分子生物学打印复习
分子生物学复习资料终结版
1 绪论1.1 分子生物学的基本概念①分子生物学---广义:在分子水平上研究生命现象,或用分子的术语描述生物现象的学科。
狭义:核酸与蛋白质水平上研究基因的复制,基因的表达(包括RNA转录、蛋白质翻译),基因表达的调控以及基因的突变与交换的分子机制。
②序列假说:核酸片段的特异性,完全由其碱基序列决定,而且这种序列是一种蛋白质氨基酸的密码③中心法则:DNA的遗传信息经RNA一旦进入蛋白质,也就不可能再行输出。
④三大原则:Ⅰ、构成生物大分子的单体是相同的;Ⅱ、生物大分子单体的排列决定了不同生物性状的差异和个体特征;Ⅲ、所有生物遗传信息表达的中心法则是相同的⑤分子生物学是研究细胞内大分子的结构、功能和相互作用特点和规律,并通过这些规律认识生命现象的一门科学。
1.2 分子生物学的发展简史①细胞学说:(1)以下3点是必修一上的内容:a细胞是一个有机体,一切动植物都由细胞发育而来,并由细胞和细胞产物所组成。
b细胞是一个相对独立的单位,既有它自己的生命,又对与其他细胞共同组成的整体的生命起作用。
c新细胞可以从老细胞中产生。
(2)以下7点是百度到的内容:a.细胞是有机体,一切动植物都是由单细胞发育而来,并由细胞和细胞产物所构成;b.所有细胞在结构和组成上基本相似;c.新细胞是由已存在的细胞分裂而来;d. 生物的疾病是因为其细胞机能失常;e. 细胞是生物体结构和功能的基本单位;f 生物体是通过细胞的活动来反映其功能的;g. 细胞是一个相对独立的单位,既有他自己的生命,又对于其他细胞共同组成的整体的生命起作用。
②正向遗传学:在不知道基因化学本质的前提下,仅依靠表型突变体在世代间的传递规律来研究基因的特征和染色体上的位置,描述基因突变和染色体的改变,分析它们对生物形态和生理特征所产生的效应。
③反向遗传学:通过转基因办法来确定某一基因的功能。
④George Beadle和Edward Tatum提出“一个基因一个酶”假说Avery围绕肺炎链球菌的成就第一个动摇了“基因是蛋白质”的理念,为“DNA是遗传物质”的理论建立奠定了基础Chargaff 法则:A+C=T+GNirenberg在一周内破解了第一个遗传密码:UUU——苯丙氨酸Jacob和Monod发现乳糖操纵子模型Pardee,Jacob,Monod命名的“Pa-Ja-Mo”实验结果证明:基因通过一种RNA严格地控制着蛋白质的合成。
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题型:名词解释10*2分;填空35*1分;简答5*7分;论述1*10分第二章核酸的结构与功能1.简述细胞的遗传物质,怎样证明DNA是遗传物质答:基因学说:基因作为遗传因子决定着生物的性状,并能自我复制,稳定地遗传给后代。
对于DNA是遗传物质的认识经历了三个阶段:①肺炎双球菌实验:说明性状可遗传给后代;②T2噬菌体侵染E.coli【35S、32P同位素示踪法】遗传物质是核酸,不是蛋白质;③DNA双螺旋结构模型:决定DNA分子具有自我复制和亲代向子代传递遗传信息能力。
2.研究DNA的一级结构有什么重要生物学意义(1)核酸的一级结构是指分子中的脱氧核苷酸/核苷酸的排列顺序即碱基排列顺序。
即一个核甘酸的戊糖3’醇羟基和另一个核苷酸的5’磷酸基形成3’,5’-磷酸二酯键。
(2)DNA分子一级结构定则:①不同物种间DNA碱基组成一般是不同的;②同一物种不同组织中的DNA样品的碱基组成相同;③一个物种的DNA碱基组成不会因个体的年龄营养状况和环境改变而改变;④任何一个DNA样品中,A=T,C=G,A+C=T+G,A+C+G+T=100%;⑤多聚核苷酸均有5’末端和3’末端;⑥一级结构决定了二级结构,而二级结构又决定和影响着一级结构的信息功能,两者处于动态平衡中;⑦碱基顺序就是遗传信息存储的分子形式。
3.DNA双螺旋结构有哪些形式,说明其主要特点和区别答:(1)稳定结构因素:①碱基对之间形成的氢键;②碱基堆积力;③正负电荷作用。
(2)结构特征:①主链:两主链以反平行方式盘绕,脱氧核糖和磷酸通过3’,5’-磷酸二酯键连成骨架,磷酸与核糖主链位于螺旋外侧,碱基排列在螺旋内侧。
②碱基配对:嘌呤与嘧啶配对,A、T形成两个氢键,C、G形成三个氢键→碱基互补;③螺旋参数:两个相邻碱基对之间绕螺旋轴旋转夹角为36°,旋转一圈包括10个核苷酸;④大沟与小沟─┬大沟(2.2nm)空间位阻较小,碱基种类差异易于识别,DNA结构│蛋白识别双螺旋结构的特异区域。
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分子生物学复习资料一、名词解释:分子生物学:在分子水平上研究生命现象的科学。
通过研究生物大分子(核酸、蛋白质)的结构、功能和生物合成等方面来阐明各种生命现象的本质。
RNA组学:对细胞中全部RNA分子的结构与功能进行系统的研究,从整体水平阐明RNA的生物学意义即为RNA组学(RNomics)。
减色效应:变性DNA复性时,紫外吸收减少的现象叫减色效应。
增色效应:DNA变性时紫外吸收增加的现象称增色效应。
Tm:DNA热变性时,其紫外吸收增加值到达总增加值一半时的温度,称为DNA的解链温度。
解链曲线:如果在连续加热DNA的过程中以温度对A260值作图,所得的曲线称为解链曲线。
