分子生物学复习总结分生物学复习总结.doc

Chapter1 绪论 什么叫分子生物学？ 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蛋白质与核酸、蛋白质与蛋白质之间相互作用的关系及其基因表达调控机制的学科，是人类从分子水平上真正揭开生物世界的奥秘，由被动地适应自然界向主动地改造和重组自然界的基础学科。 简述分子生物学的发展历程？ 1、人类对DNA和遗传信息传递的认识阶段 1944年，著名的微生物学家Avery等在对肺炎双球菌的转化实验中证实了DNA是生物的遗传物质。 1950年，Chargaff提出了碱基配对的Chargaff规则。 1953年，Watson和Crick发现了DNA双螺旋模型。 1961年，Nirenberg等破译了第一批遗传密码，Crick在前人的基础上提出中心学说。 1961年，F.Jacob和J.Monod在巴斯德研究所的工作，证实了操纵子学说。 2、重组DNA技术的建立和发展阶段 1967年，Gellert发现了DNA连接酶。 1970年，Smith和Wilcox等分离到第一种限制性内切酶。 1972~1973年，H.Boyer和P.Berg等发展了重组DNA技术，并完成了第一个细菌基因的克隆。 1975年，Southern发明了Southern Blot。 1975~1977，Sanger、Maxam和Gilbert发明了DNA测序技术。 3、重组DNA技术的应用和分子生物学的迅猛发展阶段 1985年，Saiki等发明了聚合酶链式反应（PCR）。 1990年，人类基因组计划全面正式启动。 2001年，Nature和Science同时发表人类基因组序列，2003年，中国、美国、日本、英国、法国和俄罗斯六国科学家，同时宣布人类基因组计划的完成。 综上不难看出，二十世纪以核酸研究为核心，带动着分子生物学向纵向发展：五十年代的双螺旋结构；六十年代的操纵子学说；七十年代的DNA重组；八十年代的PCR技术；九十年代的DNA测序都是分子生物学发展的里程碑，将生命科学带向一个由宏观到微观，再到宏观的时代。 什么叫反向生物学？ 反向生物学是指利用重组DNA技术和离体定向诱变的方法研究已知结构的基因相应的功能。 Chapter4 基因与基因组的结构 4.1 基因的概念 一、三个名词：基因、顺反子、突变子 基因是原核、真核生物以及病毒的DNA和RNA分子中具有遗传效应的核苷酸序列，是遗传的基本单位和突变单位以及控制性状的功能单位。 反式构型中，不能互补的各个??变位点在染色体上所占的一个区域称为一个顺反子，顺反子是一个具有正常生理功能的遗传物质的最小单位，实际上，它是基因的同义词，是一个功能水平上的基因。 突变子指一个顺反子内部能发生突变的最小单位，一个突变子可以小到只有一对碱基。 二、一句话：基因分为编码蛋白质、rRNA、tRNA的结构基因，以及具有调节控制作用的调控基因；一个完整的基因由编码区和调控区这两部分组成，编码区的产物可游离扩散，因而是反式作用的，调控区是不形成表达产物的DNA序列，起着对与之连锁的编码区进行调节控制的作用，因此是顺式作用的。 4.2 基因组 基因组指生物体或细胞中，一套完整单体的遗传物质的总和。如：原核生物染色体、质粒，真核生物的单倍染色组、细胞器，病毒等所包含的一整套基因，以及包括基因与基因之间区域的所有DNA。 C值悖理：生物单倍体基因组所包含的全部DNA量称作物种的C值，随着生物的进化，生物体的结构与功能越来越复杂，其C值也越来越大，但是真核生物中DNA的含量却与这一原则相悖，具体表现在①C值不随生物的进化程度和复杂性而增加；②关系密切的生物C值相差甚大；③真核生物DNA的量远大于编码蛋白质等物质所需的量。这一现象，称作C值悖理。 4.3 病毒基因组 一、病毒基因组的特点 基因组小，所含遗传信息少。 可以由DNA或RNA组成，但每种病毒只含一种核酸。 基因有重叠现象：同一段DNA序列可以编码2种或2种以上的蛋白质。 基因间隔序列短。 功能基因簇和多顺反子mRNA 有部分真核生物基因的特性。 二、一句话 病毒的核酸有正链和负链之分：正链RNA，即病毒的单链RNA基因组可直接作为mRNA，对动物细胞具有感染性；而负链RNA则以与之互补的RNA链作为mRNA，转录时需要依赖RNA的RNA聚合酶，这种聚合酶由病毒颗粒携带，所以其本身对动物细胞不具感染性，需要转录成mRNA才有感染性。 三、反转录病毒基因结构图（记住大概） 反转录病毒基因排列顺序最典型的结构为5’LTR-gag-pol-env-3’LTR；其中LTR为长片段重复序列，gag-pol-env为病毒复制必须的基因。 四、几个典型病毒 ΦX174噬菌体基因组的重叠基因；我们将这种不同基因公用一段核苷酸序列，按照不同的可读框进行转录的现象称为基因的