研究生-分子生物学
研究生分子生物学教学浅谈
合 所授 内容 ，适 当 的补充讲授 当今 国际上分 子生物学 技 术发展的最新进展和利 用分子生物学技术研 究所 的 科 学成果 ， 培养学生深入学 习前 沿研究成果 的兴 趣 ， 由 此 激发学生对基础理论知 识学习 的渴求 。在丰富教学 内容 的基础上 ，逐步培养 学生结合专业 自主学习 的能 力， 更加坚定学生对分子生物学 的学习 内容。
和思考能力［ ３ １ 。 三、 学 论学 习是《 分子生物 学》 的重要 内容 ， 为今后 的 实 验操作 奠定扎实的基础 。课 堂教 学是理论学 习的基
本 教学过程 ，所 以课 堂教学 的效 果和质量是牢 固掌握 分子生物学基础知识 的关键 ，所 以要 提高课堂教 学的 质量 和学 习效率 。 到达到这个 目的， 要 首先要引发学生 的学习兴趣 ， 激发学生的想象力 ， 引发学生去 主动的思 考 和理解 异常枯 燥 、难 懂并且抽象 的分子生物 学基 本 的概念 、 理等理 论 ， 原 充分 调动 学生 的学 习积 极性 ， 以 提 高课 堂学习的效果 。其次 ， 章节学 习过程 中 ， 在 应结
进行一些探讨。
关键词 ： 分子 生物 学； 高等教育 ； 实验教 学 中图分类号 ： ４ ． Ｇ６２０ 文献标志码 ： Ａ
，
文章编号 ：６４ ９２ （０ ２０ ０ ０ １ — ２ １７ — ３ ４２ １ ）１ — １７ ０
分子 生物学 是从 分子水平上研究 生命现象 物质基 础 的学科 。主要研究 内容有细胞成分 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
中所体现 出来 。所以在讲授 分子生物学课程过程 中， 教 师应该根据所讲授 的内容 积极查 阅最新 的研究 文献和 研 究进展 ，了解 国际水平 上分子生物学发展 的最新动 态。在引导学生学习掌握基 本理论 知识 的基础上 ， 也及
研究生入学考试专业课现代分子生物学-5
研究生入学考试专业课现代分子生物学-5(总分：100.00，做题时间：90分钟)一、论述题(总题数：24，分数：100.00)1.HIV是通过攻击人体内T4-淋巴细胞，使人体的免疫系统遭到破坏而致病的。
能不能对艾滋病患者进行定时输入通过基因工程产生的特定T4-淋巴细胞而延长生命?主要存在哪些技术上的障碍?（分数：4.00）__________________________________________________________________________________________ 正确答案：()解析：暂时不能。
T4-淋巴细胞于骨髓中生成，然后在胸腺内分化成熟，成熟后移居于周围淋巴组织中，是特异性免疫的中枢细胞。
目前基因工程手段主要是改善细胞的生化代谢特性，通过基因工程手段操作后再在动物细胞生物反应器中进行培养，而T4-淋巴细胞形成和成熟分别在不同的组织环境，培养比较困难。
基因工程产生的细胞，注入不同个体，细胞表面抗原物质会使个体对其产生排斥，正常功能的的T4-淋巴细胞输入人体后能否移住于周围淋巴组织也是需要解决的问题。
2.人类为防治HIV做了大量的工作，但是HIV用高的变异速度以逃避人体的免疫系统和药物，为什么HIV 的变异如此之快?HIV的变异有无规律?主要在哪些方面发生变异?（分数：4.00）__________________________________________________________________________________________ 正确答案：()解析：HIV发生变异的主要原因是其自身的逆转录酶缺乏校对功能，不能及时切除错误引入的核苷酸，大约每次复制循环中可发生一个错误而导致随机变异，而HIV有很强的复制能力，这样就会产生大量病毒的变种；其次由于宿主的免疫选择作用，体液或细胞免疫的基因组变异高于其他部位；此外，不同病毒DNA 之间，病毒DNA与宿主DNA间的重组也是病毒变异的原因之一。
分子生物学高级课程大纲
分子生物学高级课程大纲一、课程介绍1.1 课程名称：分子生物学高级课程1.2 课程学时：共计60学时1.3 开课对象：本科生及研究生1.4 先修要求：分子生物学基础知识二、课程目标2.1 理论掌握：深入理解分子生物学的基本原理和技术方法2.2 实践培养：熟悉并运用各种分子生物学实验技术2.3 学术拓展：培养学生批判性思维和科学研究的能力三、教学内容3.1 DNA与RNA结构与功能3.1.1 DNA的化学结构与双螺旋模型3.1.2 RNA的结构和功能3.1.3 DNA复制与遗传信息传递3.1.4 转录和翻译机制3.2 基因调控与表达3.2.1 转录因子与转录调控3.2.2 染色质结构与基因沉默3.2.3 RNA介导的基因沉默3.3 基因组学与转录组学3.3.1 基因组结构与组装3.3.2 基因组变异与人类疾病3.3.3 转录组测序与分析技术3.4 蛋白质结构与功能3.4.1 蛋白质的合成与摺叠3.4.2 蛋白质与细胞信号传导3.4.3 蛋白质酶与生物反应催化3.5 分子生物学实验技术与方法3.5.1 基本实验技术的原理与应用3.5.2 分子克隆技术和基因工程3.5.3 蛋白质分离与纯化技术四、教学方法4.1 理论授课：通过课堂讲解、案例分析等方式，详细讲解分子生物学的相关知识4.2 实验操作：组织学生进行分子生物学实验，培养实践动手能力4.3 论文讨论：引导学生阅读分子生物学相关论文，进行讨论与分析五、教学评价5.1 平时成绩：课堂参与、作业完成情况等5.2 实验报告：实验设计、数据分析与结果呈现5.3 期末考试：对学生对课程内容的综合掌握进行考核六、教材与参考书目6.1 主教材：《分子生物学导论第5版》6.2 参考书目：- 《分子生物学》- 《分子生物学实验教程》- 《分子生物学与遗传学导论》七、教学团队7.1 主讲教师：XXX7.2 助教：XXX八、备注8.1 本大纲旨在为学生提供课程整体框架，具体课程安排、实验内容和评分比重将由教师在每学期开始前进行说明。
硕士研究生分子生物学复习题答案
硕士研究生分子生物学复习JUJU一、名词解释1. 基因gene：是指核酸分子中贮存遗传信息的遗传单位,是指贮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需的全部核苷酸序列.2. 基因组genome：是指细胞或生物体中,一套完整单倍体的遗传物质的总和.基因组的结构主要指不同的基因功能区域在核酸分子中的分布和排列情况,基因组的功能是储存和表达遗传信息.3. 基因家族gene family：是指核苷酸序列或编码产物的结构具有一定程度同源性的一组基因.同一个家族的基因成员是由同一祖先基因进化而来.4. 假基因pseudogene：在多基因家族中,某些成员并不能表达出有功能的产物,这些基因称为假基因,用ψ表示.假基因与有功能的基因同源,原来也可能是有功能的基因,由于缺失、倒位或点突变等原因失去活性,成为无功能的基因,它们或者不能转录,或者转录后生成无功能的异常多肽.5. 质粒plasmid：是存在于细菌细胞质中的一类独立于染色体的遗传成分,它是由环形双链DNA组成的复制子.质粒DNA分子可以持续稳定的处于染色体外的游离状态,但在一定条件下又会可逆的整合到宿主染色体上,随染色体的复制而复制,并通过细胞分裂传递到后代.6. 基因超家族gene superfamily：是指一组由多基因家族及单基因组成的更大的基因家族.它们的结构有程度不等的同源性,可能是由于基因扩增后又经过结构上的轻微改变,因此它们可能都起源于相同的祖先基因.但是它们的功能并不一定相同,这一点正是与多基因家族的差别.这些基因在进化上也有亲缘关系,但亲缘关系较远.如免疫球蛋白超家族.7. 卫星DNAsatellite DNA：为非编码区串联重复序列.通常存在于内含子和间隔DNA内.重复次数从数次至数百次,甚至几十万次,串联重复单位从最短的2bp 起,长短不等.这类重复顺序组成卫星DNA的基础.可分为三类：大／小／微卫星DNA.8. 基因多态性：是指由于等位基因间在特定位点上DNA序列存在差异造成的,一般发生在基因序列中不编码蛋白质的区域和没有重要调节功能的区域.9. 