分子生物学总结
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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, TA TA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AA TAAA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。
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带来进化中的负担和潜在危险。
分子生物学实验总结分子生物学实验总结分子生物学作为生物科学中的一个重要分支,在现代生物学研究中具有重要的地位。
通过分子生物学实验,可以研究生物分子的结构、功能、调控以及相互作用等方面的问题,对生物学研究具有重要的推动作用。
在本次实验中,我们进行了一系列的分子生物学实验,对于实验原理和方法进行了学习,并实际操作了实验操作步骤。
现将本次实验的主要内容及结果进行总结。
本次实验主要涉及到了分子生物学中的PCR技术、酶切与连接以及基因测序等实验技术。
首先,我们对PCR技术进行了学习和实验操作。
PCR技术是一种人工合成DNA的方法,通过此技术可以对DNA片段进行扩增,从而快速制备大量的特定DNA序列。
在实验中,我们根据给定的DNA模板及引物,按照PCR反应的标准条件,使用热循环仪进行了PCR扩增。
通过观察PCR扩增体系中DNA条带的出现与扩增效果,我们得到了我们所需要的特定DNA片段。
接下来,我们进行了酶切与连接实验。
酶切与连接是分子生物学中的重要实验技术,能够对DNA分子进行精确的酶切,并通过连接酶将不同DNA片段连接在一起。
在实验中,我们选择了限制性内切酶进行酶切,根据选定的酶切位点设计引物,通过PCR扩增获取所需的DNA片段。
然后,我们使用连接酶对目标DNA片段进行连接,连接产物经电泳检测,观察到目标片段已成功连接。
最后,我们进行了基因测序实验。
基因测序是分子生物学中的重要技术,可以获得DNA序列信息,从而揭示基因的变异,研究基因的功能等。
在实验中,我们根据已揭示出的DNA序列设计引物,对特定的DNA片段进行测序。
通过对测序结果的阅读和分析,我们准确地获得了目标DNA片段的DNA序列。
通过本次实验,我们不仅学习了分子生物学的相关理论知识,还亲自操作了PCR、酶切与连接以及基因测序等实验步骤,进一步强化了我们对于分子生物学原理和实验技术的理解。
此外,我们还学习了实验数据的分析和解读,培养了我们科学研究的能力。
完整版)分子生物学总结完整版分子生物学是研究生命体系中分子结构和功能的学科。
它包括结构分子生物学、基因表达的调节与控制、DNA重组技术及其应用、结构基因组学、功能基因组学、生物信息学和系统生物学等方面。
在DNA和染色体方面,我们可以了解到DNA的变性和复性过程,其中Tm是指DNA双链结构被解开成单链分子时的温度。
热变性的DNA经缓慢冷却后即可复性,称为退火。
此外,假基因是指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。
C值矛盾或C值悖论是指C值的大小与生物的复杂度和进化的地位并不一致。
转座是可移动因子介导的遗传物质的重排现象,而转座子则是染色体、质粒或噬菌体上可以转移位置的遗传成分。
DNA的二级结构特点包括由两条相互平行的脱氧核苷酸长链盘绕而成,碱基排列在外侧,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)。
真核生物基因组结构包括编码蛋白质或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,具有庞大的结构和含有大量重复序列。
Histon(组蛋白)具有极端保守性、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等特点。
