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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DNAChargaff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-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2.0nm。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。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+WL（Linkingnumber）：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（Twistingnumber）：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（Writhingnumber）：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DNAD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恢复正常结构的过程。——修复DNA损伤的主要方式基本步骤：识别（核酸内切酶）、切除+修补（DNA聚合酶Ⅰ）、连接（DNA连接酶）错配修复：区别模板链和新合成的DNA链是通过碱基的甲基化来实现的。刚合成的子代分子中，亲代链甲基化，新合成链的GATC中的A未被甲基化，故子代DNA暂时是半甲基化的，细胞发现错配碱基，首先切除未甲基化链上的错配碱基。重组修复：SOS修复：当DNA受到严重损伤，细胞为了生存诱发的一些复杂的反应。其诱发了修复机制相关酶与蛋白质产生。（三）基因突变概念：在DNA分子碱基序列水平上所发生的一种永久性、可遗传的变化。点突变（转换——嘧啶与嘧啶，嘌呤与嘌呤、颠换——嘧啶与嘌呤）、缺失、插入DNA的转座转座子：基因组上可自主复制和位移的DNA片段，可以直接从基因组内的一个位点移到另一个位点，发生转座重组，从而改变染色体的结构。转座子的转移过程叫转座。转座子每次移动时携带着转座必需的基因一起在基因组内跃迁，所以转座子又称跳跃基因。类型：简单转座子和复合转座子结构特征：（1）结构中含有一个或多个开放阅读框，其中有一个编码转座酶的基因，这种酶催化转座子插入新的位置；（2）两端有20-40bp的反向末端重复序列，末端重复序列是转座所必需的，因为它们是转座酶所识别的底物。转座机制：转座作用的遗传学效应：1.引起插入突变2.产生新的基因3.产生染色体畸变4.引起生物进化反转座子：以RNA为中间体进行转座第三章RNA的合成转录的概念与特点转录：以DNA中一条链为模板，在RNA聚合酶催化下，以四种NTP为原料，合成RNA的过程。有两种方式：DNA指导的RNA合成——生物体内的主要合成方式。RNA指导的RNA合成——病毒。合成的RNA中，如只含一个基因的遗传信息，称为单顺反子；如含有几个基因的遗传信息，则称为多顺反子。转录特点：不对称性：指以双链DNA中的一条链作为模板进行转录，该链称为模板链（无意义链、负链），另一条不作为模板的链称为编码链（有意义链、正链）连续性：RNA转录合成时为连续合成一段RNA链，各条RNA链之间无需再进行连接。单向性：合成方向为5'→3'有特定的起始和终止位点：RNA转录合成时，只能以DNA分子中的某一段作为模板转录可同时进行DNA复制与转录的比较相同点：都以DNA为模板碱基的加入严格遵循碱基配对原则都生成磷酸二酯键新链合成方向为5’→3’不同点：复制需要引物，转录不需引物转录时，模板DNA的信息全保留，复制时模板信息是半保留转录时，RNA聚合酶只有5’→3’聚合作用，无5’→3’及3’→5’外