分子生物学考试重点
- 格式:doc
- 大小:57.00 KB
- 文档页数:9
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。
分子生物学考试重点引言分子生物学是生物学的一个重要分支,研究生物体中分子层次的结构、功能和相互作用关系。
对于从事生命科学研究或相关领域的学生来说,掌握分子生物学的基本概念和重点是非常重要的。
本文将介绍分子生物学考试的重点内容,包括DNA的结构和功能、基因调控、蛋白质合成、分子遗传学以及常用的实验技术等方面。
DNA的结构和功能DNA是生物体中贮存遗传信息的核酸分子,它以双螺旋结构存在于细胞核中。
了解DNA的结构和功能对于分子生物学的学习至关重要。
1.DNA的结构–DNA由两条互补的核苷酸链组成,包括脱氧核苷酸和磷酸–DNA链是由磷酸基团和脱氧核糖分子通过磷酸二脱水作用连接在一起–DNA的双螺旋结构由两条链以碱基间的氢键相互连接在一起–常见的碱基有腺嘌呤(A)、胸腺嘧啶(T)、鸟嘌呤(G)和胞嘧啶(C)2.DNA的功能–DNA通过编码蛋白质来控制生物体的生长和发育过程–DNA能够自我复制,通过遗传信息的传递实现物种演化–DNA还可以通过转录和翻译等过程控制基因表达基因调控基因调控是指生物体对基因表达进行的调控过程,包括转录调控和转译调控。
1.转录调控–转录是指将DNA中的遗传信息转录成RNA的过程,是基因表达的第一步–转录调控通过调节转录的起始和终止等过程来控制基因表达的水平–常见的转录调控元件包括启动子、转录因子和组蛋白修饰等2.转译调控–转译是指将RNA翻译成蛋白质的过程,是基因表达的第二步–转译调控通过调节mRNA的转运、翻译速率和蛋白质降解等过程来控制基因表达的水平–常见的转译调控机制包括miRNA、RNA干扰和蛋白质翻译后修饰等蛋白质合成蛋白质合成是指将氨基酸连接成蛋白质的过程,包括转录、翻译和蛋白质修饰等过程。
1.转录–转录是将DNA的遗传信息转录成mRNA的过程–转录包括转录起始、RNA剪接和RNA修饰等过程2.翻译–翻译是将mRNA的遗传信息翻译成氨基酸序列的过程–翻译在核糖体中进行,包括起始子和终止子的识别等过程3.蛋白质修饰–蛋白质修饰包括磷酸化、糖基化和乙酰化等过程–蛋白质修饰可以调节蛋白质的功能和稳定性分子遗传学分子遗传学是研究遗传信息在分子水平上的传递和表达的科学,包括基因的遗传及突变、染色体的结构和功能等内容。
分子生物学需要掌握的重点一、DNA、RNA、蛋白质、质粒、基因、端粒、聚合酶、密码子、突变、变性的概念或结构、性质及特点;二、复制、转录、逆转录、翻译、加工修饰、靶向输送的主要过程及特点;三、癌基因的概念、原癌基因产物的类型及细胞定位、癌基因活化致癌的主要机制;四、常用分子生物学技术的原理、主要步骤、酶学及特点;五、基因表及其调控的原理、主要过程或步骤,乳糖操纵子的正、负调节机制;六、常用的基因诊断及基因治疗技术;七、基因克隆、基因诊断、基因治疗、管家基因、抑癌基因、Klenow片段、核蛋白体、限制性内切核酸酶、人类基因组计划、原位杂交的概念;八、双脱氧末端终止法DNA测序、重组DNA技术的主要步骤;九、结构基因、顺式作用元件、启动子、遗传密码、反式作用因子、氨基酰-tRNA、基因组文库、DNA多态性、转位因子、探针、Tm值、DNA微阵列、DNA甲基化的概念、性质;十、核酸分子杂交的主要类型、PCR的主要步骤及引物设计;十一、DNA、RNA及多肽链的合成方向;十二、真核细胞转染的基本方法;十三、细胞周期的主要调控点;十四、DNA损伤及修复的主要类型和机制;十五、基因文库筛选的主要方法及原理。
