分子与合成生物学知识点总结
- 格式:doc
- 大小:56.00 KB
- 文档页数:8
宛本人自己总结, 大家随便一看。
基因与基因组基因(gene): 储存有功能的蛋白质多肽链或RNA序列信息, 及表达这些信息所必须的全部核苷酸序列所构成的遗传单位。
1.顺式作用元件有: 启动子和上游启动子元件, 反应元件, 增强子, 沉默子, Poly加尾信号启动子: 有方向性, 转录起始位点上游, TA TA盒, B地贫, 与RNA聚合酶特异结合及启动转录上游启动子元件: TATA盒上游, 与反式作用因子结合, 调控基因转录效率。
CAAT盒, GC盒, CACA盒—B地贫反应元件: 与激活的信息分子受体结合, 调控基因表达增强子: 与反式作用因子结合, 基因表达正调控, 无方向性沉默子: 与反式作用因子结合, 基因表达负调控Poly加尾信号: 结构基因末端AA TAAA及下游富含GT或T区, 多聚腺苷酸化特异因子, 在3末端加200个A B地贫1.除逆转录病毒外, 通常为单倍体基因组。
逆转录病毒: 单股正链二倍体RNA, 三个结构基因, gag, pol, env, 5端甲基化帽, 3端poly加尾。
HIV免疫缺陷病毒, 白血病病毒, 肉瘤病毒感染细菌的病毒基因组与细菌相似, 基因连续, 感染真核细胞的病毒基因组与真核细胞相似, 有内含子, 基因不连续。
3.基因组连续:冠状病毒, 脊髓灰质炎病毒, 鼻病毒4.编码区占大部分原核生物基因组1.由一条环状双链DNA分子组成, 通常只有一个复制起点。
2.结构基因大多组成操纵子, 形成多顺反子(mRNA)3.非编码区主要是调控序列。
(转录终止区可有强终止子有反向重复序列, 形成茎环结构)4.存在可移动的DNA序列(转座因子:能够在一个DNA内或两个DNA间移动的DNA片段转座因子:插入序列, 转座子, 可转座的噬菌体, 转座作用的机制:复制性转座, 简单转座, 共整合体, 插入突变)5.编码区大于非编码区真核生物基因组1.有同源性的功能相关基因构成基因家族核酸序列相同, 核酸序列高度同源, 编码产物的功能或功能区相同, 假基因2.真核基因为断裂基因, 编码为单顺反子。
完整版)分子生物学总结完整版分子生物学是研究生命体系中分子结构和功能的学科。
它包括结构分子生物学、基因表达的调节与控制、DNA重组技术及其应用、结构基因组学、功能基因组学、生物信息学和系统生物学等方面。
在DNA和染色体方面,我们可以了解到DNA的变性和复性过程,其中Tm是指DNA双链结构被解开成单链分子时的温度。
热变性的DNA经缓慢冷却后即可复性,称为退火。
此外,假基因是指基因组中存在的一段与正常基因非常相似但不能表达的DNA序列,以Ψ来表示。
C值矛盾或C值悖论是指C值的大小与生物的复杂度和进化的地位并不一致。
转座是可移动因子介导的遗传物质的重排现象,而转座子则是染色体、质粒或噬菌体上可以转移位置的遗传成分。
DNA的二级结构特点包括由两条相互平行的脱氧核苷酸长链盘绕而成,碱基排列在外侧,两条链间存在碱基互补,通过氢键连系,且A=T、G≡C(碱基互补原则)。
真核生物基因组结构包括编码蛋白质或RNA的编码序列和非编码序列,包括编码区两侧的调控序列和编码序列间的间隔序列,具有庞大的结构和含有大量重复序列。
Histon(组蛋白)具有极端保守性、无组织特异性、氨基酸分布的不对称性、可修饰作用、富含Lys的H5等特点。
核小体由组蛋白和200bp DNA组成。
转座机制是一种基因组重排的方式。
在转座时,插入的转座子会位于两个重复的靶序列之间,而受体分子中的靶序列会被复制。
根据复制方式的不同,转座可以分为复制型和非复制型转座。
DNA生物合成时,采用半保留复制的方式。
这种方式下,母链DNA会解开为两股单链,各自作为模板合成与之互补的子链。
其中一股单链从亲代完整地接受过来,而另一股则是全新合成的。
这样,两个子细胞的DNA都与亲代DNA的碱基序列一致。
复制子是生物体内能够独立进行复制的单位。
在DNA复制中,有前导链和滞后链两种链。
前导链是以3'→5'方向为标准的模板链,而滞后链则是以5'→3'方向为标准的模板链。
分子生物学知识点汇总A:细胞与大分子1、生物界的三域学说及其划分的依据三界:真细菌、古细菌、真核生物依据:核糖体小亚基上RNA16s和18s的序列比较+比较其同源性水平2、原核细胞与真核细胞的主要区别3、真核细胞除了细胞核外,还有哪些细胞器具有自身的基因组DNA:线粒体+叶绿体4、Nucleoprotein 核蛋白:核酸与蛋白质的结合体如核糖体、端粒酶、RNase P5、Celluar differentiation 细胞分化:在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态结构和生理功能上发生稳定性的差异的过程称为细胞分化B:蛋白质结构4、结构域 domain :生物大分子中具有特异结构和独立功能的区域基序Motif :二级结构元件组合或在蛋白质家族的相关成员中常发现的氨基酸序列同源的Homolog :起源一个古老的基因及随后的趋异进化,如球蛋白家族的相关多肽直向同源Orthlog :不同物种的具有相同功能、承担相同生化角色的蛋白质家族成员共生同源Paralog :进化不同但功能类似的蛋白(alpha 与belta 球蛋白) 类似物Analog :由趋同进化而得到的类似结构和功能的蛋白质,即由无关基因进化到产生具有相似结构和催化活性的蛋白质。
C :核算的性质2:磷酸二酯键phosphodiester linkage在DNA或RNA分子中,核苷酸通过一个磷酸基团与前一个核糖的5’-羟基和下一个核糖的3’-羟基的共价连接形成多聚物,该连接为磷酸二酯键。
4:为什么细胞中的DNA通常是负超螺旋的?负超螺旋易于解链,DNA复制、重组和转录都需要将两条链解开,负超螺旋利于这些功能的进行,而正超螺旋使双螺旋结构更紧密,双螺旋圈数增加,不易解链5:维持DNA和RNA二级结构稳定的主要力量是什么?主要是碱基对之间的堆积力其他少量的还有氢键和偶极矩6:碱性环境分别对DNA和RNA产生什么效应?为什么?Effect of alkaline 碱效应:强碱条件下可使DNA分子的碱基的互变异构态改变,影响特定碱基间氢键的作用,导致DNA双链解离,即DNA变性。
