高中生物奥赛课件-分子生物学要点归纳总结奥赛培训

培养基配制
种子扩大培养
空气除菌 发酵设备
培养基灭菌
发酵生产
下游处理
十、微生物发酵工业
• 发酵生产——中间控制
– 温度——菌体生长和积累代谢产物的最适温度往 往是不同的，变温控制；
– pH值——微生物的生长和发酵的最适pH值往往不 同，变化控制；
– 溶氧——氧是制约发酵进行的重要因素，加强溶氧 ；
十、微生物发酵工业
• 原核微生物的结构与功能——细胞壁——革兰氏染色 结晶紫初染 碘液媒染 乙醇脱色 番红复染
• 原核微生物的结构与功能——原生质体
– 细胞膜：控制运输、维持渗透压、合成细胞壁、着生 鞭毛等
– 核区（拟核） – 特殊的休眠结构——芽孢（内生孢子）
• 原核微生物的结构与功能——细胞壁外结构
– 糖被：保护、屏障、储存、吸附、信号识别 – 鞭毛：运动 – 菌毛（纤毛）：吸附 – 性毛：参与传递遗传物质
• d.酶合成调节的意义：既保证代谢需要，又避 免细胞内物质和能量浪费，增强适应性。
资料：谷氨酸的生产调节
• 谷氨酸棒状杆菌能够利用 葡萄糖，经过复杂的代谢 过程形成谷氨酸；但当终 产物——谷氨酸的合成过 量时，就会抑制谷氨酸脱 氢酶的活性，从而导致合 成途径中断。当谷氨酸因 消耗而浓度下降时，抑制 作用就会被解除，该合成 反应又重新启动。
• 肝炎病毒
–甲型肝炎病毒呈球形，无囊膜，核酸为单链 RNA；
–乙型肝炎病毒呈球形，具有双层外壳结构， 外层相当一般病毒的囊膜，核酸为双链DNA。
七、微生物的营养
• 微生物的营养要求
1. 碳源【糖类、脂肪、有机酸】： 能源物质，构成菌体和代谢产物
2. 氮源【无机氮源：氨水、硫酸铵、尿素、硝酸钠； 有机氮源：发酵菌丝体、酒糟】： 构成菌体和代谢产物，硝化细菌的能源物质

（一）DNA印迹技术 (Southern blotting) （二）RNA印迹技术 (Northern blotting) （三）蛋白质的印迹分析 (Western blotting)
（一）Southern blotting 1 2 M
内切酶
基因组DNA
重物
纸巾
10×SSC 转 移缓冲液
500g
支持物
9
（一）印迹(blotting)技术
1. 具体步骤 Southern E 1975年首次应用
原始文献出处：
Southern EM. Detection of specific sequences among DNA fragments separated by gel electrophoresis.
PCR方法被美国Science杂志评为1989年 的十大科技成就之一，而Taq DNA聚合酶被 评选为象征1989年的“年分子”(the molecule of year)。
一、PCR技术的工作原理
Template DNA
5
5
5
Cycle 1
Primer 1 5 Primer 2
5 5
5 5
5 5
"for his fundamental contributions to the establishment of oligonucleotide-based, site-directed mutagenesis and its development for protein studies"
Kary B. Mullis
⑥根据最后的翻译蛋白质去向的不同，建 立不同的蛋白质提取方法，如在线粒体， 在细胞核、在细胞浆、分泌到血液中。

分子生物学
染色体和基因
一、染色体、DNA与基因
染色体（chromosome）
①真核细胞中，一个或多个DNA分子与组蛋白等结 合构成一种细密的结构，称为染色体。具有贮存和 传递遗传信息的功能。 ②真核细胞的核DNA、原核细胞的DNA或病毒DNA。 ③病毒的RNA。
基因（gene）
DNA分子上携带并传递遗传信息的单位。
原核生物染色体：E.coli DNA 单复制子 4 106bp /复制子 真核生物染色体：多复制子 人 103复制子/条染色体
105bp /复制子
A map of the E. coli chromosome.
概念3 复制起点（origin）
指存在于DNA分子上100~300bp的多核苷酸 片段，常具有专一的核苷酸顺序，可被细胞内特 异蛋白质识别，从而启动DNA的复制。
(b)Synthesis of telomeric DNA by telomerase extends the 3-end.
端粒（telomere）
真核生物线性染色体末端的特殊结构，由许多成 串短的重复顺序组成，具有稳定染色体末端结构的 功能。
四膜虫 TTGGGG (仅列一条链的序列)
人
TTAGGG
MF-1
A schematic view of the major components at the eukaryotic replication fork.
（二）真核生物DNA复制过程
1. 真核与原核生物在复制过程上的相同之处：
-半不连续复制； -具有相似的起始、延伸等过程。
2. 真核与原核生物DNA复制一般特点的比较
2. 延伸
（1）RNA引物上DNA链的合成及延长： 在pol Ⅲ的作用下，以3→5 亲本链为模板，合成先导

第一章生命的物质基础第一节组成生物体的化学元素第二节组成生物体的化合物——水、无机盐、糖类和脂类第三节组成生物体的化合物——蛋白质第四节组成生物体的化合物——核酸实验一生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质的鉴定第二章生物的新陈代谢第一节新陈代谢、酶和ATP实验二比较H2O2酶和Fe3+的催化效率第二节植物的新陈代谢第三节动物的新陈代谢第四节新陈代谢的基本类型第一节组成生物体的化学元素第二节组成生物体的化合物——水、无机盐、糖类和脂类一、基础必备1、组成生物体的化学元素：从含量上分为大量元素和微量元素。

大量元素中的C、H、O、N属于基本元素，C 属于最基本元素。

微量元素是生物体进行生命活动所不可缺少的。

2、生物界和非生物界的统一性和差异性3、自由水和结合水：这是细胞内水的两种存在形式，前者以游离形式存在，能自由移动；后者与其他物质结合，不能自由移动。

自由水是生物体内的良好溶剂，是生物反应所必需的；结合水是细胞内成分中的重要组成部分。

水是细胞内含量最多的化合物，但不同的生物、同一生物的不同组织和器官内含量是不同的。

4、无机盐：以离子形式存在，其生理功能有：①是细胞的结构成分，有些无机盐是细胞内某些复杂的化合物的重要组成部分；②参与并维持生物体的代谢活动；③维持生物体内的平衡（渗透压平衡、酸碱平衡、离子平衡等）。

5、糖类的组成元素、分类和生理作用。

要联系有关化学知识，通过学科间的知识交叉渗透，做到融会贯通。

糖类的分类，一是依据分子结构组成单元的复杂程度，二是依据单糖中C原子数目划分单糖类型。

糖类的生理功能主要是为生命活动提供能源物质。

6、脂类的元素组成、种类和生理功能。

脂类的生理功能是贮存能量，组成细胞的重要成分和维持代谢。

7、还原性糖＋斐林试剂→砖红色沉淀脂肪＋苏丹III/苏丹IV→橘黄色/红色蛋白质＋双缩脲试剂→紫红色络合物二、知识扩展1、在竞赛中着重考查Mg、Ca、Fe等几种重要的金属元素。

钙盐是牙齿和骨骼的组成成分，并对血液凝固和肌肉收缩具有重要调节作用，如血液中钙的含量过低，动物会出现抽搐现象；Fe2+是组成血红蛋白的重要金属元素，血红蛋白中的血红素是一种含Fe2+的卟啉化合物，Fe2+能和氧发生可逆性结合，并能保持铁化合价不变；Mg2+是叶绿素的组成部分，叶绿素为两亲分子。