名词解释●质粒——是细菌细胞内携带的染色体外的DNA分子,是共价闭合的环状DNA分子,能独立进行复制。
质粒只有在宿主细胞内才能够完成自己的复制。
●基因——指贮存有功能的蛋白质多肽链或RNA序列及表达这些信息所需的全部核苷酸序列,是核酸分子中贮存遗传信息的遗传单位。
●癌基因——是细胞内控制细胞生长和分化的基因,具有潜在的诱导细胞恶性转化的特性,它的结构异常或表达异常,可以引起细胞癌变。
●基因克隆——是指把一个生物体的遗传信息(基因片段)转入另一个生物体内进行无性繁殖,得到一群完全相同的基因片段,又称DNA克隆。
●抑癌基因——是指存在于正常细胞内的一大类可抑制细胞生长并具有潜在抑癌作用的基因,当这类基因在发生突变、缺失或失活时可引起细胞恶性转化而导致肿瘤发生。
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。
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。
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。
1.动物组织细胞中的DNA 大部分与蛋白质结合成核蛋白。
蛋白酶K 可以将大量的蛋白质降解,并使与蛋白质结合的DNA 解离出来,SDS 的加入处理核蛋白,使DNA 尽量与核蛋白分开,用酚:氯仿:异戊醇抽提将蛋白沉淀除去;加入适量的乙醇,沉淀出DNA ,最后脱水干燥,就可得到DNA 粗制品。
上述过程,为了防止DNA 酶解,提取时加入EDTA 。
此外,SDS 也有抑制DNA 或RNA 酶解的作用。
2.由溶菌酶破坏细胞壁的糖肽层再经经EDTA 破坏带有质粒的细菌外膜系统,再经去垢剂SDS 变性作用,使细胞膜蛋白质变性裂解而使胞内DNA 全部释放出来。
质粒DNA 具有较强的耐剪切和耐碱特性(pH12.0~12.6),且恢复中性后又呈天然构型,而染色体DNA 仍处于变性状态,用乙酸钾沉淀变性的蛋白质和染色体,再用乙醇沉淀上清液中的质粒DNA ,便可得到含染色体DNA 较少的质粒DNA 粗提物,可直接用于酶切和转化实验。
3.紫外分光光度法不但可以测定核酸的含量,还可以通过测定在260nm 和280nm 的紫外吸收值的比值,即A260/A280,估计核酸的纯度。
DNA 比值为1.8,RNA 的比值为2.0,若DNA 的比值高于1.8,说明制剂中的RNA 未除尽。
(注意:紫外分光光度法只用于测定浓度大于0.25ug/ml 的核酸溶液)。
RNA 、DNA 溶液中含有酚和蛋白质将导致比值降低。
4.PCR 的一般过程:预变性(94℃,2-5m) 变性(94℃,30s-1min ) 退火(50-60℃,30s(25-35cycles) 延伸 (72℃,1-3min) 总延伸 (72℃,7min)1.基因的三种主要功能是什么?储存信息(转录,翻译);复制;突变。
2.C值?所谓C值,通常是指一种生物单倍体基因组DNA的总量。
3.什么是C值反常(矛盾)?真核细胞基因组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,这就是著名的“C值反常现象(C-value paradox)”。
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.ﻫ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。
