分子生物学总结

分子生物学总结
分子生物学总结

名词解释

1.遗传密码:mRNA上每3个核苷酸翻译成多肽链上的一个氨基酸,这3个核苷酸称一个

密码子(三联子密码)。

2.下游启动子:

3.分子伴侣:细胞中一类能够识别并结合到不完全折叠或装配的蛋白质上以帮助这些多肽

正确折叠、转运或防止它们聚集的蛋白质,其本身不参与终产物的形成。

4.半保留复制:DNA在复制过程中,每条链分别作为模板合成新链,产生互补的两条链。

这样新形成的两个DNA分子与原来DNA分子的碱基顺序完全一样。因此每个子代分子的一条链来自亲代DNA,另一条链则是新合成的,这种复制方式称DNA的半保留复制。5.信号肽:在起始密码子之后,有一段编码疏水性氨基酸序列的RNA区域,被称为信号肽序列,它负责把蛋白质引导到细胞内不同膜结构的亚细胞器内。

6.C值谬误/矛盾:总体上说,生物基因组的大小与种系的进化复杂性之间不一致,某些低等生物具有较大的C值,这种现象称为C值矛盾

7.转录元件:是一段可被RNA聚合酶转录成一条连续MRNA链的DNA,包括转录起始和终止信号,一个简单的转录单位只携带合成一种蛋白的信息,符合转录单位

可携带不止一种蛋白质分子的信息。

8.无义突变:在DNA序列中任何导致编码氨基酸的三联子密码子转变为终止密码子(UAG、UGA、UAA)的突变,它使蛋白质合成提前终止,合成无功能的或无意义的多肽。

9.端粒酶:一种自身携带模板的逆转录酶,由RNA和蛋白质组成,RNA组分中含有一段短的模板序列与端粒DNA的重复序列互补,而其蛋白质组分具有逆转录酶活性,以RNA为模板催化端粒DNA的合成,将其加到端粒的3′端,以维持端粒长度及功能。

10.强终止子:内在终止子,不依赖于Rho蛋白质辅助因子(ρ因子)而能实现终止作用的终止子。

11.启动子:是一段位于结构基因5’端上游区的DNA序列,能够活化RNA聚合酶,使之与模板DNA准确地结合并具有转录起始的特异性。

12.阻遏蛋白:是指转录调控系统中调节基因表达产物丰富的蛋白质,其作用部位往

往是操纵子的操纵区,起着阻止结构基因转录的作用。

13.转座子:是存在于染色体DNA上可自主复制和移位的基本单位。分为插入序列和复合式转座子两类。

14.RNA编辑:指转录后的RNA在编码区发生碱基的加入,丢失或转换等现象。

15.通用型转录因子:

16.断裂基因:基因的编码序列在DNA分子上不是连续排列,而是被不编码的序列所隔开。17辅阻遏物:能够结合或者激活转录阻遏物,从而阻碍基因转录和抑制蛋白质合成的物质。

18.安慰性诱导物:与转录调控中实际诱导物相似的一类高效诱导物,但不是该诱导酶底物。19.转录泡:RNA聚合酶结合在启动子上以后,使启动子附近的RNA双链解旋并解链所形成的结构既转录泡,它促使底物核糖核苷酸与模板DNA的碱基配对

20.增强子:能提高转录起始效率的序列。

21.内含子:存在于真核生物基因中无编码意义而被切除的序列。

22. 选择性剪接:指用不同的剪接方式(选择不同的剪接位点组合)从一个mRNA前体产生不同的mRNA剪接异构体的过程。

23 衰减子/弱化子:指原核生物操纵子中能显著减弱甚至终止转录作用的一段核苷酸序列。该区域能形成不同的二级结构,利用原核生物转录与翻译的偶联机制对转录进行调节。24. 探针:指能与特定靶分子发生特异性相互作用,并能被特殊方法所检测的分子。

25Klenow片段:克列诺片段,或称克列诺酶, DNA聚合酶I经胰蛋白酶或枯草杆菌蛋白酶部分水解生成的C末端605个氨基酸残基片段。该片段保留了DNA聚合酶I的5

ˊ-3ˊ聚合酶和3ˊ-5ˊ外切酶活性,但缺少完整酶的5ˊ-3ˊ外切酶活性。

26.aDNA:DNA双螺旋结构的一种构象。相邻碱基对之间相距0.27nm,在75%相对湿度条件

下,DNA分子每匝螺旋有11个碱基对,碱基平面与螺旋成20°角

27.多核糖体:在蛋白质合成过程中,同一条mRN分子能够同多个核糖体结合,同时合成多

条多肽链,结合在上面的核糖体称多核糖体

28回文序列/反向重组序列:DNA和RNA分子中的反向互补重复核苷酸序列,通常是DNA

结合蛋白的识别部位,也是限制性核酸内切酶识别位点的序列特征。

29不对称转录:DNA链是有极性的,RNA聚合酶以不对称的方式与启动子结合,使

得转录只能沿着一个方向进行。对一个基因而言,互补链中只有一条链被转录成RNA。

二、翻译

TF:转录因子Tn:转座子Intron:内含子

TIC:转录起始复合体LacZ:β-半乳糖苷酶基因Z Exon:外显子

ORF:开放阅读框snRNA:核内小分子RNA hnRNA:核内不均一RNA

Codon:密码子Enhancer:增强子Promoter:启动子

Operator:操纵区Operon乳糖操纵子UTR:非翻译区

NLS:核定位序列PCR:聚合酶链式反应Trp:色氨酸

bZIP:碱性-亮氨酸拉链cAMP:环腺苷酸cDNA:互补DNA

SSB:单链结合蛋白fMet:甲酰甲硫氨酸Shine-Dalgarno:SD序列Ribozyme:核酶HLH:螺旋-环-螺旋CTD:聚合酶羧基末端结构域

CAP:降解物基因活化蛋白CRP:环腺苷酸受体蛋白(代谢产物激活蛋白)

TBP:HTH:Step-loop:

Sequence:ZF:σ:

三、简答

1、染色体DNA复制过程中通常具有的共同特征有哪些?

①复制过程为半保留方式;形成复制叉结构;

②复制起点有特殊结构;原核生物单点起始,真核多点起始,复制方向多为双向,也有单向;

③复制方式呈多样性,(直线型、Q型、滚动环型…等);

④新链合成需要引物,引物RNA长度—般为几个~10个核苷酸,新链合成方向5’→3’,与模板链

反向,碱基互补;

⑤复制为半不连续的,以解决复制过程中,两条不同极性的链同时延伸问题,即—条链可按5’→3’

方向连续合成称为前导链,另一条链先按5’→3’方向合成许多不连续的冈崎片段,再通过连接酶连接成完整链,称后随链,且前导链与后随链合成速度不完全—致,前者快,后者慢;

⑥复制终止时,需切除前导链、冈崎片段的全部引物,填补空缺,连接成完整DNA链;

⑦复制的高度忠实性。修复和校正DNA复制过程出现的损伤和错误,以确保DNA复制的精确性。

2、核小体是如何组装的?

两对H3、H4组成四聚体首先与组成核小体的DNA中段120bp相结合,随后两个H2A、H2B二聚体分别与其上下级的DNA结合,形成完整的核小体核心,146bp长的DNA以左手方式环绕组蛋白八聚体1.75圈,DNA在核心两端各延伸10bp。一分子H1与核小体结合,使进出核小体核心两端的DNA区域紧密靠拢而稳定。

3,DNA修复的主要类型有?

(1)直接修复;(2)切除修复;(3)双链断裂修复;(4)重组修复(5)SOS修复。

4、简述遗传密码具有哪些特征?

1、方向性:密码子的阅读方向从5' 到3'。

2、简并性:在密码子表中,除Met、Trp各对应一个密码外,其余氨基酸均有两个以上的密码,对保持生物遗传的稳定性具有重要意义。

3、密码的通用性,但也有例外。地球上的一切生物都使用同一套遗传密码,但个别例外,如某些哺乳动物线粒体中的UGA不是终止密码而是色氨酸密码子。

4、读码的连续性:从起始密码始到终止密码止,需连续阅读,不可中断。增加或删除某个核苷酸会发生移码突变。无标点符号且相邻密码子互不重叠。

5、有起始密码子和终止密码子:64组密码子中,AUG 和GUG既是Met和Val的密码子,又是起始密码子;有三组密码不编码任何氨基酸,而是多肽链合成的终止密码子:UAG、UAA、UGA。

6、变偶性:密码的专一性主要由头两位碱基决定,第三位碱基重要性不大,因此在与反密码子的相互作用中具有一定的灵活性。

5、真核生物转录调控的原理?

