分子生物学第四章生物信息的传递下
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高中生物信息传递的三个作用
生命是由细胞组成的,而细胞内部的每一个细胞器都承担着不同的生理功能,所有的细胞器都是由基因编码的蛋白质组成的。进一步说,生命的体系是由DNA、RNA和蛋白质组成的生物分子参与的信息传递所构成。高中生物学的学生针对分子生物学,即微观层面的生物学,因此对于信息传递的理解尤为重要。
在高中生物学中,有关于信息传递的三个非常重要的作用:复制,转录和翻译。这三个作用都是由信息分子——核酸参与,这种核酸就是DNA和RNA。蛋白质在这三个作用中起着重要的角色。下文对这三个作用进行探究,并进一步理解微观生物学。
1. 复制
生命的起源是通过复制DNA而实现的,这是生命发展中最初的行为。复制是指DNA的双链重复,使得每个新细胞获得了一个完全和母细胞相同的遗传信息。这个过程是通过DNA聚合酶工作的,DNA聚合酶是一种酶类,能够将DNA中的核苷酸链相互补充,随着双链逐渐分离,新的DNA由DNA聚合酶复制而成,其中每个新链与原链互补,即两者互相补充,形成完整的双链。这个过程非常重要,因为复制保证每个细胞都有一个准确、完整的基因组,它是DNA复制因子和蛋白质一起完成的。
2. 转录
转录是指从DNA模板中制定的从RNA中的扩增,并得到一份RNA拷贝的过程。这个RNA用于蛋白质的制作,是DNA指定的序列的临时拷贝。转录可以大致分为三个阶段:初始化、协调和终止。在初始化阶段,RNA聚合酶酶类在启动子区域绑定DNA,这个启动子区域由特定序列组成,这个启动子区域是一段DNA序列,指示了RNA聚合酶可以开始启动转录。在转录过程中,新的RNA链一直沿着DNA模板进行扩展,形成一个新的RNA链。终止阶段,RNA聚合酶遇到指定的基部序号,RNA聚合酶便停止从DNA序列中进行转录。新的RNA链会被结束的蛋白质剪切,形成终止的3'端,这个端口是RNA的终止端。
3. 翻译
翻译,是指RNA链被转换为蛋白质的过程,这个过程是由RNA转换酶、核糖体和RNA辅助蛋白质共同完成的。从RNA到蛋白质的转化涉及到一系列介质和基元,而且在不同的生命体中都有可能达到不同的程度。在翻译过程中,核糖体读取RNA上的信息,根据RNA上的密码子,与带有特定氨基酸的RNA适配体相结合,继而形成一根新的蛋白质链。翻译会不断地进行,这个过程会不断生成蛋白质链,最终生成出来的蛋白质具有众多的生理功能,其中许多蛋白质也是构成细胞器和酶的重要成分。
2020 生物技术专业-分子生物学
第一章:绪论
1. 基因表达的实质是遗传信息的转录和翻译。
2. 基因的表达调控主要发生在转录水平和翻译水平上。
3. 分子生物学发展过程概括为三个阶段:人类对DNA和遗传信息传递的认识阶段、重组DNA技术的建立和发展阶段、重组DNA技术的应用和分子生物学的迅猛发展阶段。
第二章:核酸的结构与功能
1、判断、填空与选择考点:
1.DNA 是主要的遗传物质。
2.核苷酸之间通过3’,5’磷酸二酯键连接形成核酸。
3.核苷酸是核酸的基本结构单位。
4.染色体分为常染色质和异染色质两类。
5.染色质分为组成型异染色质和兼性异染色质两类。
6.核酸是多核苷酸,核苷酸由含氮碱基、戊糖、磷酸构成。核苷酸可以分解为核苷和磷酸,核苷可以分解为含氮碱基和戊糖。
7.稳定双螺旋结构的因素:碱基对之间形成的氢键、碱基堆积力、正负电荷的作用。
8.提出双螺旋模型有三个证据:X射线衍射法、DNA碱基等比例规律、DNA分子密度
9.B-DNA是大多数DNA在细胞中的构象。
10.B-型螺旋就是Watson和Crick双螺旋 √
11.DNA每旋转一周,大约10个碱基对。 √
12.染色质由最基本的结构单元核小体组成。
13.所有mRNA的3’端都有poly(A)结构。 × 组蛋白mRNA的3’端无
poly(A)结构
14. 检测DNA变性最简单的定性和定量方法是紫外吸收光谱变化。
15. Tm主要和DNA均一性、G-C碱基对含量、介质中离子强度有关。
16. DNA复性的两个必要条件是离子强度和较高的温度。
17. 测定复性程度的3种方法:①减色效应②抗S1核酸酶水解DNA的量③羟基磷灰石柱层析。
