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分子生物学复习

分子生物学复习
分子生物学复习

分子生物学

分子生物学:广义,在分子水平上研究生命现象,或用分子的术语描述生物现象的学科;狭义,在核酸与蛋白质的水平上研究基因的复制,基因的表达(包括rna转录,蛋白质翻译),基因表达的调控以及基因的突变与交换的分子机制。

基因:基因是功能(functional unit)突变(mutation unit) 交换(cross-over unit) “三位一体”的(Three in one) 最小的不可分割的基本的遗传单位。

序列假说:核酸片段的特异性完全由其碱基序列所决定,而且这种序列是某一蛋白质的氨基酸序列的密码。

中心法则:信息一旦进入蛋白质,它就不可能再输出。

顺反子假说(Theory of cistron):1.Cistron 是基因的同义词,2..在一个顺反子内,有若干个突变单位突变子(muton),3.在一个顺反子内,有若干个交换单位交换子(recon),4.基因是一个具有特定功能的,完整的,不可分割的最小的遗传单位,5. 基因内可以较低频率发生基因内的重组,交换6. pseudo alleles 是基因内的突变体,7.cistron 概念的提出是对经典的基因概念的动摇,是对pseudo alleles概念的修正。

全同等位基因:在同一基因座位(locus)中,同一突变位点(site)向不同方向发生突变所形成的等位基因( homoallele ) 。

非全同等位基因:在同一基因座位(locus)中,不同突变位点(site)发生突变所形成的等位基因。( heteroallele ) 。

基因的类型:1.transcriptable, translatable gene ( Z,Y,A ),2.transcriptable but nontranslatable gene ( tDNA, rDNA ),3.nontranscriptable, nontranslatable gene ( promoter启动子, operator 操纵子)。DNA双螺旋的结构特点:1.碱基顶部基团裸露在DNA 大沟内 2.蛋白质因子与DNA 的特异结合依赖于氨基酸与DNA 间的氢键的形成3.蛋白质因子沿大沟与DNA形成专一性结合的机率与多样性高于沿小沟的结合 4.大沟的空间更有利于与蛋白质的结合 5. 每一单链具有5…到3?极性两条;单链间以氢键连接;两条单链,极性相反,反向平行;以中心为轴,向右盘旋(B-form);双螺旋中存在大沟(2. 2nm)小沟(1. 2nm)。

影响双螺旋结构稳定性的因素:氢键,磷酸酯键,0.2 mol / L Na+生理盐条件可消除DNA 单链上磷酸基团间的静电斥力,碱基堆积力,碱基对之间的挤压、抵御可以使DNA分子的内能增加,碱基间有序排列的状态破坏,氢键作用力被减弱。

Tm= OD增加值的中点温度(一般为85-95℃)。

影响Tm值的因素:☆在A, T, C, G 随机分布的情况下

GC%愈高→Tm值愈大

GC%愈低→Tm 值愈小

☆GC%含量相同的情况下

AT形成变性核心,变性加快,Tm 值小

碱基排列对Tm值具有明显影响(除变性核心外)

☆大片段D.S. DNA分子之间比较

片段长短对Tm值的影响较小, 与组成和排列相关

☆小于100bp 的D.S DNA分子比较

片段愈短,变性愈快,Tm值愈小

☆变性液中含有尿素,酰胺等

尿素,酰胺与碱基间形成氢键改变碱基对间的氢键Tm值可降至40℃左右

☆盐浓度的影响

☆极端pH条件的影响

T. S. DNA(三股螺旋)可能的功能:a) T. S. DNA可阻止调节蛋白与DNA结合, 关闭基因转录过程b) T. S. DNA 与基因重组, 交换有关c)加入第三条S. S. DNA 作为分子剪刀(molecular scissors),定点切割DNA分子d) 加入反义的第三条链(anti-sence polydNt) 终止基因的表达e) 相反的观点----T. S. DNA 与基因表达呈正相关

四股螺旋DNA可能的功能:A稳定真核生物染色体结构B保证DNA末端准确复制C与DNA分子的组装有关D与染色体的meiosis & mitosis 有关

Exon (外显子):DNA 与成熟RNA间的对应区域,氨基酸的编码区,非间隔区

Intron (内含子):DNA 与成熟RNA间的非对应区域,氨基酸的非编码区,间隔区Splitting gene 存在的生物学意义:a)有利于遗传的相对稳定b)增加变异机,有利于生物的进化,c)扩大生物体的遗传信息储量,d)利用内含子进行代谢调节

原核生物转座因子的种类及转座机制:a)插入序列b)Transposon c)转座噬菌体Mu phage d)复合因子

转座机制:a)转座过程是由Donor 提供Tn copy到target sit,涉及酶切、复制、重组的遗传学过程。b)转座完成后,在Tn的两端出现target site序列的正向重复,其长度取决于staggered cutting的长度。c)转座因子的IR 序列是转座酶的重要识别位点,与转座,切除有关d)Cointegrater 是转座过程的中间体(具有两个Tn 和两个replicon), 其稳定性依Tn不同而异,或resolution 完成转座过程.E)Cointegrater 可能导致Tn 和抗性的积累。

真核生物的。

转座因子及转座机制:

I 型;剪贴式转座因子

II 型;反转录转座子

Euk. 与Prok. 转座模式的异同比较

相似处;

*靶位点中stagger cut 序列以DR形式出现在转座因子两侧

*转座因子的IR序列是转座酶的识读和作用的位点

*转座子的准确切除将引起靶基因的回复突变

不同点;

原核生物

(replication form)

copy 的复制与转移

转座与切除是不同的事件

非准确切除表现缺失,倒位效应

真核生物

(cut & paste form)

多数情况为切除后再整合

切除整合转座为同一事件的不同过程

非准确切除主要表现footprint 效应

DNA复制:亲代双链DNA分子在DNA聚合酶的作用下,分别以每单链DNA分子为模板,聚合与自身碱基可以互补配对的游离的dNTP, 合成出两条与亲代DNA分子完全相同的子代DNA分子的过程。

复制子:从复制起点到复制终点的DNA区段

“呼吸现象”:DNA复制原点处氢键迅速断裂与再生,导致两条DNA链不断解链与聚合,形成瞬间的单泡状结构的过程。在富含AT的区域内尤为明显

DNA的延伸方向是3? →5?

