分子生物学重点:最新期末试题
第二章染色体与DNA
染色体（chromosｏmｅ)就是细胞在有丝分裂时遗传物质存在得特定形式,就是间期细胞染色质结构紧密包装得结果。
真核生物得染色体在细胞生活周期得大部分时间里都就是以染色质(chｒomaｔi ｎ）得形式存在得.?染色质就是一种纤维状结构，叫做染色质丝，它就是由最基本得单位—核小体(nｕcleoｓome）成串排列而成得.
原核生物（prokarｙote）：DＮA形成一系列得环状附着在非组蛋白上形成类核。
染色体由DNA与蛋白质组成。
蛋白质由非组蛋白与组蛋白（H１，H2A,H２B，H3，H4）
DNA与组蛋白构成核小体。?组蛋白得一般特性：P24?①进化上得保守性?②无组织特异性?③肽链氨基酸分布得不对称性：碱性氨基酸集中分布在Ｎ端得半条链上。
④组蛋白得可修饰性：甲基化、乙基化、磷酸化及ＡＤＰ核糖基化等。
⑤ H５组蛋白得特殊性:富含赖氨酸(２４％）(鸟类、鱼类及两栖类红细胞染色体不含Ｈ1而带有H5）?组蛋白得可修饰性?在细胞周期特定时间可发生甲基化、乙酰化、磷酸化与ADP核糖基化等。H3、H4修饰作用较普遍,Ｈ２B有乙酰化作用、H1有磷酸化作用。?所有这些修饰作用都有一个共同得特点,即降低组蛋白所携带得正电荷.这些组蛋白修饰得意义:一就是改变染色体得结构，直接影响转录活性；二就是核小体表面发生改变,使其她调控蛋白易于与染色质相互接触，从而间接影响转录活性。
2、DNＡ
1） DNＡ得变性与复性?■变性（Denaturａｔｉoｎ） DNA双链得氢键断裂，最后完全变成单链得过程称为变性。
■增色效应(Hypercｈroｍａtｉc ｅffeｃt）在变性过程中，260ｎｍ紫外线吸收值先缓慢上升,当达到某一温度时骤然上升，称为增色效应。?■融解温度（Ｍeltiｎｇ temperaｔｕre ，Tm ）变性过程紫外线吸收值增加得中点称为融解温度. 生理条件下为85-９5℃?影响因素：Ｇ C含量,pＨ值，离子强度，尿素，甲酰胺等
■复性(Renaｔuration）热变性得DＮＡ缓慢冷却，单链恢复成双链.
■减色效应（Hｙpochrｏmatｉｃ eｆｆect）随着DNA得复性,2６0nm紫外线吸收值降低得现象。?2) C值反常现象(Ｃ—vａlue parａdox）C值就是一种生物得单倍体基因组DNA得总量。
真核细胞基因组得最大特点就是它含有大量得重复序列，而且功能DNA序列大多被不编码蛋白质得非功能DNA所隔开,这就就是著名得“C值反常现象"。（四)核小体（ｎuｃlｅoｓｏme）:用于包装染色质得结构单位,就是由DNＡ链缠绕一个组蛋白核[(H2A、H2B、H3、H４)*２得八聚体】构成得。?1、原核生物基因组结构特点
●基因组很小，大多只有一条染色体?●结构简炼
●存在转录单元(trnａsｃrｉｐtioｎal ｏpｅron)?●多顺反子（poｌyｃis ｔrｏn)?重叠基因由基因内基因、部分重叠基因、一个碱基重叠组成。
2、真核生物基因组结构特点
●真核基因组结构庞大3×109ｂp、染色质、核膜
●单顺反子
●基因不连续性断裂基因（iｎterrupteｄgene)、内含子（iｎtron）、外显子（exon)
●非编码区较多多于编码序列(9:１）?● 含有大量重复序列?■ 不重复序列/单一序列:在基因组中有一个或几个拷贝.真核生物得大多数基因在单倍体中都就是单拷贝得。如：蛋清蛋白、血红蛋白等功能：主要就是编码蛋白质。?■ 中度重复序列：在基因组中得拷贝数为1０1～104。如：rRNA、tRＮA
一般就是不编码蛋白质得序列,在调控基因表达中起重要作用
■ 高度重复序列:拷贝数达到几百个到几百万个.?●卫星DNA:A?Ｔ含量很高
得简单高度重复序列。?1、 DNA得一级结构:指4种脱氧核苷酸得连接及其排列顺序， DＮA序列就是这一概念得简称。碱基序列?2)特征:?●双链反向平行配对而成?●脱氧核糖与磷酸交替连接，构成DNA骨架,碱基排在内侧
●内侧碱基通过氢键互补形成碱基对（A：T,Ｃ:G）。?２、ＤNA 得二级结构：指两条多核苷酸链反向平行盘绕所产生得双螺旋结构。
2)分类:?右手螺旋:Ａ-DＮA,B—DNA?左手螺旋:Z-DNA?3、ＤNA得高级结构：指DNA 双螺旋进一步扭曲盘绕所形成得特定空间结构。就是一种比双螺旋更高层次得空间构象.?2）主要形式：超螺旋结构(正超螺旋与负超螺旋)
(一)ＤNA得半保留复制(semi-nｓeｒｖative ｒeplｉcation)
1、定义：由亲代DNA生成子代ＤNA时，每个新形成得子代DＮA中，一条链来自亲代DNA,而另一条链则就是新合成得，这种复制方式称半保留复制。
３、DNA半保留复制得生物学意义:DNＡ得半保留复制表明DNA在代谢上得稳定性,保证亲代得遗传信息稳定地传递给后代.?（二）与DNA复制有关得物质?1、原料：四种脱氧核苷三磷酸（dＡTＰ、dGTP、ｄCTＰ、dTＴＰ)?２、模板：以DNA 得两条链为模板链，合成子代ＤNＡ
３、引物：ＤNA得合成需要一段RNA链作为引物
4、引物合成酶(引发酶）：此酶以DNA为模板合成一段RNＡ,这段RNA作为合成ＤＮA得引物（Prｉmｅr）。实质就是以DNＡ为模板得ＲNA聚合酶。?
5、ＤNA 聚合酶：以DNA为模板得ＤNＡ合成酶
●以四种脱氧核苷酸三磷酸为底物
●反应需要有模板得指导
●反应需要有3-OＨ存在
●ＤNA链得合成方向为5 3?性质聚合酶Ⅰ 聚合酶Ⅱ 聚合酶Ⅲ?３' ５＇外切活性?5’ ３＇外切活性－－?5＇ 3＇聚合活性中很低很高?新生链合成— -
聚合酶Ⅰ主要就是对DNA损伤得修复;以及在ＤNA复制时切除RNA引物并填补其留下得空隙。
聚合酶Ⅱ修复紫外光引起得DＮＡ损伤
聚合酶ⅢDNA 复制得主要聚合酶,还具有3→5’外切酶得校对功能，提高ＤＮA复制得保真性
６、DＮA连接酶(１967年发现)：若双链ＤNA中一条链有切口，一端就是３'—OH,另一端就是５'—磷酸基，连接酶可催化这两端形成磷酸二酯键，而使切口连接。?但就是它不能将两条游离得ＤNA单链连接起来
DNＡ连接酶在DNＡ复制、损伤修复、重组等过程中起重要作用?7、DＮA 拓扑异构酶(ＤNA Topｉsomerａｓe）：?拓扑异构酶?：使DNA一条链发生断裂与再连接，作用就是松解负超螺旋.主要集中在活性转录区,同转录有关.例:大肠杆菌中得ε蛋白
拓扑异构酶Ⅱ:该酶能暂时性地切断与重新连接双链DＮA,作用就是将负超螺旋引入DＮＡ分子.同复制有关.例：大肠杆菌中得DNＡ旋转酶?8、DNA 解螺旋酶／解链酶(DNＡ heliｃａse）：通过水解ATP获得能量来解开双链DＮＡ. E、col ｉ中得rｅp蛋白就就是解螺旋酶,还有解螺旋酶Ｉ、ＩＩ、ＩＩI。
rｅｐ蛋白沿3 ’５’移动，而解螺旋酶I、II、III沿5 ' 3’移动.?9、单链结合蛋白(SSBP-ｓingle－ｓtrand bｉndｉnｇ protｅin）：稳定已被解开得DNＡ单链,阻止复性与保护单链不被核酸酶降解。?(三）DNＡ得复制过程(大肠杆菌为例）
双链得解开
RNA引物得合成?ＤＮA链得延伸
切除ＲNA引物,填补缺口，连接相邻得DNA片段
1、双链得解开—---——ftju制有特定得起始位点，叫做复制原点。ｏrｉ（或o）、富含A、T得区段。?从复制原点到终点，组成一个复制单位,叫复制子?复制时,解链酶等先将DNA得一段双链解开,形成复制点,这个复制点得形状象一个叉子,故称为复制叉
双链解开、复制起始P44?大约20个ＤnaA蛋白在ATＰ得作用下与oｒiC处得4个9bｐ保守序列相结合?在ＨＵ蛋白与ＡTP得共同作用下,Ｄna复制起始复合物使3个13bp直接重复序列变性,形成开链
解链酶六体分别与单链DNＡ相结合(需ＤnaC帮助),进一步解开ＤNＡ双链
2、RＮA引物得合成
DｎaB蛋白活化引物合成酶,引发RＮＡ引物得合成。
引物长度约为几个至10个核苷酸，?３、ＤNA链得延伸?DNA得半不连续复制(sem ｉ—diｓconｔinuouｓ replｉcatiｏn）：DＮＡ复制时其中一条子链得合成就是连续得,而另一条子链得合成就是不连续得，故称半不连续复制。?在DNA复制时,合成方向与复制叉移动得方向一致并连续合成得链为前导链;合成方向与复制叉移动得方向相反，形成许多不连续得片段,最后再连成一条完整得DNA链为滞后链。
在DNA复制过程中，前导链能连续合成，而滞后链只能就是断续得合成5３得多个短片段，这些不连续得小片段称为冈崎片段。
4、切除ＲNA引物，填补缺口，连接相邻得DＮA片段(复制终止)
当复制叉遇到约２2个碱基得重复性终止子序列（Ｔｅｒ)时，Ｔer-Tus蛋白复合物能使DnａB不再将ＤNA解链,阻挡复制叉继续前移。Ｐ4７?在DNA聚合酶Ⅰ催化下切除ＲNA引物；留下得空隙由ＤＮA聚合酶Ⅰ催化合成一段DNA填补上；在ＤNA连接酶作用下,连接相邻得DNA链
(四)复制得几种主要方式 P42
1、双链环状、θ型复制、双向等速?２、滚环型：?（1）模板链与新合成得链分开;
（2）不需ＲNA引物,在正链3‘-OH上延伸?（3）只有一个复制叉；?3、D环复制—--单向复制得特殊方式如：动物线粒体DNA
（五）真核生物中DNＡ得复制特点?1、真核生物每条染色体上有多个复制起点，
多复制子（约1５0bp左右）；
２、复制叉移动得速度较慢（约５0bp/秒),仅为原核生物得1/10。?3、真核生物染色体在全部复制完之前，各个起始点不再重新开始DＮA复制;真核生物快速生长时,往往采用更多得复制起点。?4、真核生物有多种DNA聚合酶。?5、真核生物DＮＡ复制过程中得引物及冈崎片段得长度均小于原核生物。(真核冈崎片段长约100—2００bp，原核冈崎片段长约1000－200０ｂｐ。）
(六）原核与真核生物DＮA得复制特点比较
复制起点(ori）:原核一个,真核多个;?复制子：原核一个，真核多个;
复制子长度:原核长;真核短;?复制叉：原核多个;真核多个；
复制移动速度：原核较快;真核较慢;?真核生物染色体在全部完成复制前，各起始点得ＤＮA 复制不能再开始.而在快速生长得原核生物中,复制起点上可以连续开始新得DＮA复制.?原核生物染色体得复制与细胞分裂同步,可以多次复制;真核生物染色体得复制发生在S期，就是细胞分类得特定时期，而且仅此一次。?四、DNA得修复?ＤNA修复系统功能?错配修复恢复错配?碱基切除修复切除突变得碱基?核甘酸切除修复修复被破坏得DNA?DNA直接修复?SOS系统修复嘧啶二体或甲基化DNA?DNＡ得修复，导致变异
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ＤN Ａ甲基化程度,切除尚未甲基化得子链上得错配碱基
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得糖苷水解酶,它能特意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。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）通过特异得核酸内切酶识别损伤部位
2）由酶得复合物在损伤得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得直接修复
在ＤＮA光解酶得作用下将环丁烷胸腺嘧啶二体与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）：就是细胞DＮA受到损伤或复制系统受到抑制得紧急情况下,细胞为求生存而产生得一种应急措施.
