分子生物学课程重点，以及一份真题。
1、绪论（1）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蛋白质、蛋白质与核酸之间的互作及其基因表达调控机理的学科。
（3）经典历史事迹1928年格里菲斯证明了某种转化因子是遗传物质1944年艾弗里做了肺炎双球杆菌转换实验1953年沃森和克里克提出双螺旋结构桑格尔两次诺贝尔学奖2、染色体与 DNA（1）真核生物染色体具体组成成分为：组蛋白、非组蛋白和DNA。
在真核细胞染色体中，DNA与蛋白质完全融合在一起，其蛋白质与相应DNA的质量之比约为2:1。
这些蛋白质在维持染色体结构中起着重要作用。
（2）组蛋白组蛋白是染色体的结构蛋白，其与DNA组成核小体。
根据其凝胶电泳性质可将其分为H1、H2A、H2B、H3及H4。
组蛋白含有大量的赖氨酸和精氨酸，其中H3、H4富含精氨酸，H1富含赖氨酸。
H2A、H2B 介于两者之间。
H1易分离，不保守；组蛋白的特性：①进化上的极端保守，②无组织特异性；③肽链上分布的不对称性；组蛋白的修饰作用⑤富含赖氨酸的组蛋白H5（3）C值反常现象C值：一种生物单倍体基因组DNA的总量。
一般情况，真核生物C值是随着生物进化而增加，高等生物的C值一般大于低等生物。
（4）DNA的结构•DNA的一级结构即是指四种核苷酸的连接及排列顺序，表示该DNA分子的化学构成。
•DNA二级结构是指两条多核苷酸链反相平行盘绕所生成的双螺旋盘绕结构。
DNA的二级结构分两大类：一类是右手螺旋，如A-DNA和B-DNA；另一类是左手螺旋，即Z-DNA。
DNA三级结构：是双螺旋进一步缠绕，形成核小体，染色质，染色体等超螺旋结构，5、每轮碱基数10•DNA的高级结构指DNA双螺旋进一步扭曲盘旋所形成的特定空间结构。
超螺旋结构是DNA高级结构的主要形式（非唯一形式），可分为正超螺旋和负超螺旋两类，它们在不同类型的拓扑异构酶（通过催化DNA链的断裂和结合，从而影响DNA的拓扑状态。
）作用下或特殊情况下可相互转变。
（5）真核细胞染色体的DNA如图所示，经过四级压缩，长度压缩将近10000倍。
四级分别为：核小体、螺线管、超螺旋圆筒、染色单体。
（6）DNA的复制•Watson和Crick在提出DNA双螺旋结构模型（DNA二级结构）1958年, Meselson和 Stahl研究了经N15标记 3个世代的大肠杆菌 DNA，首次证明了DNA的半保留复制DNA的半保留复制表明DNA在代谢上的稳定性，保证亲代的遗传信息稳定地传递给后代。
•DNA复制过程中前导链的复制是连续的，而另一条链，即后随链的复制是中断的、不连续的称为DNA的半不连续复制。
DNA聚合酶II起主导作用后随链的复制产生冈崎片段（在DNA半不连续复制中产生的长度为1000-2000个碱基的短的DNA片段，能被连接形成一条完整的DNA链）。
（7）DNA复制的方式（8）原核、真核生物DNA复制特点a. 原核生物DNA复制的特点的作用下解开负超螺旋，并由解链酶解开双构不会恢复为双链。
DNA拓扑异构酶消除正超螺旋的堆积•DNA复制的引发。
首先由引发酶（一种RNA聚合酶）在DNA模板上合成一段RNA链, 接着由DNA聚合酶从RNA引物3’端合成新DNA链后随链的引发过程由引发体来完成• 冈崎片段与半不连续复制：已知DNA聚合酶的合成方向都是5’→3’，这使得后随链无法连续合成; 后随链以5’→3’的方式先合成片段（冈崎片段），再由连接酶连接为完整的链。