DNA复性:在适当条件下,变性DNA的两条互补链可恢复天然的双螺旋构象,这一现象称为复性。
核酸分子杂交:在DNA变性后的复性过程中,如果将不同种类的DNA单链分子或RNA分子放在同一溶液中,只要两种单链分子之间存在着一定程度的碱基配对关系,在适宜的条件(温度及离子强度)下,就可以在不同的分子间形成杂化双链。
这种杂化双链可以在不同的DNA与DNA之间形成,也可以在DNA和RNA分子间或者RNA与RNA分子间形成。
这种现象称为核酸分子杂交。
基因:原核生物、真核生物以及病毒的DNA和RNA分子中具有遗传效应的核苷酸序列,是遗传的基本单位。
断裂基因:不连续的基因称为断裂基因,指基因的编码序列在DNA上不连续排列而被不编码的序列所隔开。
重叠基因:核苷酸序列彼此重叠的2个基因为重叠基因,或称嵌套基因。
致死基因:导致个体或细胞死亡的基因称致死基因。
基因冗余:一条染色体上出现一个基因的很多复本的现象称为基因冗余。
DNA重组:DNA分子内或分子间发生遗传信息的重新组合,又称为遗传重组或基因重排。
同源重组:发生在同源序列间的重组称为同源重组,又称基本重组。
接合作用:当细胞与细胞、或细菌通过菌毛相互接触时,质粒DNA从一个细胞(细菌)转移至另一细胞的DNA转移称为接合作用。
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(完整版)分子生物学期末复习.doc第一讲染色体与DNA一染色体(遗传物质的主要载体)1DNA作为遗传物质的优点:储存遗传信息量大;碱基互补,双螺旋结构使遗传稳定;核糖2′ -OH脱氢使在水中稳定性大于RNA;可以突变以进化,方便修复以稳定遗传2真核细胞染色体特点: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能够指导蛋白质的合成,从而控制整个生命过程;④能够产生可遗传的变异。
3 染色体蛋白主要分为组蛋白和非组蛋白两类。
真核细胞的染色体中, DNA与组蛋白的质量比约为 1:14组蛋白是染色体的结构蛋白,分为H1、H2A、H2B、H3及H4五种,与DNA共同组成核小体。
组蛋白含有大量的赖氨酸和精氨酸,其中 H3、H4富含精氨酸, H1富含赖氨酸。
H2A、H2B介于两者之间。
5 组蛋白具有如下特性:①进化上的极端保守性(不同种生物组蛋白的氨基酸组成十分相似)②无组织特异性(只有鸟类、鱼类及两栖类红细胞染色体不含H1而带有 H5)③ 肽链上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,而大部分疏水基团都分布在C端。
碱性的半条链易与DNA的负电荷区结合,而另外半条链与其他组蛋白、非组蛋白结合)④存在较普遍的修饰作用(如甲基化、乙基化、磷酸化及ADP核糖基化等。
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)二DNA1 真核细胞基因组的最大特点是它含有大量的重复序列2 C值反常现象:①所谓 C值,通常是指一种生物单倍体基因组DNA的总量②同类生物不同种属之间DNA总量变化很大。
从编码每类生物所需的DNA量的最低值看,生物细胞中的C值具有从低等生物到高等生物逐渐增加的趋势。
3 真核细胞DNA序列可被分为3类:①不重复序列(它占DNA 总量的 10%~80%。
不重复序列长约750~ 2 000bp ,相当于一个结构基因的长度)②中度重复序列(各种rRNA、 tRNA以及某些结构基因如组蛋白基因等都属于这一类)③高度重复序列—卫星 DNA(只存在于真核生物中,占基因组的 10%~60%,由 6~100个碱基组成)三染色体与核小体1 染色质 DNA的 Tm值比自由 DNA高,说明在染色质中DNA极可能与蛋白质分子相互作用2 在染色质状态下,由DNA聚合酶和RNA聚合酶催化的DNA 复制和转录活性大大低于在自由DNA 中的反应3 DNA片段均为 200bp基本单位的倍数,核小体是染色质的基本结构单位,由~200 bpDNA和组蛋白八聚体(由 H2A、H2B、 H3、 H4各两个分子生成)组成四级压缩:第一级(DNA+组蛋白→核小体)第二级(核小体→螺线管)第三级(螺线体→超螺旋)第四级(超螺线体→染色体)4 原核生物基因组原核生物的基因组很小,大多只有一条染色体,且 DNA含量少主要是单拷贝基因整个染色体 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。
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第一章绪论1.1 分子生物学: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。
1.2 分子生物学三条基本原理:(1)构成生物体各类有机大分子的单体在不同生物中都是相同的;(2)生物体内一切有机大分子的构成都遵循相同规律;(3)某一特定生物体所拥有的核酸及蛋白质分子决定它的属性。
1.3 现代分子生物学的四个研究方向:(1)重组DNA技术(基因工程);(2)基因表达调控研究;(3)生物大分子的结构功能研究(结构分子研究);(4)基因组、功能基因组与生物信息学研究。
