分子生物学基本含义
现代分子生物学重点
现代分子生物学1、DNA重组技术：又称基因工程,是将DNA片段或基因在体外经人工剪接后,按照人们的设计与克隆载体定向连接起来,在特定的受体细胞中与载体同时复制并得到表达,产生影响受体细胞的新的遗传性状。
2、基因组：指某种生物单倍染色体中所含有的基因总数,也就是包含个体生长、发育等一切生命活动所需的遗传信息的整套核酸。
3、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与功能，指导人们充分准确地利用这些基因的产物。
1、简述分子生物学的基本含义：从广义来讲:分子生物学是从分子水平阐明生命现象和生物学规律的一门新兴的边缘学科。
它主要对蛋白质和核酸等生物大分子结构和功能以及遗传信息的传递过程进行研究。
从狭义来讲：分子生物学的范畴偏重于核酸（或基因）的分子生物学，主要研究基因或DNA的复制、转录、表达和调节控制等过程，当然其中也涉及到与这些过程有关的蛋白质与酶的结构和功能的研究2、早期主要有那些实验证实DNA是遗传物质？写出这些实验的主要步骤主要是两个实验：肺炎链球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验步骤：肺炎链球菌转化实验首先将光滑型致病菌（S型）烧煮杀灭活性以后再侵染小鼠，发现这些死细菌自然丧失了治病能力，再用活的粗糙型细菌（R型）来侵染小鼠，也不能使之发病，因为粗糙型细菌天然无治病能力。
讲经烧煮杀死的S型细菌和活的R型细菌混合在感染小鼠时，实验小鼠都死了，解剖小鼠，发现有大量活的S型（而不是R型）细菌，推测死细菌的中的某一成分转化源将无治病力的细菌转化成病原细菌。
噬菌体侵染细菌的实验：用分别带有S标记的氨基酸和P标记的核苷酸的细菌培养基培养噬菌体，自带噬菌体中就相应的含有S标记的蛋白质或P标记的核酸，分别用这些噬菌体感染没有被放射性标记的细菌，经过1~2个噬菌体DNA复制周期后发现，子代噬菌体中几乎不含带S标记的蛋白质，但含有30%以上的P标记，这说明在噬菌体传代过程中发挥作用的可能是DNA，而不是蛋白质。
分子生物学第一章绪 论
Avery 在1944年更精密的实验设计
• 提取可能的转化因子：DNA、RNA、蛋白质、荚膜进行试 验
• 分别用降解DNA、RNA、蛋白质的酶作用于S型菌细胞抽 提物
• 组分提纯试验结果：DNA组分纯度越高，转化效率越高。
结论：使R型菌变为S型菌的物质是S型菌的DNA
• Avery在1944年的报告中这样写道：当溶 液中酒精的体积达到9/10时，有纤维状物 质析出；如稍加搅动，这种物质便会像棉 线绕在线轴上一样绕在硬棒上，溶液中的 其他成分则以颗粒状沉淀留在下面。溶解 纤维状物质并重复沉淀数次，可提高其纯 度。这一物质具有很强的生物学活性，初 步实验证实它很可能就是DNA。
4．假基因 不能合成出功能蛋白质的失活基因 。
5．重叠基因 不同基因的核苷酸序列有时是可以共用的 即重叠 的。
1983年，McClintock由于在50年代提出并发 现了可移动遗传因子（jumping gene或称 mobile element）而获得Nobel奖。
Barbra McClintock
• 阐明这些复杂的结构及结构与功能的关系是分子生 物学的主要任务。
一、基因的发展
1. Mendel的遗传因子阶段 2. 摩尔根的基因阶段 3. 顺反子阶段 4. 现代基因阶段
Mendel的遗传因子阶段
• Mendel提出：生物的某种 性状是由遗传因子负责传 递的。是颗粒性的，体细 胞内成双存在，生殖细胞 内成单存在。遗传因子是 决定性状的抽象符号。
T2噬菌体感染试验 （1952年，Hershey & Chase）
病毒重建试验
杂种病毒的感染 特征和蛋白质外 壳的特性是由其 中的RNA决定的， 而不是蛋白质决
定的
结论
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’
分子生物学
第一章绪论一、分子生物学的含义及其研究对象分子生物学是一门从分子水平研究生命现象、生命本质、生命活动及其规律的科学。
生物学研究发展到今天，已在整体水平、细胞水平和分子水平三个层次上研究生命活动及其规律，在这三个层次上进行的生物学研究形成了各自的理论体系和技术体系，这些理论和技术体系的总和构成了生物学研究的完整体系，其中在分子水平这一层次所形成的理论和技术体系，被称为分子生物学(Molecular biology)。
顾名思义，―分子生物学‖必须研究分子，但其研究的侧重点是生物学，而不是化学。
因此，分子生物学研究的对象是生物大分子（核酸、蛋白质等）的结构与功能及基因结构、表达与调控的规律，从而在分子水平上揭示生物体的生、老、病、死等生命现象的本质原因。
分子水平生命活动主要是通过核酸和蛋白质这两类生物大分子的活动来实现的。
因此，分子生物学的研究，几乎都是围绕核酸和蛋白质进行的。
从核酸和蛋白质的结构与功能、基因组的结构与功能到基因的复制、表达、调控及其生物学效应，从生物大分子之间的相互作用到这些相互作用构成的细胞间通讯和细胞内信号转导，从对基因的结构、功能、表达调控的分析到基因的制备、改造、调控、应用所需的各种技术体系，构成了分子生物学的基本研究内容。
