中国海洋大学分子生物学_复习资料
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分子生物学复习题实验一DNA 的制备( 1)为什么分子生物学实施时要担心EB ?溴化乙锭( Ethidium bromide )是 DNA 诱变剂,溴化乙锭可以嵌入碱基分子中,导致错配。
具有高致癌性 (接触致癌 )( 2) DNA 加样缓冲液的用途是什么?由于植物细胞匀浆含有多种酶类 (尤其是氧化酶类 )对 DNA 的抽提产生不利的影响,在抽提缓冲液中需加入抗氧化剂或强还原剂 (如巯基乙醇 )以降低这些酶类的活性。
( 3) DNA 电泳时所用的琼脂糖凝胶其浓度是如何决定的?1.核酸分子大小与琼脂糖浓度的关系( 2)琼脂脂糖的浓度不同大小的 DNA需要用不同浓度的琼脂糖凝胶进行电泳分离。
琼脂糖浓度与 DNA分离范围琼脂糖浓度 /% 0.3 0.6 0.7 0.9 1.2 1.5 2.0线状 DNA大小 /kb60-520-110-0.87-0.56-0.44-0.23-0.1( 4)琼脂糖凝胶电泳分离DNA 的原理是什么DNA 分子在 pH 值高于其等电点的溶液中带负电荷,在电场中向阳极移动。
DNA 分子在电场中通过琼脂糖凝胶而泳动,除了电荷效应以外,还有分子筛效应。
由于DNA 分子可片段的相对分子质量不同,移动速度也不同,所以可将相对分子质量不同或构象不同的DNA 分离。
DNA片段迁移距离(迁移率)与碱基对的对数成反比,因此通过已知大小的标准物移动的距离与未知片段的移动距离时行比较,便可测出未知片段的大小。
但是当 DNA分子大小超过20kb 时,普通琼脂糖凝胶就很难将它们分开。
此时电泳的迁移率不再依赖于分子大小,因此,就用琼脂糖凝胶电泳分离DNA时,分子大小不宜超过此值。
(5)琼脂糖凝胶电泳时胶中 DNA 是靠什么发出荧光的?为什么?溴化乙锭是一种高度灵敏的荧光染色剂,可插入 DNA 双螺旋结构的两个碱基之间,形成一种荧光络合物。
在 254nm 波长紫外光照射下,呈现橙黄色的荧光。
用溴化乙啶检测DNA ,可检出 10-9g 以上的 DNA 含量。
基础分子生物学重点整理Key Notes for Molecular Biology——Filed by Double Smile·Lee1.作为遗传物质染色体特征·分子结构相对稳定·能够自我复制,使亲子代之间保持连续性·能够指导蛋白质合成,从而控制整个生命过程·能够产生可遗传变异2.染色体在细胞分裂间期表现为染色质。
伸展的染色质形态上有利于在它上面的DNA储存的信息的表达。
而高度螺旋化了的棒状染色体则有利于细胞分裂中的遗传物质的平分。
3.原核细胞染色体:·一般只有一条大染色体且大都带有单拷贝基因;·整个染色体DNA几乎全部由功能基因和调控序列所组成;·几乎每个基因序列都与它所编码蛋白质序列呈线性对应关系。
4.真核细胞染色体的组成:真核生物染色体中DNA相对分子质量一般大大超过原核生物,并结合有大量的蛋白质,结构非常复杂。
其具体组成成分为:组蛋白、非组蛋白、DNA5.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。
6.组蛋白的特性:·进化上极端保守性,其中H3、H4最保守,H1较不保守。
·无组织特异性。
精细胞染色体的组蛋白是鱼精蛋白。
·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。
·组蛋白的修饰作用·组蛋白H5富含赖氨酸7.基因组含有两类遗传信息:一类是传统意义上的遗传信息:即DNA序列所提供的遗传信息。
另一类是表观遗传学信息:它提供了何时、何地、以何种方式应用遗传信息的指令。
