分子生物學(xué)期末總結(jié)

1、分子生物學(xué)第一章分子生物學(xué)發(fā)展簡史1、中心法則:蛋白質(zhì)(畫圖+解釋)P13有完整的示意圖。定義：遺傳信息從DNA流向RNA再流向蛋白質(zhì)的規(guī)律稱為中心法則。解釋：編碼蛋白質(zhì)的基因中所蘊(yùn)含的信息通過轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個(gè)相關(guān)聯(lián)的過程得到表達(dá)。RNA聚合酶以DNA中的一條鏈為模板合成互補(bǔ)的一條RNA單鏈，將DNA中所蘊(yùn)含的遺傳信息以mRNA的形式帶到核糖體中，在核糖體中作為多肽鏈合成的直接模板指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成。2、基因工程實(shí)質(zhì)：基因重組P53、月元病毒，唯一一種蛋白質(zhì)能夠自我復(fù)制的病毒。第二章遺傳物質(zhì)的本質(zhì)1、什么可以作為遺傳物質(zhì)？除了DNA之外，RNA、蛋白質(zhì)都可以。2、一些經(jīng)典的實(shí)驗(yàn)，肺炎雙球菌實(shí)驗(yàn)，噬

2、菌體實(shí)驗(yàn)都證明了DNA是主要的遺傳物質(zhì)。3、RNA作為遺傳物質(zhì)時(shí)，病毒的例子：人免疫缺陷病毒(HIV)、非典型肺炎(SARS)4、RNA有兩種復(fù)制，一種是一般而言的復(fù)制，還有一種是一些病毒的復(fù)制，多了逆轉(zhuǎn)錄的步驟，如HIV。5、逆轉(zhuǎn)錄酶的發(fā)現(xiàn)證明遺彳信息不僅可以從DNA流向RNA,也可以從RNA流向DNA。6、測序方法了解：末端終止法、化學(xué)裂解法、全自動測序7、核酸的二級結(jié)構(gòu)即雙螺旋結(jié)構(gòu)的基本要點(diǎn)：(1) DNA分子是由兩條反相平行的脫氫核甘酸鏈盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)(2) DNA核糖磷酸排列在外側(cè)構(gòu)成基本骨架，堿基位于內(nèi)側(cè)(3)氫鍵，堿基互補(bǔ)配對原則8、核酸的三級結(jié)構(gòu)原核細(xì)胞中的超螺旋化，真核細(xì)胞

3、中的核小體結(jié)構(gòu)。重點(diǎn)掌握真核生物核小體。核小體由兩個(gè)單位的組蛋白H2A、H2B、H3和H4形成八聚體的核心，約165bp的DNA雙螺旋形成兩圈超螺旋盤旋在核小體的核心上。在兩個(gè)核小體之間由1bp-80bp長的連接DNA相連。9、名詞解釋核酸的變性：核酸在化學(xué)或者物理因素的影響下，維系核酸雙螺旋結(jié)構(gòu)的氫鍵和堿基堆集力受到破壞，分子由穩(wěn)定的雙螺旋結(jié)構(gòu)松懈為無規(guī)則線性結(jié)構(gòu)甚至解旋成單鏈的現(xiàn)象，稱為核酸的變性。核酸的復(fù)性：變性DNA在適當(dāng)條件下，兩條互補(bǔ)鏈全部或部分恢復(fù)到天然雙螺旋結(jié)構(gòu)的現(xiàn)象稱為復(fù)性。核酸的分子雜交技術(shù)：指不同來源的核酸分子按照堿基互補(bǔ)配對原則形成穩(wěn)定的雜交雙鏈分子，是核酸研究中的一項(xiàng)

