现代分子生物学重点
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。
现代分子生物学复习重点
现代分子生物学复习重点现代分子生物学复习资料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、具有组织特异性6、有相位性7、有的增强子可以对外部信号产生反应上升突变:增加Pribnow区共同序列的同一性;将Pribnow区从TATGTT变成TATATT的启动子突变;会提高启动子的效率;提高乳糖操纵子基因的转录水平下降突变:把Pribnow区从TATAAT变成AATAAT的启动子突变;会大大降低其结构基因的转录水平RNA编辑及其生物学意义:RNA的编辑是某些RNA;特别是mRNA前体的一种加工方式;如插入、删除或取代一些核苷酸残基;导致DNA所编码的遗传信息的改变生物学意义:1、校正作用2、调控翻译3、扩充遗传信息RNA的再编码:mRNA在某些情况下不是以固定的方式被翻译;而可以改变原来的编码信息;以不同的方式进行翻译;科学上把RNA编码和读码方式的改变称为RNA的再编码比较原核和真核基因转录起始位点上游区的结构:1、原核基因启动区范围较小;一般情况下;TATAAT的中心位于-10——-7;上游-70——-30区为正调控因子结合序列;-20——+1区为负调控因子结合序列;真核基因调控区较大;TATAA/TA区位于-30——-20;而-110——-40区为上游激活区-2、除Pribnow区之外;原核基因启动子上游只有TTGACA区作为RNA聚合酶的主要结合位点;参与转录调控;而真核基因除了含有可与之相对应的CAAT区之外;大多数基因还拥有GC区和增强子区第四章翻译:所谓翻译是指将mRNA链上的核苷酸从一个特定的起始位点开始;按每3个核苷酸代表一个核苷酸的原则;依次合成一条多肽链的过程..遗传密码:mRNA上每3个核苷酸翻译成蛋白质多肽链上的一个氨基酸就称为密码;也叫三联子密码..遗传密码的性质:1.密码的连续性 2.密码的简并性 3.密码的通用性与特殊性 4.密码子与反密码子的相互作用简并性:同一种氨基酸有两组或更多密码子的现象称为密码子的简并性..无义突变:在蛋白质的结构基因中;一个氨基酸的改变可能使代表某个氨基酸的密码子变成终止密码子;使蛋白质合成提前终止;合成无功能的多肽;这种突变称为无义突变..错义突变:是由于结构基因中某个氨基酸的变化使一种氨基酸的密码变成另一种氨基酸的密码..真核生物与原核生物在翻译的起始过程中有哪些区别1. 核糖体大小及组成不同:真核核糖体为80S;比原核70S核糖体更复杂2. 真核生物的起始因子较多3. 真核生物起始tRNA是Met-tRNA Met原核生物为fMet-tRNA fMet4. 真核生物mRNA具有m7GpppNp帽子结构;Met-tRNA Met不甲酰化5. mRNA分子5‘端的“帽子”与3’端的多聚A都参与形成翻译起始复合物SD序列:mRNA中用于结合原核生物核糖体的序列..信号肽:能启动蛋白质运转的任何一段多肽..信号肽的特点:1.一般带有10~15个疏水氨基酸 2.在靠近该序列N端常常有一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有数个极性氨基酸;离切割位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..简述蛋白质跨膜运转的信号肽假说及其运输过程:1. 蛋白质合成起始首先合成信号肽2. SRP与信号肽结合;翻译暂停3.4.5.6. SRP与SRP受体相结合;核糖体与膜结合;翻译重新开始信号肽进入膜结构蛋白质过膜;信号肽被切除;翻译继续进行蛋白质完全过膜;核糖体解离第五章SNP是指基因组DNA序列中由于单个核苷酸的突变而引起的多肽性..RACE技术是一项在已知cDNA序列的基础上克隆5′端或3′端缺失序列的技术;在很大程度上依赖于RNA连接酶连接和寡聚帽子的快速扩增核酸凝胶电泳技术原理:PCR原理:首先将双链DNA分子在临近沸点的温度下加热分离成两条单链DNA分子;DNA聚合酶以单链DNA为模板并利用反应混合物中的四种脱氧核苷三磷酸合成新生的DNA互补链..基因组文库:把某种生物的基因组DNA切成适当大小;分别与载体组合;导入微生物细胞;形成克隆..这些存在于所有重组体内的基因组DNA片段集合即基因组DNA文库.. cDNA文库:以组织细胞中mRNA为模板;反转录合成的双链cDNA..第七章基因表达:从DNA到蛋白质或功能RNA的过程称为基因表达..基因表达调控:对从DNA到蛋白质或功能RNA的过程的调节就称为基因表达调控.. 乳糖操纵子模型的主要内容:1.Z;Y;A基因的产物是由同一条多顺反子的mRNA分子所编码的..2.该mRNA分子的启动区P为于遏制基因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.操纵区是DNA上的一小段序列;是遏制物的结合位点..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;改变它的三维构象;使之不能与操纵区相结合;从而激发lac mRNA的合成..色氨酸操纵子:trp操纵子色氨酸合成分五步完成;有七个基因参与整个合成过程;trpE和trpG编码邻氨基苯甲酸合酶;trpD编码邻氨基苯甲酸磷酸核糖转移酶;trpF编码异构酶;trpC编码吲哚甘油磷酸合酶;trpA和trpB 则分别编码色氨酸合酶的α和β亚基;在许多细菌中;trpE和trpG融合成一个功能基因;trpC和trpB也融合成一个基因;产生具有双重功能的蛋白质;trpE基因是第一个被翻译的基因;和trpE紧邻的是启动子区和操纵区第八章基因家族:真核细胞中许多相关的基因常按功能成套组合;被称为基因家族..