郑用琏分子生物学华中农业大学
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普通高校生物类专业差异化发展思路探讨
刘志国;郑用琏;江珩;胡申才;刘军;闫达中
【期刊名称】《高校生物学教学研究(电子版)》
【年(卷),期】2012(002)001
【摘要】生命科学快速发展对生物学人才培养提出了更高要求,这对生物学学科发展既是机遇又是挑战.普通高校作为我国教育体系的重要组成部分,在生物学人才培养中发挥了重要作用,但也暴露出一些问题,尤其是人才培养中的同质化倾向日益突出,成为普通高校目前面临的重要课题.本文从科学发展和长远发展的角度,倡导生物类专业差异化发展的思路,提出紧密依托学校传统优势特色领域,凝练学科发展方向,推进学科建设、师资队伍建设、科研平台建设,坚持内涵发展,强化内部管理,实现差异化快速发展.
【总页数】4页(P50-53)
【作者】刘志国;郑用琏;江珩;胡申才;刘军;闫达中
【作者单位】武汉工业学院生物与制药工程学院,武汉,430023;华中农业大学生命科学技术学院,武汉,430070;华中农业大学生命科学技术学院,武汉,430070;武汉工业学院生物与制药工程学院,武汉,430023;武汉工业学院生物与制药工程学院,武汉,430023;武汉工业学院生物与制药工程学院,武汉,430023
【正文语种】中文
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序号课程名称负责人学校课程类型开课期数总选课人数1植物学强胜南京农业大学专业课5221522植物学刘文哲西北大学专业课6370403植物学姜在民西北农林科技大学专业课4169674植物学张乃群南阳师范学院专业课323955植物学刘朝辉中国农业大学专业课360546植物生物学朱诚中国计量大学专业课312297植物分类学侯学良厦门大学专业课171398植物组织培养技术与应用蔡冲中国计量大学专业课39759植物生理学(全英文课程)莫蓓莘深圳大学专业课186210植物生理学李玲华南师范大学专业课41103511植物生理学宋纯鹏河南大学专业课149212植物生理学陆长梅南京师范大学专业课2102013植物生理学熊飞扬州大学专业课6895414风景园林植物应用洪婷婷福州大学专业课194115动物学张雁云北京师范大学专业课41581916动物学周青春华中师范大学专业课1134819普通动物学谷艳芳河南大学专业课3408220普通昆虫学(一)周兴苗华中农业大学专业课81796721普通昆虫学(二)周兴苗华中农业大学专业课81533722水生生物学周琼华中农业大学专业课4843123储藏物昆虫学白旭光河南工业大学专业课4102424甲壳动物增养殖学阎斌伦江苏海洋大学专业课5196125生理学(上)王世强北京大学专业课21347826生理学(下)罗冬根北京大学专业课2446427生理学汪铭中国科学技术大学专业课41685928生理学刘传飞杭州师范大学专业课2447529生理学实验周辰北京大学专业课2663630动物生理学李大鹏华中农业大学专业课94253631动物生理学宋予震河南牧业经济学院专业课3253632动物生理学实验马明兰州大学专业课1148733生物学核心概念选讲(生理篇)张铭华中师范大学专业课2160034人体解剖生理学武祥龙西北工业大学专业课53235035遗传学(英文)刘夏燕西北农林科技大学专业课197836遗传学乔守怡复旦大学专业课32036537遗传学何予卿华中农业大学专业课2310738遗传学余潮南昌大学专业课179139遗传学李京宝西北工业大学专业课194940遗传学张边江南京晓庄学院专业课1104241遗传学李锁平河南大学专业课1111942现代遗传学王亚梅厦门大学专业课63205843遗传学与社会陈火英上海交通大学专业课4940344人类遗传探秘杨易NXU 