本科阶段 分子生物学简述
分子生物学精选全文
可编辑修改精选全文完整版第一章绪论1、分子生物学简史：分子生物学是研究核酸、蛋白质等所有生物大分子形态、结构特征及其重要性、规律性而相互联系的科学，是人类从分子水平上真正揭示生物世界的奥秘，由被动的适应自然界到主动的改造和重组自然界的基础科学。
2、分子生物学发展阶段第一阶段：分子生物学发展的萌芽阶段第二阶段：分子生物学的建立和发展阶段第三阶段：分子生物学的深入发展和应用阶段3、分子生物学的主要研究内容DNA重组技术；基因表达调控研究；生物大分子的结构与功能的研究；基因组、功能基因组与生物信息学的研究第二章染色体与DNA1、名词解释：不重复序列：在单倍体基因组中只有一个或几个拷贝的DNA序列。
真核生物的大多数基因在单倍体中都是单拷贝。
中度重复序列：每个基因组中10～104个拷贝。
平均长度为300 bp，一般是不编码序列，广泛散布在非重复序列之间。
可能在基因调控中起重要作用。
常有数千个类似序列，各重复数百次，构成一个序列家族。
高度重复序列：只存在于真核生物中，占基因组的10%~60%，由6~10个碱基组成。
卫星DNA（satellite DNA）:又称随体DNA。
卫星DNA是一类高度重复序列DNA。
这类DNA是高度浓缩的，是异染色质的组成部分。
微卫星DNA（microsatellite DNA）：又称短串联重复序列，是真核生物基因组重复序列中的主要组成部分，主要由串联重复单元组成。
重叠基因（overlapping gene,nested gene）:具有部分共同核苷酸序列的基因，及同一段DNA携带了两种或两种以上不同蛋白质的编码信息。
重叠的序列可以是调控基因也可以是结构基因部分。
多顺反子（polycistronic mRNA ) ：编码多个蛋白质的mRNA称为多顺反子mRNA 。
单顺反子(monocistronic mRNA) ：只编码一个蛋白质的mRNA称为单顺反子mRNA。
DNA的转座：又称移位（transposition)，是由可移位因子介导的遗传物质重排现象。
分子生物学概述
传信息传递的基本方式，最终确
定了核酸是遗传的物质基础。
5’
2、遗传信息传递中心法则的建立
1956年，Kornber在大肠杆菌的无细胞提取液中实
现了DNA的合成，并从E.col中分离出DNA聚合酶；
1958年，Meselson与Stahl的实验证明，DNA复制 时 DNA分子的两条链先行分开。他们用15N重同位 素及密度梯度超速离心证明了DNA的复制是一种半 保 留复制。
三、分子生物学的主要研究内容
1、重组技术的建立和发展 2、基因组研究的发展 3、功能基因组研究的发展 4、基因表达调控机理的研究
基因组、功能基因组及生物信息学研究
基因组：指某种生物单倍体染色体中所含有基因的总数， 也就是包含个体生长、发育等一切生命活动所需的全部 遗传信息的整套核酸。
功能基因组：又称后基因组，是在基因组计划的基础上 建立起来的，它主要研究基因及其所编码蛋白质的结构 和功能，指导人们充分准确地利用这些基因的产物。
人类基因组计划（human genome project, HGP）
美国科学家、诺贝尔奖获得者Dulbecco R于1986年在美国 《 Science 》杂志上发表的短文中率先提出，并认为这是加快 癌症研究进程的一条有效途径。
主要的目标是绘制遗传连锁图、物理图、转录图，并完成人类 基因组全部核苷酸序列测定。测出人体细胞中24条染色体上全 部30亿对核苷酸的序列，把所有人类基因都明确定位在染色体 上，破译人类的全部遗传信息。
里程碑的发现
Watson 和 Crick 在前人的基础 上，提出了DNA双螺旋结构的 模型。
1962年诺贝尔医学与生理学奖
Watson JD和Crick FHC的“双
5’
完整版)分子生物学总结完整版
完整版)分子生物学总结完整版分子生物学是研究生命体系中分子结构和功能的学科。
它包括结构分子生物学、基因表达的调节与控制、DNA重组技术及其应用、结构基因组学、功能基因组学、生物信息学和系统生物学等方面。
在DNA和染色体方面，我们可以了解到DNA的变性和复性过程，其中Tm是指DNA双链结构被解开成单链分子时的温度。
热变性的DNA经缓慢冷却后即可复性，称为退火。
此外，假基因是指基因组中存在的一段与正常基因非常相似但不能表达的DNA序列，以Ψ来表示。
C值矛盾或C值悖论是指C值的大小与生物的复杂度和进化的地位并不一致。
转座是可移动因子介导的遗传物质的重排现象，而转座子则是染色体、质粒或噬菌体上可以转移位置的遗传成分。
DNA的二级结构特点包括由两条相互平行的脱氧核苷酸长链盘绕而成，碱基排列在外侧，两条链间存在碱基互补，通过氢键连系，且A=T、G≡C（碱基互补原则）。
真核生物基因组结构包括编码蛋白质或RNA的编码序列和非编码序列，包括编码区两侧的调控序列和编码序列间的间隔序列，具有庞大的结构和含有大量重复序列。
Histon(组蛋白)具有极端保守性、无组织特异性、氨基酸分布的不对称性、可修饰作用、富含Lys的H5等特点。
核小体由组蛋白和200bp DNA组成。
转座机制是一种基因组重排的方式。
