【正文】 原點(diǎn)識(shí)別復(fù)合物（ORC）參與。Klenow fragment：用枯草桿菌蛋白酶處理大腸桿菌DNA聚合酶，獲得兩個(gè)片段，大片段分子量76000U，稱為Klenow 片段。DNA聚合酶Ⅲ：7種亞單位9個(gè)亞基。DNA聚合酶Ⅱ ：活性低，其3’→5’核酸外切酶活性可起校正作用。二、原核和真核生物DNA的復(fù)制特點(diǎn)原核生物DNA的復(fù)制特點(diǎn)大腸桿菌DNA聚合酶I、II和III的性質(zhì)比較原核生物的DNA聚合酶DNA聚合酶Ⅰ：有3’→5’外切酶活性和5’→3’外切酶活性。端因互補(bǔ)而結(jié)合，其缺口被聚合酶作用填滿，再經(jīng)DNA連接酶作用生成二聯(lián)體。端部分單鏈DNA，不能為DNA聚合酶所作用，使子鏈短于母鏈。但兩條鏈的合成是高度不對(duì)稱的，一條鏈上迅速合成出互補(bǔ)鏈，另一條鏈則成為游離的單鏈環(huán)（即D環(huán)）。這種方式首先在動(dòng)物線粒體DNA的復(fù)制中被發(fā)現(xiàn)。在這個(gè)過程中，單鏈尾巴的延伸與雙鏈DNA的繞軸旋轉(zhuǎn)同步 。如ΦX174的雙鏈環(huán)狀DNA復(fù)制型（RF）就是以這種方式復(fù)制的。前導(dǎo)鏈DNA開始復(fù)制前，復(fù)制原點(diǎn)的核酸序列被轉(zhuǎn)錄生成短RNA鏈，作為起始DNA復(fù)制的引物。復(fù)制的幾種方式(1)環(huán)狀DNA雙鏈的復(fù)制：環(huán)狀雙鏈DNA的復(fù)制可分為θ型、滾環(huán)型和D環(huán)型幾種類型。、Dna B、C和I共同組成，只有當(dāng)引發(fā)前體（preprimosome）把這6種蛋白質(zhì)合在一起并與引發(fā)酶（primase）進(jìn)一步組裝后形成引發(fā)體，才能發(fā)揮其功效。、n39。滯后鏈的引發(fā)過程往往由引發(fā)體（primosome）來完成。滯后鏈的引發(fā) DNA復(fù)制時(shí)，往往先由RNA聚合酶在DNA模板上合成一段RNA引物，再由DNA聚合酶從RNA引物339。進(jìn)一步研究還證明，這種前導(dǎo)鏈的連續(xù)復(fù)制和滯后鏈的不連續(xù)復(fù)制在生物界是有普遍性的，因而稱之為雙螺旋的半不連續(xù)復(fù)制。DNA的半不連續(xù)復(fù)制 與岡崎片段DNA復(fù)制時(shí)，短時(shí)間內(nèi)合成的約1000個(gè)核苷酸左右的小片段，稱之為岡崎片段(Okazaki fragment)DNA復(fù)制過程中至少有一條鏈?zhǔn)紫群铣奢^短的片段，然后再由連接酶連成大分子DNA。單鏈結(jié)合蛋白（SSB蛋白）：SSB蛋白的作用是保證被解鏈酶解開的單鏈在復(fù)制完成前能保持單鏈結(jié)構(gòu)，它以四聚體形式存在于復(fù)制叉處，待單鏈復(fù)制后才掉下，重新循環(huán)。參與解鏈的除一組解鏈酶外，還有Dna蛋白等。復(fù)制叉以DNA分子上某一特定順序?yàn)槠瘘c(diǎn)，向兩個(gè)方向等速生長前進(jìn)。多復(fù)制子：DNA復(fù)制時(shí)，原核生物一般只有一個(gè)起始位點(diǎn)，而真核生物則有多個(gè)起始位點(diǎn)，因而在復(fù)制時(shí)呈現(xiàn)多復(fù)制泡，也稱為多復(fù)制子。復(fù)制的起點(diǎn)與方向 一般把生物體的復(fù)制單位稱為復(fù)制子（replicon）。2．3DNA的復(fù)制 DNA的半保留復(fù)制機(jī)理 復(fù)制的起點(diǎn)、方向和速度 復(fù)制的幾種主要方式一、DNA的復(fù)制DNA的半保留復(fù)制 每個(gè)子代分子的一條鏈來自親代DNA，另一條鏈則是新合成的，所以這種復(fù)制方式被稱為DNA的半保留復(fù)制（semiconservative replication）。