分子生物学是发展很快的一门基础学科，尤其是在20世纪下半叶突飞猛进的发展，已对生命科学的发展产生了巨大的推动作用，同时对整个社会的发展亦产生了巨大的影响。
目前，生命科学的任何一门学科的研究，均离不开分子生物学的理论和方法。
尤其在医学领域，无论是基础医学，还是临床医学的各学科，都必须应用分子生物学的基本理论和方法。
同时，分子生物学是一种技术和手段，在了解生命的本质,揭示生命规律,最终解决人类生存和社会发展方面具有广阔应用前景。
作为一门课程，分子生物学已成为生命科学，特别是医学各专业学生必需学习的课程之一。
它已经像外语、计算机那样，成为医学研究中必不可缺的工具学科。
分子生物学名词解释
分子生物学名词解释分子生物学考试重点一、名词解释1、分子生物学(molecular biology)：分子生物学是研究核酸、蛋白质等所有生物大分子的形态、结构特征及其重要性、规律性和相互关系的科学。
2、C值(C value)：一种生物单倍体基因组DNA的总量。
在真核生物中，C值一般是随生物进化而增加的，高等生物的C值一般大于低等生物。
3、DNA多态性(DNA polymorphism)：DNA多态性是指DNA序列中发生变异而导致的个体间核苷酸序列的差异。
4、端粒(telomere)：端粒是真核生物线性基因组DNA末端的一种特殊结构，它是一段DNA序列和蛋白质形成的复合体。
5、半保留复制(semi-conservative replication)：DNA 在复制过程中碱基间的氢键首先断裂，双螺旋解旋并被分开，每条链分别作为模板合成新链，产生互补的两条链。
这样形成的两个DNA分子与原来DNA 分子的碱基顺序完全一样。
一次，每个子代分子的一条链来自亲代DNA，另一条链则是新合成的，所以这种复制方式被称为DNA 的半保留复制。
6、复制子(replicon)：复制子是指生物体的复制单位。
一个复制子只含一个复制起点。
7、半不连续复制(semi-discontinuous replication)：DNA 复制过程中，一条链的合成是连续的，另一条链的合成是中断的、不连续的，因此称为半不连续复制。
8、前导链(leading strand)：与复制叉移动的方向一致，通过连续的5W聚合合成的新的DNA链。
9、后随链(lagging strand)：与复制叉移动的方向相反，通过不连续的5\T聚合合成的新的DNA链。
10、AP位点(AP site)：所有细胞中都带有不同类型、能识别受损核酸位点的糖昔水解酶，它能特异性切除受损核昔酸上N-B糖昔键，在DNA链上形成去嘌吟或去嘧啶位点，统称为AP位点。
11、cDNA(complementary DNA)：在体外以mRNA 为模板，利用反转录酶和DNA聚合酶合成的一段双链DNA。
分子生物学概念
分子生物学概念分子生物学概念概念介绍•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，是现代生物学的重要分支之一。
•分子生物学通过研究DNA、RNA、蛋白质等生物分子，在分子水平上解析生物体的结构、功能和调控机制。
DNA•DNA（脱氧核糖核酸）是生物体内存储遗传信息的分子。
•DNA由核苷酸组成，每个核苷酸由代表碱基的脱氧核糖、磷酸和碱基三部分构成。
•DNA以双螺旋结构存在，由两条互补的链通过碱基配对相连，形成一段段基因。
RNA•RNA（核糖核酸）是DNA的一种转录产物，具有多种功能。
•mRNA（信使RNA）是RNA的一种类型，可以将DNA上的遗传信息转录为蛋白质合成的模板。
•tRNA（转运RNA）是RNA的另一种类型，可以将氨基酸按照mRNA 上的密码子序列转运到蛋白质合成的位置。
蛋白质•蛋白质是生物体内执行各种生物功能的分子机器。
•蛋白质由一条或多条多肽链通过肽键相连而成。
•蛋白质的结构和功能由其氨基酸序列所决定。
DNA复制•DNA复制是指DNA分子在细胞分裂过程中通过复制机制生成两份完全相同的拷贝。
•DNA复制是细胞生命周期中的重要过程，确保遗传信息的传递和细胞分裂的正常进行。
转录和翻译•转录是指在细胞中将DNA上的遗传信息转录成mRNA的过程。
•翻译是指在细胞中将mRNA上的遗传信息转化为氨基酸序列合成蛋白质的过程。
•转录和翻译是生物体内基因表达的重要过程，可以控制蛋白质的合成和功能发挥。
基因调控•基因调控是细胞内控制基因表达的过程。
•通过基因调控可以对特定基因的转录和翻译进行调节，实现细胞功能的差异化和适应性。
•基因调控主要通过转录因子、表观遗传修饰等方式实现。
分子生物学技术•分子生物学的发展催生了许多重要的分子生物学技术。
•PCR（聚合酶链反应）可以在体外扩增DNA片段，进行基因分析和DNA克隆等研究。
•基因测序技术可以实现对DNA或RNA序列的高通量测定，加速基因组研究和生物信息学发展。
分子生物学
对蛋白质结构与功能的进一步认识
1956-58年Anfinsen和White根据对酶 蛋白的变性和复性实验，提出蛋白质的 三维空间结构是由其氨基酸序列来确定 的。1958年Ingram证明正常的血红蛋白 与镰刀状细胞溶血症病人的血红蛋白之 间，亚基的肽链上仅有一个氨基酸残基 的差别，使人们对蛋白质一级结构影响 功能有了深刻的印象。与此同时，对蛋 白质研究的手段也有改进，1969年Weber 开始应用SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳测定 蛋白质分子量；
