分子生物学
一、名词解释：
1、melting temperature ( Tm ):将核酸加热变形过程中，紫外光吸收值达到最大值50%时，的温度称为核酸的解链温度，由于这一现象和结晶的溶解类似，又称溶解温度。
2、C value paradox：C值矛盾，指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现象。
3、Exon：外显子，这个区域的DNA包含编码信息,构成成熟mRNA。
4、semi-conservation replication：DNA半保留复制，指的是在复制时，DNA两条链解开，以每条链为模板，按照碱基互补配对原则合成互补链，这样形成的两个子代DNA分子与原来的亲代DNA分子完全相同，每个子代DNA分子中各有一条链来自亲本，一条链为新合成的。
5、promoter：启动子，在起始阶段，RNA聚合酶结合到位于基因起始上游处特殊序列的双链DNA上的特殊序列。
6、open reading frame ( ORF )：开放阅读框，无论是在原核生物中还是真核生物中，mRNA都具备至少含有一个由起始密码子开始、以终止密码子结束的一段连续的核苷酸序列。
7、gene family：基因家族，某一祖先基因由于重复和突变产生的一系列基因
8、renaturation：DNA复性，指变性的DNA分子中两条彼此分开的多核苷酸链间碱基重新配对，形成双螺旋的过程。
9、cistron：顺反子，即结构基因，为决定一条多肽链合成的功能单位。比传统基因概念更小的基本功能单位
10、Pseudogene：假基因，与有关功能的基因在核苷酸顺序组成上非常相似，却不具有正常基因的功能。
11、Okazaki fragment ：冈崎片段，DNA复制中先合成较短片段，再由连接酶连成大分子DNA。
12、Primer：引物，一小段单链的DNA或RNA片段。
13、Klenow fragment：克列诺片段，DNA聚合酶I经枯草杆菌蛋白酶处理后产生的大片段。
14、Nick translation：缺口平移，当一个DNA分子上的一条链出现缺口，DNA聚合酶I可以利用其5’→3’聚合酶活性和5’→3’外切酶活性，合成一条新链，替换与模板链配对的一段DNA，在此反应中如果系统中含有放射性标记的dNTP,则该DNA分子将带上标记。
15、Spontaneous mutation：自发突变，由于自然界中诱变剂的作用或由于偶然的复制、转录、修复时的碱基配对错误所产生的突变
16、nonsense mutation：无义突变，指单个碱基置换导致出现终止密码子（UAG、UAA、UGA）时，多肽链将提前终止合成，所产生的蛋白质（或酶）大都失去活性或丧失正常功能的突变
17、RFLP：限制性片段长度多态性，物种经过长期的进化，各个种属甚至品种之间的同源DNA序列上的限制性内切酶识别位点不同，或者由于突变、重组等原因引起限制性内切酶位点上个的核苷酸的变化。
18、SNP：单核苷酸多态性，是指在基因水平上由单个核苷酸的变异引起的DNA
序列多态性。
19、quantitative trait：数量性状，指在一个群体内的各个体间表现为连续变异的性状，较易受环境的影响，在一个群体内各个个体的差异一般呈连续的正态分布，难以在个体间明确地分组。
20、template strand：模板链，2条DNA链中的其中一条会转录成RNA的，除了T被U替换的差别外，另一条非模板连与RNA相一致。
21、cis-acting element：顺式作用元件，指DNA序列上存在的一些对基因表达有调节活性的特定调控序列。
22、trans-acting factor：反式作用因子，一些直接或间接地识别或结合各顺式作用元件核心序列，并参与调控靶基因转录效率的一组蛋白。
23、enhancer：增强子，能够远距离作用调节启动子来增加转录效率的DNA序列。
24、RNA processing：RNA加工，前体RNA转变为成熟RNA分子的过程。
25、alternative splicing：可变剪接，指特定的前体mRNA分子通过不同的剪接方式能够产生一种以上的成熟mRNA分子。
26、RNA editing：RNA编辑，指原始转录产物的序列发生变化，从而导致编码的蛋白与基因组编码的不同。
27、Degeneracy：简并性，一种氨基酸具有两个或两个以上的密码子为其编码的遗传密码的特性。
28、Synonymous codons：同义密码子，也称简并性密码子指能编码同一种氨基酸的各种密码子。
29、SD sequence：SD序列，一般位于原核生物mRNA起始AUG序列上游约10个碱基的区域，该序列可与30S亚基中16SrRNA的3’端富含嘧啶碱基的反SD序列互补配对，以此帮组mRNA从AUG处开始翻译。
30、molecular chaperone：分子伴侣，细胞内一类可识别肽链非天然构象、帮助新生肽链正确折叠的一类保守蛋白质的总称
31、signal peptide：信号肽，所有被定向运输的蛋白质结构中都存在分选信号，主要是N端的一段或几段特殊的氨基酸序列，可用于引导蛋白质定向进入细胞中的特定部位的特殊的氨基酸序列。
32、degenerate：退化，生物物种因发生变异而使原有遗传性状发生对其自身生存或(和)对人类实践应用带来不利影响的改变。
33、SSR：简单重复序列，即微卫星DNA，是一类由几个核苷酸（一般为1~6个）为重复单位组成的长达几十个核苷酸的串联重复序列.