分子生物学知识点总结分子生物学是研究生物体中分子结构、功能和相互作用的学科。
它在解释细胞和生命现象的分子基础方面发挥着重要作用。
以下是分子生物学的几个核心知识点总结:DNA的结构和功能DNA是生物体中遗传信息的储存和传递的分子。
它由核苷酸组成,每个核苷酸包含一个磷酸基团、一个五碳糖(脱氧核糖)和一个氮碱基。
DNA的双螺旋结构由两股互补的链组成,通过氢键相连。
DNA的功能包括遗传信息的复制、转录和翻译,是细胞遗传信息的储存库。
RNA的结构和功能RNA也是由核苷酸组成的分子,与DNA的结构类似,但包含的糖是核糖,而不是脱氧核糖。
RNA起到多种功能,其中包括转录DNA信息、参与蛋白质合成等。
mRNA是将DNA信息转录成蛋白质合成的模板,tRNA通过与mRNA和氨基酸的配对作用,在翻译过程中帮助氨基酸正确排列。
基因表达调控基因表达调控是细胞根据内外环境调节基因转录和翻译的过程。
它包括转录因子、启动子、启动子结合因子、RNA干扰等。
转录因子结合在DNA上的启动子区域,促进或抑制转录的发生。
通过不同的基因表达调控方式,细胞可以在不同的发育和环境条件下产生不同的蛋白质。
基因突变和遗传疾病基因突变是DNA序列发生突变或改变的现象。
它可以是点突变、插入突变、缺失突变等。
基因突变可能导致蛋白质功能的改变,从而引起遗传疾病。
例如,单基因遗传病如囊性纤维化和苯丙酮尿症,以及复杂遗传病如癌症,都与基因突变有关。
PCR技术聚合酶链反应(PCR)是一种体外扩增DNA的技术,可以从微弱的DNA样本中扩增特定片段。
PCR由三步循环组成:变性、退火和延伸。
它广泛应用于分子生物学研究、基因工程和医学诊断等领域。
基因克隆和DNA测序基因克隆是将特定的DNA片段插入载体DNA(如质粒)中,形成重组DNA分子。
通过基因克隆,可以大量复制目标DNA片段。
DNA 测序是确定DNA序列的过程,它有助于揭示基因的结构和功能,促进遗传学和进化生物学的研究。
分子生物学总结知识点(总9页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--分子生物学总结知识点分子生物学总结知识点篇一:分子生物学总结第一章绪论1、细胞学说1847年由德国科学家施莱登和施旺提出。
细胞学说的主要内容有:①细胞是有机体,一切动植物都是由单细胞发育而来,即生物是由细胞和细胞的产物所组成;②所有细胞在结构和组成上基本相似;③新细胞是由已存在的细胞分裂而来;④生物的疾病是因为其细胞机能失常。
2、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核酸、蛋白质与蛋白质之间的相互作用的关系及其基因表达调控机理的学科。
3、中心法则1958年由克里克提出4、分子生物学的研究内容:a:DNA重组技术(基因工程)b:基因的表达调控c:生物大分子的结构和功能研究(结构分子生物学)d:基因组、功能基因组与生物信息学研究RNA复制逆转录蛋白质【名词解释】:1、同功tRNA:多个tRNA携带一种氨基酸,这些tRNA称为同功tRNA。
2、iRNA:即起始RNA,DNA合成的引物3、核酶:即具有催化作用的一类RNA分子。
4、端粒酶:是一种自身携带模板RNA的逆转录酶,催化端粒DNA的合成,能够在缺少DNA模板的情况下延伸端粒内3’端的寡聚核苷酸片段,包含两个活性位点,即逆转录酶活性和核酸内切酶活性。
5、反义核酸:是根据碱基互补原理,用人工合成或生物体自身合成的特定互补的DNA或RN段(或其化学修饰的衍生物),能够与目的序列结合,通过空间位阻效应或诱导RNase活性,在复制、转录、剪接、mRNA转运及翻译等水平,抑制或封闭目的基因的表达。
第二章核酸的结构与功能1、染色质的类型分为两种类型:常染色质和异染色质。
常染色质处于伸展状态,碱性染料着色浅而均匀;异染色质处于凝集状态,碱性染料着色较深。
2、染色质蛋白质分为两类:组蛋白和非组蛋白。
分子生物学知识点整理1.基本分子生物学概念:基因、DNA、RNA和蛋白质是分子生物学的基本概念。
基因是一段DNA序列,负责编码产生RNA和蛋白质。
DNA是脱氧核糖核酸,由含有遗传信息的碱基序列组成。
RNA是核糖核酸,负责将DNA的信息转录成具体蛋白质的制作指令。
蛋白质是由氨基酸组成的大分子,负责细胞的结构和功能。
2.DNA的结构:DNA是双螺旋结构,由两条互相缠绕的链组成,这两条链通过碱基之间的氢键相互连接。
DNA的碱基包括腺嘌呤(A)、胸腺嘧啶(T)、鸟嘌呤(G)和胞嘧啶(C)。
3.DNA复制:DNA复制是细胞分裂的过程中,DNA双链被复制为两条相同的DNA双链。
这是生命的一个基本过程,确保每个新细胞都有完整的遗传信息。
DNA复制是由DNA聚合酶酶进行的,它们能够将新的碱基加到原有的DNA链上。
4.转录:转录是将DNA的信息复制成RNA的过程。
这个过程包括三个步骤:启动、延伸和终止。
在转录开始时,RNA聚合酶酶会识别DNA链上一个特定的启动位点,然后沿着DNA模板链向前延伸合成RNA链。
转录的终止是由特定的序列标志着的,一旦被识别,RNA聚合酶酶就会停止合成RNA。
5.翻译:翻译是将RNA的信息转化成蛋白质的过程。
这个过程涉及到tRNA和核糖体的作用。
tRNA具有与特定氨基酸结合的能力,并根据mRNA 模板上的密码子序列,将氨基酸逐个带入核糖体中合成蛋白质。
6.基因调控:基因调控是细胞内基因表达的调控机制,使细胞能够根据需要调整哪些基因的表达,以适应不同的环境条件。
这包括启动子、转录因子和RNA干扰等机制。
7.基因突变和遗传变异:基因突变是指在DNA链上发生的改变,可能导致蛋白质的结构和功能的改变。
遗传变异包括基因重组、基因扩增和基因缺失等,能够产生新的基因组和生物特征。
8.PCR:聚合酶链式反应(PCR)是一种用于扩增DNA片段的技术。
它涉及到短的引物,用于界定所需扩增的DNA片段,然后通过多次的加热和冷却循环,DNA被不断复制,产生大量的DNA片段。
