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分子遺傳學

發布時間: 2021-05-20 09:44:31

A. 什麼是 分子遺傳學

http://www.ikepu.com/datebase/briefing/biology/molecular_genetics.htm分子遺傳學是在分子水平上研究生物遺傳和變異機制的遺傳學分支學科。

分子遺傳學主要研究基因的本質、基因的功能以及基因的變化等問題。

分子遺傳學的早期研究都用微生物為材料,它的形成和發展與微生物遺傳學和生物化學有密切關系。

分子遺傳學是從微生物遺傳學發展起來的,由於微生物便於培養,所以遺傳學和重組DNA技術中,微生物遺傳學的研究仍將佔有重要的位置。

分子遺傳學研究的方法,特別是重組DNA技術已經成為許多遺傳學分支學科的重要研究方法。分子遺傳學也已經滲入到許多生物學分支學科中,以分子遺傳學為基礎的遺傳工程則正在發展成為一個新興的工業生產領域。

更多內容請參閱分子遺傳學一文

B. 遺傳學與分子生物學的區別與聯系

兩個學科都是分子水平上的生物研究,分子遺傳學側重的是從分子水平對生物遺傳規律和遺傳現象的研究,而分子生物學是注重的生物在分子水平上的一些特徵和現象 。
遺傳學(Genetics)——研究生物的遺傳與變異的科學,研究基因的結構、功能及其變異、傳遞和表達規律的學科。遺傳學中的親子概念不限於父母子女或一個家族,還可以延伸到包括許多家族的群體,這是群體遺傳學的研究對象。遺傳學中的親子概念還可以以細胞為單位,離體培養的細胞可以保持個體的一些遺傳特性,如某些酶的有無等。對離體培養細胞的遺傳學研究屬於體細胞遺傳學。遺傳學中的親子概念還可以擴充到DNA脫氧核糖核酸的復制甚至mRNA的轉錄,這些是分子遺傳學研究的課題。
遺傳學的研究范圍包括遺傳物質的本質、遺傳物質的傳遞和遺傳信息的實現三個方面。遺傳物質的傳遞包括遺傳物質的復制、染色體的行為、遺傳規律和基因在群體中的數量變遷等。
分子生物學是在分子水平上研究生命現象的科學。通過研究生物大分子(核酸、蛋白質)的結構、功能和生物合成等方面來闡明各種生命現象的本質。研究內容包括各種生命過程。比如光合作用、發育的分子機制、神經活動的機理、癌的發生等。

C. 分子遺傳學是什麼時候建立的

19世紀末,已有實驗證明DNA是生物界攜帶遺傳信息的物質基礎。1953年,沃森和克里克闡明了DNA分子的雙螺旋模型,在遺傳學研究歷程中樹立了劃時代的里程碑,使人們得以用分子生物學的語言來解釋自然界千變萬化的遺傳變異現象,開創了分子遺傳學。

20世紀70年代以來,在分子遺傳學理論研究日益深入的基礎上,建立了重組DNA、核酸分子雜交、基因分離、克隆和表達、基因點突變、基因轉移和核苷酸順序分析等技術,並廣泛地應用於人體基因結構與功能的研究,從而逐漸地從分子水平闡明了許多遺傳病的發病機理,建立了基因診斷和產前診斷方法,並提出了遺傳病的防治途徑。與此同時,分子遺傳學亦深入到免疫球蛋白生成、腫瘤發生等重要的生理和病理機制的探討。基因工程的建立,標志著人們能按照自己的意圖在活細胞內組織安排和表達基因,使其合成和分泌特定的蛋白質或多肽,以用於醫療和預防疾病。基因轉移則為遺傳病的治療顯示了光明的前景,而且尚可為自然界創造新物種和新品種。

