分子生物学检验完整版

分子生物学实验报告分子生物学实验报告引言分子生物学是一门研究生物大分子结构、功能和相互作用的学科，通过实验手段揭示生命现象的分子机理。

本实验旨在探究DNA复制过程中的关键步骤，以及RNA转录和蛋白质翻译的基本原理。

实验一：DNA复制DNA复制是细胞分裂过程中必不可少的步骤，它保证了遗传信息的传递和维持。

本实验通过模拟DNA复制过程，研究DNA复制酶的作用和复制的准确性。

材料：- DNA模板- DNA聚合酶- 引物- dNTPs- 缓冲液方法：1. 准备反应体系，包括DNA模板、DNA聚合酶、引物、dNTPs和缓冲液。

2. 在适当的温度下，将反应体系放入PCR仪中进行反应。

3. 取样并进行凝胶电泳分析，观察DNA复制产物。

结果：通过凝胶电泳分析，我们观察到DNA复制产物的出现。

这表明DNA聚合酶能够在模板DNA上合成新的DNA链，并且复制的过程较为准确。

讨论：DNA复制的准确性是生命传递遗传信息的基础。

DNA聚合酶具有校正功能，能够识别和修复错误的碱基配对。

这种精确性保证了基因组的稳定性和可靠性。

实验二：RNA转录RNA转录是将DNA信息转录成RNA的过程，它是基因表达的第一步。

本实验旨在研究RNA转录的机制和调控。

材料：- DNA模板- RNA聚合酶- 引物- NTPs- 缓冲液方法：1. 准备反应体系，包括DNA模板、RNA聚合酶、引物、NTPs和缓冲液。

2. 在适当的温度下，将反应体系放入PCR仪中进行反应。

3. 取样并进行凝胶电泳分析，观察转录产物。

结果：凝胶电泳分析显示出RNA转录产物的出现。

这表明RNA聚合酶能够在DNA模板上合成RNA链。

讨论：RNA转录是基因表达的第一步，它决定了细胞内特定基因的表达水平。

RNA聚合酶通过与DNA模板的互作用，选择性地合成特定的RNA链。

这种选择性转录是基因调控的关键。

实验三：蛋白质翻译蛋白质翻译是将RNA信息翻译成蛋白质的过程，它是生物体内蛋白质合成的关键步骤。

可编辑修改精选全文完整版分子生物学实验方法与步骤表达蛋白的SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳分析一、原理细菌体中含有大量蛋白质，具有不同的电荷和分子量。

强阴离子去污剂SDS与某一还原剂并用，通过加热使蛋白质解离，大量的SDS 结合蛋白质，使其带相同密度的负电荷，在聚丙烯酰胺凝胶电泳（PAGE）上，不同蛋白质的迁移率仅取决于分子量。

采用考马斯亮兰快速染色，可及时观察电泳分离效果。

因而根据预计表达蛋白的分子量，可筛选阳性表达的重组体。

二、试剂准备1、30%储备胶溶液：丙烯酰胺（Acr）29.0g，亚甲双丙烯酰胺（Bis）1.0g，混匀后加ddH2O，37O C溶解,定容至100ml, 棕色瓶存于室温。

2、1.5M Tris-HCl(pH 8.0：Tris 18.17g加ddH2O溶解, 浓盐酸调pH至8.0,定容至100ml。

3、1M Tris-HCl(pH 6.8：Tris 12.11 g加ddH2O溶解, 浓盐酸调pH至6.8,定容至100ml。

4、10% SDS：电泳级SDS 10.0 g加ddH2O 68℃助溶,浓盐酸调至pH 7.2,定容至100ml。

5、10电泳缓冲液(pH 8.3：Tris 3.02 g，甘氨酸18.8 g，10% SDS 10ml加ddH2O溶解, 定容至100ml。

6、10%过硫酸铵（AP）： 1gAP加ddH2O至10ml。

7、2SDS电泳上样缓冲液：1M Tris-HCl (pH 6.82.5ml，-巯基乙醇1.0ml，SDS 0.6 g，甘油2.0ml，0.1%溴酚兰1.0ml，ddH2O 3.5ml。