答:真核生物转录水平调控主要通过反式作用因子、顺式作用元件和RNA聚合酶的相互作用完成,主要是反式作用因子结合顺式作用元件后影响转录起始复合物的形成过程。

反式作用因子:一般具有三个功能域(DNA识别结合域、转录活性域和结合其他蛋白结合域);能识别并结合上游调控区中的顺式作用元件;对基因的表达有正性或负性调控作用

转录起始复合物的形成过程为:TFⅡD结合TATA盒;RNA聚合酶识别并结合TFⅡD-DNA复合物形成一个闭合的复合物;其他转录因子与RNA聚合酶结合形成一个开放复合物。在这个过程中,反式作用因子的作用是:促进或抑制TFⅡD与TATA盒结合;促进或抑制RNA聚合酶与TFⅡD-DNA 复合物的结合;促进或抑制转录起始复合物的形成。

转录起始的调控:⑴反式作用因子的活性调节:A.表达式调节——反式作用因子合成出来就具有活性;B.共价修饰——磷酸化和去磷酸化,糖基化;C.配体结合——许多激素受体是反式作用因子;

D.蛋白质与蛋白质相互作用——蛋白质与蛋白质复合物的解离与形成。

⑵反式作用因子与顺式作用元件的结合:反式作用因子被激活后,即可识别并结合上游启动子元件和增强子中的保守性序列,对基因转录起调节作用。

⑶反式作用因子的作用方式——成环、扭曲、滑动、Oozing。

⑷反式作用因子的组合式调控作用:每一种反式作用因子结合顺式作用元件后虽然可以发挥促进或抑制作用,但反式作用因子对基因调控不是由单一因子完成的而是几种因子组合发挥特定的作用。6原核生物基因表达调控主要特点

①调控主要以操纵子为转录单位进行将功能相关的基因组织在一起,同时开启或关闭基因表达即经济有效有保证其生命的需要。

②调控主要发生在转录水平上,有正调控和负调控两种类型。

③转录于翻译在时空上相藕联。

7 ρ因子是如何作用的?

ρ因子是RNA聚合酶终止转录的重要辅助因子。

作用机制:可用“穷追”模型解释,RNA合成起始以后,?因子即附着在新生的RNA链5’端的某个可能有序列或二级结构特异性的位点上,利用ATP水解产生的能量,沿着5’→ 3’方向朝转录泡靠近,其运动速度可能比RNA聚合酶移动的速度快些;当RNA聚合酶移动到终止子而暂停时,?因子到达RNA的3’—OH端追上并取代了暂停在终止位点上的RNA聚合酶,它所具有的RNA-DNA解螺旋活性使转录产物RNA从模板DNA上释放,随后,转录复合物解体,完成转录过程。

8.增强子的作用特点?

位于转录起始位点上游能强化转录起始的序列称增强子或强化子又称远上游序列特点:

①具有远距离效应。

②无方向性。无论位于靶基因的上游、下游或内部都可发挥增强转录的作用。

③顺式调节。只调节位于同一染色体上的靶基因,而对其他染色体的基因没有作用。

④无物种和基因的特异性。可以连接到异源基因上发挥作用。

⑤具有组织的特异性。增强子只有与特定蛋白质相互作用才能发挥功能。

⑥有相位性。其作用和DNA的构象有关。

⑦有的增强子可以对外部信号产生反应。

9.SD序列及功能?

指位于mRNA起始密码上游8~13bp部位的4~9bp的一致序列,富含嘌呤碱基如AGGAGG,又称核蛋

白体结合位点(ribosomal binding site,RBS)在IF-l作用下mRNA模板通过SD序列与30S小亚

基16-S rRNA 3′端的UCCU序列碱基互补,促使mRNA与小亚基结合。

10.大肠杆菌终止子分类及结构特点?

强终止子:内在终止子,又称为不依赖于ρ因子的终止。

结构特点:1)有回文结构存在2)茎的区域富内含G-C;3)强终止子3′端上有6个U;

弱终止子:需要ρ因子,又称为ρ依赖性终止子。

4种核苷酸组成的64个密码子中,其中61个是编码氨基酸的密码子,有三组密码不编码任何氨基酸,是多肽链合成的终止密码子:UAG、UAA、UGA。不能与tRNA的反密码子配对,但能被终止因子或释放因子识别,终止肽链的合成。发夹结构的序列和U串长度都影响终止子的功能. ρ因子通过催化NTP的水解促使新生RNA链从三元转录复合物中解离。

11.启动子?启动子的共同序列及功能?

启动子是一段位于结构基因5’端上游区的DNA序列,能活化RNA聚合酶,使之与模板DNA准确地相结合并具有转录起始的特异性。

大部分启动子都存在这两段共同序列,即位于–10 bp处的TATA区和–35 bp处的TTGACA

区,它们是RNA聚合酶与启动子的结合位点。

-10序列也称为Pribnow框盒。保守序列为TATAA T其功能是:

(1) RNA pol紧密结合; (2) 形成开放启动复合体;(3) 使RNA pol定向转录。

-35序列又称为Sextama盒,其保守序列为(TTGACA)其功能是: (1) 为RNA pol的识别位点。σ亚基识别-35序列,为转录选择模板(2) -35和-10序列距离是稳定的,此与RNA pol的结构有关。四.问答题

1.简述σ因子的作用

1负责模板链的选择和转录的起始,它是酶的别构效应物,使酶专一性识别模上的启动子。

2极大地提高RNA聚合酶对启动子区DNA序列的亲和力,酶底结合常数提高103倍,酶底复合物的半衰期可达数小时甚至数十小时。

3使RNA聚合酶与模板DNA上非特异性位点结合常数降低104倍,使酶底复合物半衰期小于1秒。2.简述原核生物DNA复制过程:

1、起始:(1)DnaA蛋白识别OriC的4×9 bp重复序列;

(2)DnaB蛋白(解旋酶)在DnaC蛋白的协助下在3×13 bp重复序列处解链;

(3)SSB蛋白结合并保护单链;

(4)由DnaG(引物酶)合成引物,完成复制起始;

2、延长:(1)由DNA聚合酶III全酶在模板-引物复合物引物3’端通过半不连续方式延伸DNA链;

(2)由DNA聚合酶Ⅰ切除引物并填补上DNA;

(3)连接酶连接成完整的DNA链;(4)由Dam进行甲基化修饰;

3、终止:(1)识别Ter(终止位点);

(2)由拓扑异构酶Ⅱ分离交链环成两个游离的DNA分子。

2原核生物蛋白质合成过程蛋白质合成的过程

1、氨基酸的活化:即在特异氨酰-tRNA合成酶的作用下,消耗A TP并经aa-AMP中间产物(含酸酐键),将氨基酸活化为相应的氨酰-tRNA(含酯键);

2、多肽链合成的起始:在起始因子IF-

3、IF-2及IF-1的协助下,消耗GTP,依次形成三元复合物(IF-3?30S?mRNA)、30S前起始复合物(IF-2?30S?mRNA?fMet-tRNAMet)、70S起始复合物(30S?mRNA?fMet-tRNAMet?50S),此时fMet-tRNAMet占据P位,A位暂为空位;

3、多肽链合成的延伸:即在EF-T、肽酰转移酶和EF-G等的作用下,依次进行:

(1)、进位:即EF-T作用下,新的氨酰-tRNA进入A位,该步需GTP及Mg2+的参与;

(2)、肽键形成:即在肽酰转移酶的作用下,将P位上氨基酸(或肽链的羧基末端氨基酸)上的-COOH 移至A位处与A位上氨基酸的-NH2形成肽键,空载tRNA留在P位,此步反应需Mg2+和K+的存在;(3)、移位:即在EF-G的作用下,消耗GTP,核糖体便沿mRNA链(5’到3’)移动一个密码子的距离,使原留在P位上的空载tRNA移到E位并由此脱落,原来处于A位上的肽酰-tRNA被转移到P 位,空出A位,如此循环下去,直到A位上出现终止密码子;

4、多肽链合成的终止:即当A位上出现终止密码子时,RF-1或RF-2在RF-3的协助下识别并与终止密码子结合,停止多肽链的延伸,与此同时使肽酰转移酶发生变构,酶的活性从转肽作用改变为水解作用,从而使多肽链得以释放出来,最后翻译机器全部分离;

5、新生多肽链的加工:加工后才能成为有活性的蛋白质。

1在分子伴侣的协助下,新生肽链进行折叠;2新生多肽链的加工与修饰;3亚单位的聚合。

3乳糖操纵子结构模型主要内容?

