分子生物学（朱玉贤第四版）复习纲要

绪论

一、名词

1、 分子生物学 Molecular Biology 2、 中心法则 Central Dogma

二、问答

1、 简述孟德尔、摩尔根、Avery、沃森和克里克、雅各布和莫诺，尼伦伯格和科拉纳 等人

对分子生物学发展的贡献

2、 早期验证遗传物质是DNA的实验有哪些，具体过程是？ 3、 分子生物研究的内容包括哪些？

? DNA的复制、转录与翻译 ? DNA重组技术 ? 基因表达调控研究

? 生物大分子的结构功能研究—结构分子生物学 ? 基因（组）、功能基因（组）与生物信息学研究

第1章、 染色体与DNA 第一节、染色体与DNA

名词

1、 DNA双螺旋：两条多核苷酸链反向平行盘绕所生成的双链结构. 2、 DNA三级结构:DNA 双螺旋进一步扭曲盘绕形成的特定空间结构。

3、 核小体：是由核心颗粒（H2A、H2B、H3、H4各两个分子生成的八聚体）和连接区DNA

（大约200bpDNA）组成

4、 卫星DNA：又称随体DNA。因为真核细胞DNA的一部分是不被转录的异染色质成分，

其碱基组成与主体DNA不同，因而可用密度梯度离心。卫星DNA通常是高度串联重复的DNA 5、 端粒（Telomere）：是位于真核细胞线性染色体末端的特殊结构,由一段重复串联的DNA

序列与端粒结合蛋白构成.

6、 端粒T环结构：端粒形成T环结构使染色体末端封闭起来，免遭破坏.

7、 单顺反子：真核基因转录产物为单顺反子，即一条mRNA模板只含有一个翻译起始点

和一个终止点，因而一个基因编码一条多肽链或RNA链。

8、 断裂基因（splitting gene）：真核生物结构基因，由若干个编码区和非编码区互相间隔开但又连续镶嵌而成，去除非编码区再连接后，可翻译出由连续氨基酸组成的完整蛋白质，这些基因称为断裂基因 9、 间隔基因(Interrupted gene)：由于这组基因发生突变时会导致果蝇体节模式发生间隔缺

失现象，所以将它们称为间隔基因

10、 外显子 (Exon) 是真核生物基因的一部分，它在剪接(Splicing)后仍会被保存下来，并可

在蛋白质生物合成过程中被表达为蛋白质

11、 内含子(Intron ) 在转录后的加工中，从最初的转录产物除去的内部的核苷酸序列 12、 单核苷酸多态性 Single Nucleotide Polymorphism，SNP：主要是指在基因组水平上由单个核苷酸的变异所引起的DNA序列多态性。 13、 微卫星DNA Microsatelite DNA：重复单位序列最短，只有2～6bp，串联成簇，长度50～

100bp，又称为短串联重复序列

14、 简单序列重复 simple sequence repeat，SSR：基因组中以少数几个核苷酸( 多数为2 ～

4 个) 为单位多次串联重复组成的长达几十个核苷酸的序列 15、 3',5'—磷酸二酯键：是四种脱氧核苷酸相连形成多聚脱氧核苷酸链之间的连接方式，即

由前一核苷酸的3’-OH与下一位核苷酸的5’位磷酸间形成磷酸二酯键，构成一个线性大分子。

16、 染色体: 是细胞内具有遗传性质的遗传物质深度压缩形成的聚合体，易被碱性染料染

成深色

17、 组蛋白: 真核生物体细胞染色质中的碱性蛋白质，组蛋白与带负电荷的双螺旋DNA结

合构成染色体的组要部分。

18、 C值(C-value): 一种生物单倍体基因组DNA的总量称为C值(C-value)，它是恒定的，是

每一物种的重要特征.