分子生物学总结知识点分子生物学总结知识点在日常的学习中,大家都背过各种知识点吧?知识点就是掌握某个问题/知识的学习要点。
掌握知识点是我们提高成绩的关键!下面是店铺精心整理的分子生物学总结知识点,仅供参考,欢迎大家阅读。
分子生物学总结知识点11、生物体生命活动的物质基础是:组成生物体的各种化学元素和化合物。
2、大量元素: C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg微量元素:Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo、Cl、Ni (生物体必不可少的元素,但需要量很少)基本元素:C (也是生命的核心元素)主要元素:C、H、O、N、P、S (6种,占生物体总量的97%以上)矿质元素:N、P、S、K、Ca、Mg、Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo、Cl、Ni (14种)(糖类:C、H、O;脂肪:C、H、O;血红蛋白:C、H、O、N、Fe ;叶绿素:C、H、O、N、Mg;甲状腺激素:C、H、O、N、I;核酸:C、H、O、N、P; ATP: C、H、O、N、P;纤维素:C、H、O)3、自然界中含量最多的元素是O;占人体细胞干重最多的元素是C,占细胞鲜重最多的元素是O。
4、C、H、O、N四种元素含量比较:鲜重:O C H N;干重:C O N H5、组成生物体的化学元素的种类大体相同,但含量相差很大。
6、生物界与非生物界具有统一性:组成细胞的元素在无机自然界都可以找到,没有一种是细胞所特有的。
生物界与非生物界具有差异性:细胞与非生物相比,各种元素的含量又大不相同。
7、还原糖(葡萄糖、果糖、麦芽糖) + 斐林试剂—→(Cu2O)砖红色沉淀(条件是水浴加热)脂肪 + 苏丹Ⅲ—→橘黄色(或脂肪 + 苏丹Ⅳ—→红色)(使用50%的酒精的作用:洗去浮色)蛋白质 + 双缩脲试剂—→紫色反应(不需加热;若反应后颜色不为紫色,而为蓝色的原因:可能是加入的CuSO4溶液过多,生成大量的Cu(OH)2遮盖所产生的紫色)8、斐林试剂要现配现用,必须将甲液(0、1g/ml的NaOH)和乙液(0、05g/ml的CuSO4)先等量混匀后使用;双缩脲试剂使用时应先向蛋白质中加甲液(0、1g/ml的NaOH),混匀后再加乙液(0、01g/ml的CuSO4)9、在可溶性还原糖、脂肪、蛋白质鉴定中要用显微镜的是:脂肪的鉴定;需要加热的是:还原糖的鉴定;不发生化学反应的是:脂肪的鉴定。
分子生物学重点知识总结分子生物学一、名词解释1.ORF答:ORF是XXX的缩写,即开放阅读框架。
在DNA链上,由蛋白质合成的起始密码开始,到终止密码为止的一个连续编码列,叫做一个开放阅读框架。
2.结构基因答:结构基因(structural genes)可被转录形成mRNA,并翻译成多肽链,构成各种结构蛋白质或催化各种生化反应的酶和激素等。
3.断裂基因答:基因是核酸分子中贮存遗传信息的遗传单位,一个基因不仅仅包括编码蛋白质或RNA的核酸序列,还包括保证转录所必需的调控序列、位于编码区5'端与3'端的非编码序列和内含子。
真核生物的结构基因,由若干个编码区和非编码区互相间隔开但又连续镶嵌而成,去除非编码区再连接后,可翻译出由连续氨基酸组成的完整蛋白质,这些基因称为断裂基因(split gene)。
4.选择性剪接答:选择性剪接(也叫可变剪接)是指从一个mRNA前体中经由过程不同的剪接体式格局(选择不同的剪接位点组合)发生不同的mRNA剪接异构体的过程,而终究的蛋白产物会表现出不同大概是相互拮抗的功能和布局特征,大概,在相同的细胞中由于表达程度的不同而招致不同的表型。
5.C值答:基因组的大小通常以其DNA的含量来表示,我们把一种生物体单倍体基因组DNA的总量成为C值(C value)。
6.生物大分子答:生物大分子指的是作为生物体内主要活性成分的各种分子量达到上万或更多的有机分子。
常见的生物大分子包括蛋白质、核酸、脂类、糖类。
7.酚抽提法答:酚抽提法最初于1976年由Stafford及其同事提出,经由过程改良,以含EDTA、SDS及无DNA酶的RNA酶裂解缓冲液破裂细胞,经蛋白酶K处理后,用pH8.0的Tris饱和酚抽提DNA,重复抽提至一定纯度后,按照不同需要进行透析或沉淀处理获得所需的DNA样品。
8.凝胶过滤层析答:凝胶过滤层析也称分子排阻层析或分子筛层析,利用凝胶分子筛对大小、形状不同的分子进行层析分离,是根据分子大小分离蛋白质混合物最有效的方法之一。
分子与合成生物学知识点总结分子与合成生物学是研究分子生物学和生物工程技术的交叉学科。
分子生物学是一门研究生物分子结构、功能及其相互关系的学科,而合成生物学则是利用工程学和计算机科学的方法设计、构建以及操纵生物系统的学科。
下面是关于分子与合成生物学的一些知识点的总结。
一、分子生物学基础知识1.DNA:DNA是遗传物质,它由脱氧核糖核酸组成,是遗传信息的主要储存形式。
2.RNA:RNA是核酸的一种,它在转录过程中将DNA中的信息转换为蛋白质合成过程中的指导信息。
3.蛋白质:蛋白质是生物体内重要的大分子有机物,是生物体内的主要功能分子,包括酶、抗体、结构蛋白等。
4.基因:基因是DNA上的一段序列,可以编码特定的蛋白质,控制生物体内的生物化学反应和遗传特征。
二、基因操作技术1.PCR:聚合酶链式反应是一种在体外快速复制和扩增特定DNA序列的方法,通过PCR可以大量复制少量DNA片段。
2.DNA测序:DNA测序是一种确定DNA序列的方法,根据测序结果可以了解基因的结构和功能。
3.DNA克隆:DNA克隆是将特定DNA序列复制并插入到载体中形成重组DNA的过程,可以用于基因工程和基因治疗。
三、分子生物学技术在合成生物学中的应用1.代谢工程:代谢工程是利用基因操作技术和代谢途径调控策略,改造生物代谢途径,以生产有用的化合物,如药物、生物燃料等。
2.合成基因组学:合成基因组学是将化学合成的DNA序列引入细胞内,重组构建全新生物体的方法,可以用于研究生物系统的功能和演化机制。
