最新分子生物学(朱玉贤第四版)复习提纲思维导图-3.生物信息的传递DNA-RNA

第一章1 简述孟德尔、摩尔根和沃森等人对分子生物学发展的主要贡献 答：孟德尔的对分子生物学的发展的主要贡献在于他通过豌豆实验，发现了遗传规律、分离规律及自由组 合规律；摩尔根的主要贡献在于发现染色体的遗传机制，创立染色体遗传理论，成为现代实验生物学奠基 人；沃森和克里克在 1953 年提出 DAN 反向双平行双螺旋模型。

2 写出 DNARNA 的英文全称答：脱氧核糖核酸（ DNA, Deoxyribonucleic acid ）， 核糖核酸（ RNA, Ribonucleic acid ）3 试述“有其父必有其子”的生物学本质 答：其生物学本质是基因遗传。

子代的性质由遗传所得的基因决定，而基因由于遗传的作用，其基因的 一半来自于父方，一般来自于母方。

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7侵入7复制7组装7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。

目录第1章绪论 (4)1.1复习笔记 (4)1.2课后习题详解 (5)1.3名校考研真题详解 (7)第2章染色体与DNA (10)2.1复习笔记 (10)2.2课后习题详解 (17)2.3名校考研真题详解 (22)第3章生物信息的传递（上）——从DNA到RNA (36)3.1复习笔记 (36)3.2课后习题详解 (44)3.3名校考研真题详解 (49)第4章生物信息的传递（下）——从mRNA到蛋白质 (62)4.1复习笔记 (62)4.2课后习题详解 (71)4.3名校考研真题详解 (78)第5章分子生物学研究法（上）——DNA、RNA及蛋白质操作技术 (90)5.1复习笔记 (90)5.2课后习题详解 (96)5.3名校考研真题详解 (101)第6章分子生物学研究法（下）——基因功能研究技术 (114)6.1复习笔记 (114)6.2课后习题详解 (120)6.3名校考研真题详解 (124)第7章原核基因表达调控 (132)7.1复习笔记 (132)7.2课后习题详解 (138)7.3名校考研真题详解 (140)第8章真核基因表达调控 (147)8.1复习笔记 (147)8.2课后习题详解 (154)8.3名校考研真题详解 (158)第9章疾病与人类健康 (168)9.1复习笔记 (168)9.2课后习题详解 (174)9.3名校考研真题详解 (177)第10章基因与发育 (182)10.1复习笔记 (182)10.2课后习题详解 (183)10.3名校考研真题详解 (185)第11章基因组与比较基因组学 (186)11.1复习笔记 (186)11.2课后习题详解 (189)11.3名校考研真题详解 (192)第1章绪论1.1复习笔记一、分子生物的概念分子生物学是从分子水平研究生物结构、组织和功能的一门学科，以核酸、蛋白质等生物大分子的结构、形态及其在遗传信息和细胞信息传递中的作用和功能为研究对象。

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。

一．DNA重组技术（recombinant DNA technology）定义：又称为基因工程，根据分子生物学和遗传学的原理，将一种生物的遗传物质DNA转移到另一生物体中，使后者获得新的遗传性状或表达出所需要的产物。

DNA重组技术的应用：利用微生物基因工程生产重组基因工程药物转基因植物和动物体细胞克隆基因表达与调控的基础研究二．生物大分子的结构功能研究三．基因组、功能基因组与生物信息学的研究基因组、蛋白质组与生物信息学基因组(Genome)：细胞或生物体一条完整单体的全部染色体遗传物质的总和。

人类基因组计划（Human Genome Project, HGP）：测定出人基因组全部DNA3109硷基对的序列、确定人类约5-10万个基因的一级结构。

基因组、蛋白质组与生物信息学蛋白组计划（Proteome project）:又称为后基因组计划或功能基因组计划，用于揭示并阐明细胞、组织乃至整个生物个体全部蛋白质及其功能。

