【正文】 織→器官→系統(tǒng)→個體→種群→生態(tài)系 生物大分子是指生物體內由分子量較低的基本結構單位首尾相連形成的多聚化合物。2. 復性：變性DNA在適當條件下，可使兩條彼此分開的鏈重新締合成為雙螺旋結構的過程。 分子大小： 1μ m DNA = 3 000 bp = 2x106 Dalton216。? rRNA不能單獨行使功能，必須與蛋白質結合后形成核糖體(ribosome)，作為蛋白質合成的場所。 5’末端的帽結構：m7Gppp5’Np 促進核糖體與mRNA的結合 加速翻譯的起始速度、增強mRNA的穩(wěn)定性252。第三節(jié) RNA的結構和功能RNA的一般特征? 主要存在于細胞質中? 一般是單鏈分子? 與DNA在堿基組成上的區(qū)別是RNA分子中含有的是U，U與T具有相同的結構信息量? RNA核糖分子上C2’OH是游離的，是一個易發(fā)生不良反應的位置，因此RNA不如DNA穩(wěn)定tRNA (transfer RNA)? 細胞內分子量最小的一類核酸，約占總RNA的15%? 含有1020%的稀有堿基? 細胞內tRNA的種類很多，每一種氨基酸都有其相應的一種或幾種tRNA? 二級結構為“三葉草”的結構? 三級結構呈倒L形? 重要的功能是參與轉運氨基酸，解譯mRNA的密碼tRNA “三葉草”形的二級結構功能部位：反密碼環(huán): 反密碼子 氨基酸臂：3’CCAOH倒L形的三級結構mRNA (messenger RNA)? 細胞內含量較少的一類RNA，占總RNA的5%左右，但種類很多。 基因組（genome）指細胞或生物體的一套完整單個的遺傳物質。 DNA雙螺旋——核小體——串珠狀多核小體細絲——螺線管——超螺線管——染色單體DNA的功能 生物遺傳信息的攜帶者、生物遺傳信息復制的模板和基因轉錄的模板。這種以組蛋白為核心繞以DNA片段的顆粒稱為核小體（nucleosome）。 大溝（major groove），小溝（minor groove）216。 磷酸戊糖骨架位于外側，兩條鏈上的堿基以A=T、G=C相連，構成堿基平面，位于螺旋內側。單核苷酸通過3’,5’磷酸二酯鍵連接成大分子——多核苷酸。l 核苷酸是核酸的基本組成單位。脫氧核糖核酸主要存在于細胞核內，是遺傳信息的儲存和攜帶者，是遺傳的物質基礎。微生物工程：利用微生物特定性狀產生有用物質，抗生素利用轉基因動、植物獲取多肽類藥物四、預防醫(yī)學疫苗研究：利用重組DNA技術和轉基因動、植物技術可以改造病原體或有關蛋白成分，研制各種基因工程疫苗，取代傳統(tǒng)疫苗?；蛟\斷：是應用分子生物學技術，檢查人體某些基因結構或表達調控的變化，或者檢測病原體基因組在人體內的存在，從而達到診斷疾病和基因治療奠定了基礎基因治療： 是通過特定的分子生物學技術關閉或降低異常表達的基因，或者將正常的外源基因導入體內特定的靶細胞以擬補缺陷基因，或將某種特定基因導入體細胞表達以產生特定的蛋白質因子實現對疾病的治療作用。不斷地與其他學科進行深入的橫向聯系和交叉融合 分子、細胞、整體水平的研究得到和諧統(tǒng)一分子生物學與其他學科的結合分子生物學廣泛滲透到醫(yī)學各學科領域，成為現代醫(yī)學重要的基礎分子生物學與生理學,微生物學,免疫學,病理學,藥理學,臨床醫(yī)學的結合分子生物學廣泛的滲透到醫(yī)學各學科領域 分子細胞學 分子藥理學 分子免疫學 分子病理學 分子病毒學 分子神經學 分子細菌學 分子遺傳學 分子診斷學（基因診斷學）分子治療學（基因治療學）分子生物學大大促進了醫(yī)學的發(fā)展醫(yī)學分子生物學是分子生物學的一個重要分支，它主要研究人體生物大分子和大分子體系的結構、功能，相互作用及其同疾病發(fā)生、發(fā)展的關系。