1、现代分子生物学复习资料第一章 绪论分子生物学：是研究核酸、蛋白质等所有生物大分子的形态、结构及其重要性、规律性和相互关系的科学分子生物学的主要研究内容1、 DNA 重组技术 2、基因表达调控研究 3、生物大分子的结构功能研究结构分子生物学 4、基因组、功能基因组与生物信息学研究 5、DNA 的复制转录和翻译第二章 染色体与 DNA半保留复制：DNA 在复制过程中碱基间的氢键首先断裂，双螺旋解旋并被分开，每条链分别作为模板合成新链，产生互补的两条链。这样新形成的两个 DNA 分子与原来 DNA 分子的碱基顺序完全一样，因此，每个子代分子的一条链来自亲代 DNA，另一条链则是新合成的，所以这种复制
2、方式被称为 DNA 半保留复制DNA 半不连续复制：DNA 双螺旋的两条链反向平行，复制时，前导链 DNA 的合成以 5-3 方向，随着亲本双链体的解开而连续进行复制；后随链在合成过程中，一段亲本 DNA单链首先暴露出来，然后以与复制叉移动相反的方向、按照 5-3方向合成一系列的冈崎片段，然后再把它们连接成完整的后随链，这种前导链的连续复制和后随链的不连续复制称为 DNA 的半不连续复制原核生物基因组结构特点：1、基因组很小，大多只有一条染色体 2、结构简练 3、存在转录单元，多顺反子 4、有重叠基因真核生物基因组的结构特点：1、真核基因组庞大，一般都远大于原核生物的基因组 2、真核基因组存在
3、大量的重复序列 3、真核基因组的大部分为非编码序列，占整个基因组序列的 90以上，该特点是真核生物与细菌和病毒之间最主要区别 4、真核基因组的转录产物为单顺反子 5、真核基因是断裂基因，有内含子结构 6、真核基因组存在大量的顺式作用元件，包括启动子、增强子，沉默子等 7、真核基因组中存在大量的 DNA 多态性 8、真核基因组具有端粒结构DNA 转座（移位）是由可移位因子介导的遗传物质重排现象DNA 转座的遗传学效应：1、转座引入插入突变 2、转座产生新的基因 3、转座产生的染色体畸变 4、转座引起生物进化转座子分为插入序列和复合型转座子两大类环状 DNA 复制方式： 型、滚环型和 D-环型第三
4、章 生物信息的传递（上） 从 DNA 到 RNA转录：指拷贝出一条与 DNA 链序列完全相同的 RNA 单链的过程启动子：是一段位于结构基因 5段上游区的 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原核生物启动子结构：存在位于-10bp 处的 TATA 区和-35bp 处的 TTGACA 区，其是 RNA 聚合酶与启动子的结合位点，能与 因子相互识别而具有很高的亲和力 终止子：是给予 RNA 聚合酶转录终止信号的 DNA 序列（促进转录终止的 DNA 序列）终止子的类型：不依赖于 因子和依赖于 因子增强子：能增强或促进转录起始的序列增强子的特点：1
5、、远距离效应 2、无方向性 3、顺式调节 4、无物种和基因的特异性 5、具有组织特异性 6、有相位性 7、有的增强子可以对外部信号产生反应上升突变：增加 Pribnow 区共同序列的同一性，将 Pribnow 区从 TATGTT 变成 TATATT 的启动子突变，会提高启动子的效率，提高乳糖操纵子基因的转录水平下降突变：把 Pribnow 区从 TATAAT 变成 AATAAT 的启动子突变，会大大降低其结构基因的转录水平RNA 编辑及其生物学意义：RNA 的编辑是某些 RNA，特别是 mRNA 前体的一种加工方式，如插入、删除或取代一些核苷酸残基，导致 DNA 所编码的遗传信息的改变生物学意
6、义：1、校正作用 2、调控翻译 3、扩充遗传信息RNA 的再编码 ：mRNA 在某些情况下不是以固定的方式被翻译，而可以改变原来的编码信息，以不同的方式进行翻译，科学上把 RNA 编码和读码方式的改变称为 RNA 的再编码比较原核和真核基因转录起始位点上游区的结构：1、 原核基因启动区范围较小，一般情况下，TATAAT 的中心位于-10-7，上游-70-30 区为正调控因子结合序列，-20+1 区为负调控因子结合序列；真核基因调控区较大，TATAA/TA 区位于-30-20，而-110-40 区为上游激活区-2、除 Pribnow 区之外，原核基因启动子上游只有 TTGACA 区作为 RNA
7、聚合酶的主要结合位点，参与转录调控；而真核基因除了含有可与之相对应的 CAAT 区之外，大多数基因还拥有 GC 区和增强子区第四章翻译：所谓翻译是指将 mRNA 链上的核苷酸从一个特定的起始位点开始，按每 3 个核苷酸代表一个核苷酸的原则，依次合成一条多肽链的过程。遗传密码：mRNA 上每 3 个核苷酸翻译成蛋白质多肽链上的一个氨基酸就称为密码，也叫三联子密码。遗传密码的性质：1.密码的连续性 2.密码的简并性 3.密码的通用性与特殊性 4.密码子与反密码子的相互作用简并性：同一种氨基酸有两组或更多密码子的现象称为密码子的简并性。无义突变：在蛋白质的结构基因中，一个氨基酸的改变可能使代表某个氨
