结构分子生物学部分
绪论
①总述：进化论、细胞学说、生化遗传学、DNA的发现
②分子生物学：定义、研究内容（四方面）
③发展史：里程碑
④三个相关学科：生物化学、细胞生物学、遗传学
⑤中心法则：经典、现代
Ⅰ DNA
①结构：碱基比率、配对规则、种数(4n)、0.34nm的应用(碱基对M/2x,长度
0.34×M/2x)
⑴三类DNA（ABZ）：结构、形成、特点及Z-DNA的作用
⑵质粒超螺旋：正负超螺旋定义、转化、意义、计算、主要以负超螺旋存在
⑶其它：0.34nm的计算、※DNA稳定因素（PO43-）与Tm、Z-DNA不稳
②性质
⑴复性：五条件、机制（Cot曲线）、三个吸光度
⑵修饰：甲基化（ACG）
⑶变性：DNA碱性全变性、90O C以上全变性增色37%、增色效应（Tm）
⑷水解：酸（PH<1,=4,甲基化DNA酸水解用处）；碱（RNA PH:13,11,DNA去碱基易）
酶（内切、外切）
⑸DNA稳定因素：对应核苷酸的P同电相斥、Na+、Tm
⑹分子伴侣：作用、分类（热休克蛋白、伴侣素）、作用机理（四条）
Ⅱ tRNA
①形成：转录成三类，3‘去尾，5’斩头，化学修饰成稀有碱基（I、ψ）
②二级结构：四个臂（受体臂、反密码子臂、D臂、TψC臂），多余臂（2类），
tRNA长度决定因素（D臂、多余臂）
③三级结构：特点、二三级氢键、两个双螺旋、转折处（）、两端点（）
受体臂与反密码子臂距离远及原因
④功能：转运氨基酸（受体臂3‘-CCA）、解读密码子（反密码子臂）
⑤种类：tRNAi/tRNAe（起始/延伸）,同工tRNA（定义）tRNA性质由反密码子决定
Ⅲ核糖体
①核糖体的细胞学知识：见细胞生物学
②三个位点：A、P、E作用
③原核30S小亚基上16SrRNA反SD序列：结构（3ˊ富含嘧啶区GAUCACCUCCUUA）、作用
Ⅳ mRNA
①真原核比较：帽、尾、单多顺反子、起始密码子个数原核有三个起始密码子
（AUG>GUG>UUG）、T1/2、原核特有SD序列
②真核mRNA三类帽：0、1、2类定义
③原核mRNA的SD序列：5‘，作用，结构
Ⅴ蛋白质与核酶
①结构域：
②分子伴侣：分类、作用机制
③核酶：定义、分类（剪接、剪切）剪切分三类：锤头、发夹、丁肝病毒核酶
基因组学部分
Ⅰ染色体
①观察：有丝分裂中期光学显微镜可见
②功能：遗传载体
③作为遗传物质所需四要素：稳定、半保留复制、产生蛋白质、可变异
Ⅱ真核基因组
①组成：DNA（或RNA）+Protain(组、非组)
②DNA：C值与C值反常现象、三序列（不重复、中度重复、高度重复）占序列比
例，单/多拷贝
③组蛋白：六种、特征（保守、特例、氨基酸不对称、修饰、H5-赖氨酸）
④非组蛋白：三种常见，DNA结合蛋白的定义
⑤真核基因组结构基础--核小体
⑴组成：200bpDNA+八聚体
⑵八聚体：2×（H2A+H2B+H3+H4）
⑶结构：
颗粒(八聚体+120bpDNA链，直径10nm，DNA链绕1.65圈)
连接DNA（80bpDNA链+H1，H1作用）
是负超螺旋
⑥染色单体：螺线管、螺旋n倍
⑦端粒与端粒酶
⑴端粒：真核基因组末端，功能（防真核基因组末端结合）
⑵端粒酶：反转录酶、功能（反转录成端粒、连接后随链所得的冈崎片段）、
反转录机理（
Ⅲ原核基因组
①真原核基因组比较：
大小(真核大，原核小)
复杂度（断裂/连续、大多为调控/表达区、重复序列/重叠基因）
复制（真核多向，原核单向）
转录（单顺反子/多顺反子）
真核特殊（DNA多态性、端粒）
②真原核基因表达的比较：复制、表达连续性及机理
Ⅳ真核基因组结构
①hnRNA内含子：GU-AG法则，3‘嘧啶区，5‘保守区、3’上游18-50处的保守区
②启动子：核心（TATA，决定转录起始位点）、识别RNA聚合酶（CG、CAAT，决定转
录起始频率）
③增强子：定义、结构、作用机制、特点、代表（β-珠蛋白基因）
④终止子：两类（依赖/不依赖ρ因子）、结构特点、作用机理、穷追模型
Ⅴ原核基因组结构
①启动子：-35区（识别RNA聚合酶），-10区（结合RNA聚合酶）
Ⅵ基因组学
①几个定义：重叠基因、断裂基因、基因家族、基因簇、超基因家族、假基因、管家
基因、奢侈基因、组织特异性基因
②顺式与反式作用因子：
⑴顺式作用元件：定义，启动子、增强子、沉默子
⑵反式作用元件：定义，转录复合物
③人类基因组计划：
④比较基因组学：
基因表达部分
ⅠDNA复制
①半保留复制：定义、意义、发现（N14N15）
②半不连续复制：前导链、后随链、冈崎片段、过程、实验证明（电泳、30s）
③复制起点：复制叉、复制子、复制起点特征
④复制方式：线性-眼形，环状-3种（θ型、滚环型、D环型；各对应DNA种类、机制）
⑤复制方向、速度：三种，以定点反向等速为主
⑥复制所需酶、蛋白：拓扑异构酶（两类）、解旋酶、SSB（作用）；引发酶；DNA聚
合酶（见下）、DNA连接酶
※DNA聚合酶：
原核：Ⅰ→Ⅴ结构与功能（聚合酶活性、外切酶活性），Ⅲ最主要
真核：αβγωδ，αδ最主要
功能总结：与连接酶共同作用（合成子链、损伤修复校正、补冈崎片段的连接处）
⑦原核DNA复制过程及酶的作用：DNA解旋（三种酶）→引发（引物的作用）→延伸→终止
⑧复制特点：子链复制方向：5’→3‘，原核、真核连续性
⑨复制的调控：
⑴原核：复制叉多少决定起始频率，起始频率直接调控因子—RNP
⑵真核：三个水平（细胞周期、染色体、复制子）
Ⅱ DNA损伤与修复
①损伤：三种（紫外线、脱氨、甲基化、氧化机制，对应修复法）：碱基异常（U-G、T-G）
②变异：基因突变基础、突变类型、突变后果
③修复：切除（碱基、核苷酸），错配（Dam、5‘GATC3’），重组（先复制后修复），
直接（光修复、去甲基化），SOS（）；各修复机理（所需酶）
Ⅲ DNA转录与逆转录
①转录的定义：转录、转录单元
②转录特点：不对称(正负链定义、负链为模板，多基因DNA正负链相间)；连续单向
（mRNA5‘→3’）；有起始终止位点（启动子、终止子定义）；能力（双
链强于单链及原
因）；不需完全解链
③转录起始位点：定义、上下游表示法（-n/+n）；原核启动子（-10区、-35区结
构、功能，两区最佳间距）、真核启动子（TATA区、CAAT区、GC区
结构、功能）；启动子的上升/下降突变
④转录所需酶、复合物：RNA聚合酶（见下）；复合物（转录因子定义、分类、结构
与功
能）
※RNA聚合酶：
真核：ⅠⅡⅢ（对应三种内含子），Ⅱ最主要，对应三种RNA（rRNA、hnRNA、tRNA），对α-鹅膏蕈碱敏感度（三类）
原核：（α2ββˊ）σ：α2ββˊ为核心酶，ββˊ与原核启动子识别、结合，σ协助
