分子生物学
一、名词解释
1.ORF
答:ORF是open reading frame的缩写，即开放阅读框架。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列，叫做一个开放阅读框架。
2.结构基因
答：结构基因（structural genes）可被转录形成mRNA,并翻译成多肽链，构成各种结构蛋白质或催化各种生化反应的酶和激素等。3.断裂基因
答：基因是核酸分子中贮存遗传信息的遗传单位，一个基因不仅仅包括编码蛋白质或 RNA 的核酸序列，还包括保证转录所必需的调控序列、位于编码区 5 ' 端与 3 ' 端的非编码序列和内含子。真核生物的结构基因，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，这些基因称为断裂基因（split gene）。
4.选择性剪接
答：选择性剪接（也叫可变剪接）是指从一个mRNA前体中通过不同的剪接方式（选择不同的剪接位点组合）产生不同的mRNA剪接异构体的过程，而最终的蛋白产物会表现出不同或者是相互拮抗的功能和结构特性，或者，在相同的细胞中由于表达水平的不同而导致不同的表型。
5.C值
答：基因组的大小通常以其DNA的含量来表示，我们把一种生物体单倍体基因组DNA的总量成为C值（C value）。
6.生物大分子
答：生物大分子指的是作为生物体内主要活性成分的各种分子量达到上万或更多的有机分子。常见的生物大分子包括蛋白质、核酸、脂类、糖类。
7.酚抽提法
答：酚抽提法最初于1976年由Stafford及其同事提出，通过改良，以含EDTA、SDS及无DNA酶的RNA酶裂解缓冲液破碎细胞，经蛋白酶K处理后，用pH8.0的Tris饱和酚抽提DNA，重复抽提至一定纯度后，根据不同需要进行透析或沉淀处理获得所需的DNA样品。
8.凝胶过滤层析
答：凝胶过滤层析也称分子排阻层析或分子筛层析，利用凝胶分子筛对大小、形状不同的分子进行层析分离，是根据分子大小分离蛋白质混合物最有效的方法之一。
9.多重PCR
答：多重PCR技术是在一个反应体系中加入多对引物，同时扩增出多个核酸片段，由于每对引物扩增的片段长度不同，可用琼脂糖凝胶电泳或毛细管电泳等技术加以鉴别。
10.荧光域值
答：荧光阈值是在荧光扩增曲线上人为设定的一个值，它可以设定在
荧光信号指数扩增阶段任意位置上，一般荧光阈值的设置是基线荧光信号的标准偏差的10倍。
11.退火
答：温度突然降至37-58℃时，变性的DNA单链在碱基互补的基础上重新形成氢键开始复性。
12.基因诊断
答：基因诊断是通过检测基因的结构异常或其表达异常，对人体的健康状态和疾病做出诊断的方法。
13.实时荧光定量 PCR
答：实时荧光定量PCR技术是指在PCR反应体系中加入荧光基团，利用荧光信号积累实时监测整个PCR进程，最后通过标准曲线对未知模板进行定量分析的方法。
二、问答题
1.什么是SNP？试述研究SNP的意义。
答：真核生物基因组中存在大量的 DNA 多态性。DNA多态性是指DNA 序列发生变异从而导致的个体间核苷酸序列的差异，主要包括单核苷酸多态性（ single nucleotide polymorphism ， SNP ）和串联重复序列多态性（ tandem repeats polymorphism ）两类。研究SNP 的意义：SNP是由基因组DNA上的单个碱基的变异引起的DNA序列多态性。据估计，人类基因组中每 1kp 就存在一个 SNP 位点，共有约300 万个之多，远多于其它类型的 DNA 多态性，是人群中个体差异最具代表性的 DNA 多态性，相当一部分还直接或间接与个体的表型
差异、对疾病的易感性或抵抗能力、对药物的反应性等相关。SNP 被认为是一种能稳定遗传的早期突变。
2.简要介绍质粒并举例说明其在分子生物学中的用途。
答：质粒（ plasmid ）是一类染色体外具有自主复制能力的环状双链 DNA 分子，属染色体外基因组。质粒与致病菌的毒力及耐药性有关，又是基因工程的常用载体，因而具有重要的研究和应用价值。
其在分子生物学中的用途有：1. 质粒 DNA 编码多种蛋白质，有的与质粒自身的复制和稳定性有关，有的控制宿主细胞的各种性状，如各种抗性、代谢能力、致病性、接合转移等。根据宿主的表型可识别质粒的存在，这一性质广泛应用于重组菌的筛选和鉴定。2. 质粒的不相容性常用于质粒的分类。基因工程中以质粒为载体进行基因克隆也是利用了质粒的不相容性原理。
3.请介绍目前蛋白质组学研究中最常用的基本技术流程并简述其原理。
答：蛋白质组学研究需要两条互补的实验工作流程——基于凝胶的工作流程（ Gel-based workflow）和基于液相色谱的工作流程（LC-based workflow）。在这两种流程中，基于凝胶的工作流程是目前使用的较为广泛的、发展最为成熟的工作流程，通过样品制备、样品标记、双向电泳分离、图像获取、图像分析，到抠点、酶切、点靶和 MALDI—TOF 蛋白鉴定等一整套技术手段下来，如果还加上操作自动化，研究人员可以很方便的获得蛋白质性质数据。而基于液相色谱的工作流程则可以对在双向电泳中难以分离鉴定的高相对分子量、低
相对分子量、极酸性、极碱性和疏水性强的蛋白质进行有效的分离鉴定。这两种方法结合起来可以对复杂样品进行预分离、对低丰度蛋白进行富集，还可以完成蛋白酶解后多维液相分离（MDLC）。
4.简述酵母双杂交技术的原理及其用途。
