生物医学DNA-PPT模板

答案：C
4．依据如图所示的信息，回答下列问题。
(1)若在活细胞内发生图中“加热变性”的结果，必需有_________酶的参与。 (2)假设一模板链中含N个腺嘌呤脱氧核苷酸，通过上述操作能得到______ 种长度不同的脱氧核苷酸链。
(3)所得到的各种长度不同的脱氧核苷酸链之所以能通过电泳而发生分离， 主要是依据它们的________差异。
3．STR 是 DNA 分子上以 2～6 个核苷酸
为单元重复排列而成的片段，单元的
重复次数在不同个体间存在差异。现
已筛选出一系列不同位点的 STR 用
作亲子鉴定，如 7 号染色体有一个
STR 位点以“GATA”为单元，重复
7～17 次；X 染色体有一个 STR 位点
以“ATAG”为单元，重复 11～15 次。
[追根于教材] 1．DNA分子的结构
(1)DNA分子由两条长链按____________方式盘旋成______结构。 (2)DNA分子外侧________________交替连接，构成基本骨架。 (3)DNA 分 子 两 条 链 中 的 碱 基 通 过 ______ 连 接 成 碱 基 对 ， 遵 循 ______________原则。 提示：(1)反向平行 双螺旋 (2)脱氧核糖和磷酸 (3)氢键 碱基互补 配对
2．DNA指纹技术的特点 (1)特异性：不同的个体或群体有不同的DNA指纹图谱。同卵双胞胎的 DNA指纹图谱完全相同。 (2)稳定性：同一个体无病变的不同组织，产生的DNA指纹图谱完全一致。 (3)多位点性：DNA指纹区中绝大多数区带是独立遗传的，因此一个DNA 指纹能同时检测基因组中数十个位点的变异性。 (4)遗传性：DNA指纹图谱中的区带是可以遗传的，DNA指纹区带遵循孟 德尔遗传方式，DNA指纹图谱中几乎每一条带纹都能在其双亲的图谱中找到， 若不能找到则是基因突变的结果。 3．DNA指纹图谱中条带的识别 图谱中位置、宽度、长短相同的条带，代表相同的遗传信息。

2024/1/30
切除修复
对于较复杂的DNA损伤 ，如嘧啶二聚体或DNA 链断裂，通过切除损伤 部位并合成新的DNA片 段进行修复。
重组修复
在DNA双链断裂等严重 损伤情况下，通过DNA 重组机制进行修复，涉 及同源序列的搜索和交 换。
13
DNA重组的方式与意义
同源重组
发生在同源序列之间的重组，通过交 换DNA片段实现遗传信息的重新组合
6
02
基因与基因组
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7
基因的概念与结构
01 基因的定义
基因是遗传信息的基本单位，控制生物性状的遗 传。
02 基因的结构
基因由编码区和非编码区组成，编码区包括外显 子和内含子。
03 基因的遗传效应
基因通过控制蛋白质的合成来控制生物的性状。
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8
基因组的组成与特点
01 基因组的定义
基因表达的调控方式
基因表达受到多种因素的调控，包括 转录因子、表观遗传学修饰、 microRNA等。
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03
DNA复制、修复与重组
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DNA复制的过程与特点
1
DNA复制的过程
起始、延伸和终止三个阶段，涉及多种酶和蛋白 质的参与，确保DNA的准确复制。
2 3
DNA复制的特点
结合分子生物学指标，对 药物疗效进行评估，为新 药研发和临床应用提供依 据。
29
分子生物学技术在个体化医疗中的应用
基因检测
通过基因检测分析个体基 因组信息，为个体化医疗 提供基础数据。
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个体化用药指导
根据基因检测结果和药物 代谢特点，为患者提供个 体化用药建议，提高药物 治疗效果。