宁夏大学专业课175045遗传与分子生物学实验章军厦门大学专业课83014246遗传学实验张文霞北京大学专业课3501747细胞生物学:细胞社会的奥秘黄峙暨南大学专业课41377148细胞生物学任海云北京师范大学专业课1516949细胞生物学叶军厦门大学专业课85333050细胞生物学邹方东四川大学专业课1014154651细胞生物学李静首都师范大学专业课2430852细胞的奥秘曾宪录东北师范大学专业课3661353细胞生物学实验薛秀花北京师范大学专业课1262354细胞生物学实验薛雅蓉南京大学专业课1251755细胞与显微技术实验叶军厦门大学专业课150956动物细胞工程邓宁暨南大学专业课1121157微生物学辛明秀北京师范大学专业课3910060微生物学陈雯莉华中农业大学专业课51781461微生物学吴丽萍南昌大学专业课285262微生物学郭峰厦门大学专业课54375063微生物学夏飞陕西科技大学专业课192664微生物学林雁冰西北农林科技大学专业课2245666微生物学焦新安扬州大学专业课7584167微生物学王刚河南大学专业课2107268微生物学徐淑霞河南农业大学专业课4368971微生物学实验郝晓冉北京师范大学专业课1107972微生物学实验张霞上海交通大学专业课4838673基础生物学实验(微生物学部分)王新风淮阴师范学院专业课6330174微生物学模块化实验戴亦军南京师范大学专业课6559675微生物学与免疫学实验张连茹厦门大学专业课73056076微生物生理学潘皎南开大学专业课3345377食品微生物学彭霞薇北京林业大学专业课1205578食品微生物学郭晓琴郑州工程技术学院专业课2143679生物化学汪艳璐南昌大学专业课2535580生物化学何海伦中南大学专业课1178782生物化学单志四川农业大学专业课156683生物化学实验杨冬北京师范大学专业课167684生物化学实验张冬梅南京大学专业课41162985生物化学实验石艳厦门大学专业课3589886基础生物化学何焱华中农业大学专业课2421787基础生物化学韩召奋西北农林科技大学专业课42432888结构生物化学杨荣武南京大学专业课13303代谢生物化学杨荣武南京大学专业课89基础生物化学实验谢彦杰南京农业大学专业课2149590分子生物学实验尹燕霞北京师范大学专业课41555191分子生物学郑伟娟南京大学专业课1373892分子生物学刘青珍武汉大学专业课119506793分子生物学卢晓云西安交通大学专业课21447294分子生物学刘静中南大学专业课53113995分子生物学杨献光河南师范大学专业课41087296分子生物学曲良焕华中农业大学专业课2981197分子生态学赵小虎华中农业大学专业课150998基因组学杨金水复旦大学专业课31413199基因工程朱旭芬浙江大学专业课22251100基因工程陈建军河南师范大学专业课28346101基因操作原理汪艳璐南昌大学专业课1735102分子生物学简明教程王文雅北京化工大学专业课33645103生态学:管理大自然的经济学赵斌复旦大学专业课12283104生态学娄安如北京师范大学专业课412012105生态学李韶山华南师范大学专业课11984106生态学王艳荣内蒙古大学专业课11479107种群生态学李德志华东师范大学专业课41825109污染生态学原理与方法段昌群云南大学专业课1560110基础生态学严燕儿淮阴师范学院专业课2786111城市生态学达良俊华东师范大学专业课11133112生物信息学魏天迪山东大学专业课662443113生物信息学袁猛华中农业大学专业课38499114生物信息学范丙友河南科技大学专业课12935115生物信息技术金垚四川大学专业课11508116大学生物学朱玉贤教育部大学生物学课程教学指导委员会专业课14456117生物学概念与途径饶毅北京大学专业课424008118普通生物学高晓蓉大连理工大学专业课25379119普通生物学闫云君华中科技大学专业课14536120普通生物学魏道智福建农林大学专业课45572121普通生物学胡春红周口师范学院专业课11169122普通生物学实验(细胞与分子)薛秀花北京师范大学专业课35308123普通生物学实验(个体与