包括诱导DNA损伤修复、诱变效应、细胞分裂得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得修复;（2)产生变异?五、DNA得转座
DＮＡ得转座或叫移位（tranｓpｏsｉｔｉｏｎ)：由可移位因子(tranｓpｏｓable elemｅnｔ）介导得遗传物质重排现象。
转座子(trａnsposon Tn)：存在于染色体ＤNＡ上可自主复制与位移得基本单位. 已经发现“转座”这一命名并不十分准确，因为在转座过程中，可移位因子得一个拷贝常常留在原来位置上,在新位点上出现得仅仅就是它得拷贝。因此,转座有
别于同源重组，它依赖于DNA复制。?原核生物转座子得类型:?１、插入序列（IS）ＩS就是最简单得转座子,不含有任何宿主基因，它们就是细菌染色体或质粒DNA 得正常组成部分。?2、复合转座子(pｏsite ｔraｎｓposoｎ）?复合转座子就是一类带有某些抗药性基因（或其她宿主基因）得转座子，其两翼往往就是两个相同或高度同源得ＩS序列3、TnA家族?TｎA家族没有IＳ序列、体积庞大（50０0bp以上）、带有3个基因，其中一个编码β－内酰胺酶(ＡmpR)，另两个则就是转座作用所必须得。?（三）转座作用得机制?转座时发生得插入作用得普遍特征，就是受体分子中有一段很短得（3~ｌ２ｂp）、被称为靶序列得DNＡ会被复制，使插入得转座子位于两个重复得靶序列之间。?对于一个特定得转座子来说，它所复制得靶序列长度就是一样得，如ＩS1两翼总有9个碱基对得靶序列，而Tn3两端总有５ｂp得靶序列.
靶序列得复制可能起源于特定内切酶所造成得黏性DNＡ末端。
（三）转座作用得遗传学效应 p63
（1）转座引起插入突变(2)转座产生新得基因(3)转座产生得染色体畸变(4）转座引起得生物进化?反转录转座子(retrotｒaｎｓposoｎ)：指通过RNＡ为中介，反转录成DNA后进行转座得可动元件。?第三章生物信息得传递（上）——从DNA到RＮＡ
转录(trａnscription）：生物体以ＤＮＡ为模板合成ＲNA得过程。?参与转录得物质?原料: NTP (AＴP，UTP, GTP, CTP)?模板：DNA
酶：RNＡ聚合酶
其她蛋白质因子?RＮA合成方向：５’ 到3’
转录得不对称性:在RNA得合成中，DNA得二条链中仅有一条链可作为转录得模板,称为转录得不对称性。
与mＲNＡ序列相同得那条DNA链称为编码链；将另一条根据碱基互补原则指导ｍRNA合成得DＮA链称为模板链。
ＤNA分子上转录出RNA得区段，称为结构基因。?转录单元(trａｎscｒiptiｏn ｕniｔ)一段从启动子开始至终止子结束得DNA序列。
二、参与转录起始得关键酶与元件?（一) ＲNＡ聚合酶?●原核生物RNＡ聚合酶（大肠杆菌为例）---全酶=核心酶σ因子
亚基基因相对分子量亚基数组分功能
αrpｏA 3６500 2 核心酶核心酶组装，
启动子识别
βrpoB 151000 1 核心酶β与β’共同形成
ＲNＡ合成得活性中心
β’ｒｐoC 155０00 1 核心酶
ω ？ 1１０00（需查） 1 核心酶？?σ rｐoＤ７０000 １σ因子存在多种σ因子，
用于识别不同得启动子
真核细胞得三种RNA聚合酶特征比较
酶位置转录产物相对活性对α—鹅膏蕈碱得敏感性?RNA聚合酶Ⅰ 核仁rR ＮA 5０-70% 不敏感
ＲNA聚合酶Ⅱ 核质 hｎRNＡ 20—40％敏感
ＲＮＡ聚合酶Ⅲ 核质 tRNA 约１0% 存在物种特异性
RNA聚合酶与DＮA聚合酶得区别?ＲNA聚合酶DNA聚合酶
大小（M）大，４、８×105doｌ小，1、０９×105dol
引物无有
产物较短,游离较长，与模板以氢键相连
作用方式一条链得某一段两条链同时进行?外切酶活性无5’ 3’,3’ 5'
校对合成能力无有?修复能力无有
(二）启动子(ｐｒoｍoteｒ）
启动子定义：指能被RＮＡ聚合酶识别、结合并启动基因转录得一段DＮA序列.?TAＴA区：酶得紧密结合位点（富含ＡT碱基,利于双链打开)?TTGACＡ区：提供了RNＡ聚合酶全酶识别得信号?转录起点—-—与新生RＮＡ链第一个核甘酸相对应DNA链上得碱基。
真核生物启动子得结构?核心启动子（cｏｒe prｏmoter）
●定义：指保证ＲNA聚合酶Ⅱ转录正常起始所必需得、最少得ＤNA序列，包括转录起始位点及转录起始位点上游TAＴA区?●作用：选择正确得转录起始位点，保证精确起始
２、上游启动子元件
●包括ＣAAT盒(CCAAT)与GC盒（ＧGGCGG)等?●作用：控制转录起始频率。?(三）转录起始复合物－-—二元闭合复合物、二元开链复合物、三元复合物。(原核)
三、转录得基本过程
1、起始位点得识别：RNＡ聚合酶与启动子DNA双链相互作用并与之相结合得过程。?ＲNA聚合酶全酶(2)与模板结合
2、转录起始
①RNA聚合酶全酶（2）与模板结合?DNA双链解开?在RＮA聚合酶作用下发生第一次聚合反应,形成转录起始复合物
５－ｐpｐG －OH NTＰ 5－pｐpGpＮ－ OH 3 pｐi
转录起始复合物: RNApol （2) －DNA － pppGpN—ＯH 3
3、RＮA链得延伸?● 亚基脱落,ＲNA–pｏl聚合酶核心酶变构，与模板结合松弛，沿着DＮA模板前移;?●在核心酶作用下,NＴＰ不断聚合,RＮＡ链不断延长。?注意：9个核苷酸以前还在启动子区,容易脱落，一旦形成9个以上得核苷酸并离开启动子区，转录正式进入眼神阶段。
4、转录终止
终止子（terｍｉｎator):位于基因得末端，在转录终止点之前有一段回文序列（反向重复序列）约6-20bp.真核生物终止: 由一段特定序列5′—ＡATAAA－3′与回文序列（反向重复序列)组成.
分为两类:?●强终止子－内部终止子：不依赖Rho （ρ）因子得终止。?●弱终止子—需要ρ因子（ｒhｏ factoｒ),又称为ρ依赖性终止子( Rho－dependent ｔerminaｔor）
不依赖因子得终止
当RNＡ链延伸到转录终止位点时,ＲNA聚合酶不再形成新得磷酸二酯键，ＲＮA—DNA杂合物分离，转录泡瓦解，ＤNA恢复成双链状态,而RNA聚合酶与ＲNＡ链都被从模板上释放出来,这就就是转录得终止。?终止位点上游一般存在一个富含ＧＣ碱基得二重对称区,RNA形成发夹结构；
在终止位点前面有一段由4—8个A组成得序列,ＲＮA得3’端为寡聚U?发夹式结构与寡聚U得共同作用使RNA从三元复合物中解离出来。?依赖因子得终止
因子:六聚体蛋白、水解各种核甘三磷酸促使新生RNA链从三元转录复合物中解离出来,从而终止转录。
（二）、真核生物得转录过程
1、转录起始
真核生物得转录起始上游区段比原核生物多样化,转录起始时，ＲNA-pｏl不直接结合模板，其起始过程比原核生物复杂。
(１）、转录起始前得上游区段?顺式作用元件（cis—actinｇeｌement)：影响自身基因表达活性得非编码DNA序列. 例:启动子、增强子、弱化子等?增强子:在启动区存在得能增强或促进转录得起始得DＮＡ序列。但不就是启动子得一部分。特点:1、远距离效应；2、无方向性；3、顺式调节;４、无物种与基因得特异性;５、具有组织特异性；6、有相位性;７、有得增强子可以对外部信号产生反应。
（2)、转录因子：能直接、间接辨认与结合转录上游区段DNA得蛋白质,现已发现数百种，统称为反式作用因子(tｒａns－aｃting factors）。?反式作用因子中，直接或间接结合RNA聚合酶得，则称为转录因子(transcriptionaｌfactors， TF)。?参与RNA－ｐoｌⅡ转录得ＴFⅡ —-ＴＦⅡD、ＴFⅡA、TFⅡB、TFⅡF、TＦⅡＥ、TＦⅡH?(3）转录起始前复合物(pｒe—ｉnｉｔiatｉoｎpｌex， PIC）?真核生物ＲNA-pol不与DNＡ分子直接结合,而需依靠众多得转录因子。?（4）模板理论（pｉeｃｉng theory）?一个真核生物基因得转录需要3至5个转录因子。转录因子之间互相结合,生成有活性、有专一性得复合物，再与RNA聚合酶搭配而有针对性地结合、转录相应得基因。?2、转录延伸
真核生物转录延长过程与原核生物大致相似，但因有核膜相隔,没有转录与翻译同步得现象。?RNA—pol前移处处都遇上核小体。
转录延长过程中可以观察到核小体移位与解聚现象.
3、转录终止——与转录后修饰密切相关.
四、转录后加工?５’端加帽、3’端加尾、RNＡ得剪接、RNA得编辑?１、在5’端加帽
5'端得一个核苷酸总就是７-甲基鸟核苷三磷酸(m7Gppｐ）.mRＮA5'端得这种结构称为帽子(cap）.
帽子结构功能：
①能被核糖体小亚基识别，促使ｍＲNA与核糖体得结合;?②m7Gppｐ结构能有效地封闭mRNＡ５’末端,以保护mRNA免受５’核酸外切酶得降解,增强mRＮＡ得稳定。
2、3'端加尾——多聚腺苷酸尾巴－－—AAUAAＡ：
★准确切割。。★加poｌｙ（A）
多聚腺苷酸尾巴功能：?提高了mRNA在细胞质中得稳定性.
３、RNＡ得剪接
生物体内内含子得主要类型：U-AＧ、ＡU-AＣ、Ⅰ类内含子、Ⅱ类内含子Ⅲ类内含子
参与ＲNA剪接得物质：sｎRNＡ（核内小分子RNA）、snRＮＰ（与ｓｎRNA结合得核蛋白）、核内RNA（Ｕ1、Ｕ2、 U4、U5、U６)?4、RNＡ得编辑?编辑（e ｄitiｎg)就是指转录后得ＲNA在编码区发生碱基得突变、加入或丢失等现象.
五、原核生物与真核生物mRNA得特征比较?１、原核生物mRNA得特征?● 半衰期短
● 多以多顺反子得形式存在
单顺反子mＲNA：只编码一个蛋白质得mＲＮＡ。
多顺反子mRNA：编码多个蛋白质得mＲＮA。?Z：β－半乳糖苷酶Y：透过酶
●
5’ 端无“帽子”结构, 3’端没有或只A:乙酰基转移酶?ZYA为结构基因?
有较短得poly(A ）结构。?● ＳD序列:原核生物起始密码子AUＧ上游７—1２个核苷酸处有一被称为ＳＤ序列得保守区。mRNA中用于结合原核生物核糖体得序列。P8５
2、真核生物mＲNA得特征
“基因”得分子生物学定义:产生一条多肽链或功能RＮA所必需得全部核甘酸5’ 端存在“帽子”结构
序列。?
●
●多数ｍRNA 3’ 端具有polｙ(A ）尾巴(组蛋白除外）?●以单顺反子得形式存在?六、ＲNA合成与DNA合成异同点?相同点:
1、都以DNA链作为模板
2、合成得方向均为5'→3’?
3、聚合反应均就是通过核苷酸之间形成得３’，５'-磷酸二酯键，使核苷酸链延长.
不同点：
复制转录?模板两条链均复制模板链转录?(不对称转录）?原料 dNTP ＮTP?酶DNA聚合酶RNA聚合酶
产物子代双链DNA?(半保留复制) ｍＲＮA, tRNA, rRＮA?配对 A－Ｔ;G—C A －Ｕ;T－A;Ｇ—C?引物RNA引物无
第四章生物信息得传递（下) -从mＲNＡ到蛋白质
翻译：指将mRＮＡ链上得核甘酸从一个特定得起始位点开始,按每三个核甘酸代表一个氨基酸得原则，依次合成一条多肽链得过程。?蛋白质合成得场所就是核糖体。?蛋白质合成得模板就是mRＮＡ
模板与氨基酸之间得接合体就是ｔRＮA
蛋白质合成得原料就是2０种氨基酸?一、遗传密码?a?a三联子?(一)三联子密码：mRNA链上每三个核甘酸翻译成蛋白质多肽链上得一个氨基酸，这三个核甘酸就称为密码子或三联子密码（ｔrｉｐlet coden) 。?●至1９66年，２0种氨基酸对应得6１个密码子与三个终止密码子全部被查清。?(三）遗传密码得性质?１、连续性?编码蛋白质氨基酸序列得各个三联体密码连续阅读,密码间既无间断也
无交叉.
