分子生物学笔记完全版.pdf

朱玉贤《现代分子生物学》（第5版）笔记和课后习题（含考研真题）详解完整版>精研学习网>无偿试用20％资料全国547所院校视频及题库资料考研全套>视频资料>课后答案>往年真题>职称考试试读（部分内容）隐藏第1章绪论1.1复习笔记【知识概览】【重难点归纳】一、分子生物学概述分子生物学是从分子水平研究生物结构、组织和功能的一门学科，以核酸、蛋白质等生物大分子的结构、形态及其在遗传信息和细胞信息传递中的作用和功能为研究对象。

1进化论1859年，达尔文提出“物竞天择，适者生存”的进化论思想。

2细胞学说（1）细胞的发现17世纪末叶，荷兰的Leeuwenhoek用自制的世界上第一架光学显微镜，首次发现了单细胞生物。

（2）细胞学说的建立19世纪德国人Schleiden和Schwann提出细胞学说。

其基本内容为：①细胞是有机体，一切动植物都是由细胞发育而来，并由细胞和细胞产物所构成。

②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。

③新的细胞可以通过已存在的细胞繁殖产生。

3经典遗传学①孟德尔（Gregor Mendel）发现并提出遗传学定律：分离定律和自由组合定律。

②摩尔根（Morgan）提出遗传学第三定律：连锁交换定律。

4DNA的发现（1）肺炎链球菌转化实验①1928年，英国科学家Griffith等人通过肺炎链球菌转化感染小鼠实验提出“转化因子”。

②1944年，Avery证明DNA是遗传物质。

（2）噬菌体侵染实验1952年，Hershey和Chase通过噬菌体侵染细菌实验证明DNA是遗传物质。

二、分子生物学的发展简史本部分只列出部分常考的重要事件，如表1-1所示。

表1-1分子生物学发展的重要事件三、分子生物学主要研究内容现代分子生物学研究内容主要包括：DNA重组技术；基因表达调控研究；结构分子生物学；基因组、功能基因组与生物信息学。