生态)宋宏涛北京师范大学专业课32599124普通生物学实验余娴文厦门大学专业课15495125生命科学基础谭信北京理工大学专业课414270126生命科学导论郑用琏华中农业大学专业课613607127现代生物科学导论卢大儒复旦大学专业课11332128现代生物学实验技术鲁吉珂郑州大学专业课11168129生物学实验基本技术与方法叶覃江苏师范大学专业课1444130生物统计与试验设计郑惠玲西北农林科技大学专业课12322131生物统计学管荣展南京农业大学专业课625795132生物大数据何华勤福建农林大学专业课723526133生物教学法张颖之首都师范大学专业课48830134中学生物学教学设计刘福林商丘师范学院专业课67181135中学生物教学设计曹志江南京师范大学专业课21242136生物技术概论周选围上海交通大学专业课11138137食品发酵技术张浩玉洛阳理工学院专业课1537138发酵工程与生活林标声龙岩学院专业课52698140生物工程下游技术张连茹厦门大学专业课43206142生物医学信号处理吴水才北京工业大学专业课31337144医学图像处理刘惠大连理工大学专业课55351145神经生物学概论俞洪波复旦大学专业课27417146神经工程学明东天津大学专业课11330147奇异的仿生学刘燕吉林大学专业课1156663148免疫学张吉斌华中农业大学专业课414125149进化生物学陶士珩西北农林科技大学专业课21262通识课1微生物的世界陈峰上海交通大学通识课346542生物演化顾红雅北京大学通识课4321603生命的教育吴根福浙江大学通识课117624生命的奥秘-不朽的基因李曦山东大学通识课17365改变生活的生物技术吕红复旦大学通识课4178506植物与人类田兴军南京大学通识课6150617生物材料伴我行谭志凯湖南大学通识课681828生态之美李庆顺厦门大学通识课25829生命科学与数码革命魏天迪山东大学通识课2171610生命科学发展史孟和上海交通大学通识课252911生命科学与伦理吴能表西南大学通识课51132012趣味生物学实验郭卫华山东大学专业课41230013走进性科学江剑平福建师范大学通识课86790314人文视野中的生态学包国章吉林大学通识课123328315自然保护与生态安全:拯救地球家园黄柏炎暨南大学通识课710592316生活与生态杨永川重庆大学通识课1195917营养与健康郑伟娟南京大学通识课18营养与食疗张浩玉洛阳理工学院通识课51024119心理活动之生理奥妙——生理心理学漫谈张铭华中师范大学通识课2229720现代生物技术概论杨玉珍郑州师范学院通识课152021文献检索与论文写作武祥龙西北工业大学通识课21495723生理与生活张成首都师范大学通识课199524生活中的DNA 科学谢建平西南大学通识课31530925生活微生物圈赵玉萍淮阴工学院通识课160226人体科学袁崇刚华东师范大学通识课129513327奇妙的昆虫世界刘长明福建农林大学通识课5308028诺贝尔生理学或医学奖史话张铭华中师范大学通识课72232229诺贝尔奖与生命科学张玮玮首都师范大学通识课1579中国大学MOOC 24小时服务热线电话:010-********推荐精品精品精品精品精品精品精品精品精品精品精品精品精品精品精品精品精品精品精品精品精品精品精品精品精品精品精品精品精品精品精品1精品精品精品精品精品精品精品精品精品精品精品精品精品精品精品精品精品精品精品精品精品精品精品精品精品精品精品精品精品精品精品精品精品精品精品精品精品精品精品精品精品精品精品。
湖北省人民政府关于聘请第四届咨询委员会委员的通知正文:---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 湖北省人民政府关于聘请第四届咨询委员会委员的通知(鄂政发〔2007〕47号)各市、州、县人民政府,省政府各部门:为充分发挥我省专家学者在改革开放和现代化建设中的重要作用,进一步推进行政决策科学化民主化,推动和谐社会建设,省人民政府决定聘请马勇等60位同志为省人民政府第四届咨询委员会委员,聘请张玉台等3位同志为特邀委员。
