分子生物学笔记
现代分子生物学(笔记)
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。
分子生物学笔记
1.原核DNA复制特点1）复制起始在拓扑异构酶I的作用下解开DNA负超螺旋后，与解链酶共同作用，在复制起点处解开双链，解链过程中SSB蛋白稳定被解开的单链保证局部不恢复回双链。
解链过程中需要ATP提供能量。
解链后，由引发酶直接在DNA前导链模板上合成引物；由蛋白n、n`、n``、DnaB、C、I共同组成引发体在后随链上合成引物RNA。
2）复制延伸延伸过程中，前导链连续延伸；后随链上，引发体延5`→3`方向前进并合成RNA引物，再由DNA聚合酶Ⅲ断断续续合成小的DNA片段。
小片段上RNA引物被RNase H降解，DNA片段被DNA聚合酶I连接成完整DNA链。
3）复制终止当复制叉遇到由22个碱基组成的Ter序列时，Ter-Tus复合物使DnaB停止DNA解链，阻挡复制叉前移。
在反方向复制叉到达后，停止复制，其间50-100bp 未被复制的片段由DNA修复机制补齐。
然后两条链分开，并在拓扑异构酶Ⅳ作用下使复制叉解体，释放子链。
2.原核RNA转录1）模板识别原核RNA聚合酶可直接与启动子区结合，完成转录起始2）转录起始RNA聚合酶先与启动子可逆结合，形成封闭复合物。
之后DNA双链构象发生变化，封闭复合物转为开放复合物，使RNA聚合酶结合的DNA序列中有一小段双链被解开。
解链后，开放复合物与最初两个NTP 结合形成磷酸二酯键并转变为RNA 聚合酶-DNA- 新生RNA 链三元复合物。
之后，转录起始后直到形成 9个核苷酸短链是通过启动子阶段，此时RNA聚合酶一直处于启动子区，新生的 RNA链与 DNA模板链的结合不够牢固，很容易从DNA链上掉下来并导致转录重新开始。
一旦RNA聚合酶成功地合成 9个以上核苷酸并离开启动子区，转录就进入正常的延伸阶段。
3）转录延伸当RNA聚合酶催化新生RNA链长度超过9-10个核苷酸时，σ因子脱离转录复合物，RNA聚合酶离开启动子，核心酶延模板移动使新生RNA链不断延伸。
4）转录终止RNA聚合酶碰到终止信号后，与模板脱离并释放新生RNA。
最新现代分子生物学-复习笔记
现代分子生物学复习提纲第一章绪论第一节分子生物学的基本含义及主要研究内容1 分子生物学Molecular Biology的基本含义⏹广义的分子生物学：以核酸和蛋白质等生物大分子的结构及其在遗传信息和细胞信息传递中的作用为研究对象，从分子水平阐明生命现象和生物学规律。
⏹狭义的分子生物学：偏重于核酸（基因）的分子生物学，主要研究基因或DNA的复制、转录、表达和调控等过程，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。
1.1 分子生物学的三大原则1) 构成生物大分子的单体是相同的2) 生物遗传信息表达的中心法则相同3) 生物大分子单体的排列（核苷酸、氨基酸）的不同1.3 分子生物学的研究内容●DNA重组技术（基因工程）●基因的表达调控●生物大分子的结构和功能研究(结构分子生物学）●基因组、功能基因组与生物信息学研究第二节分子生物学发展简史1 准备和酝酿阶段⏹时间：19世纪后期到20世纪50年代初。
确定了生物遗传的物质基础是DNA。
DNA是遗传物质的证明实验一：肺炎双球菌转化实验DNA是遗传物质的证明实验二：噬菌体感染大肠杆菌实验RNA也是重要的遗传物质-----烟草花叶病毒的感染和繁殖过程2 建立和发展阶段⏹1953年Watson和Crick的DNA双螺旋结构模型作为现代分子生物学诞生的里程碑。
⏹主要进展包括：遗传信息传递中心法则的建立3 发展阶段⏹基因工程技术作为新的里程碑，标志着人类深入认识生命本质并能动改造生命的新时期开始。
⏹第三节分子生物学与其他学科的关系思考⏹证明DNA是遗传物质的实验有哪些？⏹分子生物学的主要研究内容。
⏹列举5～10位获诺贝尔奖的科学家，简要说明其贡献。
第二章染色体与DNA第一节染色体1.作为遗传物质的染色体特征:⏹分子结构相对稳定⏹能够自我复制⏹能够指导蛋白质的合成，从而控制整个生命过程;⏹能够产生遗传的变异。