分⼦⽣物学考试整理笔记第⼀章1.请定义DNA重组技术和基因⼯程技术。

DNA重组技术：是将不同的DNA⽚段按照⼈们的设计定向连接起来，在特定的受体细胞中与载体同时复制并得到表的，产⽣影响受体细胞的新的遗传性状。

基因⼯程技术：是将不同的DNA⽚段按照⼈们的设计定向连接起来，在特定的受体细胞中与载体同时复制并得到表的，产⽣影响受体细胞的新的遗传性状。

还包括其他可能使⽣物细胞基因组结构得到改造的体系。

第⼆章2.什么是核⼩体？简述其形成过程。

由DNA和组蛋⽩组成的染⾊质纤维细丝是许多核⼩体连成的念珠状结构。

核⼩体是由H2A,H2B,H3,H4各两个分⼦⽣成的⼋聚体和由⼤约200bp的DNA组成的。

⼋聚体在中间，DNA分⼦盘绕在外，⽽H1则在核⼩体外⾯。

每个核⼩体只有⼀个H1。

所以，核⼩体中组蛋⽩和DNA的⽐例是每200bpDNA有H2A,H2B,H3,H4各两个，H1⼀个。

⽤核酸酶⽔解核⼩体后产⽣只含146bp核⼼颗粒，包括组蛋⽩⼋聚体及与其结合的146bpDNA，该序列绕在核⼼外⾯形成1.75圈，每圈约80bp。

由许多核⼩体构成了连续的染⾊质DNA细丝。

核⼩体的形成是染⾊体中DNA压缩的第⼀阶段。

在核⼩体中DNA盘绕组蛋⽩⼋聚体核⼼，从⽽使分⼦收缩⾄原尺⼨的1/7。

200bpDNA完全舒展时长约68nm,却被压缩在10nm的核⼩体中。

核⼩体只是DNA压缩的第⼀步。

核⼩体长链200bp→核酸酶初步处理→核⼩体单体200bp→核酸酶继续处理→核⼼颗粒146bp3. 简述DNA的⼀,⼆,三级结构的特征DNA⼀级结构：4种核苷酸的的连接及排列顺序，表⽰了该DNA分⼦的化学结构DNA⼆级结构：指两条多核苷酸链反向平⾏盘绕所⽣成的双螺旋结构DNA三级结构：指DNA双螺旋进⼀步扭曲盘绕所形成的特定空间结构4.原核⽣物DNA具有哪些不同于真核⽣物DNA的特征？（1）结构简练：原核DNA分⼦的绝⼤部分是⽤来编码蛋⽩质，只有⾮常⼩的⼀部分不转录，这与真核DNA的冗余现象不同。

分子生物学笔记中心法则（Central dogma）DNA的组成DNA的融解温度Tm，高GC含量使得DNA的Tm升高，以及GC的体积较小，使得测得密度较大DNA变性的条件:有机化合物,高pH,低盐浓度探针和DNA杂交基因组是一个生物体的所有遗传信息的集合。

染色体的组成：DNA、蛋白质、RNA组蛋白Histones：五种H1、H2A、H2B、H3、H4核小体核心由8个组蛋白组成H2A、H2B、H3、H4各两个（组蛋白八聚体）146bpDNA核小体核心+H1+linkerDNA组成了染色体组蛋白的修饰乙酰化：转录激活，结构变松散DNA复制半保留复制DNA聚合酶只能从5‘到3’合成DNA（前导链）2. 3‘到5’的DNA聚合酶移动是半不连续复制（后随链，也是从5’-3‘合成）冈崎片段（DNA+RNA引物），后随链绕DNA聚合酶一圈，使得两者的复制方向相同细菌的后随链片段约1000nt，真核细胞中约200nt3. 引物和模板依赖DNA聚合酶不能从头合成DNA，必须前面由10-12nt的RNA引物提供3’羟基引物酶在合成DNA前加上一小段RNA引物复制叉两条母链解开时形成复制叉（replication fork）拓扑异构酶（DNA旋转酶，gyrases）：去除DNA的超螺旋结构DNA解旋酶（DNA helicase）:DnaB作用以及DnaA、DnaC等其他蛋白质SSBP：单链结合蛋白，稳定解旋后的单链引物酶：合成RNA引物，需要引发体DNA聚合酶Ⅲ（原核）：同时合成两条链，链伸长DNA聚合酶Ⅲ：从5‘-3’合成DNA片段，然后删去RNA引物（具有核酸外切酶5‘-3’活性），发生缺口平移（缺口出现在引物和冈崎片段之间）DNA连接酶：去除引物后，连接冈崎片段和之前合成的片段滑动夹：保持DNA聚合酶不从DNA上掉下来端粒酶（telomerase）：DNA复制酶只能5‘-3’合成DNA片段，因此DNA两端5’的RNA引物去除后不能让DNA聚合酶Ⅲ生成替换RNA引物的DNA片段（末端隐缩）。

