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分子生物学课件整理朱玉贤

分子生物学课件整理朱玉贤
分子生物学课件整理朱玉贤

1、广义分子生物学:在分子水平上研究生命本质的科学,其研究对象是生物大分子的结构和功能。2

2、狭义分子生物学:即核酸(基因)的分子生物学,研究基因的结构和功能、复制、转录、翻译、表达调控、重组、修复等过程,以及其中涉及到与过程相关的蛋白质和

酶的结构与功能

3、基因:遗传信息的基本单位。编码蛋白质或RNA等具有特定功能产物的遗传信息

的基本单位,是染色体或基因组的一段DNA序列(对以RNA作为遗传信息载体的

RNA病毒而言则是RNA序列)。

4、基因:基因是含有特定遗传信息的一段核苷酸序列,包含产生一条多肽链或功能RNA所必需的全部核苷酸序列。

5、功能基因组学:是依附于对DNA序列的了解,应用基因组学的知识和工具去了解

影响发育和整个生物体的特定序列表达谱。

6、蛋白质组学:是以蛋白质组为研究对象,研究细胞内所有蛋白质及其动态变化规律的科学。

7、生物信息学:对DNA和蛋白质序列资料中各种类型信息进行识别、存储、分析、模拟和转输

8、蛋白质组:指的是由一个基因组表达的全部蛋白质

9、功能蛋白质组学:是指研究在特定时间、特定环境和实验条件下细胞内表达的全部蛋白质。

10、单细胞蛋白:也叫微生物蛋白,它是用许多工农业废料及石油废料人工培养的微

生物菌体。因而,单细胞蛋白不是一种纯蛋白质,而是由蛋白质、脂肪、碳水化合物、核酸及不是蛋白质的含氮化合物、维生素和无机化合物等混合物组成的细胞质团。 11、基因组:指生物体或细胞一套完整单倍体的遗传物质总和。

12、C值:指生物单倍体基因组的全部DNA的含量,单位以pg或Mb表示。 13、C值矛盾:C值和生物结构或组成的复杂性不一致的现象。 14、重叠基因:共有同一段DNA序列的两个或多个基因。 15、基因重叠:同一段核酸序列参与了不同基因编

码的现象。

16、单拷贝序列:单拷贝顺序在单倍体基因组中只出现一次,因而复性速度很慢。单

拷贝顺序中储存了巨大的遗传信息,编码各种不同功能的蛋白质。

17、低度重复序列:低度重复序列是指在基因组中含有2~10个拷贝的序列

18、中度重复序列:中度重复序列大致指在真核基因组中重复数十至数万(<105)次的重复顺序。其复性速度快于单拷贝顺序,但慢于高度重复顺序。

19、高度重复序列:基因组中有数千个到几百万个拷贝的DNA序列。这些重复序列

的长度为6~200碱基对。

20、基因家族: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,可能

由某一共同祖先基因经重复和突变产生。 21、基因簇:基因家族的各成员紧密成簇排列成大段的串联重复单位,定位于染色体的特殊区域。

22、超基因家族:由基因家族和单基因组成的大基因家族,各成员序列同源性低,但

编码的产物功能相似。如免疫球蛋白家族。

23、假基因:一种类似于基因序列,其核苷酸序列同其相应的正常功能基因基本相同、但却不能合成功能蛋白的失活基因。

24、复制:是指以原来DNA(母链)为模板合成新DNA(子链)的过程。或生物体以DNA/RNA为模板合成DNA/RNA的过程。

25、半保留复制:DNA复制过程中,新合成的子代DNA分子中,一条链是新合成的,另外一条链来自亲代,这种复制方式称为半保留复制。

26、复制子:基因组上能够独立进行复制的单位,包括复制起点和复制终点。所有的原核生物的染色体、噬菌体仅有一个复制子;真核生物的染色体有多个复制子 27、复制起始点:DNA分子上起始复制并控制复制起始频率的特定位置 28、复制终点:终

止复制的位点。

29、复制叉:又称生长点,复制开始时,起始点处的DNA双螺旋要解链,松开的两股链和未松开的双螺旋形状象一把叉子,称为复制叉,是复制有关的酶和蛋白质组装

成新的复合物和新链合成的部位。

30、引物:是人工合成的与模板DNA互补的寡核苷酸序列

31、简并引物:是指代表编码单个氨基酸所有不同碱基可能性的不同序列的混合物。

32、相向复制:从两个起点开始两条链的复制,形成两个复制叉,各以一条链为模板

单一方向复制出一条新链。

33、单向复制:复制从一个起始点开始,只有一个复制叉,以同一方向生长出两条链。 34、双向复制:从一个起始点开始,沿着两个相反的方向形成两个复制叉,一方向移动,两条DNA链都被作为模板,各生长出两条新链,形成一个复制泡,用电子显微镜可以观察到复制泡的存在。这是原核生物和真核生物DNA复制最主要的形式

35、D环复制:又称取代环复制,是线粒体DNA 的复制形式。复制中呈字母D形状

而得名。

36、DNA的半不连续复制:DNA在复制过程中,一条链合成是连续的,而另一条链合成是不连续的,这样的复制过程称为半不连续合成。

37、冈崎片段:DNA复制时,以5’→3’方向的母链作为模板,子链沿5’→3’最初合成长短不一、不连续核苷酸小片段,最后连接成为完整子链,这些小片段称之为

岗崎片段。 38、前导链:以3’→5’方向DNA链为模板链,子代DNA以5’→3’方向连续合成,称为前导链。

39、后随链:以5’→3’方向DNA链为模板链,子代DNA以5’→3’方向不连续合成,形成许多不连续的冈崎片段,最后连接成一条完整的DNA链,称为后随链,又称后滞链。 40、引物酶:又称引发酶,合成起始引物,引物长度为10-60个核苷酸,

E.coli中是DnaG蛋白。

41、RNA聚合酶:以一条DNA链或RNA链为模板催化由核苷-5′-三磷酸合成

RNA的酶。促进DnaA活性,促进复制起始。

42、端粒:真核生物线性染色体DNA的两端是一种特殊结构称为端粒功能:稳定染色体末端结构,防止染色体末端融合、重组、降解;补偿5’末端在切除RNA引物后留下的空缺

43、DNA的损伤:生物体生命过程中DNA双螺旋结构发生的任何改变都称之为

DNA损伤。 44、DNA修复:是细胞对DNA受损伤后的一种反应。主要包括:直接

修复、切除修复、错配修复、重组修复、易错修复和SOS应急反应

45、光修复:光裂合酶能特异地和嘧啶二聚体结合,在可见光下催化光化合反应,使

环丁烷环回复到两个独立的嘧啶,这一过程叫光复活作用。

46、应急反应(SOS反应):许多能造成DNA损伤或抑制DNA复制的过程能引起

一系列复杂的诱导效应,这种效应称为应急反应(SOS反应)

47、同义突变:指突变改变了密码子的组成,但由于密码子的简并性没有改变所编码

的氨基酸序列的突变 48、错义突变:指基因突变改变了所编码氨基酸的序列,不同程度地影响蛋白质和酶的活性。 49、无义突变:指基因改变使代表某种氨基酸的密码子变为终止密码子,导致肽链合成过早终止。

50、致死突变: 有些错义突变和无义突变严重影响到蛋白质活性甚至完全无活性, 从而影响了表现型。

51、渗漏突变: 有些错义的产物仍然有部分活性,使表现型介于完全的突变型和野生型

之间的中间类型。

52、中性突变: 有些错义突变不影响或基本上不影响蛋白质活性,不表现出明显的性状

变化。 53、电泳:带电颗粒在电场的作用下,向着与其电性相反的电极移动,称为电泳。 54、迁移率:是指带电颗粒在单位电场下泳动的速度。影响迁移率的内在因素:(1)样品所带静电荷的多少(2)样品颗粒大小(3)样品分子空间构象影响迁移率的外界因素:电场强度、电泳缓冲液的离子强度、电泳缓冲液的pH值、支持物及其浓度的影响、插入染料的影响、温度的影响、电渗