模板单链DNA的极性方向为3? →5?, 而非模板单链DNA的极性方向与RNA链相同,均为5? →3?.

转录单位:从启动子到终止子的序列。

RNA聚合酶的结构、组成部分与功能:

δ因子:

★重复使用(Re-usable)

★使Holo-enzyme识别Sextama Box, 与模板链结合

★修饰RNApol 构型,

降低全酶与DNA的非专一性结合力(107/mol)

增强全酶与R, B site的专一性结合力(1014/mol)

导致RNA链的延伸缓慢

α因子;

★核心酶的组建因子α+α→2α+β→+β?

★促使RNApol与DNA 模板链结合

★位于前端的α因子使双链解链为单链

★位于尾端的α因子使单链新聚合为双链

★αArg-COOH R-PP(ADP)-R-PP …(40) ADP-核糖基化ADP核糖基聚合酶,降低与promoter的特异结合力

β因子;

★促进RNA pol + NTP →RNA elongation

★完成NMP之间的磷酸脂键的连接

★Editing

★与Rho(ρ)因子竞争RNA 3?-end

★构成Holo Enzyme后,β因子含有两个位点

β? 因子;

★强碱性亚基

★促使RNA polymerase与非模板链(sense strand)结合

★受K酶抑制

Rifampin对RNApol 的抑制表现:

Rif 与A/GTP对I site的竞争

Rif紧密与β亚基结合→阻止ATP/GTP对I site 的填充

当I, E site被pppXpY(2NMP)填充,

Rif 能阻止RNApol的前进

当I, E site被pppXpYpZ(3NMP)填充,Rif失去抑制效应

Rifampin是RNA合成起始的抑制剂

Trans-factor 与cis-actor 结合的通用原则:

1.位点专一性识别,并具特异位点的氢键结合力

2.Trans因子-- Cis因子间的识别与结合多发生在具有足够信息的DNA的大沟内

3.蛋白质氨基酸与DNA 碱基(NH2, O )结合的界面形成大量的氢键连接

tRNA的”L”三维结构与功能

“L”构型的结构力

---二级结构中双链区的碱基堆积力和氢键

---二级结构中非双链区在“L”结构中,形成氢键结合

“L”结构域的功能

---aa accept arm 位于“L”的一端,契合于核糖体的肽基

转移酶结合位点P A, 以利肽键的形成

---anti-codon arm 位于”L”另一端,与结合在核糖体

小亚基上的codon of mRNA配对

--- TΨC loop & DHU loop

位于“L”两臂的交界处,

利于“L”结构的稳定

---“L”结构中碱基堆积力大

使其拓扑结构趋于稳定

wobble base

位于“L”结构末端

堆积力小

自由度大

使碱基配对摇摆

Codon:是mRNA 上连续排列的三个核苷酸序列,

并编码一个氨基酸信息的遗传单位

简并现象的概念;

---一种氨基酸受2个以上codon编码的遗传现象

---编码一种aa的4个codon间, 仅3rd Nt 不同,

称为codon famly

b) 简并现象的机理;

●Isoacceptor ; 负载同一氨基酸,但识别不同密码子的tRNA

●Wobble hypothesis;

反密码子: 密码子

1th(Nt34) : 3 rd-Nt

在一定范围内的可选择配对现象

GGC 广义密码子

生物学意义:1.保证遗传的稳定2.依据codon in codon (2edNt of codon)判断蛋白质的性质3.蛋白质性质预测、蛋白质定点诱变、蛋白质改造(蛋白质工程)

Paracodon (副密码子)的概念;tRNA中决定负载特定氨基酸的空间密码,tRNA中的特定序列与AARS 的tRNA binding site的特异基团间的分子契合。

操纵子:

调控类型:正、负调控

调控模式:p218

RNA干涉的征

RNAi是转录后水平的基因沉默的机制

注射D.S Exon mRNA 被干涉

注射D.S Intron or promoter seq. mRNA 不被干涉

d.S RNAi 具有极高的干涉特异性

仅降解与其相应的mRNA成为21-26小mRNA片断

d.S RNAi 具有极高的干涉效率

极少的D.S RNAi 可达到较对照高达2个数量级

表型可达到缺失突变体效应

可能存在干扰效应分子的扩增机制

d.S RNAi 的效应可穿过细胞传递,可在世代间遗传

存在维持RNAi的特异信号小分子

基因表达上的主要异同

相似;

以转录水平调控为主

相异;