2 真核细胞染色体组成(1) DNA(2) 蛋白质（包括组蛋白和非组蛋白）(3) 少量的RNA组蛋白：呈碱性，结构稳定；与DNA结合形成、维持染色质结构，与DNA含量呈一定的比例非组蛋白：呈酸性，种类和含量不稳定；作用还不完全清楚3.染色质和核小体染色质是一种纤维状结构，由最基本的单位—核小体(nucleosome)成串排列而成的。
医学分子生物学-整理笔记
第2章基因、基因组和基因组学基因(gene)：携带有遗传信息的DNA或RNA序列，也称为遗传因子。
基因是合成有功能的蛋白质或RNA所必需的全部DNA，包括编码蛋白质或RNA的核酸序列，也包括为保证转录所必需的调控序列。
基因的功能：传递遗传信息，控制个体性状表现。
结构基因(structural genes)：可被转录形成mRNA，并转译成多肽链，构成各种结构蛋白质，催化各种生化反应的酶和激素等。
调节基因(regulatory genes) ：某些可调节控制结构基因表达的基因。
其突变可影响一个或多个结构基因的功能，或导致一个或多个蛋白质(或酶)量的改变。
eg. miRNA, siRNA, piRNA核糖体RNA 基因(ribosomal RNA genes) 与转运RNA 基因(transfer RNA genes)：只转录产生相应的RNA而不翻译成多肽链。
真核生物的RNA聚合酶( 3种)：RNA 聚Array合酶I, II, III.开放阅读框架(open reading frame，ORF)：在DNA链上，由蛋白质合成的起始密码开始，到终止密码为止的一个连续编码序列。
断裂基(split gene)：真核生物结构基因，由若干个编码区和非编码区互相间隔开但又连续镶嵌而成，去除非编码区再连接后，可翻译出由连续氨基酸组成的完整蛋白质。
基因组(genome)：一个细胞内的全部遗传信息，包括染色体基因组和染色体外基因组。
基因组中的DNA包括编码序列和非编码序列。
部分病毒基因组--RNA。
C值(C-value)：一种生物体单倍体基因组DNA的总量，用以衡量基因组的大小。
通常，进化程度越高的生物其基因组越大，但从总体上说，生物基因组的大小同生物在进化上所处地位的高低无关。
存在C-value paradox （C值悖理）。
生物复杂性越高，其基因的密度越低。
病毒基因组的大小: 与细菌或真核细胞相比，病毒的基因组很小。
分子生物学考试整理笔记
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
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）。
北京大学分子生物学笔记
北京大学分子生物学笔记 北京大学分子生物学笔记 北京大学分子生物学笔记 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 • (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．) LINES ②短散在重复序列(Short interspersed repeated segments) SINES SINES：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。
分子生物学课堂笔记
分子生物学真核生物的基因1.真核生物基因组的一般特点真核生物的基因组一般比较庞大，远大于原核生物的基因组。
真核生物的DNA与蛋白质结合形成染色体，储存于细胞核内。
真核基因组存在着许多重复序列，重复次数可达几百万以上。
绝大多数真核生物编码蛋白质的基因为断裂基因，即结构基因是不连续排列的，中间由插入序列隔开。
真核生物基因组中不编码的区域多于编码区域。
真核生物不仅含有核内染色体DNA，还有核外细胞器DNA、核外细胞器有线立体DNA和叶绿体DNA。
`2.断裂基因（不连续基因）interrupted or discontinuous genesSV40A蛋白基因含有一段346NT的间隔区。
每个活性珠蛋白基因含有两个间隔区。
卵清蛋白基因含有7个插入序列被分成八段。
`3.基因家族与基因簇gene family & gene cluster定义：真核生物基因组中许多来源相同，结构相似，功能相关的基因在染色体上成串存在，这样的一组基因称为基因家族。