D. 經典遺傳學和分子遺傳學關於基因的概念有何不同

經典遺傳學認為基因是一個最小的單位,不能分割,既是結構單位,又是功能單位。
分子遺傳學認為,基因是能夠編碼蛋白質的DNA序列。

E. 分子遺傳學的發展簡史

1944年,美國學者埃弗里等首先在肺炎雙球菌中證實了轉化因子是脫氧核糖核酸(DNA),從而闡明了遺傳的物質基礎。1953年,美國分子遺傳學家沃森和英國分子生物學家克里克提出了DNA分子結構的雙螺旋模型,這一發現常被認為是分子遺傳學的真正開端。
1955年,美國分子生物學家本澤用基因重組分析方法,研究大腸桿菌的T4噬菌體中的基因精細結構,其剖析重組的精細程度達到DNA多核苷酸鏈上相隔僅三個核苷酸的水平。這一工作在概念上溝通了分子遺傳學和經典遺傳學。
關於基因突變方面,早在1927年馬勒和1928年斯塔德勒就用 X射線等誘發了果蠅和玉米的基因突變,但是在此後一段時間中對基因突變機制的研究進展很慢,直到以微生物為材料廣泛開展突變機制研究和提出DNA分子雙螺旋模型以後才取得顯著成果。例如鹼基置換理論便是在T4噬菌體的誘變研究中提出的,它的根據便是DNA復制中的鹼基配對原理。
美國遺傳學家比德爾和美國生物化學家塔特姆根據對粗糙脈孢菌的營養缺陷型的研究,在40年代初提出了一個基因一種酶假設,它溝通了遺傳學中對基因的功能的研究和生物化學中對蛋白質生物合成的研究。
按照一個基因一種酶假設,蛋白質生物合成的中心問題是蛋白質分子中氨基酸排列順序的信息究竟以什麼形式儲存在DNA分子結構中,這些信息又通過什麼過程從DNA向蛋白質分子轉移。前一問題是遺傳密碼問題,後—問題是蛋白質生物合成問題,這又涉及轉錄和翻譯、信使核糖核酸(mRNA)、轉移核糖核酸(tRNA)和核糖體的結構與功能的研究。這些分子遺傳學的基本概念都是在20世紀50年代後期和60年代前期形成的。
分子遺傳學的另一重要概念——基因調控在1960~1961年由法國遺傳學家莫諾和雅各布提出。他們根據在大腸桿菌和噬菌體中的研究結果提出乳糖操縱子模型。接著在1964年,又由美國微生物和分子遺傳學家亞諾夫斯基和英國分子遺傳學家布倫納等,分別證實了基因的核苷酸順序和它所編碼的蛋白質分子的氨基酸順序之間存在著排列上的線性對應關系,從而充分證實了一個基因一種酶假設。此後真核生物的分子遺傳學研究逐漸開展起來。
用遺傳學方法可以得到一系列使某一種生命活動不能完成的突變型,例如不能合成某一種氨基酸的突變型、不能進行DNA復制的突變型、不能進行細胞分裂的突變型、不能完成某些發育過程的突變型、不能表現某種趨化行為的突變型等。不過許多這類突變型常是致死的,所以各種條件致死突變型,特別是溫度敏感突變型常是分子遺傳學研究的重要材料。
在得到一系列突變型以後,就可以對它們進行遺傳學分析,了解這些突變型代表幾個基因,各個基因在染色體上的位置,這就需要應用互補測驗,包括基因精細結構分析等手段。
抽提、分離、純化和測定等都是分子遺傳學中的常用方法。在對生物大分子和細胞的超微結構的研究中還經常應用電子顯微鏡技術。對於分子遺傳學研究特別有用的技術是順序分析、分子雜交和重組DNA技術。
核酸和蛋白質是具有特異性結構的生物大分子,它們的生物學活性決定於它們的結構單元的排列順序,因此常需要了解它們的這些順序。如果沒有這些順序分析,則基因DNA和它所編碼的蛋白質的線性對應關系便無從確證;沒有核酸的順序分析,則插入順序或轉座子兩端的反向重復序列的結構和意義便無從認識,重疊基因也難以發現。
分子遺傳學是從微生物遺傳學發展起來的。雖然分子遺傳學研究已逐漸轉向真核生物方面,但是以原核生物為材料的分子遺傳學研究還占很大的比重。此外,由於微生物便於培養,所以在分子遺傳學和重組DNA技術中,微生物遺傳學的研究仍將佔有重要的位置。
分子遺傳學方法還可以用來研究蛋白質的結構和功能。例如可以篩選得到一系列使某一蛋白質失去某一活性的突變型。應用基因精細結構分析可以測定這些突變位點在基因中的位置;另外通過順序分析可以測定各個突變型中氨基酸的替代,從而判斷蛋白質的哪一部分和特定的功能有關,以及什麼氨基酸的替代影響這一功能等等。
生物進化的研究過去著眼於形態方面的演化,以後又逐漸注意到代謝功能方面的演變。自從分子遺傳學發展以來又注意到DNA的演變、蛋白質的演變、遺傳密碼的演變以及遺傳機構包括核糖體和tRNA等的演變。通過這些方面的研究,對於生物進化過程將會有更加本質性的了解。
分子遺傳學也已經滲入到以個體為對象的生理學研究領域中去,特別是對免疫機制和激素的作用機制的研究。隨著克隆選擇學說的提出,目前已經確認動物體的每一個產生抗體的細胞只能產生一種或者少數幾種抗體,而且已經證明這些細胞具有不同的基因型。這些基因型的鑒定和來源的探討,以及免疫反應過程中特定克隆的選擇和擴增機制等既是免疫遺傳學也是分子遺傳學研究的課題。
將雌性激素注射雄雞,可以促使雄雞的肝臟細胞合成卵黃蛋白。這一事實說明雄雞和雌雞一樣,在肝臟細胞中具有卵黃蛋白的結構基因,激素的作用只在於激活這些結構基因。
激素作用機制的研究也屬於分子遺傳學范疇,屬於基因調控的研究。個體發生過程中一般並沒有基因型的變化,所以發生問題主要是基因調控問題,也屬於分子遺傳學研究范疇。
分子遺傳學研究的方法,特別是重組DNA技術已經成為許多遺傳學分支學科的重要研究方法。分子遺傳學也已經滲入到許多生物學分支學科中,以分子遺傳學為基礎的遺傳工程則正在發展成為一個新興的工業生產領域。

