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朱玉贤分子生物学第四版课件

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目录

01

分子生物学基础理论

03

分子生物学的应用

02

分子生物学实验技术

04

分子生物学的研究进展

分子生物学基础理论

01

基因的结构与功能

詹姆斯·沃森和弗朗西斯·克里克发现DNA的双螺旋结构，为遗传信息的存储提供了模型。

DNA的双螺旋结构

基因表达受到多种调控机制的影响，如转录因子和表观遗传修饰，决定了何时何地表达基因。

基因调控机制

基因通过编码特定的氨基酸序列来指导蛋白质的合成，从而影响生物体的性状和功能。

基因编码蛋白质

01

02

03

DNA复制与修复机制

DNA复制是遗传信息传递的关键过程，涉及酶的作用，如DNA聚合酶，确保遗传信息准确复制。

DNA复制过程

细胞内存在多种DNA修复机制，如错配修复、核苷酸切除修复，以纠正复制错误和环境因素引起的损伤。

DNA损伤修复机制

RNA转录与调控

RNA聚合酶识别DNA上的启动子区域，开始合成RNA分子，是转录过程的关键酶。

RNA聚合酶的作用

01

新合成的前体mRNA（pre-mRNA）经过剪接、加帽和加尾等修饰，形成成熟的mRNA。

转录后修饰

02

特定的转录因子结合到DNA上，调控基因的转录活性，影响mRNA的产量。

转录因子调控

03

小RNA分子通过与目标mRNA结合，抑制其翻译或促进其降解，实现对基因表达的精细调控。

RNA干扰机制

04

蛋白质合成与修饰

在细胞核内，DNA序列被转录成mRNA，这是蛋白质合成的第一步。

转录过程

新合成的蛋白质会经过切割、折叠、磷酸化等修饰过程，以获得其最终功能形态。

蛋白质后修饰

mRNA携带遗传信息到细胞质中的核糖体，指导氨基酸序列的排列，形成多肽链。

翻译过程

分子生物学实验技术

02

基因克隆技术

限制性内切酶的应用

利用限制酶切割特定DNA序列，为基因插入载体做准备。

载体的选择与构建

克隆的鉴定与表达

通过PCR、DNA测序等方法鉴定克隆的正确性，并检测基因表达产物。

选择合适的质粒或病毒载体，并通过酶切连接目标基因。

转化与筛选

将重组DNA导入宿主细胞，通过抗生素筛选成功转化的细胞。

PCR技术及其应用

在细胞分裂前，DNA通过半保留复制机制精确复制，确保遗传信息的稳定传递。

01

DNA复制过程

细胞内存在多种修复系统，如错配修复、核苷酸切除修复，以纠正复制错误和环境损伤。

02

DNA损伤修复机制

基因编辑技术

在细胞核内，DNA序列被转录成mRNA，这是蛋白质合成的第一步。

转录过程

mRNA携带遗传信息到细胞质中的核糖体，指导氨基酸序列的排列，形成多肽链。

翻译过程

新合成的蛋白质会经历切割、折叠、糖基化等修饰过程，以获得其最终的生物学活性。

蛋白质后修饰

蛋白质组学技术

01

基因由脱氧核糖核酸（DNA）组成，包含四种核苷酸：腺嘌呤（A）、胸腺嘧啶（T）、鸟嘌呤（G）和胞嘧啶（C）。

02

詹姆斯·沃森和弗朗西斯·克里克发现DNA具有双螺旋结构，两条互补的链通过氢键相互连接。

03

基因通过转录和翻译过程指导蛋白质的合成，从而影响生物体的性状和功能。

基因的化学组成

基因的双螺旋结构

基因的功能表达

分子生物学的应用

03

医学分子生物学

载体的选择与构建

选择合适的质粒或病毒作为载体，并构建含有目标基因的重组DNA分子。

PCR技术的辅助

利用聚合酶链反应(PCR)技术扩增特定基因片段，为克隆提供充足的模板。

限制性内切酶的应用

使用限制性内切酶切割特定DNA序列，为基因插入载体做准备。

转化与筛选

将重组DNA导入宿主细胞，通过抗生素筛选或基因表达筛选出成功转化的细胞。

农业分子生物学

RNA聚合酶识别DNA模板上的启动子，开始合成RNA的过程。

RNA聚合酶的作用

01

02

03

04

新合成的前体mRNA经过剪接、加帽和加尾等修饰，形成成熟的mRNA。

转录后修饰

特定的转录因子结合到DNA上，增强或抑制RNA聚合酶的活性，从而调控基因表达。

转录因子调控

小RNA分子通过与目标mRNA结合，导致其降解或阻止其翻译，实现基因表达的调控。

RNA干扰机制

环境分子生物学

DNA复制是遗传信息传递的关键过程，涉及酶如DNA聚合酶的精确作用，确保遗传信息的准确复制。

DNA复制过程

01

细胞内存在多种DNA修复系统，如错配修复、核苷酸切除修复，以纠正复制错误或环境因素引起的DNA损伤。

DNA损伤修复机制

02

分子生物学的研究进展

04

必威体育精装版研究发现

限制性内切酶的应用

利用限制酶切割特定DNA序列，为基因插入载体提供粘性末端或平滑末端。

PCR技术在克隆中的应用

使用聚合酶链反应(PCR)扩增特定基因片段，为克隆提供足够的DNA模板。

载体的选择与构建

转化与筛选

选择合适的质粒、病毒或人工染色体作为载体，并构建