中山大学分子生物学提纲
分子生物学大纲及重难点-新
《分子生物学》课程教学大纲一、课程名称：分子生物学（Molecular Biology of The Gene）,双语教学二、课程教学目标分子生物学是研究核酸、蛋白质等生物大分子的结构与功能的关系，及其对生命活动的影响的学科。
本课程主要内容包括：核酸、蛋白质生物大分子的结构、遗传物质、DNA复制、DNA损伤修复、转录、重组和转座；蛋白质翻译的基本装置、蛋白质翻译的过程、遗传密码、原核生物基因表达调控机制、真核生物基因表达调控机制、分子生物学技术及其原理等内容。
通过讲授该课程使学生在分子水平上对生命现象尤其是基因表达及其调控有一个全面系统的了解和认识。
三、适用学科专业生物技术、生物科学、生物信息技术、生物学基地班四、基本教学内容及重难点前半部分：概论，DNA结构 4教学内容：分子生物学的含义；分子生物学的发展；分子生物学研究内容；1DNA的二级结构；DNA拓扑学与RNA的结构；DNA的拓扑学与拓扑异构酶；RNA的结构与核酶。
本章重难点：DNA的结构特征，影响DNA结构稳定性的因素。
DNA的拓扑结构，RNA的结构特征，DNA和RNA的结构是如何影响其功能的。
染色体、染色质与核小体教学内容：基因组的大小，基因密度与生物复杂度之间的关系；染色体复制与细胞周期；染色体的结构与复制中所要解决的问题；染色体的结构调控。
本章重难点：研究基因组特征的方法，不同物种基因组的特征，核小体的组装。
DNA的复制2+教学内容：DNA复制的化学反应，聚合酶的结构与催化；DNA复制的过程－原核生物；DNA复制的过程－真核生物；同一复制叉中先导链和滞后链同时被复制的机制；DNA复制起始的调控－普遍机制和原核机制；DNA复制起始的调控－真核生物；DNA复制起始的结束。
本章重难点：DNA复制的一般特征：半保留复制、半不连续复制，及其实验证据。
先导链和后随链同时复制模型，DNA复制与细胞分裂的同步化控制机制。
DNA修复与突变教学内容：DNA复制错误与修复；DNA损伤；损伤修复机制：直接修复，碱基切除修复，核苷酸切除修复，重组修复，损伤转移修复；水解和脱氨造成的自然损伤；突变剂与突变生成：烷基化，氧化和辐射造成的损伤，碱基类似物和嵌入化合物造成的突变。
中山大学化学生物学教学大纲
中山大学化学生物学教学大纲
一、课程介绍
化学生物学是一门研究生物体内化学成分、生物化学反应和细胞分子生物学等内容的交叉学科。
本课程旨在为学生提供化学生物学领域的基础知识和实践操作技能，以便他们在相关领域的研究和应用中胜任。
二、教学目标
1.了解化学生物学的基本概念、原理和研究方法；
2.掌握常见的细胞分子生物学实验技术和仪器操作；
3.培养学生的科学研究思维和解决问题的能力；
4.提高学生的学术写作和报告演讲能力。
三、教学内容
1.化学生物学的基本概念和研究领域
- 化学生物学的定义和发展历程
- 生物大分子的结构和功能
- 酶的结构和反应机理
- 生物膜的结构和功能
2.细胞分子生物学实验技术和仪器操作- DNA/RNA提取和纯化技术
- PCR技术和基因克隆
- 蛋白质表达和纯化技术
- 生物大分子的电泳和质谱分析技术3.细胞信号传导和代谢调控机制
- 细胞膜上的受体和信号转导通路
- 细胞核内的转录调控机制
- 细胞中的代谢途径和调控机制
- 细胞凋亡和细胞周期的调控机制
4.化学生物学在生物医药领域的应用- 药物设计和药物靶点研究。
2021年分子生物学大纲【精华版】
分子生物学目录第一章绪论2第二章核酸的结构及性质 4 第三章 DNA复制4第四章 DNA损伤与修复 2第五章可转移的遗传因子 2 第六章 RNA的转录与加工 5 第七章蛋白质的生物合成 5 第八章分子生物学技术8 第九章原核基因表达调控 4 第十章真核基因表达调控 4第一章绪论DNA Double Helix model:1953 Watson & Crick基因的基本属性:1.基因的自我复制2.基因控制性状的表达3.基因的突变以DNA, protein为核心以生物化学为基础Crick：….我本人的思想是基于两个基本原理，我称之为序列假说和中心法则序列假说：核酸片段的特异性完全由其碱基序列所决定，而且这种序列是某一蛋白质的氨基酸序列的密码。
中心法则：信息一旦进入蛋白质，它就不可能再输出分子生物学的三大原则1.构成生物大分子的单体是相同的(共同的核酸语言、共同的蛋白质语言)2.生物遗传信息的表达的中心法则相同3..生物遗传信息的表达的中心法则相同→个性↓↑高级结构→生物大分子之间的互作农业是现代生物学研究与应用最为广阔，重要的领域第二章核酸与染色体的结构和性质2.1 DNA是遗传物质2.1.1 转化实验2.1.1.1 Griffith的发现2.1.1.2 Avery等人的实验2.1.2 化学实验2.2 DNA的结构2.2.1 DNA的一级结构定义：DNA的一级结构指的是DNA分子内碱基的排列顺序。
2.2.2 DNA一级结构的方向性DNA链的方向总是理解为从5'－P端到3'-OH端。
DNA分子总是由脱氧核糖核苷酸组成，核糖的2'位总是H。
