分子生物学第十一章riboswitchmovie

第一章1、概念：分子生物学DNA重组技术结构分子生物学“基因”的分子生物学定义：产生一条功能多肽链或功能RNA所必需的全部核甘酸序列。

2、用你现有的知识解释DNA为什么是遗传信息的载体。

3、关注了解近几年诺贝尔奖获得者及其科学发现。

第二章名词解释:DNA的C值：C值是一种生物的单倍体基因组DNA的总量。

C值矛盾（C Value paradox）：C值一般随生物进化而增加，研究发现某些两栖类的C值甚至比哺乳动物还大，而在两栖类中C值变化也很大，这种C值与生物进化（结构和组织的复杂性）矛盾的现象称为C值矛盾。

冈崎片段DNA的半保留复制（semi-conservative replication）：由亲代DNA生成子代DNA时，每个新形成的子代DNA中，一条链来自亲代DNA，而另一条链则是新合成的，这种复制方式称半保留复制。

半不连续复制（semi-conservative replication）：DNA复制时其中一条子链的合成是连续的，而另一条子链的合成是不连续的，故称半不连续复制。

复制子(Replicon)：从复制原点到终点，组成一个复制单位，叫复制子。

转座子（transposon）：存在于染色体DNA上可自主复制和位移的基本单位。

反转录转座子（retrotransposon）：指通过RNA为中介，反转录成DNA后进行转座的可动元件。

单链结合蛋白(SSBP-single-strand binding protein)：在DNA复制过程中，稳定已被解开的DNA单链，阻止复性和保护单链不被核酸酶降解。

DNA连接酶: 双链DNA中一条链有切口，一端是3ˊ-OH，另一端是5ˊ-磷酸基，连接酶可催化这两端形成磷酸二酯键，而使切口连接，不能将两条游离的DNA单链连接起来。

在DNA复制、损伤修复、重组等过程中起重要作用。

拓扑异构酶(DNA Topisomerase):拓扑异构酶І：使DNA一条链发生断裂和再连接，作用是松解（消除）负超螺旋。

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。

分子生物学与其它学科的关系分子生物学是由生物化学、生物物理学、遗传学、微生物学、细胞学、以至信息科学等多学科相互渗透、综合融会而产生并发展起来的，凝聚了不同学科专长的科学家的共同努力。

它虽产生于上述各个学科，但已形成它独特的理论体系和研究手段，成为一个独立的学科。

生物化学与分子生物学关系最为密切 :生物化学是从化学角度研究生命现象的科学，它着重研究生物体内各种生物分子的结构、转变与新陈代谢。

传统生物化学的中心内容是代谢，包括糖、脂类、氨基酸、核苷酸、以及能量代谢等与生理功能的联系。

分子生物学则着重阐明生命的本质----主要研究生物大分子核酸与蛋白质的结构与功能、生命信息的传递和调控。

细胞生物学与分子生物学关系也十分密切:传统的细胞生物学主要研究细胞和亚细胞器的形态、结构与功能。

探讨组成细胞的分子结构比单纯观察大体结构能更加深入认识细胞的结构与功能，因此现代细胞生物学的发展越来越多地应用分子生物学的理论和方法。

分子生物学则是从研究各个生物大分子的结构入手，但各个分子不能孤立发挥作用，生命绝非组成成分的随意加和或混合，分子生物学还需要进一步研究各生物分子间的高层次组织和相互作用，尤其是细胞整体反应的分子机理，这在某种程度上是向细胞生物学的靠拢。

