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《分子生物学》实验指导实验1 总DNA提取生物总DNA的提取是分子生物学实验的一个重要内容。
由于不同的生物材料细胞壁的结构和组成不同，而细胞壁结构的破坏是提取总DNA的关键步骤。
同时细胞内的物质也根据生物种类的不同而有差异，因此不同生物采用的提取方法也不同，一般要根据具体的情况来设计实验方法。
本实验介绍采用CTAB法提取植物总DNA的技术。
[实验目的]学习和掌握学习CTAB法提取植物总DNA的基本原理和实验技术。
学习和掌握紫外光吸收法鉴定DNA的纯度和浓度。
[实验原理]植物叶片经液氮研磨，可使细胞壁破裂，加入去污剂（如CTAB），可使核蛋白体解析，然后使蛋白和多糖杂质沉淀，DNA进入水相，再用酚、氯仿抽提纯化。
本实验采用CTAB法，其主要作用是破膜。
CTAB 是一种非离子去污剂，能溶解膜蛋白与脂肪，也可解聚核蛋白。
植物材料在CTAB的处理下，结合65℃水浴使细胞裂解、蛋白质变性、DNA 被释放出来。
CTAB与核酸形成复合物，此复合物在高盐（>0.7mM）浓度下可溶，并稳定存在，但在低盐浓度（0.1-0.5mM NaCl）下CTAB-核酸复合物就因溶解度降低而沉淀，而大部分的蛋白质及多糖等仍溶解于溶液中。
经过氯仿/ 异戊醇(24:1) 抽提去除蛋白质、多糖、色素等来纯化DNA，最后经异丙醇或乙醇等沉淀剂将DNA沉淀分离出来。
由于核酸、蛋白质、多糖在特定的紫外波长都有特征吸收。
核酸及其衍生物的紫外吸收高峰在260nm。
纯的DNA样品A260/280≈1.8，纯的RNA样品A260/280≈2.0，并且1μg/ml DNA 溶液A260=0.020。
[实验器材]1、高压灭菌锅2、冰箱3、恒温水浴锅4、高速冷冻离心机5、紫外分光光度计6、剪刀7、陶瓷研钵和杵子8、磨口锥形瓶（50ml）9、滴管10、细玻棒11、小烧杯（50ml）12、离心管（50ml）13、植物材料[实验试剂]1、3×CTAB buffer（pH8.0）100mM Tris25mM EDTA1.5M NaCl3% CTAB2% β-巯基乙醇2、TE缓冲液（pH8.0）10mmol/L Tris·HCl1mmol/L EDTA3、氯仿-异戊醇混合液（24：1，V/V）4、95％乙醇5、液氮[实验步骤]1、称取2g新鲜的植物叶片，用蒸馏水冲洗叶面，滤纸吸干水分。
分子生物学笔记第一章基因的结构第一节基因和基因组一、基因(gene)是合成一种功能蛋白或RNA分子所必须的全部DNA序列．一个典型的真核基因包括①编码序列—外显子(exon)②插入外显子之间的非编码序列—内合子(intron)③5'-端和3'-端非翻译区(UTR)④调控序列(可位于上述三种序列中)绝大多数真核基因是断裂基因(split-gene)，外显子不连续。
二、基因组(genome)一特定生物体的整套(单倍体)遗传物质的总和，基因组的大小用全部DNA的碱基对总数表示。
人基因组3X1 09(30亿bp)，共编码约10万个基因。
每种真核生物的单倍体基因组中的全部DNA量称为C值，与进化的复杂性并不一致(C-value Paradox)。
人类基因组计划（human genome project, HGP）基因组学（genomics）,结构基因组学（structural genomics）和功能基因组学（functional genomics）。
蛋白质组（proteome）和蛋白质组学（proteomics）第二节真核生物基因组一、真核生物基因组的特点：，①真核基因组DNA在细胞核内处于以核小体为基本单位的染色体结构中．②真核基因组中，编码序列只占整个基因组的很小部分(2—3％)，二、真核基因组中DNA序列的分类•(一)高度重复序列(重复次数>lO5)卫星DNA(Satellite DNA)(二)中度重复序列1．中度重复序列的特点①重复单位序列相似，但不完全一样，②散在分布于基因组中．③序列的长度和拷贝数非常不均一，④中度重复序列一般具有种属特异性，可作为DNA标记．⑤中度重复序列可能是转座元件(返座子)，2．