分子生物学
名词解释:分子生物学

名词解释:分子生物学
分子生物学是一门研究生物体及其组织、细胞和分子层面上的
生物学现象和机制的学科。
它探究生物体的结构、功能和相互作用,以及这些过程背后的分子机制。
在分子生物学中,研究者关注的是生命的基本单位——分子。
他们研究DNA、RNA和蛋白质等生物分子的结构和功能,以及它
们在细胞内的相互关系。
分子生物学的研究领域非常广泛。
它包括基因结构和功能的研究,以及基因的表达、转录和翻译过程。
此外,分子生物学也涉及
到进化、遗传学、生物工程和药物研发等领域。
分子生物学的研究方法多样且不断发展。
常用的方法包括
DNA测序、PCR、蛋白质电泳和基因工程技术等。
这些方法使得
研究者能够深入研究生物分子的结构和功能,揭示它们对生物体的
影响。
总体而言,分子生物学对于我们理解生命的奥秘、解决疾病和推动生物技术和医学的发展具有重要意义。
通过研究生物分子的组成和相互作用,我们能够更好地理解生命的起源、进化和机制,为人类的健康和科学研究做出贡献。
分子生物学名词解释

分子生物学:从广义来讲,分子生物学是从分子水平阐明生命现象和生物学规律的一门新兴的边缘学科。
它主要对蛋白质及核酸等生物大分子结构和功能以及遗传信息的传递过程进行研究。
DNA重组技术:DNA重组技术(又称基因工程)是将DNA片段或基因在体外经人工剪接后,按照人们的设计与克隆用载体定向连接起来,转入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。
信号转导:是指外部信号通过细胞膜上的受体蛋白传到细胞内部,并激发诸如离子通透性、细胞形状或其它细胞功能方面的应答过程。
转录因子:是指一群能与基因5′端上游特定序列专一结合,从而保证目的基因以特定强度在特定时间和空间表达的蛋白质分子。
功能基因组:又称后基因组,是在基因组计划的基础上建立起来的,它主要研究基因及其所编码蛋白质的结构和功能,指导人们充分准确地利用这些基因的产物。
结构分子生物学:就是研究生物大分子特定空间结构及结构的运动变化与其生物学功能关系的科学。
生物信息学:是生物科学和信息科学重大交叉的前沿学科,它依靠计算机对所获得数据进行快速高效计算、统计分类以及生物大分子结构功能的预测。
染色体:是指存在于细胞核中的棒状可染色结构,由染色质构成。
染色质是由DNA、RNA和蛋白质形成的复合体。
染色体是一种动态结构,在细胞周期的不同阶段明显不同。
C-值(C-value):一种生物单位体基因组DNA的总量。
C-值矛盾(C-value paradox):基因组大小与机体的遗传复杂性缺乏相关性。
核心DNA(core DNA):结合在核心颗粒而不被降解的DNA。
连接DNA(linker DNA):重复单位中除核心DNA以外的其它DNA。
DNA多态性:指DNA序列中发生变异而导致的个体间核苷酸序列的差异,主要包括单核苷酸多态性和串联重复序列多态性两类。
DNA的一级结构:是指4种核苷酸的排列顺序,表示了该DNA分子的化学组成。
又由于4种核苷酸的差异仅仅是碱基的不同,因此又是指碱基的排列顺序。
分子生物学

1.SNP单核苷酸多态性指基因组DNA上单个碱基的变异引起的DNA序列多态性。
SNP是人类基因组DNA多态性最多的,是人群个体差异最具代表性的DNA 多态性,相当一部分直接或间接地与个体的表型差异、对疾病的易感性或抵抗能力、对药物的反应性等相关。
由于没一个个体基因组的每一个核苷酸突变的频率非常低及突变的随机性,使得大多数SNP位点十分稳定。
