第四章生物信息传递下
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生物必修一第四章知识点总结第四章生物的遗传与变异1. 遗传物质:DNA是生物遗传的基础,它携带了生物个体遗传信息。
2. DNA的结构:DNA是由核苷酸组成,核苷酸由糖、磷酸和碱基组成。
碱基包括腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胸腺嘧啶(T)和胞嘧啶(C)。
3. DNA的复制:DNA分子可以通过复制遗传信息传递给下一代。
复制过程是DNA解旋、互补复制和连接复制三个步骤的循环进行。
4. DNA的RNA转录:RNA是DNA的一条复制品,经过转录后产生的RNA称为信使RNA(mRNA),它可以携带DNA信息到细胞质中,指导蛋白质的合成。
5. 蛋白质的合成:蛋白质由氨基酸组成,通过mRNA的指导,由核糖体在细胞质中合成。
蛋白质合成分为翻译和修饰两个过程。
6. 基因的表达调控:生物体内的基因可以在特定条件下被“开启”或“关闭”,从而控制基因的表达和蛋白质的合成。
7. 生物的遗传变异:遗传变异是生物进化和适应环境的基础。
遗传变异包括基因突变、染色体畸变和基因重组等。
8. 突变和突变率:突变是指遗传物质发生的突发性、不可逆转的基因变化。
突变率是指突变发生的频率。
9. 基因重组:基因重组是交换染色体上物种导致的遗传性状变化。
基因重组包括随机重组和非随机重组。
10. 染色体畸变:染色体畸变是指染色体结构发生异常的变化,包括染色体数目异常和染色体结构异常两种。
11. 遗传性状的分离和组合:生物的表型能够通过性状的分离和组合来体现不同基因的遗传。
12. 自交和杂交:自交是指同一个物种内不同个体之间进行交配,杂交是指不同物种之间进行交配。
13. 孟德尔的遗传规律:孟德尔通过对豌豆杂交的实验,揭示了基因的分离和组合规律,形成了遗传学的基础。
14. 基因型和表型:基因型是指个体所携带的基因的组合,表型是指基因型在外部表现出来的性状。
这些知识点是第四章的核心内容,通过对这些内容的学习,可以了解生物的遗传规律和遗传变异的原因,以及基因表达和遗传性状的相关机制。
名词解释第一章绪论1 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。
2 DNA重组技术是将不同DNA片段(如某个基因或基因的一部分)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。
3 功能基因组学又往往被称为后基因组学,它利用结构基因组所提供的信息和产物,发展和应用新的实验手段,通过在基因组或系统水平上全面分析基因的功能,使得生物学研究从对单一基因或蛋白质得研究转向多个基因或蛋白质同时进行系统的研究。
第二章染色体与DNA1组蛋白是染色体的结构蛋白,其与DNA组成核小体。
2 C值:一种生物单倍体基因组DNA的总量。
3 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。
4DNA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。
5DNA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。
6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。
八聚体在中间,DNA分子盘绕在外,而H1则在核小体的外面。
每个核小体只有一个H1。
7DNA的半保留复制是DNA在复制时首先两条链之间的氢键断裂两条链分开,然后以每一条链分别做模板各自合成一条新的DNA链,这样新合成的子代DNA分子中一条链来自亲代DNA,另一条链是新合成的。
8复制时,双链DNA要解开成两股链进行,使复制起点呈叉状,被称为复制叉。
9复制子为生物体DNA的复制单位。
10错配 (mismatch):DNA分子上的碱基错配称点突变(point mutation)11缺失:一个碱基或一段核苷酸链从DNA大分子上消失。
12插入:原来没有的一个碱基或一段核苷酸链插入到DNA大分子中间。
13框移突变是指三联体密码的阅读方式改变,造成蛋白质氨基酸排列顺序发生改变。
第四章生物信息的传递(下)从——从mRNA到蛋白质第四节蛋白质合成的生物学机制五、蛋白质前体的加工新生的多肽链大多数是没有功能的,必须经过加工修饰才能变为有功能的蛋白质。
1. N端fMet或Met的切除细菌新合成的肽链第一个氨基酸残基是什么?(甲酰甲硫氨酸)。
真核生物新合成的肽链第一个氨基酸残基是什么?(甲硫氨酸)。
细菌蛋白质N端的甲酰基能被脱甲酰化酶水解,不管是原核生物还是真核生物N端的甲硫氨酸往往在多肽链合成完毕之前就被切除。
有些新生蛋白质在去掉N端一部分残基后变成有功能的蛋白质。
有些动物病毒如脊髓灰质炎病毒的mRNA可翻译成很长的多肽链,含多种病毒蛋白,经过蛋白酶在特定位置上水解后得到几个有功能的蛋白质分子。
2. 二硫键的形成mRNA中没有胱氨酸的密码子,而不少蛋白质都含有二硫键,这是蛋白质合成后通过两个半胱氨酸的氧化作用生成的。
3. 特定氨基酸的修饰(1)氨基酸侧链的修饰包括磷酸化、糖基化、甲基化、乙酰化、羟基化和羧基化。
A、磷酸化:主要由多种蛋白激酶催化,发生在丝氨酸、苏氨酸、酪氨酸等氨基酸的侧链。