第二章染色体与DNA2.1 遗传物质的主要载体是染色体2.1.1 染色体上蛋白质主要包括组蛋白和非组蛋白组蛋白(含有大量碱性AA:Lys、Arg):H1、H2A、H2B、H3、H4组蛋白特性:(1)进化上的极端保守性(2)无组织特异性(3)肽端上氨基酸分布的不对称性(4)组蛋白的修饰作用(5)富含Lys的组蛋白H5非组蛋白分类:HMG蛋白(high mobility group protein)、DNA结合蛋白、A24非组蛋白2.1.2 真核细胞DNA序列分为以下三类:不重复序列、中度重复序列(重复次数为10~104)、高度重复序列(仅发现真核)。
C值:通常是指一种生物体单倍体基因组DNA的总量,以每细胞内的皮克(pg)数表示。
C值反常现象:也称C值谬论,指C指往往与种系的进化复杂性不一致的现象,及基因组大小与遗传复杂性之间没有必然的联系,某些较低等的生物C值却很大,如一些两栖类物种的C值甚至比哺乳动物还大。
2.1.3 真核生物基因组的结构特点总结归纳如下:(1)真核基因组庞大,一般远大于原核基因组(2)真核基因组中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,占基因组序列的90%,该特点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子(5)真核基因是断裂基因,有内含子结构(6)真核基因组中存在大量顺式作用元件,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。
(完整word版)[已整理]现代分子生物学复习要点及习题
(完整word版)[已整理]现代分子生物学复习要点及习题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。
分子生物学复习资料精选全文
可编辑修改精选全文完整版分子生物学复习资料名词解释:复制叉:复制时,双链DNA要解开成两股链分别进行,所以,这个复制起点呈现叉子的形式,被称为复制叉。
复制子:单独复制的一个DNA单元被称为一个复制子,是一个可移动的单位。
一个复制子在任何一个细胞周期只复制一次。
Klenow片段:用枯草杆菌蛋白酶处理大肠杆菌DNA聚合酶而从全酶中除去5’-3’外切酶活性的肽段后的大片段肽段。
外切酶:是一类能从多核苷酸链的一端开始按序催化水解3、5-磷酸二酯键,降解核苷酸的酶。
内切酶:是一种能催化多核苷酸的链断裂的酶,只对脱氧核糖核酸内一定碱基序列中某一定位置发生作用,把这位置的链切开。
前导链:在DNA复制过程中,与复制叉运动方向相同,以5'-3'方向连续合成的链。
冈崎片段:在DNA复制过程中,前导链连续合成,而滞后链只能是断续的合成5’-3’的多个短片段,这些不连续的片段称为冈崎片段。
端粒:是真核生物线性基因组DNA末端的一种特殊结构,它是一段DNA序列和蛋白质形成的复合体。
端粒酶:是负责染色体末端(端粒)复制,是由 RNA 和蛋白质组成的核糖核蛋白.其中的 RNA 成分是端粒复制的模板.(因此端粒是逆转录酶) 作用:维持端粒长度.DNA复制参与的酶和蛋白:拓扑异构酶,解链酶,单链结合蛋白(SSB蛋白),引发酶,DNA聚合酶,DNA连接酶。
线性DNA末端复制方式:1)环化;2)末端形成发卡结构;3)某些蛋白质的启动。
DNA修复的方式:错配修复,切除修复,重组修复,DNA直接修复,SOS反应。
AP位点:所有细胞中都带有不同类型、能识别受损核酸位点的糖苷水解酶,它能特异性切除受损核苷酸上的N-β糖苷键,在DNA链上形成去嘌呤或去嘧啶位点,统称为AP位点。
AP修复:DNA分子中一旦产生了AP位点,AP核酸内切酶就会把受损核苷酸的糖苷-磷酸键切开,并移去包括AP位点核苷酸在内的小片段DNA,由DNA聚合酶Ⅰ合成新的片段,最终由DNA连接酶把两者连成新的被修复的DNA链。
分子生物学复习资料全
分子生物学复习资料全1. 概述- 分子生物学是研究生物体分子层面结构和功能的科学领域。
- 分子生物学主要关注DNA、RNA、蛋白质等生物分子的合成、结构和功能。
2. DNA- DNA是遗传物质,储存了生物体的遗传信息。
- DNA由核苷酸组成,包括脱氧核糖核苷酸和四种碱基:腺嘌呤、鸟嘌呤、胸腺嘧啶和鳕嘧啶。
- DNA的双螺旋结构由两条互补链以螺旋形式相互缠绕而成。
3. RNA- RNA在细胞中起着重要的生物学功能。
- RNA由核苷酸组成,包括核糖核苷酸和四种碱基:腺嘌呤、鸟嘌呤、尿嘧啶和胞嘧啶。
- RNA分为多种类型,包括mRNA、tRNA和rRNA等。
4. 蛋白质合成- 蛋白质合成是通过转录和翻译两个过程完成的。
- 转录是将DNA转录成mRNA的过程。
- 翻译是将mRNA翻译成蛋白质的过程。
5. 基因调控- 基因调控是控制基因表达水平的过程。
- 基因调控包括转录因子的结合、DNA甲基化和染色质重塑等。
6. 克隆技术- 克隆技术是复制生物体基因或DNA序列的方法。
- 主要克隆技术包括限制性内切酶切割、聚合酶链式反应和DNA串联。
7. PCR- PCR是一种通过体外扩增DNA片段的技术。
- PCR包括三个步骤:变性、退火和延伸。
8. 分子遗传学- 分子遗传学研究基因在遗传传递中的分子机制。
- 分子遗传学主要研究基因突变、基因重组和基因表达等。
