!!分子生物学笔记完全版
(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。
现代分子生物学(笔记)
第一章绪论分子生物学分子生物学的基本含义 (p8分子生物学是研究核酸、蛋白质等所有生物大分子的形态、结构特征及其重要性、规律性和相互关系的科学，是人类从分子水平上真正揭开生物世界的奥秘，由被动地适应自然界转向主动地改造和重组自然界的基础学科。
分子生物学与其它学科的关系分子生物学是由生物化学、生物物理学、遗传学、微生物学、细胞学、以至信息科学等多学科相互渗透、综合融会而产生并发展起来的，凝聚了不同学科专长的科学家的共同努力。
它虽产生于上述各个学科，但已形成它独特的理论体系和研究手段，成为一个独立的学科。
生物化学与分子生物学关系最为密切 :生物化学是从化学角度研究生命现象的科学，它着重研究生物体内各种生物分子的结构、转变与新陈代谢。
传统生物化学的中心内容是代谢，包括糖、脂类、氨基酸、核苷酸、以及能量代谢等与生理功能的联系。
分子生物学则着重阐明生命的本质----主要研究生物大分子核酸与蛋白质的结构与功能、生命信息的传递和调控。
细胞生物学与分子生物学关系也十分密切:传统的细胞生物学主要研究细胞和亚细胞器的形态、结构与功能。
探讨组成细胞的分子结构比单纯观察大体结构能更加深入认识细胞的结构与功能，因此现代细胞生物学的发展越来越多地应用分子生物学的理论和方法。
分子生物学则是从研究各个生物大分子的结构入手，但各个分子不能孤立发挥作用，生命绝非组成成分的随意加和或混合，分子生物学还需要进一步研究各生物分子间的高层次组织和相互作用，尤其是细胞整体反应的分子机理，这在某种程度上是向细胞生物学的靠拢。
第一章序论1859年发表了《物种起源》，用事实证明“物竞天择，适者生存”的进化论思想。
指出：物种的变异是由于大自然的环境和生物群体的生存竞争造成的，彻底否定了“创世说”。
达尔文第一个认识到生物世界的不连续性。
意义：达尔文关于生物进化的学说及其唯物主义的物种起源理论，是生物科学史上最伟大的创举之一，具有不可磨灭的贡献。
细胞学说细胞学说的建立及其意义德国植物学家施莱登和德国动物学家施旺共同提出：一切植物、动物都是由细胞组成的，细胞是一切动植物的基本单位。
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。
医学分子生物学-整理笔记
第2章基因、基因组和基因组学基因(gene)：携带有遗传信息的DNA或RNA序列，也称为遗传因子。
基因是合成有功能的蛋白质或RNA所必需的全部DNA，包括编码蛋白质或RNA的核酸序列，也包括为保证转录所必需的调控序列。
基因的功能：传递遗传信息，控制个体性状表现。
结构基因(structural genes)：可被转录形成mRNA，并转译成多肽链，构成各种结构蛋白质，催化各种生化反应的酶和激素等。
调节基因(regulatory genes) ：某些可调节控制结构基因表达的基因。
其突变可影响一个或多个结构基因的功能，或导致一个或多个蛋白质(或酶)量的改变。
eg. miRNA, siRNA, piRNA核糖体RNA 基因(ribosomal RNA genes) 与转运RNA 基因(transfer RNA genes)：只转录产生相应的RNA而不翻译成多肽链。
真核生物的RNA聚合酶( 3种)：RNA 聚Array合酶I, II, III.开放阅读框架(open reading frame，ORF)：在DNA链上，由蛋白质合成的起始密码开始，到终止密码为止的一个连续编码序列。
断裂基(split gene)：真核生物结构基因，由若干个编码区和非编码区互相间隔开但又连续镶嵌而成，去除非编码区再连接后，可翻译出由连续氨基酸组成的完整蛋白质。
基因组(genome)：一个细胞内的全部遗传信息，包括染色体基因组和染色体外基因组。
基因组中的DNA包括编码序列和非编码序列。
部分病毒基因组--RNA。
C值(C-value)：一种生物体单倍体基因组DNA的总量，用以衡量基因组的大小。
通常，进化程度越高的生物其基因组越大，但从总体上说，生物基因组的大小同生物在进化上所处地位的高低无关。
存在C-value paradox （C值悖理）。
生物复杂性越高，其基因的密度越低。
病毒基因组的大小: 与细菌或真核细胞相比，病毒的基因组很小。
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。
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列〃一个典型的真核基因包括
①编码序列—外显子(exon)
②插入外显子之间的非编码序列—内合子(intron)
③5'-端和 3'-端非翻译区(UTR)
④调控序列(可位于上述三种序列中) 绝大多数真核基因是断
裂基因(split-gene)，外显子不连续。
二、基因组(genome) 一
特定生物体的整套(单倍体)遗传物质的总和，基因组的大小
用全部 DNA 的碱基对总数表示。
人基因组 3X1 09(30 亿 bp)，共编码约 10 万个基因。
每种真核生物的单倍体基因组中的全部 DNA 量称为 C 值，与进化的复杂性并不一致(C-value Paradox)。
人类基因组计划（human genome project, HGP）基因组学（genomics）,结构基因组学（structural genomics）和功能基因组学（functional genomics）。
蛋白质组（proteome）和蛋白质组学（proteomics）
第二节真核生物基因组一、真核生物基因组的特
点：，
①真核基因组 DNA 在细胞核内处于以核小体为基本单位的染色体结构中〃
②真核基因组中，编码序列只占整个基因组的很小部分(2—3％)，
二、真核基因组中 DNA 序列的分类 •
(一)高度重复序列(重复次数>lO5)
卫星 DNA(Satellite DNA)
(二)中度重复序列
1〃中度重复序列的特点
①重复单位序列相似，但不完全一样，
②散在分布于基因组中〃
③序列的长度和拷贝数非常不均一，
④中度重复序列一般具有种属特异性，可作为 DNA 标记〃
⑤中度重复序列可能是转座元件(返座子)，
2〃中度重复序列的分类
①长散在重复序列(long interspersed repeated segments〃) LINES
②短散在重复序列(Short interspersed repeated segments) SINES SINES：长度<500bp，拷贝数>105〃如人 Alu 序列 LINEs：长。