ﻫ组蛋白得一般特性:P24ﻫ①进化上得保守性ﻫ②无组织特异性ﻫ③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)ﻫ组蛋白得可修饰性ﻫ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。
ﻫ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、DNA1) DNA得变性与复性ﻫ■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。
ﻫ■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℃ﻫ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。
1.核小体结构?2.核糖体活性位点?3.DNA二级结构?4.维持DNA双螺旋稳定性因素?5.原核生物中的DNA聚合酶(大肠杆菌)6.真核生物的RNA聚合酶Ⅱ的启动子结构特点?7.转座发生的机制、类型、遗传学效应8.证明遗传物质是核酸的实验依据是什么?9.设计实验证明DNA的半保留复制?10有何机制确保DNA复制的忠实性?11.原核生物(以大肠杆菌为例)DNA复制起始的步骤?12.简述原核生物转录起始的过程?13.大肠杆菌有两种类型的终止子(原核生物转录终止的两种机制)14.比较原核真核转录的差异?15.真核生物转录后加工?16.原核生物翻译起始过程?17.真核生物翻译后加工18.细菌与真核生物RNA翻译的机理的异同19.延伸因子的种类及作用机制?20.蛋白质合成的延伸步骤有21.蛋白质后加工22.简述真核生物核基因mRNA剪接的机制?23.真核生物基因表达调控的主要控制点有哪些?24.原核生物的基因表达调控分为几个层次25.真核生物基因表达调控的层次与方式26.真核生物和原核生物在基因表达调控上有以下几点不同27.什么是原核生物的正调控和负调控28.正调控和负调控的主要不同29.大肠杆菌链前导链和滞后链的协同合成30.启动子的作用是什么,原核生物启动子的结构特征31.TBP在三种真核RNA聚合酶的转录起始中的机制32.为什么说RNA编辑是中心法则的例外33.为什么说σ 因子的更替可对转录进行调控?34.Trapoxin是组蛋白去乙酰化酶的抑制剂。
你认为该抑制剂对转录的影响是什么,为什么?35.可变剪接调控机制?36.反式作用因子与顺式作用元件的相互作用存在于基因表达的各个水平上。
请分别举例说明:⑴DNA复制起始⑵转录起始和⑶翻译起始过程中二者的相互作用。
37.真核生物反式作用因子的功能域及其与DNA结合基序有哪些?38.真核生物的顺式作用因子和反式作用因子如何相互作用来调控基因的转录39.弱化子的作用机理?40.以色氨酸操纵子为例,论述原核生物基因表达的阻抑作用和弱化作用的机制(见上题)41.以大肠杆菌为例,说明色氨酸操纵子的特点和机制及乳糖操纵子的机制42.葡萄糖代谢是如何调控乳糖操纵子表达的?43.DNA的复制过程1.核小体的结构?①由核心颗粒和连接区构成;②核心颗粒包括由8个组蛋白分子(H2A,H2B,H3,H4各两个)构成的组蛋白核心和包绕在核心表面的DNA分子;③包绕在组蛋白核心表面的DNA长140bp,环绕1 ¾圈;④连接区由DNA分子和H1组蛋白分子构成,长度不定;2.核糖体活性位点?①mRNA结合位点:结合mRNA和IF因子②P位点:结合fMet-tRNA和肽基-tRNA③A位点:结合氨酰基-tRNA④E位点:结合脱酰tRNA⑤肽酰基转移酶:将肽链转移到氨基酰-tRNA上⑥EF-Tu结合位点:氨基酰-tRNA的进入⑦EF-G结合位点:移位3.DNA的二级结构?1953年,Watson和Crick提出DNA的反向平行右手双螺旋结构模型。