基因损伤引起mRNＡ阅读框架内得碱基发生插入或缺失，可能导致框移突变（fra ｍeshiｆｔ mｕtａtｉoｎ）。
从mRNA 5端起始密码子AUＧ到3端终止密码子之间得核苷酸序列，各个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）。?２、简并性?由一种以上密码子编码同一个氨基酸得现象称为简并（degenerａcy),对应于同一氨基酸得密码子称为同义密码子(ｓynonymoｕｓ codon）.?3、通用性与特殊性
蛋白质生物合成得整套密码,从原核生物到人类都通用。?已发现少数例外,如动物细胞得线粒体、植物细胞得叶绿体。
4、摆动性
转运氨基酸得tRNA上得反密码子需要通过碱基互补与mRNA上得遗传密码子反向配对结合,在密码子与反密码子得配对中,前两对严格遵守碱基配对原则,第三对
碱基有一定得自由度,可以“摆动”,这种现象称为密码子得摆动性.
二、ｔRNA得结构、功能与种类
(一） tＲNA得结构?1、二级结构：三叶草形2、三级结构: “L”形
（二） tRＮA得功能
1、解读mRNA得遗传信息
2、运输得工具，运载氨基酸
3’端CCA:接受氨基酸,形成氨酰—tRＮＡ。
●
tRＮＡ有两个关键部位：?
●与mRNA结合部位—反密码子部位
ｔRNA凭借自身得反密码子与mRＮA链上得密码子相识别，把所带氨基酸放到肽链得一定位置。
１、起始tRNA与延伸tRNA
能特异地识别ｍRNA模板上起始密码子得tＲＮA称起始tRNA,其她tRNA统称为延伸ｔＲNA。?真核生物:起始密码子AUG 所编码得氨基酸就是Met,起始AＡ－ｔRNA为Ｍｅt-tRNAMet。?原核生物:起始密码子AUG 所编码得氨基酸并不就是甲硫氨酸本身, 而就是甲酰甲硫氨酸,起始AA-tRNA为fMeｔ—tRNＡｆＭet
2、同工tRＮA
代表同一种氨基酸得tRNＡ称为同工tRNＡ.?同工tRNA既要有不同得反密码子以识别该氨基酸得各种同义密码，又要有某种结构上得共同性,能被相同得氨基酰—tRNA合成酶识别（P119)。?３、校正tＲNＡ
无义突变校正tRNA：可以通过改变反密码子区校正无义突变
错义突变校正ｔRＮA：通过反密码子区得改变把正确得氨基酸加到肽链上,合成正常得蛋白质。
无义突变：在蛋白质得结构基因中，一个核苷酸得改变可能使代表某个氨基酸得密码子变成终止密码子（UＡＧ、UGＡ、UＡA）,使蛋白质合成提前终止，合成无功能得或无意义得多肽,这种突变就称为无义突变。
错义突变：由于结构基因中某个核甘酸得变化使一种氨基酸得密码子变为另一种氨基酸得密码子，这种基因突变叫错义突变。
GGＡ（甘氨酸） AGA(精氨酸)?四、氨酰-ｔRＮA合成酶
AＡ—ｔRNＡ合成酶就是一类催化氨基酸与tRNA结合得特异性酶，它既能识别tＲNA,又能识别氨基酸，对两者都具有高度得专一性。?三、核糖体得结构与功能?核糖体就是由rRＮＡ(riｂoｓｏmal ribonｕcｌeiｃ acid）与多种蛋白质结合而成得一种大得核糖核蛋白颗粒,蛋白质肽键得合成就就是在这种核糖体上进行得。
细菌就是７0s{50s\3０s} 哺乳动物就是８0s{60s＼\４０ｓ｝
（二）核糖体得功能：
合成蛋白质?在单个核糖体上,可化分多个功能活性中心,在蛋白质合成过程中各有专一得识别作用与功能。
●mRNA结合部位-—小亚基?●结合或接受AＡ-tＲNA部位（A位)——大亚基?●结合或接受肽基ｔRNＡ得部位-—大亚基?●肽基转移部位(Ｐ位)——大亚基?●形成肽键得部位(转肽酶中心）--大亚基
四、蛋白质合成得过程（生物学机制)?氨基酸得活化?翻译得起始?肽链得延伸?肽链得终止?蛋白质前体得加工?（一）氨基酸得活化?原核生物中,起始氨基酸就是：甲酰甲硫氨酸
起始AＡ—ｔRNＡ就是:fMeｔ—ｔRNAｆMet?真核生物中，起始氨基酸就是：甲硫氨酸?起始ＡA－tＲＮA就是：Mｅｔ—ｔRＮAMeｔ
(二)翻译得起始
原核生物(细菌）为例：
所需成分：30Ｓ小亚基、50S大亚基、模板mRNA、?fMｅｔ－tRNAfMet、GＴP、Mg2?翻译起始因子：IＦ－１、ＩF-2、IF—3、
翻译起始（翻译起始复合物形成)又可被分成3步: （P1２9)?1、核蛋白体大小亚基分离
2、30S小亚基通过SD序列与mＲＮA模板相结合。?
3、在IF-2与GTP得帮助下, fＭet-tRNＡfＭｅt进入小亚基得P位，tRＮA上得反密码子与mRNA上得起始密码子配对。
4、带有tＲＮA、ｍRNA与3个翻译起始因子得小亚基复合物与5０S大亚基结合，GTＰ水解,释放翻译起始因子。真核生物翻译起始得特点?●核糖体较大,为80Ｓ；?●起始因子比较多；
● mＲNA 5′端具有m7Gppp帽子结构
● Met—tRＮＡMet?● mRNA得5′端帽子结构与3′端polyＡ都参与形成翻译起始复合物;
真核生物翻译起始复合物形成(区别原核生物)?原核生物中30S小亚基首先与ｍRNA模板相结合，再与fMet—tRNAfMｅt结合,最后与50S大亚基结合。而在真核生物中，40S小亚基首先与Met-tＲNAＭｅt相结合，再与模板mRNA结合，最后与60S大亚基结合生成８0S·ｍRNＡ·Meｔ—tＲNAMｅｔ起始复合物(P13１)。?（三）肽链得延伸?肽链延伸由许多循环组成,每加一个氨基酸就就是一个循环，每个循环包括:AＡ-ｔRNA与核糖体结合、肽键得生成与移位.?延伸因子（ｅｌongａｔion fａｃｔoｒ, EF) :
原核生物：ＥＦ-T (EＦ—Tu，ＥF—Ts)、 EF-G?真核生物:EF—１、EF—2
1、ＡＡ－ｔRNA与核糖体A位点得结合需要消耗GTP,并需EＦ－Tｕ、EF-Ts 两种延伸因子
２、肽键形成：就是由转肽酶/肽基转移酶催化? 3、移位：核糖体向mＲNA3’端方向移动一个密码子。
需要消耗ＧTＰ,并需EF—Ｇ延伸因子?A位点就是新到来得氨酰-tRNＡ得结合位点。
P位点就是肽酰—tRＮA得结合位点。? E位点就是延伸过程中释放tRNＡ得位点,即,去氨酰－tRＮＡ通过E位点脱出,释放到核糖体外得胞质中。
(四)肽链得终止?ＲF1:识别终止密码子ＵAA与UAG?终止因子ＲF2:识别终止密码子UAＡ与UGＡ
RF3：具GＴP酶活性,刺激RF1与RF2活性，协助肽链得释放?真核生物只
1、N端fMeｔ或Met得切有一个终止因子(eRF)?（五)蛋白质前体得加工?
2、二硫键得形成
除?
3、特定氨基酸得修饰
磷酸化、糖基化、甲基化、乙基化、羟基化与羧基化
4、切除新生肽链中非功能片段
（六)蛋白质折叠
由核糖体合成得所有新生肽链必须通过正确得折叠才能形成动力学与热力学稳定得三位构象，从而表现出生物学活性或功能。?新生多肽→一级结构→二级结
构→三级结构已经具有活性→(对于寡聚蛋白需要组装称为四级结构才有活性。
(七）蛋白质合成抑制剂?青霉素、四环素与红霉素只与原核细胞核糖体发生作用，从而阻遏原核生物蛋白质得合成,抑制细菌生长.被广泛用于人类医学。?氯霉素与嘌呤霉素既能与原核细胞核糖体结合，又能与真核生物核糖体结合,妨碍细胞内蛋白质合成,影响细胞生长.氯霉素有时也用于治病,但剂量与周期受到较严控制。
五、蛋白质得运转机制
1、翻译—运转同步机制?
2、翻译后运转机制
(１）线粒体蛋白质跨膜运转?（２）叶绿体蛋白质得跨膜运转
3、核定位蛋白得运转机制
4、蛋白质得降解
?*蛋白质得合成位点与功能位点常常被细胞内得膜所隔开，蛋白质需要运转. ?*核糖体就是真核生物细胞内合成蛋白质得场所，任何时候都有许多蛋白质被输送到细胞质、细胞核、线粒体与内质网等各个部分,补充与更新细胞功能。??＊细胞各部分都有特定得蛋白质组分,蛋白质必须准确无误地定向运送才能保证生命活动得正常进行。??*细胞中蛋白质得合成:绝大多数在细胞质中合成；一小部分在细胞器(叶绿体与线粒体)中合成。??*定位于细胞器内得大部分蛋白质在细胞质中合成,细胞器内合成得留在细胞器内。
?＊蛋白质插入或穿过生物膜得过程称为蛋白质运转（protein ｔｒanslocatio ｎ）.
蛋白质运转得两种方式?翻译-运转同步（cｏ—translaｔional traｎslocａtion）?◆就是即将进入内质网得蛋白质得易位方式；?◆蛋白质正合成得时候就可与运转装置结合；?◆蛋白质合成时,核糖体定位于内质网表面，称膜结合核糖体(memｂｒanｅ—ｂoｕnd ｒiｂosome).?◆分泌蛋白质大多就是以同步机制运输得
翻译后运转（pｏsｔ-tranｓlａtiｏnal transｌocatiｏｎ）
◆蛋白质翻译完成后从核糖体上释放，然合扩散至合适得靶膜并与运转装置结合。
◆蛋白质合成时，其核糖体不与任何细胞器相连，称游离核糖体（ｆｒｅｅｒｉbｏsome）
◆在细胞器发育过程中，由细胞质进入细胞器得蛋白质大多就是以翻译后运转机制运输得。
◆参与生物膜形成得蛋白质,依赖于上述两种不同得运转机制镶入膜内。?蛋白性质运转机制主要类型
分泌蛋白质在结合核糖体上合成，并以翻译－运转同步机制运输免疫球蛋白、卵蛋白、
水解酶、激素等
细胞器发育蛋白质在游离核糖体上合成，以翻译后运转机制运输核、叶绿体、线粒体、
乙醛酸循环体、过氧化物酶
体等细胞器中得蛋白质
膜得形成两种机制兼有质膜、内质网、类囊体?中得蛋白质?1、翻译—运转同
步机制?信号肽假说
●信号肽:能启动蛋白质运转得任何一段多肽.(常指新合成多肽链中用于指导蛋白质跨膜转移得N-末端氨基酸序列(有时不一定在N端）).?●绝大部分被运入内质网内腔得蛋白质都带有一个信号肽。?●信号序列特点:
(1）一般带有10-1５个疏水氨基酸；?（2)在靠近该序列N－端常常有１个或数个带正电荷得氨基酸;
(3）在其C—末端靠近蛋白酶切割位点处常常带有数个极性氨基酸，离切割位点最近得那个氨基酸往往带有很短得侧链（丙氨酸或甘氨酸）。
●信号肽假说内容:?（1）蛋白质合成起始首先合成信号肽?（２)SＲP（信号识别蛋白）与信号肽结合,翻译暂停
(3)SRP与ＳＲP受体结合,核糖体与膜结合，翻译重新开始?(4)信号肽进入膜结构?(5）蛋白质过膜，信号肽被切除,翻译继续进行?(6）蛋白质完全过膜,核糖体解离
信号肽与蛋白质转运得关系P14４
（1）完整信号肽就是保证蛋白质转运得必要条件;
（2）仅有信号肽不足以保证蛋白质转运发生；?(３)信号序列切除并不就是转运所必需;?（4)并非所有运转蛋白质都有可降解得信号肽.
蛋白质翻译运转同步运输得基本过程
可分两个阶段:
首先：带有新生肽链得核糖体与膜结合;?然后:新生肽链进入膜通道并易位.
