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现代分子生物学考试复习

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染色质(间期细胞)染色体(分裂期,光学显微镜下可以观察到)不同细胞周期相互转化;真核的细胞染色体由DNA、蛋白质(包括组蛋白和非组蛋白)、RNA组成,各组分的含量比例为1:1:0.6:0.1。其中DNA与组蛋白是染色质的稳定成分;组蛋白的功能、特点:组蛋白是染色体的结构蛋白,与DNA组成核小体。组蛋白分为五种H1,H2A,H2B,H3,H4,这些都含有大量的lys和arg,可以和酸性的DNA紧密结合(非特异性结合)。组蛋白具有如下特性(1).进化上的极端保守性(2).无组织特异性(3).肽链上氨基酸分布的不对称性(4).组蛋白具有修饰作用(5).H5组蛋白富含赖氨酸;非组蛋白的特点:酸性蛋白质;(1)非组蛋白具多样性和异质性(2)在整个细胞周期都进行合成,组蛋白只在S期与DNA复制同步进行。(3)能识别特异的DNA 序列,识别与结合籍氢键和离子键。(4)功能:帮助DNA折叠;协助DNA复制;调节基因表达。真核染色体DNA的重复序列:不重复序列:通常为结构基因;中度重复序列:在物种进化过程中是基因组中可移动的遗传元件,并且影响基因表达;高度重复序列:卫星DNA,这类DNA只在真核细胞中发现,通常不转录。核小体的结构要点:是染色体的基本结构单位,由核心颗粒和连接区DNA组成。每个核小体单位包括200bp左右的DNA超螺旋和一个组蛋白八聚体及一个分子H1组蛋白;2分子组蛋白H2B、H2A、H3和H4构成核小体的盘状核心结构八聚体;146bp的DNA分子超螺旋盘绕组蛋白八聚体1.75圈, 组蛋白H1在核心颗粒外结合额外20bp DNA,锁住核小体DNA 的进出端,起稳定核小体的作用。两个相邻核小体之间以连接DNA

相连,典型长度60bp,不同物种变化值为0~80bp;染色体的组装过程:每圈6个核小体折叠形成螺旋管,再折叠为直径为30nm的中空的螺线管纤维,这种结构称为染色质纤丝。染色质纤丝再进一步折叠形成许多超螺线管,并附着在一个由非组蛋白组成的中央骨架上而成为染色单体,DNA总共压缩8400倍。原核基因组的特点:1.基因组通常仅由一条环状双链DNA分子组成。原核生物的单一环状染色体是区别于真核生物中的多条线状染色体的最好的标志2.结构简练:原核生物DNA分子的大部分是用来编码蛋白质的,只有很少一部分不转录3.存在转录单元:功能相关的基因,往往丛集在基因组的一个或几个特定部位,形成转录单元,可被一起转录为含多个mRNA的分子,叫多顺反子转录 4.有重叠基因:在一些细菌和病毒中有同一段DN能携带两种不同的蛋白质信息,即重叠基因。5.基因组中只有1个复制起点。6.基因序列是连续的,无内含子结构。7.基因组中的重复序列很少。编码蛋白质结构基因多为单拷贝,但编码rRNA的基因往往是多拷贝的,8.细菌基因组中存在可移动的DNA序列,包括插入序列和转座子。真核生物基因组特点: 1.基因组庞大,远大于原核基因组2.真核基因组存在大量重复序列3.基因组大部分为非编码序列,占90%以上4.转录产物为单顺反子5.真核基因含有内含子,是断裂基因6.真核基因组存在大量顺式作用元件,包括启动子、增强子、沉默子7.真核基因组存在大量DNA多态性8.真核基因组具有端粒结构;DNA双螺旋结构的要点:(1)DNA分子由两条多聚脱氧核糖核苷酸链组成。两条链沿着同一根轴平行盘绕,形成右手双螺旋结构。

螺旋中的两条链方向相反,5′→3′和3′→5′,螺旋结构上有大沟和小沟。(2)嘌呤碱和嘧啶碱基位于螺旋的内侧,磷酸和脱氧核糖基位于螺旋外侧,彼此以3 ′-5 ′磷酸二酯键连接,形成DNA分子的骨架。碱基环平面与螺旋轴垂直,糖基环平面与碱基环平面成90°角。(3)螺旋横截面的直径约为2 nm,每条链相邻两个碱基平面之间的距离为0.34 nm,每10个核苷酸形成一个螺旋,其螺矩(即螺旋旋转一圈)高度为3.4 nm。(4)双螺旋内部的碱基按规则配对,A和T之间形成两个氢键,G与C之间形成三个氢键。双螺旋的两条链是互补关系。超螺旋的形成:DNA的三级结构指DNA分子(双螺旋)通过扭曲和折叠所形成的特定构象。包括不同二级结构单元间、单链与二级结构单元间的相互作用以及DNA的拓扑特征。超螺旋是DNA三级结构的一种类型。超螺旋即DNA双螺旋的螺旋。DNA分子中的超螺旋(ACE )。A 仅发生于环状DNA中。如果双螺旋在围绕其自身的轴缠绕后(即增加缠绕数)才闭合,则双螺旋在扭转力的作用下,处于静止B.在线性和环状DNA中均有发生。缠绕数的增加可被碱基配对的改变和氢键的增加所抑制C.可在一个闭合的DNA 分子中形成一个左手双螺旋。负超螺旋是DNA修饰的前提,为酶接触DNA提供了条件D.是真核生物DNA有比分裂过程中固缩的原因E.是双螺旋中一条链绕另一条链的旋转数和双螺旋轴的回转数的总和;半保留复制:当细胞分裂时,细胞核染色体中的DNA的双螺旋链解开,然后以解开后的每一条链为模板,按照碱基配对的原则,分别合成与两条模板链互补的新链。新合成的子代DNA双链中有一

条链来自于母链,另一条是新合成的,两条子链既彼此全同又和母链相同,子链中只保留一条母链。复制的方向和起点:复制时,DNA 双链解开成两股链分别进行,复制起点呈现叉子形式,称为复制叉。DNA复制从起点开始单向或双向进行直到终点为止。通常把含有一个复制原点并能在细胞中自主复制的DNA分子称为复制子。原核生物中,每个DNA分子上只有一个复制子;真核生物中,每个DNA 分子有多个复制子;其DNA复制是由多个复制子共同完成的。无论原核和真核,DNA的复制主要是从固定的起始点以双向等速方式进行的。复制的引发和终止:原核生物的DNA复制从特定的复制原点Oric开始,在多种蛋白因子(DnaA,DnaB,PriA,DnaG)的参与下,形成引发体。然后与DNA聚合酶Ш结合,两个复制叉沿环状染色体以相反方向移动。在终止区域内含有多个ter序列,它们能与终止蛋白(Tus 蛋白)结合,使复制叉停止移动,并释放子链DNA。三种DNA聚合酶:polⅠ不是复制的主要聚合酶,具有3...→5?外切酶活性和5 (3)

外切酶活性。polⅡ不是DNA复制的主要酶,它可能在DNA损伤修复中起一定作用。pol Ⅲ是细胞内DNA复制所必需的酶,pol Ⅲ以脱氧核苷酸三磷酸(dNTP)为原料,催化DNA核苷酸的连接,合成的方向是5′→3′,以RNA为引物。pol Ⅲ具3…→5?外切酶活性。三种DNA解旋酶:(1).DNA解旋酶能够解除DNA的双螺旋,使其成为单链(2).拓扑异构酶又称为旋转酶,能够解除超螺旋(3).单链结合蛋白(SSB) 能与解开的DNA单链结合,防止DNA再形成双螺旋,以及防止核酸酶的降解;在复制进行时,领头链的合成是连续的,而后续

链的合成是不连续的,先合成一些片段(冈崎片段),然后将冈崎片段连接起来成为一条链。这种复制过程称为半不连续复制。DNA复制时,是向一个方向齐头并进的,而DNA聚合酶只能催化5′→3′方向的因此以3′→5′模板链合成的新链是连续的(合成方向为5′→3′)。这条链称为领头链。而以5′→3′模板链合成的新链是不连续合成的,先反向(方向为5′→3′)合成一些DNA片段,再把片段连接而成一条整链,这些片段称为冈崎片段,这条链称为后续链;(P53)错配修复的识别原理和修复过程:母链的甲基化引导,复制前修复,修复酶为MutSLH蛋白,DNA聚合酶Ⅲ;碱基切除修复和核苷酸切除修复的区别;直接修复的对象、条件、酶:光修复,胸腺嘧啶二聚体(T—T),光复活酶,复制前修复;不对称转录:只有DNA一条链的某一区段作为模板;中心法则:遗传信息通过RNA 传递给蛋白质的方式。以四种核苷酸NTP为原料;转录不需要引物;以5′→3′的方向合成;模板链又称为负链、反意义链,它与转录出来的RNA反义(序列相反);不做为模板的DNA链为编码链,又称为正链、有意义链,它与转录出来的RNA同义(序列相同)。RNA 聚合酶首先与模板上的特异起始部位结合,DNA上这个与转录起始有关的部位称为启动子。合成RNA的第一个核苷酸,通常是pppA或pppG;原核启动子:开始识别部位:位于转录起点上游35个bp位置,记为-35,同源序列为TTGACA,这是RNA聚合酶全酶识别并首先结合的部位。牢固结合部位:位于转录起点上游10个bp位置,记为-10,含同源序列TATAAT,这个区域能和RNA聚合酶牢固的结合;

-10 区与-35区的最佳距离大约是16-19bp,小于15或大于20都会降低启动子的活性;转录起点:记为+1,总为一个嘌呤,A或G;真核启动子: 在-25区~-35区有TATA框,上游启动子元件(UPE)。TATA 框决定了转录起点的选择。在-70 ~-80含有CCAAT序列(CAAT box),在-80 ~-100含有富含GC序列的GC区(GC box),这两个区主要控制转录起始频率;另外,在上游远端还有增强子序列,能增强或促进转录的起始,在下游也有一些调控序列。原核RNA聚合酶:原核生物RNA聚合酶由5个亚基组成:α2ββ′σ,其中α2ββ′称为核心酶, 有些核心酶还具有w亚基。σ因子与核心酶可以结合疏松,可自由释放.σ因子本身没有催化活性,也不能单独结合DNA, σ因子可以极大的提高RNA聚合酶与启动子的亲和力,其作用是识别模板上合成的起始信号,合成开始后即释放出来。真核三种RNA聚合酶:

原核和真核转录起始的各自特点:原核生物转录起始关键的作用是RNA聚合酶与DNA的相互作用,而真核生物则是RNA聚合酶与蛋

白质的相互作用。转录的基本过程:1.模板识别2.转录起始及通过启动子 3.转录延伸 4.转录终止;原核真核转录的差异:原核:①一种RNA聚合酶②聚合酶直接与启动子结合③物增强子④转录终止在几个多聚U前面形成茎环⑤启动子经常位于基因上游⑥转录单位通常含有多基因;真核:①三种RNA聚合酶②聚合酶通过转录因子相互进行结合③有增强子④转录终止靠转录过程特殊的核酸内切酶切割的序列介导⑤聚合酶Ⅲ的启动子位于被转录后的序列之中⑥转录单位只含有一基因;不依赖于ρ因子的终止子(强终止子)的结构特点:终止子上游为一富含G-C的回文结构,这段DNA以及转录产生的RNA容易形成阻碍聚合酶滑动的发卡结构;紧接着有一段polyT序列(转录但不翻译);终止子前有polyA,并导致转录本的RNA3′端为寡聚U,从而形成不稳定的rU·dA区域,这两种结构特征决定了转录的终止。依赖于ρ因子的终止原理:RNA聚合酶暂停,但不终止(弱终止子);在RNA合成起始以后,ρ因子即附着在新生的RNA链上,靠ATP水解产生的能量,沿着5…→3?方向朝RNA聚合酶移动。到达RNA的3'-OH端后取代了暂停在终止位点上的RNA聚合酶,并从模板和酶上释放RNA,完成转录过程。tRNA的转录后加工:1.5 ′-末端和3′-末端在核酸内切酶作用下除去多余碱基。2. 内含子剪接形成反密码区,3′-末端在核苷酸转移酶作用下,换上tRNA分子统一的CCA-OH末端,完成tRNA分子中的氨基酸臂结构。3.通过修饰形成稀有碱基:尿嘧啶还原为二氢尿嘧啶;尿嘧啶,核苷转变为假尿嘧啶核苷;腺苷酸脱氨基为成为次黄嘌呤核苷酸等。原核生物mRNA:

半衰期短,mRNA以多顺反子(一个基因可翻译为多种蛋白质)的形式存在,5 … 端和3? 端没有特殊结构(5'端无帽子结构,3 '端没有或只有较短的polyA结构)基因内部没有内含子。mRNA不需加工修饰(转录翻译偶联);真核mRNA的结构特征:①真核生物的结构基因都是单顺反子,即一个基因转录出的mRNA只翻译为一种蛋白质。②一个完整的真核基因,不但包括编码区,还包括5'和3 '端的非转录序列,这些序列在基因表达中起重要作用。③真核生物mRNA 5 … 端存在帽子结构④真核生物mRNA 3… 端有poly(A)尾巴。⑤.转录出的mRNA 中编码蛋白质的信息区往往被非信息区隔开, 信息区称为外显子,非信息区称为内含子。因此真核mRNA的加工包括加帽、加尾和内含子的剪接。加帽反应和加尾反应的特点:mRNA的加帽反应是在转录开始就进行的,它是在一系列酶催化形成的。Poly (A)尾巴是转录后在核内加上的,真核基因的3?-端终止点上游的AATAA序列,作为mRNA 3?-端加polyA尾的信号。(由polyA合成酶(PAP)催化合成。加polyA时需要两种内切酶CPSF和CstF。)内含子的类型:

剪接体剪接的过程:U1 snoRNA结合内含子5'剪接点,U2AF识别并引导U2snRNP结合于内含子3 '剪接点,形成剪接前体。剪接前体进一步与U4、U5、U6 snRNP三聚体结合形成剪接体。内含子的分支点腺苷酸的2… -OH攻击内含子5?端,并由剪接体切开RNA链形成内含子套索;再由上游外显子的3' -OH攻击内含子3'端,使内含子完全切开,由剪接体连接外显子,形成成熟的mRNA。Ⅰ类和Ⅱ类内含子剪接的区别:Ⅰ类和Ⅱ类内含子的RNA本身具有催话活性,可进行内含子的自我剪接;Ⅰ类内含子的自我剪接:鸟苷酸的3' -OH攻击内含子5 '端并切开RNA链;再由上游外显子的3'-OH攻击内含子3'端,使内含子完全切开,外显子连接起来。Ⅱ类内含子的自我剪接:内含子本身的腺苷酸2… -OH攻击内含子5?端,并切开RNA链形成内含子套索;再由上游外显子的3… -OH攻击内含子3?端,使内含子完全切开,外显子连接起来。

三种RNA在翻译中的作用:转录产生的mRNA是遗传信息的携带者,它直接作为蛋白质合成的模板,mRNA通过遗传密码的形式翻译为蛋白质。合成过程是tRNA携带氨基酸识别模板,并将氨基酸连接起来。核糖体是蛋白质合成的场所,rRNA是核糖体的骨架。遗传密码的性质:1.通用性(生物的共同起源)2.方向性(在mRNA链上,密码为

从5′端读向3′端;AA是5′(N端)到3′(C端))3. 连续性;

4.简并性(有许多氨基酸有不止一个密码,一个氨基酸有2个以上密码就称为密码简并性;保持生物体的遗传的稳定性)

5.摆动性(tRNA 的一个反密码应与mRNA上的几个密码配对,这种配对方式叫摆动性;tRNA 的第一个碱基可识别mRNA第三位不同碱基,是摆动配对;可减少突变频率,保持生物遗传的稳定)。起始密码和终止密码:AUG;UAA UAG UGA ;起始tRNA的特点:能够识别mRNA中5′端起始密码AUG的tRNA称为起始tRNA。在原核生物中,起始tRNA 是携带甲酰蛋氨酸即tRNA fmet;而在真核生物中,起始tRNA携带蛋氨酸,即tRNA i met。在原核生物和真核生物中,均存在另一种携带蛋氨酸的tRNA,识别非起始部位的蛋氨酸密码:AUG。(tRNA的二级结构呈三叶草形,五臂四环;tRNA的三级结构象一个倒“L”形;tRNA是氨基酸的携带者,氨基酸不能识别密码子,只有与tRNA结合后生成氨酰tRNA携带入核糖体,用于合成肽链,游离氨基酸不能进入核糖体;氨基酸臂3′末端的CCA为携带氨基酸的部位)氨酰tRNA合成酶的催化反应和专一性特点:tRNA和氨基酸之间并不存在识别作用,它们均是靠氨基酰tRNA合成酶来识别的,酶分子有两个识别位点,一个位点识别并结合特异氨基酸,另一个位点识别并结合特异tRNA。氨基酸与其相应的tRNA的连接以及携带氨基酸的数种tRNA具有高度特异专一性的,这可以避免错误蛋白质的合成;酶与特异氨基酸的识别和结合并不专一,但酶与tRNA的结合高度专一;

1.活化:mg2+和M n2+ATP供能,酶催化氨基酸(AA)与ATP反应,生

成活化的氨基酰腺苷酸AA~AMP;2. 然后合成酶催化氨基酸由AA~AMP转移给tRNA而生成氨基酰tRNA(AA~tRNA )即AA活化过程;在此反应中,特异的tRNA3?端CCA上的2?或3?位自由羟基与相应的活化氨基酸以酯键相连接,形成氨基酰tRNA,氨基酰tRNA 能够被搬运至核糖体上参与多肽链的合成。核糖体的结构:核糖体由大小两个亚基组成,每个亚基都含有蛋白质和rRNA。原核生物中的核糖体大小为70S,可分为30S小亚基和50S大亚基。小亚基由16SrRNA和21种蛋白质构成,大亚基由5SrRNA,23SRNA和35种蛋白质构成。rRNA能在特定位点与蛋白质结合,组装成核糖体。真核生物中的核糖体大小为80S,也分为40S小亚基和60S大亚基。小亚基由18SrRNA和30多种蛋白质构成,大亚基则由5S rRNA,28S rRNA和50多种蛋白质构成,在哺乳动物中还含有5.8 S rRNA。(真核原核共有5SrRNA,原核特有16SrRNA,真核特有5.8 S rRNA);1.小亚基:负责与mRNA进行特异性识别,包括起始部分的识别、密码子与反密码子的作用,以及GTP和起始tRNA结合。2.大亚基具有三个不同的tRNA结合点。A位(右)——氨酰基基位,可与新进入的氨基酰tRNA结合;P位(左)——肽酰基部位,可与延伸中的肽酰基tRNA结合。另外有一个E位为结合空载tRNA的位点。大亚基功能包括负责携带氨基酸及tRNA;具有转肽酶活性以形成肽键;具有GTPase活性,水解GTP,获得能量;具有起始因子、延长因子及释放因子的结合部位。多肽链合成时,需ATP、GTP作为供能物质,并需Mg2+、K+参与。翻译起始的步骤:原核:1.30S亚基

与模板的结合 2.30S起始复合物的形成 3.70S起始复合物的形成(GTP)真核:1.真核核糖体较大,起始因子(eIF)较多,具有不同的功能2.mRNA5'端的帽子结构和3 '端的多聚A参与形成翻译起始复合物。3.40S亚基通过扫描模型来识别mRNA上的起始密码子;SD 序列的特点和作用:在原核mRNA的起始密码子5'上游存在一个共同序列AGCAGGU,称为SD序列(核糖体结合位点,RBS),SD序列与核糖体30S亚基的16S rRNA的一段序列互补,因此对翻译起始是必需的。延伸的三个步骤:1.结合(反应需GTP供能,此外还需要两种肽链延伸蛋白因子:EF-Tu和EF-Ts)2.转肽(转肽反应不需GTP或ATP参与)3.移位(5到3移位过程由EF-G因子催化,反应需要GTP供能);各种因子的名称;翻译后加工修饰的几个方式:①.N 端甲酰蛋氨酸或蛋氨酸的切除;②.氨基酸的修饰(糖基化羟基化磷酸化甲酰化等)③.二硫键的形成④切除新生肽段中的非功能片段;翻译运转同步机制:蛋白质都是在核糖体上合成的,并且起始于细胞质基质,但是有些蛋白质在合成开始不久后便转运在内质网上继续合成,并通过高耳基体转运至各细胞器。这些蛋白质主要有:向细胞外分泌的蛋白(如抗体、激素);跨膜蛋白;需要进行修饰的蛋白,如糖蛋白。①信号肽是跨膜蛋白氨基端的一段疏水的肽段,可引导新合成肽链转移到内质网上。(肽链边合成边向内质网腔转移,位于蛋白质N端的信号肽在转运后将被切除,而位于序列中的信号肽在转运后将被保留使该蛋白成为跨膜蛋白)特点:(a)一般带有10到15个疏水AA;(b)在靠近该序列N端有一个或多个带正电荷的AA;(c)在

