分子生物学学习指南汇总

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1、Introduction一、分子生物学的概念广义：分子生物学是一门在分子水平上研究生命现象、阐明生命本质的学科。狭义：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，并从分子水平上阐述核酸与蛋白质、蛋白质与蛋白质之间相互作用的关系的学科。二、分子生物学的发展简史历届诺贝尔生理、医学、化学奖，及分子生物学发展的里程碑事件。三、分子生物学的研究内容1、生物大分子结构与功能2、基因的表达调控3、细胞信号转导4、DNA重组技术四、分子生物学的发展趋势1、功能基因组学研究2、转录组学研究3、蛋白质组学研究4、代谢组学研

2、究5、生物信息学研究问答题：1.2012诺贝尔的医学与化学奖分别授予了多能干细胞以及G蛋白偶联受体工作，就你目前所学的扩展知识对其中一种进行论述。2.分子生物学主要研究哪4个方面？SectionC：核酸的性质本章基本内容重点、难点：核酸的结构、性质一、核酸结构核酸是由核糖、碱基（嘌呤和嘧啶）、磷酸构成。碱基与核糖构成核苷，核苷与磷酸形成5’-核苷酸。碱基是含有N原子的嘌呤或嘧啶的衍生物。核酸有两类：⑴DNA（脱氧核糖核酸）：由脱氧核糖、碱基（A、G、C、T）、磷酸形成的5’-脱氧核苷酸构成。⑵RNA（核糖核酸）：由

3、核糖、碱基（A、G、C、U）、磷酸形成的5’-核苷酸构成。自然界的核苷酸多为核苷-5’-磷酸。核苷酸有核苷单磷酸、核苷二磷酸和核苷三磷酸，分别用NMP（rNMP）、NDP（rNDP）和NTP（rNTP）表示；脱氧核苷单磷酸、脱氧核苷二磷酸和脱氧核苷三磷酸分别用dNMP、dNDP、dNTP表示。在DNA和RNA分子中，核苷酸之间以3’，5’-磷酸二酯键连接形成长链大分子。核酸分子都有游离的5’端和游离3’端。核酸序列从左到右按5’端向3’端方向书写核酸的碱基序列，其中的核苷酸用单个碱基字母A、G、C、T或U代表。DN

4、A双螺旋：1/541.1953年沃森和克里克提出两条DNA分子相互缠绕形成右手双螺旋，螺旋有大沟和小沟2.戊糖-磷酸骨架位于分子外侧，双链间对应碱基靠氢键形成碱基对，其中A与T配对（2个氢键），G与C配对（3个氢键）。3.双螺旋的每一匝螺旋含约10个碱基对。两条链反向平行排列。双螺旋的两条链为互补链，任意一条链的序列可确定另条链的序列，它暗示出DNA复制和转录的分子机制。DNA二级结构：DNA二级结构主要是各种形式的螺旋，特别是B型双螺旋，此外还有A型双螺旋、Z型双螺旋和三链螺旋等。沃森和克里克提出的为B-DNA结

5、构，是适用于所有DNA的稳定形式，碱基对与螺旋轴垂直，每匝10bp碱基对，有一条主沟和一条小沟。低温条件下，DNA可被诱导形成A型螺旋。A型与B型一样均为右手螺旋，但较宽而紧密，碱基对倾斜于螺旋轴，每匝为11个碱基对，A型的主要意义在于它是RNA及RNA与DNA杂合体的主要形式。在单一交替的嘧啶-嘌呤序列的合成双链DNA中，形成左旋Z-DNA，它有Z字型外观，每匝12碱基对，嘌呤核苷酸形成顺式构象。三链螺旋结构即H-DNA，它是DNA的非标准二级结构，其形成需要至少DNA的一条链全部由嘌呤核苷酸组成。DNA的三级结

6、构为超螺旋，分为正超螺旋和负超螺旋，其中正超螺旋为左手超螺旋，因DNA双螺旋过度缠绕引起，负超螺旋为右手超螺旋，因DNA双螺旋缠绕不足引起。负超螺旋DNA很容易解链，故有利于DNA的复制、重组和转录。闭环DNA：大多DNA为闭环双链，两条链相互缠绕，缠绕的数目称为连接数（Lk)。分子中没有游离断。超螺旋是DNA双链轴线的高度卷曲，如果扭曲方向与双螺旋方向相同，为正超螺旋，反之为负超螺旋。几乎所有细胞中的DNA都是负超螺旋。超螺旋的水平可以用连接数的变化（△Lk）来衡量，如负超螺旋约6圈超螺旋/100圈双螺旋，表示为

7、△Lk/Lk0=－0.06。拓扑异构体碱基顺序相同但连接数不同的DNA分子称为拓扑异构体。缠绕和扭曲缠绕(Tw)是指双螺旋一股链绕另一股旋转；扭曲(Wr)则是双螺旋轴在空间的盘绕。△Lk=△Tw+△Wr（参见教材P47）。嵌入剂如溴化乙锭能插到双螺旋的碱基对中，使之解旋。对负超螺旋分子，（负）扭曲减少，分子构型发生变化。超螺旋有扭转应力，比松散分子具有更高能量，对负超螺旋，这一能量有助于DNA螺旋的局部解旋。拓扑异构酶调控DNA超螺旋水平的酶称为拓扑异构酶。有两类：Ⅰ型在DNA一股链上产生一个切口，使另一条链得以穿

8、越，连接数每次改变±1；Ⅱ型酶在双链上产生切口，使另一双链DNA片段得以穿过，连接数每次改变±2。对所有的生物体，拓扑异构酶都是一种必要的酶，涉及复制重组和转录。RNA二级结构RNA通常为单链，可以通过分子内氢键形成局部螺旋结构，最常见的是茎环（发夹）结构。tRNA的二级结构像三叶草，含有四个茎和四个环，四个环分别是D环、反密码子环、可变环和TψC环。四个茎