F. 分子遺傳學的介紹

分子遺傳學是在分子水平上研究生物遺傳和變異機制的遺傳學分支學科。經典遺傳學的研究課題主要是基因在親代和子代之間的傳遞問題;分子遺傳學則主要研究基因的本質、基因的功能以及基因的變化等問題。分子遺傳學的早期研究都用微生物為材料,它的形成和發展與微生物遺傳學和生物化學有密切關系。

G. 分子遺傳學的中心法則是什麼

中心法則是指遺傳信息從DNA傳遞給RNA,再從RNA傳遞給蛋白質,即完成遺傳信息的轉錄和翻譯的過程。也可以從DNA傳遞給DNA,即完成DNA的復制過程。

分子生物學的核心原理是闡述一系列信息的逐字傳遞。指出遺傳信息不能從蛋白質傳遞到蛋白質或核酸。脫氧核糖核酸(DNA)或核糖核酸(RNA)分子中所含的功能性核苷酸序列稱為遺傳信息。遺傳信息傳遞包括核酸分子間轉移、核酸分子間轉移和蛋白質分子間轉移。

(7)分子遺傳學擴展閱讀

中心法則對探索生命現象的本質和普遍規律起著重要作用,極大地促進了現代生物學的發展,是現代生物學的理論基石,為生物學基礎理論的統一指明了方向。它在發展過程中佔有重要的地位。遺傳物質可以是DNA,細胞的遺傳物質都是DNA,只有一些病毒的遺傳物質是RNA。