RNA分子的核糖的2'位总是－OH基。
DNA一级结构的多样性⑴编码蛋白质的遗传信息的多样性⑵用于调控的序列具有多样性⑶两种不同遗传信息的比较①相同点：都不是简单地以其一级结构发挥作用，而依赖于与Pro的相互作用。
②不同点：编码蛋白质氨基酸组成的信息强烈依赖酶系或蛋白质结构来进行基因表达，而调控序列不仅依靠蛋白质作用而且利用自身的双螺旋空间结构的改变来负责基因活性的选择性表达。
中山大学分子生物学分析
2. 基因组的种类与结构特点
（5）细胞器基因组 线粒体基因组
在不同类型的生物（多细胞动物、高等植物、 原生动物、藻类、真菌）中变化很大 多细胞动物：细小、致密，没有或很少非编 码序列 高等植物：复杂、不均一，比动物的大得多 原生动物、藻类、真菌：或偏向于动物型， 或偏向于植物型，但又有其各自的独特之处
生物的基因组大小及其变化
原核生物的genome size一般都比较小，且变化 范围也不大（最大/最小约为20）。细菌基因组 一般可含500 ~ 8000个基因。由于原核生物基因 组中的非基因DNA（non-genic DNA）的含量较 少，因此它们的基因组大小与其所含的基因数目 是相对应的
真核生物的genome size一般要比原核生物的大 很多，且变化范围也很大（最大/最小可达8万）
核基因组（nuclear genome）
即真核基因组（eukaryotic genome）
细胞器基因组（organelle genome）
线粒体基因组（mitochondrial genome） 叶绿体基因组（chloroplast genome）
2. 基因组的种类与结构特点
其他
病毒基因组（virus genome） 质粒DNA（plasmid DNA），又称染色体 外DNA（extrachromosomal DNA）
2. 基因组的种类与结构特点
（5）细胞器基因组
叶绿体基因组 比较均一，85 ~ 292 kb（大部分都在120 ~ 160 kb 之内）； 特例：伞藻属（Acetabularia），2000 kb
Acetabularia
2. 基因组的种类与结构特点
（4）非编码序列（non-coding sequences）
【中山大学 分子生物学】-11
四、真核生物的基因转录及其调控
5. 真核生物的转录激活子 (transcription activators) （1）激活子的基本结构 DNA结合域的结构 锌指（zinc fingers） 不少激活子（如Sp1）都有该结构，锌指结构一般连续出现多次 由1个 -螺旋与1个反向平行的 -折叠构成， -螺旋上的2个AA和 -
The homeodomainDNA complex
四、真核生物的基因转录及其调控
5. 真核生物的转录激活子 (transcription activators) （1）激活子的基本结构 DNA结合域的结构 bZIP和bHLH域（the bZIP and bHLH domains） 又称碱性域（the basic domain），能与DNA 结合及形成二聚体 b表示碱性区；ZIP表示亮氨酸拉链（leucine zipper）；HLH表示“螺
中的2个激活域 富含脯氨酸域（proline-rich domains）：富含 脯氨酸，如CTF中的激
活域
四、真核生物的基因转录及其调控
5. 真核生物的转录激活子 (transcription activators) （1）激活子的基本结构 激活子的DNA结合域和转录激活域是各自独立 发挥作用的 嵌合因子（含有一个蛋白质的DNA结合域和另 一个蛋白质的转录激
Homeotic mutation
四、真核生物的基因转录及其调控
5. 真核生物的转录激活子 (transcription activators) （1）激活子的基本结构 DNA结合域的结构 同源异型域（homeodomains） 每个同源异型域含3个 -螺旋，第二、第三个形成一种“螺旋-转角-
螺旋”（helix-turn-helix）结构，而第三个螺旋起到识别DNA特异序 列的作用 而且，同源异型域的氨基末端也插入到DNA的小沟中
分子生物学复习提纲资料讲解
分子生物学复习提纲1绪论证明基因就是DNA的实验。
中心法则的内容2 核苷酸的组成与结构（DNA RNA 组成结构）Chromosome Genome chromatin nucleotide pyrimidine purine Histon e真核细胞染色体的组成组蛋白的性质构成染色体的非组蛋白C value C value paradox Overlapping genes真核细胞DNA序列大致可分为3类：不重复序列中度重复序列高度重复序列Nucleosome组成DNA包装成染色体的过程chromatin structure 10nm fiber 30nm fiber原核细胞DNA的特点Semiconservative replication Replicon Semidiscontinuous replication SSB 蛋白DNA helicase Okazaki fragment PrimaseDNA的一级结构二级结构的特点A－B－Z－DNA的比较Z－DNA如何调控转录的DNA的高级结构为什么在DNA中通常只发现A—T和G—C碱基配对？