8、考马斯亮兰染色液：考马斯亮兰0.25 g，甲醇225ml，冰醋酸 46ml，ddH2O 225ml。

9、脱色液:甲醇、冰醋酸、ddH2O以3∶1∶6配制而成。

二、操作步骤采用垂直式电泳槽装置（一）聚丙烯酰胺凝胶的配制1、分离胶(10%的配制:ddH2O 4.0ml30%储备胶 3.3ml1.5M Tris-HCl2.5ml10% SDS 0.1ml10% AP 0.1ml取1ml上述混合液,加TEMED(N,N,N’,N’-四甲基乙二胺10μl 封底,余加TEMED4μl ,混匀后灌入玻璃板间，以水封顶，注意使液面平。

分子生物学检验第二章临床分子生物学检验标志物1. 分子生物标志物：指可以反映机体生理，病理状态的核酸、蛋白质、代谢产物等生物分子，是生物标志物的一种类型。

2. 中心法则：指遗传信息从DNA传递给RNA，再从RNA传递给蛋白质，即完成遗传信息的转录和翻译的过程。

也可以从DNA传递给DNA，即完成DNA的复制过程。

这是所有有细胞结构的生物所遵循的法则。

在某些病毒中的RNA自我复制(如烟草花叶病毒等)和在某些病毒中能以RNA为模板逆转录成DNA的过程(某些致癌病毒)是对中心法则的补充。

3. 基因组：是一个细胞或一种生物体的整套遗传物质，包括基因和非编码DNA。

4. 原核生物基因组特征：1）原核生物基因组较小：大小一般在106—107碱基对之间；2）原核生物的类核结构：原核生物基因组DNA 位于细胞中央的核区，没有核膜将其与细胞质隔开在蛋白质的协助下，以一定的形式盘曲，折叠包装起来，形成类核；3）原核生物的操纵子结构：原核生物的结构基上百次，又称短串联重复；9. 多基因家族：指由某一祖先基因经过重复和变异所产生的一组基因，在多基因家族中，某些成员并不产生有功能的基因产物，这些基因称为假基因；10. 多态性：当某种变异相对常见，在群体中的频率高于1%时，则称为多态性，频率低于1%的变异称为突变；（错义突变，无义突变，RNA 加工突变）；11. 多态性类型：限制性片段长度多态性；小卫星和微卫星多态性；单核苷酸多态性（主要指在基因组水平上由单个核苷酸的变异所引起的DNA序列多态性）；拷贝数多态性（指基因组中较大的片段（200bp—2Mb）发生了拷贝数的变化）；12. DNA甲基化：（1）定义：指生物体在DNA甲基转移酶的催化下，以S—腺苷甲硫氨酸为甲基供体，将甲基转移到特定的碱基上的过程；（2）作用位点：腺嘌呤的N—6，胞嘌呤的N —4，鸟嘌呤的N—7，胞嘧啶的C—5；（3）作用机理：13. 微小RNA：是一类内源性的具有调控功能的非编码RNA，其大小长约20~25个核苷酸，在细胞内主要发挥基因转录后水平调控作用；14. 长链非编码RNA：长度大于200bp的非编码RNA；第四章：核酸杂交技术1. 融解温度（Tm）：DNA的变性会在一个很狭窄的温度范围内发生，这一温度范围的中点被称为融解温度；Tm值的大小取决于核酸分子的G-C含量。

可编辑修改精选全文完整版分子生物学检验技术教学大纲第一章原核生物基因组与病毒基因组[目的要求]掌握基因的分子生物学定义;限制性片段长度多态性的概念；质粒的定义与用途；操纵子的结构熟悉病毒基因组与细菌基因组的特点。

原核细胞内核酸含量、种类、功能与组织结构的差异;熟悉转座因子大肠杆菌、HIV与HBV基因组特点[教学时数]3学时[讲授内容]基因的概念基因的生物学定义、基因的分子生物学定义、细胞基因组。