55、DNA重组:又称遗传重组,指DNA分子内或分子间发生遗传信息的重新组合,重组产物叫重组DNA

56、同源重组:又称一般性重组,指发生在两条同源DNA分子之间,通过配对、链断

裂和再连接,而产生片段交换过程。重组产物称为重组体

57、Holliday中间体:同源重组中,两条同源的DNA分子经过配对、断裂和再连接,形成的连接分子,称为Holliday中间体

58、Chi位点:它是刺激重组的位点。这一位点是由8个碱基组成的非对称序列 59、特异位点重组:指发生在一个特定的短DNA序列内,由特异的酶和辅助因子识别和作

用的重组。

60、单链同化:单链DNA与同源双链DNA分子发生链的交换,从而使重组过程中DNA配对、Holliday中间体的形成、分支移动等步骤得以实现的过程。

61、转座子:基因组上中可以移动的DNA片段。转座子由基因组的一个位置转移到

另一个位置的过程叫转座 62、反转座子:又称反转录转座子或反转录子,是一类在转座过程中需要以RNA为中间体,经过反转录过程再分散到基因组中的转座子。生物学意义:对基因表达的影响;反转座子介导基因的重排;反转座子在进化中的作用

63、转录:生物体以DNA为模板合成RNA的过程。 64、反转录:生物体以RNA

为模板合成DNA的过程。

65、剪接:真核生物RNA前体去除内含子,连接外显子的过程。

66、剪接体:在mRNA前体内含子的剪接过程中,由多个核内小分子核糖核酸(snRNA)和蛋白质组装形成催化剪接反应的复合体。 67、模板链:“-链”、

“反义链”,指用于转录的DNA单链,是合成RNA的模板 68、编码链:“+链”、“有义链”、“非模板链”,指模板链的对应DNA链,碱基序列与mRNA一致(DNA:T,RNA:U)

69、编码序列:编码序列从 AUG 开始以三核苷酸单位阅读直到出现终止密

码 UGA , UAA 或 UAG 之一。

70、RNA编辑:是指转录后的RNA在编码区发生碱基的插入、丢失或替换等现象。

编辑的生物学意义:(1)改变和补充遗传信息;(2)增加基因产物的多样性,是基因调控的一种方式,有利于进化;(3)可能与学习和记忆有关

71、反式作用因子:通过扩散到与其编码基因不在同一个DNA分子上的靶位置,识别、结合而调节基因表达的分子。如转录因子、RNA聚合酶

72、顺式作用元件:通常只在原位影响与其处于同一个DNA分子上的、物理上紧密

相连、被表达的基因序列。通常不编码蛋白,多位于基因旁侧或内含子中。如启动子、终止子、增强子、操纵基因、MAR

73、启动子:位于转录起始点附近,且为转录起始所必需,可被RNA聚合酶特异性

识别、结合,并起始转录的一段保守DNA序列,其本身不被转录。 74、-10序列( Pribnow框):几乎所有原核基因的启动子中,在转录起始位点上游-10bp 位点区域都有一个典型的6bp 区域,共有序列为TATAAT(T80A95T45A60A50T96)序列,称为-10序列或Pribnow框。 75、- 35序列(Sextama 框):转录起始位点

上游约-35bp处有一段6bp区域,共同序列为 TTGACA

(T82T84G78A65C54A45),称为-35序列(Sextama 框)

76、操纵子:是原核生物在分子水平上基因表达调控的单位,由调节基因、启动子、

操纵基因和结构基因等序列组成。

77、增强子:指能使基因转录频率明显增加的DNA远端调控序列 78、强终止子:无需其他蛋白质因子的帮助,而是依靠转录产物形成特殊的二级结构就可以终止转录,

这种终止子被称为内部终止子。

79、弱终止子:需要在一种蛋白质因子ρ的帮助才能终止,所以又称为ρ依赖性终止子。 80、结构基因:编码参与细胞结构或代谢活动的结构蛋白、酶的基因。

81、操纵基因:指操纵子中常与启动子相邻或重叠的序列,被有活性调节蛋白结合后,影响启动子启动下游结构基因转录,是一类顺式作用元件。

82、调节基因:编码控制其它基因表达的蛋白质或RNA的基因。

83、调节蛋白:是调节基因产物,有活性调节蛋白可与操作基因结合,控制下游结构

基因转录。

84、效应物:调节蛋白需要有一个小分子物质结合并改变其活性,共同调节结构基因

转录,这个小分子物质称为效应物(effector) 85、CAP:(降解物活化蛋白)或CRP (环腺苷酸受体蛋白)是分子量为22.5kd的二聚体 86、顺反子:遗传学将编码一个蛋白质或多肽的遗传单位称为顺反子(cistron)。

87、多顺反子:原核细胞中数个结构基因常串联为一个转录单位,转录生成的mRNA 可编码几种功能相关的蛋白质,为多顺反子(polycistron) 。

88、单顺反子:真核mRNA只编码一种蛋白质,为单顺反子(single cistron) 。

89、遗传密码: DNA(或mRNA)中的核苷酸序列与蛋白质中氨基酸序列之间的对应关系称为遗传密码。特点:连续性、简并性、通用性、变异性、方向性、变偶性

90、密码子:mRNA上每3个相邻的核苷酸编码蛋白质多肽链中的一个氨基酸,这三个核苷酸就称为一个密码子或三联体密码。 91、同义密码子:同一种氨基酸具有两个或更多密码子的现象称为密码子的简并性。对应于同一种氨基酸的不同密码子称为同

义密码子。 92、开放阅读框架:从mRNA 5端起始密码子AUG到3端终止密码子之间的核苷酸序列,按照三联体密码连续排列编码一个蛋白质多肽链,称为开放阅

读框架(open reading frame, ORF)。

93、RNA的再编码:mRNA以不同的方式翻译,改变原来编码信息,称为RNA的再编码 94、氨基酸的活化:是指氨基酸与tRNA相连,形成氨酰-tRNA的过程。氨基酸的活化在细胞质中进行。反应由氨酰-tRNA合成酶(又称氨基酸活化酶)催化。意义:(1)使氨基酸本身被活化,利于下一步形成肽键反应。(2)tRNA可携带氨基酸到mRNA的指定部位,使氨基酸进入到肽链合适的位置

95、安慰诱导物:又称义务诱导物:能高效诱导酶的合成,但不是酶作用底物,与酶

底物结构类似的分子

96、应急反应:当细菌能源十分缺乏时,几乎所有的生化反应都停止,为生存,细菌

体内可立即产生一种应急应答反应,关闭许多基因表达。

97、反式作用因子:通过扩散到与其编码基因不在同一个DNA分子上的靶位置,识别、结合而调节基因表达的分子。如转录因子、RNA聚合酶

98、顺式作用元件:通常只在原位影响与其处于同一个DNA分子上的、物理上紧密

相连、被表达的基因序列。通常不编码蛋白,多位于基因旁侧或内含子中。如启动子、终止子、增强子、操纵基因、MAR

99、转录后的加工:是指将各种前体RNA分子加工成成熟RNA的过程。

100、信号序列:所有靶向输送的蛋白质结构中存在分选信号,主要为N末端特异氨

基酸序列,可引导蛋白质转移到细胞的适当靶部位,这一序列称为信号序列。

101、分子伴侣:分子伴侣是细胞一类保守蛋白质,可识别肽链的非天然构象,促进

各功能域和整体蛋白质的正确折叠。

102、应急反应(strigent response):当细菌能源十分缺乏时,几乎所有的生化反应

都停止,为生存,细菌体内可立即产生一种应急应答反应,关闭许多基因表达。

103、管家基因:在生物体几乎所有的细胞中始终表达的基因,表达产物大致以恒定

水平始终存在于细胞内,是维持细胞最低限度功能所不可缺少的基因,是细胞生存所

必须的。这类基因的表达称为组成型表达

104、奢侈基因:只在特定的细胞类型或细胞生长发育特定时间表达的基因。这类基

因的表达称为可调节表达 105、核基质结合区:30nm染色质纤维以特定的DNA序

列结合在核基质上,这些特定DNA序列称为MAR,它使纤维状的染色质DNA形成

数以万计的环状结构域。

106、绝缘子:是一类特殊的顺式作用元件,阻止激活或阻遏作用在染色质上的传递,使染色质活性限定于结构域内

107、座位控制区(LCR):是一种远距离顺式元件,为相连接的基因提供了一个可以活化的染色体环境,可能是DNaseI的超敏感位点和许多转录因子结合位点,可促进基

因转录 108、CpG岛:真核生物基因组中,常见富含的CpG的区域,称为CpG岛,常位于转录调控区及其附近,其甲基化程度直接影响转录活性。

109、DNA甲基化:真核生物DNA双螺旋中,胞嘧啶核苷的嘧啶环5位甲基化,并

与其上的鸟嘌呤形成mCpG,是DNA甲基化的唯一形式 110、高速泳动蛋白(HMG):活性染色质中含有两种高度丰富的小分子非组蛋白,这些蛋白具有异常高的电荷,在凝胶电泳中移动快,所以称为高速泳动蛋白(HMG) 111、小卫星DNA 序列:又称可变数目串联重复,重复单位6-40bp,每个拷贝长度0.1-20Kb(6-100次),分为位于邻近染色体端粒的区域(端粒家族),以及分散在基因组的多个位置