那些条件可以促使DNA退火？DNA复制的主要方式（线性环状分几种类型）复制的起点方向速度原核生物复制的特点、过程DNA polymerase（原核真核）Klenow 酶DNA repair大肠杆菌中DNA的修复系统Mismatch repair Base excision repair Nucleotide excision repair Direct repair SOS repairTransposon 分类结构特征转座机制遗传效应真核生物中的转座子Ac element Ds element3转录Transcription translation sense strand coding strand template strand antisense strand Antisense gene Pseudogene initiator转录的基本过程（模板识别起始延伸终止）RNA polymerase 组成core enzyme holoenzyme σ亚基真核生物种三类RNA polymerase转录起始复合物的转换Promoter terminator transcription unit transcription factor core promoter initiation elongation termination转录起点真核原核生物启动子的结构原核生物转录的过程真核生物RNA polymerase I RNA polymerase II RNA polymerase III的启动子的结构RNA polymerase II 指导的基因转录过程-10 -35 区的最佳距离Enhancer 特点功能Upstream promoter element upstream activating sequence真核生物与原核生物mRNA的特征比较Cap ployA Cistron依赖、不依赖ρ因子的终止子抗终止作用Intron exon RNA splicing heterogeneous nuclear RNA ORF、splicesomeAlternative splicing生物体内的内含子的种类不同内含子的加工机制RNA editing snoRNA RNA processing Ribozyme GU-AG rule hnRNP4 翻译cognate RNA genetic codon mutation frameshift mutation Nonsense mutation codon biasinitiation codon terminator codon null mutation密码的性质简并性degeneracySynonymous codon wobbletRNA的结构种类ribosome 结构功能氨酰tRNA合成酶作用机制rRNA 种类为什么rRNA和tRNA分子比mRNA分子稳定？翻译的机制protein translocation 蛋白质前提的加工修饰蛋白质合成抑制剂蛋白质的转运降解Ubiquitin Molecular chaperone Signal peptide leader peptide5 原核真核基因表达调控Constitutive expression Negative regulation Repressor induction repression Regulator gene AttenuationGene expression coactivator inducer inducible gene negative/positive control negative/positive inducible Negative/positive repressible regulator gene structural gene pppGpp（ppGpp）operon operatorLactose operon 结构调控机制色氨酸操纵子的结构及调控机制Leucine zippe zinc fingercis-acting elements trans-acting factor Transcription factor Gene family interrupted gene euchromatin gene cluster housekeeping gene hypersensitive site真核生物DNA水平上的基因表达调控染色质结构对基因表达的影响基因的丢失基因的扩增基因的重排DNA的甲基化DNA甲基化乙酰化与基因的活性调控真核生物与原核生物在基因转录、翻译及DNA空间结构方面存在的差别？常见的顺式作用元件有哪些怎样作用的转录因子的DNA结合域分别有哪些，各自的作用特点是什么？