《分子生物详细重点》由会员分享，可在线阅读，更多相关《分子生物详细重点（10页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第一章见书本第二章1. 基本概念：基因、基因组、内含子、外显子、基因家族、基因簇（其它见书本） 基因 ：原核生物、真核生物以及病毒的DNA 和 RNA分子中具有遗传效应的核苷酸序列，是遗传的基本单位。基因组 ：是指一种生物体中的整套遗传信息，一般为一个受精卵或一个体细胞的细胞核中所有 DNA 分子的总和。基因家族 ：指 DNA 序列具有较高的同源性（通常大于50%） ，并且其编码产物具有相同或相似生理功能的一组结构基因。基因簇 ：是指基因家族中的各成员紧密成簇排列成大段的串联重复单位，定位于染色体的特殊区域。它们属于同一个祖先的基因扩增产物。2. 原核生物基因组、真核生物基因组的特点（见书本）
2、3.基因组的序列类型 （1）单一拷贝序列：复性最慢，在基因组中只有一个拷贝。真核生物的大多数基因在单倍体中都是单拷贝的。如：蛋清蛋白、血红蛋白等。单一序列中储存了巨大的遗传信息，编码各种不同功能的蛋白质。（2）低度重复序列2 10：在一个基因组中一般为210 个拷贝，编码蛋白质的基因：珠蛋白，存在假基因。（3）中度重复序列10 105：是指在基因组中重复十几次至几十万次的部分，其复性速度快于单拷贝序列， 但慢于高度重复序列。中度重复序列在基因组中所占比例在不同种属之间差异很大，一般为1235%，人类基因组中约占12%。（4）高度重复序列：重复次数 106 ，序列较短，大部分集中在异染色质中（中
3、心粒和端粒的附近）真核生物中含1020%。4. 核酸的光谱学特征和热力学特征见书本或PPT 5. DNA 的超螺旋： 核中央由支架蛋白和RNA 组成，环状双链DNA 绕在支架蛋白的外围，只有一个复制起点，DNA 与细胞膜粘在一起,DNA 上有结合蛋白作业一、名词解释融解温度 : 变性过程紫外线吸收值增加到中点时的温度称为融解温度复性 : 退火处理 (慢速冷却 )使得互补链互相配对,恢复双链结构为DNA 复性基因家族、基因簇二、问答题1. 试比较原核生物和真核生物基因组结构的异同点？2. 基因组的重复序列有哪几种类型？第三章一、基本概念半保留复制复制：过程中各以双螺旋DNA 的其中一条链为模板合
4、成其互补链，新生的互补链与母链构成子代DNA分子。复制子： 能独立进行复制的DNA 单位，从起始位点到终止位点的全部DNA。复制叉：复制时 DNA 分子中的叉形结构， 是由解开的两条链和尚未松解开的双螺旋形成的，是复制有关的酶和蛋白质组装成复合物和新链合成的部位。复制泡： 两个靠得很近的复制叉之间形成的空间。半不连续复制：在 DNA 复制过程中，亲代DNA 分子中以3到 5方向的母链作为模板指导新的链以5倒3 方向连续合成，另一股以5到 3 为方向的母链则指导新合成的链以5到 3方向合成许多不连续的片段（岗崎片段）。前导链： DNA 复制时， 一股以 3到 5方向的母链作为模板，指导新合成的链
5、以5到 3方向连续合成的链称为前导链。后随链： DNA复制时， 一股以 5到 3方向的母链作为模板，指导新合成的链沿5到 3合成 10002000(100-200)个核苷酸不连续的小片段的链称为随从链。冈崎片段： DNA 复制时，一股以 5 到 3 方向的母链作为模板，指导新合成的链沿5 到 3合成 10002000(100-200)个核苷酸不连续的小片段称之为岗崎片段。二、细菌DNA 复制的过程(1) (起始 ) ：识别原点；分开双链，稳定单链；通过引发体起动子代链的合成反应。只有完全甲基化的起点能够起始复制，半甲基化的起点在其完全恢复甲基化状态之前不能起始复制。1.起始复合体：随同HU蛋白