分子生物学重点1.将外源基因导入的方法常用的基因工程真核细胞包括酵母细胞、动物细胞和植物细胞。
(1)外源基因导入酵母细胞:在对酵母细胞进行外源DNA转化时,一般先需要用酶将其细胞壁消化水解,变成原生质体。
蜗牛消化酶具有纤维素酶、甘露聚糖酶、葡萄糖酸酶以及几丁质酶等,对酵母菌细胞壁有良好水解作用。
原生质体在氯化钙和聚乙二醇存在下,重组DNA能容易地被宿主细胞吸收,转化的原生质体悬浮在营养瓶中,即可再生出新的细胞壁。
(2)外源基因导入动物细胞常用的方法有:1.磷酸钙共沉淀法。
2.DEAE-葡聚糖或聚阳离子,它们能结合DNA并促使细胞吸收;3.脂质体法4.脂质转染法5.电穿孔法6.显微注射法(3)外源基因导入植物细胞常用的方法有:1.转化法2.电穿孔和脂质体法3.显微注射法5.基因枪法4.农杆菌感染法:根瘤农杆菌的Ti质粒上有一段T-DNA ,又称转移DNA,能携带外源基因转移到植物细胞内,并整合到染色体DNA中,因此Ti质粒是目前植物基因工程中最常用的理想的基因载体。
2.核糖体活性中心(核糖体的活性位点)(1)mRNA结合位点(2)P位点(3)A位点(4)肽基转移酶活性位点(转肽酶中心)(5)5SrRNA位点(50S上)(6)E位点(50S上)与氨酰基-tRNA释放有关。
大小亚基在合成中的分工小亚基:对mRNA特殊序列的识别(SD序列)密码子与反密码子的相互作用。
大亚基:AA-tRNA,肽基-tRNA的结合,肽键的形成等。
3.凝胶电泳(操作的主要因素)技术原理流程图目的:分离不同的DNA分子电泳迁移率:电泳分子在电场作用下的迁移速度。
影响迁移率的因素:(1)与电场强度、电泳分子净电荷成正比;(2)与电泳分子的摩擦系数成反比分子摩擦系数为分子大小、极性、介质粘度的函数。
.DNA和RNA在电场中为多聚阴离子,电泳时向正极移动。
速度在于分子大小和构型。
.电泳介质:一般用琼脂糖和聚丙烯酰胺,浓度与所分离的DNA和RNA的大小有关。
分⼦⽣物学考试复习题及答案第⼀章绪论⼀.简述分⼦⽣物学的主要内容。
1.DNA重组技术(⼜称基因⼯程)2.基因表达调控研究3.⽣物⼤分⼦的结构功能的研究——结构分⼦⽣物学4.基因组、功能基因组与⽣物信息学研究⼆.什么是遗传学的中⼼法则和反中⼼法则?遗传学中⼼法则:描述从⼀个基因到相应蛋⽩质的信息流的途径。
遗传信息贮存在DNA中,DNA被复制传给⼦代细胞,信息被拷贝或由DNA转录成RNA,然后RNA翻译成多肽。
反中⼼法则:由RNA逆转录到DNA,再由DNA转录到RNA,然后RNA翻译成多肽、蛋⽩质。
第⼆章染⾊体与DNA⼀、名词解释半保留复制:DNA复制时,以亲代DNA的每⼀条链作为模版,合成完全相同的两个双链⾃带DNA分⼦,每个⼦代DNA分⼦中都含有⼀条亲代DNA链的复制⽅式。
冈崎⽚段:在DNA复制过程中,前导链能连续合成,⽽滞后链只能是断续的合成5 3 的多个短⽚段,这些不连续的⼩⽚段称为冈崎⽚段。
复制⼦:从复制原点到终点,组成⼀个复制单位,叫复制⼦。
插⼊序列:最简单的转座⼦,不含有任何宿主基因,它们是细菌染⾊体或质粒DNA的正常组成部分。
DNA的变性和复性:变性:指DNA双链的氢键断裂,完全变成单链。
复性:指热变性的DNA缓慢冷却,单链恢复成双链。
双向复制:复制从⼀个固定的起始点开始,同时向两个⽅向等速进⾏。
引物酶:⼀种特殊的RNA聚合酶,在DNA模版上合成⼀段RNA链,这段RNA链是DNA复制起始时必需的引物。
转座⼦:存在与染⾊体DNA上可⾃主复制和位移的基本单位。