8.非组蛋白的量大约是组蛋白的60%-70%,具有组织专一性和种属专一性。
非组蛋白包括酶类、骨架蛋白、核孔复合物蛋白以及肌动蛋白、肌球蛋白等。
它们也可能是染色质的组成成分。
几类常见的非组蛋白:HMG蛋白与超螺旋结构有关;DNA结合蛋白,与复制与转录有关的酶或者调节物质。
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。
(完整版)分子生物学期末复习.doc第一讲染色体与DNA一染色体(遗传物质的主要载体)1DNA作为遗传物质的优点:储存遗传信息量大;碱基互补,双螺旋结构使遗传稳定;核糖2′ -OH脱氢使在水中稳定性大于RNA;可以突变以进化,方便修复以稳定遗传2真核细胞染色体特点:①分子结构相对稳定;②能够自我复制,使亲子代之间保持连续性;③能够指导蛋白质的合成,从而控制整个生命过程;④能够产生可遗传的变异。
3 染色体蛋白主要分为组蛋白和非组蛋白两类。
真核细胞的染色体中, DNA与组蛋白的质量比约为 1:14组蛋白是染色体的结构蛋白,分为H1、H2A、H2B、H3及H4五种,与DNA共同组成核小体。
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。
5 组蛋白具有如下特性:①进化上的极端保守性(不同种生物组蛋白的氨基酸组成十分相似)②无组织特异性(只有鸟类、鱼类及两栖类红细胞染色体不含H1而带有 H5)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,而大部分疏水基团都分布在C端。
碱性的半条链易与DNA的负电荷区结合,而另外半条链与其他组蛋白、非组蛋白结合)④存在较普遍的修饰作用(如甲基化、乙基化、磷酸化及ADP核糖基化等。
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)二DNA1 真核细胞基因组的最大特点是它含有大量的重复序列2 C值反常现象:①所谓 C值,通常是指一种生物单倍体基因组DNA的总量②同类生物不同种属之间DNA总量变化很大。
从编码每类生物所需的DNA量的最低值看,生物细胞中的C值具有从低等生物到高等生物逐渐增加的趋势。
3 真核细胞DNA序列可被分为3类:①不重复序列(它占DNA 总量的 10%~80%。
不重复序列长约750~ 2 000bp ,相当于一个结构基因的长度)②中度重复序列(各种rRNA、 tRNA以及某些结构基因如组蛋白基因等都属于这一类)③高度重复序列—卫星 DNA(只存在于真核生物中,占基因组的 10%~60%,由 6~100个碱基组成)三染色体与核小体1 染色质 DNA的 Tm值比自由 DNA高,说明在染色质中DNA极可能与蛋白质分子相互作用2 在染色质状态下,由DNA聚合酶和RNA聚合酶催化的DNA 复制和转录活性大大低于在自由DNA 中的反应3 DNA片段均为 200bp基本单位的倍数,核小体是染色质的基本结构单位,由~200 bpDNA和组蛋白八聚体(由 H2A、H2B、 H3、 H4各两个分子生成)组成四级压缩:第一级(DNA+组蛋白→核小体)第二级(核小体→螺线管)第三级(螺线体→超螺旋)第四级(超螺线体→染色体)4 原核生物基因组原核生物的基因组很小,大多只有一条染色体,且 DNA含量少主要是单拷贝基因整个染色体 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。