B、糖基化:大多数糖基化是由内质网中的糖基化酶催化的。
C、甲基化:蛋白质的甲基化是由N-甲基转移酶催化的,该酶主要存在于细胞质基质中。
甲基化包括发生在Arg(精氨酸)、His(组氨酸)和Gln(谷氨酰胺)的侧链的N-甲基化以及Glu(谷氨酸)和Asp(天冬氨酸)侧基的O-甲基化。
D、乙酰化:N-乙酰转移酶催化多肽链的N端乙酰化。
发生在赖氨酸侧链上的ε-NH2.(2)蛋白质N-糖基化修饰糖蛋白主要是通过蛋白质侧链上的天冬氨酸、丝氨酸、苏氨酸残基加上糖基出现的。
在内质网膜内侧的脂肪酸长链被磷酸化后加上由N-乙酰葡萄糖胺、甘露糖、葡萄糖组成的低聚糖链。
在糖基化过程中,先切去信号肽,再由低聚糖转移酶催化将N-乙酰葡萄糖胺、甘露糖、葡萄糖组成的低聚糖链转移到肽链N-端的天冬氨酸残基上。
Membrance(膜)oligosacchary I transferase(低聚糖转移酶)Dolichol phosphate(磷酸脂多萜醇)N-Acetylglucosamine(N-乙酰葡萄糖胺)Mannose(甘露糖)Glucose(葡萄糖)Asn(天冬氨酸)(3)蛋白质N-糖基化的主要场所是内质网4. 切除新生肽链中非功能片段(1)前胰岛素原蛋白翻译后成熟过程示意图新合成的胰岛素前体是前胰岛素原,必须先切去信号肽变成胰岛素原,再切去B-肽,才变成有活性的胰岛素。
第一章绪论1953年,Watson和Crick提出双螺旋模型。
1983年,美国遗传学家McClintock由于在50年代提出并发现了可移动的遗传因子而获得诺贝尔生理学奖或医学奖。
第二章染色体与DNA染色体组成:(1)组蛋白:H1、H2A、H2B、H3、H4。
(2)非组蛋白(3)DNA(4)RNA染色体包装:①核小体:200bp左右DNA分子盘绕在H2A、H2B、H3、H4各两分子生成的八聚体外,H1位于核小体外。
7②螺线管:染色细丝盘绕成而成,每一个螺旋包含6个核小体。
6③超螺旋:30个30nm螺线管缠绕而成。
40④染色体:超螺旋圆筒进一步压缩。
5真核生物基因组特点:①基因组庞大;②基因组存在大量重复序列;③大部分为非编码序列;④转录产物为单顺反子;⑤断裂基因,有内含子结构;⑥存在大量顺式作用元件;⑦存在大量的DNA多样性,包括单核苷酸多态性和串联重复序列多态性;⑧具有端粒结构。
C值:生物单倍体基因组DNA的总量。
原核生物基因组特点:①结构简练;②存在转录单元;③有重叠基因。
DNA的一级结构:4种核苷酸的连接及其排列顺序,表示该DNA分子的化学构成。
DNA的二级结构:两条多核苷酸链反向平行盘绕所生成的双螺旋结构。
①右手螺旋:A-DNA:与B-DNA比大沟变窄,小沟变宽。
每圈螺旋11个碱基对B-DNA:是大多数DNA的构象。
相邻碱基对平面之间的距离为0.34nm,即顺中心轴方向,每个0.34nm有一个核苷酸,以3.4nm为一个结构重复周期,双螺旋的直径为2.0nm。
②左手螺旋:Z-DNA:每圈螺旋含12对碱基,大沟平坦,小沟深而窄,核苷酸构象順反相间,螺旋骨架成呈Z字形。
DNA的变性:DNA溶液温度接近沸点或者pH较高时,DNA双链的氢键断裂,最后完全变成单链的过程。
复性是热变性的DNA经缓慢冷却,从单链恢复成双链的过程。
Tm值:DNA在260nm处吸光度最大。
将吸光度相对温度变化绘制曲线,吸光度增大到最DNA的解链温度(熔点)。
《现代分子生物学》教学大纲课程名称:现代分子生物学课程类别:专业必修课学时:48 学时学分:3学分考核方式:考试适用专业:生物技术开课学期:第5或6学期一、课程性质、目的任务分子生物学是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。
自20世纪50年代以来,分子生物学一直是生物学的前沿与生长点,其主要研究领域包括蛋白质体系、蛋白质-核酸体系和蛋白质-脂质体系。
生物大分子,特别是蛋白质和核酸结构功能的研究,是分子生物学的基础。
现代化学和物理学理论、技术和方法的应用推动了生物大分子结构功能的研究,从而出现了分子生物学的蓬勃发展。
本课程是研究核酸等生物大分子的功能、形态结构特征及其重要性和规律性的学科,也是生物专业的主干课程,分子生物学已成为生物类各专业教学计划中重要的核心课程,因此它是十分重要的一门必修课程,也是培养造就生物技术和生命科学高层次专门人才所需基本素质的重要课程。
本门课程的主要内容包括:染色体与DNA、基因和基因组、现代分子生物学的研究方法与技术、转录、翻译、原核生物基因表达与调控、真核生物基因表达调控、发育与分子调控等,此外,还包括各种讲座。
总之,通过分子生物学知识的传授,培养学生从分子水平上去分析、理解生命现象与过程,提高学生思考与探索生命奥秘的能力,从而为生物技术的分子生物学实验提供详实的理论基础。
二、课程基本要求该课程要求学生掌握现代分子生物学基本理论和基本技术,为其它专业课的学习和今后的发展奠定基础。
在课程学习的同时,要求学生提高思想道德修养、自学能力、专业英语能力、应用知识能力、表达能力、创新能力和科研能力。
三、学时分配四、教学方法与考核(一) 教学方法1.以学科体系为主体,以应用为目的,教学过程加强针对性和实用性。
2.本课程以讲授为主、自学和讨论为辅的方式组织教学,并通过阅读主要参考书目、网上查询、资料整理和专题讨论,加深对细胞生物学了解,并掌握该学科的实验技能和操作。