最新分子生物学(朱玉贤第四版)复习提纲思维导图-4.生物信息的传递RNA-Protein
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分子生物学复习提纲思维导图生物信息的传递RNAProtein
翻译后转运
细胞核 叶绿体 线粒体 过氧化物酶体
分泌蛋白 膜蛋白 溶酶体
D臂
二级结构
三叶草
反密码子臂 多余臂
氢键
tRNA转运氨基酸
高级结构
TψC臂 倒L折叠式
起始tRNA
原核fMet-tRNAfMet 真核Met-tRNAMet
分类 延伸tRNA
校正tRNA
无义突变 错义突变
同义突变、移码突变
蛋白质 36种
50S rRNA 23S、5S
原核 70S 蛋白质 21种
30S
真核
与原核相似，无E位点 eEF-1，eEF-2
RF-1
UAA UAG
原核
RF-2
UAA UGA
终止
RF-3
UAA
真核
eRF-1
UAG UGA
eRF-3
N端fMet、Met切除
二硫键生成
多肽链加工
化学修饰 非必需氨基酸切除
蛋白质转运
信号肽、信号肽假说
折叠
分子伴侣
热休克蛋白 伴侣素
翻译转运同步
附着核糖体→rER→Golgi
生物信息的传递RNA-Protein
蛋白质生物合成物质基础
起始密码子
AUG 原核GUG、UUG
64个遗传密码
UAA
终止密码子 UAG
UGA
连续性
简并性
mRNA和遗传密码
普遍性 特殊性
特点
C G
U
摆动性
摆动学说
反密码子1位
A U
G
A
ICU一级结构4种A、U、G、C排列顺序，化学修饰ψ、D
3’受体臂，CCA3'
2024年度-朱玉贤现代分子生物学第四版
包括去除信号肽、二硫键的形成、化学修饰和剪切等。去除信号肽是某些分泌蛋白和膜蛋白合成时的 重要步骤；二硫键的形成对于稳定蛋白质的三级结构具有重要作用；化学修饰如磷酸化、糖基化等可 以影响蛋白质的活性、稳定性和定位；剪切可以产生具有不同功能的蛋白质片段。
蛋白质翻译后加工的意义
对于蛋白质的成熟、定位和功能发挥具有重要作用。例如，信号肽的去除可以使蛋白质从细胞内分泌 到细胞外或定位到细胞膜上；化学修饰可以调控蛋白质的活性和稳定性，从而影响细胞的生理功能； 剪切可以产生具有不同功能的蛋白质片段，增加蛋白质的多样性。
17
转录与转录后加工的调控
转录的调控主要通过转录 因子与DNA的结合来实 现，可以影响RNA聚合酶 的活性和选择性。
转录和转录后加工的调控 具有协同作用，可以共同 调节基因的表达水平和蛋 白质的功能。
ABCD
转录后加工的调控涉及多 种蛋白质和RNA的相互作 用，可以影响RNA的加工 效率和产物种类。
29
基因工程与基因组学的应用前景
农牧业领域
通过基因工程改良作物和畜禽品种， 提高产量和品质，增强抗逆性；应用 基因组学解析重要农艺性状形成的分 子机制，指导新品种选育。
工业领域
利用基因工程生产工业酶、生物燃料 和生物材料等；应用基因组学优化工 业生产过程和开发新产品。
医学领域
基因工程可用于生产重组蛋白药物、 基因诊断和基因治疗等；基因组学可 用于解析人类疾病的遗传基础，发现 新的治疗靶点和药物。
异常的转录和转录后加工 调控可能导致疾病的发生 ，如癌症、遗传性疾病等 。
18
05
蛋白质翻译与翻译后加工
19
蛋白质翻译的过程与特点
蛋白质翻译的过程
起始、延长和终止三个阶段。起始阶段，核糖体与mRNA结合，形成起始复合物；延长阶段，tRNA携带氨基酸 进入核糖体，进行肽链的延伸；终止阶段，释放完成翻译的蛋白质。
蛋白质翻译后加工的意义
对于蛋白质的成熟、定位和功能发挥具有重要作用。例如，信号肽的去除可以使蛋白质从细胞内分泌 到细胞外或定位到细胞膜上；化学修饰可以调控蛋白质的活性和稳定性，从而影响细胞的生理功能； 剪切可以产生具有不同功能的蛋白质片段，增加蛋白质的多样性。
17
转录与转录后加工的调控
转录的调控主要通过转录 因子与DNA的结合来实 现，可以影响RNA聚合酶 的活性和选择性。
转录和转录后加工的调控 具有协同作用，可以共同 调节基因的表达水平和蛋 白质的功能。