答：酵母双杂交系统是在真核模式生物酵母中进行的，研究活细胞内蛋白质相互作用，对蛋白质之间微弱的、瞬间的作用也能够通过报告基因的表达产物敏感地检测得到，它是一种具有很高灵敏度的研究蛋白质之间关系的技术。酵母双杂交系统的建立是基于对真核生物调控转录起始过程的认识。细胞起始基因转录需要有反式转录激活因子的参与。反式转录激活因子，往往由两个或两个以上结构上可以分开，功能上相互独立的结构域（domain）构成，其中有 DNA 结合功能域（DNA binding domain，DNA-BD）和转录激活结构域（activation domain，DNA-AD）。这两个结合域将它们分开时仍分别具有功能，但不能激活转录，只有当被分开的两者通过适当的途径在空间上较为接近时，才能重新呈现完整的 GAL4 转录因子活性，并可激活上游激活序列（upstream activating sequence，UAS）的下游启动子，使启动子下游基因得到转录。
基于酵母双杂交技术平台的特点，它已经被应用在许多研究工作当中：1.利用酵母双杂交发现新的蛋白质和蛋白质的新功能。2.利用酵母双杂交在细胞体内研究抗原和抗体的相互作用。3.利用酵母双杂交筛选药物的作用位点以及药物对蛋白质之间相互作用的影响。4.利用酵母双杂交建立基因组蛋白连锁图（Genome Protein Linkage Map）。
第4章/第8章
1. 分子克隆技术包括哪些基本步骤？
答：分子克隆技术的基本步骤大致包括：①目的基因的获取；②载体的选择；③目的基因与载体连接；④重组DNA导入受体细胞；⑤重组体的筛选等；即分、切、接、转、筛等过程。
2. 目的基因和载体连接主要有哪些方法？
答：目的基因与载体构建成重组体的方法主要有：1).粘性末端DNA 分子的连接2). 平末端连接法3).通过同聚尾连接。
3. 简述分子克隆中常用的工具酶及其作用。
答：在分子克隆技术中，常用的工具酶主要有：1.限制性核酸内切酶，它是一类能识别和切割双链DNA特定核苷酸序列的核酸水解酶；
2.DNA聚合酶Ⅰ，它具有3种酶活性：1)5'→3'聚合酶活性；2)3'→5'核酸外切酶活性；3)5'→3'核酸外切酶活性；
3.反转录酶，其功能主要有：1)逆转录作用2)核酸酶H的水解作用3)依赖DNA的DNA聚合酶作用；
4.DNA连接酶，它在DNA重组中的主要功能是催化两个互补粘性末端或平末端双链DNA分子的5'磷酸基团与3’羟基形成磷酸二酯键，将具有相同粘性末端或平末端的两条双链DNA片段连接起来，实现DNA的体外重组；
5.碱性磷酸酶，它的作用是催化去除DNA、RNA或dNTP上的5'-磷酸基团；
6.末端脱氧核糖核苷酰转移酶，其功能主要有：1)在载体或目的基因 3'末端加上互补的同质多聚尾，形成人工粘性末端，便于DNA重组连接。2)用于DNA 3'末端的同位素探针标记；
7.核酸酶S1，其作用是除去双链DNA的粘性末端以产生
平末端、除去cDNA合成时形成的发夹结构以及分析RNA的茎环结构和DNA-RNA分子的杂交情况等。
4. 举例说明载体应具备的基本要素。
答：载体应具备以下特征：1)能自我复制并具有较高的拷贝数，并有适宜的分子量，一般应< 10 kb；2)带有遗传筛选标记；3)有适当的限制酶切位点，便于外源基因的插入和筛选。
5. 简述双抗生素筛选和蓝白斑筛选的原理。
答：1.双抗生素筛选的原理是：因大多数质粒载体带有抗生素抗性标记的特征（如Ampr 、Tetr等），当带有完整抗性基因的载体转化无抗性细菌后，被转化的阳性菌获得抗生素抗性基因而存活并形成噬菌斑，未转化菌不能存活，但应排除未重组的空载体。
2.蓝白斑筛选的原理：某些质粒载体带有大肠杆菌乳糖操纵子的lacZ 基因，该基因含一段编码β-半乳糖苷酶氨基末端145个氨基酸α-肽的DNA片段， IPTG可诱导此片段合成，此片段能与宿主细胞所编码的缺陷型β-半乳糖苷酶实现基因内α-互补，形成完整的β-半乳糖苷酶。该酶能催化指示剂底物X-gal 形成蓝色菌落。当外源基因插入lacZ基因中MCS，lacα-肽基因阅读框架被破坏，细菌内将无β-半乳糖苷酶活性，结果重组克隆呈白色菌落。
6. 有哪些常用的探针标记物？
答：常用的探针标记物有：1. 放射性同位素标记，常用标记探针的同位素有 32P 、 3H 、 35S 、 131I 、 125I 等。2. 非放射性标记，常用的非放射标记物有辣根过氧化物酶（HRP) 、荧光素、生物
素、光敏生物素、地高辛 (DIG) 等。
7. 如何进行探针的标记？
答：1. 放射性同位素标记探针的的方法有缺口平移法、随机引物法、末端标记法和反转录标记法等。2. 非放射性标记核酸探针的方法分为化学修饰标记法和酶促反应标记法两大类：①化学修饰标记法是利用标记物分子上的活性基团与探针分子上的某些基团发生化学反应，将标记物直接或间接结合到探针分子上。化学标记法具有方法简单、成本低、标记方法较通用，也是目前较为常用的标记方法；②酶促反应标记法是将标记物预先标记在单核苷酸分子上，然后利用酶促反应将标记的核苷酸分子掺人到核酸探针分子中。这种标记法具有灵敏度高的优点，但其标记过程较复杂、成本较高。
8. 影响核酸分子杂交的因素有那些？如何进行杂交条件的优化？答：影响核酸分子杂交的因素有:杂交方法的选择、探针的选择、探针的浓度、温度、杂交液的成分、反应时间等。