34、homologous recombinatio n：同源重组，指发生在同源序列的DNA分子之间或分子之内的重新组合。
35、same-sense mutation：同义突变，由于密码子具有简并性，单个碱基置换使mRNA上改变后的密码子与改变前所编码的氨基酸一样，肽链中出现同一氨基酸。
36、Polymerase chain reaction ( PCR )：聚合酶链反应，PCR技术是一种利用酶促反应对特定DNA片段进行体外扩增的技术，该技术只需非常少量的DNA样品，在短时间内以样品DNA为模板合成上亿个拷贝。
37、Attenuator：衰减子，一个直接参与色氨酸操纵子调控的区段称为弱化子或衰减子
38、feedback suppression：反馈抑制，氨基酸这种终末产物对其生物合成途径中
催化酶基因表达的抑制作用
39、catabolic repression：分解物阻遏，当培养基中有葡萄糖存在时，它的分解代谢产物便抑制了其他各种糖分解代谢所需酶的生物合成的现象。
40、RNA interference ( RNAi )：RNA干扰，指在进化过程中高度保守的、由双链RNA 诱发的、同源mRNA高效特异性降解的现象。
二、其他相关内容：
1、key notes of DNA double helix（ＤＮＡ二级结构的要点）：
1）、两条反相平行的多聚脱氧核苷酸构成双链结构；
2）、磷酸和脱氧核苷酸糖位于外侧，彼此之间通过磷酸二酯键链接，形成ＤＮＡ的骨架。嘌呤碱和嘧啶碱层叠于螺旋内侧，碱基按Ａ＝Ｔ（两个氢键），和Ｇ＝Ｃ（３个氢键）配对；
3）、双螺旋的直径为２ｎｍ，顺轴方向每隔０.３４ｎｍ有一个核苷酸，两个核苷酸之间的夹角３６度。
2、Stable factors of the double helix（ＤＮＡ双螺旋结构稳定性的因素）
1）、碱基堆积力；2）氢键；3）相反电荷的稳定作用。
3、Conformation polymorphism of the double helix（DNA双螺旋构象的多态性）：1）A、B和C型右手螺旋ＤＮＡ，２）Ｚ型左手螺旋DNA
4、Parameters used to express topology properties of DNA（ＤＮＡ的拓扑学性质通常有的参数）：1）连接数；2）缠绕数；3）扭曲数
5、DNA Denaturation factor（DNA变性的因素）：PH、化学因素、热因素。
6、Characters of denatured DNA（变性的DNA特征）：溶液粘度降低、溶液旋光性发生改变、增色效应。
7、hybridization（分子杂交）：Southern 印迹杂交；Northern 印迹杂交；斑点杂交；原位杂交；Western 印迹杂交。Southern 印迹杂交的步骤：1）DNA的制备；2）用限制性内切核酸酶消化基因组DNA；3）琼脂糖凝胶电泳分离并变性处理；4）Southern 印迹转移；5）用标记的核酸探针进行杂交；6）杂交结果的显示和分析。
8、prokaryotic chromosome （原核生物染色体）病毒式比较特殊的原核生物，主要有核算和蛋白质外核组成。Eukaryotic chromosome（真核生物染色体）由四类分子组成：DNA、RNA、组蛋白和非组蛋白，Chromatin（染色质）可分为常染色质和异染色质。
9、nucleosome（核小体）是由200pbDNA,缠绕在分别由两个H2A、H2B和H3、H4组成的组蛋白八聚体上而组成。
10、Please illuminate the main content of central dogma and draw the sketch map.（请说明中心法则的主要内容并画出示意图。）
DNA是生物遗传的主要物质基础。遗传信息以特定的脱氧核苷酸序列储存在DNA分子中。DNA能准确地自我复制，并把遗传信息转录到mRNA分子上，然后通过mRNA翻译成为具有特定氨基酸顺序的蛋白质，由蛋白质行使各种生物学功能。Crick把这种遗传信息的流动称为分子遗传的中心法则。
后来人们又发现反转录病毒可以其RNA作为模板指导合成DNA；某些病毒RNA可以进行自我复制，即以自身RNA为模板，合成子代RNA。这些发现是对中心法则的补充和发展。
蛋白质 。
11、The principle of DNA replication （DNA 复制的原则）：DNA 半保留复制；DNA 复制的半不连续性；DNA 复制的引物；DNA 的双向复制。
12、Enzymes and proteins in pro DNA replication （原核生物DNA 复制的酶及蛋白质）
1）DNA 聚合酶
2）解旋酶 ；3）单链结合蛋白 ；4）拓扑异构酶
5）DNA 连接酶注意点：两段必须是相同的核苷酸链互补；没有任何核苷酸缺失；依赖于ATP 的水解；
13、enzymes and proteins in eu DNA replication （真核生物DNA 复制的酶及蛋白质） DNA 聚合酶 相对分子质量（×103） 亚基数目 功能
α 350 4 细胞核复制，合成引物
β 39 1 高忠实性的修复
γ 200 2 线粒体复制
δ 250 4 细胞核复制，前导链合成
ε 350 4 细胞核复制，可能合成后滞链
14、prokaryotic DNA replication （原核生物的DNA 复制）