生物信息学（Bioinformatics）:是在生命科学的研究中，以计算机为工具对生物信息进行储存、检索和分析的科学。

第二章染色体与DNA第一节染色体(chromosome)染色体(chromosome)：原指真核生物细胞分裂中期具有一定形态特征的染色质。

现在这一概念已扩大为包括原核生物及细胞器在内的基因载体的总称。

染色质(chromatin)：由DNA和蛋白质构成，在分裂间期染色体结构疏松，称为染色质。

其实染色质与染色体只是同一物质在不同细胞周期的表现。

常染色质(euchromatin)：是进行活跃转录的部位，呈疏松的环状，电镜下表现为浅染，易被核酸酶在一些敏感的位点(hypersensitive sites)降解。

朱玉贤分子生物学重点等位基因：同一座位存在的两个以上不同状态的基因。

变性：双链DNA因加温, 极端pH, 尿素, 酰胺等变成单链DNA的过程。

复性：变性DNA在一定条件下恢复天然DNA的结构的过程。

熔点：OD增加值的中点温度。

增色效应：由于DNA变性而引起的光吸收的增加称为增色效应。

1．DNA与RNA结构上的主要区别是什么?1）核糖2）碱基3）单链/双链4）稳定性5）数量和长度2．Watson & Crick DNA 双螺旋模型的要点?1）脱氧核糖和磷酸基通过3’，5’磷酸二酯键交互连接，成为螺旋链的骨架。

螺旋的直径20Å。

主链处于螺旋的外侧，核糖平面与螺旋轴平行，碱基处于螺旋的内侧。

2）嘌呤和嘧啶相配，碱基平面与螺旋轴基本垂直。

3）螺距为34 Å，包含10个核苷酸。

4）双螺旋中存在大沟和小沟。

5）蛋白质因子与DNA 的特异结合依赖于氨基酸与DNA 间的氢键的形成。

6）蛋白质因子沿大沟与DNA形成专一性结合的机率与多样性高于沿小沟的结合。

3．影响DNA双螺旋结构稳定性的主要因素有那些?1）氢键，碱基堆积力（范德华力，疏水作用），磷酸酯键，核苷酸序列（从嘌呤到嘧啶的方向的碱基堆集作用显著大于同样组成的嘧啶到嘌呤方向的碱基堆集作用）2）磷酸基团间的静电斥力4．了解超螺旋的概念（83）, 区分DNA拓扑异构酶I 和 II的不同作用机理。

（91）双螺旋线状分子再度螺旋化成为超螺旋结构。

Top I催化DNA链的断裂和重新连接，每次只作用于一条链，消除负超螺旋。

Top II同时断裂并连接双股DNA链，通常需要能量辅因子ATP。

分二类，DNA 旋转酶引入负超螺旋，另一类转变超螺旋DNA成为没有超螺旋的松弛形式。

Top I ~ Top II 含量的平衡严格控制体内负超螺旋维持在5%水平，保证DNA 的各种遗传活动。

2基因组：C值：单倍体基因组总DNA 的含量。

C值矛盾：1）生物体进化程度高低与大C值不成明显相关（非线性）2）亲缘关系相近的生物大C值相差较大3）一种生物内大C值与小c值相差极大。

朱玉贤现代分子生物学第四版•绪论•基因与基因组•DNA复制与修复•转录与转录后加工•蛋白质翻译与翻译后加工•基因表达的调控•基因工程与基因组学01绪论分子生物学的定义与发展分子生物学的定义分子生物学是研究生物大分子，特别是蛋白质和核酸的结构、功能及其相互作用的一门科学。

分子生物学的发展自20世纪50年代以来，随着DNA双螺旋结构的发现、遗传密码的破译、基因工程技术的建立等，分子生物学得到了迅速的发展，并在医学、农业、工业等领域产生了广泛的应用。