只要不發(fā)生鏈的斷裂，L是個(gè)常量。超螺旋結(jié)構(gòu)是DNA高級(jí)結(jié)構(gòu)的主要形式，可分為正超螺旋與負(fù)超螺旋兩大類。通常情況下，DNA的二級(jí)結(jié)構(gòu)分兩大類：一類是右手螺旋，如ADNA和BDNA；另一類是左手螺旋，即ZDNA。這就是嘌呤與嘧啶配對(duì)，而且腺嘌呤（A）只能與胸腺嘧啶（T）配對(duì)，鳥嘌呤（G）只能與胞嘧啶（C）配對(duì)。②DNA分子中的脫氧核糖和磷酸交替連接，排在外側(cè)，構(gòu)成基本骨架，堿基排列在內(nèi)側(cè)。第二節(jié) DNA的結(jié)構(gòu)一、DNA的一級(jí)結(jié)構(gòu) 所謂DNA的一級(jí)結(jié)構(gòu)，就是指4種核苷酸的連接及其排列順序，表示了該DNA分子的化學(xué)構(gòu)成。（4）超螺旋進(jìn)一步壓縮1/5便成為染色體單體，總壓縮比是76405，將近一萬倍。（3）上述螺線管可進(jìn)一步壓縮形成超螺旋。螺線管的每一螺旋包含6個(gè)核小體，其壓縮比為6。核小體(nucleosome)：DNA繞在組蛋白八聚體(H2A、H2B、HH4各一對(duì))(146bp)，形成核小體核心顆粒。如：蛋清蛋白。單拷貝序列：大多數(shù)編碼蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)基因和基因間間隔序列。低度重復(fù)序列：2 →10 copy。中度重復(fù)序列：10 →幾百 copy。染色體中的DNA根據(jù)DNA的動(dòng)力學(xué)研究，真核細(xì)胞DNA可分為：高度重復(fù)序列：幾百→幾萬 copy。DNAC值：通常指一種生物單倍體基因組DNA的總量。非組蛋白的一般特性： ；非組蛋白的量大約是組蛋白的60%～70%，但它的種類卻很多，約在20100種之間，其中常見的有1520種。（2）DNA結(jié)合蛋白 ：可能是一些與DNA的復(fù)制或轉(zhuǎn)錄有關(guān)的酶或調(diào)節(jié)物質(zhì)。非組蛋白：非組蛋白大約占組蛋白總量的60－70%，種類很多。組蛋白的修飾作用。 無組織特異性。 非組蛋白(nonhistone protein)：是染色體上與特異DNA序列結(jié)合的蛋白質(zhì)，所以又稱為序列特異性DNA結(jié)合蛋白。組蛋白是染色體的結(jié)構(gòu)蛋白，它與DNA組成核小體。在細(xì)胞周期中表現(xiàn)為晚復(fù)制，早凝縮，即異固縮現(xiàn)象(heteropyosis)。常染色質(zhì)(euchromatin)：是進(jìn)行活躍轉(zhuǎn)錄的部位，呈疏松的環(huán)狀，電鏡下表現(xiàn)為淺染，易被核酸酶在一些敏感的位點(diǎn)(hypersensitive sites)降解。染色質(zhì)(chromatin)：由DNA和蛋白質(zhì)構(gòu)成，在分裂間期染色體結(jié)構(gòu)疏松，稱為染色質(zhì)。四．基因表達(dá)調(diào)控研究第二章 染色體與DNA 本章內(nèi)容1. 染色體2. DNA的結(jié)構(gòu)3. DNA的復(fù)制4. 原核生物和真核生物DNA復(fù)制特點(diǎn)5. DNA的修復(fù)6. DNA的轉(zhuǎn)座第一節(jié) 染色體(chromosome)概念：染色體(chromosome)：原指真核生物細(xì)胞分裂中期具有一定形態(tài)特征的染色質(zhì)?；蚪M、蛋白質(zhì)組與生物信息學(xué)蛋白組計(jì)劃（Proteome project）:又稱為后基因組計(jì)劃或功能基因組計(jì)劃，用于揭示并闡明細(xì)胞、組織乃至整個(gè)生物個(gè)體全部蛋白質(zhì)及其功能。二．生物大分子的結(jié)構(gòu)功能研究三．