1）initiation （起始）在大肠杆菌中，复制起点oriC 是，由245 bp 组成，其序列在细菌是非常保守的。其中的关键序列在于两组连续排列的短的重复片段中：一个是3个13bp 序列其共有的碱基组成为：GATCTNTTNTTTT ，另一个是4个9bp 序列其共有的碱基位：TTATNCANA 。4个9 bp 的重复序列在为DnaA OR 蛋白提供初始结合位点。接着使DnaA 蛋白作用于邻近3个成串序列的、富含AT 的13bp 序列，在ATP 存在的条件下，3个13bp 序列被变性，成为首先接连的位点。需要的酶：解旋酶、拓扑异构酶、引物酶、聚合酶III ；
2） Elongation （延生）前导链和滞后链同时进行合成的基本反应相同且由ＤＮＡ聚合酶Ｉ复制转录
逆转录RNA 复制
翻译 DNA 聚合酶Ⅰ DNA 聚合酶Ⅱ DNA 聚合酶Ⅲ 结构基因 polA polB polC 亚基 1 ≥4 ≥10 相对分子质量 103 000 88 000 830 000 5′ →3′ 聚合酶活性 是 是 是 3′ →5′ 外切酶活性（校正） 是 是 是 5′ →3′ 外切酶活性 是 否 否 聚合速度（nts/s ） 16~20
40 250~1 000 持续合成能力 3~200
1 500 ≥500 000 功能
切除引物，修复 修复 复制
ＩＩ催化；前导链开始合成后就一直进行下去，后滞链的合成则是以冈崎片段的形式分段进行的，需要不断合成冈崎片段的ＲＮＡ引物然后由DNA 聚合酶III 延长；
3）Termination （终止）细菌环状染色体的两个复制叉一般以近似相同的速度一起向前移动，最后在oriC 的对面相遇，此为复制的终止区域。大肠杆菌有5个终止位点，分别为terA~terE ，每个ter 的终止作用都是不对称的，只能阻止一个方向的复制叉前移。在正常情况下，2个复制叉前移的速度相等，到达终点区汇合后就都停止复制。
15、key notes of Eukaryotic DNA replication （真核细胞DNA 复制的要点）
1）initiation （起始）有自主复制序列、需要蛋白质ORC 的参与、执照因子MCM2~MCM7的存在则是复制复制起始必须的物质
2）Elongation （延生）前导链由具有高度前进性能力的DNA 聚合酶δ继续复制，此时DNA 聚合酶α继续在后滞链上合成引物和一小段DNA 冈崎片段，然后这冈崎片段由第三种DNA 聚合酶δ或ε完成；
3）Termination （终止）没有明显的终止位点是通过复制泡的融合，使相邻片段的相遇而终止复制。
16、Types of gene mutation （基因突变的类型）
1）诱发突变和自发突变；2）单点突变和多点突变；3）同义突变和错义突变；4）无义突变、终止密码突变和抑制基因的突变；5）其他类型的突变
17、Induced mutation （诱发突变）
18、 Measures of genetic diversity （遗传多样性的检测方法）形态学标记、细胞学标记、生化标记、分子标记。
19、 Molecular markers （分子标记）
1）限制性限制性片段长度多态性；2）简单重复序列；3）随机扩增多态性标记；4）简单重复序列区间标记；5）扩增片段长度多态性；6）酶切扩增多态性序列；7）单核苷酸多态性。 种类 诱变因素 对DNA 的作用 遗传学效应 电离辐射 ①碱基的羟基化核降解 ②DNA 降解 ③糖-磷酸骨架的断裂 ④丧失嘌呤 ①AT=GC 双向转换 ②密码子移动（＋或－） ③巨大损伤（缺失、重复、倒位、易位） 紫外线 ①形成嘧啶的水合物 ②形成嘧啶的二聚体 ③交联 ①GC→AT 转换 ②密码子移动（＋或－） 物理因素 加热 C 脱氨基 CG→T A 转换 碱基类似物 掺入作用 AT=GC 双向转换 羟 胺 与胞嘧啶起反应 GC→AT 的转换 亚硝酸 ①A 、G 、C 的氧化脱氨作用 ②交联 ①AT=GC 双向转换 ②缺失 烷化剂 ①烷化碱基（主要是G ） ②烷化磷酸基团 ③丧失烷化的嘌呤 ④糖-磷酸骨架的断裂 ①AT=GC 双向转换 ②AT→T A 的颠换 ③GC→CG 的颠换 ④巨大损伤（缺失、重复、倒位、易位） 化学因素 丫啶类 碱基之间的相互作用（双链变形） 密码子移动（＋或－） 其他 Mu 噬菌体 结合到一个基因中间 密码子移动
20、RNA polymerase（原核生物RNA聚合酶）E.coli RNA聚合酶的全酶（holoenzyme）有5个亚基组成，即α2ββ’ζ，α2ββ’四个亚基构成核心酶（core enzyme），核心酶与ζ因子结合才成为全酶。利福平能够抑制β亚基的活性，ζ因子能够识别启动子，但本身无活性。不同原核生物都具有基本相同的核心酶，但ζ亚基差异较大，这决定了原核生物基因表达的选择性。
21、The prokaryotic transcription（原核生物的转录）
1）initiation（起始）4个阶段：核心酶在ζ因子帮助下结合到DNA上，从非特异性结合转变为特异性结合的过程；其实识别，RNA聚合酶与启动子结合，形成封闭型的起始复合物；起始复合物从封闭型转变为开放型，聚合酶结合在-10去活化启动子并解开ＤＮＡ双链结构，暴露出模板链；形成三元起始复合物，RNA聚合酶移动到转录起始位点，在起始位点加上骑士的几个NTP，即转录起始完成。
2）Elongation（延伸）进入延伸阶段，聚合酶与产物RNA分子不解离，NTP不断地添加到RNA链的3’-OH端，RNA不断延伸；RNA链的延伸速度不是恒定的，富含GC的区域转录速度慢，富含AT的区域转录速度较快；在转录泡两端DNA发生拓扑结构的转变，RNA聚合酶前端不断进行解链，后端进行再螺旋，保持解链区长度约14个核苷酸RNA-DNA杂合链随着RNA5’端的不断置换和3’端不断延伸；