简述真核细胞与原核细胞在基因转录;翻译及DNA的空间结构方面存在的差异一、基因转录1、原核生物的RNA聚合酶是一种多聚体蛋白质真核生物的RNA聚合酶有三种RNA聚合酶Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ;分别转录不同种类的RNA 2、原核生物转录全过程均需RNA聚合酶催化;起始过程需核心酶;由σ亚基辨认起始点;被辨认的DNA区段是-35区;延长过程的核苷酸聚合仅需核心酶催化;终止分依赖ρ因子的和不依赖ρ因子的转录终止;真核生物转录过程:转录起始前的-25bp区段多有典型的TATA序列;称为TATA box;通常认为这就是启动子的核心序列..此外DNA分子上还具有其他可影响转录的顺式作用元件;以及能直接、间接辨认和结合转录上游区段的蛋白质——反式作用因子;其中直接或间接结合RNA聚合酶的为转录因子..真核生物RNA聚合酶不与DNA分子直接结合;而需依靠众多的转录因子;真核生物mRNA有polyA 尾巴结构;是转录后才加进去的二、翻译:.原核生物与真核生物核蛋白体的组成不同;真核生物肽链合成起始过程与原核生物相似但更复杂..真核生物有不同的翻译起始成分;起始因子种类更多;成熟的真核mRNA有5'帽子和3'polyA尾结构DNA的空间结构:绝大部分原核生物的DNA都是共价封闭的环状双螺旋分子..在细胞内进一步盘绕;并形成类核结构;以保证其以较致密的形式存在于细胞内..在细菌基因组中;超螺旋可以相互独立存在;在真核生物;DNA以非常致密的形式存在于细胞核中..在细胞周期的大部分时间里以分散的染色质形式出现在细胞分裂期形成高度组织有序的染色体..。
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分子生物学重点全整理!分子生物学重点:最新期末试题第二章染色体与DNA染色体(chromosome)是细胞在有丝分裂时遗传物质存在的特定形式,是间期细胞染色质结构紧密包装的结果。
真核生物的染色体在细胞生活周期的大部分时间里都是以染色质(chromatin)的形式存在的。
染色质是一种纤维状结构,叫做染色质丝,它是由最基本的单位—核小体(nucleosome)成串排列而成的。
原核生物(prokaryote) :DNA形成一系列的环状附着在非组蛋白上形成类核。
染色体由DNA和蛋白质组成。
蛋白质由非组蛋白和组蛋白(H1,H2A,H2B,H3,H4)DNA和组蛋白构成核小体。
组蛋白的一般特性:P24①进化上的保守性②无组织特异性③肽链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组蛋白的可修饰性:甲基化、乙基化、磷酸化及ADP核糖基化等。
⑤H5组蛋白的特殊性:富含赖氨酸(24%)(鸟类、鱼类及两栖类红细胞染色体不含H1而带有H5)组蛋白的可修饰性在细胞周期特定时间可发生甲基化、乙酰化、磷酸化和ADP核糖基化等。
H3、H4修饰作用较普遍,H2B有乙酰化作用、H1有磷酸化作用。
所有这些修饰作用都有一个共同的特点,即降低组蛋白所携带的正电荷。
这些组蛋白修饰的意义:一是改变染色体的结构,直接影响转录活性;二是核小体表面发生改变,使其他调控蛋白易于和染色质相互接触,从而间接影响转录活性。
2、DNA1) DNA的变性和复性■变性(Denaturation) DNA双链的氢键断裂,最后完全变成单链的过程称为变性。
■增色效应(Hyperchromatic effect)在变性过程中,260nm紫外线吸收值先缓慢上升,当达到某一温度时骤然上升,称为增色效应。
■融解温度(Melting temperature ,Tm ) 变性过程紫外线吸收值增加的中点称为融解温度。
生理条件下为85-95℃影响因素:G C含量,pH值,离子强度,尿素,甲酰胺等■复性(Renaturation)热变性的DNA缓慢冷却,单链恢复成双链。
分子生物学考试重点
分子生物学分子生物学 第一章第一章1分子生物学的定义:从分子水平上研究生命现象的物质基础的学科。
研究细胞的成分的物理,化学的性质和变化以及这些性质和变化与生命现象的关系,如遗传信息的传递,基因的结构,复制转录,翻译,表达调控和表达产物的生理功能,以及细胞信号的转导。
功能,以及细胞信号的转导。
2分子生物学研究的三条原理:a 构成生物体各类有机大分子的单体在不同的生物体中是相同的同的 b 生物体一切有机大分子的构成都遵循共同的规则生物体一切有机大分子的构成都遵循共同的规则 c 某一特定生物体所拥有的核酸及蛋白质分子决定了它的属性。
及蛋白质分子决定了它的属性。
3分子生物学研究的主要内容:a a DNA DNA 重组技术;b 基因表达调控的研究;c 生物大分子的结构功能研究——结构分子生物学;d 基因组,功能基因组与生物信息学研究;基因组,功能基因组与生物信息学研究;4 DNA 的英文全称:Deoxyribonucleic acid RNA 的英文全称:ribonucleic acid 5染色体的定义:由脱氧核糖核酸、蛋白质和少量核糖核酸组成的线状或棒状物,蛋白质和少量核糖核酸组成的线状或棒状物,是生物主是生物主要遗传物质的载体要遗传物质的载体6生物大分子无论是核酸,蛋白质或者多糖,在发挥生物学功能时的两个前提是:a 拥有特定的空间结构;b 在发挥生物学功能的工程中必定存在结构和构象的变化;在发挥生物学功能的工程中必定存在结构和构象的变化;第二章第二章1 染色体的结构:染色体位于真核生物细胞核仁内,是遗传信息的载体,真核细胞染色体中,NDA, 和非组蛋白及部分RNA 组成了染色体;组成了染色体;2染色体的特征:a 分子结构相对稳定;b 能够自我复制,使亲代之间保持连续性;c 能够指导蛋白质的合成,进而控制整个生命过程;d 能够产生可遗传的变异;能够产生可遗传的变异;3蛋白质分为组蛋白和分组蛋白,组蛋白是染色体的结构蛋白,它与DNA 组成核小体(H H2A H2B H3及H4)组蛋白包括RNA 聚合酶;聚合酶;4组蛋白的特性:a 进化上极端保守;b 无组织特异性;c 肽链上氨基酸分布的不对称性;d 组蛋白的修饰作用;e 富含赖氨酸的组蛋白H5;富含赖氨酸的组蛋白H5;5非组蛋白包括:高速泳动蛋白;DNA结合蛋白;A24非组蛋白;收缩蛋白;骨架蛋白;核孔复合蛋白;肌动蛋白;肌球蛋白;微管蛋白;原肌蛋白;核孔复合蛋白;肌动蛋白;肌球蛋白;微管蛋白;原肌蛋白;6真核细胞的DNA序列分:a不重复序列;b中度重复序列;c高度重复序列;6真核细胞的DNA序列分:a不重复序列;b中度重复序列;c高度重复序列;7DNA的一级结构:所谓的DNA的一级结构,就是指4种核苷酸的链接及排列顺序,表示了该DNA分子的化学构成。