8、基酸的密码子变成终止密码子，使蛋白质合成提前终止，合成无功能的多肽，这种突变称为无义突变。错义突变：是由于结构基因中某个氨基酸的变化使一种氨基酸的密码变成另一种氨基酸的密码。真核生物与原核生物在翻译的起始过程中有哪些区别？ 1. 核糖体大小及组成不同：真核核糖体为 80S，比原核 70S 核糖体更复杂2. 真核生物的起始因子较多3. 真核生物起始 tRNA 是et-tRNA Met 原核生物为 fMet-tRNA fMet4. 真核生物 mRNA 具有 m7GpppNp 帽子结构，Met-tRNA Met 不甲酰化5. mRNA 分子 5端的“帽子”与 3端的多聚 A 都参与形成翻译起始复合物
9、SD 序列：mRNA 中用于结合原核生物核糖体的序列。信号肽：能启动蛋白质运转的任何一段多肽。信号肽的特点：1.一般带有 1015 个疏水氨基酸 2.在靠近该序列 N 端常常有一个或数个带正电荷的氨基酸 3.在其 C 端靠近蛋白酶切割位点处常常有数个极性氨基酸，离切割位点最近的那个氨基酸往往带有很短的侧链（丙氨酸或甘氨酸） 。简述蛋白质跨膜运转的信号肽假说及其运输过程：1. 蛋白质合成起始首先合成信号肽2. SRP 与信号肽结合，翻译暂停3. SRP 与 SRP 受体相结合，核糖体与膜结合，翻译重新开始4. 信号肽进入膜结构5. 蛋白质过膜，信号肽被切除，翻译继续进行6. 蛋白质完全过膜，核糖
10、体解离 第五章SNP 是指基因组 DNA 序列中由于单个核苷酸的突变而引起的多肽性。RACE 技术是一项在已知 cDNA 序列的基础上克隆 5端或 3端缺失序列的技术，在很大程度上依赖于 RNA 连接酶连接和寡聚帽子的快速扩增核酸凝胶电泳技术原理：PCR 原理：首先将双链 DNA 分子在临近沸点的温度下加热分离成两条单链 DNA 分子，DNA聚合酶以单链 DNA 为模板并利用反应混合物中的四种脱氧核苷三磷酸合成新生的 DNA 互补链。基因组文库：把某种生物的基因组 DNA 切成适当大小，分别与载体组合，导入微生物细胞，形成克隆。这些存在于所有重组体内的基因组 DNA 片段集合即基因组 DNA
11、文库。cDNA 文库：以组织细胞中 mRNA 为模板，反转录合成的双链 cDNA。第七章基因表达：从 DNA 到蛋白质或功能 RNA 的过程称为基因表达。基因表达调控：对从 DNA 到蛋白质或功能 RNA 的过程的调节就称为基因表达调控。乳糖操纵子模型的主要内容：1.Z，Y，A 基因的产物是由同一条多顺反子的 mRNA 分子所编码的。2.该 mRNA 分子的启动区（P）为于遏制基因（I）与操纵区（O）之间，不能单独起始半乳糖苷酶和透过酶基因的高效表达。3操纵区是 DNA 上的一小段序列，是遏制物的结合位点。4.当阻遏物与操纵区相结合时，lac mRNA 的转录起始受到抑制。5.诱导物通过与阻遏
12、物结合，改变它的三维构象，使之不能与操纵区相结合，从而激发 lac mRNA 的合成。色氨酸操纵子：（trp 操纵子）色氨酸合成分五步完成，有七个基因参与整个合成过程，trpE 和 trpG 编码邻氨基苯甲酸合酶，trpD 编码邻氨基苯甲酸磷酸核糖转移酶，trpF 编码异构酶，trpC 编码吲哚甘油磷酸合酶，trpA 和 trpB 则分别编码色氨酸合酶的 和 亚基，在许多细菌中，trpE 和 trpG 融合成一个功能基因，trpC 和 trpB 也融合成一个基因，产生具有双重功能的蛋白质，trpE 基因是第一个被翻译的基因，和 trpE 紧邻的是启动子区和操纵区第八章基因家族：真核细胞中许多相
13、关的基因常按功能成套组合，被称为基因家族。简述真核细胞与原核细胞在基因转录，翻译及 DNA 的空间结构方面存在的差异一、 基因转录 1、原核生物 的 RNA 聚合酶是一种多聚体蛋白质真核生物的 RNA 聚合酶有三种（RNA 聚合酶、） ，分别转录不同种类的 RNA 2、原核生物转录全过程均需 RNA 聚合酶催化，起始过程需核心酶，由 亚基辨认起始点，被辨认的 DNA区段是-35 区，延长过程的核苷酸聚合仅需核心酶催化，终止分依赖 因子的和不依赖 因子的转录终止；真核生物转录过程：转录起始前的-25bp 区段多有典型的 TATA序列，称为 TATA box，通常认为这就是启动子的核心序列。此外
14、DNA 分子上还具有其他可影响转录的顺式作用元件，以及能直接、间接辨认和结合转录上游区段的蛋白质 反式作用因子，其中直接或间接结合 RNA 聚合酶的为转录因子。真核生物 RNA聚合酶不与 DNA 分子直接结合，而需依靠众多的转录因子，真核生物 mRNA 有 polyA尾巴结构，是转录后才加进去的二、 翻译：.原核生物与真核生物核蛋白体的组成不同，真核生物肽链合成起始过程与原核生物相似但更复杂。真核生物有不同的翻译起始成分，起始因子种类更多，成熟的真核 mRNA 有 5帽子和 3polyA 尾结构三、 DNA 的空间结构：绝大部分原核生物的 DNA 都是共价封闭的环状双螺旋分子。在细胞内进一步盘绕，并形成类核结构，以保证其以较致密的形式存在于细胞内。在细菌基因组中，超螺旋可以相互独立存在；在真核生物，DNA 以非常致密的形式存在于细胞核中。在细胞周期的大部分时间里以分散的染色质形式出现在细胞分裂期形成高度组织有序的染色体。（个别题总结的仅供参考，自己最好再总结一遍）
