分子神经生物学课后作业(刘缨老师)
分子神经生物学作业
分子神经生物学作业分子神经生物学研究方法的名称,原理和应用此方法所达到的目的21世纪是生物学世纪,生命科学已成为科学的前沿,而分子生物学技术又是生命科学中公认的一门带头学科。
现在,分子生物学理论和技术已在生命科学、医药学和工农业生产等领域得到广泛应用,大大推进了学科的发展。
为了进一步促进分子生物学技术在神经科学研究中的应用,我们要学会用研究分子神经生物学的理念和方法。
一 1.RNA分析技术2.荧光定量PCR技术与应用3.外源基因在原核、真核系统中的表达4.蛋白质分析技术5.基因芯片技术与应用6.细胞凋亡的检测与分析7.激光共聚焦显微镜的原理和应用8.基因诊断与治疗9.干细胞诱导与分化1.RNA分析技术关于基因功能研.是一种有效(快捷和成本相对低廉的方法大鼠成纤维细胞和小鼠细胞!分别抑制了哺乳动物的"!个不同类型基因!均获得成功!并重新界定了部分必需基因和非必需基因#现在人们把该技术与基因芯片等高通量基因筛选技术相结合,在基因组水平上筛选成百甚至上千基因!在基因组学功能研究中发挥着越来越大的作用!其应用前景不亚于QF9 技术例如!人们选取果蝇基因组中的基因分别作为模板!用包含UO启动子的序列作为通用引物!通过QF9 进行体外转录形成对胚胎进行微注射并进行抗体和免疫组织化学分析!从而在基因组中筛选出果蝇心源性基因。
不但应用研究了哺乳动物细胞中某些关键基因的作用!还探索了在基因组水平上的筛选方法他们从人类基因文库中选出靶基因。
每个基因设计两个靶序列,应用表达系统产生表达盒并构建表达框文库通过它来高通量筛选:WMG信号途径中已知的及未知的特有基因从而为疾病治疗提供有用信2. 荧光定量PCR技术与应用概述荧光定量PCR是( realtime fluores-cence quantitative PCR,RTFQ PCR) 是1996 年由美国Applied Biosystems 公司推出的一种新定量试验技术,它是通过荧光染料或荧光标记的特异性的探针,对PCR产物进行标记跟踪,实时在线监控反应过程,结合相应的软件可以对产物进行分析,计算待测样品模板的初始浓度。
华北理工大学《分子生物学》2020-2021学年第二学期期末试卷
华北理工大学《分子生物学》2020-2021学年第二学期期末试卷《分子生物学》考试内容:《分子生物学》;考试时间:120分钟;满分:100分;姓名:——;班级:——;学号:——一、选择题(每题3分,共30分)1. DNA分子的基本结构单位是:A. 核苷酸B. 碱基对C. 脱氧核糖D. 磷酸基团2. 在DNA双螺旋结构中,腺嘌呤(A)与哪种碱基形成互补配对?A. 胸腺嘧啶(T)B. 鸟嘌呤(G)C. 胞嘧啶(C)D. 尿嘧啶(U)3. PCR(聚合酶链式反应)扩增DNA片段的主要目的是:A. 确定DNA序列B. 在体外大量复制特定DNA片段C. 修饰DNA结构D. 切割DNA片段4. 真核生物基因转录的起始需要哪种酶的参与?A. DNA聚合酶B. RNA聚合酶C. 解旋酶D. 逆转录酶5. 下列哪项不是基因表达调控的主要层次?A. 转录水平调控B. 翻译水平调控C. 翻译后修饰调控D. DNA复制水平调控6. 表观遗传学主要通过什么机制来调控基因表达,而不改变DNA序列?A. 基因突变B. 染色质重塑C. 遗传密码的重新排列D. 染色体数目的变化7. 在原核生物中,基因转录和翻译的时空关系通常是:A. 相互独立,发生在细胞的不同部位B. 相互偶联,在同一空间内几乎同时进行C. 发生在细胞分裂期D. 受严格的时间顺序控制8. siRNA(小干扰RNA)在RNA干扰机制中的主要作用是:A. 催化mRNA的切割B. 作为模板合成cDNAC. 促进蛋白质翻译D. 抑制特定mRNA的翻译9. 下列哪种技术是用于检测特定DNA或RNA序列在生物体内存在与否的常用方法?A. PCR(聚合酶链式反应)B. 凝胶电泳C. Northern blotD. Southern blot10. 逆转录过程是指:A. DNA复制为DNAB. RNA复制为RNAC. DNA转录为RNAD. RNA逆转录为DNA二、填空题(每题2分,共20分)1. DNA的双螺旋结构由两条反向平行的_____链组成,它们通过_____键连接。
西南大学1166《分子生物学》第五次作业及参考答案
西南大学1166《分子生物学》第五次作业及参考答案论述题:1.基因与多肽链有什么关系?2.hnrna转变成mrna的加工过程包含哪几步?3.作为蛋白质生物合成模板的mrna有何特点?4.原核基因表达调控存有什么特点?5.真核基因表达调控与原核生物相比有什么异同点。
6.详述分子生物学在医药工业中的应用领域。
参考答案:1.基因与多肽链存有什么关系?多肽链是基因的编码产物,基因的碱基序列与蛋白质分子中氨基酸的序列之间的对应关系是通过遗传密码实现的。
2.hnrna转变成mrna的加工过程包含哪几步?hnrna转变成mrna的加工过程包括:①5`端形成特殊的帽子结构(m7g5`ppp5`n1mpn2p-);②在链的3`端切断并加上多聚腺苷酸(polya);③通过剪接除去由内含子转录而来的序列;④链内部的核苷被甲基化。
3.做为蛋白质生物合成模板的mrna有何特点?信使核糖核酸具有以下特点:①其碱基组成与相应的dna的碱基组成一致,即携带有来自dna的遗传密码信息;②mrna链的长度不一,因为其所编码的多肽链长度是不同的;③在肽链合成时mrna应与核糖体作短暂的结合;④mrna的半衰期很短,因此mrna的代谢速度很快。
4.原核基因表达调控存有什么特点?原核生物大都为单细胞生物,没有核膜,极易受外界环境的影响,需要不断地调控基因的表达,以适应外界环境的营养条件和克服不利因素,完成生长发育和繁殖的过程。
原核生物基因的表达调控存在于转录和翻译的起始、延伸和终止的每一步骤中。
这种调控多以操纵子为单位进行,将功能相关的基因组织在一起,同时开启或关闭基因表达,既经济有效,又保证其生命活动的需要。
调控主要发生在转录水平,有正、负调控两种机制。
在转录水平上对基因表达的调控决定于dna的结构、rna聚合酶的功能、蛋白因子及其他小分子配基的相互作用。
细菌的转录和翻译过程几乎在同一时间内相偶联。
5.真核基因表达调控与原核生物较之存有什么优劣点。
分子生物学实验思考题答案
分子生物学实验思考题答案分子生物学实验思考题答案实验一、基因组dna的提取1.构建DNA文库时为什么要使用大分子DNA?答、文库的大小(即数目)取决于基因组的大小和片段的大小,片段大则文库数目小一些也可以包含99%甚至以上的基因组。
而文库数目小则方便研究人员操作和文库的保存。
所以构建文库要用携带能力大的载体克隆尽量大的dna片段.2、如何检测和保证dna的质量?答:凝胶电泳看是否有白质和RNA污染等物质,也可以测量OD,用od260/280确定od260/od280<1.8时,说明od260/od280>2.0时蛋白质含量较高,说明od260/od280=1.8~2时RNA含量较高,说明DNA更纯净。
实验二、植物总rna的提取1.核糖核酸酶的变性剂和灭活剂是什么?哪些种类可以用于总RNA的提取?答、有depc,trizol,氧钒核糖核苷复合物,rna酶的蛋白抑制剂以及sds,尿素,硅藻土等;在总rna提取中用pepc,trizol2.如何从总RNA中分离纯化mRNA。
A.利用成熟mRNA末端Polya尾的特性,合成了一个寡核苷酸(DT)引物。