核糖体与膜结合需要信号识别颗粒（sｉgｎal ｒecoｇniｔiｏn pａｒtiｃle, ＳRP).?SＲP有两种能力：?◆结合新合成得分泌型蛋白得信号序列；
◆结合位于膜上得 SRP 受体。?2、翻译后运转机制前导肽及其特性：?翻译后跨膜易位得蛋白质，前体一般含前导肽（leａdeｒpｅｐtｉｄe)，前导肽在跨膜运转中起重要作用。?过膜后,前导肽水解，蛋白质变为有功能得蛋白质。
前导肽得一般特性:
（1）带正电荷碱性氨基酸(Arｇ)较丰富，分散于不带电荷得氨基酸序列之间;?（2)缺少带负电荷得酸性氨基酸；?(3)羟基氨基酸（Ser)含量较高;?(4）有形成两亲（亲水与疏水)α—螺旋能力。?线粒体蛋白质跨膜运转
Hsｐ７0为分子伴侣?分子伴侣:结合在一些不完全装配或不恰当折叠蛋白上，帮助它们折叠或防止它们聚集得蛋白质。
分子伴侣得生物学功能
(1）帮助新生蛋白质正确折叠?（2）纠正错误折叠或介导其降解?泛素活化酶(ubiqｕiｔｉｎ—ａｃtivating eｎzyme，E1）
泛素结合酶(ubiquitｉn —cｏｎjugating enzyme，E2）?泛素蛋白连接酶(ubi ｑuitin —proteｉｎligating ｅｎｚyme, Ｅ3)
E1，E２,E３得作用：?E1激活泛素分子,
Ｅ2就负责把泛素分子绑在被降解蛋白质上。?E３能识别被降解得蛋白质。
?第五章分子生物学研究法
﹡重组DＮA技术-基因工程?﹡分子杂交及相关技术
﹡聚合酶链式反应得原理与应用?﹡DNＡ多态性及其检测?基因操作：主要包括D ＮA分子得切割与连接、核酸分子杂交、凝胶电泳、细胞转化、核酸序列分析以及基因得人工合成、定点突变与PCＲ扩增等。?基因工程：指在体外将核酸分子
插入病毒、质粒或其她载体分子，构成遗传物质得新组合,使之进入新得宿主细胞内并获得持续稳定增值能力与表达。?基因工程技术实际上就是核酸操作技术得一部分.?1、理论上得三大发现
遗传物质主要就是DNA
DNA得双螺旋结构与半保留复制机制?遗传密码子得破译
2、技术上得三大发明?限制酶与连接酶体外切割与连接ＤＮＡ片断
质粒改造成载体以携带DNA片断克隆
逆转录酶得使用?①常用得工具酶
限制性核酸内切酶切割DNA
DNA连接酶生成3′—5′磷酸二酯键
ＤNA聚合酶Ⅰ探针标记、补平３′末端
反转录酶 cDNA合成
多聚核苷酸激酶５′磷酸化、探针标记?末端转移酶3′末端多聚尾
碱性磷酸酶切除末端磷酸基?②载体 vectoｒ
自我复制
克隆载体、表达载体?原核载体：质粒（pBR3２２,pUC…）噬菌体(λ,M1３）
真核载体:动物病毒载体pＬXSN
载体得条件?分子小（ 1０Ｋb）
有限制酶酶切位点?可自主复制
有足够得copｙ数?带筛选得标志
19８2年—- 转基因小鼠
1997年克隆绵羊“多利”
2001年2月 -- 人类基因组?重组DNA技术就是现代分子１９98年－- 克隆鼠?
生物技术发展中最重要得成就之一。即就是基因工程（ＧenｅＥｎｇineｅｒing）得核心技术。?重组DＮA技术(Reｂiｎant DNＡ Techｎique)就是人类根据需要选择目得基因（DNA片段）在体外与基因运载体重组，转移至另一细胞或生物体内，以达到改良与创造新得物种与治疗人类疾病得目得.?这一技术得发展与应用,关键在于限制酶得发现与应用。?基因操作:主要包括DNA分子得切割与连接、核酸分子杂交、凝胶电泳、细胞转化、核酸序列分析以及基因得人工合成、定点突变与PＣR扩增等。?基因工程:指在体外将核酸分子插入病毒、质粒或其她载体分子,构成遗传物质得新组合,使之进入新得宿主细胞内并获得持续稳定增值能力与表达。
基因工程技术实际上就是核酸操作技术得一部分。或者说基因操作技术服务于基因工程。?一、限制酶
限制性内切核酸酶(reｓｔｒictive ｅndonｕclｅasｅs），又称限制酶.就是特异性地切断ＤNA链中磷酸二酯键得核酸酶（“分子手术刀”）。
发现于原核生物体内,现已分离出10０多种，几乎所有得原核生物都含有这种酶。就是重组DNＡ技术与基因诊断中重要得一类工具酶。
1、限制酶得命名?命名原则:限制酶由三部分构成，即菌种名、菌系编号、分离顺序.如:
属名菌株名?Ｅ co ＲI?种名编号?ＥcoRI来源于大肠杆菌E、coｌi得RY １3菌株，Ｉ指在该菌株中分离得第一个限制酶。
2、限制酶得特点：?（1）、限制性内切酶一般识别完全得回文结构，它具有两个基本特点：?① 能够在中间划一个对称轴,两侧得序列两两对称互补配对；
② 两条互补链得5’—3’得序列组成相同，即将一条链旋转1８０度，则两条链重叠。
(2)、识别４－8个相连得核苷酸组成得特定核甘酸序列。?(3) 切割方式有两种
① 错位切割,产生互补性得粘性末端。?错位切割所产生得DNA末端,两条链不平齐，一条链凸出，一条链凹进,这种末端称为黏性末端.带有相同黏性末端得DNA分子很容易在末端互补配对,连接成新得重组分子。
②沿对称轴切割，产生平齐末端?切割后，ＤNＡ末端得一条链多出一至几个核苷酸,成为突出末端,又称粘性末端包括3’突出、５'突出。
切割两条链时产生两端平整得DNA分子,称为平末端。?(4）具有同裂酶?来源不同得限制性内切酶识别同样得核甘酸靶序列。?如：BamＨI与Ｂst I具有相同得识别序列ＧGＡTＣC.
（5) 具有同尾酶?来源各异,识别得靶序列也不同，但却产生相同得黏性末端，故同尾酶产生得黏性末端可以连接起来,但一般不能再被原来得任何一种酶所切割。
如:Taq Ｉ、Cla Ｉ与Ａｃc Ｉ为一组同尾酶，其中任何一种酶切割DNA分子都产生５′端CG凸出得粘性末端.
二、目得基因及载体（一）目得基因
(一）目得基因得获得?1）化学合成法：?较短得基因(６0-８0bp)
用途:ＰCR引物、测序引物、定点突变、核酸杂交探针?1）DNA 得化学合成
单链ＤＮA短片段得合成已成为分子生物学与生物技术实验室得常规技术。
化学合成DＮA分子就是把新得脱氧核糖核苷酸加到DNA双链得5'端,而在细胞中ＤNＡ分子合成得方向恰恰相反.?整个DNＡ得化学合成过程可以在一个反应柱上连续进行，并且可以对合成过程进行计算机控制。?目前常用得化学合成DNA 得方法就是磷酰胺法。?2）基因组文库与ｃDＮA 文库?基因库，也叫基因组文库, DNA文库（ DNA ｌibｒａry）
就是指用克隆得方法将一种生物得全部基因组长期以重组体方式保持在适当得宿主中。
将生物细胞基因组DNＡ通过限制性内切酶部分酶解后所产生得基因组ＤNA片段随机地同相应得载体重组、克隆，所产生得克隆群体代表了基因组DＮA得所有序列。这样保存得基因组就是多拷贝、多片段,当需要某一片段时，可以在这样得“图书馆”中查找(没有目录).
ｃDＮA文库首先获得mRNA,反转录得cＤNA,经克隆后形成文库。?cDAN文库与基因组文库得不同之处在于，cDNA文库除却了mRNA拼接过程中除去得内含子等成分,便于DNＡ重组得使用。其复杂性比基因文库低得多。
主要用于研究蛋白质得氨基酸顺序,可根据克隆得cＤNA分子得核酸序列直接推倒出来。?组建一个cDNA文库得步骤：?１）分离表达目得基因得组织或细胞?2）从组织或细胞中制备总体RＮA与ｍRＮA?3）第一条cDNA链得合成，需要RNＡ模板,ｃＤNA合成引物,逆转录酶,４种脱氧核苷三磷酸以及相应得缓冲液(Mg2 ）等。
４）第二条cDＮA链得合成?5） cDNA得甲基化与接头得加入
6)双链cDNA与载体得连接?（二)载体?载体（Ｖｅctｏｒ）:将外源目得DNA导入受体细胞，并能自我复制与增殖得工具.?载体具以下特征:?1）分子量小，便于携带较大得DNA片段,能进入宿主细胞并在其中增殖；（质粒大于１5kb时,其将外源DＮA转入大肠杆菌得效率将大大降低。)
2)有多种限制酶切点，每种限制酶最好只有单一切点；?３)被切割后得载体,插入外源DNA后,不影响其复制能力，并有可选择得标记基因（如,抗药基因）。?4）可以在载体细胞中独立复制,即本身就是一个复制子。?基因工程载体得分类
根据载体得分子生物学特性划分
(1）、质粒型载体-环状ｄｓDＮA分子，自主复制（质粒DＮＡ载体)。如：质粒载体
(2)、病毒型载体—环状、线状、ss－与dｓ－ＤNA分子，形成病毒颗粒.如：噬菌体载体?（３)、混合型载体—具质粒与病毒特性，特性得转换依赖于宿主细胞生物学特性。如:柯斯质粒载体
用于原核生物宿主得载体目前已构建应用得基因工程载体主要有：
质粒载体、噬菌体载体、柯斯质粒载体.
（一）、质粒（plasｍid ):质粒就是细胞染色体或核区DNA外能够自主复制得很?质粒载体特点
１、至少有一个复制起点，因而至少可在一种生物体中自主复制。
２、至少应有一个克隆位点,以供外源DＮA插入。?３、至少应有一个遗传标记基因，以指示载体或重组DNＡ分子就是否进入宿主细胞。
4、具有较小得分子量与较高得拷贝数。?注：前三个特点必不可少。
1、标记基因得作用
1)指示外源DNＡ分子(载体或重组分子）就是否进入宿主细胞
２）指示外源ＤNＡ分子就是否插入载体分子形成了重组子。
２、标记基因得种类?1）抗性标记基因(可直接用于选择转化子)?主要就是抗生素抗性基因: Ampｒ，Tetr ,Cmlr，Kａｎr?2)生化标记基因?其表达产物可催化某些易检测得生化反应，如lacZ?3、常用得遗传标记基因及其作用机制
１) 四环素抗性基因( Tｅtr ,Ｔcｒ)?2) 氨苄青霉素抗性基因( Ampr ，Apr）3）氯霉素抗性基因( Ｃmlr ，Cmr）?4) 卡那霉素（Kanr）, 新霉素(Neor）与G41８抗性(Ｇ41８r）基因
5)β—半乳糖苷酶基因（lacZ 与ｌａcZα）
三 DNＡ重组基本程序?1、分-载体与目得基因得分离
2、切-限制性内切酶得应用?
3、接—载体与目得基因连接成重组体?
4、转—基因序列转入细胞
５、筛—目得基因序列克隆得筛选与鉴定?6、表—目得基因在宿主细胞得表达
目得基因得获取方法:从基因组中提取、CDNＡ法、化学合成法、PCR法.
鉴定得到得目得基因得鉴定方法：抗性选择、提取质粒电泳鉴定大小、快速提取酶切鉴定、菌落杂交法、ＤNＡ序列分析。?第二节分子杂交及相关技术
分子杂交:就是通过各种方法将核酸分子固定在固相支持物上，然后用标记得探针与被固定得分子杂交，经显影后显示出目得分子所处得位置得过程、
分子杂交包括:DNA—DNA杂交（原位杂交、点杂交、Southern杂交),ＤNＡ－RNA 杂交(Noｒtｈern杂交)及蛋白杂交(Weｓｔeｒn 杂交)等.
一、杂交探针（Probｅ）得获得
Ｐｒｏｂe：探针，就是由放射性同位素、生物素或荧光染料等进行标记后，能与目得基因片段特异性杂交得已知序列得核酸片段.?根据探针得来源及核酸性
质不同又可分为DNA探针，RＮA探针，cＤNA探针,及寡核苷酸探针等几类。DNA探针:?DＮA探针就是最常用得核酸探针，指长度在几百碱基对以上得双链D
ＮA或单链DNA.这类探针多为某一基因得全部或部分序列，或某一非编码序列. 可从已建立得基因组文库中筛选分离并克隆制备.
cＤＮA探针（ｐｌemeｎｔaｒｙ DＮA)：cＤNA就是指互补于mＲNA得DＮＡ分子,就是由逆转录酶催化而产生得。该酶以RNA为模板,根据碱基配对原则,按照RNA得核苷酸顺序合成DNＡ(其中U与A配对）。?可以从已构建得ｃDNA文库中筛查与分离目得基因探针。
ＲNA探针:?ＲNA探针就是一类很有前途得核酸探针，由于RNA就是单链分子,所以它与靶序列得杂交反应效率极高。早期采用得RNA探针就是细胞mRNA探针与病毒RＮＡ探针，这些ＲNA就是在细胞基因转录或病毒复制过程中得到标记得,标记效率往往不高，且受到多种因素得制约。这类RＮA探针主要用于研究目得,而不就是用于检测.
寡核苷酸探针:
根据已知基因序列,人工合成一段互补得DNＡ片段。一般长约1５~50个bp?ＲNA 探针与cRNA探针具有DＮＡ探针所不能比拟得高杂交效率,但RNA探针也存在易于降解与标记方法复杂等缺点。前三种探针均就是可克隆得,一般情况下，只要有克隆得探针,就不用寡核苷酸探针。
三、DNA杂交常用得方法?用途:用于快捷地检查出菌落中就是否有某个基因,但不能检出基因得大小或重复得程度.