分子生物学研究方法及实验技术cloning RNAi cDNA/genomic library Gene chip Transformation Hybridization Proteome probeYeast artificial chromosome plasmid Physical map ligation cloning vector expression vectorVector PCR blotting Restriction and modification DNA ligase denaturation endonuclease gene knockout蓝白斑筛选（α互补实验）重组DNA操作的基本步骤是什么基因工程中良好载体的条件分子杂交的原理southern northern blotting步骤基因工程常用的几种酶各自的作用特点质粒DNA 基因组DNA 提取的方法有哪些提取过程中常见试剂的作用PCR反应过程反应体系基本要素组成利用双脱氧末端终止法（Sanger法）测定DNA一级结构的原理与方法？对天然质粒的人工构建主要表现在哪些方面？。
分子生物学教学提纲
绪论第二章染色质、染色体、基因和基因组第一节染色质和染色体一、形态结构1. 染色质（1）定义（2）形态分类（3）结构2. 染色体（1）结构（2）功能区域二、化学成分及组成DNA组蛋白非组蛋白三、功能第二节基因(gene)一、基因的概念●基因的分子生物学定义二、基因的特征1. 原核生物基因特征●操纵子（定义和分类）●多顺反子mRNA●结构基因连续2. 真核生物基因特征●单顺反子mRNA●基因家族和超基因家族●断裂基因三、基因的功能第三节基因组一、定义二、基因组的结构（略）三、基因组的染色体倍数性和数目（自学）四、遗传图谱、物理图谱、序列图谱1. 遗传图谱●遗传多态性2. 物理图谱3. 序列图谱五、人类基因组与后基因组研究计划（介绍）基因序列的查询方法第三章可移动的遗传因子（转座子）和染色体外遗传因子第一节转座子一转座子的概念及其研究历史二转座子的结构特征和分类（一）、结构特征基本序列（二）、分类1. 按结构分类2. 按是否编码反转录酶分类3. 按是否具有主动转座活性分类4. 根据末端重复序列的同源性分类三转座形式和机制（一）转座形式●复制型转座●非复制型转座（二）转座作用模型（介绍）四转座效应五原核生物的转座子⏹插入序列⏹复合转座子⏹转座子A家族⏹转座噬菌体六转座子在分子生物学和医学上的应用⏹基因标签法⏹基因转移载体⏹在人类基因组研究方面的意义第二节质粒的概念、分类和特征（自学）第四章DNA的复制、突变、损伤和修复第一节DNA的复制（DNA指导下的DNA合成）一、半保留复制的概念和实验依据二、DNA的复制的起始点和方式三、DNA聚合反应有关的酶类●DNA聚合酶●引物酶●DNA连接酶●DNA解链酶●单链结合蛋白●旋转酶或拓扑异构酶Ⅱ四、原核细胞DNA的复制过程●半不连续复制五、DNA复制的忠实性六、真核细胞DNA的复制特点●端粒复制第二节DNA突变一、突变的概念二、突变的类型1.自发突变和诱发突变2.点突变和移（码）框突变3.同义突变，错义突变和无义突变第三节DNA的损伤与修复一、复制修复1.尿嘧啶糖基酶系统2.错配修复3.无嘌呤修复二、损伤修复1.光复活2.甲基转移酶3.切除修复三、复制后修复1.重组修复2. SOS修复第五章转录和转录后加工第一节DNA指导下RNA的合成（转录）一、转录的概念二、转录与复制的比较三、RNA聚合酶及催化反应●原核生物的RNA聚合酶●RNA聚合酶催化的反应●真核生物的RNA聚合酶四、启动子1.启动子的概念2.原核生物的启动子结构3.真核生物的启动子●RNA聚合酶Ⅰ的启动子●RNA聚合酶Ⅱ的启动子●RNA聚合酶Ⅲ的启动子五、终止子●大肠杆菌的两种终止子六、转录过程●原核生物的转录第二节RNA（核酸）生物合成的抑制剂一. 类型●核苷酸合成抑制剂●与DNA模板结合的抑制剂●作用于RNA聚合酶的抑制剂二. 作用（临床应用）第三节RNA转录后加工一、rRNA前体的加工●原核生物中rRNA前体的加工二、tRNA前体的加工●原核生物tRNA前体分子的加工三、mRNA前体的加工●真核细胞mRNA的加工内容1.5′端接上一个“帽子”(CAP)结构2.3′端添加PolyA“尾巴”,由Poly(A)聚合酶催化3.剪接4.链内核苷酸甲基化四、RNA的剪接、编辑1、RNA的剪接（机制）（1）四膜虫rRNA的剪接（2）mRNA的剪接过程2.RNA 编辑●哺乳动物载脂蛋白B mRNA的编辑●利什曼原虫属细胞色素b mRNA分子中U的添加第四节逆转录一、概念二、逆转录酶三、逆转录过程四、逆转录病毒●逆转录病毒的生活周期●逆转录病毒与新药设计第五节RNA的复制（补充）第六章蛋白质的生物合成－翻译第一节蛋白质合成体系一、mRNA和遗传密码1. 原核生物和真核生物mRNA的比较●原核细胞mRNA的结构●真核细胞mRNA的结构2. 