精华分子生物学总结朱玉贤版.docx

精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -结合着下载的资料复习吧 ~~~~绪论分子生物学的进展简史Schleiden 和 Schwann 提出“细胞学说”孟德尔提出了“遗传因子”的概念、分别定律、独立支配规律Miescher 首次从莱茵河鲑鱼精子中分别出 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动基因概念Watson 和 Crick 提出 DNA 双螺旋模型Crick 提出了“中心法就”Meselson 与 Stah 用 N 重同位素证明白 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 首次发觉 DNA 限制性内切酶的存在Temin 和 Baltimore 发觉在病毒中存在以 RNA 为模板，逆转录成 DNA 的逆转录酶哪几种经典试验证明白 DNA 是遗传物质 . 〔Avery 等进行的肺炎双球菌转化试验、 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〕其次章 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 分子盘绕成核小体第 1 页，共 29 页 - - - - - - - - - -精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -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；具间期染色质外形特点和着色特点 染色质常染色质 （着色浅）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；八聚体在中心， 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第 2 页，共 29 页 - - - - - - - - - -精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -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、外形特点的总和；其次节 DNAChargaff 定就： 〔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、养分状态或者环境变化而转变(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 种第 3 页，共 29 页 - - - - - - - - - -精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -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-DNAB-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就，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 2.0nm；A=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；如 DNA 双链中一条链被相应 RNA 替换，就变构为 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 、削减而拧松， 绝大多数）White 方程： L=T+W第 4 页，共 29 页 - - - - - - - - - -精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -L （Linking number ）：连环数或称拓扑围绕数，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：转变超螺旋为放松状态拓扑异构酶（转变 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；紫外吸取： DNA 钠盐的紫外吸取在 260nm 邻近有最大吸取值核酸的沉降特性（如右图）（四） DNA 的变性与复性变性： DNA 分子由稳固的双螺旋结构松解为无规章线性结构的现象，不涉及到其一级结构的转变；相伴变性，会发生增色效应（紫外吸取明显增加）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 分子序列越第 5 页，共 29 页 - - - - - - - - - -精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -均一，变形过程温度范畴越窄：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 ② DNA 浓度↑ ,复性↑③ DNA 次序的复杂性 ④ DNA 片段的大小 ⑤盐的浓度1/k 值越大说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 重同位素证明白 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 ，另一条就来是新合成的，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：后随链复制中显现的不连续的 DNA 片段复制子：从起始点开头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：复制子中把握复制终点的位点 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、延长、终止）不能从头开头，必需有引物参加复制的酶：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 分子第 6 页，共 29 页 - - - - - - - - - -精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -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′→ 聚3′合活性+++3′→ 外5′切活性+++5′→ 外3′切活性+--修复校对不详染色体DNA 的复制功能 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。