分子生物学

名词解释：分子生物学
分子生物学是一门研究生物体及其组织、细胞和分子层面上的
生物学现象和机制的学科。

它探究生物体的结构、功能和相互作用，以及这些过程背后的分子机制。

在分子生物学中，研究者关注的是生命的基本单位——分子。

他们研究DNA、RNA和蛋白质等生物分子的结构和功能，以及它
们在细胞内的相互关系。

分子生物学的研究领域非常广泛。

它包括基因结构和功能的研究，以及基因的表达、转录和翻译过程。

此外，分子生物学也涉及
到进化、遗传学、生物工程和药物研发等领域。

分子生物学的研究方法多样且不断发展。

常用的方法包括
DNA测序、PCR、蛋白质电泳和基因工程技术等。

这些方法使得
研究者能够深入研究生物分子的结构和功能，揭示它们对生物体的
影响。

总体而言，分子生物学对于我们理解生命的奥秘、解决疾病和推动生物技术和医学的发展具有重要意义。

通过研究生物分子的组成和相互作用，我们能够更好地理解生命的起源、进化和机制，为人类的健康和科学研究做出贡献。

什么是分子生物学分子生物学是一门崭新的科学，由于它是20世纪发展起来的新兴学科，它在未来也将产生重大的影响。

下面将介绍分子生物学的几个基本概念并阐述它的重要性：一、什么是分子生物学？分子生物学是一门研究分子水平生命现象和自然关系的新科学。

它使用分子生物学手段，利用化学、物理和生物技术，探讨以分子和最小细胞为基础的生物学过程。

分子生物学以DNA、RNA、蛋白质和其他分子结构为框架，结合生物信息学，解析各种生物过程及其分子机制。

二、分子生物学的方法分子生物学有许多研究方法和工具，主要包括基因测序、分子标记、克隆技术、蛋白质分析、遗传学和定量PCR的技术。

（1）基因测序：基因测序是分子生物学研究最常用的技术，它是一种可以分析DNA片段顺序和检测DNA表达状态的技术。

（2）分子标记：分子标记是将一种活性体与另一种它可能与之具有共同性质的生物活性体混合，以产生一种可检测的化学反应的技术。

（3）克隆技术：克隆技术是指利用可重组DNA技术在一个宿主上复制目标DNA片段、克隆它们作为载体的技术。

（4）蛋白质分析：蛋白质分析是指利用紫外分光光度计、流式细胞仪等分析仪器，研究蛋白质结构、凝胶电泳分析、质谱分析以及免疫学方法等技术来检测蛋白质结构和性质的方法。

（5）遗传学:遗传学是指研究基因在细胞中的表达、基因间相互作用及其在不同生物间的进化变异，以及它们在适应性演化中的作用的学科。

（6）定量PCR：定量PCR是指使用定量PCR技术研究DNA序列，利用荧光基因特异性引物和特异序列来检测、建库和定量分析DNA。

三、分子生物学的重要性（1）分子生物学能够探究生命的奥秘；（2）通过分子生物学，我们可以更好地了解遗传基因是如何影响人类生理和心理行为；（3）分子生物学可以帮助我们更好地理解疾病的发展机制，进行疾病的预防和治疗；（4）分子生物学也是真核细胞和原核细胞的比较研究的基础，从而有助于我们更好地利用微生物培养；（5）分子生物学还可以帮助我们更好地利用基因工程技术实现转基因动物生物学研究和创新生物材料研究。

一、名词解释1.分子生物学：广义即在分子水平上研究生命现象；狭义即在核酸与蛋白质水平上研究基因的复制，基因的表达，基因表达的调控以及基因的突变与交换的分子机制。

2.拟等位基因：紧密连锁，控制同一性状的非等位基因定义为拟等位基因。

3.DNA:作为主要的遗传物质，从结构上讲，它是两条多聚脱氧核苷酸链以极性相反，反向平行的方式，由氢键连接而成的双螺旋结构。

4.变性：两条核苷酸链逐渐彼此分离，形成无规则的,线团，这一过程称为变性。

5.复性：已发生变性的DNA 溶液在逐渐降温的条件下，,两条核苷酸链的配对碱基间又重新形成氢键，恢复到天然DNA的双螺旋结构，这一过程称为复性。

6.碱基的增色效应：随温度升高单链状态的DNA分子不断增加而表现出A260值递增的效应被定义为碱基的增色效应或DNA的减色效应。

7.变性温度或Tm值：通过对不同DNA分子变性S曲线的分析，将增色效应达到最大值一半的温度定义为该DNA分子的变性温度或Tm 值8.间隔基因：真核生物的结构基因是由若干外显子和内含子序列,相间隔排列组成的间隔基因。