遗传密码●遗传密码字典●遗传密码的性质●阅读框架二、t RNA●tRNA的功能位点●tRNA对Aa和mRNA的选择●tRNA的种类三、核糖体1、核糖体的结构和组成2、核糖体的功能位点(原核生物)四、辅助因子第二节蛋白质合成的机理一、原核生物多肽链的合成过程1、氨基酸的活化2、肽链合成的起始3、肽链的延伸4、肽链合成的终止及释放二、真核生物多肽链的合成●特点及肽链合成的起始三、蛋白质合成抑制剂1.抗生素类阻断剂2.抗代谢药物3.其它可以干扰蛋白质生物合成过程的抑制剂（1）毒素物质（2）干扰素第三节肽链合成后的折叠与加工一、肽链合成后的折叠1.定义2.助折叠蛋白（1）参与肽链折叠的酶（2）分子伴侣●作用特点●HSP60和70协助的肽链折叠二、肽链合成后的修饰加工（简介）第七章基因表达的调控第一节概述●基因表达和基因表达调控的概念●调控元件●调控的作用方式第二节原核生物的基因表达调控一、调控的特点二、转录水平的调控（一）转录起始的调控1. 操纵子水平的调控●诱导型操纵子（乳糖操纵子）●阻遏操纵子（色氨酸操纵子）●cAMP-CAP正调控系统2. RNA聚合酶对转录起始的调控（二）转录终止的调控●衰减作用三、转录前水平的调控●DNA重排四、翻译水平的调控（一）翻译起始的调控1. 重叠基因调控翻译起始2. 通过mRNA二级结构进行调控3. 反义RNA调控（二）翻译延伸的调控●通过稀有密码子进行调控（三）翻译水平的终止调控1. mRNA的稳定性2. 严紧反应第三节真核生物的基因表达调控●调控的特点●转录水平的调控第八章重要的分子生物学技术一、DNA序列的测定1．Sanger双脱氧链终止法（酶促法）●原理●操作●结果判定2．Maxam-Gilbert化学修饰法（略）3. DNA测序自动化和大规模测序——激光测序法二、PCR●原理●操作三、核酸分子杂交技术(一）基本原理（二）基本方法1. Southern 印迹杂交●原理●操作●结果判定2. Northern 印迹杂交（简介）3. Western 印迹杂交（略）。
现代分子生物学复习提纲
现代分子生物学复习提纲1.分子生物学的发展史（具体科学家）2.分子生物学是干什么的?3.染色体的组成4.原核与真核基因组的区别5.C值，C值谬论，C值反常现象6.Z-DNA7.DNA的结构（了解），高级结构（正超和负超螺旋）8.DNA复制的机理：半保留复制，特点：半不连续复制；复制叉，复制子（在原核和真核的区别）9.复制的几种方式（线性DNA和环状DNA-θ型，滚环型和D环型；各自属于哪类生物）10.线性DNA复制存在的问题-丢失11.DNA聚合酶（4种）及作用12.RNA引物酶（需了解）13.复制的影响因子及这些因子在复制中的作用14.DNA的修复（5种修复）15.转座子的概念，分类，还有Ac-Ds系统16.转座作用的遗传学效应（了解）17.编码链，有义链，无义链18.转录的3个1，R NA聚合酶在原核生物的组成成分与功能，2，RNA聚合酶与DNA聚合酶的异同点，3，三大酶的产物是什么19.原核启动子的结构特征，功能20.增强子的概念，作用1，原核生物mRNA的特征与真核生物mRNA的特征，2，基因家族的区分，结构和功能21.抗终止的作用22.加工：mRNA的剪接（剪切和连接），RNA的编辑，再编码与化学修饰，生物学意义23.核酶的概念，ⅠⅡ内含子的方式，有哪些是核酶。
RNA在生物进化中的地位（了解）24.遗传密码特性，S-D序列25.TRNA的L型二级结构，三级结构，tRNA的功能和种类26.核糖体的亚基构成，核心位点27.活化，起始，延伸，终止的参与因子及其作用28.蛋白质的加工包括那几个点，分子伴侣。
29.蛋白质转运机制：边翻译边转运30.基因工程（看课件），对象，（感受态的制备，DNA的转化概念），PCR，核酸凝胶电泳，基因组DNA文库的概念，31.（RNA的操作技术）围绕cDNA文库的构建32.SNP的标记，分子标记包括？33.DNA的变性（课件第2章），复性，分子杂交及其影响因素34.基因表达调控分为（永久性调控和适应性调控），基因表达调控表现在哪些方面（329页）35.操纵子的组成，概念，2大操纵系统（正，负调控），形式36.什么是弱化子37.转录后调控（8种，小标题）38.基因家族，分类，发育调控的家族有那些39.DNA甲基化与基因活性的影响40.真核基因转录机器的主要组成（了解），增强子，反式作用因子（举例说明，属于这两大类型？）41.乙酰化与去乙酰化的影响，42.DNA结构域，位置，5大类43.激素与热激蛋白对基因表达的影响，应答元件概念44.其他表达调控（加入到基因表达调控中），调整方式45.致癌基因与原癌基因，基因治疗与基因工程的区别46.人类基因组测序的科学意义。
中山大学分子生物学提纲
考试范围及题型考试范围包括所讲过的内容考试题有选择题（单选）、是非题和问答题，其中选择题和是非题有50%左右以英语出题课程复习：原核生物与真核生物两大体系1.原核基因组与真核基因组（prokaryotic genomes and eukaryotic genomes）1.1.大小（size）：基因组大小（genome size）一般以单倍体基因组的核酸量来衡量，单位有pg、Dalton、bp 或kb 、Mb等.1 pg = 6.02 x 1011 Daltons = 9.8 x 108 bp. 原核生物的genome size一般都比较小，且变化范围也不大（最大/最小约为20）。