6、一起， 2040 个 dnaA protein-ATP 复合体结合到DNA 上，包围4 个 9-mers 区2.开放性复合体： DnaA 蛋白使 13bp 重复单位熔解而形成开放性复合体，这一过程需要ATP 。3.前引发复合体： 这时 DnaB 和 DnaC蛋白进入DNA的熔解区与OriC 结合形成前引发复合体。4. 单链结合蛋白结合，稳定OriC 的单链结构(2) (延伸 )：DNA 聚合酶 III 合成前导链和滞后链DNA polymerase I 切除 RNA 引物，补齐空缺的碱基DNA ligase 连接冈崎片段 . (3) 终止与分离：在 OriC 中形成的两个复制叉沿环状染色体双向
7、移动，最后在与oriC 相对的复制终止子ter 终止。有6 个复制终止位点。3 个终止顺时针方向延伸的复制叉，3 个终止反时针方向延伸的复制叉。拓扑异构酶IV:, 分开连锁的姐妹染色体。三、细菌DNA 复制过程中相关酶和蛋白质的作用四、 DNA 复制的方式(1) 型复制： 双链环状、 型复制、双向等速(2)滚环复制： 模板链和新合成的链分开;不需 RNA引物， 在正链 3 OH 上延伸只有一个复制叉 ;单向复制的特殊方式A、首先 (+)链 DNA 复制起点被特异性蛋白切开，形成切口，使游离出5和 3-OH，(+)链的 5端与双链脱离开B、以 ()链 DNA 为模板， (+)链的 3-OH 为引
8、物，由DNA 聚合酶 III 催化聚合反应，使链不断的延长， 3端不断延伸，取代原有的(+)链，被取代的 (+)链不断剥离出来、 (+)链不断被合成，好像()链在滚动， (+)链 5形成越来越常的“尾巴”、当置换出的正链DNA 达到单位长度时被内切核酸酶酶切离后，环化为环形DNA。(3)D 环复制： 双链在固定点解开进行复制，但两条链的合成高度不对称，一条链先复制，另一条链保持单链而被取代在电镜下看到呈D 环形状。原因：两条链的起点并不在同一点上，分开一段距离。五、真核生物DNA复制过程主要酶和蛋白质的作用DNA 聚合酶：辅因子： PCNA( 增殖细胞核抗原)进酶与模板 /引物相互作用复制因子
9、C（RF-C ）具有ATP活性，是 酶的辅助因RF-A，真核生物的单链结合蛋白六、端粒DNA 复制的过程、端粒后随链模板的3端和端粒酶所结合的RNA 分子的3端通过碱基配对形成DNA-RNA的部分杂交链、利用 RNA为模板，将dNTP单位逐个加到后随链模板DNA3端、 DNA-RNA杂交链之间发生相对滑动，DNA 链 3端和 RNA 模板下游3端形成新的碱基配对，并暴露出部分RNA模板序列D、端粒后随链模板又继续延伸，DNA-RNA杂交链之间再次发生移位和配对，周而复始。E、 当后随链模板的3端延伸到足够长时， 端粒的 3单链末端回折成发夹结构，成为引物，复制后随链的5。七、真核生物DNA复制
10、的特点作业：一、名词解释半保留复制、复制子、复制叉、半不连续复制二、问答题1. 试述细菌 DNA 复制的过程？2. 真核生物如何解决端粒复制的问题？比较端粒复制与常染色质DNA复制的区别 （未解决）第四章1. DNA 复制忠实性的机制、 DNA 聚合酶 : Watson-Crick base pairing ( 碱基互补配对 ) 、 3 5 proofreading exonuclease ( 校正外切活性 ). 、 RNA priming(RNA 引物 ): proofreading the 5 end of the lagging strand （对 5的错误进行校正， 5最易发生复制错误
11、）、 Mismatch repair ( 错配修复，在第二次复制之前完成) 2. 突变的种类及点突变的生物学效应突变种类：（）点突变 (DNA 上单一碱基的变异)：转换 :嘌呤替代嘌呤(A 与 G 之间的相互替代)、嘧啶替代嘧啶(C与 T之间的替代 )。颠换 :嘌呤变嘧啶或嘧啶变嘌呤。对表型的影响：无影响沉默突变有或无影响错义突变有影响无义突变（）插入或缺失：DNA 上插入或丢失一个或多个核苷酸。移码框突变： 蛋白质编码的序列中如缺失及插入的核苷酸数不是3 的整倍数， 则发生读框移动 (reading frame shift) ，使其后所译读的氨基酸序列全部混乱。（）倒位或转位：DNA 链重组
