《分子生物学复习全套课件105P课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《分子生物学复习全套课件105P课件（105页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1,分子生物学,孙金凤,淮阴工学院生化学院,Molecular Biology,2,教材,分子生物学杨建雄 化学工业出版社 (2009-06出版),3,本课程考核要求,平时成绩：30%（包括出勤、课堂表现、作业等） 考试成绩：70%,4,本课程主要章节,第1章 绪论 1h 第2章 核酸的结构和功能 4h 第3章 基因和基因组 5h 第4章 DNA复制 2h 第5章 DNA的损伤和修复 2h 第6章 DNA的重组和克隆 4h 第7章 RNA的生物合成 2h,第8章 转录产物的加工 2h 第9章蛋白质的生物合成 1h 第10章 肽链合成后的加工和输送 1h 第11章 原核生物基因表达的调控 2h
2、第12章 真核生物基因表达的调控 4h,5,第1章 绪论,1.1 分子生物学的概念 1.2 分子生物学的研究内容 1.3 分子生物学的发展和展望,6,1.1分子生物学的概念 1938年Report of the Rockefeller Foundation首次使用了molecular biology一词。 广义的分子生物学是研究生物大分子结构和功能的学科。按此定义，除了核酸的结构和功能是分子生物学的基本内容外，分子生物学还包括蛋白质的结构和功能，酶的作用机制，膜的结构和功能，细胞的信号传导等内容，可以说，广义的分子生物学可以包罗现代生物学在微观领域的绝大部分内容。 狭义的分子生物学主要研究基因
3、和基因组的结构与功能，DNA复制及损伤修复，基因的重组和克隆，RNA的转录及转录产物的加工、蛋白质的生物合成及肽链合成后的加工，基因表达的调控等内容，其中也涉及与这些过程相关的蛋白质和酶的结构与功能。,7,1.2 分子生物学的研究内容,对基因和基因组的研究一直是分子生物学发展的主线。 分子生物学第二个方面的研究内容是基因传递和表达的途径。 分子生物学第三个方面的研究内容是基因表达的调控。,8,1.3 分子生物学的发展和展望,分子生物学是随着遗传学、细胞生物学和生物化学等学科的发展兴起的。 在遗传学方面，Mendel 经过7年的豌豆杂交实验，于1865年发表了题为Experiments in p
4、lant Hybridization(植物杂交实验)的论文，总结了基因的分离定律和自由组合定律两条基本规律。,遗憾的是Mendel的研究成果并没有得到当时生物学界的重视，直到35年以后，他的遗传学理论才被重新发现，并得到广泛认同，成为经典遗传学的基础，Mendel也被公认为是经典遗传学的奠基人。,9,1910年Morgan利用果蝇进行遗传学实验，发现了基因的连锁规律，也证实了遗传的染色体学说。Morgan因为“发现了染色体在遗传中所起的作用，证明了基因位于染色体上”而获得1933年的诺贝尔生理学或医学奖。,摩尔根及其同事、学生用果蝇做实验材料。到1925年已经在这个小生物的四对染色体上鉴定了约
5、100个不同的基因。并且由交配试验而确定链锁的程度，可以用来测量染色体上基因间的距离。1911年他提出了“染色体遗传理论”。1933年，摩尔根获得诺贝尔生理医学奖。,10,直到1944年Avery通过肺炎球菌转化实验证明，DNA可以使生物体的遗传性状发生改变，从而揭示了转化因子的化学本质。 1952年Hershey和Chase利用噬菌体感染细菌实验，进一步证实了DNA是遗传物质。,证明DNA是遗传物质的经典实验,11,第二章 核酸的结构和功能,4h,12,本章主要内容,2.1 DNA是主要的遗传物质 2.2 核酸的组成成分 2.3 核酸的一级结构 2.4 DNA 的二级结构,2.5 DNA的高