(二）、 Soｕtｈeｒn DＮA印迹杂交?将重组体ＤNA用限制酶切割,分离出目得ＤNA后进行电泳分离，再将其原位转至薄膜上，固定后用探针杂交得方法叫S ｏｕtｈｅｒn杂交。?用途：用来检查DＮA样品中就是否存在有某个特定得基因，而且还可知道其大小及酶切位点得分布。
Souｔheｒn ＤNA印迹杂交主要步骤:?ＤNA提取，限制性内切酶切割成DNA片段。DNＡ电泳。?印迹，将进行ＤNA电泳得凝胶置于印迹设备中，缓冲液内含有碱,在印迹过程中DNA变性，变成单链DNA。凝胶上得ＤNA分子通过毛细管作用或电
80℃烘烤1—2小时,DNA片段牢固结合导作用被原封不动地“吸印”到滤膜上。?
到膜上。?带有DNA得滤膜与杂交探针一起温育,探针与DNA结合。洗去没有结合得游离探针。?用X光底片曝光后所得得放射性自显影图片，同溴化乙锭染色得凝胶谱带进行对照比较，便可鉴定出那一条限制片段就是与探针核苷酸同源得。(三）、菌落印迹原位杂交（ｉｎ siｔu ｈyｂrｉdｉｚaｔion）?让含重组体得菌落或噬菌斑由平板转移到膜上并释放出DNA,变性并固定在膜上，再同DＮA 探针杂交得方法叫原位杂交。
用途：用于在转化菌落中筛选带有目得基因得重组克隆?四、RNA杂交常用方法Ｎｏrthｅrｎ RＮA 印迹杂交：将RＮA分子从电泳凝胶转移到硝酸纤维滤膜或其它化学修饰得活性滤纸上，进行核酸杂交得一种实验方法，被检对象为ＲＮＡ,探针为DNA或RＮＡ、
用途:用来检查基因组中某个特定得基因就是否得到转录。
原理及步骤:提取总 RＮA、提纯分离ｍRＮA 、琼脂糖凝胶电泳分离ＲNA、转移至硝酸纤维素膜、杂交检测?关于印迹技术得概念?印迹就是将ＤＮＡ、ＲNA或蛋白质固定在固体支持物得过程。?
印迹得目得就是减少待测物质得流动性，防止丢失、扩散，保持原有得位置，便于反复使用，容易进行斑点与序列分析，简化分离手续。?Soutｈerｎ杂交、No ｒthern杂交与Ｗesteｒn印迹、Easｔｅｒn印迹实际上都就是印迹技术。但印记转移得目标物质不同,鉴别方法也不同。
五、蛋白质印迹法（Wｅstern blｏtiｎg)?Western ｂlｏｔｔｉng分析（p189）就是蛋白质分析得技术在基因表达研究中，应用非常广泛，因为蛋白质就是基因得产物，研究蛋白质得变化来分析判断基因转录得高与低.
步骤：细胞→提取总蛋白质→聚丙烯酰胺凝胶电泳→转膜（Ｗesterｎ blotting，常用醋酸纤维膜）→固定→用化学发光试剂标记(抗体抗原反应) →分析相对量以判断表达量得多少.
第三节聚合酶链式反应(pｏlｙmerase chaｉｎreaｃtion,PＣR）
PCＲ就是模拟体内DNＡ复制条件，应用DＮA聚合酶反应，特异性扩增某一ＤＮA片段得技术.?体外程序化得DNA合成技术.?１、增效PＣR（ｂooｓter ＰCR)2、巢式PCR(ｎest ＰCＲ)3、多重ＰCＲ4、逆转录ＰCＲ (rｅtro－traｎsｃrｉp ｔｉon PCR，简称RＴ PＣR）5、不对称PCR６、反向PCR7、锚定PCR（Anch ｏred PＣＲ, A—ＰCR）
先合成cDNＡ,并用末端脱氧核苷酸转移酶在其３’—可变区末端加上一个Pol ｙG尾巴，所用引物就是具5’－ｐoｌyＣ尾巴,可以与PoｌｙG尾巴结合,就是一个固定点，无论其余部分序列如何,只识别片段末端,由此进行ＰCＲ扩增,叫锚定PCＲ。
锚定PＣR主要用于分析具有可变末端得DNA序列、
PCＲ技术得应用1、遗传性疾病得基因诊断２、传染病得诊断（肝炎病毒）3、癌基因检测4、法医学(亲子鉴定）上得应用5、DNA测序6、基因克隆7、引入基因点突变,基因融合等?第四节ＤＮA多态性（DNＡ Pｏlymorpｈｉｓm )?群体中每个个体（体细胞)得两套单倍体ＤNA就是不完全相同得,一般每10０～5００bp就有一个就是不相同得，它们多位于内含子序列中，表型并没有改变，这种表现称为DＮA多态。常用做遗传分析中得标记。?除一卵双生子外,没有两个个体得基因组ＤＮＡ就是完全相同得。
ＤNA多态性有两类：?1、位点多态性:
就是由于等位基因之间在特定得位点上ＤNA序列存在差异,也就就是基因组中
散在得碱基得不同，包括点突变(转换与颠换),单个碱基得置换、缺失与插入。?突变就是基因多态性得一种特殊形式,单个碱基得置换又称为单核苷酸多态性(s ｉngle nucleｏtide polｙmorｐhｉsm，SNP).?2、序列长度多态性：?又称可变数目变异串联重复序列(vaｒiａｂle numbｅｒoｆ taｎdem repeatｓ, VNTRＳ)，重复序列以各自得核心序列（重复单元)首尾相连多次重复，散在地分布于染色体上,以插入/缺失方式形成多态.
VNTR两侧得酶切位点固定，但两酶切点之间得串联重复拷贝数不同,酶切后产生不同长度得片段.
PCＲ-SSCP(Ｓｉnglｅ－Sｔranded Conｆormatｉｏn Polyｍｏrphｒoiｓ
ｍ)?SSCP ：单链构象多态性
就是指单链ＤＮＡ由于碱基序列不同而引起构象差异,这种差异将造成相同或相近长度得单链DＮA电泳迁移率不同。据此，可用于DNA中单个碱基得替代、微小得缺失或插入得检测。通常与ＰCR技术联合应用，称为PCＲ-SSCP技术。?基因芯片，又称生物芯片,DＮA芯片,ＤNA探针微阵列（Ｍiｃｒo arraｙ）。它集成了大量得密集排列得基因探针，这些探针位于芯片得特定位点上，可与被荧光标记得若干靶核酸序列互补匹配，利用基因芯片杂交图象,可以确定杂交探针得位置，便可根据碱基互补匹配得原理确定靶基因得序列，实现核酸序列得分子识别。基因芯片能在同一时间内分析大量得基因，实现生物基因信息得大规模检测。
?１、基因组扫描?
2、寻找基因功能
4、突变检测
3、基因型及单碱基多态(SNP）?
5、基因表达?
6、基因测序
7、药物筛选?几乎所有得生物学研究领域。作为一种高通量得基因检测方法，具有巨大得应用潜力。?第六章原核生物基因表达调控?基因表达（gene eｘpre ｓｓiｏn）:在一定调节机制控制下，基因通过转录与翻译而产生其蛋白质产物，或转录后直接产生其ＲＮＡ产物，如ｔRＮA、rRNA等得过程.?大多数基因得表达产物就是蛋白质,部分基因如tRNA与rRNA基因表达产物就是RＮA。?二、基因表达调控?围绕基因表达过程中发生得各种各样得调节方式都通称为基因表达调控、?转录水平得调控
转录后得调控?翻译水平得调控?DNＡ水平包括基因丢失、基因重排、染色质得结构状态。
RNＡ水平包括转录水平调控、ＲNA得转录后加工、ｍRNA从核内向胞浆转动、ｍRNＡ稳定性.
蛋白质水平包括翻译过程;翻译后加工得蛋白质得稳定性。
三、基因表达得特性:
1)时间特异性或阶段特异性
２）空间特异性或组织细胞特异性?1、时间特异性
按功能需要,某一特定基因得表达严格按特定得时间顺序发生，称之为基因表达得时间特异性(tempｏrａl peciｆｉｃiｔy）.
多细胞生物基因表达得时间特异性又称阶段特异性（stage specifｉcity)。?２、空间特异性（spatiａｌ spｅciｆiｃiｔy）：?在个体生长全过程，某种基因产物在个体按不同组织空间顺序出现，称之为基因表达得空间特异性（ｓpａｔial specificｉty）。
基因表达伴随时间顺序所表现出得这种分布差异,实际上就是由细胞在器官得分布决定得,所以空间特异性又称细胞或组织特异性（ceｌl ｏr tissue sｐecｉｆicity)。
四、基因表达得方式?组成性基因表达
适应性表达(诱导与阻遏表达）
1、组成性基因表达
指不大受环境变动而变化得一类基因得表达.如:ＤNＡ聚合酶、RNA聚合酶等代谢过程中十分必须得蛋白质或酶得表达.
某些基因在一个生物个体得几乎所有细胞中持续表达，通常被称为管家基因（house-ｋeｅpiｎg ｇene）.如：微管蛋白基因、糖酵解酶系基因、核糖体蛋白基因等。?2、适应性表达(诱导与阻遏表达)?指环境得变化容易使其表达水平变动得一类基因表达。?诱导表达(iｎdｕctiｏn）指在特定环境因素刺激下，基因被激活,从而使基因得表达产物增加。这类基因称为可诱导基因。?阻遏表达（repression)指在特定环境因素刺激下,基因被抑制，从而使基因得表达产物减少。这类基因称为可阻遏基因。?在一定机制控制下,功能上相关得一组基因,无论其为何种表达方式,均需协调一致、共同表达,即为协调表达（ｃoｏrdｉｎa ｔｅexｐression）,这种调节称为协调调节(cooｒｄiｎate ｒegulatｉon）.
五、基因表达调控得基本原理:
1、基因表达调控得多层次与复杂性
四个基本调控点
(1）基因结构得活化?(2）转录起始：最有效得调节环节?(3)转录后加工及转运?(4)翻译及翻译后加工
2 、基因转录激活调节基本要素
基因表达得调节与基因得结构、性质，生物个体或细胞所处得内、外环境,以及细胞内所存在得转录调节蛋白有关。
三个基本要素:?1）特异得DNＡ调节序列
2)调节蛋白
3）ＲNA聚合酶?基因转录激活调节基本要素?1、特异DＮA序列
原核生物得操纵子?真核生物得顺式作用元件?2、调节蛋白
真核生物得顺式作用元件：就是指可影响自身基因表达活性得特异DNＡ序列。通常就是非编码序列。包括启动子、增强子及沉默子等?２、调节蛋白
就是调节基因转录得蛋白因子，如原核生物得阻遏蛋白与CAＰ蛋白（降解物基因活化蛋白）、真核生物得基本转录因子与特异转录因子等。?3、RNＡ聚合酶原核启动序列或真核启动子就是由转录起始点、ＲＮA聚合酶结合位点及控制转录得调节组件组成。
启动序列影响其与ＲNA聚合酶得亲与力，而亲与力大小则直接影响转录起动得频率。?六、基因表达调控得生物学意义
1、适应环境、维持生长与增殖
２、维持个体发育与分化?基因表达调控?转录水平上得调控
转录后水平上得调控
原核生物主要就是在转录水平上调控基因得表达。?当需要某种基因产物时，就大量合成这种mRＮA,当不需要这种基因产物时就抑制这种mRNA得转录，就就是让相应得基因不表达。
通常所说得基因不表达，并不就是说这个基因就完全不转录为ｍRNA,而就是转录得水平很低，维持在一个基础水平（本底水平）。?基因表达完全关闭得情况使极为少见得。?1、负调控ｎeｇａｔive regulａtiｏn?在没有调节蛋白质存在时基因就是表达得，加入某种调节蛋白质后基因活性就被关闭，这样得控制系统就叫做负控系统。
其调节蛋白质叫做阻遏蛋白
两种类型:负控诱导与负控阻遏?2、正调控 positiｖe regulatiｏｎ?在没有调节蛋白质存在时基因就是关闭得,加入某种调节蛋白质后基因活性就被开启,这样得控制系统就叫做正控系统。?其调节蛋白质叫做无辅基诱导蛋白(激活蛋白) 两种类型：正控诱导与正控阻遏系统?(二)特殊代谢物调节基因表达得类型?1、可诱导调节?一些基因在特殊得代谢物或化合物得作用下，由原来关闭得状态转变为工作状态，即在某些物质得诱导下使基因活化。?调节分解代谢得操纵子,同时受ｃAMP-CAP得活性调节?2、可阻遏调节
一些基因在特殊得代谢物或化合物得作用下，由原来开启得状态转变为关闭状态，基因得表达被阻遏、
调节合成代谢得操纵子?（三）原核生物基因表达调控得特点
调节得主要环节在转录水平上进行?σ因子决定ＲNＡ聚合酶识别特异性
主要通过操纵子模式进行调节
阻遏蛋白对转录得抑制作用(阻遏机制）就是普遍存在得负调控作用?原核生物中基因得组织形式?几个作用相关得基因在染色体上串连排列在一起，由同一个调控系统来控制。
这样得一个整体称为一个操纵元（ｏｐeroｎ)。?二、弱化子对基因活性得影响?1、弱化子?在操纵区与结构基因之间得一段可以终止转录作用得核苷酸序列,当操
纵子被阻遏时,RNA合成被终止，这段核苷酸起终止转录信号作用、?2、弱化子作用机制?ＲＮＡ分子在分子内采用不同得碱基配对方式，形成不同得二级结构而参与调控.