基因与基因组的结构与功能研究基因的结构、表达调控及其在生物体发育和进化中的作用。

DNA复制、转录与翻译的过程与调控研究DNA的复制、转录和翻译等过程及其调控机制，揭示生物体遗传信息传递的规律。

蛋白质的结构与功能研究蛋白质的结构、功能及其与生物体代谢和生理功能的关系。

基因表达的调控研究基因表达的时空特异性及其调控机制，揭示生物体发育和适应环境的分子基础。

包括DNA 重组技术、基因克隆技术、核酸序列分析技术等，用于研究基因的结构和功能。

分子生物学实验技术生物信息学方法细胞生物学和遗传学方法结构生物学方法利用计算机科学和数学的方法对生物大分子数据进行处理和分析，揭示生物大分子的结构和功能。

通过细胞培养和遗传学手段研究基因在细胞和组织中的表达和功能。

利用X 射线晶体学、核磁共振等技术解析生物大分子的三维结构，揭示其结构与功能的关系。

02基因与基因组基因的概念与结构基因是遗传信息的基本单位，控制生物性状的基本因子。

基因的结构包括编码区和非编码区，编码区又可分为外显子和内含子。

基因通过DNA序列的特异性来实现其遗传信息的传递和表达。

基因组的组成与特点基因组是一个生物体所有基因的总和，包括核基因组和细胞器基因组。

基因组具有高度的复杂性和多样性，不同生物体的基因组大小和基因数量差异巨大。

基因组中存在着大量的重复序列和非编码序列，这些序列在生物进化、基因表达和调控等方面发挥着重要作用。

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146bp3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。

分子生物学课件重点整理__朱玉贤一, 名词解释冈崎片段：在DNA复制过程中，前导链能连续合成，而滞后链只能是断续的合成5→'3 '的多个短片段，这些不连续的小片段称为冈崎片段。

复制子：从复制原点到终点，组成一个复制单位，叫复制子复制叉：复制时，解链酶等先将DNA的一段双链解开，形成复制点，这个复制点的形状象一个叉子，故称为复制叉前导链：在DNA复制时，合成方向与复制叉移动的方向一致并连续合成的链为前导链；滞后链：合成方向与复制叉移动的方向相反，形成许多不连续的片段，最后再连成一条完整的DNA链为滞后链。

编码链：与mRNA 序列相同的那条DNA链称为编码链；模板链：将另一条根据碱基互补原则指导mRNA合成的DNA链称为模板链。

结构基因：DNA分子上转录出RNA的区段，称为结构基因转录单元：一段从启动子开始至终止子结束的DNA序列。

启动子：指能被RNA聚合酶识别、结合并启动基因转录的一段DNA序列。

TATA区：酶的紧密结合位点（富含AT碱基，利于双链打开）TTGACA区：提供了RNA聚合酶全酶识别的信号终止子：位于基因的末端，在转录终止点之前有一段回文序列（反向重复序列）约6-20bp。

顺式作用元件：影响自身基因表达活性的非编码DNA序列。

例：启动子、增强子、弱化子增强子：在启动区存在的能增强或促进转录的起始的DNA序列。

转录因子：能直接、间接辨认和结合转录上游区段DNA的蛋白质翻译：指将mRNA链上的核甘酸从一个特定的起始位点开始，按每三个核甘酸代表一个氨基酸的原则，依次合成一条多肽链的过程。

沉默子Silencer：某些基因含有负性调节元件——沉默子，当其结合特异蛋白因子时，对基因转录起阻遏作用 . 绝缘子insulator：通常位于启动子与正调控元件（增强子）或负调控因子（为异染色质）之间的一种调控序列。

其明显特征是能够绝缘或保护启动子免受上游增强子的影响。

负调控:在没有调节蛋白质存在时基因是表达的，加入某种调节蛋白质后基因活性就被关闭，这样的控制系统就叫做负控系统。

绪论一、名词1、分子生物学Molecular Biology 2、中心法则Central Dogma 二、问答1、简述孟德尔、摩尔根、Avery、沃森和克里克、雅各布和莫诺，尼伦伯格和科拉纳等人对分子生物学发展的贡献2、早期验证遗传物质是DNA的实验有哪些，具体过程是？3、分子生物研究的内容包括哪些？l DNA的复制、转录与翻译l DNA重组技术l基因表达调控研究l生物大分子的结构功能研究—结构分子生物学l基因（组）、功能基因（组）与生物信息学研究第1章、染色体与DNA第一节、染色体与DNA名词1、DNA双螺旋：两条多核苷酸链反向平行盘绕所生成的双链结构. 2、DNA三级结构:DNA 双螺旋进一步扭曲盘绕形成的特定空间结构。