根据碱基互补配对原理,mRNA可以从总RNA中分离出来实验四、大肠杆菌感受态细胞的制备1.在活性细胞的制备过程中,我们应该注意什么?答、a)细菌的生长状态:不要用经过多次转接或储于4℃的培养菌,最好从-80℃甘油保储存的细菌被直接转移到用于制备感觉细胞的细菌溶液中。
细胞生长密度应刚好进入对数生长期,这可以通过监测培养基的OD600来控制。
dh5α当菌株的OD600为0.5时,细胞密度为5×约107/ml,此时更合适。
密度过高或不足会影响转换效率。
b)所有操作均应在无菌条件和冰上进行;实验操作时要格外小心,悬浮细胞时要轻柔,以免造成菌体破裂,影响转化。
c)在低温条件下,CaCl2处理细胞的转化率随着时间的推移而增加。
D)化合物和无机离子的作用:在Ca2+的基础上,用其他二价金属离子(如Mn2+或Co2+、DMSO或还原剂)处理细菌,可大大提高转化效率(100-1000倍);e)使用的器具必须干净。
高中生物 第2章 组成细胞的分子课时作业高一1生物试题_2
化钝市安居阳光实验学校遗传信息的携带者核酸时间:45分钟满分:100分一、选择题(每小题5分,共60分)1.所有的核苷酸分子中都含有( )A.核糖B.含氮碱基C.脱氧核糖D.氨基酸解析:核苷酸有脱氧核苷酸和核糖核苷酸两种,二者所含五碳糖不同,但都含有含氮碱基;氨基酸是蛋白质的基本单位。
答案:B2.组成核酸的单位“”的名称是( )A.胸腺嘧啶核糖核酸B.胸腺嘧啶脱氧核苷酸C.腺嘌呤脱氧核苷酸D.胸腺嘧啶核糖核苷酸解析:图中含有的碱基为T,为胸腺嘧啶,为DNA所特有的碱基,因此名称为胸腺嘧啶脱氧核苷酸。
答案:B3.各种生物的遗传物质都是核酸,下列说法错误的是( )A.微生物的遗传物质都是RNAB.真核生物的遗传物质都是DNAC.原核生物的遗传物质都是DNAD.病毒的遗传物质是DNA或RNA解析:凡是由细胞构成的生物,其遗传物质都是DNA。
病毒中只含有一种核酸,含有DNA的,其遗传物质是DNA;含有RNA的,其遗传物质是RNA。
答案:A4.下列与生物体内核酸分子功能多样性无关的是( )A.核苷酸的组成种类B.核苷酸的连接方式C.核苷酸的排列顺序D.核苷酸的数量多少解析:核苷酸包括脱氧核苷酸4种,核糖核苷酸4种,脱氧核苷酸组成DNA,核糖核苷酸组成RNA,DNA和RNA功能不同。
核苷酸的数量和排列顺序的不同决定了核酸分子的多样性,结构多样性决定了功能的多样性。
组成核酸分子的核苷酸之间都是通过磷酸二酯键连接的,核苷酸的连接方式与核酸分子功能多样性无关。
答案:B5.有关核酸分布的叙述正确的是( )A.SARS病毒中的RNA主要分布于细胞质中B.绿色植物根细胞内的DNA存在于细胞核、线粒体和叶绿体中C.原核细胞的DNA主要存在于细胞核中D.人体细胞中的RNA主要分布在细胞质中解析:SARS病毒无细胞结构;根细胞无叶绿体;原核细胞无成形的细胞核,其DNA主要分布于拟核中。
答案:D6.下列有关RNA的叙述,正确的是( )A.生物的遗传物质是DNA和RNAB.RNA的基本组成单位是脱氧核苷酸C.尿嘧啶是RNA特有的碱基D.作为某些细菌的遗传物质解析:RNA的基本组成单位是核糖核苷酸;RNA不能作为细菌的遗传物质,因为细菌是原核生物,体内有DNA和RNA,其遗传物质是DNA。
动物生物化学习题
动物生物化学习题16动医C1一组:李英光张朔苗雨晴李金华蛋白质1蛋白质的功能?2常见氨基酸有()种,除脯氨酸以外均为(),除甘氨酸以外均为()3蛋白质存在旋光活性是因为()、()、()有光吸收。
4氨基酸的功能?5不同种类生物其多样性是由氨基酸链上的()决定的。
6蛋白质变性后有那些表现?7紫外线吸收法是溶液在()波长下的吸收值来测定浓度。
8两个半胱氨酸在()的连接下组成胱氨酸。
核酸9核酸中的碱基主要有()和()10胸腺嘧啶基本与尿嘧啶相似,只是在第5位碳原子上连了一个()。
11嘧啶碱分为()、()、()。
其中()不能与脱氧核糖缩合成核苷。
12 DNA分子中的碱基主要是由()、()、()、()。
13 核苷酸之间的连接方式()14 RNA依据不同的功能和性质主要分为三类()、()、()。
15 DNA的一些性质?16反密码子存在哪种RNA上()酶17酶绝大多数都是蛋白质,但是()除外。
18 酶的催化特性?19 维生素以()的形式,帮助酶类完成其功能。
20 从初始反应物转化成活化状态所需的能量称为()。
21 在底物浓度很低时,反应速度随底物浓度的增加而()。
22 在米氏方程V max所表示的含义()。
23当PH()、温度和离子强度等因素不变时,K m是恒定。
24可逆性抑制作用分为()、()、()。
25 酶的活性调节分为两种方式?26一份8千克的饲料测得总含氮量为256g求这份饲料包装标注蛋白质含量最大百分比,但这是一份假饲料,其蛋白质的真实含量远远少于最大量,请列举作假可能措施?1催化作用;储存和运输功能;调节作用;运动功能;防御功能;营养功能;作为结构性成分;作为膜的成分;参与遗传活动;2(20)(α-氨基酸)(手性氨基酸)3(色氨酸)、(酪氨酸)、(苯丙氨酸)4作为寡肽、多肽和蛋白质的组成单位;作为多种生物活性物质的前体;作为神经递质;氧化分解产生ATP;作为糖异主的前体5(可变氨基酸残基)6生物活性丧失;物理性质发生改变;化学性质发生改变。
分子神经生物学课后作业(赫荣乔老师)
分⼦神经⽣物学课后作业(赫荣乔⽼师)阅读作业题⽬:2014年,哈佛⼤学⼲细胞研究所(HSCI)发现⼀种蛋⽩质GDF11能够改善衰⽼⼩⿏⼤脑和⾻骼肌功能,GDF11在衰⽼⼩⿏体内显著少于年轻⿏(见⽂献1)。
2015年,Egerman等通过实验验证:GDF11随年龄增加并且抑制⾻骼肌的再⽣(见⽂献2)。
问题:你对这两种相反观点,谁有道理?为什么?观点陈述:我认为Egerman等⼈做的实验更具说服⼒。
理由陈述:⾸先对两篇⽂章及相关观点的概述(见表)。
GDF11是⾻骼肌“返⽼还童”的重要因⼦⽀持派反对派代表⼈物Lida KatsimpardiLee L. Rubin Manisha SinhaAmy J. WagersMarc A. EgermanDavid J. Glass观点①GDF11含量:衰⽼⼩⿏<年轻⼩⿏;②GDF11能够改善⾻骼肌的功能。
①GDF11含量:衰⽼⼩⿏>年轻⼩⿏;②GDF11抑制⾻骼肌再⽣。
实验⽅法①联体⽣活系统,将两只⼩⿏通过⼿术连接在⼀起,年轻⼩⿏的⾎液循环通过⽼年的⼩⿏;②GDF11重组蛋⽩注射实验:观察神经⼲细胞数⽬、⾎管发育、⾎流量和嗅觉辨别能⼒等;③检测技术:⼩⿏3D⼤脑重建和磁共振成像(MRI)等。
①联体⽣活系统;②GDF11重组蛋⽩注射实验:分析GDF11在卫星细胞和肌⾁修复中的功能。
①DELFIA 免疫检测:SOMAmer分析和Western Blot特异性地检测GDF11及其类似物myostatin(肌⽣成抑制蛋⽩);②腹腔GDF11重组蛋⽩注射实验:分析GDF11在卫星细胞和肌⾁修复中的功能。
实验结果注射GDF11的蛋⽩对⽼年⼩⿏损伤后的GDF11随年龄增长⽽理由⼀:Lida 等⼈的实验或者之前⼀些得到⽀持态度的研究⼈员的实验,都采⽤了两个不同年龄段(⼀⽼⼀少)的联体⽣活系统,尽管实验结果看着的确GDF11的蛋⽩质改善了⽼年⼩⿏的运动能⼒,或者提⾼⽼龄⼩⿏⼤脑嗅觉区的功能,但是由于没有特异性地检测GDF11,因为与⼩⿏⾻骼肌再⽣相关的信号通路涉及的影响因⼦可能很多,也可能彼此之间很相似,⽐如过去采⽤的⼀些⽅法并没有特异针对GDF11,⽽是检测了与GDF11⾮常类似的myostatin ——众所周知myostatin 可以抑制肌⾁⽣长。