6、级结构 2.6 RNA的结构和功能 2.7 核酸的性质 2.8 核酸的研究方法 2.9 核酸的序列测定,13,2.1 DNA是主要的遗传物质,现已证明，除少数病毒以RNA为遗传物质外，多数生物体的遗传物质是DNA。,下一节,本章 目录,14,核酸可以水解成核苷酸，核苷酸可以水解成磷酸和核苷，核苷可以水解成戊糖和碱基，碱基可以分成多种类型。,2.2 核酸的组成成分,2.2.1 戊糖 2.2.2 含氮碱基 2.2.3 核苷 2.2.4 核苷酸,下一节,本章 目录,上一节,15,实验证明DNA和RNA都是没有分支的多核苷酸长链，核苷酸间的连接键是3, 5-磷酸二酯键连接。,2.3 核酸的一级结构,下
7、一节,本章 目录,上一节,16,2.4 DNA 的二级结构,2.4.1 双螺旋结构的实验依据 2.4.2 DNA双螺旋结构的要点 2.4.3 DNA二级结构的其它类型,下一节,本章 目录,上一节,17,2.5.1 环状DNA的超螺旋结构 2.5.2 真核生物染色体的结构,2.5 DNA的高级结构,下一节,本章 目录,上一节,18,2.6 RNA的结构和功能,2.6.1 tRNA 2.6.2 rRNA 2.6.3 mRNA 和hnRNA 2.6.4 snRNA和snoRNA 2.6.5 asRNA和RNAi 2.6.6 非编码RNA的多样性,下一节,本章 目录,上一节,19,2.7 核酸的性质,
8、2.7.1 一般理化性质 2.7.2 紫外吸收性质 2.7.3 核酸结构的稳定性 2.7.4 核酸的变性 2.7.5 核酸的复性,下一节,本章 目录,上一节,20,2.8 核酸的研究方法,2.8.1 核酸的提取与沉淀,2.8.2 核酸的电泳分离,2.8.3 核酸的超速离心,2.8.4 核酸的分子杂交,2.8.5 DNA芯片技术及应用,2.8.6 核酸的化学合成,下一节,本章 目录,上一节,21,2.9 核酸的序列测定,2.9.1 链终止法 2.9.2 焦磷酸测序技术,本章 目录,上一节,22,第3章 基因和基因组,23,本章主要内容,3.1 基因的概念 3.2 基因的类型 3.3 基因组 3.
9、4 真核生物的基因组 3.5 结构基因组学 3.6 功能基因组学,24,3.1 基因的概念,3.1.1 关于基因认识的发展 3.1.2 基因的概念,下一节,本章 目录,25,3.2 基因的类型,3.2.1 基因家族和基因簇 3.2.2 假基因 3.2.3 重叠基因 3.2.4 移动基因 3.2.5 断裂基因,下一节,本章 目录,上一节,26,3.3 基因组,3.3.1 基因组的概念 3.3.2 病毒的基因组 3.3.3 原核生物的基因组,下一节,本章 目录,上一节,27,3.3.2 病毒的基因组,3.3.2.1 病毒基因组的一般特点 3.3.2.2 病毒的核酸 3.3.2.3 噬菌体的基因组
10、3.3.2.4 X174噬菌体基因组 3.3.2.5 SV40病毒基因组 3.3.2.6 腺病毒基因组 3.3.2.7 逆转录病毒基因组,28,3.3.3 原核生物的基因组,3.3.3.1 细菌基因组的一般特点 3.3.3.2 细菌的染色体基因组 大肠杆菌染色体 3.3.3.3 细菌的自主遗传物质质粒,29,3.4 真核生物的基因组,3.4.1 真核生物基因组的特点 3.4.2 真核生物基因组的重复序列 3.4.3 线粒体基因组的结构 3.4.4 叶绿体基因组的结构,下一节,本章 目录,上一节,30,3.5 结构基因组学,3.5.1 遗传图谱和物理图谱 3.5.2 重叠群的建立 3.5.3 高
11、分别率物理图谱的制作 分子标记 3.5.4 序列测定 3.5.5 基因定位,下一节,本章 目录,上一节,31,3.6 功能基因组学,3.6.1 功能基因组学的概念 3.6.2 蛋白质组学 3.6.3 生物信息学,本章 目录,上一节,32,DNA的生物合成,第4章,33,本章主要内容,4.1 DNA复制的概况 4.2 原核生物DNA的复制 4.3 真核生物DNA的复制 4.4 DNA复制的其它方式 4.5 DNA复制的高度忠实性 4.6 逆转录作用 4.7 原核生物DNA复制的调控 4.8 真核生物DNA复制的调控,34,4.1 DNA复制的概况,4.1.1 DNA的半保留复制 4.1.2 复制