3.人工合成生物学:人工合成生物学是通过合成DNA序列和生物系统的工程改造,构建人工合成生物体,用于生产特定化合物或解决环境问题。
四、合成生物学的应用领域1.药物开发:合成生物学可以通过改造微生物的代谢途径和调控信号通路,快速高效地合成药物的前体物质。
2.生物能源:合成生物学可以研发新型微生物,利用其代谢产物生产生物燃料,为解决能源危机提供新的途径。
分子与合成生物学知识点总结分子与合成生物学是现代生物学领域中的两个重要研究方向。
分子生物学研究生物体内的生命活动的分子基础,包括DNA、RNA、蛋白质等分子的结构、功能和相互作用等;而合成生物学则着眼于利用现代合成技术进行新材料的制备和生物体的重组,以实现生物体的控制和改造。
以下是分子与合成生物学的一些基础知识点总结。
一、分子生物学的基础知识点:1.DNA的结构:DNA是由核苷酸单元组成的双链螺旋结构,包括脱氧核糖、磷酸基团和四种碱基(腺嘌呤、鸟嘌呤、胸腺嘧啶和胞嘧啶)。
2.DNA的复制:DNA在细胞分裂中通过半保留复制的方式进行复制,即每条亲本DNA链在新合成的链上作为模板,形成两个完全相同的DNA分子。
3.RNA的结构:RNA也是由核苷酸单元组成的单链分子,包括核糖、磷酸基团和四种碱基(腺嘌呤、鸟嘌呤、尿嘧啶和胞嘧啶)。
4.蛋白质的结构:蛋白质是由氨基酸单元组成的长链分子,折叠成不同的三维结构,包括原生结构、二级结构、三级结构和四级结构。
5.DNA的转录:DNA通过转录过程产生RNA分子,包括启动子、终止子和转录因子等,转录过程由RNA聚合酶催化完成。
6.RNA的翻译:RNA经过翻译过程产生蛋白质,翻译包括启动子、终止子和核糖体等,翻译过程由tRNA和翻译因子协同完成。
7.基因调控:基因的表达可以受到外源性和内源性因素的调控,包括转录因子和染色质结构等。
二、合成生物学的基础知识点:1.基因组工程:利用分子生物学技术对基因组进行改造和重组,包括DNA片段的克隆、酶切、连接等。
2.代谢工程:改造细胞的代谢途径,使其产生理想的代谢产物,包括转运蛋白、酶促反应和代谢通路的调控等。
3.合成生物学工具:合成生物学运用一系列的无机、有机和生物学技术工具进行生物体的合成和改造,包括DNA合成、蛋白质工程和高通量筛选等。
4.代谢工程应用:代谢工程应用于环境修复、能源生产和新药开发等领域,为实现可持续发展和生物医学的进步提供了新的途径。
高三生物大分子知识点汇总在高三生物学课程中,大分子是一个重要的知识点,它包括生物大分子的结构、功能以及相互作用。
本文将对生物大分子的结构、功能和相关实例进行综合性的介绍。
一、蛋白质蛋白质是生物体内最基本的大分子,具有多种功能。
它们由氨基酸组成,通过脱水缩合反应形成多肽链。
蛋白质的功能取决于其结构。
例如,酶是一类特殊的蛋白质,它们催化生物体内的各种化学反应。
抗体是一类免疫蛋白质,能够识别和结合入侵生物体的抗原。
肌肉蛋白是一类能够使肌肉收缩的蛋白质。
此外,蛋白质还具有结构支持和运输功能等。
二、核酸核酸是生物体内存储和传递遗传信息的大分子。
它们由核苷酸组成,包括脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)。
DNA是双链的,由脱氧核苷酸组成,包含着维持生命的遗传信息。
RNA 是单链的,通过DNA的模板进行合成。
mRNA是一类传递遗传信息的RNA。
rRNA是构成核糖体的RNA,参与蛋白质的合成。
tRNA是运载氨基酸到核糖体的RNA。
三、多糖多糖是由单糖分子经脱水缩合反应形成的生物大分子。
多糖的功能包括能量存储、结构支持和细胞识别等。
淀粉是植物细胞内常见的多糖,是储存在植物体内的主要能源形式。
糖原是动物细胞内常见的多糖,是储存在肝脏和肌肉中的主要能源形式。
纤维素是植物细胞壁的组成部分,能够提供植物的结构支持。
此外,多糖还包括葡萄糖胺多糖、凝集素等。
四、脂质脂质是一类不溶于水的生物大分子,主要包括脂肪、磷脂和类固醇。
脂质在生物体内的功能包括能量储存、结构支持和信号传导等。
脂肪是动物体内常见的脂质,能够存储大量的能量。
磷脂是细胞膜的主要组成部分,可使细胞保持结构完整并起到保护细胞内环境的作用。
类固醇包括胆固醇,它是合成激素和维持细胞膜流动性的重要物质。
五、生物大分子的相互作用生物大分子之间通过多种相互作用进行交互。
氢键是生物大分子之间最常见的相互作用,例如存在于DNA的双螺旋结构中。
离子键是带电物质之间的相互作用,例如Na+和Cl-之间的吸引力。
生物化学与分子生物学重点掌握内容1. 概述生物化学与分子生物学致力于研究生物体内分子结构、功能和相互作用的科学领域。
它涉及了生物体内所有生化反应和分子生物学过程的研究,对于理解生命的构成和运作具有重要意义。
2. 生物大分子的结构和功能2.1 蛋白质蛋白质是生物体内最重要的大分子之一,具有多种生物学功能。
它们由氨基酸组成,通过肽键连接形成多肽链。
掌握蛋白质的结构和功能,能够进一步理解其与生命活动的关系。
2.2 核酸核酸是遗传信息的携带者,分为DNA和RNA。
DNA是双链结构,RNA是单链结构,它们由核苷酸组成。
了解DNA和RNA的结构和功能,对于理解遗传信息的传递和表达具有重要意义。
2.3 多糖多糖是由单糖分子组成的长链聚合物,包括淀粉、糖原和纤维素等。
它们在生物体内起到能量储存和结构支持的作用。
研究多糖的结构和功能,可以揭示生命活动的分子基础。
3. 代谢反应代谢反应是生物体内的化学反应网络,包括合成反应(合成大分子)和分解反应(分解大分子)。
了解代谢反应的类型、过程和影响因素,对于掌握生物体内化学变化的规律和生物体的能量平衡具有重要意义。
4. 酶的作用酶是生物体内催化化学反应的生物催化剂。
它们能够降低化学反应的活化能,加速反应速率。
理解酶的结构、功能和调控机制,对于理解生化反应的动力学过程和生物体内酶促反应的调节具有重要意义。
5. 分子生物学基础知识5.1 基因结构和表达基因是决定生物特征和功能的遗传单位。
了解基因的结构和表达,可以揭示基因组的组织和调控机制,以及基因信息的传递和表达过程。
