分子生物学精华版
分子生物学PPT课件

04 蛋白质的结构与功能
蛋白质的化学组成与结构
蛋白质的基本组成单 位
氨基酸,具有氨基和羧
基的有机化合物。
氨基酸的种类
20种常见氨基酸,根据 侧链R基的不同进行分 类。
蛋白质的一级结构
氨基酸的线性排列顺序 ,包括肽键和二硫键的 连接。
蛋白质的高级结构
二级结构(α-螺旋、β折叠等)、三级结构和 四级结构。
01
其他RNA
如miRNA、snRNA等,在基因表达调控、 RNA加工等方面发挥作用。
04
03
RNA的合成与加工
01
02
03
转录
以DNA为模板,通过RNA 聚合酶的作用,合成RNA 的过程。
加工
新合成的RNA需要经过一 系列加工过程,如剪接、 修饰等,才能成为成熟的 RNA分子。
转录后调控
通过RNA干扰、RNA编辑 等方式对RNA进行转录后 水平的调控,影响基因的 表达。
03
DNA连接酶的种类和应用
04
重组DNA分子的构建和筛选
PCR技术及其应用
01
PCR技术的原理及步骤
02
03
04
引物的设计与优化
PCR反应体系的组成及优化
PCR技术的应用举例
基因克隆与基因工程
基因克隆的定义和原理 基因表达载体的构建和选择
基因工程的基本步骤 基因工程的应用举例
分子生物学在医学、农业等领域的应用
医学领域的应用
基因诊断、基因治疗、药物研 发等
工业领域的应用
酶工程、发酵工程、生物制药 等
农业领域的应用
转基因作物、基因编辑育种、 农业生物技术等
环境领域的应用
环境监测、污染治理、生态修 复等
分子生物学全套课件

蛋白质的合成与加工
蛋白质的生物合成包括转录和翻译两 个过程,其中转录是以DNA为模板合 成RNA的过程,翻译则是以mRNA为 模板合成蛋白质的过程。
在蛋白质合成过程中,还需要进行一系 列的加工和修饰,如剪切、磷酸化、糖 基化等,以确保蛋白质的正确折叠和功 能。
蛋白质在细胞中的作用
蛋白质可以作为酶催化生物体内 的化学反应,维持生命活动的正 常进行。
表观遗传学调控 通过DNA甲基化、组蛋白修饰等方式影响基因表 达。
3
microRNA调控 microRNA与mRNA结合,抑制其翻译或促进其 降解。
基因表达调控的分子机制
DNA结合蛋白的作用
识别并结合特定DNA序列,影响基因转录。
染色质结构与基因表达
染色质结构的变化可影响基因的可及性和转 录活性。
分子生物学全套课 件
contents
目录
• 分子生物学概述 • DNA的结构与功能 • RNA的结构与功能 • 蛋白质的结构与功能 • 基因表达的调控 • 分子生物学技术与应用
01
分子生物学概述
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、相互 作用及其在生命过程中的作用机制和 调控的科学。
重组噬菌体。
目
的
基
通过蓝白斑筛选、PCR
因
鉴定等方法筛选并鉴定
与
含有目的基因的重组子。 载 体
连
基
接
因
表 达
将重组质粒或重组噬菌
系
体导入表达宿主细胞,
统
建立基因表达系统。
建
立
通过Western blot等方
法检测目的蛋白的表达
分子生物学(共19张PPT)

04
蛋白质的结构与功能
蛋白质的分子组成与结构
氨基酸通过肽键连 接形成多肽链,即 蛋白质的一级结构 。
多条多肽链组合在 一起,形成蛋白质 的三级结构。
蛋白质的基本组成 单位是氨基酸,共 有20种常见氨基酸 。
多肽链经过盘绕、 折叠形成二级结构 ,主要形式包括α螺旋和β-折叠等。
在特定条件下,蛋 白质可形成四级结 构,由多个亚基组 成。
发展历程