名单如下:一、咨询委员(按姓氏笔划排序)马勇湖北大学旅游发展研究院院长、教授尹光志原湖北省人民政府发展研究中心主任、研究员王顺华湖北省人民政府发展研究中心副主任、研究员邓宏乾华中师范大学经济学院副院长、教授邓崎琳武汉钢铁(集团)公司总经理、教授级高级工程师叶青湖北省统计局副局长、教授、博士生导师叶永刚武汉大学经济与管理学院副院长、教授、博士生导师叶朝辉中国科学院武汉分院院长、研究员、博士生导师、中国科学院院士伍哲文湖北省发展和改革委员会党组成员、省南水北调建设工程管理局副局长、高级经济师刘进文湖北省经济委员会副主任、高级经济师刘国新武汉理工大学党委委员、管理学院教授、博士生导师向继洲华中科技大学副校长、教授、博士生导师吕忠梅(女)湖北省高级人民法院副院长、教授成金华中国地质大学(武汉)校长助理、经济学院院长、教授、博士生导师朱延福中南财经政法大学研究生部主任、教授、博士生导师朱新蓉(女)中南财经政法大学金融学院院长、教授、博士生导师汤民淮原湖北省环境科学研究院党委书记、正高职高级工程师许建国湖北经济学院院长、教授、博士生导师余立国湖北省人民政府发展研究中心主任、研究员吴俊培武汉大学副校长、教授、博士生导师张静(女)中国人民银行武汉分行行长、高级会计师张中华中南财经政法大学副校长、教授、博士生导师张勇传华中科技大学水电与数字化工程学院教授、博士生导师、中国工程院院士张宪华武汉市汉商集团股份有限公司董事长、高级经济师张端品华中农业大学校长、教授、博士生导师李靖中国长江三峡工程开发总公司计划发展部副主任、高级工程师李光武汉大学发展研究院常务副院长、教授、博士生导师李世普武汉理工大学生物材料与工程研究中心主任、教授、博士生导师李培根华中科技大学校长、教授、博士生导师、中国工程院院士李德仁武汉大学学术委员会主任、教授、博士生导师、中国科学院院士、中国工程院院士杜哲兴原湖北省人民政府国有资产监督管理委员会巡视员、高级工程师杨自文湖北省生物农药工程研究中心主任、研究员杨灿明中南财经政法大学副校长、教授、博士生导师陈池波中南财经政法大学工商管理学院副院长、WTO与湖北发展研究中心主任、教授、博士生导师陈荣秋华中科技大学管理学院教授、博士生导师陈继勇武汉大学经济与管理学院院长、教授、博士生导师周积明湖北大学副校长、教授、博士生导师林放国家开发银行湖北省分行行长、高级经济师罗辉湖北省财政厅厅长、教授范先佐华中师范大学教育学院教授、博士生导师郑用琏华中农业大学生命科学技术学院教授、博士生导师郑守仁水利部长江水利委员会总工程师、教授级高工、中国工程院院士段轮一湖北省人民政府秘书长、教授胡世健原湖北省人民政府发展研究中心巡视员、研究员胡树华湖北省信息产业厅副厅长、武汉理工大学教授、博士生导师赵曼(女)中南财经政法大学公共管理学院院长、教授、博士生导师赵凌云湖北省社会科学院院长、教授、博士生导师赵梓森武汉邮电科学研究院高级顾问、教授级高级工程师、博士生导师、中国工程院院士夏亚民武汉东湖新技术开发区管理委员会总工程师、高级工程师徐勇华中师范大学政治学研究院院长、教授、博士生导师徐长堤湖北省农业厅副巡视员、高级畜牧师徐晓林华中科技大学公共管理学院院长、教授、博士生导师黄进武汉大学副校长、教授、博士生导师黄松东风公司专务副总经理、研究员级高级工程师龚胜生华中师范大学城市与环境学院副院长、教授、博士生导师傅廷栋华中农业大学植物科学技术学院教授、博士生导师、中国工程院院士谢圣明红桃K集团股份有限公司董事长、教授廖永新荆州市人民政府顾问、高级经济师熊有伦华中科技大学机械学院教授、博士生导师、中国科学院院士谭晓东武汉大学公共卫生学院教授二、特邀委员张玉台国务院发展研究中心党组书记、主任、研究员谢伏瞻国家统计局局长、研究员王建国家发展和改革委员会中国宏观经济学会秘书长、研究员湖北省人民政府二○○七年七月十七日——结束——。
基础分子生物学郑用琏pdf基础分子生物学是研究生命基本结构和功能的学科,通过对分子水平的研究,揭示了生命现象背后的奥秘。
