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1、分子生物学复习框架分子生物学复习框架绪论绪论lDNA作为遗传物质的载体的两个经典实验：作为遗传物质的载体的两个经典实验：l1、美国著名微生物学家、美国著名微生物学家Avery：肺炎双球菌的：肺炎双球菌的转染实验转染实验l2、美国冷泉港卡耐基遗传学实验室科学家、美国冷泉港卡耐基遗传学实验室科学家Hershey和他的学生和他的学生Chase在在1952年做的噬菌体年做的噬菌体侵染细菌的实验。侵染细菌的实验。第一章第一章 染色体与染色体与DNAl本章要点：本章要点：1 真核生物的基因真核生物的基因1）、）、 从结构角度解释从结构角度解释DNA被广泛作为遗传信息的承被广泛作为遗传信息的承载者的原因载者
2、的原因2）、真核生物染色体上组蛋白的种类，组蛋白的生）、真核生物染色体上组蛋白的种类，组蛋白的生物学特性，组蛋白修饰的种类及其生物学意义物学特性，组蛋白修饰的种类及其生物学意义3）、真核生物染色体的装配过程）、真核生物染色体的装配过程2 原核生物的原核生物的DNA的基本特征的基本特征l3、DNA的复制的复制l1）、复制的主要方式）、复制的主要方式l2）、原核生物）、原核生物DNA聚合反应有关的酶类聚合反应有关的酶类（1）DNA聚合酶聚合酶(DNA polymetases)（2 2）引物酶）引物酶(peimase)(peimase)和引发体和引发体(primosome) (primosome)
3、：启动：启动RNARNA引物链的合成。引物链的合成。 (3(3） DNADNA连接酶连接酶（DNA ligaseDNA ligase）（4 4）DNADNA解链酶解链酶(DNA helicase)(DNA helicase)什么是解旋酶什么是解旋酶(helicase) ？请设计实验并画设计图证明一个？请设计实验并画设计图证明一个DNA解旋酶是解旋酶是具有具有35还是还是53解旋活性解旋活性 ？ (2007年武汉大学分子生物学研究生入学年武汉大学分子生物学研究生入学考试简答题第考试简答题第3题题) (5 (5）单链结合蛋白）单链结合蛋白(single-strand binding protein
4、,SSB)(single-strand binding protein,SSB)：结合在解开：结合在解开的的DNADNA单链上，防止重新形成双螺旋。单链上，防止重新形成双螺旋。 (6(6）拓扑异构酶）拓扑异构酶(topoisomerase):(topoisomerase):兼具内切酶和连接酶活力，能迅速将兼具内切酶和连接酶活力，能迅速将DNADNA超螺旋或双螺旋紧张状态变成松驰状态，便于解链。超螺旋或双螺旋紧张状态变成松驰状态，便于解链。原核生物原核生物DNA聚合反应有关的酶类聚合反应有关的酶类3）、复制过程）、复制过程1.DNA1.DNA复制的起始复制的起始-形成复制叉、合成引物形成复制叉、
5、合成引物2.DNA2.DNA链的延长链的延长3.RNA3.RNA引物的切除和缺口的填补引物的切除和缺口的填补4.DNA4.DNA片段的连接片段的连接5.5.复制的终止复制的终止6.6.端粒的复制端粒的复制真核和原核真核和原核DNADNA细胞复制比较细胞复制比较细胞细胞原核细胞原核细胞真核细胞真核细胞起始位点起始位点一个一个多个多个(多至千个多至千个)引物长短引物长短50100个核苷酸个核苷酸10个核苷酸个核苷酸冈崎片段长短冈崎片段长短10002000个核苷酸个核苷酸100200个核苷酸个核苷酸RNA引物水解引物水解DNA聚合酶聚合酶核酸酶核酸酶H修补缺口修补缺口DNA聚合酶聚合酶DNA聚合酶聚
6、合酶复制速度复制速度快快慢慢复制方向复制方向双向为主，也有单向双向为主，也有单向双向双向所需酶类所需酶类DNA聚合酶聚合酶，DNA聚合酶聚合酶复制次数复制次数复制起点多次发动复制起点多次发动 只发动一次只发动一次4、损伤、突变和修复、损伤、突变和修复l 1）引起）引起DNA突变的因素、类型和突变的意义突变的因素、类型和突变的意义A、点突变点突变(point mutation)转换转换 (transition)：发生在同型碱基之间的置换发生在同型碱基之间的置换 ；颠换颠换 (transversion)：发生在异型碱基之间的置换发生在异型碱基之间的置换 B、缺失缺失(deletion)和和插入插入