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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。
分子生物学 科大重点知识点
分子生物学科大重点知识点1. DNA的结构和功能•DNA是由核苷酸组成的双链螺旋结构,包括脱氧核糖核酸(deoxyribonucleic acid) 和四种碱基 (腺嘌呤 Adenine,胸腺嘧啶Thymine,鸟嘌呤 Guanine,胞嘧啶 Cytosine)。
•DNA具有存储遗传信息、自我复制和编码蛋白质等重要功能。
•DNA的结构包括双螺旋结构、碱基配对、磷酸二酯键等。
2. DNA复制和遗传信息传递•DNA复制是指将一个DNA分子复制成两个完全相同的分子。
•DNA复制包括解旋、引物合成、DNA聚合酶的作用等步骤。
•遗传信息传递是指将DNA中的信息转录成RNA,然后翻译成蛋白质。
•遗传信息传递包括转录和翻译两个过程。
3. 基因调控和表达调控•基因调控是指通过控制基因的转录和翻译过程来调节蛋白质的表达水平。
•基因调控的机制包括启动子、转录因子、染色质重塑等。
•表达调控是指通过调控蛋白质的稳定性和活性来调节蛋白质的功能。
•表达调控的机制包括翻译调控、蛋白质修饰等。
4. DNA修复和突变•DNA修复是指通过一系列机制修复DNA中的损伤,保证基因组的完整性。
•DNA修复的机制包括直接修复、错配修复、核苷酸切除修复等。
•突变是指DNA序列的改变,可以是点突变、插入、缺失等。
•突变可以导致遗传信息的改变,对生物体的生存和发育产生影响。
5. 基因工程和基因编辑•基因工程是指通过改变或插入外源基因来改变生物体的性状。
•基因工程包括基因克隆、转基因技术、基因组编辑等。
•基因编辑是指通过切割和替换DNA序列来改变基因组的特定部分。
•基因编辑技术包括CRISPR/Cas9等。
6. 分子进化和物种起源•分子进化是指通过分析物种的基因组序列来推断物种的演化关系和起源。
•分子进化研究使用多种分析方法,包括系统发育树、基因家族等。
•分子进化为我们理解物种的起源和演化提供了重要的证据和线索。
以上是分子生物学的科大重点知识点,涵盖了DNA的结构和功能、DNA复制和遗传信息传递、基因调控和表达调控、DNA修复和突变、基因工程和基因编辑以及分子进化和物种起源等内容。
现代分子生物学
现代分子生物学现代分子生物学现代分子生物学是一门研究生命的分子基础的学科,是现代生物学的重要分支。
它以计算生物学、基因工程、生物信息学为工具,研究生命体的分子结构、功能和调控,涉及到分子生物学、遗传学、细胞生物学、生物化学等多个领域。
现代分子生物学以干细胞研究、蛋白质研究、基因修饰、新药研发等方面的应用为重点,是生物技术、新医药研究等领域的基础。
分子基础分子是生命的基础,分子生物学研究分子在生命过程中的作用,从分子水平深入了解生物现象。
参与生命过程的物质主要分为两类:生物大分子和小分子。
生物大分子包括核酸、蛋白质、多糖和脂质等;小分子包括氨基酸、核苷酸、糖和脂类等。
分子生物学主要研究大分子的结构、功能及其相互作用。
核酸是生物体内的遗传物质,由核苷酸组成。
一个核苷酸分子一般由一个五碳糖、一个氮碱基和一个磷酸基团构成。
核酸通过氢键等作用力使互补氮碱基配对,形成双螺旋结构。
其中DNA(脱氧核糖核酸)是遗传信息的主要承载体,RNA(核糖核酸)参与到生物信息的传递和表达。
蛋白质是功能最多、最广泛的生物大分子。
它们是由氨基酸以特定序列组成的线性聚合物,通过特殊结构的折叠和化学反应展示出各种特殊的生物功能。
蛋白质在细胞代谢、信号传导、运输、酶催化等方面起着重要作用。
生物多糖是由单糖或多种糖基单元以化学键逐级形成的大分子多聚体,包括淀粉、糖原、纤维素、果胶、壳聚糖等。
分子生物学的发展分子生物学诞生的历史可以追溯到20世纪40年代。
20世纪50年代,James Watson和Francis Crick根据X射线衍射数据提出了著名的DNA双螺旋结构模型,揭示了DNA的遗传机制。
20世纪60年代,蛋白质的研究方兴未艾,克隆技术的发明为蛋白质的研究提供了新的手段。
20世纪70年代,分子生物学进入到了高峰期,分子克隆研究和核酸杂交等技术的出现,推动了分子生物学的飞速发展。
20世纪80年代,生物基因工程技术的发展,使得分子生物学进一步振兴。
分子生物学知识重点
分子生物学一、名词解释1.ORF答:ORF是open reading frame的缩写,即开放阅读框架。
在DNA链上,由蛋白质合成的起始密码开始,到终止密码为止的一个连续编码列,叫做一个开放阅读框架。
2.结构基因答:结构基因(structural genes)可被转录形成mRNA,并翻译成多肽链,构成各种结构蛋白质或催化各种生化反应的酶和激素等。
3.断裂基因答:基因是核酸分子中贮存遗传信息的遗传单位,一个基因不仅仅包括编码蛋白质或 RNA 的核酸序列,还包括保证转录所必需的调控序列、位于编码区 5 ' 端与 3 ' 端的非编码序列和内含子。
真核生物的结构基因,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(split gene)。
4.选择性剪接答:选择性剪接(也叫可变剪接)是指从一个mRNA前体中通过不同的剪接方式(选择不同的剪接位点组合)产生不同的mRNA剪接异构体的过程,而最终的蛋白产物会表现出不同或者是相互拮抗的功能和结构特性,或者,在相同的细胞中由于表达水平的不同而导致不同的表型。