9.外显子：指DNA上与成熟mRNA对应的核苷酸区,段，或结构基因在DNA中的氨基酸编码区，或间隔基因中的非间隔区。

10.内含子是指结构基因中可转录但在mRNA成熟之前,又被剪切的核苷酸区段，即DNA与成熟mRNA中的非对应区，或结构基因在DNA中的氨基酸非编码区，或间隔基因中的间隔区。

11.R环：当一条RNA分子与其DNA分子中的一条互补链配对，同时将另一条DNA链排除而形成的环状结构被称为R环。

12.极性突变：在一个操纵子中，与操纵子基因毗连的结构基因发生终止突变后，它除了影响该基因本身产物的翻译外，还影响其后结构基因多肽的翻译，并且具有极性梯度的特征。

13.DNA复制：是亲代双链DNA分子在DNA聚合酶等相关酶的作用下，分别以每条单链DNA分子为模板，聚合与模板链碱基可以互补配对的游离的三磷酸脱氧核糖核酸dNTP，合成出两条与亲代DNA分子完全相同的子代双链DNA分子的过程。

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。

分子生物学分子生物学（Molecular Biology）是生物学的一个分支学科，主要研究生物体内分子的结构、功能、相互作用和调控机制。

分子生物学的发展推动了对于基因和蛋白质的研究，为我们对生物体内的生命活动以及人类疾病的认识提供了重要的基础。

分子生物学的研究主要是从分子层面探究生物体的组成和功能。

在分子生物学的视角下，生物体被看作是由各种复杂的分子组成的。

这些分子包括核酸（DNA和RNA）、蛋白质、细胞膜和其他生物分子。

通过研究这些分子的结构和功能，我们可以深入了解生物体内的一系列生物过程，如DNA复制、基因表达、蛋白质合成等。

在分子生物学的研究中，DNA是一个重要的研究对象。

DNA是三个硝基酸组成的核酸分子，它携带着生物体的遗传信息。

在细胞分裂过程中，DNA会通过复制过程产生两个完全相同的分子。

这种DNA的复制是生物体生长和繁殖的基础。

通过研究DNA的结构和复制机制，分子生物学家可以理解细胞遗传信息的传递和维持。

分子生物学的另一个重要研究对象是蛋白质。

蛋白质是生物体最重要的功能分子之一，它在细胞的结构、功能和代谢过程中起到了关键作用。

分子生物学研究了蛋白质的合成和调控机制，以及蛋白质在细胞内的运输、定位和降解过程。

通过研究蛋白质的结构和功能，分子生物学家可以揭示蛋白质如何参与细胞和组织的功能调节，进而理解生物体的正常生理活动和疾病的发生机制。

除了DNA和蛋白质，分子生物学还研究其他类型的分子。

例如，分子生物学研究了细胞膜的组成和运输机制，了解了细胞如何通过细胞膜与外界进行交流和物质交换。

此外，分子生物学还研究了一些小分子信号物质，如激素和信号分子，它们在细胞间的通讯和调节中扮演重要角色。

分子生物学的技术和方法也得到了快速发展。

例如，PCR（聚合酶链反应）技术可以快速复制DNA，并且已经成为了基因工程和基因诊断的关键技术。

基因测序技术则使得我们能够快速高效地获取DNA的序列信息，进一步推动了基因组学和遗传学的发展。

什么是分子生物学
分子生物学的发展举足轻重，它为生命科学的发展提供了重要而有力的支持。

本文旨在全面系统地介绍分子生物学的相关知识，帮助读者更加深入地了解该领域的研究现状，并更好地应对社会的发展挑战。

1. 什么是分子生物学？
分子生物学是基于分子机理的一门研究生命科学的研究领域。

它针对生物分子的结构和功能进行深入的研究，并开展着关于生命体系的基本性理论研究，从而推动了现代生物学研究与新技术的广泛发展。

2. 分子生物学的研究对象
分子生物学重点研究的方向主要有生物分子，比如：DNA、RNA、蛋白质、各类酶等，还有一些生物信号分子，可以帮助我们更清楚地了解有关生物的调控机制。

3. 分子生物学的研究方法
分子生物学的研究技术包括：实验室基本手段、测序技术、分子结构定位技术、细胞和分子影像技术、计算生物学等，这种独特的技术使分子生物学成为生物学研究中重要的基础研究领域。

4. 分子生物学的研究优势
分子生物学由于研究内容与视野狭窄，研究领域较为集中，可以更加深入地把握各种生物分子的功能、结构、变化过程，从而更加有效地应用于实际的科研工作中。