5.2 DNA复制和DNA修复DNA复制是生物体细胞分裂和遗传信息传递的关键过程。
DNA修复是维持基因组稳定性的重要机制。
了解DNA复制和修复的过程、酶的作用和相关的分子机制,对于理解基因信息的传递和维护基因组的稳定性具有重要意义。
5.3 转录和翻译转录和翻译是基因表达的关键步骤。
转录将DNA编码的信息转化为RNA,翻译将RNA翻译成蛋白质。
合成生物学知识点总结初中一、合成生物学的基本概念合成生物学的基本概念是设计、构建和优化生物系统,用于实现特定的生物功能。
其最终目标是通过人为的干预和改造,创造出具有特定功能的生物体和生物产物。
合成生物学的研究对象包括基因、蛋白质、代谢途径等生物分子和生物过程,其研究手段主要是生物信息学、分子生物学、基因工程等技术手段。
二、合成生物学的基本原理合成生物学的基本原理是利用生物学、化学和工程技术手段,对生物系统进行系统、模块化的设计和优化。
它涉及到生物体内的基因调控、代谢途径调控、信号传导等多个层面的调控。
通过对这些生物过程的深入研究和精准干预,可以实现对生物体特定功能的调控和优化。
三、合成生物学的应用领域合成生物学在医学、农业、环境保护等领域都有广泛的应用。
在医学领域,合成生物学可以用来设计新型药物、开发基因治疗技术、制造人工细胞等。
在农业领域,合成生物学可以用于改良农作物、提高农产品产量和质量、开发新型农药等。
在环境保护领域,合成生物学可以用于生物修复、生物污染治理、节能减排等方面。
四、合成生物学的挑战与前景合成生物学的发展面临着许多挑战,包括生物安全性、伦理道德等方面的问题。
同时,合成生物学的前景也十分广阔,它可以为人类解决许多重大问题提供新的思路和方法。
通过不断地研究和实践,相信合成生物学必将为人类生活和健康带来前所未有的变革。
综上所述,合成生物学是一门前景广阔的学科,它以工程手段对生物系统进行设计、改造和优化,从而创造出具有特定功能的生物体和生物产物。
它涉及到多个领域的知识和技术,包括生物学、化学、计算机科学等。
合成生物学的发展将深刻影响生命科学和生物技术领域,为人类的生活和健康带来革命性的变革。
我们相信,在不久的将来,合成生物学必将为人类社会带来更多的奇迹和希望。
生物化学与分子生物学重点知识点摘录生物化学与分子生物学重点知识点摘录一、糖类的生理功用:① 氧化供能:糖类是人体最主要的供能物质,占全部供能物质供能量的70%;与供能有关的糖类主要是葡萄糖和糖原,前者为运输和供能形式,后者为贮存形式。
② 作为结构成分:糖类可与脂类形成糖脂,或与蛋白质形成糖蛋白,糖脂和糖蛋白均可参与构成生物膜、神经组织等。
③作为核酸类化合物的成分:核糖和脱氧核糖参与构成核苷酸,DNA,RNA等。
④转变为物质:糖类可经代谢而转变为脂肪或氨基酸等化合物。
二、糖的无氧酵解:糖的无氧酵解是指葡萄糖在无氧条件下分解生成乳酸并释放出能量的过程。
其全部反应过程在胞液中进行,代谢的终产物为乳酸,一分子葡萄糖经无氧酵解可净生成两分子ATP。
糖的无氧酵解代谢过程可分为四个阶段:1. 活化(己糖磷酸酯的生成):葡萄糖经磷酸化和异构反应生成1,6-双磷酸果糖(FBP),即葡萄糖→6-磷酸葡萄糖→6-磷酸果糖→1,6-双磷酸果糖(F-1,6-BP)。
这一阶段需消耗两分子ATP,己糖激酶(肝中为葡萄糖激酶)和6-磷酸果糖激酶-1是关键酶。
2. 裂解(磷酸丙糖的生成):一分子F-1,6-BP裂解为两分子3-磷酸甘油醛,包括两步反应:F-1,6-BP→磷酸二羟丙酮+ 3-磷酸甘油醛和磷酸二羟丙酮→3-磷酸甘油醛。
3. 放能(丙酮酸的生成):3-磷酸甘油醛经脱氢、磷酸化、脱水及放能等反应生成丙酮酸,包括五步反应:3-磷酸甘油醛→1,3-二磷酸甘油酸→3-磷酸甘油酸→2-磷酸甘油酸→磷酸烯醇式丙酮酸→丙酮酸。
此阶段有两次底物水平磷酸化的放能反应,共可生成2×2=4分子ATP。
丙酮酸激酶为关键酶。
4.还原(乳酸的生成):利用丙酮酸接受酵解代谢过程中产生的NADH,使NADH重新氧化为NAD+。
即丙酮酸→乳酸。
三、糖无氧酵解的调节:主要是对三个关键酶,即己糖激酶(葡萄糖激酶)、6-磷酸果糖激酶-1、丙酮酸激酶进行调节。
考点4 生物大分子和合成高分子1.3年真题考点分布【命题规律】近3年新高考卷对于该专题主要考查:1.糖类的性质与结构,侧重葡萄糖和果糖、蔗糖和麦芽糖、淀粉和纤维素的性质和用途判断2.蛋白质和核酸的衍生物反应类型和转化,侧重有机反应、官能团的分析与判断3.有机物的综合,侧重官能团的名称、有机物的结构简式、有机反应、有机物的转化、有机方程式的书写的理解与应用【备考策略】认识生物大分子和合成高分子的多样性,并能从官能团角度认识烃的衍生物的组成、结构、性质和变化,形成“结构决定性质”的观念;通过高分子材料的合成等了解化学对社会发展的重大贡献,通过分析高分子材料的利弊建立可持续发展意识和绿色化学观念,并能对与此有关的社会热点问题做出正确的价值判断。
【命题预测】分析统计近几年高考试题,生物大分子中有关糖类、氨基酸与蛋白质、酶、核酸的组成、结构和应用的选择题是与STSE有关的重要素材,以新型的有机分子为载体,考查合成高分子的形成、结构与性质,在有机物的合成与推断考查加聚反应和缩聚反应是常出现的题型。
一、糖类1.单糖(1)葡萄糖和果糖葡萄糖和果糖都是不能发生水解反应的六碳糖,分子式都为C6H12O6,结构简式分别为CH2OH(CHOH)4CHO、CH2OH(CHOH)3COCH2OH,官能团分别为羟基和醛基、羟基和羰基,两者互为同分异构体。
葡萄糖能与新制Cu(OH)2悬浊液和银氨溶液反应、能与H2发生加成反应生成己六醇、能与羧酸发生酯化反应、发酵生成乙醇。
(2)核糖和脱氧核糖核糖和脱氧核糖都是不能发生水解反应的五碳糖,分别是生物体的遗传物质核糖核酸(RNA)和脱氧核糖核酸(DNA)的重要组成部分,结构简式分别为CH2OH(CHOH)3CHO、CH2OHCH2(CHOH)2CHO,两者都具有醛基,所以是还原性糖。
2.蔗糖和麦芽糖蔗糖与麦芽糖都是二聚糖,分子式都为C12H22O11,两者互为同分异构体,都能发生水解反应,但水解产物不同。
