分子生物学总结(朱玉贤版)

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绪论

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）

（1）组蛋白：H1、H2A、H2B、H3、H4

功能：①核小体组蛋白（H2A、H2B、H3、H4）作用是将DNA 分子盘绕

成核小体

②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。

由 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 。

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。

具间期染色质形态特征和着色特征 染色质

常染色质 异染色质 着色浅）

着色深）

结构性异染色质

在整个细胞周期内都处于凝集状态）

兼性异染色质 特定时期处于凝集状态）

核小体的定位对转录有促进作用

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]=[C＋T])

(4)不同生物来源的DNA 碱基组成不同，表现在A＋T/G＋C 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4^100 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-Crick）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），每个螺旋含12 个碱基对。螺旋骨架呈Z字形。（转录调控）

正超螺旋（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（右旋、减少而拧松，绝大多数）

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L 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&同I型（二）DNA 主要序列类

型

高度重复序列（卫星DNA、分散高度重复序列）、中度重复序列、低度重复序列、反向

重复序列。

（三）DNA 的理化性质溶解度：微溶于水，钠盐在水

中的溶解度较大。可溶

于2- 甲氧乙醇，但不溶于乙醇等一般有机溶

剂，常用乙醇从溶液中沉淀核酸。

紫外吸收：DNA钠盐的紫外吸收在260nm 附近有最

大吸收值

核酸的沉降特性（如右图）

（四）DNA 的变性与复性变性：DNA分子由稳定的

双螺旋结构松解为无规则线性结构的现象，不涉及到其一级结构的改变。

伴随变性，会发生增色效应（紫外吸收明显增加）

溶液粘度下降等现象。熔解——DNA加热变性的过程。溶解温度（Tm）：

核酸加热变性过程中，紫外光吸收值达到最大值的50%时的温度称为核

酸的解链

温度。（G+T含量越高Tm越大：DNA分子序列越