科学家梦想成真:全面破译人体基因密码在即

科学家的梦想人体中共有２３对染色体 ,每一个染色体含有一个ＤＮＡ (脱氧核糖核酸 )分子 ,而每个ＤＮＡ分子中含有４种核苷酸 ,它们按不同的顺序排列组合 ,各种不同的排序被称为“化学字母” ,具有传递不同遗传信息的功能。基因就是特定核苷酸序列的总称 ,是ＤＮＡ分子的片段。它是遗传物质在上下代之间传递遗传信息的基本单位。每个ＤＮＡ分子都含有很多个基因。人体有１０万个 (最新的说法是１４万个 )基因 ,每个基因都是一种或几种蛋白和化合物的“蓝图” ,特定的蛋白和化合物决定了人体的特定细胞和器官的形成和运作。破译全部人类遗传…     

热学部分必须掌握的“4个模型和2个图象”

14个模型 1）球体模型 在估算固体和液体分子直径大小时,一般把分子看成球体．设分子直径为d,则一个分子体积即为 V0=4/3πR^3=1/6πd^3。所以d=3√6V0/π.     

DNA杂交及其在实践中的应用

如何比较两ＤＮＡ分子碱基顺序差异的大小呢 ?我们很容易想到的是如同人类基因组计划那样进行碱基测序 ,然后再进行比较。但这样做工作量太大 ,耗资多 ,费时长。如人类基因组计划动用大量人力物力 ,历时数年 ,才把人类 2 3对染色体上ＤＮＡ的碱基排列顺序全部检测完毕 !事实上 ,如果我们仅仅是比较两ＤＮＡ分子差异大小 ,则不必检测具体碱基顺序 ,最简单的方法是进行ＤＮＡ杂交。那么什么叫ＤＮＡ杂交 ,ＤＮＡ杂交在实践中具体又有哪些应用呢 ?下面结合中学生物教学特点简述这个问题。1　何为ＤＮＡ分子杂交所谓ＤＮＡ分子杂交 ,是指把不同…     

与孙老师商榷

贵刊第 7期刊载的《ＤＮＡ化学技术及展望》一文 ,关于人类基因组研究的一处说法欠妥。孙老师文章中说 ,人的细胞内有 46条染色体 ,上面含有约 1 0万个基因。一个基因就由约5 0 0 -2 0 0 0个ＤＮＡ分子组成 ,所以 ,一个人基因组包含的配对核苷酸则多达 30亿对。而《普通生物学———生命科学通论》(陈阅增主编 ,高等教育出版社出版 )第 40 9-4 1 1页中说 ,基因是ＤＮＡ分子的片段 ,ＤＮＡ分子中含有 2条多核苷酸长链。人民教育出版社出版的高中必修本《生物》(全一册 )第 1 45页中说 ,每个染色体含有一个ＤＮＡ分子 ,每个ＤＮＡ分子上有很多…     

原核生物和真核生物DNA复制的共同点

作为遗传信息载体的ＤＮＡ分子,必须能进行自我复制,并把信息准确无误地分配到子代细胞中,才能保证物种的连续性。生物界中ＤＮＡ复制的方式多种多样,甚至同一细胞中存在有不同的复制方式。但有证据表明真核生物和原核生物ＤＮＡ复制的基本特征是相同的。主要表现在以下三个方面： （１）ＤＮＡ的半保留复制即在ＤＮＡ复制过程中,碱基间氢键首先断裂,双螺旋解旋和分开,每条链分别作为模板,按碱基配对原则合成其互补链,从而形成两个新的双链分子。因新形成的ＤＮＡ分子中,各保留一条亲代的ＤＮＡ单链,故名半保留复制,也因此保证…     

线粒体DNA突变与疾病

介绍了线粒体ＤＮＡ的遗传学特性,试从分子水平上探讨ｍｔＤＮＡ突变发生情况,阐明ｍｔＤＮＡ的突变与线粒体病和衰老的关系,简要说明了人类ｍｔＤＮＡ突变的类型和相应的线粒体病的特点。     

与刘元老师商榷

《中学生物教学》2 0 0 2年 1～ 2合期中有一篇文章《对一道高考题的商榷》(以下简称《刘》文 ) ,作者刘元老师从ＤＮＡ分子结构中脱氧核苷酸链是有方向的科学角度考虑 ,运用数学归纳的方法 ,对 2 0 0 2年的一道上海高考题提出了质疑并阐述了自己的看法 ,读后令人很受启发。《刘》文认为 ,由于ＤＮＡ分子具有空间结构 ,有些在平面书写上看似不同的ＤＮＡ分子片段 ,经过 1 80°的旋转后无论从方向还是从碱基组成上都会发生重合 ,因而实际上是同一个ＤＮＡ分子。这样 ,由 1 2 0个碱基组成的ＤＮＡ分子片段 ,因其碱基对的序列即遗传信息的不同…     