分子生物学详细知识点1.DNA和RNA:DNA(脱氧核糖核酸)和RNA(核糖核酸)是生物体内的两种核酸,DNA是多聚核苷酸的长链,包含编码基因信息,RNA是DNA的转录产物,在蛋白质合成中起着重要作用。
2.基因表达调控:基因表达调控是指在细胞中控制基因转录和翻译的过程。
包括转录因子的结合、启动子的甲基化、组蛋白修饰等。
3.蛋白质合成:蛋白质合成是指通过翻译过程将mRNA上的信息编码转化为氨基酸序列的蛋白质。
主要包括mRNA的翻译、氨基酸激活、核糖体的结合等步骤。
5. PCR技术:聚合酶链式反应(Polymerase Chain Reaction,PCR)是一种体外扩增DNA的方法,通过反复循环的变性、退火和延伸步骤,迅速扩增目标DNA序列。
6.基因突变:基因突变是指DNA序列的改变,包括点突变、插入和缺失等。
可以导致蛋白质的结构和功能的改变,从而影响生物体的表型。
7.基因组学:基因组学是研究基因组结构、功能和演化的学科。
包括基因组测序、基因注释、功能基因组学等内容。
8.蛋白质结构与功能:蛋白质的结构决定其功能,分子生物学研究了蛋白质的二级结构、三级结构和四级结构等方面,以及蛋白质与其他分子(如DNA、RNA、小分子)的相互作用。
9.克隆基因和表达蛋白:分子生物学通过克隆目标基因,将其插入表达载体中,转化至宿主细胞中,使目标基因在宿主中表达,并得到目标蛋白质。
10.分子进化:分子进化研究基因组的演化和多样性。
包括跨物种比较基因组、遗传多态性、分子标记等内容。
11. RNA干扰:RNA干扰是一种通过RNA分子抑制目标基因表达的现象。
包括小干扰RNA(siRNA)和微小RNA(miRNA),通过与mRNA结合形成双链结构,进而降解或抑制mRNA的翻译。
通过以上的介绍,可以看出分子生物学可以研究生命体内分子的结构、功能和相互作用等方面,对于深入了解生命现象的本质和基础具有重要意义。
一、真核基因组的结构特点: 1.编码序列所占比例远小于非编码序列2.高等真核生物基因组含有大量的重复序列3.存在多基因家族和假基因4.基因通过可变前接能改变蛋白质的序列5.真核基因组DNA 与蛋白质结合形成染色体二、半保留复制的概念1.DNA 复制时除代DNA 双螺旋解开成为两条单链。
2.自作为模板按照碱基配对规律合成-条与模板相互补的新链,形成两个子代DNA 分子。
3.每一个子代DNA 分子中都保留有一条来自亲代的链。
★三、半不连续复制: 1.DNA 双螺旋结构中两股单链反向互补平行,一股链的方向为5' →3',另一股链的方向为3'→5'。
2.复制时合成的互补链方向则对应为3'→5和5'→3' 3' ,,而生物体内DNA 的合成方向只能是5'→3’。
3.复制时,顺着解链方向生成的一股子链其合成方向与解链方向相同,合成能连续进行,称为前导链; 4.而另一股子链的合成方向与解链方向相反,它必须等待模板链解开至一定长度后才能合成一段,然后又等待下一段模板暴露出来再合成合成是不连续进行的,称为后随链。
5.这种前导链连续复制而后随链不连续复制的方式称为半不连续复制。
这种前导链连续复制而后随链不连续复制的方式称为半不连续复制。
在复制中不连续合成在复制中不连续合成的DNA 片段称为冈崎片段。
★四、真核生物的DNA 聚合酶a 、β、γ、δ、ε1.DNA 聚合酶δ是复制中最重要的酶,主要负责子链的延长,相当于原核生物的DNA 聚合酶Ⅲ; 2.DNA 聚合酶a 主要催化合成引物; 3.聚合酶β、ε参与染色体DNA 的损伤修复; 4.聚合γ复制线粒体DNA 。
五、DNA 复制是如何实现高保真性的: 生物体至少有3种机制实现复制保真性: ①严格遵守碱基配对规律:A-T 配对,G-C 配对。
②聚合酶在复制延长中对碱基的选择功能:原核生物DNA DNA pol pol Ⅲ对嘌呤不同构型表现不同亲和力,从而实现其选择功能。
分子生物学知识点分子生物学是生物学的一个重要分支,研究生物体内分子的结构、功能和相互作用等方面的知识。
本文将介绍分子生物学的几个重要知识点,包括基因、DNA复制、蛋白质合成、转录与翻译、基因调控和突变等。
一、基因基因是生物遗传信息的基本单位,是指能够编码蛋白质或功能RNA的DNA片段。
基因分为编码基因和非编码基因两类。
编码基因是指能够直接转录成mRNA并翻译成蛋白质的基因,而非编码基因则是指不具备编码蛋白质能力的基因,其转录产物主要是功能RNA。
二、DNA复制DNA复制是指在细胞分裂过程中,DNA分子能够通过互补配对原则进行复制的过程。
DNA复制是生物体遗传信息传递的基础,也是细胞分裂和繁殖的重要过程。
DNA复制的关键酶是DNA聚合酶,它能够在模板DNA链上合成新链。
三、蛋白质合成蛋白质合成是指在细胞中将mRNA上的遗传信息翻译成蛋白质的过程。
蛋白质合成包括转录和翻译两个过程。
转录是指在细胞核内将DNA上的遗传信息转录成mRNA的过程,而翻译则是在核糖体上将mRNA上的遗传信息翻译成氨基酸序列的过程。
四、转录与翻译转录是指在细胞核内,由RNA聚合酶将DNA模板上的遗传信息转录成mRNA的过程。
转录分为初始化、链式生长和终止三个阶段。
翻译是指在核糖体上将mRNA上的遗传信息翻译成氨基酸序列的过程。
翻译过程中需要使用到tRNA和rRNA等辅助分子。
五、基因调控基因调控是指在生物体内控制基因表达的过程。
基因调控包括转录水平的调控和转录后水平的调控两个层次。
转录水平的调控主要涉及到转录因子和启动子区域的结合,以及染色质构象的调整等。
转录后水平的调控则主要包括RNA剪接、RNA修饰和RNA降解等过程。
六、突变突变是指生物体遗传信息发生永久性改变的现象。
突变可以分为基因突变和染色体突变两类。
基因突变是指基因上的DNA序列发生改变,包括点突变、插入突变和缺失突变等。
染色体突变是指染色体上的结构发生改变,包括染色体缺失、染色体断裂和染色体重排等。
分子生物知识点总结1. DNADNA(脱氧核糖核酸)是生物体内存储遗传信息的一种生物分子。
DNA分子由磷酸、五碱基、核糖和脱氧核糖等部分组成。
DNA的功能主要包括两个方面:遗传物质和蛋白质合成。