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。

现代分子生物学第五版pdf1. 简介《现代分子生物学》第五版是一本广为人知的生物学教材，它介绍了分子生物学的基本原理和最新的发展。

本文档将探讨这本教材的特点、内容和PDF版本的获取途径。

2. 特点2.1 全面而系统的内容《现代分子生物学》第五版通过系统地介绍了分子生物学的各个方面，包括DNA复制、转录、翻译、基因调控等。

它涵盖了生物学中的许多重要概念和原理，为读者提供了一个全面的分子生物学框架。

2.2 详细而清晰的插图和图表这本教材中使用了大量的插图和图表，从而帮助读者更好地理解复杂的概念和实验。

这些插图和图表清晰明了，有助于读者对分子生物学过程进行可视化理解。

2.3 更新的内容和最新的研究进展《现代分子生物学》第五版涵盖了最新的研究成果和技术进展，例如基因编辑技术CRISPR-Cas9和单细胞转录组学。

这使得教材具有较强的实用性，读者可以了解到生物学领域最新的研究动态。

3. 内容概览3.1 第一章：DNA复制第一章介绍了DNA的结构和复制过程。

读者将了解到DNA 的双螺旋结构、碱基配对和DNA聚合酶的作用。

本章还涵盖了DNA复制的主要步骤和相关的调控过程。

3.2 第二章：转录和RNA加工第二章探讨了基因转录和RNA加工过程。

读者将了解到RNA聚合酶、转录启动因子和剪接机制等重要概念。

此外，本章还介绍了RNA修饰和非编码RNA的功能。

3.3 第三章：翻译和蛋白质合成第三章介绍了翻译过程和蛋白质合成的调控。

读者将学习到RNA翻译和核糖体的结构、启动子和终止子的作用。

本章还涵盖了翻译后修饰和蛋白质折叠的相关内容。

3.4 第四章：基因调控第四章讨论了基因调控的重要性和机制。

读者将了解到转录因子、启动子和转录调节网络等概念。

本章还介绍了表观遗传学和环境对基因表达的影响。

3.5 其他章节除了上述章节，本教材还包括了DNA修复、细胞周期调控、基因组学、基因工程和分子医学等其他重要的分子生物学主题。

4. PDF版本获取途径《现代分子生物学》第五版的PDF版本可以通过以下途径获取：•商业网站：许多在线图书商店和电子书平台提供以PDF格式下载的教材。

1、Allele（等位基因）：是指位于染色体的相同位置上控制着同一个性状的基因。

2、Cistron（顺反子）：是基因的同义词，是染色体上的一个区段，在一个顺反子内有若干个交换单位，即交换子（recon）；在一个顺反子中有若干个突变单位，即突变子（muton），它的提出是对“基因概念”的一种修正。

3、Operon（操纵子）：为了使基因表达调控更有效，生物体往往将功能相关的一组基因连续排列，协调控制它们的表达，组成一组连续排列，协调表达的基因组，即操纵子。

（必考）4、Gene（基因）：是指可遗传的，可自我复制，可表达功能，可以突变的，最小的功能单位。

5、RNA与DNA在结构上的差别：RNA中的核糖的2'位含有OH基，DNA中没有；RNA碱基中没有胸腺嘧啶T，只有尿嘧啶U；RNA分子多为单链分子，DNA分子为双琏分子；RNA分子的化学稳定性差，易发生降解；RNA与DNA在功能上的差别：DNA作为主要遗传物质，控制着生物的代谢和遗传；RNA在细胞中mRNA、tRNA和rRNA，其中mRNA，作为DNA转录的产物，直接翻译蛋白质，是DNA和蛋白质之间的信使，起到遗传信息的传递作用，tRNA在翻译中将携带氨基酸与核糖体结合，起到运输氨基酸的载体作用，rRNA又叫核糖体RNA，与核糖体的合成有关，是核糖体的成分之一，也与蛋白质的合成有关。