操纵子operator：是阻遏蛋白识别与结合的一小段DNA序列,转录过程存在阻遏调控机制的基因中均含有这样的序列.操纵子紧接在启动子下游,通常与启动子有部分重叠.10. 顺式作用元件cis-acting elements：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DNA序列.原核生物中主要是启动子、阻遏蛋白结合位点、正调控蛋白结合位点、增强子等.真核生物中包括启动子、上游启动子元件、增强子、加尾信号和一些反应元件等.11. 反式作用因子trans-acting elements：在真核生物中,基因特异性转录因子称为反式作用因子,这些因子通常是通过与增强子或上游启动元件结合而发挥作用.反式作用因子通过与通用转录因子及RNA聚合酶相互作用而刺激转录,这些相互作用促进前起始复合物的形成.12. 增强子enhancer：是一种较短的DNA序列,能够被反式作用因子识别与结合.反式作用因子与增强子元件结合后能够调控通常为增强临近基因的转录.增强子序列通常是数个形成一簇,位于转录起始点上游-100~-300bp处,但在基因之外或某些内含子中也有增强子序列.13. 启动子promoter：是RNA聚合酶特异性识别和结合的DNA序列.启动子具有方向性,一般位于结构基因转录起始点的上游,启动子本身并不被转录.也有一些真核生物启动子位于转录起始点下游,且可以被转录14. 载体vector：携带外源DNA进入宿主细胞,并在宿主细胞中进行无性繁殖或表达的小分子DNA. 这种DNA进入受体细胞后,可自主复制,或插入到基因组中,随受体细胞的基因组一起复制.载体上还常带有特定的药物抗性基因,便于筛选.按功能可分为克隆载体和表达载体,按来源可分为质粒、噬菌体、噬菌粒、粘粒、病毒和人工染色体载体等.15. 基因工程gene engineering：将基因进行克隆,并利用克隆的基因表达、制备特定的蛋白或多肽产物,或定向改造细胞乃至生物个体的特性所用的方法及相关的工作统称为基因工程.／是在分子水平上,用人工方法提取或制备DNA, 在体外切割、拼接和重新组合,然后通过载体把重组的DNA分子导入受体细胞,使外源DNA在受体细胞中进行复制与表达,生产出人们所需要的产物,或定向创造生物新性状,并使之稳定地传给下一代.16. PCRpolymerase chain reaction：聚合酶链式反应.是在DNA聚合酶、模版DNA、引物和4种dNTP存在的条件下进行的体外酶促DNA合成反应,是在体外特异性扩增位于两段已知序列之间的DNA区段的一种方法.／其原理是依据细胞中DNA半保留复制机理,DNA在不同温度下变性、复性的特性,人为控制温度高温变性、低温退火、中温延伸循环多次后使目的基因得到扩增.17. RNAiRNA interference：RNA干涉,是指外源性的dsRNA所致的细胞内有效的和特异性的基因封闭.其作用机制是双链RNA被特异的核酸酶降解,产生干扰小RNAsiRNA,这些siRNA与同源的靶RNA互补结合,特异性酶降解靶RNA,从而抑制、下调基因表达.已经发展成为基因治疗、基因结构功能研究的快速而有效的方法.／是指在生物体细胞内,dsRNA引起同源mRNA的特异性降解,因而抑制相应基因表达的过程.是一种转录后水平的基因沉默,在生物体内普遍存在.／指在生物体细胞内,外源性dsRNA酶切产生siRNA引起同源mRNA的特异性降解,因而抑制相应基因表达的过程. 是一种转录后水平的基因沉默,在生物体内普遍存在外源性dsRNA被一种叫DICER的dsRNA内切酶剪切产生siRNA,其可识别靶mRNA分子并使其被相应的核糖核酸酶切割成片段,从而抑制正常基因的表达,正常时生物体内不会有RNAi现象,只有在外源性RNA导入的情况下会发生.18. 分子杂交nucleic acid hybridization：是指具有互补序列的两条核酸单链在一定条件下按碱基酸对原则形成双链的过程.19. 基因诊断gene diagnosis：是以DNA和RNA作为诊断材料,通过检查基因的存在、缺陷或异常表达,对人体状态和疾病作出诊断的方法和过程.其基本原理是检测DNA或RNA的结构变化与否,量的多少及表达功能是否正常,以确定被检查者是否存在基因水平的异常变化,以此作为疾病诊断的依据.20. 基因治疗gene therapy：是应用基因或基因产物,治疗疾病的一种方法.狭义的说,基因治疗是把外界的正常或治疗基因,通过载体转移到人体的靶细胞,进行基因修饰和表达,改善疾病的一种治疗手段.21. miRNAmicroRNA：是真核生物中发现的一类内源性的具有调控功能的非编码RNA,其大小长约20～25nt.成熟的miRNA是由较长的初级转录产物经过一系列核酸酶的剪切加工而产生的,随后组装进RNA诱导的沉默复合体,通过碱基互补配对的方式识别靶mRNA,并根据互补程度的不同指导沉默复合体降解靶mRNA或阻遏靶mRNA的翻译.／长度约20-25个碱基对的非编码单链RNA,通过与 mRNA3'UTR互补的机制结合到mRNA上,抑制其转录或直接导致其降解,从而抑制基因表达.有高等生物基因组编码,在物种进化中相当保守.miRNAs的表达具组织特异性和时序性,在细胞生长和发育过程的调节中起多种作用22. 反义RNAanti-sense RNA：其碱基序列正好与mRNA互补,从而可与mRNA配对结合形成双链,抑制mRNA作为模板进行翻译.23. 转染transfection：指真核细胞主动摄取或被动导入外源DNA片段而获得新的表型的过程.24. 转化transformation：是指将质粒或其他外源DNA导入处于感受态的宿主细胞,并使之获得新的表型的过程.转化现象在自然界普遍存在,是常见的基因转移方式之一.25. 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效应的全过程.但并非所有基因表达过程都产生蛋白质,rRNA、tRNA编码基因转录生成RNA的过程也属于基因表达.26. 限制性核酸内切酶restriction endonuclease：是一类能识别双链DNA分子中特定核苷酸序列,并在识别序列内或附近特异切割双链DNA的核酸内切酶. 27. 基因组学genomics：指对所有基因进行基因组作图包括遗传图谱、物理图谱、转录图谱,核酸序列分析,基因定位和基因功能分析的一门科学.包括结构基因组学、功能基因组学、比较基因组学.28. 蛋白质组学proteomics：是对不同时间和空间发挥功能的特定蛋白群体的研究,它是指从整体角度分析细胞内动态变化的蛋白质组成分、表达水平与修饰状态,了解蛋白质之间的相互作用与联系,揭示蛋白质功能与细胞生命活动规律的一个新的研究领域.蛋白质组学的研究技术体系包括：样品制备,双向聚丙烯酰胺凝胶电泳,蛋白质的染色,凝胶图像分析,蛋白质分析,蛋白质组数据库等.／是指对在一定时间内或某一特定环境条件下,细胞、组织或有机体内所表达的所有蛋白质即蛋白质组进行系统的、总的研究的一门学科.旨在阐明生物体全部蛋白质的表达模式和功能模式,内容包括鉴定蛋白质表达、存在方式、结构、功能的互相作用方式等,它不同于传统的蛋白质学科,是在生物体或其细胞的整体蛋白质水平上进行的,从一个机体或一个细胞的蛋白质整体活动来揭示生命规律.包括表达蛋白质组学和细胞图形功能蛋白质组学.29. 顺反子cistron：编码单条多肽链的一个遗传功能单位,即转录单位.有单顺反子和多顺反子.／即是由结构基因转录出的、并作为模板与核蛋白体结合、指导蛋白质合成的一类RNA分子.在真核细胞中一种mRNA分子只能翻译出一种蛋白质,为单顺反子.在原核细胞中一种mRNA分子可翻译出多种蛋白质,为多顺反子.二、问答题1. 真核生物基因组结构特点. P351结构基因：真核生物的结构基因是不连续的,编码氨基酸的序列被非编码序列打断,因而被成为断裂基因.编码序列之间的序列称为内含子,被隔开的编码序列称为外显子.2顺式调控元件：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.3基因家族：是指核苷酸序列或编码产物的结构具有一定程度同源性的一组基因.