中度重复序列的分类①长散在重复序列(long interspersed repeated segments．) LINES②短散在重复序列(Short interspersed repeated segments) SINESSINES：长度<500bp，拷贝数>105．如人Alu序列LINEs：长度>1000bp(可达7Kb),拷贝数104-105，如人LINEl(三)单拷贝序列(Unique Sequence)包括大多数编码蛋白质的结构基因和基因间间隔序列，三、基因家族(gene family)一组功能相似且核苷酸序列具有同源性的基因．可能由某一共同祖先基因(ancestral gene)经重复(duplication)和突变产生。
1病原生物基因组在医学上有何应用?详见书P3a菌种鉴定b确定病毒感染和病毒载量c病毒分析d细菌耐药监测和分子流行病学调查2什么是原癌基因,原癌基因有什么特性,原癌基因可以分为哪些种类以及原癌基因常见的激活机制有哪些?原癌基因是指人类或其他动物细胞(以及致癌病毒)固有的一类基因,能诱导细胞正常转化并使之获得新生物特征的基因总称。
特性:进化上高度保守,负责调控正常细胞生命活动,可以转化为癌基因。
功能分类:生长因子,生长因子受体,信号转导蛋白,核调节蛋白,细胞周期调节蛋白,抑制凋亡蛋白激活机制:插入激活,基因重排,基因点突变,基因扩增,基因转录改变3试述Down综合征(21三体综合征)的主要临床特征及核型。
临床特征:生长发育障碍,智力低。
呆滞面容,又称伸舌样痴呆。
40%患者有先天性心脏畸形。
肌张力低,50%患者有贯通手,男患者无生育能力,女患者少数有生育能力,遗传风险高。
核型:92.5%患者游离型:核型为47,XX(XY),+212.5%患者为嵌合型:46,XX(XY)/47,XX(XY),+215%患者为易位型:46,XX(XY),-14,+t(14q21q)4简述淋球菌感染的主要传统实验室诊断方法及其主要特点,对比分析分子生物学方法的优势1直接涂片染镜检:敏感度和特异性差,不能用于确诊。
2分离培养法:诊断NG感染的金标准,但是其对标本和培养及营养要求高,培养周期长,出报告慢,难以满足临床要求。
3免疫学法:分泌物标本中的非特异性反应严重以及抗体法间的稳定性和条件限制,推广受限。
分子生物学的优点:敏感,特异,可直接从了临床标本中检出含量很低的病原菌,适应于快速检测5、在单基因遗传病的分子生物学检验中,点突变检测常用方法有哪些?1异源双链分析法(HA)2突变体富集PCR法3变性梯度凝胶电泳法4化学切割错配法5等位基因特异性寡核苷酸分析法6DNA芯片技术7连接酶链反应8等位基因特异性扩增法9RNA酶A切割法10染色体原位杂交11荧光原位杂交技术6、简述白假丝酵母菌的分子生物学检验方法白假丝酵母菌分子生物学检验主要包括白假丝酵母菌特异性核酸(DNA RNA)的检测、基因分型和耐药基因分析等。
分子生物学教程
分子生物学教程主要涵盖了分子生物学的基础理论和实验技术，包括DNA、RNA和蛋白质的结构和功能，基因表达的调控，以及基因工程技术等内容。
具体来说，分子生物学教程一般包括以下几个部分：
1. 分子生物学基础：介绍分子生物学的基本概念、研究领域和学科发展历程。
2. DNA结构和功能：介绍DNA的基本结构、组成和功能，包括DNA的复制、转录和修复等。
3. RNA结构和功能：介绍RNA的基本结构、组成和功能，包括mRNA、tRNA和rRNA等。
4. 蛋白质结构和功能：介绍蛋白质的基本结构、组成和功能，包括酶、受体和通道等。
5. 基因表达调控：介绍基因表达的调控机制，包括转录调控、转录后调控和表观遗传学等。
6. 基因工程技术：介绍基因工程技术的基本原理和应用，包括基因克隆、基因敲除和基因编辑等。
7. 实验技术：介绍分子生物学实验的基本技术和方法，包括PCR、Western blot、基因表达分析等。
此外，分子生物学教程还包括一些进阶内容，如基因组学、蛋白质组学和代谢组学等新兴领域，以及分子生物学在医学、农业和工业等领域的应用。
总之，分子生物学教程旨在为学生提供全面的分子生物学知识和实验技能，为学生未来的科研或职业发展奠定基础。
第一章基因、基因组与基因组学1.基因：是指携带有遗传信息的DNA或RNA序列，也称遗传因子，是控制性状的基本遗传单位。
