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1、结合着下载的资料复习吧结合着下载的资料复习吧 绪论绪论 分子生物学的发展简史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 DNA Morgan 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
2、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) 第二章第二章 染色体与染色体与 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）
3、（1）组蛋白：H1、H2A、H2B、H3、H4 功能：核小体组蛋白（H2A、H2B、H3、H4）作用是将 DNA 分子盘绕 成核小体 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
4、 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 DNA Chargaff 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
5、 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=CT) (4)不同生物来源的 DNA 碱基组成不同，表现在 AT/GC 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 4100 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-DNA B-DNA：（Watson-Cri
6、ck）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
7、螺旋含 12 个碱基对。螺旋骨架呈 Z 字形。 （转录调控） 正超螺旋正超螺旋 （左旋左旋、 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 负超螺旋负超螺旋（右旋右旋、减少而拧松，绝大多数） White 方程： L=T+W L（Linking number）：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）右手螺旋对右手螺旋对 L 取正值取正值。 T（Twisting number）：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
8、以是非整数 (2) 是变量； W（Writhing number）：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 3) 有弱化子; 4) 启动子和结构基因不直接相连。 （一）弱化子 在操纵区与结构基因之间的一段可以终止转录作用的核苷酸序列， 当操纵子被阻 遏时，RNA 合成被终止，这段核苷酸起终止转录信号作用. （二）前导肽 它包括起始密码子 AUG 和终止密码子 UGA。若翻译起始于 AUG，则产生一个 含 14 个氨基酸的多肽，
9、称为前导肽 半乳糖操纵子分解代谢半乳糖操纵子分解代谢 半乳糖操纵子的调节基因是 galR 与结构基因 galE、 T、 K 及操纵区 O 等离得很远， 而 galR 产物对 galO 的作用与 lacI 对 lacO 的作用相同。操纵子诱导物是半乳糖。 gal 操纵子的特点 它有两个启动子 P，其 mRNA 可从两个不同的起始点开始转录； 它有两个 O 区，一个在 P 区上游-67-53，另一个在结构基因 galE 内部。 阿拉伯糖操纵子分解代谢阿拉伯糖操纵子分解代谢 阿拉伯糖本身就是诱导物，只有阿拉伯糖存在时才会转录，有葡萄糖存在则不转 录 反义 RNA：能与 mRNA 中特定序列互补配对的
10、 RNA 分子。 小 RNA：抑制翻译起始、产生核酸内切酶将起始位点切割、结合后改变 MRNA 的三级结构 第六章第六章 真核生物基因的表达调控真核生物基因的表达调控 真核生物基因表达调控真核生物基因表达调控：瞬时调控（可逆调控） 发育调节（不可逆调控） 真、原核细胞在基因转录、翻译、及真、原核细胞在基因转录、翻译、及 DNA 空间结构上的差异空间结构上的差异： （1）真核一条 mRNA 链只翻译一条多肽链，没有操纵子结构，原核为多 基因操纵子形式 （2）真核 DNA 与组蛋白，非组蛋白结合，只有一小部分裸露 （3）真核 DNA 大部分不转录。有一部分 DNA 序列在基因组中重复多次， 基因中
11、存在内含子 （4）真核 RNA 在细胞核中合成，在胞质中翻译，原核均在胞质 （5）真核基因需成熟和剪接过程，才能翻译成蛋白质 （6）真核基因转录的调节区相对较大，原核仅位于转录起始位点上游不远 处 基因家族基因家族：真核细胞中许多相关的基因常按功能成套组合，被称为基因家族 简单多基因家族基因一般以串联方式前后相连 复杂多基因家族一般由几个相关基因家族构成，基因家族之间由 间隔序列隔开，并作为独立的转录单位。 断裂基因 ：断裂基因 ： 在一个结构基因中，编码某一蛋白质不同区域的各个外显子并不连续 排列在一起，而是常常被长度不等的内含子所隔离，形成镶嵌排列的断裂方式， 因此，真核基因有时被称为断裂
12、基因 特征：外显子-内含子连接区的高度保守性和特异性碱基序列。 真核生物真核生物 DNA 水平上的基因表达调控水平上的基因表达调控 基因扩增基因扩增：某些基因的拷贝数专一性大量增加的现象。 基因重排：基因重排：将一个基因从远离启动子的地方移到距它很近的位点从而启动转录， 这种方式被称为基因重排 DNA 甲基化与基因活性的调控：甲基化与基因活性的调控：甲基化可使基因失活，去甲基化又可使基因恢 复活性 真核基因转录水平的调控真核基因转录水平的调控 顺式作用元件顺式作用元件: 指启动子和基因的调节序列，主要包括启动子、增强子、沉默子 等。 反式作用因子反式作用因子：能够结合在顺式作用元件上调控基因表达的蛋白质或 RNA 启动子启动子：由核心启动子（TATAbox）和上游启动子（GC 盒、CAAT 盒）两个部 分组成，是决定 RNA 聚合酶转录起始点和转录频率关键元件 增强子增强子：能使与它连锁的基因转录频率明显增加的 DNA 序列。 功能与位置和方向无关，能远距离发挥作用 大多为重复序列 不具有启动子专一性 受外部信号的调控 与特定蛋白结合才能发挥功能 沉默子沉默子：与转录抑制因子结合抑制转录 不受序列方向的影响， 能远距离发挥作用， 并可对异源基因的表达起作用