(二)、现代分子生物学的建立和发展阶段
这一阶段是从50年代初到70年代初， 以1953年Watson和Crick提出的DNA双螺 旋结构模型作为现代分子生物学诞生的 里程碑开创了分子遗传学基本理论建立 和发展的黄金时代。DNA双螺旋发现的最 深刻意义在于：确立了核酸作为信息分 子的结构基础;提出了碱基配对是核酸复 制、遗传信息传递的基本方式；从而最 后确定了核酸是遗传的物质基础，为认 识核酸与
蛋白质的关系及其在生命中的作用打下了 最重要的基础。在此期间的主要进展包 括：
遗传信息传递中心法则的建立
在发现DNA双螺旋结构同时，Watson 和Crick就提出DNA复制的可能模型。其 后在1956年A.Kornbery首先发现DNA聚合 酶；1958年Meselson及Stahl用同位素标 记和超速离心分离实验为DNA半保留模型 提出了证明；1968年Okazaki（冈畸）提 出DNA不连续复制模型；1972年证实了 DNA复制
S.Furbery等的X-线衍射分析阐明了核苷酸 并非平面的空间构像，提出了DNA是螺旋 结构；1948-1953年Chargaff等用新的层 析和电泳技术分析组成DNA的碱基和核苷 酸量，积累了大量的数据，提出了DNA碱 基组成A=T、G=C的Chargaff规则，为碱 基配对的DNA结构认识打下了基础。
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。
分子生物学常见名词解释及分子生物学检验技术
分子生物学常见名词解释1、分子生物学：是一门从分子水平研究生命现象、生命本质、生命活动及其规律的科学。
2、医学分子生物学：是分子生物学的一个重要分支，又是一门新兴交叉学科。
它是从分子水平上研究人体在正常和疾病状态下的生命活动及其规律，从分子水平开展人类疾病的预防、诊断和治疗研究的一门科学。
3、酶工程：过去主要是通过生物化学方法从各种材料中提取、制备酶制剂。
现在主要应用基因工程技术制取酶制剂。
4、蛋白质工程：过去主要是采用化学方法对纯化的蛋白质进行结构改造，制备出有特定功能的蛋白质。
现在主要应用基因工程技术，从改造目的基因的结构入手，在受体细胞中表达不同结构的蛋白质。
5、微生物工程：又称发酵工程是利用微生物特定性状，使微生物产生有用物质或直接用于工业化生产的技术。
6、DNA的甲基化：DNA的一级结构中，有一些碱基可以通过加上一个甲基而被修饰，称为DNA的甲基化。
7、CG岛：在整个基因组中存在一些成簇、稳定的非甲基化CG，这类CG称为CG岛。
8 、信使RNA：从DNA分子转录的RNA分子中，有一类可作为蛋白质生物合成的模板，称为信使RNA。
9、顺反子：由结构基因转录生成的RNA序列亦称为顺反子。
10、帽子结构：5端第1个核苷酸是甲基化鸟嘌呤核苷酸，它以5端三磷酸酯键与第2个核苷酸的5端相连，而不是通常的3、5磷酸二酯键。
11 、核酶：在没有任何蛋白质（酶）存在的条件下，某些RNA分子也能催化其自身或其它RNA分子进行化学反应，即某些RNA具有酶样的催化活性，这类具有催化活力的RNA 被命名为核酶。
12、蛋白质的变性：蛋白质分子爱到物理化学因素（如加热、紫外线、高压、有机溶剂、酸、碱等）的影响时，可使维持空间结构的次级键断裂，性质改变，生物活性丧失，称为蛋白质的变性。
13、蛋白质的复性：导致蛋白质变性的因素除去后，某些蛋白质又可重新回复天然构象，表现出天然蛋白质的生物活性，称为蛋白质的复性。
14、基因：是核酸分子中贮存遗传信息的遗传单位，是指贮存有功能的蛋白质多肽链或RNA序列信息及表达这些信息所必需的全部核苷酸序列。
分子生物学名词解释
分子生物学名词解释名词解释：1、分子生物学 (molecular biology)是从分子水平上研究生命现象、生命本质、生命活动及其规律的科学。
解释：分子一般指生物大分子（核酸和蛋白质），即以生物大分子的结构与功能为研究基础，来研究生命活动的本质与规律。
2、医学分子生物学(medical molecular biology)是分子生物学的一个重要分支，是从分子水平上研究人体和疾病相关生物在正常和疾病状态下的生命活动及其规律，从分子水平上开展人类疾病的预防、诊断和治疗研究的一门科学。
3、载体（vector ）：是能携带靶DNA（目的基因）片段进入宿主细胞进行扩增或表达的DNA分子。
4、克隆载体(cloning vector)：仅适于外源基因在宿主细胞中复制和扩增。
5、表达载体(expression vector)：能使外源基因在宿主细胞中进行转录和翻译的载体。
6、质粒的复制子：质粒DNA中能自主复制并维持正常拷贝数的一段最小的核酸序列单位。
7、噬菌体(phage)是比细菌还小得多的微生物，和病毒侵犯真核细胞一样，噬菌体侵犯细菌，也可以认为它是细菌里的“寄生虫”。
它本身是一种核蛋白，核心是一段DNA，结构上有一个蛋白质外壳和尾巴，尾巴上的微丝可以把噬菌体的DNA注入细菌内。