在转座时，插入的转座子会位于两个重复的靶序列之间，而受体分子中的靶序列会被复制。
根据复制方式的不同，转座可以分为复制型和非复制型转座。
DNA生物合成时，采用半保留复制的方式。
这种方式下，母链DNA会解开为两股单链，各自作为模板合成与之互补的子链。
其中一股单链从亲代完整地接受过来，而另一股则是全新合成的。
这样，两个子细胞的DNA都与亲代DNA的碱基序列一致。
复制子是生物体内能够独立进行复制的单位。
在DNA复制中，有前导链和滞后链两种链。
前导链是以3'→5'方向为标准的模板链，而滞后链则是以5'→3'方向为标准的模板链。
分子生物学概述发展简史主要研究内容
蛋白质合成与调控机制
蛋白质合成
蛋白质合成包括转录和翻译两是以mRNA为模板合成蛋白质的过程。
调控机制
蛋白质合成的调控机制包括基因表达调控和翻译后调控。基因表达调控主要发生在转录 水平，通过控制转录的起始、延伸和终止来影响mRNA的合成。翻译后调控则发生在 蛋白质合成之后，通过蛋白质的修饰、折叠、定位以及与其他蛋白质的相互作用等方式
白质合成等。
基因工程技术诞生与应用拓展
1973年，科恩伯格发明了DNA重组技术，实现了不同来源DNA片段的连 接和重组。
1975年，保罗·伯格成功进行了第一次基因克隆实验，标志着基因工程技 术的诞生。
基因工程技术在农业、工业、医学等领域得到广泛应用，如转基因作物培 育、生物制药、基因治疗等。
当代进展：高通量测序技术等创新突破
DNA功能
DNA是储存遗传信息的载体，通过复制将遗传信息传递给下一代，指导蛋白质的 合成从而控制生物的性状。
RNA种类与功能
RNA种类
根据结构和功能的不同，RNA可分为 信使RNA（mRNA）、转运RNA（ tRNA）和核糖体RNA（rRNA）三类 。
RNA功能
mRNA是合成蛋白质的模板，tRNA 在蛋白质合成过程中起转运氨基酸的 作用，rRNA与核糖体蛋白共同构成核 糖体，参与蛋白质的合成。
来影响蛋白质的功能和稳定性。
02
分子生物学发展简史及重要成果
早期探索：遗传物质发现与性质研究
1865年，孟德尔通过豌豆实验 揭示了遗传规律，为遗传学奠
定了基础。
1910年，摩尔根通过果蝇实验 证明了基因位于染色体上，确 立了染色体遗传理论。
1900年，重新发现孟德尔定律 ，遗传学开始成为一门独立学
分子生物学知识点整理
分子生物学知识点整理1.基本分子生物学概念：基因、DNA、RNA和蛋白质是分子生物学的基本概念。
基因是一段DNA序列，负责编码产生RNA和蛋白质。
DNA是脱氧核糖核酸，由含有遗传信息的碱基序列组成。
RNA是核糖核酸，负责将DNA的信息转录成具体蛋白质的制作指令。
蛋白质是由氨基酸组成的大分子，负责细胞的结构和功能。
2.DNA的结构：DNA是双螺旋结构，由两条互相缠绕的链组成，这两条链通过碱基之间的氢键相互连接。
DNA的碱基包括腺嘌呤(A)、胸腺嘧啶(T)、鸟嘌呤(G)和胞嘧啶(C)。
3.DNA复制：DNA复制是细胞分裂的过程中，DNA双链被复制为两条相同的DNA双链。
这是生命的一个基本过程，确保每个新细胞都有完整的遗传信息。
DNA复制是由DNA聚合酶酶进行的，它们能够将新的碱基加到原有的DNA链上。
4.转录：转录是将DNA的信息复制成RNA的过程。
这个过程包括三个步骤：启动、延伸和终止。
在转录开始时，RNA聚合酶酶会识别DNA链上一个特定的启动位点，然后沿着DNA模板链向前延伸合成RNA链。
转录的终止是由特定的序列标志着的，一旦被识别，RNA聚合酶酶就会停止合成RNA。
5.翻译：翻译是将RNA的信息转化成蛋白质的过程。
这个过程涉及到tRNA和核糖体的作用。
tRNA具有与特定氨基酸结合的能力，并根据mRNA 模板上的密码子序列，将氨基酸逐个带入核糖体中合成蛋白质。
6.基因调控：基因调控是细胞内基因表达的调控机制，使细胞能够根据需要调整哪些基因的表达，以适应不同的环境条件。
这包括启动子、转录因子和RNA干扰等机制。
7.基因突变和遗传变异：基因突变是指在DNA链上发生的改变，可能导致蛋白质的结构和功能的改变。
遗传变异包括基因重组、基因扩增和基因缺失等，能够产生新的基因组和生物特征。
8.PCR：聚合酶链式反应（PCR）是一种用于扩增DNA片段的技术。
它涉及到短的引物，用于界定所需扩增的DNA片段，然后通过多次的加热和冷却循环，DNA被不断复制，产生大量的DNA片段。
分子生物学教学大纲(生物技术专业本科)
《分子生物学》教学大纲——生物技术专业本科一、课程描述分子生物学(molecular biology)是研究核酸、蛋白质等生物大分子的结构与功能，并从分子水平上阐述蛋白质与核酸、蛋白质与蛋白质之间相互作用的关系及其基因表达调控机制的科学，是人类从分子水平上真正揭开生物世界的奥秘，由被动地适应自然界转向主动地改造和重组自然界的基础学科。
以生物大分子为研究对像的分子生物学就迅速成为现代生物学领域里最具活力的科学。
它包括: 生物大分子的结构与功能; 从DNA 到RNA 再到蛋白质的遗传信息的复制, 传递, 转录和翻译; DNA的突变与修复；原核生物基因表达与调控; 真核生物基因表达与调控; 肿瘤的分子生物学；病毒的分子生物学; 免疫的分子生物学；基因组学与医学等。