上(高变家族),一般没有转录活性。

112、增强子:指能使基因转录频率明显增加的DNA远端调控序列

二、填空题

1、原核生物复制方式:θ型复制、滚环复制、 D环复制

2、真核生物复制方式:多起点双向复制

3、真核生物基因组组分包括:核内染色体DNA、核外细胞器DNA(线粒体DNA、叶绿体DNA)、质粒

4、真核生物DNA序列类型:单拷贝序列、低度重复序列、中度重复序列、高度重复序

5、 PCR体系:引物、DNA聚合酶模板 dNTP Mg 2+浓度

6、反式作用因子结构包括:DNA结合结构域、转录激活结构域、二聚体结构域,其中,DNA结构域包括:螺旋-转角-螺旋(HTH)结构基序、锌指(ZF)结构基序、螺旋-突环-螺旋(HLH)结构基序、亮氨酸拉链(LZ)结构基序

7、DNA的提取的一般步骤

1、准备生物材料

2、裂解细胞

3、去除杂质

4、沉淀DNA

5、检测

6、保存

三、简答论述题

1、增强子为什么具有远距离作用呢?

答:成环模型:认为增强子通过一些蛋白质因子的介导可与远距离的启动子结合,使DNA形成了一个环,从而促使远距离的启动子的转录。成环模型也符合染色体的侧环模型和核基质的调控理论,也就是说DNA的特殊序列可以和核基质结合形成侧环,在某些细胞中有些基因通过环的形成让增强子区和启动子区相互靠近,使这些基因能得以表达。看来环的形成主要是两种因素:①某些蛋白质因子的介导;②和核基质特异的结合 2、病毒基因组的结构特点

答:a与细菌相比,病毒基因组很小,大小相差较大。

b病毒基因组由DNA组成,也可以由RNA组成,每种病毒颗粒中只含有一种核酸,核酸结构可以是单链或双链、环状或线状。 c有重叠基因。

d大部分是用来编码蛋白质的,基因间的间隔序列较短。 e功能上相关的基因集中成簇,在基因组的特定的部位,形成一个功能单位或转录单元,转录产物为多顺反子,之后经过简单加工。

f噬菌体的基因是连续的;而真核细胞病毒的基因是不连续的,具有内含子。

3、细菌染色体基因组结构的一般特点

答:☆细菌的染色体基因组通常仅由一条环状双链DNA分子组成,染色体相对

聚集在一起,形成一个较为致密的区域,称为类核。

☆只有一个复制起点,数个相关的结构基因串联在一起,受同一调控区调节,合成多顺反子mRNA。

☆具有操纵子结构。

☆编码蛋白质的基因都是单拷贝,但rRNA基因是多拷贝。

☆和病毒的基因组相似,非编码的DNA部份所占比例比真核细胞基因组少得多。☆基因组DNA中具有多种调控区如复制起始区、复制终止区、转录启动区和终止区等,还有重复序列,比病毒基因组复杂。☆具可移动的 DNA序列 4、真核生物基因组的特点

答:☆真核生物的基因组比较庞大,具有多个复制起始点。

☆一个基因组包括多条线状染色体,每条染色体DNA上有多个复制起始点。☆真核生物的基因组DNA与蛋白质结合形成染色质的复杂高级结构,储存于细胞核内。

☆真核细胞被核膜分隔成细胞核和细胞质,在基因表达中,转录和翻译在时间和空间上被分隔,不偶联。

☆真核生物基因组存在着许多重复序列,重复序列单位长度不一,重复程度各异。☆真核生物的蛋白质基因一般以少拷贝形式存在,转录产物为单顺反子。☆存在着可移动的DNA序列。

☆大多数真核生物基因含内含子,为断裂基因。 5、滚环复制特点: (1)共价延伸;

(2)模板链和新合成的链分开;

(3)不需RNA引物,在正链3‘-OH上延(4)只有一个复制叉;

(5)形成多联体; 6、D环复制的特点:

D环复制的特点是: 复制起始点不在双链DNA同一位点,内、外环复制有时序差别。

7、DNA聚合酶反应特点

☆以4种dNTP 作为底物☆反应需要接受模板指导

☆链延伸需要引物3’-羟基存在☆新链延伸方向5’→ 3’

☆产物DNA极性与模板相对

8、DNA聚合酶I的结构

DNA聚合酶I有5个结合位点: (1) 模板结合位点 (2) 引物结合位点

(3) 底物dNTP结合位点

(4) 5‘→3’外切酶结合位点

(5) 3'→5'校正位点

9、DNA聚合酶I的主要活性和生理功能

5’→ 3’聚合活性:催化条件:4×dNTP、Mg2+、模板DNA(双链)、RNA 引物;可用与DNA测序

3’→ 5’外切活性:无dNTP是外切活性,有dNTP时,校正作用 5’→ 3’外切活性内切酶活性

生理功能:滞后链合成中除去RNA引物并添补其留下的缺口;参与DNA损伤修

复 10、DNA聚合酶II的主要活性 5’→ 3’聚合活性 3’→ 5’外切活性生理功能:修复中起作用 11、DNA聚合酶III的主要活性多亚基酶

5’→ 3’聚合活性 3’→ 5’外切活性

生理功能:是体内DNA复制的主要承担者 12、DNA的复制过程

1、复制的起始

DNA解旋、解链,形成复制叉:拓扑异构酶、解旋酶及单链DNA结合蛋白RNA 引物合成:依赖于单链模版,由引物酶催化合成一小段RNA引物

特点:原核环形DNA通常只有一个起点,双向复制;真核线性DNA通常多个起始点,形成多个复制叉

2、复制的延长

子链延长:引物合成后,由polII催化,在引物3’-OH末端逐一添加与模板链对应互补的脱氧核苷三磷酸

半不连续合成:

A.领头链:键的延长方向与解链方向相同,为连续合成

B..随从链:键的延长方向与解链方向相反,为不连续合成,产生冈崎片段 3、复制的终止

水解引物及填补空隙:冈崎片段合成后,由Pol I水解去除RNA引物,并填补留下的空隙

连接酶连接冈崎片段形成完整双链DNA分子:空隙填补后,DNA片段与片段之间的一个缺口由DNA连接酶催化连接,从而产生完整的双链DNA分子 13、端粒酶的生物学意义

(1)细胞水平的老化,可能与端粒酶的活性下降有关。

(2)基因突变、肿瘤形成,端粒也可表现缺失,融合或序列缩短等现象。(3)研究端粒的变化是目前肿瘤研究中的一个新领域。 14、DNA重组的意义

1、迅速增加遗传群体的多样性

2、与DNA修复有关

3、可调节某些基因的表达 15、转座子转座的特征

☆转座不依赖靶序列的同源性☆转座后靶序列重复

☆转座子的插入具有专一性☆转座具有排他性☆转座具有极性效应☆活化临近的沉默基因

☆区域性优化 16、转座子的应用

1、用于难以筛选的基因的转移

2、作为基因定位的标记

3、筛选插入突

变 4、构建特殊菌株

5、克隆难以进行表型鉴定的基因 17、RNA转录的一般特点

☆具有选择性,即只对基因组或DNA分子中的编码区进行转录☆开始于特定位点,并在特定的终点处终止☆催化转录反应的是RNA聚合酶

☆被转录的DNA双链中只有其中一股模板链(反义链)作为 RNA合成的模板,进行“不对称”转录

☆启动子控制起始

☆底物为4种5’-核糖核苷三磷酸

☆合成方向5′→3′ 18、原核生物启动子的特征

结构典型:都含保守的识别序列(R)、结合序列(B)、起始位点(I)以及间隔长度; 直接和聚合酶相结合;常和操纵子相邻;常位于基因的上游;

19、真核RNA聚合酶的一般特点结构非常复杂结构具有相似性

3类RNA聚合酶都有几种共同的亚基:根据其结构与功能,可以分为核心亚

基、共同亚基和非必须亚基。

20、原核生物和真核生物的rRNA基因差异原核生物无5.8S rRNA

5S rRNA编码基因与其它rRNA编码基因关系不同重复次数不同

21、帽子结构的功能

(1)对翻译起识别作用------为核糖体识别RNA提供信号,Cap0 的全部都是识别

的重要信号, Cap1,2 的甲基化能增进识别

(2)增加mRNA 的稳定性,使5’端免遭外切核酸酶的攻击 (3) 有助于mRNA

越过核膜,进入胞质

22、poly(A) 的功能

(1)可能与核质转运有关

(2)增强mRNA稳定性(3)增强可翻译能力

23、剪接机制——剪接体套索模型●第一次转酯,内含子形成套索

●第二次转酯,外显子1、2连接、套索状内含子释放

●拼接体解体与套索降解 24、翻译(蛋白质的生物合成): 以氨基酸为原料以mRNA为模板以tRNA为运载工具以核糖体为合成场所

起始、延长、终止各阶段蛋白因子参与

合成后加工成为有活性蛋白质 25、简并性的生物学意义?

