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现代分子生物学课件完整版

CATALOGUE目录分子生物学概述基因与基因组DNA复制、修复与重组RNA转录、加工与功能蛋白质合成、功能与调控基因表达调控与疾病分子生物学技术与应用

分子生物学概述01

分子生物学的定义分子生物学是研究生物大分子，特别是蛋白质和核酸的结构、功能、遗传信息传递以及基因表达调控的科学。分子生物学的发展自20世纪50年代以来，随着DNA双螺旋结构的发现、遗传密码的破译、基因工程技术的建立等一系列重大科学成就的取得，分子生物学迅速崛起并渗透到生命科学的各个领域，推动了整个生物科学的飞速发展。分子生物学的定义与发展

研究生物大分子如蛋白质、核酸等的结构特点、理化性质以及生物功能。生物大分子的结构与功能研究DNA复制、RNA转录和蛋白质翻译等遗传信息传递过程及其调控机制。遗传信息的传递与表达研究基因表达的时空特异性以及环境因素对基因表达的影响。基因表达的调控研究细胞内外信号如何影响基因表达和细胞功能。细胞信号传导与基因表达调控分子生物学的研究内容

分子生物学与其他学科的关系与遗传学的关系：分子生物学是遗传学的基础，遗传学的研究促进了分子生物学的发展。两者相互补充，共同揭示生命的奥秘。与生物化学的关系：生物化学研究生物体内化学过程，而分子生物学则更侧重于生物大分子的结构和功能。两者在研究内容上有所重叠，但侧重点不同。与细胞生物学的关系：细胞生物学研究细胞的结构和功能，而分子生物学则更关注细胞内生物大分子的作用机制。两者在研究层次上有所不同，但相互关联紧密。与发育生物学和神经生物学的关系：发育生物学和神经生物学研究生物体的发育过程和神经系统的工作原理，这些过程都与基因表达和调控密切相关。因此，分子生物学为这些学科提供了重要的理论和技术支持。

基因与基因组02

基因是遗传信息的基本单位，控制生物性状的遗传因子。基因的定义基因的结构基因的化学本质基因由编码区和非编码区组成，编码区包括外显子和内含子，非编码区包括启动子和终止子等。基因是由DNA或RNA序列构成的，以特定的核苷酸序列编码蛋白质或多肽链的信息。030201基因的概念与结构

基因组是一个生物体所有基因的总和，包括核基因组和细胞器基因组。基因组的定义基因组由DNA序列、蛋白质编码基因、非编码RNA基因和调控序列等组成。基因组的组成基因组具有高度的复杂性、多样性和动态性，不同生物之间的基因组存在显著的差异。基因组的特点基因组的组成与特点

123基因表达是指基因转录和翻译产生具有生物活性的蛋白质的过程。基因表达的概念基因表达受到多种因素的调控，包括转录因子、表观遗传学修饰、microRNA等。基因表达的调控基因表达水平的改变可以直接影响生物体的性状和表型，是生物多样性的重要来源之一。基因表达与生物性状的关系基因的表达与调控

DNA复制、修复与重组03

识别起始位点，形成起始复合物DNA复制的起始DNA链的解开与引物合成DNA链的延伸DNA复制的终止在解旋酶作用下，DNA双链解开，单链DNA结合蛋白稳定单链，引物酶催化合成RNA引物DNA聚合酶催化合成子链，后随链不连续合成，需要多次引物合成和链延伸遇到终止信号，停止DNA链的合成，释放DNA复制相关蛋白DNA复制的过程与机制

包括碱基损伤、脱嘌呤与脱嘧啶、DNA链断裂等DNA损伤的类型直接修复、切除修复、重组修复和SOS修复等DNA修复的方式维护基因组的稳定性，防止基因突变和细胞癌变DNA修复的意义DNA损伤与修复的机制

同源重组位点特异性重组转座重组DNA重组的意义DNA重组的方式与意生在同源序列之间的重组，包括交叉互换和非交叉互换两种类型发生在特定DNA序列之间的重组，需要特定的重组酶催化通过转座子的移动实现的DNA重组促进生物进化，产生生物多样性；参与基因表达调控；修复DNA损伤等

RNA转录、加工与功能04

RNA聚合酶识别并结合启动子，形成转录起始复合物。转录起始RNA聚合酶沿DNA模板链移动，催化RNA链的合成。转录延伸RNA聚合酶遇到终止子，释放新生RNA链。转录终止RNA转录的过程与机制

RNA的加工与成熟5端加帽在RNA的5端加上甲基鸟嘌呤帽子结构，保护RNA免受核酸酶的降解。3端加尾在RNA的3端加上多聚腺苷酸尾巴，增加RNA的稳定性。内含子剪接去除内含子，连接外显子，形成成熟的mRNA。

mRNAtRNArRNA其他非编码RNARNA的功能与分类携带遗传信息，指导蛋白质合成。与蛋白质结合形成核糖体，是蛋白质合成的场所。携带氨基酸，参与蛋白质合成。如microRNA、siRNA等，参与基因表达调控、抗病毒等过程。

蛋白质合成、功能与调控05

转录以DNA为模板，通过RNA聚合酶的作用，合成mRNA的过程。翻译在核糖体上，以mRNA为模板，tRNA为运载工具，合成蛋白质