医学分子生物学王燕菲

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1、医学分子生物学第一章染色体和基因第一节基因（Gene）的概念一、基因的生物学定义一个基因一个性状一个基因一个酶一个基因一个顺反子二、基因的分子生物学定义一个基因一条肽连基因：一个基因是编码有功能的蛋白质多肽链或RNA所必需的全部核酸序列。（通常是DNA序列）包括调控序列、非编码区和内含子三、细胞基因组细胞基因组（cellulargenome）：一个细胞所有不同染色体上全部基因和基因间的DNA的总和。第二节原核生物与真核生物一、生物种类原核生物（prokaryote）真核生物（eukaryote）病毒、噬菌体介于生物与非生物之间二、原核生物和

2、真核生物内核酸含量、种类和功能的差异⑴真核细胞染色体存在细胞核真核生物合成的mRNA要经过加工修饰⑵真核细胞比原核细胞含有更多的DNA。真核细胞的核DNA是线形的，不是环状的。⑶真核细胞的细胞器也含DNA。线粒体，叶绿体均含有环状双螺旋的DNA分子。第三节病毒基因组⑴即可由DNA组成，又可由RNA组成。可以是单链的，也可是双链的。可以是环状的，也可是线状的。⑵基因组小（HBV只有3.2kb）⑶有重叠基因⑷噬菌体是连续的，无内含子。感染真核细胞的病毒有内含子。⑸大部分编码蛋白质。⑹功能相关的基因常集中在一起形成转录单元。⑺单拷贝，反转录病毒有

3、两个拷贝。典型病毒基因组介绍SV40病毒基因组乙型肝炎病毒基因组乙型肝炎病毒颗粒HIV病毒颗粒HIV病毒基因组及蛋白质EB病毒第四节细菌基因组一、细菌染色体基因组的结构特点⑴一条双链环状DNA。⑵操纵子结构。⑶没有内含子。⑷绝大部分编码蛋白质。⑸基因无重叠现象。⑹结构基因多为单拷贝，rRNA的基因为多拷贝。二、大肠杆菌（一）大肠杆菌在基因工程中的重要性生长迅速，20分钟即可分裂一次。在基因工程上有广泛的应用。（二）大肠杆菌遗传物质染色体DNA及质粒DNA。染色体DNA为环状双链分子，总长度约为4.6x106碱基对，约有基因3500个，已

4、经定位的基因有1400多个。大肠杆菌的基因图及与复制有关的基因三、质粒（plasmid）质粒：染色体外的遗传物质一般大小在几千个碱基对左右。可自我复制。可转移至其它细菌。基因组外的DNA分子环状闭合分子能独立复制和表达宿主依赖耐药性的基础具有不相容性（DNA克隆的基础）可以是低拷贝数或高拷贝数研究最为清楚大肠杆菌可利用性菌毛进行接合作用细菌（细胞）通过菌毛相互接触，将质粒DNA从一个细菌（细胞）转移给另一个细菌（细胞）。重组DNA导入受体菌表达重组胰岛素的主要步骤分离纯化重组胰岛素的主要步骤第五节真核生物基因及特点一、真核生物基因组的一般特

5、点⑴基因组庞大。⑵DNA+蛋白质组成染色体，存于细胞核内。体细胞为双倍体。⑶存在许多重复序列。⑷结构基因多为断裂基因，包括内含子及外显子。⑸不编码区大于编码区。原核生物和真核生物基因的不同真核生物C值同一物种的基因组的DNA含量总是恒定的，一个单倍体基因组中的全部DNA量称为该物种DNA的C值。一般说随着生物进化，C值增加二、真核生物基因组的C值矛盾但在真核生物中，进化的复杂程度与C值的大小并不完全一致三、真核生物DNA序列的类型（一）单拷贝序列大多数基因再单倍体中是单拷贝。（二）中度重复序列（<105）Alu家族KpnI家族rRNA基因，

6、tRNA基因，组蛋白基因等断裂基因与Alu家族（三）高度重复序列重复频率很高，可达106以上，一般不转录。1，卫星DNA（随体DNA）着丝粒端粒2，反向重复序列发夹结构回文结构四、多基因家族（一）假基因（缺正常内含子）（二）串联重复基因1，rRNA基因2，tRNA基因3，组蛋白基因45S的rRNA转录单元五、DNA指纹技术（一）限制性片段长度多态性（restrictionfragmentlengthpolymorphism，RFLP）（二）随机扩增的多态性DNA（randomamplifiedpolymorphicDNA，RAPD）镰状细胞

7、贫血病限制性内切酶酶谱分析法限制性片段长度多态性分析第六节染色质的结构一、染色质的主要成分DNA（27%）RNA（6%）组蛋白和非组蛋白（66%）二、核小体是染色质的基本结构单位。核小体的分子结构核小体结构的模式图染色体的超螺旋折叠染色体的超螺旋折叠及电镜照片。第七节染色体形态、功能研究中所用术语与新技术简介染色体分带技术染色体的基因定位荧光原位杂交染色体切割染色体分带技术产前诊断