其C端靠近蛋白酶切割位点有数个极性AA,离切割位点的那个AA 往往带有很短的侧链(丙氨酸和甘氨酸);②信号识别颗粒(SRP),又称为停靠蛋白(DP)能够识别跨膜蛋白的新生多肽链和核糖体。SRP与信号肽结合,导致蛋白质合成暂停。③SRP受体,存在于内质网上,可与SRP特异结合。只有当SRP与受体结合后,多肽合成才恢复进行。④转位因子,由3-4个蛋白复合体构成,参与肽链的转移。翻译后运转机制:线粒体、叶绿体的许多蛋白和酶是由细胞质提供的,其中绝大多数是以翻译后运转机制进入细胞器内,另外细胞核的蛋白运转也属于翻译后运转机制。A:线粒体蛋白质的运转是通过前导肽指导完成的。运转另外需要几种蛋白质因子的参与:Tom,Tim,hsp60,hsp70等。前体蛋白N端有一段信号序列称为前导肽。前导肽对线粒体蛋白的识别和跨膜运转其关键作用,在完成转运后被肽酶切除,而位于肽链内部的前导肽指导蛋白质成为膜间蛋白,前导肽不切除。前导肽的特点是:多位于肽链的N端,由大约20个氨基酸组成;带正电的碱性氨基酸较多,在转运中起重要作用;对所牵引的蛋白质没有特异性;B:叶绿体蛋白转运机制和线粒体相似,如:都是翻译后转运,有特定的转运因子,前体蛋白N端有前导肽,使用后被切除,需要ATP水解供能,需要相同的hsp分子。不同点:叶绿体的前导肽有两个部分,分别决定蛋白质是否进入基质或进入类囊体。C:在细胞质中合成的蛋白质一般通过核孔进入细胞核,细胞核蛋白的运转也是通过信号肽指导完成的,信号肽通常位于需转运的核质蛋白的C端,,可引导蛋白质进入细胞核,称作核定位信号(NLS)。

NLS由4-8个氨基酸组成,对其连接的蛋白质无特殊要求,并且完成核输入后不被切除。是一个永久性结构。基因表达调控:基因表达过程在体内受到精密的调控,基因的表达随着组织细胞及个体发育的阶段的不同,以及内外环境的变化,而表现为不同的基因的表达。这称为基因表达调控;基因表达调控的生物学意义:适应环境、维持生长和增殖;维持个体发育与分化。组成性表达:在生物体生长发育过程中,某些基因表达产物通常是对生命过程必需的或必不可少的,且较少受环境因素的影响。这类基因通常被称为管家基因.这类基因的表达水平在所有细胞或组织中几乎是不变的,在个体发育的任一阶段都能在大多数细胞中持续进行的基因表达。这类稳定的几乎不用调节的表达方式称为组成性的基因表达;基因表达的特点:1.时间特异性:特定基因的表达严格按照特定的时间顺序发生;2.空间特异性:某一特定生长发育阶段,同一基因的表达在不同的细胞或组织器官不同,从而导致特异性的蛋白质分布于不同的细胞或组织器官。3.基因表达的多级调控:因此基因表达的调控可分为转录水平(基因激活及转录起始),转录后水平(加工及转运),翻译水平及翻译后水平。其中以转录水平的基因表达调控最重要。 4.基因表达调控的基本方法:转录水平的基因表达调控主要是通过DNA上的顺式作用元件与反式作用因子作用后调节基因表达。顺式作用元件:又称分子内作用元件,指存在于DNA分子上的一些与基因转录调控有关的特殊顺序。在原核生物中,大多数基因表达通过操纵子模型进行调控,其顺式作用元件主要由启动基因、操纵基因和调节基因组成。在真核生物中:启动子、增强子

和沉默子。2.反式作用因子:又称为分子间作用因子,指一些与基因表达调控有关的蛋白质因子。反式作用因子与顺式作用元件之间的共同作用,才能够达到对特定基因进行调控的目的。原核生物中的反式作用因子主要分为特异因子、激活蛋白和阻遏蛋白;而真核生物中的反式作用因子通常称为转录因子。典型的操纵子可分为控制区和信息区两部分。信息区包括相邻的,功能相关的结构基因,在控制区的调节下转录并翻译为功能蛋白质。控制区主要含操纵区(调节蛋白结合位点) ,调节基因(编码调节蛋白),启动区(RNA聚合酶结合位点)。

①.负转录调控:调节基因产生的调节蛋白是阻遏蛋白,起阻止结构基因转录的作用。又分为以下两类:Ⅰ.负控诱导系统:调节基因产生的是有活性的阻遏蛋白,能阻止结构基因转录。当与效应物结合时,结构基因则开始转录。这种效应物称为诱导因子。Ⅱ.负控阻遏系统:调节基因产生的是无活性的阻遏蛋白,只有与效应物结合时,结构基因才不转录,这种效应物称为共阻遏蛋白。②.正转录调控:调节基因产生的调节蛋白是激活蛋白,起促使结构基因转录的作用。又分为以下两类:Ⅰ.正控诱导系统:调节基因产生的是无活性的激活蛋白,只有与效应物诱导因子结合时,结构基因才转录。Ⅱ.正控阻遏系统:调节基因产生的是有活性的激活蛋白,能促使结构基因转录。只有与效应物共阻遏蛋白结合时,结构基因才不转录。(调节蛋白的种类,效应物的种类;负调控和正调控的区别;负控诱导和负控阻遏的特点;)乳糖操纵子与负控诱导系统:乳糖操纵子可分为控制区和信息区两部分。信息区包括编码三种乳糖酶的结构基因(lacZ,lacY,lacA)

在控制区的调节下转录成mRNA。控制区主要含启动子(P),操纵区(O) ,调节基因(lacI)以及终止子(T);操纵区是指能与调控蛋白特异性结合的一段DNA序列。乳糖操纵子的操纵区(o)序列位于启动子(p)与被调控的基因之间,部分序列与启动子序列重叠。当调控蛋白结合在操纵区序列上,会影响其下游结构基因转录的强弱;基因表达调控机理的关键在蛋白质与核酸的相互作用上。基本调控模型:当环境中缺乏乳糖时,此操纵子关闭,而当环境中有乳糖时,此操纵子开放。乳糖操纵子属于一种负控诱导操纵子,即这操纵子通常是关闭转录的,在有效应物乳糖作用时则开放转录。这种效应物称为诱导物。细菌不少生物分解代谢系统的操纵子都属于这种类型,细菌优先利用环境中的葡萄糖,只有无葡萄糖而又有乳糖时,细菌才充分利用乳糖,这类操纵子使细菌能适应环境的变化,最有效地利用环境能提供的能源底物。(lac操纵子的强诱导既需要有乳糖的存在又需要没有葡萄糖可利用);葡萄糖效应(代谢物阻遏效应):如果细菌生长环境中,乳糖、G同时存在,尽管有诱导物乳糖存在,但细菌优先利用葡萄糖,G阻碍了Lac operon的表达,在G耗尽之前,Lac operon 也不会表达。产生G效应的原因是①G降解代谢产物抑制腺苷环化酶,结果使胞内cAMP浓度降低,CRP不能被活化,lac操纵子的结构基因表达停止。②当G耗尽,cAMP开始积累,cAMP和CRP 结合形成复合物结合到CAP结合位点上,促进RNA pol与P结合,结构基因表达。CAP的正调控原理:细菌乳糖操纵子结构基因的表达还受cAMP含量的调控。cAMP由ATP环化产生,细菌中有一种

能与cAMP特异结合的cAMP受体蛋白CRP,当cAMP浓度升高时(细菌在缺C的培养基中培养,cell内cAMP浓度就高,在含葡萄糖的培养基中培养,cAMP的浓度就低),CRP与cAMP结合并发生空间构象的变化而活化,称为CAP。在lac操纵子的启动子Plac有上游一段特定的序列,称为CAP结合位点。CAP位点结合cAMP-CRP 复合物后,能使DNA双螺旋弯曲,使启动子结合RNA pol 的牢固性增强,可增强RNA聚合酶的转录活性,使转录提高50倍。因此CAP 结合位点就是一种起正调控作用的操纵子,CAP则是对转录起正性作用的调控蛋白──激活蛋白。

(由于Plac是弱启动子,单纯因乳糖的存在发生去阻遏使lac操纵子转录开放,还不能使细菌很好利用乳糖,必需同时有CAP来加强转录活性,细菌才能合成足够的酶来利用乳糖。乳糖操纵子的转录起始受到CAP和阻遏蛋白的双重调控,即正、负调控。因此lac操纵子的强诱导既需要有乳糖的存在又需要没有葡萄糖可供利用。)乳糖操纵子的正、负控因素有哪些?正调控因素:乳糖,cAMP, CAP,负调控因素:阻遏蛋白,葡萄糖;色氨酸操纵子与负控阻遏系统:trp

操纵子的结构(了解)—有7个基因参与,其中trpE和trpG编码邻氨基苯甲酸合酶,trpD编码邻氨基苯甲酸磷酸核糖转移酶,trpF编码异构酶,trpC编码吲哚甘油酸合酶,trpA和trpB编码色氨酸合酶的两个亚基;trpE是第一个被翻译的结构基因,在trpE上游的是启动子区(P)和操纵区(O),调节基因(trpR)距结构基因簇很远,编码一种阻遏蛋白;另外,在trpE和操纵区之间还有一个前导区(trpL)和弱化子区(trpa)。这是色氨酸操纵子特有的调控区。基本调控模型:当细胞内缺乏色氨酸时,此操纵子开放,而当细胞内合成的色氨酸过多时,此操纵子被关闭。因此色氨酸操纵子属于一种负控阻遏操纵子,即这操纵子通常是开放转录的,有效应物色氨酸作用时则阻遏关闭转录。这种效应物称为辅阻遏物。细菌不少生物合成系统的操纵子都属于这种类型;(环境没有色氨酸时,结构基因群表达,细菌合成色氨酸。当环境能提供足够浓度的色氨酸时,阻遏结构基因的转录。细菌则利用环境中的色氨酸,而不用自行合成);使阻遏物失活突变不能完全消除色氨酸对trp操纵子表达的影响。说明trp操纵子存在第二调控系统(即弱化作用),这种调控与色氨酸操纵子特殊的结构有关。弱化作用的条件:第一,前导序列的空间结构①编码由14个氨基酸组成的前导肽,其中有2个串联的色氨酸(UGG)②分为1、2、3、4区域,12,23,34之间可通过GC配对形成茎环结构③3,4后是不依赖ρ因子的终止信号8个U;第二,原核转录和翻译偶联进行,前导基因转录不久就开始翻译。在前导序列的转录中,RNA pol转录至+90时有一次延宕,给了核糖体追赶的机会。