核小体由组蛋白和200bp DNA组成。
转座机制是一种基因组重排的方式。
在转座时,插入的转座子会位于两个重复的靶序列之间,而受体分子中的靶序列会被复制。
根据复制方式的不同,转座可以分为复制型和非复制型转座。
DNA生物合成时,采用半保留复制的方式。
这种方式下,母链DNA会解开为两股单链,各自作为模板合成与之互补的子链。
其中一股单链从亲代完整地接受过来,而另一股则是全新合成的。
这样,两个子细胞的DNA都与亲代DNA的碱基序列一致。
复制子是生物体内能够独立进行复制的单位。
在DNA复制中,有前导链和滞后链两种链。
前导链是以3'→5'方向为标准的模板链,而滞后链则是以5'→3'方向为标准的模板链。
SectionA1 三个域:真细菌,古细菌,真核生物2 组装中得主要作用力:非共价健作用力SectionB1 蛋白质纯化得分析方法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280mm3 蛋白质得一级(决定蛋白折叠及其最后得形状得最重要得因素):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得肽链骨架通过氢键形成得特殊结构。
α转角β螺旋氢键为主要作用力三级:多肽链中得所有二级结构与其她松散肽链区域(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得紧密球状构象。
非共价键四级:许多蛋白分子由多条多肽链(亚基,subunits )构成。
组成蛋白得各亚基以各种非共价键作用力为主,结合形成得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得两原子间不均匀分布,使共价键两端得原子分别呈现不同得电性兼性离子:具有正电荷(碱性),又具有负电荷(酸性)得分子双极性分子:Section C1核酸得光学特性:增色性:一种化合物随着结构得改变对光得吸收能力增加得现象减色性:一种化合物随着结构得改变对光得吸收能力减少得现象Reason: 碱基环暴露在环境中得越多,对紫外得吸收力越强Absorbance(吸收值):Nucleotide > ssDNA/RNA > dsDNA核酸得最大吸收峰260mm(碱基有芳香环)芳香族氨基酸最大吸收峰280mmA260/A280:纯得dsDNA:1、8纯得RNA:2、0纯得Protein:0、52 Tm 值(熔解温度):热变性时,使得DNA双链解开一半所需要得温度。
Tm=2x(A+T) + 4x(G+C)Tm值与DNA分子得长度,及GC得含量成正比Annealing(退火):热变性得DNA经过缓慢冷却后复性快速冷却:Stay as ssDNA缓慢冷却: 复性成dsDNA3 脱氧核糖核酸与核糖核苷酸得到画法4 支持双螺旋结构得两个实验:查戈夫规则X射线晶体衍射5 双螺旋得内容:双链之间得关系:DNA分子由两条链组成双链反向平行(5’3’方向)两链得碱基通过氢键互补配对,A:T; G:C。
分子生物学知识点总结分子生物学是研究生物体中分子结构、功能和相互作用的学科。
它在解释细胞和生命现象的分子基础方面发挥着重要作用。
以下是分子生物学的几个核心知识点总结:DNA的结构和功能DNA是生物体中遗传信息的储存和传递的分子。
它由核苷酸组成,每个核苷酸包含一个磷酸基团、一个五碳糖(脱氧核糖)和一个氮碱基。
DNA的双螺旋结构由两股互补的链组成,通过氢键相连。
DNA的功能包括遗传信息的复制、转录和翻译,是细胞遗传信息的储存库。
RNA的结构和功能RNA也是由核苷酸组成的分子,与DNA的结构类似,但包含的糖是核糖,而不是脱氧核糖。
RNA起到多种功能,其中包括转录DNA信息、参与蛋白质合成等。
mRNA是将DNA信息转录成蛋白质合成的模板,tRNA通过与mRNA和氨基酸的配对作用,在翻译过程中帮助氨基酸正确排列。
基因表达调控基因表达调控是细胞根据内外环境调节基因转录和翻译的过程。
它包括转录因子、启动子、启动子结合因子、RNA干扰等。