真核生物染色质的状态对基因表达的调控

以positive control为主

m5C与基因表达的相关

转录后多种方式的加工调节

个体发育的阶段调控

化学诱变

a) 干扰碱基合成的化学诱变剂

b) base anologs leads base mispairing

Base modifying

chemical mutagen

d) Alkylation agent mutagens

e) Mutagen—insertion--framshift

保证遗传稳定的机制:1.复制过程中的错配修复2.DNA的损伤修复3.基因的回复突变4.密码的简并5.致死突变6.多倍体……

现代分子生物学_复习笔记完整版.doc

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。

分子生物学试题及答案

分子生物学试题及答案

分子生物学试题及答案一、名词解释 1.cDNA与cccDNA:cDNA是由mRNA通过反转录酶合成的双链DNA;cccDNA是游离于染色体之外的质粒双链闭合环形DNA。 2.标准折叠单位:蛋白质二级结构单元α-螺旋与β-折叠通过各种连接多肽可以组成特殊几何排列的结构块,此种确定的折叠类型通常称为超二级结构。几乎所有的三级结构都可以用这些折叠类型,乃至他们的组合型来予以描述,因此又将其称为标准折叠单位。3.CAP:环腺苷酸(cAMP)受体蛋白CRP(cAMP receptor protein ),cAMP与CRP结合后所形成的复合物称激活蛋白CAP(cAMP activated protein ) 4.回文序列:DNA片段上的一段所具有的反向互补序列,常是限制性酶切位点。 5.micRNA:互补干扰RNA或称反义RNA,与mRNA序列互补,可抑制mRNA的翻译。 6.核酶:具有催化活性的RNA,在RNA的剪接加工过程中起到自我催化的作用。 7.模体:蛋白质分子空间结构中存在着某些立体形状和拓扑结构颇为类似的局部区域 8.信号肽:在蛋白质合成过程中N端有15~36个氨基酸残基的肽段,引导蛋白质的跨膜。

除了5’ 3’外切酶活性 19.锚定PCR:用于扩增已知一端序列的目的DNA。在未知序列一端加上一段多聚dG的尾巴,然后分别用多聚dC和已知的序列作为引物进行PCR扩增。 20.融合蛋白:真核蛋白的基因与外源基因连接,同时表达翻译出的原基因蛋白与外源蛋白结合在一起所组成的蛋白质。 二、填空 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. RNA酶的剪切分为(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.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,)、

分子生物学复习重点

分子生物学研究:核酸、蛋白质等所有生物大分子的形态、结构特征及其重要性、规律性和相互关系的科学。1953年,Watson和Crick提出脱氧核糖核苷酸的双螺旋膜型。 染色体包括:DNA和蛋白质两大部分。 基因组:由生物体内所有的染色体组成的。 真核细胞染色体的组成包括:蛋白质:组蛋白(染色体结构蛋白,组成核小体)、非组蛋白(RNA聚合酶、肌动蛋白、肌球蛋白、微管蛋白),真核生物基因组DNA,染色质和核小体。 DNA包装步骤:(核小体,螺线管,超螺线管,染色体) 1)核小体的形成是染色体中DNA压缩的第一阶段。核小体的组成:组蛋白+200bp DNA。核小体组 蛋白:H2A、H2B、H3、H4各两分子生成的八聚体,并伴有H1在核小体在外边,直径10nm。 2)将200bp的DNA分子(2nm)缠绕在核小体外,从68nm压缩到10nm中,压缩率1/7 3)六个核小体形成一个螺线管,压缩率1/6,直径30nm 4)螺线管形成超螺线管,压缩率1/40,直径4000nm 5)超螺线管形成染色单体,压缩率1/5 DNA的结构: (1)DNA的一级结构:四种核苷酸的连接排列顺序。 (2)DNA的二级结构:两条多核苷酸链反相平行盘绕所成的双螺旋结构。 (3)DNA的高级结构:多数为双链DNA,少数为单链;形成超螺旋,构成质粒 分类:右手螺旋(A-DNA构象、B-DNA构象)、左手螺旋(Z-DNA构象) B-DNA构象特点:1)A-T丰富的DNA片段常呈B-DNA构型;2)脱氧核苷酸在外侧,碱基在内侧;3)链间形成的有螺旋状凹槽构成:大沟、小沟(沟用来接收Pr 的结合);4)相邻碱基对平面间距0.34nm,结构重复周期3.4nm,双螺旋直径2.0nm;5)磷酸二脂键链接核苷酸;6)脱氧核糖环平面基本与纵轴大致平行A-DNA构象:DNA模板链与转录所得RNA链间形成的双链,双链RNA之间形成的构象也是A-DNA构象. Z-DNA构象特点:1)12个碱基一圈,比A构型紧;2)只有一个螺旋沟,难于蛋白质结合;3)重复的结构式二核苷酸;4)碱基不再中央,外圈的碱基难被化学物质结合识别 意义:用于调控基因转录,Z构型变为B构型,可以使得近端区域活化转录;使得远端基因转录停止。DNA的复制: (1)步骤:1)解链:DNA链改变构象,从复制叉开始解链,此为DNA复制的起点 2)拓扑:防止超螺旋 3)单链结合蛋白(SSB)结合单链DNA: 4)引物结合:RNA引物提供3`-OH末端 5) DNA聚合酶:去掉结合蛋白,切除RNA引物 6)滑动夹:推动DNA聚合酶前进 7 )DNA连接 (2)原料:1)拓扑异构酶;2)解旋酶;3)单链结合蛋白(SSB);4)引物合成酶;5 )DNA聚合酶3(复制链);、 6) DNA聚合酶1(切引物);7)连接酶;8) dNTP;9 )RNA引物(含3`-OH末端) DNA半保留复制:每个子代分子的一条链来自亲代DNA,另一条链来自新和成的。 DNA半不连续复制:DNA复制时,双链解开,SSB和DNA聚合酶3共同作用合成前导链随复制叉前进(5`端→3`端);另一条后随链的复制由RNA引物开始一个片段一个片段的复制(5`端→3`端),形成众多冈崎片段,之后切除引物,用DNA连接酶连接断开的单链。 DNA修复:(分类,定义,AP位点) (1)错配修复:保存母链,修正子链。识别新合成链中的错配并校正DNA子链。 (2)切除修复: 1)碱基切除修复:切除AP位点(存在于DNA链上的去嘌呤或去嘧啶位点)两端的磷酸二酯键,换上相应的核苷酸。 2)核苷酸切除修复:切除无法形成氢键的核苷酸。 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。 转座子:又称易位子,存在于染色体DNA上的可自主复制和移位的基本单位。

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!