分子生物学是生物技术专业的一门专业课。
通过本课程的学习应使学生了解生命科学发展的方向与前沿，了解分子生物学在有关领域的应用与前景。
使学生掌握分子生物学的概念、研究内容与特点；掌握生命活动中重要的生物大分子的结构与功能；遗传信息的表达及其调控；肿瘤、病毒和免疫学的分子生物学；基因组学与医学的关系；分子生物学研究的基本思路和方法等内容。
参考学时：总学时为54学时（理论课），其中课堂讲授44节，讨论或自主学习10节。
参考教材：陈启民主编，《分子生物学》(第一版)，南开大学出版社，2004年赵亚华编著，《分子生物学教程》(第二版)，科学出版社，2006年叶林柏、郜金荣编著，《基础分子生物学》(第一版)，科学出版社，2005年周爱儒主编，《生物化学》(第六版)，人民卫生出版社，2006年二、教学内容与要求1绪论［基本要求]1）掌握分子生物学的定义；2）熟悉分子生物学研究内容；3）了解分子生物学发展简史及及其发展前景。
［教学内容］1）分子生物学的定义、研究内容及与生物化学之间的关系；2)分子生物学发展的历程；3)21世纪分子生物学发展的趋势：功能基因组学、蛋白质组学和生物信息学。
分子生物学简介
分子生物学简介分子生物学是研究生物分子结构、功能和相互作用的学科，是现代生物学的重要分支之一。
它的研究对象包括DNA、RNA、蛋白质等生物分子，以及它们之间的相互作用和调控机制。
分子生物学的发展，不仅推动了生物学的进步，也为医学、农业、环境保护等领域提供了重要的理论和技术支持。
DNA是生物体内最基本的遗传物质，它携带着生物体的遗传信息。
分子生物学的一个重要研究方向就是研究DNA的结构和功能。
1953年，Watson和Crick发现了DNA的双螺旋结构，这一发现奠定了分子生物学的基础。
随着技术的不断进步，人们对DNA的研究也越来越深入。
现在，我们已经能够对DNA进行序列分析、基因编辑等操作，这些技术的发展，为生物学和医学的研究提供了强有力的工具。
RNA是DNA的转录产物，它在生物体内发挥着重要的作用。
分子生物学的另一个重要研究方向就是研究RNA的结构和功能。
RNA 不仅可以作为信息传递的媒介，还可以作为酶催化化学反应，参与到基因表达的调控中。
近年来，人们对RNA的研究越来越深入，发现了许多新的RNA种类和功能，这些发现为生物学的研究提供了新的思路和方法。
蛋白质是生物体内最重要的功能分子，它们参与到几乎所有的生物过程中。
分子生物学的另一个重要研究方向就是研究蛋白质的结构和功能。
蛋白质的结构决定了它的功能，因此研究蛋白质的结构和功能对于理解生物过程和疾病机制具有重要意义。
现在，人们已经能够通过X射线晶体学、核磁共振等技术解析蛋白质的结构，这些技术的发展，为药物研发和治疗疾病提供了重要的支持。
分子生物学的研究不仅关注生物分子的结构和功能，还关注它们之间的相互作用和调控机制。
生物分子之间的相互作用和调控机制是生物过程发生和维持的基础。
分子生物学的研究不仅揭示了生物过程的本质，也为生物技术的发展提供了理论和技术支持。
分子生物学是现代生物学的重要分支之一，它的研究对象包括DNA、RNA、蛋白质等生物分子，以及它们之间的相互作用和调控机制。
公共基础知识分子生物学基础知识概述
《分子生物学基础知识概述》一、引言分子生物学是一门在生命科学领域中具有核心地位的学科，它深入研究生物大分子的结构、功能和相互作用，为我们理解生命现象的本质提供了关键的理论和技术支持。
从揭示遗传信息的传递规律到开发新型生物技术，分子生物学的发展深刻地改变了我们对生命的认识和改造自然的能力。
本文将全面阐述分子生物学的基础知识，包括基本概念、核心理论、发展历程、重要实践以及未来趋势。
二、基本概念1. 生物大分子分子生物学主要研究生物大分子，包括核酸（DNA 和 RNA）、蛋白质和多糖。
DNA 是遗传信息的携带者，通过特定的碱基序列编码生物体的遗传信息。
RNA 在遗传信息的表达中起着重要作用，包括信使 RNA（mRNA）、转运 RNA（tRNA）和核糖体 RNA（rRNA）等。
蛋白质是生命活动的主要执行者，具有各种催化、结构和调节功能。
多糖则在细胞结构和信号传导等方面发挥着重要作用。
2. 中心法则中心法则是分子生物学的核心概念之一，它描述了遗传信息从DNA 到 RNA 再到蛋白质的传递过程。
DNA 通过复制将遗传信息传递给子代细胞，同时通过转录将遗传信息转化为 RNA，RNA 再通过翻译合成蛋白质。
中心法则的发现为我们理解生命的遗传和进化提供了重要的理论基础。
3. 基因基因是具有遗传效应的 DNA 片段，它决定了生物体的遗传特征。
基因通过编码蛋白质或 RNA 来控制生物体的生长、发育和代谢等生命活动。
基因的表达受到多种因素的调控，包括转录因子、表观遗传修饰和环境因素等。
三、核心理论1. 核酸的结构与功能DNA 具有双螺旋结构，由两条反向平行的脱氧核苷酸链组成，通过碱基互补配对原则结合在一起。
DNA 的结构稳定性为遗传信息的准确传递提供了保障。
RNA 则具有多种结构形式，包括单链、双链和环状等，不同的 RNA 分子在生命活动中发挥着不同的功能。