中科院610分子生物学填空题笔记答案篇
中科院610分子生物学填空题笔记答案篇1、单核苷酸多态性单核苷酸2、一个等位位点3、限制性酶切片段长度多态性(RELP)微卫星标记(SSR)单核苷酸多态性(SNP)4、颠换转换5、单倍型6、基因编码区SNP(cSNP)基因调控区SNP 基因间随机非编码SNP 同义cSNP 非同义cSNP7、分子杂交原位荧光检测荧光共振能量转移(FRET)已知序列 DNA聚合酶硫酸化酶双磷酸酶APS 荧光素8、可移位因子重排9、插入序列(IS)复合型转座子10、反向重复序列正向重复序列11、IS12、转座酶解离酶β-内酰胺酶13、自主性转座子非自主性转座子转座酶14、复制型非复制型15、转座酶解离酶16、缺失倒位17、Dam甲基化酶保存母链,修复子链18、糖苷水解 AP核酸内切酶 DNA聚合酶Ⅰ DNA连接酶19、DNA切割酶 DNA连接酶20、复制之后同源DNA母链21、DNA的修复产生变异22、串联重复保守序列起始结合位点自主复制序列23、水解ATP 四聚体原核负正超螺旋24、引发酶 DNA聚合酶 RNaseH DNA聚合酶ⅠDNA连接酶25、DNA聚合酶ⅠⅡⅢⅣⅤ DNA聚合酶Ⅲ二聚体3′→5′外切酶聚合酶3′→5′外切酶5′→3′外切酶 DNA聚合酶Ⅳ DNA聚合酶Ⅴ26、DNA聚合酶αβγδε DNA聚合酶δDNA聚合酶α后随链合成 DNA损伤修复线粒体DNA复制27、端粒端粒酶 RNA 蛋白质28、起始物位点复制起始点起始物位点复制起始点起始 oriH oriC29、S期细胞生活周期水平调控染色体调控复制子调控30、氢键范德华力碱基堆积力离子键31、左手螺旋 A-DNA B-DNA Z-DNA32、0.34 10 A-T 0.26 11 宽而短0.37 12 A-DNA33、260nm 最大值一半 G+C含量溶液的离子强度DNA的均一性34、低而宽高而窄35、超螺旋线性双链中的纽结多重螺旋36、正超螺旋(右手超螺旋)负超螺旋(左手超螺旋)拓扑异构酶负37、超螺旋DNA 线性DNA 开环DNA38、负超螺旋正超螺旋39、DNA 蛋白质非组蛋白 RNA40、一单拷贝功能基因线性对应41、染色体结构42、组蛋白非组蛋白组蛋白 H1 H2AH2B H3 H4 , H3 H4 , H1 , H3H4 , H2A H2B , H143、甲基化磷酸化泛素化甲基化乙酰化乙酰化泛素化泛素化磷酸化44、赖氨酸(Lys)精氨酸(Arg)赖氨酸精氨酸赖氨酸45、不重复序列中度重复序列高度重复序列不重复序列中度重复序列高度重复序列46、200 H2A H2B H3 H4 H147、螺旋管48、非编码49、核苷酸序列单核苷酸序列串联重复序列多态性50、DNA 蛋白质51、转录翻译基本相等转录52、功能分子贮藏及转移遗传信息53、5′→3′ DNA双链中的反义链 RNA聚合酶三磷酸腺苷(NTPs)碱基配对磷酸二酯键引物模板识别转录起始通过启动子及转录的延伸终止54、RNA聚合酶启动子DNA双链可逆性结合 9σ亚基核心酶新生RNA55、能不能转录调控因子56、转录起始启动子的选择和转录的起始σ亚基转录延伸非特异性57、稳定58、不依赖ρ因子依赖ρ因子59、富含GC碱基的二重对称区发卡结构 A 寡U二重对称序列寡U60、相同六聚体 NTP酶解螺旋酶穷追模型61、破坏终止位点的茎环结构依赖于蛋白质因子的抗终止62、1 α亚基β亚基β′亚基ω亚基σ亚基辨认起始位点,负责模板的选择和转录的起始β亚基β′亚基63、特异的转录起点按碱基互补原则准确转录DNA序列特异的终止序列64、σ因子 1/365、RNA聚合酶Ⅰ RNA聚合酶Ⅱ RNA聚合酶ⅢRNA聚合酶Ⅰ除5S之外的rRNA RNA聚合酶ⅠRNA聚合酶Ⅱ RNA聚合酶Ⅲ66、有两个大亚基有共享小亚基的倾向67、核质 hnRNA 核质 tRNA、5SrRNA、snRNA68、1 不受69、启动子区的识别酶与启动子的结合σ因子的结合与解离70、启动子终止子嘌呤71、转录起点转录起点72、TATA区 TTGACA区 TATAA CCAAT73、氢键互补 DNA序列构象74、-9~+13 DNA开链75、16~19bp76、上游启动子元件77、TATA区 TTGACA区 TATA区(TATAA) CAAT区(CCAAT)GC区增强子78、精确起始转录控制起始频率79、DNA模板功能抑制剂 RNA聚合酶的抑制剂DNA模板功能抑制剂 RNA聚合酶的抑制剂β80、环磷酰胺81、AUG GUG UUG AUG82、一半转录与翻译的起始效率83、1 多84、编码区位于AUG之前的5′端上游非编码区位于终止密码子之后的3′端下游非编码区85、SD序列5′—AGGAGGU—3′86、GTP 原mRNA 5′三磷酸腺苷鸟苷酸转移酶87、嘌呤5′—5′三磷酸基团甲基化鸟嘌呤88、鸟嘌呤—7—甲基转移酶2′—O—甲基转移酶 15%89、转录后 AAUAAA 内切酶多(A)合成酶寡dT90、长度和序列没有共同性位于密码子下游内含子与外显子的边界没有保守序列 tRNA分子共同的二级结构内含子的剪接3′端添加CCA 核苷酸修饰91、pre-mRNA剪接Ⅰ类自剪接内含子Ⅱ类自剪接内含子92、稀有碱基93、GU-AG GU AG94、剪接体95、核糖体程序性+1/-1移位核糖体跳跃终止子通读96、RNA 空间结构剪切型核酶剪接型核酶剪接型97、需能 tRNA98、DNA99、连续性简并性通用性与特殊性密码子与反密码子的相互作用 UAG UGA UAG 终止因子或释放因子100、甲硫氨酸色氨酸 AUG GUG101、碱基的反向配对102、反密码子 A C G U I103、稀有碱基 CCA-OH104、三叶草型受体臂反密码子臂105、非配对区嘌呤核苷酸维持反密码子环的稳定性及密码子、反密码子之间的配对106、L形氢键 AA-tRNA合酶107、未配对碱基分子重排108、反密码子109、甲酰甲硫氨酸(fMet)甲硫氨酸(Met)110、一111、终止密码子编码另外一种氨基酸的密码子112、AA-tRNA合成酶消耗 tRNA 氨基酸113、蛋白质 RNA 50S亚基 30S亚基 60S亚基 40S亚基114、5.8SrRNA115、A位点 P位点 E位点 A位点 P位点 E位点A位点 P位点 E位点116、大亚基小亚基117、mRNA结合位点结合或接受AA-tRNA部位结合或接受肽酰tRNA部位肽基转移部位转肽酶中心118、小亚基大亚基119、氨基酸活化肽链的起始延伸终止新合成多肽链的折叠和加工120、AA-tRNA 羧基3′—OH 二酯键121、tRNA与相应氨基酸的结合122、甲酰甲硫氨酸 N—甲酰甲硫氨酰—tRNA fMet 甲硫氨酸甲硫氨酰-tRNAi Met123、fMet- tRNA fMet Met- tRNA fMet124、相互补的核苷酸数互补核苷酸与AUG间的距离125、AA-tRNA与核糖体结合肽键的生成移位AA-tRNA与核糖体结合移位肽键的生成126、肽基转移酶 23SrRNA EF-G127、偶联128、GTP酶 EF-Tu EF-Ts EF-G EF-1 EF-2 2129、释放因子二酯键 GTP130、Ⅰ类释放因子Ⅱ类释放因子Ⅰ类释放因子131、离子浓度132、氧化133、磷酸化糖基化甲基化乙酰化泛素化羟基化羧基化134、蛋白激酶丝氨酸苏氨酸赖氨酸糖基化酶 N-甲基化酶 