2021年分子生物學重點歸納

1、分子生物學重點歸納 奠定了分子生物學的幾大重大發(fā)現(xiàn) 1）細胞學說證明了動植物都是有細胞組成的 2）孟德爾的遺傳學規(guī)律最先使人們對形狀產(chǎn)生認識 3）摩爾根的基因學說進一步將性狀與基因相偶聯(lián)，成為現(xiàn)代遺傳學的 4）watson和crick提出了脫氧核糖核苷酸的雙螺旋模型，為充分揭示遺傳信息的傳遞規(guī)律鋪平了道路 5）在蛋白質(zhì)方面，sumner證實了酶是蛋白質(zhì)，sanger利用紙電泳及色譜技術開創(chuàng)了蛋白質(zhì)序列分析的先河 染色體和染色質(zhì)之間的區(qū)別？什么是染色體？什么是染色質(zhì)？ 染色質(zhì)與染色體有共同的組成成分，是同一物質(zhì)在細胞周期不同功能階段中所呈現(xiàn)的不同構象。染色質(zhì)是指間期細胞核內(nèi)由dna、組蛋白、非組

2、蛋白及少量rna組成的線性復合結構，是間期細胞遺傳物質(zhì)存在的形式。染色體是指細胞在有絲分裂或減數(shù)分裂的特定階段，染色質(zhì)細絲高度螺旋化形成較粗的柱狀和桿狀等不同的形狀,即染色體 在生物的進化過程中，我們所談到的所謂的c值矛盾？是怎么形成的？為什么會有c值矛盾？以及c值矛盾我們可以怎么解答？ c值一種生物單倍體基因組dna的總量稱為c值。c值矛盾指c值往往與種系進化的復雜程度不一樣，某些低等生物卻具有較大的c值。c值矛盾的形成真核生物基因組最大的特點就是它含有大量重復的序列，許多dna序列可能不編碼蛋白質(zhì)，沒有生理功能，而且功能dna序列大多被不編碼蛋白質(zhì)的非功能dna所隔開，這樣就容易造成c值矛

3、盾。dna和rna的全名？dna的組成單位是什么？核苷酸又是什么呢？再往下分，一層一層的了解。dna，又稱脫氧核糖核酸，英文全稱deoxyribonucleic acid。rna，又稱核糖核酸，英文全稱ribonucleic acid dna的組成單位一種高分子化合物，基本單位是脫氧核苷酸，脫氧核苷酸又由磷酸基團，脫氧核糖，含氮堿基組成，其中含氮堿基包括腺嘌呤（a）、鳥嘌呤（）、胞嘧啶（）和胸腺嘧啶（）。dna會有一級結構，二級結構到多級結構.為什么我們會有這么一個概念的分類？這里面和它的功能是密切相關的，所以說我們要了解dna的高級結構以及高級結構在生物功能和調(diào)控方面所發(fā)揮的作用？而且作為高

4、級結構而言，我們生物體內(nèi)絕大部分dna都存在高級結構，那么維持這種高級結構的力或者因素在哪里？誰來控制它？誰來決定它的這種高級結構？ dna的一級結構4種核苷酸的連接及其排列順序，表明了該dna分子的化學構成。dna的二級結構兩條多核苷酸鏈反向平行盤繞所生成的雙螺旋結構。基本特點是1、由兩條互相平行的脫氧核苷酸鏈長鏈盤繞而成。2、脫氧核糖和磷酸交替連接，排在外側，構成基本骨架，堿基排列在內(nèi)側，兩條鏈上的堿基通過氫鍵相結合，形成堿基對。dna的高級結構是指dna雙螺旋進一步扭曲盤繞而形成的更復雜的特定空間結構，包括超螺旋，線性雙旋中的紐結，多重螺旋等。其中超螺旋是最主要形式，包括正超螺旋（右手超