核酸分子杂交实验条件的优化有：1.探针的选择：针对不同的杂交实验，选择不同的核酸探针，在大多数情况下，可以选择克隆的 DNA 或cDNA 双链探针。但在检测靶序列上的单个碱基改变时应选用寡核苷酸探针，在检测单链靶序列时应选用与其互补的 DNA 单链探针或RNA 探针。2.探针的标记方法，选择什么标记方法视灵敏度和显示方法等实验要求和条件而定。3.探针的浓度：随探针浓度增加，杂交率也增加，在较窄的范围内，随探针浓度增加，敏感性增加。4.杂交最适温度，在实验前必须首先确定杂交温度。5.杂交反应时间，一般杂
交反应要进行 20 h 左右。6.洗膜温度，杂交后的最终洗膜温度一般应低于 Tm 值 5~ 12 ℃进行。7.杂交液的优化,通常用于 DNA 杂交的标准杂交液为 5×SSC, 1.0%casein , 0.1% 十二烷基肌氨酸，0.02% 十二烷基硫酸钠。但除了以上成分外，必要的时候可以加一些杂交促进剂。常用的有硫酸葡聚糖，它能促进 DNA 链之间的缔合。聚合酶链反应
1、根据作用原理生物分子的分离纯化有那几类？
答：根据作用原理生物分子的分离纯化可分为：（1）根据分子极性大小和溶解度的不同，如溶剂提取技术、盐析法、分配层析法、分级沉淀法等；（2）根据分子形状和大小不同，如凝胶过滤层析等；（3）根据物质吸附性质不同，如选择性吸附与吸附层析法等；（4）根据分子带电性（电离性质）的差异，如离子交换层析、电泳、等电聚焦法等。（5）根据配体特异性，如亲和层析。
2、什么原因易引起DNA降解，该如何解决？
答：引起DNA降解的原因有：1）材料不新鲜或反复冻融2）未很好抑制内源核酸酶的活性3）提取过程操作过于剧烈，DNA被机械打断4）外源核酸酶污染5）反复冻融。
相应的解决方法有：1）尽量取新鲜材料，低温保存材料避免反复冻融；液氮研磨或匀浆组织后，应在解冻前加入裂解缓冲液2）在提取内源核酸酶含量丰富的材料的DNA时，可增加裂解液中螯合剂的含量3）细胞裂解后的后续操作应尽量轻柔4）所有试剂用无菌水配制，耗材经高温灭菌5）将DNA分装保存于缓冲液中，避免反复冻融。
3、简述PCR技术的基本原理
答：PCR技术的基本原理是DNA的半保留复制，是在模板DNA、引物和四种dNTP存在的条件下，依赖于DNA聚合酶的酶促反应。在反应中混合下列物质：模板DNA、四种dNTP（包括dATP、dTTP、dGTP、dCTP）、引物1、引物2、TaqDNA聚合酶、缓冲液及Mg2+（MgCl2），然后经下列过程大量扩增靶DNA。基本的反应分变性、退火、延伸等三步完成。
4、简述PCR实验中常见的问题及其对策。
答：1）假阳性，预防假阳性可采取以下措施：（1）PCR前后工序分室操作，试剂器材分室存放。（2）凡耐高温的试剂器材均高压灭菌。（3）Tip头、Eppendorf管等最好一次性使用。（4）操作人员必须戴手套进行操作。（5）试剂小量分装保存，用前先离心，防止开盖时液体溅出。
2）非特异性PCR产物，造成非特异性PCR产物的常见原因及其预防措施有：（1）引物特异性不高，引物用量过多，应调换引物或降低引物用量。（2）TaqDNA聚合酶质量不好或用量偏高，应降低酶量或使用质量较好的酶。（3）Mg2+浓度过高，可适当调节Mg2+浓度。（4）退火温度过低，退火及延伸时间偏长，可提高退火温度，减少退火及延伸时间，或者采用二温循环PCR进行扩增。（5）热循环次数过多，适当增加模板用量，减少循环次数。
3）假阴性，可考虑以下原因并进行改进：（1）引物设计是否合理，有无二级结构形成，尤其是引物3’端应无发夹结构。（2）标本中是
否有Taq酶抑制剂，Taq酶是否失活。（3）反应体系中有无蛋白酶或核酸酶降解DNA聚合酶或模板DNA，可在95℃以上加热10分钟使其灭活。（4）反应体系中是否有较难去除的蛋白质抑制PCR系统，用蛋白酶K重新处理常可获预期结果。（5）循环温度，特别是解链温度是否准确，退火温度是否过高。有些PCR仪指示温度与实际温度不符，过高则酶在前几个循环中迅速失活，过低则模板变性不彻底。（6）检测PCR产物的方法灵敏度不够，如琼脂糖凝胶电泳法敏感性较低。（7）靶序列发生突变、缺失等。
4）引物二聚体，形成原因有：（1）两个相同的或不同的引物分子之间有较多的碱基配对，特别是引物3’端有互补区。（2）引物模板比例太高，可增加模板用量。（3）退火温度过低。（4）热循环次数过多。
5、简述实时荧光定量PCR技术的基本原理？
答：在实时荧光定量PCR反应中，引入了一种荧光化学物质，随着PCR反应的进行,PCR反应产物不断累计，荧光信号强度也等比例增加。每经过一个循环，收集一个荧光强度信号，这样我们就可以通过荧光强度变化监测产物量的变化，从而得到一条荧光扩增曲线。
基因诊断
1. 基因诊断常用到的方法有哪些？
答：基因诊断常用到的方法有：1）PCR、2）核酸杂交、3）基因芯片、4）bDNA、5）NASBA、6）测序。
2.TaqMan技术如何设计引物和探针？
答：1）.TaqMan技术引物的设计原则：序列选取应在基因的保守区段；避免引物自身或与引物之间形成4个或4个以上连续配对，避免引物自身形成环状发卡结构；典型的引物18到24个核苷长（引物需要足够长，保证序列独特性，并降低序列存在于非目的序列位点的可能性。）；Tm值在55－65℃，GC含量在40%－60%；引物之间的TM相差避免超过2℃；引物的3’端避免使用碱基A，引物的3’端避免出现3个或3个以上连续相同的碱基；为避免基因组的扩增，引物设计最好能跨两个外显子；Taqman探针技术要求片段长度在50bp－150bp；引物末端（最后5个核苷酸）不能有超过2个的G和C。2）.TaqMan技术探针的设计原则：先选择好探针，然后设计引物使其尽可能的靠近探针；探针长度应在15-45bp（最好是20-30bp)，以保证结合特异性；探针的DNA折叠和二级结构；尽量避开二级结构；Tm值在65-70℃，通常比引物TM值高5-10℃（至少要5℃），以确保在退火过程中探针先于引物与目的片段结合，GC含量在40%－70%；探针的5’端应避免使用G鸟嘌呤——因为5'G会有淬灭作用，而且即使是被切割下来还会存在淬灭作用；整条探针中，碱基C的含量要明显高于G的含量——G含量高会降低反应效率，这时就应选择配对的另一条链作为探针；为确保引物探针的特异性，最好将设计好的序列在blast中核实一次，如果发现有非特异性互补区，建议重新设计引物探针。
