大学《现代分子生物学(第3版)考试重点
现代分子生物学重点

现代分子生物学1、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载体定向连接起来,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。
2、基因组:指某种生物单倍染色体中所含有的基因总数,也就是包含个体生长、发育等一切生命活动所需的遗传信息的整套核酸。
3、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与功能,指导人们充分准确地利用这些基因的产物。
1、简述分子生物学的基本含义: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。
它主要对蛋白质和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。
从狭义来讲:分子生物学的范畴偏重于核酸(或基因)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,当然其中也涉及到与这些过程有关的蛋白质与酶的结构和功能的研究2、早期主要有那些实验证实DNA是遗传物质?写出这些实验的主要步骤主要是两个实验:肺炎链球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验步骤:肺炎链球菌转化实验首先将光滑型致病菌(S型)烧煮杀灭活性以后再侵染小鼠,发现这些死细菌自然丧失了治病能力,再用活的粗糙型细菌(R型)来侵染小鼠,也不能使之发病,因为粗糙型细菌天然无治病能力。
讲经烧煮杀死的S型细菌和活的R型细菌混合在感染小鼠时,实验小鼠都死了,解剖小鼠,发现有大量活的S型(而不是R型)细菌,推测死细菌的中的某一成分转化源将无治病力的细菌转化成病原细菌。
噬菌体侵染细菌的实验:用分别带有S标记的氨基酸和P标记的核苷酸的细菌培养基培养噬菌体,自带噬菌体中就相应的含有S标记的蛋白质或P标记的核酸,分别用这些噬菌体感染没有被放射性标记的细菌,经过1~2个噬菌体DNA复制周期后发现,子代噬菌体中几乎不含带S标记的蛋白质,但含有30%以上的P标记,这说明在噬菌体传代过程中发挥作用的可能是DNA,而不是蛋白质。
现代分子生物学考试复习

染色质(间期细胞)染色体(分裂期,光学显微镜下可以观察到)不同细胞周期相互转化;真核的细胞染色体由DNA、蛋白质(包括组蛋白和非组蛋白)、RNA组成,各组分的含量比例为1:1:0.6:0.1。
其中DNA与组蛋白是染色质的稳定成分;组蛋白的功能、特点:组蛋白是染色体的结构蛋白,与DNA组成核小体。
组蛋白分为五种H1,H2A,H2B,H3,H4,这些都含有大量的lys和arg,可以和酸性的DNA紧密结合(非特异性结合)。
组蛋白具有如下特性(1).进化上的极端保守性(2).无组织特异性(3).肽链上氨基酸分布的不对称性(4).组蛋白具有修饰作用(5).H5组蛋白富含赖氨酸;非组蛋白的特点:酸性蛋白质;(1)非组蛋白具多样性和异质性(2)在整个细胞周期都进行合成,组蛋白只在S期与DNA复制同步进行。
(3)能识别特异的DNA 序列,识别与结合籍氢键和离子键。
(4)功能:帮助DNA折叠;协助DNA复制;调节基因表达。
真核染色体DNA的重复序列:不重复序列:通常为结构基因;中度重复序列:在物种进化过程中是基因组中可移动的遗传元件,并且影响基因表达;高度重复序列:卫星DNA,这类DNA只在真核细胞中发现,通常不转录。
核小体的结构要点:是染色体的基本结构单位,由核心颗粒和连接区DNA组成。
每个核小体单位包括200bp左右的DNA超螺旋和一个组蛋白八聚体及一个分子H1组蛋白;2分子组蛋白H2B、H2A、H3和H4构成核小体的盘状核心结构八聚体;146bp的DNA分子超螺旋盘绕组蛋白八聚体1.75圈, 组蛋白H1在核心颗粒外结合额外20bp DNA,锁住核小体DNA 的进出端,起稳定核小体的作用。