而《基础分子生物学》一书,由著名的分子生物学家郑用琏撰写,全面介绍了该领域的核心概念和最新进展。
这本书首先引导读者了解细胞的组成和结构。
细胞是生命的基本单位,通过对细胞内分子的深入研究,我们能够理解生命现象发生的原理。
书中详细介绍了细胞的各种组分,如细胞膜、细胞核、线粒体等,并解析了它们在细胞功能中的作用。
同时,郑用琏教授还提供了一系列实验技术和方法,帮助读者更好地研究细胞组成和结构。
在深入了解细胞的基础上,本书着重介绍了基因的结构和功能。
基因是掌握生物遗传信息的基本单位,通过对基因的研究,我们能够揭示物种多样性、遗传疾病等许多生物现象的本质。
郑教授在《基础分子生物学》一书中详细介绍了DNA的结构和复制过程,并阐述了RNA 的不同类型及其功能。
此外,他还解释了如何应用基因工程技术,通过改变基因表达来研究生物功能和治疗疾病。
这些内容对于理解生命活动的基本机制具有重要的指导意义。
除了细胞和基因的研究,本书还关注了蛋白质的结构与功能。
蛋白质是生物体内最为重要的分子之一,承担着多种生物功能。
书中详细介绍了蛋白质的合成过程,以及其在生物过程中的作用。
郑教授特别强调了蛋白质的结构与功能的关系,阐述了如何通过比较基因组学和蛋白质组学的方法,来深入研究蛋白质的功能和相互作用。
总而言之,《基础分子生物学》这本书全面且系统地介绍了分子生物学的基本概念和最新进展。
无论是对于想进一步了解生命现象本质的科研人员,还是对于学生和教师来说,这本书都是一本不可或缺的重要参考资料。
读者通过阅读这本书,将能够掌握基础分子生物学的核心知识,并在实践中运用这些知识来推动生物科学的发展。
无论是从事分子生物学研究的科学家,还是对生命科学感兴趣的读者,都能从这本书中获得生动、全面且有指导意义的知识。
玉米组织培养及农杆菌遗传转化体系的研究
杜何为;张祖新;郑用琏
【期刊名称】《湖北农业科学》
【年(卷),期】2004(0)2
【摘要】用玉米A188幼胚在2,4-D浓度为2mg·L-1的N6培养基上诱导愈伤组织,出愈率为100%;将愈伤组织转入5mg·L-16-BA的N6分化培养基中,分化苗频率在80%以上.当潮霉素浓度为10mg·L-1,可抑制愈伤组织的生长.用农杆菌浸染A188幼胚愈伤组织,GUS瞬时表达检测发现,3.5%的愈伤组织显示蓝斑,说明根癌农杆菌Ti质粒上的T-DNA已经被导入玉米愈伤组织细胞中.
【总页数】3页(P34-36)
【作者】杜何为;张祖新;郑用琏
【作者单位】长江大学生命科学学院,湖北,荆州,434025;华中农业大学作物遗传改良国家重点实验室,湖北,武汉,430070;长江大学生命科学学院,湖北,荆州,434025;华中农业大学作物遗传改良国家重点实验室,湖北,武汉,430070;华中农业大学作物遗传改良国家重点实验室,湖北,武汉,430070
【正文语种】中文
【中图分类】S513
【相关文献】
1.根癌农杆菌介导的玉米幼胚遗传转化体系 [J], 李金红;付莉;关晓溪;霍岩;陶承光;史振声
2.农杆菌介导phyA基因转化玉米愈伤组织培养体系的优化 [J], 徐丹丹;王丕武;赵邯郸;刘双;陈昭汀;关淑艳
3.农杆菌介导的玉米自交系Z21遗传转化体系的研究 [J], 李韩帅;周秒依;杨凤玲;李婷;白琪林;刘亚
4.农杆菌介导玉米遗传转化体系的研究进展 [J], 刘丽霞;李德全
5.农杆菌介导玉米遗传转化体系的研究 [J], 孙传波;郭嘉;陶蕊;李海华;邢少辰;袁英因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
大刍草苗期转录组RNA-Seq数据的de novo拼接肖之夏;郑用琏【期刊名称】《华中农业大学学报》【年(卷),期】2014(33)2【摘要】采用solexa测序技术,对大刍草苗期全株各组织转录组进行了RNA-Seq 测序、de novo拼接和信息比对研究。
结果表明:转录组测序共得到了46.4 GB的原始数据,归并整理后获得长76 bp的序列有175 101 250条,经质量控制和de novo拼接后,共获得了58 147条大刍草转录本,其平均长度为1 335 bp。