2.ORF 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,包括3个区域:编码区,有外显子和内含子;前导区,位于编码区上游;调节区,有启动子和沉默子等。
3.调节基因指某些可调节、控制结构基因表达的基因。
其突变可影响一个或多个结构基因的功能,或导致一个或多个蛋白质量的改变。
4.目前蛋白质组学研究最常用的技术流程是基于凝胶的工作流程。
通过样品制备、样品标记、双向电泳分离、图像获取、图像分析,到抠点、酶切、点靶和MALDI—TOF蛋白质鉴定的一整套技术手段。
用于分离的双向电泳原理第一等电聚焦,蛋白质沿PH梯度分离,第二进行相对分子质量分离。
5.细胞起始基因转录需要反式转录激活因子的参与.酵母转录因子GAL4在结构上是组件式的,往往由两个或两个以上结构上可以分开、功能上相互独立的结构域构成,其中有DNA结合功能域和转录激活结构域。
将这两个结构域分开时仍分别具有功能,但不能激活转录,只有当被分开的两者通过适当的途径在空间上较为接近时,才能重新呈现完整的GAL4转录活性,并可激活上游激活序列的下游的启动子,使启动子下游的基因得到转录。
6.(1)分----分离目的基因;切-----限制酶切割目的基因和载体;接-----拼接重组体;转-----转入受体菌;筛----筛选重组体。
(2)黏性末端DNA分子的连接;平末端的连接,其中包括质粒和目的基因上没有相同的酶切位点和人工接头连接;通过同聚尾连接。
7.限制性核算内切酶:分子克隆中切割DNA获取目的基因和切割载体形成切口,使目的基因插入载体;DNA聚合酶和klenow片段:具有5’—3’聚合酶和3’----5’核酸外切酶活性;taqDNA聚合酶:一种耐热的DNA聚合酶聚5’—3’聚合酶和依赖于聚合作用的5’----3’外切酶活性;反转录酶:以RNA为模板合成DNA的功能;末端脱氧核糖核苷酰转移酶:在载体或目的基因3’末端加上互补的同质多聚尾,形成人工黏性末端;DNA连接酶:催化两个互补的黏性末端或平端双链DNA 分子端口的连接;碱性磷酸酶:除去DNA片段上的5’磷酸,以防自身连接;核酸酶S1:水解双链DNA、RNA或DNA---RNA杂交中的单链部分,其作用是除去双链DNA的黏性末端产生平末端。
分子生物学概述

传信息传递的基本方式,最终确
定了核酸是遗传的物质基础。
5’
2、遗传信息传递中心法则的建立
1956年,Kornber在大肠杆菌的无细胞提取液中实
现了DNA的合成,并从E.col中分离出DNA聚合酶;
1958年,Meselson与Stahl的实验证明,DNA复制 时 DNA分子的两条链先行分开。他们用15N重同位 素及密度梯度超速离心证明了DNA的复制是一种半 保 留复制。
三、分子生物学的主要研究内容
1、重组技术的建立和发展 2、基因组研究的发展 3、功能基因组研究的发展 4、基因表达调控机理的研究
基因组、功能基因组及生物信息学研究
基因组:指某种生物单倍体染色体中所含有基因的总数, 也就是包含个体生长、发育等一切生命活动所需的全部 遗传信息的整套核酸。
功能基因组:又称后基因组,是在基因组计划的基础上 建立起来的,它主要研究基因及其所编码蛋白质的结构 和功能,指导人们充分准确地利用这些基因的产物。
人类基因组计划(human genome project, HGP)
美国科学家、诺贝尔奖获得者Dulbecco R于1986年在美国 《 Science 》杂志上发表的短文中率先提出,并认为这是加快 癌症研究进程的一条有效途径。
主要的目标是绘制遗传连锁图、物理图、转录图,并完成人类 基因组全部核苷酸序列测定。测出人体细胞中24条染色体上全 部30亿对核苷酸的序列,把所有人类基因都明确定位在染色体 上,破译人类的全部遗传信息。