Jacob ，Nirenberg破譯第一個遺傳密碼發(fā)展階段，Temin 和Baltimore發(fā)現逆轉錄酶。二． 是分子生物學的重要分支三． 是醫(yī)學領域的帶頭學科第二節(jié) 分子生物學的歷史回顧孕育階段 Miescher核素。細胞通訊與細胞內信號傳導?；蚪M的結構與功能。六、分子生物學技術：主要包括分子雜交技術、鏈反應技術、基因工程與蛋白質工程等。*分子生物學重要技術原理：基因工程技術（分子克?。┰怼NA序列測定、核酸分子雜交、PCR、轉基因和基因打靶、DNA芯片技術的基本概念、原理及其在醫(yī)學領域的應用*分子生物學在臨床醫(yī)學中應用：基因結構異常和調控異常與疾病發(fā)生的關系、基因診斷和基因治療的基本概念及其應用第 一 章 緒 論第一節(jié)　分子生物學和醫(yī)學分子生物學研究的主要內容*分子生物學的基本含義研究對象 學科地位 是當前生命科學中發(fā)展最快的前沿領域，正在與其它學科廣泛交叉與滲透的重要前沿領域，生命科學的帶頭學科。醫(yī)學分子生物學*生物學： 研究生命、生命本質、生命活動規(guī)律的科學，從整體水平、細胞水平、分子水平三個層次上研究生命活動及其規(guī)律的一門學科。分子生物學的主要內容：一、生物大分子的結構與功能及分子間的相互作用：主要研究核酸、蛋白質、酶的結構與功能及蛋白質與蛋白質、核酸與核酸、核酸與蛋白質、 核酸與其它生物大分子之間的相互作用。醫(yī)學分子生物學主要內容：一。三。五．基因工程的各種技術體系（克隆、測序、雜交、PCR、轉基因、DNA芯片）。 ，Gene ，Morgan ：Gene 存在于染色體上 ，Avery證實DNA攜帶遺傳信息。(Arber)、史密斯(Smith)和內森斯(Nathans)，發(fā)現限制性內切酶,獲1978年諾貝爾生理學和醫(yī)學獎。分子生物學的研究發(fā)展一．不斷把本學科的理論和技術引向深入 目前分子生物學研究的前沿：基因組研究、基因表達調控研究、結構分子生物學研究、信號傳導研究二。 第三節(jié)　分子生物學在醫(yī)學上的應用一、人體發(fā)育調控和人體功能調控的分子生物學基礎l 發(fā)育、分化與衰老的分子生物學基礎l 細胞增殖調控的分子生物學基礎l 神經、內分泌和免疫調控的分子生物學基礎二、基因與疾病基因結構與功能的改變、基因表達調控異常、病原體的基因結構與功能都與疾病的發(fā)生有關對疾病相關基因的研究，不僅從分子水平闡明疾病發(fā)生、發(fā)展的機制，而且為基因診斷和基因治療奠定了基礎。酶工程：利用基因工程技術制取酶制劑：如尿激酶、鏈激酶蛋白質工程：利用基因工程技術改造目的基因的結構，在受體細胞中表達不同結構的蛋白質。五、中醫(yī)藥研究中醫(yī)基礎理論 中醫(yī)臨床 針灸 中藥第二章　核酸的結構與功能核酸是一類重要的生物大分子，是生物遺傳的物質基礎。l 自然界所發(fā)現的核苷酸主要為核苷C5’上羥基與磷酸形成的酯鍵，稱為5’核苷酸或一磷酸核苷。 