N-乙酰转移酶135、热休克蛋白伴侣素不参与136、原核 30S亚基核糖体A位点137、翻译运转同步机制翻译后运转机制138、疏水性氨基酸氨基信号识别颗粒停靠蛋白翻译运转同步机制139、成熟蛋白前导肽翻译后运转机制 ATP水解膜电位差140、核定位蛋白(NLS)出核信号(NES)141、正碱性氨基酸142、永久性部分含水的核孔通道143、Lon蛋白酶 2 泛素144、泛素激活酶结合酶连接酶酰胺键多泛素化修饰145、级联ATP 翻译后单泛素化修饰多泛素化修饰146、遗传信息的携带者DNA双螺旋结构模型半保留复制机制中心法则操纵子学说147、病毒噬菌体质粒具有多克隆位点能自我复制具有筛选标记在细胞内能稳定遗传148、严紧型松弛型149、电场强度电泳分子本身携带静电荷数分子摩擦系数磷酸基团正极150、凝胶类型浓度151、小强152、溴化乙锭(EB) 300nm DNA片段的大小153、电场方向的周期性变化154、捕获了来自供体菌株的DNA 性状特征发生遗传改变CaCl2法电击法抗生素选择性培养基α-互补蓝白斑筛选法155、体外包装法156、基因基因片段 mRNA反转录产生的cDNA链高温变性低温退火适温延伸 2n157、荧光共振能量转移作用碱基位点甲基化158、不改变DNA序列对DNA分子的化学修饰159、DNA甲基化转移酶S-腺苷甲硫氨酸(SAM)5-甲基胞嘧啶6-甲基腺嘌呤 7-甲基鸟嘌呤160、持续的甲基化状态去甲基化状态高度甲基化状态161、胞嘧啶基因启动子区或第一个外显子区162、甲基化敏感限制性内切核酸酶法重亚硫酸盐测序法DNA微阵列法163、同一个164、用机械切割法或限制性内切酶切割法随机切割DNA 增加文库重组克隆的数目165、抑制RNA酶活性异硫氰酸胍-苯酚抽提法166、28S 18S167、破坏细胞结构使RNA完整释放并与核糖体蛋白分离168、1.8—2.0 低于1.8169、寡(dT)-纤维素柱层析法170、mRNA 反转录酶oligo(dT)第一条cDNA链DNA聚合酶切割mRNA-cDNA杂合链产生的mRNA序列小片段171、蛋白质外壳包装反应172、核酸杂交法 PCR筛选法免疫筛选法173、已知足够的序列信息并获得基因特异性引物174、抗原抗体特异性结合表达文库175、cDNA序列176、λ噬菌体 TOPO反应 LR反应177、未知性状目的基因 T-DNA插入位点侧翼序列178、蛋白质等电点相对分子质量179、280nm 260nm180、蛋白质离子源离子分离区检测器肽段质量所带电荷数181、Sanger双脱氧链终止法化学修饰法182、所有RNA mRNA183、基因芯片技术转录组测序技术184、表达序列标签测序技术(EST)基因表达系列分析技术(SAGE)185、二代测序 454测序平台 Solexa测序平台边合成边测序186、焦磷酸测序插入-缺失带有荧光标记的dNTP 碱基替换187、mRNA剪接异构体平衡剪接5′选择性剪接3′选择性剪接外显子遗漏型剪接相互排斥型剪接RT-PCR188、标记的核酸探针核酸 RNA原位杂交染色体原位杂交189、修饰标记靶染色体或DNA 与荧光素相耦联的单克隆载体190、基因特定位点核苷酸序列氨基酸序列重叠延伸技术大引物诱变法191、正向遗传学表型基因编码序列反向遗传学基因序列表型192、基因打靶同源重组定位修饰基团改造完全基因敲除条件型基因敲除193、T-DNA插入失活技术根瘤杆菌T-DNA 报告基因194、特定时间和空间195、DNA 蛋白质蛋白质蛋白质196、诱饵蛋白上升共振角度线性蛋白质蛋白质197、抗原-抗体相互作用蛋白质蛋白质-蛋白质198、偶极-偶极偶合反应荧光给体荧光受体发射吸收荧光蛋白传统有机染料镧系染料199、活染色质DNA 蛋白质蛋白质-DNA复合物抗原抗体特异识别200、双链小RNA 同源mRNA 对触发物的加工与目标mRNA的结合目标mRNA的降解201、siRNA 21—25202、DNA微阵列技术DNA cDNA 生物学问题的提出样品制备生化反应检测数据模型分析203、体外 DNA 蛋白质与蛋白质形成复合物的DNA204、溶菌周期溶源周期溶菌周期溶源周期205、蛋白质-蛋白质直接法亲和筛选间接法亲和筛选206、蛋白激酶 ATP或GTP γ-磷酸丝氨酸苏氨酸赖氨酸蛋白质磷酸酯酶207、底物磷酸化蛋白激酶活性检测双向电泳质谱分析体外激酶活性分析法获取待检测蛋白进行蛋白质体外磷酸化208、蛋白质免疫印迹蛋白质待测蛋白特异性抗体209、单一多种免疫剂量免疫周期210、抗原中可被抗体识别的表位性质蛋白原液中抗原的浓度211、放射性标记的抗体与酶偶联的抗体与生物素偶联的抗体212、荧光蛋白标记免疫荧光法213、荧光蛋白编码序列目的基因启动子荧光蛋白编码序列目的基因编码序列荧光标记抗体抗原214、组成型调节型215、转录转录后营养状况环境因素激素水平发育阶段216、mRNA加工成熟水平调控翻译水平调控217、基质辅助的激光解析电荷-飞行时间质谱电喷雾质谱218、转录水平负转录调控正转录调控219、σ因子220、负控诱导负控阻遏阻遏蛋白操纵区221、正控诱导正控阻遏诱导蛋白222、可诱导调节可阻遏调节可诱导调节关闭开启可阻遏开启关闭223、色氨酸辅阻遏蛋白224、有特殊负载的氨基酰-tRNA的浓度提高转录强度鸟苷四磷酸(ppGpp)鸟苷五磷酸(pppGpp)空载tRNA 焦磷酸活化酶225、lacZ lacY lacA 启动子控制子阻遏子启动区操纵区226、β-半乳糖苷酶将乳糖水解为葡萄糖和半乳糖β半乳糖苷透过酶使外界的乳糖进入细胞内β-半乳糖苷乙酰基转移酶把乙酰辅酶A上的乙酰基转移到β-半乳糖苷上227、异丙基巯基半乳糖苷(IPTG)巯甲基半乳糖苷(TMG)228、同位素示踪229、阻遏基因(lacI)操纵区(O)操纵区230、异构乳糖β-半乳糖苷酶231、若 HTH DNA结合结构域核心结构域α螺旋四聚体232、腺苷酸环化酶ATP CRP α亚基的C端结构域正调控233、cAMP-CRP复合物与启动子区的结合234、1:0.5:0.2235、前导肽基因的翻译色氨酸的浓度236、前导肽翻译中核糖体所处的位置细胞内色氨酸的多少细胞内载有色氨酸的tRNA的多少237、LexA阻遏蛋白 RecA蛋白238、传感器239、二组分调控系统传感蛋白应答调节蛋白240、Nus蛋白σ因子241、核糖体结合部位核糖体16S RNA 3′端SD序列的结构自身与起始密码AUG的距离242、4—10 9243、严紧控制松散控制244、核糖体上不负载氨基酸的tRNA245、编码区编码区上下游区域内含子246、没有广泛的同源性高度保守性 GT AG GT-AG247、左剪接位点供体位点右剪接位点受体位点248、组成型剪接选择性剪接249、简单多基因家族复杂多基因家族250、RNA聚合酶Ⅲ251、相关基因家族间隔序列252、组成性表达选择性表达253、管家基因组成性基因表达都是必需基因有较高表达量可诱导基因可阻遏基因254、时间特异性空间特异性255、3×109256、瞬时调控(可逆性调控)发育调控(不可逆调控)257、转录水平调控转录后水平调控遗传水平的DNA调控表观遗传水平的调控 RNA加工成熟过程的调控翻译水平的调控蛋白质水平的调控258、顺式作用元件反式作用因子 RNA聚合酶259、启动子增强子沉默子260、顺式作用元件蛋白质 RNA261、1 3 RNA聚合酶Ⅱ262、核心启动子上游启动子核心启动子转录起始点TATA区转录起始点 CAAT区 