碱基切除修复:⾸先由糖苷⽔解酶识别特定受损核苷酸上的N-β糖苷键,在DNA上形成AP位点,由AP核酸内切酶把受损的核苷酸的糖苷-磷酸键切开,移去包括AP位点在内的⼩⽚段DNA,由聚合酶Ⅰ合成新⽚段,DNA连接酶最终把两者连接成新的DNA链。
DNA重组修复:即“复制后修复”。
机体细胞对在复制起始时尚未修复的DNA部位可先复制再修复。
在复制时,先跳过损伤部位,在和成链中留下⼀个缺⼝。
1.简述真核生物的染色体结构,它们是如何组装的?有几种组蛋白参与核小体的形成?真核生物的染色体十分复杂,具有不同层次的组装结构,染色质分为常染色质和异染色质两种。
在常染色质中DNA的压缩比为1 000—2 000,相对比较伸展,主要为单拷贝基因和中等重复序列。
异染色质是指在间期核中DNA折叠压缩程度较高,约8000-10000倍,以凝集状态存在,对碱性染料着色较深的区域。
在着丝粒、端粒、次缢痕以及染色体的某些节段,由较短和高度重复的DNA序列组成永久性的异染色质。
另一些染色质区域随细胞分化而进一步折叠压缩,以封闭基因活性,称为功能性异染色质。
染色质的基本结构单位是核小体。
核小体是由组蛋白核心和盘绕其上的DNA构成。
核心由组蛋白H2A、H2B、H3和H4各2分子组成,所以是一个八聚体。
在DNA分子上的每一条链都含有合成它的互补链所必需的全部遗传信息。
在复制过程中首先是双链解旋并分开,之后以每条链作为模板在其上合成新的互补链,其结果是由一条链可以形成互补的两条链。
这样新形成的两条双链DNA分子与原来DNA分子的碱基顺序完全一样。
在此过程中,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,这种方式称为半保留复制。
在DNA复制过程中每个复制叉中的前导链连续复制,而后随链是以反方向合成不连续的短片段。
最后再由连接酶连接成连续的DNA序列,这种复制方式称为半不连续复制。
半保留复制的生物学意义是,在半保留复制中碱基配对是核酸分子间传递遗传信息的结构基础。
无论是复制、转录或逆转录,在形成双链螺旋分子时都是通过碱基配对来完成的。
这种复制机制还说明了DNA分子在代谢上的稳定性,经过许多代的复制,DNA多核苷酸链仍可保持完整,并存在于后代而不被分解。
与细胞的其他成分相比这种稳定性与它的可遗传功能是相符合的。
9. 简述以下DNA复制酶与蛋白质因子的体系,DNA聚合酶Ⅰ、Klenow片段、DNA聚合酶Ⅱ、DNA聚合酶Ⅲ、γ复合物、夹子装置器、DNA连接酶、SSB、HU、DnaA 、DnaB 、DnaC 、两类拓扑异构酶DNA聚合酶Ⅰ是多功能酶。
可催化以下几种反应:①通过核苷酸聚合反应,使DNA 链沿3ˊ→5ˊ方向延长(聚合酶活性);②由3ˊ端水解DNA链(3ˊ→5ˊ核酸外切酶活性);③由5ˊ端水解DNA链(3ˊ→5ˊ核酸外切酶活性);④由3ˊ端使DNA链发生焦磷酸解;⑤无机焦磷酸与脱氧核糖核苷三磷酸之间的焦磷酸基交换。
焦磷酸解是聚合反应的逆反应,焦磷酸交换反应由前两个反应连续重复多次引起。
因此,DNA聚合酶I兼有聚合酶、3ˊ→5ˊ核酸外切酶和5ˊ→3ˊ核酸外切酶的活性。
在聚合酶活性中心,与这些功能相关的结合位置分布十分精巧而灵活。
DNA聚合酶Ⅱ为多亚基酶,其聚合酶亚基由一条相对分子质量为88 000的多肽链组成。
这个酶的活力比DNA聚合酶I高。
NA聚合酶Ⅱ具有3ˊ→5ˊ核酸外切酶活性,但无5ˊ→3ˊ活性。
DNA聚合酶Ⅱ也不是复制酶,而是一种修复酶。
DNA聚合酶Ⅲ是由多个亚基组成的蛋白质,亚基很容易解离,全酶(holoenzyme)由α、β、γ、δ、δ′、ε、θ、η、χ和ψ10种亚基所组成,除合成速度比聚合酶I快外其他性质与聚合酶I基本相同。
DNA聚合酶Ⅲ的其他许多性质都表明它是DNA复制酶。
