基 础 知 识 篇  

                                   分 子 遗 传 学

▓☉      除了少数RNA病毒外，DNA几乎是所有生物遗传信息的携带者。
▓☉      DNA分子携带了蛋白质氨基酸组成的信息和基因选择表达的信息。
▓☉      与生物学和基因表达有关的大部分信息存在于长程力所引起的低频振动，使DNA的各部分序列间进行长距离对话。
▓☉      RNA碱解先得一2’、3’环式核苷酸中间产物，由于五元环稳定性差，很快变成2’核苷酸、3’核苷酸的混合物。
▓☉      碱基平面与螺旋基本上是垂直的，嘌呤环、嘧啶环上的氨基和酮基是亲水的，因而配对碱基间能形成氢键，嘌呤环、嘧啶环本身是疏水的，因而同一条链中的相邻碱基能形成一种堆积力。
▓☉      双螺旋中任一条链绕轴一周所升降的距离叫螺距。
▓☉      Marmur-Dofy关系式：G+C%在30%-70%内，在0.15M NaCl+0.015M 柠檬酸钠溶液中，Tm值为：Tm=69.3+0.41(G+C)%
▓☉      尿素、甲酰胺由于减少了氢键形成的机会，Tm值降低。
▓☉      氢键有高度的方向性，供体原子、氢原子、受体原子处于同一条直线上时，氢键最强。
▓☉      多聚寡核苷酸倾向于有一个三维结构以使高度溶解的磷酸基团与水保持最大的接触，而把碱基与水的接触减少到最低程度。
▓☉      无规线团：一高聚物的长链上，无任何链内的相互作用，每一单体可以对于相邻的单体自由旋转，其限制仅是两个原子不能占据同一空间。
▓☉      双链DNA中的碱基比单链DNA中碱基的堆积程度高，是由两条链配对碱基间的氢键引起的。所有的碱基都指向正确方向时，达到最大的氢键键合。已经被堆积的碱基更容易键合，已经被氢键定向的的碱基更容易堆积。
▓☉      从嘌呤到嘧啶方向的碱基堆积作用大于从嘧啶到嘌呤方向的碱基堆积作用。
▓☉      呼吸作用：生理状态下，双螺旋碱基对间的氢键不断地断裂、再生。
▓☉      在双链DNA的两端，有3——7个碱基对不同程度的处于单链状态。这种现象叫绽裂。（fraying）
▓☉      大多数原核生物都是共价封闭环，CCC分子。它再螺旋化为超螺旋分子。超螺旋是有方向性的，有正超螺旋和负超螺旋两种。
▓☉      超螺旋密度（链环数比差）：δ=τ/α°=（α-α°）/α°。每圈初级螺旋的超螺旋数。大多数生物的这一数值为—0..05。与许多生命过程有关。在溶液中和细胞内会部分地转化为单链泡状结构。任何时候，负超螺旋DNA中单链部分比重比正超螺旋中单链部分比重大。
▓☉      在真核细胞中，DNA的负超螺旋是由染色质的结构造成的，因为DNA在组蛋白八聚体外面缠绕的方向有利于DNA向松缠方向转变。原核生物细胞中，是有    TOPⅠ、TOPⅡ在耗ATP过程中引入的。嵌入相邻碱基间的试剂也改变DNA的拓扑状态。
▓☉      DNA是由脱氧核糖核酸通过3’5’磷酸二酯键连接起来的高聚物。与RNA的最大区别就是核糖2位上氧原子的有无。
▓☉      在PH为11.5时，DNA的一级结构几乎无任何变化，而RNA；链在几分钟内降解为2’- 单核苷酸、3’--单核苷酸。RNA碱水解先形成2’3’—环式单核苷酸中间产物，后转变为2’- 单核苷酸、3’--单核苷酸混合物。
▓☉      酶法测序中，从凝胶的放射子显影X-胶片上读出的序列是互补链的序列。这种方法叫间接拷贝法。