多基因家族是真核生物基因组织的一个重要特征。
多基因家族在基因组中的分布情况不同，有些基因成串排列集中在一条染色体上，集中成簇的一组基因形成基因簇。
也称串联重复基因（见后）。
如组蛋白基因, rRNA基因, tRNA基因等。
而有些基因家族成员不集中排列，而是分散在基因组的不同部位。
如干扰素，珠蛋白，生长激素，SOX 基因家族。
在多基因家族中，有些成员不具有任何功能，这类基因叫假基因(pseudogene)。
4.串联重复基因`特征：A. 各成员间有高度的序列一致性或完全相同。
B. 拷贝数高，几十个至几百个。
因其在细胞中的需要量很大。
C. 非转录的间隔区短而一致。
`组蛋白基因五种组蛋白基因彼此靠近构成一个重复单位。
许多这样的重复单位串联在一起，构成组蛋白基因簇。
`rRNA基因原核生物有三种rRNA：5S，16S，23S真核生物有四种rRNA：5.8S,18S,28S, 5S主体rRNA：三种主体rRNA基因组成重复单位，转录出一个45SrRNA，经转录后处理切除间隔区成为18S，5.8S，28S 三种rRNA。
分子生物学笔记
1、分子生物学（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（包括RNA转录、蛋白质翻译），基因表达的调控以及基因的突变与交换的分子机制。
2、分子生物学（广义）：即在分子水平上研究生命现象，或用分子的术语描述生物现象的学科。
3、克里克认为分子生物学基于两个基本原理：①序列假说：是指核酸片段的特异性完全由其碱基序列决定，而且这种序列是某一蛋白质氨基酸的密码。
②中心法则：是指DNA的遗传信息经RNA一旦进入蛋白质，也就不可能再行输出。
4、分子生物学作为所有生命物质的共性学科所遵循的三大原则：①构成生物大分子的单体是相同的。
共同的核酸语言，即构成核酸大分子的单体均是A、T(U)、C、G；共同的蛋白质语言，构成蛋白质大分子的单体均是20种基本氨基酸。
②生物大分子单体的排列（核苷酸，氨基酸）决定了生物性状的差异和个性特征。
③生物遗传信息的表达的中心法则相同。
5、生物学的三大发现：DNA 双螺旋结构的揭示、遗传密码子的破译、信使RNA的发现。
奠定了DNA-RNA-蛋白质三者之间关系的基础。
第二章：基因概念的演变与发展1、遗传学家摩尔根根据对果蝇的遗传试验提出了基因是：基因像念珠（bead）一样孤立地呈线状一样排列在染色体上，是具有特定功能、能独立发生突变和遗传交换的、“三位一体”的、最小的遗传单位。
2、等位基因：是指野生型基因（A）发生突变后形成的突变基因（a），它与野生型基因位于相同染色体的同一基因座位上。
当野生型基因（A）向不同方向发生突变形成不同状态的等位基因，又总称为复等位基因。
3、拟等位基因：将紧密连锁、控制同一性状的非等位基因定义为拟等位基因。
4、科学家们通过对噬菌体突变体与表型之间的关系的研究，提出了顺反子理论：顺反子是基因的同义词，认为基因是一个具有特定功能的、完整的、不可分割的最小遗传单位。
在一个基因内可以发生突变、重组（交换）。
该理论认为：基因（即顺反子）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，最小的交换单位称为交换子；在一个顺反子中有若干个突变单位，最小的突变单位被称为突变子。
现代分子生物学笔记(基础理论部分)汇总
现代分子生物学笔记(基础理论部分)汇总第二章染色体与DNA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：○1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。
○2无组织特异性○3肽链上氨基酸分布的不对称性○4存在较普遍的修饰作用○5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。
人们把一种生物单倍体基因组DNA的总值称为C值。
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，但某些两栖类的C值甚至比哺乳类还大，这就是著名的“C值反常现象”。
6、真核细胞DNA序列可分为三类：○1不重复序列：在单倍体基因组里，一般只有一个或几个拷贝，占DNA总量的40%~80%。