2. 蛋白质的结构与功能蛋白质的结构决定了其功能。
蛋白质的一级结构是指氨基酸的线性序列，二级结构包括α-螺旋和β-折叠等，三级结构是由二级结构进一步折叠形成的三维结构，四级结构是由多个亚基组成的蛋白质复合物。
生物学知识点 分子生物学
生物学知识点分子生物学生物学知识点：分子生物学分子生物学是研究生物体内分子结构、功能和相互作用的学科。
它涉及到DNA、RNA、蛋白质等生物分子的合成、转录、翻译以及相互作用等过程。
本文将从DNA结构、基因表达调控、蛋白质合成等方面介绍分子生物学的知识点。
一、DNA结构DNA（脱氧核糖核酸）是生物体内存储遗传信息的分子。
它由核苷酸组成，每个核苷酸包含一个磷酸基团、一个五碳糖（脱氧核糖）和一个氮碱基。
DNA的结构是双螺旋结构，由两条互补的链以螺旋形式相互缠绕而成。
氮碱基有腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、胸腺嘧啶（T）和胞嘧啶（C）四种，它们通过氢键相互配对，A与T之间形成两个氢键，G与C之间形成三个氢键。
二、基因表达调控基因表达调控是指控制基因在细胞中是否被转录和翻译的过程。
在细胞中，不同的基因在不同的时期和环境下会被调控，以满足细胞的需求。
基因表达调控主要包括转录调控和转录后调控两个层面。
1. 转录调控转录调控是指通过调控基因的转录过程来控制基因表达水平。
在转录调控中，转录因子是起关键作用的蛋白质，它们能够与DNA特定的序列结合，促进或抑制转录的进行。
转录因子的结合可以激活或抑制转录复合物的形成，从而影响基因的转录水平。
2. 转录后调控转录后调控是指在转录和翻译之后，通过调控RNA的加工、修饰和降解等过程来控制基因表达。
在转录后调控中，非编码RNA（ncRNA）起着重要的作用。
ncRNA可以与mRNA结合，调控其稳定性和翻译效率。
此外，还有一些RNA修饰如剪接、RNA编辑等也能影响基因表达。
三、蛋白质合成蛋白质合成是指通过转录和翻译过程将DNA中的遗传信息转化为蛋白质的过程。
它包括三个主要步骤：转录、剪接和翻译。
1. 转录转录是将DNA模板上的信息转录成RNA的过程。
在转录中，RNA聚合酶能够识别DNA上的启动子序列，并在此处开始合成RNA链。
合成的RNA链与DNA模板互补，形成RNA-DNA杂交双链。
大学分子生物学知识点
大学分子生物学知识点分子生物学是在分子水平上研究生命现象的科学。
通过研究生物大分子(核酸、蛋白质)的结构、功能和生物合成等方面来阐明各种生命现象的本质。
下面是为你整理的大学分子生物学知识点，一起来看看吧。
大学分子生物学知识点1、半保留复制：指新老搭配，由1条母代DNA链和1条子代DNA链配对产生自带双螺旋DNA。
2、冈崎片段：DNA复制时，1条链的合成方向和复制叉的前进方向相同，可以连续复制，这条链叫前导链，而另一条链的合成方向和复制叉的前进方向正好相反，不能连续复制，只能分成几个片段合成，故称为滞后链，滞后链片段又叫冈崎片段。
3、复制体：在DNA合成的生长点(growth point)，即复制叉上，分布着各种各样与复制有关的酶和蛋白质因子，它们构成的复合物称复合体。
4、C值：是指某物种单倍体基因组的全部DNA含量的总和。
不同物种的C值差异很大。
5、C值矛盾：：①与预期相比，C 值明显过大;②同一物种，C 值相差很大。
这种C值与生物进化复杂性不相对应的现象称为C值矛盾或C值悖理6、启动子：是基因转录起始所必须的一段DNA序列，一般位于结构基因的上游，是DNA分子上与RNA聚合酶特异性结合而使转录起始的部位，启动子本身不被转录。
7、hnRNA: 在真核生物中，最初转录生成的RNA称为不均一核RNA(heterogeneous nuclear RNA,hnRNA)，然而在细胞浆中起作用，作为蛋白质的氨基酸序列合成模板的是mRNA(messenger RNA)。
hnRNA是mRNA的未成熟前体。
两者之间的差别主要有两点：一是hnRNA核苷酸链中的一些片段将不出现于相应的mRNA 中，这些片段称为内含子(intron)，而那些保留于mRNA中的片段称为外显子(exon)。
8、转录：是以DNA中的一条单链为模板，游离碱基为原料，在DNA依赖的RNA聚合酶催化下合成RNA链的过程。
9、同功受体tRNA ：转运同一种氨基酸的几种tRNA称为同功受体tRNA 。
分子生物学 简介
分子生物学简介
分子生物学是研究生物体内分子结构、功能和相互作用的科学。
通过研究分子生物学，我们可以深入了解生物体内的生命活动，揭示生命的奥秘。
分子生物学的研究对象主要是生物体内的分子，包括DNA、RNA、蛋白质等。
DNA是生物体遗传信息的载体，它决定了生物体的遗传特征。
RNA则参与了遗传信息的传递和转录过程。
蛋白质是生物体内最重要的功能分子，它们在细胞中扮演着各种重要的角色。
分子生物学研究的核心问题之一是基因的表达调控。
基因的表达调控是指在不同细胞和不同发育阶段中，如何通过调控基因的转录和翻译过程来决定细胞的功能和特性。
分子生物学通过研究转录因子、启动子、转录调控元件等分子机制，揭示了基因表达调控的分子机理。
另一个重要的研究领域是细胞信号转导。