8、溶菌生长：λ噬菌体感染细菌后，λDNA通过粘性末端而环化，并在宿主中多次复制，合成大量基因产物，装配成噬菌体颗粒，最后裂解宿主菌。
9、溶源生长：λDNA整合到宿主染色体基因组DNA中与之一起复制并遗传给子代，但宿主细胞不被裂解。
10、插入型载体(insertion vector):每种酶只有一个酶切位点。
如λgt系列，适用cDNA克隆。
λ噬菌体载体11、置换型载体（replacement vector ）：有两组（成对）反向排列的多克隆位点，其间DNA序列可被外源基因取代。
如EMBL系列，适用基因组克隆12、穿梭载体：是一类既能在原核细胞中复制又能在真核细胞中复制表达的载体。
分子生物学
第一章绪论名词解释1.分子生物学广义：研究核酸、蛋白质等所有生物大分子的形态、结构特征及其重要性、规侓性和互相关系的科学，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。
狭义：研究范畴偏重于核酸（或基因）的分子生物学，主要研究基因或DNA的复制、转录、表达和调节控制等过程。
2.信号传导：外部信号通过细胞膜上的受体蛋白传到细胞内部，并激发诸如离子通透性、细胞形状或其他细胞功能的应答过程。
3.转录因子：一群能与基因5’端上特定序列专一结合，从而保证目的基因以特定的强度在特定的时间与空间表达的蛋白质分子。
4.RNA剪辑：当基因转录成pre—mRMA后，除了在5’端加帽及3’端加多聚A（ployA）之外，还要切去隔开各个相邻编码区的内含子，使外显子（编码区）相连后成为成熟MRNA。
简答题1.简述分子生物学的含义及研究内容（1）广义：研究核酸、蛋白质等所有生物大分子的形态、结构特征及其重要性、规侓性和互相关系的科学，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。
狭义：研究范畴偏重于核酸（或基因）的分子生物学，主要研究基因或DNA的复制、转录、表达和调节控制等过（1）分子生物学的三条基本原理：构成生物体各类有机大分子的单体在不同的生物体中都是相同的。
生物体内一切有机大分子的建成都遵循共同的规则。
某一特定生物体所拥有的核酸及蛋白质分子决定了它的属性。
（2）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、功能研究2.简述DNA重组技术的应用前景用于大量生产某种在正常细胞代谢中产量很低的多肽：如激素、抗生素、酶类、抗体等，提高产量，降低成本，使许多有用多肽得到广泛的应用。
用于定向改造某些生物基因组结构,使其具备的特殊经济价值或功能提高、扩大用于基础研究3.简述真核生物基因表达调控的三个水平。
调控：三个水平上信号传导：外部信号通过细胞膜上的受体蛋白传到细胞内部，并激发诸如离子通透性、细胞形状或其他细胞功能的应答过程。
分子生物学名词解释
分子生物学名词解释1、广义的分子生物学：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基因表达调控机理的学科，是人类从分子水平上真正揭开生物世界的奥秘，即从分子水平阐明生命现象和生物学规律的学科。
2、狭义的分子生物学：人们常采用狭义的概念，将分子生物学的范畴偏重于核酸的分子生物学（核酸的结构、DNA的复制、基因的转录、表达和调控），当然也涉及与这些过程相关的蛋白质和酶的结构与功能的研究。
3、蛋白质组：指的是一个基因组所表达的全部蛋白质。
蛋白质组学：是以蛋白质组为研究对象，研究细胞内所有蛋白质及其动态变化规律的科学。
4、生物信息学：对DNA和蛋白质序列资料中各种类型信息进行识别、存储、分析、模拟和传输。
5、蛋白质(protein)是由许多氨基酸（amino acids）通过肽键（peptide bond）相连形成的高分子含氮化合物。
蛋白质的化学组成：1、主要元素：C、H、O、N和S，有些蛋白质还含有少量磷和金属元素。
2、特点：各种蛋白质的含氮量很接近，平均含氮量为16%。
3、凯氏定氮法测定蛋白质含量：蛋白质含量＝6.25×样品含氮量6、等电点：在某一pH的溶液中，氨基酸上的-NH2和-COOH解离成度完全相等，即氨基酸所带净电荷为零，呈电中性，此时溶液的pH值称为该氨基酸的等电点。
7、结构域（ Domain）：球状蛋白质的折叠单位。
相邻的超二级结构紧密联系，形成二个或多个空间上明显突出的局部区域。
它与分子整体以共价键相连，不易分离，具有不同的生物学功能。
8、电泳：带电粒子在电场中向着与其本身所带电荷相反的电极移动的过程称为电泳。
9、DNA的呼吸作用：正常情况下，DNA双螺旋结构中的氢键处于不断的断裂和重新形成的平衡状态（特别是稳定性较低的富含A-T的区段，氢键的断裂和再生更加明显），这种现象称为DNA的呼吸作用。
10、DNA的变性：DNA双链间的氢键断裂，空间结构破坏，形成单链无规线团状态的过程叫做DNA的变性，或解链。
分子生物学的基本概念
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与药理学和医学的关系：分子生物学在药物研发和医学诊断中发挥着重要作用，为新药研发和疾病治疗提供了理论 基础和实践指导。