4、基本實(shí)驗(yàn)技術(shù)。雜交的本質(zhì)：在一定條件下使兩條具有互補(bǔ)序列的核酸鏈實(shí)現(xiàn)復(fù)性，因此可以利用雜交技術(shù)檢測特定的核酸序列的存在。第三章基因、基因組和基因組學(xué)1、掌握關(guān)鍵基因移動基因又稱轉(zhuǎn)座基因，由于它可以從染色體基因組上的一個(gè)位置轉(zhuǎn)移到另一個(gè)位置，甚至在不同染色體之間躍遷，因此也稱跳躍基因。斷裂基因在編碼序列中間插有與氨基酸編碼無關(guān)的DNA間隔區(qū)，這些間隔區(qū)稱為內(nèi)含子；而編碼區(qū)則稱為外顯子。含有內(nèi)含子的基因稱為不連續(xù)基因或斷裂基因。2、基因按其功能主要分為結(jié)構(gòu)基因、調(diào)控基因和RNA基因。3、真核和原核生物的基因結(jié)構(gòu)有何區(qū)別真核生物基因一般以單順反子的形式存在，編碼單基因產(chǎn)物。原核生物的基因一般以多順反

5、子的形式存在，轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的mRNA,可同時(shí)編碼兩種甚至數(shù)種基因產(chǎn)物。原核生物基因的編碼區(qū)是連續(xù)的，真核生物基因的編碼區(qū)被非編碼區(qū)分隔開來。4、真核和原核生物的基因結(jié)構(gòu)相同點(diǎn)原核生物和真核生物的基因都可以分為編碼區(qū)和非編碼區(qū)。5、基因組指整套染色體中的全部基因。原核基因組：原核細(xì)胞內(nèi)構(gòu)成染色體的一個(gè)DNA分子。真核基因組：單倍體細(xì)胞核內(nèi)整套染色體所含有的DNA分子6、染色體功能實(shí)現(xiàn)的3個(gè)要素（真核生物）：復(fù)制起點(diǎn)、著絲粒和端粒。7、端粒和端粒酶端粒是染色體末端的結(jié)構(gòu)，有助于染色體的穩(wěn)定，廣泛存在于各種生物體中。端粒端粒由一系列短重復(fù)序列構(gòu)成，人的端粒DNA長名10-15kb,由重復(fù)的GGGTTA組

6、成。端粒酶是由RNA和蛋白質(zhì)組成的核糖核蛋白，具有逆轉(zhuǎn)錄的性質(zhì)，可以以特異的內(nèi)在RNA為模板，合成端粒重復(fù)序列，添加到染色體的3'端。端粒與細(xì)胞壽命有關(guān)，決定細(xì)胞的衰老和死亡。腫瘤細(xì)胞具有端粒酶活性，使癌細(xì)胞獲得無限增殖能力。第四章DNA的生物合成1、中心法則內(nèi)容：（同第一章）2、DNA的合成：生物體合成DNA的手段有兩種：、DNA復(fù)制，這是DNA為模板合成DNA的過程，它存在于所有的活細(xì)胞之中；、逆轉(zhuǎn)錄，這是以RNA為模板合成DNA的過程，主要存在于逆轉(zhuǎn)錄病毒的生活史之中。3、RNA的逆轉(zhuǎn)錄：以RNA為模板合成DNA,典型的逆轉(zhuǎn)錄病毒顆粒從外到內(nèi)。外被上分布表面糖蛋白（SU,主要抗原

7、）和跨膜蛋白（TM,成熟SU的內(nèi)部跨膜部分）；中間為衣殼，功能保護(hù)基因組；最里面是病毒基因組RNA,其上有逆轉(zhuǎn)錄酶（RT）、整合酶（IN）、蛋白酶和tRNA引物。5、DNA的復(fù)制特點(diǎn)：半保留復(fù)制半不連續(xù)復(fù)制6、DNA復(fù)制的酶學(xué)，關(guān)鍵酶及其作用主要成員主要作用DNAA識別復(fù)制起始位點(diǎn)解螺旋酶解開DNA雙鏈SSB維持已解開單鏈DNA的穩(wěn)定TOPO使打結(jié)纏繞、正超螺旋的DNA松弛引物酶合成RNA弓|物DNA-polmDNA復(fù)制DNA-polI水解引物，填補(bǔ)空隙，修復(fù)作用DNA連接酶催化雙鏈DNA單鏈缺口的連接7、DNApolI、n和出的比較性質(zhì)DNApolIDNApolnDNApolm結(jié)構(gòu)基因pol