5.C值答:基因组的大小通常以其DNA的含量来表示,我们把一种生物体单倍体基因组DNA的总量成为C值(C value)。
6.生物大分子答:生物大分子指的是作为生物体内主要活性成分的各种分子量达到上万或更多的有机分子。
常见的生物大分子包括蛋白质、核酸、脂类、糖类。
7.酚抽提法答:酚抽提法最初于1976年由Stafford及其同事提出,通过改良,以含EDTA、SDS及无DNA酶的RNA酶裂解缓冲液破碎细胞,经蛋白酶K处理后,用pH8.0的Tris饱和酚抽提DNA,重复抽提至一定纯度后,根据不同需要进行透析或沉淀处理获得所需的DNA样品。
8.凝胶过滤层析答:凝胶过滤层析也称分子排阻层析或分子筛层析,利用凝胶分子筛对大小、形状不同的分子进行层析分离,是根据分子大小分离蛋白质混合物最有效的方法之一。
分子生物学重点完整版
第一章绪论1953年,Watson和Crick提出双螺旋模型。
1983年,美国遗传学家McClintock由于在50年代提出并发现了可移动的遗传因子而获得诺贝尔生理学奖或医学奖。
第二章染色体与DNA染色体组成:(1)组蛋白:H1、H2A、H2B、H3、H4。
(2)非组蛋白(3)DNA(4)RNA染色体包装:①核小体:200bp左右DNA分子盘绕在H2A、H2B、H3、H4各两分子生成的八聚体外,H1位于核小体外。
7②螺线管:染色细丝盘绕成而成,每一个螺旋包含6个核小体。
6③超螺旋:30个30nm螺线管缠绕而成。
40④染色体:超螺旋圆筒进一步压缩。
5真核生物基因组特点:①基因组庞大;②基因组存在大量重复序列;③大部分为非编码序列;④转录产物为单顺反子;⑤断裂基因,有内含子结构;⑥存在大量顺式作用元件;⑦存在大量的DNA多样性,包括单核苷酸多态性和串联重复序列多态性;⑧具有端粒结构。
C值:生物单倍体基因组DNA的总量。
原核生物基因组特点:①结构简练;②存在转录单元;③有重叠基因。
DNA的一级结构:4种核苷酸的连接及其排列顺序,表示该DNA分子的化学构成。
DNA的二级结构:两条多核苷酸链反向平行盘绕所生成的双螺旋结构。
①右手螺旋:A-DNA:与B-DNA比大沟变窄,小沟变宽。
每圈螺旋11个碱基对B-DNA:是大多数DNA的构象。
相邻碱基对平面之间的距离为0.34nm,即顺中心轴方向,每个0.34nm有一个核苷酸,以3.4nm为一个结构重复周期,双螺旋的直径为2.0nm。
②左手螺旋:Z-DNA:每圈螺旋含12对碱基,大沟平坦,小沟深而窄,核苷酸构象順反相间,螺旋骨架成呈Z字形。
DNA的变性:DNA溶液温度接近沸点或者pH较高时,DNA双链的氢键断裂,最后完全变成单链的过程。
复性是热变性的DNA经缓慢冷却,从单链恢复成双链的过程。
Tm值:DNA在260nm处吸光度最大。
将吸光度相对温度变化绘制曲线,吸光度增大到最DNA的解链温度(熔点)。
现代分子生物学名词解释的整理重点
1、基因:能够表达和产生蛋白质和RNA的DNA序列,是决定遗传性状的功能单位。
2、基因组:细胞或生物体的一套完整单倍体的遗传物质的总和。
3、端粒:以线性染色体形式存在的真核基因组DNA末端都有一种特殊的结构叫端粒。
该结构是一段DNA序列和蛋白质形成的一种复合体,仅在真核细胞染色体末端存在。
4 操纵子:是指数个功能上相关的结构基因串联在一起,构成信息区,连同其上游的调控区(包括启动子和操纵基因)以及下游的转录终止信号所构成的基因表达单位,所转录的RNA为多顺反子。
5、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。
6、反式作用因子:是指真核细胞内含有的大量可以通过直接或间接结合顺式作用元件而调节基因转录活性的蛋白质因子。
7、启动子:是RNA聚合酶特异性识别和结合的DNA序列。
8、增强子:位于真核基因中远离转录起始点,能明显增强启动子转录效率的特殊DNA序列。
它可位于被增强的转录基因的上游或下游,也可相距靶基因较远。
9、基因表达:是指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,合成特定的蛋白质,进而发挥其特定的生物学功能和生物学效应的全过程。
10、信息分子:调节细胞生命活动的化学物质。
其中由细胞分泌的调节靶细胞生命活动的化学物质称为细胞间信息分子;而在细胞内传递信息调控信号的化学物质称为细胞内信息分子。
11、受体:是存在于靶细胞膜上或细胞内能特异识别生物活性分子并与之结合,进而发生生物学效应的的特殊蛋白质。
12、分子克隆:在体外对DNA分子按照即定目的和方案进行人工重组,将重组分子导入合适宿主,使其在宿主中扩增和繁殖,以获得该DNA分子的大量拷贝。
15、基因工程:有目的的通过分子克隆技术,人为的操作改造基因,改变生物遗传性状的系列过程。
16、载体:能在连接酶的作用下和外源DNA片段连接并运送DNA分子进入受体细胞的DNA分子。
现代分子生物学II考试重点
现代分子生物学II考试重点(80%)一、名词解释基因:启动子:增强子:全酶:核心酶:核酶:三元复合物:SD序列:同工tRNA:分子伴侣:信号肽:核定位序列:操纵子:弱化子: 葡萄糖效应(代物阻遏效应、降解物抑制作用):安慰性诱导物:顺式作用元件:反式作用因子:基因家簇:断裂基因。
二、填空题1、真核生物的mRNA加工过程中,5’端加上(),在3’端加上(),后者由()催化。
如果被转录基因是不连续的,那么,()一定要被切除,并通过()过程将()连接在一起。
(帽子结构、多聚腺苷酸尾巴、poly(A)聚合酶、含子、剪接、外显子)2、–10位的(TATA )区和–35位的(TTGACA )区是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。
3、决定基因转录基础频率的DNA 元件是(启动子),它是(RNA聚合酶)的结合位点4、原核生物RNA 聚合酶核心酶由(2αββ′ω)组成,全酶由(2αββ′ωσ)组成。
