《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，并結合實際應用，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象的分子基礎的學科，主要研究生物大分子結構、功能、以及它們在生命活動中的相互作用。研究內容它涵蓋了核酸、蛋白質、基因、遺傳信息傳遞、細胞功能等方面。核酸的化學結構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，參與蛋白質合成。DNA的雙螺旋結構1發現沃森和克里克于1953年提出2結構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的化學結構結構由核糖核苷酸組成，單鏈結構，存在多種折疊形式。功能參與蛋白質合成，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，催化蛋白質合成轉錄過程起始RNA聚合酶識別啟動子，開始轉錄延伸RNA聚合酶沿模板鏈合成RNA終止RNA聚合酶遇到終止信號，停止轉錄轉錄調控機制1轉錄因子蛋白質，調控基因轉錄的起始2染色質結構影響基因的可及性3RNA加工影響mRNA的穩定性和翻譯遺傳密碼和翻譯遺傳密碼三聯體密碼子，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蛋白質的合成過程1起始核糖體結合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，蛋白質合成停止蛋白質的結構和功能1一級結構氨基酸序列2二級結構α螺旋和β折疊3三級結構空間結構4四級結構多個亞基的組合基因表達的調控1轉錄水平轉錄因子、染色質結構等2翻譯水平mRNA穩定性、翻譯效率等3蛋白質水平蛋白質降解、修飾等基因工程技術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導入宿主細胞，表達蛋白質基因編輯改變基因序列，治療遺傳病PCR技術的應用分子診斷檢測病原體、基因突變等親子鑒定確認親子關系法醫鑒定個體識別基因檢測的臨床應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，避免不良反應基因治療的原理和進展1原理將正?；驅牖颊唧w內，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、個性化醫療等生物信息學在基因研究中的作用數據分析分析基因組數據，發現基因功能基因預測預測基因序列和結構藥物研發篩選藥物靶點個體基因差異及其意義多態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功能異常蛋白質功能異常影響細胞功能，引發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腫瘤微環境影響腫瘤生長和轉移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展設計與合成設計并合成新的生物體系應用領域醫藥、能源、環境等領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精準醫療個性化治療，提高療效2生物技術解決糧食、能源、環境等問題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