6、双螺旋（double helix）的结构特点：每一单链具有5'→ 3'极性；两条单链间以碱基间的氢键连接；两条单链，极性相反，反向平行；以中心为轴，向右盘旋(B-form)；双螺旋中存在大沟(2. 2nm)和小沟(1. 2nm)7、维持双螺旋结构的作用力：（注意一下影响双螺旋结构稳定性的因素）横向作用力——氢键和碱基堆积力（非特异性结合力，同一条核苷酸链中，相邻碱基的疏水作用力和范德华力）→弱键，可加热解链纵向作用力——磷酸酯键→强键，需酶促解链8、Tm值（变性/熔解/退火温度）：DNA的双螺旋结构降解一半时的温度或OD增加值的中点温度(一般为85-95℃)影响Tm值的因素：☆在A, T, C, G 随机分布的情况下，GC%愈高，Tm值愈大，GC%愈低，Tm值愈小☆GC%含量相同的情况下，AT形成变性核心，变性加快，Tm值小，碱基排列对Tm 值具有明显影响（除变性核心外）相同的碱基组成，不同的排列，碱基堆积力不同☆对于大片段D.S. DNA分子，片段长短对Tm值的影响较小, 与组成和排列相关，而对于小于100bp 的D.S DNA分子，片段愈短，变性愈快，Tm值愈小☆变性液中含有尿素，酰胺等有机试剂，可与碱基间形成氢键，从而改变碱基对间的氢键，一般Tm值可降至40℃左右☆盐浓度的影响，由于单链DNA主链的磷酸基团，而使DNA存在负电荷的静电斥力，会导致两条单链DNA的分离，而Na盐的浓度可以消除DNA单链上磷酸基团间的静电斥力，使DNA趋于稳定☆极端pH条件的影响，改变氢键的形成与结合力总之，一切减弱氢键，减弱碱基堆积力的因素均将使Tm值降低9、变性与复性变性：D.S. DNA经加温，极端pH，尿素，酰胺变为S.S. DNA的过程复性：变性条件解除后S.S. DNA重新变为D.S. DNA复性过程依赖于单链分子间的随机碰撞10、超螺旋结构的形成规律：L=T+W （L：双链DNA的交叉数，T：双链DNA的缠绕数，W：超螺旋的数目）W=负值（negative superhelix）W =正值( positive superhelix）11、生物体内主要是以右旋B—DNA为主，且生物体内DNA多数以负超螺旋（松弛态）存在（见书47）12、目前，仅在生活在极端高温环境下（如温泉）中的嗜热微生物体内发现了正超螺旋（紧缩态）DNA，是由于高温容易使DNA变性，双链解开。

分子生物学(全套课件396P)pdf目录•分子生物学概述•DNA的结构与功能•RNA的结构与功能•蛋白质的结构与功能•基因表达的调控•分子生物学技术与应用PART01分子生物学概述分子生物学的定义与发展分子生物学的定义分子生物学是研究生物大分子，特别是蛋白质和核酸的结构、功能、相互作用及其在生命过程中的作用机制和调控规律的科学。

分子生物学的发展自20世纪50年代以来，随着DNA双螺旋结构的发现、遗传密码的破译、基因工程技术的建立等一系列重大科学事件的发生，分子生物学迅速崛起并渗透到生命科学的各个领域，推动了整个生物科学的飞速发展。

分子生物学的研究对象与任务分子生物学的研究对象主要包括蛋白质、核酸、糖类等生物大分子，以及由这些大分子所组成的各种亚细胞结构和细胞器。

分子生物学的研究任务揭示生物大分子的结构、功能及其相互作用机制；阐明生物大分子在生命过程中的作用机制和调控规律；探索生物大分子的进化与起源等问题。

分子生物学是在遗传学的基础上发展起来的，遗传学为分子生物学提供了研究对象和研究方法。

同时，分子生物学的发展也推动了遗传学的深入研究，使得遗传学从传统的表型遗传学向分子遗传学转变。

生物化学是研究生物体内化学过程的科学，而分子生物学则是研究生物大分子的结构和功能的科学。

两者在研究对象和研究方法上有一定的重叠和交叉，但侧重点不同。

生物化学更注重生物体内化学过程的动态变化，而分子生物学则更注重生物大分子的静态结构和功能。

细胞生物学是研究细胞结构和功能的科学，而分子生物学则是研究细胞内生物大分子的结构和功能的科学。

两者在研究对象和研究方法上相互补充，共同揭示细胞的生命活动规律。

细胞生物学为分子生物学提供了研究对象和研究背景，而分子生物学则为细胞生物学提供了更深入的研究手段和视角。

与遗传学的关系与生物化学的关系与细胞生物学的关系分子生物学与其他学科的关系PART02DNA的结构与功能1 2 3脱氧核糖核苷酸，由磷酸、脱氧核糖和含氮碱基组成。

