分子生物学复习笔记
(完整word版)分子生物学知识点归纳
分子生物学1．DNA的一级结构：指DNA分子中核苷酸的排列顺序。
2．DNA的二级结构：指两条DNA单链形成的双螺旋结构、三股螺旋结构以及四股螺旋结构。
3．DNA的三级结构：双链DNA进一步扭曲盘旋形成的超螺旋结构。
4．DNA的甲基化：DNA的一级结构中，有一些碱基可以通过加上一个甲基而被修饰，称为DNA的甲基化。
甲基化修饰在原核生物DNA中多为对一些酶切位点的修饰，其作用是对自身DNA产生保护作用。
真核生物中的DNA甲基化则在基因表达调控中有重要作用。
真核生物DNA中，几乎所有的甲基化都发生于二核苷酸序列5’-CG-3’的C上，即5’-mCG-3’.5．CG岛：基因组DNA中大部分CG二核苷酸是高度甲基化的,但有些成簇的、稳定的非甲基化的CG小片段,称为CG岛,存在于整个基因组中。
“CG”岛特点是G+C含量高以及大部分CG二核苷酸缺乏甲基化。
6．DNA双螺旋结构模型要点：（1）DNA是反向平行的互补双链结构。
（2）DNA双链是右手螺旋结构。
螺旋每旋转一周包含了10对碱基，螺距为3.4nm. DNA 双链说形成的螺旋直径为2 nm。
每个碱基旋转角度为36度。
DNA双螺旋分子表面存在一个大沟和一个小沟，目前认为这些沟状结构与蛋白质和DNA间的识别有关。
（3）疏水力和氢键维系DNA双螺旋结构的稳定。
DNA双链结构的稳定横向依靠两条链互补碱基间的氢键维系，纵向则靠碱基平面间的疏水性堆积力维持。
7．核小体的组成：染色质的基本组成单位被称为核小体，由DNA和5种组蛋白H1,H2A,H2B,H3和H4共同构成。
各两分子的H2A,H2B,H3和H4共同构成八聚体的核心组蛋白，DNA双螺旋缠绕在这一核心上形成核小体的核心颗粒。
核小体的核心颗粒之间再由DNA和组蛋白H1构成的连接区连接起来形成串珠样结构。
8．顺反子（Cistron）：由结构基因转录生成的RNA序列亦称为顺反子。
9．单顺反子（monocistron）：真核生物的一个结构基因与相应的调控区组成一个完整的基因，即一个表达单位，转录物为一个单顺反子。
分子生物学笔记
1.原核DNA复制特点1）复制起始在拓扑异构酶I的作用下解开DNA负超螺旋后，与解链酶共同作用，在复制起点处解开双链，解链过程中SSB蛋白稳定被解开的单链保证局部不恢复回双链。
解链过程中需要ATP提供能量。
解链后，由引发酶直接在DNA前导链模板上合成引物；由蛋白n、n`、n``、DnaB、C、I共同组成引发体在后随链上合成引物RNA。
2）复制延伸延伸过程中，前导链连续延伸；后随链上，引发体延5`→3`方向前进并合成RNA引物，再由DNA聚合酶Ⅲ断断续续合成小的DNA片段。
小片段上RNA引物被RNase H降解，DNA片段被DNA聚合酶I连接成完整DNA链。
3）复制终止当复制叉遇到由22个碱基组成的Ter序列时，Ter-Tus复合物使DnaB停止DNA解链，阻挡复制叉前移。
在反方向复制叉到达后，停止复制，其间50-100bp 未被复制的片段由DNA修复机制补齐。
然后两条链分开，并在拓扑异构酶Ⅳ作用下使复制叉解体，释放子链。
2.原核RNA转录1）模板识别原核RNA聚合酶可直接与启动子区结合，完成转录起始2）转录起始RNA聚合酶先与启动子可逆结合，形成封闭复合物。
之后DNA双链构象发生变化，封闭复合物转为开放复合物，使RNA聚合酶结合的DNA序列中有一小段双链被解开。
解链后，开放复合物与最初两个NTP 结合形成磷酸二酯键并转变为RNA 聚合酶-DNA- 新生RNA 链三元复合物。
之后，转录起始后直到形成 9个核苷酸短链是通过启动子阶段，此时RNA聚合酶一直处于启动子区，新生的 RNA链与 DNA模板链的结合不够牢固，很容易从DNA链上掉下来并导致转录重新开始。
一旦RNA聚合酶成功地合成 9个以上核苷酸并离开启动子区，转录就进入正常的延伸阶段。
3）转录延伸当RNA聚合酶催化新生RNA链长度超过9-10个核苷酸时，σ因子脱离转录复合物，RNA聚合酶离开启动子，核心酶延模板移动使新生RNA链不断延伸。
4）转录终止RNA聚合酶碰到终止信号后，与模板脱离并释放新生RNA。
最新现代分子生物学-复习笔记
