分子生物学总结(朱玉贤版)(2022年10月整理).pdf.docx

分子生物学总结(朱玉贤版)(2022年10月整理).pdf 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DNA Morgan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提出了著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组成八聚体在中央，DNA分子盘绕在外，由此形成核心颗粒H1结合在核心颗粒外侧DNA双链的进出口端，如搭扣将绕在八聚体外DNA链固定，核心颗粒之间的连接部分为连接DNA 核小体的定位对转录有促进作用 中期染色体由着丝粒、染色体臂、次缢痕、随体、端粒（由重复的寡核苷酸序列构成）5部分组成 核型：指染色体组在有丝分裂中期的表型, 是染色体数目、大小、形态特征的总和 第二节DNA Chargaff定则：(1) 同一生物的不同组织的DNA碱基组成相同 (2) 一种生物DNA碱基组成不随生物体的年龄、营养状态或者环境变 化而改变 (3) [A]=[T]、[G]=[C]，总的嘌呤摩尔含量与总的嘧啶摩尔含量相同([A ＋G]=[C＋T]) (4)不同生物来源的DNA碱基组成不同，表现在A＋T/G＋C比值的不 同 （一）DAN的结构 一级结构：四种脱氧核糖核苷酸dAMP、dGMP、dCMP、dTMP，通过3',5'-磷酸二酯键连接起来的直线形或环形多聚体。

某DNA分子的一条多核苷酸链由100个不同的碱基组成，其可能的排列方 式有4^100种 右手螺旋：A-DNA 、B-DNA（最常见） 二级结构：双螺旋结构左手螺旋：Z-DNA B-DNA：（Watson-Crick）92%湿度下的钠盐结构 碱基平面与双螺旋的长轴相垂直，碱基间符合碱基互 补配对原则，相邻碱基对平面间的距离为0.34nm， 双旋旋的螺距为3.4nm，每圈螺旋有10个碱基对， 螺旋直径为2.0nmA=T（两个氢键），G=C（三个 氢键），具大沟和小沟 A-DNA:相对湿度75%以下的结构，每圈螺旋有11个碱基对，螺体较宽而短，碱基对与中心轴的倾角也不同，呈19°大沟变窄、变深，小沟变宽、变 浅若DNA 双链中一条链被相应RNA替换，则变构为A-DNA基 因表达） Z-DNA:左手螺旋，螺距延长(4.5nm左右)，直径变窄(1.8nm)，每个螺旋含12个碱基对螺旋骨架呈Z字形转录调控） 正超螺旋（左旋、双螺旋圈数增加而拧紧）三级结构：双螺旋进一步扭曲形成超螺旋负超螺旋（右旋、减少而拧松，绝大多数）White方程：L=T+W L（Linking number）：连环数或称拓扑环绕数，指cccDNA中一条链绕另一条链的总次数。

其特点是：（1）L是整数；（2）在cccDNA中任何拓扑学状态中其值保持不变；（3）右手螺旋对L取正值 T（Twisting number）：缠绕数，DNA一条链绕另一条链的扭转数即双螺旋的圈数其特点：(1) 可以是非整数(2) 是变量； W（Writhing number）：扭曲数，即超螺旋数，指双螺旋分子在空间上相对于双螺旋轴的扭曲特点是：（1）可以是非整数（2）是变量； I型：转变超螺旋为松弛状态 拓扑异构酶（改变DNA拓扑异构体的L值）II 型：引入负超螺旋&同I型 （二）DNA主要序列类型 高度重复序列（卫星DNA、分散高度重复序列）、中度重复序列、低度重复序列、反向重复序列 （三）DNA的理化性质 溶解度：微溶于水，钠盐在水中的溶解度较大可溶 于2-甲氧乙醇，但不溶于乙醇等一般有机溶 剂，常用乙醇从溶液中沉淀核酸 紫外吸收：DNA钠盐的紫外吸收在260nm附近有最 大吸收值 核酸的沉降特性（如右图） （四）DNA的变性与复性 变性：DNA分子由稳定的双螺旋结构松解为无规则线性结构的现象，不涉及到其一级结构的改变。