结构基因基本上属于不重复序列。
○2中度重复序列：重复次数在10~104之间，占DNA总量的10%~40%，各种rRNA、tRNA以及某些结构基因（如组蛋白基因）都属于此类。
○3高度重复序列：如卫星DNA。
只在真核生物中出现占基因组的10%~60%，由10~60个碱基组成，在DNA链上串联重复高达数百万次，这类DNA高度浓缩，是异染色质的组成部分，可能与染色体的稳定性有关。
7、染色质与核小体：染色质纤维细丝是由DNA 和组蛋白构成，DNA和组蛋白构成核小体，核小体连成念珠状构成染色质。
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现代分子生物学笔记（朱玉贤版）二、现代分子生物学中的主要里程碑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。
当人们意识到同一生物不同世代之间的连续性是由生物体自身所携带的遗传物质所决定的，科学家为揭示这些遗传密码所进行的努力就成为人类征服自然的一部分，而以生物大分子为研究对像的分子生物学就迅速成为现代社会中最具活力的科学。
从1847年Schleiden和Schwann提出"细胞学说"，证明动、植物都是由细胞组成的到今天，虽然不过短短一百多年时间，我们对生物大分子--细胞的化学组成却有了深刻的认识。
孟德尔的遗传学规律最先使人们对性状遗传产生了理性认识，而Morgan的基因学说则进一步将"性状"与"基因"相耦联，成为分子遗传学的奠基石。
Watson和Crick所提出的脱氧核糖酸双螺旋模型，为充分揭示遗传信息的传递规律铺平了道路。
在蛋白质化学方面，继Sumner在1936年证实酶是蛋白质之后，Sanger利用纸电泳及层析技术于1953年首次阐明胰岛素的一级结构，开创了蛋白质序列分析的先河。
而Kendrew和Perutz利用X射线衍射技术解析了肌红蛋白（myoglobin）及血红蛋白（hemoglobin）的三维结构，论证了这些蛋白质在输送分子氧过程中的特殊作用，成为研究生物大分子空间立体构型的先驱。
1910年，德国科学家Kossel第一个分离了腺嘌呤，胸腺嘧啶和组氨酸。
1959年，美国科学家Uchoa第一次合成了核糖核酸，实现了将基因内的遗传信息通过RNA 翻译成蛋白质的过程。
同年，Kornberg实现了试管内细菌细胞中DNA的复制。
1962年，Watson（美）和Crick（英）因为在1953年提出DNA的反向平行双螺旋模型而与Wilkins共获Noble生理医学奖，后者通过X射线衍射证实了Watson-Crick模型。
1965年，法国科学家Jacob和Monod提出并证实了操纵子（operon）作为调节细菌细胞代谢的分子机制。
此外，他们还首次推测存在一种与DNA序列相互补、能将它所编码的遗传信息带到蛋白质合成场所（细胞质）并翻译产生蛋白质的mRNA（信使核糖核酸）。
1972年，Paul Berg（美）第一次进行了DNA重组。
1977年，Sanger和Gilbert（英）第一次进行了DNA序列分析。
1988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mo bile element）而获得Nobel奖。
1993年，美国科学家Roberts和Sharp因发现断裂基因（introns）而获得Nobel奖。
Mull is由于发明PCR仪而与加拿大学者Smith（第一个设计基因定点突变）共享Nobel化学奖。
此外，Griffith（1928）及Avery（1944）等人关于致病力强的光滑型（S型）肺炎链球菌DNA导致致病力弱的粗糙型（R型）细菌发生遗传转化的实验；Hershey和Chase（1952）关于DNA是遗传物质的实验；Crick于1954年所提出的遗传信息传递规律（即中心法则）:Me selson和Stahl（1958）关于DNA半保留复制的实验以及Yanofsky和Brener（1961）年关于遗传密码三联子的设想都为分子生物学的发展做出了重大贡献。
我国生物科学家吴宪20世纪20年代初回国后在协和医科大学生化系与汪猷、张昌颖等人一道完成了蛋白质变性理论、血液生化检测和免疫化学等一系列有重大影响的研究，成为我国生物化学界的先驱。