现代分子生物学复习提纲第一章绪论第一节分子生物学的基本含义及主要研究内容1 分子生物学Molecular Biology的基本含义⏹广义的分子生物学：以核酸和蛋白质等生物大分子的结构及其在遗传信息和细胞信息传递中的作用为研究对象，从分子水平阐明生命现象和生物学规律。
⏹狭义的分子生物学：偏重于核酸（基因）的分子生物学，主要研究基因或DNA的复制、转录、表达和调控等过程，也涉及与这些过程相关的蛋白质和酶的结构与功能的研究。
1.1 分子生物学的三大原则1) 构成生物大分子的单体是相同的2) 生物遗传信息表达的中心法则相同3) 生物大分子单体的排列（核苷酸、氨基酸）的不同1.3 分子生物学的研究内容●DNA重组技术（基因工程）●基因的表达调控●生物大分子的结构和功能研究(结构分子生物学）●基因组、功能基因组与生物信息学研究第二节分子生物学发展简史1 准备和酝酿阶段⏹时间：19世纪后期到20世纪50年代初。
确定了生物遗传的物质基础是DNA。
DNA是遗传物质的证明实验一：肺炎双球菌转化实验DNA是遗传物质的证明实验二：噬菌体感染大肠杆菌实验RNA也是重要的遗传物质-----烟草花叶病毒的感染和繁殖过程2 建立和发展阶段⏹1953年Watson和Crick的DNA双螺旋结构模型作为现代分子生物学诞生的里程碑。
⏹主要进展包括：遗传信息传递中心法则的建立3 发展阶段⏹基因工程技术作为新的里程碑，标志着人类深入认识生命本质并能动改造生命的新时期开始。
⏹第三节分子生物学与其他学科的关系思考⏹证明DNA是遗传物质的实验有哪些？⏹分子生物学的主要研究内容。
⏹列举5～10位获诺贝尔奖的科学家，简要说明其贡献。
第二章染色体与DNA第一节染色体1.作为遗传物质的染色体特征:⏹分子结构相对稳定⏹能够自我复制⏹能够指导蛋白质的合成，从而控制整个生命过程;⏹能够产生遗传的变异。
2 真核细胞染色体组成(1) DNA(2) 蛋白质（包括组蛋白和非组蛋白）(3) 少量的RNA组蛋白：呈碱性，结构稳定；与DNA结合形成、维持染色质结构，与DNA含量呈一定的比例非组蛋白：呈酸性，种类和含量不稳定；作用还不完全清楚3.染色质和核小体染色质是一种纤维状结构，由最基本的单位—核小体(nucleosome)成串排列而成的。
分子生物学考试整理笔记
分⼦⽣物学考试整理笔记第⼀章1.请定义DNA重组技术和基因⼯程技术。
DNA重组技术：是将不同的DNA⽚段按照⼈们的设计定向连接起来，在特定的受体细胞中与载体同时复制并得到表的，产⽣影响受体细胞的新的遗传性状。
基因⼯程技术：是将不同的DNA⽚段按照⼈们的设计定向连接起来，在特定的受体细胞中与载体同时复制并得到表的，产⽣影响受体细胞的新的遗传性状。
还包括其他可能使⽣物细胞基因组结构得到改造的体系。
第⼆章2.什么是核⼩体？简述其形成过程。
由DNA和组蛋⽩组成的染⾊质纤维细丝是许多核⼩体连成的念珠状结构。
核⼩体是由H2A,H2B,H3,H4各两个分⼦⽣成的⼋聚体和由⼤约200bp的DNA组成的。
⼋聚体在中间，DNA分⼦盘绕在外，⽽H1则在核⼩体外⾯。
每个核⼩体只有⼀个H1。
所以，核⼩体中组蛋⽩和DNA的⽐例是每200bpDNA有H2A,H2B,H3,H4各两个，H1⼀个。
⽤核酸酶⽔解核⼩体后产⽣只含146bp核⼼颗粒，包括组蛋⽩⼋聚体及与其结合的146bpDNA，该序列绕在核⼼外⾯形成1.75圈，每圈约80bp。
由许多核⼩体构成了连续的染⾊质DNA细丝。
核⼩体的形成是染⾊体中DNA压缩的第⼀阶段。
在核⼩体中DNA盘绕组蛋⽩⼋聚体核⼼，从⽽使分⼦收缩⾄原尺⼨的1/7。
200bpDNA完全舒展时长约68nm,却被压缩在10nm的核⼩体中。
核⼩体只是DNA压缩的第⼀步。
核⼩体长链200bp→核酸酶初步处理→核⼩体单体200bp→核酸酶继续处理→核⼼颗粒146bp3. 简述DNA的⼀,⼆,三级结构的特征DNA⼀级结构：4种核苷酸的的连接及排列顺序，表⽰了该DNA分⼦的化学结构DNA⼆级结构：指两条多核苷酸链反向平⾏盘绕所⽣成的双螺旋结构DNA三级结构：指DNA双螺旋进⼀步扭曲盘绕所形成的特定空间结构4.原核⽣物DNA具有哪些不同于真核⽣物DNA的特征？（1）结构简练：原核DNA分⼦的绝⼤部分是⽤来编码蛋⽩质，只有⾮常⼩的⼀部分不转录，这与真核DNA的冗余现象不同。