DNA的双螺旋结构由Watson和Crick在1953年提出,并由此得到了诺贝尔奖。
通过基因复制,DNA可以在细胞分裂时实现自我复制,确保遗传信息的传递。
2. RNARNA(核糖核酸)是存在于细胞内的一种核酸分子。
它在生物体内主要担负信息传递、蛋白质合成和基因调控等功能。
RNA分子与DNA有很多相似之处,但也有很多独特的结构和功能。
RNA分子在翻译过程中负责传递DNA上的遗传信息,并将其转化成蛋白质序列。
3. 蛋白质蛋白质是生物体内最基本的大分子,也是一种最为复杂的生化分子。
蛋白质在生物体内担任着多种不同的功能,包括酶的催化作用、结构支持、运输作用、调节功能等。
蛋白质的合成是通过翻译过程实现的,翻译将mRNA上的信息转化为氨基酸序列,后者进而折叠成特定的三维结构,从而体现出蛋白质特定的功能和生物学意义。
4. 基因组基因组是指生物体内全部基因的总和,既包括编码基因,也包括非编码序列。
基因组学是对基因组进行研究的学科,主要研究基因组的结构、功能和调控。
研究发现,不同物种之间的基因组具有很大的相似性,但也存在着显著的差异。
人类基因组计划的开展将有助于我们更深入地了解基因组的组成和功能。
5. 克隆技术克隆技术是指通过人工手段将生物体的某一部分分离出来,并培养出完整的个体。
其中最重要的技术是核移植技术,它包括质体移植、细胞核移植和胚胎分裂等技术手段。
克隆技术的应用,既有助于生物学研究的深入,也对农业、医学等领域有着重要的应用价值。
6. PCR技术PCR(聚合酶链式反应)技术是一种重要的核酸扩增技术,它可以在体外模拟DNA的复制过程,以此扩增DNA片段。
PCR技术的应用范围非常广泛,包括基因分型、疾病诊断、法医学鉴定等领域。
1.(生命的起源)三界的分类:古细菌、细菌、真核生物2.小分子:氨基酸、糖类、核苷酸 77%3.大分子:核酸、蛋白质、脂质 23%4.古细菌更类似于真核细胞,原核细菌是真正的细菌5.合成生物学的定义:设计和构建自然界中没有发现的生物功能和生物系统。
构造生物零件装置和能量,药物以及科技系统中应用工程原则和数学模型。
组装各领域专业知识的研究领域为了理解,构建,修饰生物系统。
合成生物学的目标:①操纵基因元件,将基础生物分子整合到基因线路上,来创造新性状,表达复杂的生物功能。
②从稳定、标准、已经改良好的基因模块来构建生物体系。
合成生物学的目的:改造系统、系统化构建.合成生物学与其他学科的不同:抽象性、模块性、标准化、设计和模型6.根据进化树,古细菌和真核生物都来自细菌。
7.生物膜的作用:隔离、储存能量、物质传递、信号传导、阻断毒性8.内共生学说:古细菌的真核细胞吞噬异样细菌,成为它的线粒体。
吞噬自养细菌,成为它的叶绿体。
9.基因的概念:基因是生物有机体遗传的分子单元基因在染色体上是有机体中可以编码多肽和RNA的DNA序列10.DNA的结构和功能:遗传信息在DNA链的核苷酸序列中遗传信息指导合成蛋白质基因两条链碱基配对以氢键链接一条链模板、半保留复制5-3、3端游离羟基、糖在外,碱基在内11.染色体结构与基因表达:染色质的基本组成单位是核小体核小体是组蛋白八聚体2H2A 2H2B 2H3 2H4H1与核小体间DNA链接染色质改造:连接DNA长度可变,结合DNA结构可变12.三个重要的DNA序列:端粒、复制起始区、着丝点13.核小体的N端修饰(共价修饰):DNA甲基化和组蛋白去乙酰化协同作用共同参与转录阻遏。
磷酸化使生物学过程发生14.转录抑制与异染色质有关15.第三章总结:间期染色质解旋很难看见基因表达loop结构处常染色质结构疏松表达活跃,能编码蛋白质。
异染色质粘稠不编码。
如端粒、中心粒、着丝粒有丝分裂染色体是压缩的,有序的,染色体在细胞核中的存放时空间有序的16.分子机器:调节DNA的蛋白质DNA:连接酶、解旋酶(95℃)、拓扑异构酶钳蛋白、结合蛋白RNA:引物、引物酶停转的DNA聚合酶使其从钳蛋白中释放(需要DNA双螺旋的高度旋转)DNA复制过程;拓扑异构酶解开双螺旋-DNA解旋酶解开双链-SSB结合单链-RNA引物酶结合DNA单链-DNA钳蛋白将DNA聚合酶结合上去-按碱基互补配对原则5-3-先导链连续,滞后链需要DNA连接酶-DNA双螺旋再次形成(两个复制叉)17.三步提高DNA的高保真性:①5-3的聚合、3-5的核酸外切酶校正的核酸外切酶或性②碱基互补配对机制③真核生物错配修复原核位点特异性错配修复。
原核母联甲基化18.DNA重组:两个同源DNA发生重组,序列上没有变化,来源上相互交叉。
同源DNA交叉互换可能发生在任意位置减数分裂时期一般DNA重组一般的DNA重组:起始:DNA杂交大片段染色体交换,双螺旋解开,在细菌中需要RecA的介导,中间形成holiday junction结构REC A蛋白介导DNA重组,也是一种DNA依赖的ATP酶要有一条链有裂口,在细菌中靠介导蛋白,在原核中同源染色位点特异性重组:转座型转座子(移动的基因元件):1.改变位置2.复制型3.基于逆转录病毒的转座依赖于转座酶基因和DNA序列上的识别位点保守位点特异性重组不对等交换例如噬菌体将DNA整合到宿主细胞内保守序列型:一种顺序型重组19.特殊的DNA序列:原核系统:操纵子:结构基因、操作子(与结构基因相连的DNA 序列,阻遏蛋白可以结合组织结构基因的转录)、启动子、其他调控序列。
富含A-T 便于打开。
TATA保守序列,-35、-10.真核系统:由顺式作用元件调控20.基因调控:顺式作用元件(DNA)包含共有序列,模块相关但是不相同,没有固定位子,大致在起始点200bp 上游,一个单一元件就可以引起调控应答,也可位于启动子或增强子。
控制转录的准确性和频率例:增强子、沉默子反式作用元件(蛋白质)与顺式作用元件结合调控基因表达三个功能域:包括DNA结合域(螺旋转角螺旋、锌指结构、亮氨酸拉链、同源域、螺旋-环-螺旋)、转录活性域、蛋白质-蛋白质作用域。
RNA聚合酶的亚基与RNA聚合酶结合使复合物更稳定,与启动子在特定序列结合,有转录起始复合物时结合部分启动子,促进基因表达。