(1)Z、Y、A基因产物由同一条多顺反子mRNA分子所编码。

(2)该mRNA分子的启动区(P)位于阻遏基因(I)与操纵区(O)之间,不能单独起始半乳糖苷酶和透过酶基因的高效表达。

(3)操纵区(O)是DNA上的一小段序列(仅为26bp),是阻遏物的结合位点。

(4)当阻遏物与操纵区相结合时,lac mRNA的转录起始受到抑制。

(5)诱导物通过与阻遏物结合,改变其三维构象,使之不能与操纵区相结合,诱发lac mRNA合成4、细胞内DNA复制的高度忠实性是如何通过多种因素实现的?

1、碱基互补配对原则:这使DNA聚合酶能够正确地选择dNTP底物;

2、DNA聚合酶的自我校正功能:3’→ 5’外切酶活性;

3、RNA引物的作用:DNA聚合酶实施“自我校正”功能,必须利用引物链来检验3’端的碱基配对正确与否,在验明正身和确认无误之后才开始合成,但引物短序列合成时错配率高且不易校正,采用RNA而不是DNA作引物,即使有错配也无妨,因为以后DNA聚合酶I可去除RNA引物并用正确短DNA 片段来填补,从而避免致死突变的发生;

4、DNA聚合酶催化DNA链按5’→ 3’方向延伸的反应机制:如果DNA聚合酶按3’→5’方向合成DNA,那就必须在延长中的DNA链的5’末端保留有活性的三磷酸基团以驱动下一个dNTP的3’-OH 与之反应,但若出现错配而将其校对水解下来,5’端就仅剩下一个磷酸基团,要继续链的延长合成,能量将从何而来?否则就不要进行校对或另备一套使5’端重新磷酸化的酶系统,因此对于随时校正在DNA复制中出现的错配而言,dNTP加到引物链的3’端要比加在5’端经济方便和有效;

5、几种校正和修复系统:如错配校正系统切除存在于新合成的DNA链中错配的核苷酸。

5简述色氨酸衰减调控

(1)培养基中色氨酸浓度低,负载有色氨酸的tRNA Trp就少,翻译通过两个相邻色氨酸密码子的速度

就慢,当4区被转录完成时,核糖体才进行到1区(或停留在两个相邻的trp密码子处),前导区2-3配对,不形成3-4配对的终止结构,转录继续进行。

(2)培养基中色氨酸浓度高,核糖体顺利通过两个相邻的色氨酸密码子,在4区被转录之前,核糖

体就到达2区,使得2-3不能配对,3-4区自由配对形成茎-环状终止子结构,转录停止。

所以,弱化子对RNA聚合酶的影响依赖于前导肽翻译中核糖体所处的位置。

6真核细胞基因组特点

1)真核基因组庞大,一般都远大于原核基因组

2)真核基因组存在大量重复序列

3)真核基因组的大部分为非编码序列,占整个基因组序列的90%以上,该特点是区别真核生物

与细菌和病毒之间最主要的区别。

4)真核基因的转录产物为但顺反子。

5)真核基因是断裂基因,有内含子结构。

6)真核基因组存在大量的顺式作用元件。包括启动子,增强子,沉默子等。

7)真核基因组中存在大量的DNA多态性。

8)真核基因组具有端粒结构。

7、请说出生物体内RNA的种类和功能:

(1)mRNA:DNA的遗传信息通过转录作用传递给mRNA,mRNA作为蛋白质合成模板,传递遗传信息,指导蛋白质合成。

(2)tRNA:蛋白质合成中氨基酸运载工具,tRNA的反密码子与mRNA上的密码子相互作用,使分子中的遗传信息转换成蛋白质的氨基酸顺序是遗传信息的转换器。

(3)rRNA:核糖体的组分,在形成核糖体的结构和功能上起重要作用,它与核糖体中蛋白质以及其它辅助因子一起提供了翻译过程所需的全部酶活性。

(4)hnRNA:核内不均一RNA。这个RNA就是基因转录完的mRNA的前体,包括内含子序列,然后在剪接体的作用下5端加帽,3端加polyA,剪切掉内含子变成成熟的mRNA以后再转运出核,没有经过完整加工的hnRNA是不会被转运出核外的。

(5)snRNA:核内小分子RNA,参与mRNA加工,剪接和成熟。

(6)小核仁RNA(snoRNA):rRNA的加工和修饰

(7)小胞质RNA(scRNA/7s-RNA):蛋白质内质网定位合成的信号识别体的组成成分

8信号肽序列的组成特点及功能?

信号肽:常指新合成多肽链中用于指导蛋白质跨膜转移用的N-末端氨基酸序列(有时不一定是在N端)。该序列常常位于蛋白质的氨基端,长度在13~36个残基

特点:①一般带有10~15个疏水氨基酸。

②在靠近该序列N端常常有1个或数个带正电荷的氨基酸。

③在其C端靠近蛋白酶切割位点处常常带有数个极性氨基酸,里切割为点最近的那个氨基酸往

往带有很短的侧链(丙氨酸或甘氨酸)

功能:信号肽可使正在翻译的核糖体附着到RER膜上。在信号肽指引下蛋白质在细胞内的输运,核糖体是通过信号肽的功能而附着并合成分泌蛋白的

9什么是Pribnow box?其保守序列是?

Pribnow框盒(Pribnow box)即位于转录起始位点上游-–10 bp处的TATA区,是大多启动子都存在两段共同序列之一,RNA聚合酶与启动子的结合位点。

保守序列为TA TAA T:位于-10bp左右,A.T较丰富,易于解链其功能是RNA聚合酶中的σ因子与其特异结合使转录得以起始。

分子生物学与基因工程主要知识点

分子生物学与基因工程复习重点 第一讲绪论 1、分子生物学与基因工程的含义 从狭义上讲,分子生物学主要是研究生物体主要遗传物质-基因或DNA的结构及其复制、转录、表达和调节控制等过程的科学。 基因工程是一项将生物的某个基因通过载体运送到另一种生物的活体细胞中,并使之无性繁殖和行使正常功能,从而创造生物新品种或新物种的遗传学技术。 2、分子生物学与基因工程的发展简史,特别是里程碑事件,要求掌握其必要的理由 上个世纪50年代,Watson和Crick提出了的DNA双螺旋模型; 60年代,法国科学家Jacob和Monod提出了的乳糖操纵子模型; 70年代,Berg首先发现了DNA连接酶,并构建了世界上第一个重组DNA分子; 80年代,Mullis发明了聚合酶链式反应(Polymerase Chain Reaction,PCR)技术; 90年代,开展了“人类基因组计划”和模式生物的基因组测序,分子生物学进入“基因组时代”; 目前,分子生物学进入了“后基因组时代”或“蛋白质组时代”。 3、分子生物学与基因工程的专业地位与作用:从专业基础课角度阐述对专业课程的支 撑作用 第二讲核酸概述 1、核酸的化学组成(图画说明) 2、核酸的种类与特点:DNA和RNA的区别 (1)DNA含的糖分子是脱氧核糖,RNA含的是核糖; (2)DNA含有的碱基是腺嘌呤(A)、胞嘧啶(C)、鸟嘌呤(G)和胸腺嘧啶(T),RNA含有的碱基前3个与DNA完全相同,只有最后一个胸腺嘧啶被尿嘧啶(U)所代替; (3)DNA通常是双链,而RNA主要为单链;

(4)DNA的分子链一般较长,而RNA分子链较短。 3、DNA作为遗传物质的直接和间接证据; 间接: (1)一种生物不同组织的细胞,不论年龄大小,功能如何,它的DNA含量是恒定的,而生殖细胞精子的DNA含量则刚好是体细胞的一半。多倍体生物细胞的DNA含量是按其染色体倍数性的增加而递增的,但细胞核里的蛋白质并没有相似的分布规律。 (2)DNA在代谢上较稳定。 (3)DNA是所有生物的染色体所共有的,而某些生物的染色体上则没有蛋白质。(4)DNA通常只存在于细胞核染色体上,但某些能自体复制的细胞器,如线粒体、叶绿体有其自己的DNA。 (5)在各类生物中能引起DNA结构改变的化学物质都可引起基因突变。 直接:肺炎链球菌试验、噬菌体侵染实验 4、DNA的变性与复性:两者的含义与特点及应用 变性:它是指当双螺旋DNA加热至生理温度以上(接近100oC)时,它就失去生理活性。这时DNA双股链间的氢键断裂,最后双股链完全分开并成为无规则线团的过程。简而言之,就是DNA从双链变成单链的过程。增色效应:它是指在DNA的变性过程中,它在260 nm的吸收值先是缓慢上升,到达某一温度后即骤然上升的效应。 复性:它是指热变性的DNA如缓慢冷却,已分开的互补链又可能重新缔合成双螺旋的过程。复性的速度与DNA的浓度有关,因为两互补序列间的配对决定于它们碰撞频率。DNA复性的应用-分子杂交:由DNA复性研究发展成的一种实验技术是分子杂交技术。杂交可发生在DNA和DNA或DNA与RNA间。 5、Tm的含义与影响因素 Tm的含义:是指吸收值增加的中点。 影响因素: 1)DNA序列中G + C的含量或比例含量越高,Tm值也越大(决定性因素);2)溶液的离子强度 3)核酸分子的长度有关:核酸分子越长,Tm值越大