分子生物学的基 本单位
核酸的组成和结构
组成：核酸由核苷酸组成，核苷酸由五碳糖、磷酸和含氮碱基组成。 结构：核酸分为DNA和RNA两种，DNA由两条反向平行的脱氧核糖核酸链组成，RNA由一条脱氧核糖核酸链组成。
核酸通过转录和翻译过程指 导蛋白质的合成。
蛋白质可以影响核酸的表达， 从而调控生命活动。
核酸是遗传信息的携带者， 蛋白质是生命活动的承担者。
核酸和蛋白质相互作用共同 维持生物体的正常功能。
分子生物学的基 本技术
基因克隆技术
定义：将特定基因导入到受体细胞中，实现基因的复制和表达 目的：研究基因功能、生产重组蛋白、基因治疗等 技术方法：质粒载体、病毒载体、基因编辑等技术 应用领域：生物医药、农业、工业等领域
蛋白质的组成和结构
组成：蛋白质由氨基酸组成，通过 肽键连接成多肽链
功能：蛋白质在生物体内发挥着多 种功能，如催化、运输、免疫等
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结构：蛋白质具有复杂的空间结构， 包括一级结构、二级结构、三级结 构和四级结构
分类：蛋白质可分为简单蛋白质和 结合蛋白质
核酸和蛋白质的相互关系
研究内容：遗传 信息的传递和调 控
学科特点：跨学科 性强，与化学、物 理学、数学等学科 相互渗透
分子生物学与其他学科的关系
与化学的关系：分子生物学涉及到大量的化学知识和原理，如蛋白质合成、DNA复制等。
分子生物学发展史
3、初步认识生命本质并开始改造生命的深入发展阶段
(1)重组DNA技术的建立和发展
转基因动物:
转基因植物 基因诊断与基因治疗 (2)基因组研究的发展
(3)单克隆抗体及基因工程抗体的建立和发展
(4)基因表达调控机理
(5)细胞信号转导机理研究成为新的前沿领域
蛋白质是生命的主要基础物质
1897年，Buchner兄弟证明酵母无细胞提取液能使糖发酵产生 酒精
具有易区分的性状
花大，便于人工授粉 1、去雄
（未成熟时）
2、套袋隔离 3、人工授粉
（成熟时）
4、套袋隔离
5、采集种子栽培 收集数据
人工异花授粉示意图
性状 ：指生物体的形态特征或生理特征。
相对性状:
一种生物的同一性状的不同表现类型。
孟德尔的遗传定律
孟德尔在1857年到1864年间，用产生圆形种子 的豌豆同产生皱皮种子的植株杂交，得到几百粒全 是圆形的F1代种子。 第二年，他种植了253粒F1圆形种子并进行自交
同一生物的不同组织的DNA碱基组成相同 一种生物DNA碱基组成不随生物体的年龄、营养状态 或者环境变化而改变； A=T，G=C，A＋G=C＋T 不同生物来源A＋T/G＋C比值不同
•衍射照片表明： DNA是由两条长链组成的双螺旋，宽度为20埃。
Rosalind E. Franklin
德国植物学家施莱登(Schleiden)
德国动物学家施旺(Schwann )
达尔文的进化论
人 物 主要著作及成就 1859年《物种起
达尔文
(18091882)
源》一书的出版标 志着生物进化论的 诞生，提出“物竞
天择，适者生存”。
分子生物学名词解释
分子生物学名词解释分子生物学：从广义来讲，分子生物学是从分子水平阐明生命现象和生物学规律的一门新兴的边缘学科。
它主要对蛋白质及核酸等生物大分子结构和功能以及遗传信息的传递过程进行研究。
DNA重组技术:DNA重组技术（又称基因工程）是将DNA片段或基因在体外经人工剪接后，按照人们的设计与克隆用载体定向连接起来，转入特定的受体细胞中与载体同时复制并得到表达，产生影响受体细胞的新的遗传性状。
信号转导:是指外部信号通过细胞膜上的受体蛋白传到细胞内部，并激发诸如离子通透性、细胞形状或其它细胞功能方面的应答过程。
转录因子:是指一群能与基因5′端上游特定序列专一结合，从而保证目的基因以特定强度在特定时间和空间表达的蛋白质分子。
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。
结构分子生物学:就是研究生物大分子特定空间结构及结构的运动变化与其生物学功能关系的科学。
生物信息学：是生物科学和信息科学重大交叉的前沿学科，它依靠计算机对所获得数据进行快速高效计算、统计分类以及生物大分子结构功能的预测。
染色体：是指存在于细胞核中的棒状可染色结构，由染色质构成。
染色质是由DNA、RNA和蛋白质形成的复合体。
染色体是一种动态结构，在细胞周期的不同阶段明显不同。
C-值（C-value）:一种生物单位体基因组DNA的总量。
C-值矛盾（C-value paradox）：基因组大小与机体的遗传复杂性缺乏相关性。
核心DNA（core DNA）：结合在核心颗粒而不被降解的DNA。
连接DNA（linker DNA）：重复单位中除核心DNA以外的其它DNA。
DNA多态性：指DNA序列中发生变异而导致的个体间核苷酸序列的差异，主要包括单核苷酸多态性和串联重复序列多态性两类。
DNA的一级结构：是指4种核苷酸的排列顺序，表示了该DNA 分子的化学组成。
又由于4种核苷酸的差异仅仅是碱基的不同，因此又是指碱基的排列顺序。
分子生物学的基本含义
分子生物学的基本含义
分子生物学是一门研究生物分子结构与功能的科学，它研究生物大分子（如蛋白质、核酸、多糖等）的结构、功能、合成、代谢和调控等方面的问题。
