现代分子生物学复习整理
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。
最新现代分子生物学-复习笔记

现代分子生物学复习提纲第一章绪论第一节分子生物学的基本含义及主要研究内容1 分子生物学Molecular Biology的基本含义⏹广义的分子生物学:以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,从分子水平阐明生命现象和生物学规律。
⏹狭义的分子生物学:偏重于核酸(基因)的分子生物学,主要研究基因或DNA的复制、转录、表达和调控等过程,也涉及与这些过程相关的蛋白质和酶的结构与功能的研究。
1.1 分子生物学的三大原则1) 构成生物大分子的单体是相同的2) 生物遗传信息表达的中心法则相同3) 生物大分子单体的排列(核苷酸、氨基酸)的不同1.3 分子生物学的研究内容●DNA重组技术(基因工程)●基因的表达调控●生物大分子的结构和功能研究(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节分子生物学发展简史1 准备和酝酿阶段⏹时间:19世纪后期到20世纪50年代初。
确定了生物遗传的物质基础是DNA。
DNA是遗传物质的证明实验一:肺炎双球菌转化实验DNA是遗传物质的证明实验二:噬菌体感染大肠杆菌实验RNA也是重要的遗传物质-----烟草花叶病毒的感染和繁殖过程2 建立和发展阶段⏹1953年Watson和Crick的DNA双螺旋结构模型作为现代分子生物学诞生的里程碑。
⏹主要进展包括:遗传信息传递中心法则的建立3 发展阶段⏹基因工程技术作为新的里程碑,标志着人类深入认识生命本质并能动改造生命的新时期开始。
⏹第三节分子生物学与其他学科的关系思考⏹证明DNA是遗传物质的实验有哪些?⏹分子生物学的主要研究内容。
⏹列举5~10位获诺贝尔奖的科学家,简要说明其贡献。
第二章染色体与DNA第一节染色体1.作为遗传物质的染色体特征:⏹分子结构相对稳定⏹能够自我复制⏹能够指导蛋白质的合成,从而控制整个生命过程;⏹能够产生遗传的变异。
2 真核细胞染色体组成(1) DNA(2) 蛋白质(包括组蛋白和非组蛋白)(3) 少量的RNA组蛋白:呈碱性,结构稳定;与DNA结合形成、维持染色质结构,与DNA含量呈一定的比例非组蛋白:呈酸性,种类和含量不稳定;作用还不完全清楚3.染色质和核小体染色质是一种纤维状结构,由最基本的单位—核小体(nucleosome)成串排列而成的。
现代分子生物学考试重点