ββˊ与原核启动子识别※σ因子：结构、作用机理；ρ因
子：结构
⑤转录过程概述：识别→起始→延伸→终止（各步定义）
⑥转录过程详解：
⑴RNA聚合酶对启动子区的识别：原核（-35区）；真核（CAAT、CG区）
⑵RNA聚合酶与启动子的结合：原核（-10区）；真核（需转录因子形成复合体相互作
用使
酶与启动子结合TAAT区）不需引物
⑶转录的延伸： RNA聚合酶催化下合成RNA链。先合成一段>9/<9的片段→继续/停止转录
⑷转录的终止：两类终止（依赖/不依赖ρ因子）【见基因组学部分】；抗终止（定
义、两方式）
⑦增强子、终止子：见基因组学部分
⑧转录的调控：见基因表达调控部分
⑨RNA的转录后加工：
⑴真原核mRNA比较：见基因组学部分
⑵hnRNA内含子：见基因组学部分
⑶mRNA的剪接：剪接因子及作用（U1SnRNP、U1Sn0RNA、U2AF、U4-U5-U6-SnRNP三聚
体），SnRNA（U1-U10），变位剪接（跳过某特殊剪接位点）
※三类rRNA内含子的剪接：对应三类RNAPol、用于、两次转脂及后处理（机理）、
⑷RNA的编辑：定义（加、减、换一位）、两机制（甲基化、脱氨）、意义
⑸RNA的再编码：定义、三方式（+1/-1移码、核糖体跳跃、终止子通读）
⑹RNA的化学修饰：方式种类、产物、适用于
SnoRNA上的Dbox：甲基化酶结合位点
⑩转录的抑制：抑制物种类（利福平、利迪链霉素、放射线素D、α-鹅膏蕈碱）、作用位置
Ⅳ DNA翻译
①综述:几个定义（三联子密码、可读框）；起始密码子：AUG，原核三个；三个终止
密码子（学名、使用频率UAA>UGA>UAG）
②三联密码子:破译过程(推理、验证、破译技术)；
性质【普遍与特殊性、连续与方向性、摆动性（摆动假说、tRNA可识
别密码子数）、简并性（简并、同义密码子及特点、与氨基酸出现率关系
精氨酸例外）、偏好性】
③翻译（蛋白合成）机制：起始（真原核起始因子）→延长（真原核延长因子）→终
止（真原核释放因子）
④蛋白前体加工
⑴N端起始氨基酸的切除：fMet在脱甲酰化酶作用下脱甲酰基，在肽链合成完成前剪
切，有些病毒切除后成多段功能蛋白
⑵二硫键的形成：半胱氨酸间成二硫键→胱氨酸→蛋白质
⑶修饰：磷酸化、糖基化、甲基化
⑷切除非功能区：
⑸蛋白折叠：见结构分子生物学部分分子伴侣
⑤蛋白的转运与降解：见分子笔记（中）P31
⑴翻译-转运同步机制：适用于原核生物；信号肽（定义、特点）；信号肽假说；几个
结论；SRP和DP的作用
⑵翻译后转运机制：适用于真核生物线粒体、叶绿体蛋白转运；线粒体蛋白转运【过
程特征、前导肽（转运过程、特性）】；叶绿体蛋白转运【过程
特征、叶绿体定位信号肽（两部分、小亚基前体）】
⑶核蛋白的转运：
⑷蛋白降解：大肠杆菌Lon（）；蛋白质半衰期（）；泛蛋白（真核蛋白降解、结构、机理）；N端结构与蛋白稳定性（赖精不稳）
⑥翻译的抑制：抗生素（氯霉素、四环素、链霉素、新霉素、卡那霉素）、竞争氨酰
tRNA类似物（嘌呤霉素）青霉素、红霉素作用机理
※真原核mRNA与核糖体的结合的区别：真核：帽蛋白作用下使5‘帽与核糖体小亚
基结合
原核：SD序列与16SrRNA结合
Ⅴ DNA转座
①几个定义：转座、转座子
②发现：1940，玉米实验
③转座子结构：有独立复制、移动基因
④两类转座子：插入型（IS）(两端反向重复序列)、复合型(IS-功能基因-IS)
⑤TnA家族及其它：
⑥转座机制：复制型、非复制型、过程
⑦转座遗传效应：插入突变、产生新基因、染色体畸变、生物进化、发生频率低
基因调控部分
Ⅰ基因表达与调控总述
①定义：基因表达、基因表达的调控
②基因表达的时间性与空间性：真核不连续，原核连续
③基因表达类型：组成型（定义、管家基因）；适应型（定义、奢侈基因）
④调控的分类：正控、负控；阻遏、诱导
Ⅱ原核基因调控
①转录水平的调控—乳糖操纵子学说
⑴操纵子结构：PI…POZYA、I、O、Z、Y、A作用
⑵核心思想：I编码阻遏蛋白与O结合，阻碍ZYA三基因表达；ZYA编码三种酶，用
于消化乳糖
※Z、Y、A对应的三种酶及功能：Z-β半乳糖苷异构酶；Y-β半乳糖苷透过酶；A-β半乳糖
苷乙酰基转移酶
⑶只有乳糖时：乳糖在Z酶催化下成异构乳糖，异构乳糖在Y酶催化下进入基因组，
与O区上的阻遏蛋白结合，使阻遏蛋白脱离O区，使ZYA可表达
※异构乳糖是效应物
※两个矛盾：定义、解释（阻遏蛋白与O区非共价结合，不稳）
⑷有葡萄糖、乳糖时（代谢产物阻遏作用）：虽然可通过上述机理使阻遏蛋白脱离O
区，但葡萄糖分解产物可与O结合，阻
碍ZYA表达
※降解物敏感型操纵子：定义
⑸CAMP-CRP调控：CAMP定义；正调控机理；抗解链蛋白的阻遏
②转录终止水平的调控—色氨酸操纵子学说
⑴细菌SOS应急反应：
⑵弱化作用：弱化子结构（前导区，10、11位为色氨酸密码子，表达出前导肽）
※转录的弱化作用：作用于前导肽的翻译合成过程
前导肽合成受tRNA Trp影响：10、11位为色氨酸密码子，翻译过程中，色氨酸浓度影
响核糖体在mRNA上的移动速度（见下）
当色氨酸少时：tRNA Trp少→核糖体在10、11位移动速度小→4区转录完后，核糖体到
1区（10、11位之间）→2区与3区配对→继续转录色氨酸操纵子，自
己继续合
成色氨酸
当色氨酸多时：核糖体在10、11位移动速度快→4区转录前，核糖体已到2区→2区与3区不能配对→3区与4区配对成茎环终止结构→色氨酸操纵子转
录停止→不自己继续合成色氨酸
⑶安慰性诱导物：定义、举例
⑷魔斑：定义、产生原因
③翻译水平的调控
⑴反义RNA的调控：阻碍核糖体与mRNA结合
⑵调节蛋白的调控：竞争mRNA的核糖体结合位点
Ⅲ真核基因调控
①染色质水平调控
⑴转录活跃区结构变化的调控：
⑵甲基化调控：
⑶组蛋白乙酰化调控：
②转录水平的调控
⑴转录因子DNA结合域：
⑵转录因子转录激活域：
③转录后加工：见转录
④翻译水平调控：
⑴mRNA稳定性因素：5‘帽，3‘尾，去稳定元件，SiRNA（小干扰RNA，双链，特异降解mRNA）
⑵翻译起始的调控：
⑤翻译后水平加工：见翻译
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。
