分子生物学本科第一章
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可编辑修改精选全文完整版第一章绪论1、分子生物学简史:分子生物学是研究核酸、蛋白质等所有生物大分子形态、结构特征及其重要性、规律性而相互联系的科学,是人类从分子水平上真正揭示生物世界的奥秘,由被动的适应自然界到主动的改造和重组自然界的基础科学。
2、分子生物学发展阶段第一阶段:分子生物学发展的萌芽阶段第二阶段:分子生物学的建立和发展阶段第三阶段:分子生物学的深入发展和应用阶段3、分子生物学的主要研究内容DNA重组技术;基因表达调控研究;生物大分子的结构与功能的研究;基因组、功能基因组与生物信息学的研究第二章染色体与DNA1、名词解释:不重复序列:在单倍体基因组中只有一个或几个拷贝的DNA序列。
真核生物的大多数基因在单倍体中都是单拷贝。
中度重复序列:每个基因组中10~104个拷贝。
平均长度为300 bp,一般是不编码序列,广泛散布在非重复序列之间。
可能在基因调控中起重要作用。
常有数千个类似序列,各重复数百次,构成一个序列家族。
高度重复序列:只存在于真核生物中,占基因组的10%~60%,由6~10个碱基组成。
卫星DNA(satellite DNA):又称随体DNA。
卫星DNA是一类高度重复序列DNA。
这类DNA是高度浓缩的,是异染色质的组成部分。
微卫星DNA(microsatellite DNA):又称短串联重复序列,是真核生物基因组重复序列中的主要组成部分,主要由串联重复单元组成。
重叠基因(overlapping gene,nested gene):具有部分共同核苷酸序列的基因,及同一段DNA携带了两种或两种以上不同蛋白质的编码信息。
重叠的序列可以是调控基因也可以是结构基因部分。
多顺反子(polycistronic mRNA ) :编码多个蛋白质的mRNA称为多顺反子mRNA 。
单顺反子(monocistronic mRNA) :只编码一个蛋白质的mRNA称为单顺反子mRNA。
DNA的转座:又称移位(transposition),是由可移位因子介导的遗传物质重排现象。
分子生物学笔记第一章基因的结构第一节基因和基因组一、基因(gene)是合成一种功能蛋白或RNA分子所必须的全部DNA序列.一个典型的真核基因包括①编码序列—外显子(exon)②插入外显子之间的非编码序列—内合子(intron)③5'-端和3'-端非翻译区(UTR) ④调控序列(可位于上述三种序列中) 绝大多数真核基因是断裂基因(split-gene) ,外显子不连续。
二、基因组(genome) 一特定生物体的整套(单倍体)遗传物质的总和,基因组的大小用全部DNA的碱基对总数表示。
人基因组3X1 09(30亿bp),共编码约10万个基因。
每种真核生物的单倍体基因组中的全部DNA量称为C值,与进化的复杂性并不一致(C-value Paradox)。
人类基因组计划( human genome project, HGP )基因组学( genomics ),结构基因组学( structural genomics )和功能基因组学( functional genomics )。
蛋白质组( proteome )和蛋白质组学( proteomics )第二节真核生物基因组一、真核生物基因组的特点:,①真核基因组DNA在细胞核内处于以核小体为基本单位的染色体结构中.②真核基因组中,编码序列只占整个基因组的很小部分(2 —>% ),三、基因家族(gene family) 一组功能相似且核苷酸序列具有同源性的基因. 可能由某一共同祖先基因(ancestral gene) 经重复(duplication) 和突变产生。