7、(insertion) 缺失：缺失：一个碱基或一段核苷酸链从一个碱基或一段核苷酸链从DNA大分子上消失大分子上消失插入：插入： DNA大分子上多了一个碱基或一段核苷酸链大分子上多了一个碱基或一段核苷酸链l 2）DNADNA修复系统修复系统DNADNA修复系统修复系统功能功能错配修复错配修复恢复错配恢复错配碱基切除修复碱基切除修复切除突变的碱基切除突变的碱基核甘酸切除修复核甘酸切除修复修复被破坏的修复被破坏的DNADNADNADNA直接修复直接修复重组修复重组修复SOSSOS修复修复修复嘧啶二聚体或甲基化修复嘧啶二聚体或甲基化DNADNA对复制起始时未修复的对复制起始时未修复的DNADNA进行进
8、行修复修复应急反应，应急反应，DNADNA严重损伤或复制严重损伤或复制系统受抑制时启动系统受抑制时启动5、转座子的类型、结构特征、作用机制、转座子的类型、结构特征、作用机制、遗传学意义遗传学意义第二章第二章 转录转录l1、转录和复制的区别、转录和复制的区别l2、转录过程、转录过程l1）起始：转录的起始过程）起始：转录的起始过程l所需酶类：原核生物所需酶类：原核生物RNA聚合酶（各亚基聚合酶（各亚基功能）；真核生物功能）；真核生物RNA聚合酶聚合酶转录起始转录起始复合物蛋白因子在装配顺序及其作用。复合物蛋白因子在装配顺序及其作用。l原核生物、真核生物启动子的结构原核生物、真核生物启动子的结构l2
9、）延伸：延伸的过程）延伸：延伸的过程l3）终止）终止l原核生物终止子的机构、作用方式原核生物终止子的机构、作用方式l真核生物的终止模型（真核生物的终止模型（鱼雷模型、变构模型鱼雷模型、变构模型）l3、原核生物、真核生物、原核生物、真核生物mRNA的特征比较的特征比较l 真核生物真核生物mRNA的的5端的端的“帽子帽子”结构的功能和结构的功能和加工过程加工过程l 真核生物真核生物mRNA的的poly(A)尾部的功能和加工过程尾部的功能和加工过程l4、增强子的定义和作用机制、增强子的定义和作用机制l5、真核生物、真核生物 rRNA基因，基因，tRNA 基因和基因和mRNA基因的转录机制基因的转录机
10、制 l6、内含子的剪接、编辑及化学修饰内含子的剪接、编辑及化学修饰类型类型丰度丰度机制机制催化机器催化机器细胞核细胞核pre-mRNA很常见，适用很常见，适用于大多数真核于大多数真核基因基因两步转脂反应，两步转脂反应，分支点为分支点为A主要和次要剪主要和次要剪接体接体 II型（型（Group ）自剪接内）自剪接内含子含子 罕见，见于细罕见，见于细胞器的真核基胞器的真核基因和原核基因因和原核基因与与pre-mRNA相同相同内含子编码的内含子编码的核酶核酶I型（型（Group ）自剪接内含子自剪接内含子 罕见，见于细罕见，见于细胞核的胞核的rRNA，细胞器的真核细胞器的真核基因和原核基基因和原核基
11、因因两步转脂反应，两步转脂反应，分支点为分支点为G内含子编码的内含子编码的核酶核酶RNA剪接的剪接的3种类型种类型l7、 RNA的编辑和化学修饰的编辑和化学修饰1）、概念）、概念2）、）、RNA编辑的方式编辑的方式3）、）、RNA编辑的生物学意义编辑的生物学意义第三章第三章 翻译翻译l1 1、遗传密码的破译方式、生物学特性、遗传密码的破译方式、生物学特性l2 2、tRNAtRNA的结构的结构, ,功能与种类功能与种类l3 3、核糖体（原核、真核各自的组成）、核糖体（原核、真核各自的组成）l4 4、蛋白质合成的生物学机制蛋白质合成的生物学机制l 氨基酸的活化氨基酸的活化l 翻译的起始翻译的起始l