9. DNA测序- DNA测序是确定DNA序列的方法。
- DNA测序技术包括Sanger测序和高通量测序等。
10. 基因工程- 基因工程是利用DNA技术修改或转移基因的技术。
- 基因工程在农业、医药和生物学研究等领域有着广泛的应用。
以上是关于分子生物学的简要复习资料,希望能对你的学习有所帮助。
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1.分子生物学的主要研究内容核酸的分子生物学;蛋白质的分子生物学;分子生物学技术2。
理论上的三大发现40年代,Avery发现了生物遗传物质的化学本质是DNA;50年代,Walson-crick提出了DNA结构的双螺旋模型,搞清楚了生物遗传的分子机制;60年代,确定了遗传信息的传递方式:DNA→RNA→protein.3。
技术上的3大发明“基因剪刀”—限制性核酸内切酶发明;载体(“车子”)-基因工程(技术)诞生的第2个技术准备;1970年,Baltimore和Temin等同时各自发现了逆转录酶,打破了遗传学的中心法则,使真核基因的制备成为可能。
4。
证明遗传物质是核酸的试验:肺炎球菌转化试验;噬菌体转染试验5。
B—DNA双螺旋结构1953年Watson和Crick提出DNA双螺旋结构模型。
DNA是由两条反向平行的多核苷酸链组成的,分子的主链(磷酸核糖骨架)位于螺旋的外侧,碱基则堆积于螺旋的内部,两条多核苷酸链通过碱基间的氢键相结合。
6。
双螺旋模型参数直径20Å;螺距为34Å(任一条链绕轴一周所升降的距离);每圈有10个核苷酸(碱基);两个碱基之间的垂直距离是 3.4Å。
螺旋转角是36度;有大沟和小沟配对碱基并不充满双螺旋空间,且碱基对占据的空间不对称。
7。
大沟中碱基差异容易识别,往往是蛋白质因子结合特异DAN序列的位点.8.DNA的双螺旋结构稳定因素氢键;碱基堆积力,碱基处于疏水环境中;磷酸基上负电荷被胞内组蛋白或正离子中和,离子键;范德华力9.B-DNA来自相对湿度为92%所得到的DNA钠盐纤维;还发现了A、C、D、E等右手双螺旋和左手双螺旋,Z构象等形式。
在溶液中,DNA一般为B型.但在水的活度降低时,就转变为A型.自然状态下,A-DNA可能存在于DNA-RNA的杂交分子,和双链RNA分子中。
与B—DNA相比,Z—DNA更为细长.有证据表明,Z—DNA存在于天然DNA中,但量极微小,有些证据表明,Z—DNA的存在与基因表达的调控有关。
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名词解释1. DNA拓扑异构酶:能在闭环DNA 分子中改变两条链的环绕次数的酶,它的作用机制是首先切断DNA,让DNA绕过断裂点以后再封闭形成双螺旋或超螺旋DNA.2. 信号肽:在起始密码子后,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膜结构的亚细胞器内。
3. 启动子:与基因表达启动相关的顺式作用元件,是结构基因的重要成分。
它是一段位于转录起始位点5’端上游区大约100~200bp以内的具有独立功能的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。
4. 冈崎片段:是在DNA半不连续复制中产生的长度为1000~2000个碱基的短的DNA片段,能被连接成一条完整的DNA链。
5. 密码的简并性:由一种以上密码子编码同一个氨基酸的现象称为简并,对应于同一氨基酸的密码子称为同义密码子。
6. DNA重组体:根据人们的意愿利用限制性内切酶和DNA连接酶对不同生物的遗传基因进行切割、拼接或者重新组合,形成具有新的遗传性状的DNA 。
7. 信号转导:在细胞通讯系统中,细胞识别与之相接触的细胞,或者识别周围环境中存在的各种化学和物理信号,并将其转变为细胞内各种分子活性的变化,从而改变细胞的某些代谢过程,影响细胞的生长速度,甚至诱导细胞凋亡,这种针对外源信息所发生的细胞应答反应全过程称为信号转导。
8. 摆动假说:Crick为解释反密码子中某些稀有成分的配对以及许多氨基酸有2个以上密码子的问题而提出的假说。
9. C值反常现象:指C值往往与种系的进化复杂性不一致的现象。
10. 半不连续复制:DNA复制过程中前导链的复制时连续的,而另外一条链,即后随链的复制是中断的、不连续的。
11. 基因组:生物有机体的单倍体细胞中所有DNA,包括核中的染色体DNA和线粒体、叶绿体等亚细胞器中的DNA.12. 转录:是指拷贝出一条与DNA链序列完全相同(除了T——》U之外)的RNA单链的过程,是基因表达的核心步骤。
《分子生物学》复习资料(一)
《分子生物学》复习资料(一)第一章蛋白质的分子结构1、蛋白质的三维结构称为构象,指的是蛋白质分子中所有原子在三维空间中的排布,并不涉及共价键的断裂和生成所发生的变化。
2、维持和稳定蛋白质高级结构的因素有共价键(二硫键)和次级键,次级键有4种类型,即离子键、氢键、疏水性相互作用和范德瓦力。
3、蛋白质的二级结构是指肽链中局部肽段的构象,它们是完整肽链构象(三级结构)的结构单元,是蛋白质复杂的立体结构的基础,因此二级结构也可以称为构象单元。
α螺旋、β折叠是常见的二级结构。