ABCD
转录后加工的调控涉及多 种蛋白质和RNA的相互作 用，可以影响RNA的加工 效率和产物种类。
29
基因工程与基因组学的应用前景
农牧业领域
通过基因工程改良作物和畜禽品种， 提高产量和品质，增强抗逆性；应用 基因组学解析重要农艺性状形成的分 子机制，指导新品种选育。
工业领域
利用基因工程生产工业酶、生物燃料 和生物材料等；应用基因组学优化工 业生产过程和开发新产品。
医学领域
基因工程可用于生产重组蛋白药物、 基因诊断和基因治疗等；基因组学可 用于解析人类疾病的遗传基础，发现 新的治疗靶点和药物。
异常的转录和转录后加工 调控可能导致疾病的发生 ，如癌症、遗传性疾病等 。
18
05
蛋白质翻译与翻译后加工
19
蛋白质翻译的过程与特点
蛋白质翻译的过程
起始、延长和终止三个阶段。起始阶段，核糖体与mRNA结合，形成起始复合物；延长阶段，tRNA携带氨基酸 进入核糖体，进行肽链的延伸；终止阶段，释放完成翻译的蛋白质。
朱玉贤《现代分子生物学》(第4版)笔记和课后习题(含考研真题)详解
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。
现代分子生物学笔记朱玉贤
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。
分子生物学复习提纲
分子生物学一、名词解释1. 中心法则是指遗传信息从DNA传递给RNA,再从RNA传递给蛋白质，即完成遗传信息的转录和翻译的过程。
也可以从DNA传递给DNA,即完成DNA的复制过程。
2. 半保留复制是亲代的两条链解开，每条链作为新链的模板，从而形成两个子代DNA分子，每一个子代DNA分子包含一条亲代链和一条新合成的链。
3. 重组除了被复制之外，细胞DNA还能发生重排，产生具有不同架设甚至新基因的新分子。
这一性质被泛称为重组。
4. 突变DNA序列中可遗传的改变称为突变。
5. 等位基因同源染色体含有以相同顺序出现的相同基因，这些基因不一定完全相同，他们在序列和功能上可能有少许差异，这些基因被称为等位基因6. 同源染色体在二倍体生物中对等的染色体叫做同源体或同源染色体。
二、选择题1. RNA聚合酶核心酶α、β和β’ 亚基一起构成了RNA聚合酶核心。
2. 碱基比例计算①双链DNA分子中,两互补碱基相等；任意两个不互补碱基之和恒等,各占碱基总数的50%,且不互补碱基之和的比值等于1．②双链DNA分子中A+T/G+C等于其中任何一条链的A+T/G+C③双链DNA分子中,互补的两条链中A+G/T+C互为倒数.即两不互补碱基之和的比值等于另一互补链中这一比值的倒数.④双链的DNA分子中,A+T占整个DNA分子碱基总数的百分比等于其中任何一条链中A+T 占该链碱基总数的比例3. PCR程序设定长的引物，非常容易引起发夹结构，或者其他互补情况，最后形成二聚体，引物CG含量到55%会稳定很多。
PCR聚合酶链式反应，用于体外扩增所需要的目的片段。
①DNA一般为双链。
首先，我们需要把它进行解链，从而产生两条单链，让引物结合上去。
达到复制的目的。
一开始我们设置的高温，刚好能够使得DNA双链解体。
约94~98℃，用3到5min即可。
此反应中我们用的TAQ酶，嗜热杆菌中提取的DNA聚合酶，也是高温启动的，初始的高温适合其开始在体系中的活性，但是约15分钟的高温会导致其半衰期，从而失去活性，使得反应效率降低，所以高温的时间不宜过长。
关于分子生物学总结归纳朱玉贤版
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DNAMorgan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提出了着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。
北大分子生物学课件朱玉贤优秀ppt文档-2024鲜版
分子生物学研究生物大分子的结构和功能，是揭示生命现象本质的基础科学，对生物学的发 展具有重要推动作用。