当不同得结构对就是否允许终止存在差异时，改变二级结构可对转录终止进行调控
三、降解物对基因活性得调节?1、葡萄糖效应(降解物抑制作用）
就是指当葡萄糖与其它糖类一起作为细菌得碳源时葡萄糖总就是优先被利用，葡萄糖得存在阻止了其它糖类得利用得现象。
２、降解物对基因活性得调节?葡萄糖通过降低cAMP得含量而抑制基因表达?四、细菌得应急反应?１、细菌得应急反应?指细菌在恶劣生长环境中关闭tＲＮA与核糖体形成得能力。?2、细菌得应急反应得机制?应急信号:
鸟苷四磷酸(ppGｐp）、鸟苷五磷酸（ppｐＧpp)?诱导物:空载tＲNA
乳糖操纵子模型
１、Z、Y、A基因得产物为一条多顺反子mRNA
lacＺ:编码β－半乳糖苷酶，它可以将乳糖水解为半乳糖与葡萄糖;?ｌacY：编码半乳糖苷透性酶，它能将乳糖运送透过细菌得细胞壁;?lacA：编码硫代半乳糖苷乙酰转移酶，进行乳糖代谢。?cAmp－CAP
代谢激活蛋白（Catabolite activatｉnｇ proｔein， CAP ）就是cＡｍｐ得受体蛋白(cyclic Amp ｒeｃeptｏｒ pｒoteiｎ， CRＰ)
cAｍp－CAP复合物,就是lac操纵元得正调控因子?４、葡萄糖对lac操纵子得影响
葡萄糖腺苷酸环化酶活性降低 ATＰ无法转变成 cAMＰ不能形成CＡP-ｃAM Ｐ复合蛋白ＲNA 酶无法结合在ＤNA 上结构基因不表达.
代谢物阻遏效应
研究认为葡萄糖得某些降解产物抑制ｌac mＲNＡ得合成，这种效应称之为代谢物阻遏效应、
特殊代谢物调节基因活性得类型?可诱导调节：调节分解代谢得操纵子,同时受cAMP-ＣAＰ得活性调节
可阻遏调节：调节合成代谢得操纵子
(三）ｔrp操纵子得阻遏调控机制
色氨酸操纵子主要参与调控一系列用于色氨酸合成代谢得酶蛋白得转录合成.当细胞内缺乏色氨酸时,此操纵子开放,而当细胞内合成得色氨酸过多时，此操纵子被关闭。
色氨酸操纵子得调控机制与乳糖操纵子类似,但通常情况下,操纵子处于开放状态,其辅阻遏蛋白不能与操纵基因结合而阻遏转录。?而当色氨酸合成过多时,色氨酸作为辅阻遏物与辅阻遏蛋白结合而形成阻遏蛋白，后者与操纵基因结合而使基因转录关闭。
(一）弱化子?在操纵区与结构基因之间得一段可以终止转录作用得核苷酸序列,当操纵子被阻遏时,ＲNA合成被终止，这段核苷酸起终止转录信号作用、
(四)转录得弱化作用?mRNA转录得终止就是通过前导肽基因得翻译来调节得。
在前导肽基因中有两个相邻得色氨酸密码子，故这个前导肽得翻译必定对ｔRＮA
一、植物组织培养：狭义指对植物体组织或由植物器官培养产生的愈伤组织进行培养直至生成完整植株。广义：无菌操作分离植物体一部分(即外植体)接种到培养基，在人工条件下培养直至生成完整植株。生物技术中的一个基本技术。 MS：MS培养基是Murashige和Skoog于1962年为烟草细胞培养设计的，特点是无机盐和离子浓度较高，是较稳定的离子平衡溶液，它的硝酸盐含量高，其营养丰富，养分的数量和比例合适，不需要添加更多的有机附加物，能满足植物细胞的营养和生理需要,因而适用范围比较广，多数植物组织培养快速繁殖用它作为培养基的基本培养基。 愈伤组织愈伤组织callus在离体培养过程中形成的具有分生能力的一团不规则细胞，多在植物体切面上产生。 cDNA文库：包含细胞全部的mRNA信息的反转录所得到的cDNA的集合体。 胚状体：是指植物在离体培养条件下，非合子细胞经过胚胎发生和发育的过程形成的胚状结构，又称体细胞胚。 体细胞杂交：体细胞杂交又称体细胞融合，指将两个GT不同的体细胞融合成一个体细胞的过程。融合形成的杂种细胞，兼有两个细胞的染色体。 分子标记：是指在分子水平上DNA序列的差异所能够明确显示遗传多态性的一类遗传标记。 基因工程原称遗传工程，亦称重组DNA技术，是指采用分子生物学手段，将不同来源的基因，按照人类的愿望，在体外进行重组，然后将重组的基因导人受体细胞，使原有生物产生新的遗传特性，获得新品种，生产新产品的技术科学。 细胞培养指动物、植物和微生物细胞在体外无菌条件下的保存和生长。过程：①取材和除菌；②培养基的配制；③接种与培养。 生物反应器是适用于林木细胞规模化培养的装置。 生物技术biotechmlogy：也称生物工程，是指人们以现代生命科学为基础，结合其他基础学科的科学原理，采用先进的工程技术手段，按照预先的设计改造生物体或加工生物原料，为人类生产出所需产品或达到某种目的。 外植体explant：从植物体上分离下来的用于离体培养的材料。 植物细胞的全能性：植物每一个具有完整细胞核的体细胞，都含有植物体的全部遗传信息，在适当条件下，具有发育成完整植株的潜在能力。 再分化：脱分化的分生细胞（愈伤组织）在一定的条件下，重新分化为各种类型的细胞，并进一步发育成完整植株的过程。 器官发生organogenesis：亦称器官形成，一般指脊椎动物个体发育中，由器官原基进而演变为器官的过程。各种器官形成的时间有早有晚，通过器官发生阶段，各种器官经过形态发生和组织分化，逐渐获得了特定的形态并执行一定的生理功能 体细胞胚胎发生：单细胞或一群细胞被诱导，不断再生非合子胚，并萌发形成完整植株的过程。 PCR：聚合酶链式反应是利用DNA在体外摄氏95°高温时变性会变成单链，低温（经常是60°C左右）时引物与单链按碱基互补配对的原则结合，再调温度至DNA聚合酶最适反应温度（72°C左右），DNA聚合酶沿着磷酸到五碳糖(5'-3')的方向合成互补链。Recombinant DNA重组DNA：是指采用分子生物学手段，将不同来源的基因，按照人类的愿望，在体外进行重组，然后将重组的基因导人受体细胞，使原有生物产生新的遗传特性，获得新品种，生产新产品的技术科学。 细胞融合：两个或多个细胞相互接触后，其细胞膜发生分子重排，导致细胞合并、染色体等遗传物质重组的过程称为细胞融合。 悬浮培养：悬浮培养是细胞培养的基本方法，不仅为研究细胞的生长和分化提供了一个
1. 定义重组DNA 技术将不同的DNA 片段按照人们的设计定向连接起来，然后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。 2. 说出分子生物学的主要研究内容 1. DNA 重组技术 2. 基因表达研究调控 3. 生物大分子的结构功能研究 4. 基因组、功能基因 组与生物信息学研究 3. 简述DNA 的一、二、三级结构 一级： 4 种核苷酸的连接及排列顺序，表示了该DNA 分子的化学成分 二级： 2 条多核苷酸连反向平行盘绕所形成的双螺旋结构 三级：DNA 双螺旋进一步扭曲盘绕所形成的特定的空间结构 4. 原核生物DNA 具有哪些不同于真核生物DNA 的特征？ ①DNA双螺旋是由2条互相平行的脱氧核苷酸长链盘绕而成，多核苷酸的方向由核苷酸间的磷酸二酯键的走向决定，一条是5---3，另一条是3---5②DNA双螺旋中脱氧核糖和磷酸 交替连接，排在外侧构成基本骨架，碱基排在内侧③两条链上的碱基通过氢键相结合，形成碱基对 5. DNA 双螺旋结构模型是由谁提出的？沃森和克里克 6. DNA 以何种方式进行复制，如何保证DNA 复制的准确性？ 线性DNA 的双链复制：将线性复制子转变为环状或者多聚分子，在DNA 末端形成发卡式结构，使分子没有游离末端，在某种蛋白质的介入下在真正的末端上启动复制。环状DNA 复制：B型、滚环型、D型 ①以亲代DNA 分子为模板进行半保留复制，复制时严格按照碱基配对原则 ②DNA聚合酶I非主要聚合酶，可确保DNA合成的准确性
③DNA修复系统：错配修复、切除修复、重组修复、DNA直接修复、SOS系统 7. 简述原核生物DNA复制特点 只有一个复制起点，复制起始点上可以连续开始新的DNA复制，变现为虽只有一个复制单元，但可以有多个复制叉 8. 真核生物DNA的复制在哪些水平上受到调控？ 细胞生活周期水平调控；染色体水平调控；复制子水平调控 9. 细胞通过哪几种修复系统对DNA损伤进行修复？ 错配修复，恢复错配；切除修复，切除突变的碱基和核苷酸片段；重组修复，复制后的修复；DNA直接修复，修复嘧啶二聚体；SOS系统，DNA的修复，导致变异 10?什么是转座子？分为哪些种类？ 是存在于染色体DNA上可自主复制和移动的基本单位。可分为插入序列和复合型转座子 11?什么是编码链？什么是模板链？ 与mRNA序列相同的那条DNA链称为编码链，另一条根据碱基互补配对原则指导mRNA 合成DNA链称为模板链 12. 简述RNA的种类及其生物学作用 mRNA :编码了一个或多个多肽链序列。 tRNA :把mRNA上的遗传信息变为多肽中的氨基酸信息。 rRNA :是核糖体中的主要成分。 hnRNA :由DNA 转录生成的原始转录产物。 snRNA :核小RNA，在前体mRNA 加工中，参与去除内含子。 snoRNA :核仁小RNA，主要参与rRNA及其它RNA的修饰、加工、成熟等过程。 scRNA :细胞质小RNA在蛋白质合成过程起作用。
1、分子生物学的定义。 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，主要指遗传信息的传递（复制）、保持（损伤和修复）、基因的表达（转录和翻译）与调控。 2、简述分子生物学的主要研究内容。 a.DNA重组技术（基因工程） （1）可被用于大量生产某些在正常细胞代谢中产量很低的多肽 ; （2）可用于定向改造某些生物的基因组结构 ; （3）可被用来进行基础研究 b.基因的表达调控 在个体生长发育过程中生物遗传信息的表达按一定时序发生变化（时序调节），并随着内外环境的变化而不断加以修正（环境调控）。 c.生物大分子的结构和功能研究(结构分子生物学） 一个生物大分子，无论是核酸、蛋白质或多糖，在发挥生物学功能时，必须具备两个前提： (1)拥有特定的空间结构（三维结构）； (2)发挥生物学功能的过程中必定存在着结构和构象的变化。 结构分子生物学就是研究生物大分子特定的空间结构及结构的运动变化与其生物学功能关系的科学。它包括3个主要研究方向： (1) 结构的测定 (2) 结构运动变化规律的探索 (3) 结构与功能相互关系 d.基因组、功能基因组与生物信息学研究 3、谈谈你对分子生物学未来发展的看法？ (1)分子生物学的发展揭示了生命本质的高度有序性和一致性，是人类认识论上的重大飞跃。生命活动的一致性，决定了二十一世纪的生物学将是真正的系统生物学，是生物学范围内所有学科在分子水平上的统一。 (2)分子生物学是目前自然学科中进展最迅速、最具活力和生气的领域，也是新世纪的带头学科。
(3)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、以及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，同时也推动这些学科的发展。 (4)分子生物学涉及认识生命的本质，它也就自然广泛的渗透到医学、药学各学科领域中，成为现代医药学重要的基础。 1、DNA双螺旋模型是哪年、由谁提出的?简述其基本内容。 DNA双螺旋模型在1953年由Watson和Crick提出的。 基本内容： (1) 两条反向平行的多核苷酸链围绕同一中心轴相互缠绕，两条链均为右手双螺旋。 (2) 嘌呤与嘧啶碱位于双螺旋的内侧，3′,5′- 磷酸与核糖在外侧，彼此通过磷酸二酯键相连接，形成DNA分子的骨架。 (3) 双螺旋的平均直径为2nm,两个相邻碱基对之间相距的高度即碱基堆积距离 为0.34nm,两个核苷酸之间的夹角为36。。 (4) 两条核苷酸链依靠彼此碱基之间形成的氢键相连系而结合在一起，A与T相配对形成两个氢键，G与C相配对形成3个氢键。 (5) 碱基在一条链上的排列顺序不受任何限制，但根据碱基互补配对原则，当一条多核苷酸的序列被确定后，即可决定另一条互补链的序列。
1.分子生物学的定义。 2.简述分子生物学的主要研究内容 广义：是研究蛋白质及核酸等生物大分子特定的空间结构及结构的运动变化与其生物学功能关系的科学。从分子水平阐明生命现象和生物学规律。 狭义：主要研究基因或DNA的复制、转录、表达和调节控制等过程 分子生物学的主要研究内容 生物大分子本质：一切生物体中的各类有机大分子都是由完全相同的单体，如蛋白质分子中的20种氨基酸、DNA及RNA中的8种碱基所组合而成的。 生物大分子结构功能(结构分子生物学) DNA重组技术(基因工程) 基因表达调控(核酸生物学) 基因组学 ?2章DNA双螺旋模型是哪年、由谁提出的?简述其基本内容。 ?1953 DNA的双螺旋结构有哪几种不同形式，各有何特点？细胞内最常见的是哪一类构象？ ?B-DNA构象： 相对湿度为92%时，DNA钠盐纤维为B-DNA构象。在天然情况下，绝大多数DNA 以B构象存在。最常见 ?A-DNA构象： 当相对湿度改变（75%以下）或由钠盐变为钾盐、铯盐，DNA的结构可成为A构象。它是B-DNA螺旋拧得更紧的状态。DNA-RNA杂交分子、RNA-RNA双链分子均采取A构象。