从20世纪50年代DNA双螺旋结构 的发现开始,分子生物学经历了 飞速的发展,成为现代生命科学 中最为活跃和前沿的领域之一。
分子生物学的研究对象与任务
研究对象
主要包括DNA、RNA、蛋白质Байду номын сангаас生 物大分子,以及它们之间的相互作用 和调控机制。
研究任务
揭示生物大分子的结构、功能及其相 互作用机制;阐明基因表达调控的分 子机制;探索生物大分子在生命过程 中的作用和意义。
转录因子
01
真核生物中存在大量转录因子,它们与DNA特定序列结合,激
活或抑制基因转录。
表观遗传学调控
02
通过DNA甲基化、组蛋白修饰等方式,改变染色质结构,影响
基因表达。
microRNA调控
03
microRNA是一类小分子RNA,通过与mRNA结合,抑制其翻
译或促进其降解,从而调节基因表达。
基因表达调控的分子机制
发育生物学研究生物体的发育过程,而分子 生物学则揭示了发育过程中基因表达和调控 的分子机制。
02
DNA的结构与功能
DNA的分子组成与结构
DNA的基本组成单位
脱氧核糖核苷酸,由磷酸、脱氧核糖 和碱基组成。
DNA的碱基
DNA的双螺旋结构
完整版《分子生物学》 ppt课件

底物
模板 Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ
识别 起始 延伸 终止
启动子(-10区、-35区) 转录单位相关概念 CAP位点 识别过程
不依赖ρ因子的终止子: 内在终止子(intrinsic terminator ) 依赖ρ因子的终止子( ρ-dependent terminator )有发夹结构,但GC含量少, 无U串
核mRNA内含子的剪接 Ⅰ内含子的剪接 Ⅱ类内含子的剪接 反式剪接
核mRNA的 拼接体的拼接
类型ⅰ 自我拼接
类型ⅱ自我 拼接
剪接、3’末端CCA结构、碱基修饰 内含子切除(核酸酶的作用,不是
转酯反应) 连接外显子
蛋 白 参与蛋白质生物合成的物质 质 的 蛋白质生物合成过程 生 物 蛋白质合成的干扰与抑制 合 成 蛋白质的降解
一般模式 复制型转座模式 非复制型转座模式 保守型转座模式 TnA转座模式
通过反义RNA的翻译水平控制 甲基化作用控制转座酶合成及
其与DNA的结合
转座引起插入突变 造成插入位点靶DNA的少量碱基
对重复 插入位点出现新基因 引起染色体畸变 转座引起的生物进化 切除效应 外显子改组
动子:(上游控制元件),-165~ -40,影响转录的频率。
♠ -25bp:TATA盒(Hogness box),识别起 始位点
♠ -75bp:CAAT盒(CAATCT) ,决定启动子
♠ -110bp:GC盒的(G转G录GC频G率G),R调N控A起始聚和合酶I的启动子
转录频率
RNA聚合酶Ⅱ的启动子
分子生物学 Molecular Biology
总结复习 Review and Summarize
2020/12/22
1
绪论
引言 分子生物学简史 分子生物学的研究内容 分子生物学进展 分子生物学展望
2024年度现代分子生物学课件完整版

DNA重组的方式与意义
01
02
03
04
同源重组
发生在同源序列之间的重组, 包括交叉互换和非交叉互换两
种类型
位点特异性重组
发生在特定DNA序列之间的 重组,需要特定的重组酶催化
2024/3/24
转座重组
通过转座子的移动实现的 DNA重组
DNA重组的意义
促进生物进化,产生生物多样 性;参与基因表达调控;修复
翻译水平调控
通过mRNA的稳定性、翻译起始速率等因素控 制蛋白质合成的数量和质量。
表观遗传学调控