里程碑的发现
Watson 和 Crick 在前人的基础 上,提出了DNA双螺旋结构的 模型。
1962年诺贝尔医学与生理学奖
Watson JD和Crick FHC的“双
5’
什么是分子生物学

什么是分子生物学分子生物学是一门崭新的科学,由于它是20世纪发展起来的新兴学科,它在未来也将产生重大的影响。
下面将介绍分子生物学的几个基本概念并阐述它的重要性:一、什么是分子生物学?分子生物学是一门研究分子水平生命现象和自然关系的新科学。
它使用分子生物学手段,利用化学、物理和生物技术,探讨以分子和最小细胞为基础的生物学过程。
分子生物学以DNA、RNA、蛋白质和其他分子结构为框架,结合生物信息学,解析各种生物过程及其分子机制。
二、分子生物学的方法分子生物学有许多研究方法和工具,主要包括基因测序、分子标记、克隆技术、蛋白质分析、遗传学和定量PCR的技术。
(1)基因测序:基因测序是分子生物学研究最常用的技术,它是一种可以分析DNA片段顺序和检测DNA表达状态的技术。
(2)分子标记:分子标记是将一种活性体与另一种它可能与之具有共同性质的生物活性体混合,以产生一种可检测的化学反应的技术。
(3)克隆技术:克隆技术是指利用可重组DNA技术在一个宿主上复制目标DNA片段、克隆它们作为载体的技术。
(4)蛋白质分析:蛋白质分析是指利用紫外分光光度计、流式细胞仪等分析仪器,研究蛋白质结构、凝胶电泳分析、质谱分析以及免疫学方法等技术来检测蛋白质结构和性质的方法。
(5)遗传学:遗传学是指研究基因在细胞中的表达、基因间相互作用及其在不同生物间的进化变异,以及它们在适应性演化中的作用的学科。
(6)定量PCR:定量PCR是指使用定量PCR技术研究DNA序列,利用荧光基因特异性引物和特异序列来检测、建库和定量分析DNA。
三、分子生物学的重要性(1)分子生物学能够探究生命的奥秘;(2)通过分子生物学,我们可以更好地了解遗传基因是如何影响人类生理和心理行为;(3)分子生物学可以帮助我们更好地理解疾病的发展机制,进行疾病的预防和治疗;(4)分子生物学也是真核细胞和原核细胞的比较研究的基础,从而有助于我们更好地利用微生物培养;(5)分子生物学还可以帮助我们更好地利用基因工程技术实现转基因动物生物学研究和创新生物材料研究。
分子生物学完整版

非编码的中度重复序列,在进化中起着重要的作用。
SINE--Alu家族
人类基因组中存在最广泛的中度重复序列,平均长度约300bp,拷贝数30~50万,均匀地散布在整个基因组中。
低度重复序列(2-10次)每一种在基因组中的重复次数为2~10,多为编码蛋白质的基因
存在复杂的RNA加工反应,包括切割,顺式-,反式-剪接,RNA的编辑和降解。
某些重复序列的核苷酸顺序不完全相同
单拷贝序列(single copy sequence)
在基因组中只存在一个拷贝,复性最慢。
编码真核生物绝大部分蛋白,表达具有时空特异性。
基因家族(gene family):一组功能类似、结构具有同源性的基因。
细胞器基因组
1950s,为了解释某些表型特殊的遗传方式,提出了extra-chromosomal genes。1960s早期(1962年〕,Ris and Plant通过电镜首次证明叶绿体中含有DNA,用DNA酶处理,超薄切片的2.5~3.0m的纤丝消失,进一步在电镜下观察到环状DNA分子。几乎所有的真核生物有线粒体基因组;所有的光合真核生物含有叶绿体基因组;一般来讲,细胞器基因组DNA呈环状,也有线状(一些真核微生物酵母等的线粒体基因组都呈线状;有的环状和线状并存,叶绿体中还有小环DNA分子存在.