转录因子结合在DNA上的启动子区域,促进或抑制转录的发生。
通过不同的基因表达调控方式,细胞可以在不同的发育和环境条件下产生不同的蛋白质。
基因突变和遗传疾病基因突变是DNA序列发生突变或改变的现象。
它可以是点突变、插入突变、缺失突变等。
基因突变可能导致蛋白质功能的改变,从而引起遗传疾病。
例如,单基因遗传病如囊性纤维化和苯丙酮尿症,以及复杂遗传病如癌症,都与基因突变有关。
PCR技术聚合酶链反应(PCR)是一种体外扩增DNA的技术,可以从微弱的DNA样本中扩增特定片段。
PCR由三步循环组成:变性、退火和延伸。
它广泛应用于分子生物学研究、基因工程和医学诊断等领域。
基因克隆和DNA测序基因克隆是将特定的DNA片段插入载体DNA(如质粒)中,形成重组DNA分子。
通过基因克隆,可以大量复制目标DNA片段。
DNA 测序是确定DNA序列的过程,它有助于揭示基因的结构和功能,促进遗传学和进化生物学的研究。
分子生物学总结(一)引言概述:分子生物学是现代生物学研究的重要分支领域,通过研究生物体内的生物大分子(如核酸、蛋白质等)的结构、功能和相互作用等问题,揭示生物体内生命活动的分子基础。
本文将对分子生物学的核心概念进行总结,包括DNA、RNA、蛋白质、基因调控以及分子遗传学等五个方面。
正文:一、DNA1. DNA的结构:双螺旋结构、碱基配对、磷酸二酯桥、五碱基2. DNA复制:半保留复制、DNA聚合酶、起始子、复制泡3. DNA修复:直接修复、错配修复、碱基切除修复4. DNA重组:同源重组、非同源重组、错配修复5. DNA技术:PCR、DNA测序、基因工程二、RNA1. RNA的功能:信息传递、信息储存、酶催化、调控基因表达2. mRNA的合成:转录、RNA聚合酶、启动子、转录因子3. rRNA和tRNA:核糖体、蛋白质合成、翻译、启动子、终止子4. RNA修饰:剪接、剪切体、甲基化、翻译后修饰5. RNA干扰:siRNA、miRNA、RNA干涉三、蛋白质1. 蛋白质的结构:氨基酸序列、一级、二级、三级结构、蛋白质域2. 蛋白质的合成:翻译、核糖体、启动子、终止子3. 蛋白质的修饰:磷酸化、乙酰化、甲基化、糖基化4. 蛋白质的折叠:分子伴侣、伽马泡沫5. 蛋白质的功能:结构蛋白、酶、激素、抗体四、基因调控1. 转录的调控:启动子、转录因子、转录抑制因子2. 转录后调控:剪接、RNA降解、RNA干涉、翻译调控3. 染色质的结构:DNA甲基化、组蛋白修饰、染色体构象4. 染色质的调控:修饰酶、组蛋白翻译因子、染色质重塑5. 表观遗传调控:组蛋白甲基化、组蛋白乙酰化、DNA甲基化五、分子遗传学1. 遗传信息的传递:基因、等位基因、基因型、表型2. 突变:点突变、重组、演化3. 基因家族:同源基因、家族扩张、功能分化4. 基因表达调控:转录因子、miRNA、表观遗传调控5. 分子进化:基因演化、分子钟、系统发育总结:通过对分子生物学核心概念的总结,我们了解到DNA、RNA和蛋白质在生物体内起着重要的功能和调控作用,而基因调控和分子遗传学则是揭示生物体内分子基础和发展演化的重要研究领域。
分子生物学总结知识点(总9页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--分子生物学总结知识点分子生物学总结知识点篇一:分子生物学总结第一章绪论1、细胞学说1847年由德国科学家施莱登和施旺提出。
细胞学说的主要内容有:①细胞是有机体,一切动植物都是由单细胞发育而来,即生物是由细胞和细胞的产物所组成;②所有细胞在结构和组成上基本相似;③新细胞是由已存在的细胞分裂而来;④生物的疾病是因为其细胞机能失常。
2、分子生物学的概念:分子生物学是研究核酸、蛋白质等生物大分子的结构与功能,并从分子水平上阐明蛋白质与核酸、蛋白质与蛋白质之间的相互作用的关系及其基因表达调控机理的学科。
3、中心法则1958年由克里克提出4、分子生物学的研究内容:a:DNA重组技术(基因工程)b:基因的表达调控c:生物大分子的结构和功能研究(结构分子生物学)d:基因组、功能基因组与生物信息学研究RNA复制逆转录蛋白质【名词解释】:1、同功tRNA:多个tRNA携带一种氨基酸,这些tRNA称为同功tRNA。