8、ApolBpolC3'-外切酶活性有有有5'-外切酶活性有無無生物功能DNA修復(fù)、RNA弓I物切除DNA修復(fù)染色體DNA復(fù)制8、小結(jié)：E.coli（原核生物）DNA復(fù)制過程酶和蛋白作用起始解鏈酶解開DNA雙鏈拓?fù)洚悩?gòu)酶松弛超螺旋SSB1、防止復(fù)性2、防止被水解引物酶合成RNA弓|物延長DNA-polmDNA鏈的延伸、校讀終止DNA-polIr切除引物，填補(bǔ)空隙，校讀DNA連接酶連接DNA片段9、DNA準(zhǔn)確復(fù)制的原因、意義廠DNA分子獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)，提供精確地模板原因I通過堿基互補(bǔ)配對保證了復(fù)制的準(zhǔn)確無誤意義：經(jīng)遺傳信息從親代傳給子代，保持了遺傳信息的穩(wěn)定性、連續(xù)性。第五章DN

9、A的損傷、修復(fù)和突變1、導(dǎo)致DNA損傷的因素細(xì)胞內(nèi)在的因素和環(huán)境中的因素都有可能導(dǎo)致DNA損傷。內(nèi)在因素：、DNA結(jié)構(gòu)本身的不穩(wěn)定、DNA復(fù)制過程中自然發(fā)生的錯(cuò)誤、主要是堿基錯(cuò)配、細(xì)胞內(nèi)活性氧（ROS）帶來的破壞作用環(huán)境因素：、化學(xué)因素：化學(xué)誘變劑、烷基化試劑和癌癥化療試劑、物理因素：紫外輻射和離子輻射2、DNA損傷的類型及導(dǎo)致的因素不同的因素造成不同的損傷，一般根據(jù)損傷的部位，DNA損傷可分為堿基損傷和DNA鏈的損傷。堿基損傷：堿基丟失：隨著細(xì)胞受熱或pH降低降低而加劇堿基轉(zhuǎn)換：自發(fā)地或化學(xué)試劑如亞硝酸作用堿基修飾：化學(xué)試劑、生物試劑或ROS直接作用堿基造成堿基交聯(lián)：紫外線照射導(dǎo)致堿基錯(cuò)配：

10、DNA復(fù)制過程中3中脫氧核甘三磷酸濃度的失調(diào)、堿基的互變異構(gòu)或堿基之間的差別不足以讓聚合酶正確區(qū)分。DNA鏈的損傷：鏈的斷裂：離子輻射（X射線和丫射線）和某些化學(xué)試劑的作用，例如博來霉素DNA鏈的交聯(lián)：雙功能試劑的作用，如順鉗和絲裂霉素CDNA與蛋白質(zhì)之間的交聯(lián)，UV3、DNA的修復(fù)DNA修復(fù)分為直接修復(fù)、切除修復(fù)、雙鏈斷裂修復(fù)、易錯(cuò)修復(fù)和重組修復(fù)等。4、點(diǎn)突變:點(diǎn)突變也稱為簡單突變或單一位點(diǎn)突變。其最主要的形式為堿基對置換，專指DNA分子單一位點(diǎn)上所發(fā)生的堿基對改變，分為轉(zhuǎn)換和顛換兩種形式。轉(zhuǎn)換是指兩種喀咤堿基（T和C）或兩種喋吟堿基（A和G）之間的相互轉(zhuǎn)變，顛換是指喀咤堿基和喋吟堿基之間的