比对分析发现其中94.3%的转录本和玉米B73自交系的cDNA序列有较好的匹配,与水稻匹配的有84.1%,高粱84.6%,短柄草83.9%,共56 036条转录本。
【总页数】7页(P15-21)【关键词】大刍草;转录组;RNA-Seq;de;novo拼接【作者】肖之夏;郑用琏【作者单位】华中农业大学作物遗传改良国家重点实验室【正文语种】中文【中图分类】S519.24【相关文献】1.基于转录组de novo拼接鉴定辣椒(Capsicum fruteseens)中辣椒素生物合成相关基因 [J], Liu Shaoqun;Li Wanshun;Wu Yimin;Chen Changming;Lei Jianjun;高凌云;孔秋生2.貉外周血单核细胞转录组RNA-Seq数据的de novo拼接和信息比对研究 [J], 易立;仝明薇;程悦宁;程世鹏3.基于RNA-Seq数据集的转录组从头拼接算法 [J], 武思文;李静;张少强4.基因组De novo组装结合比较RNA-Seq策略在VBNC状态乳杆菌转录组学研究中的应用 [J], 徐振波;侯玉超;刘君彦;邓阳;张霞;李冰;李琳5.盐胁迫下秋茄根系转录组的De novo测序及分析 [J], 邢建宏;陈伟因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
分子生物学综合复习题第1章绪论第2章基因的概念1. Basic Concepts重复基因(duplicate factor):即在基因组中有多个拷贝的基因——在真核生物基因组中发现这种现象,真核生物中的重复基因可以达到30%。
重复基因主要是为了满足生物体快速发育的需要。
断裂基因/不连续基因(Split genes / interrupted or discontinus genes):即在基因编码蛋白质的序列中插入与蛋白质编码无关的DNA间隔区,使一个基因分隔成不连续的若干区段。
跳跃基因/转座子(Jumping gene / Transposable element):即可移动的或可转移的遗传因子。
——这些因子不仅存在于细菌中,同时也存在于较高等的动物中。
假基因(Pseudogenes):是基因组中与编码基因序列非常相似的非功能性基因组DNA拷贝,一般情况都不被转录,且没有明确生理意义。
——根据其来源可分为:保留了间隔序列的复制假基因(如珠蛋白假基因家族)和缺少间隔序列的已加工假基因。
重叠基因(overlapping gene):指在同一段DNA顺序上,由于阅读框架不同或终止早晚不同,同时编码两个以上基因的现象。
2. Know-HowDNA的一级、二级和高级结构(一)核酸的一级结构核酸的碱基顺序是核酸的一级结构。
多聚核苷酸是由四种不同的核苷酸单元按特定的顺序组合而成的线性结构聚合物,因此,它具有一定的核苷酸顺序,即碱基顺序。
DNA的碱基顺序本身就是遗传信息存储的分子形式。
生物界物种的多样性即寓于DNA分子中四种核苷酸千变万化的不同排列组合之中。
(二)DNA的二级结构(1)DNA分子由两条多聚脱氧核糖核苷酸链(简称DNA单链)组成。
两条链沿着同一根轴平行盘绕,形成右手双螺旋结构。
螺旋中的两条链方向相反,即其中一条链的方向为5′→3′,而另一条链的方向为3′→5′。
(2)嘌呤碱和嘧啶碱基位于螺旋的内侧,磷酸和脱氧核糖基位于螺旋外侧。
碱基环平面与螺旋轴垂直,糖基环平面与碱基环平面成90°角。
(3)螺旋横截面的直径约为2 nm,每条链相邻两个碱基平面之间的距离为3.4 nm,每10个核苷酸形成一个螺旋,其螺矩(即螺旋旋转一圈)高度为3.4 nm。
(4)两条DNA链相互结合以及形成双螺旋的力是链间的碱基对所形成的氢键。
碱基的相互结合具有严格的配对规律,即腺嘌呤(A)与胸腺嘧啶(T)结合,鸟嘌呤(G)与胞嘧啶(C)结合,这种配对关系,称为碱基互补。
A和T之间形成两个氢键,G与C之间形成三个氢键。