2.基因组：含有一种生物一整套遗传信息的遗传物质，称为基因组。
3.基因按功能分为结构基因和功能基因；人类基因的结构包括编码区、前导区和调节区。
4.原核生物基因结构与功能的特点：一、基因组通常只有一个环状双链DNA分子组成；二、基因组中只有一个复制起始点，具有操纵子结构；三、编码顺序一般不会重叠；四、基因组中重复序列很少；五、具有编码同工酶的基因；六、细菌基因组中存在着可移动的DNA序列，包括插入序列和转座子；七、在DNA分子中具有多功能的识别区域。
5.真核与原核生物基因组比较：一、真核基因组比原核基因组大得多；二、真核生物主要的遗传物质与组蛋白等构成染色质，被包裹在核膜内，核外还有遗传成分，这增加了基因表达调控的层次性和复杂性；三、原核生物的基因组基本上是单倍体，而真核生物的基因组是二倍体；四、原核生物转录出多顺反子的mRNA，而真核生物转录出单顺反子的mRNA；五、原核生物基因组的大部分序列都为编码基因，而真核生物大部分序列功能至今仍不清楚；六、原核生物的基因为蛋白质编码的序列绝大多数是连续的，而真核生物为蛋白质编码的基因绝大多数是不连续的，即有外显子和内含子，转录后需经剪切去除内含子；七、原核基因组中除rRNA、tRNA基因有多个拷贝外，重复序列不多；哺乳动物基因组中则存在大量重复序列。
6.真核基因组的结构特点：一、真核生物基因组DNA与蛋白质结合形成染色体，储存于细胞核内，除配子细胞外，体细胞内的基因组是双份的，即有两份同源的基因组；二、真核细胞基因转录产物为单顺反子；三、存在大量重复序列；四、基因组中非编码去多于编码区；五、基因是不连续的；六、基因组远大于原核生物的基因组，具有许多复制起点，而每个复制子的长度较小。
（存在多基因家族）7.真核生物高度重复序列的功能？一、参与复制水平的调节；二、参与基因表达的调控；三、参与转位作用；四、与进化有关；五、同一种属中不同个体的高度重复序列的重复次数不一样，这可以作为每一个体的特征；六、同源染色体之间的联会可能依赖于具有染色体专一性的特定卫星DNA序列。
1.介绍一种新的DNA序列改造的分子生物学技术原理。
提示（Cre/crop、Golden gate、Gibson assembly、Omega PCR）答：Cre/crop:Golden gate2.介绍一基因沉默或敲除的分子生物学技术原理？提示：iRNA、TALEN、CRISPR-Cas9等答：RNAI: RNA干扰（RNA interference, RNAi）是指在进化过程中高度保守的、由双链RNA （double-stranded RNA，dsRNA）诱发的、同源mRNA高效特异性降解的现象。
由于使用RNAi技术可以特异性剔除或关闭特定基因的表达，（长度超过三十的dsRNA会引起干扰素毒性）所以该技术已被广泛用于探索基因功能和传染性疾病及恶性肿瘤的基因治疗领域。
作用机制:病毒基因、人工转入基因、转座子等外源性基因随机整合到宿主细胞基因组内，并利用宿主细胞进行转录时，常产生一些dsRNA。
宿主细胞对这些dsRNA迅即产生反应，其胞质中的核酸内切酶Dicer将dsRNA切割成多个具有特定长度和结构的小片段RNA （大约21～23 bp），即siRNA。
siRNA在细胞内RNA解旋酶的作用下解链成正义链和反义链，继之由反义siRNA再与体内一些酶（包括内切酶、外切酶、解旋酶等）结合形成RNA诱导的沉默复合物（RNA-induced silencing complex，RISC)。
RISC与外源性基因表达的mRNA的同源区进行特异性结合，RISC具有核酸酶的功能，在结合部位切割mRNA，切割位点即是与siRNA中反义链互补结合的两端。
被切割后的断裂mRNA随即降解，从而诱发宿主细胞针对这些mRNA的降解反应。
siRNA不仅能引导RISC切割同源单链mRNA，而且可作为引物与靶RNA结合并在RNA聚合酶(RNA-dependent RNA polymerase，RdRP）作用下合成更多新的dsRNA，新合成的dsRNA再由Dicer切割产生大量的次级siRNA，从而使RNAi的作用进一步放大，最终将靶mRNA完全降解。
分子生物学分子生物学近年来在生物化学中考试所占比例越来越大，因此冲刺版教材概括一些常考的名词解释和简答题，以供大家复习参考之用。