伴随变性，会发生增色效应（紫外吸收明显增加） 溶液粘度下降等现象 熔解——DNA加热变性的过程 溶解温度（Tm）：核酸加热变性过程中，紫外光吸 收值达到最大值的50%时的温度称为核酸的解链 温度G+T含量越高Tm越大：DNA分子序列越 均一，变形过程温度范围越窄：溶液的离子强度较低时，Tm值较低 复性:热变性DNA一般经缓慢冷却后即可复性，此过程称之为退火 影响DNA复性的因素:①温度和时间②DNA浓度↑,复性↑③DNA顺序的复杂 性④DNA片段的大小⑤盐的浓度 1/k值越大表明反应越慢 核酸外切酶 酶解: 核酸核酸酶：I型和Ⅲ型限制性内切酶（需要消耗ATP）、Ⅱ型（不需要ATP） DNA的复制 Meselson与Stah用N重同位素证明了DNA复制是一种半保留复制 （一）基本概念： 半保留复制：每个子代分子的一条链来自亲本DNA，另一条则来是新合成的，这种复制方式称半保留复制 半不连续复制：DNA复制时，一条链连续复制，另一条不连续复制，这种复制方式称先导链：DNA复制时，连续合成的链后随链：不连续合成的链 冈崎片段：后随链复制中出现的不连续的DNA片段 复制子：从起始点开始至终止点而独立进行复制的单位（细菌只有一个，真核多个）一个复制子只含一个复制起始点，启动单向复制or双向取决于起始点形成一 个复制叉or两个。

复制终止点：复制子中控制复制终点的位点θ型——大肠杆菌质粒DNA （二）DNA复制的几种方式滚环型——噬菌体 线性DNA（单向、双向），环状DNA D环（D-loop）型——动物线粒体（三）复制的过程（起始、延伸、终止） 不能从头开始，必须有引物 参与复制的酶：解旋酶、DNA单链结合蛋白质、、引物酶、DNA聚合酶（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ）连接酶，拓扑异构酶 单链结合蛋白（SSB）：防止被解链形成的单链重新配对或被核酸酶降解 引物酶（RNA聚合酶）引物是一段RNA分子 DnaB+DnaC+DNA复制起始区域+ 引物酶=引发体 DNA聚合酶（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ） DNA聚合酶ⅠDNA聚合酶ⅡDNA聚合酶Ⅲ5′→3′聚合活性+++ 3′→5′外切活性+++ 5′→3′外切活性+-- 功能 修复不详染色体DNA的复 制校对 去除引物、水解 DNA聚合酶有6个结合位点：模板结合位点；引物结合位点；引物3’－OH结合位点； 底物dNTP结合位点；5’→3’外切酶结合位点；3'→5'校正位点。

连接酶：DNA聚合酶只能催化多核苷酸链的延长，不能催化各片段间的连接，复制中的单链缺口由DNA连接酶催化，但是它不能催化两条游离链的连接 原核生物DNA复制的基本过程 （1）起始：包括DNA复制起点双链解开及RNA引物的合成（整个DNA复制过程中，只有复制起始受细胞周期的严格调控） （2）延长：DNA链的延长主要由DNA聚合酶Ⅲ催化 （3）终止 真核与原核生物复制的区别： 1.原核生物单一起点；真核生物多起始点 2.真核生物复制速度比原核生物慢 3.原核生物催化先导链、后随链的酶相同；真核不同 4.原核细胞中引物酶与解旋酶相连；真核中引物酶与DNA聚合酶相连 5.真核生物的染色体在全部完成复制之前，各个起始点上的DNA的复制不能再 开始，而原核生物，复制起始点可以连续开始新的DNA复制，表现为虽只有一个复制单元，但可有多个复制叉 6.真核生物DNA复制的起始需要起始原点识别复合物（ORC）参与 7.在真核生物中主要有5种DNA聚合酶（α、β、γ、δ、ε），一半都不具有 核酸外切酶活性。

端粒的复制：依赖于端粒酶（逆转录酶，由蛋白质和RNA组成） DNA的损伤和修复与基因突变 （一）DNA的损伤 自发性损伤：脱嘌呤、嘧啶；碱基脱氨基作用；碱基的互变异构（烯醇式与酮式）、细胞正常代谢产物对DNA的损伤 物理因素：高能离子化辐射（X射线、γ射线）；非离子化辐射（紫外线） 化学因素：烷化剂；碱基类似物 （二）DNA损伤的修复 直接修复、切除修复、错配修复、重组修复、SOS修复 直接修复：常见的有光复活修复，作用于紫外线引起的DNA嘧啶二聚体的损伤修复，由DNA光复活酶识别并催化光复活反应 切除修复：切除修复是指在一系列酶的作用下，将DNA分子中受损伤部分切除，然后 以另一条完整的互补链为模板，重新合成切除的部分，使DNA恢复正常。