第二章 核酸化学
核酸的种类和组成:有脱氧核糖核酸和核糖核酸; DNA和RNA都是由核苷酸头尾相连而形成的;单个核苷酸是由含氮碱基、戊糖（D-核糖）和磷酸三部分构成的。 碱基的种类：分为嘌呤和嘧啶二类；嘌呤：腺嘌呤A和鸟嘌呤G，存在于DNA和RNA中；嘧啶：胞嘧啶C胸腺嘧啶T和尿嘧啶U，C存在于DNA和RNA中，T只存在于DNA中，U则只存在于RNA中。嘌呤环上的N-9或嘧啶环上的N-1是构成核苷酸时与核糖（脱氧核糖）形成糖苷键的位置。 DNA各级结构的特点：
一级结构：由数量极其庞大的四种脱氧核糖核酸（dAMP、dGMP、dCMP、dTMP）按一定顺序，通过3′,5′磷酸二酯键连成的直线形或环形分子。贮存着生物遗传信息。
二级结构：双螺旋结构, DNA分子是由两条链组成的，这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧(亲水)，构成基本骨架；碱基排列在内侧（疏水）。两条链形成右手螺旋，有共同的螺旋轴，螺旋的直径是20A, 两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，并且碱基配对有一定的规律：A一定与T配对，G一定与C配对。碱基之间的这种一一对应的关系，叫做碱基互补配对原则。除双螺旋外还有回文结构（十字结构和发夹结构）、镜像重复、三股螺旋。
三级结构：双螺旋进一步扭曲形成的超螺旋（一种比双螺旋更高层次的空间构象）包括：线状DNA形成的纽结、超螺旋和多重螺旋、环状DNA形成的结、超螺旋和连环等。 RNA各级结构的特点：
RNA的一级结构是由数量极其庞大的四种核糖核酸（AMP、GMP、CMP、
UMP）按一定顺序，通过3′，5′磷酸二酯键连成的线形分子，其表示方法与DNA相同。
RNA的二级结构是短的，不完全螺旋的多核苷酸链。
RNA的三级结构是在茎环结构基础上进一步扭曲折叠而成的复杂结构。 tRNA的二级结构都呈“三叶草”形状，在结构上具有某些共同之处，包括氨基酸接受区、反密码区、二氢尿嘧啶区、TΨC区和可变区。除了氨基酸接受区外，其余每个区均含有一个突环和一个臂。三级结构均为倒L型。
mRNA(真核细胞)5’-末端有一个甲基化的鸟苷酸(m7GpppNmNm)，称为“帽结构”(保护mRNA的免受核酸酶从5’-末端开始对它的水解，并且在翻译中起重要作用)。3’-末端有一段长约200核苷酸的polyA，称为 “尾结构”(与mRNA从细胞核到细胞质的转移有关；与mRNA的半寿期有关)。
rRNA约占全部RNA的80%，它们与核糖体蛋白构成核糖体。细菌核糖体小亚基中含有16S rRNA，大亚基中含有23S rRNA和5S rRNA。动物细胞的胞质核糖体rRNA有四类：5S rRNA，5.8S rRNA，18S rRNA和28S rRNA。 DNA碱基组成的特点（Chargaff定律、碱基当量定律）：（1）碱基当量定律：嘌呤碱总量=嘧啶碱总量，即A+G=T+C （2）不对称比率A+T/G+C因物种（亲缘关系远近）而异。 核酸的一般性理化性质：
DNA为白色纤维状固体；RNA为白色粉末状固体。 均溶于水；不溶于乙醇、乙醚、氯仿等一般有机溶剂。
核酸（特别是线形DNA）分子极为细长，其直径与长度之比可达1:107，因此核酸溶液的粘度很大，即使是很稀的DNA溶液也有很大的粘度。RNA溶液的粘度要小得多。核酸若发生变性或降解，其溶液的粘度降低。并且旋光性都
很强。
密度： RNA>双链DNA； 环状DNA >开环、线状DNA 单链DNA >双链DNA；
沉降速度： RNA >环状DNA >开环、线状DNA（RNA分离常用蔗糖梯度。分离DNA时用得最多的是氯化铯梯度）