可以降低由于遗传密码突变造成的灾难性后果。

可以使DNA上的碱基组成有较大的变化余地,而仍然保持多肽上氨基酸序列不变。

26、tRNA的结构与功能

1、tRNA的一级结构特点

含 10~20% 稀有碱基,如 DHU 3′末端为— CCA-OH 5′末端大多数为

G 具有 TψC

2、tRNA的二级结构——三叶草形氨基酸臂 DHU环反密码环额

外环 TΨC环

3、tRNA的三级结构——倒L型 27、肽链合成延长包括以下三步:

进位:新氨酰tRNA识别核糖体内的mRNA,进入A位转肽:P位的氨基酸转到A位新氨基酸末端,形成肽键移位:核糖体向3’端移动1个密码子长度

肽链延长是以上3步在核糖体上连续性循环式进行,每次循环增加一个氨基酸,又称

为核糖体循环(ribosomal cycle)。 28、原核生物基因表达调控的特点主要是短期

调节

主要是转录水平的调节

以操作子为单位,存在正、负调控,但以负调控为主,调节因子的活性主要受变构

效应调节

还存在其它调控机制

29、Lac操纵子调控机制总结

当低葡萄糖而高乳糖时,部分乳糖在β-半乳糖苷酶作用下转变为异乳糖,异乳糖

可作为诱导物和有活性阻遏蛋白结合,使阻遏蛋白失活,不能结合O,RNA聚合酶顺利结合启动子,起始转录利用乳糖的酶;同时,由于没有葡萄糖存在,胞内cAMP浓

度高,大量的 cAMP-CAP复合物结合在CAP位点,极大的促进下游结构基因转录

效率,β-半乳糖苷酶、通透酶和转乙酰酶的含量高,这时候,细菌就分解乳糖为葡萄糖和半乳糖,葡萄糖直接作为碳源,半乳糖利用gal操纵子调控的酶转变为葡萄糖,

由于阻遏物不断合成,当乳糖被消耗完毕后,有活性的阻遏蛋白可重新建立阻遏状态,酶合成被抑制,经过一段延迟期后,逐渐被稀释。

当高葡萄糖和高乳糖时,乳糖可作为诱导物和有活性阻遏蛋白结合,使阻遏蛋白失活,不能结合O,RNA聚合酶可顺利结合P起始转录分解利用乳糖的酶;同时,但是由于葡萄糖存在,胞内cAMP浓度极低,没有cAMP-CAP结合在CAP位点,转录

虽然可以起始但还是效率极低,β-半乳糖苷酶、通透酶和转乙酰酶的含量非常少,这时候,细菌就利用葡萄糖作为碳源,而不利用乳糖。

30、色氨酸操纵子调节机制

当环境能提供足够浓度的色氨酸时,调节蛋白R与辅阻遏物-色氨酸结合,构象变化而活化,就能够与操纵基因Otrp特异性亲和结合,阻遏结构基因的转录起始。因此这是属于一种可阻遏的负调控操纵元,即操纵子通常是开放转录的,有效应物(色氨

酸为辅阻遏物)作用时则阻遏关闭转录;同时,色氨酸浓度高,tRNAtrp-色氨酸浓度

随之升高,核糖体沿mRNA翻译移动的速度加快,占据1和2区域,1和2、2和3

配对的机会减少,3和4配对就形成具有终止结构C茎环,RNA聚合酶终止转录,于是即使已经开始的转录就减弱,这样,在有色氨酸存在时,大肠杆菌利用外界提供的

色氨酸,而很快关闭其体内色氨酸合成途径,直接利用外界trp。

在色氨酸浓度未达到能起阻遏作用时,调节蛋白R未与辅阻遏物-色氨酸结合,构象

处于失活状态,不能与操纵基因Otrp特异性亲和结合,结构基因的转录就可起始进行。同时,Ptrp起始转录后,RNA聚合酶沿DNA转录合成mRNA,同时,核糖体就结合到新生成的mRNA核糖体结合位点上,开始翻译。tRNAtrp-色氨酸量也少,使核糖

体沿mRNA翻译移动的速度慢,赶不上RNA聚合酶沿DNA移动转录的速度,这时

核糖体占据前导序列1区域,使不能生成发夹结构A ,于是2和3区域配对就形成发夹结构B ,阻止了C生成终止信号的结构,RNA聚合酶得以沿DNA前进,继续去转录,编码合成色氨酸的酶。

31、基因工程的操作流程 1、分:分离目的基因

2、切:对目的基因和载体适当切割

3、接:目的基因与载体连接

4、转:重

组DNA转入受体细胞

5、筛:筛选出含有重组体的受体细胞

6、表:目的基因在受体细胞中表达,受体细胞成长为基因改造生物 32、PCR技术的原理

聚合酶链式反应(Polymerase Chain Reaction, PCR)原理类似于DNA的变性

和复制过程,即在高温(93 ~ 95℃)下,待扩增的靶DNA双链受热变性成为两条

单链DNA模板;而后在低温(37~65℃)情况下,两条人工合成的寡核苷酸引物与

互补的单链DNA模板结合,形成部分双链;在Taq酶的最适温度(72℃)下,以引

物3’端为合成的起点,以单核苷酸为原料,沿模板以5’→3’方向延伸,合成

DNA新链。这样,每一双链的DNA模板,经过一次解链、退火、延伸三个步骤的热

循环后就成了两条双链DNA分子。如此反复进行,每一次循环所产生的DNA均能成为下一次循环的模板,每一次循环都使两条人工合成的引物间的DNA特异区拷贝数扩增一倍,PCR产物得以2n的批数形式迅速扩增,经过25~30个循环后,理论上可

使基因扩增109倍以上,实际上一般可达106~107倍。

1.变性:在加热或碱性条件下可使DNA双螺旋的氢键断裂,形成单链DNA,称之为变性。

2.退火:是模板与引物的复性。引物是与模板某区序列互补的一小段DNA片段。

3.延伸:从结合在特定DNA模板上的引物为出发点,将四种脱氧核苷酸以碱基配对形式按5’→3’的方向沿着模板顺序合成新的DNA链。

分子生物学总结(朱玉贤版)(2020年10月整理).pdf

结合着下载的资料复习吧~~~~ 绪论 分子生物学的发展简史 Schleiden和Schwann提出“细胞学说” 孟德尔提出了“遗传因子”的概念、分离定律、独立分配规律 Miescher首次从莱茵河鲑鱼精子中分离出DNA Morgan基因存在于染色体上、连锁遗传规律 Avery证明基因就是DNA分子,提出DNA是遗传信息的载体 McClintock首次提出转座子或跳跃基因概念 Watson和Crick提出DNA双螺旋模型 Crick提出了“中心法则” Meselson与Stah用N重同位素证明了DNA复制是一种半保留复制 Jacob和Monod提出了著名的乳糖操纵子模型 Arber首次发现DNA限制性内切酶的存在 Temin和Baltimore发现在病毒中存在以RNA为模板,逆转录成DNA的逆转录酶 哪几种经典实验证明了DNA是遗传物质? (Avery等进行的肺炎双球菌转化实验、Hershey 利用放射性同位素35S和32P分别标记T2噬菌体的蛋白质外壳和DNA) 第二章染色体与DNA 第一节染色体 一、真核细胞染色体的组成 DNA:组蛋白:非组蛋白:RNA = 1:1:(1-1.5):0.05 (一)蛋白质(组蛋白、非组蛋白) (1)组蛋白:H1、H2A、H2B、H3、H4 功能:①核小体组蛋白(H2A、H2B、H3、H4)作用是将DNA分子盘绕成核小体