结合着下载的资料复习吧~~~~ 绪论 分子生物学的发展简史 Schleiden和Schwann提出“细胞学说” 孟德尔提出了“遗传因子”的概念、分离定律、独立分配规律 Miescher首次从莱茵河鲑鱼精子中分离出DNA Morgan基因存在于染色体上、连锁遗传规律 Avery证明基因就是DNA分子，提出DNA是遗传信息的载体 McClintock首次提出转座子或跳跃基因概念 Watson和Crick提出DNA双螺旋模型 Crick提出了“中心法则” Meselson与Stah用N重同位素证明了DNA复制是一种半保留复制 Jacob和Monod提出了著名的乳糖操纵子模型 Arber首次发现DNA限制性内切酶的存在 Temin和Baltimore发现在病毒中存在以RNA为模板，逆转录成DNA的逆转录酶 哪几种经典实验证明了DNA是遗传物质? (Avery等进行的肺炎双球菌转化实验、Hershey 利用放射性同位素35S和32P分别标记T2噬菌体的蛋白质外壳和DNA) 第二章染色体与DNA 第一节染色体 一、真核细胞染色体的组成 DNA：组蛋白：非组蛋白：RNA = 1：1：(1-1.5)：0.05 （一）蛋白质（组蛋白、非组蛋白） （1）组蛋白：H1、H2A、H2B、H3、H4 功能：①核小体组蛋白（H2A、H2B、H3、H4）作用是将DNA分子盘绕成核小体
②不参加核小体组建的组蛋白H1，在构成核小体时起连接作用 （2）非组蛋白：包括以DNA为底物的酶、作用于组蛋白的酶、RNA聚合酶等。常见的有（HMG蛋白、DNA结合蛋白） 二、染色质 染色体：分裂期由染色质聚缩形成。 染色质：线性复合结构，间期遗传物质存在形式。 常染色质（着色浅） 具间期染色质形态特征和着色特征染色质 异染色质（着色深） 结构性异染色质兼性异染色质 （在整个细胞周期内都处于凝集状态）（特定时期处于凝集状态）三、核小体 由H2A、H2B、H3、H4各2 分子组成的八聚体和绕在八聚体外的DNA、一分 子H1组成。八聚体在中央，DNA分子盘绕在外，由此形成核心颗粒。,H1结合在核心颗粒外侧DNA双链的进出口端，如搭扣将绕在八聚体外DNA链固定，核心颗粒之间的连接部分为连接DNA。 核小体的定位对转录有促进作用
Section A 细胞与大分子 简述复杂大分子的生物学功能及与人类健康的关系。 Section C 核酸的性质 1.DNA的超螺旋结构的特点有哪些？ A 发生在闭环双链DNA分子上 B DNA双链轴线高卷曲，与简单的环状相比，连接数发生变化 C 当DNA扭曲方向与双螺旋方向相同时，DNA变得紧绷，为正超螺旋，反之变得松弛为负超螺旋。自然界几乎所有DNA分子超螺旋都为负的，因为能量最低。 2.简述核酸的性质。 A 核酸的稳定性：由于核酸中碱基对的疏水效应以及电荷偶极作用而趋于稳定 B 酸效应：在强酸和高温条件下，核酸完全水解，而在稀酸条件下，DNA的核苷键被选择性地断裂生成脱嘌呤核酸 C 碱效应：当PH超出生理范围时（7-8），碱基的互变异构态发生变化 D 化学变性：一些化学物质如尿素，甲酰胺能破坏DNA和RNA二级结构中的 而使核酸变性。 E 粘性：DNA的粘性是由其形态决定的，DNA分子细长，称为高轴比，可被机械力和超声波剪切而粘性下降。 F 浮力密度：1.7g/cm^3,因此可利用高浓度分子质量的盐溶液进行纯化和分析 G 紫外线吸收：核酸中的芳香族碱基在269nm 处有最大光吸收 H 减色性，热变性，复性。 思考题：提取细菌的质粒依据是核酸的哪些性质？ 质粒是抗性基因，，在基因组或者质粒DNA中用碱提取法。 Sectio C 课前提问 1.在1.5mL的离心管中有500μL，取出10 μL稀释至1000 μL后进行检测，测得A260=0.15。 问（1）：试管中的DNA浓度是多少？ 问（2）：如果测得A280=0.078, .A260/A280=？说明什么问题？ (1)稀释前的浓度：0.15/20=0.0075 稀释后的浓度：0.0075/100=0.75ug/ml （2）0.15/0.078=1.92〉1.8，说明DNA中混有RNA样品。 2.解释以下两幅图
现代分子生物学总结(朱玉贤、最新版)
一、绪论 两个经典实验 1、肺炎球菌在老鼠体内的毒性实验：先将光滑型致病菌（S型）烧煮杀活性以后、以及活的粗糙型细菌（R型）分别侵染小鼠发现这些细菌自然丧失了治病能力；当他们将经烧煮杀死的S型细菌和活的R型细菌混合再感染小鼠时，实验小鼠每次都死亡。解剖死鼠，发现有大量活的S型细菌。实验表明，死细菌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，子代噬菌体就相应含有35S标记的蛋白质或32P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35S标记的蛋白质，但含30%以上的32P 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。 基因的概念：基因是产生一条多肽链或功能RNA分子所必需的全部核苷酸序列。
二、染色体与DNA 嘌呤嘧啶 腺嘌呤鸟嘌呤胞嘧啶尿嘧啶胸腺嘧啶 染色体 性质：1、分子结构相对稳定；2、能够自我复制，使亲、子代之间保持连续性；3、能指导蛋白质的合成，从而控制生命过程；4、能产生可遗传的变异。 组蛋白一般特性：1、进化上极端保守，特别是H3、H4；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H5 非组蛋白：HMG蛋白；DNA结合蛋白；A24非组蛋白
真核生物基因组DNA 真核细胞基因组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蛋白质所隔开。人们把一种生物单倍体基因组DNA的总量称为C值，在真核生物中C 值一般是随着生物进化而增加的，高等生物的C 值一般大于低等动物，但某些两栖类的C值甚至比哺乳动物还大，这就是著名的C值反常现象。真核细胞DNA序列可被分为3类：不重复序列、中度重复序列、高度重复序列。 真核生物基因组的特点：1、真核生物基因组庞大，一般都远大于原核生物的基因组；2、真核基因组存在大量的的重复序列；3、真核基因组的大部分为非编码序列，占整个基因组序列的90%以上，这是真核生物与细菌和病毒之间的最主要的区别；4、真核基因组的转录产物为单顺反之；5、真核基因组是断裂基因，有内含子结构；6、真核基因组存在大量的顺式元件，包括启动子、增强子、沉默子等；7、真核基因组中存在大量的DNA多态性；8、真核基因组具有端粒结构。