基因家族的特点:①基因家族的成员可以串联排列在一起,形成基因簇(gene cluster)或串联重复基因(tandemly repeated genes),如rRNA、tRNA和组蛋白的基因;②有些基因家族的成员也可位于不同的染色体上,如珠蛋白基因;③有些成员不产生有功能的基因产物,这种基因称为假基因(Pseudogene) . ¥ a1表示与a1相似的假基因.四、超基因家族(Supergene family ,Superfamily) 由基因家族和单基因组成的大基因家族,结构上有程度不等的同源性,但功能不同.第四节细菌和病毒基因组一、细菌基因组的特点。
分子生物学分子生物学 第一章第一章1分子生物学的定义:从分子水平上研究生命现象的物质基础的学科。
研究细胞的成分的物理,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。
功能,以及细胞信号的转导。
2分子生物学研究的三条原理:a 构成生物体各类有机大分子的单体在不同的生物体中是相同的同的 b 生物体一切有机大分子的构成都遵循共同的规则生物体一切有机大分子的构成都遵循共同的规则 c 某一特定生物体所拥有的核酸及蛋白质分子决定了它的属性。
及蛋白质分子决定了它的属性。
3分子生物学研究的主要内容:a a DNA DNA 重组技术;b 基因表达调控的研究;c 生物大分子的结构功能研究——结构分子生物学;d 基因组,功能基因组与生物信息学研究;基因组,功能基因组与生物信息学研究;4 DNA 的英文全称:Deoxyribonucleic acid RNA 的英文全称:ribonucleic acid 5染色体的定义:由脱氧核糖核酸、蛋白质和少量核糖核酸组成的线状或棒状物,蛋白质和少量核糖核酸组成的线状或棒状物,是生物主是生物主要遗传物质的载体要遗传物质的载体6生物大分子无论是核酸,蛋白质或者多糖,在发挥生物学功能时的两个前提是:a 拥有特定的空间结构;b 在发挥生物学功能的工程中必定存在结构和构象的变化;在发挥生物学功能的工程中必定存在结构和构象的变化;第二章第二章1 染色体的结构:染色体位于真核生物细胞核仁内,是遗传信息的载体,真核细胞染色体中,NDA, 和非组蛋白及部分RNA 组成了染色体;组成了染色体;2染色体的特征:a 分子结构相对稳定;b 能够自我复制,使亲代之间保持连续性;c 能够指导蛋白质的合成,进而控制整个生命过程;d 能够产生可遗传的变异;能够产生可遗传的变异;3蛋白质分为组蛋白和分组蛋白,组蛋白是染色体的结构蛋白,它与DNA 组成核小体(H H2A H2B H3及H4)组蛋白包括RNA 聚合酶;聚合酶;4组蛋白的特性:a 进化上极端保守;b 无组织特异性;c 肽链上氨基酸分布的不对称性;d 组蛋白的修饰作用;e 富含赖氨酸的组蛋白H5;富含赖氨酸的组蛋白H5;5非组蛋白包括:高速泳动蛋白;DNA结合蛋白;A24非组蛋白;收缩蛋白;骨架蛋白;核孔复合蛋白;肌动蛋白;肌球蛋白;微管蛋白;原肌蛋白;核孔复合蛋白;肌动蛋白;肌球蛋白;微管蛋白;原肌蛋白;6真核细胞的DNA序列分:a不重复序列;b中度重复序列;c高度重复序列;6真核细胞的DNA序列分:a不重复序列;b中度重复序列;c高度重复序列;7DNA的一级结构:所谓的DNA的一级结构,就是指4种核苷酸的链接及排列顺序,表示了该DNA分子的化学构成。