分子生物学的发展为生命科学提供了新的研究方法和技术，如基因克隆、基因表达调控、蛋白质组学、基因组学等，这些技术和方法使得人们能够更加深入地了解生命现象的本质和机制。
分子生物学的研究对于医学、农业、环境保护等领域都有着重要的应用价值，例如在医学领域，分子生物学的研究可以帮助人们诊断和治疗疾病；在农业领域，分子生物学的研究可以帮助人们培育优良的作物品种；在环境保护领域，分子生物学的研究可以帮助人们监测和治理环境污染。
分子生物学基本含义
分子生物学分子生物学的基本含义(p8)分子生物学是研究核酸、蛋白质等所有生物大分子的形态、结构特征及其重要性、规律性和相互关系的科学，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。
分子生物学与其它学科的关系分子生物学是由生物化学、生物物理学、遗传学、微生物学、细胞学、以至信息科学等多学科相互渗透、综合融会而产生并发展起来的，凝聚了不同学科专长的科学家的共同努力。
它虽产生于上述各个学科，但已形成它独特的理论体系和研究手段，成为一个独立的学科。
生物化学与分子生物学关系最为密切:生物化学是从化学角度研究生命现象的科学，它着重研究生物体内各种生物分子的结构、转变与新陈代谢。
传统生物化学的中心内容是代谢，包括糖、脂类、氨基酸、核苷酸、以及能量代谢等与生理功能的联系。
分子生物学则着重阐明生命的本质----主要研究生物大分子核酸与蛋白质的结构与功能、生命信息的传递和调控。
细胞生物学与分子生物学关系也十分密切:传统的细胞生物学主要研究细胞和亚细胞器的形态、结构与功能。
探讨组成细胞的分子结构比单纯观察大体结构能更加深入认识细胞的结构与功能，因此现代细胞生物学的发展越来越多地应用分子生物学的理论和方法。
分子生物学则是从研究各个生物大分子的结构入手，但各个分子不能孤立发挥作用，生命绝非组成成分的随意加和或混合，分子生物学还需要进一步研究各生物分子间的高层次组织和相互作用，尤其是细胞整体反应的分子机理，这在某种程度上是向细胞生物学的靠拢。
第一章序论1859年发表了《物种起源》，用事实证明“物竞天择，适者生存”的进化论思想。
指出：物种的变异是由于大自然的环境和生物群体的生存竞争造成的，彻底否定了“创世说”。
达尔文第一个认识到生物世界的不连续性。
意义：达尔文关于生物进化的学说及其唯物主义的物种起源理论，是生物科学史上最伟大的创举之一，具有不可磨灭的贡献。
细胞学说细胞学说的建立及其意义德国植物学家施莱登和德国动物学家施旺共同提出：一切植物、动物都是由细胞组成的，细胞是一切动植物的基本单位。
分子生物学的概念
1.分子生物学的概念：广义：蛋白质和核酸狭义：偏重于核酸（基因）；主要研究基因或DNA2.用你现有的知识解释DNA为什么是遗传信息的载体。
（分子生物学发展过程中几个重要的实验-名称、原理）解释分子生物学是如何建立的？(不要求生物简史)3.举例说明诺贝尔奖获得者的伟大科学发现。
▲（选择、是非题）第一、二章：DNA的结构1.名词解释：▲基因组（genome）：是指细胞或生物体的全套遗传物质，即生物体维持配子或配子体正常功能的全套染色体所含的全部基因（DNA）。
9对碱基，编码3-4万个蛋白质分子▲引申——人的基因组的全长大约是3×106大肠杆菌的基因组约为4.6×10人类与E.coli编码基因数目的比较研究E.coli. 4 X 106bp DAN 约编码3000种基因人类29 X 108 bp 的DNA 是大肠杆菌的700多倍C-值：通常是指一种生物单倍体基因组DNA的总量。
C－值矛盾：形态学的复杂程度与C-值的不一致。
割裂基因：编码某一DNA的基因中有些序列并不出现在成熟的DNA序列中，成熟RNA的序列在基因中被其他基因隔开。
Intron 内含子：DNA与成熟RNA之间的非对应区域。
—非编码序列。
Exon 外显子：—编码序列。
持家基因：在所有细胞类型中都必须表达，即这些基因的功能为所有细胞所必须。
奢侈基因：仅在某种特定类型的细胞中表达的基因。
（了解）卫星DNA：将DNA切成数百个碱基对的片段进行超速离心时，由于富含AT的简单高度重复序列区段浮力密度较小，因而很容易和总体DNA分开，即常会在主要的DNA带的上面有一个次要的带相伴随。
2.简答题1、何为C值矛盾，其表现在哪些方面。
▲答：C－值矛盾是指形态学的复杂程度与C-值的不一致。
表现在：①低等真核生物中与形态学复杂程度相关，但高等真核生物中变化很大。
②与预期的编码蛋白质的基因的数量相比，基因组的DNA含量过多2、E.coli的基因结构有何特点？（掌握）⑴功能相关的几个结构基因以操纵元（operon）的形式存在，其中保括共同的调节基因，启动子（promoter）、操纵子（opertor），在基因转录时协同合作。
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分子生物学分子生物学的基本含义(p8)分子生物学是研究核酸、蛋白质等所有生物大分子的形态、结构特征及其重要性、规律性和相互关系的科学，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。