两个相邻核小体之间以连接DNA相连,典型长度60bp,不同物种变化值为0~80bp;染色体的组装过程:每圈6个核小体折叠形成螺旋管,再折叠为直径为30nm的中空的螺线管纤维,这种结构称为染色质纤丝。
染色质纤丝再进一步折叠形成许多超螺线管,并附着在一个由非组蛋白组成的中央骨架上而成为染色单体,DNA总共压缩8400倍。
现代分子生物学名词解释

现代分子生物学名词解释1.现代分子生物学必考要点超全版必考要点2.基因产生一条多肽链或功能RNA所必需的全部核苷酸序列。
3.基因组基因组是生物体内遗传信息的集合,是指某个特定物种细胞内全部DNA分子的总和。
4.顺反子由顺/反测验定义的遗传单位,与基因等同,都是代表一个蛋白质质的DNA 单位组成。
一个顺反子所包括的一段DNA与一个多肽链的合成相对应。
5.基因表达DNA分子在时序和环境的调节下有序地将其所承载的遗传信息通过转录和翻译系统转变成蛋白质分子(或者RNA分子),执行各种生理生化功能,完成生命的全过程。
6.ribozyme【已考试题】即核酶,由活细胞所分泌的具有像酶那样催化功能的RNA分子。
7.SD序列原核生物起始密码AUG上游7~12个核苷酸处的一段保守序列,能与16S rRNA 3′端反向互补,被认为在核糖体-mRNA的结合过程中起作用。
8.限制性内切酶限制性内切酶是一类能够识别双链DNA分子中的某种特定核苷酸序列,并在相关位置切割DNA双链结构的核酸内切酶。
9.内含子和外显子真核细胞DNA分子中能转录到mRNA前体分子中但会在翻译前被切除的非编码区序列称内含子。
而编码区称为外显子。
10.C值和C值反常现象C值指一种生物单倍体基因组DNA的总量,一般随生物进化而增加,但也存在某些低等生物的C值比高等生物大,即C值反常现象。
原因是真核生物基因组中含大量非编码序列。
11.卫星DNA在DNA链上串联重复多次的短片段碱基序列。
因能在密度梯度离心中区别与主DNA峰而单独成小峰而得名。
12.重叠基因一段能够携带多种不同蛋白质信息的DNA片段。
13.断裂基因【已考试题】在DNA分子的结构基因内既含有能转录翻译的片段,也含有不转录翻译的片段,这类基因称断裂基因。
14.复制子【已考试题】DNA分子上一个独立的复制单位,包括复制原点。
15.同义突变DNA上一个碱基对的突变并不影响它所编码的蛋白不过质的氨基酸序列现象,因为改变后的密码子和改变前的密码子是简并密码子编码同一种氨基酸。
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的空隙。
聚合酶Ⅱ:修复紫外光引起的 DNA 损伤
聚合酶Ⅲ:DNA 复制的主要聚合酶,还具有 3’-5’外切酶的校对功能,提高 DNA 复制
的保真性
真核生物中的 DNA 聚合酶
定位
α 细胞核
β 细胞核
γ 线粒体
δ 细胞核
ε 细胞核
3‘-5’外切酶活性 -
-
+
+
+
功能
引物合成 修复作用 线粒体 DNA 的复制 核 DNA 的复制 RNA 引
11、 tRNA 中起作用的重要两个臂是什么臂?
tRNA 有两个关键部位: ● 3’端 CCA:接受氨基酸,形成氨酰-tRNA。 ● 与 mRNA 结合部位—反密码子部位
12、.肽链延伸由许多循环组成,每加一个氨基酸就是一个循环,每个循环包括 哪些步骤?
肽链延伸由许多循环组成,每加一个氨基酸就是一个循环,每个循环包括:AA-tRNA 与核
备接受新的 AA-tRNA,开始下一轮合成反应
(3)移位:核糖体通过 EF-G 介导的 GTP 水解提供的能量向 mRNA 模板的 3‘端移动一
个密码子,使二肽酰—tRNA2 完全进入 P 位,准备开始新一轮的肽链延伸。
13、真核生物和原核生物在翻译的起始过程有哪些区别?