原核生物与真核生物生物种类、原核细胞与真核细胞内核酸含量、种类、功能的差异，操纵子结构。

病毒基因组：重叠基因HBV与HIV等病毒的结构特点细菌基因纽细菌染色体基因组的结构特点;大肠杆菌、质粒。

[复习思考题]名词解释基因、质粒、断裂基因、假基因、限制性片段长度多态性、操纵子问答题1·简述原核细胞基因组特点。

第二章真核生物基因组[目的要求]掌握真核生物基因组的特点;单拷贝序列、中度重复序列与高度重复序列的概念。

熟悉：染色质的结构与要紧成分、核小体是染色质的基本结构单位。

熟悉染色体形态、功能研究中所用术语与新技术简介、朊病毒。

[教学时数]3学时[讲授内容] 真核生物学特点通常特点、C值矛盾、真核生物DNA序列的类型(单拷贝序列、中度重复序列、高度重复序列、人多基因家族、DNA指纹技术(限制性片段长度多态性)。

染色体的要紧成分、染色体的分型、染色体疾病[复习思考题]名词解释单顺反子、外显子、内含子、C值矛盾、单拷贝序列、中度重复序列、高度重复序列问答题真核生物基因组的特点。

第三章癌基因与抑瘤基因[目的要求]掌握癌基因与抑癌基因的概念；癌基因激活的机制熟悉sis家族、src家族、myc与myb家族、P53、RB家族及其表达产物；癌基因与抑癌基因的检测熟悉肿瘤发生的步骤；结肠癌的发病步骤[教学时数]3学时[讲授内容]肿瘤细胞的特征肿瘤病毒与癌基因DNA肿瘤病毒与癌基因;反转录病毒与癌基因。

肿瘤抑制基因肿瘤抑制基因存在的证据;RB基因，p53基因。

1病原生物基因组在医学上有何应用？详见书P3a菌种鉴定b确定病毒感染和病毒载量c病毒分析d细菌耐药监测和分子流行病学调查2什么是原癌基因，原癌基因有什么特性，原癌基因可以分为哪些种类以及原癌基因常见的激活机制有哪些？原癌基因是指人类或其他动物细胞(以及致癌病毒)固有的一类基因，能诱导细胞正常转化并使之获得新生物特征的基因总称。

特性：进化上高度保守，负责调控正常细胞生命活动，可以转化为癌基因。

功能分类：生长因子，生长因子受体，信号转导蛋白，核调节蛋白，细胞周期调节蛋白，抑制凋亡蛋白激活机制：插入激活，基因重排，基因点突变，基因扩增，基因转录改变3试述Down综合征（21三体综合征）的主要临床特征及核型。

临床特征：生长发育障碍，智力低。

呆滞面容，又称伸舌样痴呆。

40%患者有先天性心脏畸形。

肌张力低，50%患者有贯通手，男患者无生育能力，女患者少数有生育能力，遗传风险高。

核型：92.5%患者游离型：核型为47，XX(XY),+212.5%患者为嵌合型：46，XX(XY)/47，XX(XY),+215%患者为易位型：46，XX(XY),-14，+t(14q21q)4简述淋球菌感染的主要传统实验室诊断方法及其主要特点，对比分析分子生物学方法的优势1直接涂片染镜检：敏感度和特异性差，不能用于确诊。

2分离培养法：诊断NG感染的金标准，但是其对标本和培养及营养要求高，培养周期长，出报告慢，难以满足临床要求。

3免疫学法：分泌物标本中的非特异性反应严重以及抗体法间的稳定性和条件限制，推广受限。

分子生物学的优点：敏感，特异，可直接从了临床标本中检出含量很低的病原菌，适应于快速检测5、在单基因遗传病的分子生物学检验中，点突变检测常用方法有哪些？1异源双链分析法（HA）2突变体富集PCR法3变性梯度凝胶电泳法4化学切割错配法5等位基因特异性寡核苷酸分析法6DNA芯片技术7连接酶链反应8等位基因特异性扩增法9RNA酶A切割法10染色体原位杂交11荧光原位杂交技术6、简述白假丝酵母菌的分子生物学检验方法白假丝酵母菌分子生物学检验主要包括白假丝酵母菌特异性核酸（DNA RNA）的检测、基因分型和耐药基因分析等。

四个阶段：一、以导致遗传病的基因突变位点为靶标，以DNA分子杂交为核心二、以PCR技术为核心三、以生物芯片为核心四、以DNA测序技术为核心广义：分子标志物包括基因组DNA、各种RNA、蛋白质和各种代谢物临床分子生物学检验靶标主要以核酸（DNA和RNA)为主基因组DNA是临床分子生物学检验中最常用的分子靶标病原生物基因1。