▓☉      决定DNA双螺旋结构状态的因素中，互补的碱基结合力、碱基堆积力利于DAN维持双螺旋结构。磷酸基的静电斥力、碱基分子内能不利于DAN维持双螺旋结构。
▓☉      浓度都为50μg/ml时，双螺旋DNA的A260为1.00；完全变性的单链DNA的A260为1.37；单核苷的等比例混合物的A260为1.60。由于DNA变性引起的光吸收增加称增色效应。
▓☉      要维持ＤＮＡ的单链状态，或者是PH>11.3，或者是使盐浓度低于0.01Mol/L。
▓☉      DNA复性是一种双分子的二级反应，单链的消失速度为­dC/dt＝KC２。K为二级反应常数。单位为升／摩秒。它取决于阳离子浓度、温度、片段大小、DNA分子序列的复杂性。　
▓☉      Ｂ构象的条件为：生理盐浓度92%相对湿度。Ａ构象的条件为：Na+、K+/Cs+作为反离子，75%相对湿度。C构象的条件为：Li+作为反离子，66%相对湿度。DNA-RNA、RNA-RNA双链均采用Ａ构象。
▓☉      沟的深浅取决于螺旋轴的位置，而沟的宽窄主要决定于两个糖苷键与碱基对的相对位置的糖苷键的顺反构象。
▓☉      在Ｂ、Ａ等右手双螺旋构型中，糖苷键均为反式构象。而Ｚ－ＤＮＡ中嘧啶糖苷键仍为反式构象，而嘌呤糖苷键为顺式构象。
▓☉      翻板假说：Ｂ向Ｚ的转变中，鸟嘌呤绕糖苷键，由反式变为顺式，而胞嘧啶连同核糖一起翻了个身。
▓☉      A-DNA、B-DNA、Z-DNA不只是代表了单一构象，而是代表了一组相关构象，这一组相关构象称为构象家族。
▓☉      螺旋桨扭转是一个碱基对中的两个碱基并不处于同一平面中，是两个碱基的长轴各自向着相反的方向扭转。如果沿碱基的长轴看去，最近的一个碱基总是顺时针方向扭转。螺旋桨扭转总定义为正值。A-DNA为15°、B-DNA为12°。
▓☉      通过碱基对的长轴取两个碱基平面作为碱基对平面。两个相邻的碱基对平面之间的夹角称碱基转角。若开口于小沟方向，碱基转角定义为正值。
▓☉      DNA复性的机制包括成核作用和拉拉链作用。
▓☉      DNA结构中，沟的特征在遗传信息的表达过程中起关键作用。调控蛋白质都是通过其分子上的特定氨基酸侧链与沟中碱基对两侧潜在的氢原子供体或受体形成氢键而识别DNA的遗传信息的。
▓☉      调控蛋白质A-DNA的信息识别方式不同于B-DNA，二者差异比对B-DNA 的识别与对Z-DNA的识别方式差异要大，尽管A-DNA、B-DNA同属于右手螺旋，而Z-DNA属于左手螺旋。
▓☉      在任何时候，负超螺旋DNA中的单链部分的比重要大于其它任何形式的双链DNA。
▓☉      DNA拓扑异构酶催化的反应的本质是先切断DNA的磷酸二酯键，改变DNA的链环数后再连接之，兼具DNA内切酶和DNA连接酶的功能，不能连接预先存在的断裂的DNA，既其断裂反应和连接反应是偶联的。
▓☉      除DNA拓扑异构酶可以产生异构变化外，很多能嵌入相邻碱基间影响碱基堆积作用的试剂，特别是片状的染料分子，也能改变DNA的拓扑状态。
▓☉      环形DNA在碱变性或热变性时，氢键断裂，而两条链无法分离，生成两条链精密缠绕的分子，即坍缩DNA，它具有异常高的沉降系数，达到3。
▓☉      一物种的单倍体的染色体的数目为该物种的基因组，一个单倍体基因组的DNA含量是固定的，它通常称为该物种的Ｃ值。
▓☉      在大肠杆菌的对数生长期，每个细胞可以有2-4个同样的DNA分子构成类核。