2、iRNA:即起始RNA,DNA合成的引物3、核酶:即具有催化作用的一类RNA分子。
4、端粒酶:是一种自身携带模板RNA的逆转录酶,催化端粒DNA的合成,能够在缺少DNA模板的情况下延伸端粒内3’端的寡聚核苷酸片段,包含两个活性位点,即逆转录酶活性和核酸内切酶活性。
5、反义核酸:是根据碱基互补原理,用人工合成或生物体自身合成的特定互补的DNA或RN段(或其化学修饰的衍生物),能够与目的序列结合,通过空间位阻效应或诱导RNase活性,在复制、转录、剪接、mRNA转运及翻译等水平,抑制或封闭目的基因的表达。
第二章核酸的结构与功能1、染色质的类型分为两种类型:常染色质和异染色质。
常染色质处于伸展状态,碱性染料着色浅而均匀;异染色质处于凝集状态,碱性染料着色较深。
2、染色质蛋白质分为两类:组蛋白和非组蛋白。
分子生物学研究实习总结在过去的几个月里,我有幸参加了一次分子生物学研究实习。
这个实习经历不仅让我学到了许多有关分子生物学的理论知识,还让我亲身参与了一系列的实验研究。
在本文中,我将总结我在实习期间所做的工作,并分享我在分子生物学领域中的学习和成长。
首先,在实习的第一周,我通过文献阅读和课堂学习,对分子生物学的基本概念和技术有了更深入的了解。
我熟悉了PCR扩增、DNA测序、基因克隆等常用的实验技术,以及细胞培养和质检等实验操作。
这些基础知识为我后续的实验研究奠定了坚实的基础。
在接下来的几周里,我参与了一个关于肿瘤标志物的研究项目。
我们团队的目标是通过分析特定肿瘤标志物的表达情况,评估其在肿瘤早期诊断和治疗中的潜力。
我的工作主要是在实验室中进行细胞培养和相关实验操作。
我学会了处理细胞培养物、进行细胞传代和实施细胞处理实验等操作技术。
同时,我还掌握了Western blot和ELISA等常用的蛋白质检测方法,这些方法对于研究肿瘤标志物的表达非常重要。
在实习的中期,我参与了一个关于基因突变的研究项目。
我们致力于寻找某种特定基因的突变,在揭示基因突变与疾病之间的关联方面做出贡献。
我的任务是参与DNA测序和基因克隆实验。
通过测序技术,我成功地鉴定出了一些潜在的突变位点,并使用基因克隆方法验证了这些突变。
这个项目让我对基因突变的检测和分析有了更深入的了解,也让我明白了基因突变在疾病发生发展中的重要作用。
在实习的最后几周,我参与了一个关于基因表达调控的研究项目。
我们的实验重点是探索一种潜在的基因调控因子及其在发育过程中的功能。
我的工作包括进行PCR、基因表达分析和构建基因敲除实验等。
这个项目让我熟悉了基因表达分析中的一些常用技术,同时也让我深刻认识到基因调控对于生物体发育和功能的重要性。
通过这次分子生物学研究实习,我不仅掌握了许多实验技术和理论知识,还培养了解决问题的能力和科学思维。
在实习期间,我习惯于思考和解决实验中遇到的困难和挑战,锻炼了自己的科研能力。
分子生物学总结知识点分子生物学总结知识点在日常的学习中,大家都背过各种知识点吧?知识点就是掌握某个问题/知识的学习要点。
掌握知识点是我们提高成绩的关键!下面是店铺精心整理的分子生物学总结知识点,仅供参考,欢迎大家阅读。
分子生物学总结知识点11、生物体生命活动的物质基础是:组成生物体的各种化学元素和化合物。
2、大量元素: C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg微量元素:Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo、Cl、Ni (生物体必不可少的元素,但需要量很少)基本元素:C (也是生命的核心元素)主要元素:C、H、O、N、P、S (6种,占生物体总量的97%以上)矿质元素:N、P、S、K、Ca、Mg、Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo、Cl、Ni (14种)(糖类:C、H、O;脂肪:C、H、O;血红蛋白:C、H、O、N、Fe ;叶绿素:C、H、O、N、Mg;甲状腺激素:C、H、O、N、I;核酸:C、H、O、N、P; ATP: C、H、O、N、P;纤维素:C、H、O)3、自然界中含量最多的元素是O;占人体细胞干重最多的元素是C,占细胞鲜重最多的元素是O。