5、螺旋）和負超螺旋（左手超螺旋），負超螺旋是細胞里常見的dna高級結構形式，正超螺旋是過度纏繞的雙螺旋。在不同類型的拓撲異構酶作用下相互轉變。（溴化乙錠介入） dna的高級結構在生物功能調(diào)控方面的作用dna超螺結構整體或局部的拓撲學變化及其調(diào)控對于dna復制和rna轉錄起到關鍵作用。維持dna一級結構的力共價鍵（糖環(huán)結構中cc之間的鍵、核糖與磷酸之間、核糖與堿基之間相連的鍵都是共價鍵，磷酸二酯鍵也屬于共價鍵。） 二級結構的力氫鍵、堿基堆積力（ 堿基堆積力指同一條鏈中相鄰堿基之間的疏水作用力和范德華力）、正負電荷的作用。高級結構的作用力dna分子的末端固定或者是環(huán)狀分子，雙鏈不能自由轉動，額外的張

6、力不能釋放導致dna分子內(nèi)部的空間位置的重排，造成扭曲，即出現(xiàn)超螺旋結構。 如果給你一段dna，我希望從這個質(zhì)粒dna中分離出它的復制子，或者你能不能用實驗來證明哪一段dna或者哪一段區(qū)域是復制子？或者反過頭來說，當初人們是怎么做到的？如何證明的？ dna復制過程中各種各樣的酶？ 拓撲異構酶、dna解鏈酶、單鏈結合蛋白、引物合成酶（引發(fā)酶）、dna聚合酶、dna連接酶等酶和蛋白質(zhì)的參與。拓撲異構酶能夠消除解鏈造成的正超螺旋的堆積，消除阻礙解鏈繼續(xù)進行的這種壓力，使復制得以延伸；dna解鏈酶能夠水解atp獲得能量來解開雙鏈dna；單鏈結合蛋白（ssb蛋白）能夠保證被解鏈酶解開的單鏈在復制完成前能

7、夠保持單鏈結構，沒有解鏈的作用；引物結合酶（引發(fā)酶）合成一小段rna，用來引導dna聚合酶起始dna鏈的合成，引物合成酶需引發(fā)前體護送才能催化引物合成；dna聚合酶能夠有引起脫氧核苷酸之間的聚合，聚合時必須有模板鏈和具有3oh末端的引物鏈，鏈的延伸方向為53；（從rna引物3端合成新的dna鏈。dna聚合酶 , 以dna為復制模板，從將dna由5端點開始復制到3端的酶。dna聚合酶的主要活性是催化dna的合成（在具備模板、引物、dntp等的情況下）及其相輔的活性。真核細胞有5種dna聚合酶，分別為dna聚合酶（定位于胞核，參與復制引發(fā)具53外切酶活性），（定位于核內(nèi)，參與修復，具53外切酶活性

8、），（定位于線粒體，參與線粒體復制具53和35外切活性），（定位核，參與復制，具有35和53外切活性），（定位于核，參與損傷修復，具有35和53外切活性）。原核細胞有3種dna聚合酶，都與dna鏈的延長有關。dna聚合酶i是單鏈多肽，可催化單鏈或雙鏈dna 的延長；dna聚合酶ii則與低分子脫氧核苷酸鏈的延長有關；dna聚合酶iii在細胞中存在的數(shù)目不多，是促進dna鏈延長的主要酶。dna連接酶將相鄰的岡崎片段連接在一起形成大分子dna。 dna復制的三種模型，這三個模型得要了解一下。最初人們從dna的復制提出了這三個模型，是如何排除掉其他兩個得到正確的呢？ 全保留復制、半保留復制、隨機復制。

9、（假說演繹法） 所謂全保留復制，就是以親代為模板，但復制后兩條新生成的子鏈全部從親代脫落，形成全新的子鏈，而親代又恢復原樣；半保留復制，則是親代的兩條鏈解開，每條鏈作為新鏈的模板，從而形成兩個子代dna分子，每一個子代dna分子包含一條親代鏈和一條新合成的鏈。半保留復制的證明實驗p43 將大腸桿菌放在15nh4c1培養(yǎng)基中生長15代，使dna被15n標記后，再將細菌移到只含有14nh4c1的培養(yǎng)基中培養(yǎng)。分別取代、1代、2代、3代的細胞，提取dna，進行密度梯度離心，分辨重鏈dna、正常的輕鏈dna和包含一條重鏈和一條輕鏈的dna“雜種鏈”。離心后從管底到管口dna分子就停留在與其相當?shù)腸sc