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 总结

现代分子生物学复习资料名词解释1、C值反常现象(C value paradox):也称C值谬误,指c值往往与种系的进化复杂性不一致的现象,即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、DNA的半保留复制(semiconservative replication):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,这种复制方式被称为DNA半保留复制。
3、DNA的半不连续复制(semi-discontinuous replication):DNA复制过程中前导链的复制是连续的,而另一条链,即后随链的复制是中断的、不连续的。
4、DNA微阵列(DNA microarray)技术:把大量已知或未知序列的DNA 片段点在尼龙膜或玻璃片上,再经过物理吸附作用达到固定化。
也可以直接在玻璃或金属表面进行化学合成,得到寡核苷酸芯片。
将芯片与待研究的cDNA或其他样品杂交,经过计算机扫描和数据处理,便可以观察到成千上万个基因在不同组织或同一组织不同发育时期或不同生理条件下的表达模式。
5、DNA重组技术(recombinant DNA technology):又称基因工程(genetic engineering),指不同的DNA片段(如某个基因或基因的一部分)按照预先的设计定向连接起来,在特定的受体细胞中与载体同时复制并得到表达,产生影响受体细胞的新的遗传性状的技术。
6、RNA编辑(RNA editing):是某些RNA,特别是mRNA的一种加工方式,它导致DNA所编码的遗传信息的改变,因为经过编辑的mRNA序列发生了不同于模板DNA的变化。
7、RNA干涉(RNA interference,RNAi):是利用双链小RNA高效,特异性降解细胞内同源mRNA,从而阻断体内靶基因表达,使细胞出现靶基因缺失的表型。
(完整word版)[已整理]现代分子生物学复习要点及习题
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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。
细胞学说建立及其意义德国植物学家施莱登和动物学家施旺共同提出:一切植物、动物都是由细胞组成的,细胞是一切动植物的基本单位。
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(完整word版)现代分子生物学复习题现代分子生物学一.填空题1.DNA的物理图谱是DNA分子的限制性内切酶酶解片段的排列顺序。
2.核酶按底物可划分为自体催化、异体催化两种类型。
3.原核生物中有三种起始因子分别是IF-1、 IF-2 和IF-3 。
4.蛋白质的跨膜需要信号肽的引导,蛋白伴侣的作用是辅助肽链折叠成天然构象的蛋白质。
5.真核生物启动子中的元件通常可以分为两种:核心启动子元件和上游启动子元件。
6.分子生物学的研究内容主要包含结构分子生物学、基因表达与调控、DNA重组技术三部分。
7.证明DNA是遗传物质的两个关键性实验是肺炎球菌感染小鼠、T2噬菌体感染大肠杆菌这两个实验中主要的论点证据是:生物体吸收的外源DNA改变了其遗传潜能。
8.hnRNA与mRNA之间的差别主要有两点:hnRNA在转变为mRNA的过程中经过剪接、mRNA的5′末端被加上一个m7pGppp帽子,在mRNA3′末端多了一个多聚腺苷酸(polyA)尾巴。
9.蛋白质多亚基形式的优点是亚基对DNA的利用来说是一种经济的方法、可以减少蛋白质合成过程中随机的错误对蛋白质活性的影响、活性能够非常有效和迅速地被打开和被关闭。
10.质粒DNA具有三种不同的构型分别是: SC构型、 oc构型、L构型。
在电泳中最前面的是SC构型。
11.哺乳类RNA聚合酶Ⅱ启动子中常见的元件TATA、GC、CAAT所对应的反式作用蛋白因子分别是TFIID 、SP-1 和 CTF/NF1 。
12.与DNA结合的转录因子大多以二聚体形式起作用,转录因子与DNA结合的功能域常见有以下几种螺旋-转角-螺旋、锌指模体、碱性-亮氨酸拉链模体。
13.转基因动物常用的方法有:逆转录病毒感染法、DNA显微注射法、胚胎干细胞法。
14.RNA聚合酶Ⅱ的基本转录因子有、TFⅡ-A、TFⅡ-B、TFII-D、TFⅡ-E他们的结合顺序是: D、A、B、E 。
其中TFII-D的功能是与TATA盒结合。
现代分子生物学要点总结(朱玉贤版)

现代分子生物学要点总结(朱玉贤版)一、绪论两个经典实验1、肺炎球菌在老鼠体内的毒性实验:先将光滑型致病菌(S型)烧煮杀活性以后、以及活的粗糙型细菌(R型)分别侵染小鼠发现这些细菌自然丧失了治病能力;当他们将经烧煮杀死的S型细菌和活的R型细菌混合再感染小鼠时,实验小鼠每次都死亡。
解剖死鼠,发现有大量活的S型细菌。
实验表明,死细菌DNA进行了可遗传的转化,从而导致小鼠死亡。
2、T2噬菌体感染大肠杆菌:当细菌培养基中分别带有35S或32P标记的氨基酸或核苷酸,子代噬菌体就相应含有35S标记的蛋白质或32P标记的核酸。
分别用这些噬菌体感染没有放射性标记的细菌,经过1~2个噬菌体DNA复制周期后进行检测,子代噬菌体中几乎不含带35S标记的蛋白质,但含30%以上的32P标记。
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。
基因的概念:基因是产生一条多肽链或功能RNA分子所必需的全部核苷酸序列。
二、染色体与DNA嘌呤嘧啶腺嘌呤鸟嘌呤胞嘧啶尿嘧啶胸腺嘧啶染色体性质: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、能指导蛋白质的合成,从而控制生命过程;4、能产生可遗传的变异。
组蛋白一般特性:1、进化上极端保守,特别是H3、H4;2、无组织特异性;3、肽链上氨基酸分布的不对称性;4、存在较普遍的修饰作用;5、富含赖氨酸的组蛋白H5非组蛋白:HMG蛋白;DNA结合蛋白;A24非组蛋白真核生物基因组DNA真核细胞基因组最大特点是它含有大量的重复序列,而且功能DNA序列大多被不编码蛋白质的非功能蛋白质所隔开。
人们把一种生物单倍体基因组DNA的总量称为C值,在真核生物中C值一般是随着生物进化而增加的,高等生物的C值一般大于低等动物,但某些两栖类的C值甚至比哺乳动物还大,这就是著名的C值反常现象。
真核细胞DNA序列可被分为3类:不重复序列、中度重复序列、高度重复序列。
真核生物基因组的特点:1、真核生物基因组庞大,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,这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之;5、真核基因组是断裂基因,有内含子结构;6、真核基因组存在大量的顺式元件,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。
现代分子生物学整理