5. 分子生物学的应用
分子生物学为各类疾病的治疗、疫苗的开发和药物研发方面提供了强有力的支持。

它能够揭示病原体的分子机制，并根据改变这种机制而设计出新药物；它还为科学家研究一些病毒性疾病的分子机制提供基础，进而开发出抗病毒疫苗。

此外，分子生物学为植物育种和动物育种研究提供了新的信息来源，可以帮助提高农作物的产量和品质。

第十节分子生物学（Molecular Biology)一、学科性质及研究范围分子生物学是一门从分子水平研究生命现象的科学。

是一门由生物化学、遗传学和微生物等学科融汇发展而派生出来的边缘学科，它试图运用物理学和化学的理论和方法来阐明生命活动的规律，以达到为人类服务的目的。

分子生物学中的所谓分子，一般系针对生物大分子而言，主要为核酸和蛋白质。

糖蛋白和糖脂也是大分子物质，它们在细胞的构造和信息传递中的作用，正在受到越来越大的重视，对它们的研究也应该看成为分子生物学的重要内容之一。

生物化学和分子生物学关系密切。

但两者的侧重点有所不同，前者着重于研究生物分子，尤其是小分子，如氨基酸、葡萄糖、脂肪等的转变和新陈代谢过程，而后者着重于生物大分子的结构和功能。

还有一个重要的研究领域就是分子间信息的传递和调控。

分子生物学不仅必须逐一研究生物大分子的各别结构，还应该从更高层次来研究其组织和相互作用。

各别结构的研究是十分必要的，如核酸的碱基顺序和蛋白质的氨基酸顺序测定等，这些知识是本学科的基础，也是今后长期的研究任务。

细胞乃由无数结构各异的生物分子精巧建造而成，这个高度复杂的结构体系，即所谓超分子结构体系，绝不是它的组成成分的简单加和。

当分子与分子以某种方式结合时，就会表现出原有分子所不曾有的崭新性质和功能。

水和二氧化碳经过光合作用转变成糖，而糖的性质和水及二氧化碳根本不同。

同样，核酸由四种核苷酸，蛋白质由20种氨基酸构成。

核苷酸和氨基酸都是小分子，并不表现出任何生命物质的特征，但是一旦许许多多核苷酸或氨基酸连接成为核酸或蛋白质时，其性质就出现了从无生命物质向生命物质的飞跃。

就一个细胞来说，细胞核中的DNA 与组蛋白共同构成染色质，染色质又和为数众多的功能复杂的非组蛋白相互作用；在胞质内存在着三大类RNA间的互相作用以及RNA和蛋白质问的相互作用；生物膜系统将细胞空间分隔成各种功能区域，它们由类脂质（包括糖脂）和蛋白质（包括糖蛋白）共同组成一种嵌镶流动的膜结构，这里涉及到类脂质和蛋白质以及多糖链间的组织和相互作用。

操纵子：原核生物中由一个或多个相关基因以及转录、翻译、调控原件组成的基因表达单元。

内含子：一个基因中非编码DNA片段，它分开相邻的外显子，内含子是阻断基因线性表达的序列。

外显子：是真核生物基因的一部分，它在剪接后仍会被保存下来，并可在蛋白质生物合成过程中被表达为蛋白质。

弱化子：原核生物操纵子中能显著减弱甚至终止转录作用的一段核苷酸序列，该区域能形成不同的二级结构，利用原核微生物转录与翻译的偶联机制对转录进行调节。

顺式作用元件：是指与结构基因串联的特定DNA序列，是转录因子的结合位点，它们通过与转录因子结合而调控基因转录的精确起始与转录效率，顺式作用元件包括启动子、增强子、调控序列与可诱导元件等，它们的作用是参与基因表达的调控。

顺式作用：顺式作用元件对基因表达起调控作用的过程。

增强子：增加同它连锁的基因转录频率的DNA序列，因为它能强化转录的起始，又称强化子。

反义RNA:为大肠杆菌编码许多小分子mRNA，它们能也不同的mRNA结合，从而在翻译水平上正调控与负调控，可能关闭SD序列与释放SD序列，由于这些小分子通过与反义RNA进行碱基配对结合来行使功能。

重叠基因：是指两个或两个以上的基因共有一段DNA序列，或是指一段DNA序列成为两个或两个以上基因的组成部分；重叠基因有多种重叠方式。

常见于细菌与噬菌体的基因组中。

核糖开关：mRNA一些非编码区的序列折叠成一定的构象，这些构象的改变应答于体内的一些代谢分子，从而通过这些构象的改变达到调节mRNA转录的目的回文序列：双链DNA中的一段倒置重复序列；两条链从5 ‘到3 ‘方向阅读序列一致，从3 ‘到5 ‘方向的序列一致转座子：插入序列，复合型转座子。