分子生物学
The Coming of Wisdom With Time
Though leaves are many, the root is one
Through all the lying days of my youth
I swayed my leaves and flowers in the sun;
分子生物学

分子生物学分子生物学(Molecular Biology)是生物学的一个分支学科,主要研究生物体内分子的结构、功能、相互作用和调控机制。
分子生物学的发展推动了对于基因和蛋白质的研究,为我们对生物体内的生命活动以及人类疾病的认识提供了重要的基础。
分子生物学的研究主要是从分子层面探究生物体的组成和功能。
在分子生物学的视角下,生物体被看作是由各种复杂的分子组成的。
这些分子包括核酸(DNA和RNA)、蛋白质、细胞膜和其他生物分子。
通过研究这些分子的结构和功能,我们可以深入了解生物体内的一系列生物过程,如DNA复制、基因表达、蛋白质合成等。
在分子生物学的研究中,DNA是一个重要的研究对象。
DNA是三个硝基酸组成的核酸分子,它携带着生物体的遗传信息。
在细胞分裂过程中,DNA会通过复制过程产生两个完全相同的分子。
这种DNA的复制是生物体生长和繁殖的基础。
通过研究DNA的结构和复制机制,分子生物学家可以理解细胞遗传信息的传递和维持。
分子生物学的另一个重要研究对象是蛋白质。
蛋白质是生物体最重要的功能分子之一,它在细胞的结构、功能和代谢过程中起到了关键作用。
分子生物学研究了蛋白质的合成和调控机制,以及蛋白质在细胞内的运输、定位和降解过程。
通过研究蛋白质的结构和功能,分子生物学家可以揭示蛋白质如何参与细胞和组织的功能调节,进而理解生物体的正常生理活动和疾病的发生机制。
除了DNA和蛋白质,分子生物学还研究其他类型的分子。
例如,分子生物学研究了细胞膜的组成和运输机制,了解了细胞如何通过细胞膜与外界进行交流和物质交换。
此外,分子生物学还研究了一些小分子信号物质,如激素和信号分子,它们在细胞间的通讯和调节中扮演重要角色。
分子生物学的技术和方法也得到了快速发展。
例如,PCR(聚合酶链反应)技术可以快速复制DNA,并且已经成为了基因工程和基因诊断的关键技术。
基因测序技术则使得我们能够快速高效地获取DNA的序列信息,进一步推动了基因组学和遗传学的发展。
什么是分子生物学

什么是分子生物学
分子生物学的发展举足轻重,它为生命科学的发展提供了重要而有力的支持。
本文旨在全面系统地介绍分子生物学的相关知识,帮助读者更加深入地了解该领域的研究现状,并更好地应对社会的发展挑战。
1. 什么是分子生物学?
分子生物学是基于分子机理的一门研究生命科学的研究领域。
它针对生物分子的结构和功能进行深入的研究,并开展着关于生命体系的基本性理论研究,从而推动了现代生物学研究与新技术的广泛发展。
2. 分子生物学的研究对象
分子生物学重点研究的方向主要有生物分子,比如:DNA、RNA、蛋白质、各类酶等,还有一些生物信号分子,可以帮助我们更清楚地了解有关生物的调控机制。
3. 分子生物学的研究方法
分子生物学的研究技术包括:实验室基本手段、测序技术、分子结构定位技术、细胞和分子影像技术、计算生物学等,这种独特的技术使分子生物学成为生物学研究中重要的基础研究领域。
4. 分子生物学的研究优势
分子生物学由于研究内容与视野狭窄,研究领域较为集中,可以更加深入地把握各种生物分子的功能、结构、变化过程,从而更加有效地应用于实际的科研工作中。
5. 分子生物学的应用
分子生物学为各类疾病的治疗、疫苗的开发和药物研发方面提供了强有力的支持。