3.如何对镰刀形细胞贫血和地中海贫血进行基因诊断？
答：1）、镰状细胞贫血的基因诊断原理在于它的血红蛋白中的β珠蛋
白基因发生了突变，导致β链第6位谷氨酸（密码子GAG）变为缬氨酸（密码子GTG）。因此，对镰刀形细胞贫血的基因诊断方法可有：1>.利用PCR-RFLP的技术进行诊断：基于A→T的变换，改变了限制性内切酶的位点，因此在酶解正常人DNA和患者DNA后再用标记的β珠蛋白基因为探针作Southern杂交时，就会出现不同的DNA条带。限制性内切酶MstⅡ切割的序列是CCTGAGG（其中N是任何一种核苷酸），切割正常DNA产生1.15+0.20 kb β珠蛋白的DNA片段；若切割患者DNA时，由于A→T破坏了MstⅡ的位点(CCTGTGG)，便形成
1.35kb β珠蛋白的DNA片段；
2>.使用PCR-ASO进行诊断：PCR-ASO使用只有几十个核苷酸的探针，检测被检DNA中的同源序列。由于探针比较短，当被检DNA序列与探针不完全互补，甚至只要有一个碱基的差异，杂交分子就不能稳定形成。已知突变Gene部位和性质，合成寡核苷酸探针，32P标记，进行Southern Blot 杂交/斑点杂交。
2）、对地中海贫血进行基因诊断：
1>.α地中海贫血的基因诊断：α基因不同程度的缺失引起不同类型的α地贫，α基因缺失1～4个。正常Gene组用BamHI切割，可得到14kb的片段，而缺失一个α Gene时可得到10kb片段。
2>.β654地中海贫血的基因诊断：β654地中海贫血是指发生在β珠蛋白基因第二外显子第654位C→T突变（IVS-Ⅱ-654，C→T）而引起的一种地中海贫血，该突变在IVS-Ⅱ第654位（nt654）上出现的单碱基取代产生了一个新的GT二核苷酸，联同旁侧序列构成一个新
的5′端异常的剪接位点，同时还激活了IVS-Ⅱ第579位（nt579）处3′端隐匿的剪接位点，从而将IVS-2 nt589-nt652之间一段73bp 内含子序列作为额外的外显子插入到外显子2和外显子3之间，产生了异常的β-珠蛋白mRNA。在异常剪接的mRNA中存在一个提前的终止密码子，使翻译提前中止而产生截短的不稳定的异常珠蛋白，导致正常β珠蛋白链合成减少。根据这一原理我们可以利用RT-PCR方法诊断这种类型的地中海贫血。
分子生物学与基因工程复习重点 第一讲绪论 1、分子生物学与基因工程的含义 从狭义上讲，分子生物学主要是研究生物体主要遗传物质-基因或DNA的结构及其复制、转录、表达和调节控制等过程的科学。 基因工程是一项将生物的某个基因通过载体运送到另一种生物的活体细胞中，并使之无性繁殖和行使正常功能，从而创造生物新品种或新物种的遗传学技术。 2、分子生物学与基因工程的发展简史，特别是里程碑事件，要求掌握其必要的理由 上个世纪50年代，Watson和Crick提出了的DNA双螺旋模型； 60年代，法国科学家Jacob和Monod提出了的乳糖操纵子模型； 70年代，Berg首先发现了DNA连接酶，并构建了世界上第一个重组DNA分子； 80年代，Mullis发明了聚合酶链式反应（Polymerase Chain Reaction，PCR）技术； 90年代，开展了“人类基因组计划”和模式生物的基因组测序，分子生物学进入“基因组时代”； 目前，分子生物学进入了“后基因组时代”或“蛋白质组时代”。 3、分子生物学与基因工程的专业地位与作用：从专业基础课角度阐述对专业课程的支 撑作用 第二讲核酸概述 1、核酸的化学组成（图画说明） 2、核酸的种类与特点：DNA和RNA的区别 （1）DNA含的糖分子是脱氧核糖，RNA含的是核糖； （2）DNA含有的碱基是腺嘌呤（A）、胞嘧啶（C）、鸟嘌呤（G）和胸腺嘧啶（T），RNA含有的碱基前3个与DNA完全相同，只有最后一个胸腺嘧啶被尿嘧啶（U）所代替； （3）DNA通常是双链，而RNA主要为单链；
（4）DNA的分子链一般较长，而RNA分子链较短。 3、DNA作为遗传物质的直接和间接证据； 间接： （1）一种生物不同组织的细胞，不论年龄大小，功能如何，它的DNA含量是恒定的，而生殖细胞精子的DNA含量则刚好是体细胞的一半。多倍体生物细胞的DNA含量是按其染色体倍数性的增加而递增的，但细胞核里的蛋白质并没有相似的分布规律。 （2）DNA在代谢上较稳定。 （3）DNA是所有生物的染色体所共有的，而某些生物的染色体上则没有蛋白质。（4）DNA通常只存在于细胞核染色体上，但某些能自体复制的细胞器，如线粒体、叶绿体有其自己的DNA。 （5）在各类生物中能引起DNA结构改变的化学物质都可引起基因突变。 直接：肺炎链球菌试验、噬菌体侵染实验 4、DNA的变性与复性：两者的含义与特点及应用 变性：它是指当双螺旋DNA加热至生理温度以上（接近100oC）时，它就失去生理活性。这时DNA双股链间的氢键断裂，最后双股链完全分开并成为无规则线团的过程。简而言之，就是DNA从双链变成单链的过程。增色效应：它是指在DNA的变性过程中，它在260 nm的吸收值先是缓慢上升，到达某一温度后即骤然上升的效应。 复性：它是指热变性的DNA如缓慢冷却，已分开的互补链又可能重新缔合成双螺旋的过程。复性的速度与DNA的浓度有关，因为两互补序列间的配对决定于它们碰撞频率。DNA复性的应用-分子杂交：由DNA复性研究发展成的一种实验技术是分子杂交技术。杂交可发生在DNA和DNA或DNA与RNA间。 5、Tm的含义与影响因素 Tm的含义：是指吸收值增加的中点。 影响因素： 1）DNA序列中G + C的含量或比例含量越高，Tm值也越大（决定性因素）；2）溶液的离子强度 3）核酸分子的长度有关：核酸分子越长，Tm值越大