GC区263、启动子264、TATA区265、5′位丝氨酸磷酸化2′位丝氨酸磷酸化266、AATAAA267、DNA序列268、基本转录因子转录调节因子共调节因子基本转录因子转录调节因子共调节因子269、蛋白质 RNA270、螺旋-转折-螺旋(HTH)锌指结构碱性亮氨酸拉链(bZIP 结构)碱性-螺旋-环-螺旋(bHLH结构)271、DNA片段272、锌指锌钮锌簇273、α-螺旋大沟274、二聚体碱性氨基酸结构域275、同源或异源二聚体碱性区276、带负电荷的螺旋结构富含谷氨酰胺的结构富含脯氨酸的结构277、DNA修饰组蛋白修饰278、基因丢失基因扩增基因重排基因移位279、关闭诱导280、较短5-甲基胞嘧啶(5-mC)N6-甲基腺嘌呤(N6-mA)7-甲基鸟嘌呤(7-mG)281、日常型甲基转移酶从头合成型甲基转移酶日常型甲基转移酶强从头合成型甲基转移酶慢282、DNA构象蛋白质与DNA Z-DNA283、稀少增强子无转录活性MeCP1结合DNA的能力甲基化CpG的密度启动子强度284、Xist 甲基化去甲基化关闭甲基化功能性RNA ORF 终止密码子细胞核285、组蛋白乙酰转移酶转录核小体组装及染色质的结构蛋白质286、组蛋白去乙酰化酶 DNA甲基化287、诱导关闭288、非组成型组成型289、甲基转移酶290、组蛋白赖氨酸甲基转移酶组蛋白精氨酸甲基转移酶3 单甲基化双甲基化三甲基化 2 单甲基化对称双甲基化不对称双甲基化291、S-腺苷甲硫氨酸(SAM)292、关键氨基酸构成的空间位阻293、单甲基化不对称双甲基化单甲基化对称双甲基化294、RNA沉默双链RNA 非正常RNA 转录水平基因沉默转录后基因沉默295、双链RNA(dsRNA)同源RNA296、Dicer切割形成的双链小片段组装复合体形成有活性的沉默复合物转录后水平的mRNA降解染色质水平形成染色质转录水平、转录后水平参与基因表达调控维持基因组稳定,保护基因组免受外源核酸侵入297、编码蛋白质298、细胞膜到细胞核内的信息传递染色质水平基因活性调控特定基因的表达299、蛋白质磷酸化与去磷酸化酪氨酸激酶途径G蛋白介导的效应系统300、受体的侧向流动性301、丝氨酸苏氨酸 2 2 调节亚基催化亚基302、IP3 DAG 丝氨酸(Ser)苏氨酸(Thr)催化结构域调节结构域303、酪氨酸苏氨酸丝氨酸苏氨酸304、起始基因转录细胞质受体染色质特定区域305、激素受体顺式作用元件306、激素受体蛋白307、受体流动假说中介物假说邻近互调假说308、DNA上游序列309、核仁分子内切割甲基化碱基甲基化核糖基化310、核苷修饰剪接311、5′端加帽3′端加多(A) RNA剪接核苷酸甲基化修饰312、简单转录单位复杂转录单位简单转录单位复杂转录单位313、多个5′端起始位点或剪接位点多个加多(A)位点和不同的剪接方式无剪接,但有多个转录起始位点或加多(A)位点314、核糖体模板DNA 可溶性蛋白分子 tRNA 扫描模型315、0型Ⅰ型Ⅱ型碱基甲基化程度mRNA前体转录不久或尚未转录完成鸟苷酸转移酶甲基转移酶316、细胞核细胞质基质317、病毒癌基因细胞转化基因318、点突变染色体缺失 LTR插入基因重排基因扩增319、分化阶段特异性细胞类型特异性细胞周期特异性320、膜结合蛋白可溶性蛋白核蛋白321、抑癌基因起负调控作用,原癌基因起正调控作用原癌基因是显性的,激活后即参与促进细胞增殖和癌变,抑癌基因是隐性的抑癌基因突变可以发生在体细胞和生殖细胞,原癌基因突变只发生在体细胞322、RNA DNA RNA323、ex vivo途径 in vivo途径324、癌基因的发现及其研究的深入染色体畸变与致癌基因表达相互关系的揭示抑癌基因的发现及表达调控325、DNA RNA。
2020年高考生物一轮温习创新版课后作业必修1第1单元走近细胞及细胞有分子组成第4讲
课后作业一、选择题1.从A细胞中提取的核酸,通过基因工程的方式,转移到另一种细胞B中,当转入M时,其遗传信息在B细胞中取得表达并能复制传给下一代;当转入N时,在B细胞中虽能合成相应的蛋白质,但性状可不能遗传。
M、N物质别离是( )A.DNA RNA B.RNA DNAC.DNA DNA D.RNA RNA答案A解析细胞的遗传物质都是DNA。
当转入M时,其遗传信息在B细胞中取得表达并复制传递给下一代,这种核酸只能是DNA;当转入N时,在B细胞中虽能合成蛋白质,但性状可不能遗传,这种核酸最可能是mRNA。
2.关于糖分解代谢的表达,错误的选项是( )A.甜菜里的蔗糖经水解可产生葡萄糖和果糖B.乳汁中的乳糖经水解可产生葡萄糖和半乳糖C.发芽小麦种子中的麦芽糖经水解可产生果糖D.枯枝落叶中的纤维素经微生物分解可产生葡萄糖答案 C解析一分子麦芽糖水解的产物是两分子葡萄糖,C错误。
3.(2018·吉林市第一次调研)关于脂质与糖类的表达,正确的选项是()A.组成脂质和糖原的元素大体相同B.脂肪比相同质量的多糖完全氧化产能多C.脂质与糖原都是细胞内贮存能量的物质D.脂质在核糖体、内质网及高尔基体上合成答案 B解析脂质中磷脂的组成元素是C、H、O、N、P,而组成糖原的元素只有C、H、O3种元素,A错误;相同质量的脂肪中因含有较大比例的H,故完全氧化后比糖类产能多,B 正确;糖原是动物细胞内的储能物质,但脂质的种类较多,功能也各不相同,例如脂质中的磷脂是组成细胞膜和细胞器膜的重要成份,C错误;脂质在内质网上合成,D错误。
4.(2018·江西上饶一模)关于核酸的说法不正确的选项是()A.DNA和RNA的大体组成单位都是核苷酸,没有DNA的生物必然没有细胞结构B.同一个体的不同细胞中,DNA和RNA含量可能都不相同C.细胞衰老时,核质比不变或减小D.tRNA分子内也存在碱基对,其大体组成单位之一可用于合成ATP答案 C解析DNA和RNA的大体组成单位都是核苷酸,没有DNA的生物是病毒,病毒无细胞结构,A正确;同一个体的不同细胞中,进行割裂的细胞的DNA含量会加倍,由于基因的选择性表达,各细胞中RNA含量可能不同,B正确;细胞衰老时,细胞核体积变大,细胞体积变小,因此核质比变大,C错误;tRNA分子呈三叶草形,其结构中也存在碱基对,其大体组成单位之一腺嘌呤核糖核苷酸可用于合成ATP,D正确。
高中必修1《分子与细胞》生物第五章 细胞的能量供应和利用人教版课后练习
高中必修1《分子与细胞》生物第五章细胞的能量供应和利用人教版课后练习第1题【单选题】如果小鼠吸入混有^18O2的空气,小鼠体内最先出现^18O的化合物是A、CO2B、H2OC、C2H5OHD、丙酮酸【答案】:【解析】:第2题【单选题】对某植物作如下处理:(甲)持续光照20min,(乙)先光照5s后再黑暗处理5s,连续交替40min.