?Z-DNA构象： 在一定的条件下（如高盐浓度），DNA可能出现Z构象。Z-DNA是左手双螺旋，磷酸核糖骨架呈Z字性走向。不存在大沟，小沟窄而深，并具有更多的负电荷密度。Z-DNA的存在与基因的表达调控有关 第四节DNA的变性和复性 简述DNA的C-值、C-值矛盾（C Value paradox）；核小体、断裂基因 C-值是一种生物的单倍体基因组DNA的总量 ?C-值矛盾（C-value paradox)： 形态学的复杂程度（物种的生物复杂性）与C-值大小的不一致，称为C值矛盾（C-值悖理） 核小体(nucleosome)定义：用于包装染色质的结构单位，是由DNA链缠绕一个组蛋白核心构成的 简述真核生物染色体上组蛋白的种类，组蛋白修饰的种类及其生物学意义 组蛋白：H1 H2A H2B H3 H4 如甲基化、乙酰化、磷酸化、泛素化及ADP核糖基化等。修饰作用只发生在细胞周期的特定时间和组蛋白的特定位点上。 H3、H4的修饰作用较普遍。 所有这些修饰作用都有一个共同的特点，即降低组蛋白所携带的正电荷。这些组蛋白修饰的意义：一是改变染色体的结构，直接影响转录活性；二是核小体表面发生改变，使其他调控蛋白易于和染色质相互接触，从而间接影响转录活性 、
一. 名词解释 1. C值及C值反常反应：所谓C值，通常是指一种生物单倍体基因组DNA的总量。真核细胞基因的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DNA所隔开，这就是C值反常现象。 2. 半保留复制：DNA生物合成时，母链DNA解开分为两股单链，各自为模板按碱基互补规律，合成与模板互补的子链。子代细胞的DNA，一股从亲本完全接受过来，另一股则完全从新合成。两个子细胞的DNA碱基序列一致。 3 半不连续复制：前导链连续复制而随从链不连续复制，就是复制的半不连续性。 4 引发体：复制的起始含有解螺旋酶.DNA C蛋白.引物酶和DNA复制起始区域的复合结构称为引发体。 5. DNA损伤：在复制过程中发生的DNA突变体称为DNA损伤。 6 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。 7. 中心法则：通过DNA的复制把遗传信息由亲代传递给子代，遗传信息由DNA传递到RNA，最后翻译成特异的蛋白质.RNA还以逆转录的方式将遗传信息体传递给DNA分子。这种遗传信息的流向称为中心法则。 8 编码链：双链DNA中，不能进行转录的那一条DNA链，该链的核苷酸序列与转录生成的RNA的序列一致，又称意义链。 9. 转录因子：能直接或间接辨认和结合转录上游区段DNA的蛋白质，称反式作用因子。在反式作用因子中，直接或间接结合DNA聚合酶的，则称为转录因子。 10 RNA编辑：是某些RNA，特别是mRNA前体的一种加工方式，如插入，删除或取代一些核苷酸残基，导致DNA所编码的遗传信息发生改变，因为经过编辑mRNA序列发生了不同于模板DNA的变化。 11 cDNA：互补DNA，是以mRNA为模板，按碱基互补规律，合成与mRNA互补的DNA 单链。 12 RNA选择性剪接：是指不同的剪切方式从一个mRNA前体产生不同的mRNA剪接异构体的过程。 13 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，序列为AG。因此，GU表示供体先借点的5’端，AG代表接纳体衔接点3’端序列。习惯上，这种保守序列模式称为GU-AG法则。 14. 顺反子：遗传学上将编码一个多肽链的遗传单位，称为顺反子。真核mRNA只编码一种蛋白质，为单顺反子。 15. 翻译：以mRNA为模板，氨酰-tRNA为原料直接供体，在多种蛋白质因子和酶的参与下，在核糖体上将mRNA分子上的核苷酸顺序表达为有特定氨基酸顺序的蛋白质的过程。 16. 摆动假说：Crick为解释反密码子中某些稀有成分的配对以及许多氨基酸有2个以上的密码子的问题而提出的假说。 17. 氨酰-tRNA合成酶：是一类催化氨基酸和tRNA相结合的特异性酶。 18. SD序列：早在1974年，Shine就发现，几种细菌小亚基rRNA3’末端顺序为：5’—ACCUCCUA—3’，它可以和mRNA中离AUG顺序5’侧约9-13个碱基处有一段富含嘌呤碱基AGGA或GAGG互补，后来称此区域为SD。 19. 多核糖体：mRNA同时与若干个核糖体结合形成的念珠转结构，称为多核糖体。 20 核定位序列：蛋白质中的一种常见的结构域，通常为一短的氨基酸序列，它能与核载体相互作用，将蛋白质运进细胞核内。 21. 基因打靶：是指通过DNA定点同源重组，改变基因组中的某一特定基因，从而在生物活体内研究此基因的功能。
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，）、
南昌大学分子生物学复习资料 杨光焱南昌大学生物科学141班 5601114030 一、名词解释 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。
分子生物学知识点整 理
一、名词解释： 1. 基因：基因是位于染色体上的遗传基本单位，是负载特定遗传信息的DNA 片段，编码具有生物功能的产物包括RNA和多肽链。 2. 基因表达：即基因负载遗传信息转变生成具有生物学功能产物的过程，包括基因的激活、转录、翻译以及相关的加工修饰等多个步骤或过程。 3.管家基因：在一个生物个体的几乎所有组织细胞中和所有时间段都持续表达的基因，其表达水平变化很小且较少受环境变化的影响。如GAPDH、β-肌动蛋白基因。 4. 启动子：是指位于基因转录起始位点上游、能够与RNA聚合酶和其他转录因子结合并进而调节其下游目的基因转录起始和转录效率的一段DNA片段。 5.操纵子：是原核生物基因表达的协调控制单位，包括有结构基因、启动序列、操纵序列等。如：乳糖操纵子、色氨酸操纵子等。 6.反式作用因子：指由其他基因表达产生的、能与顺式作用元件直接或间接作用而参与调节靶基因转录的蛋白因子（转录因子）。 7.顺式作用元件：即位于基因附近或内部的能够调节基因自身表达的特定DNA 序列。是转录因子的结合位点，通过与转录因子的结合而实现对真核基因转录的精确调控。 8. Ct值：即循环阈值（cycle threshold，Ct），是指在PCR扩增过程中，扩增产物的荧光信号达到设定的荧光阈值所经历的循环数。（它与PCR扩增的起始模板量存在线性对数关系，由此可以对扩增样品中的目的基因的模板量进行准确的绝对和（或）相对定量。）
9.核酸分子杂交：是指核酸分子在变性后再复性的过程中，来源不同但互不配对的核酸单链（包括DNA和DNA，DNA和RNA，RNA和RNA）相互结合形成杂合双链的特性或现象，依据此特性建立的一种对目的核酸分子进行定性和定量分析的技术则称为分子杂交技术。 10. 印迹或转印：是指将核酸或蛋白质等生物大分子通过一定的方法转移并固定至尼龙膜等支持载体上的一种方法，该技术类似于用吸墨纸吸收纸张上的墨迹。 11. 探针：是一种用同位素或非同位素标记核酸单链，通常是人工合成的寡核苷酸片段。 12. 基因芯片：又称DNA芯片或DNA微阵列，是基于核酸分子杂交原理建立的一种对DNA进行高通量、大规模、并进行分析的技术，其基本原理是将大量寡核苷酸分子固定于支持物上，然后与标记的待测样品进行杂交，通过检测杂交信号的强弱进而对待测样品中的核酸进行定性和定量分析。 13. 基因文库：是指通过克隆方法保存在适当宿主中的一群混合的DNA分子，所有这些分子中的插入片段的总和，可代表某种生物的全部基因组序列或全部的mRNA序列，因此基因文库实际上是包含某一生物体或生物组织样本的全部DNA序列的克隆群体。基因文库包括两类：基因组文库和cDNA文库。 14. 克隆：是来自同一始祖的相同副本或拷贝的集合。 15. 载体：为携带的目的基因，实现其无性繁殖或表达有意义的蛋白质所采用的一些DNA分子。 16. 限制性核酸内切酶：识别DNA的特意序列，并在识别位点或其周围切割双链DNA的一类内切酶。
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D NA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mRNA′3 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
分子生物学复习资料 （第一版） 一名词解释 1 Southern blot / Northern blot—DNA斑迹法 / RNA转移吸印技术。是为了检测待检基因或其表达产物的性质和数量（基因拷贝数）常用的核酸分子杂交技术。二者均属于印迹转移杂交术，所不同的是前者用于检测DNA样品；后者用于检测RNA样品。 2 cis-acting element / trans-acting factor—顺式作用元件 / 反式作用因子。均为真核生物基因中的转录调控序列。顺式作用元件是与结构基因表达调控相关、能被基因调控蛋白特异性识别和结合的特定DNA序列，包括启动子和上游启动子元件、增强子、反应元件和poly （A）加尾信号。反式作用因子是能与顺式作用元件特异性结合、对基因表达的转录起始过程有调控作用的蛋白质因子，如RNA聚合酶、转录因子、转录激活因子、抑制因子。 3VNTR / STR—可变数目串联重复序列 / 短串联重复。均为非编码区的串联重复序列。 前者也叫高度可变的小卫星DNA，重复单位约9～24bp,重复次数变化大,变化高度多态性；后者也叫微卫星DNA，重复单位约2～6 bp，重复次数约10～60次，总长度通常小于150bp 。（参考第7题） 4 viral oncogene / cellular oncogene—病毒癌基因 / 细胞癌基因。病毒癌基因指存在于逆转录病毒中、体外能使细胞转化、体内能导致肿瘤发生的基因；细胞癌基因也叫原癌基因，指存在于细胞内，与病毒癌基因同源的基因序列。正常情况下不激活，与细胞增殖相关，是维持机体正常生命活动所必须的，在进化上高等保守。当原癌基因的结构或调控区发生变异，基因产物增多或活性增强时，使细胞过度增殖，从而形成肿瘤。 5 ORF / UTR—开放阅读框 / 非翻译区。均指在mRNA中的核苷酸序列。前者是特定蛋白质多肽链的序列信息，从起始密码子开始到终止密码子结束，决定蛋白质分子的一级功能；后者是位于前者的5＇端上游和3＇端下游的、没有编码功能的序列，主要参与翻译起始调控，为前者的多肽链序列信息转变为多肽链所必需。 6 enhancer / silencer—增强子 / 沉默子。均为顺式作用元件。前者是一段含多个作用元件的短DNA序列，可特异性与转录因子结合，增强基因的转录活性，可以位于基因任何位置，通常在转录起始点上游-100到-300个碱基对处；后者是前者内含的负调控序列，结合特异蛋白因子时，对基因转录起阻遏作用。 7 micro-satellite / minisatellite—微卫星DNA / 小卫星DNA 。卫星DNA是出现在非编码区的串联重复序列，特点是有固定重复单位且重复单位首尾相连形成重复序列片段，串联重复单位长短不等，重复次数大小不一。微卫星DNA即STR；小卫星DNA分为高度可变的小卫星DNA（即VNTR）和端粒DNA。（参考第3题） 8 SNP / RFLP—单核苷酸多态性 / 限制性片段长度多态性。前者是指在基因组水平上由单个核苷酸的变异所引起的DNA序列多态性，它是人类遗传变异中最常见的一种，占所