snRNA：小核RNA，只存在于细胞核或者核质核仁中的一类小分子量的RNA，具有独特功能并且独立存在的实体，在基因转录产物的加工过程中具有极其重要的意义。
siRNA：即干扰RNA，一类小分子量的RNA，可以高效，特意地阻断体内同源基因的表达，促使同源MRNA降解，诱使细胞表现出特定的基因缺失。
反义RNA又称调节RNA，是指能与特定mRNA互补结合的mRNA片段，即碱基序列正好与有意义的mRNA互补的RNA分子。
三链DNA：是在DNA双螺旋结构基础上形成的，由多聚嘧啶核苷酸或者多聚嘌呤核苷酸与DNA 双螺旋形成的。
RNAi：即RNAi干扰，siRNA高效特异地阻断体内同源基因表达，促使同源RNA降解，诱使细胞表现出特定基因缺失的表型的现象。
卫星DNA：又称随体DNA,不编码蛋白质和转录RNA的小片段高度重复一类小片段DNA序列，多富含GC碱基在DNA浮力密度实验中会在主峰旁形成些小峰而得名。
一般5-10bp短序列，人类为171bp，保护和稳定染色.基因组：表示某物种单倍体的总DNA。
对于二倍体高等生物其配子的DNA总和即为一组基因组。
8 LTR：即长末端重复序列，为RNA基因组的两端含有的U3RU5两个完全相同的正向重复序列。
具随机整和能力，可用作病毒载体基因表达：就是基因转录合成信使RNA，再以信使RNA为指导翻译成蛋白质的过程。
启动子：是启动基因转录所必需的一段DNA顺式调控元件，位于转录起始点上游，是DNA链上一段能与RNA聚合酶结合并能启动mRNA合成的序列。
终止子：位于一个基因编码区下游提供终止信号的DNA序列，可以被RNA聚合酶识别并发出停止mRNA合成的信号。
锌指结构：由两个半胱氨酸残基和两个组氨酸残基通过位于中心的锌离子结合成一个稳定的指状结构，并以锌辅基螯合形成的环状结构作为活性单位，在指状突出区表面暴露的残基及其极性氨基酸与DNA结合有关。
分子生物学1.分子生物学诞生的标志是DNA双螺旋结构模型的确立。
2.2003年完成了人类基因组序列图。
3.分子生物学研究的内容不包括影响生命活动的环境因素。
4.数学和计算机科学这两门学科知识的研究对分子生物学的研究工作不重要。
5.目前研究者对于衰老的机制提出了多种学说，不包括错误成灾学说。
判断题：1.正确。
2.正确。
3.正确。
4.错误，细胞增殖是指细胞数量的增加，而不是形态结构、生理功能和蛋白质合成的变化。
5.错误，细胞分化涉及的信号转导途径比细胞增殖更多。
1.Down's syndrome为三体型染色体数目畸变。
2.Klinefelter综合征可通过染色体检查而确诊。
3.D组或C组染色体与21号染色体通过着丝粒融合而形成的易位称为XXX易位。
4.根据Denver体制，X染色体应归为C组。
经检查，一名患者的核型为46，XY，del(6)p11-ter，这表明他是染色体部分丢失（D）的患者。
关于染色质和染色体，它们是同一物质在细胞分裂间期和分裂期的不同形态表现，这一说法是正确的。
凡是因遗传因素导致的疾病都被称为遗传病，又称染色体病，这一说法是错误的。
大多数性染色体疾病并不会在出生时就显示出病状，这一说法是错误的。
多倍体细胞指的是细胞内染色体多了一条或几条，这一说法是错误的。
易位是指一个染色体臂的一段移接到另一非同源染色体的臂上，这一说法是正确的。
在细胞凋亡的特点中，随机降解DNA并不属于其中之一，因此选项D是正确的。
在细胞坏死的特点中，细胞器肿胀破坏属于其中之一，因此选项C是正确的。
细胞凋亡的生理意义包括清除衰老的细胞、清除病毒感染细胞和维持内环境稳定，造成炎症反应并不属于其中之一，因此选项D是正确的。
细胞凋亡的形态学改变包括胞膜出现空泡化、细胞核染色质聚集和凋亡小体，细胞肿胀增大并不属于其中之一，因此选项B是错误的。
细胞凋亡的生化改变包括胞浆中钙离子浓度降低、Caspase激活、核酸内切酶激活和DNA成片段化，胞浆中钙离子浓度升高并不属于其中之一，因此选项A是错误的。
名词解释1．内含子2．promotor3核小体4．增强子， SNP5．复制子（replicon）6．Polymerase chain reaction(PCR)7．操纵子8．密码子9 后随链冈崎片段10．启动子11．负调控12．基因治疗13．Stop codon14．cDNA文库15．半保留复制填空题1．Oligo(dT)-纤维素可以用来分离纯化真核生物的。