12、使其中一段核苷酸链倒置或从一处迁移到另一处。（）双链断裂生物学效应：（）无影响改变基因型 (genotype) 而不改变表现型(phenotype) ；产生遗传多态性（DNA多态性，蛋白质多态性）。（）丧失某些功能；生物体结构和功能的异常引起疾病。（）肿瘤癌症发生（）生殖细胞基因突变传递至后代，导致遗传性疾病的发生。（）致死性；（）进化生物体获得新的性状，适应环境的能力增强。发生了有利于物种生存的结果，使生物进化。3. 引起 DNA 损伤的因素，及主要作用（） DNA 分子的自发性损伤、DNA 复制中的错误碱基配对的错误频率约为10-110-2. 在 DNA 复制酶的作用下碱基错误配对频率降到
13、约10-5 10-6。但校正后的错配率仍约在10-10 左右， 即每复制1010（100 亿） 个核苷酸大概会有一个碱基的错误。、生物体内DNA 分子可以由于各种原因发生变化，至少有以下类型：a.碱基的异构互变DNA 中的 4 种碱基各自的异构体间都可以自发地相互变化(例如烯醇式与酮式碱基间的互变)，这种变化就会使碱基配对间的氢键改变。b.碱基的脱氨基作用一些碱基在自发或诱变下会发生脱酰胺，然后改变配对性质，造成氨基转换突变腺嘌呤变为次黄嘌呤与胞嘧啶配对鸟嘌呤变为黄嘌呤与胞嘧啶配对胞嘧啶变为尿嘧啶与腺嘌呤配对胞嘧啶自发脱氨基的频率约为每个细胞每天190 个。c.脱嘌呤与脱嘧啶自发的水解可使嘌呤
14、和嘧啶从DNA链的核糖磷酸骨架上脱落下来。d.碱基修饰与链断裂细胞呼吸的副产物O2、H2O2 等会造成DNA 损伤，能产生胸腺嘧啶乙二醇、羟甲基尿嘧啶等碱基修饰物，还可能引起DNA 单链断裂等损伤。每个哺乳类细胞每天DNA 单链断裂发生的频率约为5 万次。发生在需氧细胞中。电离辐射会加剧这种损伤。（）物理因素引起的DNA 损伤、紫外线引起的DNA损伤当 DNA 受到其最易吸收波长(200260nm)的紫外线照射时，主要是使同一条DNA 链上相邻的嘧啶以共价键连成二聚体，相邻的两个T、 或两个 C、 或 C与 T间都可以环丁基环(cyclobutane ring)连成二聚体，其中最容易形成的是T
15、T二聚体。、电离辐射引起的DNA 损伤（氢键断裂、 嘧啶二聚体、 DNA-蛋白质交联、 DNA-DNA交联、双链断裂、碱基丢失、碱基错接、链间交联、单链断裂）电离辐射损伤DNA 有直接和间接的效应：直接效应是DNA 直接吸收射线能量而遭损伤；间接效应是指DNA 周围其他分子(主要是水分子)吸收射线能量产生具有很高反应活性的自由基进而损伤DNA。（）化学因素引起的DNA 损伤、烷化剂对DNA 的损伤烷化剂是一类亲电子的化合物(如甲基甲烷磺酸、盐乙基亚硝基脲、硫酸二甲酯等)，很容易与生物体中大分子的亲核位点起反应。烷化剂的作用可使DNA 发生各种类型的损伤. a. 碱基烷基化：将烷基加到DNA 链
16、中嘌呤或嘧啶的N 或 O 上，其中鸟嘌呤的N7 和腺嘌呤的 N3 最容易受攻击。b. 碱基脱落c. 断链d.交联：双功能基烷化剂，化学武器如氮芥、硫芥等，一些抗癌药物如环磷酰胺、苯丁酸氮芥、丝裂霉素、碱基类似物、修饰剂对DNA 的损伤人工可以合成一些碱基类似物用作促突变剂或抗癌药物，如5溴尿嘧啶 (5BU)、5氟尿嘧啶 (5FU)、2氨基腺嘌呤 (2AP)等。由于其结构与正常的碱基相似，进入细胞能替代正常的碱基参入到DNA 链中而干扰DNA 复制合成。还有一些人工合成或环境中存在的化学物质能专一修饰DNA 链上的碱基或通过影响DNA 复制而改变碱基序列,例如亚硝酸盐能使C脱氨变成U，经过复制就可使DNA 上的 GC对变成 AT对；羟胺能使 T 变成 C，结果是AT对改成 GC对；黄曲霉素B 也能专一攻击DNA 上的碱基导致序列的变化，这些都是诱发突变的化学物质或致癌剂。4. DNA 修