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现代分子生物学 复习提纲 第一章绪论 第一节分子生物学的基本含义及主要研究内容 1 分子生物学Molecular Biology的基本含义 ?广义的分子生物学: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,从分子水平阐明生命现象和生物学规律。 ?狭义的分子生物学:偏重于核酸(基因)的分子生物学,主要研究基因或DNA的复制、转录、表达和调控 等过程,也涉及与这些过程相关的蛋白质和酶的结构与功能的研究。 1.1 分子生物学的三大原则 1) 构成生物大分子的单体是相同的 2) 生物遗传信息表达的中心法则相同 3) 生物大分子单体的排列(核苷酸、氨基酸)的不同 1.3 分子生物学的研究内容 ●DNA重组技术(基因工程) ●基因的表达调控 ●生物大分子的结构和功能研究(结构分子生物学) ●基因组、功能基因组与生物信息学研究 第二节分子生物学发展简史 1 准备和酝酿阶段 ?时间:19世纪后期到20世纪50年代初。 ?确定了生物遗传的物质基础是DNA。 DNA是遗传物质的证明实验一:肺炎双球菌转化实验 DNA是遗传物质的证明实验二:噬菌体感染大肠杆菌实验 RNA也是重要的遗传物质-----烟草花叶病毒的感染和繁殖过程 2 建立和发展阶段 ?1953年Watson和Crick的DNA双螺旋结构模型作为现代分子生物学诞生的里程碑。 ?主要进展包括: ?遗传信息传递中心法则的建立 3 发展阶段 ?基因工程技术作为新的里程碑,标志着人类深入认识生命本质并能动改造生命的新时期开始。 ? 第三节分子生物学与其他学科的关系 思考 ?证明DNA是遗传物质的实验有哪些? ?分子生物学的主要研究内容。 ?列举5~10位获诺贝尔奖的科学家,简要说明其贡献。

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结合着下载的资料复习吧~~~~ 绪论 分子生物学的发展简史 Schleiden和Schwann提出“细胞学说” 孟德尔提出了“遗传因子”的概念、分离定律、独立分配规律 Miescher首次从莱茵河鲑鱼精子中分离出DNA Morgan基因存在于染色体上、连锁遗传规律 Avery证明基因就是DNA分子,提出DNA是遗传信息的载体 McClintock首次提出转座子或跳跃基因概念 Watson和Crick提出DNA双螺旋模型 Crick提出了“中心法则” Meselson与Stah用N重同位素证明了DNA复制是一种半保留复制 Jacob和Monod提出了著名的乳糖操纵子模型 Arber首次发现DNA限制性内切酶的存在 Temin和Baltimore发现在病毒中存在以RNA为模板,逆转录成DNA的逆转录酶 哪几种经典实验证明了DNA是遗传物质? (Avery等进行的肺炎双球菌转化实验、Hershey 利用放射性同位素35S和32P分别标记T2噬菌体的蛋白质外壳和DNA) 第二章染色体与DNA 第一节染色体 一、真核细胞染色体的组成 DNA:组蛋白:非组蛋白:RNA = 1:1:(1-1.5):0.05 (一)蛋白质(组蛋白、非组蛋白) (1)组蛋白:H1、H2A、H2B、H3、H4 功能:①核小体组蛋白(H2A、H2B、H3、H4)作用是将DNA分子盘绕成核小体

②不参加核小体组建的组蛋白H1,在构成核小体时起连接作用 (2)非组蛋白:包括以DNA为底物的酶、作用于组蛋白的酶、RNA聚合酶等。常见的有(HMG蛋白、DNA结合蛋白) 二、染色质 染色体:分裂期由染色质聚缩形成。 染色质:线性复合结构,间期遗传物质存在形式。 常染色质(着色浅) 具间期染色质形态特征和着色特征染色质 异染色质(着色深) 结构性异染色质兼性异染色质 (在整个细胞周期内都处于凝集状态)(特定时期处于凝集状态)三、核小体 由H2A、H2B、H3、H4各2 分子组成的八聚体和绕在八聚体外的DNA、一分 子H1组成。八聚体在中央,DNA分子盘绕在外,由此形成核心颗粒。,H1结合在核心颗粒外侧DNA双链的进出口端,如搭扣将绕在八聚体外DNA链固定,核心颗粒之间的连接部分为连接DNA。 核小体的定位对转录有促进作用

分子生物学知识点

第一章染色体与DNA 1.原核生物的DNA的主要特征:一般只有一条染色体且大都带有单拷贝基因,只有少数的基因是以多拷贝形式存在的;整个染色体DNA几乎全部由功能基因与调控序列所组成;几乎每个基因序列都与它所编码的蛋白质序列呈线性对应状态。 2.真核生物染色体所具有的特征:分子结构稳定;能够自我复制,使亲代之间保持连续性;能够知道蛋白质的合成,从而控制整个生命活动过程;能够产生可遗传的变异。 3.染色体上的蛋白质主要包括组蛋白和非组蛋白。组蛋白是染色体的结构蛋白,与DNA组成核小体。其中组蛋白又分为:H1、H2、H2B、H3及H4。 4.组蛋白的特性:①进化上的极端保守性:不同种生物组蛋白的氨基酸组成是十分相似的②无组织特异性③肽链上的氨基酸分布的不对称性:碱性氨基酸集中分布在N端的半条链上④组蛋白的修饰作用:包括甲基化、乙酰化、磷酸化、泛素华及ADP核糖基化(修饰作用只发生在细胞周期的特定时间和组蛋白的特定位点上)⑤富含赖氨酸的组蛋白H5。 5.非组蛋白包括酶类,与细胞分裂有关的收缩蛋白、骨架蛋白、核孔复合蛋白以及肌动蛋白、肌球蛋白、微管蛋白、原基蛋白等。 ①HMG蛋白:其特点在于能与DNA结合,也能与H1作用,但都容易用低盐溶液抽提,说明他们与DNA的结合并不牢靠。 ②DNA结合蛋白:相对分子质量较低的蛋白质,约占非组蛋白的20%,可能是一些与DNA的复制或者转录相关的酶或调节物质。 ③A24非组蛋白:其有两个N端,呈酸性,含有较多的谷氨酸和天冬氨酸,总含量大约是H2A的1%,位于核小体内。 6.C值(C value):一种生物单倍体基因组DNA的总量。 C值反常现象:某些两栖类的C值甚至比哺乳动物还大,而在两栖类中C值的变化也很大,可相差100倍。 7.真核细胞的DNA序列大概可分为三类(根据对DNA的动力学): ①不重复序列:这些序列一般只有一个或几个拷贝,它占DNA总量的40%—80%。注:单拷贝基因通过基因扩增仍可合成大量蛋白质。 ②中度重复序列:序列的重复次数为10-10000,约占总DNA的10%—40%。 ③高度重复序列(卫星序列):只在真核生物中发现,这类DNA是高度浓缩的,是异染色质的组成部分。 8.真核生物基因组的结构特点总结:①基因组庞大,一般大于原核生物的基因组 ②存在大量的重复序列③大部分为非编码序列,占整个基因组序列的90%以上,该特点是真核生物与细菌和病毒之间的最主要区别④转录产物为单顺反子⑤存在大量的顺式作用元件,包括启动子、增强子、沉默子等⑥存在大量的DNA多态性。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⑦真核基因是断裂基因,有内含子结构⑧具有端粒结构。端粒是真核生物线性基因组DNA末端的一段特殊结构,它是一段DNA序列和蛋白质形成的复合体。