②不参加核小体组建的组蛋白H1,在构成核小体时起连接作用 (2)非组蛋白:包括以DNA为底物的酶、作用于组蛋白的酶、RNA聚合酶等。常见的有(HMG蛋白、DNA结合蛋白) 二、染色质 染色体:分裂期由染色质聚缩形成。 染色质:线性复合结构,间期遗传物质存在形式。 常染色质(着色浅) 具间期染色质形态特征和着色特征染色质 异染色质(着色深) 结构性异染色质兼性异染色质 (在整个细胞周期内都处于凝集状态)(特定时期处于凝集状态)三、核小体 由H2A、H2B、H3、H4各2 分子组成的八聚体和绕在八聚体外的DNA、一分 子H1组成。八聚体在中央,DNA分子盘绕在外,由此形成核心颗粒。,H1结合在核心颗粒外侧DNA双链的进出口端,如搭扣将绕在八聚体外DNA链固定,核心颗粒之间的连接部分为连接DNA。 核小体的定位对转录有促进作用

现代分子生物学总结(朱玉贤、最新版)

现代分子生物学总结(朱玉贤、最新版)

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习题及答案(朱玉贤 第3版)

现代分子生物学课后习题及答案(共10章) 第一章绪论 1.你对现代分子生物学的含义和包括的研究范围是怎么理解的? 答:分子生物学是从分子水平研究生命本质的一门新兴边缘学科,它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,是当前生命科学中发展最快并正在与其它学科广泛交叉与渗透的重要前沿领域。狭义:偏重于核酸的分子生物学,主要研究基因或DNA的复制、转录、表达和调节控制等过程,其中也涉及与这些过程有关的蛋白质和酶的结构与功能的研究。分子生物学的发展为人类认识生命现象带来了前所未有的机会,也为人类利用和改造生物创造了极为广阔的前景。所谓在分子水平上研究生命的本质主要是指对遗传、生殖、生长和发育等生命基本特征的分子机理的阐明,从而为利用和改造生物奠定理论基础和提供新的手段。这里的分子水平指的是那些携带遗传信息的核酸和在遗传信息传递及细胞内、细胞间通讯过程中发挥着重要作用的蛋白质等生物大分子。这些生物大分子均具有较大的分子量,由简单的小分子核苷酸或氨基酸排列组合以蕴藏各种信息,并且具有复杂的空间结构以形成精确的相互作用系统,由此构成生物的多样化和生物个体精确的生长发育和代谢调节控制系统。阐明这些复杂的结构及结构与功能的关系是分子生物学的主要任务。 2.分子生物学研究内容有哪些方面? 答:分子生物学主要包含以下三部分研究内容:A.核酸的分子生物学,核酸的分子生物学研究核酸的结构及其功能。由于核酸的主要作用是携带和传递遗传信息,因此分子遗传学(moleculargenetics)是其主要组成部分。由于50年代以来的迅速发展,该领域已形成了比较完整的理论体系和研究技术,是目前分子生物学内容最丰富的一个领域。研究内容包括核酸/基因组的结构、遗传信息的复制、转录与翻译,核酸存储的信息修复与突变,基因表达调控和基因工程技术的发展和应用等。遗传信息传递的中心法则(centraldogma)是其理论体系的核心。B.蛋白质的分子生物学蛋白质的分子生物学研究执行各种生命功能的主要大分子——蛋白质的结构与功能。尽管人类对蛋白质的研究比对核酸研究的历史要长得多,但由于其研究难度较大,与核酸分子生物学相比发展较慢。近年来虽然在认识蛋白质的结构及其与功能关系方面取得了一些进展,但是对其基本规律的认识尚缺乏突破性的进展。 3.分子生物学发展前景如何? 答:21世纪是生命科学世纪,生物经济时代,分子生物学将取得突飞猛进的发展,结构基因组学、功能基因组学、蛋白质组学、生物信息学、信号跨膜转导成为新的热门领域,将在农业、工业、医药卫生领域带来新的变革。 4.人类基因组计划完成的社会意义和科学意义是什么? 答:社会意义:人类基因组计划与曼哈顿原子计划、阿波罗登月计划并称为人类科学史上的三大工程,具有重大科学意义、经济效益和社会效益。1)极大地促进生命科学领域一系列基础研究的发展,阐明基因的结构与功能关系、生命的起源和进化、细胞发育、生产、分化的分子机理,疾病发生的机理等,为人类自身疾病的诊断和治疗提供依据,为医药产业带来翻天覆地的变化;2)促进生命科学与信息科学、材料科学和与高新技术产业相结合,刺激相关学科与技术领域的发展,带动起一批新兴的高技术产业;3)基因组研究中发展起来的技术、数据库及生物学资源,还将推动对农业、畜牧业(转基因动、植物)、能源、环境等相关产业的发展,改变人类社会生产、生活和环境的面貌,把人类带入更佳的生存状态。 科学意义:1)确定人类基因组中约5万个编码基因的序列基因在基因组中的物理位置,研究基因的产物及其功能;2)了解转录和剪接调控元件的结构和位置,从整个基因组结构

分子生物学课件整理朱玉贤

1、广义分子生物学:在分子水平上研究生命本质的科学,其研究对象是生物大分子的结构和功能。2 2、狭义分子生物学:即核酸(基因)的分子生物学,研究基因的结构和功能、复制、转录、翻译、表达调控、重组、修复等过程,以及其中涉及到与过程相关的蛋白质和 酶的结构与功能 3、基因:遗传信息的基本单位。编码蛋白质或RNA等具有特定功能产物的遗传信息 的基本单位,是染色体或基因组的一段DNA序列(对以RNA作为遗传信息载体的 RNA病毒而言则是RNA序列)。 4、基因:基因是含有特定遗传信息的一段核苷酸序列,包含产生一条多肽链或功能RNA所必需的全部核苷酸序列。 5、功能基因组学:是依附于对DNA序列的了解,应用基因组学的知识和工具去了解 影响发育和整个生物体的特定序列表达谱。 6、蛋白质组学:是以蛋白质组为研究对象,研究细胞内所有蛋白质及其动态变化规律的科学。 7、生物信息学:对DNA和蛋白质序列资料中各种类型信息进行识别、存储、分析、模拟和转输 8、蛋白质组:指的是由一个基因组表达的全部蛋白质 9、功能蛋白质组学:是指研究在特定时间、特定环境和实验条件下细胞内表达的全部蛋白质。 10、单细胞蛋白:也叫微生物蛋白,它是用许多工农业废料及石油废料人工培养的微 生物菌体。因而,单细胞蛋白不是一种纯蛋白质,而是由蛋白质、脂肪、碳水化合物、核酸及不是蛋白质的含氮化合物、维生素和无机化合物等混合物组成的细胞质团。 11、基因组:指生物体或细胞一套完整单倍体的遗传物质总和。 12、C值:指生物单倍体基因组的全部DNA的含量,单位以pg或Mb表示。 13、C值矛盾:C值和生物结构或组成的复杂性不一致的现象。 14、重叠基因:共有同一段DNA序列的两个或多个基因。 15、基因重叠:同一段核酸序列参与了不同基因编 码的现象。 16、单拷贝序列:单拷贝顺序在单倍体基因组中只出现一次,因而复性速度很慢。单 拷贝顺序中储存了巨大的遗传信息,编码各种不同功能的蛋白质。 17、低度重复序列:低度重复序列是指在基因组中含有2~10个拷贝的序列 18、中度重复序列:中度重复序列大致指在真核基因组中重复数十至数万(<105)次的重复顺序。其复性速度快于单拷贝顺序,但慢于高度重复顺序。 19、高度重复序列:基因组中有数千个到几百万个拷贝的DNA序列。这些重复序列 的长度为6~200碱基对。