细胞信号转导是指细胞内外信号分子的传递和转导过程。
通过研究细胞膜受体、信号转导通路和细胞内信号分子等，分子生物学揭示了细胞信号转导的分子机制，并且在研究疾病的发生机制和药物研发中有着重要的应用价值。
分子生物学还研究了细胞凋亡、细胞周期调控、DNA修复等一系列重要生物过程。
这些研究为我们理解生物体内分子之间的相互作用和调控提供了重要的线索。
分子生物学是一门研究生物体内分子结构和功能的科学。
通过研究分子生物学，我们可以深入了解生命的本质和生命的奥秘。
分子生物学的研究成果不仅为人类健康和疾病的治疗提供了重要的理论基础，也为生物技术的发展和应用提供了重要的支持。
《分子生物学》课程简介
《分子生物学》课程介绍一、课程简介《分子生物学》是一门重要的学科，它是生命科学领域中一门基础性学科，涉及到生物体的遗传、变异和进化等基本规律。
本课程旨在帮助学生了解分子生物学的基本概念、原理和方法，掌握分子生物学的基本知识和技能，为进一步学习生命科学相关领域奠定基础。
二、课程目标1. 掌握分子生物学的基本概念、原理和方法；2. 了解生物体的遗传、变异和进化等基本规律；3. 掌握分子生物学的基本实验技术和方法；4. 能够运用所学知识解决生命科学领域中的实际问题。
三、课程内容1. 分子生物学基本概念：包括基因、DNA、RNA、蛋白质等基本分子结构及功能；2. 遗传信息传递：包括DNA复制、转录、翻译等基本过程；3. 基因表达调控：包括DNA甲基化、组蛋白修饰、转录因子等调控机制；4. 基因组进化：包括基因组重排、基因家族、表观遗传等进化机制；5. 实验技术与方法：包括基因克隆、表达分析、蛋白质组学技术等。
四、教学方法本课程采用线上线下相结合的教学方式，通过课堂讲解、案例分析、小组讨论、实验操作等多种形式，帮助学生深入理解分子生物学知识，培养其独立思考和创新能力。
五、课程评估课程评估包括平时作业、实验报告、期末考试等形式。
平时作业主要考察学生对分子生物学基本概念和原理的理解；实验报告则关注学生实验操作技能和数据分析能力；期末考试则侧重考察学生对分子生物学知识的综合运用能力。
六、课程意义《分子生物学》作为生命科学领域的基础学科，对于生命科学相关领域的发展具有重要意义。
通过本课程的学习，学生可以更好地理解生命的本质，为进一步研究生命科学相关领域提供有力支撑。
同时，本课程也有助于培养学生的科学思维能力和创新能力，为其未来的职业发展奠定坚实基础。
七、结语总之，《分子生物学》是一门非常重要的学科，它涉及到生物体的遗传、变异和进化等基本规律，对于生命科学相关领域的发展具有重要意义。
通过本课程的学习，学生可以更好地理解生命的本质，为其未来的职业发展奠定坚实基础。
分子生物学(完美版)
分子生物学绪论一、学科定义分子生物学是在分子水平研究生物结构和功能，研究生命现象的物质基础和揭示生命过程的基本活动规律的学科。
主要是指遗传、生殖、生长和发育等生命基本特征的分子机理的阐明，从而为利用和改造生物奠定理论基础和提供新的手段。
二、研究对象、主要内容1． 对象：从广义的讲：蛋白质及核酸等所有生物大分子结构和功能的研究都属于分子生物学的范畴。
2． 主要内容我们学习的基础分子生物学主要包括以下内容：DNA 、染色体及基因组（分子生物学的物质基础）DNA 的复制与修复（遗传信息的世代传递，确保其精确的机制） 基因重组（生物变异与进化）RNA 的生物合成（遗传信息传递中的转录过程，转录后的加工） 蛋白质的生物合成（遗传信息传递中的翻译过程，遗传密码子）基因表达调控（基因的时序表达；3～4万个蛋白质编码基因是否意味着只有3万种蛋白质） DNA 操作技术（分子生物学发展的基础、工具)三、发展简史1．理论基础阶段分子生物学是一门深层的理论与实验科学，它必须在自然科学发展到一定的深度后才逐渐形成。
尤其得益于细胞学、遗传学和生物化学的发展。
2．形成发展阶段由于核酸化学的发展，1953年美国科学家Watson 和英国科学家Crick 在前人的基础上（Chargaff, Wilkins 及Franklin 等），提出了DNA 的双螺旋结构模型，为充分揭示遗传信息的传递规律铺平了道路（即本课程中第二章的基础）。
分子生物学的研究对生命科学的发展起着巨大的推动作用，受到国际科学界的高度重视，据统计从1910年到2001年，约50多人次科学家荣获诺贝尔化学奖及生理医学奖。
3．未来发展阶段就基因组研究来说，它遵循的基本思路是：基因组→转录组→蛋白质组。
四、分子生物学在生命科学中的位置1．分子生物学是从生物化学发展出来的一门科学。
2．分子生物学与微生物关系密切，曾认为分子生物学主要是E.coli 的分子生物学。
3．与遗传学的关系，均涉及到遗传信息的载体及传递过程，为相辅相成的学科。
分子生物学 本科
分子生物学本科
分子生物学是生物学的一个分支领域，主要研究生物体内分子水平上的生物学现象和过程。
通常涉及到DNA、RNA、蛋白质等生物分子的结构、功能和相互作用。
在本科阶段学习分子生物学，学生通常会学习以下内容：
1. 生物化学和分子生物学基础知识：包括细胞结构和功能、基因的结构和功能、酶的功能和调控、基因表达调控等。