它能够揭示病原体的分子机制,并根据改变这种机制而设计出新药物;它还为科学家研究一些病毒性疾病的分子机制提供基础,进而开发出抗病毒疫苗。
此外,分子生物学为植物育种和动物育种研究提供了新的信息来源,可以帮助提高农作物的产量和品质。
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1.分子生物学是在分子水平上研究生命现象、生命本质、生命活动及其规律的学科。
其研究对象是核酸和蛋白质等生物大分子,其研究内容包括核酸和蛋白质等的结构、功能及其在遗传信息和代谢信息传递中的作用和作用规律。
2.证明DNA是遗传物质的两个关键性实验是:①1994年,Avery等证明肺炎球菌转化因子是DNA。
②1952年,Hershey和Chase通过大肠杆菌T2噬菌体感染实验进一步证明DNA是遗传物质,3.分子生物学在医药研究中的应用:分子生物学应用与医药研究的重要内容之一,是利用生物体作为反应器,按照人的意志开发和生产医用生物制品。
与此同时,对中药品种、资源、育种及药理等方面的研究也是分子生物学的重要任务。
㈠分子生物学与药物研究:主要包括基因工程药物、基因药物和反义核酸药物等的开发;㈡分子生物学与中药研究:包括中药材的鉴定,药用植物资源的研究和优良品种的培育,中药有效成分的转化增量,中药分子药理学的研究。
4.基因:是由核酸的一些特定碱基序列构成的表达遗传信息的功能单位。
基因组:现代分子学把一种生物所含的全套遗传物质称为基因组;遗传学上把一个配子的全套染色体称为一个染色体组,一个染色体组所含的全部DNA成为一个基因组。
5.内含子:是真核生物基因转录区内相邻外显子之间的序列及初级产物中的对应序列,属于非编码序列。
外显子:是真核生物基因转录区初级转录产物经加工之后保留与成熟RNA中的序列和转录取内的对应序列,属于编码序列。
6.顺反子:是基因的基本功能单位。
在分子生物学中,一个结构基因就是一个顺反子真核生物的基因都是单顺反子结构,原核生物的基因大多是多顺反子结构。
7.原核生物基因组的特征:①基因组DNA通常为单一闭环双链分子②基因组DNA只有一个复制起点③基因组所含基因数量较多,并且形成操纵子结构④编码序列几乎都是连续的,没有内含子结构,因而转录之后不需要剪切⑤编码序列约占基因组的50%,比例低于病毒基因组,但高于真核生物基因组⑥非编码序列主要是一些调控序列⑦多拷贝基因很少,除了编码rRNA的基因有多拷贝之外,编码蛋白质的基因大多数只有一个拷贝⑧基因组中含转座子序列。
8.真核生物基因组的特征:⑴染色体DNA是线性分子,其末端是一种短串联重复序列,称为端粒⑵每个染色体DNA 分子都有多个复制起点⑶染色体DNA与组蛋白、非组蛋白、RNA形成染色体结构⑷染色体的数目是一定的,除了配子是单倍体之外,体细胞一般是二倍体⑸基因组序列中仅有不到10%(人类甚至不到2%)是编码序列⑹基因在基因组中散在分布基因之间被大量不含编码信息的基因间序列隔开,其中有很多目前被认为是垃圾DNA⑺基因组包含大量的重复序列,包括高度重复序列和中等重复序列⑻基因多为断裂基因,其转录区由外显子和内含子交替构成⑼蛋白质编码基因的转录产物是单顺反子mRNA⑽基因组中存在大量顺式作用元件,包括增强子和沉默子⑾基因组中存在各种基因家族,基因家族成员可以串联在一起,也可以相隔很远,但即使串联在一起也是分别表达的⑿基因组中含大量转座子、逆转录转座子、逆转录子等可移动序列。
9.DNA的多态性:是指DNA同源序列的个体间差异,这种差异的遗传方式符合Mendle遗传规律。
DNA多态性主要有:①限制性片段长度多态性(RFLP)②串联重复序列多态性③单核苷酸多态性(SNP)。
