第一章緒論
一、 dna的發現：2023年英國科學家griffith等人發現肺炎鏈球菌使小鼠死亡的原因是引起肺炎。首先用實驗證明基因就是dna分子的是美國著名的微生物學家**ery。
2023年，美國冷泉港卡耐基遺傳學實驗室科學家hershey和他的學生chase從事噬菌體侵染細菌的實驗。
二、 分子生物學簡史：2023年schleiden和schwann提出「細胞學說」，證明動、植物都是由細胞組成的。2023年，，後者通過對dna分子的x線衍射研究證實了沃森和克里克的dna模型。
一．dna重組技術（recombinant dna technology）
定義：又稱為基因工程，根據分子生物學和遺傳學的原理，將一種生物的遺傳物質dna轉移到另一生物體中，使後者獲得新的遺傳性狀或表達出所需要的產物。
第二章染色體與dna
一、染色體的結構：由dna和蛋白質組成，蛋白質由組蛋白和非組蛋白組成，組蛋白有：h1、h2a、h2b、h3、h4；核小體由dna和組蛋白組成。
染色體：（chromosome）是細胞在有絲**時遺傳物質存在的特定形式，是間期細胞染色質結構緊密包裝的結果。
基因組：生物有機體的單倍體細胞中的所有dna，包括核中的染色體dna和線粒體、葉綠體等亞細胞器中的dna。
組蛋白具有以下特性：1、進化上的極端保守性，h4最保守，h3保守性也很強，h2a和h2b較保守，h1保守性最差；2、無組織特異性；3、肽鏈上氨基酸分布的不對稱性；4、組蛋白的修飾作用，包括甲基化、乙基化、磷酸化及adp核醣基化等，h3、h4的修飾作用比較普遍，h2a、h2b、h1不很明顯，其中h2b有乙醯化作用，h1有磷酸化作用；5、富含賴氨酸的組蛋白h5。
c值：一種生物單倍體基因組dna的總量稱為c值。
c值反常現象：c值往往與種系進化的複雜程度不一致，某些低等生物卻具有較大的c值。
二、 真核細胞dna序列大致上可被分為3類：1、不重複序列，如卵清蛋白、蠶的絲心蛋白、血紅蛋白和珠蛋白等都是單拷貝基因；2、中度重複序列，如各種rrna、trna以及某些結構基因如組蛋白基因等都屬於這一類；3、高度重複序列，如衛星dna。衛星dna：
a t含量很高的簡單高度重複序列。
三，真核生物基因組結構特點：
1、真核基因組結構龐大；2、單順反子；3、基因不連續：斷裂基因、內含子和外顯子；4、非編碼區較多，多於編碼序列（9：1）；5、含有大量重複序列。
原核生物基因組結構特點：
1、 基因組很小，大多只有一條染色體；2、結構簡練；3、存在轉錄單位，多順反子；4、有重疊基因。
轉錄單位：rna鏈的轉錄，起始於dna模板的乙個特定位點，並在另一位點終止，此轉錄區域稱為乙個轉錄單位
第二節 dna的結構
一、dna的一級結構
所謂dna的一級結構，就是指4種核苷酸的連線及其排列順序，表示了該dna分子的化學構成。
基本特點
①dna分子是由兩條互相平行的脫氧核苷酸長鏈盤繞而成的。
②dna分子中的脫氧核醣和磷酸交替連線，排在外側，構成基本骨架，鹼基排列在內側。
③兩條鏈上的鹼基通過氫鍵相結合，形成鹼基對，它的組成有一定的規律。這就是嘌呤與嘧啶配對，而且腺嘌呤（a）只能與胸腺嘧啶（t）配對，鳥嘌呤（g）只能與胞嘧啶（c）配對。
2、dna的二級結構
dna的二級結構是指兩條多核苷酸鏈反向平行盤繞所生成的雙螺旋結構。