10、1密度處，紫外光下可以看到形成的區(qū)帶。14n-dna密度較輕，停留在離管口較近的位置；15n-dna密度較大停留在較低的位置。當含有15n-dna的細胞在14nh4c1培養(yǎng)液中培養(yǎng)1代后，只有一條區(qū)帶介于14n-dna與15n-dna之間。培養(yǎng)2代后則在14n-dna區(qū)又出現(xiàn)一條帶。有等量的“雜種鏈”和輕鏈密度。這些結果只與半保留復制模型相符。全保留模型可以排除，但分散模型卻不能排除。meselson等又將第1代的14n/15n雜種鏈變性使雙鏈分開，再將變性前后的雙鏈和單鏈分別進行cscl密度梯度離心。變性前雜種雙鏈只有一種帶，密度為717g/cm3，變性后兩條單鏈的密度不同而呈現(xiàn)了兩條帶，一

11、條為15n帶（74g/cm3），另一條為14n帶（725g/cm3）。作為對照的是從肺炎球菌（d. pneumoniae）中提取的dna，變性前后都只有一條帶，密度為7g/cm3。這一結果完全符合半保留復制預期的結果，并否定了全保留模型和分散模型。 dna在復制時，末端的時候會出現(xiàn)一個缺口，因為有引物的作用，那么它是如何來防止這種縮短呢？ 產(chǎn)生原因已知的dna聚合酶和rna聚合酶都只能從5端向3端移動，線性dna在復制中，當rna引物被切除后，留下5端的部分單鏈dna，不能為dna聚合酶所作用，使得子鏈短于母鏈。線性dna復制子末端復制的特殊機制1、 將線性復制子轉變?yōu)榄h(huán)狀或多聚分子，t4和t

12、7噬菌體，缺口被聚合酶作用填滿，再dna連接酶作用生成二聯(lián)體 2、 dna末端形成發(fā)夾結構，使得該分子沒有游離的末端，草履蟲的線性線粒體dna 3、 在末端蛋白的介入下，在真正的末端上啟動復制，腺病毒dna和￥29噬菌體dna。依靠鏈取代法，從一個末端啟動一條新鏈合成，以此取代原來在雙鏈中配對的dna鏈 1. 生物體的修復方式老師提了8種？是什么要能夠比較詳細的說出哪幾種？ 錯配修復（只要dna復制過程中發(fā)生錯配）、堿基切除修復(帶有不同類型的能識別核酸位點的核苷水解酶，特異性切除受損核苷酸上的n-糖苷鍵，在dna上形成去嘌呤或去嘧啶位點，統(tǒng)稱為ap位點)、重組修復（復制后修復，機體細胞對在復

13、制起始時未修復的dna損傷部位先復制后修復，在新和成鏈上留下一個對應于損傷序列的缺口）、dna的直接修復（把損傷的堿基回復到原來狀態(tài)的一種修復）、sos反應（細胞dna受到損傷或復制系統(tǒng)受到抑制的緊急情況下，為求生存而產(chǎn)生的一種應急措施，包括dna損傷修復，誘變效應，細胞分裂的抑制和溶原性細菌釋放噬菌體）、核苷酸切除修復（dna鏈上的相應位置的核苷酸發(fā)生損傷，導致雙鏈之間無法形成氫鍵）、單鏈缺口修復、雙鏈缺口修復。能比較詳細的說出兩三種。1 中心法則？提出的人？ 是指遺傳信息從dna傳遞給rna，再從rna傳遞給蛋白質(zhì)，即完成遺傳信息的轉錄和翻譯的過程。也可以從dna傳遞給dna，即完成dna