分子生物学笔记
分子生物学笔记中心法则（Central dogma）DNA的组成DNA的融解温度Tm，高GC含量使得DNA的Tm升高，以及GC的体积较小，使得测得密度较大DNA变性的条件:有机化合物,高pH,低盐浓度探针和DNA杂交基因组是一个生物体的所有遗传信息的集合。
染色体的组成：DNA、蛋白质、RNA组蛋白Histones：五种H1、H2A、H2B、H3、H4核小体核心由8个组蛋白组成H2A、H2B、H3、H4各两个（组蛋白八聚体）146bpDNA核小体核心+H1+linkerDNA组成了染色体组蛋白的修饰乙酰化：转录激活，结构变松散DNA复制半保留复制DNA聚合酶只能从5‘到3’合成DNA（前导链）2. 3‘到5’的DNA聚合酶移动是半不连续复制（后随链，也是从5’-3‘合成）冈崎片段（DNA+RNA引物），后随链绕DNA聚合酶一圈，使得两者的复制方向相同细菌的后随链片段约1000nt，真核细胞中约200nt3. 引物和模板依赖DNA聚合酶不能从头合成DNA，必须前面由10-12nt的RNA引物提供3’羟基引物酶在合成DNA前加上一小段RNA引物复制叉两条母链解开时形成复制叉（replication fork）拓扑异构酶（DNA旋转酶，gyrases）：去除DNA的超螺旋结构DNA解旋酶（DNA helicase）:DnaB作用以及DnaA、DnaC等其他蛋白质SSBP：单链结合蛋白，稳定解旋后的单链引物酶：合成RNA引物，需要引发体DNA聚合酶Ⅲ（原核）：同时合成两条链，链伸长DNA聚合酶Ⅲ：从5‘-3’合成DNA片段，然后删去RNA引物（具有核酸外切酶5‘-3’活性），发生缺口平移（缺口出现在引物和冈崎片段之间）DNA连接酶：去除引物后，连接冈崎片段和之前合成的片段滑动夹：保持DNA聚合酶不从DNA上掉下来端粒酶（telomerase）：DNA复制酶只能5‘-3’合成DNA片段，因此DNA两端5’的RNA引物去除后不能让DNA聚合酶Ⅲ生成替换RNA引物的DNA片段（末端隐缩）。
分子生物学笔记
1、分子生物学（狭义）：即在核酸与蛋白质水平上研究基因的复制，基因的表达（包括RNA转录、蛋白质翻译），基因表达的调控以及基因的突变与交换的分子机制。
2、分子生物学（广义）：即在分子水平上研究生命现象，或用分子的术语描述生物现象的学科。
3、克里克认为分子生物学基于两个基本原理：①序列假说：是指核酸片段的特异性完全由其碱基序列决定，而且这种序列是某一蛋白质氨基酸的密码。
②中心法则：是指DNA的遗传信息经RNA一旦进入蛋白质，也就不可能再行输出。
4、分子生物学作为所有生命物质的共性学科所遵循的三大原则：①构成生物大分子的单体是相同的。
共同的核酸语言，即构成核酸大分子的单体均是A、T(U)、C、G；共同的蛋白质语言，构成蛋白质大分子的单体均是20种基本氨基酸。
②生物大分子单体的排列（核苷酸，氨基酸）决定了生物性状的差异和个性特征。
③生物遗传信息的表达的中心法则相同。
5、生物学的三大发现：DNA 双螺旋结构的揭示、遗传密码子的破译、信使RNA的发现。
奠定了DNA-RNA-蛋白质三者之间关系的基础。
第二章：基因概念的演变与发展1、遗传学家摩尔根根据对果蝇的遗传试验提出了基因是：基因像念珠（bead）一样孤立地呈线状一样排列在染色体上，是具有特定功能、能独立发生突变和遗传交换的、“三位一体”的、最小的遗传单位。
2、等位基因：是指野生型基因（A）发生突变后形成的突变基因（a），它与野生型基因位于相同染色体的同一基因座位上。
当野生型基因（A）向不同方向发生突变形成不同状态的等位基因，又总称为复等位基因。
3、拟等位基因：将紧密连锁、控制同一性状的非等位基因定义为拟等位基因。
4、科学家们通过对噬菌体突变体与表型之间的关系的研究，提出了顺反子理论：顺反子是基因的同义词，认为基因是一个具有特定功能的、完整的、不可分割的最小遗传单位。
在一个基因内可以发生突变、重组（交换）。
该理论认为：基因（即顺反子）是染色体上的一个区段，在一个顺反子内有若干个交换单位，最小的交换单位称为交换子；在一个顺反子中有若干个突变单位，最小的突变单位被称为突变子。