5、基因表达调控主要表现在两种水平:(转录水平)和(转录后水平)。
其中,后者又包括mRNA加工成熟水平上的调控和(翻译水平上的调控)。
6、不同生物使用不同的信号来指挥基因调控。
原核生物中,(营养状况)和(环境因素)对基因表达起主要影响。
在高等真核生物中,(激素水平)和(发育阶段)是基因表达调控的最主要手段。
7、原核生物的基因调控主要发生在转录水平上,根据调控机制的不同可分为(正转录调控)和(负转录调控)两大类。
在负转录调控系统中,调节基因的产物是(阻遏蛋白)。
根据其性质可分为(负控诱导)和(负控阻遏)系统。
8、在葡萄糖存在的情况下,即使在细菌中加入乳糖、半乳糖或其他的诱导物,与其相应的操纵子也不会启动,不会产生出代这些糖的酶来,这种现象称为(葡萄糖效应)或称为降解物抑制作用。
9、细菌实施应急反应的信号是(鸟苷四磷酸)和(鸟苷五磷酸)。
产生这两种物质的诱导物是(空载tRNA)。
10、Lac 阻遏蛋白由__I__ 基因编码,结合__O__ 序列对Lac 操纵子(元)起阻遏作用。
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。
分子生物学重点
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。
染色体:细胞核内由核蛋白和DNA组成:能用碱性燃料染色,有结构的线状体,是遗传物质基因的载体。
基因组:一个物种的单倍体的染色体的数目称为该物种的基因组。
C值:一个单倍体基因组的DNA含量总是恒定的,通常称为该物种DNA的C值。
C值矛盾:基因所占基因组的比例不会超过20%,人们无法用已知功能来解释基因组的如此之大的DNA含量,这就叫C值矛盾。
断裂基因:真核基因的核苷酸序列中间有氨基酸编码无关的DNA间隔区,使一个基因分隔成不连续的若干段。
这种编码不连续的间断基因成断裂基因。
顺式作用元件:是指与结构基因串联的特定DNA 序列,是转录因子的结合位点,他们通过转录因子结合而调控基因的转录的精确起始和转录效率。
DNA的多态性:是指DNA序列中发生变异而导致的个体间核苷酸序列的差异。
端粒:是真核生物线状染色体末端的DNA重复序列,作用是保持染色体的完整性。
基因:是一个含有特定遗传信息的核苷酸序列,他是遗传物质的最小功能单位。
基因家族:真核生物的基因组中有许多来源相同、结果相似、功能相关的基因,这样的一组基因成为基因家族。
半保留复制:DNA在复制过程中,每条链分别作为模版合成新链,产生互补的两条链。
这样形成的两个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,这种复制方式称为DNA的半保留复制。
半不连续复制:DNA复制过程中前导链的复制时连续的,而另一条链,后随链的复制时中段的,不连续的。
转座子:是存在于染色体DNA上可自主复制和位移的单位。
类型:1、简单转座子2、复合•…转录的不对称性:是指以双链DNA中的一条链作为模版进行转录,从而将遗传信息由DNA传递给RNA启动子:是指RNA聚合酶识别,结合和开始转录的一段DNA序列。
增强子:位于转录其实位点的上游,他们不是启动子的一部分,但是能增强或促进转录的起始。
现代分子生物学实验重点
现代分子生物学实验考试复习重点一.判断题1.Maker(分子量标准)在DNA电泳中起荧光染料(对照)的作用。
(错)2.用作DNA片段克隆的载体除质粒外,还有噬菌体和人工染色体等。
(对)3.PCR扩增的特异性取决于引物和模板DNA结合的特异性。
(对)4.碱变性发提取质粒是根据碱性条件下染色体DNA 不变性(变性)而质粒DNA变性(不变性)的原理。
(错)5.基因工程中常用的限制性内切酶可对DNA进行特异性的识别和切割。
(对)6.用于感受态细胞制备的大肠杆菌菌株一般为限制-修饰系统缺陷的变异株。
操作中需要无菌、低温且动作要轻柔。
(对)7.大肠杆菌转化过程中,细菌在LB液体培养基中进行恢复培养时,(不)应添加相应的抗生素。
(错)8、转化中的蓝白颜色筛选,在LB固体培养基的平皿中添加IPTG的作用是作为β-半乳糖苷酶作用的底物(诱导)。
(错)X-Gal为生色底物。
9.CTAB(十六烷基三乙基溴化铵)是一种去污剂,可破坏细胞膜,当低离子强度的溶液中CTAB与蛋白质和多聚糖形成复合物,而不(可以)能沉淀核酸,因此将核酸与蛋白质等细胞内容物分开。
(错)高离子强度的溶液不能沉淀核酸。
10.一般可以用异丙醇和乙醇沉淀DNA和RNA。
(对)二.问答1.PCR实验原理:聚合酶链式反应(polymerase chain reaction)简称PCR技术,是一种体外扩增特异DNA片段的技术。
PCR技术实际上是在模板DNA、引物和4种脱氧核苷酸存在的条件下依赖于DNA聚合酶的酶促合成反应。
PCR技术的特异性取决于引物和模板DNA结合的特异性。
反应分为三步:1.变性:在高温条件下,DNA双链解离形成单链DNA;2.退火:当温度突然降低时引物与其互补的模板在局部形成杂交链;3.延伸:在DNA聚合酶、dNTPs和Mg2+存在的条件下,聚合酶催化以引物为起始点的DNA链延伸反应。
以上三步为一个循环,每一循环的产物可以作为下一个循环的模板,几十个循环之后,介于两个引物之间的特异性DNA片段得到了大量复制,数量可达到~106~7个拷贝。
分子生物学知识重点
分子生物学一、名词解释1.ORF 答:ORF是open reading frame的缩写,即开放阅读框架。
在DNA链上,由蛋白质合成的起始密码开始,到终止密码为止的一个连续编码列,叫做一个开放阅读框架。
2.结构基因答:结构基因(structural genes)可被转录形成mRNA,并翻译成多肽链,构成各种结构蛋白质或催化各种生化反应的酶和激素等。
3.断裂基因答:基因是核酸分子中贮存遗传信息的遗传单位,一个基因不仅仅包括编码蛋白质或RNA 的核酸序列,还包括保证转录所必需的调控序列、位于编码区 5' 端与 3' 端的非编码序列和内含子。