14、的復制過程。這是所有有細胞結構的生物所遵循的法則。在某些病毒中的rna自我復制(如煙草花葉病毒等)和在某些病毒中能以rna為模板逆轉錄成dna的過程(某些致癌病毒)是對中心法則的補充。提出的人是佛朗西斯克里克。1 轉錄的章節(jié)里面提到的，反義鏈，有義鏈，編碼鏈，非編碼鏈？ 與mrna序列相同的那條dna鏈成為編碼鏈，或稱有意義鏈；把另一條根據(jù)堿基互補配對原則指導mrna合成的dna鏈稱為模板鏈或稱反義鏈。1轉錄和翻譯比較一下學習。轉錄 翻譯 模板 dna mrna 原料 核糖核苷酸 氨基酸 產(chǎn)物 rna 蛋白質(zhì) 酶 rna聚合酶 氨酰-trna合成酶 dna復制（細胞內(nèi)復制） 轉 錄 翻 譯 概

15、念 dna復制是指dna雙鏈在細胞分裂以前進行的復制過程，復制的結果是一條雙鏈變成兩條一樣的雙鏈（如果復制過程正常的話），每條雙鏈都與原來的雙鏈一樣 dna分子首先解開雙鏈以dna的一條鏈為模板按照堿基互補配對原則合成rna的過程 以mrna為模板，以trna為運載工具合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過程k|s|5u 場所 細胞核、線粒體、葉綠體 細胞核、線粒體、葉綠體k|s|5u 細胞質(zhì)（核糖體）k|s|5u 原料 4種游離脫氧核苷酸 4種游離核糖核苷酸k|s|5u 2種游離氨基酸k|s|5u 模板 dna分子中的兩條鏈 dna中的一條鏈k|s|5u mrna k|s|5u 酶 解旋酶、dn

16、a聚合酶等(dna連接酶)k|s|5u（ 解旋酶、rna聚合酶等 不要求氨基酰trna合成酶、氨肽酶等k|s|5u 能量 atp atp atp 過程 1、解旋在解旋酶作用下，利用atp釋放的能量解開雙螺旋；2、在dna聚合酶的作用下，按照堿基互補配對原則，把游離的脫氧核苷酸連接到模板鏈上，并使脫氧核苷酸之間過磷酸二酯鍵連接；3、沿著模板鏈不斷延伸，最終形成兩個一模一樣的dna分子。1、解旋在解旋酶作用下，利用atp釋放的能量解開雙螺旋；2、以解開的一條dna鏈為模板，按堿基互補配對原則，游離的核糖核苷酸與脫氧核苷酸配對，3、核糖核苷酸間通過磷酸二酯鍵連接成rna（mrna，trna，rrna

17、） mrna從核孔進入細胞質(zhì)，與核糖體結合，從起始密碼子（aug）開始翻譯。trna一端攜帶氨基酸進入核糖體另一端的反密碼子與mrna上的密碼子配對，兩氨基酸間形成肽鍵。核糖體繼續(xù)沿mrna 移動，每次移動一個密碼子，至終止密碼結束，肽鏈形成 模板 去向 復制后，模板鏈與新形成的子鏈形成雙螺旋結構 轉錄后，模板鏈與非模板鏈重新形成雙螺旋結構 分解成核糖核苷酸 特點 1、邊解旋邊復制；2、半保留復制 邊解旋邊轉錄 一條mrna可與多個核糖體結合翻譯成多條相同的多肽鏈 產(chǎn)物 形成兩個完整的dna分子 三種單鏈rna 蛋白質(zhì)(多肽鏈) 1轉錄單位？啟動子？終止子？ 轉錄單位是一段從啟動子開始至終止子

18、結束的dna序列，rna聚合酶從轉錄起點開始沿著模板前進，直到終止子為止，轉錄出一條rna鏈。一個簡單的轉錄單位只攜帶合成一種蛋白質(zhì)的信息，復合轉錄單位可攜帶不止一種蛋白質(zhì)分子的信息。啟動子是基因轉錄起始所必需的一段dna序列，是基因表達調(diào)控上游順式作用元件之一。是一段位于結構基因5端上游區(qū)的dna序列，能活化rna聚合酶，使之與模板dna準確地相結合并具有轉錄起始的特異性. 終止子位于已經(jīng)轉錄的序列中，可被rna聚合酶或其他輔助因子所識別的終止信號。1當初人們是如何通過實驗來確定轉錄起始的那個區(qū)域？這兩個實驗有什么相似之處嗎？讓你用一個實驗或者兩個實驗分別來證明這個質(zhì)粒上那一部分是復制？哪一