由于原核生物基因组中的非基因DNA（non-genic DNA）的含量较少，因此它们的基因组大小与其所含的基因数目是相对应的.真核生物的genome size一般要比原核生物的大很多，且变化范围也很大（最大/最小可达8万）1.2.基因结构（gene structure: continuous coding sequences, split genes）类核基因组--环状，较小；通常由单拷贝或低拷贝（low-copy）的DNA序列组成；基因排列紧密，较少非编码序列(streamlined)核基因组--多线状；大小一般要比类核基因组大好几个数量级，且变化范围很大；有大量的非编码序列（重复序列、内含子等）1.3.非编码序列（non-coding sequences: repeated sequences, introns）局部分布的重复序列（串联式的高度重复序列）散布的重复序列（SINES, LINES）内含子（intron）I 类II 类III 类核mRNA内含子（nuclear mRNA intron）即剪接体内含子（spliceosomal intron）核tRNA内含子（nuclear tRNA intron）古细菌内含子（archaebacterial intron）1.4.细胞器基因组（organelle genomes: mitochondrial genomes, chloroplast genomes）线粒体基因组--在不同类型的生物（多细胞动物、高等植物、原生动物、藻类、真菌）中变化很大多细胞动物：细小、致密，没有或很少非编码序列高等植物：复杂、不均一，比动物的大得多原生动物、藻类、真菌：或偏向于动物型，或偏向于植物型，但又有其各自的独特之处叶绿体基因组--比较均一，85 ~ 292 kb（大部分都在120 ~ 160 kb之内）；特例：伞藻属（Acetabularia），2000 kb2.转录（transcription）2.1.RNA聚合酶（RNA polymerase）原核生物：1种，全酶（holoenzyme）由核心酶（2α, β, β’）与σ亚基组成，σ亚基的作用是a)降低酶与非特异DNA的亲和力; b)提升酶与启动子的亲和力。
《分子生物学》硕士研究生考试大纲精选全文
可编辑修改精选全文完整版《分子生物学》硕士研究生考试大纲《分子生物学》硕士研究生招生考试大纲第一章绪论1、掌握分子生物学概念和研究内容；2、DNA是遗传物质的特征及实验验证；3、分子生物学的发展简史。
第二章DNA的结构1、掌握DNA遗传物质的本质；2、掌握核酸的化学组成、DNA的二级结构；3、掌握DNA的变性和复性的概念、过程以及影响因素；4、了解超螺旋和拓扑异构体（酶）的概念、超螺旋状态的描述和形成趋势、拓扑异构体（酶）的种类和作用方式。
第三章有机体、染色体和基因1、掌握原核生物基因组织的特点；2、掌握真核生物染色体组装和压缩的过程；3、掌握C值和C值矛盾的概念、表现以及原因；4、掌握真核生物基因组的DNA类型；5、掌握基因簇与基因家族的概念。
第四章DNA的复制1、掌握DNA的半保留复制的概念和实验证明；2、掌握DNA复制起始机制、复制方式；3、掌握与DNA复制相关酶学；4、大肠杆菌DNA复制的过程；5、了解原核和真核生物各自复制的特殊性。
第五章DNA的损伤、修复和突变1、掌握错配修复、光复活、切除修复、重组修复和SOS修复的过程；2、掌握原核生物的限制－修饰现象；3、了解基因内和基因间回复突变（抑制突变）的分子机制；4、了解突变类型、突变剂的种类和突变生成、突变热点的概念和例子。
第六章转录1、掌握转录、有义链、反义链、转录单位等基本概念；2、掌握原核生物RNA转录的起始、延伸、终止和转录产物的后加工；3、掌握真核生物RNA转录的起始、延伸、终止和转录产物的后加工；4、掌握真核生物转录产物中内元的分类和切除；5、掌握不连续转录和反式拼接概念和发现。
第七章蛋白质翻译1、掌握蛋白质合成相关的基本元件；2、掌握蛋白质合成的分子过程；3、掌握保证蛋白质合成准确的分子机制；4、掌握蛋白质前体的加工与转运机制。
第八章原核生物基因表达调控1、掌握基因表达调控的空间密码；2、掌握乳糖操纵元（Lac Operon）的组成和调控；3、掌握Trp Operon及弱化作用机理；4、了解原核生物基因转录的时序调控、翻译水平的调控和DNA 序列重排对基因转录的调控。
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考试范围及题型考试范围包括所讲过的内容考试题有选择题（单选）、是非题和问答题，其中选择题和是非题有50%左右以英语出题课程复习：原核生物与真核生物两大体系1. 原核基因组与真核基因组（prokaryotic genomes and eukaryoticgenomes）1.1. 大小（size）：基因组大小（genome size）一般以单倍体基因组的核酸量来衡量，单位有pg、Dalton、bp 或kb 、Mb等.1 pg = 6.02 x 1011 Daltons = 9.8 x 108 bp. 原核生物的genome size一般都比较小，且变化范围也不大（最大/最小约为20）。