11、互變。有時(shí)，發(fā)生在單個(gè)位點(diǎn)上的少數(shù)核甘酸缺失或插入也被視為點(diǎn)突變。發(fā)生在蛋白質(zhì)基因編碼區(qū)的點(diǎn)突變有三種不同的后果：突變的密碼子編碼同樣的氨基酸，這樣的突變對蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能不會產(chǎn)生任何影響，因此被稱為沉默突變或同義突變突變的密碼子編碼不同的氨基酸，導(dǎo)致一種氨基酸殘基取代另一種氨基酸殘基，這樣的突變可能對蛋白質(zhì)的功能不產(chǎn)生任何影響（中性的）或影響微乎其微，也可能產(chǎn)生災(zāi)難性的影響而帶來分子病，如鐮刀形貧血和囊性纖維變性等。由于突變導(dǎo)致出現(xiàn)了錯(cuò)誤的氨基酸，因此，這樣的突變被稱為錯(cuò)義突變。突變的密碼子變?yōu)榻K止密碼子或者相反，前者因?yàn)榻K止密碼子的提前出現(xiàn)可導(dǎo)致一條多肽鏈被截短，被稱為無義突變。5、移碼

12、突變移碼突變又稱移框突變，是指在一個(gè)蛋白質(zhì)基因的編碼區(qū)發(fā)生的一個(gè)或多個(gè)核甘酸（非3的整數(shù)倍）的缺失或插入。第七章RNA的生物合成1、DNA轉(zhuǎn)錄與RNA轉(zhuǎn)錄的區(qū)別DNA復(fù)制與轉(zhuǎn)錄的小向點(diǎn)性質(zhì)復(fù)制模板兩股鏈均復(fù)制模板鏈局部H成方式半保留復(fù)制不對稱轉(zhuǎn)出原料dNTPNTP聚合酶DDDPDDPP堿基配對A-T、G-CA-U、T-A、G-C引物聿亞不需要產(chǎn)物子代雙鏈DNAmRNA、tRNA、rRNA相同點(diǎn)：模板：均為DNA遵循堿基配對原則地點(diǎn)：細(xì)胞核新鏈方向5'-3'條件：ATP、Mg2+都生成磷酸二酯鍵2、什么是不對稱轉(zhuǎn)錄與DNA復(fù)制所不同，轉(zhuǎn)錄只發(fā)生在DNA分子上具有轉(zhuǎn)錄活性的區(qū)域。對

13、于一個(gè)DNA分子來說，并不是所有的區(qū)域都能被轉(zhuǎn)錄，及時(shí)能轉(zhuǎn)錄的區(qū)域也不是每時(shí)每刻都在轉(zhuǎn)錄。此外，DNA兩條鏈也并不是都會被轉(zhuǎn)錄。某些基因以DNA的這一條鏈作為模板，而某些基因以另一條鏈作為模板，對于某一特定的基因來說，DNA分子上作為模板的那一條鏈被稱為模板鏈，與模板鏈互補(bǔ)的那一條鏈被稱為編碼鏈。3、轉(zhuǎn)錄的酶學(xué)，真核、原核真細(xì)菌的RNApol分為核心酶和全酶兩種形式。全酶由核心酶和0-因子組裝而成(a233'co)真細(xì)菌的RNApol都受到利福霉素和利鏈霉素的特異性抑制。真核細(xì)胞5中RNApol結(jié)構(gòu)與功能的比較名稱細(xì)胞中的定位組成對a鵝膏蕈堿的敏感性對放線菌D的敏感性RNApolI核仁

14、多個(gè)業(yè)基組成不敏感非常敏感RNApolII核質(zhì)多個(gè)業(yè)基組成高度敏感輕度敏感RNApolm核質(zhì)多個(gè)業(yè)基組成中度敏感輕度敏感線粒體RNApol線粒體基質(zhì)單體酶不敏感敏感葉綠體RNApol葉綠體基質(zhì)類似于原核細(xì)胞不敏感敏感4、原核生物是通過什么機(jī)制來達(dá)到轉(zhuǎn)錄的終止的原核系統(tǒng)轉(zhuǎn)錄的終止有兩種方式：一種依賴于被稱為p因子的蛋白質(zhì)因子；另一種方式則不需要p因子，而需要RNA轉(zhuǎn)錄物3'端一段被稱為終止子的序列5、RNA除了可以通過DNA轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生以外，某些RNA病毒還可以RNA作為模板通過RNA轉(zhuǎn)錄或復(fù)制產(chǎn)生。第八章轉(zhuǎn)錄后加工1、真核細(xì)胞RNA前體的后加工過程5'端“加帽”3'端水解3