20世纪60年代、70年代和80年代，我国科学家相继实现了人工全合成有生物学活性的结晶牛胰岛素，解出了三方二锌猪胰岛素的晶体结构，采用有机合成与酶促相结合的方法完成了酵母丙氨酸转移核糖核酸的人工全合成，在酶学研究、蛋白质结构及生物膜结构与功能等方面都有世所瞩目的建树。
三、分子生物学的主要研究内容所有生物体中的有机大分子都是以碳原子为核心，并以共价键的形式与氢、氧、氮及磷以不同方式构成的。
不仅如此，一切生物体中的各类有机大分子都是由完全相同的单体，如蛋白质分子中的20种氨基酸、DNA及RNA中的8种碱基所组合而成的，由此产生了分子生物学的3条基本原理：1．构成生物体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建成都遵循着各自特定的规则；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。
分子生物学研究内容:DNA重组技术------基因工程基因表达调控-------核酸生物学生物大分子结构功能----结构分子生物学DNA重组技术（又称基因工程）这是20世纪70年代初兴起的技术科学，目的是将不同DNA片段（如某个基因或基因的一部分）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。
严格地说，DNA重组技术并不完全等于基因工程，因为后者还包括其他可能使生物细胞基因组结构得到改造的体系。
DNA重组技术是核酸化学、蛋白质化学、酶工程及微生物学、遗传学、细胞学长期深入研究的结晶，而限制性内切酶DNA连接酶及其他工具酶的发现与应用则是这一技术得以建立的关键。
DNA重组技术有着广阔的应用前景:DNA重组技术可用于定向改造某些生物基因组结构，使它们所具备的特殊经济价值或功能得以成百上千倍的地提高。
DNA重组技术还被用来进行基础研究。
如果说，分子生物学研究的核心是遗传信息的传递和控制，那么根据中心法则，我们要研究的就是从DNA到RNA，再到蛋白质的全过程，也即基因的表达与调控。
在这里，无论是对启动子的研究（包括调控元件或称顺式作用元件），还是对转录因子的<A&NBSP;CLA SS=’CHANNEL_KEYLINK’&NBSP;HREF=’HTTP: Article Search.asp?Field ="Title&ClassID=&keyword=%BF%CB%C2%A1&Submit=+%CB%D1%CB%F7+’">克隆及分析，都离不开重组DNA技术的应用。
基因表达调控研究因为蛋白质分子参与并控制了细胞的一切代谢活动，而决定蛋白质结构和合成时序的信息都由核酸（主要是脱氧核糖核酸）分子编码，表现为特定的核苷酸序列，所以基因表达实质上就是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（时序调节），并随着内外环境的变化而不断加以修正（环境调控）。
原核生物的基因组和染色体结构都比真核生物简单，转录和翻译在同一时间和空间内发生，基因表达的调控主要发生在转录水平。
真核生物有细胞核结构，转录和翻译过程在时间和空间上都被分隔开，且在转录和翻译后都有复杂的信息加工过程，其基因表达的调控可以发生在各种不同的水平上。
基因表达调控主要表现在信号传导研究、转录因子研究及RNA剪辑3个方面。
转录因子是一群能与基因5’端上游特定序列专一结合，从而保证目的基因以特定的强度在特定的时间与空间表达的蛋白质分子。
真核基因在结构上的不连续性是近10年来生物学上的重大发现之一。
当基因转录成pre-mRNA后，除了在5’端加帽及3’端加多聚A[polyA]之外，还要将隔开各个相邻编码区的内含子剪去，使外显子（编码区）相连后成为成熟mRNA。
研究发现，有许多基因不是将它们的内含子全部剪去，而是在不同的细胞或不同的发育阶段有选择地剪接其中部分内含子，因此生成不同的mRNA及蛋白质分子。
结构分子生物学生物大分子的结构功能研究（又称结构分子生物学）一个生物大分子，无论是核酸、蛋白质或多糖，在发挥生物学功能时，必须具备两个前提:首先，它拥有特定的空间结构（三维结构）；其次，在它发挥生物学功能的过程中必定存在着结构和构象的变化。