由于原核生物基因组中的非基因DNA（non-genic DNA）的含量较少，因此它们的基因组大小与其所含的基因数目是相对应的.真核生物的genome size一般要比原核生物的大很多，且变化范围也很大（最大/最小可达8万）1.2. 基因结构（gene structure: continuous coding sequences, split genes）类核基因组--环状，较小；通常由单拷贝或低拷贝（low-copy）的DNA序列组成；基因排列紧密，较少非编码序列(streamlined)核基因组--多线状；大小一般要比类核基因组大好几个数量级，且变化范围很大；有大量的非编码序列（重复序列、内含子等）1.3. 非编码序列（non-coding sequences: repeated sequences, introns）局部分布的重复序列（串联式的高度重复序列）散布的重复序列（SINES, LINES）内含子（intron）I 类II 类III 类核mRNA内含子（nuclear mRNA intron）即剪接体内含子（spliceosomal intron）核tRNA内含子（nuclear tRNA intron）古细菌内含子（archaebacterial intron）1.4. 细胞器基因组（organelle genomes: mitochondrial genomes, chloroplast genomes）线粒体基因组--在不同类型的生物（多细胞动物、高等植物、原生动物、藻类、真菌）中变化很大多细胞动物：细小、致密，没有或很少非编码序列高等植物：复杂、不均一，比动物的大得多原生动物、藻类、真菌：或偏向于动物型，或偏向于植物型，但又有其各自的独特之处叶绿体基因组--比较均一，85 ~ 292 kb（大部分都在120 ~ 160 kb之内）；特例：伞藻属（Acetabularia），2000 kb2. 转录（transcription）2.1. RNA聚合酶（RNA polymerase）原核生物：1种，全酶（holoenzyme）由核心酶（2α, β, β’）与σ亚基组成，σ亚基的作用是a)降低酶与非特异DNA的亲和力; b)提升酶与启动子的亲和力。
真核生物：3种，由两个较大的亚基和多个较小的亚基组成Polymerase I: large rRNA precursor, 位于核仁Polymerase II: mRNA precursors, snRNAs, 位于核质。
核心亚基（core subunits）Rpb1, Rpb2, Rpb3，对聚合酶的活性必不可少，分别与原核RNA聚合酶的β’, β和α亚基同源，且功能也基本相同.Polymerase III: tRNA precursors, 5S rRNA precursor, U6, etc. 位于核质2.2. 顺式作用元件与反式作用因子（cis-acting elements and trans-acting factors）2.2.1. 顺式作用元件启动子（promoters）cis- 顺式、同一分子trans- 反式、不同分子in vivo 体内、细胞内in vitro 体外、无细胞体系in situ 原位in silico 在电脑中聚合酶的结合位点（binding site），一般位于转录起始位点上游。
RNA聚合酶与启动子的结合，并且从Closed promoter complexOpen promoter complex，转录才能开始.结构：原核启动子：Consensus sequency: -10 box (Pribnow box),负责解链； -35 box），用于识别。
真核启动子：I类， II类，III类增强子：较多在真核生物中存在转录因子（transcription factors）为反式作用因子，真核基因的转录需反式作用因子通用转录因子： I类， II类，III类基因特异转录因子（激活子）2.3. 多顺反子转录与单顺反子转录原核生物的转录方式：操纵子（operons）介导的多顺反子转录操纵子--一组相邻的协同控制的基因。
经典模型：乳糖操纵子（the lac operon）lacZ: 编码β-半乳糖苷酶lacY: 编码半乳糖苷透过酶lacA: 编码半乳糖苷乙酰基转移酶lacI: 调节基因（regulatory gene）Operator: 操纵区Repressor: 阻遏子（阻遏物）Inducer: 诱导物（异构乳糖，allolactose）机制：lacZ、Y、A基因的转录是由lacI基因指令合成的阻遏蛋白所控制。
lacI一般和结构基因相毗连，但它本身具有自己的启动子和终止子，成为独立的转录单位。