子 (replicon)。 • 复制子是独立完成复制的功能单位。
真核生物多个复制起始点、复制子与复制叉
真核生物的多复制子复制电镜图
三、复制的半不连续性
3
领头链 (leading strand)
5
3
解链方向
随从链 (lagging strand)
5
• 顺着解链方向生成的子链，复制是连续 进行的这股链称为领头链。
基础，但不是绝对的。
二、双向复制 复制时，DNA从起始点(origin)向两个方 向解链，形成两个延伸相反的复制叉，称为 双向复制。
复制时双链打开，分开成两股，各自作
为模板，子链沿模板延长所形成的Y字形的
结构称为复制叉(replication fork) 。
5' 3' 3' 5' 5' 3' 5'
生物化学
Biochemistry
第 九 章
核酸的生物合成
基 因 (gene)：
DNA分子中编码蛋白质或RNA的功能 片段，是以碱基排列顺序的方式储存的遗 传信息。 基 因 组（genome)： 某一物种拥有的全部遗传物质，从分 子意义上说，是指全部DNA序列。
* 中心法则(the central dogma)
碱基选择与配对
一、原核生物的DNA生物合成
（一）复制的起始
需要解决两个问题： 1. DNA解开成单链，提供模板。
2. 合成引物，提供3-OH末端，形成引发体。
原核生物复制起始的相关蛋白质
蛋白质（基因） 通用名 功能 辨认起始点
DnaA (dnaA) DnaB (dnaB) DnaC (dnaC)
AMP 5’ 3’

3.互补碱基之和的比例在任意一条链及整个DNA分子中
都相同,即若在一条链中 A T =m,则在互补链及整个
GC
DNA分子中 A T =m。
GC
4.非互补碱基之和的比例在两条互补链中互为倒数,在
整个DNA分子中为1,即若在DNA一条链中 A G =a,则在
TC
其互补链中 A G 1， 而在整个DNA分子中 A G =1。
【素养·探究】——情境迁移 坐落在北京中关村高新科技园区的DNA雕塑,以它简洁 而独特的造型吸引着过往行人,它象征着中关村生生不 息的精神,寓意创新的生命更加顽强。
(1)生命观念——结构与功能观 该双螺旋模型代表的双链之间通过什么化学键连接? 提示:氢键。
(2)生命观念——结构与功能观 该双螺旋模型代表的双链长度是否相等?为什么? 提示:相等;两条链之间通过碱基互补配对,所以两条链 的脱氧核苷酸数目相等。
A.②③⑤构成一个脱氧核苷酸 B.DNA中A+T含量高时稳定性较高 C.磷酸与脱氧核糖交替排列构成DNA的基本骨架 D.a链、b链方向相同,a链与b链的碱基互补配对
【解题导引】解答本题的关键是: (1)明确双链DNA的两条单链方向不同,从双链的一端开 始,一条链由5'-端到3'-端,另一条链由3'-端到5'-端。 (2)明确A—T、G—C之间的氢键数目不同,前者含两个 氢键,后者含三个氢键。
[②]_脱__氧__核__糖__和[③]_磷__酸__交替连接
内侧
_碱__基__
两条链上的碱基通过_氢__键__形成[⑤]_碱__基__对__,
碱基互 补配对
且T(_胸__腺__嘧__啶__)一定与[⑥]_A_(_腺__嘌__呤__)_配对,

肿瘤标志物
寻找和验证肿瘤特异性标志物，用于肿瘤的早期诊断、预后评估和 个性化治疗。
肿瘤免疫治疗
利用分子生物学技术，研究和开发肿瘤免疫治疗策略，如CAR-T细胞 疗法等。
免疫学中的分子生物学应用
免疫相关基因
研究免疫相关基因的突变、表达和调控，揭示免疫应答和免疫疾 病的分子机制。
疫苗研发
利用分子生物学技术，研究和开发新型疫苗，如mRNA疫苗、 DNA疫苗等。
03
DNA修复机制
当DNA受到损伤时，细胞会启动修复机制对损伤进行修复。常见的修
复方式包括直接修复、切除修复和重组修复等。这些修复机制能够确保
遗传信息的稳定性和准确性。
03
RNA的结构与功能
RNA的分子组成
核糖核苷酸
RNA的基本组成单位是核 糖核苷酸，由磷酸、核糖 和碱基组成。
碱基
RNA中的碱基主要有腺嘌 呤（A）、鸟嘌呤（G）、 胞嘧啶（C）和尿嘧啶（U ）。
基因诊断与治疗
基因诊断
通过检测特定基因或基因突变来 预测或诊断疾病，如遗传性疾病
、癌症等。
基因治疗
通过修改或替换病变基因来治疗 疾病，如基因编辑技术CRISPR-
Cas9等。
个性化医疗
基于患者的基因组信息，制定个 性化的治疗方案，提高治疗效果
和减少副作用。
肿瘤分子生物学研究
肿瘤基因
研究肿瘤相关基因的突变、表达和调控，揭示肿瘤发生和发展的分 子机制。
分子生物学ppt课 件完整版
目 录
• 分子生物学概述 • DNA的结构与功能 • RNA的结构与功能 • 基因的表达与调控 • 分子生物学技术与方法 • 分子生物学在医学领域的应用
01
分子生物学概述