4、一些肽段有形成α螺旋和β折叠两种构象的可能性(或形成势),这类肽段被称为两可肽。
5、两个或几个二级结构单元被连接肽段连接起来,进一步组合成有特殊几何排列的局域立体结构,称为超二级结构。
超二级结构的基本组织形式有αα,βαβ和ββ等3类。
6、蛋白质家族:一类蛋白质的一级结构有30%以上同源性,或一级结构同源性很低,但它们的结构和功能相似,它们也属于同一家族。
例如球蛋白的氨基酸序列相差很大,但属于同一家族。
超家族:有些蛋白质家族之间,一级结构序列的同源性较低,但在许多情况下,它们的结构和功能存在一定的相似性。
这表明它们可能存在共同的进化起源。
这些蛋白质家族属于同一超家族。
7、结构域是一个连贯的三维结构,是可互换并且半独立的功能单位,在真核细胞中由一个外显子编码,由至少40个以上多至200个残基构成最小、最紧密也最稳定的结构,作为结构和功能单位,会重复出现在同一蛋白质或不同蛋白质中。
8、蛋白质一级结构所提供的信息有哪些?①同源蛋白质的物种差异与生物进化。
不同物种之间可变残基差异的数目可提供物种之间亲源关系远近的信息。
②可以从一级结构推测出蛋白质的高级结构。
③在蛋白质数据库中,可根据某种蛋白质或其肽段的一级结构对数据库进行同源性搜索,与已知蛋白质进行序列比较。
④在搜索功能上可能无关的蛋白质中发现有相关的同源性序列,揭示了一些蛋白质还可能具有未被认识的新功能。
分子生物学复习资料-绝对重点
分子生物学复习资料(第一版)一名词解释1 Southern blot / Northern blot—DNA斑迹法 / RNA转移吸印技术。
是为了检测待检基因或其表达产物的性质和数量(基因拷贝数)常用的核酸分子杂交技术。
二者均属于印迹转移杂交术,所不同的是前者用于检测DNA样品;后者用于检测RNA样品。
2 cis-acting element / trans-acting factor—顺式作用元件 / 反式作用因子。
均为真核生物基因中的转录调控序列。
顺式作用元件是与结构基因表达调控相关、能被基因调控蛋白特异性识别和结合的特定DNA序列,包括启动子和上游启动子元件、增强子、反应元件和poly(A)加尾信号。
反式作用因子是能与顺式作用元件特异性结合、对基因表达的转录起始过程有调控作用的蛋白质因子,如RNA 聚合酶、转录因子、转录激活因子、抑制因子。
3VNTR / STR—可变数目串联重复序列 / 短串联重复。
均为非编码区的串联重复序列。
前者也叫高度可变的小卫星DNA,重复单位约9~24bp,重复次数变化大,变化高度多态性;后者也叫微卫星DNA,重复单位约2~6 bp,重复次数约10~60次,总长度通常小于150bp 。
(参考第7题)4 viral oncogene / cellular oncogene—病毒癌基因 / 细胞癌基因。
病毒癌基因指存在于逆转录病毒中、体外能使细胞转化、体内能导致肿瘤发生的基因;细胞癌基因也叫原癌基因,指存在于细胞内,与病毒癌基因同源的基因序列。
正常情况下不激活,与细胞增殖相关,是维持机体正常生命活动所必须的,在进化上高等保守。
当原癌基因的结构或调控区发生变异,基因产物增多或活性增强时,使细胞过度增殖,从而形成肿瘤。
第1 页/共16 页5 ORF / UTR—展开阅读框 / 非翻译区。
均指在mRNA中的核苷酸序列。
前者是特定蛋白质多肽链的序列信息,从起始密码子开始到终止密码子结束,决定蛋白质分子的一级功能;后者是位于前者的5'端上游和3'端下游的、没有编码功能的序列,主要参加翻译起始调控,为前者的多肽链序列信息改变为多肽链所必须。
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第一章绪论一、三大发现:列文·虎克的细胞学说、焦耳用实验确立的能量守恒定律、达尔文的进化论。
二、分子生物学定义:从分子水平研究生物大分子的结构与功能从而阐明生命现象本质的科学,主要指遗传信息的传递(复制)、保持(损伤和修复)、基因的表达(转录和翻译)与调控。
三、分子生物学研究内容:1、DNA重组技术(基因工程) 2、基因的表达调控 3、生物大分子的结构和功能研究(结构分子生物学) 4、基因组、功能基因组与生物信息学研究四、DNA发现的几个实验:美国科学家AVERY用S型和R型致病菌侵染小鼠的实验、美国科学家HERSHEY在1952年从事的同位素分子标记法噬菌体侵染细菌的试验。
第二章染色体与DNA一、染色体的结构和组成原核生物:DNA形成一系列的环状附着在非组蛋白上形成类核。
真核生物染色体有蛋白质和DNA组成,蛋白质包括组蛋白(H1,H2A、H2B、H3、H4)和非组蛋白。
2、C值是一种生物的单倍体基因组DNA的总量。
C值往往与种系的进化的复杂程度不一致,某些低等生物却有较大的C值,这就是著名的“C值反常现象”。
3、DNA的一级结构:指4种脱氧核苷酸的连接及其排列顺序, DNA序列是这一概念的简称。
4、双螺旋的基本特点:双链反向平行配对而成;脱氧核糖和磷酸交替连接,构成DNA骨架,碱基排在内侧;内侧碱基通过氢键互补形成碱基对(A:T,C:G)。
5、DNA 的二级结构指两条多核苷酸链反向平行盘绕所产生的双螺旋结构。
是有Watson 和Crick在1953年共同发现的。
分类:右手螺旋(是其通常存在形式):A-DNA,B-DNA。