分子生物学整理名词解释1.聚合酶链反应(PCR):是指通过模拟体内DNA复制方式在体外选择性地将DNA某个特定区域扩增出来的技术。
2.c-DNA文库:把一个细胞中某以时刻所有mRNA为模板,反转录合成它们的互补DNA(cDNA)。
然后所有的cDNA克隆至大量载体上导入大量细菌,而得到的一个cDNA集合体,就称为cDNA文库。
3.基因文库:用DNA重组技术将某种生物的总DNA用特定的限制性内切酶切割成一个个片段,然后将这些片段随机地连接在某些质粒或其他载体上,再将它们转移到适当的宿主细胞中,通过细胞的增殖而构成各个片段的无性繁殖系(克隆),当这些克隆多到可以包括某种生物的全部基因时,这一批克隆的总体就称为该种生物的基因文库。
4.单核苷酸多态性(SNP):指基因组内特定核苷酸位置上存在两种(或以上)不同核苷酸且出现频率大于1%的现象,并起始特定基因转录的一段DNA序列。
5.RACE技术:快速分离基因的方法,在已知cDNA序列的基础上克隆出5‘端或3'端缺失序列的技术。
6.DNA印记法Southern blotting:Southern印迹杂交是进行基因组DNA特定序列定位的通用方法。
一般利用琼脂糖凝胶电泳分离经限制性内切酶消化的DNA片段,将胶上的DNA变性并在原位将单链DNA片段转移至尼龙膜或其他固相支持物上,经干烤或者紫外线照射固定,再与相对应结构的标记探针进行杂交,用放射自显影或酶反应显色,从而检测特定DNA分子的含量。
7.RNA印迹杂交(Northern blotting):这是一种将RNA从琼脂糖凝胶中转印到硝酸纤维素膜上的方法。
DNA印迹技术由Southern于1975年创建,称为Southern印迹技术,RNA印迹技术正好与DNA相对应,故被称为Northern印迹杂交,与此原理相似的蛋白质印迹技术则被称为Western blot。
8.蛋白质印记法(Western blotting):Western Blot采用的是聚丙烯酰胺凝胶电泳,被检测物是蛋白质,“探针”是抗体,“显色”用标记的二抗。
现代分子生物学复习提纲