分子生物学与其它学科的关系分子生物学是由生物化学、生物物理学、遗传学、微生物学、细胞学、以至信息科学等多学科相互渗透、综合融会而产生并发展起来的，凝聚了不同学科专长的科学家的共同努力。
它虽产生于上述各个学科，但已形成它独特的理论体系和研究手段，成为一个独立的学科。
生物化学与分子生物学关系最为密切:生物化学是从化学角度研究生命现象的科学，它着重研究生物体内各种生物分子的结构、转变与新陈代谢。
传统生物化学的中心内容是代谢，包括糖、脂类、氨基酸、核苷酸、以及能量代谢等与生理功能的联系。
分子生物学则着重阐明生命的本质----主要研究生物大分子核酸与蛋白质的结构与功能、生命信息的传递和调控。
细胞生物学与分子生物学关系也十分密切:传统的细胞生物学主要研究细胞和亚细胞器的形态、结构与功能。
探讨组成细胞的分子结构比单纯观察大体结构能更加深入认识细胞的结构与功能，因此现代细胞生物学的发展越来越多地应用分子生物学的理论和方法。
分子生物学则是从研究各个生物大分子的结构入手，但各个分子不能孤立发挥作用，生命绝非组成成分的随意加和或混合，分子生物学还需要进一步研究各生物分子间的高层次组织和相互作用，尤其是细胞整体反应的分子机理，这在某种程度上是向细胞生物学的靠拢。
第一章序论1859年发表了《物种起源》，用事实证明“物竞天择，适者生存”的进化论思想。
指出：物种的变异是由于大自然的环境和生物群体的生存竞争造成的，彻底否定了“创世说”。
达尔文第一个认识到生物世界的不连续性。
意义：达尔文关于生物进化的学说及其唯物主义的物种起源理论，是生物科学史上最伟大的创举之一，具有不可磨灭的贡献。
细胞学说细胞学说的建立及其意义德国植物学家施莱登和德国动物学家施旺共同提出：一切植物、动物都是由细胞组成的，细胞是一切动植物的基本单位。
经典遗传学两条基本规律:统一律：当两种不同植物杂交时，它们的下一代可能与亲本之一完全相同；分离规律：将不同植物品种杂交后的F1代种子再进行杂交或自交时，下一代就会按照一定的比例分离，因而具有不同的形式。
1865年发表《植物杂交试验》，直到1900年才被人们重新发现。
孟德尔被公认为经典遗传学的奠基人。
现代遗传学Morgan及其助手第一次将代表某一特性的基因同染色体联系起来，使科学界普遍认识了染色体的重要性并接受了孟德尔的遗传学原理。
Morgan特别指出：种质必须由某些独立的要素组成，我们把这些要素称为遗传因子或基因。
第二节分子生物学发展简史准备和酝酿阶段（19世纪后期到20世纪50年代初）对生命本质的认识上的两点重大突破：1．确定了蛋白质是生命的主要基础物质2．确定了生物遗传的物质基础是DNA现代分子生物学的建立和发展阶段（20世纪50年代初到70年代初）这一阶段以1953年Watson和Crick提出的DNA双螺旋结构模型作为现代分子生物学诞生的里程碑开创了分子遗传学基本理论建立和发展的黄金时代。
在此期间的主要进展包括：遗传信息传递中心法则的建立对蛋白质结构与功能的进一步认识DNA双螺旋发现的意义：确立了核酸作为信息分子的结构基础；提出了碱基配对是核酸复制、遗传信息传递的基本方式；从而最后确定了核酸是遗传的物质基础，为认识核酸与蛋白质的关系及其在生命中的作用打下了最重要的基础。
Crick于1954年所提出遗传信息传递的中心法则（Central Dogma ）：初步认识生命本质并开始改造生命的深入发展阶段（20世纪70年代后至今）基因工程技术的出现作为标志。
其间的重大成就包括：重组DNA技术的建立和发展基因组研究的发展单克隆抗体及基因工程抗体的建立和发展基因表达调控机理细胞信号转导机理研究成为新的前沿领域第三节分子生物学的主要研究内容一．DNA重组技术（recombinant DNA technology）定义：又称为基因工程，根据分子生物学和遗传学的原理，将一种生物的遗传物质DNA转移到另一生物体中，使后者获得新的遗传性状或表达出所需要的产物。
DNA重组技术的应用：利用微生物基因工程生产重组基因工程药物转基因植物和动物体细胞克隆基因表达与调控的基础研究二．生物大分子的结构功能研究三．基因组、功能基因组与生物信息学的研究基因组、蛋白质组与生物信息学基因组(Genome)：细胞或生物体一条完整单体的全部染色体遗传物质的总和。
人类基因组计划（Human Genome Project, HGP）：测定出人基因组全部DNA3109硷基对的序列、确定人类约5-10万个基因的一级结构。
基因组、蛋白质组与生物信息学蛋白组计划（Proteome project）:又称为后基因组计划或功能基因组计划，用于揭示并阐明细胞、组织乃至整个生物个体全部蛋白质及其功能。
生物信息学（Bioinformatics）:是在生命科学的研究中，以计算机为工具对生物信息进行储存、检索和分析的科学。
四．基因表达调控研究第二章染色体与DNA本章内容1.染色体2. DNA的结构3. DNA的复制4.原核生物和真核生物DNA复制特点5. DNA的修复6. DNA的转座第一节染色体(chromosome)概念：染色体(chromosome)：原指真核生物细胞分裂中期具有一定形态特征的染色质。
现在这一概念已扩大为包括原核生物及细胞器在内的基因载体的总称。