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
第一章染色体与DNA 1.原核生物的DNA的主要特征：一般只有一条染色体且大都带有单拷贝基因，只有少数的基因是以多拷贝形式存在的；整个染色体DNA几乎全部由功能基因与调控序列所组成；几乎每个基因序列都与它所编码的蛋白质序列呈线性对应状态。 2.真核生物染色体所具有的特征：分子结构稳定；能够自我复制，使亲代之间保持连续性；能够知道蛋白质的合成，从而控制整个生命活动过程；能够产生可遗传的变异。 3.染色体上的蛋白质主要包括组蛋白和非组蛋白。组蛋白是染色体的结构蛋白，与DNA组成核小体。其中组蛋白又分为：H1、H2、H2B、H3及H4。 4.组蛋白的特性：①进化上的极端保守性：不同种生物组蛋白的氨基酸组成是十分相似的②无组织特异性③肽链上的氨基酸分布的不对称性：碱性氨基酸集中分布在N端的半条链上④组蛋白的修饰作用：包括甲基化、乙酰化、磷酸化、泛素华及ADP核糖基化（修饰作用只发生在细胞周期的特定时间和组蛋白的特定位点上）⑤富含赖氨酸的组蛋白H5。 5.非组蛋白包括酶类，与细胞分裂有关的收缩蛋白、骨架蛋白、核孔复合蛋白以及肌动蛋白、肌球蛋白、微管蛋白、原基蛋白等。 ①HMG蛋白：其特点在于能与DNA结合，也能与H1作用，但都容易用低盐溶液抽提，说明他们与DNA的结合并不牢靠。 ②DNA结合蛋白：相对分子质量较低的蛋白质，约占非组蛋白的20%，可能是一些与DNA的复制或者转录相关的酶或调节物质。 ③A24非组蛋白：其有两个N端，呈酸性，含有较多的谷氨酸和天冬氨酸，总含量大约是H2A的1%，位于核小体内。 6.C值（C value）：一种生物单倍体基因组DNA的总量。 C值反常现象：某些两栖类的C值甚至比哺乳动物还大，而在两栖类中C值的变化也很大，可相差100倍。 7.真核细胞的DNA序列大概可分为三类（根据对DNA的动力学）： ①不重复序列：这些序列一般只有一个或几个拷贝，它占DNA总量的40%—80%。注：单拷贝基因通过基因扩增仍可合成大量蛋白质。 ②中度重复序列：序列的重复次数为10-10000，约占总DNA的10%—40%。 ③高度重复序列（卫星序列）：只在真核生物中发现，这类DNA是高度浓缩的，是异染色质的组成部分。 8.真核生物基因组的结构特点总结：①基因组庞大，一般大于原核生物的基因组 ②存在大量的重复序列③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的最主要区别④转录产物为单顺反子⑤存在大量的顺式作用元件，包括启动子、增强子、沉默子等⑥存在大量的DNA多态性。DNA多态性指DNA序列中发生变异而导致的个体间核苷酸序列的差异⑦真核基因是断裂基因，有内含子结构⑧具有端粒结构。端粒是真核生物线性基因组DNA末端的一段特殊结构，它是一段DNA序列和蛋白质形成的复合体。
高三第二轮复习生物知识结构网络 第一单元生命的物质基础和结构基础 （细胞中的化合物、细胞的结构和功能、细胞增殖、分化、癌变和衰老、生物膜系统和细胞工程） 1.1化学元素与生物体的关系 1.2生物体中化学元素的组成特点 1.3生物界与非生物界的统一性和差异性 1.4细胞中的化合物一览表 化合物分类元素组成主要生理功能 水①组成细胞 ②维持细胞形态 ③运输物质 ④提供反应场所 ⑤参与化学反应 ⑥维持生物大分子功能 ⑦调节渗透压 无机盐①构成化合物（Fe、Mg） ②组成细胞（如骨细胞） ③参与化学反应 ④维持细胞和内环境的渗透压） 糖类单糖
多糖C、H、O ①供能（淀粉、糖元、葡萄糖等） ②组成核酸（核糖、脱氧核糖） ③细胞识别（糖蛋白） ④组成细胞壁（纤维素） 脂质脂肪 磷脂（类脂） 固醇C、H、O C、H、O、N、P C、H、O ①供能（贮备能源） ②组成生物膜 ③调节生殖和代谢（性激素、Vit.D） ④保护和保温 蛋白质单纯蛋白（如胰岛素） 结合蛋白（如糖蛋白）C、H、O、N、S （Fe、Cu、P、Mo……）①组成细胞和生物体 ②调节代谢（激素） ③催化化学反应（酶） ④运输、免疫、识别等 核酸DNA RNA C、H、O、N、P ①贮存和传递遗传信息 ②控制生物性状 ③催化化学反应（RNA类酶） 1.5蛋白质的相关计算 设构成蛋白质的氨基酸个数m， 构成蛋白质的肽链条数为n， 构成蛋白质的氨基酸的平均相对分子质量为a， 蛋白质中的肽键个数为x， 蛋白质的相对分子质量为y， 控制蛋白质的基因的最少碱基对数为r， 则肽键数＝脱去的水分子数，为……………………………………①蛋白质的相对分子质量…………………………………………② 或者…………………………………………③ 1.6蛋白质的组成层次 1.7核酸的基本组成单位 名称基本组成单位