2003年海大海洋生命学院复试笔试真题分子生物学试题一、名词解释(每题 2 分,共30 分)1、C 值矛盾2、反义RNA3、顺反子4、锌指结构5、开放阅读框6、GU-AG 规则7 、增强子8、Ribozyme 9、Western blotting 10、Z-DNA11、BAC 12、Proteome 13、RNA editing 14、Transposon 15、c-onc二、简答题(每题 5 分,共40 分)1、在体内,rRNA 和tRNA 都具有代谢的稳定性,而mRNA 的寿命却很短,原因何在?2、简述DNA 作为遗传物质的优点3、DNA 连接酶对于DNA 的复制是很重要的,但RNA 的合成一般却不需要连接酶,解释这个现象的原因。
4、内含子的功能有哪一些?5、SOS 修复的机制。
6、真核生物基因组的结构特征。
7、人们常说基因组研究要绘制四张图谱,请问是哪四张图谱?并对其进行简要说明。
8、衰减作用如何调控大肠杆菌色氨酸操纵子的表达?三、论述题(4 题任选3 题,共30 分)1、同源重组的分子基础与机制。
2、请比较原核与真核生物转录的分子基础和过程3、若已知E.coli 的一个有200 个氨基酸的活性多肽的氨基酸序列,有几种办法可以得到该蛋白的编码顺序?简述步骤,并评价各方法的优劣。
4、试证明一个基因中只有一条DNA 链作为模板被转录。
一、名词解释1. C 值矛盾:生物体的单倍体基因组所含DNA 总量称为C 值。
每种生物各有其特定的C 值矛盾值,不同物种的 c 值之间有很大差别。
C 值矛盾(C value paradox)是指真核生物中DNA 含量的反常现象.主要表现为: 1. C 值不随生物的进化程度和复杂性而增加,2. 亲缘关系密切的生物 C 值相差甚大,3. 高等真核生物具有比用于遗传高得多的 C 值。
2. 反义RNA RNA:反义RNA 是指与mRNA 互补的RNA 分子, 也包括与其它RNA 互补的RNA 分子。
分子生物学复习资料分子生物学熊曹杨一、名词解释1.分子杂交:不同来源或不同种类生物分子间相互特异识别而发生的结合。
如核酸(DNA、RNA)之间、蛋白质分子之间、核酸与蛋白质分子之间、以及自组装单分子膜之间的特异性结合。
2.基因家族:基因组中存在的许多来源于同一个祖先,结构和功能相似的一组基因。
同一家族的这些基因的外显子具有相关性,可在基因组内集中或分散分布3. SD序列:信使核糖核酸(mRNA)翻译起点上游与原核16S 核糖体RNA或真核18S rRNA3′端富含嘧啶的7核苷酸序列互补的富含嘌呤的3~7个核苷酸序列(AGGAGG),是核糖体小亚基与mRNA结合并形成正确的前起始复合体的一段序列。
4. 顺式作用元件: DNA、RNA或者蛋白质中的一些特殊的核酸或氨基酸残基序列,只作用于与其连接在一起的靶,而不作用于不与其相连的靶。
5. RNA编辑:在初级转录物上增加、删除或取代某些核苷酸而改变遗传信息。
6. 复制叉:DNA在复制原点解开成单链并分别作为模板,各自合成其互补链,产生两个由未解链的DNA母链和新复制的DNA子链形成的叉子状区域。
7. 同工tRNA:能接受和携带相同氨基酸、但分子结构上有差异的转移核糖核酸(tRNA)。
对应一种氨基酸的同工tRNA数目不等,有的可多至5~6种。
8.DNA变性: DNA分子由稳定的双螺旋结构松解为无规则线性结构的现象。
9. 内含子:真核生物细胞DNA中的间插序列。
这些序列被转录在前体RNA中,经过剪接被去除,最终不存在于成熟RNA分子中。
10. PCR:聚合酶链式反应,体外酶促合成特异DNA片段的一种方法,由高温变性、低温退火及适温延伸等几步反应组成一个周期,循环进行,使目的DNA得以迅速扩增,具有特异性强、灵敏度高、操作简便、省时等特点。
11. 反式作用因子:通过直接结合或间接作用于DNA、RNA等核酸分子,对基因表达发挥不同调节作用(激活或抑制)的各类蛋白质因子。