19、 C值反常现象: C值一般随生物进化而增加, 但也存在某些低等生物的C值比高等生物

大, 即C值反常现象

20、 MicroRNA: 是一类由内源基因编码的长度约为20-22个核苷酸的非编码单链RNA分子，

由MicroRNA前体产生

21、 siRNA: 一般是人工体外合成的，通过转染/化进入体内，是RNA干涉的中间产物 22、 RNA干涉: 是指在进化过程中高度保守的、由双链RNA（double-stranded RNA，dsRNA）

诱发的、同源mRNA高效特异性降解的现象。 问答

1、 DNA的一级结构及其意义

指DNA分子中脱氧核苷酸的排列顺序，由于核苷酸之间的差异仅仅是碱基的不同，故可称为碱基顺序(bp)。

意义：生物遗传信息以核苷酸不同的排列顺序编码在DNA分子上，核苷酸排列顺序变了，它的生物学含义也就不同了。因此测定DNA的碱基排列顺序是分子生物学的基本课题之一。 2、 DNA双螺旋结构提出的主要依据及其主要内容（特征）？

DNA双螺旋结构的主要依据：1) Chargaff规则：A=T、C=G；嘌呤=嘧啶，即A+G=T+C。 不同生物组织DNA在总的碱基组成上有很大差异，表现在A+T/G+C比值（不对称比率）的不同，亲缘相近的生物，其DNA碱基组成相近，既不对称比率相近2）DNA—X射线衍射图。表明了DNA结构的螺旋周期性，碱基的空间取向，分子间距离3) DNA碱基物化数据的测定 特征：(1) 主链：由二条相互平行而走向相反的脱氧核苷酸链围绕一共同中轴向右盘旋形成双螺旋构型；糖与磷酸在外侧。(2) 碱基对：碱基位于螺旋的内侧，两条单链间以碱基对之间形成氢键连接，A与T间形成两个氢键，G与C间形成三个氢键。碱基平面与螺旋中轴垂直(3) 大沟和小沟：大沟和小沟分别指双螺旋表面凹下去的较大沟槽和较小沟槽。 (4) 结构参数：螺旋直径2nm；螺旋周期包含10对碱基，螺距3.4nm；相邻碱基对平面的间距0.34nm。 3、 什么是DNA二级结构多态性？有什么意义？

指的是DNA构象的可变性，处于一种动态平衡。DNA的二级结构有：1.B-DNA:在相对湿度为92%的DNA钠盐，是最常见的DNA构像。2.A-DNA:在相对湿度为75%以下的DNA纤维，对基因表达有重要意义。3.Z-DNA:左手螺旋，调控基因的转录。4.ts-DNA:三股螺旋 意义：拓宽了人们的视野，发现生物体中最为稳定的遗传物质也可以采用不同的姿态来实现其丰富多采的生物学功能。

4、 DNA三级结构的内容和意义？

DNA三级结构：DNA双螺旋进一步扭曲盘绕形成的特定空间结构即超螺旋结构。包括线状DNA形成的纽结、环状DNA形成麻花状结构等

超螺旋的意义：①超螺旋形式是DNA分子复制和转录的需要②超螺旋可使DNA分子形成高度致密的状态从而得以容纳于有限的空间

5、 真核生物染色体的化学组成？这些成分是如何包装成染色体的？ 主要化学成分: DNA和蛋白质，蛋白质又分为组蛋白和非组蛋白，组蛋白包括H1、H2A、H2B、H3及H4。组装过程：1，首先组蛋白组成盘装八聚体，DNA缠绕其上，成为核小体颗粒，两个颗粒之间经过DNA连接，形成外径10nm的纤维状串珠，称为核小体串珠纤维；2，核小体串珠纤维在酶的作用下形成每圈6个核小体，外径30nm的螺旋结构；3，螺旋结构再次螺旋化，形成超螺旋结构；4，超螺线管，形成绊环，即线性的螺线管形成的放射状环。绊环再非组蛋白上缠绕即形成了显微镜下可见的染色体结构。 6、 原核生物染色体的基本特点？ 1、结构简炼。