原核生物
真核生物
起始氨基酸
甲酰甲硫氨酸
(4)原核生物常以 AUG(有时 GUG,甚至 UUG)作为起始密码子
真核生物 mRNA 的特征:(1) 5’ 端存在“帽子”结构
(2)多数 mRNA 3’ 端具有 poly(A )尾巴(组蛋白除外)
(3)以单顺反子存在
(4)而真核生物几乎永远以 AUG 作为起始密码子。
朱玉贤 第三版 现代分子生物学 重点

分子生物学课程教学讲义朱玉贤第一讲序论二、现代分子生物学中的主要里程碑分子生物学是研究核酸、蛋白质等所有生物大分子的形态、结构特征与其重要性、规律性和相互关系的科学,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根底学科。
当人们意识到同一生物不同世代之间的连续性是由生物体自身所携带的遗传物质所决定的,科学家为提醒这些遗传密码所进展的努力就成为人类征服自然的一局部,而以生物大分子为研究对像的分子生物学就迅速成为现代社会中最具活力的科学。
从1847年Schleiden和Schwann提出"细胞学说",证明动、植物都是由细胞组成的到今天,虽然不过短短一百多年时间,我们对生物大分子--细胞的化学组成却有了深刻的认识。
孟德尔的遗传学规律最先使人们对性状遗传产生了理性认识,而Morgan的基因学说那么进一步将"性状"与"基因"相耦联,成为分子遗传学的奠基石。
Watson和Crick所提出的脱氧核糖酸双螺旋模型,为充分提醒遗传信息的传递规律铺平了道路。
在蛋白质化学方面,继Sumner在1936年证实酶是蛋白质之后,Sanger利用纸电泳与层析技术于1953年首次说明胰岛素的一级结构,开创了蛋白质序列分析的先河。
而Kendrew和Perutz利用X射线衍射技术解析了肌红蛋白〔myoglobin〕与血红蛋白〔hemoglobin〕的三维结构,论证了这些蛋白质在输送分子氧过程中的特殊作用,成为研究生物大分子空间立体构型的先驱。
1910年,德国科学家Kossel第一个别离了腺嘌呤,胸腺嘧啶和组氨酸。
1959年,美国科学家Uchoa第一次合成了核糖核酸,实现了将基因内的遗传信息通过RNA翻译成蛋白质的过程。
同年,Kornberg实现了试管内细菌细胞中DNA的复制。
1962年,Watson〔美〕和Crick〔英〕因为在1953年提出DNA的反向平行双螺旋模型而与Wilkins共获Noble生理医学奖,后者通过X射线衍射证实了Watson-Crick模型。
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第二章染色体与DNA2.什么是核小体?简述其形成过程。
由DNA和组蛋白组成的染色质纤维细丝是许多核小体连成的念珠状结构。
核小体是由H2A,H2B,H3,H4各两个分子生成的八聚体和由大约200bp的DNA组成的。
八聚体在中间,DNA分子盘绕在外,而H1则在核小体外面。
每个核小体只有一个H1。
所以,核小体中组蛋白和DNA的比例是每200bpDNA有H2A,H2B,H3,H4各两个,H1一个。
用核酸酶水解核小体后产生只含146bp核心颗粒,包括组蛋白八聚体及与其结合的146bpDNA,该序列绕在核心外面形成1.75圈,每圈约80bp。
由许多核小体构成了连续的染色质DNA细丝。
核小体的形成是染色体中DNA压缩的第一阶段。
在核小体中DNA盘绕组蛋白八聚体核心,从而使分子收缩至原尺寸的1/7。
200bpDNA完全舒展时长约68nm,却被压缩在10nm的核小体中。
核小体只是DNA压缩的第一步。