分子生物学简答题

分子生物学:研究核酸、蛋白质等所有生物大分子的形态、结构特征及其重要性、规律性和相互关系的科学。 C值反常:也称c值谬误,指c值往往与种系进化复杂性不一致的现象,及基因组的大小与遗传复杂性之间没有必然的联系,某些较低等的生物c值却很大。DNA重组技术:又称基因工程。将不同的DNA片段按照预先的设计定向连接起来,在特定的受体细胞中与载体同时复制并得到表达,产生影响受体细胞的新的遗传性状的技术。 GU-AG法则:多数细胞核mRNA前体中内含子的5’边界序列为GU,3’边界为AG,因此,GU表示供体衔接点的5’端,AG 表示接纳点的3’端序列,习惯上,把这种保守序列模式称为GU-AG法则。 RNA干涉:是利用双链小RNA高效,特异性降解细胞内同源MRNA,从而阻断体内靶基因的表达,使细胞内出现靶基因缺失表性的方法。 摆动假说:crick为解释反密码子中子某些稀有成分的配对(如I)以及许多氨基酸中有两个以上密码子而提出的假设。编码链/有义链:在DNA双链中,与mRNA 序列(除t/u替换外)和方向相同的那条DNA,又称有义链 模板链:指双链DNA中能够作为模板通过碱基互补原则指导mRNA前体的合成的DNA链,又称反义链 操纵子:原核生物中由一个或多个相关基因以及转录翻译调控原件组成的基因表达单元。 反式作用因子:能直接或间接识别或结合在各类顺式作用元件中核心序列上参与调控靶基因转录效率的pro。 基因定点突变:向靶DNA片段中引入所需的变化,包括碱基的添加,删除,或改变基因家族:在基因组进化中,一个基因通过基因重复发生了两个或更多的拷贝,这些基因即构成一个基因家族,是具有显著相似性的一组基因,编码相似的蛋白质产物 基因敲除技术:针对一个序列已知打包功能未知的基因,从DNA水平上设计实验,彻底破坏该基因的功能或消除其表达机制,从而推测该基因的生物学功能 基因组DNA文库:某一生物体全部或部分基因的集合,将某个生物的基因组DNA 或cDNA片段与适当的载体体外重组后,转化宿主细胞,所谓的菌落或噬菌体的集合即为…… 基因治疗:是将具有治疗价值的基因即“治疗基因“装配于带有在人体细胞中表达所必备元件的载体中,导入人体细胞,通过靶基因的表达来治疗遗传疾病 聚合酶链反应:指通过模拟体内DNA复制方式在体外选择性的将DNA某个特定区域扩增出来的 魔斑核苷酸:在应急反应过程中,由大量GTP合成的ppGpp和pppGpp,它们的主要作用可能是影响RNA聚合酶与启动子结合的专一性,诱发应急反应,帮助细菌度过难关 弱化子:原核生物操纵子中能明显减弱甚至终止转录作用的一段核苷酸序列 同工tRNA:几个代表AA,能够被一个特殊的氨酰—tRNA合成酶识别的Trna 顺式作用元件:存在于基因旁侧序列中能影响基因表达的序列,包括启动子,增强子等,本身不编码任何pro,仅提供一个作用位点,与反式作用因子相互作用参与基因表达调控 原位杂交技术:用标记的核苷酸探针,经放射自显影或非放射检测体系,在组织,细胞及染色体水平上对核苷酸进行定位和相对定量研究的手段 转座/移位:遗传信息从一个基因座转移至另一个基因座的现象,由可移问位因子介导的遗传物质的重排 管家基因:维持细胞正常生长发育的必需基因,所以细胞中均需表达的一类基因转座子:是存在染色体上的可自主复制和移位的基本单位,参与转座子易位及DNA 链整合的酶称为转座酶 原癌基因:正常细胞中与病毒癌基因具有显著同源性的基因,本身没有致癌作用,但是经过致癌因子的催化下激活成为致 癌基因,使正常细胞向恶性转化。 SP序列:mRNA中用于结合原核生物核糖 体的序列 无义突变:在蛋白质的结构基因中,一个 核苷酸的改变可能是代表某个AA的密码 子变成终止密码子(UAG UGA UAA),使 pro合成提前终止,合成无功能或无意义 的多肽,这称— 错义突变:由于结构基因中某个核苷酸的 变化使一种AA的密码子变成另外一种AA 的密码 指导RNA:与已正确编码的RNA序列互补 的一小段RNA,被用来作为向未经编辑的 RNA中插入碱基的模板。 上游启动子元件:将TATA区上游的保守 序列称为— 启动子:与基因表达启动相关的顺式作用 原件,是结构基因的重要成分。它是一段 位于转录起始位点5’端上游区大约 100~200bp以内的具有独立功能的DNA序 列,能活化RNA聚合酶,使之与模板DNA 准确地相结合并具有转录起始的特异性。 细菌转化:是一种细菌菌株由于捕获了来 自供体菌株的DNA而导致性状特征发生 遗传改变的过程,提供转化DNA的菌株叫 做供体菌株,接受转化DNA的菌株被称作 受体菌株。 实时定量PCR技术:利用带荧光检测的 PCR仪对整个PCR过程中扩增DNA的累积 速率绘制动态变化图。 基因工程:在体外将核算分子插入病毒, 质粒或其他载体分子,构成遗传物质的新 组合,使之进入新的宿主细胞内并获得持 续稳定增殖能力和表达。 应答原件:能与某个(类)专一蛋白因子 结合,从而控制基因特异表达的DNA上游 序列。 增强子:是指能使与它连锁的基因转录频 率明显增加的DNA序列(1.5分)。