效应：引起突变，产生新的基因，产生染色体畸变，引起生物进化魔斑核苷酸：细菌生长过程中在缺乏氨基酸供应时产生的一个应急产物。

主要是三磷酸鸟苷合成的四磷酸鸟苷与五磷酸鸟苷。

主要功能是干扰RNA聚合酶与启动子结合的专一性，诱发细菌的应急反应，帮助细菌在不良环境条件下得以存活。

什么是分子生物学？分子生物学是一门研究生物系统中分子结构和功能的学科。

它主要关注于生命中的基本分子、如蛋白质、核酸、糖等，以及这些分子之间的相互作用和反应。

分子生物学已成为现代生物学的重要分支之一，不仅对于解释生命现象、揭示生命本质有着重要作用，还对于药物研发以及生物技术的应用具有重要意义。

以下是分子生物学相关的细节介绍：1.分子生物学的起源分子生物学主要起源于20世纪50年代，当时科学家们开始使用分离、分析并重组生物分子来探究生命现象。

这个时期，人类首次将DNA重组到另一个生物的细胞中。

之后，随着技术的进步和研究的深入，分子生物学迅速发展成为一个独立的学科门类。

2.分子生物学的重点研究内容分子生物学的研究方向涉及到上千种生物分子的组成、功能以及相互作用。

比如，DNA 序列、基因表达、蛋白质结构和功能、酶学、免疫学等。

这些研究方向对于我们理解生物机理以及开发新的医学和生物技术有着至关重要的作用。

3.分子生物学的主要技术随着科技的发展，研究人员不断开发各种高精度、高通量的技术手段来探究分子生物学中的诸多问题。

其中，PCR 技术、DNA 测序技术、原位杂交和蛋白质免疫共沉淀等技术成果对这个领域产生了重大的影响。

4.分子生物学的应用前景研究人员经过多年的努力，已经将分子生物学应用到众多生物领域中，比如医学、生物工程、生物化学等。

例如，利用基因编辑技术对遗传病进行治疗以及生物制药等。

这些都是分子生物学研究成果的重要体现。

总之，分子生物学是生命科学的重要组成部分，它为广泛的学科提供了有力的工具和理论支持，也为开发更好的药物和改变人类命运提供了重要的思路和方法。

第一章分子生物学定义：分子生物学是研究核酸、蛋白质等生物大分子的形态、结构特征及其重要性、规律性和相互关系的科学。

分子生物学简史：○11962年，Watson（美）和Crick（英）因为在1953年提出DNA的反向平行双螺旋模型与Wilkins共享诺贝尔生理医学奖，后者通过对DNA分子的X线衍射证实了DNA模型。

○21965年，Jacob（法）和Monod（法）提出并验证了操纵子作为调节细菌细胞代谢的分子机制而与Iwoff共享诺贝尔生理医学奖。

○31968年，Nirenberg（美）由于在破译DNA遗传密码方面的贡献，与Holly和Khorana 共享了诺贝尔生理医学奖。

○41980年，Sanger因设计出一种测定DNA分子内核苷酸序列的方法，而与Gilbert 和Berg分享诺贝尔化学奖。

○51989年，Altman（美）和Cech（美）由于发现某些RNA具有酶的功能（称为核酸）而共享诺贝尔化学奖。

○61997年，Prusiner（美）由于发现阮病毒是阿尔茨海默病毒（老年痴呆症）等疾病的病原并能直接在宿主细胞中繁殖传播而获得诺贝尔生理医学奖。

作业：你认为二十一世纪初分子生物学将在哪些领域取得进展？第二章C值：生物单倍体基因组DNA的总量。

C值反常现象：动物形态学复杂程度与C值大小不一致的现象称为C值反常现象。

也称“C 值谬误”真核细胞DNA序列：⑴不重复序列⑵中度重复序列⑶高度重复序列核小体定义：核小体是由H2A、H2B、H3、H4各两个分子生成的八聚体和由大约200bpDNA 组成的。

八聚体在中间，DNA分子盘绕在外，而H1则在核小体的外面。

每个核小体只有一个H1。

核小体是染色体结构的第一个层次，构成染色质的基本结构单位。

真核生物基因组的结构特点： 1. 基因组庞大；2.存在大量的重复序列3. 大部分为非编码序列4. 转录产物为单顺反子5. 有内含子结构6. 存在大量的顺式作用元件7. 存在大量的DNA多态性8. 有端粒结构原核生物的基因组特点：1、结构简练；2、存在转录单元；3、有重叠基因DNA的二级结构：分为右手螺旋和左手螺旋相邻碱基对平面之间的距离为0.34nm，即顺中轴方向，每隔0.34nm有一个核苷酸，以3.4nm为一个结构重复周期。