同一个家族的基因成员是由同一祖先基因进化而来.根据基因家族同源性程度的不同可以分为以下几型：①基因序列相同；②基因序列高度同源；③基因序列不同,编码产物具有同源功能区；④基因序列不用,编码产物具有小段保守基序；⑤基因超家族.4假基因：在多基因家族中,某些成员并不能表达出有功能的产物,这些基因称为假基因,用ψ表示.假基因与有功能的基因同源,原来也可能是有功能的基因,由于缺失、倒位或点突变等原因失去活性,成为无功能的基因,它们或者不能转录,或者转录后生成无功能的异常多肽.5重复序列：真核基因组存在大量重复序列,除了编码rRNA、tRNA、组蛋白及免疫球蛋白的结构基因外,大部分重复序列是非编码序列.根据出现频率不同可分为：高度重复序列、中度重复序列、单拷贝序列.6真核生物基因组中的转座子：是一些可以移动的遗传因素.7端粒：真核生物基因组染色体DNA为线性分子,其末端存在一种特殊的结构形式,称为端粒.该结构是一段DNA序列和蛋白质形成的复合体,只存在于真核细胞染色体末端.其在染色体的定位、复制、末端保护以及控制细胞寿命等方面起重要作用.8非编码序列：占基因组90%以上,编码序列小于DNA总量的5%.9为单基因结构,转录产物为单顺反子.10有多复制起点,每个复制起点大小不一.2. 真核生物和原核生物基因组结构的异同点. P35①真核基因组远远大于原核生物的基因组.②真核基因具有许多复制起点,每个复制子大小不一.原核基因只有一个复制起点.每一种真核生物都有一定的染色体数目,除了配子精子和卵子为单倍体外,体细胞一般为双倍体,即含两份同源的基因组,而原核基因组则是单拷贝的.③真核基因都是由一个结构基因与相关的调控区组成,转录产物为单顺反子monocistron,即一分子mRNA只能翻译成一种蛋白质.原核基因具有操纵子结构,即由几个功能相关的结构基因串联在一起,连同它们的调控序列组成一个转录单位.转录产物为多顺反子.④真核生物基因组中含有大量重复顺序,而原核生物基因组除rRNA、tRNA基因外,重复顺序不多.⑤真核生物基因组内非编码的顺序占90%以上.基因中非编码顺序所占的比例是真核生物与细菌、病毒的重要区别,且在一定程度上也是生物进化的标尺.⑥真核基因是断裂基因,即编码序列被非编码序列分隔开来,基因与基因间的非编码序列为间隔DNA,基因内非编码序列为内含子,被内含子隔开的编码序列则为外显子.而原核基因是连续的.⑦功能相关的基因构成各种基因家族,它们可串联在一起,亦可相距很远,但即使串联在一起的成簇的基因也是分别转录的.⑧真核生物基因组中也存在一些可以移动的遗传因素,这些DNA顺序并无明显生物学功能,似乎为自己的目的而组织,故有自私DNA之称,其移动多被RNA介导如哺乳动物及人类基因组中的逆转座子,也有被DNA介导的如果蝇及谷类中的DNA 转座子.1、原核结构基因无重叠现象,即同一部分DNA序列不编码两种蛋白质2、原核具有编码同工酶的基因3、原核DNA分子中有多种功能的识别区域,如复制起始区与终止区、转录启动区与终止区等,这些区域往往具有特殊序列,并含有反向重复序列.3. 人类基因组的组织结构特点.P371人类基因组的重复序列：按组织结构和分布特点分类①反向重复序列：是指两个顺序相同的拷贝在DNA链上呈反向排列.人类基因组中约含5%的反向重复序列,散布于整个基因组中,常见于基因组的调控区内,可能与复制转录的调控有关.②串联重复序列：特点是具有一个固定的重复单位,该重复单位头尾相连形成重复顺序片段,约占人类基因组10%.A.编码区串联重复序列：如组蛋白基因、5sRNA基因等,其意义在于快速大量合成相应基因的mRNA.B.非编码区串联重复序列：其通常存在于间隔DNA和内含子内,是组成卫星DNA的基础.③散在重复序列：除串联重复和反向重复序列之外的所有重复序列,不论重复次数多少,都可归在散在重复序列.根据重复序列的长度可分为短散在核元件和长散在核元件.2人类基因组中的DNA多态性：DNA多态性是指发生在DNA水平的多态性.在人类漫长的进化过程中,由于染色体结构的改变、DNA突变、重组、交换以及转座子的插入等,使得除了单卵双胞得个体外,没有两个个体的DNA组成是完全相同的.人类基因组多态性都是按孟德尔规律遗传的,具有体细胞稳定性和种系稳定性,因此可用它们作为染色体上疾病基因座位的遗传标记.①基因多态性：是由于等位基因间在特定位点上DNA序列存在差异造成的.②限制性片段长度多态性：是指突变、重排、单个核苷酸的插入或缺失可使DNA 顺序发生改变,其中有些可能造成限制酶切位点的增加、缺失或易位,致使DNA分子的限制酶切位点数目、位置发生改变.用限制酶切割不用个体基因组时,所产生的限制性片段的数目和每个片段的长度不同.③串联重复序列多态性：是以相同的核心序列按首尾相连的形式串联排列在一起形成一段特殊的序列的重复次数有较大变化.为DNA序列长度多态性.主要发生在小卫星和微卫星DNA.④单核甘酸多态性：是指基因组内特定核苷酸位置上存在不同的碱基,其中最少的一种在群体中的频率不低于1%.4. 原核生物基因表达调控机制.P78原核生物基因的转录和翻译偶联,mRNA降解快、半衰期短.原核生物基因表达调控主要在转录水平,其次是翻译水平.有两种方式：起始调控启动子调控和终止调控衰减子调控,转录是通过负调控因子和正调控因子进行复合调控的.以大肠杆菌E.coli为例介绍.1）转录起始调控的主要模式：①σ因子控制特定基因的表达：不同的σ因子可以竞争结合RNA聚合酶,RNA聚合酶的核心酶与不同σ因子组成的全酶识别不同基因的启动子.②乳糖操纵子的转录调控：在大肠杆菌的许多操纵子中,基因的转录不是由单一因子调控的,而是通过负调控因子和正调控因子进行复合调控的.细菌通常优先以葡萄糖作为能源,葡萄糖代谢产物能抑制细胞腺苷酸环化酶和激活磷酸二酯酶的活性,结果使细胞内的cAMP水平降低.葡萄糖耗尽时,细胞内cAMP水平升高,即可通过CAP调控其它操纵子的表达.E.coli的乳糖操纵子有Z、Y、A三个结构基因,编码β-半乳糖甘酶、乳糖透酶和半乳糖甘乙酰化酶,结构基因上游有一个启动子P和一个操纵子O.启动子上游有一个CAP蛋白的结合位点.启动子、操纵子和CAP结合位点共同构成乳糖操纵子的调控区.I基因是调节基因,编码产生阻遏蛋白.阻遏蛋白为四聚体,每个亚基相同.在没有乳糖的条件下,阻遏蛋白能与操纵子结合.由于操纵子与启动子有部分重叠,阻遏蛋白与操纵子结合后,抑制结构基因的转录.但是阻遏蛋白的抑制作用并不是绝对的.乳糖存在时,乳糖经透酶作用进入细胞,经β-半乳糖甘酶催化,转变成半乳糖和葡萄糖,同时催化一小部分乳糖转变成异乳糖.异乳糖作为诱导剂与阻遏蛋白结合,使阻遏蛋白构象发生改变,导致阻遏蛋白与操纵基因的解聚,引起结构基因的转录.lac操纵子中的lac启动子是弱启动子,RNA聚合酶与之结合的能力很弱,只有CAP结合到启动子上游的CAP结合位点后,促进RNA聚合酶与启动子的结合,才能有效转录.在这种调控中,CAP起正调控作用.乳糖操纵子的转录起始由CAP和阻遏蛋白两种调控因子来控制,可因葡萄糖和乳糖的存在与否而有4种不同的组合.A.葡萄糖存在、乳糖不存在：此时无诱导剂存在,阻遏蛋白与DNA结合,而且由于葡萄糖的存在,CAP也不能发挥正调控作用,基因处于关闭状态.B.葡萄糖和乳糖都不存在：在没有葡萄糖的情况下,CAP可以发挥正调控作用.但由于没有诱导剂,阻遏蛋白的负调节作用是基因仍然处于关闭状态.C.葡萄糖和乳糖都存在：乳糖的存在对基因的转录产生诱导作用.但由于葡萄糖的存在使细胞cAMP水平降低,cAMP-CAP复合物不能形成,CAP不能结合到CAP 结合位点上,转录仍不能启动,基因处于关闭状态.D.葡萄糖不存在、乳糖存在：此时CAP可以发挥正调控作用,阻遏蛋白由于诱导剂的存在而失去负调控作用,基因被打开,启动转录.1阻遏蛋白的负性调节：在没有乳糖的条件下,阻遏蛋白能与操纵序列O结合,抑制了RNA聚合酶与启动子P的结合,从而抑制酶与启动子的结合,使乳糖操纵子处于阻遏状态.2CAP的正性调节：分解代谢基因激活CAP分子内存在DNA和CAMP结合位点,当没有葡萄糖使,CAMP浓度升高,CAMP与CAP结合,CAMP－CAP复合物结合于CAP结合位点,提高了乳糖操纵子的转录活性.3不同生长条件下的协调调节：是指LAC操纵子阻遏蛋白的负性调节与CAP的正性调节机制协调合作.CAP不能激活被阻遏蛋白封闭的基因转录,反之没有CAP的存在来加强转录活性,即使阻遏蛋白从操纵子上解离,基因仍无转录活性.