第一章 绪论
1．分子生物学的含义与研究内容：大分子的结构与功能 ①广义的
②狭义的 （P1）
狭义的分子生物学的研究内容：① 核酸的结构与功能（DNA、RNA、非编码序
列）
② 基因的结构与功能：基因概念的变迁 ③ 基因的表达调控
④ 基因功能实现的过程：代谢途径的复杂性 分子生物学与其他学科的关系 2．分子生物学发展简史：
①遗传学起始： 孟德尔，奥地利人， 1865年发表《植物杂交试验》，1884
年逝世 ，1900年再发现。
摩尔根，果蝇（白眼）（1960―1915年找到85种突变型）：
启示：实验材料
与此同时：⑴染色体成对出现
⑵染色体一个来自父本，一个来自母本 ⑶随机分配可解释经典定律 ②1871年第一次提取到DNA
③1944年Avery提出DNA是遗传物质： （90%乙醇沉淀DNA） 光滑型致病（S）死
粗糙型 （R）活
1952年 T2噬菌体研究 外壳蛋白内装DNA Hershey(赫尔希)与学生 ④1949年 Chargaff等发现A、G、C、T，A=T、G=C
同时：X射线技术证明DNA有螺旋结构， 三螺旋？ ⑤1953年 Watsm、Crick提出DNA右手双螺旋结构模型
1
Sanger纸电泳层析技术：揭示胰岛素一级结构，X射线衍射技术证明肌红蛋白、血红蛋白的三维结构。
⑥Jacob 、Monod 乳糖操纵子假说，1961年 、仅负调控 预言mRNA存在，导致其发现，促使密码子开始被研究 ⑦1961年 第一个遗传密码子破译 Nirenbery与Ochoa等 精彩的实验设计 UUU→苯丙氨酸 ⑧1972年 伯格第一次实现DNA分子的体外重组 ⑨哺乳动物克隆技术 3．面临的问题
①克隆人的伦理问题： 我们是不是上帝，到底有什么是神灵不可侵犯的？ a：对传统家庭成员间关系冲击 b：对传统家庭构成的冲击，成长环境 c：克隆人的权利与器官移植
d：生殖中基因退化问题（同基因人相遇） ②人类基因组计划与人类隐私权：种族主义 ③基因工程是否安全：
无论如何分子生物学已成为带头学科：表现在诺贝尔奖上 1962年化学：测定肌红蛋白、血红蛋白的分子结构（三维） 1958年化学：Sanger牛胰岛素一级结构 1989年化学：核酸测序 1993年化学：PCR技术
2
第二章 生命的物质基础
1．生物进化的关键步骤 ①有机物产生 ②生命产生
1953年Miller：原始大气成分 H2O、H2、CH4、NH3 80℃烧瓶放电一周，
出现简单的氨基酸以及一些有机酸如：甲酸、乙酸、丙酸、乳酸
2．生命的传统定义
四个特点：①新陈代谢 ②应激性 ③生长发育 ④遗传和变异 热力学观点：生命是一个远离平衡状态的稳态，是一个开放体系。 3．组成生命的元素
生命中元素含量与地壳不同：地壳中最多的是O、Si、Al、Fe 生命中为 C、H、N、0 96% C、H、O、N的特点；
①它们易借共用一个或两个电子对以形成共价键，H 元素1个、O元素2个、N元素4个，同时C、N、O均能形成双键 ②它们是能形成这些共价键的最小元素
③C原子可彼此接受，即可供出4个电子，又可接受4个电子，形成骨架 4．生物大分子
①生物大分子的特点：a.是由简单单体聚合而成的高分子有机物。 b.单体具有多效性
c.功能的发挥取决于其空间结构：酶的锁与钥匙学说 d.蛋白质分子一级结构携带了决定其空间构型的一切
信息，一物种与物种之间的生物大分子种类并无本质区别，但其数量、比例却有很大区别
②生物大分子的构象与构型 手性、镜象关系、双键平面 5．生命中的化学键
3
①共价键 ②离子键
③范德华力：产生基本原因、特征
④氢键：较大的原子与H形成共价键后，H带部分正电
水： ⑴高比热；⑵高气化热；⑶高分子内聚力；⑷很好的流动性；
⑸特殊密度性质；⑹电解为H+、OH-
夹角104.50、每分子与其他分子形成4个氢键、半衰期 10?11S
⑤配位键：P20
6．过程的自发性：
过程按降低自由能的方向自发进行。
自由能：在常温下、常压下可用于做功的能。
第三章 细胞
1．原核细胞与真核细胞：
原核细胞：无内膜系统（核膜、细胞器）、细胞体积小、表面积大、DNA为环
状、无染色体结构
2．E．coli
杆状菌，大小0.5?2μm，革兰氏阴性，DNA双链环状，DNA含1400以上基因，
基因组总为4.6?106bp，总长1100-1400μm。
质粒：存在于细胞中的一类独立于染色体的自主复制、表达的遗传成分，绝大
4
多数为环状双链DNA分子，可稳定处于主DNA外，但在一定条件下会可逆地整合在寄主的主DNA上，随主DNA复制而复制，并通过细胞分裂传给子代。
第四章 DNA的结构
DNA结构与基因表达有密切关系：DNA结构决定基因与蛋白质的结合功能 1．多核苷酸链
值得注意的是：P上带有负电荷，影响稳定，在细胞中由碱性组蛋白与离子等结合
DNA与RNA的区别：2’位O有无，影响RNA稳定性
①RNA分子自发水解：特别在强碱下，原磷酸键与 2’-OH形成 2’, 3’-磷
酸二脂而后进一步水解成2’-单核苷酸，3’-单核苷酸。
pH11.5时以上过程迅速发生
②2位点存在的OH是RNA酶的作用位点。RNA酶180℃十小时失活，无需二价
阳离子做辅酶或辅基
③多为单链，易遭攻击。 2．DNA构象家族
右手家族：A-DNA、B-DNA、C-DNA，局部左手螺旋：Z-DNA Watson与Crick ：B-DNA 钠盐在一定湿度下结构
当B-DNA脱水时，B-DNA C-DNA逐渐拧紧变为A-DNA（分子遗传P13） 由于多核苷酸骨架中磷酸二酯键的两个O-P与多核苷酸的N-苷键可转动，构象是一系列的家族
Z-DNA：发现时使用的是d（CpGpCpGpCpG）
目前发现生理状态下的DNA有Z型，其存在条件表明,构象间随条件不同而相
5