2．大肠杆菌DNA聚合酶Ⅲ的主要活性为方向聚合酶活性和核酸外切酶活性。
3.Avery的肺炎链球菌的转化实验证实转化源为。
4．DNA的复制过程中连续合成的是，不连续合成的是。
3．在核糖体上合成多肽，移位时所需要能量的供给者是。
4．The two DNA chains are held together by hydrogen bonds between pairs of bases; adenine (A)always pairs with and guanine(G)always pairs with 。
5．大肠杆菌RNA聚合酶中提供催化部位的是和。
6．DNA端粒的复制是由酶催化进行的。
7.写出下列简称的中文全称single strand DNA-binding protein（SSB），promotor ，intron 。
8．染色体上的蛋白质包括和。
9．mRNA 3’端通常含有多聚腺苷酸，可以通过用来分离纯化。
10．DNA的复制过程中连续合成的是，不连续合成的是。
11．原核生物的启动子主要包括和。
22．真核生物mRNA的5’端具有结构，3’端具有结构。
13．在蛋白质的合成过程中，分子上的识别mRNA分子上的密码子并与之配对。
9．乳糖操纵子和色氨酸操纵子是两个调控的例子。
cAMP-CAP蛋白通过控制起作用。
7．在真核细胞中，都有一种特别的起始tRNA 识别起始密码子，它携带一种氨基酸，即，作为蛋白质合成的起始氨基酸。
8．蛋白质的生物合成是以_______为模板，以________为原料直接供体，以_______为合成杨所。
朱玉贤现代分子生物学第四版•绪论•基因与基因组•DNA复制与修复•转录与转录后加工•蛋白质翻译与翻译后加工•基因表达的调控•基因工程与基因组学01绪论分子生物学的定义与发展分子生物学的定义分子生物学是研究生物大分子，特别是蛋白质和核酸的结构、功能及其相互作用的一门科学。
分子生物学的发展自20世纪50年代以来，随着DNA双螺旋结构的发现、遗传密码的破译、基因工程技术的建立等，分子生物学得到了迅速的发展，并在医学、农业、工业等领域产生了广泛的应用。
基因与基因组的结构与功能研究基因的结构、表达调控及其在生物体发育和进化中的作用。
DNA复制、转录与翻译的过程与调控研究DNA的复制、转录和翻译等过程及其调控机制，揭示生物体遗传信息传递的规律。
蛋白质的结构与功能研究蛋白质的结构、功能及其与生物体代谢和生理功能的关系。
基因表达的调控研究基因表达的时空特异性及其调控机制，揭示生物体发育和适应环境的分子基础。
包括DNA 重组技术、基因克隆技术、核酸序列分析技术等，用于研究基因的结构和功能。
分子生物学实验技术生物信息学方法细胞生物学和遗传学方法结构生物学方法利用计算机科学和数学的方法对生物大分子数据进行处理和分析，揭示生物大分子的结构和功能。
通过细胞培养和遗传学手段研究基因在细胞和组织中的表达和功能。
利用X 射线晶体学、核磁共振等技术解析生物大分子的三维结构，揭示其结构与功能的关系。
02基因与基因组基因的概念与结构基因是遗传信息的基本单位，控制生物性状的基本因子。
基因的结构包括编码区和非编码区，编码区又可分为外显子和内含子。
基因通过DNA序列的特异性来实现其遗传信息的传递和表达。
基因组的组成与特点基因组是一个生物体所有基因的总和，包括核基因组和细胞器基因组。
基因组具有高度的复杂性和多样性，不同生物体的基因组大小和基因数量差异巨大。
基因组中存在着大量的重复序列和非编码序列，这些序列在生物进化、基因表达和调控等方面发挥着重要作用。
分生资料王之龙第三章核酸的结构与功能一、核酸的化学组成：1．含氮碱：参与核酸和核苷酸构成的含氮碱主要分为嘌呤碱和嘧啶碱两大类。
组成核苷酸的嘧啶碱主要有三种--尿嘧啶（U）、胞嘧啶（C）和胸腺嘧啶（T），它们都是嘧啶的衍生物。
组成核苷酸的嘌呤碱主要有两种--腺嘌呤（A）和鸟嘌呤（G），它们都是嘌呤的衍生物。
2．戊糖：核苷酸中的戊糖主要有两种，即β-D-核糖与β-D-2-脱氧核糖，由此构成的核苷酸也分为核糖核苷酸与脱氧核糖核酸两大类。