若其他条件不变,则在甲、乙两种情况下植物光合作用所制造的O2和合成的有机物总量符合下列哪项( )A、O2:甲<乙,有机物,甲=乙B、O2:甲=乙,有机物,甲=乙C、O2:甲>乙,有机物,甲=乙D、O2:甲=乙,有机物,甲<乙【答案】:【解析】:第3题【单选题】A、分离叶绿体中的色素时,不同色素随层析液在滤纸上的扩散速度不同B、用低倍镜观察不到紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的质壁分离和复原过程C、观察叶片细胞的叶绿体时,先在低倍镜下找到叶片细胞再换高倍镜观察D、甲基绿染色可使人口腔上皮细胞的细胞核呈绿色【答案】:【解析】:第4题【单选题】下列有关细胞中元素和化合物的说法,正确的是( )A、磷脂是细胞膜和各种细胞器的重要组成成分B、ATP是由一分子腺苷、一分子核糖和三分子磷酸组成C、DNA多样性与碱基数目、种类、排列顺序有关而与空间结构无关D、微量元素可参与某些复杂化合物的组成,如Fe、Mg分别参与血红蛋白和叶绿素组成【答案】:【解析】:第5题【单选题】A、能产生酶的细胞,不一定能产生ATPB、ATP含有核糖结构,酶一定不含该结构C、同一种酶不可能存在于分化程度不同的细胞中D、酶的合成需要ATP提供能量,ATP的合成需要酶的催化【答案】:【解析】:第6题【单选题】下列过程不需要蛋白质直接参与的是( )A、细胞中ADP转化成ATPB、垂体细胞识别甲状腺激素C、葡萄糖分解为丙酮酸D、二氧化碳顺浓度梯度跨膜运输【答案】:【解析】:第7题【单选题】下列有关光合作用过程中物质的变化的说法,正确的是( )A、终止CO2的供应,C3的含量先短暂下降,再稍微回升后与C5形成新的平衡B、增加光照,C3的含量将持续下降,C5的含量将持续上升C、ATP和还原氢的含量是由光照决定的,与CO2的变化没有关系D、无论增加光照或是增加CO2的浓度,有机物的产量都不一定增加【答案】:【解析】:第8题【单选题】为了研究大豆种子萌发和生长过程中糖类与蛋白质的相互关系,某研究小组在25℃、黑暗、无菌、湿润的条件下进行实验,测定不同时间种子和幼苗中相关物质的含量,结果如图所示。
分子生物学第四章 朱玉贤课后作业
分子生物学第四章朱玉贤课后作业分子生物学第四章朱玉贤课后作业1,遗传密码具有哪些特性?答:(1)遗传密码子的连续性,(2).密码子存有自旋性;级一种以上密码子编码同意种氨基酸。
(3).共计64个密码子,其中存有1个初始密码子和3个中止密码子;(4).密码子存有通用性与特殊性,即为不管就是病毒、原核生物还是真核生物密码子的含义都就是相同的,但在各位生物中也存有完全相同(5)密码子与反华密码子存有相互作用。
2,有几种终止密码子?他们的序列别名是设么?请问:中止密码子存有三种中止密码子(uag、uga、uaa),他们并不代表氨基酸,无法与trna反华密码子接合,但能够被中止因子和释放出来因子辨识,中止肽链制备。
其中终止密码子uag叫注石(ochre)密码uga叫琥珀(amber)密码uaa叫蛋白石(opal)密码3,详述转动学说?答:1996年,由crick根据立体化学原理提出,解释了反向密码子中某些稀有成的配对,以及许多氨基酸有两个以上密码子的问题。
假说中提出:在密码子与反密码子配对中,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,可以摆动因而使某些trna可以识别1个以上的密码子一个trna能识别的密码子是由反密码子第一个碱基同意的。
反密码子第一位为a或c则就可以辨识一个密码子,若为g或者u则可以辨识两个密码子。
为i可以辨识三个密码子。
如果几个密码子同时编码一个氨基酸凡是第一,第二位碱基相同的密码子都对应于各自单一制的trna.4,trna在组成及结构上有哪些特点?答:1、trna的三叶草型二级结构受体臂(acceptorarm)主要由链两端序列碱基配对构成的杆状结构和3’端末接合的3-4个碱基所共同组成,其3’端的最后3个碱基序列永远就是cca,最后一个碱基的3’或2’民主自由羟基(―oh)可以被氨酰化。
tφc臂就是根据3个核苷酸命名的,其中φ则表示拟将尿嘧啶,就是trna分子所具有的不能常用核苷酸。
分子生物学习题参考答案-杨荣武
分子生物学习题参考答案第一章略第二章1. 想想核酸的A260为什么会下降?肯定是形成双螺旋结构引起的。
那为什么相同序列的核酸,RNA的A260下降,DNA的A260不变?这说明RNA能形成双链,DNA不能。
那么,为什么RNA能形成双链呢?原因肯定就在RNA和DNA序列上不同的碱基U和T上面。
U和T的含义完全一样,差别在于RNA分子上的U可以和G配对,而DNA分子上的T不能和G配对。
如果这时候能想到这一点,题目的答案也就有了。
本题正确的答案是:1个核酸的A260主要是4个碱基的π电子。
当一个核酸是单链的时候,π电子能吸收较大的光;但核酸为双链的时候,碱基对的堆积效应使π电子吸收较少的光。
于是,题目中的数据告诉我们,第一种序列的DNA和RNA在二级结构上没有什么大的差别。
而对于第二种序列的RNA光吸收大幅度减少,意味着RNA形成了某种双链二级结构,RNA 二级结构的一个常见的特征是G和U能够配对。
从第二种序列不难看出,它能够自我配对,形成发夹结构,而降低光吸收。
2. RNA的小沟浅而宽,允许接近碱基边缘。
2′-OH位于小沟,提供氢键供体和受体,起稳定作用。
G:U 摇摆碱基对让G的氨基N2 位于小沟,能够与蛋白质相互作用(如在tRNA Ala和同源的氨酰-tRNA合成酶之间)。
3. (1)核酶由RNA组成,所以一定是RNA双螺旋,为A型。
(2)序列交替出现嘌呤和嘧啶,应该是Z型双螺旋。
(3)既然是DNA,在上述湿度条件下,要么是B型,要么是Z型。
由于B型比Z型更紧密(螺距比Z型短,每个螺旋单位长度具有更多的电荷,相同数目碱基对的总长度要短)。
因此,1号一定是B型,2号为Z型DNA。
4. (1)(3)Arg(4)Asn和Gln5. 使用dUTP代替dTTP并不能改变DNA双螺旋的结构。
T和U的差别只是在T嘧啶环上是否有一个甲基,这个甲基位于双螺旋的大沟之中。
如果用2′-OH取代2′-H,则合成出来的是RNA,于是螺旋变成A-型。
分子生物学思考题
分子生物学思考题分子生物学考试重点(前四章+第七、八章)第一章一、DNA重组技术和基因工程技术(p12)答:DNA重组技术:将不同的DNA片段,按照人们的设计定向连接起来,于特定的受体细胞中和载体一起复制并得到表达,产生影响受体的新的遗传性状的技术。
基因工程技术:除DNA重组技术外还包括其他对生物细胞基因组结构进行改造的体系。
关键:工具酶的发现和应用前景:1、合成正常细胞中含量很低的多肽2、定向改造基因组结构3、进行基础研究二、请简述现代分子生物学的研究内容。
(第二版前言、p12标题)答:分子生物学:研究核酸等生物大分子的功能、形态、结构特征的重要性和规律性的科学,主要关心的是核酸在细胞生命过程中的作用,包括核酸的复制和保存、基因的表达和调控。
研究内容:DNA重组技术,基因的调控和表达,生物大分子的功能结构——结构分子生物学,基因组、功能基因组和生物信息学。
第二章一、核小体(P27)答:核小体:由H2A、H2B、H3、H4各两分子组成的八聚体和约200bp的DNA组成。
八聚体在内,DNA盘绕在外。
其是DNA压缩的第一步。
若用核酸酶降解核小体,只能得到约146bp的核心颗粒。
(另:H1在核小体的外面)核心颗粒:除去接头DNA的核小体单体,长度约146bp核小体单体:八聚体+200bpDNA组成,包括接头DNA二、DNA的半保留复制(p38)答:DNA在复制过程中,碱基间的氢键首先断裂,双螺旋解旋解链,每条单链分别作为模板合成新链。
新生成的DNA 分子与原DNA 分子的碱基顺序完全一样,这样每个子代分子的DNA一条单链来自模板链,另一条单链来自新合成的链,这种复制方式成为DNA的半保留复制。
三、转座子(p57)答:转座子是存在于DNA上的可以自主复制和移动的基本单位,其可以分为两大类:插入序列和复合型转座子,另外还有TnA家族。
四、DNA的一、二、三级结构特征。