它可 以在启动子的上游,也可以在启动子的下 游,绝大多数增强子具有组织特异性(1.0 分)。 分子伴侣:是结合其他不稳定蛋白质并稳 定其构象的一类蛋白质(1.0分)。通过 与部分折叠的多肽协调性地结合与释放, 分子伴侣促进了包括蛋白质折叠、寡聚体 装配、亚细胞定位和蛋白质降 负调控:阻遏蛋白结合在操作子位点,阻 止基因的表达。没有调节蛋白时操纵元内 结构基因是表达的,而加入调节蛋白后结 构基因的表达活性被关闭,这种调节称为 负调节。 应急因子:是指与核糖体相结合的蛋白质 RelA,当空载的tRNA进入A位时,它催 化GTP形成pppGpp或催化GDP形成 ppGpp。 信号肽:在蛋白质合成过程中N端有 15~36个氨基酸残基的肽段,引导蛋白质 的跨膜。 密码的简并性:由一种以上密码子编码同 一个氨基酸的现象称为密码的简并性 移码突变(frame-shift mutation):在 mRNA中,若插入或删去一个核苷酸,就 会使读码发错误,称为移码,由于移码而 造成的突变、称移码突变 简答题 1原核生物与真核生物基因组的不同? 答:原核基因组:常仅由一条环状双链DNA 分子组成,结构简单;基因组中只有一个复 制起点;具有操纵子结构,转录的RNA为多 顺反子;有重叠基因(1、基因内基因 2、部 分重叠基因 3、一个碱基重叠);无内含子; 编码pro的DNA在基因组中所占比例较大; 结构基因为单贝 真核基因组:真核基因组庞大,一般都远 大于原核生物;真核基因组存在大量的重复 序列;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;真核基因组的 转录产物为单顺反子;真核生物为断裂基因、 有内含子结构;真核基因组存在大量的顺式 作用原件;真核基因组中存在大量的DNA多 态性;真核基因组具有端粒结构。 2比较RNA转录与DNA复制的异同? 答:相同:都以DNA链作为模板;合成方向 均为5’—3’;聚合反应均是通过核苷酸之间 形成的3’,5’—磷酸二酯建使核苷酸链延长 不同:复制转录 模板:两条链均复制;模板链转录(不对称 转录) 原料:dNDP ; NTP 酶:DNA聚合酶;RNA聚合酶 产物:子代双链DNA;mRNA,tENA,rRNA 配对:A---T ,G---C; A—U,T---A,G---C 引物:RNA引物;无 试比较转录与复制的区别。: 1,目的不同,所使用的酶、原料及其它辅助 因子不同,转录是合成RNA,复制是合成DNA; 2,方式不同:转录是不对称的,只在双链DNA 的一条链上进行,只以DNA的一条链为模板, 复制为半不连续的,分别以DNA的两条链为 模板,在DNA的两条链上进行;3,复制需要 引物,转录不需要引物;,4复制过程存在校 正机制,转录过程则没有;5转录产物需要加 工,复制产物不需要加工;6复制与转录都经 历起始、延长、终止阶段,都以DNA为模板, 新链按碱基互补原则,5'→3’方向合成。 3、 RNA转录的基本过程? 转录的基本过程包括:模板识别、转录起始、 转录的延伸和终止。 模板识别:RNA聚合酶与启动子DNA双链相互 作用并与之结合; 转录起始:RNA聚合酶结合在启动子上以后, 是启动子附近的DNA双链解旋并解链,形成 转录泡以促使底物核糖核苷酸与模板DNA的 碱基配对,当RNA链上第一个核苷酸键产生 标志着转录的起始,一旦RNA聚合酶成功地 合成9个以上核苷酸并离开启动子区,转录 就进入正常的延伸阶段。 转录的延伸:RNA聚合酶释放因子离开启动子 后,核心酶沿模板DNA链移动并使新生成RNA 链不断伸长,在解链区形成RNA—DNA杂合物。 转录终止:当RNA链延伸到转录终止位点时, RNA聚合酶不再形成新的磷酸二酯建,DNA— RNA杂合物分离,转录泡瓦解,DNA恢复成双 链状态,DNA聚合酶和RNA链都从模板上释放 出来,转录终止。 4.DNA复制的过程和机制? 答:分三个阶段:即复制的起始、延伸、终 止。 复制的起始:DNA解旋解链,形成复制叉,引 发体组装,然后在引发酶的催化下以DNA链 为模板合成一段短的RNA引物。 延伸:DNA链的延伸由DNA聚合酶催化以亲代 DNA链为模板引发体移动,从5’—>3’方向 聚合子代DNA链,前导键的合成以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 恋首先暴露出来,然后以与复制叉移动相反 方向,按5’—>3’方向合成一系列冈崎片段。 终止:当子链延伸到终止位点时,DNA复制终 止,切除RNA引物,填充缺口,在DNA连接 酶的催化下将相邻的DNA片段连接起来形成 完整的DNA长链。 5、真核生物与原核生物在翻译的起始过程中 有哪些区别? 答:真核生物的起始tRNA是met-tRNA met 原核是fmet-tRNA fmet; 真核生物核糖体小亚基识别mRNA的帽子结 构,而原核生物通过与mRNA的SD序列结合; 真核生物小亚基先与met-tRNAmet结合再与 mRNA结合,而原核生物小亚基先与mRNA结合 再与fmet-tRNAfmet结合;真核生物有较多 的起始因子参与,且核糖体较大为80S,而原 核生物有较少的起始因子参与,且核糖体较 小为70S 6.