分子生物学与其他生物学科的交叉融合
分子生物学与遗传学、细胞生物学、发育生物学等生物学科相互渗透、交叉融合，共同推动 着生命科学的发展。
2024/3/27
分子生物学在医学、农业等领域的应用
分子生物学的研究成果在医学、农业等领域得到广泛应用，为疾病的诊断、治疗和农作物的 改良等提供了有力支持。
2024/3/27
20
DNA损伤的修复机制
直接修复
针对某些简单的DNA损伤，如碱 基错配或脱落，可通过特定的酶
直接进行修复。
2024/3/27
切除修复
对于较复杂的DNA损伤，如嘧啶 二聚体等，需要先将损伤部位切除， 然后通过DNA聚合酶和连接酶的 作用进行修复。
重组修复
在某些情况下，DNA损伤过于严重， 无法直接修复，此时可通过DNA重 组的方式，利用未损伤的同源序列 进行修复。
基因克隆技术应用
用于基因功能研究、基因工程疫苗研制、基因治疗等。
2024/3/27
25
DNA测序技术及应用
DNA测序技术
通过特定的方法和技术，对DNA序列进行测定和分析。
DNA测序技术应用
用于基因组学研究、疾病相关基因鉴定、个性化医疗等。
2024/3/27
26
分子生物学在医学、农业等领域的应用
医学领域应用
2024/3/27
12
RNA的二级结构
01 02
A型RNA双螺旋
RNA的二级结构大多数都是单链，但是可以形成局部双链结构，这些双 链结构是由于碱基配对形成的，常见的A型RNA双螺旋结构中的碱基对 是A-U和G-C。
分子生物学与其他生物学科的交叉融合
分子生物学与遗传学、细胞生物学、发育生物学等生物学科相互渗透、交叉融合，共同推动 着生命科学的发展。
2024/3/27
分子生物学在医学、农业等领域的应用
分子生物学的研究成果在医学、农业等领域得到广泛应用，为疾病的诊断、治疗和农作物的 改良等提供了有力支持。
2024/3/27
20
DNA损伤的修复机制
直接修复
针对某些简单的DNA损伤，如碱 基错配或脱落，可通过特定的酶
直接进行修复。
2024/3/27
切除修复
对于较复杂的DNA损伤，如嘧啶 二聚体等，需要先将损伤部位切除， 然后通过DNA聚合酶和连接酶的 作用进行修复。
重组修复
在某些情况下，DNA损伤过于严重， 无法直接修复，此时可通过DNA重 组的方式，利用未损伤的同源序列 进行修复。
基因克隆技术应用
用于基因功能研究、基因工程疫苗研制、基因治疗等。
2024/3/27
25
DNA测序技术及应用
DNA测序技术
通过特定的方法和技术，对DNA序列进行测定和分析。
DNA测序技术应用
用于基因组学研究、疾病相关基因鉴定、个性化医疗等。
2024/3/27
26
分子生物学在医学、农业等领域的应用
医学领域应用
2024/3/27
12
RNA的二级结构
01 02
A型RNA双螺旋
RNA的二级结构大多数都是单链，但是可以形成局部双链结构，这些双 链结构是由于碱基配对形成的，常见的A型RNA双螺旋结构中的碱基对 是A-U和G-C。
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
-Hale Waihona Puke 0区，pribnow区 -35区，Sextama区
起始子 核心启动子 启动子 转录过程
转录终止
DNA→RNA 概念 模板链、无义链、-链 编码链、有意链、+链 模板DNA RNA聚合酶 物质基础 NTP 蛋白质 Mg2+ 2α 核心酶 原核 RNA聚合酶 Ⅰ 真核 模板识别 转录 原核 Ⅱ Ⅲ 全酶 β β' ω σ rRNA hnRNA、pre-mRNA、mRNA tRNA、5SrRNA TATAAT TTGACA 精确起始 TATA区 真核 上游启动子 CAAT区 GC区 增强子 远端调控序列 沉默子 二元封闭复合物 二元开放复合物 转录起始 遗传信息的传递DNA-RNA 三元开放复合物 模板DNA RNA聚合酶 新生RNA 转录延伸 σ离开 5'→3' 不依赖于ρ因子终止 依赖于ρ因子终止 半衰期短 原核 无帽、无尾 多顺反子 0号帽子 5'加帽 mRNA 3'加尾 真核 GU-AG法则 转录产物加工 剪接 内含子切除，外显子连接 Ⅰ型 自我剪接 Ⅱ型 23S 原核 rRNA 真核 45S 30S 16S 5S 28S 18S 5.8S 化学修饰 tRNA 4.5S切4S Mg2+ 剪接体 1号帽子 2号帽子 poly（A）n U1 U2 U4、U5、U6 自由鸟苷 核酶 m7GpppNpNp m7GpppNmpNp m7GpppNmpNmp GC二重对称、茎环结构 polyA NTP酶，“穷追”模型 起始频率