基因組、功能基因組與生物信息學(xué)的研究基因組、蛋白質(zhì)組與生物信息學(xué)基因組(Genome)：細(xì)胞或生物體一條完整單體的全部染色體遺傳物質(zhì)的總和。其間的重大成就包括：重組DNA技術(shù)的建立和發(fā)展基因組研究的發(fā)展單克隆抗體及基因工程抗體的建立和發(fā)展基因表達(dá)調(diào)控機(jī)理細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)理研究成為新的前沿領(lǐng)域第三節(jié) 分子生物學(xué)的主要研究內(nèi)容 一．DNA重組技術(shù)（rebinant DNA technology）定義：又稱為基因工程，根據(jù)分子生物學(xué)和遺傳學(xué)的原理，將一種生物的遺傳物質(zhì)DNA轉(zhuǎn)移到另一生物體中，使后者獲得新的遺傳性狀或表達(dá)出所需要的產(chǎn)物。在此期間的主要進(jìn)展包括：遺傳信息傳遞中心法則的建立對(duì)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的進(jìn)一步認(rèn)識(shí)DNA雙螺旋發(fā)現(xiàn)的意義：確立了核酸作為信息分子的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)；提出了堿基配對(duì)是核酸復(fù)制、遺傳信息傳遞的基本方式；從而最后確定了核酸是遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)，為認(rèn)識(shí)核酸與蛋白質(zhì)的關(guān)系及其在生命中的作用打下了最重要的基礎(chǔ)。Morgan特別指出：種質(zhì)必須由某些獨(dú)立的要素組成，我們把這些要素稱為遺傳因子或基因。孟德爾被公認(rèn)為經(jīng)典遺傳學(xué)的奠基人。經(jīng)典遺傳學(xué)兩條基本規(guī)律:統(tǒng)一律：當(dāng)兩種不同植物雜交時(shí)，它們的下一代可能與親本之一完全相同；分離規(guī)律：將不同植物品種雜交后的F1代種子再進(jìn)行雜交或自交時(shí)，下一代就會(huì)按照一定的比例分離，因而具有不同的形式。意義：達(dá)爾文關(guān)于生物進(jìn)化的學(xué)說及其唯物主義的物種起源理論，是生物科學(xué)史上最偉大的創(chuàng)舉之一，具有不可磨滅的貢獻(xiàn)。指出：物種的變異是由于大自然的環(huán)境和生物群體的生存競爭造成的，徹底否定了“創(chuàng)世說”。分子生物學(xué)則是從研究各個(gè)生物大分子的結(jié)構(gòu)入手，但各個(gè)分子不能孤立發(fā)揮作用，生命絕非組成成分的隨意加和或混合，分子生物學(xué)還需要進(jìn)一步研究各生物分子間的高層次組織和相互作用，尤其是細(xì)胞整體反應(yīng)的分子機(jī)理，這在某種程度上是向細(xì)胞生物學(xué)的靠攏。細(xì)胞生物學(xué)與分子生物學(xué)關(guān)系也十分密切:傳統(tǒng)的細(xì)胞生物學(xué)主要研究細(xì)胞和亞細(xì)胞器的形態(tài)、結(jié)構(gòu)與功能。傳統(tǒng)生物化學(xué)的中心內(nèi)容是代謝，包括糖、脂類、氨基酸、核苷酸、以及能量代謝等與生理功能的聯(lián)系。它雖產(chǎn)生于上述各個(gè)學(xué)科，但已形成它獨(dú)特的理論體系和研究手段，成為一個(gè)獨(dú)立的學(xué)科。 第一章 緒論分子生物學(xué)分子生物學(xué)的基本含義 (p8)分子生物學(xué)是研究核酸、蛋白質(zhì)等所有生物大分子的形態(tài)、結(jié)構(gòu)特征及其重要性、規(guī)律性和相互關(guān)系的科學(xué)，是人類從分子水平上真正揭開生物世界的奧秘，由被動(dòng)地適應(yīng)自然界轉(zhuǎn)向主動(dòng)地改造和重組自然界的基礎(chǔ)學(xué)科。