简述蛋白质生物合成过程。,以大肠杆菌为 例: (1)氨基酸的活化:游离的氨基酸必须经过活 化以获得能量才能参与蛋白质合成,由氨酰 -tRNA合成酶催化,消耗1分子ATP,形成氨 酰-tRNA。 (2)肽链合成的起始:由起始因子参与,mRNA 与30S小亚基、50S大亚基及起始甲酰甲硫氨 酰-tRNA(fMet-tRNAt)形成70S起始复合物, 整个过程需GTP水解提供能 (3)肽链的延长:起始复合物形成后肽链即开 始延长。首先氨酰-tRNA结合到核糖体的A 位,然后,由肽酰转移酶催化与P位的起始 氨基酸或肽酰基形成肽键,tRNA f 或空载tRNA 仍留在P位.最后核糖体沿mRNA5’→3’方 向移动一个密码子距离,A位上的延长一个氨 基酸单位的肽酰-tRNA转移到P位,全部过程 需延伸因子EF-Tu、EF-Ts,能量由GTP提供 (4)肽链合成终止,当核糖体移至终止密码 UAA、UAG或UGA时,终止因子RF-1、RF-2 识别终止密码,并使肽酰转移酶活性转为水 解作用,将P位肽酰-tRNA水解,释放肽链, 合成终止。 7.试比较真核生物与原核生物mRNA转录的主 要区别。 答:转录单元:原核生物常为多顺反子转录, 真核生物常为单顺反子转录。酶:RNA聚合酶 核心酶加p因子,原核生物为RNA聚合酶Ⅱ 聚合酶加转录因子。转录产物:真核生物不 需加工与翻译相偶联真核生物需加工与翻译 分开。转录过程:无核小体的结局和组装的 过程,原核生物有核小体的结局和组成的过 程。转录终止“原核生物两种方式分别是依 赖P因子的终止和不依赖P因子的终止,真 核生物转录的终止加尾修饰同步进行。反应 部位:原核生物在类核,真核生物在核内。 8.比较原核和真核生物mRNA的区别? 答:(1)、原核生物mRNA5’端无帽子结构,3’ 端没有或只少较短的polyA结构,真核生物 5’端存在帽子结构,3’端具有polyA尾巴. (2)、许多原核生物mRNA可能以多顺反子形 式存在,而真核生物几乎都是单顺反子(3)原 核生物mRNA的半衰期短,转录与翻译是紧密 相连的,两个过程不仅发生在同一细胞间里, 而且几乎是同步进行的,真核生物mRNA的录 翻译是发生在不同空间和时间范畴内的。(4) 原核生物以AUG作为起始密码有时以GUG, UUG作为起始密码,真核几乎永远以AUG作为 起始密码。 9.乳糖操纵子调控机理 答:是大肠杆菌中控制半乳糖苷酶诱导合成 的操纵子。包括调控元件P(启动子)和O(操 纵基因)阻遏子(I),以及结构基因lacZ(编 码半乳糖苷酶)、lacY(编码通透酶)和lacA (编码硫代半乳糖苷转乙酰基酶)。转录时 RNA聚合酶首先与启动子结合,通过操纵区向 右转录,转录从O区中间开始,按Z→Y→A 方向进行,每次转录出来的一条mRNA上都带 有这3个基因,转录的调控是在启动区和操 纵区进行的。 1、无乳糖时,调节基因lacI编码阻遏蛋白, 与操纵子基因O结合后抑制结构基因转录, 不产生代谢乳糖的酶。 2、只有乳糖存在时,乳糖可以与lac阻遏蛋 白结合,而使阻遏蛋白不与操纵基因结合, 诱导结构基因转录,代谢乳糖的酶产生以代 谢乳糖。 3、葡萄糖和乳糖同时存在时,葡萄糖的降解 产物能降低cAMP的含量,影响CAP与启动基 因结合,抑制结构基因转录,抑制代谢乳糖 的酶产生。 10、色氨酸操纵子及机制? 答:负责色氨酸的生物合成,当培养基中有 足够的色氨酸时,这个操纵子自动关闭,缺 乏时操纵子打开,trp基因表达,色氨酸或与 其代谢有关的某种物质在阻遏过程中起作 用。由于trp体系参与生物合成而不是降解, 它不受葡萄糖或cAMP-CAP的调控。 弱化作用:当色氨酸达到一定浓度、但还没 有高到能够活化R使其起阻遏作用的程度时, 产生色氨酸合成酶类的量已经明显降低,而 且产生的酶量与色氨酸的浓度呈负相关。先 导序列起到随色氨酸浓度升高降低转录的作 用,这段序列就称为衰减子或弱化子。在trp 操纵元中,对结构基因的转录阻遏蛋白的负 调控起到粗调的作用,而衰减子起到细调的 作用。 11.原核生物和真核生物复制的差异? 答:原核真核 复制起点:一般为单复制起点;一般为多复 制起点 主要的酶:DNA聚合酶Ⅲ;DNA聚合酶& 单链复制叉复制速度:快;慢 复制的延伸:无核小体的解聚及诚信组装; 有核小体…… 终止:两个复制叉相遇终止复制(环形DNA); 端粒酶复制末端完成复制(线性DNA) 12原核细胞和真核细胞在合成蛋白质的 起始过程有什么区别。 .(1)起始因子不同:原核为IF-1,IF-2, IF-2,真核起始因子达十几种。 (2)起始氨酰-tRNA不同:原核为 fMet-tRNA f ,真核Met-tRNAi (3)核糖体不同:原核为70S核粒体, 可分为30S和50S两种亚基,真核为80S 核糖体,分40S和60S两种亚基