具体以下4种情况.③阿拉伯糖操纵子的转录调控④色氨酸操纵子的转录调控⑤DNA片段倒位对基因表达的调控转录终止的调控：分为依赖p因子和不依赖p因子的终止调控,核糖体也参与转录终止.2）翻译的可调控性及调控方式：①SD序列对翻译的影响A.SD序列的顺序及位置对翻译的影响不同的SD序列有一定的差异,因而翻译起始效率不一样.SD序列的核心序列是六个嘌呤AGGAGG,SD序列与核糖体小亚基中16S rRNA 3’端的互补序列配对结合,使起始密码子定位于翻译起始部位.SD1、SD2、SD3的序列可以不同,SD1/ORF1,SD2/ORF2,SD3/ORF3的AUG和SD 之间的距离也不同.核糖体以不同的效率结合不同的SD和起始翻译.SD序列位于起始密码子AUG上游8～13个碱基处,不同的开放阅读框上游的SD序列与起始密码子之间的距离是不同的,这使得起始密码子在翻译起始部位定位的精确度不同,因而翻译的起始效率也不相同.此外,某些蛋白质与SD序列的结合也会影响mRNA与核糖体的结合,从而影响蛋白质的翻译.不同的SD序列有一定的差异,因而翻译起始效率不一样.SD序列与起始密码子之间的距离,也影响mRNA翻译效率.核糖体以不同的效率结合不同的SD和起始翻译. 不同的开放阅读框上游的SD序列与起始密码子之间的距离是不同,这使起始密码子在翻译起始部位定位的精确度不同,因而翻译的起始效率也不同. B. mRNA二级结构隐蔽SD序列的作用在某些mRNA分子中,核糖体结合位点在茎环中,使核糖体无法结合,只有破坏茎环结构,核糖体才能结合.红霉素抗性的细菌编码一种红霉素甲基化酶,该酶使核糖体23S mRNA上特定位点的一个腺嘌呤甲基化,阻止红霉素的结合.红霉素通过该位点结合于核糖体,抑制蛋白质合成.②mRNA的稳定性许多细菌mRNA降解速度很快,细菌的生理状态和环境因素都会影响mRNA的降解速度.细菌mRNA的降解是由核酸内、外切酶共同完成的.③翻译产物对翻译的调控：如核糖体蛋白的调控、翻译终止因子RF2调节自身的翻译.1．核糖体蛋白：核糖体蛋白合成的控制主要是在翻译水平.每个操纵子转录的mRNA所编码的蛋白质中都有一种蛋白或两种蛋白形成的一个复合物可以结合到多顺反子上游的一个特定部位,阻止核糖体结合和起始翻译.2．翻译终止因子RF2调节自身的翻译：RF2 识别终止密码 UGA 和 UAA,RF1 识别终止密码 UAG 和 UAA.④小分子RNA的调控作用1．调整基因表达产物的类型2．低水平表达基因的控制5. 真核生物转录水平的基因表达调控机制.P89。
分子生物学
分子生物学分子生物学（Molecular Biology）是生物学的一个分支学科，主要研究生物体内分子的结构、功能、相互作用和调控机制。
分子生物学的发展推动了对于基因和蛋白质的研究，为我们对生物体内的生命活动以及人类疾病的认识提供了重要的基础。
分子生物学的研究主要是从分子层面探究生物体的组成和功能。
在分子生物学的视角下，生物体被看作是由各种复杂的分子组成的。
这些分子包括核酸（DNA和RNA）、蛋白质、细胞膜和其他生物分子。
通过研究这些分子的结构和功能，我们可以深入了解生物体内的一系列生物过程，如DNA复制、基因表达、蛋白质合成等。
在分子生物学的研究中，DNA是一个重要的研究对象。
DNA是三个硝基酸组成的核酸分子，它携带着生物体的遗传信息。
在细胞分裂过程中，DNA会通过复制过程产生两个完全相同的分子。
这种DNA的复制是生物体生长和繁殖的基础。
通过研究DNA的结构和复制机制，分子生物学家可以理解细胞遗传信息的传递和维持。
分子生物学的另一个重要研究对象是蛋白质。
蛋白质是生物体最重要的功能分子之一，它在细胞的结构、功能和代谢过程中起到了关键作用。
分子生物学研究了蛋白质的合成和调控机制，以及蛋白质在细胞内的运输、定位和降解过程。
通过研究蛋白质的结构和功能，分子生物学家可以揭示蛋白质如何参与细胞和组织的功能调节，进而理解生物体的正常生理活动和疾病的发生机制。
除了DNA和蛋白质，分子生物学还研究其他类型的分子。
例如，分子生物学研究了细胞膜的组成和运输机制，了解了细胞如何通过细胞膜与外界进行交流和物质交换。
此外，分子生物学还研究了一些小分子信号物质，如激素和信号分子，它们在细胞间的通讯和调节中扮演重要角色。
分子生物学的技术和方法也得到了快速发展。
例如，PCR（聚合酶链反应）技术可以快速复制DNA，并且已经成为了基因工程和基因诊断的关键技术。
基因测序技术则使得我们能够快速高效地获取DNA的序列信息，进一步推动了基因组学和遗传学的发展。
研究生分子生物学实验讲解
⑦取组织样品时要快速
RNA完整性的鉴定
RNA样品电泳后，可见28S、 18S及5S小分子RNA条带，则 说明完整性好。若有降解可能 是操作不当或污染了RNase。 28S和18S RNA比值约为2：1, 表明RNA无降解。如比值逆转， 则表明RNA降解。
(2) 如何保证RNA的纯度？
2、加250ul裂解液，颠倒4次混匀；加10ul碱性蛋 白酶溶液，颠倒4次混匀；室温放5分钟。 3、加350ul平衡液，颠倒4次混匀；10000rpm离 心10分钟。 4、上层清液转移到离心柱上。10000rpm离心1分 钟，弃去收集管中溶液。
5、加入750ul清洗液（已加乙醇），10000rpm 离心1分钟，弃去收集管中溶液。
RT：Reverse transcription
PCR的基本过程 三个基本步骤
①变性(denaturation):双链DNA模板解开成单链 94–96℃，速度快，1min
②退火(annealing)：两个寡核苷酸引物结合到单链模板 退火温度依赖Tm(Tm-5) Tm = 4(G+C) + 2(A+T) ℃
1. The electric charge effect（电荷效应） PH（8.3） > PI（4.0－4.5）, DNA -
2. The sieving effect （分子筛效应） a The molecular weight of DNA b The structure of DNA
共价闭环 DNA ＞ 直线 DNA ＞ 开环的双连 DNA
3. The concentration of agarose gel （琼脂糖凝胶的浓度）
EB（溴化乙锭）
生物化学与分子生物学硕士研究生培养方案
生物化学与分子生物学硕士研究生培养方案
一、培养目标：
二、专业课程设置：
1.生物化学基础：系统介绍生物化学的基本概念、生物大分子结构和
功能；
2.分子生物学基础：全面了解细胞分子结构和功能，深入学习分子生
物学的核心内容；
3.蛋白质与酶学：研究蛋白质结构与功能，以及酶的催化原理和机制；
4.细胞信号转导：深入研究细胞内外信号传递机制，了解细胞信号转
导通路的调控；
5.基因表达调控：掌握基因表达的调控机制，了解转录、翻译和修饰
等过程；
6.分子遗传学：学习遗传物质的结构和功能，以及基因的变异和遗传
传递规律；
7.生物信息学：了解生物信息学的基本原理和方法，学习基因组学和
蛋白质组学的应用；
8.生物化学实验技术：掌握生物化学与分子生物学实验技术，培养实
验设计和数据分析能力。
三、研究生科研实践：
1.科研素养培养：学习科研方法和思维方式，培养科研创新意识和能力；
2.课题选择和论文写作：选择合适的研究课题并进行深入研究，撰写高质量的毕业论文；
3.实验室实践：参与实验室的科研项目，积累实验操作经验和数据处理能力；
4.学术交流和报告：参加学术会议和研讨会，展示自己的研究成果，提高学术交流能力；
5.学科竞赛和学术论坛：积极参加学科竞赛和学术论坛，锻炼自己的表达和辩论能力。
四、质量评价标准：
1.课程考核：参加课程期末考试，获得合格成绩；。
生物科学的研究生专业
生物科学的研究生专业
生物科学的研究生专业包括但不限于以下几个方向：