弱化作用机制:①胞内Trp浓度很低:负载有色氨酸的tRNATrp很少,因此翻译通过两个相邻色氨酸密码子的速度就会很慢,当4区被转录完成时,核糖体翻译停在片段1区中2个Trp密码子前(等料),则片段2、3形成茎环结构,3、4无茎环结构,不能形成终止信号,RNA 转录继续进行,结构基因得以转录。②胞内Trp↑:有足够的tRNATrp ,核糖体可顺利通过有两个相邻的色氨酸密码子的1区,在4区被转录之前,核糖体就到达并封闭2区,片段1.2,2.3形成不了茎环结构,片段3.4形成茎环结构,形成一个不依赖ρ因子的终止结构,使前方RNA pol 脱落,转录终止。trp操纵子中的结构基因被关闭而不再合成色氨酸。因此色氨酸操纵子转录的弱化是由细胞内色氨酸的浓度来调节的。生物学意义:弱化子与阻遏蛋白作用是一致的,阻遏蛋白主要控制操纵子基因表达的启动,是一种粗调,弱化子是色氨酸操纵子第二水平调控的机制,弱化子主要决定转录和翻译是否能继续进行下去,弱化效应是对Trp浓度的一种更为精细、敏感调节。真核调控的特点(了解):一.真核基因表达调控的环节更多(转录依然是真核生物基因表达调控的主要环节,转录后的调控占有了更多的分量);二.染色质结构改变参与基因表达的调控(DNA拓朴结构改变;核小体不稳定性增加等);三.RNA聚合酶活性受转录因子调控(RNA polⅠ、Ⅱ、Ⅲ三种不同的RNA聚合酶,分别负与相应的转录因子形成复合体,从而激活或抑制该酶的催化活性);四.转录后加工修饰过程复杂(转录后的剪接、特别是可变剪接、RNA编辑以及翻译后的蛋白质肽链剪接等,可导致DNA序列与蛋白质AA序列的不完全对应关系);

五.真核基因表达以正调控为主(调控蛋白以激活蛋白的作用为主,调控序列多种多样,因此调控位点也比原核多得多);DNA序列改变的几种调控方式:1、基因削减—这是一种用激烈手段来处理掉不转录基因的方法。(在胚胎发生时,对于发育成的体细胞来说,它们只需保存生活必须的基因,其它无关基因可以削减去除)这是通过改变基因数目达到调控目的,这些调控是不可逆的;2、基因扩增—是指细胞内某些特定基因的拷贝数专一性大量增加的现象。为了得到大量的专一的基因产物,一是调节基因的工作量,使一个基因能产生出许多的基因产物来,这也叫蛋白质合成的放大。另一种方式是增加这个基因的拷贝数,即基因的扩增。这是基因调控的一种方式。生理适应扩增:一些组织培养cell在有适当抗生素存在时,可以有选择地扩增某一基因;3、定向基因重排:将一个基因从远离启动子的地方转移到离启动子很近的位点而启动转录称为基因重排,这是基因表达调节控制的重要方式之一。非定向重排:如转座子在染色体上的移动,转座子的插入可以激活或抑制某些基因。4、基因封闭:致密状态染色体中的基因是不表达的,常染色质中表达基因如移动到异染色质中则不表达。因此生物可以通过形成致密状染色体以封闭基因。5、基因修饰:在DNA分子加上或去掉某些基团后改变了DNA的微细结构,可以达到调控基因表达的目的。其中最重要的修饰途径是甲基化/去甲基化。DNA甲基化能关闭某些基因的活性,去甲基化能诱导基因的重新活化。核小体结构的调控:在细胞分裂间期时,染色体保持紧凑折叠的结构,核小体紧密缠绕,使许多酶不能接近DNA,则基因

分子生物学与基因工程主要知识点

分子生物学与基因工程复习重点 第一讲绪论 1、分子生物学与基因工程的含义 从狭义上讲,分子生物学主要是研究生物体主要遗传物质-基因或DNA的结构及其复制、转录、表达和调节控制等过程的科学。 基因工程是一项将生物的某个基因通过载体运送到另一种生物的活体细胞中,并使之无性繁殖和行使正常功能,从而创造生物新品种或新物种的遗传学技术。 2、分子生物学与基因工程的发展简史,特别是里程碑事件,要求掌握其必要的理由 上个世纪50年代,Watson和Crick提出了的DNA双螺旋模型; 60年代,法国科学家Jacob和Monod提出了的乳糖操纵子模型; 70年代,Berg首先发现了DNA连接酶,并构建了世界上第一个重组DNA分子; 80年代,Mullis发明了聚合酶链式反应(Polymerase Chain Reaction,PCR)技术; 90年代,开展了“人类基因组计划”和模式生物的基因组测序,分子生物学进入“基因组时代”; 目前,分子生物学进入了“后基因组时代”或“蛋白质组时代”。 3、分子生物学与基因工程的专业地位与作用:从专业基础课角度阐述对专业课程的支 撑作用 第二讲核酸概述 1、核酸的化学组成(图画说明) 2、核酸的种类与特点:DNA和RNA的区别 (1)DNA含的糖分子是脱氧核糖,RNA含的是核糖; (2)DNA含有的碱基是腺嘌呤(A)、胞嘧啶(C)、鸟嘌呤(G)和胸腺嘧啶(T),RNA含有的碱基前3个与DNA完全相同,只有最后一个胸腺嘧啶被尿嘧啶(U)所代替; (3)DNA通常是双链,而RNA主要为单链;

(4)DNA的分子链一般较长,而RNA分子链较短。 3、DNA作为遗传物质的直接和间接证据; 间接: (1)一种生物不同组织的细胞,不论年龄大小,功能如何,它的DNA含量是恒定的,而生殖细胞精子的DNA含量则刚好是体细胞的一半。多倍体生物细胞的DNA含量是按其染色体倍数性的增加而递增的,但细胞核里的蛋白质并没有相似的分布规律。 (2)DNA在代谢上较稳定。 (3)DNA是所有生物的染色体所共有的,而某些生物的染色体上则没有蛋白质。(4)DNA通常只存在于细胞核染色体上,但某些能自体复制的细胞器,如线粒体、叶绿体有其自己的DNA。 (5)在各类生物中能引起DNA结构改变的化学物质都可引起基因突变。 直接:肺炎链球菌试验、噬菌体侵染实验 4、DNA的变性与复性:两者的含义与特点及应用 变性:它是指当双螺旋DNA加热至生理温度以上(接近100oC)时,它就失去生理活性。这时DNA双股链间的氢键断裂,最后双股链完全分开并成为无规则线团的过程。简而言之,就是DNA从双链变成单链的过程。增色效应:它是指在DNA的变性过程中,它在260 nm的吸收值先是缓慢上升,到达某一温度后即骤然上升的效应。 复性:它是指热变性的DNA如缓慢冷却,已分开的互补链又可能重新缔合成双螺旋的过程。复性的速度与DNA的浓度有关,因为两互补序列间的配对决定于它们碰撞频率。DNA复性的应用-分子杂交:由DNA复性研究发展成的一种实验技术是分子杂交技术。杂交可发生在DNA和DNA或DNA与RNA间。 5、Tm的含义与影响因素 Tm的含义:是指吸收值增加的中点。 影响因素: 1)DNA序列中G + C的含量或比例含量越高,Tm值也越大(决定性因素);2)溶液的离子强度 3)核酸分子的长度有关:核酸分子越长,Tm值越大

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现代分子生物学 复习提纲 第一章绪论 第一节分子生物学的基本含义及主要研究内容 1 分子生物学Molecular Biology的基本含义 ?广义的分子生物学:以核酸和蛋白质等生物大分子的结构及其在遗传信息和细胞信息传递中的作用为研究 对象,从分子水平阐明生命现象和生物学规律。 ?狭义的分子生物学:偏重于核酸(基因)的分子生物学,主要研究基因或DNA的复制、转录、表达和调控 等过程,也涉及与这些过程相关的蛋白质和酶的结构与功能的研究。 1.1 分子生物学的三大原则 1) 构成生物大分子的单体是相同的 2) 生物遗传信息表达的中心法则相同 3) 生物大分子单体的排列(核苷酸、氨基酸)的不同 1.3 分子生物学的研究内容 ●DNA重组技术(基因工程) ●基因的表达调控 ●生物大分子的结构和功能研究(结构分子生物学) ●基因组、功能基因组与生物信息学研究 第二节分子生物学发展简史 1 准备和酝酿阶段 ?时间:19世纪后期到20世纪50年代初。 ?确定了生物遗传的物质基础是DNA。 DNA是遗传物质的证明实验一:肺炎双球菌转化实验 DNA是遗传物质的证明实验二:噬菌体感染大肠杆菌实验 RNA也是重要的遗传物质-----烟草花叶病毒的感染和繁殖过程 2 建立和发展阶段 ?1953年Watson和Crick的DNA双螺旋结构模型作为现代分子生物学诞生的里程碑。 ?主要进展包括: ?遗传信息传递中心法则的建立 3 发展阶段 ?基因工程技术作为新的里程碑,标志着人类深入认识生命本质并能动改造生命的新时期开始。 ? 第三节分子生物学与其他学科的关系 思考 ?证明DNA是遗传物质的实验有哪些? ?分子生物学的主要研究内容。 ?列举5~10位获诺贝尔奖的科学家,简要说明其贡献。