弱化作用的调控：色氨酸操纵子（the trp operon）单顺反子转录是真核生物的主要转录方式2.4. 转录起始、延伸及终止起始所需条件原核生物：RNA聚合酶全酶，启动子真核生物：RNA聚合酶，启动子，转录因子，染色质的合适结构（启动子区无核小体）起始步骤：形成闭合启动子复合物转化为开放启动子复合物Polymerizing the first few nucleotides (up to 10) while the polymerase remain at the promoterPromoter clearanceDissociation of σ factor ?延伸原核生物：RNA聚合酶核心酶（β亚基参与转录出的RNA的磷酸二酯键的形成）真核生物：RNA聚合酶，延伸因子等终止原核生物：ρ-dependent: 需要终止子--反向重复序列（inverted repeat），形成发夹结构，富含T的区域（T-rich region in the nontemplate）和弱的rU-dA碱基配对. ρ是一种六聚体蛋白，具ATPase活性，沿着RNA链5’→3’移动；同时具RNA-DNA解螺旋酶活性，解开RNA-DNA复合物。
ρ的结合位点是在RNA终止位点上游的一段60~100nt序列，二级结构较少且C丰富ρ independent:真核生物：比较复杂，且不如原核生物清楚polymerase I与polymerase III的转录终止与原核生物有一定的相似性polymerase II的转录在聚腺苷酸化位点后至少几百bp才终止3. 转录后的加工（1）剪接（splicing）核mRNA前体的剪接（剪接体）剪接信号剪接过程选择性剪接自剪接的内含子（self-splicing introns）Group I intronsGroup II introns核tRNA内含子的剪接（2）加帽与聚腺苷酸化（capping and polyadenylation）真核生物mRNA特有帽子与Poly(A) 的功能（3）rRNA与tRNA前体的加工（rRNA and tRNA processing）（4）反式剪接（trans-splicing）（5）RNA编辑（RNA editing）（6）RNA干涉（RNA interference）4. 翻译4.1. 起始（initiation）tRNA charging氨酰tRNA合成酶tRNA识别（第二遗传密码）翻译起始在原核生物与真核生物中有较大差别4.2. 延伸（elongation）在原核生物与真核生物中基本相似，需延伸因子及肽基转移酶（peptidyl transferase）（3）终止（termination）在原核生物与真核生物中基本相似，需释放因子（4）G蛋白（G proteins）在翻译中的作用5. 重组与转座[No.4]5.1. 重组的类型5.1.1. 同源重组（homologous recombination）包括遗传交换、染色体上基因重排、断裂DNA的修复。
常发生在同源染色体之间（分子间重组），也可发生在同一DNA分子内（分子内重组）。
Holliday 模型是解释同源重组的一个经典模型，它的提出，是基于重组过程中有十字形的中间产物。
RecBCD重组途径存于E. coli中，需要RecBCD蛋白（recB、recC、recD 基因的产物）参与。
它能修复DNA损伤造成的双链断裂和外源DNA线性分子的DNA断端。
RecBCD是一种具多功能的酶，它既是依赖于DNA的ATPase（水解ATP，为DNA的解螺旋提供能量）,又是DNAhelicase和DNA nuclease，可作用于单链或双链DNA，切割χ位点（GCTGGTGG）χ (chi): Crossover Hotspot Instigator。
RecA是一种38 kD的蛋白质，在重组中促进同源DNA单链的交换（主要是一单链与一双链中的同源单链交换）；交换过程需ATP。
RuvA特异性识别并结合到Holliday junction，并促使RuvB蛋白结合到这一位点；RuvB水解ATP，提供能量，促使分支迁移。
RuvA和RuvB均具DNA helicase活性，RuvB还有ATPase活性。
RuvC是解开Holliday junction的核酸内切酶，是二聚体，有2个活性位点，能切开Holliday junction的两条链。
RuvC切割位点有特异的序列，必须等分支迁移到达特异序列后，RuvC才能起作用。
以何种方式解开Holliday junction取决于RuvC切割位点在两对同源单链上的频率。
5.1.2. 减数分裂重组（meiotic recombination）[由Spo11介导]Spo11是一种核酸內切酶，能在染色体DNA上产生双链断裂而启动减数分裂重组。
DNA切割必须发生在已复制的同源染色体开始配对的时候。
减数分裂重组的DNA切割位点没有序列特异性，但是多分布在核小体包装疏松的染色体区域（如启动子区）。
基因转换（gene conversion），多见于真核生物。
当两相似的序列（等位基因、非等位基因均可）靠在一起时，就有可能发生基因转换，即一DNA序列转换成另一相似的序列。