1. 生物学：涵盖生物的基本原理以及生命系统的结构和功能，包括细胞生物学、遗传学、发育生物学、生物化学等。
2. 分子生物学：研究生物分子的结构和功能，包括DNA、RNA、蛋白质等生物分子的研究和应用。
3. 生态学：研究生物与环境的相互作用，包括生态系统、种群生态学、生物多样性等。
4. 病理学：研究疾病的发生和发展机制，包括疾病的分子、细胞和组织层面的变化。
5. 神经科学：研究神经系统的结构和功能，涉及至细胞水平的神经生物学和神经科学的研究方法。
6. 细胞生物学：研究细胞结构和功能，包括细胞分裂、细胞凋亡、细胞信号传导等。
7. 微生物学：研究微生物的结构和功能，包括细菌、真菌、病毒等的研究。
8. 植物学：研究植物的结构、功能和演化，包括植物生理学、植物生态学、植物分类学等。
这些研究生专业都涉及生物科学领域的深层次研究，学生一般需要具备较强的科学素养和研究能力。
01-硕士研究生课-现代分子生物学-基础知识-1-生物大分子-李恩民
Amino Acid
Glycine Alanine Serine Proline Valine Threonine
MW
75.05 89.05 105.06 115.08 117.09 119.18
Nr
11 12 13 14 15 16
Amino Acid
Aspartic Acid Glutamine Lysine Glutamic Acid Methionine Histidine
4
O
－
O
H
＋
H
H
H
1 水是一个极性的分子。
水中有如下的电离平衡： H2O H++OH－
－14
20C下， [H+][OH－]＝10
2 3
，pH＝ -log10[H+]
水的分子量M=18, 即每摩尔水重18g 1L体积水中H2O分子的mmol数=55555mmol。
5
通过对水这种最简单的生物分子的 认知，树立“定量” 观念和微环境意识。 加深对复杂的分子生物学实验现象的定 量化理解与分子水平注释，构筑起真正 的分子生物学理论。
分子生物学基础知识
1
分子生物学的概念
1 分 子 生 物 学 2 生 物 体 中 的 分 子 学 3 生 物 分 子 学 4 生 物 体 中 的 大 分 子 学 5 生 物 大 分 子 学
2
生物分子的定义 存在于生物体内的，具有确切生理功能的分子 生物分子大中小的界定 1 生物小分子 分子量小于1 000 Dalton的分子
9
例一的引伸意义 2
大于92 （100）aa的多肽链将可能有较强的免疫原 性。
10
例二 100bp的DNA双链分子的分子量大约是多少？ 已知条件：（1）双链DNA钠盐每bp 的平均重量为635 Dolton。 （2）在pH8.0的Tris缓冲液中，双链DNA分子是以 钠盐的形式存在的。 结果：100bp的DNA双链分子的分子量为63500 Dolton。
生物专业入门知识点总结
生物专业入门知识点总结1. 细胞生物学细胞生物学是生物学中最基础的一个领域，它研究的是生物体的最基本单位——细胞。
细胞是生命的基本单元，所有的生物体都由细胞构成，细胞生物学研究细胞的结构、功能、代谢过程等。
在细胞生物学的研究中，我们需要了解细胞的结构组成，比如细胞膜、细胞质、细胞器等。
同时，还需要了解细胞的代谢过程，比如细胞呼吸、细胞分裂、蛋白质合成等。
2. 分子生物学分子生物学是研究生物体内部分子结构与功能的学科。
它研究的是细胞内各种分子的结构、功能以及相互作用关系。
在分子生物学的学习中，我们需要了解DNA、RNA、蛋白质等生物分子的结构、功能和相互作用。
此外，还需要了解分子生物学在基因工程、基因表达调控等方面的应用。
3. 遗传学遗传学是研究生物体遗传遗传信息传递和表达的学科。
它研究的是生物体内遗传信息的传递、变异以及表达。
在遗传学的学习中，我们需要了解遗传物质的结构、功能，遗传信息的传递、基因的表达调控等内容。
此外，还需要了解遗传学在疾病诊断、基因工程等方面的应用。
4. 进化生物学进化生物学是研究生物体进化过程和机制的学科。
它研究的是生物体的起源、演化、种群遗传结构与动态等。
在进化生物学的学习中，我们需要了解进化论的基本原理，比如适者生存、自然选择等。
同时，还需要了解生物体的起源、进化路径、种间关系等内容。
5. 生态学生态学是研究生物与其环境之间相互作用的学科。
它研究的是生态系统的结构、功能、稳定性等。
在生态学的学习中，我们需要了解生态系统的组成、结构、功能以及各种生物之间的相互作用关系。
同时，还需要了解生态学在自然保护、环境保护等方面的应用。
此外，生物学专业还涉及到许多其他的知识点，比如植物生物学、动物生物学、微生物学等。
因此，对于初学者来说，要全面了解生物学专业，需要学习许多不同的知识点。
希望本文的介绍能够帮助初学者更好地了解生物学专业的基础知识。
分子生物学：蛋白质 研究生课件
（三）初步认识生命本质并开始改造生命的深入 发展阶段
70年代后，以基因工程技术的出现作为新的里 程碑，标志着人类认识生命本质并能主动改造生命 的新时期开始。其间的重大成就包括：
1. 重组DNA技术的建立和发展 2. 基因组研究的发展 3. 单克隆抗体及基因工程抗体的建立和发展 4. 基因表达调控机理 5. 细胞信号转导机理研究成为新的前沿领域
医学分子生物学
Medical Molecular Biology
《分子生物学》绪论
分子生物学的概念 分子生物学的研究内容 分子生物学的发展历程 分子生物学与医学 21世纪分子生物学发展的趋势
一、分子生物学的概念
分子生物学从分子水平的角度，以研究生命本质为目的，研 究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的一门新兴边缘学科。分子生 物学是当前生命科学中发展最快并正与其它学科广泛交叉与 渗透的重要前沿领域。
（二）现代分子生物学的建立和发展阶段 （50年代初到70年法则的建立。
2.对蛋白质结构与功能的进一步认识。
1956－58年根据对酶蛋白的变性和复性实验，提出蛋白质的三 维空间结构是由其氨基酸序列来确定的；
1958年证明镰刀状细胞溶血症的病因 ； 1965年人工合成了牛胰岛素； 1969年开始应用SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳测定蛋白质分子量； 1973年氨基酸序列自动测定仪问世。
使人类积累了十分丰富的医学资料。但都不能 从本质上真正认识疾病发生的根本原因，更不能从 根本上治愈疾病和阐明疾病的发病机制。
随着分子生物学的诞生与发展，导致基 础医学和临床医学都从分子水平来探讨多种 多样的生命现象，使各种生理和病理现象的 机制都可能从分子水平找到答案。
“分子病” （molecular disease） ：
分子生物学的基本概念
分子生物学的基本概念引言分子生物学是研究生物体中分子结构和功能的科学领域。
它通过研究和理解生物大分子（如DNA、RNA和蛋白质）以及它们的相互作用来揭示生命的基本原理。
本文将介绍一些分子生物学的基本概念。
DNADNA（脱氧核糖核酸）是一种储存生物信息的长链分子。
它由四种不同的碱基（腺嘌呤、胸腺嘧啶、鸟嘌呤和胞嘧啶）组成。
DNA的两条链以螺旋的形式相互缠绕，形成了著名的双螺旋结构。
DNA携带了生物体的遗传信息，指导了细胞的生长、发育和功能。
RNARNA（核糖核酸）也是一种核酸分子，它在细胞中担任多种重要角色。
与DNA不同，RNA是单链分子，由四种碱基（腺嘌呤、尿嘧啶、胸腺嘧啶和胞嘧啶）组成。
RNA可以将DNA中的遗传信息转录成蛋白质，这个过程被称为转录。
除了转录，RNA还参与其他生物过程，如蛋白质合成、基因表达和调控等。
蛋白质蛋白质是生物体中最重要的分子之一，它在细胞中发挥着多种功能。
蛋白质由氨基酸组成，不同的氨基酸序列决定了蛋白质的结构和功能。
蛋白质可以催化生化反应、支持细胞结构、传递信号和参与免疫系统等。
蛋白质的功能多样化，对生命过程至关重要。
基因基因是DNA分子的一个片段，它包含了一个或多个编码蛋白质的遗传信息。
基因是遗传物质在子代之间传递的基本单位。