分子生物学知识点必背
一、名词解释1、基因：能够表达和产生蛋白质和RNA的DNA序列，是决定遗传性状的功能单位。
2、基因组：细胞或生物体的一套完整单倍体的遗传物质的总和。
3、端粒：以线性染色体形式存在的真核基因组DNA末端都有一种特殊的结构叫端粒。
该结构是一段DNA序列和蛋白质形成的一种复合体，仅在真核细胞染色体末端存在。
4、操纵子：是指数个功能上相关的结构基因串联在一起，构成信息区，连同其上游的调控区（包括启动子和操纵基因）以及下游的转录终止信号所构成的基因表达单位，所转录的RNA为多顺反子。
5、顺式作用元件：是指那些与结构基因表达调控相关、能够被基因调控蛋白特异性识别和结合的特异DNA序列。
包括启动子、上游启动子元件、增强子、加尾信号和一些反应元件等。
6、反式作用因子：是指真核细胞内含有的大量可以通过直接或间接结合顺式作用元件而调节基因转录活性的蛋白质因子。
7、启动子：是RNA聚合酶特异性识别和结合的DNA序列。
8、增强子：位于真核基因中远离转录起始点，能明显增强启动子转录效率的特殊DNA序列。
它可位于被增强的转录基因的上游或下游，也可相距靶基因较远。
9、基因表达：是指生物基因组中结构基因所携带的遗传信息经过转录、翻译等一系列过程，合成特定的蛋白质，进而发挥其特定的生物学功能和生物学效应的全过程。
10、信息分子：调节细胞生命活动的化学物质。
其中由细胞分泌的调节靶细胞生命活动的化学物质称为细胞间信息分子；而在细胞内传递信息调控信号的化学物质称为细胞内信息分子。
11、受体：是存在于靶细胞膜上或细胞内能特异识别生物活性分子并与之结合，进而发生生物学效应的的特殊蛋白质。
12、分子克隆：在体外对DNA分子按照即定目的和方案进行人工重组，将重组分子导入合适宿主，使其在宿主中扩增和繁殖，以获得该DNA分子的大量拷贝。
13、蛋白激酶：是指能够将磷酸集团从磷酸供体分子转移到底物蛋白的氨基酸受体上的一大类酶。
14、蛋白磷酸酶：是具有催化已经磷酸化的蛋白质分子发生去磷酸化反应的一类酶分子，与蛋白激酶相对应存在，共同构成了磷酸化和去磷酸化这一重要的蛋白质活性的开关系统。
《分子生物学导论》笔记_学习笔记
《分子生物学导论》笔记第一章：分子生物学概述1.1分子生物学的定义与发展1.2分子生物学的研究对象1.3分子生物学与其他学科的关系1.4分子生物学的重要性第二章：DNA的结构与功能2.1DNA的双螺旋结构2.2DNA的复制机制2.3DNA的修复与重组2.4DNA的功能与基因表达第三章：RNA的类型与作用3.1信使RNA（mRNA）3.2转运RNA（tRNA）3.3核糖体RNA（rRNA）3.4小RNA及其功能第四章：蛋白质的合成与功能4.1转录与翻译过程4.2蛋白质的结构层次4.3蛋白质的折叠与修饰4.4蛋白质的功能与作用机制第五章：基因调控机制5.1基因表达调控的基本概念5.2转录因子与增强子5.3表观遗传学与基因表达5.4RNA干扰与基因沉默第六章：分子生物学的应用6.1分子生物学在医学中的应用6.2分子生物学在农业中的应用6.3分子生物学在生物技术中的应用6.4未来发展与挑战第1章：分子生物学概述分子生物学的定义与发展分子生物学是研究生命现象的分子基础的科学，主要关注生物大分子的结构、功能及其相互作用。
其核心内容包括DNA、RNA和蛋白质的相互关系。
分子生物学的起源可以追溯到20世纪初，随着显微镜技术的发展，科学家们对细胞组成的认识逐渐深入。
1940年代，随着DNA的双螺旋结构被发现，分子生物学开始正式形成。
关键概念包括：DNA（脱氧核糖核酸）：遗传信息的载体，结构为双螺旋。
RNA（核糖核酸）：在基因表达中起到中介作用，主要类型有信使RNA（mRNA）、转运RNA（tRNA）和核糖体RNA（rRNA）。
蛋白质：由氨基酸构成，承担细胞内外的多种功能。
重要发展里程碑：1953年，沃森和克里克提出DNA双螺旋结构。
1961年，霍普金斯等人发现RNA的转译机制。
1970年代，基因工程技术的引入，推动了分子生物学的应用。
考点：分子生物学定义的准确描述DNA、RNA和蛋白质的基本功能和相互关系重要历史事件及其影响分子生物学的研究对象分子生物学的研究对象主要包括核酸（DNA和RNA）、蛋白质、酶及其相互作用。