真核生物的结构基因,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(split gene)。
4.选择性剪接答:选择性剪接(也叫可变剪接)是指从一个mRNA前体中通过不同的剪接方式(选择不同的剪接位点组合)产生不同的mRNA剪接异构体的过程,而最终的蛋白产物会表现出不同或者是相互拮抗的功能和结构特性,或者,在相同的细胞中由于表达水平的不同而导致不同的表型。
5.C值答:基因组的大小通常以其DNA的含量来表示,我们把一种生物体单倍体基因组DNA的总量成为C值(C value)。
6.生物大分子答:生物大分子指的是作为生物体内主要活性成分的各种分子量达到上万或更多的有机分子。
常见的生物大分子包括蛋白质、核酸、脂类、糖类。
7.酚抽提法答:酚抽提法最初于1976年由Stafford及其同事提出,通过改良,以含EDTA、SDS及无DNA酶的RNA酶裂解缓冲液破碎细胞,经蛋白酶K处理后,用pH8.0的Tris饱和酚抽提DNA,重复抽提至一定纯度后,根据不同需要进行透析或沉淀处理获得所需的DNA样品。
8.凝胶过滤层析答:凝胶过滤层析也称分子排阻层析或分子筛层析,利用凝胶分子筛对大小、形状不同的分子进行层析分离,是根据分子大小分离蛋白质混合物最有效的方法之一。
现代分子生物学全部重点(朱玉贤院士版)
现代分子生物学笔记(朱玉贤版)现代分子生物学笔记(朱玉贤版)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。
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,科学家为揭示这些遗传密码所进行的努力就成为人类征服自然的一部分,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的基因学说则进一步将"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,为充分揭示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利用纸电泳及层析技术于1953年首次阐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)及血红蛋白(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第一个分离了腺嘌呤,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Wilk ins共获Noble生理医学奖,后者通过X射线衍射证实了Watson-Crick模型。
大学《现代分子生物学(第3版)考试重点
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。
现代分子生物学II考试重点
现代分子生物学II考试重点(80%)一、名词解释基因:启动子:增强子:全酶:核心酶:核酶:三元复合物:SD序列:同工tRNA:分子伴侣:信号肽:核定位序列:操纵子:弱化子: 葡萄糖效应〔代物阻遏效应、降解物抑制作用〕:抚慰性诱导物:顺式作用元件:反式作用因子:基因家簇:断裂基因。
二、填空题1、真核生物的mRNA加工过程中,5’端加上〔〕,在3’端加上〔〕,后者由〔〕催化。
如果被转录基因是不连续的,那么,〔〕一定要被切除,并通过〔〕过程将〔〕连接在一起。
(帽子构造、多聚腺苷酸尾巴、poly(A)聚合酶、含子、剪接、外显子)2、–10位的〔TATA 〕区和–35位的〔TTGACA 〕区是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。
3、决定基因转录根底频率的DNA 元件是〔启动子〕,它是〔RNA聚合酶〕的结合位点4、原核生物RNA 聚合酶核心酶由〔2αββ′ω〕组成,全酶由〔2αββ′ωσ〕组成。
5、基因表达调控主要表现在两种水平:〔转录水平〕和〔转录后水平〕。
其中,后者又包括mRNA加工成熟水平上的调控和〔翻译水平上的调控〕。
6、不同生物使用不同的信号来指挥基因调控。
原核生物中,〔营养状况〕和〔环境因素〕对基因表达起主要影响。
在高等真核生物中,〔激素水平〕和〔发育阶段〕是基因表达调控的最主要手段。
7、原核生物的基因调控主要发生在转录水平上,根据调控机制的不同可分为〔正转录调控〕和〔负转录调控〕两大类。
在负转录调控系统中,调节基因的产物是〔阻遏蛋白〕。
根据其性质可分为〔负控诱导〕和〔负控阻遏〕系统。
8、在葡萄糖存在的情况下,即使在细菌中参加乳糖、半乳糖或其他的诱导物,与其相应的操纵子也不会启动,不会产生出代这些糖的酶来,这种现象称为〔葡萄糖效应〕或称为降解物抑制作用。
9、细菌实施应急反响的信号是〔鸟苷四磷酸〕和〔鸟苷五磷酸〕。
产生这两种物质的诱导物是〔空载tRNA〕。
10、Lac 阻遏蛋白由__I__ 基因编码,结合__O__ 序列对Lac 操纵子〔元〕起阻遏作用。
现代分子生物学简答期末考试重点
1。
核小体结构?2。
核糖体活性位点?3。
DNA二级结构?4.维持DNA双螺旋稳定性因素?5。
原核生物中的DNA聚合酶(大肠杆菌)6。
真核生物的RNA聚合酶Ⅱ的启动子结构特点?7.转座发生的机制、类型、遗传学效应8。
证明遗传物质是核酸的实验依据是什么?9.设计实验证明DNA的半保留复制?10有何机制确保DNA复制的忠实性?11。
原核生物(以大肠杆菌为例)DNA复制起始的步骤?12。
简述原核生物转录起始的过程?13。
大肠杆菌有两种类型的终止子(原核生物转录终止的两种机制)14。
比较原核真核转录的差异?15。
真核生物转录后加工?16.原核生物翻译起始过程?17。
真核生物翻译后加工18.细菌与真核生物RNA翻译的机理的异同19。
延伸因子的种类及作用机制?20。