(P32~p37)答:1、各级结构的定义:DNA的一级结构:指四种核苷酸的连接和排列顺序DNA的二级结构:指两条多核苷酸链反向平行盘绕所生成的双螺旋结构DNA的三级结构:在DNA双螺旋基础上进一步扭曲盘绕所形成的特定空间结构。
课后题
分子生物学作业1、mRNA在蛋白质生物合成中的作用是什么?通过遗传密码翻译生成蛋白质在蛋白质生物合成中,mRNA能够作为翻译的直接模板,由mRNA线性单链分子中每相邻3个核苷酸碱基组成代表一种氨基酸的密码子。
决定蛋白质分子中的氨基酸排列顺序。
2、遗传密码是如何破译的?都有哪些重要的特性以保证翻译的顺利进行?(1)1953年,沃森和克里克弄清DNA的双链双螺旋结构之后,分子生物学像雨后春笋蓬勃发展。
许多科学家的研究,使人们基本了解了遗传信息的流动方向:DNA→信使RNA→蛋白质。
也就是说蛋白质由信使RNA指导合成,遗传密码应该在信使RNA上。
基因密码的破译是六十年代分子生物学最辉煌的成就。
先后经历了五十年代的数学推理阶段和1961-1965年的实验研究阶段。
1954年,物理学家George Gamov 根据在DNA中存在四种核苷酸,在蛋白质中存在二十种氨基酸的对应关系,做出如下数学推理:如果每一个核苷酸为一个氨基酸编码,只能决定四种氨基酸(41=4);如果每二个核苷酸为一个氨基酸编码,可决定16种氨基酸(42=16)。
上述二种情况编码的氨基酸数小于20种氨基酸,显然是不可能的。
那么如果三个核苷酸为一个氨基酸编码的,可编64种氨基酸(43=64);若四个核苷酸编码一个氨基酸,可编码256种氨基酸(44=256),以此类推。
Gamov认为只有43=64这种关系是理想的,因为在有四种核苷酸条件下,64是能满足于20种氨基酸编码的最小数。
而44=256以上。
虽能保证20种氨基酸编码,但不符合生物体在亿万年进化过程中形成的和遵循的经济原则,因此认为四个以上核苷酸决定一个氨基酸也是不可能的。
1961年,Brenner和Grick根据DNA链与蛋白质链的共线性(colinearity),首先肯定了三个核苷酸的推理。
随后的实验研究证明上述假想是正确的。
1962年,克里克用T4噬菌体侵染大肠杆菌,发现蛋白质中的氨基酸顺序是由相邻三个核苷酸为一组遗传密码来决定的。
第4章-思考题解析
第4章-思考题解析第4章思考题解析1.简述破译遗传密码的主要过程。
答:遗传密码的破译是20世纪60年代分⼦⽣物学最辉煌的成就,先后经历了50年代的数学推理阶段和1961-1965年的实验研究阶段。
1954年物理学家George Gamow根据在DNA中存在四种核苷酸,在蛋⽩质中存在20种氨基酸的对应关系,通过数学推理,得出三个核苷酸编码⼀个氨基酸。
1961年Brenner和Grick根据DNA链与蛋⽩质链的共线性(colinearity),⾸先肯定了三个核苷酸的推理。
随后⽤各种⼈⼯合成的核苷酸均聚物或共聚物模板在体外翻译蛋⽩质的⽅法确定遗传密码⼦。
1964年Nirenberg和Leder⽤核糖体结合技术测定密码⼦中的核苷酸排列顺序,历经4年时间,最终确定了编码20种天然氨基酸的密码⼦,编出了遗传密码字典。
70 年代以来,分⼦⽣物学技术如DNA、RNA 序列测定及氨基酸序列测定技术的进步,使遗传密码的存在得到验证。
2.遗传密码有哪些特性?说出遗传密码简并性的⽣物学意义。
答:(1)遗传密码的特性有⽅向性、连续性、简并性、摆动性、通⽤性与特殊性。
①⽅向性,遗传密码是三联⼦密码,即密码⼦(codon),1个密码⼦由3个核苷酸组成,它特异性地编码多肽链中的1个氨基酸;密码⼦是对mRNA分⼦的碱基序列⽽⾔的,它的阅读⽅向是与mRNA的合成⽅向或mRNA编码⽅向⼀致,即从5'端⾄3'端。
②连续性,mRNA的读码⽅向从5'端⾄3'端⽅向,两个密码⼦之间⽆任何核苷酸隔开。
mRNA链上碱基的插⼊、缺失和重叠,均造成移码突变(frame-shift mutation)。
③简并性(degeneracy),指⼀个氨基酸具有两个或两个以上的密码⼦,61个密码⼦编码20种氨基酸,多数氨基酸有2~4个密码⼦。
同⼀氨基酸的不同密码⼦称为同义密码⼦(synonyms codon),密码虽有简并性,但它们使⽤的频率并不相等,有的密码⼦使⽤的机会较多,有的⼏乎不⽤。
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读书报告标题:Intrinsic transition of embryonic stem-cell differentiation into neural progenitors (胚胎干细胞分化为神经前体细胞的本征跃迁)杂志:Nature (类型:Article)发表日期:2011年2月24 日通讯作者:Yoshiki Sasai(笹井芳树)作者简介:笹井芳树*(1962-2014),干细胞生物学家,日本神户市理化研究所(RIKEN)发育生物学中心(CDB)副主任,再生医学领域世界级学者,使用ES细胞、诱导多功能干细胞(iPS细胞)治疗眼部疾病的日本国家级项目负责人。
文章核心:发现锌指核蛋白Zfp521是驱动小鼠ESCs本征神经分化的重要分子。
主要内容:哺乳动物中,胚胎干细胞本征分化形成神经系细胞的机制一直不清楚。
本文研究发现锌指核蛋白Zfp521是驱动小鼠ESCs本征神经分化的重要分子。
在缺少神经分化抑制分子BMP4情况下,Zfp521在不同的分化的ESCs中强烈的表达。
而且强制表达Zfp521能够让ESCs在BMP4存在的情况下仍然发生神经转变。
相反,在差异化培养下,Zfp521的ESCs没有进行神经转化,而是倾向于停留在外胚层的状态。
Zfp521 通过与辅激活子p300作用直接激活早期的神经的基因。
因此,ESCs分化的跃迁从上胚层状态到神经外胚层前体细胞特异地依赖于细胞本征的表达和激活子Zfp521的功能。
一、研究背景及意义:①神经化命运通常被认为是胚胎干细胞(ESCs)分化的本征方向决定的,但是在缺少外在诱导信号情况下让非分化细胞接受这样的神经化命运的细胞内机制尚不清楚。
②之前的研究报道:对于脊椎动物(特别是对两栖类的研究)从一个未指定的胚胎外胚层细胞进行神经分化是通过一个细胞本征的机制及缺少相应的神经分化抑制信号分子(比如BMP4),但是这个本征机制的最初步骤的细节,特别是在哺乳动物中,了解的很少。
③本研究对哺乳动物从ESCs到胚胎外胚层细胞进行的神经分化这一细胞本征的机制进行探索,并对相应的参与神经分化过程的信号分子进行寻找,为哺乳动物胚胎干细胞本征分化形成神经系细胞的机制提供了科学的解释和合理的模型。
④本研究的实验思路、实验设计和实验结果的分析和实验方法的采用都很有想法,可以作为以后相关领域研究的参考。
二、研究基础:①ESCs的体外培养技术已经很成熟,它为研究哺乳动物发育的初级调控步骤提供了一个通用的实验系统,为寻找神经命运过程中的信号分子提供了可行性。
②之前的研究已经建立了小鼠和人的ESCs的体外神经分化的有效研究平台,能实现生长因子最小化的悬浮培养(即SFEB培养)三、研究方案及内容:(1)Zfp521诱导神经转变①筛选基因(GeneChip-based法)用基于表达谱的多重样本比较算法和之前的研究,初步筛选出与诱导神经分化相关的基因,共104个基因→进一步筛出29个基因cDNA克隆,脂质转染到mESCs, 在含有FCS(抑制剂)条件下培养→最终找到1个基因表现出最强的诱导效应,即Zfp521.实验表现:Zfp521的表达在SFEB培养的前5天里增加了60倍。
问题:在过量的FCS和BMP4条件下Zfp521的表达显著下降。