通常情況下，dna的二級結構分兩大類：一類是右手螺旋，如a-dna和b-dna；另一類是左手螺旋，即z-dna。
3、dna的高階結構
dna的高階結構是指dna雙螺旋進一步扭曲盤繞所形成的特定空間結構。超螺旋結構是dna高階結構的主要形式，可分為正超螺旋與負超螺旋兩大類。
三、 dna的複製
dna的複製均涉及和蛋白質的參與。
dna的半保留複製：由親代dna生成子代dna時，每個新形成的子代dna中，一條鏈來自親代dna，而另一條鏈則是新合成的，這種複製方式稱半保留複製。
dna的半不連續複製： dna複製時其中一條子鏈的合成是連續的，而另一條子鏈的合成是不連續的，故稱半不連續複製。
複製叉：複製時，解鏈酶等先將dna的一段雙鏈解開，形成複製點，這個複製點的形狀象乙個叉子，故稱為複製叉
一、dna的複製
1、dna的半保留複製
每個子代分子的一條鏈來自親代dna，另一條鏈則是新合成的，所以這種複製方式被稱為dna的半保留複製（semiconservative replication）。dna的這種半保留複製保證了dna在代謝上的穩定性。
2、複製的起點與方向
一般把生物體的複製單位稱為複製子（replicon）。乙個複製子只含乙個複製起點。
多複製子：dna複製時，原核生物一般只有乙個起始位點，而真核生物則有多個起始位點，因而在複製時呈現多複製泡，也稱為多複製子。
dna的複製主要是從固定的起始點以雙向等速複製方式進行的（圖2-18）。複製叉以dna分子上某一特定順序為起點，向兩個方向等速生長前進
四、 dna複製的過程及各種酶的作用：拓撲異構酶（1：鬆解負超螺旋。
主要集中在活性轉錄區，同轉錄有關。2：將負超螺旋引入dna分子。
同複製有關。）、解旋酶（斷裂互補鹼基間的氫鍵，使dna雙鏈分離形成複製叉）、單鏈接合蛋白（結合於已經解開的dna單鏈，防止雙螺旋再形成。）、引物合成酶、dna聚合酶（依次為：
主要是對dna損傷的修復；以及在dna複製時切除rna引物並填補其留下的空隙，修復紫外光引起的dna損傷：dna 複製的主要聚合酶，還具有3』-5』外切酶的校對功能，提高dna複製的保真性）及連線酶（dna複製、損傷修復、重組等過程中起重要作用）等酶
原核生物和真核生物dna複製的特點的異同點：
1、真核生物每條染色體上有多個複製起點，多複製子
2、真核生物染色體在全部複製完之前,各個起始點不再重新開始dna複製；而在快速生長的原核生物中，複製起點可以連續開始新的複製(多複製叉)。真核生物快速生長時，往往採用更多的複製起點。
3、真核生物有多種dna聚合酶。
4真核生物複製叉的移動速度不到大腸桿菌的20分之一
相同： 1.半保留複製
2.都有引發、延長、終止三個階段
3.都必須有相應功能的蛋白質和dna聚合酶參與
區別： 1.真：多個複製起始點；原：乙個複製起始點
2.真：所有複製受一種調控；原：乙個複製子上有多個複製叉
雙鏈環狀、θ型複製、雙向等速
複製的主要方式：線性dna雙鏈複製、環狀dna雙鏈複製（包括滾環型、d-環型、θ型）
前導鏈：在dna複製時，合成方向與複製叉移動的方向一致並連續合成的鏈為前導鏈
後隨鏈：合成方向與複製叉移動的方向相反，形成許多不連續的片段，最後再連成一條完整的dna鏈為滯後鏈。
五、 掌握切除修復有什麼酶的參與，各種酶的作用：
1：鹼基切除：
ap核酸內切酶：把受損核苷酸的糖苷-磷酸鍵切開，並移去包括ap位點核苷酸在內的小片段dna.