通过DNA甲基化、组蛋白修饰等方式影响基因表 达的可遗传变化。
2024/3/24
适应环境变化
使生物体能够根据不同环境条件调整基因表达模式 ,以维持内环境稳定。
细胞分化与发育
在细胞分化和发育过程中,基因表达调控确保不 同细胞类型具有独特的表型特征。
2024/3/24
4
分子生物学的研究内容
生物大分子的结构与功能
遗传信息的传递与表达
研究生物大分子如蛋白质、核酸等的结构 特点、理化性质以及生物功能。
研究DNA复制、RNA转录和蛋白质翻译等 遗传信息传递过程及其调控机制。
基因表达的调控
细胞信号传导与基因表达调控
研究基因表达的时空特异性以及环境因素 对基因表达的影响。
蛋白质相互作用研究
利用酵母双杂交、免疫共沉淀等技术研究蛋 白质之间的相互作用及其功能。
2024/3/24
蛋白质测序
利用质谱等技术对蛋白质序列进行测定,包 括肽质量指纹图谱、蛋白质组学等。
蛋白质表达与功能分析
通过基因工程手段在特定宿主中表达目标蛋 白质,研究其结构和功能。
分子生物学总结

分⼦⽣物学总结分⼦⽣物学总结第⼀章绪论⼀. DNA重组技术和基因⼯程技术.DNA重组技术⼜称基因⼯程,⽬的是将不同的DNA⽚段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.基因⼯程技术还包括其他可能使⽣物细胞基因组结构得到改造的体系.第⼆章染⾊体与DNA⼀. DNA的⼀、⼆、三级结构特征.DNA⼀级结构特征1. 双链反向平⾏配对⽽成2. 脱氧核糖和磷酸交替连接,构成DNA⾻架,碱基排在内侧3. 内侧碱基通过氢键互补形成碱基对DNA⼆级结构特征绕DNA双螺旋表⾯上出现的螺旋沟,宽的沟称为⼤沟,窄沟称为⼩沟。
⼤沟,⼩沟都、是由于碱基对堆积和糖-磷酸⾻架扭转造成的。
DNA三级结构特征拓扑异构酶拓扑异构酶负超螺旋松弛DNA 正超螺旋溴已啶溴已啶⼆. 原核⽣物DNA具有哪些不同于真核⽣物DNA的特征.1. 结构简练2. 存在转录单元3. 有重叠基因三. DNA复制通常采取哪些⽅式.1. 线性DNA双链的复制.2. 环状DNA双链的复制分为θ型、滚环型和D-环型等.四. 原核⽣物DNA的复制特点.1. DNA双螺旋的解旋2. DNA复制的引发3. 冈崎⽚段与半不连续复制4. 复制的终⽌5. DNA聚合酶五. 细胞通过哪⼏种修复系统对DNA损伤进⾏修复?1. 错配修复2. 碱基切除修复3. 核苷酸切除修复4. DNA直接修复六. 什么是转座⼦?可分为哪些种类?转座⼦是存在与染⾊体DNA上可⾃主复制和位移的基本单位原核⽣物转座⼦的类型: 1. 插⼊序列 2. 复合转座⼦ 3. TnA家族第三章⽣物信息的传递(上)⼀. 什么是编码链?什么是模板链?与mRNA序列相同的那条DNA链称为编码链;将另⼀条根据碱基互补原则指导mRNA合成的DNA链称为模板链。
三. 简述σ因⼦的作⽤.σ因⼦的作⽤是负责模板链的选择和转录的起始,它是酶的别构效应物,使酶专⼀性识别模板上的启动⼦.四. 什么是Pribnow box?它的保守序列是什么?RNA聚合酶全酶与模板DNA结合后,⽤DNase I⽔解DNA,然后⽤酚抽提,沉淀纯化DNA后得到⼀个被RNA聚合酶保护的DNA⽚段,约有41-44个核苷酸对.在被保护区内有⼀个由5个核苷酸组成的共同序列,是RNA聚合酶的紧密结合点,称为Pribnow box. Pribnow区的保守序列是: TTGACA五. 简述原核⽣物和真核⽣物mRNA的区别.(⼀)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polyA 结构。