在DNA分子中,嘌呤碱基的总数与嘧啶碱基的总数相等。
DNA二级结构的多型性A-DNA(碱基平面不再与螺旋轴垂直,而是位于大沟中,RNA-RNA/DNA杂交分子具有这种结构)B-DNA(典型的Watson-Crick双螺旋,碱基平面基本上与螺旋轴垂直)C-DNA:D-DNAE-DNA这些不同构象的DNA都有共同之处:都是右手双螺旋;两条反向平行的核苷酸链通过Watson-Crick碱基配对结合在一起;链的重复单位是单核苷酸;这些螺旋中都有两个螺旋沟,分为大沟与小沟,只是它们的宽窄和深浅程度有所不同。
三股螺旋DNA通常是一条同型寡核苷酸与寡嘧啶核苷酸-寡嘌呤核苷酸双螺旋的大沟结合。
(三)DNA的三级结构指DNA链进一步扭曲盘旋形成超螺旋结构。
超螺旋是DNA三级结构的主要形式。
所有的DNA超螺旋都是由DNA拓扑异构酶产生。
DNA分子具有相同的结构,但链环数不同,所以称它们为拓扑异构体。
拓扑异构酶能够催化它们之间的转换。
DNA拓扑异构酶(topoisomerase I, II)有两类(1)拓扑异构酶Ⅰ:作用是暂时切断一条DNA链,形成酶-DNA共价中间物而使超螺旋DNA松弛化,然后再将切断的单链DNA连接起来,而不需要任何辅助因子。
如:大肠杆菌的ε蛋白(MW-110000)就是一种典型的拓扑异构酶Ⅰ。
(2)拓扑异构酶Ⅱ:能将负超螺旋引入DNA分子,该酶能暂时性地切断和重新连接双链DNA,同时需要ATP水解为ADP以供能。
如:大肠杆菌中的DNA旋转酶(DNAgyrase)。
环状DNA的拓扑学特征(1)链环数(linking number, DNA双链分子的交叉数):指在双螺旋DNA中,一条链以右手螺旋绕另一条链缠绕的次数,以L表示。
L①是整数;②在 cccDNA中任何拓扑学状态中其值保持不变;③右手螺旋对L取正值。
(2)初级螺旋圈数(缠绕数twisting number):指DNA分子中Watson-Crick的螺旋数,以T表示。
①可以是非整数;②是变量;③右手螺旋时T为正值。
(3)超螺旋数(writhing number)以W表示。
①可以是非整数;②是变量;③右手螺旋时,W取负值。
举例说明这三者之间的关系:L=T+W如有松弛的B-DNA,共有420bp,一条链绕另一链42次,正好形成42圈螺旋,则L=T= 42,所以W= 0,无超螺旋。
若固定一端,另一端按顺时针方向旋转6圈,使双螺旋解开6圈,再将双链连接成闭合环,而DNA仍要保持B-DNA的结构,每个螺旋由10个bp组成,T又变成最初的42,即有42个螺旋,则L=36,T= 42,所以W= -6,即形成了6个负超螺旋(右旋),在此情况下,T值保持不变。
(四)生物体内的超螺旋(1)环状DNA的超螺旋:大肠杆菌DNA是环状分子,整个分子长达1mm多,在体内压缩成1um直径的小体,包含了几个独立的超螺旋。
(2)真核生物的染色体(chromosome)中的DNA染色单体由一条连续的DNA长链,经过四级盘旋、折叠而成。
——一条DNA的长链经过一级结构即形成核小体后,其长度被压缩7倍;二级结构,即形成螺旋管后,DNA长度又被压缩了6倍;三级结构,即由螺线管形成超螺线管后,DNA的长度在二级结构的基础上被压缩了40倍;在由三级到四级结构,即形成染色单体后,DNA的长度在三级结构的基础上被压缩了5倍。
因此由一条DNA长链,经过多级螺旋化,可以使几厘米长的DNA与组蛋白等物质共同形成几微米长的染色体,其长度总共被压缩8000~10 000倍。
核小体 (nucleosomes )由H2A、H2B、H3、H4各两个分子生成的八聚体和由大约200bpDNA组成。
八聚体在中间,DNA分子盘绕在外,而H1则在核小体的外面。
核小体的组装能导致DNA的超螺旋化。
端粒(telomere)是真核生物线形染色体的末端具有的一种特殊结构。
真核生物染色体的天然末端,是细胞必需的遗传组分,因为它能够补偿染色体末端遗传信息的丢失。
端粒是染色体末端的DNA重复序列,作用是保持染色体的完整性。