10.限制性片段:是指DNA碱基序列中存在着一些限制位点,用识别这些位点的限制酶水解DNA获得的一组DNA片段。
11.DNA多样性的产生:①错配、插入、缺失和重组都可能改变限制位点,包括新形成的限制位点和缺失原有的限制位点,导致由限制酶水解得到的限制性片段的种类和长度发生变化,产生RFLP②扩增、重组会产生VNTR③单核苷酸错配、插入、缺失会产生SNP。
12.DNA多态性的意义:通过分析DNA多态性可以揭示人类个体的表型差异,包括环境反应性差异、疾病易感性差异、药物耐受性差异等,对疾病的预防、诊断、治疗产生根本性影响:①研究物种进化②用作遗传图谱的的位标③用于家族遗产关系分析、亲子鉴定、罪犯鉴别等④揭示常见多基因病的病因⑤疾病的遗传连锁分析及关联分析,用于疾病相关基因定位⑥通过检测SNP揭示产生药物敏感性个体差异的根本原因,指导用药及药物设计个体化⑦指导和评价器官移植。
13.半保留复制:是指DNA复制时两股亲代DNA链解开,分别作为模板,按照碱基配对原则指导合成新的互补链,最后形成两个与亲代DNA相同的子代DNA分子,每个子代DNA都含有一股亲代DNA链和一股新生DNA链。
14.端粒:端粒DNA含短串联重复序列,其新生链重复单位CxAy,模板重复单位是TyGx(x,y的数目为1-4)。
端粒的功能:保护染色体结构的完整性,抵抗外切酶对DNA的降解;也有细胞分裂计数器的功能,其长度能反映细胞分裂的次数。
15.端粒酶:催化端粒DNA的合成。
端粒酶的组成包括端粒酶RNA、端粒酶相关Pr、端粒酶逆转录酶。
端粒的长度反应端粒酶的活性。
生殖细胞和肿瘤细胞有较高的端粒酶活性,端粒一直保持一定的长度,而正常体细胞端粒酶活性和低。
因此,端粒随细胞分裂进行性的缩短,成为导致器官功能减退的原因之一。
(抑制端粒酶活性成为肿瘤治疗的靶点)16.逆转录:是以RNA为模板,以dNTP为原料,在逆转录酶的催化作用下合成DNA的过程。
17.逆转录的生物学意义:①逆转录机制阐明完善了中心法则②研究逆转录病毒有利于阐明肿瘤发生的机制,探索肿瘤防治策略③逆转录酶是重组DNA技术重要的工具酶,可以用于逆转录合成cDNA,制备cDNA探针、建立cDNA文库等。
18.DNA的损伤类型:⑴错配:会导致DNA链上的一个碱基对被另一个碱基对替换。
有两种类型①转换,是嘧啶碱基之间或嘌呤碱基之间的置换②颠换,是嘌呤碱基与嘧啶碱基之间的置换。
⑵插入和缺失:是指DNA序列中发生一个核苷酸或一段核苷酸序列的插入或缺失。
插入和缺失(3n个碱基除外)会导致移码突变,指突变位点下游的遗传密码全部发生改变。
⑶重排:也称基因重排、DNA重排、染色体易位,是指基因组中DNA发生较大片段的交换,但不涉及遗传物质的丢失与获得。
⑷共价交联。
19.点突变:指由错配及一个核苷酸的插入和缺失导致的突变,有三种可能①成为终止密码的称为无义突变②成为另一种氨基酸的密码子称为错义突变③称为同一种氨基酸的同义密码子的称为同义突变。
20.DNA的修复方法:㈠错配修复:是在DNA复制后,根据模板序列对新生链上的错配碱基进行修复㈡直接修复:指不切除损伤碱基或核苷酸,直接将其修复,包括光修复、烷基化碱基修复㈢切除修复:是指将DNA分子的损伤片段切除,然后以互补链为模板,合成DNA填补缺口,使DNA恢复正常。
包括两套切除修复系统:核苷酸切除修复、碱基切除修复,两套系统都包括两套步骤:①由特异性核酸酶寻找损伤部位,切除损伤片段②合成DNA填补缺口。
㈣重组修复:DNA复制过程中有时会遇到尚未修复的DNA损伤,可以先复制再修复,此修复过程中有DNA的重组,故称。
㈤易错修复:是DNA聚合酶遇到DNA损伤之后无法执行碱基配对原则,只能随机连接核苷酸,虽使复制得以进行下去,但是会形成较多错配,发生较多突变,故称易错修复。