菌种鉴定：PCR—测序和PCR—DNA探针杂交;缩短检测时间2。

确定病毒感染和病毒载量:明确感染源,判断病情,监测疗效3.病毒分析:基因型变异产生不同临床症状4。

细菌耐药监测和分子流行病学调查 :随机扩增多态性DNA；指导选择治疗方案，控制病原菌的感染传播基因变异1。

致病基因的分子缺陷 2.线粒体基因突 3。

肿瘤相关基因单基因病1。

致病基因结构发生了改变，影响了编码产物量和质的改变，如血红蛋白病、血友病、Duchenne肌营养不良等。

2。

致病基因中核苷酸三联体重复序列发生高度扩展，如脆性X综合征、亨廷顿病、强直性肌营养不良等。

基因多态性用于：1.基因定位和疾病相关性分析2。

疾病诊断和遗传咨询3。

多基因病的研究4。

器官移植配型和个体识别循环游离核酸检测（包括游离DNA和游离RNA）用于：产前诊断、恶性肿瘤早期诊断、病例检测临床分子生物学检验技术以分子杂交技术、PCR技术和DNA测序技术、芯片技术、双向电泳技术、生物信息学技术为主要技术分子生物学检验技术可用于微生物感染的确诊、感染性病原体的分型、耐药监测。

分子生物学检验技术有利于临床上对遗传性疾病的早期预防、早期诊断、早期治疗。

重要国际生物信息中心：1.美国国立生物技术信息中心（NCBI）2.欧洲生物信息学研究所(EBI） 3。

日本国立遗传研究所(DDBJ）一级核酸数据库有GenBank、EMBL和DDBJ；蛋白质序列数据库有SWISS-PROT、PIR、UNIPRO T等。

蛋白质X射线晶体三维结构数据库有PDB等.蛋白质数据库常用的有SWISS—PROT、 PIR、 PDB数据库。

分子生物学检验技术临床学教案首页授课具体内容:第二章基因与基因组本章教学要求：掌握:基因及基因组的概念熟悉:原核、病毒及真核生物基因组结构两个重要概念：基因组（genome）：一个细胞或一种生物体的整套遗传物质。

基因（gene）：基因组中一个功能性遗传单位，是贮存有功能的蛋白质多肽链信息或RNA 序列信息及表达这些信息所必需的全部核苷酸序列。

第一节原核生物基因组原核生物基因组特征什么是原核生物（prokaryote）？细菌、支原体、衣原体、立克次体、螺旋体、放线菌和蓝绿藻等原始生物的总称，是最简单的细胞生物体。

一、原核生物基因组特征☆1.原核生物的类核结构原核生物没有典型的细胞核结构，基因组DNA位于细胞中央的核区，无核膜将其与细胞质隔开，但能在蛋白质的协助下，以一定的组织形式盘曲、折叠包装，形成类核（nucleoid），也称拟核。

2.原核生物的操纵子结构操纵子结构是原核生物基因组的功能单位原核生物的结构基因大多数按功能相关性成簇地串联排列于染色体上。

操纵子（operon）结构:结构基因连同其上游的调控区（包括调节基因、启动基因和操纵基因）以及下游的转录终止信号，共同组成了一个基因表达单位。

操纵子operon:多个功能相关的结构基因成簇串联排列，与上游共同的调控区和下游转录终止信号组成的基因表达单位。

结构基因大多组成操纵子启动子promoter ?-galactosidase半乳糖苷酶z终止子terminator ?-galactoside permease透酶y操纵元件operator ?-galactoside transacetylase半乳糖苷乙酰转移酶 a乳糖操纵子lac operon原核生物的mRNA是多顺反子mRNADNA Promoter Gene 1 Gene 2 Gene 3 Terminator多顺反子mRNA (polycistronic mRNA):原核生物的一个mRNA分子带有几个结构基因的遗传信息，利用共同的启动子及终止信号，组成操纵子的基因表达调控单元。

绪论1.20世纪50年代，Waston和Crick提出了DNA双螺旋结构,标志着现代分子生物学的兴起。

2.从广义上来讲，应用到临床的分子标志物包括基因组DNA、各种RNA、蛋白质和各种代谢物,目前，临床分子生物学检验的靶标主要以核酸(DNA或RNA）为主.第一章:核酸与分子标志物1.分子标志物：可以反映机体生理、病理状态的核酸、蛋白质、代谢产物等生物分子,是生物标志物的一种类型。