DNA生物大分子的动力学特性与生物功能(Ⅰ)

本文全面考虑了ＤＮＡ的碱基对的相互作用、双链的整体振动效应和链内分子的集体激发等运动状态，应用在我们最近在蛋白质分子中建立的新理论与其它方法，研究了ＤＮＡ分子的动力学特性，集体激发与孤立子运动．并应用此结果深入研究ＤＮＡ的一些生物功能，如复制、转录等问题．     

DNA末端复制的终止

１关于ＤＮＡ末端复制难题 绝大多数ＤＮＡ的复制是在细胞分裂间期的Ｓ期中进行。对双链ＤＮＡ而言,其复制方式是一种半保留复制。即复制所形成的新的ＤＮＡ分子,保存了原来亲本ＤＮＡ双链分子中的一条单链。在复制时,已知的ＤＮＡ聚合酶都不能直接启动ＤＮＡ新链或岗崎片段的合成,必须先在一种性质独特的ＲＮＡ聚合酶（引发酶）的作用下,以ＤＮＡ为模板,合成一小段ＲＮＡ（通常为１～１０个核苷酸）作为“引物”,由此提供一个３’－ＯＨ’端。这样一来,ＤＮＡ聚合酶才能够在“引物ＲＮＡ”的３’－ＯＨ端上,按照５’→３’方向聚…     

肽核酸基因探针与抗菌新药

1　一种新型的基因探针在众多的ＤＮＡ测序新方法中 ,基因探针是自动化程度高、也较为快速的方法。它应用一套已知序列的寡核苷酸链 ,与待测的ＤＮＡ样品进行杂交 ,寻找靶ＤＮＡ链上的互补序列 ,从而测得样品碱基序列的信息。现在已发展成由探针阵组成的基因芯片 ,在大规模测序和基因诊断中发挥重要作用。一般的探针设计 ,均用寡聚核甘酸链 ,以利于同被测的ＤＮＡ结合。但是 ,ＤＮＡ双螺旋分子在不复制时是极难解开的 ,而且每条链都带有电荷 ,ＤＮＡ探针也带电荷 ,一遇ＤＮＡ分子会相互排斥 ,只有经过巧妙设计的探针 ,才能进入ＤＮＡ的双螺…     

浅谈2~n在生物学习题中的应用

随着高考制度的改革,跨学科综合能力的培养日趋重要。习题教学是训练学生各方面能力的有效途径之一。笔者教学中分析归纳２~ｎ规律,巧解生物学习题,既使解题快速、简捷、准确,又提高了综合素质,收到了事半功倍的效果。 １．一个ＤＮＡ分子连续复制２~ｎ次后,产生的ＤＮＡ分子数为２~ｎ,脱氧核昔酸链为２ｘ２~ｎ条。 例 １：如果把一个细胞中的 ＤＮＡ分子用３２Ｐ进行标记,然后放在不含３２Ｐ的培养液中,让细胞连续进行有丝分裂四次后,则含３２Ｐ标记的ＤＮＡ占总ＤＮＡ的比为（） Ａ,１／４ Ｂ．１／８ Ｃ．１／１６ Ｄ．１／３…     

2009年高考理科综合模拟试题(四)

一、单项选择题(本题包括13小题,每小题只有一个选项符合题意)1.运用"人工膜技术"制作的携有单克隆抗体的磷脂微球体药物如图1所示.当带有药物的"磷脂微球体"被注射到实验动物鼠血液中一段时间后,首先在某种癌细胞内检测到药物已经进入.下列相关叙述中正确的是( ).     

微观世界历险记

“秦关博士,您的意思是说,如果进入这个微球体,我们就会变得和《格列佛游记》里小人国的小人一样小,是吗?”“不,是比小人国里的小人还要小。小人国里的小人毕竟肉眼还能看得到,而微球体会把你们微缩到比分子、原子还小,肉眼是根本看不见的。”“那太过瘾了!我们现在就开始这有趣的旅行吧!”我、白雪、张小开异口同声地说道。     

分子神探——DNA检测有术

ＤＮＡ即脱氧核糖核酸,主要存在于细胞核中,是复制和传递遗传信息的主要物质基础。研究发现,它在各人身上会出现细微的差异。两个人具有相同的ＤＮＡ的可能性仅为３０００亿分之一,即使是同胞兄弟姐妹,其ＤＮＡ完全一致的可能性也只有２００万分之一。就像人的指纹一样,因此法医学界又有“ＤＮＡ指纹”的说法。然而,在同一家族中ＤＮＡ的核心序列却完全一致,子女的ＤＮＡ指纹图完全可以从父母的核心谱带中找到,故可据此做亲子或亲缘关系的鉴定。由于ＤＮＡ指纹具有高度的个体特异性,故被认为是识别个体的最可靠的证据之一。现在科…     