分子生物学 第一章绪论 分子生物学研究内容有哪些方面？ 1、结构分子生物学； 2、基因表达的调节与控制； 3、DNA重组技术及其应用； 4、结构基因组学、功能基因组学、生物信息学、系统生物学 第二章DNA and Chromosome 1、DNA的变性：在某些理化因素作用下，DNA双链解开成两条单链的过程。 2、DNA复性：变性DNA在适当条件下，分开的两条单链分子按照碱基互补原则重新恢复天然的双螺旋构象的现象。 3、Tm(熔链温度)：DNA加热变性时，紫外吸收达到最大值的一半时的温度，即DNA分子内50%的双链结构被解开成单链分子时的温度） 4、退火：热变性的DNA经缓慢冷却后即可复性，称为退火 5、假基因：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。 6、C值矛盾或C值悖论:C值的大小与生物的复杂度和进化的地位并不一致，称为C值矛盾或C值悖论(C-Value Paradox)。 7、转座：可移动因子介导的遗传物质的重排现象。 8、转座子：染色体、质粒或噬菌体上可以转移位置的遗传成分 9、DNA二级结构的特点：1）DNA分子是由两条相互平行的脱氧核苷酸长链盘绕而成；2）DNA分子中的脱氧核苷酸和磷酸交替连接，排在外侧，构成基本骨架，碱基排列在外侧；3）DNA分子表面有大沟和小沟；4）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）；5）螺旋的螺距为3.4nm，直径为2nm，相邻两个碱基对之间的垂直距离为0.34nm，每圈螺旋包含10个碱基对；6）碱基平面与螺旋纵轴接近垂直，糖环平面接近平行 10、真核生物基因组结构：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。 特点：1）真核基因组结构庞大哺乳类生物大于2X109bp；2）单顺反子（单顺反子：一个基因单独转录，一个基因一条mRNA，翻译成一条多肽链；）3）基因不连续性断裂基因（interrupted gene）、内含子(intron)、外显子(exon)；4）非编码区较多，多于编码序列(9:1) 5）含有大量重复序列 11、Histon(组蛋白)特点：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 12、核小体组成：由组蛋白和200bp DNA组成 13、转座的机制：转座时发生的插入作用有一个普遍的特征，那就是受体分子中有一段很短的被称为靶序列的DNA会被复制，使插入的转座子位于两个重复的靶序列之间。 复制型转座：整个转座子被复制，所移动和转位的仅为原转座子的拷贝。 非复制型转座：原始转座子作为一个可移动的实体直接被移位。 第三章DNA Replication and repair 1、半保留复制：DNA生物合成时，母链DNA解开为两股单链，各自作为模板(template)按碱
第一章绪论 2.写出DNA和RNA的英文全称。 答：脱氧核糖核酸（DNA, Deoxyribonucleic acid），核糖核酸（RNA, Ribonucleic acid）4.早期主要有哪些实验证实DNA是遗传物质？写出这些实验的主要步骤。 答：一，肺炎双球菌感染实验，1，R型菌落粗糙，菌体无多糖荚膜，无毒，注入小鼠体内后，小鼠不死亡。2，S型菌落光滑，菌体有多糖荚膜，有毒，注入到小鼠体内可以使小鼠患病死亡。3，用加热的方法杀死S型细菌后注入到小鼠体内，小鼠不死亡； 二，噬菌体侵染细菌的实验：1，噬菌体侵染细菌的实验过程：吸附→侵入→复制→组装→释放。2，DNA中P的含量多，蛋白质中P的含量少；蛋白质中有S而DNA中没有S，所以用放射性同位素35S标记一部分噬菌体的蛋白质，用放射性同位素32P标记另一部分噬菌体的DNA。用35P标记蛋白质的噬菌体侵染后，细菌体内无放射性，即表明噬菌体的蛋白质没有进入细菌内部；而用32P标记DNA的噬菌体侵染细菌后，细菌体内有放射性，即表明噬菌体的DNA进入了细菌体内。 三，烟草TMV的重建实验：1957年，Fraenkel-Conrat等人，将两个不同的TMV株系（S株系和HR株系）的蛋白质和RNA分别提取出来，然后相互对换，将S株系的蛋白质和HR株系的RNA，或反过来将HR株系的蛋白质和S株系的RNA放在一起，重建形成两种杂种病毒，去感染烟草叶片。 6.说出分子生物学的主要研究内容。 答：1，DNA重组技术；2，基因表达调控研究；3，生物大分子的结构功能研究----结构分子生物学；4，基因组、功能基因组与生物信息学研究。 第二章染色体与DNA 3.简述真核生物染色体的组成及组装过程 真核生物染色体除了性细胞外全是二倍体，DNA以及大量蛋白质及核膜构成的核小体是染色体结构的最基本单位。核小体的核心是由4种组蛋白（H2A、H2B、H3和H4）构成的扁球状8聚体。 蛋白质包括组蛋白与非组蛋白。组蛋白是染色体的结构蛋白，它与DNA组成核小体，含有大量赖氨酸核精氨酸。非组蛋白包括酶类与细胞分裂有关的蛋白等，他们也有可能是染色体的结构成分 由DNA和组蛋白组成的染色体纤维细丝是许多核小体连成的念珠状结构。 1.由DNA与组蛋白包装成核小体，在组蛋白H1的介导下核小体彼此连接形成直径约10nm的核小体串珠结构，这是染色质包装的一级结构。 2.在有组蛋白H1存在的情况下，由直径10nm的核小体串珠结构螺旋盘绕，每圈6个核小体，形成外径为30nm，内径10nm，螺距11nm的螺线管，这是染色质包装的二级结构。 3.由螺线管进一步螺旋化形成直径为0.4μm的圆筒状结构，称为超螺线管，这是染色
分子生物学总结完整版 1、结构分子生物学； 2、基因表达的调节与控制； 3、DNA重组技术及其应用； 4、结构基因组学、功能基因组学、生物信息学、系统生物学 第二章DNA and Chromosome 1、DNA的变性：在某些理化因素作用下，DNA双链解开成两条单链的过程。 2、 DNA复性：变性DNA在适当条件下，分开的两条单链分子按照碱基互补原则重新恢复天然的双螺旋构象的现象。 3、 Tm(熔链温度)： DNA加热变性时，紫外吸收达到最大值的一半时的温度，即DNA分子内50%的双链结构被解开成单链分子时的温度） 4、退火：热变性的DNA经缓慢冷却后即可复性，称为退火 5、假基因：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。 6、 C值矛盾或C值悖论:C值的大小与生物的复杂度和进化的地位并不一致，称为C值矛盾或C值悖论(C-Value Paradox)。 7、转座：可移动因子介导的遗传物质的重排现象。 8、转座子：染色体、质粒或噬菌体上可以转移位置的遗传成分