可编辑修改精选全文完整版分子生物学复习资料名词解释:复制叉:复制时,双链DNA要解开成两股链分别进行,所以,这个复制起点呈现叉子的形式,被称为复制叉。
复制子:单独复制的一个DNA单元被称为一个复制子,是一个可移动的单位。
一个复制子在任何一个细胞周期只复制一次。
Klenow片段:用枯草杆菌蛋白酶处理大肠杆菌DNA聚合酶而从全酶中除去5’-3’外切酶活性的肽段后的大片段肽段。
外切酶:是一类能从多核苷酸链的一端开始按序催化水解3、5-磷酸二酯键,降解核苷酸的酶。
内切酶:是一种能催化多核苷酸的链断裂的酶,只对脱氧核糖核酸内一定碱基序列中某一定位置发生作用,把这位置的链切开。
前导链:在DNA复制过程中,与复制叉运动方向相同,以5'-3'方向连续合成的链。
冈崎片段:在DNA复制过程中,前导链连续合成,而滞后链只能是断续的合成5’-3’的多个短片段,这些不连续的片段称为冈崎片段。
端粒:是真核生物线性基因组DNA末端的一种特殊结构,它是一段DNA序列和蛋白质形成的复合体。
端粒酶:是负责染色体末端(端粒)复制,是由 RNA 和蛋白质组成的核糖核蛋白.其中的 RNA 成分是端粒复制的模板.(因此端粒是逆转录酶) 作用:维持端粒长度.DNA复制参与的酶和蛋白:拓扑异构酶,解链酶,单链结合蛋白(SSB蛋白),引发酶,DNA聚合酶,DNA连接酶。
线性DNA末端复制方式:1)环化;2)末端形成发卡结构;3)某些蛋白质的启动。
DNA修复的方式:错配修复,切除修复,重组修复,DNA直接修复,SOS反应。
AP位点:所有细胞中都带有不同类型、能识别受损核酸位点的糖苷水解酶,它能特异性切除受损核苷酸上的N-β糖苷键,在DNA链上形成去嘌呤或去嘧啶位点,统称为AP位点。
AP修复:DNA分子中一旦产生了AP位点,AP核酸内切酶就会把受损核苷酸的糖苷-磷酸键切开,并移去包括AP位点核苷酸在内的小片段DNA,由DNA聚合酶Ⅰ合成新的片段,最终由DNA连接酶把两者连成新的被修复的DNA链。
分子生物学复习资料全1. 概述- 分子生物学是研究生物体分子层面结构和功能的科学领域。
- 分子生物学主要关注DNA、RNA、蛋白质等生物分子的合成、结构和功能。
2. DNA- DNA是遗传物质,储存了生物体的遗传信息。
- DNA由核苷酸组成,包括脱氧核糖核苷酸和四种碱基:腺嘌呤、鸟嘌呤、胸腺嘧啶和鳕嘧啶。
- DNA的双螺旋结构由两条互补链以螺旋形式相互缠绕而成。
3. RNA- RNA在细胞中起着重要的生物学功能。
- RNA由核苷酸组成,包括核糖核苷酸和四种碱基:腺嘌呤、鸟嘌呤、尿嘧啶和胞嘧啶。
- RNA分为多种类型,包括mRNA、tRNA和rRNA等。
4. 蛋白质合成- 蛋白质合成是通过转录和翻译两个过程完成的。
- 转录是将DNA转录成mRNA的过程。
- 翻译是将mRNA翻译成蛋白质的过程。
5. 基因调控- 基因调控是控制基因表达水平的过程。
- 基因调控包括转录因子的结合、DNA甲基化和染色质重塑等。
6. 克隆技术- 克隆技术是复制生物体基因或DNA序列的方法。
- 主要克隆技术包括限制性内切酶切割、聚合酶链式反应和DNA串联。
7. PCR- PCR是一种通过体外扩增DNA片段的技术。
- PCR包括三个步骤:变性、退火和延伸。
8. 分子遗传学- 分子遗传学研究基因在遗传传递中的分子机制。
- 分子遗传学主要研究基因突变、基因重组和基因表达等。
9. DNA测序- DNA测序是确定DNA序列的方法。
- DNA测序技术包括Sanger测序和高通量测序等。
10. 基因工程- 基因工程是利用DNA技术修改或转移基因的技术。
- 基因工程在农业、医药和生物学研究等领域有着广泛的应用。
以上是关于分子生物学的简要复习资料,希望能对你的学习有所帮助。