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

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第一章绪论练习题 请就你感兴趣的分子生物学发展史上的重大事件或重要人物或重要理论作以相关论述? 第二章染色体和DNA练习题1 一、【单选题】 1.生物遗传信息传递中心法则是【】 A.DNA→RNA→蛋白质 B.RNA→DNA→蛋白质 C.DNA→蛋白质→RNA D.RNA→蛋白质→DNA 2.关于DNA复制的叙述,下列哪项是错误的【】 A.为半保留复制 B.为不对称复制 C.为半不连续复制 D.新链合成的方向均为3'→5' 3.合成DNA的原料有【】 A.dAMP dGMP dCMP dTMP B.dADP dGDP dCDP dTDP C.dA TP dGTP dCTP dTTP D.AMP UMP CMP GMP 4.DNA合成时碱基互补规律是【】 A.A-UC-G B.T-AC-G C.A-GC-U D.A-GC-T 5.关于DNA的复制错误的【】: A包括一个双螺旋中两条子链的合成 B遵循新的子链和其亲本链相配对的原则 C依赖于物种特异的遗传密码 D是碱基错配最主要的来源 6.一个复制子是:【】 A细胞分裂期间复制产物被分离之后的DNA片段 B复制的DNA片段和在此过程中所需的酶和蛋白 C任何自发复制的DNA序列(它和复制起始点相连) D任何给定的复制机制的产物(如:单环) E复制起点和复制叉之间的DNA片段 7.真核生物复制子有下列特征,它们:【】 A比原核生物复制子短得多,因为有末端序列的存在 B比原核生物复制子长得多,因为有较大的基因组 C通常是双向复制且能融合 D全部立即启动,以确保染色体在S期完成复制 E不是全部立即启动,在任何给定的时间只有大约15%是有活性的 8.下述特征是所有(原核生物、真核生物和病毒)复制起始位点都共有的是:【】 A起始位点是包括多个短重复序列的独特DNA片段 B起始位点是形成稳定二级结构的回文序列 C多聚体DNA结合蛋白专一性识别这些短的重复序列 D起始位点旁侧序列是A-T丰富的,能使DNA螺旋解开 E起始位点旁侧序列是G-C丰富的,能稳定起始复合物 9.下列关于DNA复制的说法是正确的有:【】 A按全保留机制进行 B接3’→5’方向进行 C需要4种dNMP的参和 D需要DNA连接酶的作用 E涉及RNA引物的形成 F需要DNA聚合酶Ⅰ 10.在原核生物复制子中以下哪种酶除去RNA引发体并加入脱氧核糖核苷酸? 【】 A DNA聚合酶III B DNA聚合酶II C DNA聚合酶I D外切核酸酶MFl E DNA连接酶 【参考答案】1.A2.D3.C4.B5.C6.C7.C8.D9.D10.C 二、【多项选择题】 1.DNA聚合酶I的作用有【】 A.3’-5’外切酶的活性 B.修复酶的功能 C.在细菌中5’-3’外切酶活性是必要的 D.外切酶活性,可以降解RNA/DNA杂交体中的RNA引物 E.5’-3’聚合酶活性 2.下列关于大肠杆菌DNA聚合酶I的叙述哪些是正确的?【】 A.该酶能从3’羟基端逐步水解单链DNA B.该酶在双螺旋区具有5’-3’外切酶活性 C.该酶在DNA中需要游离的3’-OH D.该酶在DNA中需要游离的5’-OH E.有校对功能 3.下列有关DNA聚合酶I的描述,哪些是正确的?【】 A.催化形成3’-5’-磷酸二酯键 B.有3’-5’核酸外切酶作用 C.有5‘-3’核酸外切酶作用 D.是原核细胞DNA复制时的主要合成酶 E.是多功能酶 4.有关DNA复制时的引物的说法下列正确的有【】 A.一般引物是RNA B.催化引物合成的酶称引发酶 C.哺乳动物的引物是DNA D.引物有游离的3‘-OH,成为合成DNA的起点 E.引物有游离的5‘-OH 5.DNA聚合酶I的作用是【】 A.修复DNA的损伤和变异 B.去除复制过程中的引物 C.填补合成DNA片段间的空隙 D.将DNA片段连接起来 E.合成RNA片段 6.下列关于DNA复制的叙述哪些是正确的? A.每条互补链的合成方向是5‘-3’ B.DNA聚合酶沿母链滑动方向从3‘-5’ C.两条链同时复制只有一个起点 D.真核细胞的每个染色体的复制合成原料是dNMP 7.下列有关DNA聚合酶作用的叙述哪些是正确的? A.酶I在DNA损伤的修复中发挥作用 B.酶II是DNA复制的主要酶 C.酶III是DNA复制的主要酶 D.酶IV在DNA复制时有切除引物的作用 E.酶I切除RNA引物 8.DNA聚合酶I具有的酶活性包括 A.5’-3’外切酶活性 B.3’-5’外切酶活性 C.5’-3’聚合酶活性 D.3’-5’聚合酶活性 E.内切酶活性 9.下列有关大肠杆菌DNA复制的叙述哪些是正确的? A.双螺旋中一条链进行不连续合成 B.生成冈崎片断 C.需要RNA引物 D.单链结合蛋白可防止复制期间的螺旋解链 E.DNA聚合酶I是DNA复制最主要酶 10.DNA复制的特点是 A.半保留复制 B.半不连续 C.一般是定点开始,双向等速进行 D.复制的方向是沿模板链的5‘-3’方向 E. 一般需要RNA引物

现代分子生物学要点总结(朱玉贤版)

现代分子生物学要点总结(朱玉贤版) 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。 原核生物基因组的特点:1、结构简练,绝大部分用来编码蛋白质,只有很少一部分控制基因表达的序列不转录;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者几个特定部位,形成功能单位或转录单元,可以被一起转录为含多个mRNA的分子;3、有重叠基因,所谓重叠基因就是同一段DNA携带两种或以上不同的蛋白质的编码信息。 DNA的结构 DNA又称脱氧核糖核酸,是deoxyribonucleic acid的简称。 L=T+W,L指环形DNA分子两条链间交叉的次数,只要不发生断裂,L是一个常量。T为双螺旋的盘绕数,W为超螺旋数。双螺旋DNA的松开导致负超螺旋,而拧紧则导致正超螺旋。 双螺旋碱基间距(nm)螺旋直径(nm)每轮碱基数螺旋方向 A-DNA0.26 2.611右 B-DNA0.34 2.010右 Z-DNA0.37 1.812左 DNA的复制 半保留复制:Semi-conservative replication;半不连续复制:Semi-discontinuous replication 把生物体的复制单位称为复制子,一个复制子只含一个复制起始点。 归纳起来,无论是原核生物还是真核生物,复制起点是固定的,表现为固定的序列,并识别参与复制起始的特殊蛋白质。复制叉移动的方向和速度虽是多种多样的,但以双向等速方式为主。 复制的几种主要方式 双链DNA的复制大都以半包六复制方式进行的,通过“眼”型、θ型、滚环型或D-环型等以复制叉的形式进行。 1、线性DNA双链进行双向复制时,由于已知的DNA聚合酶和RNA聚合酶都只能从5’ 到3’移动,所以,复制叉呈眼型; 2、环状双链DNA复制可分为θ型、滚环型和D-环形几种类型 Ⅰ、θ型,大肠杆菌染色体DNA是环状双链DNA,它的复制是典型的θ型复制,从一个起点开始,同时向两个方向进行复制,当两个复制叉相遇时,复制就停止 Ⅱ、滚环型,是单向复制的一种特殊方式,在噬菌体中很常见。DNA的合成由对正链原点的专一切割开始,所形成的自由5’端被从双链环中置换出来并为单链DNA结合蛋白所覆盖,