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
， 宛 本人自己总结，大家随便一看。 基因与基因组 基因（gene ）：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须的全部 核苷酸序列所构成的遗传单位。 1.顺式作用元件有：启动子和上游启动子元件，反应元件，增强子，沉默子，Poly 加尾信号 启动子：有方向性，转录起始位点上游，TATA 盒，B 地贫，与 RNA 聚合酶特异结合及启 动转录 上游启动子元件：TATA 盒上游，与反式作用因子结合，调控基因转录效率。CAAT 盒，GC 盒，CACA 盒—B 地贫 反应元件：与激活的信息分子受体结合，调控基因表达 增强子：与反式作用因子结合，基因表达正调控，无方向性 沉默子：与反式作用因子结合，基因表达负调控 Poly 加尾信号：结构基因末端 AATAAA 及下游富含 GT 或 T 区，多聚腺苷酸化特异因子， 在 3 末端加 200 个 A B 地贫 1.除逆转录病毒外，通常为单倍体基因组。 逆转录病毒：单股正链二倍体 RNA ，三个结构基因，gag ，pol ，env ，5 端甲基化帽，3 端 poly 加尾。 HIV 免疫缺陷病毒，白血病病毒，肉瘤病毒 感染细菌的病毒基因组与细菌相似，基因连续，感染真核细胞的病毒基因组与真核细胞相似， 有内含子，基因不连续。 3.基因组连续：冠状病毒，脊髓灰质炎病毒，鼻病毒 4.编码区占大部分 原核生物基因组 1.由一条环状双链 DNA 分子组成，通常只有一个复制起点。 2.结构基因大多组成操纵子，形成多顺反子（mRNA ） 3.非编码区主要是调控序列。（转录终止区可有强终止子有反向重复序列，形成茎环结构） 4.存在可移动的 DNA 序列（转座因子：能够在一个 DNA 内或两个 DNA 间移动的 DNA 片 段转座因子：插入序列，转座子，可转座的噬菌体，转座作用的机制：复制性转座，简单转 座，共整合体，插入突变） 5.编码区大于非编码区 真核生物基因组 1.有同源性的功能相关基因构成基因家族 核酸序列相同，核酸序列高度同源，编码产物的功能或功能区相同，假基因 2.真核基因为断裂基因，编码为单顺反子。 3.有单一序列（低度重复序列） 中度重复序列，高度重复序列（反向重复序列—发卡结构， 卫星 DNA ：大卫星 DNA ，高度多态性：小卫星 DNA ，微卫星 DNA ） 基因表达调控 基因表达：。生物基因组中结构基因所携带的遗传信息，经过转录、翻译等一系列过程，合 成具有特定的生物学功能和生物学效应的 RNA 或蛋白质的全过程。包括 rRNA 和 tRNA 的 转录过程。 基因表达特点：时间特异性，空间特异性 按对刺激的反应性分类：基本表达（管家基因），诱导和阻遏表达。协同表达 基因表达调控：机体各种细胞中含有的相同遗传信息(相同的结构基因)，根据机体的不同发
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
分子生物学知识点整 理
一、名词解释： 1. 基因：基因是位于染色体上的遗传基本单位，是负载特定遗传信息的DNA 片段，编码具有生物功能的产物包括RNA和多肽链。 2. 基因表达：即基因负载遗传信息转变生成具有生物学功能产物的过程，包括基因的激活、转录、翻译以及相关的加工修饰等多个步骤或过程。 3.管家基因：在一个生物个体的几乎所有组织细胞中和所有时间段都持续表达的基因，其表达水平变化很小且较少受环境变化的影响。如GAPDH、β-肌动蛋白基因。 4. 启动子：是指位于基因转录起始位点上游、能够与RNA聚合酶和其他转录因子结合并进而调节其下游目的基因转录起始和转录效率的一段DNA片段。 5.操纵子：是原核生物基因表达的协调控制单位，包括有结构基因、启动序列、操纵序列等。如：乳糖操纵子、色氨酸操纵子等。 6.反式作用因子：指由其他基因表达产生的、能与顺式作用元件直接或间接作用而参与调节靶基因转录的蛋白因子（转录因子）。 7.顺式作用元件：即位于基因附近或内部的能够调节基因自身表达的特定DNA 序列。是转录因子的结合位点，通过与转录因子的结合而实现对真核基因转录的精确调控。 8. Ct值：即循环阈值（cycle threshold，Ct），是指在PCR扩增过程中，扩增产物的荧光信号达到设定的荧光阈值所经历的循环数。（它与PCR扩增的起始模板量存在线性对数关系，由此可以对扩增样品中的目的基因的模板量进行准确的绝对和（或）相对定量。）
9.核酸分子杂交：是指核酸分子在变性后再复性的过程中，来源不同但互不配对的核酸单链（包括DNA和DNA，DNA和RNA，RNA和RNA）相互结合形成杂合双链的特性或现象，依据此特性建立的一种对目的核酸分子进行定性和定量分析的技术则称为分子杂交技术。 10. 印迹或转印：是指将核酸或蛋白质等生物大分子通过一定的方法转移并固定至尼龙膜等支持载体上的一种方法，该技术类似于用吸墨纸吸收纸张上的墨迹。 11. 探针：是一种用同位素或非同位素标记核酸单链，通常是人工合成的寡核苷酸片段。 12. 基因芯片：又称DNA芯片或DNA微阵列，是基于核酸分子杂交原理建立的一种对DNA进行高通量、大规模、并进行分析的技术，其基本原理是将大量寡核苷酸分子固定于支持物上，然后与标记的待测样品进行杂交，通过检测杂交信号的强弱进而对待测样品中的核酸进行定性和定量分析。 13. 基因文库：是指通过克隆方法保存在适当宿主中的一群混合的DNA分子，所有这些分子中的插入片段的总和，可代表某种生物的全部基因组序列或全部的mRNA序列，因此基因文库实际上是包含某一生物体或生物组织样本的全部DNA序列的克隆群体。基因文库包括两类：基因组文库和cDNA文库。 14. 克隆：是来自同一始祖的相同副本或拷贝的集合。 15. 载体：为携带的目的基因，实现其无性繁殖或表达有意义的蛋白质所采用的一些DNA分子。 16. 限制性核酸内切酶：识别DNA的特意序列，并在识别位点或其周围切割双链DNA的一类内切酶。