分⼦⽣物学复习资料第⼀章1、分⼦⽣物学定义:从分⼦⽔平研究⽣物⼤分⼦的结构与功能从⽽阐明⽣命现象本质的科学,主要指遗传信息的传递(复制)、保持(损伤和修复)、基因的表达(转录和翻译)与调控。
2、Crick提出中⼼法则(P463)第⼆章1、染⾊体的结构和组成原核⽣物:●⼀般只有⼀条⼤染⾊体且⼤都带有单拷贝基因,除少数基因外(如rRNA基因)是以多拷贝形式存在。
●整个染⾊体DNA⼏乎全部由功能基因和调控序列所组成。
●⼏乎每个基因序列都与它所编码蛋⽩质序列呈线性对应关系。
真核⽣物:真核⽣物染⾊体中DNA相对分⼦质量⼀般⼤⼤超过原核⽣物,并结合有⼤量的蛋⽩质,结构⾮常复杂。
其具体组成成分为:组蛋⽩、⾮组蛋⽩、DNA。
2、组蛋⽩⼀般特性:进化上的保守性(不同种⽣物组蛋⽩的氨基酸组成是⼗分相似的。
对稳定真核⽣物的染⾊体结构起着重要的作⽤);⽆组织特异性;肽链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。
例如,N端的半条链上净电荷为+16,C端只有+3,⼤部分疏⽔基团都分布在C端);H5组蛋⽩的特殊性:富含赖氨酸(24%);组蛋⽩的可修饰性(包括甲基化、⼄基化、磷酸化)。
3、变性:DNA双链的氢键断裂,最后完全变成单链的过程称为变性。
增⾊效应: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。
4、复性:热变性的DNA缓慢冷却,单链恢复成双链。
减⾊效应:随着DNA的复性, 260nm紫外线吸收值降低的现象。
5、融解温度(Tm ):变性过程紫外线吸收值增加的中点称为融解温度。
⽣理条件下为85-95℃6、C值反常现象:C值是⼀种⽣物的单倍体基因组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,但是某些两栖类C值⼤于哺乳动物,这种现象叫C值反常现象。
7、核⼩体是由H2A、H2B、H3、H4各两个分⼦⽣成的⼋聚体和由⼤约200bpDNA组成的。
分子生物学复习资料(第一版)一名词解释1 Southern blot / Northern blot—DNA斑迹法 / RNA转移吸印技术。
是为了检测待检基因或其表达产物的性质和数量(基因拷贝数)常用的核酸分子杂交技术。
二者均属于印迹转移杂交术,所不同的是前者用于检测DNA样品;后者用于检测RNA样品。
2 cis-acting element / trans-acting factor—顺式作用元件 / 反式作用因子。
均为真核生物基因中的转录调控序列。
顺式作用元件是与结构基因表达调控相关、能被基因调控蛋白特异性识别和结合的特定DNA序列,包括启动子和上游启动子元件、增强子、反应元件和poly(A)加尾信号。
反式作用因子是能与顺式作用元件特异性结合、对基因表达的转录起始过程有调控作用的蛋白质因子,如RNA 聚合酶、转录因子、转录激活因子、抑制因子。
3VNTR / STR—可变数目串联重复序列 / 短串联重复。
均为非编码区的串联重复序列。
前者也叫高度可变的小卫星DNA,重复单位约9~24bp,重复次数变化大,变化高度多态性;后者也叫微卫星DNA,重复单位约2~6 bp,重复次数约10~60次,总长度通常小于150bp 。
(参考第7题)4 viral oncogene / cellular oncogene—病毒癌基因 / 细胞癌基因。
病毒癌基因指存在于逆转录病毒中、体外能使细胞转化、体内能导致肿瘤发生的基因;细胞癌基因也叫原癌基因,指存在于细胞内,与病毒癌基因同源的基因序列。
正常情况下不激活,与细胞增殖相关,是维持机体正常生命活动所必须的,在进化上高等保守。