分子生物学课件重点整理__朱玉贤

1、错配修复(mismatch repair) ●Dam甲基化酶使母链位于5’GATC序列中腺甘酸甲基化 ●甲基化紧随在DNA复制之后进行(几秒种后至几分钟内) ●根据复制叉上DNA甲基化程度,切除尚未甲基化的子链上的错配碱基 2、碱基切除修复 excision repair 所有细胞中都带有不同类型、能识别受损核苷酸位点的糖苷水解酶,它能特意切除受损核苷酸上的N-β-糖苷键,在DNA链上形成去嘌呤或去嘧啶位点,统称为AP位点。一些碱基在自发或诱变下会发生脱酰胺,然后改变配对性质,造成氨基转换突变*腺嘌呤变为次黄嘌呤与胞嘧啶配对 *鸟嘌呤变为黄嘌呤与胞嘧啶配对 *胞嘧啶变为尿嘧啶与腺嘌呤配对 3、核苷酸切除修复 1)通过特异的核酸内切酶识别损伤部位 2)由酶的复合物在损伤的两边切除几个核苷酸 3) DNA 聚合酶以母链为模板复制合成新子链 4)DNA连接酶将切口补平 4 、DNA的直接修复 在DNA光解酶的作用下将环丁烷胸腺嘧啶二体和6-4光化物还原成为单体 甲基转移酶使O6-甲基鸟嘌呤脱甲基生成鸟嘌呤,防止G-T配对 SOS反应 (SOS response):是细胞DNA受到损伤或复制系统受到抑制的紧急情况下,细胞为求生存而产生的一种应急措施。 *包括诱导DNA损伤修复、诱变效应、细胞分裂的抑制以及溶原性细菌释放噬菌体等。细胞癌变也与SOS反应有关。两个作用(1)DNA的修复;(2)产生变异 五、 DNA的转座 DNA的转座或叫移位(transposition):由可移位因子(transposable element) 介导的遗传物质重排现象。 转座子(transposon Tn):存在于染色体DNA上可自主复制和位移的基本单位。 已经发现“转座”这一命名并不十分准确,因为在转座过程中,可移位因子的一个拷贝常常留在原来位置上,在新位点上出现的仅仅是它的拷贝。因此,转座有别于同源

现代分子生物学(第3版)-朱玉贤-课后答案(全)上课讲义

现代分子生物学(第3版)-朱玉贤-课后答 案(全)

第一章 1 简述孟德尔、摩尔根和沃森等人对分子生物学发展的主要贡献 答:孟德尔的对分子生物学的发展的主要贡献在于他通过豌豆实验,发现了遗传规律、分离规律及自由组合规律;摩尔根的主要贡献在于发现染色体的遗传机制,创立染色体遗传理论,成为现代实验生物学奠基人;沃森和克里克在1953年提出DAN反向双平行双螺旋模型。 2写出DNARNA的英文全称 答:脱氧核糖核酸(DNA, Deoxyribonucleic acid),核糖核酸(RNA, Ribonucleic acid) 3试述“有其父必有其子”的生物学本质 答:其生物学本质是基因遗传。子代的性质由遗传所得的基因决定,而基因由于遗传的作用,其基因的一半来自于父方,一般来自于母方。 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

现代分子生物学笔记朱玉贤

第一章绪论 分子生物学 分子生物学的基本含义 (p8) 分子生物学是研究核酸、蛋白质等所有生物大分子的形态、结构特征及其重要性、规律性和相互关系的科学,是人类从分子水平上真正揭开生物世界的奥秘,由被动地适应自然界转向主动地改造和重组自然界的基础学科。 分子生物学与其它学科的关系 分子生物学是由生物化学、生物物理学、遗传学、微生物学、细胞学、以至信息科学等多学科相互渗透、综合融会而产生并发展起来的,凝聚了不同学科专长的科学家的共同努力。它虽产生于上述各个学科,但已形成它独特的理论体系和研究手段,成为一个独立的学科。 生物化学与分子生物学关系最为密切 : 生物化学是从化学角度研究生命现象的科学,它着重研究生物体内各种生物分子的结构、转变与新陈代谢。传统生物化学的中心内容是代谢,包括糖、脂类、氨基酸、核苷酸、以及能量代谢等与生理功能的联系。 分子生物学则着重阐明生命的本质----主要研究生物大分子核酸与蛋白质的结构与功能、生命信息的传递和调控。 细胞生物学与分子生物学关系也十分密切: 传统的细胞生物学主要研究细胞和亚细胞器的形态、结构与功能。探讨组成细胞的分子结构比单纯观察大体结构能更加深入认识细胞的结构与功能,因此现代细胞生物学的发展越来越多地应用分子生物学的理论和方法。 分子生物学则是从研究各个生物大分子的结构入手,但各个分子不能孤立发挥作用,生命绝非组成成分的随意加和或混合,分子生物学还需要进一步研究各生物分子间的高层次组织和相互作用,尤其是细胞整体反应的分子机理,这在某种程度上是向细胞生物学的靠拢。 第一章序论 1859年发表了《物种起源》,用事实证明“物竞天择,适者生存”的进化论思想。 指出:物种的变异是由于大自然的环境和生物群体的生存竞争造成的,彻底否定了“创世说”。达尔文第一个认识到生物世界的不连续性。 意义:达尔文关于生物进化的学说及其唯物主义的物种起源理论,是生物科学史上最伟大的创举之一,具有不可磨灭的贡献。 细胞学说 细胞学说的建立及其意义 德国植物学家施莱登和德国动物学家施旺共同提出:一切植物、动物都是由细胞组成的,细胞是一切动植物的基本单位。 经典遗传学 两条基本规律: 统一律:当两种不同植物杂交时,它们的下一代可能与亲本之一完全相同; 分离规律:将不同植物品种杂交后的F1代种子再进行杂交或自交时,下一代就会按照一定的比例分离,因而具有不同的形式。

现代分子生物学名词解释朱玉贤

ABC模型:即控制花形态发生得模型.该模型把四轮花器官同时发生作为基本前提,强调花形态突变体产生不同花器官得生理位置变化。该模型中正常花得四轮结构得形成就是由三组基因A、B、C共同作用完成得,每一轮花器官特征得决定分别依赖于A、B、C三组基因中得一组或两组基因得正常表达oA组基因控制萼片、花瓣得发育,B组基因控制花瓣、雄蕊得发育,C组基因控制雄蕊、心皮得发育oA、C组基因互相拮抗,抑制对方在自身所控制得区域中表达,如其中任何一组或更多得基因发生突变而丧失功能,花得形态就出现异常。 AP位点(APsite):所有细胞中都带有不同类型、能识别受损核酸位点得糖苷水解酶,它能特异性切除受损核苷酸上得N-β糖苷键,在DNA链上形成去嘌呤或去嘧啶位点,统称为AP位点。 cDNA(plementaryDNA):在体外以mRNA为模板,利用反转录酶与DNA聚合酶合成得一段双链DNA。 C值(Cvalue):通常就是指一种生物单倍体基因组DNA得总量,以每细胞内得皮克(pg)数表示。 C值反常现象(Cvaluedox):也称C值谬误。指C值往往与种系得进化复杂性不一致得现象,即基因组大小与遗传复杂性之间没有必然得联系,某些较低等得生物C值却很大,如一些两柄动物得C值甚至比哺乳动物还大。 Dane颗粒:HBV完整颗粒得直径为42nm,称为Dane颗粒,由外膜与核壳组成,有很强得感染性。 DNA(deoxyribonucleicacid):脱氧核糖核酸,就是世界上所有已知高等真核生物与绝大部分低等生物得遗传物质。 DNA得半保留复制(semi-conservativereplication):DNA在复制过程中,每条链分别作为模板合成新链,产生互补得两条链.这样新形成得两个DNA分子与原来DNA 分子得碱基顺序完全一样。因此,每个子代分子得一条链来自亲代DNA,另一条链则就是新合成得,这种复制方式被称为DNA得半保留复制。 DNA得半不连续复制(serru—cliscontinuousreplication):DNA复制过程中前导链得复制就是连续得,而另一条链,即后随链得复制就是中断得、不连续得。 DNA甲基化:CpG二核苷酸(CpG岛)通常成串出现在DNA上,在甲基转移酶得作用下,胞嘧啶(C)得第5位碳原子能被修饰加上甲基oDNA甲基化除形成5—甲基胞嘧啶(5-mC)之外,还能产生少量得N6甲基腺嘌呤(N6-mA)及7-甲基鸟嘌呤。 DNA聚合酶(DNApolymerase):一种催化由脱氧核糖核苷三磷酸合成DNA得酶。因为它以DNA为模板,所以又被称为依赖于DNA得DNA聚合酶。不同种类得DNA 聚合酶可能参与DNA得复制与/或修复。 DNA酶I超敏感位点:染色质中特殊得一段长约200bp、甲基化程度较低且对DNaseI高度敏感得DNA序列,一般在转录起始点附近或者相关部位。 DNA拓扑异构酶(DNAtopoisomerase):能在闭环DNA分子中改变两条链得环绕次数得酶,它得作用机制就是首先切断DNA,让DNA绕过断裂点以后再封闭形成双螺旋或超螺旋DNA。 DNA重组技术(rebinantDNAtechnology):又称基因工程(geneticen-gineer ing),将不同得DNA片段(如某个基因或基因得一部分)按照预先得设计定向连接起来,在特定得受体细胞中与载体同时复制并得到表达,产生影响受体细胞得新得遗传性状得技术。 GU—AG法则(GU-AGrule):多数细胞核mRNA前体中内含子得5,边界序列为GU,3’边界序列为AGc因此,GU表示供体衔接点得5,端,AG代表接纳体衔接点得3'端序列.习惯上,把这种保守序列模式称为GU-AG法则。