核小体长链200bp→核酸酶初步处理→核小体单体200bp→核酸酶继续处理→核心颗粒146bp3简述真核生物染色体的组成及组装过程除了性细胞外全是二倍体是有DNA以及大量蛋白质及核膜构成核小体是染色体结构的最基本单位。
核小体的核心是由4种组蛋白(H2A、H2B、H3和H4)各两个分子构成的扁球状8聚体。
蛋白质包括组蛋白与非组蛋白。
组蛋白是染色体的结构蛋白,它与DNA组成核小体,含有大量赖氨酸核精氨酸。
非组蛋白包括酶类与细胞分裂有关的蛋白等,他们也有可能是染色体的结构成分由DNA和组蛋白组成的染色体纤维细丝是许多核小体连成的念珠状结构---- 1.由DNA与组蛋白包装成核小体,在组蛋白H1的介导下核小体彼此连接形成直径约10nm的核小体串珠结构,这是染色质包装的一级结构。
2.在有组蛋白H1存在的情况下,由直径10nm的核小体串珠结构螺旋盘绕,每圈6个核小体,形成外径为30nm,内径10nm,螺距11nm的螺线管,这是染色质包装的二级结构。
现代分子生物学笔记朱玉贤第三版

第一章绪论分子生物学分子生物学的基本含义(p8)分子生物学是研究核酸、蛋白质等所有生物大分子的形态、结构特征及其重要性、规律性和相互关系的科学,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。
分子生物学与其它学科的关系分子生物学是由生物化学、生物物理学、遗传学、微生物学、细胞学、以至信息科学等多学科相互渗透、综合融会而产生并发展起来的,凝聚了不同学科专长的科学家的共同努力。
它虽产生于上述各个学科,但已形成它独特的理论体系和研究手段,成为一个独立的学科。
生物化学与分子生物学关系最为密切:生物化学是从化学角度研究生命现象的科学,它着重研究生物体内各种生物分子的结构、转变与新陈代谢。
传统生物化学的中心内容是代谢,包括糖、脂类、氨基酸、核苷酸、以及能量代谢等与生理功能的联系。
分子生物学则着重阐明生命的本质----主要研究生物大分子核酸与蛋白质的结构与功能、生命信息的传递和调控。
细胞生物学与分子生物学关系也十分密切:传统的细胞生物学主要研究细胞和亚细胞器的形态、结构与功能。
探讨组成细胞的分子结构比单纯观察大体结构能更加深入认识细胞的结构与功能,因此现代细胞生物学的发展越来越多地应用分子生物学的理论和方法。
分子生物学则是从研究各个生物大分子的结构入手,但各个分子不能孤立发挥作用,生命绝非组成成分的随意加和或混合,分子生物学还需要进一步研究各生物分子间的高层次组织和相互作用,尤其是细胞整体反应的分子机理,这在某种程度上是向细胞生物学的靠拢。
第一章序论1859年发表了《物种起源》,用事实证明“物竞天择,适者生存”的进化论思想。
指出:物种的变异是由于大自然的环境和生物群体的生存竞争造成的,彻底否定了“创世说”。
达尔文第一个认识到生物世界的不连续性。
意义:达尔文关于生物进化的学说及其唯物主义的物种起源理论,是生物科学史上最伟大的创举之一,具有不可磨灭的贡献。
细胞学说细胞学说的建立及其意义德国植物学家施莱登和德国动物学家施旺共同提出:一切植物、动物都是由细胞组成的,细胞是一切动植物的基本单位。
《现代分子生物学》第三版 (朱玉贤 李毅 主编)课后习题答案 高等教育出版社

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、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,基因达调控和基因工程技术的发展和应用等。