▓☉      任何串联重复的DNA序列，不管其中是否含有编码的遗传信息，都将受到均一化作用(homogenization)，其机制为交换固定和基因转换。
▓☉      核小体定位主要不是由组蛋白八聚体与特定的DNA序列相互作用而决定的，而是由DNA双螺旋本身固有的特性决定的。
▓☉      组蛋白八聚体对于DNA的特异性识别必须是与整个核心DNA相互作用的结果。而位于八聚体二分对称点处的DNA序列必然要比两侧其它序列更重要。
▓☉      DNA在核小体上的走向，决定于（H3）3（H 4）3四聚体的构象，DNA在核小体上总是左手方向缠绕的。
▓☉      端粒、着丝点（centromere）和DNA复制原点是构成染色体不可缺少的三要素。
▓☉      内元参与编码的蛋白质的功能又与内元序列的删除或扩散传播密切相关。
▓☉      原核生物中原来也是存在着内元的。
▓☉      不同基因中，内元的大小和数目变化很大。真核生物中，组蛋白基因、干扰素基因等是没有内元的，它们大多以基因簇的形式存在，。大多数酵母蛋白基因也是没有内元的。
▓☉      两个或多个不在姐妹染色体同源位置而通常在同一条染色体上的相同基因称为非等位基因（nonallelic  gene）。
▓☉      有些基因家族（真核生物中的基因组中来源相同、结构相似、功能相关的一组基因）并不集中排列为基因簇，而是散布在基因组中不同部位上。如果蝇的肌动蛋白基因族、微管蛋白基因族。
▓☉      组蛋白基因重复单位的组织形式也因生物而异，表现为基因次序、转录方向、基因间隔区的不同。同一物种内早期蛋白基因成簇排列，而晚期弥散分布。
▓☉      在同一种海胆中，不同重复单位中各个间隔区在大小序列上都有轻微的变化，这种变化叫轻微不均一性。
▓☉      含有rRNA串联重复单位的染色体部分称核仁组织者（nucleolar  organizers），有多少个rRNA串联重复区就有多少个核仁组织者。有些rRNA基因以独立的染色体外分子（extrachromosomal  molecules）形式存在，它们仍存在与核内。
▓☉      基因在某一染色体上的排列叫遗传图。确定某一基因在染色体上的位置叫基因的定位。其方法有：遗传交换定位法、接合定位法、染色体步行法和染色替跳跃法。
▓☉      突变在生物进化过程中发生和积累的速度大体上是恒定的，称为进化钟。
▓☉      非等位的相同基因在遗传过程中是作为一个单位而传递的，称为一致进化、共进化▓☉      交换固定和基因转换与基因扩增共同维持了串联重复基因。
▓☉      DNA在核心颗粒表面的左手走向是真核生物DNA负超螺旋的主要来源，每个真核染色体都有一个特殊的富A/T的着丝点序列，它缺乏核小体结构，而与蛋白质结合成动基体以便与纺锤体的微管蛋白相结合，从而促进复制的染色体在子代细胞中的分配，每个染色体的两端都存在着具有正向重复序列的端粒结构，并有特殊的蛋白质与之结合。
▓☉      基因扩增和非均等交换促进了多拷贝基因的形成，在通过突变积累、基因重排和自然选择等因素形成多成员的基因家族或新的基因。交换固定和基因转换维持了基因家族中某些非等位基因的均一性。
▓☉      据DNA合成的起始方式，复制分为：从新起始，即先导链是从新开始，主要是指复制叉式复制；共价延伸，即先导链共价结合到一条亲本链上，主要是滚环复制。
▓☉      滚环复制长会产生一种具有原分子若干倍的中间产物连环体分子。（concatemer ，由拓扑异构酶Ⅱ拆分）。