4、C、H、O、N四种元素含量比较:鲜重:O C H N;干重:C O N H5、组成生物体的化学元素的种类大体相同,但含量相差很大。
6、生物界与非生物界具有统一性:组成细胞的元素在无机自然界都可以找到,没有一种是细胞所特有的。
生物界与非生物界具有差异性:细胞与非生物相比,各种元素的含量又大不相同。
7、还原糖(葡萄糖、果糖、麦芽糖) + 斐林试剂—→(Cu2O)砖红色沉淀(条件是水浴加热)脂肪 + 苏丹Ⅲ—→橘黄色(或脂肪 + 苏丹Ⅳ—→红色)(使用50%的酒精的作用:洗去浮色)蛋白质 + 双缩脲试剂—→紫色反应(不需加热;若反应后颜色不为紫色,而为蓝色的原因:可能是加入的CuSO4溶液过多,生成大量的Cu(OH)2遮盖所产生的紫色)8、斐林试剂要现配现用,必须将甲液(0、1g/ml的NaOH)和乙液(0、05g/ml的CuSO4)先等量混匀后使用;双缩脲试剂使用时应先向蛋白质中加甲液(0、1g/ml的NaOH),混匀后再加乙液(0、01g/ml的CuSO4)9、在可溶性还原糖、脂肪、蛋白质鉴定中要用显微镜的是:脂肪的鉴定;需要加热的是:还原糖的鉴定;不发生化学反应的是:脂肪的鉴定。
第一节基因基因:含有生物信息的DNA片段,根据这些生物信息可以编码具有生物功能的产物,包括RNA 和多肽链。
二、DNA的结构特点及性质1.一级结构:核苷酸的排列顺序;DNA(脱氧核苷酸)是由三种大分子组成:碱基:嘌呤(腺嘌呤,A;鸟嘌呤,G)嘧啶(胞嘧啶,C;胸腺嘧啶,T).脱氧核糖.磷酸脱氧核苷:由戊糖和碱基以C-N糖苷键连接而成。
糖都是通过糖的异头碳和嘧啶的N-1或嘌呤的N-9之间形成的N-糖苷键与碱基连接脱氧核苷酸:脱氧核苷+磷酸.脱氧核苷一磷酸可以进一步磷酸化,形成脱氧核苷二磷酸和脱氧核苷三磷酸。
三、DNA的空间结构(一)双螺旋结构嘌呤和嘧啶之间通过氢键配对,形成碱基对,且A只和T配对、C只和G配对,这种碱基之间的一一对应的关系就叫碱基互补配对原则。
DNA分子的结构特点1)DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋成双螺旋结构。
2)DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架;碱基在内侧。
3)两条链上的碱基通过氢键连结起来,形成碱基对,且遵循碱基互补配对原则。
两条长链上的脱氧核糖与磷酸交替排列的顺序是稳定不变的。
长链中的碱基对的排列顺序是千变万化的。
DNA分子的特异性就体现在特定的碱基(对)排列顺序中。
DNA分子的结构特性①稳定性:DNA分子规则的双螺旋结构是稳定不变的②多样性:DNA分子中碱基对的排列顺序千变万化。
③特异性:特定的DNA分子具有特定的碱基排列顺序。
(二)DNA的三级结构——超螺旋超螺旋的意义:紧密,体积更小;能影响双螺旋的解链程序,因而影响DNA分子与其它分子之间的相互作用。
(三)染色体的结构真核生物染色体DNA成线性,DNA双链盘绕在H2A,H2B,H3,H4组成的组蛋白表面形成核小体。
染色质的基本结构单位。
核小体组成染色质丝-多级螺线管模型。
染色质丝与非组蛋白结合成高度压缩的染色单体染色质(chromatin)是指间期细胞内由DNA、组蛋白、非组蛋白及少量RNA组成的线性复合结构,是间期细胞遗传物质存在的形式。
染色体(chomosome)是指细胞在有丝分裂或减数分裂过程中,由染色质聚缩而成的棒状结构。
四、DNA的理化性质(1)DNA是酸性大分子.(2)在260nm下有最大吸收值(OD260). (3)变性、复性. (4)杂交.1.DNA的变性(denaturation):变性作用是核酸的重要性质;是核酸双螺旋区的氢键断裂,变成单链;核酸变性不涉及共价键的断裂;核苷酸骨架上3’5’磷酸二酯键的断裂称核酸的降解。