蛋白质合成的延伸步骤有21。
蛋白质后加工22。
简述真核生物核基因mRNA剪接的机制?23。
真核生物基因表达调控的主要控制点有哪些?24。
原核生物的基因表达调控分为几个层次25.真核生物基因表达调控的层次与方式26。
真核生物和原核生物在基因表达调控上有以下几点不同27。
什么是原核生物的正调控和负调控28.正调控和负调控的主要不同29。
大肠杆菌链前导链和滞后链的协同合成30。
启动子的作用是什么,原核生物启动子的结构特征31.TBP在三种真核RNA聚合酶的转录起始中的机制32。
为什么说RNA编辑是中心法则的例外33。
为什么说σ因子的更替可对转录进行调控?34。
Trapoxin是组蛋白去乙酰化酶的抑制剂。
你认为该抑制剂对转录的影响是什么,为什么?35。
可变剪接调控机制?36.反式作用因子与顺式作用元件的相互作用存在于基因表达的各个水平上。
请分别举例说明:⑴DNA 复制起始⑵转录起始和⑶翻译起始过程中二者的相互作用。
37.真核生物反式作用因子的功能域及其与DNA结合基序有哪些?38。
真核生物的顺式作用因子和反式作用因子如何相互作用来调控基因的转录39。
弱化子的作用机理?40。
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现代分子生物学第一章DNA的发现:1928年,英国Griffith的体内转化实验1944年,Avery的体外转化实验1952年,Hershey和Chase的噬菌体转导实验分子生物学主要研究内容(p11)DNA的重组技术基因表达调控研究生物大分子的结构功能研究——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章DNA RNA组成脱氧核糖核酸 A T G C 核糖核酸 A U G C原核生物DNA的主要特征①一般只有一条染色体且带有单拷贝基因;②整个染色体DNA几乎全部由功能基因与调控序列组成;③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。
染色体作为遗传物质的特点:(1)分子结构相对稳定(贮存遗传信息)(2)通过自我复制使前后代保持连续性(传递遗传信息)(3)通过指导蛋白质合成控制生物状态(表达遗传信息)(4)引起生物遗传的变异(改变遗传信息)C值以及C值反常C值单倍体基因组DNA的总量C值反常C值往往与种系进化的复杂程度不一致,某些低等生物却有较大的C值。
如果这些DNA 都是编码蛋白质的功能基因,那么,很难想象在两个相近的物种中,他们的基因数目会相差100倍,由此推断,许多DNA序列可能不编码蛋白质,是没有生理功能的。
DNA的中度重复序列,高度重复序列中度各种rRNA,tRNA以及某些结构基因如组蛋白基因都属于这一类高度卫星DNA核小体是由H2A H2B H3 H4 各2分子生成的八聚体和约200bp的DNA构成的,H1在核小体外面。
真核生物基因组的结构特点①基因组庞大;②大量重复序列;③大部分为非编码序列,90%以上;④转录产物为单顺反子;⑤断裂基因;⑥大量的顺式作用元件;⑦DNA多态性:SNP和串联重复序列多态性;⑧端粒(telomere)结构。
DNA的一级结构,二级结构一级机构指构成核酸的四种基本组成单位--脱氧核糖核苷酸(核苷酸)的连接和排列顺序,表示了该DNA分子的化学组成。
DNA一级结构基本特点①DNA由2条相互平行的脱氧核苷酸盘绕而成;②DNA分子中的脱氧核糖和磷酸连接,排列在外侧,构成基本骨架,碱基排在内侧;③两条链的碱基按照碱基互补配对原则通过氢键结合形成碱基对。
DNA的二级结构定义:指两条脱氧多核苷酸链反向平行盘绕所组成的双螺旋结构。
两条相同、反向结合、碱基互补配对、氢键分类:根据DNA双螺旋结构螺距和旋转方向不同,可以分为B-DNA,A-DNA,Z-DNA等半保留复制:DNA在复制前氢键断裂,双螺旋解旋并分开,每一条作为合成新链的模板,按碱基配对的规则产生互补的两条链。
因此子代DNA双链中一条是原来的链,另一条是新合成的。
复制子(replicon):DNA复制时,并不是整条链全部打开,而是在复制的局部将链打开,形成复制单位。
即从起始位点到终止位点的全部DNA。
复制叉(replication fork):DNA分子在复制时,在复制起始位点两条链解开成单链,各自作为模板合成互补链,所以这个复制起点呈现叉子的形式。
环状DNA的复制⑴θ型⑵滚环型(rolling cycle)⑶D-环型(D-loop)原核生物DNA复制的特点:最小复制起始位点:一段245bp的序列,3个13聚体的回文结构+4个9聚体的重复序列(复制起始蛋白结合位点)。
原核DNA复制的过程:1、DNA双螺旋的解旋⑴解旋酶(helicase):dnaB编码的DnaB,通过水解ATP获得能量,沿5’→3’方向解开DNA双链。
(Rep 3’→5’)⑵单链DNA结合蛋白(SSB):能结合并覆盖在单链DNA上,防止解开的DNA单链被酶降解以及重新结合成双链,以保持单链的存在。
原核生物SSB具“协同作用”。
⑶DNA拓扑异构酶(DNA topoisomerase):催化DNA断裂和重新连接。
2、DNA复制的引发引发酶:引物合成。
DNA聚合酶不能引发DNA新生链的合成,先由引发酶催化合成RNA引物,DNA聚合酶再从RNA引物3’端开始合成新的DNA链。
后随链:引发前体(6种蛋白组成)+引发酶组成引发体,发挥功效。
3、冈崎片段与半不连续复制半不连续复制(semidiscontinuous replication):DNA复制时其中一条子链的合成是连续的,而另一条子链的合成是不连续的,故称半不连续复制。
DNA复制时,DNA聚合酶合成方向都是5’→3’方向延伸。
合成方向与复制叉移动的方向一致并连续合成的链为先导链(领头链);合成方向与复制叉移动的方向相反,先按5’→3’顺序合成一短DNA(冈崎片段),再连成一条完整的DNA链为滞后链(随从链)。