现代分子生物学试题

现代分子生物学试题 邯郸学院12生技 Chapter 3 生物信息的传递——从DNA到RNA 一、名词解释: 1、Transcription 2、Coding strand (Sense strand) 3、Intron 4、RNA editing 5、Messenger RNA (mRNA) 二、判断正误: 1、基因表达包括转录和翻译两个阶段 2、mRNA是以有义链为模板进行转录的 3、转录起始就是RNA链上第一个核苷酸键的产生 4、σ因子的作用是负责模板链的选择和转录的起始 5、聚合酶可以横跨40个碱基对,所以解旋的DNA区域也是40个碱基对 6、流产式起始是合成并释放2~9个核苷酸的短RNA转录物 7、启动子是有义链上结构基因5’端上游区的DNA序列 8、大肠杆菌基因中存在-10bp处的TTCACA区 9、-35区是指5’到3’方向-35区最后一个碱基离+1碱基为35个bp 10、真核基因几乎都是单顺反子 三、单选: 1、_______号帽子存在于所有帽子结构中 A、0号 B、1号 C、2号 D、以上全不是 2、在对启动子识别中起关键作用的是_______ A、α亚基 B、β亚基 C、σ因子 D、β’亚基 3、RNA聚合酶中提供催化部位的是_______ A、α+α B、α+β C、α+β’ D、β+β’ 4、_______是细胞内更新率极高不稳定的RNA A、mRNA B、rRNA C、tRNA D、snRNA 5、mRNA由细胞核进入细胞质所必需的形式是_______ A、5’端帽子 B、多聚腺苷酸尾 C、ρ因子 D、以上都不是 6、真核生物RNA聚合酶II所形成的转录起始复合物不包括_______ A、TBP B、TFIIA C、TFIIC D、TFIID 7、真核生物转录的所在空间是_______ A、细胞质 B、细胞核 C、核孔 D、线粒体 8、ρ因子本质上是一种_______ A、核苷酸 B、蛋白质 C、多糖类 D、碱基

分子生物学复习题(有详细标准答案)

分子生物学复习题(有详细答案)

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绪论 思考题:(P9) 1.从广义和狭义上写出分子生物学的定义? 广义上讲的分子生物学包括对蛋白质和核酸等生物大分子结构与功能的研究,以及从分子水平上阐明生命的现象和生物学规律。 狭义的概念,即将分子生物学的范畴偏重于核酸(基因)的分子生物学,主要研究基因或DNA结构与功能、复制、转录、表达和调节控制等过程。其中也涉及与这些过程相关的蛋白质和酶的结构与功能的研究。 2、现代分子生物学研究的主要内容有哪几个方面?什么是反向生物学?什么是 后基因组时代? 研究内容: DNA的复制、转录和翻译;基因表达调控的研究;DNA重组技术和结构分子生物学。 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,在体外使基因突变,再导入体内,检测突变的遗传效应,即以表型来探索基因结构。 后基因组时代:研究细胞全部基因的表达图式和全部蛋白质图式,人类基因组研究由结构向功能转移。 3、写出三个分子生物写学展的主要大事件(年代、发明者、简要内容) 1953年Watson和Click发表了“脱氧核糖核苷酸的结构”的著名论文,提出了DNA的双螺旋结构模型。 1972~1973年,重组DNA时代的到来。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,开创了基因工程新纪元。 1990~2003年美、日、英、法、俄、中六国完成人类基因组计划。解读人类遗传密码。 4、21世纪分子生物学的发展趋势是怎样的? 随着基因组计划的完成,人类已经掌握了模式生物的所有遗传密码。又迎来了后基因组时代,人类基因组的研究重点由结构向功能转移。相关学说理论相应诞生,如功能基因组学、蛋白质组学和生物信息学。生命科学又进入了一个全新的时代。 第四章 思考题:(P130) 1、基因的概念如何?基因的研究分为几个发展阶段? 概念: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形状的功能单位。 发展阶段:○120世纪50年代以前,主要从细胞的染色体水平上进行研究,属于基因的染色体遗传学阶段。 ○220世纪50年代以后,主要从DNA大分子水平上进行研究,属于分

现代分子生物学复习题

现代分子生物学复习题

现代分子生物学 一.填空题 1.DNA的物理图谱是DNA分子的限制性内切酶酶解片段的排列顺序。 2.核酶按底物可划分为自体催化、异体催化两种类型。 3.原核生物中有三种起始因子分别是IF-1、 IF-2 和IF-3 。 4.蛋白质的跨膜需要信号肽的引导,蛋白伴侣的作用是辅助肽链折叠成天然构象的蛋白质。 5.真核生物启动子中的元件通常可以分为两种:核心启动子元件和上游启动子元件。 6.分子生物学的研究内容主要包含结构分子生物学、基因表达与调控、DNA重组技术三部分。 7.证明DNA是遗传物质的两个关键性实验是肺炎球菌感染 小鼠、T2噬菌体感染大肠杆菌这两个实验中主要的论点证据是:生物体吸收的外源DNA改变了其遗传潜能。 8.hnRNA与mRNA之间的差别主要有两点: hnRNA在转变为mRNA的过程中经过剪接、 mRNA的5′末端被加上一个m7pGppp帽子,在mRNA3′ 东隅已逝 2 桑榆非晚!

末端多了一个多聚腺苷酸(polyA)尾巴。 9.蛋白质多亚基形式的优点是亚基对DNA的利用来说是一 种经济的方法、可以减少蛋白质合成过程中随机的错误对蛋白质活性的影响、活性能够非常有效和迅速地被打开和被关闭。 10.质粒DNA具有三种不同的构型分别是: SC构型、 oc 构型、 L构型。在电泳中最前面的是SC构型。 11.哺乳类RNA聚合酶Ⅱ启动子中常见的元件TATA、GC、 CAAT所对应的反式作用蛋白因子分别是TFIID 、SP-1 和 CTF/NF1 。 12.与DNA结合的转录因子大多以二聚体形式起作用,转 录因子与DNA结合的功能域常见有以下几种螺旋-转角-螺旋、锌指模体、碱性-亮氨酸拉链模体。 13.转基因动物常用的方法有:逆转录病毒感染法、DNA 显微注射法、胚胎干细胞法。 14.RNA聚合酶Ⅱ的基本转录因子有、TFⅡ-A、TFⅡ-B、 TFII-D、TFⅡ-E他们的结合顺序是: D、A、B、E 。 其中TFII-D的功能是与TATA盒结合。 15.酵母DNA按摩尔计含有32.8%的T,则A为_32.8%_,G 为_17.2%_和C为_17.2%__。 16.操纵子包括_调控基因、调控蛋白结合位点和结构基因。 17.DNA合成仪合成DNA片段时,用的原料是模板DNA 东隅已逝 3 桑榆非晚!

现代分子生物学重点

现代分子生物学 第一章 DNA的发现: 1928年,英国Griffith的体内转化实验 1944年,Avery的体外转化实验 1952年,Hershey和Chase的噬菌体转导实验 分子生物学主要研究内容(p11) DNA的重组技术 基因表达调控研究 生物大分子的结构功能研究——结构分子生物学 基因组,功能基因组与生物信息学研究 第二章 DNA RNA组成 脱氧核糖核酸 A T G C 核糖核酸 A U G C 原核生物DNA的主要特征 ①一般只有一条染色体且带有单拷贝基因; ②整个染色体DNA几乎全部由功能基因与调控序列组成; ③几乎每个基因序列都与它所编码的蛋白质序列呈线性对应状态。 染色体作为遗传物质的特点: (1)分子结构相对稳定(贮存遗传信息) (2)通过自我复制使前后代保持连续性(传递遗传信息) (3)通过指导蛋白质合成控制生物状态(表达遗传信息) (4)引起生物遗传的变异(改变遗传信息) C值以及C值反常 C值单倍体基因组DNA的总量 C值反常C值往往与种系进化的复杂程度不一致,某些低等生物却有较大的C值。如果这些DNA 都是编码蛋白质的功能基因,那么,很难想象在两个相近的物种中,他们的基因数目会 相差100倍,由此推断,许多DNA序列可能不编码蛋白质,是没有生理功能的。 DNA的中度重复序列,高度重复序列 中度各种rRNA,tRNA以及某些结构基因如组蛋白基因都属于这一类 高度卫星DNA 核小体 是由H2A H2B H3 H4 各2分子生成的八聚体和约200bp的DNA构成的,H1在核小体外面。 真核生物基因组的结构特点 ①基因组庞大; ②大量重复序列; ③大部分为非编码序列,90%以上; ④转录产物为单顺反子; ⑤断裂基因; ⑥大量的顺式作用元件; ⑦DNA多态性:SNP和串联重复序列多态性; ⑧端粒(telomere)结构。

现代分子生物学总结(朱玉贤、最新版)

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一、绪论 两个经典实验 1、肺炎球菌在老鼠体内的毒性实验:先将光滑型致病菌(S型)烧煮杀活性以后、以及活的粗糙型细菌(R型)分别侵染小鼠发现这些细菌自然丧失了治病能力;当他们将经烧煮杀死的S型细菌和活的R型细菌混合再感染小鼠时,实验小鼠每次都死亡。解剖死鼠,发现有大量活的S型细菌。实验表明,死细菌DNA 进行了可遗传的转化,从而导致小鼠死亡。 2、T2噬菌体感染大肠杆菌:当细菌培养基中分别带有35S或32P标记的氨基酸或核苷酸,子代噬菌体就相应含有35S标记的蛋白质或32P标记的核酸。分别用这些噬菌体感染没有放射性标记的细菌,经过1~2个噬菌体DNA 复制周期后进行检测,子代噬菌体中几乎不含带35S标记的蛋白质,但含30%以上的32P 标记。说明在噬菌体传代过程中发挥作用的可能是DNA而不是蛋白质。 基因的概念:基因是产生一条多肽链或功能RNA分子所必需的全部核苷酸序列。

二、染色体与DNA 嘌呤嘧啶 腺嘌呤鸟嘌呤胞嘧啶尿嘧啶胸腺嘧啶 染色体 性质:1、分子结构相对稳定;2、能够自我复制,使亲、子代之间保持连续性;3、能指导蛋白质的合成,从而控制生命过程;4、能产生可遗传的变异。 组蛋白一般特性:1、进化上极端保守,特别是H3、H4;2、无组织特异性;3、肽链上氨基酸分布的不对称性;4、存在较普遍的修饰作用;5、富含赖氨酸的组蛋白H5 非组蛋白:HMG蛋白;DNA结合蛋白;A24非组蛋白