19、部分是轉錄？（寫大概思路） 引物延伸分析: 引物延伸實驗可標定轉錄產(chǎn)物的5-端， 確定轉錄的精確起始。特異的末端標記的引物退火到rna鏈的互補區(qū)域，隨后用rna作為模板，用反轉錄酶延伸引物得到cdna。將擴增產(chǎn)物連接入質(zhì)粒載體測序，其測序結果5端即為轉錄起始位點。通常在真核生物中，轉錄起始位點距atg翻譯起始位點上游1bp左右，包含明顯的tata box序列。實驗區(qū)分質(zhì)粒復制和轉錄用提供放射性3h標記脫氧核苷酸作為細菌的脫氧核苷酸來源，利用放射自顯影圖像的方法，如果進行的是復制，則可以觀察到放射性標記的dna鏈產(chǎn)生，而進行的是翻譯則不會有上述現(xiàn)象。1原核和真核的啟動子差別？要聯(lián)合起來看，以及和

20、啟動子一起的概念，增強子，啟動子（了解） 原核生物絕大多數(shù)啟動子都存在兩端共同序列即位于-1bp處的ttaa區(qū)和-35bp位的ttgaca區(qū)。現(xiàn)已經(jīng)查明，-1bp位的ttaa區(qū)和-35區(qū)的ttgaca區(qū)是rna聚合酶與啟動子的結合位點，能與因子相互識別且具有很高的親和力。真核生物有類似原核生物的區(qū)域，位于轉錄位點上游的-25-3bp處的共同序列tataa，也稱tata區(qū)，另外在起始位點上游的-7-78bp還有一段共同序列ccaat，與原核生物的-35bp區(qū)相對應稱caat區(qū)。在-8-11含有gccacaccc或gggcggg(gc區(qū)，gcbox)，習慣上，把tata區(qū)上游的保守序列稱為上游啟動

21、子元件（）或稱為上游激活序列（uas），另外大多數(shù)真核基因還含有增強子區(qū)。增強子能使與它連鎖的基因轉錄頻率明顯增加的dna序列，因為它也能強化轉錄的起始，又稱強化子，它不是啟動子的一部分。啟動子如上14 1轉錄信使rna的加工？這一塊要去了解一下，不經(jīng)過加工是不能被直接使用的 真核生物轉錄生成的初級轉錄產(chǎn)物，是不具備生物活性及獨立功能的前體rna，必須經(jīng)過適當?shù)募庸ぬ幚恚ㄇ谐齼?nèi)含子，使外顯子拼接形成成熟mrna）才能變?yōu)槌墒斓?、有活性的rna。1轉錄后加工有些什么樣呢？帶帽，加尾等 帶帽mrna的5端加“g”，成帽子結構，往往帽子會被甲基化。帽子結構（g）是gtp和原mrna 5三磷酸腺苷或

22、鳥苷縮合反應的產(chǎn)物，加帽子過程是在鳥苷酸轉移酶作用下進行的。分為零號帽子，1號帽子，2號帽子。帽子的功能1、使得mrna免受核酸酶的破壞2、使得mrna更容易被蛋白質(zhì)合成的起始因子所識別，從而促進蛋白質(zhì)的合成3、提高翻譯效率4、提高mrna的剪接效率 加尾mrna的3端由內(nèi)切酶切開特定的部位后，多(a)合成酶催化合成多（a）結構。功能是mrna由細胞核進入細胞質(zhì)基質(zhì)所必須的形式，大大提高了mrna在細胞質(zhì)基質(zhì)中的穩(wěn)定性，可能保護mrna，延長mrna壽命，可能參與控制翻譯的效率。rna剪接從rna中分子中切除內(nèi)含子。從mrna前體分子中切除被稱為內(nèi)含子的非編碼區(qū)，并使基因中被稱為外顯子的編碼區(qū)