（7）真核生物DNA聚合酶有15种以上，其中–DNA聚合酶α功能主要是引物合成。
––DNA聚合酶δ主要负责DNA的复制（主导）。
还存在其它一些酶，ζ、η、ι、κ等，有修复损伤功能（8）错义突变、无义突变，转换：嘧啶到嘧啶；颠换：嘧啶到嘌呤（9）DNA的转座或称移位，是由可位移因子介导的遗传物质重排现象。
转座子（transposon, Tn）是存在于染色体DNA上可自主复制和移位的基本单位。
SNP：单核苷酸多态性，DNA上单个核苷酸的突变而引起的多态性1）(2)发现DNA双螺旋模型的主要实验依据①X射线衍射实验结果表明DNA是一种规则螺旋结构。
②DNA分子密度测榄表明这种螺旋结构由两条多核普酸链组成。
③Chargaff发现的DNA碱基组成规律，显示碱基之间的配对关系。
(3) DNA双螺旋模型在现代分子生物学发展中的意义？①该模型揭示了DNA作为遗传物质的稳定性特征，并且为认识核酸与蛋白质的关系及其在生命中的作用奠定了基定了基础②该型在分子水平上阐述了DNA的理化性质，对促进分子生物学及分子遗传学的发展具有划时代意义。
③该模型将DNA的结构与功能联系起来，对DNA本身的复制机制、遗传信息的存储方式和表达、生物遗传稳定性和变异性等规律的阐明起了非常重要的作用。
2）DNA在复制过程中，首先两条链之间的氢键断裂两条链分开，然后以每一条链分别做模板在DNA聚合酶的作用下，各自合成一条新的DNA链，这样新合成的子代DNA 分子中一条链来自亲代DNA，另一条链是新合成的，这种复制方式为半保留复制。
如何保证DNA复制的准确性?①采用半保留复制方式，按碱基互补配对原则进行DNA链的合成。
②DNA聚合酶在复制过程中发挥了双重作用，聚合酶的选择作用和3了外切酶的校对作用。
这种机制保证了新合成的链严格按模板链的互补碱基顺序进行聚合。
DNA聚合酶的3→5外切核酸酶活性对DNA复制的保真性极为重要。
3）简述原核生物DNA的复制特点。
①原核生物双链DNA是以半保留复制方式遗传的，D N A的复制在整个细胞周期都能进行。
②通常只有一个复制起始点，含有3个13bp的串联重复保守序列，以及4个由9bp的保守序列组成的能结合DnaA 的起始结合位点。
③在起始点处双链解开形成复制叉，可以连续开始新的DNA复制。
④复制主要包括起始、延伸和终止这三个阶段。
⑤需要多种酶和蛋白质的协同参与，涉及DNA解链酶、单链结合蛋白、DNA拓扑异构酶、引发酶、DNA聚合酶等⑥原核生物中存在5种类型的DNA聚合酶，其中 DNA聚合酶II在DNA复制中主导聚合酶4）DNA复制时为什么前导链是连续复制，而后随链是以不连续的方式复制?并请以大肠杆菌为例简述后随链复制的各个步骤：答:( 1)DNA的合成方向是5'→3'，DNA 聚合酶只有5'→3'聚合酶活性，而没有3'→5'聚合酶活性。
②复制叉附近解开的DNA链一条是5'→3'方向，另一条是3'→5'方向，两者分别是后随链和前导链的模板。
③在DNA3'→5'方向的模板链上，DNA合成方向和复制叉移动方向相同，都是5'- 3' 方向，因此可以连续复制:而在5'→3'方向的模板链上，DNA合成方向和复制叉移动方向相反，由于DNA聚合酶只有5'→3'聚合活性，因此这条模板链必须在引发酶作用下先合成一段引物，再以 5'→3'方向合成一段一段的冈崎片段，再通过 DNA连接酶共价连接成一条连续完整的新DNA 链。
所以前导链连续复制，而后随链以不连续方式进行复制。
