分子生物学 第十章基因与发育
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现代分子生物学课后习题及答案(共 10 章)第一章绪论 1. 你对现代分子生物学的含义和包括的研究范围是怎么理解的? 2. 分子生物学研究内容有哪些方面? 3. 分子生物学发展前景如何? 4. 人类基因组计划完成的社会意义和科学意义是什么?答案: 1. 分子生物学是从分子水平研究生命本质的一门新兴边缘学科,它以核酸和蛋白质等生物大分子的结构及其在遗传信息和细胞信息传递中的作用为研究对象,是当前生命科学中发展最快并正在与其它学科广泛交叉与渗透的重要前沿领域。
狭义:偏重于核酸的分子生物学,主要研究基因或 DNA 的复制、转录、表达和调节控制等过程,其中也涉及与这些过程有关的蛋白质和酶的结构与功能的研究。
分子生物学的发展为人类认识生命现象带来了前所未有的机会,也为人类利用和改造生物创造了极为广阔的前景。
所谓在分子水平上研究生命的本质主要是指对遗传、生殖、生长和发育等生命基本特征的分子机理的阐明,从而为利用和改造生物奠定理论基础和提供新的手段。
这里的分子水平指的是那些携带遗传信息的核酸和在遗传信息传递及细胞内、细胞间通讯过程中发挥着重要作用的蛋白质等生物大分子。
这些生物大分子均具有较大的分子量,由简单的小分子核苷酸或氨基酸排列组合以蕴藏各种信息,并且具有复杂的空间结构以形成精确的相互作用系统,由此构成生物的多样化和生物个体精确的生长发育和代谢调节控制系统。
阐明这些复杂的结构及结构与功能的关系是分子生物学的主要任务。
2. 分子生物学主要包含以下三部分研究内容:A.核酸的分子生物学,核酸的分子生物学研究核酸的结构及其功能。
由于核酸的主要作用是携带和传递遗传信息,因此分子遗传学(moleculargenetics)是其主要组成部分。
由于 50 年代以来的迅速发展,该领域已形成了比较完整的理论体系和研究技术,是目前分子生物学内容最丰富的一个领域。
研究内容包括核酸/基因组的结构、遗传信息的复制、转录与翻译,核酸存储的信息修复与突变,基因表达调控和基因工程技术的发展和应用等。
1、转录(Transcription):以某一DNA链为模板,按照碱基互补原则形成一条新的RNA链的过程,是基因表达的第一步。
2、编码链:与mRNA 有相同序列的DNA 链3、下游:沿着表达方向的序列。
例如,编码区是在起始区的下游。
4、上游:转录起点之前的序列,例如,细菌启动子在转录单位的上游,起始密码在编码区上游。
5、启动子:结合RNA 聚合酶并起始转录的DNA 区域。
6、RNA聚合酶:使用DNA作为模板合成RNA的酶(正式应为DNA-依赖性RNA 聚合酶)7、终止子:是给予RNA聚合酶转录终止信号的DNA序列。
DNA分子中终止转录的核苷酸序列。
8、转录单位:指RNA聚合酶起始位点和终止位点间的距离,可能包括不止一个基因。
9、初级转录本:与一个转录单位相对应的未修饰的RNA 产物。
10、组成型表达constitutive expression:个体发育的任一阶段,在所有细胞中都持续进行的表达。
一般是生命过程必需的基因。
11、负调控:在没有任何调节蛋白或其失活的情况下,基因表达;存在repressor的时候基因表达受阻。
12、正调控:在没有任何调节蛋白或其失活的情况下,基因关闭;存在activator的时候基因表达开启。
一般原核生物偏向负调控,原核生物的DNA裸露无保护,很容易启动转录,并翻译。
因此其细胞内的基因可以说是基本全部默认开启,因此在正常情况下原核细胞内存在大量不同的reressor阻遏着大量基因的转录。
细胞必须根据不同的条件,对一些被阻遏的基因进行去阻遏的调控,或对一些基因的表达进行阻止。
13、顺式作用元件cis-acting element DNA分子上的一些与基因转录调控相关的特定序列。
14、反式作用因子trans-acting factor一些与基因表达调控有关的蛋白因子。
15、顺式调控cis-acting regulation 一段非编码DNA序列对基因转录的调控作用,顺式正调控(启动子、增强子);顺式负调控(沉默子)16、反式调控trans-acting regulation 转录因子作用于顺式作用元件对基因转录的调控。