2. 分子生物学实验技术：包括基本的实验技术和方法，如分子克隆、DNA测序、PCR扩增等，以及相关的实验室安全知识和实验设计能力。
3. 基因工程和基因组学：学习基因编辑、基因转导、基因组测序和分析等技术和方法，以及其在生物科学研究和应用中的意义。
4. 蛋白质结构和功能：了解蛋白质的结构和功能，包括蛋白质折叠、蛋白质-蛋白质相互作用、酶的催化作用等。
5. 分子遗传学和分子进化：探讨基因传递和变异、基因组的演化，以及分子水平上的遗传学现象和机制。
本科分子生物学的课程和实验会为学生打下坚实的基础，为进一步深入研究分子生物学或从事相关领域的工作奠定基础。
大学生生物专业知识点总结
大学生生物专业知识点总结作为一门关于生命的科学，生物学涵盖了从分子层面到生态系统层面的广泛内容。
随着科学技术的发展和人类对生命的探索，生物学的知识体系也在不断扩展和深化。
本文将从分子生物学、细胞生物学、遗传学、生态学、进化论、生物化学等多个方面对大学生物专业的知识点进行总结。
一、分子生物学分子生物学是研究生命活动的分子基础和规律的科学。
它主要包括DNA、RNA、蛋白质等分子的结构、功能以及相互作用等内容。
学生在学习分子生物学时需要掌握的知识点包括但不限于：1. DNA的结构与功能：DNA是携带遗传信息的分子，其结构包括双螺旋结构、碱基对、磷酸骨架等。
而其功能主要是作为遗传物质，携带生物遗传信息。
2. RNA的结构与功能：RNA也是一种携带遗传信息的分子，其结构包括单链结构、碱基对、核糖骨架等。
其功能包括mRNA的信息传递、tRNA的氨基酸运输和rRNA的核糖体组装。
3. 蛋白质的合成与功能：蛋白质是生物体内的重要功能分子，其合成过程包括转录和翻译两个阶段。
而其功能涉及到酶、结构蛋白、调节蛋白等多个方面。
4. 基因的表达调控：基因表达的调控包括启动子、转录因子、染色质结构等多个方面。
了解基因表达调控的机制对于深入理解生物体的发育、生长和繁殖过程至关重要。
二、细胞生物学细胞是生命的基本单位，细胞生物学是研究细胞结构、功能和机理的学科。
学生在学习细胞生物学时需要掌握的知识点包括但不限于：1. 细胞的结构与功能：细胞的结构包括细胞质、细胞膜、细胞器等，其功能涉及到新陈代谢、物质运输、细胞分裂等多个方面。
2. 细胞器的功能与相互作用：细胞器包括线粒体、内质网、高尔基体、核糖体等，了解其结构和功能对于深入理解细胞的生理活动非常重要。
3. 细胞分裂与有丝分裂：细胞的分裂过程包括有丝分裂和减数分裂两种，而有丝分裂是细胞增殖的重要方式，了解其过程对于理解细胞生物学至关重要。
4. 细胞信号传导与调控：细胞间的信号传导与调控是细胞活动的基础，其机制涉及到细胞膜受体、二级信使、信号通路等多个方面。
分子生物学概述(一)2024
分子生物学概述（一）引言概述：分子生物学是研究生物体的分子结构与功能之间关系的学科，是现代生物学的重要分支之一。
它通过分析生物体内分子的构成、相互作用和功能，揭示了生命现象的深层次机制。
本文将从分子组成、DNA、RNA、蛋白质和酶的作用等五个大点来概括分子生物学的基本内容。
正文：一、分子组成1. 生物体的分子组成包括碳水化合物、脂类、核酸和蛋白质等基本有机分子。
2. 生物体的无机物质包括水、无机盐等，对维持生命活动起到重要作用。
3. 生物体分子的组成和结构是生命活动展开的基础，也是探索分子生物学的起点。
二、DNA1. DNA是生物体内含量最丰富的核酸，是遗传信息的主要携带者。
2. DNA分子由核苷酸组成，常见的有腺嘌呤、鸟嘌呤、胸腺嘧啶和鳞嘌呤。
3. DNA分子通过双螺旋结构稳定，能够缠绕成染色体，起到存储和传递遗传信息的作用。
三、RNA1. RNA是DNA的转录产物，在遗传信息的传递过程中起到中介作用。
2. RNA分子由核苷酸组成，与DNA结构类似，但含有尿嘧啶而不含胸腺嘧啶。
3. RNA分子包括mRNA、tRNA和rRNA等不同类型，分别参与蛋白质合成、转运和组装等生物过程。
四、蛋白质1. 蛋白质是生物体内功能最多样的分子，参与几乎所有生命过程。
2. 蛋白质由氨基酸残基通过肽键相连而成，具有多样的结构和功能。
3. 蛋白质能够催化反应、调节基因表达、作为酶和抗体等功能，对生物体的正常运作至关重要。
五、酶的作用1. 酶是一类特殊的蛋白质，能够加速生物体内化学反应的进行。
2. 酶能够降低化学反应的活化能，使反应更加迅速且选择性更强。
3. 酶作用的调节和控制是维持生物体内稳态的重要机制。
总结：分子生物学是研究生物体内分子结构与功能之间关系的学科。
本文从分子组成、DNA、RNA、蛋白质和酶的作用等五个大点进行了概述。
深入理解和研究分子生物学的基本内容，对于揭示生命现象的机制、推动药物研发和生物工程等领域的发展具有重要意义。
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现代生物学已充分证明，DNA是遗传的主要物质基础。
生物机体的遗传信息以密码的形式编码在DNA分子上，表现为特定的核苷酸排列顺序，通过DNA的复制（replication）由亲代传递给子代。