分子生物学辅导笔记.txt求而不得，舍而不能，得而不惜，这是人最大的悲哀。

付出真心才能得到真心，却也可能伤得彻底。

保持距离也就能保护自己，却也注定永远寂寞。

（前4章注意概念就行了，重点是转座子，RNA编辑）Chapter1真核生物基因组结构与功能的特点本章应掌握的基本概念细胞核基因组的大小；C值矛盾；重复序列；基因家族；真核基因的断裂结构基因家族（gene family) 指核苷酸序列或编码产物的结构具有一定程度同源性的一组基因。

假基因（pseudogene) 在多基因家族中有的成员并不能表达出有功能的产物。

1、核酸序列相同：即为多拷贝基因如rRNA基因家族，tRNA基因家族，组蛋白基因家族。

2、核酸序列高度同源：如人类生长激素基因家族包括三种激素的基因，人生长激素、人胎盘促乳素和催乳素，它们之间高度同源。

3、编码产物有同源功能：基因序列的相似性可能较低，但基因编码的产物具有高度保守的功能区。

如src癌基因家族4、编码产物具有小段保守基序：有些基因家族中各成员的DNA序列可能不明显相关，而所编码的产物却有共同的功能特征，存在小段保守的氨基酸基序。

基因超家族（gene superfamily) 指一组由多基因家族及单基因组成的更大的基因家族，它们的结构有不同的同源性，但功能并不一定相同。

如免疫球蛋白基因超家族。

真核基因的断裂结构断裂基因（split gene) 基因与基因间的非编码序列为间隔DNA（ spacer DNA).内含子（intron）无编码意义的DNA片段外显子（extron）具有编码意义的DNA片段Chapter2 叶绿体基因组本章应掌握的基本概念叶绿体DNA的信息含量；叶绿体基因组的结构；叶绿体基因的组成；（记忆每个大标题，了解就可以了）叶绿体基因的一些结构特征。

★p33. RNA编辑Chapter3线粒体基因组本章应掌握的基本概念.线粒体基因组的大小；.线粒体基因组的组织结构；.线粒体基因组的组成；.线粒体基因的一些特征；.★p44. RNA编辑；（注意概念，分类，★意义）.遗传信息在基因组之间的流动。

第一章绪论1953年，Watson和Crick提出双螺旋模型。

1983年，美国遗传学家McClintock由于在50年代提出并发现了可移动的遗传因子而获得诺贝尔生理学奖或医学奖。

第二章染色体与DNA染色体组成：（1）组蛋白：H1、H2A、H2B、H3、H4。

（2）非组蛋白（3）DNA（4）RNA染色体包装：①核小体：200bp左右DNA分子盘绕在H2A、H2B、H3、H4各两分子生成的八聚体外，H1位于核小体外。

7②螺线管：染色细丝盘绕成而成，每一个螺旋包含6个核小体。

6③超螺旋：30个30nm螺线管缠绕而成。

40④染色体：超螺旋圆筒进一步压缩。

5真核生物基因组特点：①基因组庞大；②基因组存在大量重复序列；③大部分为非编码序列；④转录产物为单顺反子；⑤断裂基因，有内含子结构；⑥存在大量顺式作用元件；⑦存在大量的DNA多样性，包括单核苷酸多态性和串联重复序列多态性；⑧具有端粒结构。