23、拼接形成成熟mrna。rna切割從前體rna中釋放成熟的trna和rrna分子 1諾貝爾獎獲得具有催化活性rna，核酶，考核重點 核酶（ribozyme）是一類具有催化功能的ran分子，通過催化靶位點rna鏈中磷酸二酯鍵的斷裂，特異性的切除底物rna分子，從而阻斷基因的表達。核酶具有多種空間結構，目前已知的有錘頭型核酶，發(fā)夾形核酶，具有自我剪切能力的rna大多數(shù)都能形成錘頭型結構，該結構的特點是，由三個莖（、），莖區(qū)由互補堿基構成的局部雙鏈結構，包圍著一個1113個保守核苷酸構成的催化活性中心， 核酶的切除通常發(fā)生在h（除g以外的任一核苷酸）。同一核酶分子由具有催化中心的核酶和含有剪切位點的底

24、物部分組成錘頭型結構，底物部分是切割部位兩端的核苷酸，它與核酶的莖和 莖結合，在切割之后該底物釋放，新的底物取代，使得切割反應得以重復進行。核酶分為兩大類剪切型核酶和剪接型核酶 剪切型核酶只剪不接，能夠催化自身rna或者不同的rna分子切下特異的核苷酸序列。剪接型核酶具有序列特異的內(nèi)切核酸酶、rna連接酶等多種酶的活性，它既能切割rna分子，也能通過轉酯反應連接切割后的rna分子， 錘頭型和發(fā)夾型結構的核酶都能催化產(chǎn)物的連接，但發(fā)夾型核酶連接活性高于自身切割活性1倍，錘頭型切割反應活性高于連接反應的活性1倍。意義核酶的發(fā)現(xiàn)為基因治療提供了新的策略，根據(jù)其自剪接的特點可以人工合成多種核酶以抑制破

25、壞病毒或癌基因等有害基因的功能；對rna的重要功能又有了新的認識，為生命起源的研究提供了新的思路。2.trna的轉錄和加工比較特別，涉及好幾步的修飾？而且每一步的修飾和以后所對應的功能是密切相關的，所以要重點了解,是一道跨章節(jié)的題目，修飾以后的功能密切在哪里？為什么要經(jīng)過這一個修飾？ ,內(nèi)含子的剪接，切除trna中的內(nèi)含子， 作用切除內(nèi)含子后的trna才成熟， (大腸桿菌rnase p可特異剪切trna前體的5旁順序，trna前體的剪切尚需要一個3-核酸內(nèi)切酶，這可將trna前體3端的一段核苷酸序列切下來。此外rnased是trna3端成熟酶) 3端添加cca，作用添加cca-oh結構，哎蛋白

26、質(zhì)翻譯中才具有生物活性。核苷酸修飾，高級結構trna上運載的氨基酸必須靠近核糖體大亞基的多肽合成位點，而trna上的反密碼子必須與小亞基mrna相配對，所以要求結構中不同的基團最大限度的分離。2密碼本的起始密碼子是什么樣的？終止密碼子是什么樣的？以及在這張表內(nèi)遺傳密碼存在什么特征？歸納總結一下。起始密碼子指定蛋白質(zhì)合成起始位點的密碼子，有兩個，甲硫氨酸aug、纈氨酸gug 終止密碼子不能被任何trna分子識別，但可被特殊蛋白結合并引起新合成的肽鏈從核糖體上釋放的密碼子（沒有相應的trna的存在）uaa、uag、uga 密碼表遺傳密碼的特征密碼子的連續(xù)性翻譯由5端起始密碼子開始一直到3端終止密碼子結束，其中沒有間斷或者重疊；即起始密碼子決定了所有后續(xù)密碼子的位置，說明三聯(lián)子密碼是連續(xù)的。密碼子的簡并性一種氨基酸可以有多種密碼子相對應；（第三個堿基具有擺動現(xiàn)象，保證了物種穩(wěn)定性） 由一種以上密碼子編碼同一個氨基酸的現(xiàn)象稱為簡并，對應于同一個氨基酸的密