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1、证明DNA是遗传物质的两个关键性实验是什么?Avery肺炎链球菌转化实验(R\S\小鼠-证明基因就是DNA 分子)、Hershey和Chase的噬菌体DNA侵染细菌实验2、什么是DNA重组技术?DNA重组技术又称基因工程,目的是将不同的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。
DNA重组技术是核酸化学、蛋白质化学、酶工程及微生物学、遗传学、细胞学长期深入研究的结晶,而限制性内切酶、DNA连接酶及其他工具酶的发现与应用则是这一技术得以建立的关键。
3、比较原核生物和真核生物基因组DNA的特点。
原核生物基因组结构特点(1)基因组小(2)结构简练(3)存在含多顺反子的转录单元(4)有重叠基因(Sanger 发现)真核生物基因组结构特点(1)基因组结构庞大(2)结构较复杂,含大量重复序列(3)转录单元为单顺反子(4)功能DNA序列大多被非功能DNA所隔开(外显子和内含子),即基因有不连续性(5)非编码区多(6)存在C值矛盾4、原核、真核生物DNA聚合酶的特性。
原核生物中的DNA聚合酶(大肠杆菌)聚合酶Ⅰ:主要是对DNA损伤的修复;以及在DNA复制时切除RNA引物并填补其留下的空隙。
聚合酶Ⅱ:修复紫外光引起的DNA损伤聚合酶Ⅲ:DNA 复制的主要聚合酶,还具有3’-5’外切酶的校对功能,提高DNA复制的保真性真核生物中的DNA聚合酶αβγδε定位细胞核细胞核线粒体细胞核细胞核3‘-5’外切酶活性- - + + +功能引物合成修复作用线粒体DNA的复制核DNA的复制RNA引物去掉后把缺口补全5、细胞通过哪几种修复系统对DNA损伤进行修复?简述DNA错配修复的过程。
错配修复的过程:一:根据母链甲基化原则找出错配碱基①发现碱基错配②在水解A TP的作用下,MutS,MutL与碱基错配位点的DNA双链结合③MutS—MutL在DNA双链上移动,发现甲基化DNA后由MutH切开非甲基化的子链二:碱基错配修复过程:当错配碱基位于切口3‘下游端时,在MutL—MutS、解链酶Ⅱ、DNA外切酶Ⅵ或RecJ核酸酶的作用下,从错配碱基3‘下游端开始切除单链DNA直到原切口,并在Pol Ⅲ和SSB的作用下合成新的子链片段。
若错配碱基位于切口的5’上游端,则在DNA外切酶Ⅰ或Ⅹ的作用下,从错配碱基5‘上游端开始切除单链DNA 直到原切口,再合成新的子链片段(详见课本p53)6、基因:启动子:增强子:全酶:核心酶:核酶:三元复合物:SD序列:7、比较原核生物和真核生物mRNA的特点。
原核生物mRNA的特征:(1)半衰期短(2)多以多顺反子的形式存在(3)5’端无“帽子”结构,3’端没有或只有较短的poly(A )结构。
(4)原核生物常以AUG(有时GUG,甚至UUG)作为起始密码子真核生物mRNA的特征:(1)5’端存在“帽子”结构(2)多数mRNA 3’端具有poly(A )尾巴(组蛋白除外)(3)以单顺反子存在(4)而真核生物几乎永远以AUG作为起始密码子。
8、真核生物的原始转录产物需要经过哪些加工才能成为成熟的mRNA?答:(1)、在5’端加帽,5’端的一个核苷酸总是7-甲基鸟核苷三磷酸(m7Gppp)。
(2)、3’端加尾,多聚腺苷酸尾巴。
准确切割,加poly(A)(3)、RNA的剪接,参与RNA剪接的物质:snRNA、snRNP(4)、RNA的编辑,编辑(editing)是指转录后的RNA在编码区发生碱基的突变、加入或丢失等现象。