左手螺旋:Z-DNA。
6、超螺旋:DNA双螺旋结构中,一般每转一圈有十个核苷酸对,双螺旋总处于能量最低状态。
正常DNA双螺旋额外的多转或少转几圈,就会出现双螺旋空间结构改变,在DNA 分子中形成额外张力,若此时DNA分子的末端是固定的或是环状分子,双联不能自由转动,额外的张力就不能释放而导致DNA分子内部院子空间位置的重排,造成扭曲,即出现超螺旋结构。
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分子生物学“95%疾病产生的原因源自基因的无序表达。
”分子生物学的意义,就是消除疾病。
第一章绪论分子生物学研究: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。
1861年,孟德尔的豌豆杂交试验揭示遗传的物质性(性状表征)1909年,Wilhelm Ludvig Johannsen使用"基因"代表遗传学最基本单位。
1910年,Morgan (美)通过果蝇实验证明:基因遗传性状分离,基因连锁交换现象。
1928年,Griffith (英)肺炎双球菌转化实验。
10年后,Avery (美)证明DNA分子是遗传信息的有效载体。
即标记核昔酸,%标记氨基酸。
噬菌体侵染过程:1尾端吸附,2 DNA注入,3利用细菌生命过程合成自身物质,4合成新 DNA和蛋白质,并组装为新子代噬菌体,5细菌裂解,噬菌体释放。
1953年,Watson和Crick提出脫氧核糖核昔酸的双螺旋膜型。
1958年,Crick提出中心法则。
基因表达调控主要表现:信号转导、转录因子、RNA剪辑。
基因组:人体全部基因总和。
蛋白组:人体全部蛋白总和基因组计划:人体全部基因序列测序。
蛋口组计划(后基因组计划):鉴定基因产物和功能。
第二章染色体与DNA真核细胞染色体蛋白质组成:组蛋片(染色体结构蛋白,组成核小体)、非组蛋白(RNA聚合酶、肌动蛋白、肌球蛋白、微管蛋白)组蛋白特点:1进化上的极端保守性。
2无组织特异性。
3肽链上氨基酸分布不对称。
4具有修饰作用:甲基化、磷酸化5富含赖氨酸的组蛋白H5真核生物基因组DNA分类:1不重复序列:结构基因基本为单拷贝基因2中都重复序列:3髙度重复序列:只在真核生物内出现,不转录。
包含:卫星DNA.反相重叠序列(互补序列重复)、较攵杂单位的重攵(灵长类特有)DNA包装步骤:1核小体的组成:组蛋白+200bp DNAo•核小体组蛋白:H2A S H2B、出、出各两分子生成的八聚体,并伴有Hi在核小体在外边, 直径lOnmo2将200bp的DNA分子(2nm)缠绕在核小体外,从68nm压缩到10nm中,压缩率1/73六个核小体形成一个螺线管,压缩率1/6,直径30血4螺线管形成超螺线管,压缩率1/40,直径4000nni5超螺线管形成染色单体,压缩率1/5原核生物基因组特点:1结构简单2存在转录单元3有重壳基因DNA的一级结构:四种核昔酸的连接排列顺序。
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1.探针:带有某些标记物的特异性核酸序列片段。
2.分子杂交:是核酸研究中一项最基本的实验技术。
其基本原理就是应用核酸分子的变性和复性的性质,使来源不同的DNA或RNA片段,按碱基互补关系形成杂交双链分子。
3.限制性核酸内切酶:是可以识别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,简称限制酶。
4.cDNA:与RNA链互补的单链DNA,以其RNA为模板,在适当引物的存在下,由RNA与DNA 进行一定条件下合成的,就是cDNA。
5.基因组DNA:组成生物基因组的所有DNA。
6.基因(gene):是生物体遗传物质的基本单位,是载有特定遗传信息的DNA分子的片段。
7.基因组(genome):一个细胞或病毒所携带的全部遗传信息或整套基因。
8.基因表达(gene expression):是指储存遗传信息的基因经过一系列步骤表现出其生物功能的整个过程,即转录和翻译过程。
9.时间特异性(temporal specificity):单细胞生物的某一特定基因的表达严格按特定的时间顺序发生;多细胞生物的相应基因的表达在机体发育的不同阶段严格按一定的时间顺序开启或关闭。
10.空间特异性(spatial specificity):在机体发育的某一阶段,同一个基因的表达产物在不同的组织器官分布不同。
11.组成性基因表达(管家基因):不大受环境变动而变化的一类基因表达,在个体生长过程中,几乎在所有的组织中持续表达或变化很小。
这些基因一般被称为管家基因。
12.反式调节(trans-regulation):由某一基因表达产生的蛋白质因子,通过与另一基因的特异的顺式作用元件相互作用,调节其表达。
13.顺式调节(cis-regulation):由蛋白质因子可特异识别、结合自身基因的调节序列,调节自身基因的表达。
14.单顺反子:在多数真核生物中,编码蛋白质的基因的初级转录物,被加工成一种mRNA,一般翻译出一条多肽链。
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单基因病:当致病基因核苷酸发生缺失、插入、倒位、易位、点突变等基因突变,并且这种突变改变了基因的编码序列或影响了基因的调控序列时,基因的功能发生异常导致的疾病。