当原癌基因的结构或调控区发生变异,基因产物增多或活性增强时,使细胞过度增殖,从而形成肿瘤。
第1 页/共16 页5 ORF / UTR—展开阅读框 / 非翻译区。
均指在mRNA中的核苷酸序列。
前者是特定蛋白质多肽链的序列信息,从起始密码子开始到终止密码子结束,决定蛋白质分子的一级功能;后者是位于前者的5'端上游和3'端下游的、没有编码功能的序列,主要参加翻译起始调控,为前者的多肽链序列信息改变为多肽链所必须。
第0章 绪论1. 分子生物学 广义层次:在分子水平上研究生命活动及其规律的科学。
狭义层次:生物学分支,研究生物大分子结构、功能、相互作用,从分子水平揭示生物遗传变异机制。
2. 分子生物学的新学科:❖ 功能基因组学:依附于对DNA 序列的了解,应用基因组学的知识和工具去了解影响发育和整个生物体的特征序列表达谱。
❖ 蛋白质组学:以蛋白质组为研究对象,研究细胞内所有蛋白质及其动态变化规律的科学。
❖ 生物信息学:对DNA 和蛋白质序列资料中各种类型信息进行识别、存储、分析、模拟和传输。
❖ 系统生物学:是在细胞、组织、器官和生物体整体水平研究结构和功能各异的各种分子及其相互作用,并通过计算生物学来定量描述和预测生物功能、表型和行为。
❖ 结构分子生物学:是以分子生物物理学为基础,结合化学和分子生物学方法测定生物大分子复合体的空间结构、精细结构以及结构的运动,阐明其相互作用的规律和发挥生物功能的机制,从而揭示生命现象本质的科学 。
第1章 遗传的物质基础1.证明核酸是遗传物质的经典实验:肺炎链球菌转化实验Hershey and Chase T 2噬菌体转导实验————→DNA 是遗传物质 TK gene 进行的真核细胞转染实验烟草花叶病毒病毒重建实验————————→RNA 也是遗传物质(transformation)指将质粒或其他外源DNA 导入处于感受态的宿主细胞,并使其获得新的表型的过程。
转导(transduction)由噬菌体和细胞病毒介导的遗传信息转移过程也称转导。
(transfection)指真核细胞主动或者被动导入外源DNA 片段而获得新表型的过程。
2.核酸——基本单位是核苷酸➢ 每分子核苷酸包含一个碳、氮原子的杂环化合物(碱基)、一个环状五碳糖(戊糖)和一个磷酸分子基团。
➢ 碱基分为嘌呤和嘧啶两种。
➢ 戊糖分为2-脱氧核糖和核糖。
3.核苷酸的连接5’-三磷酸核苷酸是核酸合成的前体。
三磷酸的5’末端与多聚核苷酸链末端的 3’-OH 基团反应,释放三磷酸的两个末端磷酸基团(γ和β),α磷酸与多聚 核苷酸链末端的糖的3’-OH 成键。
4.概念➢ Antiparalle (反向平行):DNA 双链沿相反的方向构成,一条链的5’端对应另一条链的3’端。
➢ Base pairing (碱基配对):在DNA 双链中碱基存在特异的相互作用,A T 互补,CG 互补,以氢键结合。
➢ Complementary (互补):碱基配对是由DNA 双链中的配对作用决定的,A T 配对,CG 配对。
➢ Supercoiling (超螺旋):空间中闭环双链DNA 进一步旋曲形成的三级结构。
5. 基因gene :基因是指存在于细胞内有自体繁殖能力的遗传单位,这种单位在染色体上占有一定位置而作直线排列。
基因是具有特定的核苷酸顺序的核酸分子中一个片段,是携带有特定遗传信息的功能单位。
6. DNA 一级结构——DNA 分子中核苷酸的排列顺序(即碱基顺序) 7. DNA 二级结构——双螺旋double helix❖ 主链(backbone ):脱氧核糖和磷酸基通过酯键交替连接而成。
二条主链绕一共同轴心以右手方向盘旋、反向平行形成双螺旋构型。
主链处于螺旋外则。