分子生物学(全)
名词解释基因:是携带有遗传信息信息的DNA片段。
基因组genome:基因组泛指一个有生命体、病毒或细胞器的全部遗传物质;在真核生物,基因组是指一套染色体(单倍体)DNA,又称染色体组。
、重复序列:是指在基因组中重复出现的DNA序列。
假基因pseudogene:在多基因家族中,DNA序列与正常基因的结构相似,但不能产生有功能的基因产物的基因成为假基因。
断裂基因(splite gene)真核生物结构基因,由若干个编码区和非编码区互相间隔开但又连续镶嵌而成,去除非编码区再连接后,可翻译出由连续氨基酸组成的完整蛋白质,这些基因称为断裂基因。
增强子enhancer:指远离转录起始点、决定基因的时间、空间特异性、增强启动子转录活性的DNA序列。
沉默子silencer:是某些基因的负性调节元件,当其结合特异蛋白因子时,对基因转录起阻遏作用。
内含子intron:存在于原始转录产物或基因组DNA中,但不包括在成熟mRNA、rRNA或tRNA中的那部分核苷酸序列。
外显子exon:,基因组DNA中出现在成熟RNA分子上的序列。
启动子:是位于结构基因5,端上游的DNA序列,能活化RNA聚合酶,使之与模版DNA准确的结合并具有转录起始的特异性。
基因表达谱:是指在某些特定情况下(不同组织、不同细胞、不同发育阶段、不同生理状态及不同环境下等)细胞基因的表达状态(包括基因是否表达、表达丰度以及的表达差异)。
限制性核酸内切酶:是识别DNA的特异序列,并在识别位点或其周围切割双链DNA的一类内切酶。
质粒:是存在于细菌内、染色体外闭合、具有自主修复制能力的环状DNA.微卫星DNA:是由短的重复单元序列串联构成的重复序列,重复单元一般为1~6bp,重复序列长度一般小与150bp.分布广,其功能尚不清楚。
基因诊断:是指用分子生物学的技术,在DNA或RNA水平上检测基因的存在状态或表达状态的诊断方法,对人体状态和疾病作出诊断的方法和过程。
整理分子生物学课件重点-图文
整理分子生物学课件重点-图文基因表达实质上就是遗传信息的转录和翻译;在个体发育过程中生物遗传信息的表达按一定的时序发生变化(时序调控),并随着内外环境的变化而不断的加以修正(环境调控)。
是将不同的DNA片段(如基因或基因的一部分)按照人们的设计定向的连接起来,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。
克隆的理性思考培植人类胚胎细胞的计划会最终导致大量地复制人类吗当人类的繁衍不是靠自然的生育,却是靠高科技手段,以流水线作定型复制,那么人类还能叫自然人类吗?到那时,地球又该用怎样的方式来接纳这批人类的复制品呢?复制一、DNA合成的化学基础:2个关键的底物:(1)4种脱氧核苷三磷酸—dGTP、dCTP、dATP、dTTP。
(2)引物:与模板互补,比模板短的一小段序列,暴露的3’-OH。
DNA通过引物3’端的延伸进行合成二、DNA聚合酶的作用机制DNA聚合酶优先添加正确配对的dNTP空间位阻阻止DNA聚合酶催化反应使用rNTPDNA聚合酶是一种延伸酶外切核酸酶校正新合成出的DNADNA聚合酶:DNA聚合酶是DNA合成中起主要作用的酶,催化总反应(dNMP)n+dNTP(dNMP)n+1+ppiDNA延伸的DNADNA聚合酶I具有:5’------3’聚合活性3’-------5’外切酶活性(校阅作用Proofreading)5’-------3’外切酶活性DNA聚合酶的关键特征:忠实性(Fidelity)DNA聚合酶的聚合活性和3’-5’的校阅活性保证了DNA合成的精