染色质(chromatin)：由DNA和蛋白质构成，在分裂间期染色体结构疏松，称为染色质。
其实染色质与染色体只是同一物质在不同细胞周期的表现。
常染色质(euchromatin)：是进行活跃转录的部位，呈疏松的环状，电镜下表现为浅染，易被核酸酶在一些敏感的位点(hypersensitive sites)降解。
异染色质(heterochromatin)：在间期核中处于凝缩状态，无转录活性，也叫非活动染色质(inactive chromatin)，是遗传惰性区。
在细胞周期中表现为晚复制，早凝缩，即异固缩现象(heteropycnosis)。
原核细胞与真核细胞特征分析染色体特性：分子结构相对稳定能够自我复制，使亲、子代之间保持连续性能够指导蛋白质的合成，从而控制整个生命过程能够产生可遗传的变异真核细胞染色体的组成DNA 30%--40 %组蛋白(histone) 30%--40%非组蛋白(NHP) 变化很大少量RNA染色体中的蛋白质组蛋白(histone)：一类小的带有丰富正电荷(富含Lys、Arg)的核蛋白，与DNA 有高亲和力。
组蛋白是染色体的结构蛋白，它与DNA组成核小体。
组蛋白分为H1、H2A、H2B、H3及H4。
非组蛋白(non-histone protein)：是染色体上与特异DNA序列结合的蛋白质，所以又称为序列特异性DNA结合蛋白。
组蛋白具有如下特性：1、进化上的极端保守性。
2、无组织特异性。
3、肽链上氨基酸分布的不对称性。
4、组蛋白的修饰作用。
5、富含赖氨酸的组蛋白H5。
非组蛋白：非组蛋白大约占组蛋白总量的60－70%，种类很多。
（1）HMG蛋白(high mobility group protein)，能与DNA结合(不牢固)，也能与H1作用,可能与DNA的超螺旋结构有关。
（2）DNA结合蛋白：可能是一些与DNA的复制或转录有关的酶或调节物质。
（3）A24非组蛋白：与H2A差不多，位于核小体内，功能不祥。
非组蛋白的一般特性：1.非组蛋白的多样性；非组蛋白的量大约是组蛋白的60%～70%，但它的种类却很多，约在20-100种之间，其中常见的有15-20种。
2.非组蛋白的组织专一性和种属专一性。
DNAC值：通常指一种生物单倍体基因组DNA的总量。
C值反常现象：真核细胞基因组的最大特点是它含有大量的重复序列，而且功能DNA序列大多被不编码蛋白质的非功能DNA所隔开，这就是著名的“C值反常现象”。
染色体中的DNA根据DNA的动力学研究，真核细胞DNA可分为：高度重复序列：几百→几万copy。
如：卫星DNA和微卫星DNA。
中度重复序列：10→几百copy。
如：各种rDNA、tDNA及组蛋白基因。
低度重复序列：2→10 copy。
如：血红蛋白。
单拷贝序列：大多数编码蛋白质的结构基因和基因间间隔序列。
只有一个拷贝。
如：蛋清蛋白。
染色体折叠DNA核小体螺线管圆筒超螺旋（1）核小体染色质纤维细丝是许多核小体连成的念珠状结构。
核小体(nucleosome)：DNA绕在组蛋白八聚体(H2A、H2B、H3、H4各一对)核心外1.8周(146bp)，形成核小体核心颗粒。
（2）螺线管10nm的染色质细丝盘绕成螺旋管状的30nm纤维粗丝，通称螺线管（solenoid）。
螺线管的每一螺旋包含6个核小体，其压缩比为6。
这种螺线管是分裂间期染色质和分裂中期染色体的基本组分。
（3）上述螺线管可进一步压缩形成超螺旋。
由30nm螺线管缠绕而成一细长、中空的圆筒，直径为4 000nm，压缩比是40。
（4）超螺旋进一步压缩1/5便成为染色体单体，总压缩比是7×6×40×5，将近一万倍。
原核生物基因组特点：1、结构简练2、存在转录单元多顺反子mRNA3、有重叠基因Sanger1977在《Nature》上发表了ΦX174 DNA的全部核苷酸序列，正式发现了重叠基因。
第二节 DNA的结构一、DNA的一级结构所谓DNA的一级结构，就是指4种核苷酸的连接及其排列顺序，表示了该DNA分子的化学构成。
基本特点①DNA分子是由两条互相平行的脱氧核苷酸长链盘绕而成的。
②DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排在外侧，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相结合，形成碱基对，它的组成有一定的规律。
这就是嘌呤与嘧啶配对，而且腺嘌呤（A）只能与胸腺嘧啶（T）配对，鸟嘌呤（G）只能与胞嘧啶（C）配对。
2、DNA的二级结构DNA的二级结构是指两条多核苷酸链反向平行盘绕所生成的双螺旋结构。
通常情况下，DNA的二级结构分两大类：一类是右手螺旋，如A-DNA和B-DNA；另一类是左手螺旋，即Z-DNA。
3、DNA的高级结构DNA的高级结构是指DNA双螺旋进一步扭曲盘绕所形成的特定空间结构。
超螺旋结构是DNA高级结构的主要形式，可分为正超螺旋与负超螺旋两大类。
DNA分子的超螺旋化可以用一个数学公式来表示：L=T+W其中L为连接数（linking number），是指环形DNA分子两条链间交叉的次数。
只要不发生链的断裂，L是个常量。
T为双螺旋的盘绕数（twisting number），W为超螺旋数（writhing number），它们是变量。