在后代的生长发育过程中，遗传信息自DNA转录（transcription）给RNA，然后翻译（translation）成特异的蛋白质，以执行各种生命功能，使后代表现出与亲代相似的遗传性状。
所谓“复制”，就是指以DNA分子为摸板合成相同分子的过程。
所谓“转录”是指在DNA分子上合成出与其核苷酸顺序相对应的RNA分子的过程。
“翻译”则是在RNA的控制下，根据核苷酸上每三个核苷酸决定一个氨基酸的三联体密码（tripletcode）规则，合成具有特定氨基酸顺序的蛋白质肽链的过程。
在某些情况下RNA也可以是遗传信息的基本携带者，例如，RNA病毒能以自身核酸分子为摸板进行复制产生RNA，致癌RNA病毒还能通过逆转录的方式将遗传信息传递给DNA。
1958年，DNA双螺旋的发现人之一F.Crick把上述遗传信息的传递归纳为中心法则(the central dogma)。
中心法则代表了大多数生物遗传信息贮存和表达的规律，并奠定了在分子水平上研究遗传、繁殖、进化、代谢类型、生长发育、生命起源、健康或疾病等生命科学上的关键问题的理论基础。
逆转录是1970年H.Temin发现逆转录现象后，对中心法则的扩充。
以DNA为主导的中心法则是个单向的信息流，体现了遗传的保守性；扩充了的中心法则，使RNA也可处于中心地位。
蛋白质作为基因表达产物，又作用于复制、转录、翻译的各个过程。
可见，单向信息流不能全面反映生命活动的本质。
RNA性质上比DNA不稳定而有更大的可塑性。
最近对某些RNA分子有酶活性的研究，使人们认识到它不单只是沟通核酸与蛋白质的桥梁，而可能是功能比DNA更广泛的信息分子。
有人提出，RNA可能是生物进化过程或生命起源过程中最早出现的生物大分子。
可见，中心法则还会继续得到补充、扩充、甚至修正，F.Crick 认为有可能存在由DNA指导蛋白质合成的途径。
目录•中心法则(genetic central dogma)•遗传信息的传递：DNA的复制(replication)•RNA的合成----转录(transcription)•蛋白质的合成----翻译(translation)中心法则(genetic central dogma)是指遗传信息从DNA传递给RNA，再从RNA传递给蛋白质，即完成遗传信息的转录和翻译的过程。
也可以从DNA传递给DNA，即完成DNA的复制过程。
这是所有有细胞结构的生物所遵循的法则。
在某些病毒中的RNA自我复制（如烟草花叶病毒等）和在某些病毒中能以RNA为模板逆转录成DNA的过程（某些致癌病毒）是对中心法则的补充。
RNA的自我复制和逆转录过程，在病毒单独存在时是不能进行的，只有寄生到寄主细胞中后才发生。
逆转录酶在基因工程中是一种很重要的酶，它能以已知的mRNA为模板合成目的基因。
在基因工程中是获得目的基因的重要手段。
遗传物质可以是DNA，也可以是RNA。
细胞的遗传物质都是DNA，只有一些病毒的遗传物质是RNA。
这种以RNA为遗传物质的病毒称为反转录病毒(retrovirus)，在这种病毒的感染周期中，单链的RNA分子在反转录酶(reverse transcriptase)的作用下，可以反转录成单链的DNA，然后再以单链的DNA为模板生成双链DNA。
双链DNA可以成为宿主细胞基因组的一部分，并同宿主细胞的基因组一起传递给子细胞。
在反转录酶催化下，RNA分子产生与其序列互补的DNA分子，这种DNA分子称为互补DNA(complementary DNA)，简写为cDNA，这个过程即为反转录(reverse transcription)。
由此可见，遗传信息并不一定是从DNA单向地流向RNA，RNA携带的遗传信息同样也可以流向DNA。
但是DNA和RNA中包含的遗传信息只是单向地流向蛋白质，迄今为止还没有发现蛋白质的信息逆向地流向核酸。
这种遗传信息的流向，就是克里克概括的中心法则(central dogma)的遗传学意义。
任何一种假设都要经受科学事实的检验。
反转录酶的发现，使中心法则对关于遗传信息从DNA单向流入RNA 做了修改，遗传信息是可以在DNA与RNA之间相互流动的。
那么，对于DNA和RNA与蛋白质分子之间的信息流向是否只有核酸向蛋白质分子的单向流动，还是蛋白质分子的信息也可以流向核酸，中心法则仍然肯定前者。
可是，病原体朊粒(Prion)的行为曾对中心法则提出了严重的挑战。
朊粒是一种蛋白质传染颗粒(proteinaceous infectious particle)，它最初被认识到是羊的瘙痒病的病原体。
这是一种慢性神经系统疾病，在200多年前就已发现。
1935年法国研究人员通过接种发现这种病可在羊群中传染，意味着这种病原体是能在宿主动物体内自行复制的感染因子。
朊粒同时又是人类的中枢神经系统退化性疾病如库鲁病(Kuru)和克—杰氏综合征(Creutzfeldt-Jacobdisease，CJD)的病原体，也可引起疯牛病即牛脑的海绵状病变(bovin spongiform encephalopathy，BSE)。
以后的研究证明，这种朊粒不是病毒，而是不含核酸的蛋白质颗粒。
一个不含DNA或RNA的蛋白质分子能在受感染的宿主细胞内产生与自身相同的分子，且实现相同的生物学功能，即引起相同的疾病，这意味着这种蛋白质分子也是负载和传递遗传信息的物质。
