《分子生物學教學課件》

《分子生物學》教學課件本課件旨在深入淺出地講解分子生物學的基本概念，并結(jié)合實際應(yīng)用，幫助同學們更好地理解和掌握這門學科。什么是分子生物學?定義分子生物學是研究生命現(xiàn)象的分子基礎(chǔ)的學科，主要研究生物大分子結(jié)構(gòu)、功能、以及它們在生命活動中的相互作用。研究內(nèi)容它涵蓋了核酸、蛋白質(zhì)、基因、遺傳信息傳遞、細胞功能等方面。核酸的化學結(jié)構(gòu)DNA脫氧核糖核酸，由脫氧核糖核苷酸組成，儲存和傳遞遺傳信息。RNA核糖核酸，由核糖核苷酸組成，參與蛋白質(zhì)合成。DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)1發(fā)現(xiàn)沃森和克里克于1953年提出2結(jié)構(gòu)兩條反向平行的脫氧核苷酸鏈螺旋纏繞3功能儲存和傳遞遺傳信息DNA的復制機制1解旋DNA雙螺旋解開，形成復制叉2引物合成引物酶合成RNA引物3延伸DNA聚合酶沿模板鏈合成新鏈4連接DNA連接酶連接片段，形成完整的新鏈RNA的化學結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)由核糖核苷酸組成，單鏈結(jié)構(gòu)，存在多種折疊形式。功能參與蛋白質(zhì)合成，傳遞遺傳信息。RNA的三種類型mRNA信使RNA，攜帶遺傳信息從DNA到核糖體tRNA轉(zhuǎn)運RNA，將氨基酸運送到核糖體rRNA核糖體RNA，是核糖體的組成部分，催化蛋白質(zhì)合成轉(zhuǎn)錄過程起始RNA聚合酶識別啟動子，開始轉(zhuǎn)錄延伸RNA聚合酶沿模板鏈合成RNA終止RNA聚合酶遇到終止信號，停止轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄調(diào)控機制1轉(zhuǎn)錄因子蛋白質(zhì)，調(diào)控基因轉(zhuǎn)錄的起始2染色質(zhì)結(jié)構(gòu)影響基因的可及性3RNA加工影響mRNA的穩(wěn)定性和翻譯遺傳密碼和翻譯遺傳密碼三聯(lián)體密碼子，決定氨基酸的排列順序翻譯mRNA上的密碼子被tRNA識別，將氨基酸連接成蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)的合成過程1起始核糖體結(jié)合mRNA，起始密碼子被識別2延伸tRNA將氨基酸運送到核糖體，肽鏈延長3終止遇到終止密碼子，蛋白質(zhì)合成停止蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能1一級結(jié)構(gòu)氨基酸序列2二級結(jié)構(gòu)α螺旋和β折疊3三級結(jié)構(gòu)空間結(jié)構(gòu)4四級結(jié)構(gòu)多個亞基的組合基因表達的調(diào)控1轉(zhuǎn)錄水平轉(zhuǎn)錄因子、染色質(zhì)結(jié)構(gòu)等2翻譯水平mRNA穩(wěn)定性、翻譯效率等3蛋白質(zhì)水平蛋白質(zhì)降解、修飾等基因工程技術(shù)基因克隆將目的基因插入載體，復制擴增基因表達將目的基因?qū)胨拗骷毎?，表達蛋白質(zhì)基因編輯改變基因序列，治療遺傳病PCR技術(shù)的應(yīng)用分子診斷檢測病原體、基因突變等親子鑒定確認親子關(guān)系法醫(yī)鑒定個體識別基因檢測的臨床應(yīng)用遺傳病篩查檢測高風險人群的遺傳病基因腫瘤基因檢測指導腫瘤治療方案的選擇藥物基因檢測預測藥物反應(yīng)，避免不良反應(yīng)基因治療的原理和進展1原理將正?；?qū)牖颊唧w內(nèi)，修復缺陷基因2進展治療遺傳病、癌癥等疾病取得進展3挑戰(zhàn)安全性、有效性、成本等問題擬南芥的基因組測序1第一個完成測序的植物基因組2推動植物基因組研究3促進農(nóng)作物改良人類基因組計劃目標繪制人類基因組圖譜，解讀全部基因序列意義推動疾病研究、藥物開發(fā)、個性化醫(yī)療等生物信息學在基因研究中的作用數(shù)據(jù)分析分析基因組數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)基因功能基因預測預測基因序列和結(jié)構(gòu)藥物研發(fā)篩選藥物靶點個體基因差異及其意義多態(tài)性個體之間基因序列存在差異意義影響個體性狀、疾病易感性疾病的分子機制基因突變導致蛋白質(zhì)功能異常蛋白質(zhì)功能異常影響細胞功能，引發(fā)疾病腫瘤的分子病理學1基因突變導致細胞不受控制地增殖2腫瘤微環(huán)境影響腫瘤生長和轉(zhuǎn)移3靶向治療針對腫瘤特異性分子，精準治療干細胞研究的前景再生醫(yī)學修復損傷組織，治療疾病藥物篩選建立疾病模型，篩選藥物倫理問題克隆、胚胎研究等倫理爭議合成生物學的發(fā)展設(shè)計與合成設(shè)計并合成新的生物體系應(yīng)用領(lǐng)域醫(yī)藥、能源、環(huán)境等領(lǐng)域倫理道德與法律問題1基因隱私個人基因信息保護2基因歧視基于基因信息進行歧視3基因編輯對人類胚胎的基因編輯分子生物學與生命科學的未來1精準醫(yī)療個性化治療，提高療效2生物技術(shù)解決糧食、能源、環(huán)境等問題3生命起源探索生命的奧秘實驗操作演示DNA提取從生物樣本中分離純化DNAPCR擴增擴增特定DNA片段習題與討論課件中提供了習題，幫助同學們鞏固所學知識，并通過