第二節(jié) DNA 的 分子結 構 DNA的堿基組成A、G、C、T A=T A + G = C + TDNA的一級結構（primary structure)特征：*DNA分子中脫氧核苷酸的排列順序，即堿基的排列順序。216。216。 真核生物的三級結構是該DNA雙鏈盤繞在組蛋白上的負超旋。216。216。 結構基因（structural gene）編碼蛋白質或RNA。真核生物mRNA的特殊結構252。rRNA (ribosomal RNA)? 細胞內含量最多的RNA，約占RNA總量的80%左右。第四節(jié) 核酸的理化性質216。v Tm 值：50%DNA解鏈的溫度，又稱融解溫度。 第三講　相關基礎知識一、生物大分子通常將所有的生物分子簡單地分為兩類：一類是小分子，即為簡單的單體物質；另一類是大分子，一般為多聚化合物。核酸、蛋白質和多糖都屬于生物大分子范疇。DNA的半保留復制半保留復制即新的雙鏈DNA中，一股鏈來自模板，一股鏈為新合成的。由于DNA雙鏈方向相反，當雙鏈以復制的起點解開形成復制叉時，339。端位于復制起點的模板鏈，由于缺乏339。復制起始點 常用ori或O表示。后發(fā)現類似的修復酶廣泛存在于動植物中，人體細胞中也有發(fā)現。SOS修復：是指DNA受到嚴重損傷、細胞處于危急狀態(tài)時所誘導的一種DNA修復方式，修復結果只是能維持基因組的完整性，提高細胞的生成率，但留下的錯誤較多，故又稱為錯誤傾向修復，使細胞有較高的突變率。轉錄的整個過程至少需包含以下步驟： (1)聚合酶來到轉錄起點附近。負責解開雙螺旋的酶是解螺旋酶。真核生物和原核生物利用不同的信號終止轉錄。 復制分DNA復制與RNA復制，前者如上述。逆轉錄：以mRNA為模板，在逆轉錄酶的作用下利用宿主細胞中4種dNTP為原料在引物的3’端以5’－3’方向合成與RNA互補的DNA鏈（cDNA）的過程稱逆轉錄。啟動子(promoter)：又稱啟動基因，是DNA模板上專一地與RNA聚合酶結合并決定轉錄從何處起始的部位，也決定基因的轉錄效率。許多原核生物都含有這兩個重要的啟動子區(qū)：真核生物的啟動子部位與原核生物不同，而且啟動轉錄的活性，除需啟動子外，還需某些外加序列DNA指導的RNA聚合酶催化NTP合成與模板互補的RNA 大腸桿菌的RNA聚合酶含有五個亞單元：a兩個，b、b‘及σ各一個。Pol III位於核仁外，負責合成tRNA、5S rRNA、U6 snRNA及一些小RNA(如7SL、7SK、7SM 等)。它需藉助於一般性轉錄因子才能來到啟動子區(qū)域，發(fā)揮聚合酶的功能。增強子的作用特征：①與啟動子的相對位置和取向無關，具有遠程效應（只要共處一條DNA分子上）；②需要特定的蛋白因子參與；③有些能在幾乎所有類型細胞中發(fā)揮作用，而大多數具有相對組織特異性。 七、基因擴增的概念在某些情況下，真核細胞DNA分子的一定順序反復進行復制，而其它部分不復制，這種現象稱為基因擴增。具有可檢測的標記探針的來源DNA探針根據其來源有3種：一種來自基因組中有關的基因本身，稱為基因組探針（genomic probe）；另一種是從相應的基因轉錄獲得了mRNA，再通過逆轉錄得到的探針，稱為cDNA 探針（cDNA probe）。 Mendel發(fā)表《植物雜交實驗》，“遺傳因子”通過豌豆實驗，提出經典遺傳定律：分離定律和獨立分配定律 ? 