变性特征:生物活性部分或全部丧失。
粘度下降。
浮力密度升高。
紫外吸收增加(增色效应)变性因素:加热。
pH(>11.3或<5.0)。
变性剂(脲、甲酰胺、甲醛)解链温度(Tm):使50%的DNA发生变性时的环境温度。
简单常用的计算方法:Tm值=4*(G+C)+2*(A+T) 如:A TGGTACATGACCTAGCTAAGC 其Tm=4*10+2*12=64℃Tm值的大小主要与下列因素有关:(1)DNA的均一性;(2)G-C的相对含量:(G+C)%=(Tm-69.3)×2.44。
(3)介质离子强度低,Tm低.溶液中离子浓度越大、电荷数目越多,离子强度越大。
(4)高pH下碱基去质子而丧失形成氢键的能力(5)变性剂如甲酰胺、尿素、甲醛等破坏氢键,妨碍碱基堆积,使Tm下降2.DNA的复性(renaturation):在适当条件下,变性DNA的两条互补链再恢复成天然的双螺旋结构的过程。
影响复性的因素:①序列简单的分子复性快,如poly(dT)和poly(dA)②DNA片段愈大,扩散速度愈低,复性慢③离子强度↑→有利于复性④DNA浓度↑→复性↑3.核酸分子杂交(hybridiazation):应用核酸分子的变性和复性的性质,使来源不同的DNA(或RNA)片段,按碱基互补关系形成杂交双链分子。
杂交双链可以在DNA与DNA链之间,也可在RNA与DNA链之间形成。
核酸分子杂交技术:用标记的核酸探针(已知序列)检测样品中未知的核酸序列的方法。
探针:放射性同位素或荧光标记的DNA或RNA片段核酸分子杂交的应用:研究DNA分子中某一种基因的位置;定两种核酸分子间的序列相似性;检测某些专一序列在待检样品中存在与否;是基因芯片技术的基础。
常用的标记物:(一)放射性标记物:32P、35S、14C、125I、131I特性:①检测特异性强,灵敏度高;②不影响碱基配对的特异性和稳定性;③易造成放射性污染;④半衰期短,不能长时间存放。
检测:放射自显影检测杂交信号——放射线可以在X射线片上成影(二)非放射性标记物常用的标记物:生物素(biotin) 地高辛(digoxigenin)光生物素标记方法:先将标记物预先连接到dNTP上,再用切口平移、随机引物等方法参进探针。
优点:无环境污染,可较长时间贮存。
缺点:灵敏度较放射性探针差。
非放射性探针检测方法。
不能直接检测,分两步:偶联反应和显色反应。
偶联反应:利用抗原抗体反应第二节真核生物基因结构及特点真核生物基因组结构与功能的特点1、基因组通常比较大;2、含有内含子序列;3、含有大量重复序列;4、真核基因由一个结构基因与相关的调控区组成,转录产物为单顺反子。
2、结构基因:决定合成某一种蛋白质或RNA分子结构相应的一段DNA。
其功能是把携带的遗传信息转录给mRNA,再以mRNA为模板合成具有特定氨基酸序列的蛋白质或RNA。
结构基因包括四个区域:编码区,包括外显子和内含子;前导区,位于编码区上游,5’端非编码区;尾部区,3’端非编码区;调控区,包括启动子和增强子;3、外显子(exon):真核生物基因的一部分,在剪接后被保存下来,在蛋白质生物合成过程中被表达为蛋白质。
4、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。
5、启动子:是RNA聚合酶特异性识别和结合的DNA序列,位于结构基因转录起始点的上游-25bp处,本身不被转录。
启动子必须与转录因子结合才能被RNA聚合酶识别与结合。
6、增强子:是一段DNA序列,其中含有多个能被反式作用因子识别与结合的顺式作用元件,能调控(常为增强)邻近基因的转录。
一般位于转录起始点上游-100~-300bp处,但在基因外或某些内含子中也有增强子序列。
负增强子(negative enhancer)又称沉默子,负调控序列。
7、终止子与加尾信号:结构基因的最后一个外显子中有一个保守序列AA TAAA与下游一段GT丰富区或T丰富区共同构成polyA加尾信号。
与RNA聚合酶结合的延长因子能识别这种结构并与之结合,然后在AAUAAA下游10~30个碱基的部位切断RNA并加上polyA 尾巴。
