分子遺傳學的研究方法,遺傳學當今的研究內容有哪些

2021-03-04 05:24:44 字數 3429 閱讀 7900

1樓:手機使用者

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複製的突變型、不能進行細胞**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。正象40年代中在粗糙脈孢菌中利用不能合成某種氨基酸的突變型來研究這一種氨基酸的生物合成途徑一樣,也可以利用上述種種突變型來研究 dna複製、細胞**、發生過程和趨化行為等。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(見互補作用、基因定位),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係便無從確證;沒有核酸的順序分析,則插入順序或轉座子兩端的反向重複序列的結構和意義便無從認識(見轉座因子),重疊基因(見基因)也難以發現。

dna分子的兩個單鏈具有互補結構,dna和通過轉錄產生的mrna之間也具有互補結構。凡具有互補結構的分子都可以形成雜種分子,測定雜種分子的形成的方法便是分子雜交方法。分子雜交方法可以用來對dna和由dna轉錄的rna進行鑑定和測量。

它的應用範圍很廣泛,例如用來測定兩種生物的dna的總的相似程度,某一mrna分子從dna的哪一部分轉錄等。

重組dna技術的主要工具是限制性核酸內切酶和基因載體(質粒和噬菌體)。通過限制性內切酶和連線酶等的作用,可以把所要研究的基因和載體相連線並引進細菌細胞,通重載體的複製和細菌的繁殖便可以取得這一基因dna的大量純製品,如果這一基因得以在細菌中表達,還可以獲得這一基因所編碼的蛋白質。這對於分子遺傳學研究是一種十分有用的方法。

此外,在取得某乙個基因以後,還可以在離體條件下通過化學或生物化學方法使它發生預定的結構改變,然後再把突變基因引入適當的宿主細胞,這一方法有助於對特定基因的結構和功能的研究。

和其他學科的關係  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佔很大的比重。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。

例如乳糖操縱子的調節基因產物是一種既能和操縱基因 dna結合又能和乳糖或其他誘導物結合的阻遏蛋白。分子遺傳學研究結果說明阻遏蛋白的氨基端的60個氨基酸和dna的結合有關,其餘部分和誘導物的結合有關,而且還說明這一部分蛋白質呈β片層結構,片層結構的頂端暴露部分最容易和誘導物相結合。麥芽糖結合蛋白的訊號序列、λ噬菌體的阻遏蛋白等的結構和功能問題也都曾用分子遺傳學方法進行研究而取得有意義的結果。

目前基因分離和dna順序分析方法進展迅速,而一些以微量存在的蛋白質卻難以分離純化。在這種情況下,根據dna 順序分析結果和遺傳密碼表便可以得知這一蛋白質分子的氨基酸順序。

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醣體和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(見分子進化)。

分子遺傳學也已經滲入到以個體為物件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。隨著轉殖選擇學說的提出,目前已經確認動物體的每乙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。這些基因型的鑑定和**的**,以及免疫反應過程中特定轉殖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,激素的作用只在於啟用這些結構基因。激素作用機制的研究也屬於分子遺傳學範疇,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範疇。

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乙個新興的工業生產領域。

遺傳學當今的研究內容有哪些

2樓:匿名使用者

雜交是遺傳學研究的最常用的手段之一,所以生活週期的長短和體形的大小是選擇遺傳學研究材料常要考慮的因素。昆蟲中的果蠅、哺乳動物中的小鼠和種子植物中的擬南芥,便是由於生活週期短和體形小而常被用作遺傳學研究的材料。大腸桿菌和它的噬菌體更是分子遺傳學研究中的常用材料。

生物化學方法幾乎為任何遺傳學分支學科的研究所普遍採用,更為分子遺傳學所必需。分子遺傳學中的重組dna技術或遺傳工程技術已逐漸成為遺傳學研究中的有力工具。

系統科學理論(systems theory)、組學生物技術、計算生物學與合成生物學是系統遺傳學的研究方法。

遺傳學與分子生物學的區別與聯絡? 20

3樓:淺心

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(ge***ics)——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乙個家族,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物件。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脫氧核糖核酸的複製甚至mrna的轉錄,這些是分子遺傳學研究的課題。

遺傳學的研究範圍包括遺傳物質的本質、遺傳物質的傳遞和遺傳資訊的實現三個方面。遺傳物質的傳遞包括遺傳物質的複製、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。

4樓:匿名使用者

細胞生物學是從整體上研究細胞的結構和功能,如細胞物質組成和結構形式、物質運輸、能量轉換、細胞週期、訊號轉導、細胞分化等等,其實細胞生物學的內容被分之學科早已瓜分乾淨了,只有細胞骨架似乎還算純細胞生物學研究的範圍。分子生物學主要研究的是生物大分子核酸和蛋白,研究他們的結構、功能、調控以及如何改造等。

正向遺傳學和反向遺傳學各指什麼,表觀遺傳學,,反向遺傳學,正向遺傳學的區別

正向遺傳學是指從乙個突變體的表型入手,尋找是哪個基因控制這個突變。例如基因剔除技術或轉基因研究。反向遺傳學是從乙個基因入手,研究它的功能。rna病毒的反向遺傳系統通過定向修飾病毒的基因組序列,檢測被拯救的人工改造病毒的表型,可以在體內 in vivo 有效地研究病毒基因結構 功能和病毒 宿主相互作用...

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遺傳學是自然科來學領域中 生物遺傳自和變異規bai律的的科學。du遺傳學的研究範圍包括zhi遺傳物質 dao的本質 遺傳物質的傳遞和遺傳資訊的實現三個方面。遺傳物質的本質包括它的化學本質 它所包含的遺傳資訊 它的結構 組織和變化等 遺傳物質的傳遞包括遺傳物質的複製 染色體的行為 遺傳規律和基因在群體...

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正向遺傳學 forward ge ics 經典的遺傳學方法,開始研究突變表型以確定突變基因。最早的乙個工具是分子遺傳學家提出遺傳的篩選。該技術的目的是為了確定突變,產生一定的表型。經常用誘變劑來促進這個過程。分離後,突變基因分子可以確定。正向遺傳學和反向遺傳學各指什麼 正向遺傳學是指從乙個突變體的表...