确性催化效率DNA聚合酶催化活性依赖于聚合酶的延伸能力(Proceivity)三、复制叉复制叉上DNA的两条链同时合成DNA新链的起始需要一条RNA引物(由一种特殊的RNA聚合酶,引物酶引发)完成DNA复制必须除去RNA引物DNA解旋酶在复制叉之前解开双螺旋复制前单链结合蛋白使单链DNA稳定滑动夹增加了DNA聚合酶的延伸能力滑动夹是通过滑动夹装载器打开并安置在DNA的引物-模板接头上四、复制叉上的DNA合成1957年,Arthurkornberg首次在大肠杆菌中发现DNA聚合酶Ⅰ简写DNApolⅠ,后来又相继发现了DNA聚合酶Ⅱ和DNA聚合酶Ⅲ,大肠杆菌中至少有5种DNA聚合酶。
(完整版)分子生物学笔记完全版
(完整版)分子生物学笔记完全版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%),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。
基因家族的特点:①基因家族的成员可以串联排列在一起,形成基因簇(genecluster)或串联重复基因(tandemly repeated genes),如rRNA、tRNA和组蛋白的基因;②有些基因家族的成员也可位于不同的染色体上,如珠蛋白基因;③有些成员不产生有功能的基因产物,这种基因称为假基因(Pseudogene).Ψa1表示与a1相似的假基因.四、超基因家族(Supergene family ,Superfamily) 由基因家族和单基因组成的大基因家族,结构上有程度不等的同源性,但功能不同.第四节细菌和病毒基因组一、细菌基因组的特点。
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分子生物学精华版 1 / 5 ORF:开放阅读框、ori:复制原点、ARS:自主性复制序列、hnRNA:核内不均一RNA、SnRNA:核内小RNA、IS:插入序列、Tn:复合转座子、homebox:同源异型盒、IPTG:异丙基硫代-β-D-半乳糖苷、TATAbox:位于-25~-30 bp处的TATAAAAG序列、CAATbox:位于-70~-78 bp处的CCAATG序列、GCbox:-90区、OCTbox:八核苷酸序列框、TF:转录因子、SSB:单链结合蛋白、Ribozyme:核酶、intron:内含子、exon:外显子、ORC:复制起始复合物、PCNA:增殖细胞核抗原、RFC:复制因子C、IHF:宿主整合因子、RF:阅读框、PDI:蛋白质二硫键异构酶、PPI:肽酰脯氨酸顺反异构酶、SRP:信号肽识别颗粒、DP:停泊蛋白,SRP受体、NLS:核定位序列、promoter:启动子、terminator:终止子、attenuator:衰减子、CAP:降解物基因活化蛋白、SD序列:核糖体结合序列、HLH:螺旋-环-螺旋、homeodomain:同源异型域、TIFs:转录起始因子、GTFs:基础转录因子、UCE:上游控制元件、UBF:上游结合因子、PSEbox:近侧序列元件、TAF:TBP相关因子、TBP:TATA识别结合蛋白、