真核生物基因组DNA 真核细胞基因组最大特点是它含有大量的重复序列,而且功能DNA序列大多被不编码蛋白质的非功能蛋白质所隔开。人们把一种生物单倍体基因组DNA的总量称为C值,在真核生物中C 值一般是随着生物进化而增加的,高等生物的C 值一般大于低等动物,但某些两栖类的C值甚至比哺乳动物还大,这就是著名的C值反常现象。真核细胞DNA序列可被分为3类:不重复序列、中度重复序列、高度重复序列。 真核生物基因组的特点:1、真核生物基因组庞大,一般都远大于原核生物的基因组;2、真核基因组存在大量的的重复序列;3、真核基因组的大部分为非编码序列,占整个基因组序列的90%以上,这是真核生物与细菌和病毒之间的最主要的区别;4、真核基因组的转录产物为单顺反之;5、真核基因组是断裂基因,有内含子结构;6、真核基因组存在大量的顺式元件,包括启动子、增强子、沉默子等;7、真核基因组中存在大量的DNA多态性;8、真核基因组具有端粒结构。

现代分子生物学课后答案(朱玉贤_第三版)上

第一章绪论 2.写出DNA和RNA的英文全称。 答:脱氧核糖核酸(DNA, Deoxyribonucleic acid),核糖核酸(RNA, Ribonucleic acid)4.早期主要有哪些实验证实DNA是遗传物质?写出这些实验的主要步骤。 答:一,肺炎双球菌感染实验,1,R型菌落粗糙,菌体无多糖荚膜,无毒,注入小鼠体内后,小鼠不死亡。2,S型菌落光滑,菌体有多糖荚膜,有毒,注入到小鼠体内可以使小鼠患病死亡。3,用加热的方法杀死S型细菌后注入到小鼠体内,小鼠不死亡; 二,噬菌体侵染细菌的实验:1,噬菌体侵染细菌的实验过程:吸附→侵入→复制→组装→释放。2,DNA中P的含量多,蛋白质中P的含量少;蛋白质中有S而DNA中没有S,所以用放射性同位素35S标记一部分噬菌体的蛋白质,用放射性同位素32P标记另一部分噬菌体的DNA。用35P标记蛋白质的噬菌体侵染后,细菌体内无放射性,即表明噬菌体的蛋白质没有进入细菌内部;而用32P标记DNA的噬菌体侵染细菌后,细菌体内有放射性,即表明噬菌体的DNA进入了细菌体内。 三,烟草TMV的重建实验:1957年,Fraenkel-Conrat等人,将两个不同的TMV株系(S株系和HR株系)的蛋白质和RNA分别提取出来,然后相互对换,将S株系的蛋白质和HR株系的RNA,或反过来将HR株系的蛋白质和S株系的RNA放在一起,重建形成两种杂种病毒,去感染烟草叶片。 6.说出分子生物学的主要研究内容。 答:1,DNA重组技术;2,基因表达调控研究;3,生物大分子的结构功能研究----结构分子生物学;4,基因组、功能基因组与生物信息学研究。 第二章染色体与DNA 3.简述真核生物染色体的组成及组装过程 真核生物染色体除了性细胞外全是二倍体,DNA以及大量蛋白质及核膜构成的核小体是染色体结构的最基本单位。核小体的核心是由4种组蛋白(H2A、H2B、H3和H4)构成的扁球状8聚体。 蛋白质包括组蛋白与非组蛋白。组蛋白是染色体的结构蛋白,它与DNA组成核小体,含有大量赖氨酸核精氨酸。非组蛋白包括酶类与细胞分裂有关的蛋白等,他们也有可能是染色体的结构成分 由DNA和组蛋白组成的染色体纤维细丝是许多核小体连成的念珠状结构。 1.由DNA与组蛋白包装成核小体,在组蛋白H1的介导下核小体彼此连接形成直径约10nm的核小体串珠结构,这是染色质包装的一级结构。 2.在有组蛋白H1存在的情况下,由直径10nm的核小体串珠结构螺旋盘绕,每圈6个核小体,形成外径为30nm,内径10nm,螺距11nm的螺线管,这是染色质包装的二级结构。 3.由螺线管进一步螺旋化形成直径为0.4μm的圆筒状结构,称为超螺线管,这是染色

现代分子生物学考研复习重点

现代分子生物学考研复习资料整理 第一章绪论 分子生物学:是研究核酸、蛋白质等所有生物大分子的形态、结构及其重要性、规律性和相互关系的科学 分子生物学的主要研究内容 1、DNA重组技术 2、基因表达调控研究 3、生物大分子的结构功能研究——结构分子生物学 4、基因组、功能基因组与生物信息学研究 5、DNA的复制转录和翻译 第二章染色体与DNA 半保留复制:DNA在复制过程中碱基间的氢键首先断裂,双螺旋解旋并被分开,每条链分别作为模板合成新链,产生互补的两条链。这样新形成的两个DNA分子与原来DNA分子的碱基顺序完全一样,因此,每个子代分子的一条链来自亲代DNA,另一条链则是新合成的,所以这种复制方式被称为DNA半保留复制 DNA半不连续复制:DNA双螺旋的两条链反向平行,复制时,前导链DNA的合成以5′-3′方向,随着亲本双链体的解开而连续进行复制;后随链在合成过程中,一段亲本DNA单链首先暴露出来,然后以与复制叉移动相反的方向、按照5′-3′方向合成一系列的冈崎片段,然后再把它们连接成完整的后随链,这种前导链的连续复制和后随链的不连续复制称为DNA 的半不连续复制 原核生物基因组结构特点:1、基因组很小,大多只有一条染色体2、结构简练3、存在转录单元,多顺反子4、有重叠基因 真核生物基因组的结构特点:1、真核基因组庞大,一般都远大于原核生物的基因组2、真核基因组存在大量的重复序列3、真核基因组的大部分为非编码序列,占整个基因组序列的90%以上,该特点是真核生物与细菌和病毒之间最主要区别4、真核基因组的转录产物为单顺反子5、真核基因是断裂基因,有内含子结构6、真核基因组存在大量的顺式作用元件,包括启动子、增强子,沉默子等7、真核基因组中存在大量的DNA多态性8、真核基因组具有端粒结构 DNA转座(移位)是由可移位因子介导的遗传物质重排现象 DNA转座的遗传学效应:1、转座引入插入突变2、转座产生新的基因3、转座产生的染色体畸变4、转座引起生物进化 转座子分为插入序列和复合型转座子两大类 环状DNA复制方式:θ型、滚环型和D-环型 第三章生物信息的传递(上)从DNA到RNA 转录:指拷贝出一条与DNA链序列完全相同的RNA单链的过程 启动子:是一段位于结构基因5′段上游区的DNA序列,能活化RNA聚合酶,使之与模板DNA准确地结合并具有转录起始的特异性 原核生物启动子结构:存在位于-10bp处的TATA区和-35bp处的TTGACA区,其是RNA聚合酶与启动子的结合位点,能与σ因子相互识别而具有很高的亲和力 终止子:是给予RNA聚合酶转录终止信号的DNA序列(促进转录终止的DNA序列) 终止子的类型:不依赖于ρ因子和依赖于ρ因子 增强子:能增强或促进转录起始的序列 增强子的特点:1、远距离效应2、无方向性3、顺式调节4、无物种和基因的特异性5、具

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现代分子生物学复习题 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】

现代分子生物学 一.填空题 的物理图谱是DNA分子的限制性内切酶酶解片段的排列顺序。 2.核酶按底物可划分为自体催化、异体催化两种类型。 3.原核生物中有三种起始因子分别是IF-1、 IF-2 和IF-3 。 4.蛋白质的跨膜需要信号肽的引导,蛋白伴侣的作用是辅助肽链折叠成天然构象的蛋白质。 5.真核生物启动子中的元件通常可以分为两种:核心启动子元件和上游启动子元件。 6.分子生物学的研究内容主要包含结构分子生物学、基因表达与调控、DNA重组技术三部 分。 7.证明DNA是遗传物质的两个关键性实验是肺炎球菌感染小鼠、T2噬菌体感染大肠杆菌这两 个实验中主要的论点证据是:生物体吸收的外源DNA改变了其遗传潜能。 与mRNA之间的差别主要有两点: hnRNA在转变为mRNA的过程中经过剪接、 mRNA的5′末端被加上一个m7pGppp帽子,在mRNA3′末端多了一个多聚腺苷酸(polyA)尾巴。 9.蛋白质多亚基形式的优点是亚基对DNA的利用来说是一种经济的方法、可以减少蛋白质合成 过程中随机的错误对蛋白质活性的影响、活性能够非常有效和迅速地被打开和被关闭。 10.质粒DNA具有三种不同的构型分别是: SC构型、 oc构型、 L构型。在电泳中最前面 的是SC构型。 11.哺乳类RNA聚合酶Ⅱ启动子中常见的元件TATA、GC、CAAT所对应的反式作用蛋白因子分别 是TFIID 、SP-1 和 CTF/NF1 。 12.与DNA结合的转录因子大多以二聚体形式起作用,转录因子与DNA结合的功能域常见有以下 几种螺旋-转角-螺旋、锌指模体、碱性-亮氨酸拉链模体。 13.转基因动物常用的方法有:逆转录病毒感染法、DNA显微注射法、胚胎干细胞法。 聚合酶Ⅱ的基本转录因子有、TFⅡ-A、TFⅡ-B、TFII-D、TFⅡ-E他们的结合顺序是: D、A、 B、E 。其中TFII-D的功能是与TATA盒结合。 15.酵母DNA按摩尔计含有%的T,则A为%_,G为%_和C为%__。 16.操纵子包括_调控基因、调控蛋白结合位点和结构基因。 合成仪合成DNA片段时,用的原料是模板DNA‘TAQ 、引物、缓冲液、dNTP。 18.在琼脂糖电泳中,DNA会向正极移动。 19.染色体包括蛋白质、染色体两大部分。 20.环状DNA双链的复制主要可分为θ形、滚环形、D-环形三种类型。 21.转录的基本过程包括转录的起始、延伸、终止。 22.半乳糖对细菌有双重作用;一方面可以作为碳源供细胞生长;另一方面它又是细胞壁的成 分。所以需要一个不依赖于cAMP—CRP的启动子S2进行本底水平的永久型合成;同时需要一个依赖于cAMP—CRP的启动子S1对高水平合成进行调节。有G时转录从 S2 开始,无G 时转录从 S1 开始。 重组技术也称为基因克隆或分子克隆。最终目的是把一个生物体中的遗传信息DNA转入另一个生物体。典型的DNA重组实验通常包含以下几个步骤:

分子生物学简介

分子生物学(molecular biology )从分子水平研究作为生命活动主要物质基础的生物大分子结构与功能,从而阐明生命现象本质的科学。 重点研究下述领域: (1)蛋白质(包括酶)的结构和功能。 (2)核酸的结构和功能,包括遗传信息的传递。 (3)生物膜的结构和功能。 (4)生物调控的分子基础。 (5)生物进化。 分子生物学是第二次世界大战后,由生物化学,`遗传学,微生物学,病毒学,结构分析及高分子化学等不同研究领域结合而形成的一门交叉科学。目前分子生物学已发展成生命科学中的带头学科。 随着DNA的内部结构和遗传机制的秘密一点一点呈现在人们眼前,特别是当人们了解到遗传密码是由RNA转录表达的以后,生物学家不再仅仅满足于探索、提示生物遗传的秘密,而是开始跃跃欲试,设想在分子的水平上去干预生物的遗传特性。 如果将一种生物的DNA中的某个遗传密码片断连接到另外一种生物的DNA链上去,将DNA 重新组织一下,就可以按照人类的愿望,设计出新的遗传物质并创造出新的生物类型,这与过去培育生物繁殖后代的传统做法完全不同。 这种做法就像技术科学的工程设计,按照人类的需要把这种生物的这个“基因”与那种生物的那个“基因”重新“施工”,“组装”成新的基因组合,创造出新的生物。这种完全按照人的意愿,由重新组装基因到新生物产生的生物科学技术,就称为“基因工程”,或者说是“遗传工程”。 生物学的研究可以说长期以来都是科研的重点,惟其所涉及的方方面面与人类生活紧密相连。本世纪50年代以前的生物学研究,虽然有些已进入了微观领域,但总的来说,主要是研究生物个体组织、器官、细胞或是亚细胞这些东西之间的相互关系。50年代中期,随着沃森和克里克揭示出DNA分子的空间结构,生物学才真正开始了其揭开分子水平生命秘密的研究历程。到70年代,重组DNA技术的发展又给人们提供了研究DNA的强有力的手段,于是分子生物学就逐渐形成了。顾名思义,分子生物学就是研究生物大分子之间相互关系和作用的一门学科,而生物大分子主要是指基因和蛋白质两大类;分子生物学以遗传学、生物化学、细胞生物学等学科为基础,从分子水平上对生物体的多种生命现象进行研究;分子生物学在理论和实践中的发展也为基因工程的出现和发展打下了良好的基础,因此可以说基因工程就是分子生物学的工程应用。现在基因工程所展现出的强大生命力和巨大的经济发展潜力完全得益于分子生物学的迅猛发展,而且有证据表明,基因工程的进一步发展仍然要依赖于分子生物学研究的发展。 分子生物学是从分子水平研究生物大分子的结构与功能从而阐明生命现象本质的科学。自20世纪50年代以来,分子生物学一直是生物学的前沿与生长点,其主要研究领域包括蛋白质体系、蛋白质-核酸体系和蛋白质-脂质体系。 生物大分子,特别是蛋白质和核酸结构功能的研究,是分子生物学的基础。现代化学和物理

现代分子生物学复习题

一名词解释 1缺口(gap):DNA分子中,一条链上失去一段单链,称为gap。 切口(nick):DNA分子中,一条链上失去一个磷酸二酯键称为nick。 DNA hellicase (DNA解链酶):也叫DNA解螺旋酶,其通过水解ATP获得能量来解开双链DNA,每解开一对碱基,需水解2分子A TP→ADP+Pi(磷酸盐) 拓扑异构酶:细胞内一类催化DNA拓扑异构体(topoisomerase)相互转化的酶,其为topoisomerase,其与DNA双条链形成共价结合的Pr-DNA中间体,在DNA 双链骨架的3’,5’-磷酸二酯键处造成暂时的切口,使DNA的多聚核苷酸 链得以穿越,通过改变DNA的连接数,而改变的分子拓扑结构。 3 无义突变(nonsense mutation):DNA序列三联体密码子发生突变,导致AA密码子变为终 止密码子,称为无义突变,其导致翻译提前结束而常使产物失活 错义突变(missense mutation):DNA序列三联体密码子发生突变导致pr中原来的AA被另一种AA取代。 4 转座子:是存在于染色体DNA上可自主复制和位移的基本单位。 DNA的转座:或称移位,是由可移位因子介导的遗传物质重排现象。 5转录单位:RNA链的转录起始于DNA模板的一个特定起点(启动子),并在一终点处(终止子)终止,此转录区域称为转录单位。一个转录单位可是一个基因,也可是多个基因。转录因子:RNA聚合酶起始转录需要的辅助因子称为转录因子。其作用或是认别DNA的顺式作用位点,或是识别其他因子,或是识别RNA聚合酶。 6 复制子:DNA的复制单位。 终止子(Terminator):模板DNA上提供转录停止信号得DNA序列。 7. 单顺反子mRNA:编码1条多肽链的mRNA RNA编辑:是某些RNA,特别是mRNA的一种加工方式,其改变RNA的序列,而导致DNA所编辑的遗传信息改变。 8 起始tRNA:有一类能特异的识别MRNA摸板上起始密码子的tRNA 多顺反子mRNA:编码多条多肽链的mRNA。 9 RNA的再编码(RNA recoding):mRNA在某些情况下不是以固定的方式被翻译,而可以 改变原来的编码信息,以不同的方式进行翻译,科学上把RNA编码和读码 方式的改变称为…… 同工tRNA:几种搬运相同AA的tRNA成为同工tRNA。 10通读(readthrough):有些纵止子的作用被特异的因子所阻止,使酶得以越过终止子继续转录,这种现象称为通读 10 翻译跳跃(translation jumping):翻译中读码框架发生位移,核糖体跳过一个碱基或一大段 mRNA(如50nt)后读继翻译。这一过程称tranlational jumping 1基因家族:真核生物基因中许多来源相同、结构相近、功能相关的基因按功能成套组合,这样的一组基因称为基因家族,其编码另一个蛋白质家族。 2拓扑异构酶:细胞内一类催化DNA拓扑异构体(topoisomerase)相互转化的酶,其为topoisomerase,其与DNA双条链形成共价结合的Pr-DNA中间体,在DNA双链 骨架的3’,5’-磷酸二酯键处造成暂时的切口,使DNA的多聚核苷酸链得以 穿越,通过改变DNA的连接数,而改变的分子拓扑结构。 3基因突变:指DNA的碱基顺序发生突然而永久性地变化,从而影响DNA的复制,并使DNA 的转录和翻译也跟着改变,因而表现出异常地遗传特征。 4 DNA的转座:或称移位,是由可移位因子介导的遗传物质重排现象。 5信号肽:在多肽链合成过程中,先合成的一段多肽序列,该序列引导后合成的多肽链进入

现代分子生物学试题及答案汇总-共32页

现代分子生物学试题及答案汇总-共32页 https://www.doczj.com/doc/c38947158.html,work Information Technology Company.2020YEAR

现代分子生物学习题及答案 一、填空题 1.基因工程是70年代发展起来的遗传学的一个分支学科。 2.基因工程的两个基本特点是: (1)分子水平上的操作,(2)细胞水平上的表达 3.基因克隆中三个基本要点是:克隆基因的类型;受体的选择;载体的选择 4.通过比较用不同组合的限制性内切核酸酶处理某一特定基因区域所得到的不同大小的片段,可以构建显示该区域各限制性内切核酸酶切点相互位置的限制性酶切图谱。5.限制性内切核酸酶是按属名和种名相结合的原则命名的,第一个大写字母取自属名的第一个字母,第二、三两个字母取自_种名的前两个字母,第四个字母则用株名表示。 6.部分酶切可采取的措施有:(1)减少酶量;(2)缩短反应时间;(3)增大反应体积等。 7.第一个分离的限制性内切核酸酶是EcoK;而第一个用于构建重组体的限制性内切核酸酶是_ EcoRl。 8.限制性内切核酸酶BsuRI和HaeⅢ的来源不同,但识别的序列都是GGCC,它们属于异源同工酶。 9.DNA聚合酶I的Klenow大片段是用_枯草杆菌蛋白酶切割DNA聚合酶I得到的分子量为76kDa的大片段,具有两种酶活性: (1) 5'-3'合成酶的活性; (2) 3'-5'外切核酸酶的活性。 10.为了防止DNA的自身环化,可用碱性磷酸酶去双链DNA_5’端的磷酸基团。 11.EGTA是_Ca2+_离子螯合剂。 12.测序酶是修饰了的T7 DNA聚合酶,它只有_ 5'-3'合成酶的活性,而没有3'-5'外切酶的活性。 13.切口移位(nick translation)法标记DNA的基本原理在于利用DNA聚合酶I的__5'一3'外切核酸酶和5'一3'合成酶的作用。