第一章(绪论)1.目前临床分子生物学检验最常用的分子靶标是( )(本题1分)A.基因组DNAB.cDNAC.RNAD.蛋白质E.代谢物[解析]正确答案:A2. 某DNA片段与5'-ATCGT的互补片段是( )(本题1分)A.5'-TAGCAB.5'-ACGATC.5'-ACGAUD.5'-UAGCAE.5'-ATCGT[解析]正确答案:B3.真核mRNA的特点不包括( )(本题1分)A.有5'-m7GpppG帽B.有3'-polyA尾C.含量多,更新慢D.包含有遗传密码E.为单顺反子结构[解析]正确答案:C4.关于microRNA(miRNA)的特征描述不正确的是( )(本题1分)A.大小长约20~25ntB.主要发挥基因录后水平的调控C.在血清中稳定存在D.不具有组织特异性E.初始产物具有帽子结构和多聚腺苷酸尾巴[解析]正确答案:D5. 下列关于原核生物基因结构的说法错误的是( )(本题1分)A.一般以操纵子形式存在B.由编码区和非编码区组成成C.编码区可能含多种蛋白遗传信息D.编码区通常是不连续的,分外显子和内含子E.启动子、终止子、操纵元件均位于非编码区[解析] 正确答案:D6. 下列关于真核生物基因结构的描述,不正确的是( )(本题1分)A.真核生物的基因大多数是由非编码序列隔开的断裂基因B.编码区能够转录为相应的RNA,经加工参与蛋白质的生物合成C.非编码区对基因的表达起调控作用D.启动子、侧翼序列均位于非编码区E.只有内含子序列是不能编码蛋白质的序列[解析]正确答案:E7. 下列哪种情况不属于表观遗传现象?( )(本题1分)A.DNA插入/缺失突变B.组蛋白乙酰化修饰C.DNA甲基化修饰D.RNA干扰E.miRNA调控[解析] 正确答案:A8. 在人类基因组DNA序列中,DNA甲基化主要发生在( )(本题1分)A.腺嘌呤的N-6位B.胞嘧啶的N-4位C.鸟嘌呤的N-7位D.胞嘧啶的C-5位E.鸟嘌呤的C-5位[解析] 正确答案:D9.下列不属于原核生物基因组结构特点的是( )(本题1分)A.基因组相对较小,基因数目少B.结构基因多以操纵子形式存在,不含内含子C.转录产物为多顺反子D.具有编码同工酶的基因E.基因组序列不可移动[解析]正确答案:E10. 下列哪项不能被列入可移动基因的范畴( )(本题1分)A.插入序列B.质粒C.染色体DNAD.转座子E.可转座噬菌体[解析]正确答案:C11. 病毒的遗传物质是( )(本题1分)A.DNAB.DNA和蛋白质C.RNA和蛋白质D.RNA和DNAE.DNA或RNA[解析] 正确答案:E12. 在人类基因组中指导蛋白质合成的结构基因大多数为( )(本题1分)A.单一序列B.散在重复序列C.串联重复序列D.多基因家族成员E.回文结构[解析] 正确答案:A第二章1. 一种标记核酸与另一种核酸单链进行配对形成异源核酸分子双链,这一过程称为( )(本题1分)A.变性B.复性C.复杂性D.杂交E.探针[解析]正确答案:D2.硝酸纤维素膜的最大优点是( )(本题1分)A.脆性大B.本底低C.共价键结合D.非共价键结合E.吸附核酸能力强[解析]正确答案:B3.以等位基因特异的寡核苷酸探针杂交法诊断某常染色体隐性遗传病时,若能与突变探针及正常探针结合,则该样本为( )(本题1分)A.正常人B.杂合体患者C.纯合体患者D.携带者E.不能确定[解析]正确答案:D4.最常用的DNA探针标记方法是( )(本题1分)A.随机引物标记B.DNA缺口平移标记C.全程RNA探针标记D.PCR法标记E.末端标记[解析]正确答案:A5.下列关于Southern印迹杂交的描述正确的是( )(本题1分)A.不仅可以检测DNA样品中是否存在某一特定基因,而且还可以获得基因片段大小及酶切位点的分布信息B.检测目标是RNAC.常用于基因定位分析D.可用于阳性菌落的筛选E.可用于蛋白水平的检测[解析]正确答案:A6.荧光原位杂交可以用于( )(本题1分)A.快速确定是否存在目的基因B.检测目标是RNAC.常用于基因定位分析D.常用于阳性菌落的筛选E.常用于蛋白水平的检测[解析]正确答案:C7.下列关于核酸探针的描述正确的是( )(多选题)A.可以是DNAB.可以是RNAC.可用放射性标记D.可用非放射性标记E.必须是单链核酸[解析]正确答案:A,B,C,D8. 关于RNA探针的优点描述正确的是( )(本题1分)A.制备方法简便B.不易被降解C.标记方法比较成熟D.杂交效率和杂交体的稳定性高E.非特异性杂交较少[解析]正确答案:D,E9. DNA分子中A-T含量越高,Tm值越高。