9、 DNA二级结构的特点：1）DNA分子是由两条相互平行的脱氧核苷酸长链盘绕而成；2）DNA分子中的脱氧核苷酸和磷酸交替连接，排在外侧，构成基本骨架，碱基排列在外侧；3）DNA分子表面有大沟和小沟；4）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）；5）螺旋的螺距为 3、4nm，直径为2nm，相邻两个碱基对之间的垂直距离为0、34nm，每圈螺旋包含10个碱基对；6）碱基平面与螺旋纵轴接近垂直，糖环平面接近平行 10、真核生物基因组结构：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。特点：1）真核基因组结构庞大哺乳类生物大于2X109bp；2）单顺反子（单顺反子：一个基因单独转录，一个基因一条mRNA，翻译成一条多肽链；）3）基因不连续性断裂基因（interrupted gene）、内含子(intron)、外显子(exon)；4）非编码区较多，多于编码序列(9:1) 5）含有大量重复序列1 1、Histon(组蛋白)特点：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 12、核小体组成： 由组蛋白和200bp DNA组成 13、转座的机制：转座时发生的插入作用有一个普遍的特征，那就是受体分子中有一段很短的被称为靶序列的DNA会被复
第一章、基因的结构和功能实体及基因组 1、基因定义 基因（遗传因子）是遗传的物质基础，是DNA（脱氧核糖核酸）分子上具有遗传信息的特定核苷酸序列的总称，携带有遗传信息的DNA序列，是具有遗传效应的DNA分子片段，是控制性状的基本遗传单位，通过指导蛋白质的合成来表达自己所携带的遗传信息，从而控制生物个体的性状表现。 2、DNA修复 DNA修复（DNA repairing）是细胞对DNA受损伤后的一种反应，这种反应可能使DNA结构恢复原样，重新能执行它原来的功能；但有时并非能完全消除DNA的损伤，只是使细胞能够耐受这DNA的损伤而能继续生存。也许这未能完全修复而存留下来的损伤会在适合的条件下显示出来（如细胞的癌变等），但如果细胞不具备这修复功能，就无法对付经常在发生的DNA损伤事件，就不能生存。对不同的DNA损伤，细胞可以有不同的修复反应。3、DNA损伤 DNA损伤是复制过程中发生的DNA核苷酸序列永久性改变，并导致遗传特征改变的现象。情况分为：substitutation （替换）deletion （删除）insertion （插入）exon skipping （外显子跳跃）。 DNA损伤的改变类型：a、点突变：指DNA上单一碱基的变异。嘌呤替代嘌呤（A与G之间的相互替代）、嘧啶替代嘧啶（C与T之间的替代）称为转换（transition）；嘌呤变嘧啶或嘧啶变嘌呤则称为颠换（transvertion）。b、缺失：指DNA链上一个或一段核苷酸的消失。c、插入：指一个或一段核苷酸插入到DNA链中。在为蛋白质编码的序列中如缺失及插入的核苷酸数不是3的整倍数，则发生读框移动（reading frame shift），使其后所译读的氨基酸序列全部混乱，称为移码突变（frame-shift mutaion）。d、倒位或转位：（transposition）指DNA链重组使其中一段核苷酸链方向倒置、或从一处迁移到另一处。 e、双链断裂：对单倍体细胞一个双链断裂就是致死性事件。 4、同源重组 同源重组，（Homologus Recombination)是指发生在姐妹染色单体（sister chromatin) 之间或同一染色体上含有同源序列的DNA分子之间或分子之内的重新组合。同源重组需要一系列的蛋白质催化，如原核生物细胞内的RecA、RecBCD、RecF、RecO、RecR等；以及真核生物细胞内的Rad51、Mre11-Rad50等等。同源重组反应通常根据交叉分子或holiday 结构（Holiday Juncture Structure) 的形成和拆分分为三个阶段，即前联会体阶段、联会体形成和Holiday 结构的拆分。 a、基因敲除 基因敲除（geneknockout），是指对一个结构已知但功能未知的基因，从分子水平上设计实验，将该基因去除，或用其它顺序相近基因取代，然后从整体观察实验动物，推测相应基因的功能。这与早期生理学研究中常用的切除部分-观察整体-推测功能的三部曲思想相似。基因敲除除可中止某一基因的表达外，还包括引入新基因及引入定点突变。既可以是用突变基因或其它基因敲除相应的正常基因，也可以用正常基因敲除相应的突变基因。 b、因转移法 同源重组(homologousrecombination)是将外源基因定位导人受体细胞染色体上的方法，因为在该座位有与导人基因同源的序列，通过单一或双交换，新基因片段可替换有缺陷的基因片段，达到修正缺陷基因的目的。位点特异性重组是发生在两条DNA链特异位点上的重组，重组的发生需一段同源序列即特异性位点(又称附着点；attachmentsite，att)和位点特异性的蛋白因子即重组酶参与催化。重组酶仅能催化特异性位点间的重组，因而重组具有特异性和高度保守性。
第一章、基因的结构与功能实体及基因组 1、基因定义 基因(遗传因子)就是遗传的物质基础,就是DNA(脱氧核糖核酸)分子上具有遗传信息的特定核苷酸序列的总称,携带有遗传信息的DNA序列,就是具有遗传效应的DNA分子片段,就是控制性状的基本遗传单位,通过指导蛋白质的合成来表达自己所携带的遗传信息,从而控制生物个体的性状表现。 2、DNA修复 DNA修复(DNA repairing)就是细胞对DNA受损伤后的一种反应,这种反应可能使DNA结构恢复原样,重新能执行它原来的功能;但有时并非能完全消除DNA的损伤,只就是使细胞能够耐受这DNA的损伤而能继续生存。也许这未能完全修复而存留下来的损伤会在适合的条件下显示出来(如细胞的癌变等),但如果细胞不具备这修复功能,就无法对付经常在发生的DNA 损伤事件,就不能生存。对不同的DNA损伤,细胞可以有不同的修复反应。 3、DNA损伤 DNA损伤就是复制过程中发生的DNA核苷酸序列永久性改变,并导致遗传特征改变的现象。情况分为:substitutation (替换)deletion (删除)insertion (插入)exon skipping (外显子跳跃)。DNA损伤的改变类型:a、点突变:指DNA上单一碱基的变异。嘌呤替代嘌呤(A与G之间的相互替代)、嘧啶替代嘧啶(C与T之间的替代)称为转换(transition);嘌呤变嘧啶或嘧啶变嘌呤则称为颠换(transvertion)。b、缺失:指DNA链上一个或一段核苷酸的消失。c、插入:指一个或一段核苷酸插入到DNA链中。在为蛋白质编码的序列中如缺失及插入的核苷酸数不就是3的整倍数,则发生读框移动(reading frame shift),使其后所译读的氨基酸序列全部混乱,称为移码突变(frame-shift mutaion)。d、倒位或转位:(transposition) 指DNA链重组使其中一段核苷酸链方向倒置、或从一处迁移到另一处。