②Zfp521的强制表达表现:在SFEB 培养条件下,Zfp521的强制表达增强了Ncad 的表达,然而,加入BMP4抑制了Ncad 的表达。
推论:Zfp521的神经化活动可能覆盖了BMP4的抑制效应。
③原位杂交分析表现:在小鼠的早期胚胎中没有检测到Zfp521的大量表达,但在原肠胚形成以后,检测到其强烈的表达信号。
推论:Zfp521是一个能强烈促进神经分化的早期的神经核蛋白。
提出问题实验设计结果表现推 论图一 Zfp521诱导神经转变实验设计的思路(2)本征分化的需求①shRNA 实验提出问题:是否Zfp521对mESCsde 神经分化产生作用?已有知识:Zfp521的shRNA 不仅能强烈抑制Zfp521的作用,而且还能抑制筛基因 SFEB 培养 原位杂交 如何得到相关基因 Zfp521的表达如何 Zfp521的神经化活动可能覆盖了BMP4的抑制效应 Zfp521是一个能强烈促进神经分化的早期的神经核蛋白初步筛出104个基因→20个基因→Zfp521 Zfp521可能是神经分化过程中的诱导因子 Zfp521的表达在SFEB 培养的前5天里增加了60倍 Zfp521的强制表达增强了Ncad 的表达,加入BMP4抑制了Ncad 的表达 Zfp521可能是诱导分化的激活因子 Zfp521、BMP4有什么关系 强制表达 Zfp521在什么发育阶段起作用 在小鼠的早期胚胎中没有检测到Zfp521的大量表达,但在原肠胚形成以后,检测到其强烈的表达其他早期其他信号分子,如Sox3、Ncad等。
实验设计:ESCs 的SFEB培养(对照组和带有Zfp521的shRNA实验组)、共聚合培养及相关的rescue实验。
(用qPCR和流式细胞技术验证)。
结果及推论:对于mESCs的神经转变,Zfp521的表达是必要而且足够的。
②囊胚注射实验用对照组和Zfp521敲除的ESCs做囊胚注射实验实验表现:对照组:子代表现出大量的神经胚胎组织实验组:没有发现任何喙状的神经管组织。
推论:进一步说明了Zfp521对于个体的神经组织形成是至关重要的。
(3)从外胚层到神经外胚层的转变存在矛盾:Zfp521的过表达没有在抑制剂SU5412下发挥诱导作用。
提出问题:Zfp521既然不是唯一的神经分化激活分子,那么它主要是作用在分化过程的哪一步呢?实验设计:分析Zfp521缺失后,对每一步表达的影响(标记,免疫染色)。
结果及推论:缺少Zfp521使得MESCs只能分化到类外胚层细胞,而不能继续分化为神经外胚层细胞。
继续提出问题:mESCs缺少像Zfp521这样的因子后是否会向会想非神经世系转变?实验设计:qPCR分析,免疫染色等等。
总的结论:在神经外胚层的分化不同阶段,Zfp521是选择性的被使用的。
(4)Zfp521对早期神经基因的反式激活提出问题:现在需要了解Zfp521功能的分子模型。
Zfp521是通过优先地与神经基因位点结合发挥功能,还是与非神经的作用发挥功能?实验设计:用ChIP assay 检测SFEB培养表达带有标记的Zfp521的mESCs。
结果及推论:Zfp521蛋白优先地与神经基因位点结合发挥功能,而不是与非神经的基因位点。
进一步推论:Zfp521通过促进早期的神经外胚层基因促进神经分化,而不是一直非神经的基因的表达。
意外发现:实验过程中发现p300的单独强制表达促进了ESCs的神经分化。
(5)提出本征神经分化的模型图二基于Zfp521的本征神经分化模型示意图①当ESCs到达明确的外胚层阶段时,Zfp521开始表达,诱导ES细胞本征的神经分化;②一旦Zfp521表达,尽管抑制剂BMP4存在,也会导致ESCs的神经转化;说明Zfp521的抑制作用存在于BMP4信号的下游通路;③与辅激活剂p300一起,zfp521直接作用于早期的神经外胚层基因Sox3(或者Sox1、Sox6);Oct6的表达增强了Zfpy521的表达。
总结:Zfp521的细胞本征激活和通过BMP4的负调节形成了ESCs对于神经外胚层细胞的本征转变这一调控网络的核心结构。
四、结果(1)发现锌指核蛋白Zfp521是驱动小鼠ESCs本征神经分化的重要分子。
(2)在缺少神经分化抑制分子BMP4情况下,Zfp521在不同的分化的ESCs 中强烈的表达;而且强制表达Zfp521能够让ESCs在BMP4存在的情况下仍然发生神经转变。
(3)在差异化培养下,Zfp521的ESCs没有进行神经转化,而是倾向于停留在外胚层的状态。
(4)Zfp521 通过与辅激活子p300作用直接激活早期的神经的基因。
(5)ESCs分化的跃迁从上胚层状态到神经外胚层前体细胞特异地依赖于细胞本征的表达和激活子Zfp521的功能。
(6)Zfp521的细胞本征激活和通过BMP4的负调节形成了ESCs对于神经外胚层细胞的本征转变这一调控网络的核心结构。
五、创新点(1)发现一个新的参与哺乳动物ESCs本征神经分化的重要分子:锌指核蛋白Zfp521。
(2)关于神经分化的本征机制之前的研究主要是在两栖类,比如Xenopus,此研究是基于小鼠(哺乳动物)胚胎干细胞对神经外胚层细胞的本征转变的研究,不论是研究难度和创新度都是很高的。
(3)本研究很好的运用了SFEB培养法,虽然该方法不是此次研究的首创,但是该研究很聪明的使用了该培养法,从而在基因的筛选、表达量的测定、以及后续的解开信号分子间的关系试验中得到科学正确的实验结果。
(4)shRNA的使用时本文的另外一个亮点。
由于之前的研究已经清楚Zfp521的shRNA不仅能强烈抑制Zfp521的作用,而且还能抑制其他早期其他信号分子,如Sox3、Ncad,但是很少有研究将这个想法使用在神经分化的课题上,也是基于采用了对于shRNA,才得出:mESCs的神经转变,Zfp521的表达是必要而且足够的,这样的精确的结论。
(5)本研究的另一个创新点是在实验过程中发现p300的单独强制表达促进了ESCs的神经分化。
六、问题(1)文章提到,Zfp521的过表达没有在抑制剂SU5412下发挥诱导作用,是否说明文章提出来的Zfp521激活作用和BMP4的负调节只是一条ESCs对于神经外胚层细胞的本征转变的其中一条通路?或者说该研究的结果只适用于解释文中介绍的因子存在的环境。
本文对于这一点没有作解释。
(2)在Zfp521对早期神经基因的反式激活实验中,用Sox1、Sox和Sox6三个基因来说明Zfp521与神经基因发挥正效应互作,没有问题;但是在排除“Zfp521是与非神经的基因作用发挥功能”这一点时,作者只采用了Oct6、Fgf5、Klf4和Rex1四个标记基因,我认为有点不够。
七、感想本文很完整地展示了一个生物学问题研究的基本过程,每个实验设计都有理有据,而且每个小的试验里面都是一个很缜密的思维模式:提出问题1→实验设计1→实验表现1→推论1→提出问题2→实验设计2.....(见图一Zfp521诱导神经转变实验设计的思路),五个大的试验框架里面都是许多逻辑性很强的小的试验连接而成,思路明确。
可以作为以后写文章做研究的借鉴。
本文的研究后期,作者在试图寻找Zfp421 分子功能的模型的时候,提出了一个问题:Zfp521是通过促进早期的神经外胚层基因促进神经分化,而行使功能,还是通过抑制非神经的基因的表达行使功能?尽管之前的所有证据都说明了Zfp521的激活性,但在建模的时候作者还是做了相关的对照试验,尽管我认为实验设计上“非相关基因的”覆盖程度有点不够,但是这样的研究思路对我们以后做研究有根大的启示作用。