷和尿嘧啶之间的氢键进行配对。
RNA分子同样有5'端和3'端。
3. 蛋白质的结构蛋白质是生物体内最广泛和最复杂的分子之一,是生物体内各种功能的主要执行者。
蛋白质的结构分为4级,一级结构是指蛋白质的氨基酸序列;二级结构是指α螺旋、β折叠等结构;三级结构是指蛋白质立体结构的样子;四级结构是指蛋白质的亚基组成的多聚物结构。
二、分子生物学的技术1. PCR技术PCR技术(聚合酶链反应技术)是一种在体外进行的基因扩增技术,它可以通过DNA的复制过程实现无限的扩增。
PCR技术一般分为3个步骤:变性(DNA 双链变为单链)、退火(引物与DNA碱基配对)、合成(聚合酶在模板DNA上复制过程)。
2. DNA-测序技术DNA-测序技术用于测定DNA序列,可以精确地确定DNA分子的碱基序列。
最常用的测序方法是Sanger测序,该方法利用末端标记的反链末端引物,加入少量的ddNTPs(二磷酸去氧核苷酸,其衍生物缺乏3'OH末端),使聚合酶停止复制,从而实现DNA序列的测定。
分子生物学基础知识分子生物学是生物学中的一个重要分支,它研究生物体内分子的结构、功能和相互关系。
它的发展与DNA的发现和结构解析密不可分,被誉为现代生物学的基石。
本文将介绍分子生物学的基础知识,包括DNA的结构和功能、基因的表达调控以及基因工程的应用等方面。
一、DNA的结构和功能DNA是脱氧核糖核酸(Deoxyribonucleic Acid)的缩写,是生物体内负责遗传信息传递的分子。
DNA由核苷酸组成,每个核苷酸包含一个糖分子、一个含氮碱基和一个磷酸基团。
DNA的结构有双螺旋结构和单螺旋结构两种形式。
双螺旋结构是指DNA在一定条件下由两股螺旋形成,通过碱基间的氢键相互连接,形成一个稳定的结构。
DNA的双螺旋结构使得遗传信息在细胞分裂过程中能够准确地复制和传递给下一代细胞。
DNA的功能主要有两个方面。
一是存储遗传信息,所有生物体的遗传信息都编码在DNA中。
二是转录和翻译过程中作为信息模板,指导蛋白质的合成。
二、基因的表达调控基因是生物体内携带遗传信息的单位,每个基因编码着一个特定的蛋白质。
基因的表达调控是指基因是否被转录和翻译的过程。
基因的表达调控有多个层次,包括染色质水平、转录水平和翻译水平。
染色质水平的调控主要是通过改变DNA的结构和组织来控制基因的可及性。
转录水平的调控主要是通过转录因子与DNA结合,促进或抑制基因的转录过程。
翻译水平的调控主要是通过调控转录产物在转录后的各个阶段的稳定性或调控翻译的速率来实现。
基因的表达调控在生物体的正常生长和发育过程中起着至关重要的作用。
对基因的表达调控的研究有助于理解生物体的发育和疾病的发生机制。
三、基因工程的应用基因工程是通过利用分子生物学的原理和技术对生物体的基因进行操作和调控的过程。
它可以用于基因的克隆、转基因技术以及基因治疗等方面。
基因工程技术使得科学家可以将感兴趣的基因从一个生物体中剪切出来,插入到另一个生物体中,实现基因的克隆和移植。
这一技术不仅可以深入研究基因的功能和调控机制,还可以开发基因工程农作物和动物等。
分子生物学考点一、音译汉1、SSBP----单链结合蛋白2、TN-------转座子3、IS--------简单转座子4、CS-------复合转座子5、UAS-----上游激活序列6、Orf------开放阅读框架7、SRP-----信号识别蛋白8、DP-------停靠蛋白9、SSR------信号序列受体10、NLS------核定位序列11、CRP------环腺苷酸受体蛋白12、VNTR----数目可变的串联重复序列13、TF---------转录因子的种类14、UAA------赭石密码15、UAG------琥珀密码16、UGA------蛋白石密码17、IF—-起始因子18、EF――延伸因子19、RF――终止因子二、名词解释1、DNA半保留复制DNA复制时双螺旋链打开,每条链作为模板合成子代链产生两条双链,子代链中有一条完全来自于亲代。
2、沉默突变由点突变所引发的,由于遗传密码的简并性使这种突变未引起这种氨基酸到另一种氨基酸的改变或即使产物中个别氨基酸的变化但如果这两种氨基酸结构和功能相似未引起生物学的变化。
3、致死突变有些突变影响了关键氨基酸导致生物学活性丧失,如果这一产物位于中心代谢途径则最终致死。
4转座子存在于染色体DNA或质粒DNA上不借助于同源序列就可以从基因组的一个位点移到另一个位点的DNA片段。
