分子生物学 第 1 章：绪论

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第 1 章：绪论

  • 现代分子生物学研究的终极目标是要在分子水平上阐明各种生物活动的规律，揭示生命的本质
  • 生命的起源
    • 创世说：上帝创造一切
    • 进化论：物竞天择，适者生存
  • 细胞学说：动植物的基本单位是是细胞

1.1 DNA 的发现

1.1.1 肺炎链球菌转化实验

注射的肺炎链球菌种类及状态被注射后小鼠状态
活 S 型菌死了
死 S 型菌活着
活 R 型菌活着
死 S 型菌 + 活 R 型菌死了
  • 解剖第四组死去的小鼠，发现有大量活着的 S 型菌
  • 用已杀死的 S 型菌的不同细胞组分反复试验发现，死细菌 DNA 指导了这一可遗传的转化，从而导致了小鼠的死亡
  • 实验证明：DNA 是遗传信息的载体

1.1.2 T2 噬菌体侵染细菌实验

  • 用 ${35}S$ 标记噬菌体外壳，用其侵染大肠杆菌，发现噬菌体子代几乎不含 ${35}S$
  • 用 ${32}P$ 标记噬菌体 DNA ，用其侵染大肠杆菌，发现噬菌体子代含有 30%以上的 ${32}P$
  • 实验证明：在噬菌体侵染细菌的过程中，只有 DNA 进入到细菌细胞体内，而这些 DNA 足以完成噬菌体的全部生命过程

1.2 分子生物学主要研究内容

  • 分子生物学三条基本原理
    1. 构成生物体各类有机大分子的单体在不同生物中都是相同的
    2. 生物体内一切有机大分子的构成都遵循共同的规则
    3. 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

1.2.1 重组 DNA 技术（基因工程）

  • 目的：将不同 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达，产生影响受体细胞的新的遗传性状
  • 基因工程的应用前景
    • 重组 DNA 技术可被用于大量生产某些在真核细胞代谢中产量很低的多肽
    • 重组 DNA 技术可用于定向改造某些生物的基因组结构，使它们所具备的特殊经济价值或功能得以成百上千倍地提高
    • 重组 DNA 技术可被用来进行基础研究

1.2.2 基因表达调控研究

  • 基因表达的实质：遗传信息的转录和翻译
  • 在个体生长发育过程中，生物遗传信息的表达按一定的时序发生变化，并随着内外环境的变化而不断加以修正
    • 即：基因表达受到时序调节和环境调节
  • 基因表达的调控主要发生在转录水平或翻译水平上
  • 基因表达调控主要表现在以下三个方面
    • 信号转导研究
    • 转录因子研究
    • RNA 剪辑

1.2.3 生物大分子的结构功能研究（结构分子生物学）

  • 结构分子生物学：研究生物大分子特定的空间结构及结构的运动变化与其生物学功能关系的科学
  • 研究常用仪器：冷冻电子显微镜cryo-electron microscopy， cryo-EM

第一章 完