3．核苷：核苷是由戊糖与含氮碱基经脱水缩合而生成的化合物。
通常是由核糖或脱氧核糖的C1' β-羟基与嘧啶碱N1或嘌呤碱N9进行缩合，故生成的化学键称为β，N糖苷键。
其中由D-核糖生成者称为核糖核苷，而由脱氧核糖生成者则称为脱氧核糖核苷。
由"稀有碱基"所生成的核苷称为"稀有核苷"。
假尿苷（ψ）就是由D-核糖的C1' 与尿嘧啶的C5相连而生成的核苷。
二、核苷酸的结构与命名：核苷酸是由核苷与磷酸经脱水缩合后生成的磷酸酯类化合物，包括核糖核苷酸和脱氧核糖核酸两大类。
最常见的核苷酸为5'-核苷酸（5' 常被省略）。
5'-核苷酸又可按其在5'位缩合的磷酸基的多少，分为一磷酸核苷（核苷酸）、二磷酸核苷和三磷酸核苷。
此外，生物体内还存在一些特殊的环核苷酸，常见的为环一磷酸腺苷（cAMP）和环一磷酸鸟苷（cGMP），它们通常是作为激素作用的第二信使。
核苷酸通常使用缩写符号进行命名。
第一位符号用小写字母d代表脱氧，第二位用大写字母代表碱基，第三位用大写字母代表磷酸基的数目，第四位用大写字母P代表磷酸。
三、核酸的一级结构：核苷酸通过3',5'-磷酸二酯键连接起来形成的不含侧链的多核苷酸长链化合物就称为核酸。
核酸具有方向性，5'-位上具有自由磷酸基的末端称为5'-端，3'-位上具有自由羟基的末端称为3'-端。
CH1 绪论分子生物学：它是研究核酸、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学科。
分子生物学研究内容：1.生物大分子的结构功能研究；2.DNA复制、转录、翻译；3.基因表达调控研究；4.DNA重组技术。
模式生物（研究对象）：病毒、细菌、酵母菌、动物细胞、植物细胞。
中心法则：DNA的复制、转录和翻译。
生物大分子：相对分子质量为104到1012的有机化合物。
生物大分子种类：蛋白质、核酸、多糖等CH2蛋白质蛋白质的结构：1.一级结构：氨基酸的序列2.二级结构：α螺旋、β折叠3.三级结构：由二硫键、氢键、金属离子作用形成的三维高级结构4.四级结构：有多个具有三级结构的蛋白质亚基组成的高级结构。
一级结构：一级结构包括以下内容：1.组成蛋白质的多肽数目2.每一条肽链中末端氨基酸的种类3.每一条肽链中氨基酸的数目、种类和排列顺序4.链内和链间的二硫键的位置和长度结构与功能的关系：1.结构不同、功能不同2.结构有差异，功能不一定不相同多肽链的基本参数：1.平均每个氨基酸的分子量1102.展开的长度1000-5000 AA折叠后的长度40-80 A二级结构：氢键维持着蛋白质的二级结构α螺旋：1.是蛋白质二级结构的主要形式之一。
2指多肽链主链围绕中心轴呈有规律的螺旋式上升，每3.6个氨基酸参节螺旋上升一圈向上平移0.15 nm，螺距为0.54 nm。
3.螺旋方向为右手螺旋。
4.氨基酸侧脸R基团外展。
5.每个肽键的N-H和第四个肽键的羰基氧形成氢键，氢键方向与螺旋长轴基本平行。
链中所有肽键都可形成氢键，故α螺旋十分稳定。
β折叠：1.此结构的氢键主要是由两条肽链之间形成的；也可以在同一肽链的不同部分之间形成。
2.几乎所有肽键都参与氢键的交联，氢键与链的长轴接近垂直。
3.台联的主链呈锯齿状折叠构象4.在β折叠中，α碳原子总是处于折叠的角上，氨基酸的R集团处于折叠的棱角上并与棱角垂直；两个氨基酸之间的轴心距为0.35 nm三级结构：纤维状蛋白：由细长的α螺旋或β折叠构成，细胞、组织或器官的结构组成部分，难溶于水和其他溶剂的蛋白质。
分子生物学葵花宝典 1 一、 名词解释 1、 基因：能够表达和产生蛋白质和RNA的DNA序列，是决定遗传性状的功能单位。 2、 基因组：细胞或生物体的一套完整单倍体的遗传物质的总和。 3、 端粒：以线性染色体形式存在的真核基因组DNA末端都有一种特殊的结构叫端粒。该结构是一段DNA序列和蛋白质形成的一种复合体，仅在真核细胞染色体末端存在。 4、 操纵子：是指数个功能上相关的结构基因串联在一起，构成信息区，连同其上游的调控区（包括启动子和操纵基因）以及下游的转录终止信号所构成的基因表达单位，所转录的RNA为多顺反子。 5、 顺式作用元件：是指那些与结构基因表达调控相关、能够被基因调控蛋白特异性识别和结合的特异DNA序列。