分子生物學總結知識點

篇一:分子生物學總結

分子生物學總結知識點

第一章 緒論

1、細胞學說1847年由德國科學家施萊登和施旺提出。細胞學說的主要內容有:

① 細胞是有機體, 一切動植物都是由單細胞發育而來, 即生物是由細胞和細胞的產物所組成; ② 所有細胞在結構和組成上基本相似; ③ 新細胞是由已存在的細胞分裂而來; ④ 生物的疾病是因爲其細胞機能失常。

2、分子生物學的概念:分子生物學是研究核酸、蛋白質等生物大分子的結構與功能,並從分子水平上闡明蛋白質與核酸、蛋白質與蛋白質之間的相互作用的關係及其基因表達調控機理的學科。 3、中心法則 1958年由克里克提出

4、分子生物學的研究內容: a:DNA重組技術(基因工程) b:基因的表達調控

c:生物大分子的結構和功能研究(結構分子生物學) d:基因組、功能基因組與生物信息學研究

RNA複製

逆轉錄

蛋白質

【名詞解釋】:

1、同功tRNA:多個tRNA攜帶一種氨基酸,這些tRNA稱爲同功tRNA。 2、iRNA:即起始RNA,DNA合成的引物 3、核酶:即具有催化作用的一類RNA分子。

4、端粒酶:是一種自身攜帶模板RNA的逆轉錄酶,催化端粒DNA的合成,能夠在缺少DNA模板的情況下

延伸端粒內3’端的寡聚核苷酸片段,包含兩個活性位點,即逆轉錄酶活性和核酸內切酶活性。 5、反義核酸:是根據鹼基互補原理,用人工合成或生物體自身合成的特定互補的DNA或RN 段(或其

化學修飾的衍生物),能夠與目的序列結合,通過空間位阻效應或誘導RNase活性,在複製、轉錄、剪接、mRNA轉運及翻譯等水平,抑制或封閉目的基因的表達。

第二章 核酸的結構與功能

1、染色質的類型分爲兩種類型: 常染色質和異染色質。 常染色質處於伸展狀態,鹼性染料着色淺而均勻; 異染色質處於凝集狀態,鹼性染料着色較深。

2、染色質蛋白質分爲兩類:組蛋白和非組蛋白。核心組蛋白,包括H2A、H2B、H3、H4和H1組蛋白。 3、組蛋白的特性:

(1)、進化上極端保守; (2)、有組織特異性;

(3)、肽鏈上的氨基酸分佈不對稱; (4)、組蛋白有被修飾的現象; (5)、富含Lys的組蛋白H5

4、核小體:用於包裝染色質的結構單位,是由DNA鏈纏繞一個組蛋白核構成的。

先由四種組蛋白H2A、H2B、H3、H4 構成八聚體,(每一種組蛋白都有2個)作爲核小體的核心顆粒,再由DNA纏繞在表面形成。 5、染色質的高級結構:

1) 染色質的一級結構——核小體2)染色質的二級結構——螺線體3)染色質的三級結構——超螺線體4)染色質的四級結構——染色單體

6、主要的RNA種類有rRNA(核糖體RNA)、mRNA(信使RNA)、tRNA(轉移RNA)、HnRNA(核不均一RNA)、SnRNA(核內小RNA)、SnoRNA(核仁小分子RNA)、ScRNA(細胞質RNA)等。 7、RNA的功能:

①作爲細胞內蛋白質合成中核蛋白複合物的結構組分,參與蛋白質的生物合成; ②具有生物催化劑功能,作用於初始產物的剪接加工; ③參與基因表達的調控; ④與生物體的進化有關。 8、原核生物mRNA的結構特點: ①具有多順反子結構;

②5′端無帽子結構,3 ′端一般無多聚A(POLY A)的尾巴; ③一般沒有修飾鹼基。

9、每種順反子是一個特異的翻譯區。 10、真核生物

MRNA結構的特點:

①5 ′末端有帽子結構。

②3′端多數帶有多聚A(POLY A)的尾巴 ③分子中可能有修飾鹼基,主要是甲基化 ④分子中有編碼區與非編碼區。 11、TRNA的結構與功能

1) TRNA是分子最小,但含有稀有鹼基最多的RNA,其稀有鹼基的含量可多達20%。多爲甲基化。 2) TRNA是保守性最強的RNA。

3) TRNA是單鏈核酸,含73~93個核苷酸,但其分子中的某些局部也可形成雙螺旋結構。 4) 5 ′端總是磷酸化,且常是PG。 5) 3 ′端爲CCA-OH。

6) 二級結構爲三葉草形, 三級結構爲倒L型。 12、RRNA的結構與功能

①RRNA是細胞中含量最多的RNA,佔總量的80%。RRNA與蛋白質一起構成核蛋白體,作爲蛋白質生物合成的場所。

②在原核生物中,RRNA有三種:5S,16S,23S。其中,16S的RRNA參與構成核蛋白體的小亞基,而5S和23S的RRNA參與構成核蛋白體大亞基。

③在真核生物中,RRNA有四種:5S,5.8S,18S,28S。其中,18S的RRNA參與構成核蛋白體小亞基,其餘的RRNA參與構成核蛋白體大亞基。

13、反義RNA的定義:鹼基序列正好與有意義MRNA互補的RNA,又稱爲調節RNA。

作用機制:可與MRNA

配對結合形成雙鏈,最終抑制MRNA作爲模板進行翻譯。

【核酸的變性、復性和分子雜交】

14、DNA的變性:在理化因素作用下,DNA雙螺旋的兩條互補鏈鬆散而分開成爲單鏈,從而導致DNA的

理化性質及生物學性質發生改變,這種現象稱爲DNA的變性。 15、引起DNA變性的因素主要有:

①高溫,②強酸強鹼,極端PH值。③有機溶劑、尿素和酰胺等。 16、DNA變性後性質的改變:

①增色效應:對260NM紫外光的光吸收度增加的現象; ② 旋光性下降; ③ 粘度降低;

④ 生物學功能喪失或改變。

17、DNA 的變性溫度TM :加熱DNA溶液,使其對260nm紫外光的吸收度突然增加,達到其最大值一半時的溫度,就是DNA的變性溫度。 18、變性溫度的影響因素: (1)DNA鹼基組成。 (2)DNA的均一性。 (3)介質中離子強度。

19、將變性DNA經退火處理,使其重新形成雙螺旋結構的過程,稱爲DNA的復性。

退火:將熱變性後的DNA溶液緩慢冷卻,在低於變性溫度約25~30℃的條件下保溫一段時間 20、影響復性速度的因素有:

(1)DNA的大小。DN 段小的比大的容易復性。 (2)離子強度

(3)DNA濃度。DNA濃度越大,兩條互補鏈彼此相遇的可能性越大,復性速度也越快。 (4)溫度的影響 (5)陽離子濃度

21、核酸的分子雜交:兩條來源不同的單鏈核酸(DNA或RNA),只要它們有大致相同的互補鹼基順序,

經退火處理即可復性,形成新的雜種雙螺旋,這一現象稱爲核酸的分子雜交。

核酸雜交可以是DNA-DNA,也可以是DNA-RNA雜交。

不同來源的,具有大致相同互補鹼基順序的核酸片段稱爲同源順序。

常用的核酸分子雜交技術有:原位雜交、斑點雜交、Southern雜交、Northern雜交、Wester印跡法等 【名詞解釋】:

1、探針:將已知順序的核酸片段用放射性同位素或生物素進行標記。這種帶有一定標記的已知順序的核酸

片段稱爲探針。

2、DNA的變性:在理化因素作用下,DNA雙螺旋的兩條互補鏈鬆散而分開成爲單鏈,從而導致DNA的

理化性質及生物學性質發生改變,這種現象稱爲DNA的變性。

3、復性:將變性DNA經退火處理,使其重新形成雙螺旋結構的過程,稱爲DNA的復性。

4、核酸的`分子雜交:兩條來源不同的單鏈核酸(DNA或RNA),只要它們有大致相同的互補鹼基順序,

經退火處理即可復性,形成新的雜種雙螺旋,這一現象稱爲核酸的分子雜交。

第三章 基因與基因組的結構和功能

1、基因的定義:基因是原核、真核生物以及病毒的DNA和RNA分子中具有遺傳效應的核苷酸序列,是

遺傳的基本單位、突變單位、重組單位及控制性狀的功能單位。

2、一個順反子就是一段核苷酸序列,能編碼一條完整的多肽鏈。 3、基因在結構上還可以劃分爲若干個小單位。

①突變單位(突變子)發生突變的最小單位。最小的突變子是一個bp。

②重組單位(重組子)可交換的最小單位。最小的重組單位也可以只是一個bp。

③功能單位(順反子,又叫作用子) 基因中指導一條多肽鏈的合成DNA序列,平均大小約爲

500-1500bp。

4、基因的功能類別:

①蛋白質基因------------a、結構基因,編碼酶和結構蛋白的基因;b、調節基因,調節控制結構基因表達的基因。 ②RNA基因--------------其最終產物是tRNA和rRNA。

③不轉錄基因------------a、啓動基因,轉錄是RNA聚合酶與DNA結合的部位;b、操縱基因,操縱結構基因的基因。

6、①重複基因:指在基因組中有多份拷貝的基因,往往是生命活動中最基本、最重要的基因。

②重疊基因:指兩個或兩個以上的基因共有一段DNA序列,或是指一段DNA序列爲兩個或兩個以上基因

的組成部分。

③斷裂基因:指基因的編碼序列在DNA分子上是不連續排列的,而是被不編碼的序列所隔開。

④跳躍基因:指可在DNA分子間進行轉移的DN 段。也稱爲轉座遺傳因子,轉座元件或轉座基因,可

動基因。

⑤復等位基因:一個座位上的基因,因突變而產生兩種以上的等位基因,他們都影響同一性狀的狀態和性

質,這個座位上的一系列等位基因總稱爲復等位基因。舉例:人類的ABO血型系統。

⑥假基因:假基因指與正常功能基因順序基本相同卻不具有控制蛋白質合成的功能的基因。 7、基因組的概念(重點)

基因組(genome)指生物體或細胞中,一套完整單倍體的遺傳物質的總和;或指原核生物染色體、質粒、真核生物的單倍染色體組、細胞器以及病毒中,所含有的一整套基因,包括構成基因和基因之間區域的所有DNA.

8、基因和基因組的大小由內含子的大小和數目決定。

9、基因組DNA的C值定理:將真核生物單倍體基因組所包含的全部DNA含量稱爲該物種的的C值 10、基因組DNA的C值悖理:C值悖理是指真核生物中DNA含量的反常現象。 具體表現爲:① C值不隨生物的進化程度和複雜性而增加;

② 關係密切的生物C值相差很大;

③ 真核細胞DNA的含量遠遠大於編碼蛋白等物質所需的量。

11、真核生物中外顯子和內含子的關係:真核生物中的不連續基因無論表達或不表達其序列一般是保持不

變的,但這些不連續基因中的外顯子和內含子的數目、位置及長度卻是可以變的。 12、完整的基因結構包括:前導區、尾部區、內含子和外顯子

前導區:位於編碼區的前面,相當於mRNA起始密碼5’端的序列;

尾部區:位於編碼區之後,指mRNA3’端終止密碼子後面的非翻譯序列; 13、細菌基因組和真核生物基因組的特點比較:

另外再粗略看下病毒基因 【名詞解釋】:

1、基因2、基因組3、基因組的C值定理

第四章 DNA的複製 (前面三個名詞解釋注意看下)

1、DNA的複製:親代雙鏈DNA分子在DNA聚合酶的作用下,分別以各單鏈 DNA分子爲模板,聚合與自身鹼

基可以互補配對的遊離的dNTP, 合成出兩條與親代DNA分子完全相同的子代DNA分子的過程。

2、複製子:基因組內能獨立進行復制的單位稱爲複製子或複製單位。 真核生物染色體上有多個複製起始位點,因此是多複製子的。

3、半保留複製:複製過程中各以雙螺旋DNA的其中一條鏈爲模板合成其互補鏈,新生的互補鏈與母鏈構成子代DNA分子