基因组很小，一般只有一条染色体且大都带有单拷贝基因； 绝大部分是用来编码蛋白质的，少部分调控序列；

几乎每个基因序列都与它所编码的蛋白质序列呈线性对应状态。 2、多顺反子

转录或编码功能相关的RNA或蛋白质的基因，往往丛集在基因组的一个或几个特定部位，形成转录单元并转录产生含多个mRNA的分子，称为多顺反子mRNA。 3、重叠基因

一些细菌和动物病毒存在重叠基因，同一段DNA能携带两种不同蛋白质的信息 7、 真核生物染色体的基本特点？

1.基因组庞大，蛋白质结合形成染色体，储存于细胞核内。 2.转录产物为单顺反子mRNA 。

3.大部分基因属于断裂基因，有内含子和外显子存在，基因是不连续的。 4.存在大量的顺式作用元件，如启动子、增强子、沉默子。 5.大部分为非编码序列，占整个基因组序列的90%以上。 6.含有大量的重复序列。

7.存在大量的DNA多态性，如SNP和短串联重复序列多态性。 8.含有端粒结构。 8、 端粒的功能

第一，保护染色体不被核酸酶降解； 第二，防止染色体相互融合；

第三，为端粒酶提供底物，解决DNA复制的末端隐缩，保证染色体的完全复制。 9、 真核基因组非编码序列包括哪些

与基因表达有关的各种调控序列 内含子（intron） 高度重复序列 部分中度重复序列

非编码RNA（non-coding RNA）

第二节、DNA的复制

名词

1、 半保留复制(semiconservation replication)：在DNA复制时，亲代DNA的双螺旋先行解

旋分开，然后以每条链为模板，按碱基互补配对原则，在这两条链上各形成一条互补链，每个子代DNA的一条链来自亲代DNA，另一条链则是新合成的

2、 复制叉（replication fork）： DNA分子中正在进行复制的部位为复制叉,它由两股亲代

链及在其上新合成的子链构成

3、 复制眼（replication eye）：DNA的正在复制的部分在电镜下观察起来犹如一只眼睛，

称为复制眼。

4、 半不连续复制(Semi-discontinuous replication)：这种前导链的连续合成和滞后链的不连

续合成称为DNA合成的半不连续复制

5、 前导链(leading strand)：以复制叉移动的方向为基准，一条模板链是3’→5，以此为

模板而进行的新生DNA链的合成沿5’-3’方向连续进行，这条链称为前导链

6、 滞后链(lagging strand)：在DNA复制中与复制叉前进的方向相反，而且是分段、不连

续合成的这条链称为滞后链.

7、 冈崎片段( Okazaki fragment)：滞后链合成的片段即为冈崎片段

8、 复制起点 Origin of replication: DNA复制在生物细胞中要从DNA分子上特定位置开

始，这个特定位置称为复制起点

9、 复制子(replicon):DNA复制从起点开始双向进行直到终点为止，每一个这样的DNA单

位称为复制子

10、 酵母自主复制序列autonomous replication sequence，ARS:是酵母复制的起点，包括数

个复制起始位必需的保守区。不同的ARS都含有A-T的11 bp保守区

11、 DNA拓扑异构酶(DNA Topisomerase):能在DNA分子中改变两条链的环绕次数的酶，它

的作用机制首先打断DNA，让DNA绕过断裂点后再封闭形成双螺旋或超螺旋DNA. 12、 解螺旋酶(Helicase):用ATP水解获得的能量来打断氢键，解开双链DNA并在DNA上沿

一定方向移动的一类酶

13、 单链DNA结合蛋白(Single stranded DNA binding protein, SSB):与单链DNA结合的蛋白，

维持DNA单链状态

14、 引发酶(Primase):催化引物RNA分子的合成，为DNA复制提供RNA引物的酶类 15、 引发体（primosome）:引发酶与其它蛋白质所形成的复合体称为引发体

16、 DNA连接酶(DNA ligase ):催化DNA链的5’-PO4与另一DNA链的3’-OH生成磷酸二

酯键，使具有相同粘末端或平端的DNA末端连接起来

17、 切口(nick):DNA连接酶只能修复磷酸二酯键的断裂，称切口 18、 缺口(gap):DNA分子中核苷酸缺失，称缺口 19、 DNA链的延伸:

20、 复制体(replisome):由解旋酶、引发酶和DNA pol Ⅲ 全酶组成的复合体，DNA合成时，

沿着复制叉的方向移动

21、 回环复制模型 Trombone model:DNA pol Ⅲ 两个催化核心分别和DNA的两条模板链

结合，全酶延着前导链模板随着复制叉的移动而移动，而后滞链模板从复制体上“拉出”一段，形成一个环形成回环进行复制

22、 “θ”型复制:DNA从复制起点开始，双向同时进行，中间产物呈θ样形状，故又称\

θ\型复制

23、 滚环(Rolling circle)复制:是小分子量的环状DNA分子所采取一种特殊单向复制形式。 24、 D环(D-loop)复制:单向复制的特殊方式，线粒体和叶绿体DNA的复制采取这种方式 问答

1、 复制起点的一般特征

1)多个独特的短的重复序列组成；2)复制起点附近富含A-T；3)短的重复序列被多亚基的复制起点结合蛋白识别。

2、 DNA复制所需的酶和其它蛋白质包括哪些？它们的主要功能是什么？

1.DNA聚合酶：在RNA/DNA的3’-OH末端，以dNTP为底物，按模板DNA上的指令由DNA pol逐个将核苷酸加上去，催化新链不断延长。此外，还具有核酸外切酶活性。

2.DNA拓扑异构酶:通过切断、旋转和再连接作用，理顺DNA链----三级结构的调整 3.解螺旋酶:解开DNA双螺旋

4.单链DNA结合蛋白：维持DNA单链状态

5.引发酶：催化引物RNA分子的合成，为DNA复制提供RNA引物 6.DNA连接酶：使具有相同粘末端或平端的DNA末端连接起来 3、 试述DNA复制的基本过程

DNA复制分为起始、延长、终止三个过程。1.DNA复制的起始：1）DNA复制起点双链解开。DnaA蛋白识别、结合于ori C的重复序列然后在HU的帮助下DnaA蛋白与DNA形成复合物， 促使解链最后在DnaC的协助下，DnaB结合于初步打开的双链，并用其解螺旋酶活性使双链解开一定长度。2）引发前体(preprimosome)的形成。DnaB与oriC组成引发前体3）引发体(primosome)与RNA引物的形成。引发前体进一步与引发酶DnaG组装成引发体，引发体在单链DNA上移动(与其他因子有关），在DnaB的作用下识别DNA复制起点位置。2. DNA链的延伸：1)前导链的延伸.前导链沿着5’→ 3’方向可以连续延长，方向与复制叉方向一致2)滞后链的的延伸.?岗崎片段延伸，引发体在合适的位点合成下一岗崎片段的RNA引物。钳装配器处于准备状态。?岗崎片段延伸到前一个岗崎片段附近时，β亚基脱离DNA polIII，

4β引发体适时解体。?RNA引物与DNA形成的双链被钳装配器识别，被2个β亚基夹住。○

5重复以上步骤。3)DNA复制的终止. 亚基带着DNA/RNA转移到DNA polIII上。○

4、 复制起始过程中各种蛋白质的作用 蛋白 DnaA DnaB DnaC DnaG 功能 协同结合于9bp和13bp重复顺序 短的RNA分子，以帮助解离两条DNA链 结合于DnaG，提供解旋酶活性 和DnaB形成复合体 组蛋白样蛋白，激发复合体形成 引发酶，合成RNA引物 稳定单链 旋转酶，解除正超螺旋 RNA聚合酶 HU SSB TopoⅡ 5、 一个聚合酶Ⅲ全酶/复制体是怎样负责两条链的合成呢？即回环复制模型是如何解释

后随链的合成。

?岗崎片段延伸，引发体在合适的位点合成下一岗崎片段的RNA引物。钳装配器处于准备状态。?岗崎片段延伸到前一个岗崎片段附近时，β亚基脱离DNA polIII，引发体适时解体。

4β亚基带着DNA/RNA?RNA引物与DNA形成的双链被钳装配器识别，被2个β亚基夹住。○

5重复以上步骤。 转移到DNA polIII上。○

6、 原核与真核生物中的DNA聚合酶有哪些?功能如何？ 原核生物DNA聚合酶 分类 生物学功能 DNA聚合酶I 切除引物 延长冈崎片段 DNA聚合酶II DNA损伤修复 DNA聚合酶III 延长子链

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/t1b2.html