e、双链断裂:对单倍体细胞一个双链断裂就就是致死性事件。 4、同源重组 同源重组,(Homologus Recombination)就是指发生在姐妹染色单体(sister chromatin) 之间或同一染色体上含有同源序列的DNA分子之间或分子之内的重新组合。同源重组需要一系列的蛋白质催化,如原核生物细胞内的RecA、RecBCD、RecF、RecO、RecR等;以及真核生物细胞内的Rad51、Mre11-Rad50等等。同源重组反应通常根据交叉分子或holiday结构(Holiday Juncture Structure) 的形成与拆分分为三个阶段,即前联会体阶段、联会体形成与Holiday 结构的拆分。 a、基因敲除 基因敲除(geneknockout),就是指对一个结构已知但功能未知的基因,从分子水平上设计实验,将该基因去除,或用其它顺序相近基因取代,然后从整体观察实验动物,推测相应基因的功能。这与早期生理学研究中常用的切除部分-观察整体-推测功能的三部曲思想相似。基因敲除除可中止某一基因的表达外,还包括引入新基因及引入定点突变。既可以就是用突变基因或其它基因敲除相应的正常基因,也可以用正常基因敲除相应的突变基因。 b、因转移法 同源重组(homologousrecombination)就是将外源基因定位导人受体细胞染色体上的方法,因为在该座位有与导人基因同源的序列,通过单一或双交换,新基因片段可替换有缺陷的基因片段,达到修正缺陷基因的目的。位点特异性重组就是发生在两条DNA链特异位点上的重组,重组的发生需一段同源序列即特异性位点(又称附着点;attachmentsite,att)与位点特异性的蛋白因子即重组酶参与催化。重组酶仅能催化特异性位点间的重组,因而重组具有特异性与高度保守性。 5、碱基错配对修复
现代分子生物学考研复习资料整理 第一章绪论 分子生物学：是研究核酸、蛋白质等所有生物大分子的形态、结构及其重要性、规律性和相互关系的科学 分子生物学的主要研究内容 1、DNA重组技术 2、基因表达调控研究 3、生物大分子的结构功能研究——结构分子生物学 4、基因组、功能基因组与生物信息学研究 5、DNA的复制转录和翻译 第二章染色体与DNA 半保留复制：DNA在复制过程中碱基间的氢键首先断裂，双螺旋解旋并被分开，每条链分别作为模板合成新链，产生互补的两条链。这样新形成的两个DNA分子与原来DNA分子的碱基顺序完全一样，因此，每个子代分子的一条链来自亲代DNA，另一条链则是新合成的，所以这种复制方式被称为DNA半保留复制 DNA半不连续复制：DNA双螺旋的两条链反向平行，复制时，前导链DNA的合成以5′-3′方向，随着亲本双链体的解开而连续进行复制；后随链在合成过程中，一段亲本DNA单链首先暴露出来，然后以与复制叉移动相反的方向、按照5′-3′方向合成一系列的冈崎片段，然后再把它们连接成完整的后随链，这种前导链的连续复制和后随链的不连续复制称为DNA 的半不连续复制 原核生物基因组结构特点：1、基因组很小，大多只有一条染色体2、结构简练3、存在转录单元，多顺反子4、有重叠基因 真核生物基因组的结构特点：1、真核基因组庞大，一般都远大于原核生物的基因组2、真核基因组存在大量的重复序列3、真核基因组的大部分为非编码序列，占整个基因组序列的90％以上，该特点是真核生物与细菌和病毒之间最主要区别4、真核基因组的转录产物为单顺反子5、真核基因是断裂基因，有内含子结构6、真核基因组存在大量的顺式作用元件，包括启动子、增强子，沉默子等7、真核基因组中存在大量的DNA多态性8、真核基因组具有端粒结构 DNA转座（移位）是由可移位因子介导的遗传物质重排现象 DNA转座的遗传学效应：1、转座引入插入突变2、转座产生新的基因3、转座产生的染色体畸变4、转座引起生物进化 转座子分为插入序列和复合型转座子两大类 环状DNA复制方式：θ型、滚环型和D-环型 第三章生物信息的传递（上）从DNA到RNA 转录：指拷贝出一条与DNA链序列完全相同的RNA单链的过程 启动子：是一段位于结构基因5′段上游区的DNA序列，能活化RNA聚合酶，使之与模板DNA准确地结合并具有转录起始的特异性 原核生物启动子结构：存在位于-10bp处的TATA区和-35bp处的TTGACA区，其是RNA聚合酶与启动子的结合位点，能与σ因子相互识别而具有很高的亲和力 终止子：是给予RNA聚合酶转录终止信号的DNA序列（促进转录终止的DNA序列） 终止子的类型：不依赖于ρ因子和依赖于ρ因子 增强子：能增强或促进转录起始的序列 增强子的特点：1、远距离效应2、无方向性3、顺式调节4、无物种和基因的特异性5、具
SectionA 1 三个域：真细菌，古细菌，真核生物 2 组装中的主要作用力：非共价健作用力 SectionB 1 蛋白质纯化的分析方法 2
正电荷：天冬氨酸谷氨酸 负电荷：赖氨酸精氨酸组氨酸 极性：天冬酰胺谷氨酰胺苏氨酸丝氨酸半胱氨酸 非极性：脂肪族甘氨酸丙氨酸缬氨酸亮氨酸异亮氨酸甲硫氨酸脯氨酸芳香族苯丙氨酸酪氨酸色氨酸 Cys 二硫键 Gly 无手性 Pro 亚氨基酸 芳香族氨基酸最大吸收峰280mm 3 蛋白质的一级(决定蛋白折叠及其最后的形状的最重要的因素)：氨基酸脱水缩合形成肽链N端到C端共价键 二级：多肽链中空间结构邻近的肽链骨架通过氢键形成的特殊结构。 α转角 β螺旋氢键为主要作用力 三级：多肽链中的所有二级结构和其他松散肽链区域（散环结构）通过各种分子间作用力（非共价键为主），弯曲、折叠成具有特定走向的紧密球状构象。 非共价键 四级：许多蛋白分子由多条多肽链（亚基，subunits ）构成。组成蛋白的各亚基以各种非共价键作用力为主，结合形成的立体空间结构即为四级结构。非共价键 4 偶极：电子云在极性共价键的两原子间不均匀分布，使共价键两端的原子分别呈现不同的电性 兼性离子：具有正电荷（碱性），又具有负电荷（酸性）的分子 双极性分子：