(5.)、RNA的再编码,mRNA有时可以改变原来的编码信息,以不同的方式进行翻译(6.)、RNA的化学修饰,人细胞内rRNA分子上就存在106种甲基化和95种假尿嘧啶产物。
9、原核启动子和真核启动子的构成原核生物启动子结构:TA TA区(-10区):酶的紧密结合位点(富含AT碱基,利于双链打开)TTGACA区(-35区):提供了RNA聚合酶全酶识别的信号●真核生物启动子(1)核心启动子:定义:指保证RNA聚合酶Ⅱ转录正常起始所必需的、最少的DNA序列,包括转录起始位点及转录起始位点上游TATA区(TATA 常在-25bp左右,相当于原核的-10序列T85A97T93A85A63A83A50)`作用:选择正确的转录起始位点,保证精确起始(2)上游启动子元件:包括CAAT盒(CCAA T)和GC盒(GGGCGG)等(CAAT:-70 - -80bp GGGCGG:-80 - -110bp)` 作用:控制转录起始频率。
10、遗传密码有哪些特性?理解掌握其摆动性连续性、简并性、通用性与特殊性、摆动性转运氨基酸的tRNA上的反密码子需要通过碱基互补与mRNA上的遗传密码子反向配对结合,在密码子与反密码子的配对中,前两对严格遵守碱基配对原则,第三对碱基有一定的自由度,可以“摆动”,这种现象称为密码子的摆动性。
(在密码子中,是第三对碱基,在反密码子中,是第一对碱基)11、tRNA中起作用的重要两个臂是什么臂?tRNA有两个关键部位:●3’端CCA:接受氨基酸,形成氨酰-tRNA。
●与mRNA结合部位—反密码子部位12、.肽链延伸由许多循环组成,每加一个氨基酸就是一个循环,每个循环包括哪些步骤?肽链延伸由许多循环组成,每加一个氨基酸就是一个循环,每个循环包括:AA-tRNA与核糖体结合、肽键的生成和移位。
(1)AA-tRNA与核糖体A位点的结合:起始复合物形成以后,第二个AA-tRNA在延伸因子EF-Tu及GTP的作用下,生成AA-tRNA。
EF-Tu。
GTP复合物,然后结合到核糖体的A 位上。
这时GTP被水解释放,通过延伸因子EF-Ts再生GTP,形成EF-Tu。
GTP复合物,进入新一轮循环(2)肽键形成:在核糖体。
mRNA.。
AA-tRNA复合物中,AA-tRNA占据A位,fMet-tRNA*fMet 占据p位。
在肽基转移酶的催化下,A位上的AA-tRNA转移到P位,fMet-tRNA*fMet上的氨基酸生成肽键。
起始tRNA在完成使命后离开核糖体p位点,A位点准备接受新的AA-tRNA,开始下一轮合成反应(3)移位:核糖体通过EF-G介导的GTP水解提供的能量向mRNA模板的3‘端移动一个密码子,使二肽酰—tRNA2完全进入P位,准备开始新一轮的肽链延伸。
13、真核生物和原核生物在翻译的起始过程有哪些区别?14、同工tRNA:分子伴侣:信号肽:核定位序列:15、比较PCR扩增和细胞内DNA复制的异同。
16、设计一个典型的PCR 扩增程序和PCR 反应体系。
典型的程序17、 在基因操作实践中检测核酸相对分子量的最常用方法是什么?其原理是什么?答,核酸凝胶电泳技术:核酸分子中糖-磷酸骨架中的磷酸基团,呈负离子化状态,核酸分子在一定的电场强度的电场中,他们会像正电极方向移动。
电泳中使用无反应活性的稳定的支持介质,电泳迁移率与分子大小成反比。
因此,可在同一凝胶电泳中、一定电场强度下分离出不同分子量大小或相同分子量但构型有差异的核酸分子,从而可测定出核酸的相对分子质量。
18、 如何克隆一个新基因(cDNA 的中间片段)?race 技术:利用PCR 技术,在已知CDNA 部分序列的情况下特异性克隆5’和3’端缺失序列的方法。