分子生物学笔记
1、Allele（等位基因）：是指位于染色体的相同位置上控制着同一个性状的基因。
2、Cistron（顺反子）：是基因的同义词，是染色体上的一个区段，在一个顺反子内有若干个交换单位，即交换子（recon）；在一个顺反子中有若干个突变单位，即突变子（muton），它的提出是对“基因概念”的一种修正。
3、Operon（操纵子）：为了使基因表达调控更有效，生物体往往将功能相关的一组基因连续排列，协调控制它们的表达，组成一组连续排列，协调表达的基因组，即操纵子。
（必考）4、Gene（基因）：是指可遗传的，可自我复制，可表达功能，可以突变的，最小的功能单位。
5、RNA与DNA在结构上的差别：RNA中的核糖的2'位含有OH基，DNA中没有；RNA碱基中没有胸腺嘧啶T，只有尿嘧啶U；RNA分子多为单链分子，DNA分子为双琏分子；RNA分子的化学稳定性差，易发生降解；RNA与DNA在功能上的差别：DNA作为主要遗传物质，控制着生物的代谢和遗传；RNA在细胞中mRNA、tRNA和rRNA，其中mRNA，作为DNA转录的产物，直接翻译蛋白质，是DNA和蛋白质之间的信使，起到遗传信息的传递作用，tRNA在翻译中将携带氨基酸与核糖体结合，起到运输氨基酸的载体作用，rRNA又叫核糖体RNA，与核糖体的合成有关，是核糖体的成分之一，也与蛋白质的合成有关。
6、双螺旋（double helix）的结构特点：每一单链具有5'→ 3'极性；两条单链间以碱基间的氢键连接；两条单链，极性相反，反向平行；以中心为轴，向右盘旋(B-form)；双螺旋中存在大沟(2. 2nm)和小沟(1. 2nm)7、维持双螺旋结构的作用力：（注意一下影响双螺旋结构稳定性的因素）横向作用力——氢键和碱基堆积力（非特异性结合力，同一条核苷酸链中，相邻碱基的疏水作用力和范德华力）→弱键，可加热解链纵向作用力——磷酸酯键→强键，需酶促解链8、Tm值（变性/熔解/退火温度）：DNA的双螺旋结构降解一半时的温度或OD增加值的中点温度(一般为85-95℃)影响Tm值的因素：☆在A, T, C, G 随机分布的情况下，GC%愈高，Tm值愈大，GC%愈低，Tm值愈小☆GC%含量相同的情况下，AT形成变性核心，变性加快，Tm值小，碱基排列对Tm 值具有明显影响（除变性核心外）相同的碱基组成，不同的排列，碱基堆积力不同☆对于大片段D.S. DNA分子，片段长短对Tm值的影响较小, 与组成和排列相关，而对于小于100bp 的D.S DNA分子，片段愈短，变性愈快，Tm值愈小☆变性液中含有尿素，酰胺等有机试剂，可与碱基间形成氢键，从而改变碱基对间的氢键，一般Tm值可降至40℃左右☆盐浓度的影响，由于单链DNA主链的磷酸基团，而使DNA存在负电荷的静电斥力，会导致两条单链DNA的分离，而Na盐的浓度可以消除DNA单链上磷酸基团间的静电斥力，使DNA趋于稳定☆极端pH条件的影响，改变氢键的形成与结合力总之，一切减弱氢键，减弱碱基堆积力的因素均将使Tm值降低9、变性与复性变性：D.S. DNA经加温，极端pH，尿素，酰胺变为S.S. DNA的过程复性：变性条件解除后S.S. DNA重新变为D.S. DNA复性过程依赖于单链分子间的随机碰撞10、超螺旋结构的形成规律：L=T+W （L：双链DNA的交叉数，T：双链DNA的缠绕数，W：超螺旋的数目）W=负值（negative superhelix）W =正值( positive superhelix）11、生物体内主要是以右旋B—DNA为主，且生物体内DNA多数以负超螺旋（松弛态）存在（见书47）12、目前，仅在生活在极端高温环境下（如温泉）中的嗜热微生物体内发现了正超螺旋（紧缩态）DNA，是由于高温容易使DNA变性，双链解开。
分子生物学知识点归纳
分子生物学知识点归纳1.DNA的结构和功能：DNA是生物体内贮存遗传信息的分子，由磷酸、五碱基、脱氧核糖组成。
DNA以双螺旋结构存在，通过序列编码生物体的遗传信息，并在细胞分裂中复制和传递。
2.RNA的结构和功能：RNA是将DNA信息翻译为蛋白质的中间分子，有多种类型，包括信使RNA（mRNA）、转运RNA（tRNA）和核糖体RNA （rRNA）。