5、启动子一段位于基因5’端上游区的DNA序列能活化RNA聚合酶,使之与模板准确结合从而起始转录。
6、增强子启动子某些上游序列可以强化为转录的起始。
7、分子伴侣一类在细胞内帮助新生态正确组装成为成熟蛋白而本身却不是最终功能蛋白的组成成分的分子。
8、操纵子由一个或几个结构基因、调节基因、操纵基因、启动子构成一个操纵子。
9重叠基因一段DNA序列由于阅读框架不同或终止早晚不同而同时编码2个或2个以上多肽链。
10、C值在真核生物中每种生物单倍体基因组的DNA总量是恒定的。
11、C值悖理在一些高等生物中形态学的复杂程度与C值大小不一致的现象。
分子生物学整理资料11、维持DNA双螺旋结构的作用力有什么?P38-39答:1)氢键(AT配对有两条氢键,GC配对有三个氢键),双螺旋结构的稳固性与GC含量百分比成正比。
2)碱基堆积力3)正负电荷的作用4)其他作用因素。
P403、反向重复序列(回文序列)的概念。
P42-43答:指双链DNA序列中按确定的方向阅读双链中的每一条链的序列都是相同的。
【在单链DNA或者RNA中能形成发夹结构,而在双链DNA分子内侧形成了十字架结构。
三股螺旋的DNA:与基因表达有关,第三股链可能阻碍一些调控蛋白或者RNA聚合酶与DNA结合;干扰转录延伸。
四链结构----鸟苷酸四聚体:存在于端粒中,DNA分子或者染色体分子可能彼此连接形成局部的四螺旋结构,可能起着稳固染色体与在复制过程中保持其完整性的作用。
】4、引起DNA变性的要紧因素有什么?P65答:1)加热(生理温度以上)2)极端PH值当PH为12时,碱基上的酮基转变为烯醇基,影响氢键形成,从而改变Tm值;当PH为2~3时,碱基上的氢基发生质子化,也影响氢键的形成。
3)有机溶剂、尿素与酰胺等。
在环境中存在尿素与酰胺时,与DNA分子中的碱基形成氢键,从而使DNA 分子保持单链状态。
5何谓DNA复性?DNA复性的两个必要条件是什么?影响DNA复性速度的因素有什么?P67、70答:DNA复性:两条彼此分开的变性DNA链在适当条件下重新缔合成双螺旋结构的过程。
条件:1)一定的离子强度,用以消弱两条链中磷酸基团之间的排斥力,通常使用0.15~0.50mol/L Nacl。
2)较高的温度,用以避免随机形成的无规则氢键,但温度不能太高,否则形成有效的氢键以维持稳固的双链。
影响因素:1)简单分子2)同一种DNA分子,浓度越高,互补链碰撞机会越多,复性速度越快。
3)DNA片段大小4)温度的影响5)阳离子浓度第四章基因与基因组的结构与功能1、基因组的概念。
P76答:基因组是指生物体或者细胞中,一套完整的单体的遗传物的总与;或者指原核生物的染色体、质粒、真核生物的单倍染色体组、细胞器,病毒中,所含有的一整套基因。
1.
2.基因重组:指一个DNA序列是由两个或两个以上的亲本DNA组合起来的。
3.克隆载体:能将外源基因在受体细胞中复制扩增并产生足够量目的基因的载体。
分为质
粒载体,噬菌体载体,黏粒,酵母人工染色体
4.表达载体:能将外源基因在受体细胞中有效转录和正确翻译的载体。
分为原核表达载体,
真核表达载体
5.简述PCR技术的基本原理
答:类似于DNA的天然复制过程,其特异性依赖于与靶序列两端互补的寡核苷酸引物。
PCR的基本反应包括变性,退火,延伸。
变性:升高温度使模板DNA双螺旋结构解开成为单链,变性温度通常在93-97℃;退火:减低温度至略低于引物Tm值(通常在55℃左右),两个脱氧寡核苷酸引物分别与相应的单链DNA模板按碱基配对原则互补结合;延伸:耐热DNA聚合酶(通常用TaqDNA聚合酶)在72℃左右的条件下以引物3′端为合成起点,dNTP 作为原料,按碱基配对原则,沿5′→3分方向合成模板DNA链的互补链
6.PCR技术可在或将在哪些领域内发挥重要的作用?各举一例说明
答:致病病原体的检测;可以对淋球菌、沙眼衣原体、解脲支原体、人类乳头瘤病毒、单纯疱疹病毒、肝炎病毒、结核杆菌、细小病毒B19、EB病毒和人巨细胞病毒等病原体进行定量测定。
与传统的检测方法相比具有灵敏度高、取样少、快速简便等优点。
诊断遗传疾病和产前诊断;减少X连锁遗传病患儿的出生,从孕妇的外周血中分离胎儿DNA,用实时荧光定量PCR检测其Y性别决定区基因;对孕妇弓形虫,梅毒等检测,这对找出不明原因流产和习惯性流产的病因提供有力的帮助,大大提高优生优育。
癌基因的检测和诊断;。
p53癌基因的表达增加和突变,在许多肿瘤早期就可以出现。