❖ 碱基对(base pair ):碱基位于螺旋的内则,以垂直于螺旋轴的取向通过糖苷键与主链糖基相连。
同一平面的碱基在二条主链间形成碱基对。
配对碱基总是A 与T 和G 与C 。
碱基对以氢键维系,A 与T 间形成两个氢键,G 与C 间形成两个氢键。
❖大沟和小沟:大沟和小沟分别指双螺旋表面凹下去的较大沟槽和较小沟槽。
小沟位于双螺旋的互补链之间,而大沟位于相主要内容:第一节 遗传物质的本质——核酸 第二节 核酸的化学组成、结构特征与性质 核苷酸链毗邻的双股之间。
这是由于连接于两条主链糖基上的配对碱基并非直接相对, 从而使得在主链间沿螺旋形成空隙不等的大沟和小沟。
在大沟和小沟内的碱基对中的N 和O 原子朝向分子表面。
❖ 结构参数:螺旋直径2nm ;螺旋周期包含10对碱基;螺距3.4nm ;相邻碱基对平面的间距0.34nm 。
8.DNA 构象的多样性➢ B-DNA, A-DNA, C-DNA, D-DNA, S-DNA 的共同特征:右手双螺旋。
➢ Z-DNA :嘌呤与嘧啶交替排列(GGCGCG);左手双螺旋;只有一个螺旋沟,狭而深;细胞DNA 分子中确实存在Z-DNA 。
9.DNA 三级结构包括:链的扭结和超螺旋、单链形成的环、环状DNA 的连环体。
10. 检测DNA 三级结构的方法➢ 密度梯度离心➢ 凝胶电泳————————————→ ➢ 电镜观察11. GC 含量: DNA 的碱基组成通常用GC 百分含量表示,注意所谓百分含量是指摩尔百分比。
12. 变性&复性➢ 变性(denaturation )/解链(melting ):稳定的双螺旋结构DNA 分子由于维持稳定性的氢键和疏水键的断裂,松解为无规则线性结构的现象。
不涉及一级结构的改变,导致一些理化性质的变化。
➢ 复性(renaturation ):指变性DNA 在适当条件下,二条互补链全部或部分恢复到天然双螺旋结构的现象,它是变性的一种逆转过程。
热变性DNA 一般经缓慢冷却后即可复性,此过程称为“ 退火”(annealing)。
13. 增色效应/高色效应(hyperchromic effect):核酸在紫外光260nm 具有强烈的吸收峰。
结构越有序,吸收的光越少。
即游离的核苷酸比单链的RNA 或DNA 吸收更多的光,而单链RNA 或DNA 的吸收又比双链DNA 分子强。
当DNA 变性时,其光吸收值增加,这种现象即为增色效应;反之为减色效应。
14. 变性温度/融解温度(Tm):变性过程中在非常狭窄的温度范围内,紫外增色效应会出现一个飞跃。
紫外吸收值发生跳跃的温度称为DNA 的融点。
Tm 值实际上是目标DNA 的一半变性时的温度,它受DNA 碱基组成和变性条件的影响。
15. Cot 1/2:标准条件下(一般为0.18ml/L 阳离子浓度)测得的复性率达1/2时的Cot 值。
该值与核苷酸对的复杂性成正比。
Co 为单链DNA 的起始浓度,t 是以秒为单位的时间。
16. 核酸分子杂交技术原理:分子杂交(简称杂交,hybridization )是核酸研究中一项最基本的实验技术。
其基本原理就是应用核酸分子的变性和复性的性质,使来源不同的DNA (或RNA )片段,按碱基互补关系形成杂交双链分子(heteroduplex )。
杂交双链可以在DNA 与DNA 链之间,也可在RNA 与DNA 链之间形成。
17. PCR 技术原理:以合成的两条已知序列的寡核苷酸为引物,在DNA 聚合酶作用下,利用dNTP 为原料,将位于两引物之间的特定DNA 片段进行复制。
这样经过变性、退火、延伸一个循环,每一个循环的产物作为下一个循环的模板,如此循环30次。
每完成一个循环需2~4分钟,2~3h 就能将带扩目的基因扩增放大几百万倍。