3）Termination（终止）不依赖p因子的终止子：发夹结构使RNA转录暂停；后面需要富有U-A结构；依赖p因子的终止：NTPase活性水解ATP释放能量，使P因子结合在RNA产物新生的5’端，并从5’-3’移动，在转录终止时NTPase水解RNA分子从三元复合体中释放出来。
22、The transcription in eukaryotes（真核生物的转录）
1）真核生物三种RNA聚合酶
Name Location Function Sensitive to amanitin （对α-鹅膏蕈敏感度）RNA polⅠnucleoli Most rRNA insensitive
RNA pol Ⅱnucleoplasm mRNA& some snRNA Very sensitive
RNA pol Ⅲnucleoplasm tRNA、5S rRNA、Moderately sensitive
2）RNA聚合酶II的普遍性转录因子
TFIID 功能识别启动子；TFIIA 促进TFIID与TATA框的相互作用形成一种稳定复合物；TFIIB 主要作用是发挥桥梁功能，促进RNA聚合酶II组装到复合物上；TFIIF 具有解旋酶活性；TFIIH 具有解旋酶活性和激酶活性，能使CTD磷酸化；TFIIE 具有激酶活性；
23、Comparison of prokaryotic and eukaryotic transcription of the similarities and differences。比较真核生物与原核生物的异同点。
相同点：都是以DNA为模板产生RNA的过程。
不同点：真核生物在细胞核内转录，要转运RNA出核；原核细胞不需要，可以边转录边复制；真核mRNA要加工，原核不要；真核生物一个mRNA分子一般只含有一个基因，原核生物的一个mRNA分子通常含有多个基因；真核生物有多种RNA聚合酶，在原核生物中只有一种RNA聚合酶。
24、RNA Processing method（RNA加工的方式）核苷酸的切除；添加核苷酸；碱基或糖苷的修饰
25、tRNA的二级结构位三叶草型，三级结构位倒”L“型。
26、binding sites on ribosome（核糖体结合位点）mRNA结合部位；氨酰-tRNA结合位点（A）；肽酰-tRNA结合部位（P）；出位（E）。
27、What are the differences of the ribosome between eukaryotes and prokaryotes（真核生物与原核生物核糖体的区别是什么）
真核生物的核糖体（80S）是60S（5S、28S、5.8S）、40S（18S）的大小亚基组成
原核生物的核糖体（70S）是50S（5S、23S）、30S（16S）的大小亚基组成
28、Stop codons and start codon（起始密码和终止密码）
3 stop codons: UAA, UAG, and UGA；one start codon: AUG.
28、The features of genetic code（遗传密码子的特点）
方向性、连续性、简并性、通用性、摆动性、偏好性。
29、The protein factors needed in prokaryotic peptide synthesis（参与原核生物翻译过程的蛋白质因子）。
30、Protein synthesis in prokaryotes（原核生物蛋白质的合成过程）（主要内容自己补充）1)initiation（起始）
起始三元复合物的形成
30s前起始复合物的形成
70s起始复合物的形成
2)Elongation（延伸）
进位
成肽
转为
3)Termination（终止）当终止密码子UAG、UAA、或UGA出现在核糖体A为时，多肽链合成停止肽链从肽酰-tRNA上释放。
31、The comparison of the protein synthesis in prokaryotes and eukaryotes（原核生物与真核生物肽链合成的异同）
32、Types of gene expression regulation in prokaryotes（乳糖操纵子的调节机理）
属于分解代谢的调控，
1）操纵子的结构：启动子（P）、操纵序列（O）、调节基因（lacI）包括lacZ、lacY、lacA三种基因；
2）当无乳糖时，阻遏蛋白与操纵序列结合，而启动子与操纵序列在位置上有一定的序列重复，因此RNA聚合酶就不可能与启动子结合，因而不能引发转录活动的进行；当有乳糖时，阻遏物与阻遏蛋白结合使阻遏蛋白失活从而丧失了与操纵序列的结合，RNA聚合酶就能与启动子结合，因而启动对结构基因的转录；
3）当有葡萄糖时，且浓度越高细胞内cAMP越少，由于其cAMP的浓度低到不足以激活乳糖操纵子就不能诱导产生β-半乳糖苷酶；无葡萄糖时与前面的相反；
4）葡萄糖和乳糖的四种情况（P154）
33、The trp Operon-negative repressible operon（色氨酸操纵子的负控阻遏系统）
1）操纵子的结构：启动子（P）、操纵序列（O）、弱化子序列、调节基因（lacI）包括trpE、trpD、trpC、trpB、trpA
2）当色氨酸诱导物不存在时，阻遏蛋白无活性不能干扰和抑制操纵子转录的发生和进行；当色氨酸诱导物存在时，诱导物与阻遏蛋白结合，形成的复合物可以识别和结合操纵序列，从而阻止RNA聚合酶对结构基因的转录，是整个操纵子处于被关闭的状态；