酿酒酵母的rad 51基因与大肠杆菌recA基因
同源，二者功能相关。 该基因的突变造成双链断裂积累，且无法形成 正常的联合复合物，但此蛋白不能在体外与单 链DNA形成纤丝，表明原核与真核的同源重 组机制可能不同。
33
特异位点重组 广泛存在于各类细胞，有关主要过程：
某些基因表达的调节； 发育过程中程序性DNA重排； 有些病毒和质粒复制中发生的整合与切除。
666666666666第............111112333111.........六同特D123331233...λ.N切章源异同异细细1243噬A除重位源 源 菌 菌细遗细细菌重D组点重双基的菌传菌菌体组N重组链因特的转的的D技NA组的与转异接化转细术A的分基移位合导胞整子 因 与 点作融重合模转重重用合与组型换组组与转6666666666666.............4444444454444座...........D逆12223462351..逆逆逆N转转转转转转真12A转转转录座座座座座核插复的座座座转子子子子引生入合转子子子座的的转转起 物序转座的 的的子概分座座遗的列座结作生念类的的传转(子I构用物S机特学座(T特机学因制征效因n点制意)子应子义)
发重组； ③断裂后形成单链3‘游离端，后者侵
入到双链DNA内，寻找同源区域并 配对结合，产生短的链置换区； ④断裂单链游离端彼此交换，每条链 与另一对应链连接，形成Holliday 中间体
9
⑤ 通 过 RuvA和 RuvB 引发分支迁移，产生 异源双链DNA； ⑥通过RuvC形成拆分 口 ， 将 四 链 DNA 复 合 体按不同方向拆分， 形成片段重组体和拼 接重组体。
选择
1、紫外线照射对DNA分子的损伤主要是: ( D )
A.碱基替换； B.磷酸酯键断裂； C.碱基丢失； D.形成共价连接的嘧啶二聚体。

+
①
=
+
+
③
=
+
+
=
+
+
②
=
+++
+
=
+
+
+
④
=a，则
=
+
+
+
+
⑤
=a，则
=
+++
+++
+
+++
=
A1
T2
T1
A2
G1
C2
C1
G2
三、碱基互补配对原则的应用
磷酸
碱基对
一条脱氧核苷酸
链的片段
思考：这个DNA片段有多少个游离的磷酸基团（没有形成磷酸二酯键
2个
的磷酸基团）？
随堂检测
4.一条DNA单链的序列是5'-GATACC-3',那么它的互补链的序列是 （ C ）
A. 5'-CTATGG-3'
B. 5'-GATACC-3'
C. 5'-GGTATC-3'
D. 5'-CCATAG-3’
20世纪40年代末50年代初，DNA被确定为遗传物质
Q：你认为遗传物质应该具备什么特点?
①多样性和特异性
探究型情境教学
②连续性。能够精确地复制自己，保证在亲子代之间的传递
③稳定性。结构稳定，保证遗传信息的准确，同时又具有可变化的机制
④可以控制生物的性状
一、DNA双螺旋结构的构建