enhancer:增强子、silencer:沉默子、UAS:上游激活序列、NM:核基质、MAR:基质结合区域、dNTP:脱氧核糖三磷酸、SNP:单核苷酸多态性 1、 前导链:以亲代DNA3`-5`链为模板。连续合成的新DNA链 滞后链:以亲代DNA5`-3`链为模板。不连续合成的新DNA链 2、简单转座子(插入序列):最简单的转座子,只含有转座酶 复合转座子:除有转座酶外还有其他表现型基因 3、有意义链:正链,编码链,和RNA同义 无意义链:负链,模板链,和RNA反义 4、内含子:在RNA原初转录本中被切除,而最终不表达的片段 外显子:在RNA原初转录本中剪接中保留并连在一起最终表达的片段 5、兼并密码子:编码同一氨基酸的一组密码子 偏爱密码子:兼并密码子中使用频率最高的密码子 6、无义突变:发生在终止密码处,使有义密码变成终止密码或者终止密码变成有义密码 错义突变:由有义密码的点突变引起,突变结果只改变一个氨基酸,改变后产生一个性质相似的氨基酸 7、信号肽:分泌和跨膜蛋白在合成过程中N端共有序列,它能引导跨膜和分泌性蛋白的肽链通过内质网膜和到达内质网腔。最终被内质网上的信号肽酶切除,因此成熟的分泌蛋白N端无信号肽 导肽:为线粒体定位信号,富含带正电荷的氨基酸,丝氨酸含量特别高 8、抑制基因突变:第二次点突变抑制了第一次突变造成的表现型,使野生型表现型得以恢复(并非真正的恢复突变) 移码突变:在核苷酸链上插入或删去一个碱基,就会导致其后的密码子的阅读框发生改变的现象 9、基因组:对一般二倍体高等生物,能维持配子或配子体正常功能的最低数目的一套染色体DNA 功能基因组:由表达基因构成的基因组 10、衰减子:在合成代谢基因内部受环境影响,有终止子功能,形成不完整mRNA,降低基因表达的DNA序列 终止子:在一个基因3`端或操纵子3`具有转录终止功能的DNA序列 启动子:操纵子中位于操纵基因一端的核苷酸序列,其中含有以校正遗传起始的一切信号,并决定RNA合成的最大速度 增强子:在真核生物中,增强启动子起动效率的某些序列 绝缘子: 沉默子:在真核生物中,对启动子起动效率起负调控作用的序列 11、溶源途径:噬菌体感染大肠杆菌后,其基因组与细菌染色体整合,成为细菌染色体DNA的一部分,随着细菌染色体的复制而复制,不引起噬菌体的组装和细菌的裂解 溶菌途径:噬菌体DNA从细菌染色体上分离,形成环状,其上操纵子按一定时间顺序表达,利用寄主复制、转录、翻译系统,并利用寄主的营养物质合成自己的酶、外壳蛋白及基因组,组装成噬菌体颗粒,溶破细菌释放出噬菌体颗粒 12、持家基因:在每个细胞都表达的基因,即其功能对每个细胞都需要的基因 分子生物学精华版 2 / 5 奢侈基因:只在特定细胞中表达低丰富蛋白和酶的基因 13、应答元件:诱导型转录因子结合的顺式元件 诱导因子:识别并特异地结合在起始位点上游元件上,其活性受调控,在特定时间、条件或特定的组织中合成或被活化 上游因子:识别并特异地结合在起始位点上游元件上,其活性不受调控,可结合和作用于具有其识别序列的元件上,可提高启动效率 基础因子:与RNApolⅡ结合形成位于起始位点周围的复合体,据顶转录起始位点 上游元件:启动子上游的顺式作用元件 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 反式作用因子:能与顺式作用元件结合的可扩散蛋白 转录因子:真核RNA聚合酶不能识别DNA上的结合位点,识别这些序列的是调节转录的反式作用因子 基础转录因子:是启动子在起动RNA合成时的必需因子,与RNApol结合形成围绕在起始位点周围的复合物,其结合通用启动子序列,能在任何细胞中转录,而不依赖与组织特异性的调控序列 上游转录因子:识别并特异地结合在上游顺式元件上,其活性不受调控,可作用于具有其识别序列的任何启动子上,可提高启动效率 诱导型转录因子:识别并特异地结合在上游顺式元件上,其活性受调控,在特定时间、条件或特定的组织中合成或被活化 14、RNA编辑:在mRNA水平上发生的碱基取代、插入或缺失 