分子生物学问题汇总

Section A 细胞与大分子 简述复杂大分子的生物学功能及与人类健康的关系。 Section C 核酸的性质 1.DNA的超螺旋结构的特点有哪些? A 发生在闭环双链DNA分子上 B DNA双链轴线高卷曲,与简单的环状相比,连接数发生变化 C 当DNA扭曲方向与双螺旋方向相同时,DNA变得紧绷,为正超螺旋,反之变得松弛为负超螺旋。自然界几乎所有DNA分子超螺旋都为负的,因为能量最低。 2.简述核酸的性质。 A 核酸的稳定性:由于核酸中碱基对的疏水效应以及电荷偶极作用而趋于稳定 B 酸效应:在强酸和高温条件下,核酸完全水解,而在稀酸条件下,DNA的核苷键被选择性地断裂生成脱嘌呤核酸 C 碱效应:当PH超出生理范围时(7-8),碱基的互变异构态发生变化 D 化学变性:一些化学物质如尿素,甲酰胺能破坏DNA和RNA二级结构中的 而使核酸变性。 E 粘性:DNA的粘性是由其形态决定的,DNA分子细长,称为高轴比,可被机械力和超声波剪切而粘性下降。 F 浮力密度:1.7g/cm^3,因此可利用高浓度分子质量的盐溶液进行纯化和分析 G 紫外线吸收:核酸中的芳香族碱基在269nm 处有最大光吸收 H 减色性,热变性,复性。 思考题:提取细菌的质粒依据是核酸的哪些性质? 质粒是抗性基因,,在基因组或者质粒DNA中用碱提取法。 Sectio C 课前提问 1.在1.5mL的离心管中有500μL,取出10 μL稀释至1000 μL后进行检测,测得A260=0.15。 问(1):试管中的DNA浓度是多少? 问(2):如果测得A280=0.078, .A260/A280=?说明什么问题? (1)稀释前的浓度:0.15/20=0.0075 稀释后的浓度:0.0075/100=0.75ug/ml (2)0.15/0.078=1.92〉1.8,说明DNA中混有RNA样品。 2.解释以下两幅图

分子生物学知识点总结

, 宛 本人自己总结,大家随便一看。 基因与基因组 基因(gene ):储存有功能的蛋白质多肽链或 RNA 序列信息,及表达这些信息所必须的全部 核苷酸序列所构成的遗传单位。 1.顺式作用元件有:启动子和上游启动子元件,反应元件,增强子,沉默子,Poly 加尾信号 启动子:有方向性,转录起始位点上游,TATA 盒,B 地贫,与 RNA 聚合酶特异结合及启 动转录 上游启动子元件:TATA 盒上游,与反式作用因子结合,调控基因转录效率。CAAT 盒,GC 盒,CACA 盒—B 地贫 反应元件:与激活的信息分子受体结合,调控基因表达 增强子:与反式作用因子结合,基因表达正调控,无方向性 沉默子:与反式作用因子结合,基因表达负调控 Poly 加尾信号:结构基因末端 AATAAA 及下游富含 GT 或 T 区,多聚腺苷酸化特异因子, 在 3 末端加 200 个 A B 地贫 1.除逆转录病毒外,通常为单倍体基因组。 逆转录病毒:单股正链二倍体 RNA ,三个结构基因,gag ,pol ,env ,5 端甲基化帽,3 端 poly 加尾。 HIV 免疫缺陷病毒,白血病病毒,肉瘤病毒 感染细菌的病毒基因组与细菌相似,基因连续,感染真核细胞的病毒基因组与真核细胞相似, 有内含子,基因不连续。 3.基因组连续:冠状病毒,脊髓灰质炎病毒,鼻病毒 4.编码区占大部分 原核生物基因组 1.由一条环状双链 DNA 分子组成,通常只有一个复制起点。 2.结构基因大多组成操纵子,形成多顺反子(mRNA ) 3.非编码区主要是调控序列。(转录终止区可有强终止子有反向重复序列,形成茎环结构) 4.存在可移动的 DNA 序列(转座因子:能够在一个 DNA 内或两个 DNA 间移动的 DNA 片 段转座因子:插入序列,转座子,可转座的噬菌体,转座作用的机制:复制性转座,简单转 座,共整合体,插入突变) 5.编码区大于非编码区 真核生物基因组 1.有同源性的功能相关基因构成基因家族 核酸序列相同,核酸序列高度同源,编码产物的功能或功能区相同,假基因 2.真核基因为断裂基因,编码为单顺反子。 3.有单一序列(低度重复序列) 中度重复序列,高度重复序列(反向重复序列—发卡结构, 卫星 DNA :大卫星 DNA ,高度多态性:小卫星 DNA ,微卫星 DNA ) 基因表达调控 基因表达:。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 成具有特定的生物学功能和生物学效应的 RNA 或蛋白质的全过程。包括 rRNA 和 tRNA 的 转录过程。 基因表达特点:时间特异性,空间特异性 按对刺激的反应性分类:基本表达(管家基因),诱导和阻遏表达。协同表达 基因表达调控:机体各种细胞中含有的相同遗传信息(相同的结构基因),根据机体的不同发

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一、绪论 两个经典实验 1、肺炎球菌在老鼠体内的毒性实验:先将光滑型致病菌(S型)烧煮杀活性以后、以及活的粗糙型细菌(R型)分别侵染小鼠发现这些细菌自然丧失了治病能力;当他们将经烧煮杀死的S型细菌和活的R型细菌混合再感染小鼠时,实验小鼠每次都死亡。解剖死鼠,发现有大量活的S型细菌。实验表明,死细菌DNA 进行了可遗传的转化,从而导致小鼠死亡。 2、T2噬菌体感染大肠杆菌:当细菌培养基中分别带有35S或32P标记的氨基酸或核苷酸,子代噬菌体就相应含有35S标记的蛋白质或32P标记的核酸。分别用这些噬菌体感染没有放射性标记的细菌,经过1~2个噬菌体DNA 复制周期后进行检测,子代噬菌体中几乎不含带35S标记的蛋白质,但含30%以上的32P 标记。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。 基因的概念:基因是产生一条多肽链或功能RNA分子所必需的全部核苷酸序列。

二、染色体与DNA 嘌呤嘧啶 腺嘌呤鸟嘌呤胞嘧啶尿嘧啶胸腺嘧啶 染色体 性质:1、分子结构相对稳定;2、能够自我复制,使亲、子代之间保持连续性;3、能指导蛋白质的合成,从而控制生命过程;4、能产生可遗传的变异。 组蛋白一般特性:1、进化上极端保守,特别是H3、H4;2、无组织特异性;3、肽链上氨基酸分布的不对称性;4、存在较普遍的修饰作用;5、富含赖氨酸的组蛋白H5 非组蛋白:HMG蛋白;DNA结合蛋白;A24非组蛋白

真核生物基因组DNA 真核细胞基因组最大特点是它含有大量的重复序列,而且功能DNA序列大多被不编码蛋白质的非功能蛋白质所隔开。人们把一种生物单倍体基因组DNA的总量称为C值,在真核生物中C 值一般是随着生物进化而增加的,高等生物的C 值一般大于低等动物,但某些两栖类的C值甚至比哺乳动物还大,这就是著名的C值反常现象。真核细胞DNA序列可被分为3类:不重复序列、中度重复序列、高度重复序列。 真核生物基因组的特点:1、真核生物基因组庞大,一般都远大于原核生物的基因组;2、真核基因组存在大量的的重复序列;3、真核基因组的大部分为非编码序列,占整个基因组序列的90%以上,这是真核生物与细菌和病毒之间的最主要的区别;4、真核基因组的转录产物为单顺反之;5、真核基因组是断裂基因,有内含子结构;6、真核基因组存在大量的顺式元件,包括启动子、增强子、沉默子等;7、真核基因组中存在大量的DNA多态性;8、真核基因组具有端粒结构。

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分子生物学 第一章绪论 分子生物学研究内容有哪些方面? 1、结构分子生物学; 2、基因表达的调节与控制; 3、DNA重组技术及其应用; 4、结构基因组学、功能基因组学、生物信息学、系统生物学 第二章DNA and Chromosome 1、DNA的变性:在某些理化因素作用下,DNA双链解开成两条单链的过程。 2、DNA复性:变性DNA在适当条件下,分开的两条单链分子按照碱基互补原则重新恢复天然的双螺旋构象的现象。 3、Tm(熔链温度):DNA加热变性时,紫外吸收达到最大值的一半时的温度,即DNA分子内50%的双链结构被解开成单链分子时的温度) 4、退火:热变性的DNA经缓慢冷却后即可复性,称为退火 5、假基因:基因组中存在的一段与正常基因非常相似但不能表达的DNA序列。以Ψ来表示。 6、C值矛盾或C值悖论:C值的大小与生物的复杂度和进化的地位并不一致,称为C值矛盾或C值悖论(C-Value Paradox)。 7、转座:可移动因子介导的遗传物质的重排现象。 8、转座子:染色体、质粒或噬菌体上可以转移位置的遗传成分 9、DNA二级结构的特点:1)DNA分子是由两条相互平行的脱氧核苷酸长链盘绕而成;2)DNA分子中的脱氧核苷酸和磷酸交替连接,排在外侧,构成基本骨架,碱基排列在外侧;3)DNA分子表面有大沟和小沟;4)两条链间存在碱基互补,通过氢键连系,且A=T、G ≡ C(碱基互补原则);5)螺旋的螺距为3.4nm,直径为2nm,相邻两个碱基对之间的垂直距离为0.34nm,每圈螺旋包含10个碱基对;6)碱基平面与螺旋纵轴接近垂直,糖环平面接近平行 10、真核生物基因组结构:编码蛋白质或RNA的编码序列和非编码序列,包括编码区两侧的调控序列和编码序列间的间隔序列。 特点:1)真核基因组结构庞大哺乳类生物大于2X109bp;2)单顺反子(单顺反子:一个基因单独转录,一个基因一条mRNA,翻译成一条多肽链;)3)基因不连续性断裂基因(interrupted gene)、内含子(intron)、外显子(exon);4)非编码区较多,多于编码序列(9:1) 5)含有大量重复序列 11、Histon(组蛋白)特点:极端保守性、无组织特异性、氨基酸分布的不对称性、可修饰作用、富含Lys的H5 12、核小体组成:由组蛋白和200bp DNA组成 13、转座的机制:转座时发生的插入作用有一个普遍的特征,那就是受体分子中有一段很短的被称为靶序列的DNA会被复制,使插入的转座子位于两个重复的靶序列之间。 复制型转座:整个转座子被复制,所移动和转位的仅为原转座子的拷贝。 非复制型转座:原始转座子作为一个可移动的实体直接被移位。 第三章DNA Replication and repair 1、半保留复制:DNA生物合成时,母链DNA解开为两股单链,各自作为模板(template)按碱