PCR技术不但能有效地检测到基因的突变,而且可以准确检测癌基因的表达量。
DNA指纹.个体识别.亲子关系鉴定及法医物证、
动植物检疫、
其他:从琥珀中的昆虫.恐龙骨骼.埃及木乃伊样品中提取DNA进行研究,有助于还原历史的真相
7.核酸分子杂交基本原理:是根据核酸变性与复性的基本原理,使两条具有同源序列的核酸单链在一定条件下按碱基配对原则结合形成异源双链的过程。
核酸分子杂交可发生在
DNA链和DNA链,RNA链和RNA链或者DNA链与RNA链之间。
8.原位杂交:在不改变细胞或组织形态.不破坏其内部核算结构的情况下,用标记的核酸探针与细胞或组织中的核酸进行杂交,然后在显微镜下将待测靶核酸在其原有的位置上显示出来的方法
9.DNA芯片的原理:利用DNA分子可以变性、杂交的特性,将大量已知核酸序列作为探针固定于支持物上,与标记的未知互补靶核苷酸序列进行杂交,通过检测杂交信号的分布.强度来判断靶细胞的性质与数量。
最低抑菌浓度(MIC):体外抗菌实验中,抑制供试细菌生长的抗菌药物的最低浓度。
;
2生物利用度:指药物制剂被机体吸收的速率和吸收程度的一种度量;
3.表观分布容积:指药物在体内达到动态平衡时,体内药量与血药浓度的比值。
;
4曲线下面积(AUC):时量(c-t)曲线与座标轴围成的面积;
5.半衰期: 药物在消除相时血浆药物浓度下降一半所需要的时间;
6.稳态浓度: 定时定量多次给药时,当给药速度与消除速度达到动态平衡时的血药浓度;
7.PAE指细菌与抗菌药物短暂接触后,在抗菌药物被清除情况下细菌生长仍受抑制的现象。
;
8.AUIC:指血药浓度-时间曲线图中,24小时AUC与MIC的比值;
9. 突变选择窗(MSW): 细菌突变耐药株在最低抑菌浓度-MIC到药物对突变菌株的mic-MPC 之间的距离会被选择出来,;
10.防突变浓度(MPC): 指防止耐药突变菌株被选择性富集扩增所需的最低抗菌药物浓度
二、问答题
1.时间依赖性抗菌药的特点?包括哪些抗生素?应如何正确应用?
答:特点:1 当血药浓度超过对致病菌的MIC(最低抑菌浓度)以后,起抑菌作用并不随浓度的增高而显著增强,而是与抗菌药物的血药浓度超过MIC的时间密切相关;2 PAE(抗菌后效应)较短或没有PAE(抗菌后效应)。
主要包括:青霉素及半合成青霉素类、头孢菌素类、单胺类、碳青霉烯类、万古霉素、大环内酯类、林可霉素类等
最佳给药方式:小剂量均匀分次给药,甚至持续给药
2. 什么是浓度依赖性抗生素?其参考指标可以分为哪类?
答:该类抗菌药物杀菌具有浓度依赖性,血药峰值浓度越高,对致病菌的杀伤力越强,杀伤速度越快。
特点:1 抑菌活性随着抗菌药物的浓度升高而增强,当血药峰浓度(Cmax)大于致病菌MIC 的8~10倍时,抑菌活性最强;2 有较显著的PAE。
主要包括:氨基甙类、喹诺酮类和硝唑类等。
最佳给药方式:采用分次给药,或联合应用其他抗生素。
3. 简述抗菌药物治疗性应用的基本原则?
答:(1)诊断为细菌性感染者,方有指征应用抗菌药物;由真菌、结核分枝杆菌、支原体、衣原体、螺旋体、立克次体等病原微生物所致的感染也有应用抗菌药物的指征;
(2)尽早查明感染病原,根据病原种类及细菌药物敏感试验结果选用抗菌药物;
(3)按照药物的抗菌作用特点及其体内过程特点选择用药医|学教育网搜集整理;
(4)抗菌药物治疗方案应综合患者病情、病原菌种类及抗菌药物的特点制订。
4.第一代到第四代头孢菌素各有什么特点?
答:G+ G- β-内酰胺酶肾毒性
一代+++ + 不稳定有
二代++ ++ 较稳定减轻
三代+ +++ 较高稳定基本无
四代++ ++++ 高度稳定几无
5.联合用药的指征是什么?抗菌药根据药效学特点可以分为哪四类?联合用药的结果有哪些?
答:联合用药指征:1 不明原因的严重感染。
2 混合感染。
3 难治性感染。
4 需长时间用药的感染。
5 为了增强疗效。
6 为了减轻不良反应。
抗生素分类: A 繁殖期杀菌药:β-内酰胺类(青霉素类,头孢菌素类,头霉素类,硫霉素类等),万古霉素类。
B 静止期杀菌药:氨基甙类,喹诺酮类,杆菌肽类,多粘菌素。
C 快速抑菌药:氯霉素类,大环内酯类(红霉素),四环素类,林可霉素类。
D 慢效抑菌药:磺胺类,环丝氨酸。
联合用药的相互作用:A+B=协同,即作用加强。
A+C=拮抗,即效果降低。
B+D=协同或
无关。
C+D=累加,即作用互补。
A+D=累加或无关。
C+B=累加或协同。