RNA具有与DNA类似的结构，但是鸟嘌呤（G）和胸腺嘧啶（T）被腺嘌呤（A）和尿嘧啶（U）所取代。
3.基因表达：基因表达是指将DNA中的遗传信息转录成RNA，然后翻译成蛋白质的过程。
这个过程包括转录、剪接、RNA修饰、起始和终止等多个步骤。
基因表达过程中的调控对于维持生物体的正常功能至关重要。
4.蛋白质合成：蛋白质合成是指RNA翻译成蛋白质的过程。
这个过程包括译码、蛋白质折叠和修饰。
蛋白质的结构和功能由其氨基酸序列决定，但结构和功能的形成还受到其他因素的调控。
5.基因组学：基因组学是研究生物体基因组的学科，包括基因组的结构、功能和演化。
随着高通量测序技术的发展，基因组学成为了分子生物学的前沿领域。
6.分子遗传学：分子遗传学是研究遗传信息传递和表达的分子机制的学科。
它研究遗传物质的结构、复制、易位、突变和修复等，以及遗传信息的传递和表达的分子级机制。
7.基因调控：基因调控是指细胞内基因表达的调节过程。
这个过程包括转录因子与DNA结合、组蛋白修饰、DNA甲基化等多个调控机制。
基因调控决定了细胞的发育、分化和对环境刺激的响应。
9.蛋白质相互作用和信号传导：蛋白质相互作用是指蛋白质之间的物理或化学交互作用。
这些相互作用对于细胞信号传导、代谢调控和细胞活动的协调起着重要作用。
10.DNA修复和细胞凋亡：DNA修复是细胞内修复DNA损伤的过程，以维持遗传稳定性。
细胞凋亡是指细胞主动性死亡的过程，常常发生在DNA 严重损伤和细胞失控增殖时。
以上只是分子生物学的一些知识点，这个领域还有很多其他的重要概念和研究方向，如非编码RNA、表观遗传学和细胞信号转导等。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
七年制分子生物学2005.6 for Victor第一章绪论重点与难点：掌握医学分子生物学研究的主要内容及其在医学上的应用。
名词解释：分子生物学(molecular biology)：是一门从分子水平研究生命现象、生命本质、生命活动及其规律的科学。
医学分子生物学(medical molecular biology)：是分子生物学的一个重要分支，又是一门新兴的交叉学科。
它是从分子水平上研究人体在正常和疾病状态下的生命活动规律，从分子水平开展人类疾病的预防、诊断和治疗研究的一门科学。
问答题：1．分子生物学与生物化学有何联系和区别？(1)联系：“分子生物学”顾名思义，必须研究分子，是从分子水平上研究生物学，研究生命现象、生命活动及其规律。
但其研究的重点不是化学，而是生物学。
现代生物化学是从分子水平上研究生命现象，其研究重点是化学，而不是生物学。
因为分子生物学是从生物化学、生物物理、遗传学、微生物学等多门学科，经过相互杂交、相互渗透而产生出来的，所以：从学科范畴讲，分生包括了生化；从研究的基本内容讲，遗传信息流：DNA→mRNA→蛋白质的过程，其许多内容又属于生化的范畴。
因此，分生与生化这两门学科是“你中有我”“我中有你”，难以区分。
但是，生化不等于分生。
可从其研究方向和研究方法来区别。
(2)区别：①研究方向上：分生主要研究蛋白质、核酸和其他大分子的结构与功能以及他们之间的相互作用，着重解决细胞中遗传信息传递和代谢调节的问题。
生化主要研究大、小分子在生命活动的代谢过程，特别是参与糖酵解过程、脂肪氧化过程、三羧酸循环等代谢过程的大量的小分子的代谢转化更是生化的重要课题。
但是这些都不属于分生的研究范畴。
所以，两者在研究内容上有相同之处，但在研究方向上，分生的着重点是大分子的结构和功能，而生化则是分子的代谢转化。
②研究方法上：分生是以射线衍射等物理学方法研究大分子结构，采用生化与遗传学相结合的方法探索其功能，解决大分子结构与功能及其代谢调节的关系。
生化主要是采用生化与化学的方法，探索生命化学过程，解决分子转化与能量转换的问题。
所以，两者在分离、纯化生物分子时可能采用同样的方法，但在分别探索其研究内容时，却会采用明显不同的方法。
2．分子生物学研究的主要内容？分生的研究，几乎都是围绕核酸和蛋白质进行的（因为这两类大分子在生物体内和生命活动中扮演了最重要的角色）。