分子生物学总复习

分子生物学 第1章绪论 1、分子生物学发展史上的重大历史事件? ①1859年达尔文的《物种起源》的发表;②沃森和克里克 DNA双螺旋结构的揭示;③遗传密码的破译;④信使RNA的发现;⑤操纵子模型的开创; 第2章基因概念的演变与发展 1、名词解释: 断裂基因:真核生物结构基因,由若干个编码区和非编码区互相间隔开但又连续镶嵌而成,去除非编码区再连接后,可翻译出由连续氨基酸组成的完整蛋白质,这些基因称为断裂基因 重叠基因:指基因组DNA中某些序列被两个或两个以上的基因所共用。这些基因序列之间互相有重叠,所以称重叠基因(也称基因重叠)。 外显子:基因中编码蛋白质的序列 内含子:基因中不编码蛋白质的序列。 变性:是指核酸双螺旋碱基对的氢键断裂,双链变成单链,从而使核酸的天然构象和性质发生改变。 复性:已变性的单链DNA在逐渐降温的条件下,单链的配对碱基由形成新的氢键,恢复到天然DNA的双螺旋结构的过程。 C值:是指某生物单倍体基因组DNA的核苷酸数。 C值矛盾:生物基因组的大小同生物在进化上所处地位的高低没有绝对的相关性的这种现象。 转座:一个转座子从基因组的一个位置转移到另一个位置的过程。 转座子:是基因组中可以转移的一段DNA序列。 自主性转座子:具有自我调控切换和转座的能力的转座因子。 非自主性转座子:只有在被给与转座酶的前提下才能进行被动转运等一系列活动的转座因子。 2、DNA双螺旋结构模型的要点及影响其稳定性的因素 要点: 1、A=T G=C A+G=T+C; 2、DNA分子是由两条反向平行的多聚核苷酸组成的,且以磷酸二酯键连接而成的; 3、一条核苷酸链绕纵轴旋转一周的螺距为3.4nm,其中包含10个碱基对,每对碱基对之间相距0.34nm。 影响其稳定性的因素: 1、氢键; 2、磷酸酯键; 3、离子强度; 4、碱基堆积力; 5、碱基的分子内能。 3、碱基配对规则 A=T G=C A+G=T+C

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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。

(完整版)分子生物学试题及答案(整理版)

分子生物学试题及答案 一、名词解释 1.cDNA与cccDNA:cDNA是由mRNA通过反转录酶合成的双链DNA;cccDNA是游离于染色体之外的质粒双链闭合环形DNA。 2.标准折叠单位:蛋白质二级结构单元α-螺旋与β-折叠通过各种连接多肽可以组成特殊几何排列的结构块,此种确定的折叠类型通常称为超二级结构。几乎所有的三级结构都可以用这些折叠类型,乃至他们的组合型来予以描述,因此又将其称为标准折叠单位。 3.CAP:环腺苷酸(cAMP)受体蛋白CRP(cAMP receptor protein ),cAMP与CRP结合后所形成的复合物称激活蛋白CAP(cAMP activated protein ) 4.回文序列:DNA片段上的一段所具有的反向互补序列,常是限制性酶切位点。 5.micRNA:互补干扰RNA或称反义RNA,与mRNA序列互补,可抑制mRNA的翻译。 6.核酶:具有催化活性的RNA,在RNA的剪接加工过程中起到自我催化的作用。 7.模体:蛋白质分子空间结构中存在着某些立体形状和拓扑结构颇为类似的局部区域 8.信号肽:在蛋白质合成过程中N端有15~36个氨基酸残基的肽段,引导蛋白质的跨膜。 9.弱化子:在操纵区与结构基因之间的一段可以终止转录作用的核苷酸序列。 10.魔斑:当细菌生长过程中,遇到氨基酸全面缺乏时,细菌将会产生一个应急反应,停止全部基因的表达。产生这一应急反应的信号是鸟苷四磷酸(ppGpp)和鸟苷五磷酸(pppGpp)。PpGpp与pppGpp的作用不只是一个或几个操纵子,而是影响一大批,所以称他们是超级调控子或称为魔斑。 11.上游启动子元件:是指对启动子的活性起到一种调节作用的DNA序列,-10区的TATA、-35区的TGACA 及增强子,弱化子等。 12.DNA探针:是带有标记的一段已知序列DNA,用以检测未知序列、筛选目的基因等方面广泛应用。13.SD序列:是核糖体与mRNA结合序列,对翻译起到调控作用。 14.单克隆抗体:只针对单一抗原决定簇起作用的抗体。 15.考斯质粒:是经过人工构建的一种外源DNA载体,保留噬菌体两端的COS区,与质粒连接构成。16.蓝-白斑筛选:含LacZ基因(编码β半乳糖苷酶)该酶能分解生色底物X-gal(5-溴-4-氯-3-吲哚-β-D-半乳糖苷)产生蓝色,从而使菌株变蓝。当外源DNA插入后,LacZ基因不能表达,菌株呈白色,以此来筛选重组细菌。称之为蓝-白斑筛选。 17.顺式作用元件:在DNA中一段特殊的碱基序列,对基因的表达起到调控作用的基因元件。18.Klenow酶:DNA聚合酶I大片段,只是从DNA聚合酶I全酶中去除了5’→3’外切酶活性 19.锚定PCR:用于扩增已知一端序列的目的DNA。在未知序列一端加上一段多聚dG的尾巴,然后分别用多聚dC和已知的序列作为引物进行PCR扩增。 20.融合蛋白:真核蛋白的基因与外源基因连接,同时表达翻译出的原基因蛋白与外源蛋白结合在一起所组成的蛋白质。 二、填空 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. RNA酶的剪切分为(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.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.蛋白质折叠机制首先成核理论的主要内容包括(成核)、(结构充实)、(最后重排)。 11.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