RNA剪切:mRNA前体在核酶的作用下剪去内含子的加工 可变剪切:mRNA按照不同方式剪接,产生两种或多种mRNA的剪切 15、同源异型盒:是DNA上编码一类与发育有关的调控蛋白上与DNA结合的结构域的序列 同源异型域:这一调控蛋白上与DNA结合的结构域 同源异型蛋白: 同源异型基因: 16、cDNA:互补DNA cccDNA: 反义RNA:和mRNA序列互补的小分子,起调节因子作用 17、5`UTR:mRNA上5`端的非编码区,与mRNA和核糖体的识别和结合有关 3`UTR:mRNA上3`端的非编码区,与加polyA尾巴有关,与mRNA的未定性有关 18、λ的抗终止蛋白: 抗终止信号; 19、端粒:真核生物染色体的末端特殊序列,由简单而串联重复的序列组成 端体: 20、单复制子:整个基因组只含有一个复制原点和一个复制终点的复制子 多复制子:基因组含有多个复制原点和多个复制终点的复制子 21、编码:成熟mRNA相邻三个碱基决定一种氨基酸 读码:氨酰tRNA与mRNA三联体密码的相互识别 22、引物酶:即DnaG,负责DNA复制起始阶段RNA引物合成的酶 引发体:由DnaB解旋酶和DnaG引物酶及其它蛋白因子构成的复制体 组成型表达:一个启动子若仅含有为基础因子和上游因子所识别的元件,则此启动子能在任何类型的细胞中进行转录和表达 分子伴侣:细胞中帮助新生肽链正确组装,形成成熟蛋白质,而本身不是最终功能蛋白质分子的组成成分的分子 共翻译易位:正在翻译的核糖体通过信号肽插入内质网上的特殊通道结合于内质网上,并使正在延伸的肽链转移至内质网内,切去信号肽后,蛋白质停留在内质网内,或通过高尔基体转移至溶酶体,或形成分泌小泡分泌出去 锌指结构:一种DNA结合结构域,其中2个His和2个Cys与Zn配位使锌指成环,锌指由7~8个氨基酸联结 融合蛋白: 蓝白斑筛选:某些质粒带有大肠杆菌的半乳糖苷酶基因片段,在半乳糖苷酶基因的基因区外又另外引入了一段含多种单一限制酶位点的DNA序列。这些位点上如果没有克隆外源性DNA片段,在质粒被导入lac-的大肠杆菌后,质粒携带的半乳糖苷酶基因将正常表达,与大肠杆菌的半乳糖苷酶基因互补,产生有活性的半乳糖苷酶,加入人工底物X-gal和诱导剂IPTG后,出现蓝色的菌落。如果在多克隆位点上插入外源DNA片段,将使lac Z基因灭活,不能生成半乳糖苷酶,结果菌落出现白色。由于这种颜色标志,重组克隆和非重组克隆的区分一目了然 同工受体RNA:转运同一种氨基酸携带不同反密码子的tRNA 分子生物学精华版 3 / 5 回文序列: 核骨架: 复制子:具有一个复制起点和一个复制终点并能在细胞中自主复制的单位 同源重组:减数分裂过程中染色体间的物质交换,即DNA分子的断裂和在重组酶作用下的交换连接 位点专一重组:在专一酶的作用下,在DNA特定位点上发生断裂和重接,从而产生精确的DNA重排的DNA重组方式 转座重组:转座子在基因的许多位点反复插入而实现的重组 Holliday结构:两个DNA分子交叉重组时,在连接处形成一个四螺旋作为中间产物 转座子:能够反复插入到基因中许多位点的特殊DNA片段,它们可以从一个位点转移到另一个位点,从一个复制子到另一个复制子 1.简述同位素标记、密度梯度离心技术在分子生物学研究中的应用 ⑴N15-标记研究DNA的半保留复制:把细菌放在含N15H4Cl的培养液中培养若干代,分离出的DNA是含N15的“重”DNA,密度比一般含N14的DNA高。用密度梯度离心法,N15-DNA形成的致密带位于普通N14-DNA所形成的致密带的下方。 把含N15-DNA的细菌放回含普通的NH4Cl培养液中培养。细菌在营养条件充足时,20分钟就可以生长成新一代。提取子一代的DNA再作密度梯度离心分析,发现其致密带介于重带与普通带之间,看不到有单独的重带或普通DNA带。 实验结果说明:子一代DNA双链中有一股是N15