DNA与蛋白质非共价键结合蛋白质与蛋白质的结合优于DNA蛋白质可以形成同质、异质二聚体,蛋白质与蛋白质的结合在真核原核中都有转录水平原核生物基因调控系统(多顺反子-操纵子系统)(1)主要用于负调控,诱导物将阻遏蛋白移除。
(2)其他调控序列-启动子(RNA聚合酶)-操作子(阻遏蛋白)-结构基因(3)蛋白质-蛋白质(4)蛋白质-基因(5)边转录边翻译,没有转录后修饰真核生物基因调控系统(单顺反子)(1)单顺反子,正调控(2)RNA聚合酶:起始转录,延长RNA,终止RNA(3)顺式作用元件:启动子,TATA框起始转录,有TFD(转录因子)结合位点增强子,沉默子(4)转录因子可分为转录激活子和转录抑制子转录后水平(1)外显子,内含子的拼接可能不同(2)存在正调控:有激活蛋白,无阻遏蛋白负调控:有阻遏蛋白,无激活蛋白(3)RNA编辑(在不同位点插入尿嘧啶改变编码序列)-核内向外运输-RNA在细胞内定位-开始翻译翻译水平:延长因子EF,起始因子,释放因子 AUG甲硫氨酸起始翻译水平: 3含有定位信号影响翻译水平mRNA内部有核糖体进入位点真核:5端帽子,介导核糖体的结合原核、病毒:折叠成类似于tRNA的结构,介导核糖体与其结合mRNA衰退:5端去帽子降解,使3端有规律降解内切核苷酸降解和快速去帽子降解翻译和降解存在竞争降解:反义/干扰RNA翻译后调控:对合成蛋白质的修饰分子伴侣:帮助蛋白质折叠(序列上没有相关性但有共同功能的蛋白质,帮助其他含多肽的结构正确组装,之后脱离。
)折叠正确可容,或在分子伴侣的帮助下正确折叠折叠不完全被蛋白酶体催化降解(泛素激活酶、泛素连接酶。
泛素:标记无用的蛋白质从而降解)真核总结:转录水平调控-对RNA的修饰-RNA的转运和定位调控-翻译调控-mRNA降解-蛋白质激活产生蛋白质不同水平的调节:转录、转录后、翻译、翻译后乳糖操纵子;有乳糖无葡萄糖表达,弱启动子有基础水平表达调节基因-CAP结合位点-启动子-操纵基因-结构基因(1)有葡萄糖无乳糖:调节基因表达出阻遏蛋白,与操纵基因结合阻止了与启动子结合的RNA聚合酶的移动,大肠杆菌不能利用乳糖。
(2)没有葡萄糖,有乳糖时:乳糖作为诱导物,与阻遏蛋白结合,使其结构发生改变不能与操纵基因结合,操纵基因开启,可以利用乳糖。
(乳糖操纵子的启动子是弱启动子。
)(3)葡萄糖存在且浓度很高时:cAMP水平低,与CAP结合受阻RNA聚合酶不能与启动子结合。
(4)葡萄糖不存在:cAMP水平高,与CAP结合,复合物结合到启动子上游的结合为点,促进RNA聚合酶与启动子的结合。
色氨酸操纵子:(负调控)调节基因-启动子-操纵基因-5个相连的结构基因(1)不含有色氨酸;调节基因产生没有活性的阻遏蛋白不能与操纵基因结合,结构基因表达,生成合成色氨酸的5种酶。
(2)有时:色氨酸作为辅阻遏物与阻遏蛋白结合,阻遏蛋白有活性,与操纵基因结合,结构基因不表达。
细菌具有双组份信号传导系统。
组氨酸激酶(感受结构域、接收结构域、输出结构域)真核生物基因调控系统(单顺反子)内含子、外显子(断裂基因)真核基因表达调控:(1)转录控制(2)RNA生成mRNA控制(3)RNA转运定位控制(4)翻译控制(5)mRNA降解控制(6)蛋白质活性控制染色体结构的复杂性一般是正调控,有转录后修饰转录与翻译分开调控,DNA有高敏位点,通过细胞间和细胞内信号调控。
21.DNA与蛋白质的相互作用;(1)螺旋转角螺旋、锌指结构、亮氨酸拉链、同源域、螺旋-环-螺旋(2)二聚体作用22.tRNA的3端链接氨基酸,5端可变性较大,反密码环携带反密码子23.分子伴侣:帮助蛋白质折叠(序列上没有相关性但有共同功能的蛋白质,帮助其他含多肽的结构正确组装,之后脱离。
)折叠正确可容,或在分子伴侣的帮助下正确折叠折叠不完全被蛋白酶体催化降解(泛素激活酶、泛素连接酶。
泛素:标记无用的蛋白质从而降解)24.不同水平的蛋白质合成调控;转录水平:(1)有时与距离有关,可以远距离调控(开关调控、量调控)(2)基因调控蛋白帮助招募组装转录机器(3)调控有协同效应(4)阻遏蛋白实现功能:竞争活性位点、屏蔽、与转录因子作用、招募抑制染色质重组复合物、招募组蛋白去乙酰化酶。
(5)蛋白组装成复合物(6)激活蛋白、绝缘体元件转录后水平;剪切、拼接、3端降解,选择性RNA拼接,RNA编辑(在不同位点插入尿嘧啶改变编码序列)25. 基因工程的核心技术:核酸杂交、基因测序、限制性核酸内切酶、DNA定向复制或者PCR、监控基因表达。
26. 组学:(蛋白、代谢、转录、基因)基因组学:研究有机体中出现的所有基因。
依赖于高通量技术:自动测序、荧光染料、基因芯片、克隆技术、高通量基因组功能基因组学:知道序列之后,我们需要知道功能,基因在个体的每个细胞中都相同,除了突变,每个细胞只有一小部分基因表达,基因表达与不同分化状态有关。
功能基因组学又称为后基因组学,通过识别基因在环境中的作用来识别基因的功能。
研究内容:1.基因组表达及调控的研究2.人类基因信息的识别和鉴定3.基因功能信息的提取和鉴定4.比较基因组学:比较基因组学:所有生物中都有相同的基因,比较生物间的相似性。
理解不同物种间的独特性。
5.农业基因组学:小块的基因表达6. 药物基因组学:为个体定制治疗方案生物信息学:计算机分析基因组学数据序列分析、基因测序、生物过程建模转录组学:所有的mRNA出现在特定的细胞,特定的地方和时间转录组学有复杂的组成和可变性。
最直接的研究方法就是构建cDNA文库。
再与基因组学比较。
蛋白组学:不等于转录组学在特定的时间不是所有的mRNA都被翻译。
包括合成新的,降解旧的多肽代谢组学:获得细胞代谢产物,与转录、蛋白组学比较,可以获得大量高质量的代谢产物得到可靠地生物化学和功能的信息。
(核磁、电泳、毛细管电泳)27.促进合成生物学研究的技术:(1)逆转录技术,转录组学(2)克隆技术(3)DNA芯片技术(4)测序技术(5)蛋白组学技术(6)代谢组学技术(7)质谱分析技术28基因测序的自上而下:随机打碎-测大量片段-拼接运用工程学与生物学知识(二)自下而上:染色体-片段-小段-测序-拼接(一代)29.细胞种类的不同细胞大小:真核细胞大,原核细胞小DNA结构:真核线状结构可以与组蛋白形成核小体,再高度盘旋形成染色体。