基因通过蛋白质的合成来实现其功能，蛋白质的合成过程被称为翻译。
基因的变异和表达调控是生物体进化和发育的关键因素。
分子生物学技术随着科技的进步，许多分子生物学技术被开发出来，用于研究和探索生命的奥秘。
其中一些常用的技术包括PCR（聚合酶链式反应），DNA测序和基因编辑等。
这些技术的应用有助于加深我们对于分子生物学的理解，并为医学、生物工程和农业领域的发展提供了强有力的工具。
结论分子生物学的基本概念涵盖了DNA、RNA、蛋白质、基因和相关技术。
通过研究这些基本概念，我们可以更好地理解生物体的结构和功能，并推动生命科学的发展。
分子生物学的进展对于医学、农业和生物工程等领域具有重要意义。
生物与医药复试科目分子生物学
序号1：概述生物与医药复试科目分子生物学是研究生物体内分子结构、功能、相互作用以及基因调控等多个方面的学科，旨在深入了解生物体内部的生物学过程和机制。
作为医学领域中重要的一环，分子生物学在医药研究与临床治疗中发挥着重要作用。
本文将通过对分子生物学的基本概念、研究内容、应用前景等方面进行探讨，深入了解这一学科对医药领域的重要性。
序号2：基本概念分子生物学是研究生物体内部分子结构和功能的学科，其研究对象包括DNA、RNA、蛋白质等生物大分子及其相互作用。
通过对细胞内部分子水平的研究，人们可以深入了解生物体内部的生理、生化以及遗传等过程。
分子生物学的发展历程可以追溯到20世纪初，随着科学技术的进步，尤其是基因工程和蛋白质工程技术的应用，分子生物学的发展呈现出加速度的趋势。
序号3：研究内容分子生物学的研究内容包括基因结构与表达调控、蛋白质合成与调控、细胞信号传导以及遗传信息传递等多个方面。
在基因结构与表达调控方面，研究者们关注基因组结构与功能、DNA复制、转录、翻译等生物学过程。
在蛋白质合成与调控方面，研究者们对蛋白质结构、合成、修饰及功能进行深入的研究。
在细胞信号传导与遗传信息传递方面，研究者们致力于探究细胞内外信号的传递机制以及基因在生物体内的遗传信息传递过程。
这些研究内容对于理解生物体内部生物学过程和机制至关重要。
序号4：应用前景分子生物学在医药领域有着广泛的应用前景。
在疾病的诊断与治疗方面，分子生物学为医学诊断技术和药物研发提供了重要的支持。
通过对基因和蛋白质的研究，人们可以根据疾病的分子机制设计相应的诊断方法和治疗药物。
分子生物学在疾病预防与基因治疗方面也具有潜在的应用价值。
通过对生物体内部分子水平的研究，人们可以预测并干预疾病的发生过程，同时也可以通过基因治疗等手段对一些遗传性疾病进行干预治疗。
分子生物学在医药领域的应用前景十分广阔，为医学研究和临床医疗带来了重大的进步和发展。
序号5：结论分子生物学作为医学领域中的重要学科，对于深入了解生物体内部的生物学过程和机制具有重要意义。
研究生入学考试专业课现代分子生物学-2
研究生入学考试专业课现代分子生物学-2(总分：100.00，做题时间：90分钟)一、论述题(总题数：29，分数：100.00)1.什么是封闭复合物、开放复合物以及三元复合物?（分数：3.00）__________________________________________________________________________________________ 正确答案：()解析：封闭复合物：RNA聚合酶全酶与DNA组成的复合物，DNA仍处于双链状态，不能起始RNA的合成。
开放复合物：RNA聚合酶全酶所结合的DNA序列中有一小段双链被解开，形成转录泡，酶的构象也发生改变，β和β"亚基牢固夹住DNA，这种由启动子与RNA聚合酶的复合物在这里能进行RNA的起始合成。
三元复合物：由开放复合物与最初的两个NTP相结合并在两个核苷酸之间形成磷酸二酯键后所形成的包括RNA聚合酶、DNA和新生RNA的复合物。
2.简述σ因子的作用。
（分数：3.00）__________________________________________________________________________________________ 正确答案：()解析：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链上的启动子，极大地提高RNA聚合酶对启动子区DNA序列的亲和力，极大地降低RNA聚合酶与模板DNA上非特异性位点的亲和力。
3.什么是Pribnow box?它的保守序列是什么?（分数：3.00）__________________________________________________________________________________________ 正确答案：()解析：Pribnow box(TATA box)是一个由5个核苷酸(TATAA)组成的保守序列，是聚合酶结合位点，其中央大约位于起点上游10bp处，所以又称为-10区。
研究生分子生物学知识点
研究生分子生物学知识点分子生物学是生物学的一个重要分支，研究生分子生物学需要掌握一定的知识点。
下面将详细介绍分子生物学的一些重要知识点。
1.DNA和RNA：DNA和RNA是分子生物学的基础。
DNA是携带遗传信息的分子，通过其碱基序列确定了生物体的遗传特征。
RNA则在转录过程中将DNA的信息转化为蛋白质。
分子生物学研究中需要了解DNA和RNA的组成、结构、功能及相互作用。
2.转录和翻译：转录和翻译是分子生物学中最重要的过程之一、转录是指将DNA信息转录成RNA的过程，翻译是指将RNA信息翻译成蛋白质的过程。
研究生分子生物学需要了解这两个过程的机制、调控以及相关的分子机器。
3.基因调控：基因调控是指通过启动子、转录因子、染色质重塑等方式调节基因表达的过程。
研究生分子生物学需要了解基因调控机制，包括转录因子的结构和功能、染色质的结构和动态调节等。
4.RNA干扰：RNA干扰是一种通过RNA分子干扰特定基因表达的机制。
研究生分子生物学需要了解RNA干扰的机制、类型以及相关技术的应用。
5.转座子和基因突变：转座子是能够在基因组中移动的DNA片段，基因突变则是DNA序列中的改变。
研究生分子生物学需要了解转座子的分类、机制以及基因突变的种类和对生物体的影响。
6.蛋白质结构和功能：蛋白质是生物体中最重要的分子之一，研究生分子生物学需要了解蛋白质的结构和功能。
包括如何通过蛋白质序列推断其结构、蛋白质与其他分子的相互作用等。
7.DNA修复和突变：DNA修复是维护基因组稳定性的重要机制，而突变则是造成遗传变异的原因之一、研究生分子生物学需要了解DNA修复的机制、类型以及突变的产生原因和后果。
8.基因组学和转录组学：基因组学研究基因组的结构和功能，转录组学研究转录过程中的基因表达情况。
研究生分子生物学需要了解基因组学和转录组学的技术手段和应用，包括测序技术、基因表达分析等。
9.蛋白质组学：蛋白质组学研究生物体中所有蛋白质的组成、结构和功能。
分子生物学考试知识点研究生
名词解释1、沉默子(silencer)：某些基因的负性调节元件，能够同反式因子结合从而阻断增强子及反式激活因子的作用，并最终抑制该基因的转录活性。
2、启动子：是RNA聚合酶特异性识别和结合，并启动转录的特定DNA序列。
至少包括一个转录起始点以及一个以上的功能组件。
3、复制子（replicon）：是从一个DNA复制起点开始的DNA复制区域，是独立完成复制的功能单位4、终止子(terminator T)：是给予RNA聚合酶转录终止信号的DNA序列。
5、增强子(enhancer)：指远离转录起始点、决定基因的时间和空间特异性、增强启动子转录活性的DNA序列。
其发挥作用的方式通常与方向、距离无关。
6、操纵子：每一个由若干个结构基因及其上游的调控序列组成的转录区段，共同组成一个转录单位。
一个操纵子只含一个启动序列（promoter）及数个可转录的编码基因。
7、结构基因：基因中编码RNA或蛋白质的DNA序列。
大多数真核生物结构基因的DNA序列由编码序列和非编码序列两部分组成。
8、重复基因：指染色体上存在多数拷贝基因。
重复基因往往是生命活动最基本，最重要的功能相关的基因。
