分子生物学复习资料终结版

1 绪论

1.1 分子生物学的基本概念

①分子生物学---广义：在分子水平上研究生命现象，或用分子的术语描述生物现象的学科。

狭义：核酸与蛋白质水平上研究基因的复制，基因的表达（包括RNA转录、蛋白质翻译），基因表达的调控以及基因的突变与交换的分子机

制。

②序列假说：核酸片段的特异性，完全由其碱基序列决定，而且这种序列是一种蛋白质氨

基酸的密码

③中心法则：DNA的遗传信息经RNA一旦进入蛋白质，也就不可能再行输出。

④三大原则：Ⅰ、构成生物大分子的单体是相同的；

Ⅱ、生物大分子单体的排列决定了不同生物性状的差异和个体特征；

Ⅲ、所有生物遗传信息表达的中心法则是相同的

⑤分子生物学是研究细胞内大分子的结构、功能和相互作用特点和规律，并通过这些规律认识生命现象的一门科学。

1.2 分子生物学的发展简史

①细胞学说：

（1）以下3点是必修一上的内容：

a细胞是一个有机体，一切动植物都由细胞发育而来，并由细胞和细胞产物所组成。

b细胞是一个相对独立的单位，既有它自己的生命，又对与其他细胞共同组成的整体的生命起作用。

c新细胞可以从老细胞中产生。

（2）以下7点是百度到的内容：

a.细胞是有机体，一切动植物都是由单细胞发育而来，并由细胞和细胞产物所构成；

b.所有细胞在结构和组成上基本相似；

c.新细胞是由已存在的细胞分裂而来；

d. 生物的疾病是因为其细胞机能失常；

e. 细胞是生物体结构和功能的基本单位；

f 生物体是通过细胞的活动来反映其功能的；

g. 细胞是一个相对独立的单位，既有他自己的生命，又对于其他细胞共同组成的整体的生命起作用。

②正向遗传学：在不知道基因化学本质的前提下，仅依靠表型突变体在世代间的传递规律来研究基因的特征和染色体上的位置，描述基因突变和染色体的改变，分析它们对生物形态和生理特征所产生的效应。

③反向遗传学：通过转基因办法来确定某一基因的功能。

④George Beadle和Edward Tatum提出“一个基因一个酶”假说

Avery围绕肺炎链球菌的成就第一个动摇了“基因是蛋白质”的理念，为“DNA是遗传物质”的理论建立奠定了基础

Chargaff 法则：A+C=T+G

Nirenberg在一周内破解了第一个遗传密码：UUU——苯丙氨酸

Jacob和Monod发现乳糖操纵子模型

Pardee，Jacob，Monod命名的“Pa-Ja-Mo”实验结果证明：基因通过一种RNA严格地控制着蛋白质的合成。这种RNA被命名为“信使RNA”

⑤操纵子模型：几个结构基因可以同时被一个调节基因控制，并组合在一起形成“操纵子”的结构，它们从“启动子”的序列开始转录成一条单一的mRNA分子。

⑥操纵子模型将基因划分为调控基因和结构基因

⑦利用限制性内切酶EcoR1和连接酶获得了一个既含SV40的原癌基因，又含有λ噬菌体DNA片段的人工重组DNA分子。科学史将这一工作标志为“遗传工程”的开始。

⑧Mullis—多聚酶链反应（PCR）技术。定义PCR是一项“晚熟”的技术，定义PCR是一项“简单”的技术。从嗜热水生菌（Taq）中成功提取的耐热性的DNA聚合酶。

1.3 现代分子生物学的发展

①将具有内含子与外显子相间阁排列的基因定义为“间隔基因”和“断裂基因”。

“断裂基因”被誉为一次“小革命”。

②1997-朊蛋白的发现与遗传机制；2001-细胞周期的调控；2002-细胞程序性死亡的机制的揭示；2005人类幽门螺旋杆菌的发现与功能证实；2006-细胞内RNA干涉现象的发现与应用。

③分子细胞生物学、分子遗传学、分子病理学、分子免疫学、分子神经生物学等“分子化”的生物学学科形成。

2 基因概念的演变与发展

2.1早期的“基因”概念

1．融合遗传理论：这一理论认为，父本精液与母本胚胎中的体液融合后，传递给后代并控制子代个体的性状表现。

2．1809年jean-baptiste de lamaarck 提出“获得性遗传理论”

3．1866年 chaeles robert darwin 提出“泛生论”

4．weismann.是第一个通过切除尾巴实验的证据否定了“泛生论”假说的科学家。并于1885年提出了著名的遗传物质的“种质论”。Weismann认为多细胞生物可分为“体质”和“种质”。

2.2经典的基因概念

1．孟德尔提出了遗传因子，1909年丹麦遗传学家johannsen创造了基因“gene”单词来表达孟德尔的“遗传因子”

2．经典的基因概念：即基因是孤立的排列在染色体上的实体（不再是代表某种性状的抽象符号A a B b.......）是具有特定功能。能独立发生突变和遗传交换的“三位一体”的、最小的遗传单位。

3．基因具有剂量效应，位置效应。

4．基因（也即顺反子）是染色体上的一个片段，在一个顺反子内有若干个交换单位，最小的交换单位被称为交换子。最小的突变单位被称为突变子，

5．在同一基因座位中，同一突变位点向不同方向发生突变所形成的等位基因称为全同等位基因，在同一基因座位中，不同突变位点发生突变所形成的等位基因称为非全同等位基因，

6．人类kuru病和牛海绵状脑炎（疯牛病）的传染性病原蛋白颗粒。阮病毒的繁殖是将自身PrPcs蛋白（Mr27000~30000）结构信息通过与正常膜蛋白PrPc（Mr33000~35000）结合，在分子伴侣的辅助下，传递给PrPc并将其转化为PrPcs的过程。Piusiner不仅因此获得了1997年的诺贝尔奖，而且也结束了蛋白质是否是遗传物质的争论。

2.3基因的分子结构

1、RNA与DNA在结构上的差异主要表现在：

（1）核苷中德核糖为2位非脱氧OH基。