导练
解析 制作脱氧核苷酸模型时，每个磷酸上连接一个脱氧核糖，但是不连接碱基，B 错误； 制作DNA双螺旋结构模型过程中，嘧啶数与嘌呤数相等体现了嘧啶与嘌呤配对，但 是不能体现碱基互补配对原则的全部内容，C错误； 选取材料时，用6种不同形状的材料分别表示脱氧核糖、磷酸和四种碱基，D错误。
网络构建
噬菌体侵染大 肠杆菌实验
肺炎链球菌体 外转化实验
艾弗里
DNA是怎样储存遗传信息的？又是怎样决定生物性状的？首先需要弄清楚DNA的结构。
<
>
DNA双螺旋结构模型的构建
1.1 DNA双螺旋结构模型的构建
富兰克林和同事威尔 在DNA中，腺嘌呤（A） 金斯采用X射线衍射技 =胸腺嘧啶（T），鸟嘌呤 术拍摄到DNA衍射图 （G）=胞嘧啶（C） 谱。
沃森和克里克撰写的 《核酸的分子结构— —脱氧核糖核酸的一 个结构模型》论文在 英国《自然》杂志上 刊载，引起了极大的 轰动。
沃森、克里克和威尔 金斯三人因这一研究 成果共同获得了诺贝 尔生理学或医学奖。
1951年
威尔金斯、富兰克林
1952年
查哥夫
1953年
沃森、克里克
1962年
沃森、克里克、威尔金斯
你能说出图中1～10的名称。碱基对 一个DNA分子含有几个游离的磷酸基团？
胞嘧啶
一
条
腺嘌呤
脱
氧
核
苷
氢键 鸟嘌呤
酸
链
的 片
胸腺嘧啶
脱氧核糖
段
磷酸
胸腺嘧啶脱氧核苷酸
活动2 DNA结构
3. 为什么G//C碱基对含量越多DNA越稳定？ 氢键越多，结构越稳定，而G—C碱基对之间含有的氢键多，即含 G、C碱基对比例越大，结构越稳定，更耐高温。

测序技术的发展历史
双脱氧末端终止法 (Sanger 测序法)
➢ 1970s 同位素标记，手工 ➢ 1980s 荧光标记，自动 ➢ 1990s 毛细管电泳
合成测序法（第二代测序）
➢ 焦磷酸测序（Pyrosequencing, Roche/454） ➢ 合成测序（Sequencing-By-Synthesis, Illumina/Solexa） ➢ 连接测序（Sequencing-By-Ligation, ABI/SOLiD）
2. 需要样品量少
Genome Analyzer系统需要的样品量低至100ng，能应用在 很多样品有限的实验（比如免疫沉淀、显微切割等）中。
3. 简单、快速、自动化
Genome Analyzer系统高精确度的数据。自动化的流程不减少了手工操作误差和 污染可能性，也不需要机器人操作或洁净室。
读出待测 序列
C T G A C T T C G A C A A
5´
3´
化学降解法程序复杂 后来逐渐被Sanger法代替 这 ２种方法都需要放射性同位素标记 操作繁琐 不能 自动化不能满足大规模测序的要求。
到了20世纪80年代末 研究人员逐渐利用荧光标记 代替同位素标记测序 产物，经过平板电泳分离 荧 光分子在激光的激发下可以发射出不同波长的荧 光 ，根 据 荧 光 信 号 可 以 确 定DNA序 列。
5´ CTGACTTCGACAAAGAA 3´未知序列的单链DNA
Klenow酶 dNTP
Sanger
ddATP ddCTP ddTTP ddGTP
终 止 法
双 脱 氧
较大片段
末
端
反应混合物
凝胶电泳
ACT G
较小片段

成
基本骨架；碱基排列在内侧。
③两条链上的碱基通过 氢键连接成碱基对，并且碱基配
对具有一定的规律。A与T配对，G与C配对。碱基之间的
这种配一一对应的关系叫做
。
碱基互补配对原则
任务三：DNA分子的特性
思考：DNA作为主要的遗传物质，具有哪些特性？
T
A
A
T
A
T
C
G
C
G
G
C
A
T
A
T
A
T
G
C
G
C
G
C
T
A
T
A
DNA在细胞中始终处于水环境中。
假说一
假说二
பைடு நூலகம்
假说三
假说四
模型建构三：建构脱氧核酸
资料四： 富兰克林发现：碱基疏水，磷酸亲水，DNA在细胞中始终处于水环境中。
假说二
假说三
模型建构三：建构脱氧核酸
资料五：①嘌呤和嘧啶的分子结构图如下，嘌呤的长度较长，嘧啶 的长度较短，但DNA具有稳定的直径，两条链之间恒定在2nm。
谢谢
5´
G
T A
C
3´
5´
DNA平面结构
DNA立体结构
归纳总结DNA的结构特点
活动四：小组合作，构建DNA的结构模型，并归纳总结DNA的结构特点
任务二：DNA的结构特点
① DNA是由两条 脱氧核苷酸链 构成， 这两条链按 式盘旋成 双螺旋结构 。
反向平行
方
②DNA中的 脱氧核糖和磷酸交替排连接排列在外侧，构
3´
H ②
P
o
5´
T
非常稳定，在25℃，pH7.0的水溶液中，