包括启动子、上游启动子元件、增强子、加尾信号和一些反应元件等。 6、 反式作用因子：是指真核细胞内含有的大量可以通过直接或间接结合顺式作用元件而调节基因转录活性的蛋白质因子。 7、 启动子：是RNA聚合酶特异性识别和结合的DNA序列。 8、 增强子：位于真核基因中远离转录起始点，能明显增强启动子转录效率的特殊DNA序列。它可位于被增强的转录基因的上游或下游，也可相距靶基因较远。 9、 基因表达：是指生物基因组中结构基因所携带的遗传信息经过转录、翻译等一系列过程，合成特定的蛋白质，进而发挥其特定的生物学功能和生物学效应的全过程。 10、 信息分子：调节细胞生命活动的化学物质。其中由细胞分泌的调节靶细胞生命活动的化学物质称为细胞间信息分子；而在细胞内传递信息调控信号的化学物质称为细胞内信息分子。 11、 受体：是存在于靶细胞膜上或细胞内能特异识别生物活性分子并与之结合，进而发生生物学效应的的特殊蛋白质。 12、 分子克隆：在体外对DNA分子按照即定目的和方案进行人工重组，将重组分子导入合适宿主，使其在宿主中扩增和繁殖，以获得该DNA分子的大量拷贝。 13、 蛋白激酶：是指能够将磷酸集团从磷酸供体分子转移到底物蛋白的氨基酸受体上的一大类酶。 14、 蛋白磷酸酶：是具有催化已经磷酸化的蛋白质分子发生去磷酸化反应的一类酶分子，与蛋白激酶相对应存在，共同构成了磷酸化和去磷酸化这一重要的蛋白质活性的开关系统。 15、 基因工程：有目的的通过分子克隆技术，人为的操作改造基因，改变生物遗传性状的系列过程。 16、 载体：能在连接酶的作用下和外源DNA片段连接并运送DNA分子进入受体细胞的DNA分子。 17、 转化：指质粒DNA或以它为载体构建的重组DNA导入细菌的过程。 18、 感染：以噬菌体、粘性质粒和真核细胞病毒为载体的重组DNA分子，在体外经过包装成具有感染能力的病毒或噬菌体颗粒，才能感染适当的细胞，并在细胞内扩增。 19、 转导：指以噬菌体为载体，在细菌之间转移DNA的过程，有时也指在真核细胞之间通过逆转录病毒转移和获得细胞DNA的过程。 20、 转染：指病毒或以它为载体构建的重组子导入真核细胞的过程。 21、 DNA变性：在物理或化学因素的作用下，导致两条DNA链之间的氢键断裂，而核酸分子中的所有共价键则不受影响。 22、 DNA复性：当促使变性的因素解除后，两条DNA链又可以通过碱基互补配对结合形分子生物学葵花宝典 2 成DNA双螺旋结构。 23、 退火：指将温度降至引物的TM值左右或以下，引物与DNA摸板互补区域结合形成杂交链。 24、 筑巢PCR：先用一对外侧引物扩增含目的基因的大片段，再用内侧引物以大片段为摸板扩增获取目的基因。可以提高PCR的效率和特异性。 25、 原位PCR：以组织固定处理细胞内的DNA或RNA作为靶序列，进行PCR反应的过程。 26、 定量PCR：基因表达涉及的转录水平的研究常需要对mRNA进行定量测定，对此采用的PCR技术就叫定量PCR。 27、 基因打靶：是指通过DNA定点同源重组，改变基因组中的某一特定基因，从而在生物活体内研究此基因的功能。 28、 DNA芯片：DNA芯片技术是指在固相支持物上原位合成寡核苷酸或者直接将大量的DNA探针以显微打印的方式有序地固化于支持物表面，然后与标记的样品杂交，通过对杂交信号的检测分析，即可获得样品的遗传信息。由于常用计算机硅芯片作为固相支持物，所以称为DNA芯片。 29、 错义突变：DNA分子中碱基对的取代，使得mRNA的某一密码子发生变化，由它所编码的氨基酸就变成另一种的氨基酸，使得多肽链中的氨基酸顺序也相应的发生改变的突变。 30、 无义突变：由于碱基对的取代，使原来可以翻译某种氨基酸的密码子变成了终止密码子的突变。 31、 同义突变：碱基对的取代并不都是引起错义突变和翻译终止，有时虽然有碱基被取代，但在蛋白质水平上没有引起变化，氨基酸没有被取代，这是因为突变后的密码子和原来的密码子代表同一个氨基酸的突变。 32、 移码突变：在编码序列中，单个碱基、数个碱基的缺失或插入以及片段的缺失或插入等均可以使突变位点之后的三联体密码阅读框发生改变，不能编码原来的蛋白质的突变。 33、 癌基因：是细胞内控制细胞生长的基因，具有潜在的诱导细胞恶性转化的特性。