现代分子生物学(第四版)朱玉贤课件 PPT 第1章 绪论
特别是基因的一般结构与生物功能，基因活 性的修饰与调节； 4. 掌握分子克隆与DNA重组的基本技术与原 理，了解现代分子生物学基本研究方法； 5.了解基因组与比较基因组学的新成果， 新进展。
主要教材与参考书
1.《现代分子生物学》 第3版（2007）朱玉贤、李毅、郑晓峰
2. 现代生物学精要(Instant Notes)系列 《分子生物学》第二版（2002）刘进元 《Molecular Biology》2e P.C.turner,et al 3. Principles of Biochemistry
1994 Gilman Rodbell 美国
1995
Lewis Nusslein-Volhard Wieschaus
美国 德国 美国
建立DNA测序方法
诺贝尔生理医学奖
建立和发展了单克隆抗体技术
诺贝尔生理医学奖
发现可移动癌基因
诺贝尔化学奖 诺贝尔生理医学奖
G蛋白在细胞内信息传导中的作用 诺贝尔生理医学奖
发现了控制果蝇体节发育的基因
诺贝尔生理医学奖
年份
科学家
Doherty 1996 Zinkernagel
国籍
澳 瑞士
1997 Prusiner
美
Furchgott
美
1998
Ignarro Murad
1999 Blobel
美
Carlsson
德
2000 Greengard
预计到2020年，生物医药占全球药品的比重 将超过1/3，生物质能源占世界能源消费的比 重将达5%左右，生物基材料将替代10%-20%的 化学材料。
生物制造、生物能源、生物环保等一 批新兴产业正在快速形成。
据Ernst＆Young研究报告，2010年生 物环境、生物工业处理、生物海洋技术世界市 场规模将达到 134亿美元、327亿美元、288 亿美元。
主要教材与参考书
1.《现代分子生物学》 第3版（2007）朱玉贤、李毅、郑晓峰
2. 现代生物学精要(Instant Notes)系列 《分子生物学》第二版（2002）刘进元 《Molecular Biology》2e P.C.turner,et al 3. Principles of Biochemistry
1994 Gilman Rodbell 美国
1995
Lewis Nusslein-Volhard Wieschaus
美国 德国 美国
建立DNA测序方法
诺贝尔生理医学奖
建立和发展了单克隆抗体技术
诺贝尔生理医学奖
发现可移动癌基因
诺贝尔化学奖 诺贝尔生理医学奖
G蛋白在细胞内信息传导中的作用 诺贝尔生理医学奖
发现了控制果蝇体节发育的基因
诺贝尔生理医学奖
年份
科学家
Doherty 1996 Zinkernagel
国籍
澳 瑞士
1997 Prusiner
美
Furchgott
美
1998
Ignarro Murad
1999 Blobel
美
Carlsson
德
2000 Greengard
预计到2020年，生物医药占全球药品的比重 将超过1/3，生物质能源占世界能源消费的比 重将达5%左右，生物基材料将替代10%-20%的 化学材料。
生物制造、生物能源、生物环保等一 批新兴产业正在快速形成。
据Ernst＆Young研究报告，2010年生 物环境、生物工业处理、生物海洋技术世界市 场规模将达到 134亿美元、327亿美元、288 亿美元。
分子生物学课件重点整理__朱玉贤
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。