分子生物学第1章
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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—3%),二、真核基因组中DNA序列的分类?(一)高度重复序列(重复次数>lO5)卫星DNA(Satellite DNA)(二)中度重复序列1.中度重复序列的特点①重复单位序列相似,但不完全一样,②散在分布于基因组中.③序列的长度和拷贝数非常不均一,④中度重复序列一般具有种属特异性,可作为DNA标记.⑤中度重复序列可能是转座元件(返座子),2.中度重复序列的分类①长散在重复序列(long interspersed repeated segments.) LINES②短散在重复序列(Short interspersed repeated segments) SINES SINES:长度<500bp,拷贝数>105.如人Alu序列LINEs:长度>1000bp(可达7Kb),拷贝数104-105,如人LINEl(三)单拷贝序列(Unique Sequence)包括大多数编码蛋白质的结构基因和基因间间隔序列,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。
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。
分子生物学考点整理符广勇朱兰第一章.绪论一、分子生物学概念分子生物学是从分子水平研究生命本质为目的的一门新兴边缘学科,是研究核酸、蛋白质等所有生物大分子结构与功能相互关系的科学,是人类从分子水平上真正揭开生物世界奥秘、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。
二、重组DNA技术又称基因技术,是20世纪70年代初兴起的技术科学,目的是将不同的DNA片段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。
三、基因表达的调控基因表达的调控主要表现在信号传导研究、转录因子研究及RNA剪辑三个方面。
四、转录因子转录因子是能与基因5`端上游特定序列专一结合,从而保证目的基因以特定的强度在特定的时间与空间表达的蛋白质分子。
第二章.染色体与DNA一、染色体上的蛋白质染色体上的蛋白质主要包括组蛋白和非组蛋白。
根据凝胶电泳性质可以把组蛋白分为H1、H2A、H2B、H3、H4。
这些组蛋白都含有大量的赖氨酸和精氨酸。
二、组蛋白的特性1.进化上的极端保守性不同种生物组蛋白的氨基酸组成是十分相似的,特别是H3、H4。
2.无组织特异性到目前为止,仅发现鸟类、鱼类及两栖类红细胞不含H1而带有H5,精细胞染色体的组蛋白是鱼精蛋白这两个例外。
3.肽链上氨基酸分布的不对称性碱性氨基酸集中分布在N端的半条链上。
4.组蛋白的修饰作用包括甲基化、乙酰化、磷酸化、泛素化及ADP核糖基化。
5.富含赖氨酸的组蛋白H5三、HMG蛋白叫高迁移率蛋白四、真核细胞DNA序列的分类1.不重复序列2.中度重复序列3.高度重复序列重复序列的意义:若某一重复序列出现错误,对基因的影响不大,稳定性较高;在短时间内可同时产生大量的基因产物。
重复序列的应用:应用于分子标记的作用:卫星DNA(便于分子标记)和微卫星DNA五、真核生物基因组与原核生物基因组的区别1.真核基因组庞大,原核生物基因组小2.真核基因组存在大量的重复序列,原核基因组没有重复序列3.真核基因组大部分是非编码序列,原核基因组大多是编码序列4.真核基因组的转录产物为单顺反子,原核基因组转录产物多为多顺反子5.真核基因是断裂基因,有内含子结构,原核基因为连续基因,几乎没有内含子结构6.真核基因组存在大量的顺式作用原元件,包括启动子、增强子和沉默子等,原核基因组基本没有增强子和沉默子7.真核基因组存在大量的DNA多态性,原核基因组很少有8.真核基因组具有端粒结构,原核基因组没有端粒结构六、重叠基因(Overlapping gene)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的基因的组成部分。
第一章染色体与DNA1.原核生物的DNA的主要特征:一般只有一条染色体且大都带有单拷贝基因,只有少数的基因是以多拷贝形式存在的;整个染色体DNA几乎全部由功能基因与调控序列所组成;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。
2.真核生物染色体所具有的特征:分子结构稳定;能够自我复制,使亲代之间保持连续性;能够知道蛋白质的合成,从而控制整个生命活动过程;能够产生可遗传的变异。
3.染色体上的蛋白质主要包括组蛋白和非组蛋白。
组蛋白是染色体的结构蛋白,与DNA组成核小体。
其中组蛋白又分为:H1、H2、H2B、H3及H4。
4.组蛋白的特性:①进化上的极端保守性:不同种生物组蛋白的氨基酸组成是十分相似的②无组织特异性③肽链上的氨基酸分布的不对称性:碱性氨基酸集中分布在N端的半条链上④组蛋白的修饰作用:包括甲基化、乙酰化、磷酸化、泛素华及ADP核糖基化(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)⑤富含赖氨酸的组蛋白H5。
5.非组蛋白包括酶类,与细胞分裂有关的收缩蛋白、骨架蛋白、核孔复合蛋白以及肌动蛋白、肌球蛋白、微管蛋白、原基蛋白等。
①HMG蛋白:其特点在于能与DNA结合,也能与H1作用,但都容易用低盐溶液抽提,说明他们与DNA的结合并不牢靠。
②DNA结合蛋白:相对分子质量较低的蛋白质,约占非组蛋白的20%,可能是一些与DNA的复制或者转录相关的酶或调节物质。
③A24非组蛋白:其有两个N端,呈酸性,含有较多的谷氨酸和天冬氨酸,总含量大约是H2A的1%,位于核小体内。
值(C value):一种生物单倍体基因组DNA的总量。
C值反常现象:某些两栖类的C值甚至比哺乳动物还大,而在两栖类中C值的变化也很大,可相差100倍。
7.真核细胞的DNA序列大概可分为三类(根据对DNA的动力学):①不重复序列:这些序列一般只有一个或几个拷贝,它占DNA总量的40%—80%。
注:单拷贝基因通过基因扩增仍可合成大量蛋白质。