从核酸和蛋白质结构与功能、基因组的结构与功能到基因的复制、表达、调控及其生物学效应，从生物大分子之间的相互作用到这些相互作用构成的细胞间的通讯和细胞内信号转导，从对基因的结构、功能、表达调控的分析到基因的制备、改造、调控、应用所需的各种技术体系，构成了分生的基本研究内容。
医学分子生物学是分生的一个重要分支，它主要研究人体发育、分化和衰老的分子生物学基础，人体三大功能调控系统（神经、内分泌和免疫）的分子生物学基础，基因的结构异常或调控异常与疾病发生、发展之间的关系；同时，应用分子生物学理论和技术体系开展疾病的基因诊断和基因治疗、生物制药以及卫生防疫。
3．分子生物学在医学上有哪些应用？⑴人体发育调控和人体功能调控①发育、分化与衰老的机制②细胞增殖调控的机制③神经、内分泌和免疫调控的机制⑵基因与疾病①基因与疾病关系的研究②基因诊断③基因治疗⑶生物工程与生物制药①基因工程②酶工程③蛋白质工程④微生物工程⑤细胞工程⑥转基因动、植物⑷预防医学①疫苗研究②环境监测与净化4．21世纪分子生物学发展的趋势怎样？当前，随着HGP的实施与完成，人类基因组研究的重点正由“结构”向“功能”转移。
所以，21世纪的分生已进入了一个新的时代——后基因组学时代。
主要的重点研究领域有：⑴功能基因组学⑵转录组学⑶蛋白质组学⑷代谢组学⑸糖组学⑹表型组学⑺相互作用组学⑻生物信息学⑼脑研究第二章遗传信息的表达重点：掌握外源基因在原核系统中的表达及酵母表达系统。
难点：外源基因表达的几种方式。
名词解释：核酸(nucleic acid)：是以核苷酸为基本组成单位的生物大分子。
是由许多核苷酸通过磷酸二酯键联系起来的高分子化合物。
包括脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)。
基因(gene)：是DNA分子中的某一特定的核苷酸序列，经过复制可以传递给后代，经过转录和翻译可以产生维持正常生命活动的生物大分子（RNA和蛋白质）。
即基因是可以转录成RNA的基因组片段。
基因具有可遗传性、可表达性、可移动性、不连续性和重叠性的特征。
基因是指生物体内核酸分子中具有自我复制能力和贮存遗传信息的遗传单位，它是具有特定核苷酸顺序的核酸片段，由结构基因和调节基因之分。
调节基因控制着结构基因的开关。
S-D序列：在紧靠起始密码子（AUG）的上游有一段约6～8个核苷酸的序列5’-AGGAGGU-3’,是核糖体与mRNA的结合部位，叫Shine-Dalgarno序列，简称S-D序列。
启动子(promoter)：是基因5’端上游的一段启动基因转录的核苷酸序列，是RNA pol和其他转录因子结合的部位。
内含子(intron)：断裂基因中不编码序列称内含子。
外显子(exon)：断裂基因中被内含子分隔的编码序列叫外显子。
多克隆位点：指载体上含有多个限制酶的单一切点，以供外源基因的插入的一段DNA序列。
RNA聚合酶：是转录过程中催化聚合反应的酶。
原核生物细胞中只有一种RNA聚合酶，兼有合成mRNA、tRNA和rRNA 的功能。
反应时需要有Mg2+或Mn2+的存在，该酶缺乏3’→5’外切酶活性，所以它没有校对功能。
真核生物细胞中RNA聚合酶有三型，分别称为RNA聚合酶I(A)、II(B)、II(C)，识别不同的启动子而转录不同的基因。
RNA聚合酶I在核仁，主要转录5.8S、18S、28S rRNA基因；RNA聚合酶II在核浆，主要转录编码蛋白质的基因，即主要转录产生mRNA；RNA聚合酶III在核浆，主要转录tRNA和5S rRNA基因。
问答题：1．原核基因的结构有何特征？原核基因组常以操纵子的形式作为表达和调控的基本单元，它包括功能上彼此相关的结构基因和调控部位，受调节基因产物的调节，转录产物为单个多顺反子。
原核基因组结构与功能的特点:①基因组通常仅由一条环状双链DNA分子组成；②基因组中只有一个复制起点；③编码顺序一般不会重叠；④基因组中重复序列很少；⑤具有编码同工酶的基因；⑥细菌基因组中存在着可移动的DNA序列；⑦在DNA分子中具有多种功能的识别区域，如复制起始点、转录启动区和终止区等。