分子生物学知识点整理知识讲解

分子生物学知识点整 理

一、名词解释: 1. 基因:基因是位于染色体上的遗传基本单位,是负载特定遗传信息的DNA 片段,编码具有生物功能的产物包括RNA和多肽链。 2. 基因表达:即基因负载遗传信息转变生成具有生物学功能产物的过程,包括基因的激活、转录、翻译以及相关的加工修饰等多个步骤或过程。 3.管家基因:在一个生物个体的几乎所有组织细胞中和所有时间段都持续表达的基因,其表达水平变化很小且较少受环境变化的影响。如GAPDH、β-肌动蛋白基因。 4. 启动子:是指位于基因转录起始位点上游、能够与RNA聚合酶和其他转录因子结合并进而调节其下游目的基因转录起始和转录效率的一段DNA片段。 5.操纵子:是原核生物基因表达的协调控制单位,包括有结构基因、启动序列、操纵序列等。如:乳糖操纵子、色氨酸操纵子等。 6.反式作用因子:指由其他基因表达产生的、能与顺式作用元件直接或间接作用而参与调节靶基因转录的蛋白因子(转录因子)。 7.顺式作用元件:即位于基因附近或内部的能够调节基因自身表达的特定DNA 序列。是转录因子的结合位点,通过与转录因子的结合而实现对真核基因转录的精确调控。 8. Ct值:即循环阈值(cycle threshold,Ct),是指在PCR扩增过程中,扩增产物的荧光信号达到设定的荧光阈值所经历的循环数。(它与PCR扩增的起始模板量存在线性对数关系,由此可以对扩增样品中的目的基因的模板量进行准确的绝对和(或)相对定量。)

9.核酸分子杂交:是指核酸分子在变性后再复性的过程中,来源不同但互不配对的核酸单链(包括DNA和DNA,DNA和RNA,RNA和RNA)相互结合形成杂合双链的特性或现象,依据此特性建立的一种对目的核酸分子进行定性和定量分析的技术则称为分子杂交技术。 10. 印迹或转印:是指将核酸或蛋白质等生物大分子通过一定的方法转移并固定至尼龙膜等支持载体上的一种方法,该技术类似于用吸墨纸吸收纸张上的墨迹。 11. 探针:是一种用同位素或非同位素标记核酸单链,通常是人工合成的寡核苷酸片段。 12. 基因芯片:又称DNA芯片或DNA微阵列,是基于核酸分子杂交原理建立的一种对DNA进行高通量、大规模、并进行分析的技术,其基本原理是将大量寡核苷酸分子固定于支持物上,然后与标记的待测样品进行杂交,通过检测杂交信号的强弱进而对待测样品中的核酸进行定性和定量分析。 13. 基因文库:是指通过克隆方法保存在适当宿主中的一群混合的DNA分子,所有这些分子中的插入片段的总和,可代表某种生物的全部基因组序列或全部的mRNA序列,因此基因文库实际上是包含某一生物体或生物组织样本的全部DNA序列的克隆群体。基因文库包括两类:基因组文库和cDNA文库。 14. 克隆:是来自同一始祖的相同副本或拷贝的集合。 15. 载体:为携带的目的基因,实现其无性繁殖或表达有意义的蛋白质所采用的一些DNA分子。 16. 限制性核酸内切酶:识别DNA的特意序列,并在识别位点或其周围切割双链DNA的一类内切酶。

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第一章绪论 2.写出DNA和RNA的英文全称。 答:脱氧核糖核酸(DNA, Deoxyribonucleic acid),核糖核酸(RNA, Ribonucleic acid)4.早期主要有哪些实验证实DNA是遗传物质?写出这些实验的主要步骤。 答:一,肺炎双球菌感染实验,1,R型菌落粗糙,菌体无多糖荚膜,无毒,注入小鼠体内后,小鼠不死亡。2,S型菌落光滑,菌体有多糖荚膜,有毒,注入到小鼠体内可以使小鼠患病死亡。3,用加热的方法杀死S型细菌后注入到小鼠体内,小鼠不死亡; 二,噬菌体侵染细菌的实验:1,噬菌体侵染细菌的实验过程:吸附→侵入→复制→组装→释放。2,DNA中P的含量多,蛋白质中P的含量少;蛋白质中有S而DNA中没有S,所以用放射性同位素35S标记一部分噬菌体的蛋白质,用放射性同位素32P标记另一部分噬菌体的DNA。用35P标记蛋白质的噬菌体侵染后,细菌体内无放射性,即表明噬菌体的蛋白质没有进入细菌内部;而用32P标记DNA的噬菌体侵染细菌后,细菌体内有放射性,即表明噬菌体的DNA进入了细菌体内。 三,烟草TMV的重建实验:1957年,Fraenkel-Conrat等人,将两个不同的TMV株系(S株系和HR株系)的蛋白质和RNA分别提取出来,然后相互对换,将S株系的蛋白质和HR株系的RNA,或反过来将HR株系的蛋白质和S株系的RNA放在一起,重建形成两种杂种病毒,去感染烟草叶片。 6.说出分子生物学的主要研究内容。 答:1,DNA重组技术;2,基因表达调控研究;3,生物大分子的结构功能研究----结构分子生物学;4,基因组、功能基因组与生物信息学研究。 第二章染色体与DNA 3.简述真核生物染色体的组成及组装过程 真核生物染色体除了性细胞外全是二倍体,DNA以及大量蛋白质及核膜构成的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)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。 3.由螺线管进一步螺旋化形成直径为0.4μm的圆筒状结构,称为超螺线管,这是染色

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分子生物学总结完整版 1、结构分子生物学; 2、基因表达的调节与控制; 3、DNA重组技术及其应用; 4、结构基因组学、功能基因组学、生物信息学、系统生物学 第二章DNA and Chromosome 1、DNA的变性:在某些理化因素作用下,DNA双链解开成两条单链的过程。 2、 DNA复性:变性DNA在适当条件下,分开的两条单链分子按照碱基互补原则重新恢复天然的双螺旋构象的现象。 3、 Tm(熔链温度): DNA加热变性时,紫外吸收达到最大值的一半时的温度,即DNA分子内50%的双链结构被解开成单链分子时的温度) 4、退火:热变性的DNA经缓慢冷却后即可复性,称为退火 5、假基因:基因组中存在的一段与正常基因非常相似但不能表达的DNA序列。以Ψ来表示。 6、 C值矛盾或C值悖论:C值的大小与生物的复杂度和进化的地位并不一致,称为C值矛盾或C值悖论(C-Value Paradox)。 7、转座:可移动因子介导的遗传物质的重排现象。 8、转座子:染色体、质粒或噬菌体上可以转移位置的遗传成分

9、 DNA二级结构的特点:1)DNA分子是由两条相互平行的脱氧核苷酸长链盘绕而成;2)DNA分子中的脱氧核苷酸和磷酸交替连接,排在外侧,构成基本骨架,碱基排列在外侧;3)DNA分子表面有大沟和小沟;4)两条链间存在碱基互补,通过氢键连系,且A=T、G ≡ C(碱基互补原则);5)螺旋的螺距为 3、4nm,直径为2nm,相邻两个碱基对之间的垂直距离为0、34nm,每圈螺旋包含10个碱基对;6)碱基平面与螺旋纵轴接近垂直,糖环平面接近平行 10、真核生物基因组结构:编码蛋白质或RNA的编码序列和非编码序列,包括编码区两侧的调控序列和编码序列间的间隔序列。特点:1)真核基因组结构庞大哺乳类生物大于2X109bp;2)单顺反子(单顺反子:一个基因单独转录,一个基因一条mRNA,翻译成一条多肽链;)3)基因不连续性断裂基因(interrupted gene)、内含子(intron)、外显子(exon);4)非编码区较多,多于编码序列(9:1) 5)含有大量重复序列1 1、Histon(组蛋白)特点:极端保守性、无组织特异性、氨基酸分布的不对称性、可修饰作用、富含Lys的H5 12、核小体组成: 由组蛋白和200bp DNA组成 13、转座的机制:转座时发生的插入作用有一个普遍的特征,那就是受体分子中有一段很短的被称为靶序列的DNA会被复