单链,而另一股是N14单链。前者是从亲代接受和保留下来的,后者则是完全新合成的。密度梯度离心实验,
完全支持半保留复制的设想。 含N15-DNA的细菌在普通培养液中继续培育出子二代,其DNA则是中等密度的DNA与普通DNA各占一半这也进一步证明复制是采取半保留式的。实验还可按子3代、子4代……进行下去,N15-DNA则按1/8、1/16…¨的几何级数逐渐被“稀释”掉。 ⑵H3-标记研究DNA的半不连续复制,即连接酶突变核酸序列特点研究等:用H3脉冲标记大肠杆菌培养物,优先标记的是新合成的DNA。新合成的大多数是一些含有1000核苷酸的短片段,若再将菌放到不带H3的培养基中保温,发现H3出现在大片断中了。若用DNA连接酶突变的菌株作以上测试,H3一直出现在小片段中,说明DNA的复制是不连续的。 2.DNA复制中都包括那些酶系统和蛋白因子,这些酶在复制中的各自作用是什么? (1)解旋酶:DNA复制时,解旋酶在ATP的作用下可促使DNA母链不断解开形成单链; 单链DNA结合蛋白:防止单链DNA形成发卡结构,保持伸展状态,保护单链DNA不被水解; DNA拓扑异构酶I,使DNA磷酸二酯键单链断裂断裂,形成DNA nick,使DNA可以旋转以释放解链时的张力; DNA拓扑异构酶II:使DNA复制完毕后“互锁”的两个子代环状DNA解离; 引物酶:引物酶以单链DNA为模板,利用核糖核苷酸合成RNA作为DNA合成的引物; DNA聚合酶I的功能a. 5’→3’聚合作用,b. 3’→5’外切酶活性(校对作用),c. 5’→3’外切酶活性(切除修复作用); DNA聚合酶III的功能:主要是合成新的DNA链; DNA聚合酶II的功能:主要与修复有关; DNA连接酶,借助ATP水解提供的能量,催化DNA单链nick的5’-端与3’-端生成磷酸二酯键。 3.简述遗传密码表的特点及其生物学意义 1) 密码的基本单位是三联体密码子,以5′→3′方向、非重叠、无标点的方式编码在核酸分子上。 2) 简并性:同一种氨基酸有两个或更多密码子的现象称为密码子的简并性。编码同一种氨基酸的密码子,称为同义密码子。密码的简并性可以减少有害突变,对维持生物物种的稳定性有重要意义。 3) 摆动性或变偶性:在密码子的三个碱基中,专一性主要取决于头两位碱基,第三个碱基比前两个碱基专一性小,因此,与反密码子(在tRNA上)互补配对时,第三个碱基有较大的灵活性,当第三位碱基发生突变时,仍可翻译出正确的氨基酸。密码的变偶性减少了密码阅读时的误差,增加了翻译的准确性。 4) 通用性:各种低等和高等生物,基本上共用同一套遗传密码。这说明了原核细胞和真核细胞的遗传密码是通用的,它们有共同的起源。 5) 变异性:各种不同生物的遗传密码可能出现一些变异,这是生物进化的根据之一。 6) 连续性:两个密码子之间没有任何核苷酸加以隔开。因此插入或删去一个碱基,就会导致其后的密码子的阅读框改变,造成移码突变。 起始密码子和终止密码子:在64种密码子中, AUG既是编码甲硫氨酸(Met)的密码子,又是肽链合成的起始密码子。有3组密码子(UAA、UAG、UGA)不编码任何氨基酸,而是肽链合成的终止密码子。 4.比较原核生物和真核生物基因组的特点。 原核生物基因组的特点:A.基因组小,一般具有单一的复制起始点;B.单个染色体,一般呈环状;C.染色体DNA不和蛋白质固定地结合 ;D.重复序列少;E. 很