线粒体遗传病:线粒体DNA突变使线粒体功能发生障碍,直接影响人体组织和细胞的各种生物学功能,导致线粒体遗传病。
癌基因包括病毒癌基因和细胞癌基因,它们具有潜在诱导细胞恶性转化的特征抑癌基因是存在于正常细胞内的一类可以抑制细胞生长的基因,具有潜在抑癌作用基因组(genome):一个细胞或一种生物体的整套遗传物质基因(gene):基因组中一个功能性遗传单位,是贮存有功能的蛋白质多肽链信息、RNA序列信息及表达这些信息所必需的全部核苷酸序列结构基因:基因中编码RNA或蛋白质的DNA序列原核生物(prokaryote):细菌、支原体、衣原体、立克次体、螺旋体、放线菌和蓝绿藻等原始生物的总称,是最简单的细胞生物体。
类核:原核生物基因组DNA在蛋白质的协助下,以一定的组织形式盘曲、折叠包装,形成的结构操纵子(operon)结构:结构基因连同其上游的调控区(包括调节基因、启动基因和操纵基因)以及下游的转录终止信号,共同组成了一个基因表达单位多顺反子mRNA分子:一个mRNA分子带有几种蛋白质的遗传信息。
利用共同的启动子和终止信号,转录的mRNA分子可以编码几种不同的、但多为功能相关的蛋白质基因重叠(gene overlapping):基因组DNA中某些序列被两个或两个以上的基因所共用。
基因重叠现象在病毒基因组中普遍存在质粒(plasmid):细菌细胞染色体以外,能独立复制并稳定遗传的共价闭合环状分子质粒的不相容性:同一类群的不同质粒通常不能在同一菌株内稳定共存,当细胞分裂时就会分别进入不同的子代细胞,这种现象叫做质粒的不相容性转座因子:是一类在细菌染色体、质粒或噬菌体之间自行移动并具有转位特性的独立的DNA 序列。
病毒(virus):自然界普遍存在的一种结构简单、不能单独繁殖,只能在宿主细胞内进行复制以保证遗传信息传递的微生物。
正链DNA病毒:基因序列与mRNA相同,反之则为反链DNA病毒重叠现象:病毒基因组一般比较小,而编码蛋白质有比较多,故有些病毒基因见可以相互重叠,即同一段核酸序列能编码2~3种蛋白质。
内含子(intron):结构基因的非编码序列,往往与编码序列间隔排列。
外显子(exon):结构基因中的编码序列,往往被内含子所间隔间隔区DNA:真核生物基因间存在编码空白区或转录空白区回文结构(palindrome):没有间隔的倒位重复序列有连个相同顺序的互补拷贝在同一DNA 链上反向排列而成。
卫星DNA(satellite DNA):重复序列的重复单位一般由2-10bq组成,且成串排列,由于这类序列的碱基组成不同于其他部分,可用等密度梯度离心法将其与主体DNA分开假基因:在多基因家族中,某些成员并不产生有功能的基因产物,这些基因成为假基因多基因家族(multigene family):是指由某一祖先基因经过重复和变异所产生的一组基因。
基因多态性(gene polymorphism):基因组中某个基因在同种生物的不同个体中,同时存在两种或两种以上的变异型或基因型的现象原位杂交(in situ hybridization):首先应用核酸探针与组织细胞中的核酸按碱基互补配对原则进行特异性结合形成杂交体,然后应用组织化学或免疫组织化学的方法在显微镜下进行细胞内基因定位或基因表达的检测技术核酸分子杂交技术:单链的核酸分子在合适的条件下,与具有碱基互补序列的异源核酸形成双链杂交体的过程叫核酸分子杂交。
并用核酸分子杂交检测靶序列的这类技术。
探针(probe):一段单链或双链核苷酸,用放射核素或非放射性物质标记其末端或全链,可依据碱基配对规律与具有互补序列的待测核酸进行杂交,同时探测它们的同源程度。
这段被标记的核苷酸叫探针熔解温度(melting temperature,TM):在温度升高引起的DNA变性过程中,DNA变性会在一个很狭窄的温度范围内发生,这一温度范围的中点即DNA变性50%时的温度,被称作熔解温度变性(denaturation):在一定条件下,双螺旋之间氢键断裂,双螺旋解开,DNA分子成为单链,形成无规则线团的过程。
复性(renaturation):变性DNA只要消除变性条件,具有碱基互补区域的单链又可以重新组合形成双链的过程杂交(hybridization):将一种核酸单链标记为探针,再与另一种核酸单链进行碱基互补配对,可以形成异源核酸分子的双链结构的过程。
荧光原位杂交技术(FISH):利用非放射性的荧光信号对原位杂交样本进行检测的技术、通过荧光标记的DNA探针与待测样本的DNA进行原位杂交,在荧光显微镜下辨别计数,对染色体或基因异常的细胞,组织样本进行检测和诊断蛋白质组(proteome):一种基因组所表达的全部蛋白质,也指一个细胞或一个机体的基因所表达的全部蛋白质电泳:在外界电场的作用下,带电粒子在电场中向与其自身所带电荷相反方向移动的现象。
移动速度取决于蛋白质分子所带的静电荷性质及多少,也与分子的大小与形状有关。
Western印迹操作步骤:蛋白质样品的制备,SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳,蛋白质的电转移,蛋白质与抗体的结合及相应的显色反应。