现代分子生物学课后习题及答案共10章第一章绪论1. 你对现代分子生物学的含义和包括的研究范围是怎么理解的2. 分子生物学研究内容有哪些方面3. 分子生物学发展前景如何4. 人类基因组计划完成的社会意义和科学意义是什么答案1. 分子生物学是从分子水平研究生命本质的一门新兴边缘学科它以核酸和蛋白质等生物大分子的结构及其在遗传信息和细胞信息传递中的作用为研究对象是当前生命科学中发展最快并正在与其它学科广泛交叉与渗透的重要前沿领域。
狭义偏重于核酸的分子生物学主要研究基因或DNA的复制、转录、表达和调节控制等过程其中也涉及与这些过程有关的蛋白质和酶的结构与功能的研究。
分子生物学的发展为人类认识生命现象带来了前所未有的机会也为人类利用和改造生物创造了极为广阔的前景。
所谓在分子水平上研究生命的本质主要是指对遗传、生殖、生长和发育等生命基本特征的分子机理的阐明从而为利用和改造生物奠定理论基础和提供新的手段。
这里的分子水平指的是那些携带遗传信息的核酸和在遗传信息传递及细胞内、细胞间通讯过程中发挥着重要作用的蛋白质等生物大分子。
这些生物大分子均具有较大的分子量由简单的小分子核苷酸或氨基酸排列组合以蕴藏各种信息并且具有复杂的空间结构以形成精确的相互作用系统由此构成生物的多样化和生物个体精确的生长发育和代谢调节控制系统。
阐明这些复杂的结构及结构与功能的关系是分子生物学的主要任务。
2. 分子生物学主要包含以下三部分研究内容A.核酸的分子生物学核酸的分子生物学研究核酸的结构及其功能。
由于核酸的主要作用是携带和传递遗传信息因此分子遗传学moleculargenetics是其主要组成部分。
由于50年代以来的迅速发展该领域已形成了比较完整的理论体系和研究技术是目前分子生物学内容最丰富的一个领域。
研究内容包括核酸/基因组的结构、遗传信息的复制、转录与翻译核酸存储的信息修复与突变基因表达调控和基因工程技术的发展和应用等。
遗传信息传递的中心法则centraldogma是其理论体系的核心。
《分子生物学》教学大纲——生物技术专业本科一、课程描述分子生物学(molecular biology)是研究核酸、蛋白质等生物大分子的结构与功能,并从分子水平上阐述蛋白质与核酸、蛋白质与蛋白质之间相互作用的关系及其基因表达调控机制的科学,是人类从分子水平上真正揭开生物世界的奥秘,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。
以生物大分子为研究对像的分子生物学就迅速成为现代生物学领域里最具活力的科学。
它包括: 生物大分子的结构与功能; 从DNA 到RNA 再到蛋白质的遗传信息的复制, 传递, 转录和翻译; DNA的突变与修复;原核生物基因表达与调控; 真核生物基因表达与调控; 肿瘤的分子生物学;病毒的分子生物学; 免疫的分子生物学;基因组学与医学等。
分子生物学是生物技术专业的一门专业课。
通过本课程的学习应使学生了解生命科学发展的方向与前沿,了解分子生物学在有关领域的应用与前景。
使学生掌握分子生物学的概念、研究内容与特点;掌握生命活动中重要的生物大分子的结构与功能;遗传信息的表达及其调控;肿瘤、病毒和免疫学的分子生物学;基因组学与医学的关系;分子生物学研究的基本思路和方法等内容。
参考学时:总学时为54学时(理论课),其中课堂讲授44节,讨论或自主学习10节。
参考教材:陈启民主编,《分子生物学》(第一版),南开大学出版社,2004年赵亚华编著,《分子生物学教程》(第二版),科学出版社,2006年叶林柏、郜金荣编著,《基础分子生物学》(第一版),科学出版社,2005年周爱儒主编,《生物化学》(第六版),人民卫生出版社,2006年二、教学内容与要求1绪论[基本要求]1)掌握分子生物学的定义;2)熟悉分子生物学研究内容;3)了解分子生物学发展简史及及其发展前景。
[教学内容]1)分子生物学的定义、研究内容及与生物化学之间的关系;2)分子生物学发展的历程;3)21世纪分子生物学发展的趋势:功能基因组学、蛋白质组学和生物信息学。