▓☉      滚环复制在噬菌体DNA的复制、细菌交配、真核基因的扩增中有重要作用。
▓☉      DNA、RNA的合成均不需要dUTP。
▓☉      DNA聚合酶I的酶活性主要用于DNA的修复和RNA 引物的替换。DNA聚合酶Ⅲ才是延长的主要酶。
▓☉      连接反应在3’-OH、5’-P之间进行。真核生物用ATP，原核生物用NAD提供能量。
▓☉      大肠杆菌中rep是主要的解旋酶，解开一个碱基对需要2ATP。
▓☉      细菌DNA在任何时候只有约5%可能处于单链状态。
▓☉      冈崎片段的证实实验有：脉冲标记实验、脉冲追踪实验。
▓☉      去除U的酶类有：尿嘧啶-U-糖基酶、AP内切酶、外切核酸酶、DNA聚合酶、DNA连接酶。
▓☉      依赖于oriC的体外复制起始系统必须有DnaA存在，而且对利福平敏感，还需要DnaB、DnaC、DNA引发酶、DNA旋转酶、DNA聚合酶及HU蛋白、拓扑异构酶I、SSB、RnaseH。
▓☉      λ复制原点包含三个部分：ori重复序列；约40bp的富A/T序列；28bp的回文序列（其中中间4bp为不对称部分）。由PROR发动的转录是λDNA复制不可缺少的步骤。
▓☉      结构基因的转录和翻译，都强烈地依赖于转录酶系和一整套蛋白质合成机构，而核酸序列本身的差异只是提供了这些酶和蛋白质识别的基础。
▓☉      调控DNA序列还可以主动修饰自己的双螺旋空间结构。
▓☉      在双链DNA两端，有3-7bp常处于单链状态，叫绽裂，它使得一些有单链特异性的脱氧核糖核酸酶也具有双链核酸外切酶活性。
▓☉      硝酸纤维素滤膜能牢固地结合单链DNA，而不能结合双链DNA和RNA。
▓☉      大肠杆菌中，乳糖代谢的酶有：β-半乳糖苷酶、半乳糖苷透性酶、半乳糖苷乙酰化酶。
▓☉      在某特定的时刻，由于某种原因使一段DNA序列突然横向扩增产生多个串联重复单位，这种扩增称为跃进式复制。
▓☉      交换固定是由相外同源重组引起的。
▓☉      着丝点序列是染色体DNA上的一段特殊序列，能够促进与纺锤体的相互作用，它约为130bp，中部富AT，两端则为高度保守的序列。
▓☉      真核生物中，组蛋白基因、干扰素基因等结构基因无内元，它们大多以基因簇的形式存在。
▓☉      5SrRNA基因拷贝数多，无基因扩增现象。
▓☉      tRNA内元没序列共同性，其处理酶系是相同的。
▓☉      植物线粒体中含有一种以上的DNA分子。
▓☉      基因的进化机制：通过基因扩增和非均等交换形成的多拷贝基因，再通过突变积累，基因重排和自然选择等因素，形成多成员的基因家族或新的基因。
▓☉      缺少dUTPase的突变菌株中（dut—）中，有更多的尿嘧啶渗入DNA，冈崎片段要小一些。尿嘧啶-N-糖基酶的突变株（ung—）中，只有约一半的新生DNA含冈崎片段，冈崎片段要大一些。
▓☉      DNA聚合酶Ⅲ全酶是一个具有双活性的非对称的聚集体，实现了先导链和后随链的同时复制。
▓☉      任何一种DNA聚合酶都不能从头起始合成一条新的DNA链，而必须有一段引物。引物一般为一段RNA，其长度和序列随着基因组的种类各异。
▓☉      只有先导链将另一条亲本链（即后随链的模板）的特定序列以单链的形式置换出来，才能出现产生后随链的前体片段的预引发作用。

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