现代分子生物学朱玉贤课后习题答案

现代分子生物学(第3版)朱玉坚第二章染色体与DNA课后思考 题答案 1 染色体具有哪些作为遗传物质的特征? 1 分子结构相对稳定 2 能够自我复制,使亲子代之间保持连续性 3 能够指导蛋白质的合成,从而控制整个生命过程 4 能够产生可遗传的变异 2.什么是核小体?简述其形成过程。 由DNA和组蛋白组成的染色质纤维细丝是许多核小体连成的念珠状结构。核小体是由H2A,H2B,H3,H4各两个分子生成的八聚体和由大约200bp的DNA组成的。八聚体在中间,DNA分子盘绕在外,而H1则在核小体外面。每个核小体只有一个H1。所以,核小体中组蛋白和DNA的比例是每200bpDNA有H2A,H2B,H3,H4各两个,H1一个。用核酸酶水解核小体后产生只含146bp核心颗粒,包括组蛋白八聚体及与其结合的146bpDNA,该序列绕在核心外面形成1.75圈,每圈约80bp。由许多核小体构成了连续的染色质DNA细丝。 核小体的形成是染色体中DNA压缩的第一阶段。在核小体中DNA盘绕组蛋白八聚体核心,从而使分子收缩至原尺寸的1/7。200bpDNA完全舒展时长约68nm,却被压缩在10nm的核小体中。核小体只是DNA压缩的第一步。 核小体长链200bp→核酸酶初步处理→核小体单体200bp→核酸酶继续处理→核心颗粒146bp 3简述真核生物染色体的组成及组装过程 除了性细胞外全是二倍体是有DNA以及大量蛋白质及核膜构成核小体是染色体结构的最基本单位。核小体的核心是由4种组蛋白(H2A、H2B、H3和H4)各两个分子构成的扁球状8聚体。 蛋白质包括组蛋白与非组蛋白。组蛋白是染色体的结构蛋白,它与DNA组成核小体,含有大量赖氨酸核精氨酸。非组蛋白包括酶类与细胞分裂有关的蛋白等,他们也有可能是染色体的结构成分 由DNA和组蛋白组成的染色体纤维细丝是许多核小体连成的念珠状结构---- 1.由DNA与组蛋白包装成核小体,在组蛋白H1的介导下核小体彼此连接形成直径约10nm的核小体串珠结构,这是染色质包装的一级结构。 2.在有组蛋白H1存在的情况下,由直径10nm的核小体串珠结构螺旋盘绕,每圈6个核小体,形成外径为30nm,内径10nm,螺距11nm的螺线管,这是染色质包装的二级结构。 3.由螺线管进一步螺旋化形成直径为0.4μm的圆筒状结构,称为超螺线管,这是染色质包装的三级结构。 4.这种超螺线管进一步螺旋折叠,形成长2-10μm的染色单体,即染色质包装的四级结构。 4. 简述DNA的一,二,三级结构的特征 DNA一级结构:4种核苷酸的的连接及排列顺序,表示了该DNA分子的化学结构 DNA二级结构:指两条多核苷酸链反向平行盘绕所生成的双螺旋结构 DNA三级结构:指DNA双螺旋进一步扭曲盘绕所形成的特定空间结构 5.原核生物DNA具有哪些不同于真核生物DNA的特征? 1, 结构简练原核DNA分子的绝大部分是用来编码蛋白质,只有非常小的一部分不转录,这与真核DNA的冗余现象不同。 2, 存在转录单元原核生物DNA序列中功能相关的RNA和蛋白质基因,往往丛集在基因组的一个或几个特定部位,形成功能单元或转录单元,它们可被一起转录为含多个mRNA的分子,称为多顺反子mRNA。 3, 有重叠基因重叠基因,即同一段DNA能携带两种不同蛋白质信息。主要有以下几种情况①一个基因完全在另一个基因里面②部分重叠③两个基因只有一个碱基对是重叠的 6简述DNA双螺旋结构及其在现代分子生物学发展中的意义 DNA的双螺旋结构分为右手螺旋A-DNA B-DNA 左手螺旋Z-DNA DNA的二级结构是指两条都核苷酸链反向平行

现代分子生物学复习题

现代分子生物学 一.填空题 1.DNA的物理图谱是DNA分子的限制性内切酶酶解片段的排列顺序。 2.核酶按底物可划分为自体催化、异体催化两种类型。 3.原核生物中有三种起始因子分别是IF-1、 IF-2 和IF-3 。 4.蛋白质的跨膜需要信号肽的引导,蛋白伴侣的作用是辅助肽链折叠成天然构象的蛋白质。 5.真核生物启动子中的元件通常可以分为两种:核心启动子元件和上游启动子元件。 6.分子生物学的研究内容主要包含结构分子生物学、基因表达与调控、DNA重组技术三部分。 7.证明DNA是遗传物质的两个关键性实验是肺炎球菌感染小鼠、T2噬菌体感染大肠杆菌这两 个实验中主要的论点证据是:生物体吸收的外源DNA改变了其遗传潜能。 8.hnRNA与mRNA之间的差别主要有两点: hnRNA在转变为mRNA的过程中经过剪接、 mRNA的5′末端被加上一个m7pGppp帽子,在mRNA3′末端多了一个多聚腺苷酸(polyA)尾巴。 9.蛋白质多亚基形式的优点是亚基对DNA的利用来说是一种经济的方法、可以减少蛋白质合成 过程中随机的错误对蛋白质活性的影响、活性能够非常有效和迅速地被打开和被关闭。 10.质粒DNA具有三种不同的构型分别是: SC构型、 oc构型、 L构型。在电泳中最前面 的是SC构型。 11.哺乳类RNA聚合酶Ⅱ启动子中常见的元件TATA、GC、CAAT所对应的反式作用蛋白因子分别 是TFIID 、SP-1 和 CTF/NF1 。 12.与DNA结合的转录因子大多以二聚体形式起作用,转录因子与DNA结合的功能域常见有以下 几种螺旋-转角-螺旋、锌指模体、碱性-亮氨酸拉链模体。 13.转基因动物常用的方法有:逆转录病毒感染法、DNA显微注射法、胚胎干细胞法。 14.RNA聚合酶Ⅱ的基本转录因子有、TFⅡ-A、TFⅡ-B、TFII-D、TFⅡ-E他们的结合顺序是: D、 A、B、E 。其中TFII-D的功能是与TATA盒结合。 15.酵母DNA按摩尔计含有32.8%的T,则A为_32.8%_,G为_17.2%_和C为_17.2%__。 16.操纵子包括_调控基因、调控蛋白结合位点和结构基因。 17.DNA合成仪合成DNA片段时,用的原料是模板DNA‘TAQ 、引物、缓冲液、dNTP。 18.在琼脂糖电泳中,DNA会向正极移动。 19.染色体包括蛋白质、染色体两大部分。 20.环状DNA双链的复制主要可分为θ形、滚环形、D-环形三种类型。 21.转录的基本过程包括转录的起始、延伸、终止。 22.半乳糖对细菌有双重作用;一方面可以作为碳源供细胞生长;另一方面它又是细胞壁的成 分。所以需要一个不依赖于cAMP—CRP的启动子S2进行本底水平的永久型合成;同时需要一个依赖于cAMP—CRP的启动子S1对高水平合成进行调节。有G时转录从 S2 开始,无G时转录从 S1 开始。 23.DNA重组技术也称为基因克隆或分子克隆。最终目的是把一个生物体中的遗传信息DNA转入 另一个生物体。典型的DNA重组实验通常包含以下几个步骤: ①提取供体生物的目的基因或称外源基因,酶接连接到另一DNA分子上克隆载体,形成一个新 东隅已逝 1 桑榆非晚!

现代分子生物学重点【分子生物学重点】

现代分子生物学重点【分子生物学重点】 名词解释1.Molecularbiology:在分子水平上研究生命现象的科学。通过研究生物大分子的结构、功能和生物合成等方面来阐明各 种生命现象的本质,其主要研究领域包括蛋白质体系、蛋白质-核酸 体系(中心是分子遗传学)和蛋白质-脂质体系(即生物膜)。 2.DenaturationofproteinandDNA:蛋白质变性(proteindenaturation)指蛋白质在某些物理和化学因素作用下其 特定的空间构象被改变,从而导致其理化性质的改变和生物活性的 丧失,这种现象称为蛋白质变性。 3.DNA变性(DNAdenaturation)又称DNA融化(DNAmelting),是DNA双螺旋解开成为两条单股长链的过程。在过程中,使两股长 链上的碱基相连的氢键会断裂。DNA的变性可以是温度升高而产生 的作用,也可能是其他化学物质如尿素的诱导。视DNA解开的融化 温度(Tm)是依DNA链的长度,以及特定核苷酸序列的组成形式而定。 3.Southernblotting:Southern印迹杂交是进行基因组DNA特定 序列定位的通用方法。一般利用琼脂糖凝胶电泳分离经限制性内切 酶消化的DNA片段,将胶上的DNA变性并在原位将单链DNA片段转 移至尼龙膜或其他固相支持物上,经干烤或者紫外线照射固定,再 与相对应结构的标记探针进行杂交,用放射自显影或酶反应显色, 从而检测特定DNA分子的含量。 4.Genecloning:基因克隆技术包括把来自不同生物的基因同有自主复制能力的载体DNA在体外人工连接,构建成新的重组DNA,然 后送入受体生物中去表达,从而产生遗传物质和状态的转移和重新 组合。因此基因克隆技术又称为分子克隆、基因的无性繁殖、基因 操作、重组DNA技术以及基因工程等。 5.Nicktranslation:缺口翻译法或切口平移法是实验室最常用的一种脱氧核糖核酸探针标记法。利用E.coliDNA多聚酶I的多种酶

现代分子生物学名词解释

现代分子生物学名词解释 1. 现代分子生物学必考要点超全版必考要点 2. 基因 产生一条多肽链或功能RNA所必需的全部核苷酸序列。 3. 基因组 基因组是生物体内遗传信息的集合,是指某个特定物种细胞内全部DNA分子的总和。 4. 顺反子 由顺/反测验定义的遗传单位,与基因等同,都是代表一个蛋白质质的DNA 单位组成。一个顺反子所包括的一段DNA与一个多肽链的合成相对应。 5. 基因表达 DNA分子在时序和环境的调节下有序地将其所承载的遗传信息通过转录和翻译系统转变成蛋白质分子(或者RNA分子),执行各种生理生化功能,完成生命的全过程。 6. ribozyme【已考试题】 即核酶,由活细胞所分泌的具有像酶那样催化功能的RNA分子。 7. SD序列 原核生物起始密码AUG上游7~12个核苷酸处的一段保守序列,能与16S rRNA 3′端反向互补,被认为在核糖体-mRNA的结合过程中起作用。 8. 限制性内切酶 限制性内切酶是一类能够识别双链DNA分子中的某种特定核苷酸序列,并在相关位置切割DNA双链结构的核酸内切酶。 9. 内含子和外显子 真核细胞DNA分子中能转录到mRNA前体分子中但会在翻译前被切除的非编码区序列称内含子。而编码区称为外显子。 10. C值和C值反常现象 C值指一种生物单倍体基因组DNA的总量,一般随生物进化而增加,但也存在某些低等生物的C值比高等生物大,即C值反常现象。原因是真核生物基因组中含大量非编码序列。 11. 卫星DNA 在DNA链上串联重复多次的短片段碱基序列。因能在密度梯度离心中区别与主DNA峰而单独成小峰而得名。 12. 重叠基因 一段能够携带多种不同蛋白质信息的DNA片段。 13. 断裂基因【已考试题】 在DNA分子的结构基因内既含有能转录翻译的片段,也含有不转录翻译的片段,这类基因称断裂基因。 14. 复制子【已考试题】 DNA分子上一个独立的复制单位,包括复制原点。 15. 同义突变

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