第一章序论1859年发表了《物种起源》，用事实证明“物竞天择，适者生存”的进化论思想。

指出：物种的变异是由于大自然的环境和生物群体的生存竞争造成的，彻底否定了“创世说”。

达尔文第一个认识到生物世界的不连续性。

意义：达尔文关于生物进化的学说及其唯物主义的物种起源理论，是生物科学史上最伟大的创举之一，具有不可磨灭的贡献。

细胞学说细胞学说的建立及其意义德国植物学家施莱登和德国动物学家施旺共同提出：一切植物、动物都是由细胞组成的，细胞是一切动植物的基本单位。

10，真核生物的原始转录产物必须经过哪些加工才能成为成熟的mRNA,以用作蛋白质合成的模版。
答：1，装上5′端帽子；2，装上3′端多聚A尾巴;3，剪接：将mRNA前体上的居间顺序切除,再将被隔开的蛋白质编码区连接起来。剪接过程是由细胞核小分子RNA参与完成的,被切除的居间顺序形成套索形；4，修饰：mRNA分子内的某些部位常存在N6—甲基腺苷，它是由甲基化酶催化产生的，也是在转录后加工时修饰的。
（2)复合型转座子：复合型转座子是一类带有某些抗药性基因（或其他宿主基因）的转座子，其两翼往往是两个相同或高度同源的IS序列，表明IS序列插入到某个功能基因两端时就可能产生复合转座子.一旦形成复合转座子，IS序列就不能再单独移动,因为它们的功能被修饰了,只能作为复合体移动.大部分情况下，这些转座子的转座能力是由IS序列决定和调节的。 除了末端带有IS序列的复合转座子外，还存在一些没有IS序列的,体积庞大的转座子（5000bp以上)-—TnA家族。
意义：该模型揭示了DNA作为遗传物质的稳定性特征,最有价值的是确认了碱基配对原则,这是DNA复制、转录和反转录的分子基础，亦是遗传信息传递和表达的分子基础。该模型的提出是20世纪生命科学的重大突破之一，它奠定了生物化学和分子生物学乃至整个生命科学飞速发展的基石。
7．DNA复制通常采取哪些方式？
①线性DNA双链的复制
（2） DNA复制的引发：RNA引物的合成 前导链：DNA双链解开为单链后，由引发酶（RNA聚合酶， Primase）在5’ →3’DNA模板上合成一段RNA引物，再由DNA 聚合酶从RNA引物3’端开始合成新的DNA链.然后以此为起点,进入DNA复制的延伸。后随链：后随链的引发过程由引发体（Primosome）来完成。引发体由6种蛋白组成的引发前体(Preprimosome)和引发酶(Primase）组成.引发体催化生成滞后链的RNA引物短链， 再由DNA聚合酶III 作用合成后续DNA，直至遇到下一个引物或冈崎片段为止。在滞后链上所合成的RNA引物非常短，一般只有3-5个核苷酸。而且，在同一种生物体细胞中这些引物都具有相似的序列。

PART Ⅰ基因（略）PART Ⅱ原核基因表达体系第五章细菌转录1、简介：转录产生的RNA链代表了DNA双链的一条链。

新合成的RNA链为5’-3’，而模板链为3’-5’。

转录出来的RNA 排列与编码链相同。

RNA合成由RNA聚合酶催化。

转录起始于RNA聚合酶与DNA上的特定区域的结合——启动子（promoter），这作为转录的开始。

从启动子开始，RNA聚合酶沿着模板链移动合成RNA，直到到达终止子（terminator）序列。

这一反应决定了转录单位的形成，即从启动子至终止子的序列均为转录单位，这一区域可能包含不止一个基因。

序列优先从起始点（转录RNA的第一个碱基）。

起始点以上的被称为上游，以下的被称为下游。

转录的直接产物被称为初始转录本。

它包含了从启动子至终止子的5’-3’的全部信息。

然而，转录起始本通常被直接修饰。

原核细胞中，它直接被降解（mRNA），或者切割成为成熟的tRNA或者rRNA。

转录只是基因表达以及调控的第一阶段。

调控蛋白决定了到底是哪一部分的基因能够被RNA聚合酶转录。

这一步骤决定了基因的转录与否。

本章需要谈论的问题主要有两个。

1、RNA聚合酶究竟是怎样找到DNA上的启动子序列的？推广这一问题为：究竟蛋白质是怎样阅读DNA上的序列来找到特定的结合位点的？2、调控蛋白是怎样与RNA聚合酶相互作用来启动或者抑制转录的起始、延长、或者终止过程的？2、转录发生在转录泡中：在通常意义上的转录过程中，RNA一般合成于“转录泡”中，转录泡为解开双螺旋的DNA 双链。

RNA链沿着5’-端向3’-端合成。

游离核苷酸的3’-OH与DNA链上的核苷酸的5’-P相互作用，合成RNA链。

RNA 聚合酶与启动子结合后就会解离DNA双链形成转录泡。

当RNA聚合酶沿着DNA模板移动时，其沿着解旋点（unwinding point）解开DNA双螺旋，并且在重旋点（rewinding point）重旋DNA。

转录泡的长度一般为12-14bp，但是RNA-DNA 杂交链区域的长度为8-9bp。