C值：生物单倍体基因组DNA的总量。

原核生物基因组特点：①结构简练；②存在转录单元；③有重叠基因。

DNA的一级结构：4种核苷酸的连接及其排列顺序，表示该DNA分子的化学构成。

DNA的二级结构：两条多核苷酸链反向平行盘绕所生成的双螺旋结构。

①右手螺旋：A-DNA：与B-DNA比大沟变窄，小沟变宽。

每圈螺旋11个碱基对B-DNA：是大多数DNA的构象。

相邻碱基对平面之间的距离为0.34nm，即顺中心轴方向，每个0.34nm有一个核苷酸，以3.4nm为一个结构重复周期，双螺旋的直径为2.0nm。

②左手螺旋：Z-DNA：每圈螺旋含12对碱基，大沟平坦，小沟深而窄，核苷酸构象順反相间，螺旋骨架成呈Z字形。

DNA的变性：DNA溶液温度接近沸点或者pH较高时，DNA双链的氢键断裂，最后完全变成单链的过程。

复性是热变性的DNA经缓慢冷却，从单链恢复成双链的过程。

Tm值：DNA在260nm处吸光度最大。

将吸光度相对温度变化绘制曲线，吸光度增大到最DNA的解链温度（熔点）。

第一章核酸的基本知识及核酸化学遗传物质必须具备的几个条件：(1)自我复制，代代相传。

(2)储备、传递信息的潜在能力。

(3)稳定性强，但能够变异。

(4)细胞分裂时把遗传信息有规律分配到子细胞中。

核酸的发现：1868年，瑞士青年科学家 F.Miescher核酸是遗传信息的载体证明试验：1944，O.Avery肺炎双球菌转化实验1952，A.D Hershey和M.Chase噬菌体感染实验DNA转化实验－DNA是遗传物质的证明结论是:S型菌的DNA将其遗传特性传给了R型菌，DNA就是遗传物质。

从此核酸是遗传物质的重要地位才被确立，人们把对遗传物质的注意力从蛋白质移到了核酸上。

噬菌体的侵染标记实验－DNA是遗传物质的证明烟草花叶病毒的感染和繁殖过程－证实RNA也是重要的遗传物质核酸是生命遗传信息的携带者和传递者核酸的元素组成：C H O N P核酸的元素组成有两个特点：1.一般不含S2.P含量较多，并且恒定（9%-10%）。

因此，实验室中用定磷法进行核酸的定量分析。

（DNA9.9%、RNA9.5%?）核酸（DNA和RNA）是一种线性多聚核苷酸，它的基本结构单元是核苷酸。

DNA A 核苷酸本身由核苷和磷酸组成,而核苷则由戊糖和碱基形成。

组成核酸的戊糖有两种。

DN 所含的戊糖为β-D-2-脱氧核糖；RNA所含的戊糖则为β-D-核糖。

核苷由戊糖和碱基缩合而成，嘌呤的N9或嘧啶的N1与戊糖C-1C-1’’-OH以C-N糖苷键相连接。

核苷酸是核苷的磷酸酯。

作为DNA或RNA结构单元的核苷酸分别是5′-磷酸-脱氧核糖核苷酸和5′-磷酸-核糖核苷酸。

核苷酸的衍生物ATP(腺嘌呤核糖核苷三磷酸)----最广泛；GTP(鸟嘌呤核糖核苷三磷酸)；环化核苷酸cAMP 和cGMP主要功能是作为细胞之间传递信息的信使。

辅酶核苷酸：NAD+NADP+FMN FAD CoA生物化学上维生素与辅酶核苷酸的生物学作用（1）参与DNA、RNA的合成、蛋白质的合成、糖与磷脂的合成。

北京大学分子生物学笔记第一章基因的结构第一节基因和基因组一、基因(gene)是合成一种功能蛋白或RNA分子所必须的全部DNA序列．一个典型的真核基因包括①编码序列-外显子(exon)②插入外显子之间的非编码序列-内合子(intron)③5'-端和3'-端非翻译区(UTR)④调控序列(可位于上述三种序列中)绝大多数真核基因是断裂基因(split-gene)，外显子不连续。

二、基因组(genome)一特定生物体的整套(单倍体)遗传物质的总和，基因组的大小用全部DNA的碱基对总数表示。

人基因组3X1 09(30亿bp)，共编码约10万个基因。

每种真核生物的单倍体基因组中的全部DNA量称为C值，与进化的复杂性并不一致(C-value Paradox)。

人类基因组计划（human genome project, HGP）基因组学（genomics）,结构基因组学（structural genomics）和功能基因组学（functional genomics）。