12、 肽链的延伸肽链的延伸l 肽链的终止肽链的终止l8 8、蛋白质运转机制、蛋白质运转机制l蛋白质转运可分为两大类蛋白质转运可分为两大类: l1、翻译转运同步机制：、翻译转运同步机制：蛋白质的合成和转运同时发生蛋白质的合成和转运同时发生;l 2、翻译后转运机制：、翻译后转运机制：蛋白质从核糖体上释放后才发生转运。蛋白质从核糖体上释放后才发生转运。第第四四章章 原核基因的表达与调控原核基因的表达与调控1 1、乳糖操纵子的结构模型、基本内容、调控、乳糖操纵子的结构模型、基本内容、调控方式方式2 2、色氨酸操纵子的结构组成、调控机制、色氨酸操纵子的结构组成、调控机制3 3、转录后水平上的调控、转录后水平
13、上的调控第五章第五章 真核基因表达调控的一般规律真核基因表达调控的一般规律l 第一节第一节 真核生物的基因组真核生物的基因组l 一、真核基因组结构特点一、真核基因组结构特点l 二、真核细胞与原核细胞在基因转录、翻译及二、真核细胞与原核细胞在基因转录、翻译及DNA的空间的空间结构方面存在以下结构方面存在以下7个方面的差异个方面的差异l 三、基本概念三、基本概念l 1、简单多基因家族、简单多基因家族l 2、复杂多基因家族、复杂多基因家族l 3、发育控制的复杂多基因家族、发育控制的复杂多基因家族基因丢失基因丢失基因扩增基因扩增基因重排基因重排DNA甲基化状态与调控甲基化状态与调控抗体分子的形成抗体分
14、子的形成Ti质粒质粒转座子转座子第二节第二节 真核生物真核生物DNA水平上水平上的基因表达调控的基因表达调控转录机器的主要组成转录机器的主要组成l1、启动子、启动子l2、转录模板、转录模板l3、 RNA聚合酶聚合酶II l4、增强子、增强子l5、反式作用因子、反式作用因子DNA结合结构域结合结构域转录活化结构域转录活化结构域反式作用因子反式作用因子连接区连接区1 1、DNA结合结构域：结合结构域：螺旋螺旋-转折转折-螺旋（螺旋（锌指结构锌指结构碱性碱性-亮氨酸拉链（亮氨酸拉链（basic - leucine zipper）碱性碱性-螺旋螺旋-环环-螺旋（螺旋（basic helix /loop
15、 /helix，bHLH）l分子遗传学、实验方法和基因工程部分：分子遗传学、实验方法和基因工程部分：l 转座子的种类、作用机制转座子的种类、作用机制l DNA聚合酶的类型、作用聚合酶的类型、作用l 限制性核酸内切酶的类型限制性核酸内切酶的类型l 载体的类型、结构特点和应用载体的类型、结构特点和应用l PCR（注意（注意RT-PCR，荧光定量，荧光定量PCR）l DNA文库、文库、cDNA文库的构建文库的构建l 染色体步移（大题或名词解释）染色体步移（大题或名词解释） l 反向遗传学实验方法（大题或名词解释）反向遗传学实验方法（大题或名词解释）（从未出现）（从未出现） l 酵母双杂交系统酵母双杂
16、交系统l 基因敲除技术、杂交技术基因敲除技术、杂交技术l全书大综合知识点：全书大综合知识点：l1、遗传信息传递准确性的机制、遗传信息传递准确性的机制l2、甲基化在遗传信息传递过程中的作用、甲基化在遗传信息传递过程中的作用l3、RNA的种类、作用的种类、作用l4、DNA的损伤和修复综合类型的损伤和修复综合类型l 参与蛋白质生物合成体系的组分有哪些参与蛋白质生物合成体系的组分有哪些?它们具有什么功能它们具有什么功能? l 简述简述Lac操纵子模型的主要内容和调控方式。操纵子模型的主要内容和调控方式。l 组蛋白的生物学特性有哪些？请简要叙述。组蛋白的生物学特性有哪些？请简要叙述。l 原核生物转录的起始过程。原核生物转录的起始过程。l 色氨酸操纵子的调控方式。色氨酸操纵子的调控方式。l 遗传密码有什么生物学特点遗传密码有什么生物学特点?l 简述全酶的五个功能位点。简述全酶的五个功能位点。l 试比较转录与复制的区别试比较转录与复制的区别l 请总结原核生物和真核生物的请总结原核生物和真核生物的DNA结构的异同点。结构的异同点。l 原核生物终止子的类型和作用机制。原核生物终止子的类型和作用机制。l 真核生物端粒的复制过程。真核生物端粒的复制过程。l 生物如何保证遗传信息传递的高保真性。生物如何保证遗传信息传递的高保真性。