9、断裂基因：编码序列中间插入的无编码作用的碱基序列。
10、重叠基因：指两个或两个以上的基因共有一段DNA序列，或是指一段DNA序列成为两个或两个以上基因的组成部分。
11、管家基因：在生物体中有些基因的表达在生命的全过程中都是必需的．是维持细胞最低功能所必不可少的基因．在一个生物个体的几乎所有细胞中持续表达，这些基因称为管家基因。
12、跳跃基因（jumping gene）:转座子每次移动时携带着转座必需的基因一起在基因组内跃迁，所以转座子又称跳跃基因（jumping gene）。
是那些能够进行自我复制，并能在生物染色体间移动的基因物质。
13、假基因(pseudogene)：一种核苷酸序列同其相应的正常功能基因基本相同，但却不能合成出功能蛋白质的失活基因。
分子生物学研究生
分子生物学研究生分子生物学是研究生物体生命现象、生物体活动和生命过程中所涉及到的分子结构、分子组成和分子相互作用的一门学科。
它将生物学和化学有机地结合在一起，通过研究生物体的遗传信息的传递、表达和调控，来深入了解生物体的生命活动以及生命现象的本质。
分子生物学的研究对象是生命的最基本单位——分子，主要包括蛋白质、核酸、碳水化合物和脂质等。
在分子生物学研究生中，学生将学习和掌握各种实验技术和理论知识，以便能够深入研究与探索分子生物学中的各个领域。
在实验技术方面，学生将学习和掌握分子生物学实验所需的基本技术，如PCR扩增、酶切、DNA测序、基因克隆、蛋白质表达、蛋白质纯化等。
在理论知识方面，学生将学习分子生物学的基本原理，如DNA复制、转录、翻译等生物过程，以及基因调控、蛋白质结构与功能等。
此外，学生还将学习和熟悉各种分子生物学实验的设计、分析和解释。
分子生物学研究生的培养不仅要求学生具备扎实的实验技术和理论知识，还要求他们具备独立思考和问题解决的能力。
在研究生课程中，学生将接受一定的研究训练，包括文献阅读、实验设计、数据分析和科学报告撰写等。
在研究生毕业论文的撰写过程中，学生将深入研究某一特定课题，并进行创新性的研究，以期能做出具有一定科学意义的成果。
就就业前景而言，分子生物学研究生具有较好的就业前景。
分子生物学在许多领域中都有应用，如医学、农业、环境保护等。
分子生物学研究生可以在研究机构、高校、医药公司、生物技术公司、农业公司等单位从事科研、教学、生产等工作。
此外，分子生物学研究生还可以选择继续深造，攻读博士学位，从事更加高级的研究工作。
总之，分子生物学研究生是受过系统的分子生物学培养，具有扎实的实验技术和理论知识，具备独立思考和问题解决的能力。
他们具有广阔的就业前景，可以在各个领域中从事科研、教学和生产等工作。
研究生医学分子生物学论述题
研究生医学分子生物学论述题分子生物学论述题1．试比较原核生物病毒与细菌在基因组结构与功能上的异同。
同：1）结构简单，都由一种核酸组成。
2）基因组的大部分可编码蛋白质，只有非常小的一部份不编码蛋白质。
3）噬菌体（细菌病毒）的基因和细菌的结构基因都是连续的，无内含子，转录时不需要剪切。
4）病毒基因组与细菌的结构基因都是单拷贝的。
5）结构基因都为多顺反子。
异：1）病毒基因组可由DNA或RNA组成，可以是单链或双链，可以是环状或线性。
细菌基因组由环状双链DNA组成，且形成类核，DNA通常与胞膜相连。
2）病毒基因组有重叠现象，细菌基因组没有重叠现象。
具有操纵子结构。
3）细菌具有操纵子结构。
4）细菌具有同基因，编码同工酶。
5）细菌具有终止子。
2.试比较原核生物与真核生物基因组结构与功能的异同。
答：不同点：①原核生物基因组由一条环状双链DNA分子组成，是单拷贝的。
真核生物基因组除了配子为单倍体外，体细胞一般为双倍体。
②原核生物基因组不形成染色体，真核生物基因组都有一定的染色体。
③原核生物基因组只有一个复制起点。
真核生物基因组有许多复制起点。
④原核生物基因组重复序列很少，真核生物基因组含有大量重复序列。
⑤原核生物基因组50％为编码区，真核生物基因组非编码区占90％以上。
⑥原核生物基因是连续的，无内含子。
真核生物基因是不连续的（断裂基因）含内含子。
⑦原核生物基因的转录产物为多顺反子，真核生物基因的转录产物为单顺反子。
相同点：细菌基因组和真核生物基因组中都存在可移动的DNA序列，包括插入序列和转座子。
3.真核生物基因组结构特点：答：①真核生物基因组远远大于原核生物基因组②真核生物基因组有多个复制起始点，每个复制子大小不一③真核基因都是有一个结构基因与相关的调控区组成，转录产物为单顺反子。
④真核生物基因组含有大量重复序列⑤真核生物基因组非编码序列＞90％⑥真核基因是断裂基因：即编码序列被非编码序列分隔开来，基因内非编码序列为内含子，被内含子隔开的编码序列为外显子。
研究生分子生物学知识点
研究⽣分⼦⽣物学知识点分⼦⽣物学知识点总结1.蛋⽩质组(proteome)：proteins expressed by a genome, 即基因组表达的全套蛋⽩质。
蛋⽩质组学（Protemics）则是以蛋⽩质组为研究对象，从整体⾓度，分析细胞或组织内蛋⽩质构成的动态变化和活动规律的科学。
（相互作⽤⽹络PPI）2.表达蛋⽩质组学研究的基本流程：蛋⽩样品的制备及定量-总蛋⽩的双向凝胶电泳（染⾊）-凝胶分析软件分析-胶内酶解（胰肽酶）-质谱分析（肽质量指纹图谱）-数据库搜索鉴定蛋⽩性质3.双向凝胶电泳：相互垂直的两个⽅向上，分别基于蛋⽩质不同的等电点和分⼦量，先经等电聚焦电泳(isoelectric focusing， IEF)，再经变性聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS-PAGE）把复杂的蛋⽩质成分分离。
4.⽐较蛋⽩质组学：通过⽐较同⼀个体肿瘤细胞（组织）与正常细胞（组织）之间蛋⽩质在表达数量、表达位置和修饰状态上的差异，发现与肿瘤发病或者发展有关的分⼦标记，⽤来作为肿瘤诊断的肿瘤相关蛋⽩。
5.软电离：所谓“软电离”是指样品分⼦电离时保留整个分⼦的完整性，不会形成碎⽚离⼦。
6.肿瘤⾎清蛋⽩质分析⽅法（tumor serologic proteome analysis， SERPA）：是从肿瘤免疫学观点出发建⽴的⼀种蛋⽩质组学和肿瘤免疫学相结合的⽅法。
SERPA其实验过程如下：①双向电泳分离肿瘤组织（细胞）总蛋⽩质；②转膜；③建⽴western blotting蛋⽩质印迹反应图谱（与患者或正常⼈⾎清反应）；④软件分析确定差异反应的蛋⽩质斑点；⑤质谱鉴定和⽣物信息对肿瘤组织平⾏胶(replica gel)中相应的差异蛋⽩质点进⾏鉴定，筛选出肿瘤分⼦标志物；⑥⽤ELISA、免疫组化等⽅法对该分⼦标志物进⾏原位验证，或者进⼀步分析该蛋⽩功能，研究其在肿瘤进展中发挥的作⽤。
7.蛋⽩质芯⽚：是将⼤量蛋⽩质分⼦按预先设置的排列固定于⼀种载体表⾯，形成微阵列，根据蛋⽩质分⼦间特异性结合的原理，构建微流体⽣物化学分析系统，以实现对⽣物分⼦的准确、快速、⼤信息量的检测。
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色氨酸 —色氨酸合成酶系
三、基因表达调控的环节 ——多级调控
基因表达调控 可见于从基因激活 到蛋白质生物合成 的各个阶段，因此 基因表达的调控可 分为转录水平（基 因激活及转录起 始），转录后水平 （加工及转运）， 翻译水平及翻译后 水平，但以转录水 平的基因表达调控 最重要。
四、基因表达调控的生物学意义
适应环境、维持生长和增殖
维持个体发育与分化
第二节 原核生物基因表达的调控
(Control of Prokaryotic Gene Exepression )
一、转录水平的调控(control of transcription)
操纵元(operon)：由调控区（启动子和操纵子） 与信息区（结构基因）组成
一、基因表达的时空特异性
(temporal and spatial
specificity)
时间特异性(temporal specificity)
某一基因的表达严格按特定的时间顺序发生。
Hb (hemoglobin)