高中生物知识点总结 1、生命系统的结构层次依次为：细胞→组织→器官→系统→个体→种群→群落→生态 系统 细胞是生物体结构和功能的基本单位；地球上最基本的生命系统是细胞 2、光学显微镜的操作步骤：对光→低倍物镜观察→移动视野中央（偏哪移哪） →高倍物镜观察：①只能调节细准焦螺旋；②调节大光圈、凹面镜 3、原核细胞与真核细胞根本区别为：有无核膜为界限的细胞核 ①原核细胞：无核膜，无染色体，如大肠杆菌等细菌、蓝藻 ②真核细胞：有核膜，有染色体，如酵母菌，各种动物 注：病毒无细胞结构，但有DNA或RNA 4、蓝藻是原核生物，自养生物 5、真核细胞与原核细胞统一性体现在二者均有细胞膜和细胞质 6、细胞学说建立者是施莱登和施旺，细胞学说建立揭示了细胞的统一性和生物体结构的统一性。细胞学说建立过程，是一个在科学探究中开拓、继承、修正和发展的过程，充满 耐人寻味的曲折 7、组成细胞（生物界）和无机自然界的化学元素种类大体相同，含量不同 8、组成细胞的元素 ①大量无素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg ②微量无素：Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu ③主要元素：C、H、O、N、P、S ④基本元素：C ⑤细胞干重中，含量最多元素为C，鲜重中含最最多元素为O 9、生物（如沙漠中仙人掌）鲜重中，含量最多化合物为水，干重中含量最多的 化合物为蛋白质。 10、（1）还原糖（葡萄糖、果糖、麦芽糖）可与斐林试剂反应生成砖红色沉淀；脂肪可苏丹III染成橘黄色（或被苏丹IV染成红色）；淀粉（多糖）遇碘变蓝色；蛋白质与双 缩脲试剂产生紫色反应。 （2）还原糖鉴定材料不能选用甘蔗 （3）斐林试剂必须现配现用（与双缩脲试剂不同，双缩脲试剂先加A液，再加B液） 11、蛋白质的基本组成单位是氨基酸，氨基酸结构通式为NH2—C—COOH，各种氨基 酸的区别在于R基的不同。 12、两个氨基酸脱水缩合形成二肽，连接两个氨基酸分子的化学键（—NH—CO—）叫 肽键。 13、脱水缩合中，脱去水分子数=形成的肽键数=氨基酸数—肽链条数 14、蛋白质多样性原因：构成蛋白质的氨基酸种类、数目、排列顺序千变万化，多肽 链盘曲折叠方式千差万别。 15、每种氨基酸分子至少都含有一个氨基（—NH2）和一个羧基（—COOH），并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上，这个碳原子还连接一个氢原子和一个侧链基 因。 16、遗传信息的携带者是核酸，它在生物体的遗传变异和蛋白质合成中具有极其重要作用，核酸包括两大类：一类是脱氧核糖核酸，简称DNA；一类是核糖核酸，简称RNA，
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
分子生物学 1．DNA的一级结构：指DNA分子中核苷酸的排列顺序。 2．DNA的二级结构：指两条DNA单链形成的双螺旋结构、三股螺旋结构以及四股螺旋结构。3．DNA的三级结构：双链DNA进一步扭曲盘旋形成的超螺旋结构。 4．DNA的甲基化：DNA的一级结构中，有一些碱基可以通过加上一个甲基而被修饰，称为DNA的甲基化。甲基化修饰在原核生物DNA中多为对一些酶切位点的修饰，其作用是对自身DNA产生保护作用。真核生物中的DNA甲基化则在基因表达调控中有重要作用。真核生物DNA中，几乎所有的甲基化都发生于二核苷酸序列5’-CG-3’的C上，即5’-mCG-3’. 5．CG岛：基因组DNA中大部分CG二核苷酸是高度甲基化的,但有些成簇的、稳定的非甲基化的CG小片段,称为CG岛,存在于整个基因组中。“CG”岛特点是G+C含量高以及大部分CG二核苷酸缺乏甲基化。 6．DNA双螺旋结构模型要点： （1）DNA是反向平行的互补双链结构。 （2）DNA双链是右手螺旋结构。螺旋每旋转一周包含了10对碱基，螺距为3.4nm. DNA 双链说形成的螺旋直径为2 nm。每个碱基旋转角度为36度。DNA双螺旋分子表面 存在一个大沟和一个小沟，目前认为这些沟状结构与蛋白质和DNA间的识别有关。（3）疏水力和氢键维系DNA双螺旋结构的稳定。DNA双链结构的稳定横向依靠两条链互补碱基间的氢键维系，纵向则靠碱基平面间的疏水性堆积力维持。 7．核小体的组成： 染色质的基本组成单位被称为核小体，由DNA和5种组蛋白H1,H2A,H2B,H3和H4共同构成。各两分子的H2A,H2B,H3和H4共同构成八聚体的核心组蛋白，DNA双螺旋缠绕在这一核心上形成核小体的核心颗粒。核小体的核心颗粒之间再由DNA和组蛋白H1构成的连接区连接起来形成串珠样结构。 8．顺反子（Cistron）：由结构基因转录生成的RNA序列亦称为顺反子。 9．单顺反子（monocistron）：真核生物的一个结构基因与相应的调控区组成一个完整的基因，即一个表达单位，转录物为一个单顺反子。