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合成生物学

1 绪论 1.1 合成生物学定义与历史 1.2 合成生物学的发展历程 1.3 合成生物学的应用领域 2 基因工程基础 2.1 基因的基本概念和结构 2.2 基因操作技术 2.3 蛋白质表达系统 2.4 基因组编辑技术(如CRISPR-Cas9) 3 生物部件设计与构建 3.1 生物部件的分类与功能 3.2 生物部件的设计原则 3.3 生物部件的构建方法 3.4 生物部件的标准化 4 生物系统建模与模拟 4.1 生物系统建模的基本原理 4.2 数学模型的建立与分析 4.3 计算机模拟软件的使用 4.4 生物系统建模的模型验证与优化 5 合成生物系统的构建与应用 5.1 合成生物系统的构建流程 5.2 合成生物系统的应用实例 5.3 合成生物系统的安全性与伦理问题 6 合成生物学前沿进展 6.1 遗传电路的设计与实现 6.2 复杂生物系统的合成 6.3 合成生物学在医药、能源、环保等领域的最新进展 7 实验技能训练 7.1 基因克隆与转化 7.2 蛋白质表达与纯化 7.3 生物信息学工具的使用 8 课程项目实践 8.1 设计并构建一个简单的生物部件或遗传回路 8.2 利用计算机模拟软件预测其性能 8.3 进行实验验证并优化设计
首页 教程 合成生物学 基因的基本概念和结构
基因是生物体遗传的基本单位,它由DNA(脱氧核糖核酸)分子组成,存储着生物体的遗传信息。一个基因通常包含成千上万个碱基对,它们按照一定的顺序排列,形成了基因的结构。 在基因的结构中,每一个碱基对都由两个不同的碱基组成,这些碱基包括腺嘌呤(A)、胸腺嘧啶(T)、鸟嘌呤(G)和胞嘧啶(C)。这些碱基以特定的方式配对,即A与T配对,G与C配对,这种配对方式被称为碱基互补配对。 基因中的碱基序列决定了蛋白质的氨基酸序列,这就是所谓的中心法则:DNA转录为RNA,RNA翻译为蛋白质。在这个过程中,每三个相邻的碱基构成一个密码子,每个密码子对应一种氨基酸。因此,基因的结构决定了生物体的性状和功能。 此外,基因还包括启动子、增强子、沉默子等非编码区域,这些区域虽然不直接编码蛋白质,但它们可以调控基因的表达,决定基因在何时何地以何种程度进行转录和翻译。 总的来说,基因是生物体遗传信息的载体,它的结构决定了生物体的性状和功能,是生命活动的基础。

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