分子生物学知识点归纳

分子生物学 1.DNA的一级结构:指DNA分子中核苷酸的排列顺序。 2.DNA的二级结构:指两条DNA单链形成的双螺旋结构、三股螺旋结构以及四股螺旋结构。3.DNA的三级结构:双链DNA进一步扭曲盘旋形成的超螺旋结构。 4.DNA的甲基化:DNA的一级结构中,有一些碱基可以通过加上一个甲基而被修饰,称为DNA的甲基化。甲基化修饰在原核生物DNA中多为对一些酶切位点的修饰,其作用是对自身DNA产生保护作用。真核生物中的DNA甲基化则在基因表达调控中有重要作用。真核生物DNA中,几乎所有的甲基化都发生于二核苷酸序列5’-CG-3’的C上,即5’-mCG-3’. 5.CG岛:基因组DNA中大部分CG二核苷酸是高度甲基化的,但有些成簇的、稳定的非甲基化的CG小片段,称为CG岛,存在于整个基因组中。“CG”岛特点是G+C含量高以及大部分CG二核苷酸缺乏甲基化。 6.DNA双螺旋结构模型要点: (1)DNA是反向平行的互补双链结构。 (2)DNA双链是右手螺旋结构。螺旋每旋转一周包含了10对碱基,螺距为3.4nm. DNA 双链说形成的螺旋直径为2 nm。每个碱基旋转角度为36度。DNA双螺旋分子表面 存在一个大沟和一个小沟,目前认为这些沟状结构与蛋白质和DNA间的识别有关。(3)疏水力和氢键维系DNA双螺旋结构的稳定。DNA双链结构的稳定横向依靠两条链互补碱基间的氢键维系,纵向则靠碱基平面间的疏水性堆积力维持。 7.核小体的组成: 染色质的基本组成单位被称为核小体,由DNA和5种组蛋白H1,H2A,H2B,H3和H4共同构成。各两分子的H2A,H2B,H3和H4共同构成八聚体的核心组蛋白,DNA双螺旋缠绕在这一核心上形成核小体的核心颗粒。核小体的核心颗粒之间再由DNA和组蛋白H1构成的连接区连接起来形成串珠样结构。 8.顺反子(Cistron):由结构基因转录生成的RNA序列亦称为顺反子。 9.单顺反子(monocistron):真核生物的一个结构基因与相应的调控区组成一个完整的基因,即一个表达单位,转录物为一个单顺反子。从一条mRNA只能翻译出一条多肽链。10.多顺反子(polycistron): 原核生物具有操纵子结构,几个结构基因转录在一条mRNA 链上,因而转录物为多顺反子。每个顺反子分别翻译出各自的蛋白质。 11.原核生物mRNA结构的特点: (1) 原核生物mRNA往往是多顺反子的,即每分子mRNA带有几种蛋白质的遗传信息。 (2)mRNA 5‘端无帽子结构,3‘端无多聚A尾。 (3)mRNA一般没有修饰碱基。 12.真核生物mRNA结构的特点: (1)5‘端有帽子结构。即7-甲基鸟嘌呤-三磷酸鸟苷m7GpppN。 (2)3‘端大多数带有多聚腺苷酸尾巴。 (3)分子中可能有修饰碱基,主要有甲基化。 (4)分子中有编码区和非编码区。 14.tRNA的结构特点 (1)tRNA是单链小分子。 (2)tRNA含有很多稀有碱基。 (3)tRNA的5‘端总是磷酸化,5’末端核苷酸往往是pG. (4)tRNA的3‘端是CCA-OH序列。是氨基酸的结合部位。 (5)tRNA的二级结构形状类似于三叶草,含二氢尿嘧啶环(D环)、T环和反密码子环。

现代分子生物学总结题库

第一章、基因的结构和功能实体及基因组 1、基因定义 基因(遗传因子)是遗传的物质基础,是DNA(脱氧核糖核酸)分子上具有遗传信息的特定核苷酸序列的总称,携带有遗传信息的DNA序列,是具有遗传效应的DNA分子片段,是控制性状的基本遗传单位,通过指导蛋白质的合成来表达自己所携带的遗传信息,从而控制生物个体的性状表现。 2、DNA修复 DNA修复(DNA repairing)是细胞对DNA受损伤后的一种反应,这种反应可能使DNA结构恢复原样,重新能执行它原来的功能;但有时并非能完全消除DNA的损伤,只是使细胞能够耐受这DNA的损伤而能继续生存。也许这未能完全修复而存留下来的损伤会在适合的条件下显示出来(如细胞的癌变等),但如果细胞不具备这修复功能,就无法对付经常在发生的DNA损伤事件,就不能生存。对不同的DNA损伤,细胞可以有不同的修复反应。3、DNA损伤 DNA损伤是复制过程中发生的DNA核苷酸序列永久性改变,并导致遗传特征改变的现象。情况分为:substitutation (替换)deletion (删除)insertion (插入)exon skipping (外显子跳跃)。 DNA损伤的改变类型:a、点突变:指DNA上单一碱基的变异。嘌呤替代嘌呤(A与G之间的相互替代)、嘧啶替代嘧啶(C与T之间的替代)称为转换(transition);嘌呤变嘧啶或嘧啶变嘌呤则称为颠换(transvertion)。b、缺失:指DNA链上一个或一段核苷酸的消失。c、插入:指一个或一段核苷酸插入到DNA链中。在为蛋白质编码的序列中如缺失及插入的核苷酸数不是3的整倍数,则发生读框移动(reading frame shift),使其后所译读的氨基酸序列全部混乱,称为移码突变(frame-shift mutaion)。d、倒位或转位:(transposition)指DNA链重组使其中一段核苷酸链方向倒置、或从一处迁移到另一处。 e、双链断裂:对单倍体细胞一个双链断裂就是致死性事件。 4、同源重组 同源重组,(Homologus Recombination)是指发生在姐妹染色单体(sister chromatin) 之间或同一染色体上含有同源序列的DNA分子之间或分子之内的重新组合。同源重组需要一系列的蛋白质催化,如原核生物细胞内的RecA、RecBCD、RecF、RecO、RecR等;以及真核生物细胞内的Rad51、Mre11-Rad50等等。同源重组反应通常根据交叉分子或holiday 结构(Holiday Juncture Structure) 的形成和拆分分为三个阶段,即前联会体阶段、联会体形成和Holiday 结构的拆分。 a、基因敲除 基因敲除(geneknockout),是指对一个结构已知但功能未知的基因,从分子水平上设计实验,将该基因去除,或用其它顺序相近基因取代,然后从整体观察实验动物,推测相应基因的功能。这与早期生理学研究中常用的切除部分-观察整体-推测功能的三部曲思想相似。基因敲除除可中止某一基因的表达外,还包括引入新基因及引入定点突变。既可以是用突变基因或其它基因敲除相应的正常基因,也可以用正常基因敲除相应的突变基因。 b、因转移法 同源重组(homologousrecombination)是将外源基因定位导人受体细胞染色体上的方法,因为在该座位有与导人基因同源的序列,通过单一或双交换,新基因片段可替换有缺陷的基因片段,达到修正缺陷基因的目的。位点特异性重组是发生在两条DNA链特异位点上的重组,重组的发生需一段同源序列即特异性位点(又称附着点;attachmentsite,att)和位点特异性的蛋白因子即重组酶参与催化。重组酶仅能催化特异性位点间的重组,因而重组具有特异性和高度保守性。