结构分子生物学就是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。
它包括结构的测定、结构运动变化规律的探索及结构与功能相互关系的建立3个主要研究方向。
最常见的研究三维结构及其运动规律的手段是X射线衍射的晶体学（又称蛋白质晶体学），其次是用二维核磁共振和多维核磁研究液相结构，也有人用电镜三维重组、电子衍射、中子衍射和各种频谱学方法研究生物高分子的空间结构。
------------------------------------------------------------------------------------------------一、 DNA的组成与结构Avery在1944年的研究报告中写道："当溶液中酒精的体积达到9/10时，有纤维状物质析出。
如稍加搅拌，它就会象棉线在线轴上一样绕在硬棒上，溶液中的其它成份则呈颗粒状沉淀。
溶解纤维状物质并重复数次，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（谁能想到！）"。
对DNA分子的物理化学研究导致了现代生物学翻天覆地的革命，这更是Avery所没有想到。
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。
核苷酸序列对DNA高级结构的形成有很大影响，如B-DNA中多聚（G-C）区易出现左手螺旋DNA（Z-DNA），而反向重复的DNA片段易出现发卡式结构等。
DNA不仅具有严格的化学组成，还具有特殊的高级结构，它主要以有规则的双螺旋形式存在，其基本特点是：1、DNA分子是由两条互相平行的脱氧核苷酸长链盘绕而成的。
2、DNA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。
如一条链上某一碱基是C，另一条链上与它配对的碱基必定是G。
碱基之间的这种一一对应的关系叫碱基互补配对原则。
组成DNA分子的碱基虽然只有4种，它们的配对方式也只有A与T，C与G两种，但是，由于碱基可以任何顺序排列，构成了DNA分子的多样性。
例如，某DNA分子的一条多核苷酸链有100个不同的碱基组成，它们的可能排列方式就是410 0。
二、 DNA聚合酶与DNA的合成The accuracy of translation relies on the specificity of base pairing. The actu al rate in bacteria seems to be --10-8-10-10. This corresponds to -1 error per genome per 1000 bacterial replication cycles, or -10-6 per gene per generatio n.DNA polymerase might improve the specificity of complementary base selection a t either (or both) of two stages:1，It could scrutinize the incoming base for the proper complementarity with th e template base; for example, by specifically recongnizing matching chemical fe atures. This would be a presynthetic error control.2，Or it could scrutinize the base pair after the new base has been added to th e chain, and, in those cases in which a mistake has been made, remove the mos t recently added base. This would be a proofreading control.三、DNA的生理意义及成分分析早在1928年英国科学家Griffith等人就发现肺炎链球菌使小鼠残废的原因是引起肺炎。