12、的起点和方向,下一节,本章 目录,35,下一节,本章 目录,上一节,4.2 原核生物DNA的复制,4.2.1 参与原核生物DNA复制的酶和蛋白质 4.2.2 复制的起始 4.2.3 DNA链的延伸 4.2.4 复制的终止,36,4.3 真核生物DNA的复制,4.3.1 参与真核生物DNA复制的酶和蛋白质 4.3.2 真核生物DNA复制的特点 4.3.3 真核生物DNA复制的过程 4.3.4 端粒DNA的复制 4.3.5 DNA复制与核小体组装,下一节,本章 目录,上一节,37,4.4 DNA复制的其它方式,4.4.1 滚环复制 4.4.2 取代环复制 4.4.3 线形DNA末端复制的问题,下一
13、节,本章 目录,上一节,38,DNA作为遗传物质必须能够准确的复制，保障其复制具有高度忠实性的机制主要有： (1) 四种脱氧核苷三磷酸浓度的平衡 (2) DNA pol的高度选择性 (3) DNA pol的自我校对 (4) 使用RNA引物 (5) 错配修复,4.5 DNA复制的高度忠实性,下一节,本章 目录,上一节,39,4.6 逆转录作用,4.6.1 逆转录病毒的结构 4.6.2 cDNA的合成 4.6.3 原病毒DNA的整合 4.6.4 逆转录作用的生物学意义,下一节,本章 目录,上一节,40,4.7 原核生物DNA复制的调控,4.7.1 大肠杆菌染色体DNA的复制调控 4.7.2 Col
14、El质粒DNA复制的调控 4.7.3 R6K质粒DNA复制的调控 4.7.4 单链DNA噬菌体复制的调控 4.7.5 噬菌体DNA复制的调控,下一节,本章 目录,上一节,复制起点OriC的甲基化延迟 关键的起始蛋白DnaA的合成受阻,41,4.8 真核生物DNA复制的调控,4.8.1 SV40病毒DNA复制的调控 4.8.2 腺病毒DNA复制的调控 4.8.3 酵母染色体DNA的复制调控,本章 目录,上一节,42,第5章 DNA的损伤与修复,2h,43,本章主要内容,5.1 DNA损伤的产生 5.2 基因的突变 5.3 DNA损伤的修复,44,5.1 DNA损伤的产生,5.1.1 DNA分子的
15、自发性损伤 5.1.2 物理因素引起的DNA损伤 5.1.3 化学因素引起的DNA损伤,下一节,本章 目录,45,5.2 基因的突变,5.2.1 突变的类型 5.2.2 突变的回复和校正 5.2.3 诱变剂和致癌剂的检测,下一节,本章 目录,上一节,46,5.3 DNA损伤的修复,5.3.1 直接修复 5.3.2 切除修复 5.3.3 损伤跨越 5.3.4 DNA缺陷修复与癌症的关系,本章 目录,上一节,DNA损伤修复的类型,47,第6章 DNA重组和克隆 4 h,48,本章主要内容,6.1 同源重组 6.2 位点特异性重组 6.3 转座重组 6.4 逆转录转座子 6.5 转座的分子机制 6.
16、6 聚合酶链式反应技术 6.7 DNA克隆 6.8 克隆基因的表达 6.9 转基因植物和转基因动物,遗传重组的类型,49,6.1 同源重组,6.1.1 同源重组的分子模型 6.1.2 细菌的基因转移与重组 6.1.3 细菌同源重组的酶学机制 6.1.4 真核生物的同源重组,下一节,本章 目录,50,6.2 位点特异性重组,6.2.1 位点特异性重组的机制 6.2.2 噬菌体DNA的整合与切除 6.2.3 细菌的特异位点重组 6.2.4 免疫球蛋白基因的V(D)J重组,下一节,本章 目录,上一节,51,6.3 转座重组,6.3.1 转座子的概念 6.3.2 原核生物的转座子 6.3.3 真核生物的转座子,下一节,本章 目录,上一节,52,6.4 逆转录转座子,6.4.1 逆转录转座子的结构 6.4.2 逆转录转座子的生物学意义,下一节,本章 目录,上一节,53,6.5 转座的分子机制,6.5.1 非复制型转座 6.5.2 复制型转座,下一节,本章 目录,上一节,54,6.6 聚合酶链式反应技术,6.6.1 PCR的基本原理 6.6.2 PCR反应体系的优化 6.6.