15、'端添尾剪切拼接2、帽子的功能有助于某些mRNA前體的正確拼接有助于成熟的mRNA轉(zhuǎn)運(yùn)出細(xì)胞核保護(hù)mRNA,避免核酸酶降解增強(qiáng)mRNA的可翻譯性mRNA除了幾種病毒都是戴帽子的。3、尾巴的本質(zhì)與功能尾巴的本質(zhì)是一段多聚腺甘酸序列(polyA)PolyA尾巴至少具有五個(gè)功能：提高mRNA的穩(wěn)定性增強(qiáng)mRNA的可翻譯性，提高mRNA翻譯的效率影響最后一個(gè)內(nèi)含子的切除某些先天缺乏終止密碼子的mRNA通過加尾反應(yīng)創(chuàng)造終止密碼子UGA(在UG序列后價(jià)位產(chǎn)生UGA)或UAA(在UA序列后價(jià)位產(chǎn)生UAA)通過選擇性加尾調(diào)節(jié)基因的表達(dá)然而，PolyA尾巴并不是mRNA反應(yīng)必不可少的，因?yàn)槟承﹎RNA雖

16、然沒有尾巴，但仍然能夠被有效地翻譯，比如組蛋白的mRNA。四、基因斷裂在真核生物及病毒的基因組中都是很普遍的現(xiàn)象，絕大多數(shù)的蛋白質(zhì)基因都是斷裂的，只有少數(shù)是連續(xù)的。五、核酶是具有催化性質(zhì)的RNA第九章蛋白質(zhì)的生物合成1、原料：mRNA,tRNA,rRNA,氨基酸場所：核糖體模板：mRNA2、核糖體的功能部位：(1) A部位，即氨酰tRNA結(jié)合部位，也稱為受體部位；(2) P部位，即肽酰tRNA結(jié)合部位，也稱為供體部位；(3) E部位，即空載tRNA在離開核糖體之前與核糖體臨時(shí)結(jié)合的部位；(4)肽酰轉(zhuǎn)移酶活性部位，該部位負(fù)責(zé)催化肽鍵的形成。3、mRNA是翻譯的模板，由它直接指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成。作為

17、翻譯模板的原因：其內(nèi)部至少含有一個(gè)由起始密碼子開始、以終止密碼子結(jié)束的一段由連續(xù)的核甘酸序列構(gòu)成的開放閱讀框(ORF),ORF內(nèi)的核甘酸序列直接決定翻譯出來的多肽鏈的氨基酸序列。原核生物的mRNA一般是含有多個(gè)ORF的多順反子mRNA。真核生物mRNA通常是只有一個(gè)ORF的單順反子，一般只編碼一個(gè)蛋白。4、tRNA在翻譯中的功能：將氨基酸運(yùn)載到核糖體通過其反密碼子與mRNA上的密碼子之間的相互作用對遺傳密碼進(jìn)行解碼，將其最終轉(zhuǎn)化成多肽鏈上的氨基酸序列。5、氨基酸的活化形式：氨酰-tRNA通過活化，游離氨基酸分子上的a-竣基通過高能酯鍵與其同源的tRNA分子的3'-端腺昔鍵的羥基相連。高能酯鍵在翻譯的延伸階段被用來驅(qū)動肽鍵的形成。6、遺傳密碼的主要性質(zhì)：簡并性、通用性、連續(xù)性、方向性和擺動性。7、翻譯具有極性：閱讀模板時(shí)的方向性，翻譯時(shí)閱讀mRNA勺方向者B是從5'-端3*'-端多肽鏈延伸的方向總是從N-端C端8、蛋白質(zhì)的合成取決于密碼子和反密碼子的相互作用。9、擺動性規(guī)則：反密碼子第一個(gè)堿基密碼子的第二個(gè)堿基AUCGGC、UUA、GIA、C、G10、原核生物的翻譯過程（氨基酸的活化、起始、延伸、