dna聚合酶ⅰ：合成新的片段
dna連線酶：把兩者煉成新的被修復的dna鏈
2核苷酸切除修復：
dna切割酶：在已損傷的核苷酸5和3位分別切開磷酸糖苷鍵
dna聚合酶ⅰ或ⅴ：合成新的片段
dna連線酶：完成修復中的最後一道工序
掌握dna的直接修復為什麼出現光修復，修復型別有什麼酶參與：
dna光解酶的作用下把光下或經紫外線照射形成的環丁烷胸腺嘧啶二體及6-4光化物還原成為單體的過程。
甲基轉移酶使o6-甲基鳥嘌呤脫甲基生成鳥嘌呤，防止g-t配對
dna的轉座：由可移位因子介導的遺傳物質重排現象。
轉座子：存在與染色體dna上可自主複製和位移的基本單位。
轉座子的型別
移動基因(movable gene)：又稱為轉位因子(transposable elements)，是存在於染色體dna上可自主複製和位移的基本單位。由於它可以從染色體基因組上的乙個位置轉移到另一位置，甚至在不同染色體之間躍遷，因此有時也稱為跳躍基因(jumping gene)。
原核生物的轉座因子可分為：
插入序列(insertion sequence，is)：最簡單的不含有任何宿主基因的轉位因子。片段長度700—2500bp。
復合轉座子(transposon，tn)：是一類攜帶某些與轉座無關的抗性基因(或其它宿主基因)的轉座子。分子量＞2000bp。
轉座噬菌體(mu，d108)：具有轉座功能的一類可引起突變的溶源性噬菌體。
轉座作用的遺傳學效應
1誘變效應 （提高重組頻率、形成易變基因…）
2切除效應 (倒位、缺失、重複、footprinting)
3雙轉座效應（外顯子改組 exon shuffling ）
4位置效應（啟動表達、增強表達…）
5轉座**（啟用表達、基因內重排突變基因形成）
轉位作用的機制：靶序列的複製。
轉位作用的遺傳學效應：引起插入突變；產生新基因；產生染色體畸變；引起生物進化。
轉座因子的應用：利用轉座子分離、轉殖基因；利用tn進行基因定位；作為基因轉移載體。
真核生物中的轉座子
is因子：is是最簡單的轉座子，不含有任何宿主基因，它們是細菌染色體或質粒dna的正常組成部分。
課後思考題
原核生物dna具有哪些不同於真核生物dna的特徵？
真核基因組結構龐大 3×109bp、染色質、核膜
●單順反子
●基因不連續性斷裂基因（interrupted gene）、內含子(intron)、 外顯子(exon)
●非編碼區較多多於編碼序列(9:1)
● 含有大量重複序列
● 基因組很小，大多只有一條染色體
● 結構簡鍊
● 存在轉錄單元(trnascriptional operon)
多順反子(polycistron)
第三章生物資訊的傳遞（上）--------從dna到rna
轉錄：生物體以dna為模板合成rna的過程
編碼鏈：與mrna序列相同的那條dna鏈稱為編碼鏈；
分子生物學
清道夫細胞 處理氧化修飾了的膽固醇，不具備膽固醇轉化作用，最終導致膽固醇細胞破裂。2 逆轉錄 以病毒rna為模板，指導含有全部病毒資訊的dna合成過程。3 細胞凋亡 在基因程式性控制下有別於細胞壞死的一種，有規律的自我消亡。4 dna的c值 同種生物基因組dna含量是恆定的，乙個單倍體基因組中的dn...
分子生物學
一 名詞解釋 1 基因 能夠表達和產生蛋白質和rna的dna序列，是決定遺傳性狀的功能單位。2 基因組 細胞或生物體的一套完整單倍體的遺傳物質的總和。3 端粒 以線性染色體形式存在的真核基因組dna末端都有一種特殊的結構叫端粒。該結構是一段dna序列和蛋白質形成的一種複合體，僅在真核細胞染色體末端存...
分子生物學
染色體 包過dna和蛋白質兩大部分。同一物種內每條染色體所帶dna的量一定，但不同染色體或不同物種之間變化很大，人x染色體有1028億個核苷酸對，而y染色體只有0.19億個核苷酸對。遺傳物質的載體，在遺傳上起著主要作用，因為親代能夠將自己的遺傳物質以染色體的形式傳給子代，保持了物種的穩定性和連續性。...