21.比较复制与转录的异同:相同点:都以DNA为模板,遵循碱基互补配对原则,且都有镁离子参与,都在细胞核内进行。
不同点:①转录以DNA单链为模版,复制以双链为模板②转录用的无引物,复制以一段特异的RNA为引物③转录和复制体系中所用的酶体系不同④复制的底物是dNTP,转录的底物是NTP⑤转录和复制的配对的碱基不完全一样,转录中A对U,而复制中A对T⑥复制合成DNA,转录合成RNA。
22.mRNA的加工过程:加帽、加尾、剪切、编辑、修饰。
①加帽:转录后的mRNA首先从5ˊ端脱去一个磷酸,再与GTP生成5ˊ,5ˊ三磷酸相连的键,最后以S-腺苷甲硫氨酸进行甲基化,形成帽子结构。
②加尾:由核苷酸内切酶在3ˊ端切断,再由多聚腺苷酸聚合酶加尾。
③剪切:通过加工除去初级转录产物中的内含子,连接外显子,得到成熟mRNA。
④编辑:转录后加工时改变RNA编码区序列,使遗传信息在转录水平上发生变化,结果一个基因可以编码多种蛋白质。
⑤修饰。
23.蛋白质合成体系的组成成分:㈠mRNA和密码子㈡tRNA和反密码子㈢rRNA与核糖体㈣辅助因子。
24.三种RNA在蛋白质合成中的作用:mRNA传递从DNA转录的遗传信息;tRNA既是氨基酸转运的工具又是解码器,它可以识别mRNA编码区的密码子,并与之结合;rRNA形成核糖体,是蛋白质合成的场所。
25.遗传密码子的基本特点:①连续性:mRNA编码区的密码子之间没有标点,即每个碱基都参与构成密码子,每个密码子没有重叠,即每个碱基只参与构成一个密码子。
②简并性:即不同密码子可以编码同一种氨基酸,并且只编码一种氨基酸③通用性:地球上的生命都采用同一套密码子,说明他们有共同的起源。
27.基因表达:是由基因指导合成功能产物RNA和蛋白质的过程,体现了DNA与蛋白质、基因型与表型、遗传与代谢的关系。
28.基因表达调控的基本方式:⑴管家基因:其表达产物在整个生命过程中都是必须的,因而在一个生物体的各种细胞内持续表达,表达水平受环境因素影响较小,表达方式属于组成性表达⑵奢侈基因:仅在特定组织中有表达,表达产物具有特殊性,表达水平容易受环境因素的影响,即受到调控,属于条件性表达。
不同奢侈基因对环境信号的应答方式不同,又可分为两类①可诱导基因:受环境信号刺激后启动表达或表达增强,属于诱导表达,相应的环境信号称为诱导物;②可阻遏基因:受到环境信号刺激是终止表达或表达减弱,属于阻遏表达,相应的环境信号称为阻遏物。
29.乳糖操纵子的组成:三个结构基因lacZ、lacY、lacA,分别编码催化乳糖代谢的β-半乳糖苷酶、半乳糖苷通透酶和硫代半乳糖苷转乙酰基酶。
结构基因上游的操纵基因lacO、启动子lacP和CAP位点等调控序列。
30.乳糖操纵子的调节机制:①阻遏调控:乳糖操纵子上游从在调节基因lacI,组成性表达阻遏蛋白LacI。
在没有乳糖时会与lacO,阻挡RNA聚合酶沿着DNA模板连移动,导致转录启动效率极低;在有乳糖时,乳糖被微量存在的几个β-半乳糖苷酶分子催化水解,同时生成少量副产物别乳糖(半乳糖苷β1→6葡萄糖)。
别乳糖作为诱导物与LacI结合使之变构,不在于lacO结合,因而不再阻遏RNA聚合酶的移动,转录启动效率提高1000倍②激活调控:野生型lacP为弱启动子,RNA聚合酶与之结合的能力很弱,即使解除了LacI的阻遏调控,乳糖操纵子的转录效率依然不高,需要激活蛋白CAP的激活调控③双重调控:如上所诉,乳糖操纵子的表达受到LacI和CAP的双重调控只有因存在乳糖二劫持LacI 的阻遏调控,同时因缺乏葡萄糖而启动CAP的激活调控,才能使乳糖操纵子高效表达。