8、假基因:具有与功能基因相似的序列,但由于有许多突变以致失去了原有的功能,不能表达出有功能的产物,所以假基因是没有功能的基因,常用ψ表示。
9、基因超家族:指核苷酸序列或编码产物的结构具有一定程度同源性的一组基因。
10、重复序列:非编码序列占人类基因组的95%以上;除内含子、调控序列以外,重复序列居多;重复序列与基因组的稳定性、组织形式及基因的表达调控有关;根据出现的频率不同可以分为高度重复、中度重复及单拷贝序列。
高度重复序列:重复次数>105的DNA序列如卫星DNA和反向重复序列。
中度重复序列:重复次数为101~105。
单拷贝序列:大多数编码蛋白质的结构基因属这一类11:重复频率的多少/突变会形成/失去限制性内切酶识别位点,用限制性内切酶消化不同个体同一DNA片段时会产生不同长度的DNA片段,这种方法称限制性片段长度多态性技术第二章人类基因组基因组:细胞或生物体全部的遗传物质。
基因组学:研究基因组的结构与功能。
结构基因组学:以全部基因组测序为目标,研究基因、基因组结构、基因作图和基因定位。
功能基因组学:以基因功能鉴定为目标,研究不同序列结构的功能、基因的相互作用,基因表达及调控。
一、人类基因组的特点1、人类基因组包含30亿个碱基对.2、人类基因组含3-3.5万个基因.3、基因的编码序列仅占全基因组序列的3%.4、存在多基因家族和超基因家族现象。
5、存在假基因现象。
6、50%DNA序列为重复序列。
重复序列包括高度重复序列(重复106)和中度重复序列(重复10-105, 占人类总基因35%)。
卫星DNA和反向重复序列属高度重复序列。
7. 重复序列具有多态性。
人类基因组计划最终目的是测定基因组的全部序列,弄清整个基因组的结构、功能及其表达产物,彻底了解人类生命活动本质。
HGP对人类基因组研究结论::基因数量少得惊人,只3.5万个.人类基因组中存在“热点”和大片“荒漠”.三分之一为“垃圾”DNA.男性基因突变比例更高.HGP的划时代意义:“人类基因组计划”大规模测定DNA序列工作的完成,宣告“后基因组时代”的开始,功能基因组学和蛋白质组学研究成为新的生命科学前沿.三、单核苷酸多态性(SNP)及单倍体型图(Hapmap)1、SNP概念:是指基因组序列中的单核苷酸(A,T,C或G)改变时发生的DNA序列多态性。
(在基因组中,不同个体的DNA序列上的单个碱基的差异被称作单核苷酸多态性)SNPs来源于家系历史上的点突变的积累。
SNPs的分类从等位基因个数上分:二态SNP;多态SNP从基因功能角度分:编码区SNP(cSNP)(1)同义(synonymous)SNP: SNP所致的编码序列的改变并不影响其所翻译的蛋白质的氨基酸序列。
(2)非同义(non-synonymous)SNP:指碱基序列的改变使蛋白质序列发生改变,从而影响了蛋白质的功能。
非编码区SNP最小等位基因频率(Minor Allele Frequency, MAF):通常是指在给定人群中不常见的等位基因发生的频率,例如TT,TC,CC三个基因型,在人群中C的频率=0.36,T的频率=0.64,则等位基因C就为最小等位基因频率,MAF=0.36。
Hapmap计划将MAF>0.05的SNPs作为首要研究目标,MAF广泛应用于复杂疾病的全基因组关联研究。
2. SNP的功能(1)启动子区域的SNP: 调控基因转录;(2)编码区的SNP: 影响蛋白的功能;(3)内含子和非翻译区的SNP: 可能影响mRNA的剪接。
3. SNP的特点4. SNP研究方法:RFLP;测序;Taqman;芯片。
考虑因素:准确度;通量;时间花费6.单体型图谱(HapMap)HapMap是Haplotype Map 的简称,Haplo意为单一,在基因组中专指来自父母的一对染色体中的一条。
Haplotype就是单条染色体中的一段,是描述遗传差异的一种主要方式。
HapMap是人类基因组中常见遗传多态位点的目录,它描述了这些变异的形式、在DNA上存在的位置、在同一群体内部和不同人群间的分布状况。