从一条mRNA只能翻译出一条多肽链。10．多顺反子(polycistron): 原核生物具有操纵子结构，几个结构基因转录在一条mRNA 链上，因而转录物为多顺反子。每个顺反子分别翻译出各自的蛋白质。 11．原核生物mRNA结构的特点: (1) 原核生物mRNA往往是多顺反子的，即每分子mRNA带有几种蛋白质的遗传信息。 （2）mRNA 5‘端无帽子结构，3‘端无多聚A尾。 （3）mRNA一般没有修饰碱基。 12．真核生物mRNA结构的特点： （1）5‘端有帽子结构。即7－甲基鸟嘌呤－三磷酸鸟苷m7GpppN。 （2）3‘端大多数带有多聚腺苷酸尾巴。 （3）分子中可能有修饰碱基，主要有甲基化。 （4）分子中有编码区和非编码区。 14．tRNA的结构特点 （1）tRNA是单链小分子。 （2）tRNA含有很多稀有碱基。 （3）tRNA的5‘端总是磷酸化，5’末端核苷酸往往是pG. （4）tRNA的3‘端是CCA－OH序列。是氨基酸的结合部位。 （5）tRNA的二级结构形状类似于三叶草，含二氢尿嘧啶环（D环）、T环和反密码子环。
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
高二生物会考知识点总结5篇精选 直到高二，学生的学习自觉性增强，获取知识一方面从教师那里接受，但这种接受也应该有别于以前的被动接受，它是在经过自己思考、理解的基础上接受。另一方面通过自学主动获取知识。能否顺利实现转变，是成绩能否突破的关键。下面就是给大家带来的高二生物会考知识点，希望能帮助到大家！ 1.酶的定义?由活细胞产生的具有催化作用的生物大分子 2.ATP的中文名称、结构简式?腺苷三磷酸A-P~P~P 3.叶绿体层析在滤纸条上的名称和颜色分布?自上而下：胡萝卜素(橙黄色，蓝紫光)叶黄素(黄色，蓝紫光)叶绿素a(蓝绿色，红橙光、蓝紫光)叶绿素b(黄绿色，红橙光、蓝紫光) 4.光合作用的光反应和暗反应的能量变化光：光能-活跃化学能暗：活跃化学能-稳定化学能 5.光合作用的反应式?6CO2+12H2O——>C6H12O6+6H2O+6O2 6.影响光合作用的因素?温度、光照、CO2浓度
7.有氧呼吸的场所?细胞质基质、线粒体 8.无氧呼吸的2个反应式?C6H12O6→C2H5OH+CO2+能量、C6H12O6→2C3H6O3(乳酸)+能量 9.呼吸作用的意义?氧化分解有机物，为生命活动提供能量 10.糖代谢的途径?多糖分为肝糖原与肌糖原，肝糖原能合成葡萄糖 1.解旋酶：作用于氢键，是一类解开氢键的酶，由水解ATP来供给能量它们常常依赖于单链的存在，并能识别复制叉的单链结构。在细菌中类似的解旋酶很多，都具有ATP酶的活性。大部分的移动方向是5′→3′，但也有3′→5′移到的情况，如n′蛋白在φχ174以正链为模板合成复制形的过程中，就是按3′→5′移动。在DNA复制中起作用。 2.DNA聚合酶：在DNA复制中起作用，是以一条单链DNA为模板，将单个脱氧核苷酸通过磷酸二酯键形成一条与模板链互补的DNA 链，形成链与母链构成一个DNA分子。 3.DNA连接酶：其功能是在两个DNA片段之间形成磷酸二酯键。如果将经过同一种内切酶剪切而成的两段DNA比喻为断成两截的梯
高中生物知识点总结——97条 绪论 1.生物体具有共同的物质基础和结构基础。 2. 从结构上说，除病毒以外，生物体都是由细胞构成的。细胞是生物体的结构和功能的基本单位。 3.新陈代谢是活细胞中全部的序的化学变化总称，是生物体进行一切生命活动的基础。 4.生物体具应激性，因而能适应周围环境。 5.生物体都有生长、发育和生殖的现象。 6.生物遗传和变异的特征，使各物种既能基本上保持稳定，又能不断地进化。 7.生物体都能适应一定的环境，也能影响环境。 第一章生命的物质基础 8.组成生物体的化学元素，在无机自然界都可以找到，没有一种化学元素是生物界所特有的，这个事实说明生物界和非生物界具统一性。 9.组成生物体的化学元素，在生物体内和在无机自然界中的含量相差很大，这个事实说明生物界与非生物界还具有差异性。 10.各种生物体的一切生命活动，绝对不能离开水。 11.糖类是构成生物体的重要成分，是细胞的主要能源物质，是生物体进行生命活动的主要能源物质。 12.脂类包括脂肪、类脂和固醇等，这些物质普遍存在于生物体内。 13.蛋白质是细胞中重要的有机化合物，一切生命活动都离不开蛋白质。 14.核酸是一切生物的遗传物质，对于生物体的遗传变异和蛋白质的生物合成有极重要作用。 15.组成生物体的任何一种化合物都不能够单独地完成某一种生命活动，而只有按照一定的方式有机地组织起来，才能表现出细胞和生物体的生命现象。细胞就是这些物质最基本的结构形式。 第二章生命的基本单位——细胞 16.活细胞中的各种代谢活动，都与细胞膜的结构和功能有密切关系。细胞膜具一定的流动性这一结构特点，具选择透过性这一功能特性。 17.细胞壁对植物细胞有支持和保护作用。 18.细胞质基质是活细胞进行新陈代谢的主要场所，为新陈代谢的进行，提供所需要的物质和一定的环境条件。 19.线粒体是活细胞进行有氧呼吸的主要场所。 20.叶绿体是绿色植物叶肉细胞中进行光合作用的细胞器。 21.内质网与蛋白质、脂类和糖类的合成有关，也是蛋白质等的运输通道。 22.核糖体是细胞内合成为蛋白质的场所。 23.细胞中的高尔基体与细胞分泌物的形成有关，主要是对蛋白质进行加工和转运；植物细胞分裂时，高尔基体与细胞壁的形成有关。 24.染色质和染色体是细胞中同一种物质在不同时期的两种形态。