核酸分子标志物是分子生物学检验的主要内容，包括基因突变、DNA多态性、基因组DNA片段、RNA和循环核酸等多种形式。

2.DNA的组成：是一种高分子化合物，其基本单位是脱氧核苷酸,每个核苷酸由磷酸、脱氧核糖和含氮碱基3部分组成。

3。

DNA与RNA的区别：2位脱氢。

4。

DNA的结构：①DNA一级结构：各种核苷酸单体沿多核苷酸链排列的顺序，表明该DNA分子的化学构成。

②DNA二级结构：双螺旋结构，DNA双螺旋的直径为2nm,一圈螺旋含10个碱基对,每一圈螺距为3.4nm，每个碱基的旋转角度为36度.维持DNA结构稳定的力量主要是碱基对之间的堆积力，碱基对之间的氢键也起着重要的作用.③DNA三级结构：DNA双螺旋进一步盘曲形成的更加复杂的结构。

5.核小体的形成(真核生物染色体包装过程)：在核小体中,DNA盘绕组蛋白八聚体核心,使DNA缩短为原来的1/7；6个核小体形成螺丝管，缩短为1/6；核小体彼此相连成串珠状染色质细丝，螺旋化形成染色质纤维，进一步折叠成染色单体.6.DNA双螺旋结构的变异：右手螺旋A—DNA、C-DNA、D-DNA、E—DNA、H—DNA、L—DNA、P-DNA，左手螺旋Z —DNA7.RNA主要分为三类：tRNA、rRNA、mRNA 还有一些小型RNA：反义RNA、微小RNA（microRNA，miRNA是一类内源性的具有调控功能的非编码RNA。

)8.真核mRNA与原核mRNA的区别(简答题)原核mRNA结构简单，为多顺反子,编码序列之间有间隔序列，原核生物mRNA中没有修饰碱基。

分子生物学检验完整版分子生物学检验是一门在生命科学领域中具有重要地位的学科，它通过对生物大分子，如核酸和蛋白质的研究和分析，为疾病诊断、遗传咨询、法医学鉴定、农业和畜牧业的改良等众多领域提供了关键的技术支持和科学依据。

首先，让我们来了解一下分子生物学检验的基本原理。

其核心在于利用分子生物学的技术手段，对生物样本中的核酸（DNA 和 RNA）和蛋白质进行检测和分析。

DNA 是遗传信息的携带者，它的序列和结构变化能够反映出个体的遗传特征、疾病易感性以及疾病的发生发展过程。

RNA 则在基因表达调控中起着重要作用，对 RNA 的分析可以帮助我们了解基因的活性和表达水平。

而蛋白质作为生命活动的执行者，其种类、数量和结构的变化也与各种生理和病理过程密切相关。

在实际应用中，分子生物学检验涵盖了众多技术方法。

其中，聚合酶链式反应（PCR）技术是最为常见和重要的之一。

PCR 能够在体外快速扩增特定的 DNA 片段，使其数量达到可检测的水平。

通过设计针对特定基因或序列的引物，PCR 可以用于检测病原体的存在、基因突变的鉴定以及基因分型等。

实时荧光定量 PCR 技术则在 PCR 的基础上，实现了对扩增产物的实时定量监测，大大提高了检测的准确性和灵敏度。

另一个重要的技术是核酸杂交。

它基于核酸分子碱基互补配对的原理，通过将待测核酸与已知序列的探针进行杂交，从而检测待测样本中是否存在特定的核酸序列。

这种技术在基因诊断、病毒检测以及遗传性疾病的筛查中发挥着重要作用。

除了核酸检测，蛋白质的分析也是分子生物学检验的重要组成部分。

蛋白质免疫印迹（Western blotting）技术可以检测特定蛋白质的表达水平和分子量。

酶联免疫吸附测定（ELISA）则能够对蛋白质进行定量分析，广泛应用于疾病标志物的检测和药物研发等领域。

在疾病诊断方面，分子生物学检验展现出了巨大的优势。

例如，对于传染病的诊断，它可以快速准确地检测出病原体的核酸，如新型冠状病毒的核酸检测，为疫情防控提供了有力的支持。