分子生物學(xué)與其它學(xué)科的關(guān)系分子生物學(xué)是由生物化學(xué)、生物物理學(xué)、遺傳學(xué)、微生物學(xué)、細(xì)胞學(xué)、以至信息科學(xué)等多學(xué)科相互滲透、綜合融會(huì)而產(chǎn)生并發(fā)展起來的，凝聚了不同學(xué)科專長的科學(xué)家的共同努力。生物化學(xué)與分子生物學(xué)關(guān)系最為密切 :生物化學(xué)是從化學(xué)角度研究生命現(xiàn)象的科學(xué)，它著重研究生物體內(nèi)各種生物分子的結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)變與新陳代謝。分子生物學(xué)則著重闡明生命的本質(zhì)主要研究生物大分子核酸與蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能、生命信息的傳遞和調(diào)控。探討組成細(xì)胞的分子結(jié)構(gòu)比單純觀察大體結(jié)構(gòu)能更加深入認(rèn)識(shí)細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與功能，因此現(xiàn)代細(xì)胞生物學(xué)的發(fā)展越來越多地應(yīng)用分子生物學(xué)的理論和方法。第一章序論1859年發(fā)表了《物種起源》，用事實(shí)證明“物競天擇，適者生存”的進(jìn)化論思想。達(dá)爾文第一個(gè)認(rèn)識(shí)到生物世界的不連續(xù)性。細(xì)胞學(xué)說 建立及其意義德國植物學(xué)家施萊登和動(dòng)物學(xué)家施旺共同提出：一切植物、動(dòng)物都是由細(xì)胞組成的，細(xì)胞是一切動(dòng)植物的基本單位。1865年發(fā)表《植物雜交試驗(yàn)》，直到1900年才被人們重新發(fā)現(xiàn)?，F(xiàn)代遺傳學(xué)Morgan及其助手第一次將代表某一特性的基因同染色體聯(lián)系起來，使科學(xué)界普遍認(rèn)識(shí)了染色體的重要性并接受了孟德爾的遺傳學(xué)原理。第二節(jié) 分子生物學(xué)發(fā)展簡史準(zhǔn)備和醞釀階段（19世紀(jì)后期到20世紀(jì)50年代初）對(duì)生命本質(zhì)的認(rèn)識(shí)上的兩點(diǎn)重大突破：1．確定了蛋白質(zhì)是生命的主要基礎(chǔ)物質(zhì)2．確定了生物遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)是DNA現(xiàn)代分子生物學(xué)的建立和發(fā)展階段（20世紀(jì)50年代初到70年代初）:這一階段以1953年Watson和Crick提出的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型作為現(xiàn)代分子生物學(xué)誕生的里程碑開創(chuàng)了分子遺傳學(xué)基本理論建立和發(fā)展的黃金時(shí)代。Crick于1954年所提出的中心法則（Central Dogma ）：初步認(rèn)識(shí)生命本質(zhì)并開始改造生命的深入發(fā)展階段（20世紀(jì)70年代后至今） 基因工程技術(shù)的出現(xiàn)作為標(biāo)志。DNA重組技術(shù)的應(yīng)用：利用微生物基因工程生產(chǎn)重組基因工程藥物、轉(zhuǎn)基因植物和動(dòng)物體細(xì)胞克隆、基因表達(dá)與調(diào)控的基礎(chǔ)研究。