能"夹"起细胞的"光镊子

１９９９年５月初,专程来北京参加北大校庆活动的１９９７年华裔诺贝尔物理学奖得主朱棣文教授,做了题为“与生物学相结合的原子和分子物理学”的报告。演讲时,朱教授向近千名师生展示了一段极其精彩的科学实验录像：一个折叠着的脱氧核糖核酸分子（ＤＮＡ）,先被轻轻地拉直,然后又被松开,伸展的长链逐渐卷曲,恢复成原来的模样。实验构思之巧妙,技术之高超,令人惊叹不已。ＤＮＡ是存在于细胞内负责储藏遗传信息的有机化合物分子。其中含有数千个核苷酸单位。ＤＮＡ非常细,直径大约是几个纳米（１ｎｍ＝１０－９ｍ）,长度虽有几十…     

对一道高考题的商榷

在 2 0 0 0年上海高考生物试卷中有这样一道题 :由 1 2 0个碱基组成的ＤＮＡ分子片段 ,可因其碱基对组成和序列的不同而携带不同的遗传信息 ,其种类最多可达 (　　 )Ａ .4 12 0 　　Ｂ .1 2 0 4 　　Ｃ .4 60 　　Ｄ .6 0 4正确答案为Ｃ。那么果真有 4 60 种不同的ＤＮＡ吗 ?让我们简化一下问题 :假设现有一ＤＮＡ分子片段 ,共含 2个碱基对 ,问这个ＤＮＡ分子片段的种类最多有多少种 ?按本题解题思路 ,应为 4 2 =1 6种 ,按排列组合的原则 ,我们把这 1 6种写出来 :现在我们来检验一下 ,真的有 1 6种吗 ?稍加注意 ,我们便会观察到这 1 6种ＤＮ…     

重组质粒DNA的提取和纯化方法研究

质粒ＤＮＡ的提纯是现代分子遗传学和基因工程的重要技术，本实验对质粒ＤＮＡ的提取和纯化方法进行了比较研究．并通过改进，建立了简便、快速提取和纯化质粒ＤＮＡ的方法．利用此法所提质粒ＤＮＡ收率大，纯度高，能适于细菌转化、细胞转染及酶切分析等进一步实验研究．     

DNA结构模型的修复

ＤＮＡ具有规则的双螺旋结构 ,其结构的主要特点是 :(1 )ＤＮＡ分子是由两条平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的 ;(2 )ＤＮＡ分子中的脱氧核糖和磷酸交替连结 ,排列在外侧 ,构成基本骨架 ,碱基排列在内侧 ;(3)两条链上的碱基通过氢键连结起来 ,形成碱基对。我处所用的ＤＮＡ结构模型由江苏省沙洲县乐余模型厂制造 ,整体结构属于老式型 (见图 1 )。由于使用频率较高 ,再加上保管、使用不当 ,该模型在修复前已完全不能使用 :①模型中“碱基”件缺失 1 1个 (实际应有 32个 ) ;②32个“脱氧核糖”件中有 1 4个塑料棒折断 (塑料棒用来和“碱基”件相…     

对学生求球壳、球体转动惯量计算中的错解分析

分别介绍了学生求球壳、球体对直径转动惯量的两种计算方法,对两种方法对比分析,指出错误解法的原因,得出运用微元法求旋转曲面,旋转体转动惯量时的正确方法。     

脱氧核酶

198 1年 ,Ｃｅｃｈ等发现原生动物四膜虫 2 6ＳｒＲＮＡ前体具有自我剪切功能 ,引入了核酶 (ｒｉｂｏｚｙｍｅ)的概念 ,它主要用来描述一些具有酶活性的ＲＮＡ分子。核酶的发现 ,对酶的传统概念提出了严峻的挑战。 1995年 ,Ｃｕｅｎｏｕｄ等发现了具有酶活性的ＤＮＡ分子 ,并命名为脱氧核酶 (ｄｅｏｘｙｒｉｂｏｘｙｍｅ或ＤＮＡｚｙｍｅ)。脱氧核酶的发现又一次丰富了酶学 ,是人类对于酶认识的又一次重大飞跃。1　脱氧核酶的发现科学家通过对核酶二级结构的详细研究 ,利用实验证实核酶中的核糖磷酸骨架并非严格必需 ,这个发现为ＤＮＡ具有…