当癌基因结构或表达发生异常时，其产物可使细胞无限制增殖，导致肿瘤的发生。包括病毒癌基因和细胞癌基因。 34、 细胞癌基因：存在于正常的细胞基因组中，与病毒癌基因有同源序列，具有促进正常细胞生长、增殖、分化和发育等生理功能。在正常细胞内未激活的细胞癌基因叫原癌基因，当其受到某些条件激活时，结构和表达发生异常，能使细胞发生恶性转化。 35、 病毒癌基因：存在于病毒（大多是逆转录病毒）基因组中能使靶细胞发生恶性转化的基因。它不编码病毒结构成分，对病毒无复制作用，但是当受到外界的条件激活时可产生诱导肿瘤发生的作用。 36、 基因诊断：以DNA或RNA为诊断材料，通过检查基因的存在、结构缺陷或表达异常，对人体的状态和疾病作出诊断的方法和过程。 37、 RFLP：即限制性片段长度多态性，个体之间DNA的核苷酸序列存在差异，称为DNA多态性。若因此而改变了限制性内切酶的酶切位点则可导致相应的限制性片段的长度和数量发生变化，称为RFLP。 38、 基因治疗：一般是指将限定的遗传物质转入患者特定的靶细胞，以最终达到预防或改变特殊疾病状态为目的治疗方法。 39、 反义RNA：碱基序列正好与有意义的mRNA互补的RNA称为反义RNA。可以作为一种调控特定基因表达的手段。 40、 核酶：是一种可以催化RNA切割和RNA剪接反应的由RNA组成的酶，可以作为基因分子生物学葵花宝典 3 表达和病毒复制的抑制剂。 41、 三链DNA：当某一DNA或RNA寡核苷酸与DNA高嘌呤区可结合形成三链，能特异地结合在DNA的大沟中，并与富含嘌呤链上的碱基形成氢键。 42、 SSCP：单链构象多态性检测是一种基于DNA构象差别来检测点突变的方法。相同长度的单链DNA，如果碱基序列不同，形成的构象就不同，这样就形成了单链构象多态性。 43、 管家基因：在生物体生命的全过程都是必须的，且在一个生物个体的几乎所有细胞中持续表达的基因。 44、 细胞全能性：指同一种生物的所有细胞都含有相同的DNA，即基因的数目和种类是一样的，但在不同阶段，同一个体的不同组织和器官中基因表达的种类和数目是不同的。 45、 SD序列：转录出的mRNA要进入核糖体上进行翻译，需要一段富含嘌呤的核苷酸序列与大肠杆菌16S rRNA3，末端富含嘧啶的序列互补，是核糖体的识别位点。 46、 反义核酸技术：是通过合成一种短链且与DNA或RNA互补的，以DNA或RNA为目标抑制翻译的反义分子，干扰目的基因的转录、剪接、转运、翻译等过程的技术。 47、 核酸探针：探针是指能与某种大分子发生特异性相互作用，并在相互作用之后可以检测出来的生物大分子。核酸探针是指能识别特异碱基顺序的带有标记的一段DNA或RNA分子。 48、 周期蛋白：是一类呈细胞周期特异性或时相性表达、累积与分解的蛋白质，它与周期素依赖性激酶共同影响细胞周期的运行。 49、 CAP：是大肠杆菌分解代谢物基因活化蛋白，这种蛋白可将葡萄糖饥饿信号传递个许多操纵子，使细菌在缺乏葡萄糖时可以利用其他碳源。 50、 顺反子 51、 结构域 52、
二、 问答题
（一）、病毒、原核、真核基因组的特点？ 答：1、病毒基因组的特点： ① 种类单一；②单倍体基因组：每个基因组在病毒中只出现一次；③形式多样；④大小不一；⑤基因重叠；⑥动物/细菌病毒与真核/原核基因相似：内含子；⑦具有不规则的结构基因；⑧基因编码区无间隔：通过宿主及病毒本身酶切；⑨无帽状结构；⑩结构基因没有翻译起始序列。 2、原核基因组的特点： ①为一条环状双链DNA；②只有一个复制起点；③具有操纵子结构；④绝大部分为单拷贝；⑤可表达基因约50%，大于真核生物小于病毒；⑥基因一般是连续的，无内含子；⑦重复序列很少。 3、真核基因组的特点： ①真核生物基因组远大于原核生物基因组，结构复杂，基因数庞大，具有多个复制起点；②基因组DNA与蛋白质结合成染色体，储存于细胞核内；③真核基因为单顺反子，而细菌和病毒的结构基因多为多顺反子；④基因组中非编码区多于编码区；⑤真核基因多为不连续的断裂基因，由外显子和内含子镶嵌而成；⑥存在大量的重复序列；⑦功能相关的基因构成各种基因家族；⑧存在可移动的遗传因素；⑨体细胞为双倍体，而精子和卵子为单倍体。 （二）、乳糖操纵子的作用机制？ 答：1、乳糖操纵子的组成：大肠杆菌乳糖操纵子含Z、Y、A三个结构基因，分别编码半