(2)大肠杆菌后随链复制的步骤：①引发酶合成约10 核昔酸大小的RNA新引物。
②在DNA聚合酶ll催化下，以5'- 3方向不断延伸引物，直至遇到下一个引物的5端。
新合成的DNA片段即冈崎片段。
散利用DNA聚合酶I的5'- 3'"外切核酸酶的活性切除冈崎片段上的RNA引物，填补片段之间的空缺，最后由DNA连接酶连接形成完整的子链。
3、生物信息的传递（上）转录——从 DNA到 RNA（一）编码链：与mRNA序列相同的那条DNA称为编码链或有义链；另一条称为模板链或反义链；（二）启动子是一段位于结构基因5’端上游区的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。
转录单元是一段从启动子开始至终止子结束的DNA序列，RNA聚合酶从转录起点开始沿着模板前进，直到终止子为止，转录出一条RNA链。
转录起点：是指与新生RNA链第一个核苷酸相对应DNA链上的碱基，研究证实通常为一个嘌呤。
（三）**转录的基本过程包括：模板识别，转录起始，转录延伸，转录终止。
RNA 聚合酶催化:真核生物有三种不同的 RNA 聚合酶催化 RNA 合成;原核生物只有一种 RNA 聚合酶催化所有 RNA 的合成。
（四）原核生物和真核生物转录比较① RNA 聚合酶与启动子的结合:原核生物 RNA 聚合酶可直接是识别与结合启动子序列,真核生物 RNA 聚合酶需借助转录因子的存在,识别与结合启动子序列。
②转录产物有差别:原核生物转录产物大多为编码序列,,真核生物含有内含子序列，成熟的mRNA只有一小部分。
③转录的加工:真核生物转录产生的信使 RNA 必须将内含子转录部分剪切掉,将外显子转录部分拼接起来,才能成为有功能的成熟的信使 RNA ;原核生物基因由于不含有外显子和内含子,产生的信使 RNA 不需要剪切、拼接等过程。
④转录的时空差异:原核生物基因的转录和翻译通常是在同一时间同一地点进行的,即在转录未完成之前翻译便开始进行。
真核生物由于有细胞核,核膜将核质与细胞质分隔开来,因此,转录是在细胞核中进行的,翻译则是在细胞质中进行的。
（五）原核生物：SD序列原核生物起始密码子AUG上游7～12个核苷酸处的一段保守序列（GGAGG，非常保守的位点），与16S rRNA（核糖体的组分）端3′端反向互补（CCUCC），被认为在核糖体-mRNA 的结合过程中起作用（六）RNA聚合酶a. )原核生物RNA聚合酶在细菌中，一种RNA聚合酶几乎负责所有mRNA、rRNA和tRNA的合成。
大多数原核生物RNA聚合酶相同大肠杆菌RNA聚合酶：α2ββ’ωσσ辨认起始点，延长过程仅需要核心酶的催化；b)转录的起始过程需要全酶,延伸过程仅需要核心酶。
各亚基的功能:它们在序列上与真核生物 RNA 聚合RNA 链及核苷酸底物相结合。
RNA 聚合酶和部分调节因子的相互作用。
酶的别构效应物,使酶专一性识别启动子。
σ70最广泛的功能（七）原核生物启动子基本结构原核生物中，-10区与-35区之间的距离大约是16～19bp，小于15bp或大于20bp 都会降低启动子的活性。
（八）RNA转录的终止大肠杆菌中分为两种不依赖ρ因子和依赖ρ因子；（九）能强化转录起始的序列为增强子或强化子（十）RNA转录的抑制①嘌呤和嘧啶类似物②DNA模板功能抑制剂（一）hnRNA转变成mRNA的加工过程包括：• 5′端形成帽子结构；• 3′端加上多聚腺苷酸尾巴；• 中部剪接除去内含子；• 链内部核苷酸的甲基化。