1909 這一名詞，但還只是遺傳性狀的符號，未涉及基因的物質概念? 1910 Morgan發(fā)現果蠅的白眼性狀的伴性遺傳，首次特定的基因和一個特定的染色體聯系起來 ? 1919 教材中開始出現gene一詞 The Physical Basis of Heredite ? 192680年代以后 認識到基因表達的復雜性 1994 Alberts 基因是一段DNA序列，包括完整的功能單位（如編碼序列、調節(jié)序列和內含子等）；基因可以作為1個轉錄單位，其表達產物通常是1條多肽鏈或1個DNA分子，但有時編碼1組相關的蛋白異形體，有些蛋白異形體的產生和特殊的轉錄后加工（如RNA編輯）或者翻譯水平的再編碼（如核糖體跳躍）有關。對于二倍體高等生物來說，其配子的DNA總和即一組基因組，二倍體有兩份同源基因組。 DNA序列中功能相關的RNA和蛋白質基因，叢集在基因組的一個或幾個特定部位，形成一個功能單位或轉錄單位，可被一起轉錄成為多順反子mRNA。2. 具有操縱子結構。 （rDNA）具有多拷貝，而且都以轉錄單位的形式組織在一起。5. 無基因重疊結構。絕大多數質粒都是雙鏈DNA分子。而且通常能給細胞帶來特殊的標記，顧而可以利用這些標記來篩選陽性克隆。2. R質粒（抗藥性因子） 編碼一種或幾種抗菌素的抗性基因，并能將此抗性基因轉移到宿主細胞中，使其獲得同樣的抗性能力。尋找病原菌所特有的DNA序列，提高臨床診斷的效率和準確性。五、真核生物基因組的特點 真核生物基因組結構與功能特點 真核生物基因組的化學本質為DNA，大多與蛋白質結合形成染色質，基本結構單位為核小體?；蚨加梢粋€結構基因與相關的調控區(qū)組成，轉錄產物為單順反子，即一分子mRNA只能翻譯成一種蛋白質。非編碼區(qū)（占90%以上）遠大于編碼區(qū)。與染色體的構象、著絲點的形成有關。分子雜交研究表明，同一類型中不同家族成員之間不能進行雜交，說明衛(wèi)星DNA具有多態(tài)性。功能：參與遺傳物質結構的改變、基因調控及細胞分化等過程。? 功能可能與hnRNAr的加工成熟、DNA復制及轉錄調節(jié)有關（2）Kpn I family 僅次于Alu家族的第二大家族。 根據分布不同，可分為兩大類：（1）基因成簇地分布在一條染色體上，呈串聯排列，產生多個拷貝，具有幾乎相同的序列，同時發(fā)揮作用，如rRNA、tRNA、組蛋白等。假基因數目一般較少，往往只占基因總數的一小部分。（2）第二種假基因僅含有親本基因的外顯子，常常擁有3’端polyA尾，并隨機分布于基因組中。例如，免疫球蛋白超基因家族。? 80%左右的mRNA來自單一序列DNA。編碼蛋白質的基因稱為外顯子（exon），其間由不編碼的序列即內含子（intron）隔開。 ? 20世紀50年代，美國遺傳學家McClintock（1983年獲得諾貝爾生物醫(yī)學獎）在研究玉米籽粒顏色的高頻變異時提出這一概念，當時稱為“控制因子”。基因組DNA有30億個堿基對(3109bp)，5－10萬個基因，目前已定位的有2000個編碼序列只占基因組總DNA量的5%以下，非編碼區(qū)占95%以上，大量為重復序列人類基因組中的DNA多態(tài)性每個人之間基因組并不完全相同，也叫基因組的多態(tài)性，這個多態(tài)性表現在DNA的序列上。例如人血液中的許多蛋白質和紅細胞、白細胞的表面抗原在不同個體之間的生化特征、抗原特性都存在著由遺傳造成的變異。當堿基組成的