4、复制的终止复制终止子序列(Ter):特定终止区域,Ter-tus复合物使DnaB不再解链,阻挡复制叉前移。
5、DNA聚合酶以DNA为模板的DNA合成酶以四种dNTP为底物反应需要有模板的指导Mg2+存在反应需要有3'-OH存在DNA链的合成方向为5 '→ 3 '原核生物DNA聚合酶的作用DNA聚合酶Ⅰ(polⅠ):在修复中起作用DNA聚合酶Ⅱ(polⅡ):修复DNADNA聚合酶Ⅲ(polⅢ):DNA的真正复制酶真核生物DNA复制的特点1、真核生物每条染色体上有多个复制起点,多复制子2、真核生物染色体在全部复制完之前,各个起始点不再重新开始DNA复制;而在快速生长的原核生物中,复制起点可以连续开始新的复制(多复制叉)。
真核生物快速生长时,往往采用更多的复制起点。
3、真核生物有多种DNA聚合酶。
真核生物DNA聚合酶α:复制,还具有引物酶活性,后滞链的合成β:修复作用,在DNA链上加上一个核苷酸γ:线粒体DNA复制中起作用δ:复制主要的酶。
先导链合成,行进距离大ε:后随链合成有关DNA损伤的修复1、错配修复2、切除修复3、重组修复4 、DNA的直接修复 5 、SOS反应原核转座子:①IS-两端有ITR,只编码转座酶②复合转座子-两端有IS或类IS,编码抗生素③TnA转座子-两端有ITR,可编码转座酶、解离酶、抗性物质。
插入序列(insertion sequence,IS)(1)是一类较小的没有表型效应的转座因子,长度约750~1500bp;λ::IS1(2)由一个转位酶基因和两侧的反向重复序列组成;(3)可双向插入靶位点,在插入后的两侧可形成正向重复序列复合转座子(copmposite transposon)①是一类较大的可移动成分;②中心区域含有关转座的基因,如转座酶;③带有一个或几个与转座作用无关的但可决定宿主菌遗传性状的基因,如大肠杆菌毒素Ⅰ基因、抗药性基因等。
转座子A家族(transposon A, TnA)不仅编码抗性标记基因,还编码转座酶和解离酶。
解离需要一个特异性的内部部位,这是TnA族的重要特征。
转座作用机制①复制型转座(replicative transposition)②非复制型转座(nonreplicative transposition)③保守性转座(conservative transposition)第三章编码链,正义链,模板链,反义链(知道图上的位置)作为模板进行转录的DNA链称为模板链、反义链或负链;而以模板相对的那条链称为编码链、有义链或正链。
转录的基本过程1 模板识别模板识别:指RNA聚合酶与启动子DNA相互识别并结合的过程。
启动子(promoter):基因表达调控的顺式作用元件,为基因转录起始所必需的。
真核生物:还需转录调控因子参与2 转录起始转录起始:不需引物。
RNA聚合酶与非特异性结合位点相结合→聚合酶与启动子区闭合双链DNA相结合→二元闭链复合物→二元开链复合物→开始转录。
原核生物的转录起始1、RNA聚合酶全酶(α2'ββσ)与模板结合2、DNA双链解开,形成转录空泡3、在RNA聚合酶作用下发生第一次聚合反应5’-pppG -OH + NTP →5’-pppG -OH + NTP起始复合物:RNApol - DNA - pppGpN- OH3 转录延伸RNA聚合酶释放σ因子,核心酶沿模板链移动并使新生RNA链不断延长。
1、σ亚基脱落,RNA – pol 聚合酶核心酶变构,与模板结合松弛,沿着DNA模板前移;2 、在核心酶作用下,NTP不断聚合,RNA链不断延长。
4 转录终止转录终止:RNA链延伸到转录终止位点,RNA聚合酶不再形成新的磷酸二酯键,RNA-DNA 杂合链分离,转录泡瓦解,DNA恢复双链状态,RNA聚合酶、RNA链被释放。
RNA聚合酶σ因子:蛋白因子,负责模板链的选择和转录的起始,使全酶专一性识别模板上的启动子。
全酶核心酶:①依靠酸性蛋白和碱性核酸的静电引力与DNA松弛结合。
②负责转录由全酶识别并形成单链DNA的模板。
σ因子:负责模板链的选择和转录的起始,使酶专一性识别模板上的启动子。
✓提高聚合酶对DNA的亲和力✓降低聚合酶对模板DNA上非特异性位点的结合常数DNA聚合酶对α-鹅膏蕈碱的敏感程度在细胞中存在部位合成RNA酶Ⅰ基本不受影响,>10-3mol/L才轻微抑制核仁、18S、28SrRNA酶Ⅱ最为敏感,10-8~10-9mol/L即抑制核质mRNA酶Ⅲ介于上述2个中间核质tRNA、5SrRNA 、snRNA启动子(promoter,promotor ):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。
它是一段位于结构基因5’端上游100-200bp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。
启动子特征:①序列特异性。
含保守序列框。
②方向性。
是一种有方向性的顺式调控元件③位置特异性。
位于所启动转录基因的上游或前端④种属特异性。
不同种、属,不同组织均不同原核生物Pribnow框(-10区):在原核生物基因的-10(-4~-13)序列区存在的一段有助于dsDNA局部双链解开的保守序列5’TATAAT3’ 。
Pribnow框是RNA聚合酶的牢固结合位点。
Sextama框(-35区)在-35bp前后有一个保守的TTGACA序列,是RNA聚合酶初始结合位点。
RNA聚合酶依靠σ因子识别该位点,又称为识别位点。
-35区在很大程度上还决定启动子强度(结合速度);-10序列区,通过影响开链式启动子复合物的形成速度而控制转录(解链速度)。
真核生物TATA框:又称Hogness框:中心位置在-25 (-20~-30)之间存在的TATA(A/T)A(A/T)区,与DNA双链解开有关,并决定转录起始位点。
功能与原核生物的Pribnow框类似。
CAAT框:-75附近,GGC/TCAATCT,可能控制转录起始的频率,与Sextama框功能类似,与RNA聚合酶结合有关。
正反取向均能发挥作用。
GC框:-90,GGGCGG,可能为转录因子的结合序列。