DNA聚合酶Ⅰ被蛋白酶切开得到的大片段称为Klenow片段,具有催化DNA聚合作用和3ˊ→5ˊ校对功能。
聚合酶III中的γ亚基是一种依赖DNA的ATP酶,全酶中的γ复合物由6个亚基(γ2δδ′χψ)构成,主要功能是协同β亚基嵌住模板DNA,又称夹子装置器。
3类RNA聚合酶都有几种共同的亚基:根据其结构与功能,可以分为核心亚基、共同亚基和非必须亚基。
帽子结构的功能(1)对翻译起识别作用------为核糖体识别RNA提供信号,Cap0 的全部都是识别的重要信号, Cap1,2 的甲基化能增进识别(2)增加mRNA 的稳定性,使5’端免遭外切核酸酶的攻击 (3) 有助于mRNA越过核膜,进入胞质poly(A) 的功能(1)可能与核质转运有关(2)增强mRNA稳定性(3)增强可翻译能力9、Lac操纵子调控机制总结当低葡萄糖而高乳糖时,部分乳糖在β-半乳糖苷酶作用下转变为异乳糖,异乳糖可作为诱导物和有活性阻遏蛋白结合,使阻遏蛋白失活,不能结合O,RNA聚合酶顺利结合启动子,起始转录利用乳糖的酶;同时,由于没有葡萄糖存在,胞内cAMP浓度高,大量的 cAMP-CAP复合物结合在CAP位点,极大的促进下游结构基因转录效率,β-半乳糖苷酶、通透酶和转乙酰酶的含量高,这时候,细菌就分解乳糖为葡萄糖和半乳糖,葡萄糖直接作为碳源,半乳糖利用gal操纵子调控的酶转变为葡萄糖,由于阻遏物不断合成,当乳糖被消耗完毕后,有活性的阻遏蛋白可重新建立阻遏状态,酶合成被抑制,经过一段延迟期后,逐渐被稀释。
当高葡萄糖和高乳糖时,乳糖可作为诱导物和有活性阻遏蛋白结合,使阻遏蛋白失活,不能结合O,RNA聚合酶可顺利结合P起始转录分解利用乳糖的酶;同时,但是由于葡萄糖存在,胞内cAMP浓度极低,没有cAMP-CAP结合在CAP位点,转录虽然可以起始但还是效率极低,β-半乳糖苷酶、通透酶和转乙酰酶的含量非常少,这时候,细菌就利用葡萄糖作为碳源,而不利用乳糖。
色氨酸操纵子调节机制当环境能提供足够浓度的色氨酸时,调节蛋白R与辅阻遏物-色氨酸结合,构象变化而活化,就能够与操纵基因Otrp特异性亲和结合,阻遏结构基因的转录起始。
因此这是属于一种可阻遏的负调控操纵元,即操纵子通常是开放转录的,有效应物(色氨酸为辅阻遏物)作用时则阻遏关闭转录;同时,色氨酸浓度高,tRNAtrp-色氨酸浓度随之升高,核糖体沿mRNA翻译移动的速度加快,占据1和2区域,1和2、2和3配对的机会减少,3和4配对就形成具有终止结构C茎环,RNA聚合酶终止转录,于是即使已经开始的转录就减弱,这样,在有色氨酸存在时,大肠杆菌利用外界提供的色氨酸,而很快关闭其体内色氨酸合成途径,直接利用外界trp。
在色氨酸浓度未达到能起阻遏作用时,调节蛋白R未与辅阻遏物-色氨酸结合,构象处于失活状态,不能与操纵基因Otrp特异性亲和结合,结构基因的转录就可起始进行。
同时,Ptrp起始转录后,RNA聚合酶沿DNA转录合成mRNA,同时,核糖体就结合到新生成的mRNA核糖体结合位点上,开始翻译。
tRNAtrp-色氨酸量也少,使核糖体沿mRNA翻译移动的速度慢,赶不上RNA聚合酶沿DNA移动转录的速度,这时核糖体占据前导序列1区域,使不能生成发夹结构A ,于是2和3区域配对就形成发夹结构B ,阻止了C生成终止信号的结构,RNA聚合酶得以沿DNA前进,继续去转录,编码合成色氨酸的酶。
1、真核生物所有的mRNA都有polyA结构。
( X )组蛋白的mRNA没有2、由于密码子存在摇摆性,使得一种tRNA分子常常能够识别一种以上同一种氨基酸的密码子。
(√)3、大肠杆菌的连接酶以A TP作为能量来源。