现代分子生物学考研复习重点

现代分子生物学考研复习资料整理 第一章绪论 分子生物学:是研究核酸、蛋白质等所有生物大分子的形态、结构及其重要性、规律性和相互关系的科学 分子生物学的主要研究内容 1、DNA重组技术 2、基因表达调控研究 3、生物大分子的结构功能研究——结构分子生物学 4、基因组、功能基因组与生物信息学研究 5、DNA的复制转录和翻译 第二章染色体与DNA 半保留复制:DNA在复制过程中碱基间的氢键首先断裂,双螺旋解旋并被分开,每条链分别作为模板合成新链,产生互补的两条链。这样新形成的两个DNA分子与原来DNA分子的碱基顺序完全一样,因此,每个子代分子的一条链来自亲代DNA,另一条链则是新合成的,所以这种复制方式被称为DNA半保留复制 DNA半不连续复制:DNA双螺旋的两条链反向平行,复制时,前导链DNA的合成以5′-3′方向,随着亲本双链体的解开而连续进行复制;后随链在合成过程中,一段亲本DNA单链首先暴露出来,然后以与复制叉移动相反的方向、按照5′-3′方向合成一系列的冈崎片段,然后再把它们连接成完整的后随链,这种前导链的连续复制和后随链的不连续复制称为DNA 的半不连续复制 原核生物基因组结构特点:1、基因组很小,大多只有一条染色体2、结构简练3、存在转录单元,多顺反子4、有重叠基因 真核生物基因组的结构特点:1、真核基因组庞大,一般都远大于原核生物的基因组2、真核基因组存在大量的重复序列3、真核基因组的大部分为非编码序列,占整个基因组序列的90%以上,该特点是真核生物与细菌和病毒之间最主要区别4、真核基因组的转录产物为单顺反子5、真核基因是断裂基因,有内含子结构6、真核基因组存在大量的顺式作用元件,包括启动子、增强子,沉默子等7、真核基因组中存在大量的DNA多态性8、真核基因组具有端粒结构 DNA转座(移位)是由可移位因子介导的遗传物质重排现象 DNA转座的遗传学效应:1、转座引入插入突变2、转座产生新的基因3、转座产生的染色体畸变4、转座引起生物进化 转座子分为插入序列和复合型转座子两大类 环状DNA复制方式:θ型、滚环型和D-环型 第三章生物信息的传递(上)从DNA到RNA 转录:指拷贝出一条与DNA链序列完全相同的RNA单链的过程 启动子:是一段位于结构基因5′段上游区的DNA序列,能活化RNA聚合酶,使之与模板DNA准确地结合并具有转录起始的特异性 原核生物启动子结构:存在位于-10bp处的TATA区和-35bp处的TTGACA区,其是RNA聚合酶与启动子的结合位点,能与σ因子相互识别而具有很高的亲和力 终止子:是给予RNA聚合酶转录终止信号的DNA序列(促进转录终止的DNA序列) 终止子的类型:不依赖于ρ因子和依赖于ρ因子 增强子:能增强或促进转录起始的序列 增强子的特点:1、远距离效应2、无方向性3、顺式调节4、无物种和基因的特异性5、具

现代分子生物学总结

第一章、基因的结构与功能实体及基因组 1、基因定义 基因(遗传因子)就是遗传的物质基础,就是DNA(脱氧核糖核酸)分子上具有遗传信息的特定核苷酸序列的总称,携带有遗传信息的DNA序列,就是具有遗传效应的DNA分子片段,就是控制性状的基本遗传单位,通过指导蛋白质的合成来表达自己所携带的遗传信息,从而控制生物个体的性状表现。 2、DNA修复 DNA修复(DNA repairing)就是细胞对DNA受损伤后的一种反应,这种反应可能使DNA结构恢复原样,重新能执行它原来的功能;但有时并非能完全消除DNA的损伤,只就是使细胞能够耐受这DNA的损伤而能继续生存。也许这未能完全修复而存留下来的损伤会在适合的条件下显示出来(如细胞的癌变等),但如果细胞不具备这修复功能,就无法对付经常在发生的DNA 损伤事件,就不能生存。对不同的DNA损伤,细胞可以有不同的修复反应。 3、DNA损伤 DNA损伤就是复制过程中发生的DNA核苷酸序列永久性改变,并导致遗传特征改变的现象。情况分为:substitutation (替换)deletion (删除)insertion (插入)exon skipping (外显子跳跃)。DNA损伤的改变类型:a、点突变:指DNA上单一碱基的变异。嘌呤替代嘌呤(A与G之间的相互替代)、嘧啶替代嘧啶(C与T之间的替代)称为转换(transition);嘌呤变嘧啶或嘧啶变嘌呤则称为颠换(transvertion)。b、缺失:指DNA链上一个或一段核苷酸的消失。c、插入:指一个或一段核苷酸插入到DNA链中。在为蛋白质编码的序列中如缺失及插入的核苷酸数不就是3的整倍数,则发生读框移动(reading frame shift),使其后所译读的氨基酸序列全部混乱,称为移码突变(frame-shift mutaion)。d、倒位或转位:(transposition) 指DNA链重组使其中一段核苷酸链方向倒置、或从一处迁移到另一处。e、双链断裂:对单倍体细胞一个双链断裂就就是致死性事件。 4、同源重组 同源重组,(Homologus Recombination)就是指发生在姐妹染色单体(sister chromatin) 之间或同一染色体上含有同源序列的DNA分子之间或分子之内的重新组合。同源重组需要一系列的蛋白质催化,如原核生物细胞内的RecA、RecBCD、RecF、RecO、RecR等;以及真核生物细胞内的Rad51、Mre11-Rad50等等。同源重组反应通常根据交叉分子或holiday结构(Holiday Juncture Structure) 的形成与拆分分为三个阶段,即前联会体阶段、联会体形成与Holiday 结构的拆分。 a、基因敲除 基因敲除(geneknockout),就是指对一个结构已知但功能未知的基因,从分子水平上设计实验,将该基因去除,或用其它顺序相近基因取代,然后从整体观察实验动物,推测相应基因的功能。这与早期生理学研究中常用的切除部分-观察整体-推测功能的三部曲思想相似。基因敲除除可中止某一基因的表达外,还包括引入新基因及引入定点突变。既可以就是用突变基因或其它基因敲除相应的正常基因,也可以用正常基因敲除相应的突变基因。 b、因转移法 同源重组(homologousrecombination)就是将外源基因定位导人受体细胞染色体上的方法,因为在该座位有与导人基因同源的序列,通过单一或双交换,新基因片段可替换有缺陷的基因片段,达到修正缺陷基因的目的。位点特异性重组就是发生在两条DNA链特异位点上的重组,重组的发生需一段同源序列即特异性位点(又称附着点;attachmentsite,att)与位点特异性的蛋白因子即重组酶参与催化。重组酶仅能催化特异性位点间的重组,因而重组具有特异性与高度保守性。 5、碱基错配对修复

高二生物会考知识点总结5篇精选

高二生物会考知识点总结5篇精选 直到高二,学生的学习自觉性增强,获取知识一方面从教师那里接受,但这种接受也应该有别于以前的被动接受,它是在经过自己思考、理解的基础上接受。另一方面通过自学主动获取知识。能否顺利实现转变,是成绩能否突破的关键。下面就是给大家带来的高二生物会考知识点,希望能帮助到大家! 1.酶的定义?由活细胞产生的具有催化作用的生物大分子 2.ATP的中文名称、结构简式?腺苷三磷酸A-P~P~P 3.叶绿体层析在滤纸条上的名称和颜色分布?自上而下:胡萝卜素(橙黄色,蓝紫光)叶黄素(黄色,蓝紫光)叶绿素a(蓝绿色,红橙光、蓝紫光)叶绿素b(黄绿色,红橙光、蓝紫光) 4.光合作用的光反应和暗反应的能量变化光:光能-活跃化学能暗:活跃化学能-稳定化学能 5.光合作用的反应式?6CO2+12H2O——>C6H12O6+6H2O+6O2 6.影响光合作用的因素?温度、光照、CO2浓度

7.有氧呼吸的场所?细胞质基质、线粒体 8.无氧呼吸的2个反应式?C6H12O6→C2H5OH+CO2+能量、C6H12O6→2C3H6O3(乳酸)+能量 9.呼吸作用的意义?氧化分解有机物,为生命活动提供能量 10.糖代谢的途径?多糖分为肝糖原与肌糖原,肝糖原能合成葡萄糖 1.解旋酶:作用于氢键,是一类解开氢键的酶,由水解ATP来供给能量它们常常依赖于单链的存在,并能识别复制叉的单链结构。在细菌中类似的解旋酶很多,都具有ATP酶的活性。大部分的移动方向是5′→3′,但也有3′→5′移到的情况,如n′蛋白在φχ174以正链为模板合成复制形的过程中,就是按3′→5′移动。在DNA复制中起作用。 2.DNA聚合酶:在DNA复制中起作用,是以一条单链DNA为模板,将单个脱氧核苷酸通过磷酸二酯键形成一条与模板链互补的DNA 链,形成链与母链构成一个DNA分子。 3.DNA连接酶:其功能是在两个DNA片段之间形成磷酸二酯键。如果将经过同一种内切酶剪切而成的两段DNA比喻为断成两截的梯

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