18.分子杂交的类型与区分:①鉴定 DNA: Southern 印迹法;②鉴定 RNA: Northern 印迹法;③鉴定蛋白质:Western 印迹法。
1 分子生物学课程重点,以及一份真题。
1、绪论
(1)分子生物学的概念
分子生物学是研究核酸、蛋白质等生物大分子的结构与功能,并从分子水平上阐明蛋白质与 蛋白质、蛋白质与核酸之间的互作及其基因表达调控机理的学科。
(3)经典历史事迹
1928年格里菲斯证明了某种转化因子是遗传物质
1944年艾弗里做了肺炎双球杆菌转换实验
1953年沃森和克里克提出双螺旋结构
桑格尔两次诺贝尔学奖
2、染色体与 DNA
(1)真核生物染色体具体组成成分为:组蛋白、非组蛋白和DNA。
在真核细胞染色体中,DNA与蛋白质完全融合在一起,其蛋白质与相应DNA的质量之比约为2:1。这些蛋白质在维持染色体结构中起着重要作用。
(2)组蛋白
组蛋白是染色体的结构蛋白,其与DNA组成核小体。
根据其凝胶电泳性质可将其分为H1、H2A、H2B、H3及H4。
组蛋白含有大量的赖氨酸和精氨酸,其中H3、H4富含精氨酸,H1富含赖氨酸。H2A、H2B 介于两者之间。H1易分离,不保守;
组蛋白的特性:
①进化上的极端保守,②无组织特异性;③肽链上分布的不对称性;组蛋白的修饰作用⑤富含赖氨酸的组蛋白H5
(3)C值反常现象
C值:一种生物单倍体基因组DNA的总量。
一般情况,真核生物C值是随着生物进化而增加,高等生物的C值一般大于低等生物。
(4)DNA的结构
DNA的一级结构即是指四种核苷酸的连接及排列顺序,表示该DNA分子的化学构成。DNA二级结构是指两条多核苷酸链反相平行盘绕所生成的双螺旋盘绕结构。
DNA的二级结构分两大类:一类是右手螺旋,如A-DNA和B-DNA;另一类是左手螺旋,即 Z-DNA。
DNA三级结构:是双螺旋进一步缠绕,形成核小体,染色质,染色体等超螺旋结构,
5、每轮碱基数10
DNA的高级结构指DNA双螺旋进一步扭曲盘旋所形成的特定空间结构。
2 超螺旋结构是DNA高级结构的主要形式(非唯一形式),可分为正超螺旋和负超螺旋两类,它们在不同类型的拓扑异构酶(通过催化DNA链的断裂和结合,从而影响DNA的拓扑状态。)作用下或特殊情况下可相互转变。
生物信息的传递(上)——从DNA到RNA
一、名词解释
1、增强子:DNA上能强化转录起始的序列,能够在启动子任何方向以及任何位置(上游或下游)作用。
2、RNA编辑:某些RNA,特别是mRNA的一种加工方式,发生编辑后,导致DNA所编码的遗传信息的改变。
3、不对称转录:DNA片段转录时,双链DNA中只有一条链作为转录的模板,这种转录方式称为不对称转录。
4、转录泡:是由DNA双链,RNA聚合酶与新合成的转录本RNA局部形成的结构,它贯穿于延长过程的始终。
5、转录单位:DNA链上从启动子直到终止子为止的长度称为一个转录单位。一个转录单位可以包括一个基因,也可以包括几个基因。
6、选择性剪接:在mRNA前体的剪接过程中,参加剪接的外显子可以不按其线性次序剪接,内含子也可以不被切除而保留,即一个外显子或内含子是否出现在成熟mRNA中是可以选择的,这种剪接方式称为选择性剪接。
二、选择题
1、有关RNA转录合成的叙述,其中错误的是 A 。
A、转录过程RNA聚合酶需要引物
B、转录时只有一股DNA作为合成RNA的模板
C、RNA链的生长方向是5'
3'
D、所有真核生物RNA聚合酶都不能特异性地识别promoter
2、以下有关大肠杆菌转录的叙述,哪一个是正确的? B 。
A、-35区和-10区序列间的间隔序列是保守的
B、-35区和-10区序列距离对转录效率非常重要
C、转录起始位点后的序列对于转录效率不重要
D、-10区序列通常正好位于转录起始位点上游10bp处
3、真核生物转录过程中RNA链延伸的方向是 A 。
A、5' 3'方向 B、3' 5'方向 C、N端 C端 D、C端 N端
4、真核生物mRNA转录后加工不包括 A 。
A、加CCA—OH B、5'端“帽子”结构
C、3'端poly(A)尾巴 D、内含子的剪接
5、以下对DNA聚合酶和RNA聚合酶的叙述中,正确的是: B 。