蛋白质组（proteome）和蛋白质组学（proteomics）第二节真核生物基因组一、真核生物基因组的特点：，①真核基因组DNA在细胞核内处于以核小体为基本单位的染色体结构中．②真核基因组中，编码序列只占整个基因组的很小部分(2-3％)，二、真核基因组中DNA序列的分类o(一)高度重复序列(重复次数>lO5)卫星DNA(Satellite DNA)(二)中度重复序列1．中度重复序列的特点①重复单位序列相似，但不完全一样，②散在分布于基因组中．③序列的长度和拷贝数非常不均一，④中度重复序列一般具有种属特异性，可作为DNA标记．⑤中度重复序列可能是转座元件(返座子)，2．中度重复序列的分类①长散在重复序列(long interspersed repeated segments．) LINES②短散在重复序列(Short interspersed repeated segments) SINESSINES：长度<500bp，拷贝数>105．如人Alu序列LINEs：长度>1000bp(可达7Kb),拷贝数104-105，如人LINEl(三)单拷贝序列(Unique Sequence)包括大多数编码蛋白质的结构基因和基因间间隔序列，三、基因家族(gene family)一组功能相似且核苷酸序列具有同源性的基因．可能由某一共同祖先基因(ancestral gene)经重复(duplication)和突变产生。

（生物科技行业）现在分子生物学(笔记)朱玉贤第三版第一章绪论分子生物学的基本含义: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。

医学分子生物学（medical molecular biology ）：医学分子生物学主要从分子水平研究人体在正常和疾病状态下的生命活动及其规律的一门学科；主要研究人体生物大分子的结构、功能、相互作用及其同疾病发生、发展的关系。

第一章基因（gene）的概念及其发展1、基因的物质载体是染色体2、基因的生化作用本质是控制酶的合成3、DNA是主要的遗传物质4、基因的概念：基因(gene)是核酸分子中储存遗传信息的遗传单位，是指储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.第二节基因的结构1、原核生物：类核2、真核生物：染色质，基本结构单位——核小体第三节基因的功能1、功能：①利用四种碱基（A、T、G 、C）不同排列负荷遗传信息；②通过复制将遗传信息传递给子代细胞；③作为基因表达模板2、结构基因：⑴概念：结构基因（structural gene）是指能够编码特定RNA分子或蛋白质分子的遗传单位。

含有编码序列和非编码序列（与转录后加工、修饰及翻译过程相关）⑵特点：①原核生物结构基因编码序列连续②真核生物结构基因编码序列是不连续的，称为断裂基因（split gene）。

通常需要进行转录后剪接加工③病毒结构基因编码序列取决于侵袭的宿主⑶外显子（exon）和内含子（intron）：能够在成熟RNA分子中保留的序列称为外显子（exon），而不能在成熟RNA分子中保留的序列称为内含子（intron）⑷内含子数目=外显子-1（组蛋白编码基因无内含子）3、调控序列：⑴概念：与结构基因转录表达调控相关的非编码序列称为调控序列（regulating sequence），或调控基因（regulating gene）⑵原核生物：①启动子（promoter）：指位于结构基因上游，并与RNA聚合酶识别、结合和启动转录有关的一段特殊DNA序列（启动子序列不出现于RNA产物中）。

转录起始识别部位+核心启动子（核心启动子=Pribnow 盒+转录起始部位）②终止子（terminater ）：指位于结构基因下游的一段富含GC的具有回文特征的特殊DNA序列，该序列转录生成的RNA能够形成特殊的发卡结构并导致RNA聚合酶从DNA模板上脱离，促使转录过程终止。