2．真核基因的结构有何特征？大多数真核基因的编码序列被不能编码的额外序列所分隔，以不连续的方式排列在DNA上，因此这类基因也叫断裂基因。
不编码序列称内含子，被分隔的编码序列叫外显子。
因此，从DNA转录来的初级转录产物是mRNA的前体，称核不均一RNA(hnRNA )，在进行翻译前必须通过转录后加工除去内含子，形成成熟mRNA，这一过程叫拼接。
由于真核基因不组成操纵子，不形成顺反子，真核基因表达受到多级调控系统的调节。
真核基因组结构与功能的特点：①每一种真核生物都有一定的染色体数目，除了配子（精子和卵子）为单倍体外，体细胞一般为双倍体；②真核生物基因组远远大于原核生物基因组，结构复杂，基因数庞大，具有许多复制起点，每个复制子大小不一；③真核基因都由一个结构基因与相关的调控区组成，转录产物为单顺反子，即一分子mRNA只能翻译一种蛋白质；④真核生物中含有大量重复序列；⑤真核基因组内非编码序列(NCS)占90％以上；⑥真核基因组是断裂基因，即编码序列被非编码序列分隔开来，基因与基因间的非编码序列为间隔DNA，基因内非编码序列为内含子，被内含子隔开的编码序列则为外显子；⑦功能相关的基因构成各种基因家族，它们可串联在一起，亦可相距很远；⑧真核生物基因组中存在一些可移动的遗传因素。
3．何谓融合表达和非融合表达？(1)融合表达：外源蛋白（特别是小分子量蛋白）在异源宿主细胞中的表达量通常非常低，也容易被宿主蛋白酶水解，解决方法之一就是将目的蛋白与宿主的蛋白共价连接起来，形成融合蛋白，这种表达方式叫融合表达。
(2)非融合表达：是指所表达的外源蛋白的N端不含任何其他的异源性氨基酸，因此要求起始位点(ATG)必须位于要表达的外源基因片段的5’端。
将目的基因插入合适的启动子和S-D序列的下游，就可以在原核表达系统中表达出非融合蛋白。
(S-D序列与ATG之间的距离只要改变2～3个碱基也会极大地影响表达效率。
)4．试述外源基因表达的几种系统。
(1)外源基因在原核系统中的表达（翻译）：S-D序列：在紧靠起始密码子（AUG）的上游有一段约6～8个核苷酸的序列5’-AGGAGGU-3’,是核糖体与mRNA的结合部位，叫Shine-Dalgarno序列，简称S-D序列。
常用的原核表达载体：①含lac启动子的表达载体特点：A.含有编码lacZ的序列，外源基因正确插入后可与β-半乳糖苷酶形成融合蛋白。
B.含lac启动子的表达载体可被IPTG(硫代半乳糖苷)诱导。
②含有trp启动子的表达载体特点：A.其外源蛋白表达量比含Lac启动子的载体系统高。
B.该载体可被IAA(3-β-吲哚丙烯酸)诱导表达。
③含有tac启动子的表达载体特点：A.tac启动子是lac和trp启动子构建的杂合启动子，比lacUV5启动子强10倍，是非常强的启动子。
B.有来自噬菌体的转录终止子T1和T2，以防过度转录。
C.可以被ITPG诱导。
④含有PL启动子的表达载体特点：A.是一个温度调节启动子，在29～31℃时PL启动子处于阻遏状态，当温度升高到42℃时PL启动子的阻遏被解除，基因开始大量表达。
B.当该载体转染受体菌N99 cI+时，由于受体菌能合成cI蛋白，使载体在37℃时能大量复制。
(2)外源基因在真核系统中的表达①酵母表达系统载体特点：A.选择性标记B.启动子C.转录、翻译、终止信号D.加尾信号E.复制起始位点ori。
载体类型：A.质粒载体可广泛用于表达外源蛋白，但在进行大于10L 的大量培养时，质粒表达系统往往不够稳定。
分类：附加体型载体(YEp)、复制型载体(YRp)和酵母着丝粒质粒(YCp)。
B.整合型载体这类载体不含酵母自主复制序列，故不能独自在细胞中复制，必须整合到酵母染色体中后才能使外源基因得以表达。
C.酵母人工染色体酵母人工染色体（YAC）是利用DNA重组技术组装的人工染色体，是目前容纳外源基因容量最大的载体(大于1000kb)，且高度稳定。
它包括自主复制序列(ARS)、着丝粒(CEN)、端粒(TEL)结构和选择标记等基本结构。
现在又加上启动子和MCS，使YAC操作更加方便。
②杆状病毒载体系统常用的杆状病毒表达系统是AcMNPV，其基因组大约13kb，为环状dsDNA，通过构建一个转移载体可以将外源基因转移到病毒基因组中，实现外源基因在昆虫细胞中的表达。