现代分子生物学课后习题集及答案(朱玉贤

现代分子生物学课后习题集及答案(朱玉贤 现代分子生物学课后习题及答案(共10章) 第一章绪论 1.你对现代分子生物学的含义和包括的研究范围是怎么理解的? 2. 分子生物学研究内容有哪些方面? 3. 分子生物学发展前景如何? 4. 人类基因组计划完成的社会意义和科学意义是什么? 答案: 1.分子生物学是从分子水平研究生命本质的一门新兴边缘学科,它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,是当前生命科学中发展最快并正在与其它学科广泛交叉与渗透的重要前沿领域。狭义:偏重于核酸的分子生物学,主要研究基因或 DNA 的复制.转录. 达和调节控制等过程,其中也涉及与这些过程有关的蛋白质和酶的结构与功能的研究。分子生物学的发展为人类认识生命现象带来了前所未有的机会,也为人类利用和改造生物创造了极为广阔的前景。所谓在分子水平上研究生命的本质主要是指对遗传. 生殖.生长和发育等生命基本特征的分子机理的阐明,从而为利用和改造生物奠定理论基础和提供新的手段。这里的分子水平指的是那些携带遗传信息的核酸和在遗传信息传递及细胞内.细胞间通讯

过程中发挥着重要作用的蛋白质等生物大分子。这些生物大分子均具有较大的分子量,由简单的小分子核苷酸或氨基酸排列组合以蕴藏各种信息,并且具有复杂的空间结构以形成精确的相互作用系统,由此构成生物的多样化和生物个体精确的生长发育和代谢调节控制系统。阐明这些复杂的结构及结构与功能的关系是分子生物学的主要任务。 2. 分子生物学主要包含以下三部分研究内容: A.核酸的分子生物学,核酸的分子生物学研究核酸的结构及其功能。由于核酸的主要作用是携带和传递遗传信息,因此分子遗传学(moleculargeics)是其主要组成部分。由于50 年代以来的迅速发展,该领域已形成了比较完整的理论体系和研究技术,是目前分子生物学内容最丰富的一个领域。研究内容包括核酸/基因组的结构.遗传信息的复制.转录与翻译,核酸存储的信息修复与突变,基因达调控和基因工程技术的发展和应用等。遗传信息传递的中心法则(centraldogma)是其理论体系的核心。 B .蛋白质的分子生物学蛋白质的分子生物学研究执行各种生命功能的主要大分子──蛋白质的结构与功能。尽管人类对蛋白质的研究比对核酸研究的历史要长得多,但由于其研究难度较大,与核酸分子生物学相比发展较慢。近年来虽然在认识蛋白质的结构及其与功能关系方面取得了一些进展,但是对其基本规律的认识尚缺乏突破性的进展。

名词解释 分子生物学 朱玉贤

1. 基因产生一条多肽链或功能RNA所必需的全部核苷酸序列。 2. 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。 3. 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。 4. 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。 5. ribozyme 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。 6. 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。 7. RFLP 即限制性片断长度多态性。指限制性酶切位点上的遗传差异。这些差别引起相关限制性酶切割产生不同长度片段。RELPs可用于遗传作图,将基因组与常见的遗传标记联系起来。 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DNA分子上一个独立的复制单位,包括复制原点。 15. 同义突变DNA上一个碱基对的突变并不影响它所编码的蛋白质的氨基酸序列现象,因为改变后的密码子和改变前的密码子是简并密码子编码同一种氨基酸。 16. PCR 即聚合酶链式反应。扩增样品中的DNA量和富集众多DNA分子中的一个特定的DNA序列的一种技术。在该反应中,使用与目的DNA序列互补的寡核苷酸作为引物,进行多轮的DNA合成。每一轮中都包括DNA变性,引物退火和在Tap DNA聚合酶催化下的DNA合成反应。 17. DNA芯片以点样法将RNA扩增得到的cDNA片断高密度地排列于玻片上制成的微阵列芯片又称为DNA芯片(DNAchip)或cDNA微阵列(cDNA Microarray)。 18. 滚环复制一种双链环状DNA单向复制模式,复制叉沿环形模板复制,新合成的链将前一反应中合成的链置换出,形成与环状模板链互补的线性序列。 19. θ型复制一种双链环状DNA双向复制模式,在复制原点形成两个方向相反的复制叉,分别以两条环状单链DNA为模板进行复制,最后形成两个相同并相互分离的环状双链DNA。 20. 复制原点复制起始处的一段DNA 序列,在大肠杆菌大约245bp。 21. 引发体指在滞后链DNA复制中,每个岗崎片段合成引发反应中涉及的蛋白质复合体(包含6种主要成分)。引发体能沿着DNA 移动,引发生成滞后链的引物RNA短链。22. 拓扑异构酶通过切断DNA的一条或两条链中的磷酸二酯键,然后重新缠绕和封口来改变DNA连环数的酶。拓扑异构酶Ⅰ、通过切断DNA中的一条链减少负超螺旋,增加一

现代分子生物学课后习题集及答案(朱玉贤

现代分子生物学课后习题集及答案(朱玉贤 现代分子生物学课后习题及答案(共10章) 第一章绪论 1.你对现代分子生物学的含义和包括的研究范围是怎么理解的? 2.分子生物学研究内容有哪些方面? 3.分子生物学发展前景如何? 4.人类基因组计划完成的社会意义和科学意义是什么?答 案: 1.分子生物学是从分子水平研究生命本质的一门新兴边缘学科,它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屮的作用为研究对象,是当前生命科学屮发展最快并正在与其它学科广泛交叉与渗透的重要前沿领域。狭义:偏重于核酸的分子生物学,主要研究基因或DNA的复制.转录.达和调节控制等过程,其屮也涉及与这些过程有关的蛋白质和酶的结构与功能的研究。分子生物学的发展为人类认识生命现象带来了前所未有的机会,也为人类利用和改造生物创造了极为广阔的前景。所谓在分子水平上研究生命的本质主要是指对遗传.生殖. 生长和发育等生命基本特征的分子机理的阐明,从而为利用和改造生物奠定理论基础和提供新的手段。这里的分子水平指的是那些携带遗传信息的核酸和在遗传信息传递及细胞内.细胞间通讯过程屮发挥着重要作用的蛋白质等生物大分子。这些生物大分子均具有较大的分子量,由简单的小分

子核昔酸或氨基酸排列组合以蕴藏各种信息,并且具有复杂的空间结构以形成精确的相互作用系统,由此构成生物的多样化和生物个体精确的生长发育和代谢调节控制系统。阐明这些复杂的结构及结构与功能的关系是分子生物学的主要任务。 2.分子生物学主要包含以下三部分研究内容: A.核酸的分子生物学,核酸的分子生物学研究核酸的结构及其功能。由于核酸的主要作用是携带和传递遗传信息,因此分子遗传学(moleculargeics)是其主要组成部分。由于50年代以来的迅速发展,该领域已形成了比较完整的理论体系和研究技术,是目前分子生物学内容最丰富的一个领域。研究内容包括核酸/基因组的结构.遗传信息的复制.转录与翻译,核酸存储的信息修复与突变,基因达调控和基因工程技术的发展和应用等。遗传信息传递的屮心法则(centraldogma)是其理论体系的核心。 B .蛋白质的分子生物学蛋白质的分子生物学研究执行各种生命功能的主要大分子——蛋白质的结构与功能。尽管人类对蛋白质的研究比对核酸研究的历史要长得多,但由于其研究难度较大,与核酸分子生物学相比发展较慢。近年来虽然在认识蛋白质的结构及其与功能关系方面取得了一些进展,但是对其基本规律的认识尚缺乏突破性的进展。 3.21世纪是生命科学世纪,生物经济时代,分子生物学将取得突飞猛进的发展,结构基因组学.功能基因组学.蛋白质组学. 生物信息学.信号跨膜转导成为新的热门领域,将在农业.工业. 医药卫

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