第一章绪论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。

第一章～第八章基因genes：基因是负责编码RNA或一条多肽链DNA片段，包括编码序列、编码序列外的侧翼序列及插入序列。

是决定遗传性状的功能单位。

结构基因structure genes：基因中编码RNA或蛋白质的DNA序列称为结构基因。

基因组genome：一个细胞或病毒的全部遗传信息。

（细胞或生物体的一套完整单倍体的遗传物质的总和。

）真核生物基因组是指一套完整单倍体DNA（染色体DNA）和线粒体DNA的全部序列，包括编码序列和非编码序列。

GT-AG法则：真核生物基因的外显子与内含子接头处都有一段高度保守的一致性序列，即：内含子5’端大多数是以GT开始，3’端大多是以AG结束。

端粒：以线性染色体形式存在的真核基因组DNA末端都有一种特殊的结构叫端粒。

该结构是一段DNA序列和蛋白质形成的一种复合体，仅在真核细胞染色体末端存在。

端粒DNA由重复序列组成，人类端粒一端是TTAGGG另一端是AATCCC.操纵子：是指数个功能上相关的结构基因串联在一起，构成信息区，连同其上游的调控区（包括启动子和操纵基因）以及下游的转录终止信号所构成的基因表达单位。

所转录的RNA为多顺反子。

操纵元件：是一段能够被不同基因表达调控蛋白质识别和结合的DNA 序列，是决定基因表达效率的关键元件。

顺式作用元件：是指那些与结构基因表达调控相关、能够被基因调控蛋白特异性识别和结合的特异DNA序列。

包括启动子、上游启动子元件、增强子、反应元件和poly(A)加尾信号。

反式作用因子：是指真核细胞内含有的大量可以通过直接或间接结合顺式作用元件而调节基因转录活性的蛋白质因子。

启动子：是能够被RNA聚合酶特异性识别并与其结合并开始转录的核苷酸序列。

（TATAbox、CAATbox、GCbox）增强子enhancer：是一段短的DNA序列，其中含有多个作用元件，可以特异性地与转录因子结合，增强基因的转录活性。

它可位于被增强的转录基因的上游或下游，也可相距靶基因较远。

第一章 绪论1、两个经典实验证明遗传物质是DNA而不是蛋白质（1）肺炎球菌在小鼠体内的毒性实验：先将光滑的致病菌S菌烧煮杀灭活性后，以及活的粗糙型细菌R菌分别侵染小鼠，发现这些细菌自然丧失了致病能力。

当他们将烧煮杀死的S菌和活的R菌混合在感染小鼠时，实验小鼠每次都死亡了。

解剖死鼠，发现有大量活的S型细菌，实验表明，死细菌的DNA进行了可遗传的转化，从而导致小鼠死亡。

（2）T2噬菌体感染大肠杆菌：当细菌培养基中分别带有35S或32P标记的氨基酸或核苷酸，子代噬菌体就相应有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放射性标记的细菌，经过1~2个噬菌体DNA复制周期后进行检测，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。

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。

第二章 染色体与DNA构成DNA和RNA分子的五种含氮碱基的结构式：第一节 染色体1、真核细胞的染色体具有如下性质：分子结构相对稳定；能够自我复制，使亲子代保持连续性；能指导蛋白质的合成，从而控制生命过程；能产生可遗传的变异。

2、染色体上的蛋白质包括组蛋白和非组蛋白。

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、H4 。

组蛋白：histones真和生物体细胞染色质中的碱性蛋白质含精氨酸和赖氨酸等碱性氨基酸特别多，二者加起来约为所有氨基酸残基的四分之一。

3、组蛋白的一般特性：进化上的极端保守：不同种生物组蛋白的氨基酸组成是十分相似的，特别是H3、H4可能对稳定真核生物的染色体结构起重要作用。

无组织特异性肽链上氨基酸分布的不对称性存在较普遍的修饰作用富含赖氨酸的组蛋白H54、非组蛋白：主要包括与复制和转录有关的酶类、与细胞分裂有关的蛋白等。

5、真核生物基因组DNA：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。