Section C 1核酸的光学特性： 增色性：一种化合物随着结构的改变对光的吸收能力增加的现象 减色性：一种化合物随着结构的改变对光的吸收能力减少的现象 Reason: 碱基环暴露在环境中的越多，对紫外的吸收力越强 Absorbance（吸收值）：Nucleotide > ssDNA/RNA > dsDNA 核酸的最大吸收峰260mm(碱基有芳香环) 芳香族氨基酸最大吸收峰280mm A260/A280: 纯的dsDNA：1.8 纯的RNA：2.0 纯的Protein：0.5 2 Tm 值（熔解温度）：热变性时，使得DNA双链解开一半所需要的温度。 Tm=2x(A+T) + 4x(G+C) Tm值与DNA分子的长度，及GC的含量成正比 Annealing（退火）:热变性的DNA经过缓慢冷却后复性 快速冷却：Stay as ssDNA 缓慢冷却: 复性成dsDNA 3 脱氧核糖核酸与核糖核苷酸得到画法 4 支持双螺旋结构的两个实验：查戈夫规则X射线晶体衍射 5 双螺旋的内容： 双链之间的关系：DNA分子由两条链组成 双链反向平行(5’3’方向) 两链的碱基通过氢键互补配对，A:T; G:C。 双链序列反向互补 各基团排列方式：糖-磷酸骨架DNA分子排列在外; 碱基对平面相互平行，排列在DNA分子的内部。 空间结构为：右手双螺旋结构 每转一圈~10个碱基对，每一圈长度33.2A 双链螺旋中形成大沟，小沟。 6 碱对DNA的影响：高pH值对DNA的影响比低pH值的要小。 高pH 值(pH>11)会改变碱基构象，使DNA变性（双链解旋，成单链）RNA的影响：高pH值，2’羟基会攻击磷酸二酯键，使其断裂，形成2’，3’-环式磷酸二酯键，从而使RNA分子断裂 7 共价闭合环状DNA (convalently closed circular DNA, cccDNA）。即通过共价键结合形成的封闭环状DNA分子。 8 超螺旋DNA（Supercoil DNA）:松弛型双链DNA进一步旋转后，再形成闭环结构时，就会形成DNA超螺旋结构 L=T+W 判断是否为超螺旋正负超螺旋 9 拓扑异构酶：暂时断裂DNA分子中一条或两条单链上的磷酸二酯键，改变DNA分子的连接数及拓扑状态。 功能：消除DNA复制和转录等过程产生的超螺旋。 细胞中，Ⅰ型酶与Ⅱ型酶的活性保持一种平衡状态。Ⅱ型酶的“使DNA超螺旋化”与
分子生物学实习总结 三天的分子生物学实习，我能认真听老师的讲解和很好的按照老师的安排完成实验。期间，接触和学习到了很多有关分子生物学实验的方法、仪器的使用、技术，而且对分子生物学实验有一个大致的了解，学习到很多以前没有接触过的知识。 这几天来做的不足的地方有： 1.预习不够充分。只是浏览了实验报告上的原理、操作等内容，并没有深入了解每一个步骤的操作会对实验有什么的作用和影响。实验失败了，不能自主找到原因。 2.实验操作过程不够细心。实验要求十分细心，严谨和专注。实验中很多细小的地方还是没有很好的注意到。 3.遇到不懂的没有及时发问。实验就是一个让我们实操的过程，一边操作一边巩固书本上的知识。过程中，遇到不明白的地方应该及时问别人活着自己翻阅资料，力求把实验弄透彻。 但是我还是有很多收获的： 1.对分子生物学实验有了了解。例如实验的基本的流程和操作，常用的方法等基础知识已经有了一定了解，对以后的实验会有一定的帮助。 2.最基本的移液枪、离心机、涡旋器等的使用还有实验中的PCR仪、电泳等有一定的认。 3.学会了严谨和细心。实验所用的材料都是比较昂贵的，而且实验只要一步错了，就得重做。所以需要非常严谨。不仅仅是分子生物学实验，其他实验也要求，所以培养这个有点对以后的实验非常有好处。 4.学会了坚持。很多次因为实验做的时间很长，大家都会很累，但是，还是要坚持，一点点累都受不了是不能把实验做好的。开始慢慢了解到做科研的人员的辛酸，长时间整天呆在实验室做实验，这需要很大的毅力。 5.把握实验机会，让自己学得更多。实验过程中，只要有实操的机会，我都会去操作。因为说和做是不一样的。而且在操作中能加深巩固知识和学得更加深入。 三天的分子生物学实习虽然很累，因为要天天去院楼，而却实验时间都比较长。但是 还是很有意义的，因为学习到很到东西，收获了很多。 老师也为我们准备了很多的材料和准备，实验才做得那么快和顺利，其实，实验室简 化了很多了，而且我们所做的实验都是已经设计好的，按照操作做就行了。如果时间和资 金允许，应该设立一些自主完成的实验，这样可以培养我们更加多的能力，开阔知识面和 拓宽思维。
分子生物学总结 1.分子生物学的三大原则 根据“序列假说”、“中心法则”这两个基本原则，分子生物学作为所有生命物质的共性学科遵循“三大原则：其一，构成生物大分子的单体是相同的。在动物、植物、微生物3大系统的所有生物物种间都具有共同的核酸语言，即构成核酸大分子的单体均是A、T(U)、C、G。所有生物物种间都具有共同的蛋白质语言，即构成蛋白质大分子的单体均是20种基本氨基酸。 其二，生物大分子单体的排列决定了不同生物性状的差异和个性特征。 其三，所有遗传信息表达的中心法是相同的。 2.简述Morgan基因论 经典基因概念：即基因是孤立的排列在染色体上的实体，是具有特定功能的，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。 3.简述“顺反子假说”的主要内容 顺反子理论认为：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，最小的交换单位被称为交换子。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。在一个顺反子结构区域内，若果发生突变就会导致功能丧失，所以顺反子即基因只是一个具有特定功能的、完整的、不可分割的最小的遗传单位。 4.名词解释：等位基因、全同等位基因、非全同等位基因等位基因（allele）：同一座位存在的两个不同状态的基因 全同等位基因（homoallele）：在同一基因座位(locus)中，同 一突变位点（site）向不同方向 发生突变所形成的等位基因非全同等位基因（heteroallele）：在同一基因座位（locus） 中，不同突变位点（site）发 生突变所形成的等位基因 5.简述DNA作为遗传物质的优点(自然选择的优势) DNA作为主要的遗传物质的优点在于： 1）储存遗传信息量大，在1kb DNA序列中，就可能编码出41000种遗传信息 2）以A / T, C / G 互补配对形成的双螺旋，结构稳定，利于复制，便于转录，可以突变以求不断进化，方便修复以求遗传稳定； 3）核糖的2’ – OH 脱氧，使其在水中的稳定性高于RNA，DNA中有T无U，消除了C突变为U带来进化中的负担