分子生物学(杨建雄)第一章绪论分子生物学1.概念广义:在分子水平上研究生命现象,或用分子的术语描述生物现象的学科侠义:在核酸与蛋白质水平上研究基因的复制,基因的表达和调控,及基因的突变与交换的分子机制2.研究内容:①以某物种全套基因表达产物的结构和功能②基因传递和表达的途径③基因表达的调控3.三大原则①构成生物大分子的单体是相同的——共同的核酸语言(Nt)、共同的蛋白质语言②生物遗传信息的表达的中心法则相同③生物大分子里面,单体(核苷酸、氨基酸)的排列是不同的4.分子生物学的兴起①Mendel 豌豆杂交实验总结了基因的分离定律和自由组合定律表明生物的遗传性状是由独立的遗传因子决定,这些遗传因子后来被称作基因②遗传的染色体学说,染色体是基因的载体证实:1910年Morgan 利用果蝇进行遗传学实验发现了基因的连锁规律③“一个基因一个酶”假说1941年George Beadle和Edward Tatum 以红色面包霉为研究对象④核素1869年瑞士Miescher他的学生Altmann提出了核酸的概念⑤1910年德国Kossel 首次分离得到单核苷酸,并阐明核酸的主要成分是核糖、磷酸和碱基⑥1924年德国Feulgen 发现核酸中的糖有核糖和脱氧核糖两种,并根据核酸所含核糖的不同,将核酸分为核糖核酸和脱氧核糖核酸⑦1929年Kossel学生Levine发现核酸中的碱基主要是腺嘌呤、鸟嘌呤、胸腺嘧啶和胞嘧啶。
还证明核酸是由核苷酸组成的,而核苷酸是由碱基、核糖、磷酸组成的⑧1944年Avery通过肺炎链球菌转化实验证明基因是由DNA构成的1952年Hershey和Chase 利用噬菌体感染细菌实验,证实了DNA是遗传物质⑨1950年Chargaff指出DNA中四种碱基的比例关系:A/T=G/C=1⑩1953年Watson和Crick提出DNA双螺旋结构模型(分子生物学兴起的标志)5.分子生物学的发展①关于基因的复制1958年Meselson和Stahl 同位素实验证实DNA复制的半保留机制1956年Arthur Kornberg 等首先在大肠杆菌中发现了DNA聚合酶Ⅰ1989年Greider等发现端粒酶是以内源性RNA为模板的逆转录酶②关于基因的转录1955年Brachet 洋葱根尖和变形虫实验、Hall和Spiegelman T2噬菌体DNA-RNA杂交实验证实蛋白质合成模板是RNA;1958年Crick提出著名的中心法则1960年Weiss和Hurwitz 发现RNA聚合酶③关于基因的翻译1954年Gamow 推测遗传密码是三联体1961年Crick,Barrett和Brenner等用插入和缺失突变证实了遗传密码是三联体Nirenberg和Khorana破译遗传密码④关于基因表达的调控1961年Jacob和Monod提出基因表达的操纵子学说1976年Tonegawa 发现免疫球蛋白的体细胞重组机制......⑤基因过程的兴起1964年Holliday 提出了DNA重组模型DNA连接酶、逆转录酶、限制性内切核酸酶等加速分子生物学发展进程的一项“简单而晚熟”技术聚合酶链反应(PCR)技术1985年Mullis第二章核酸的结构和功能DNA是主要的遗传物质1869年瑞士Miescher 从细胞核中分离出含磷很高的酸性化合物,称为核酸1889年他的学生Altmann提出了核酸的概念1910年德国Kossel 首次分离得到单核苷酸,并阐明核酸的主要成分是核糖、磷酸和碱基1924年 德国 Feulgen 发现核酸中的糖有核糖和脱氧核糖两种,并根据核酸所含核糖的不同,将核酸分为核糖核酸和脱氧核糖核酸1929年 Kossel 学生 Levine 发现核酸中的碱基主要是腺嘌呤、鸟嘌呤、胸腺嘧啶和胞嘧啶。