3）弱化子系统（control by attenuator）在trpE基因5’端起始密码子与trpP之间有一段160个碱基的序列称为前导序列，含有两个色氨酸密码子能直接参与色氨酸操纵子调控的区段称为弱化子；前导序列是一段富含G/C，并具有回文结构的序列，它包含四段能进行核苷酸连内互补配对的序列。当色氨酸大量存在时Trp-tRNA Trp供应充足，mRNA快速通过核糖体使2区与3区不能形成茎环结构，于是3区与4区配对使转录终止，当色氨酸处于低水平时Trp-tRNA Trp的浓度相对较低，在1区色氨酸密码子处的翻译进程慢，从而使2区和3区形成茎环结构，而没有形成3~4之间的终止结构故能完成对整个操纵子的转录。
34、arabinose operon（阿拉伯糖操纵子）（主要内容自己补充）
1）特征（P162）
2)调控机理（P162~164）
35、Expression Characters of Eukaryotes（真核生物基因的表达特征）时间特异性、空间特异性、组成型表达、诱导表达。
36、cis-acting factor（顺式作用元件）：TATA box、CAAT box、GC box；trans-acting factor（反式作用因子）：转录因子、激活因子、辅激活因子、阻遏物。
37、Binding domain Transcription factor（转录因子的结合域）DNA结合域、转录激活域、核定位信号域、寡聚化结构域。
分子生物学与基因工程复习重点 第一讲绪论 1、分子生物学与基因工程的含义 从狭义上讲，分子生物学主要是研究生物体主要遗传物质-基因或DNA的结构及其复制、转录、表达和调节控制等过程的科学。 基因工程是一项将生物的某个基因通过载体运送到另一种生物的活体细胞中，并使之无性繁殖和行使正常功能，从而创造生物新品种或新物种的遗传学技术。 2、分子生物学与基因工程的发展简史，特别是里程碑事件，要求掌握其必要的理由 上个世纪50年代，Watson和Crick提出了的DNA双螺旋模型； 60年代，法国科学家Jacob和Monod提出了的乳糖操纵子模型； 70年代，Berg首先发现了DNA连接酶，并构建了世界上第一个重组DNA分子； 80年代，Mullis发明了聚合酶链式反应（Polymerase Chain Reaction，PCR）技术； 90年代，开展了“人类基因组计划”和模式生物的基因组测序，分子生物学进入“基因组时代”； 目前，分子生物学进入了“后基因组时代”或“蛋白质组时代”。 3、分子生物学与基因工程的专业地位与作用：从专业基础课角度阐述对专业课程的支 撑作用 第二讲核酸概述 1、核酸的化学组成（图画说明） 2、核酸的种类与特点：DNA和RNA的区别 （1）DNA含的糖分子是脱氧核糖，RNA含的是核糖； （2）DNA含有的碱基是腺嘌呤（A）、胞嘧啶（C）、鸟嘌呤（G）和胸腺嘧啶（T），RNA含有的碱基前3个与DNA完全相同，只有最后一个胸腺嘧啶被尿嘧啶（U）所代替； （3）DNA通常是双链，而RNA主要为单链；
（4）DNA的分子链一般较长，而RNA分子链较短。 3、DNA作为遗传物质的直接和间接证据； 间接： （1）一种生物不同组织的细胞，不论年龄大小，功能如何，它的DNA含量是恒定的，而生殖细胞精子的DNA含量则刚好是体细胞的一半。多倍体生物细胞的DNA含量是按其染色体倍数性的增加而递增的，但细胞核里的蛋白质并没有相似的分布规律。 （2）DNA在代谢上较稳定。 （3）DNA是所有生物的染色体所共有的，而某些生物的染色体上则没有蛋白质。（4）DNA通常只存在于细胞核染色体上，但某些能自体复制的细胞器，如线粒体、叶绿体有其自己的DNA。 （5）在各类生物中能引起DNA结构改变的化学物质都可引起基因突变。 直接：肺炎链球菌试验、噬菌体侵染实验 4、DNA的变性与复性：两者的含义与特点及应用 变性：它是指当双螺旋DNA加热至生理温度以上（接近100oC）时，它就失去生理活性。这时DNA双股链间的氢键断裂，最后双股链完全分开并成为无规则线团的过程。简而言之，就是DNA从双链变成单链的过程。增色效应：它是指在DNA的变性过程中，它在260 nm的吸收值先是缓慢上升，到达某一温度后即骤然上升的效应。 复性：它是指热变性的DNA如缓慢冷却，已分开的互补链又可能重新缔合成双螺旋的过程。复性的速度与DNA的浓度有关，因为两互补序列间的配对决定于它们碰撞频率。DNA复性的应用-分子杂交：由DNA复性研究发展成的一种实验技术是分子杂交技术。杂交可发生在DNA和DNA或DNA与RNA间。 5、Tm的含义与影响因素 Tm的含义：是指吸收值增加的中点。 影响因素： 1）DNA序列中G + C的含量或比例含量越高，Tm值也越大（决定性因素）；2）溶液的离子强度 3）核酸分子的长度有关：核酸分子越长，Tm值越大
分子生物学复习题(有详细答案)
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绪论 思考题：（P9） 1.从广义和狭义上写出分子生物学的定义？ 广义上讲的分子生物学包括对蛋白质和核酸等生物大分子结构与功能的研究，以及从分子水平上阐明生命的现象和生物学规律。 狭义的概念，即将分子生物学的范畴偏重于核酸（基因）的分子生物学，主要研究基因或DNA结构与功能、复制、转录、表达和调节控制等过程。其中也涉及与这些过程相关的蛋白质和酶的结构与功能的研究。 2、现代分子生物学研究的主要内容有哪几个方面？什么是反向生物学？什么是 后基因组时代？ 研究内容： DNA的复制、转录和翻译；基因表达调控的研究；DNA重组技术和结构分子生物学。 反向生物学：是指利用重组DNA技术和离体定向诱变的方法研究已知结构的基因相应的功能，在体外使基因突变，再导入体内，检测突变的遗传效应，即以表型来探索基因结构。 后基因组时代：研究细胞全部基因的表达图式和全部蛋白质图式，人类基因组研究由结构向功能转移。 