二维凝胶电泳(two-dimensional gel electrophoresis,2-DE):由两相电泳组成,第一相是以蛋白质电荷差异为基础进行分离的等电聚焦凝胶电泳,第二向是以蛋白质分子量差异为基础的SDS-聚丙酰胺凝胶电泳原癌基因(proto-oncogene,proto-onc):正常细胞中的一类编码关键性调控蛋白的基因,在细胞正常的生长、发育、分化过程中有重要的生理功能,以非激活形式存在,不会自发诱导肿瘤。
当其被异常激活时,可使正常细胞发生转化而导致肿瘤的发生。
病毒癌基因(virus oncogene,v-onc):病毒基因组中特殊的核苷酸序列,是一类存在于病毒中,能使敏感宿主产生肿瘤或使体外培养细胞转化的基因。
细胞癌基因(cellular oncogene,c-onc):存在于正常细胞基因组中的癌基因,当异常表达时,这些基因不受体内各种调节因素的影响,可持续表达或高表达,从而引起细胞持续增生。
抑癌基因 (tumor-suppressing gene):存在于正常细胞内的一类可抑制细胞过度生长与增殖的基因,从而有潜在抑癌作用。
当这类基因发生突变、缺失或失活时,可引起细胞恶性转化而导致肿瘤的发生。
肿瘤转移基因(tumor metastatic gene):指某基因改变和表达能促进或导致肿瘤转移的基因。
肿瘤转移抑制基因(metastasis suppressor gene):能抑制肿瘤细胞的转移表型的一类基因。
质粒DNA:存在于细菌细胞中能独立于染色体DNA之外而自主复制的共价、封闭、环状双链DNA分子,也称ccDNA。
A260/A280:核酸样品在紫外光260mm和280mm下吸光度的比值,用于核算的纯度鉴定,在TE缓冲液中,纯DNA的A260/A280比值为1.8,纯RNA的A260/A280比值为2.0荧光光度法:指基于核酸荧光染料EB嵌入碱基平面后,使本身无荧光的核酸在紫外线激发下发出橙红色的荧光,且荧光强度积分与核酸含量呈正比这一原理对溶液浓度进行定量分析的方法。
DNA重组:不同来源的DNA,通过磷酸二酯键链接而重新组合成新的DNA分子的过程。
DNA 重组技术、分子克隆(molecular clone):在体外对DNA分子进行重组,构建成具有自主复制能力的重组DNA分子,再导入宿主细胞进行大量扩增,最终获得大量同一的DNA分子工具酶(tool enzmes):DNA重组技术,需要利用一些酶在体外对DNA进行切割、连接等基因操作,这些酶常被称为工具酶。
限制酶(,RE):是识别和切割双链DNA分子特异序列的核酸水解酶同工异源酶:来源不同的限制酶,能识别和切割同一位点,这些酶称同功异源酶。
同尾酶:有些限制性内切酶虽然识别序列不完全相同,但切割DNA后产生相同的粘性末端,称为同尾酶酶活力单位:在合适温度、pH值和离子强度等条件下,1小时内完全消化1μg特异DNA 底物所需的酶量,定义为一个活力单位。
星号活性:限制性内切酶在非标准反应条件下,对识别序列的特异性下降,能切割一些与特异识别顺序类似的序列,一般在酶的右上角加“*”表示DNA连接酶:催化双链DNA分子内或两个双链DNA分子间相互临近的5`磷酸末端和3`羟基末端生成磷酸二脂键,从而封闭DNA双链中的切口或将两个DNA分子连接起来。
载体(vector):携带目的DNA片段进入宿主细胞进行扩增和表达的运载工具穿梭载体(shuttle vector):在原核载体的基础上进行适当的改造,构建出同时带有两种细胞的复制起始点,并可在两种细胞中复制和存在卸甲载体(disarmed vector):以天然反转录病毒双链为基础,常用外源DNA片段取代病毒中的癌基因,即卸去其致癌性的载体转化(transformation):将重组的DNA分子导入细菌,使其在细菌体内扩增及表达的过程转染(transinfection):将外源DNA直接导入真核细胞的过程感受态细菌:细菌在生长过程中,只有某一状态的细菌才能成为转化的接受体,这种细菌称为感受态细菌感染(infection):重组DNA分子在体外包装成具有感染能力的噬菌体或病毒颗粒,然后感染适当的细胞,这种使用噬菌体或病毒将重组 DNA分子导入细胞的方法为感染。
粘性末端(cohesive end,sticky end):一些限制性内切酶在对称轴的两侧相似的位置分别切割两条单链,产生带有单链突出的DNA片段多克隆位点:在载体外源DNA片段插入区存在多种酶的单一酶切位点,使载体在使用中有较大的灵活性插入失活筛选:选用含有两个以上抗药基因载体,外源DNA片段插入其中一个基因,并导致这个基因的失活,含有不同药物的平板,互相对照,筛选含重组DNA的菌落标志性补救筛选:若载体上的基因能在宿主细胞中表达,且表达产物与宿主菌的营养缺陷互补,那么就可以利用营养突变进行筛选酵母人工染色体:YAC是主要由丝粒、端粒、复制子和外源DNA构成线状DNA分子,具有天然酵母染色体的许多特征和生物性状聚合酶连反应(polymerase chain reaction,PCR):是一个在体外特异的复制一段已知序列的DNA片段的过程。
反转录PCR:以细胞内总RNA或mRNA为材料进行体外扩增的技术,首先必须将总RNA或mRNA进行反转录反应,以生成与之互补的cDNA,然后再以cDNA作为模板进行PCR扩增,得到所需的目的基因片段分子信标(molecular beacon):基于荧光能量转移基础和碱基互补原则而建立的技术。