核酸具有两性性质，等电点较低；RNA等电点比DNA等电点要低。 核酸具有紫外吸收特性，DNA在260nm附近有最大吸收值，在230nm处为吸收低谷；RNA的吸收曲线与DNA无明显区别。 核酸的变性、复性：
核酸的变性是指核酸双螺旋区的多聚核苷酸链间的氢键断裂，变成单链结构的过程；将失去其部分或全部的生物活性；并不涉及磷酸二酯键的断裂，所以它的一级结构保持不变。（加热、极端的pH、有机溶剂、酰胺、尿素等均可引起变性）。对260nm紫外光的吸光率升高（增色反应）；粘度降低；DNA的变性过程是突变性的，它在很窄的温度区间内完成，DNA热变性时，其紫外吸收值到达总增加值一半时的温度，称为DNA的变性温度，用Tm表示。
核酸的复性是指变性DNA在适当的条件下，两条彼此分开的单链可以重新缔合成为双螺旋结构的过程；复性后，一系列性质将得到恢复，但是生物活性一般只能得到部分的恢复；减色反应。
染色体特点：（1）分子结构相对稳定；（2）能够自我复制，使亲代和子代之间保持连续性；（3）能够指导蛋白质合成，从而控制整个生命过程；（4）能够产生可遗传的变异。
第三章 遗传信息的复制
复制要点: 半保留复制，起始点、终止点和方向，半不连续复制
复制基本过程:
参与物质：底物、聚合酶、模板、引物以及其他的酶和蛋白质因子。 复制的起始——复制的延长——复制的终止 半保留半不连续复制:
半不连续复制：一条链是不间断的连续合成，称为前导链，另一条链是合成不连续片段，称为后随链。
半保留复制：当DNA进行复制时，双螺旋结构解开成两条单链，各自作为模板合成与之互补的新链，在子代DNA双链中，一条是来自于亲代，另一条完全重新合成。（体现了遗传的保守性）
冈崎片段：DNA复制过程中，相对比较短的DNA链（大约1000核苷酸残基），是在DNA的滞后链的不连续合成期间生成的片段，可为DNA连接酶连成一条完整的DNA链，合成方向为5’→3’。
复制叉：DNA复制时在DNA链上通过解旋、解链和SSB蛋白的结合等过程形成的Y字型结构称为复制叉。 DNA修复的几种方式
主要有光修复（光修复酶使相邻两个T形成的二聚体解聚为单体状态）、切除修复（核酸内切酶，核酸外切酶、DNA聚合酶、DNA连接酶）、重组修复（重组蛋白RecA、polⅠ、连接酶，损伤会保留下去，损伤被稀释）和SOS修复（DNA损伤面太大，复制难以继续。复制、修复的酶、重组蛋白RecA、调控蛋白LexA等组成一个庞大的调控网络。）
DNA复制过程中的几种酶：
DNA聚合酶：①5’至3’的聚合活性（有方向性；只能在一段寡聚核苷酸的3’-OH逐个添加脱氧核糖核酸）②核酸外切酶活性（3’-5’外切错配碱基对，并将其水解；5’-3’外切突变DNA片段）
解链酶：作用于氢键，使DNA双链解开成为两条单链。 单链DNA结合蛋白（SSB）
DNA拓扑异构酶：既能水解又能连接磷酸二酯键，有拓扑异构酶Ⅰ——切断DNA双链的一股，拓扑异构酶Ⅱ——切断DNA分子两股，需ATP供能。 引发酶：在模板复制起始部位催化NTP的聚合，形成短片段的DNA（复制引物） DNA连接酶：连接DNA3’-OH末端和相邻DNA链5’-P末端，形成磷酸二酯键。 复制保真性:
遵循碱基互补配对、聚合酶在复制延长时对碱基的选择功能、复制出错时DNA聚合酶的及时校读功能。
端粒：末端单链DNA序列多次重复的富含G、C碱基的和蛋白质构成的短序列，具有维持染色体的稳定性和复制的完整性功能。
第四章 DNA转录
转录的特点:
① 录没有校正机制;②原料为四种核苷酸;③需DNA模板、RNA聚合酶（全酶/核心酶）和一些其他的蛋白质因子；④两股DNA单链中只有一股可转录，可作为模板转录成RNA；且模板链并非永远在同一单链上（不对称转录）⑤转录具有连续性；⑥转录具有单向性5’—3’；⑦有特定的起始点和终止点。 结构基因：能转录出mRNA然后指导蛋白质合成的部分。