雙鏈DNA可以成為宿主細胞基因組的一部分,並同宿主細胞的基因組一起傳遞給子細胞。在反轉錄酶催化下,RNA分子產生與其序列互補的DNA分子。

H. 分子遺傳學的證據,例如

分子遺傳學是在分子水平上研究生物遺傳和變異機制的遺傳學分支學科。經典遺傳學的研究課題主要是基因在親代和子代之間的傳遞問題;分子遺傳學則主要研究基因的本質、基因的功能以及基因的變化等問題。分子遺傳學的早期研究都用微生物為材料,它的形成和發展與微生物遺傳學和生物化學有密切關系。
1、DNA和RNA的提取:人體組織細胞在含有SDS的溶液中,用蛋白酶K消化分解蛋白質,然後用酚和氯仿抽提,用乙醇沉澱DNA。也可用離子交換樹脂快速提取DNA。
2、Southern印跡雜交分析:這是一種常用的DNA分子遺傳學研究技術,由英國科學家Southem發明而命名的。可用於測定特異基因內及周圍的多態性或其突變點。可檢測由突變、插入或缺失所引起的基因異常。
3、DNA多態性:DNA區域中等位基因存在兩種或兩種以上形式,對基因功能沒有影響,稱為多態性。DNA序列中大約有1/100—200的鹼基存在多態現象。根據人類DNA的多態性可以檢測人體細胞中遺傳因素的微細變化。
4、多聚酶鏈反應(PCR):一種通過酶作用,在體外迅速合成DNA序列的方法。可在體外迅速而大量地擴增被選定的一定長度的DNA序列。PCR的產物純度較高,可直接用電泳法顯示和回收。這是分子生物學中的一項突破性技術。
5、DNA序列測定:測定DNA序列有兩種方法:一種是DNA的化學降解法,另一種是DNA合成法。兩種方法都有一系列DNA分子生成,這些DNA分子的長度僅差一個鹼基,可經聚丙烯凝膠電泳分離,在凝膠上形成帶梯。
6、DNA晶元測定:標記的cDNA探針與定點於固相表面呈幾何組列分布的寡核苷酸產生高度專一的雜交,可以進行不同細胞群中個別基因表達的評估,以及基因功能群的分析。預期DNA晶元技術的進一步發展和擴大應用,會對遺傳學異常之快速診斷和治療效果的判別產生積極的變革作用。

I. 介紹分子遺傳學的書誰寫的最好籍

一般用的教材是《遺傳學》(第二版)戴灼華,王亞馥,粟翼玟主編,高等教育出版社。


劉祖洞的《遺傳學》中關於遺傳學計算分析得很透徹,作為遺傳學上冊的參考書。

J. 試述分子遺傳學的發展歷史

分子遺傳學發展簡史

1944年,美國學者埃弗里等首先在肺炎雙球菌中證實了轉化因子是脫氧核糖核酸(DNA),從而闡明了遺傳的物質基礎。1953年,美國分子遺傳學家沃森和英國分子生物學家克里克提出了DNA分子結構的雙螺旋模型,這一發現常被認為是分子遺傳學的真正開端。

1955年,美國分子生物學家本澤用基因重組分析方法,研究大腸桿菌的T4噬菌體中的基因精細結構,其剖析重組的精細程度達到DNA多核苷酸鏈上相隔僅三個核苷酸的水平。這一工作在概念上溝通了分子遺傳學和經典遺傳學。

關於基因突變方面,早在1927年馬勒和1928年斯塔德勒就用 X射線等誘發了果蠅和玉米的基因突變,但是在此後一段時間中對基因突變機制的研究進展很慢,直到以微生物為材料廣泛開展突變機制研究和提出DNA分子雙螺旋模型以後才取得顯著成果。例如鹼基置換理論便是在T4噬菌體的誘變研究中提出的,它的根據便是DNA復制中的鹼基配對原理。

美國遺傳學家比德爾和美國生物化學家塔特姆根據對粗糙脈孢菌的營養缺陷型的研究,在40年代初提出了一個基因一種酶假設,它溝通了遺傳學中對基因的功能的研究和生物化學中對蛋白質生物合成的研究。

按照一個基因一種酶假設,蛋白質生物合成的中心問題是蛋白質分子中氨基酸排列順序的信息究竟以什麼形式儲存在DNA分子結構中,這些信息又通過什麼過程從DNA向蛋白質分子轉移。前一問題是遺傳密碼問題,後—問題是蛋白質生物合成問題,這又涉及轉錄和翻譯、信使核糖核酸(mRNA)、轉移核糖核酸(tRNA)和核糖體的結構與功能的研究。這些分子遺傳學的基本概念都是在20世紀50年代後期和60年代前期形成的。

分子遺傳學的另一重要概念——基因調控在1960~1961年由法國遺傳學家莫諾和雅各布提出。他們根據在大腸桿菌和噬菌體中的研究結果提出乳糖操縱子模型。接著在1964年,又由美國微生物和分子遺傳學家亞諾夫斯基和英國分子遺傳學家布倫納等,分別證實了基因的核苷酸順序和它所編碼的蛋白質分子的氨基酸順序之間存在著排列上的線性對應關系,從而充分證實了一個基因一種酶假設。此後真核生物的分子遺傳學研究逐漸開展起來。