第一章 1.蛋白质氨基酸构成氨基羧基H原子R 2.碱性赖精组酸性天谷Asp Glu 3.肽键是有刚性的酰胺键部分双键防止肽键自由旋转 4.N-末端正电荷C-末端负电荷 5.多肽肽键连接起来的聚合物 6.一级结构氨基酸顺序 7.二级结构多肽中的区域通过折叠产生 8.三级结构由不同二级结构组成 9.四级结构几条多肽链组成的蛋白质形状 10.二级结构a螺旋b折叠helix and sheet 11.疏水相互作用非极性分子远离水分子而互相聚集在一起 第二章 1.核酸长的小分子聚合物 2.核苷酸含氮碱基糖三磷酸 3.一环嘧啶2N 4.二环嘌呤4N 5.大小沟major minor 蛋白质大多结合在大沟 6.一圈3.4nm 10bp 宽度大约2nm 7.变性260nm 单链DNA吸收很多光复性了解一下 8. 1.DNA链中的碱基序列可以用来保存生产蛋白质的氨基酸序列信息
9. 2.提供了作为遗传物质需要的稳定性 10.3.对某些类型的损伤进行修复 11.4.一定的脆弱性 第三章 1.原核生物转录 2.起始：闭合启动子复合体开放启动子复合体取得立足点启动子清空 3.延伸：局部分开两条链，RNA聚合酶创造了一个开口转录泡 4.终止内在型重视和ρ依赖型终止结合到RNA上形成发夹 5.对基因的表达进行调控何时该表达什么蛋白特殊时期特殊表达。。 6.操纵子：被协同调控的基因组织起来的结构包含一个启动子和操纵基因（operator） 7.乳糖操纵子：没有乳糖时乳糖会与lac阻遏蛋白结合别构调控 8.正调控CAP能感应葡萄糖水平低->激活lac基因的转录不与葡萄糖直接结合与 CAMP 这样的小分子结合而发挥作用成反比（CAMP和葡萄糖） 9.乳糖诱导物诱导了转录 10.色氨酸操纵子trp阻遏蛋白辅阻遏物 11.衰减作用：确保转录被彻底阻遏 12.边转录边翻译偶联转录-翻译 第四章 1.RNA聚合酶I rRNA 2.III tRNA 5S rRNA U6 RNA
第一、二、三章 1生物的特征:①特定的组构②新陈代谢③稳态与应激④生殖与遗传⑤生长与发育 ⑥进化与适应 2、生物界的分界以及阶元:原核生物界、原生生物界、真菌界、植物界与动物界。 分类阶元:界、门、纲、目、科、属、种 3、生物界的结构层次特点:生物界就是一个多层次的有序结构,生命的基本单位就是细胞,在细胞这一层次上还有组织、器官、系统、个体、种群、群落、生态系统。 4、生物学的研究方法:科学观察、假说与实验、模型实验。 5、多样性中存在着高度统一的特点。 6、同位素示踪:利用放射性同位素显示某种原子在生物体内的来去踪迹。 7、多聚体:由相同或相似的小分子组成的长链 8、单糖的结构与功能:①有许多羟基,所以单糖属于醇类②有羰基 细胞中用作燃料的分子主要就是葡萄糖,葡糖糖与其她单糖也就是细胞合成别的有机分子的的原料。 9、脂肪的功能:①脂质中主要的贮能分子②构成一些重要的生理物质③维持体温与保护内脏,缓冲外界压力④提供必需的脂肪酸⑤脂溶性维生素的来源,促进脂溶性维生素的吸收⑥增加饱腹感。 10、磷脂的结构:结构与脂肪内似,分子中只有两个脂肪酸,另一个酸就是磷酸。 11、蛋白质的结构与功能:蛋白质就是生物大分子,通过酸、碱或者蛋白酶的彻底水解。可以产生各种氨基酸。因此,蛋白质的基本结构单位就是氨基酸。 12、生物体离不开水的七个特征:①水就是极性分子②水分子之间会形成氢键③液态水中的水分子具有内聚力④水分子之间的氢键使水能缓与温度的变化⑤冰比水轻⑥水就是极好的溶剂⑦水能够电离。 13、DNA双螺旋的结构特点:两个由磷酸基团与糖形成的主链缠绕在一起,含氮碱基主动伸出,夹在双螺旋之间。①两条DNA互补链反向平行②DNA双螺旋的表面存在一个大沟与一个小沟,蛋白质分子通过这两个沟与碱基识别③两条DNA链依靠彼此之间形成的碱基结合在一起④DNA双螺旋结构比较稳定。 14、细胞生物学的发展趋势:①“一切生物学的关键问题必须在细胞中找寻”细胞就是一切生命活动结构与功能的基本单位。②细胞生物学研究的核心内容:遗传与发育的关系问题,两者的关系就是,遗传在发育过程中实现,发育又以遗传为基础。③细胞生物学的主要发展趋势:用分子生物学及其它相关学科的方法,深入研究真核细胞 基因表达的调节与控制,以期从根本上揭示遗传与发育的关系、细胞衰老、死亡及癌变的机理等基本的生物学问题,为生物工程的广泛应用提供理论依据。④两个基本点:一就是基因与基因产物如何控制细胞的生命活动,包括细胞内外信号就是如何传递的;二就是基因表达产物——蛋白质如何构建与装配成细胞的结构,并使细胞正常的生命活动得以进行。⑤蛋白质组学:生命科学的研究已经进入后基因组时代,随着一大批模式生物基因组结构的阐明,研究的重心将回归到在细胞的水平研究蛋白质的结构与功能,即蛋白质组学的研究,同时对糖类的研究将提升到新的高度。 15、原核细胞与真核细胞的差异:最大的区别就是原核细胞没有核膜包裹形成的细胞核,而真核就有;另外原核细胞中只有核糖体这一种细胞器,而真核细胞中有多种细胞器。 16、真核细胞细胞核的结构;细胞核包括核被膜、核基质、染色质与核仁。核被膜就是包在核外的双层膜,外膜可延伸于细胞质中的内质网相连;染色质就是核中由DNA与蛋白质组成,含有大量的基因片段,就是生命的遗传物质;核仁就是核中颗粒状结构,富含蛋白质与RNA,产生核糖体的细胞器。染色质与核仁都被液态的核基质所包围。
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。
Section A 细胞与大分子 简述复杂大分子的生物学功能及与人类健康的关系。 Section C 核酸的性质 1.DNA的超螺旋结构的特点有哪些？ A 发生在闭环双链DNA分子上 B DNA双链轴线高卷曲，与简单的环状相比，连接数发生变化 C 当DNA扭曲方向与双螺旋方向相同时，DNA变得紧绷，为正超螺旋，反之变得松弛为负超螺旋。自然界几乎所有DNA分子超螺旋都为负的，因为能量最低。 2.简述核酸的性质。 A 核酸的稳定性：由于核酸中碱基对的疏水效应以及电荷偶极作用而趋于稳定 B 酸效应：在强酸和高温条件下，核酸完全水解，而在稀酸条件下，DNA的核苷键被选择性地断裂生成脱嘌呤核酸 C 碱效应：当PH超出生理范围时（7-8），碱基的互变异构态发生变化 D 化学变性：一些化学物质如尿素，甲酰胺能破坏DNA和RNA二级结构中的 而使核酸变性。 E 粘性：DNA的粘性是由其形态决定的，DNA分子细长，称为高轴比，可被机械力和超声波剪切而粘性下降。 F 浮力密度：1.7g/cm^3,因此可利用高浓度分子质量的盐溶液进行纯化和分析 G 紫外线吸收：核酸中的芳香族碱基在269nm 处有最大光吸收 H 减色性，热变性，复性。 思考题：提取细菌的质粒依据是核酸的哪些性质？ 质粒是抗性基因，，在基因组或者质粒DNA中用碱提取法。 Sectio C 课前提问 1.在1.5mL的离心管中有500μL，取出10 μL稀释至1000 μL后进行检测，测得A260=0.15。 问（1）：试管中的DNA浓度是多少？ 问（2）：如果测得A280=0.078, .A260/A280=？说明什么问题？ (1)稀释前的浓度：0.15/20=0.0075 稀释后的浓度：0.0075/100=0.75ug/ml （2）0.15/0.078=1.92〉1.8，说明DNA中混有RNA样品。 2.解释以下两幅图
《分子生物学》复习题 1、染色体：是指在细胞分裂期出现的一种能被碱性染料强烈染色，并具有一定 形态、结构特征的物体。携带很多基因的分离单位。只有在细胞分裂中才可见的形态单位。 2、染色质：是指细胞周期间期细胞核内由DNA、组蛋白、非组蛋白和少量RNA 组成的复合结构，因其易被碱性染料染色而得名。 3、核小体：染色质的基本结构亚基，由约200 bp的DNA和组蛋白八聚体所组 成 4、C值谬误：一个有机体的C值与它的编码能力缺乏相关性称为C值矛盾 5、半保留复制：由亲代DNA生成子代DNA时，每个新形成的子代DNA中， 一条链来自6、亲代DNA，而另一条链则是新合成的，这种复制方式称半保留复制 6、DNA重组技术又称基因工程，目的是将不同的DNA片段（如某个基因或基 因的一部分）按照人们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。 7、半不连续复制：DNA复制时其中一条子链的合成是连续的，而另一条子链的 合成是不连续的，故称半不连续复制。 8、引发酶：此酶以DNA为模板合成一段RNA,这段RNA作为合成DNA的引 物（Primer)。实质是以DNA为模板的RNA聚合酶。 9、转坐子：存在与染色体DNA上可自主复制和位移的基本单位。 10、多顺反子：一种能作为两种或多种多肽链翻译模板的信使RNA，由DNA 链上的邻近顺反子所界定。 11、基因：产生一条多肽链或功能RNA所必需的全部核甘酸序列。 12、启动子：指能被RNA聚合酶识别、结合并启动基因转录的一段DNA序列。 13、增强子：能强化转录起始的序列 14、全酶：含有表达其基础酶活力所必需的5个亚基的酶蛋白复合物，拥有σ因子。 （即核心酶+σ因子） 15、核心酶：仅含有表达其基础酶活力所必需亚基的酶蛋白复合物，没有σ因子。 16、核酶：是一类具有催化功能的RNA分子 17、三元复合物：开放复合物与最初的两个NTP相结合，并在这两个核苷酸之间形成磷酸二酯键后，转变成包括RNA聚合酶，DNA和新生的RNA的三元复合物。 18、SD序列：mRNA中用于结合原核生物核糖体的序列。30S亚基通过其
第一章 1、3′—end and 5′—end：DNA或RNA单链带有3’-羟基或其磷酸酯的一段叫做3’端；DNA或RNA单链带有游离5’-羟基或其磷酸酯的一段叫做5’端。 2、A、C、T、G：Adenine,guanine,cytosine,thymine 3、Melting temperature：熔解温度，指DNA变性过程中通过加热，有一半双链被分解或形成单链时的温度。 4、Spontaneous mutations:在自然条件下发生的突变叫做自发突变或自然突变。 5、Transition：转换是基因突变的一种，指一种嘧啶被另一种嘧啶代替、一种嘌呤被另一种嘌呤代替，G-C<=>A-T。 Transversion：颠换是基因突变的一种，指异型碱基的置换，即嘌呤被嘧啶代替或相反，A-T<=>T-A或G-C<=>G-C。 6、Hotspot：突变热点是突变发生频率高的位点或重组频率高的那些位点。 7、Modified bases ：修饰碱基或稀有碱基，指除了那些在 DNA(A、T 、 G、 C)、 RNA( A、 U 、G、C) 合成时的四种通用碱基之外的一些碱基，由核酸合成后修饰产生。 9、Hybridization：杂交，指RNA 和 DNA 链互补配对形成 RNA-DNA 杂合链的过程。 8、Denaturation：变性，指DNA或RNA加热从双链转变为单链的状态。 10、Renaturation(annealing)：复性（退火），DNA 双螺旋分子变性后的互补单链再结合成双链的过程。 11、如何理解结构决定功能(举例说明)? 第二章 1、Viroid：类病毒，是没有蛋白外壳的环状小分子单链RNA感染因子，能引起高等植物基因序列的甲基化，从而导致转录的失败。 2、PSTV: 土豆纺锤体管状病毒 (potato spindle tuber virus) ，为比较典型的呈梯状的类病毒，其RNA是一个裸露的闭合环状单链RNA分子。 3、Prion：朊病毒，是一种蛋白质样感染因子，不含核酸但表现出可遗传的特性，能引起人等哺乳动物的中枢神经系统病变。 PrP：朊病毒相关蛋白（prion related protein）。 PrP C：是人等哺乳动物的身体中存在的正常存在的细胞形式（c是细胞型的缩写），可被蛋白酶完全水解。 PrP SC：是朊病毒相关蛋白的致病形式(sc是瘙痒症的缩写)。 PrPsc蛋白和PrPc蛋白和是同分异构体，一级结构相同,但PrPsc比PrPc具有更多的β折叠,使得其溶解度降低，对蛋白酶抗性加强，从而被蛋白酶水解，从而致使大脑细胞代谢异常致病。 4、Scrapie ：羊瘙痒病，是最早发现的朊蛋白病。 5、allele：等位基因，指位于染色体同一位置分别控制两种不同性状的基因。 6、Gain-of-function mutation：功能获得型突变，表示使蛋白质获得新的活性(或功能)，性质显性的。 Null mutation：无效突变，表示基因的活性完全消失，因为该基因已被删除。 Loss-of-function mutation：功能丧失型突变，导致丢失原有功能的基因突