3、写出三个分子生物写学展的主要大事件（年代、发明者、简要内容） 1953年Watson和Click发表了“脱氧核糖核苷酸的结构”的著名论文，提出了DNA的双螺旋结构模型。 1972~1973年，重组DNA时代的到来。H.Boyer和P.Berg等发展了重组DNA 技术，并完成了第一个细菌基因的克隆，开创了基因工程新纪元。 1990~2003年美、日、英、法、俄、中六国完成人类基因组计划。解读人类遗传密码。 4、21世纪分子生物学的发展趋势是怎样的？ 随着基因组计划的完成，人类已经掌握了模式生物的所有遗传密码。又迎来了后基因组时代，人类基因组的研究重点由结构向功能转移。相关学说理论相应诞生，如功能基因组学、蛋白质组学和生物信息学。生命科学又进入了一个全新的时代。 第四章 思考题：（P130） 1、基因的概念如何？基因的研究分为几个发展阶段？ 概念：基因是原核、真核生物以及病毒的DNA和RNA分子中具有遗传效应的核苷酸序列，是遗传的基本单位和突变单位以及控制形状的功能单位。 发展阶段：○120世纪50年代以前，主要从细胞的染色体水平上进行研究，属于基因的染色体遗传学阶段。 ○220世纪50年代以后，主要从DNA大分子水平上进行研究，属于分
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。
生物化学与分子生物学重点(1) https://www.doczj.com/doc/ff10104227.html, 2006-11-13 23:44:37 来源：绿色生命网 第一章绪论 一、生物化学的的概念： 生物化学（biochemistry)是利用化学的原理与方法去探讨生命的一门科学，它是介于化学、生物学及物理学之间的一门边缘学科。 二、生物化学的发展： 1．叙述生物化学阶段：是生物化学发展的萌芽阶段，其主要的工作是分析和研究生物体的组成成分以及生物体的分泌物和排泄物。 2．动态生物化学阶段：是生物化学蓬勃发展的时期。就在这一时期，人们基本上弄清了生物体内各种主要化学物质的代谢途径。 3．分子生物学阶段：这一阶段的主要研究工作就是探讨各种生物大分子的结构与其功能之间的关系。 三、生物化学研究的主要方面： 1．生物体的物质组成：高等生物体主要由蛋白质、核酸、糖类、脂类以及水、无机盐等组成，此外还含有一些低分子物质。 2．物质代谢：物质代谢的基本过程主要包括三大步骤：消化、吸收→中间代谢→排泄。其中，中间代谢过程是在细胞内进行的，最为复杂的化学变化过程，它包括合成代谢，分解代谢，物质互变，代谢调控，能量代谢几方面的内容。 3．细胞信号转导：细胞内存在多条信号转导途径，而这些途径之间通过一定的方式方式相互交织在一起，从而构成了非常复杂的信号转导网络，调控细胞的代谢、生理活动及生长分化。 4．生物分子的结构与功能：通过对生物大分子结构的理解，揭示结构与功能之间的关系。 5．遗传与繁殖：对生物体遗传与繁殖的分子机制的研究，也是现代生物化学与分子生物学研究的
一个重要内容。 第二章蛋白质的结构与功能 一、氨基酸： 1．结构特点：氨基酸(amino acid)是蛋白质分子的基本组成单位。构成天然蛋白质分子的氨基酸约有20种，除脯氨酸为α-亚氨基酸、甘氨酸不含手性碳原子外，其余氨基酸均为L-α-氨基酸。 2．分类：根据氨基酸的R基团的极性大小可将氨基酸分为四类：① 非极性中性氨基酸(8种)； ② 极性中性氨基酸(7种)；③ 酸性氨基酸(Glu和Asp)；④ 碱性氨基酸(Lys、Arg和His)。 二、肽键与肽链： 肽键(peptide bond)是指由一分子氨基酸的α-羧基与另一分子氨基酸的α-氨基经脱水而形成的共价键(-CO-NH-)。氨基酸分子在参与形成肽键之后，由于脱水而结构不完整，称为氨基酸残基。每条多肽链都有两端：即自由氨基端(N端)与自由羧基端(C端)，肽链的方向是N端→C端。 三、肽键平面(肽单位)： 肽键具有部分双键的性质，不能自由旋转；组成肽键的四个原子及其相邻的两个α碳原子处在同一个平面上，为刚性平面结构，称为肽键平面。 四、蛋白质的分子结构： 蛋白质的分子结构可人为分为一级、二级、三级和四级结构等层次。一级结构为线状结构，二、三、四级结构为空间结构。 1．一级结构：指多肽链中氨基酸的排列顺序，其维系键是肽键。蛋白质的一级结构决定其空间结构。 2．二级结构：指多肽链主链骨架盘绕折叠而形成的构象，借氢键维系。主要有以下几种类型： ⑴α-螺旋：其结构特征为：①主链骨架围绕中心轴盘绕形成右手螺旋；②螺旋每上升一圈是3.6个氨基酸残基，螺距为0.54nm；③ 相邻螺旋圈之间形成许多氢键；④ 侧链基团位于螺旋的外侧。 影响α-螺旋形成的因素主要是：① 存在侧链基团较大的氨基酸残基；② 连续存在带相同电荷的氨基酸残基；③ 存在脯氨酸残基。 ⑵β-折叠：其结构特征为：① 若干条肽链或肽段平行或反平行排列成片；② 所有肽键的C=O和