18. 有关DNA 双链的几个概念:➢ 转录(transcription ):根据DNA 模板合成RNA 的过程,通过转录得到几种不同的RNA ,其中三中典型的RNA 为mRNA 、tRNA 和rRNA 。
➢ Coding strand 编码链/sense strand 有义链:该链的序列与mRNA 相同。
➢ Template strand 模板链/antisense strand 反义链:该链的DNA 序列通过碱基互补指导mRNA 的合成,该链的序列与mRNA 互补。
19. tRNA 的结构与功能 →tRNA 的二级结构——三叶草形❖ 氨基酸接受臂:由5’端和3‘端碱基配对形成,在3’端有一个游离的CCA 顺序, 此臂负责携带特异的氨基酸。
氨基酸通过共价键与A 上的2’-OH 或3’-OH 相连。
❖ T ψC 臂:ψ是假尿嘧啶。
该臂常由5bp 的茎和7Nt 环组成,一般均存在T ψC 的顺序, 负责和核糖体的rRNA 识别结合 。
❖ 反密码子臂:常由5bp 的茎区和7Nt 的环区组成,在反密码子环的中间是三联 的反密码子,负责和密码子的识别。
❖二氢尿嘧啶臂(D 臂):名称由来源于环中含有二氢尿嘧啶,茎区长度为4bp ,类型 形态 拓扑结构 电泳迁移率 I 闭合环 超螺旋 最快 II 开环 松弛型 最慢 III线性松弛型中等速度负责和氨基酰tRNA聚合酶结合。
❖额外臂:变化最大的区域,可分为两类,一类仅含3-5个核苷酸,另一类含有一条较大的臂,其功能是在tRNA的L型三维结构中负责连接两个区域(D环-反密码子环和TψC-受体臂)。
→tRNA的三级结构——倒L型(靠氢键维持)D环和TψC环形成了“L”的转角,氨基酸受体臂位于L型的一侧,距反密码子环约70A。
这种结构与AA-tRNA合成酶对tRNA的识别有关。
受体臂顶端的碱基位于“L”的一个端点,而反密码子臂的套索状结构生成了“L”的另一端点,分子中两个不同的功能基团是最大限度分离的。
这个结构形式满足肽链合成延伸位点与mRNA分别位于核糖体大、小亚基的空间结构的要求。
→tRNA的功能:①tRNA作为连接子(adaptor)介导了mRNA中的三联体密码子与氨基酸之间的相互关联。
tRNA具备作为“接头”的双重特性,既能识别氨基酸也能识别密码子。
3’末端的腺苷酸可与一氨基酸共价连接,反密码子则与mRNA中的密码子碱基配对。
②在逆转录中作为合成互补DNA链的引物。
③参与细菌细胞壁、叶绿素、脂多糖和氨酰磷脂酰甘油的合成。
→tRNA的种类:起始tRNA(能特异地识别mRNA模板链上起始密码子的tRNA)tRNA携带甲酰甲硫氨酸(fMet)真核生物中,起始tRNA携带甲硫氨酸(Met)延伸tRNA同工tRNA:一种氨基酸可能有多个密码子,为了识别也就有多个tRNA,即多个tRNA代表一种氨基酸,这些tRNA称为~。
校正tRNA:由校正基因突变产生,通过改变反密码子区校正无义突变和错义突变。
无义突变(无义抑制):某个核苷酸的改变提前产生了终止密码子,合成无功能的多肽。
错义突变(错义抑制):某个核苷酸的改变造成了肽链合成的错误。
20.rRNA真核生物&原核生物mRNA的比较示意图21.mRNA→单顺反子(Monocistronic):mRNAs represent only a single gene。
→多顺反子(Polycistronic):sequences coding for several proteins。
比较项目原核生物真核生物稳定性半衰期短半衰期长结构多为多顺反子(操纵子):前导序列+编码区+尾巴多为单顺反子起始密码子AUG,有时是GUG或UUG ——————特殊性在AUG上游7-12个核苷酸处有一5’AGGAGG3’序列,称SD 顺序。