3、核小体：是由核心颗粒（H2A、H2B、H3、H4各两个分子生成的八聚体）和连接区DNA各两个分子生成的八聚体）和连接区（大约200bpDNA）组成4、卫星DNA：又称随体DNA。

因为真核细胞DNA的一部分是不被转录的异染色质成分，其碱基组成与主体DNA不同，因而可用密度梯度离心。

卫星DNA通常是高度串联重复的DNA 5、端粒（Telomere）：是位于真核细胞线性染色体末端的特殊结构,由一段重复串联的DNA序列与端粒结合蛋白构成. 6、端粒T环结构：端粒形成T环结构使染色体末端封闭起来，免遭破坏. 7、单顺反子：真核基因转录产物为单顺反子，即一条mRNA模板只含有一个翻译起始点和一个终止点，因而一个基因编码一条多肽链或RNA链。

8、断裂基因（spli ng 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，这些基因称为断裂基因9、间隔基因(Interrupted gene)：由于这组基因发生突变时会导致果蝇体节模式发生间隔缺失现象，所以将它们称为间隔基因10、外显子(Exon) 是真核生物基因的一部分，它在剪接(Splicing)后仍会被保存下来，并可在蛋白质生物合成过程中被表达为蛋白质11、内含子(Intron ) 在转录后的加工中，从最初的转录产物除去的内部的核苷酸序列12、单核苷酸多态性Single Nucleo de Polymorphism，SNP：主要是指在基因组水平上由单个核苷酸的变异所引起的DNA序列多态性。

分子生物学课件重点整理朱玉贤第二章染色体与DNA染色体（chromosome）是细胞在有丝分裂时遗传物质存在的特定形式，是间期细胞染色质结构紧密包装的结果。

真核生物的染色体在细胞生活周期的大部分时间里都是以染色质(chromatin)的形式存在的。

染色质是一种纤维状结构，叫做染色质丝，它是由最基本的单位—核小体(nucleosome)成串排列而成的。

原核生物(prokaryote) ：DNA形成一系列的环状附着在非组蛋白上形成类核。

染色体由DNA和蛋白质组成。

蛋白质由非组蛋白和组蛋白（H1,H2A,H2B,H3,H4）DNA和组蛋白构成核小体。

组蛋白的一般特性：P24①进化上的保守性②无组织特异性③肽链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组蛋白的可修饰性:甲基化、乙基化、磷酸化及ADP核糖基化等。

⑤ H5组蛋白的特殊性：富含赖氨酸（24%）(鸟类、鱼类及两栖类红细胞染色体不含H1而带有H5)组蛋白的可修饰性在细胞周期特定时间可发生甲基化、乙酰化、磷酸化和ADP核糖基化等。

H3、H4修饰作用较普遍，H2B有乙酰化作用、H1有磷酸化作用。

所有这些修饰作用都有一个共同的特点，即降低组蛋白所携带的正电荷。

这些组蛋白修饰的意义：一是改变染色体的结构，直接影响转录活性；二是核小体表面发生改变，使其他调控蛋白易于和染色质相互接触，从而间接影响转录活性。

2、DNA1) DNA的变性和复性■变性（Denaturation) DNA双链的氢键断裂，最后完全变成单链的过程称为变性。

仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢41■增色效应(Hyperchromatic effect)在变性过程中，260nm紫外线吸收值先缓慢上升，当达到某一温度时骤然上升，称为增色效应。

■融解温度（Melting temperature ，Tm ) 变性过程紫外线吸收值增加的中点称为融解温度。

生理条件下为85-95℃影响因素：G+C含量，pH值，离子强度，尿素，甲酰胺等■复性（Renaturation)热变性的DNA缓慢冷却，单链恢复成双链。

现代分⼦⽣物学要点总结朱⽟贤版现代分⼦⽣物学要点总结(朱⽟贤版)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。