现代分子生物学 第一章 DNA的发现： 1928年，英国Griffith的体内转化实验 1944年，Avery的体外转化实验 1952年，Hershey和Chase的噬菌体转导实验 分子生物学主要研究内容（p11） DNA的重组技术 基因表达调控研究 生物大分子的结构功能研究——结构分子生物学 基因组，功能基因组与生物信息学研究 第二章 DNA RNA组成 脱氧核糖核酸 A T G C 核糖核酸 A U G C 原核生物DNA的主要特征 ①一般只有一条染色体且带有单拷贝基因； ②整个染色体DNA几乎全部由功能基因与调控序列组成； ③几乎每个基因序列都与它所编码的蛋白质序列呈线性对应状态。 染色体作为遗传物质的特点： （1）分子结构相对稳定（贮存遗传信息） （2）通过自我复制使前后代保持连续性（传递遗传信息） （3）通过指导蛋白质合成控制生物状态（表达遗传信息） （4）引起生物遗传的变异（改变遗传信息） C值以及C值反常 C值单倍体基因组DNA的总量 C值反常C值往往与种系进化的复杂程度不一致，某些低等生物却有较大的C值。如果这些DNA 都是编码蛋白质的功能基因，那么，很难想象在两个相近的物种中，他们的基因数目会 相差100倍，由此推断，许多DNA序列可能不编码蛋白质，是没有生理功能的。 DNA的中度重复序列，高度重复序列 中度各种rRNA，tRNA以及某些结构基因如组蛋白基因都属于这一类 高度卫星DNA 核小体 是由H2A H2B H3 H4 各2分子生成的八聚体和约200bp的DNA构成的，H1在核小体外面。 真核生物基因组的结构特点 ①基因组庞大； ②大量重复序列； ③大部分为非编码序列，90％以上； ④转录产物为单顺反子； ⑤断裂基因； ⑥大量的顺式作用元件； ⑦DNA多态性：SNP和串联重复序列多态性； ⑧端粒（telomere）结构。
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、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。
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（molecular biology ）从分子水平研究作为生命活动主要物质基础的生物大分子结构与功能，从而阐明生命现象本质的科学。 重点研究下述领域： （1）蛋白质（包括酶）的结构和功能。 （2）核酸的结构和功能，包括遗传信息的传递。 （3）生物膜的结构和功能。 （4）生物调控的分子基础。 （5）生物进化。 分子生物学是第二次世界大战后，由生物化学,`遗传学,微生物学,病毒学,结构分析及高分子化学等不同研究领域结合而形成的一门交叉科学。目前分子生物学已发展成生命科学中的带头学科。 随着DNA的内部结构和遗传机制的秘密一点一点呈现在人们眼前，特别是当人们了解到遗传密码是由RNA转录表达的以后，生物学家不再仅仅满足于探索、提示生物遗传的秘密，而是开始跃跃欲试，设想在分子的水平上去干预生物的遗传特性。 如果将一种生物的DNA中的某个遗传密码片断连接到另外一种生物的DNA链上去，将DNA 重新组织一下，就可以按照人类的愿望，设计出新的遗传物质并创造出新的生物类型，这与过去培育生物繁殖后代的传统做法完全不同。 这种做法就像技术科学的工程设计，按照人类的需要把这种生物的这个“基因”与那种生物的那个“基因”重新“施工”，“组装”成新的基因组合，创造出新的生物。这种完全按照人的意愿，由重新组装基因到新生物产生的生物科学技术，就称为“基因工程”，或者说是“遗传工程”。 生物学的研究可以说长期以来都是科研的重点，惟其所涉及的方方面面与人类生活紧密相连。本世纪50年代以前的生物学研究，虽然有些已进入了微观领域，但总的来说，主要是研究生物个体组织、器官、细胞或是亚细胞这些东西之间的相互关系。50年代中期，随着沃森和克里克揭示出DNA分子的空间结构，生物学才真正开始了其揭开分子水平生命秘密的研究历程。到70年代，重组DNA技术的发展又给人们提供了研究DNA的强有力的手段，于是分子生物学就逐渐形成了。顾名思义，分子生物学就是研究生物大分子之间相互关系和作用的一门学科，而生物大分子主要是指基因和蛋白质两大类；分子生物学以遗传学、生物化学、细胞生物学等学科为基础，从分子水平上对生物体的多种生命现象进行研究；分子生物学在理论和实践中的发展也为基因工程的出现和发展打下了良好的基础，因此可以说基因工程就是分子生物学的工程应用。现在基因工程所展现出的强大生命力和巨大的经济发展潜力完全得益于分子生物学的迅猛发展，而且有证据表明，基因工程的进一步发展仍然要依赖于分子生物学研究的发展。 分子生物学是从分子水平研究生物大分子的结构与功能从而阐明生命现象本质的科学。自20世纪50年代以来，分子生物学一直是生物学的前沿与生长点，其主要研究领域包括蛋白质体系、蛋白质-核酸体系和蛋白质-脂质体系。 生物大分子，特别是蛋白质和核酸结构功能的研究，是分子生物学的基础。现代化学和物理
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。 5请定义DNA重组技术和基因工程技术 答：DNA重组技术：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，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。基因工程技术：是除了包含DNA重组技术外还包括其他可能是生物细胞基因结构得到改造的体系，基因工程是指技术重组DNA技术的产业化设计与应用，包括上游技术和下游技术两大组成部分。上游技术指的是基因重
《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
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。 第二章染色体与DNA