细胞分裂一次,由于DNA复制的原因,端粒就缩短一点。
一旦端粒消耗殆尽,染色体则易于突变而导致动脉硬化和某些癌症。
因此,端粒和细胞老化有明显的关系。
一直以来都知道精、卵细胞的端粒比成年体细胞的都长许多。
DNA在体内稳定存在的因素:氢键、磷酸酯键、碱基堆积力 (非特异性结合力)、疏水作用力。
★氢键为弱键, 可加热解链;磷酸酯键为强键, 需酶促解链。
★0.2 mol / L Na+生理盐条件,可消除DNA单链上磷酸基团间的静电斥力。
(1)DNA分子中非极性的嘌呤、嘧啶环(-NH2等)使有序的以氢键连接的水分子层绕,熵值降低。
(2)DNA分子中非极性碱基的聚集,使有序的水分子层绕减低到最低的限度,减少熵值的降低。
(3)磷酸基团间的静电斥力。
(4)碱基间的挤压、抵御使其内能增加, 碱基间有序排列的状态破坏(氢键作用力被减弱)。
DNA的变性和复性,核酸分子杂交(一) 核酸的变性(Denaturation)指核酸双螺旋区的多聚核苷酸链间的氢键断裂,变成单链结构的过程。
变性核酸将失去其部分或全部生物活性。
核酸的变性并不涉及磷酸二酯键的断裂,所以它的一级结构(碱基顺序)保持不变。
能够引起核酸变性的因素很多。
温度升高、酸碱度改变、甲醛和尿素等的存在均可引起核酸变性。
监测DNA是否变性的一个最常用的指标是DNA在紫外区260nm波长处的吸收光值变化。
因为DNA变性时,DNA双链发生解离,共轭双键更充分暴露,故DNA变性,DNA在260nm处的吸收光度值增加,并与解链程度有一定的比例关系,这种关系叫做DNA的增色效应。
DNA的变性从开始到解链完全,是在一个相当窄的温度内完成的,在这一范围内,紫外光吸收值增加达到最大增加值的50%时的温度叫做DNA的解链温度(Tm)。
一种DNA分子的 Tm值的大小与其所含碱基中的 G+C的比例相关也与DNA分子大小及变性条件有关,G+C的比例越高,DNA分子越长,溶液离子强度越高,Tm值越大。
常用的DNA变性方法(1)热变性方法:缺点是高温可能引起磷酸二酯键的断裂,得到长短不一的DNA。
(2)碱变性方法:pH11.3时,可淘汰全部氢键,DNA完全变成单链。
(3)维持单链状态:pH>11.3或盐浓度<0.01mol/L。
(二)DNA的复性(Renaturation) ——复性机制:10-20bp成拉链。
(有减色效应)指变性DNA在一定条件下恢复成天然DNA结构的过程。
(热变性的DNA可通过缓慢冷却而复性----分子生物学中也称为退火。
)一般认为,比Tm值低25℃的温度是DNA复性的最佳条件。
★热变性DNA在缓慢冷却时可以复性,快速冷却不能复性。
DNA★片段越小、浓度越大,复性越快;复性条件:(1)有足够的盐浓度以消除磷酸基的静电斥力:0.15 ~ 0.5 mol/L NaCl。
(2)有足够高的温度以破坏无规则的链内氢键 (但不能太高, 否则配对碱基之间的氢键又难以形成) 一般:低于 Tm 20 ~ 25 C 的温度。
(三)DNA分子的杂交(molecular hybridization)是用一个DNA或RNA单链与另一被测DNA单链形成双链,以测定某特异序列是否存在的方法。
这种方法已成为遗传学和分子生物学等生命学科中最为普遍和重要的方法之一。
分子杂交的方法多种多样,但其共同特点是:①都是应用复性动力学原理;②都必须有探针(probe)的存在。
——所谓探针就是用同位素或非同位素如荧光染料,生物素等标记的短片段特异DNA或RNA序列。
分子杂交的方法(1)原位分子杂交(in situ hybridization)①玻片原位杂交:进行染色体的基因定位,或观察组织中不同的 RNA的分布。
②膜上原位杂交:在基因文库中钓基因。
(2)斑点杂交(dot blotting):也叫狭缝杂交。
由Southern blot衍生而来。
它是将某种生物的总DNA 直接点在尼龙膜上,或者通过一个小的长形狭缝印在尼龙膜上,后将膜变性处理,预杂交后,经中和、洗脱、干燥。
再将其和探针放入复性缓冲溶液中缓缓复性,洗涤干燥后进行放射自显影,观察结果。