人類基因組計(jì)劃（Human Genome Project, HGP）： 測定出人基因組全部DNA3109鹼基對(duì)的序列、確定人類約510萬個(gè)基因的一級(jí)結(jié)構(gòu) 。生物信息學(xué)（Bioinformatics）:是在生命科學(xué)的研究中，以計(jì)算機(jī)為工具對(duì)生物信息進(jìn)行儲(chǔ)存、檢索和分析的科學(xué)?，F(xiàn)在這一概念已擴(kuò)大為包括原核生物及細(xì)胞器在內(nèi)的基因載體的總稱。其實(shí)染色質(zhì)與染色體只是同一物質(zhì)在不同細(xì)胞周期的表現(xiàn)。異染色質(zhì)(heterochromatin)：在間期核中處于凝縮狀態(tài)，無轉(zhuǎn)錄活性，也叫非活動(dòng)染色質(zhì)(inactive chromatin)，是遺傳惰性區(qū)。原核細(xì)胞與真核細(xì)胞特征分析染色體特性：分子結(jié)構(gòu)相對(duì)穩(wěn)定能夠自我復(fù)制，使親、子代之間保持連續(xù)性能夠指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成，從而控制整個(gè)生命過程能夠產(chǎn)生可遺傳的變異真核細(xì)胞染色體的組成 DNA 30%40% 組蛋白(histone) 30%40% 非組蛋白(NHP) 變化很大 少量RNA染色體中的蛋白質(zhì)組蛋白(histone)：一類小的帶有豐富正電荷(富含Lys、Arg)的核蛋白，與DNA有高親和力。 組蛋白分為HH2A、H2B、H3及H4。 組蛋白具有如下特性：進(jìn)化上的極端保守性。肽鏈上氨基酸分布的不對(duì)稱性。富含賴氨酸的組蛋白H5。（1）HMG蛋白(high mobility group protein) ，能與DNA結(jié)合(不牢固)，也能與H1作用,或與DNA超螺旋結(jié)構(gòu)有關(guān)。（3）A24非組蛋白 ：與H2A差不多，位于核小體內(nèi)，功能不祥。 。C值反?，F(xiàn)象：真核細(xì)胞基因組的最大特點(diǎn)是它含有大量的重復(fù)序列，而且功能DNA序列大多被不編碼蛋白質(zhì)的非功能DNA所隔開，這就是著名的“C值反?，F(xiàn)象”。如：衛(wèi)星DNA和微衛(wèi)星DNA。如：各種rDNA、tDNA及組蛋白基因。如：血紅蛋白。只有一個(gè)拷貝。染色體折疊DNA核小體螺線管圓筒超螺旋（1）核小體 染色質(zhì)纖維細(xì)絲是許多核小體連成的念珠狀結(jié)構(gòu)。（2）螺線管10nm的染色質(zhì)細(xì)絲盤繞成螺旋管狀的30nm纖維粗絲，通稱螺線管（solenoid）。這種螺線管是分裂間期染色質(zhì)和分裂中期染色體的基本組分。由30nm螺線管纏繞而成一細(xì)長、中空的圓筒，直徑為4 000nm，壓縮比是40。原核生物基因組 特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡練存在轉(zhuǎn)錄單元 多順反子mRNA有重疊基因 Sanger1977在《Nature》上發(fā)表了ΦX174 DNA的全部核苷酸序列，正式發(fā)現(xiàn)了重疊基因?；咎攸c(diǎn)①DNA分子是由兩條互相平行的脫氧核苷酸長鏈盤繞而成的。③兩條鏈上的堿基通過氫鍵相結(jié)合，形成堿基對(duì)，它的組成有一定的規(guī)律。DNA的二級(jí)結(jié)構(gòu)DNA的二級(jí)結(jié)構(gòu)是指兩條多核苷酸鏈反向平行盤繞所生成的雙螺旋結(jié)構(gòu)。DNA的高級(jí)結(jié)構(gòu) DNA的高級(jí)結(jié)構(gòu)是指DNA雙螺旋進(jìn)一步扭曲盤繞所形成的特定空間結(jié)構(gòu)。DNA分子的超螺旋化可以用一個(gè)數(shù)學(xué)公式來表示：L=T+W其中L為連接數(shù)（linking number），是指環(huán)形D