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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

分子生物学简答题教学教材

试述乳糖操纵子的阻遏作用、诱导作用及正调控。 阻遏作用:阻遏基因lacl转录产生阻遏物单体,结合形成同源四体,即阻遏物。它是一个抗解链蛋白,当阻遏物与操纵基因O结合时,阻止DNA形成开放结构,从而抑制RNA聚合酶的功能。lacmRNA的转录起始受到抑制。 诱导作用:按照lac操纵子本底水平的表达,每个细胞内有几个分子的β-半乳糖苷酶和β-半乳糖苷透过酶。当加入乳糖,在单个透过酶分子的作用下,少量乳糖分子进入细胞,又在单个β-半乳糖苷酶的作用下转变为诱导物异构乳糖,诱导物通过与阻遏物结合,改变它的三维构象,使之因不能与操纵基因结合而失活,O区没有被阻遏物占据从而激发lacmRNA 的合成。 调控作用:葡糖糖对lac操纵子的表达的抑制是间接的,不是葡萄糖本身而是其降解产物抑制cAMP的合成。cAMP-CAP复合物与启动子区的结合是lacmRNA转录起始所必须的,因为该复合物结合于启动子上游,能使DNA双螺旋发生弯曲。有利于形成稳定开放型启动子-RNA聚合酶结构。如果将葡萄糖和乳糖同时加入培养基中,lac操纵子处于阻遏状态,不能被诱导 试述E.coli的RNA聚合酶的结构和功能。 2个α亚基、一个β亚基、一个β’亚基和一个亚基组成的核心酶,加上一个亚基后则成为聚合酶全酶 α亚基:核心酶组装、启动子识别 β和β’亚基:β和β’共同形成RNA合成的催化中心 因子:存在多种因子,用于识别不同的启动子 试述原核生物DNA复制的特点。 1.原核只有一个起始位点。 2.原核复制起始位点可以连续开始新的复制,特别是快速繁殖的细胞。 3.原核的DNA聚合酶III复制时形成二聚体复合物。 4.原核的DNA聚合酶I具有5'-3'外切酶活性 DNA解旋酶通过水解ATP 产生能量来解开双链DNA 单链结合蛋白保证被解链酶解开的单链在复制完成前保持单链结构 DNA拓扑异构酶消除解链造成的正超螺旋的堆积,消除阻碍解链继续进行的这种压力,使复制得以延伸 真核生物hnRNA必须经过哪些加工才能成为成熟的mRNA,以用作蛋白质合成的模板? (1)、在5’端加帽,5’端的一个核苷酸总是7-甲基鸟核苷三磷酸(m7Gppp)。 (2)、3’端加尾,多聚腺苷酸尾巴。准确切割,加poly(A)(3)、RNA的剪接,参与RNA剪接的物质:snRNA、snRNP(4)、RNA的编辑,编辑(editing)是指转录后的RNA 在编码区发生碱基的突变、加入或丢失等现象。 (5.)、RNA的再编码,mRNA有时可以改变原来的编码信息,以不同的方式进行翻译 (6.)、RNA的化学修饰,人细胞内rRNA分子上就存在106种甲基化和95种假尿嘧啶产物。

分子生物学期末复习(整理版)

1)分子生物学 从分子水平上研究生命现象物质基础的学科。研究细胞成分的物理、化学的性质和变化以及这些性质和变化与生命现象的关系,如遗传信息的传递,基因的结构、复制、转录、翻译、表达调控和表达产物的生理功能,以及细胞信号的转导等。 2)移动基因: 又称转座子。由于它可以从染色体基因组上的一个位置转移到另一个位置,是指在不同染色体之间跃迁,因此也称跳跃基因。 3)假基因:有些基因核苷酸序列与相应的正常功能基因基本相同,但却不能合成出功能蛋白质,这些失活的基因称为假基因。 4)重叠基因: 所谓重叠基因是指两个或两个以上的基因共有一段DNA 序列,或是指一段DNA 序列成为两个或两个以上基因的组成部分。 5)基因家族: 是真核生物基因组中来源相同、结构相似、功能相关的一组基因。 6)基因:能够表达和产生蛋白质和RNA 的DNA 序列,是决定遗传性状的功能单位 7)基因组: 细胞或生物体的一套完整单倍体的遗传物质的总和. 8)端粒:以线性染色体形式存在的真核基因组DNA 末端都有一种特殊的结构叫端粒.该结构 是一段DNA 序列和蛋白质形成的一种复合体,仅在真核细胞染色体末端存在. 9)操纵子:是指数个功能上相关的结构基因串联在一起,构成信息区,连同其上游的调控区 (包括启动子和操纵基因)以及下游的转录终止信号所构成的基因表达单位,所转录的RNA 为多顺反子. 10)顺式作用元件:是指那些与结构基因表达调控相关,能够被基因调控蛋白特异性识别和结 合的特异DNA 序列.包括启动子,上游启动子元件,增强子,加尾信号和一些反应元件等. 11)反式作用因子:是指真核细胞内含有的大量可以通过直接或间接结合顺式作用元件而调节 基因转录活性的蛋白质因子. 12)启动子:是RNA 聚合酶特异性识别和结合的DNA 序列. 13)增强子:位于真核基因中远离转录起始点,能明显增强启动子转录效率的特殊DNA 序列.它可位于被增强的转录基因的上游或下游,也可相距靶基因较远. 14)转录因子:直接结合或间接作用于基因启动子、形成具有 RNA 聚合酶活性的动态转录 复合体的蛋白质因子。有通用转录因子、序列特异性转录因子、辅助转录因子等。

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