生物化学与分子生物学知识总结 第一章蛋白质的结构与功能 1.组成蛋白质的元素主要有C、H、O、N和 S。 2.蛋白质元素组成的特点各种蛋白质的含氮量很接近，平均为16％。 100克样品中蛋白质的含量 (g %)= 每克样品含氮克数× 6.25×100 3.组成人体蛋白质的20种氨基酸均属于L- -氨基酸氨基酸 4.可根据侧链结构和理化性质进行分类 非极性脂肪族氨基酸极性中性氨基酸芳香族氨基酸酸性氨基酸碱性氨基酸 5.脯氨酸属于亚氨基酸 6.等电点(isoelectric point, pI) 在某一pH的溶液中，氨基酸解离成阳离子和阴离子的趋势及程度相等，成为兼性离子，呈电中性。此时溶液的pH值称为该氨基酸的等电点。 色氨酸、酪氨酸的最大吸收峰在 280 nm 附近。 氨基酸与茚三酮反应生成蓝紫色化合物 7.蛋白质的分子结构包括: 一级结构(primary structure) 二级结构(secondary structure) 三级结构(tertiary structure) 四级结构(quaternary structure) 1）一级结构定义:蛋白质的一级结构指在蛋白质分子从N-端至C-端的氨基酸排列顺序。主要的化学键:肽键，有些蛋白质还包括二硫键。 2）二级结构定义：蛋白质分子中某一段肽链的局部空间结构，即该段肽链主链骨架原子的相对空间位置，并不涉及
氨基酸残基侧链的构象主要的化学键：氢键 ?蛋白质二级结构 包括α-螺旋 (α -helix) β-折叠 (β-pleated sheet) β-转角 (β-turn) 无规卷曲 (random coil) 3）三级结构定义：整条肽链中全部氨基酸残基的相对空间位置。即肽链中所有原子在三维空间的排布位置。主要的化学键: 8. 模体(motif)是具有特殊功能的超二级结构，是由二个或 三个具有二级结构的肽段，在空间上相互接近，形成一个特殊的空间构象。 9.分子伴侣(chaperon)通过提供一个保护环境从而加速蛋白质折叠成天然构象或形成四级结构。 蛋白质分子中各亚基的空间排布及亚基接触部位的布局和相互作用，称为蛋白质的四级结构。 ?蛋白质胶体稳定的因素: 颗粒表面电荷、水化膜 10.蛋白质的变性： 在某些物理和化学因素作用下，其特定的空间构象被破坏，也即有序的空间结构变成无序的空间结构，从而导致其理化性质改变和生物活性的丧失。 变性的本质：破坏非共价键和二硫键，不改变蛋白质的一级结构。 ?造成变性的因素: 如加热、乙醇等有机溶剂、强酸、强碱、重金属离子及生物碱试剂等。 由于空间结构改变，分子内部疏水基团暴露，亲水基团被掩盖，故水溶性降低。由于变性蛋白质分子不对称性增加，故粘度增加。由于变性蛋白质肽键暴露，易被蛋白酶水解。
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：θ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。
分子生物学 1．DNA的一级结构：指DNA分子中核苷酸的排列顺序。 2．DNA的二级结构：指两条DNA单链形成的双螺旋结构、三股螺旋结构以及四股螺旋结构。3．DNA的三级结构：双链DNA进一步扭曲盘旋形成的超螺旋结构。 4．DNA的甲基化：DNA的一级结构中，有一些碱基可以通过加上一个甲基而被修饰，称为DNA的甲基化。甲基化修饰在原核生物DNA中多为对一些酶切位点的修饰，其作用是对自身DNA产生保护作用。真核生物中的DNA甲基化则在基因表达调控中有重要作用。真核生物DNA中，几乎所有的甲基化都发生于二核苷酸序列5’-CG-3’的C上，即5’-mCG-3’. 5．CG岛：基因组DNA中大部分CG二核苷酸是高度甲基化的,但有些成簇的、稳定的非甲基化的CG小片段,称为CG岛,存在于整个基因组中。“CG”岛特点是G+C含量高以及大部分CG二核苷酸缺乏甲基化。 6．DNA双螺旋结构模型要点： （1）DNA是反向平行的互补双链结构。 （2）DNA双链是右手螺旋结构。螺旋每旋转一周包含了10对碱基，螺距为3.4nm. DNA 双链说形成的螺旋直径为2 nm。每个碱基旋转角度为36度。DNA双螺旋分子表面 存在一个大沟和一个小沟，目前认为这些沟状结构与蛋白质和DNA间的识别有关。（3）疏水力和氢键维系DNA双螺旋结构的稳定。DNA双链结构的稳定横向依靠两条链互补碱基间的氢键维系，纵向则靠碱基平面间的疏水性堆积力维持。 7．核小体的组成： 染色质的基本组成单位被称为核小体，由DNA和5种组蛋白H1,H2A,H2B,H3和H4共同构成。各两分子的H2A,H2B,H3和H4共同构成八聚体的核心组蛋白，DNA双螺旋缠绕在这一核心上形成核小体的核心颗粒。核小体的核心颗粒之间再由DNA和组蛋白H1构成的连接区连接起来形成串珠样结构。 8．顺反子（Cistron）：由结构基因转录生成的RNA序列亦称为顺反子。 9．单顺反子（monocistron）：真核生物的一个结构基因与相应的调控区组成一个完整的基因，即一个表达单位，转录物为一个单顺反子。从一条mRNA只能翻译出一条多肽链。10．多顺反子(polycistron): 原核生物具有操纵子结构，几个结构基因转录在一条mRNA 链上，因而转录物为多顺反子。每个顺反子分别翻译出各自的蛋白质。 11．原核生物mRNA结构的特点: (1) 原核生物mRNA往往是多顺反子的，即每分子mRNA带有几种蛋白质的遗传信息。 （2）mRNA 5‘端无帽子结构，3‘端无多聚A尾。 （3）mRNA一般没有修饰碱基。 12．真核生物mRNA结构的特点： （1）5‘端有帽子结构。即7－甲基鸟嘌呤－三磷酸鸟苷m7GpppN。 （2）3‘端大多数带有多聚腺苷酸尾巴。 （3）分子中可能有修饰碱基，主要有甲基化。 （4）分子中有编码区和非编码区。 14．tRNA的结构特点 （1）tRNA是单链小分子。 （2）tRNA含有很多稀有碱基。 （3）tRNA的5‘端总是磷酸化，5’末端核苷酸往往是pG. （4）tRNA的3‘端是CCA－OH序列。是氨基酸的结合部位。 （5）tRNA的二级结构形状类似于三叶草，含二氢尿嘧啶环（D环）、T环和反密码子环。