α珠蛋白基因簇： δ（胚胎型） 、 α β珠蛋白基因簇： ε （胚胎型）、 γ（胎儿型）、β、 δ δ2ε2 →α2γ2 →α2β2
二、基因表达的方式
2、诱导和阻遏表达 诱导（induction）：是指在特定环境因素刺激下， 基因被激活，从而使基因的表达产物增加。这类基 因称为可诱导基因。
DNA损伤 →修复酶基因激活
乳糖 → 利用乳糖的三种酶表达
阻遏（repression）：是指在特定环境因素刺激下， 基因被抑制，从而使基因的表达产物减少。这类基 因称为可阻遏基因。
阻遏蛋白的负调节(negative control of repressor)
RNA聚合酶 无诱导物时
i基因
P
O
Lac Z
Lac Y lac A
阻 物 遏 蛋 亚 白 基
i基因
有诱导物时
阻遏蛋白 P O
C APcAMP C AP cAMP
Lac Z
Lac Y 转录 翻译
lac A
m RNA
阻 蛋 遏 白 阻 物 遏 蛋 亚 白 基 无 性 活 的 阻 蛋 遏 白
第三节 真核生物基因表达的调控
(Control of Eukaryotic Gene Exepression )
真核基因组结构特点
真核基因组结构庞大 单顺反子 含有大量重复序列
3×109bp
基因不连续性
非编码区较多
内含子 外显子
多于编码序列(9:1)
第二节 真核生物基因表达的调控
二、基因表达的方式
1、组成型表达（constitutive gene expression）
指在个体发育的任一阶段都能在大多数 细胞中持续进行的基因表达。其基因表达产 物通常是对生命过程必需的或必不可少的， 且较少受环境因素的影响。这类基因通常被 称为持家基因（housekeeping gene）。
（三）、mRNA的稳定性
mRNA的降解速度受细菌的生理状态、环境因素及 mRNA结构的影响。
二、翻译水平的调控
（四）、反义RNA(antisense)的调控
反义RNA主要通过以下三种方式调控翻译： 1、反义RNA与mRNA上核糖体结合位点结合，使核糖体脱 落，使得翻译不能起始。 2、反义RNA可与目的基因的5 ’UTR或翻译起始区的 Shine-Dalgarno序列结合，使mRNA不能与核糖体有效 地结合，从而阻止蛋白质的合成。 3、反义RNA也可与mRNA结合，形成双螺旋结构，由于所 形成的双螺旋结构成为内切酶的特异底物，使与其结 合的RNA变得不稳定。
一、转录水平的调控 (control of transcription)
(一) 、影响转录的因素 4)、弱化子（attenuator） 它是一段位于结构基因上游前导区具有 终止子结构的短序列，通过前导序列转录产 生的mRNA形成类似于终止子的二级结构，达 到终止转录的目的。
一、转录水平的调控 (control of transcription)
基因表达的调控
(Control of Gene Expression）
制作：郑 鸣
第一节 概述 (Introduction)
中心法则(the central dogma)：
RNA 复制 复制 转录 逆转录
DNA
RNA
翻译
蛋白质
基因表达(gene expression)--基因转录及翻译的过程。
•rRNA、tRNA的合成属于基因表达
CAP的正性调节（Positive Control of CAP）
CAP
R基因 CAP 位点 5′-AT T AAT GT GAGT T AGCT CAC CAT T AGG-3′ T
TTTACA -35区
P
TATGTT -10区
O
CAP
RNA聚合酶结合
-35 cAMP
-10
cAMP cAMP
0
O
色氨酸操纵元的调控机制
trp操纵元——属阻遏型操纵元，主要 调控一系列用于色氨酸合成代谢的酶蛋白的 转录合成。 一、辅阻遏蛋白的负调控
色氨酸操纵子通常处于开放状态，其辅阻 遏蛋白不能与操纵基因结合而阻遏转录。而当 色氨酸合成过多时，色氨酸作为辅阻遏物与辅 阻遏蛋白结合而形成阻遏蛋白，后者与操纵基 因结合而使基因转录关闭
乳糖操纵元调控的机制
二、操纵元的结构与功能
操纵元(operon): 结构基因(structural gene)、启 动子(promoter,P)和操纵子(operator,O)。 阻遏物基因(inhibitor,I),产生阻遏物 (repressor)。
乳糖操纵元调控的机制
三、乳糖操纵元调控方式
trp 操纵元弱化子的负调控
二、翻译水平的调控
（一）、SD序列对翻译的影响
SD序列(Shine-Dalgarno sequence)： mRNA起 始密码前的一段富含嘌呤核苷酸的序列。(9-12bp)
5′-AGGAPuPuUUUPuPuAUG-3′
SD序列的顺序及位置对翻译的影响 mRNA二级结构隐蔽SD序列的作用
β-半乳糖苷酶 β-半乳糖苷通透酶 β-半乳糖苷乙酰转移酶
诱导物
乳糖操纵元调控的机制
三、乳糖操纵元调控方式
2、CAP的正调节（Positive Control of CAP）
CAP(catabolite activator protein)—分
解代谢基因激活蛋白 同二聚体 DNA结合区 cAMP(cyclic AMP)结合位点
启动子有三个功能区：启始部位（+1区）、结 合部位（-10区）、识别部位（-35区）
一、转录水平的调控 (control of transcription)
(一) 、影响转录的因素
2、σ因子：识别基因的启动子，控制转录时序 σ70：识别大多数基因的启动子 σ32：识别热休克诱导基因的启动子，控制热休克蛋 白(heat shock protein,Hsp)基因表达。
一、DNA水平的调控
（一）、基因的丢失：不可逆 核的全能性：细胞核内保存了个体发育所必需的全 部基因 （二）、基因剂量与基因扩增：增加基因的拷贝数 非洲爪蟾卵母细胞rRNA基因卵裂时，扩增4000倍， 达1012个核糖体 药物：诱导抗药性基因的扩增；肿瘤细胞：原癌基 因拷贝数异常增加 （三）、基因重排： 如免疫球蛋白基因重排，多样性
一、基因表达的时空特异性(teຫໍສະໝຸດ poral and spatial
specificity)
空间特异性(spatial specificity) 在个体生长全过程，某种基因产物在个体按不同 组织空间顺序出现
同形异位盒基因(homeobox) :高度保守的一段核 苷酸序列（180bp）,控制胚胎发育的基因 同形异位现象(homeosis): 果蝇头部长触角部位长出脚来
乳糖操纵元调控的机制
一、操纵子模型的提出
1951年，Monod与Jacob合作。 发现两对基因：
Z基因：与合成β-半乳糖苷酶有关； I基因：决定细胞对诱导物的反应。 Szilard：I基因决定阻遏物的合成，当阻遏物存在时， 酶无法合成，只有有诱导物存在，才能去掉该阻遏物。 Jacob：结构基因旁有开关基因（即操纵基因），阻 遏物通过与开关基因的结合，控制结构基因的表达。
一、转录水平的调控 (control of transcription)
(一) 、影响转录的因素 3、阻遏蛋白与激活蛋白：调控转录
阻遏蛋白(repressive protein)：与操纵子结合后能减 弱或阻止其调控基因转录的调控蛋白称为阻遏蛋白,其 介导的调控方式称为负性调控(negative regulation)， 抑制转录； 激活蛋白(activating protein)：与操纵子结合后能增 强或起动调控基因转录的调控蛋白称为激活蛋白，所 介导的调控方式称为正性调控(positive regulation)， 促进转录。
（二）、转录的调控机制
乳糖操纵元调控的机制
色氨酸操纵元的调控机制
乳糖操纵元调控的机制
一、操纵子模型的提出 ——莫洛(Monod)和雅各布(Jacob) 获1965年诺贝尔生理学和医学奖
乳糖操纵元调控的机制
一、操纵子模型的提出
1940年， Monod发现：细菌在含葡萄糖和乳糖的
培养基上生长时，细菌先利用葡萄糖，葡萄糖用 完后，才利用乳糖；在糖源转变期，细菌的生长 会出现停顿。即产生“二次生长曲线”。 文献：细胞中存在两种酶，即组成酶与适应酶 （诱导酶）。 1947年，报告：“酶的适应现象及其在细胞分化 中的意义”。