( X )以NAD作为能量来源4、tRNA只在蛋白质合成中起作用。
( X )tRNA还有其它的生物学功能,如可作为逆转录酶的引物 5、DNA聚合酶和RNA聚合酶的催化反应都需要引物。
( X )RNA聚合酶的催化反应不需要引物6、真核生物蛋白质合成的起始氨基酸是甲酰甲硫氨酸( X )真核生物蛋白质合成的起始氨基酸是甲硫氨酸 7、质粒不能在宿主细胞中独立自主地进行复制( X )质粒具有复制起始原点,能在宿主细胞中独立自主地进行复制8、RNA因为不含有DNA基因组,所以根据分子遗传的中心法则,它必须先进行反转录,才能复制和增殖。
( X )不一定,有的RNA病毒可直接进行RNA复制和翻译 9、细菌的RNA聚合酶全酶由核心酶和ρ因子组成。
( X )10、核小体在复制时组蛋白八聚体以全保留的方式传递给子代。
(√) 11、色氨酸操纵子中含有衰减子序列(√)12、SOS框是所有din基因(SOS基因)的操纵子都含有的20bp的lexA结合位点。
(√)1、在真核基因表达调控中,( B )调控元件能促进转录的速率。
A、衰减子 B、增强子 C、repressor D、TATA Box2、核基因mRNA、的内元拼接点序列为( D )。
A、AG…GUB、GA…UGC、UG…GAD、GU…AG3、下列何种因子不会诱变DNA( D )A、亚硝酸B、 UVC、丫啶橙D、饱和脂肪乳剂4、RNA聚合酶1的功能是( C )A 转录tRNA和5sRNA基因; B转录蛋白质基因和部分snRNA基因; C 只转录rRNA基因; D转录多种基因5、如果一段DNA产生了+1的译码突变,可以加以校正的是( D ) A 突变型氨酰tRNA 合成酶 B 有突变型反密码子的tRNA C 有切割一个核苷酸的酶 D 有四个碱基长的反密码子的tRNA6、参与重组修复的酶系统中,具有交换DNA链活性的是( D )A DNA聚合酶IB RecB蛋白C RecC蛋白D RecA蛋白7、原核RNA pol 识别的启动子位于:( A )A、转录起始点的上游;B、转录起始点的下游;C、转录终点的下游;D、无一定位8、在研究原核翻译过程中,可用不同的抑制剂研究翻译诸阶段,其中链霉素可抑制:( C ) A、起始 B、延长 C、肽基有P位移至A位 D、核糖体移位9、在什么情况下,乳糖操纵子的转录活性最高( A ) A 高乳糖,低葡萄糖 B 高乳糖,高葡萄糖C 低乳糖,低葡萄糖 D低乳糖,高葡萄糖10、设密码子为5’XYZ 3’,反密码子为5’ABC 3’,则处于摆动位置上的碱基为( C ) A X-C B Y-B C Z-A3、详述大肠杆菌色氨酸操纵子的调控机理。
(12分)答:大肠杆菌色氨酸操纵子的转录受阻遏和衰减两种机制的控制,前者通过阻遏蛋白和操纵基因的作用控制转录的起始,后者通过前导序列形成特殊的空间结构控制转录起始后是否进行下去。
1)色氨酸操纵子的可阻遏系统:在阻遏系统中,起负调控的调节基因的产物是一个无活性的阻遏蛋白,色氨酸是辅阻遏物;当色氨酸不足时,阻遏蛋白无活性,不能和操纵基因结合,色氨酸操纵子能够转录;当色氨酸充足时,阻遏蛋白和它结合而被激活,从而结合到操纵基因上,而色氨酸操纵子的操纵基因位于启动基因内,因此,活性阻遏物的结合排斥了RNA聚合酶的结合,从而抑制了结构基因的表达。
2)色氨酸操纵子的衰减调控在色氨酸操纵子的操纵基因和第一个结构基因之间有一段前导序列L,在前导序列上游部分有一个核糖体结合位点,后面是以起始密码AUG开头的14个氨基酸的编码区,编码区有两个紧密相连的色氨酸密码子,后面是一个终止密码子UGA,在开放阅读框下游有一个不依赖ρ因子的终止子,是一段富含G/C的回文序列,可以形成发夹结构,因此可以在此处终止转录。