现代分子生物学（第3版）朱玉坚第二章染色体与DNA课后思考 题答案 1 染色体具有哪些作为遗传物质的特征？ 1 分子结构相对稳定 2 能够自我复制，使亲子代之间保持连续性 3 能够指导蛋白质的合成，从而控制整个生命过程 4 能够产生可遗传的变异 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146bp 3简述真核生物染色体的组成及组装过程 除了性细胞外全是二倍体是有DNA以及大量蛋白质及核膜构成核小体是染色体结构的最基本单位。核小体的核心是由4种组蛋白（H2A、H2B、H3和H4）各两个分子构成的扁球状8聚体。 蛋白质包括组蛋白与非组蛋白。组蛋白是染色体的结构蛋白，它与DNA组成核小体，含有大量赖氨酸核精氨酸。非组蛋白包括酶类与细胞分裂有关的蛋白等，他们也有可能是染色体的结构成分 由DNA和组蛋白组成的染色体纤维细丝是许多核小体连成的念珠状结构---- 1.由DNA与组蛋白包装成核小体，在组蛋白H1的介导下核小体彼此连接形成直径约10nm的核小体串珠结构，这是染色质包装的一级结构。 2.在有组蛋白H1存在的情况下，由直径10nm的核小体串珠结构螺旋盘绕，每圈6个核小体，形成外径为30nm，内径10nm，螺距11nm的螺线管，这是染色质包装的二级结构。 3.由螺线管进一步螺旋化形成直径为0.4μm的圆筒状结构，称为超螺线管，这是染色质包装的三级结构。 4.这种超螺线管进一步螺旋折叠，形成长2-10μm的染色单体，即染色质包装的四级结构。 4. 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 5.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。 2, 存在转录单元原核生物DNA序列中功能相关的RNA和蛋白质基因，往往丛集在基因组的一个或几个特定部位，形成功能单元或转录单元，它们可被一起转录为含多个mRNA的分子，称为多顺反子mRNA。 3, 有重叠基因重叠基因，即同一段DNA能携带两种不同蛋白质信息。主要有以下几种情况①一个基因完全在另一个基因里面②部分重叠③两个基因只有一个碱基对是重叠的 6简述DNA双螺旋结构及其在现代分子生物学发展中的意义 DNA的双螺旋结构分为右手螺旋A-DNA B-DNA 左手螺旋Z-DNA DNA的二级结构是指两条都核苷酸链反向平行
反义RNA：（antisense RNA） 参与转录后调控： 细菌响应环境压力（氧化压力、渗透压、温度等）的改变，产生的一些非编码的小RNA分子，能与mRNA中的特定序列配对并改变所配对mRNA分子的构象，导致翻译过程被开启或者关闭，也可能导致目标mRNA分子的快速降解。（例如：细菌铁蛋白用来储存细胞中过剩的铁离子，bfr基因编码铁蛋白，anti-bfr基因编码反义RNA。无论培养基铁离子的高低，bfr基因都正常转录，而anti-bfr基因的转录受到能感受铁离子浓度变化的Fur蛋白的调控。铁离子过多时，Fur蛋白关闭anti-bfr基因，bfr基因正常翻译；而铁离子过低时，anti-bfr基因转录生成大量反义RNA，与bfr的mRNA配对，阻止细菌铁蛋白基因的翻译。） 参与DNA复制调控： 在EolE1质粒DNA的复制完全依靠宿主DNA聚合酶Ⅰ，质粒DNA编码两个负调控因子Rop蛋白和反义RNA（RNA1），他们控制了起始DNA复制所必须的引物合成。RNA1的编码区在引物RNA编码区的5’端，转录方向与引物RNA相反，因此与引物RNA的5’端互补。RNA1通过氢键配对与引物RNA前体相互作用，阻止了RNaseH加工引物前体，使其不能转换为有活性的引物而对复制起负调控作用。RNA1不仅控制质粒的拷贝数，而且决定了质粒的不相容性。RNA1与引物RNA分子的相互作用是可逆的，因此细胞内RNA1的浓度决定了EolE1质粒复制的起始频率。而另一个负调控因子Rop蛋白能提高RNA1与引物前体的相互作用，从而加强了RNA1的负调控作用。 RNA干涉（RNAi） 利用双链小RNA高效、特异性降解细胞内同源mRNA从而阻断靶基因表达，使细胞出现靶基因缺失的表型。
现代分子生物学名词解释 1. 现代分子生物学必考要点超全版必考要点 2. 基因 产生一条多肽链或功能RNA所必需的全部核苷酸序列。 3. 基因组 基因组是生物体内遗传信息的集合，是指某个特定物种细胞内全部DNA分子的总和。 4. 顺反子 由顺/反测验定义的遗传单位，与基因等同，都是代表一个蛋白质质的DNA 单位组成。一个顺反子所包括的一段DNA与一个多肽链的合成相对应。 5. 基因表达 DNA分子在时序和环境的调节下有序地将其所承载的遗传信息通过转录和翻译系统转变成蛋白质分子(或者RNA分子)，执行各种生理生化功能，完成生命的全过程。 6. ribozyme【已考试题】 即核酶，由活细胞所分泌的具有像酶那样催化功能的RNA分子。 7. SD序列 原核生物起始密码AUG上游7～12个核苷酸处的一段保守序列，能与16S rRNA 3′端反向互补，被认为在核糖体-mRNA的结合过程中起作用。 8. 限制性内切酶 限制性内切酶是一类能够识别双链DNA分子中的某种特定核苷酸序列，并在相关位置切割DNA双链结构的核酸内切酶。 9. 内含子和外显子 真核细胞DNA分子中能转录到mRNA前体分子中但会在翻译前被切除的非编码区序列称内含子。而编码区称为外显子。 10. C值和C值反常现象 C值指一种生物单倍体基因组DNA的总量，一般随生物进化而增加，但也存在某些低等生物的C值比高等生物大，即C值反常现象。原因是真核生物基因组中含大量非编码序列。 11. 卫星DNA 在DNA链上串联重复多次的短片段碱基序列。因能在密度梯度离心中区别与主DNA峰而单独成小峰而得名。 12. 重叠基因 一段能够携带多种不同蛋白质信息的DNA片段。 13. 断裂基因【已考试题】 在DNA分子的结构基因内既含有能转录翻译的片段，也含有不转录翻译的片段，这类基因称断裂基因。 14. 复制子【已考试题】 DNA分子上一个独立的复制单位，包括复制原点。 15. 同义突变
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、H 3、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H5 4、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。 ○1核小体的装配过程： 两分子的H3和两分子的H4先形成四聚体，然后由H2A和H2B构成的异二聚体在该四聚体 的两侧分别结合而形成八聚体。长146bp的DNA按左手螺旋盘绕在八聚体上 1.8圈，形成核小体的核心颗粒，每圈约80bp。核心颗粒两端的DNA各有11bp与H1结合，形成完整的核小体。核小体的形成是染色体压缩的第一个阶段。 ○2染色体的压缩： DNA双链以左手螺旋盘绕在组蛋白形成的八聚体核心上即核小体------念珠状结构-----核小体结构进一步盘绕折叠形成染色质丝----组成突环----玫瑰花结------螺线圈-----由螺线圈组成染色单体。 8、真核生物基因组的特点: ○1真核基因组庞大，一般都远大于原核生物的基因组 ○2真核基因组存在大量的重复序列