现在已知CDNA 3’端的部分序列,通过以下实验可获得改基因的全长:① 利用已知的CDNA 3’端的序列设计出两个特异性引物GSP1和GSP2。
② 获取高质量的总RNA③在反转录酶的作用下,用GSP1起始cDNA 第一条链的合成④用RNase 混合物物降解模板mRNA 并纯化已合成的cDNA 第一条链⑤由末端转移酶在已合成的cDNA 链的cDNA 链3‘端连续加入dCTP, 形成oligo dC 尾巴⑥以连有oligo dC 的锚定引物和特异引物GSP2进行nest PCR 扩增,以其得到目的基因5‘端片段并检测⑦将经过PCR 纯化的产物克隆到载体DNA 中,进行序列分析⑧将已知的CDNA 3’端的序列和测序得到的5’端序列通过DNAstar 软件拼接即可得到改基因的全长。
19、SNP技术SNP即单核苷酸多态性,指基因组DNA序列中由于单个核苷酸(A,T,C和G)的突变而引起的多态性。
是指利用数据库中已有的SNP进行特定人群的序列和发生频率的研究,主要包括基因芯片技术、Taqman技术、分子信标技术和焦磷酸测序法等。
20、基因敲除技术的基本原理。
基因敲除(gene knock-out)又称基因打靶,通过外源DNA与染色体DNA之间的同源重组,进行精确的定点修饰和基因改造,具有专一性强、染色体DNA可与目的片段共同稳定遗传等特点基因敲除分为完全基因敲除和条件型基因敲除(又称不完全基因敲除)两种。
完全基因敲除是指通过同源重组法完全消除细胞或者动物个体中的靶基因活性,条件型基因敲除是指通过定位重组系统实现特定时间和空间的基因敲除21、RNAi技术的基本原理。
RNAi技术利用双链小RNA高效、特异性降解细胞内同源mRNA从而阻断靶基因表达,使细胞出现靶基因缺失的表型。
原理就是,短片段的双链RNA在体内能在酶(Dicer)及相关复合物(RISC)的作用下,变成单链分子,并与目标基因mRNA互补,在Dicer酶作用下,是mRNA发生剪切,转录受抑制或翻译受到抑制,从而在转录水平或转录后水平干扰基因表达。
22、操纵子:弱化子: 葡萄糖效应(代谢物阻遏效应、降解物抑制作用):安慰性诱导物:23、乳糖操纵子的调控模型。
主要内容:①Z、Y、A基因的产物由同一条多顺反子的mRNA分子所编码②这个mRNA分子的启动子紧接着操纵区(O区),而位于阻遏基因I与操纵基因O之间的启动子区(P),不能单独起动合成β-半乳糖苷酶和透过酶的生理过程。
③操纵基因是DNA上的一小段序列(仅为26bp),是阻遏物的结合位点。
④当阻遏物与操纵基因结合时,lac mRNA的转录起始受到抑制。
⑤诱导物通过与阻遏物结合,改变它的三维构象,使之不能与操纵基因结合,从而激发lac mRNA的合成。
当有诱导物存在时,操纵基因区没有被阻遏物占据,所以启动子能够顺利起始mRNA的合成。
24、色氨酸操纵子的负控阻遏系统和弱化调控机制。
负控阻遏系统:当培养基中色氨酸含量较高时:色氨酸与游离的辅阻遏蛋白相结合,并使之与操纵区DNA紧密结合当培养基上色氨酸供应不足时:辅阻遏物失去色氨酸并从操纵区上解离,色氨酸操纵子去阻遏这两个图大家稍微的把核糖体、MRNA画出来,标出1、2、3、4区就可以了,不用画的那么复杂,但是答题的时候一定要画的厄弱化调控机制:如上图,当培养基中色氨酸的浓度很低时,负载有色氨酸的tRNA*Trp也就少,这样翻译通过两个相邻的色氨酸的密码子的速度就会很慢,当4区被转录完成时,核糖体才进行到1区,这时的前导结构是2—3配对,不形成3—4配对的终止结构,所以转录继续进行,直到将色氨酸操纵子中的结构基因全部转录。