这是从根本上动摇了遗传学的基础。
实验证明，朊粒确实是不含DNA和RNA的蛋白质颗粒，但它不是传递遗传信息的载体，也不能自我复制，而仍是由基因编码产生的一种正常蛋白质的异构体。
哺乳动物细胞里的基因编码产生一种糖蛋白PrP。
人的PrP基因位于20号染色体短臂，PrP由253个氨基酸残基组成，在氨基端有22个氨基酸组成的信号肽。
在正常脑组织中的PrP称为PrPc，相对分子质量为33 000～35 000，对蛋白酶敏感。
在病变脑组织中的PrP称为PrPsc，相对分子质量为27 000～30 000，是PrPc中的一段，蛋白酶对其不起作用。
现在知道，PrPc和PrPsc是PrP的两种异构体，氨基酸组分和线性排列次序相同，但是三维构象不同。
PrPc的结构中。
螺旋占42％，β片层占30％；PrPsc则是。
螺旋占30％，β片层占43％。
PrPc的4条。
螺旋可以排列成一个致密的球状结构，这个结构的随机涨落(stochastic fluctua—tion)会长成部分折叠的单体PrP*，这是一种中间体，即PrP*可以生成PrPc，也可以生成PrPsc。
一般情况下，PrP*的含量极少，所以生成的PrPsc极少。
可是外源的PrPsc可以促使PrP*变成PrPsc。
PrPsc的不溶性使生成PrPsc过程成为不可逆转。
PrPsc在神经细胞里大量沉积，引起神经细胞的病变，破坏了神经细胞功能。
因此，PrPsc感染正常细胞后，可以促使细胞内生成更多的PrPsc，PrPsc逐渐积累，需要有一个时间过程才会引发疾病，这也就是这种神经退化性疾病有一个很长的潜伏期的原因。
所以说，PrPsc进入宿主细胞并不是自我复制，而是将细胞内基因编码产生的PrPc变成PrPsc。
由此可见，中心法则是正确的，至少在目前还是无需修正的。
中心法则遗传信息的传递：DNA的复制(replication)DNA复制最重要的特征是半保留复制（semiconservative replication）。
复制时，母链的双链DNA解开成两股单链，各自作为模板，指导合成新的互补子链。
新合成的DNA分子（即子代DNA双链），其中一股单链从亲代完整地接受过来，称为母链；另一条单链则完全重新合成。
称为子链。
由于碱基互补，两个子细胞的DNA双链，都和亲代母链DNA碱基序列一致。
这种方式称为半保留复制。
一、DNA复制的酶学复制是在酶催化下的核苷酸聚合过程，需要多种物质的共同参与。
（一）底物（substrate）新链是由单核苷酸（dNMP）聚合而成的，但是dNMP不能直接用来合成核苷酸链，必须将其活化为dNTP才能参加合成，因此合成核苷酸链的直接底物是dNTP(dATP、dGTP、dCTP、dTTP)。
活化过程需消耗ATP。
（二）聚合酶(polymerase)DNA聚合酶（DNA指导的DNA聚合酶，DDDP），聚合dNTP—→DNA，在大肠杆菌中发现了五种，即DNA 聚合酶Ⅰ（含量最多）、DNA聚合酶Ⅱ、DNA聚合酶Ⅲ、DNA聚合酶IV和DNA聚合酶V，其中IV和V是1999年发现的。
在试管内加入模板、底物和引物，DDDPⅠ就能催化新链DNA的生成。
这证明DNA是可以脱离细胞环境复制的。
由表7-1-1可知，三重DNA聚合酶都能延长子链，并具有3′→5′外切酶活性（图7-1-4），DNA聚合酶I还具有5′→3′外切酶活性。
外切酶活性指的是从DNA末端逐个水解释放核苷酸的能力，3′→5′外切过程可以切除3′末端错配的核苷酸，它可以防止DNA复制过程中错误核苷酸的产生（校读功能）。
5′→3′外切过程使DNA冈崎片段（Okazaki fragments）3′端的RNA引物水解。
三种DNA聚合酶中聚合能力最强的是DAN聚合酶III，因此该酶的主要功能是复制（子链延长）。
真核细胞中DNA聚合酶主要有α、β、γ、δ等四种。
α和δ是DNA起主要作用的酶；β有最强的核酸外切酶活性，可能与修复作用有关；γ存在于线粒体内，参与线粒体DNA复制。
DNA聚合酶不能从头合成DNA子链，只能在现有的核苷酸链3′-OH端聚合新的核苷酸使子链延长，因此，DNA的合成需要现有的DNA或RNA片段作为引物。
在细胞中，引物成分是RNA，由引物酶催化聚合；实验室合成DNA时既可以用RNA为引物，也可以用DNA为引物。
聚合酶链式反应（DNA体外快速扩增技术）使用现成的DNA片段为引物，这样省去了引物酶，使合成方便快捷。
（三）其他酶和蛋白因子1．引物酶（primase）该酶是一种RNA聚合酶，但又不同于催化转录过程的RNA聚合酶，它在模板的复制起始部位催化互补碱基的聚合，形成短片段RNA。
因此，引物酶的的作用是为DNA合成提供3′-OH末端，使DNA聚合酶能在3′-OH末端延长DNA子链。
2．解链酶(helicase)解链酶的作用是解开DNA双链，即断开碱基对之间的氢键，形成两条单链DNA。
每解开一对碱基对，需消耗2个ATP。
3．拓扑异构酶拓扑一词，是指物体或图象作弹性移位而又保持物体不变的性质。
DNA双螺旋沿轴旋绕，复制解链也沿同一轴反向旋转，复制速度快，旋转达100次/秒，易造成DNA分子打结、缠绕、连环现象。