现代分子生物学复习提纲1.分子生物学的发展史(具体科学家)2.分子生物学是干什么的?3.染色体的组成4.原核与真核基因组的区别5.C值,C值谬论,C值反常现象6.Z-DNA7.DNA的结构(了解),高级结构(正超和负超螺旋)8.DNA复制的机理:半保留复制,特点:半不连续复制;复制叉,复制子(在原核和真核的区别)9.复制的几种方式(线性DNA和环状DNA-θ型,滚环型和D环型;各自属于哪类生物)10.线性DNA复制存在的问题-丢失11.DNA聚合酶(4种)及作用12.RNA引物酶(需了解)13.复制的影响因子及这些因子在复制中的作用14.DNA的修复(5种修复)15.转座子的概念,分类,还有Ac-Ds系统16.转座作用的遗传学效应(了解)17.编码链,有义链,无义链18.转录的3个1,R NA聚合酶在原核生物的组成成分与功能,2,RNA聚合酶与DNA聚合酶的异同点,3,三大酶的产物是什么19.原核启动子的结构特征,功能20.增强子的概念,作用1,原核生物mRNA的特征与真核生物mRNA的特征,2,基因家族的区分,结构和功能21.抗终止的作用22.加工:mRNA的剪接(剪切和连接),RNA的编辑,再编码与化学修饰,生物学意义23.核酶的概念,ⅠⅡ内含子的方式,有哪些是核酶。
RNA在生物进化中的地位(了解)24.遗传密码特性,S-D序列25.TRNA的L型二级结构,三级结构,tRNA的功能和种类26.核糖体的亚基构成,核心位点27.活化,起始,延伸,终止的参与因子及其作用28.蛋白质的加工包括那几个点,分子伴侣。
29.蛋白质转运机制:边翻译边转运30.基因工程(看课件),对象,(感受态的制备,DNA的转化概念),PCR,核酸凝胶电泳,基因组DNA文库的概念,31.(RNA的操作技术)围绕cDNA文库的构建32.SNP的标记,分子标记包括?33.DNA的变性(课件第2章),复性,分子杂交及其影响因素34.基因表达调控分为(永久性调控和适应性调控),基因表达调控表现在哪些方面(329页)35.操纵子的组成,概念,2大操纵系统(正,负调控),形式36.什么是弱化子37.转录后调控(8种,小标题)38.基因家族,分类,发育调控的家族有那些39.DNA甲基化与基因活性的影响40.真核基因转录机器的主要组成(了解),增强子,反式作用因子(举例说明,属于这两大类型?)41.乙酰化与去乙酰化的影响,42.DNA结构域,位置,5大类43.激素与热激蛋白对基因表达的影响,应答元件概念44.其他表达调控(加入到基因表达调控中),调整方式45.致癌基因与原癌基因,基因治疗与基因工程的区别46.人类基因组测序的科学意义。
现代分子生物学_复习笔记

现代分子生物学复习提纲第一章绪论第一节分子生物学的基本含义及主要研究内容1 分子生物学Molecular Biology的基本含义⏹广义的分子生物学:以核酸与蛋白质等生物大分子的结构及其在遗传信息与细胞信息传递中的作用为研究对象,从分子水平阐明生命现象与生物学规律。
⏹狭义的分子生物学:偏重于核酸(基因)的分子生物学,主要研究基因或DNA的复制、转录、表达与调控等过程,也涉及与这些过程相关的蛋白质与酶的结构与功能的研究。
1、1 分子生物学的三大原则1) 构成生物大分子的单体就是相同的2) 生物遗传信息表达的中心法则相同3) 生物大分子单体的排列(核苷酸、氨基酸)的不同1、3 分子生物学的研究内容●DNA重组技术(基因工程)●基因的表达调控●生物大分子的结构与功能研究(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节分子生物学发展简史1 准备与酝酿阶段⏹时间:19世纪后期到20世纪50年代初。
➢确定了生物遗传的物质基础就是DNA。
DNA就是遗传物质的证明实验一:肺炎双球菌转化实验DNA就是遗传物质的证明实验二:噬菌体感染大肠杆菌实验RNA也就是重要的遗传物质-----烟草花叶病毒的感染与繁殖过程2 建立与发展阶段⏹1953年Watson与Crick的DNA双螺旋结构模型作为现代分子生物学诞生的里程碑。
⏹主要进展包括:❖遗传信息传递中心法则的建立3 发展阶段⏹基因工程技术作为新的里程碑,标志着人类深入认识生命本质并能动改造生命的新时期开始。
⏹第三节分子生物学与其她学科的关系思考⏹证明DNA就是遗传物质的实验有哪些?⏹分子生物学的主要研究内容。
⏹列举5~10位获诺贝尔奖的科学家,简要说明其贡献。
第二章染色体与DNA第一节染色体1、作为遗传物质的染色体特征:⏹分子结构相对稳定⏹能够自我复制⏹能够指导蛋白质的合成,从而控制整个生命过程;⏹能够产生遗传的变异。
2 真核细胞染色体组成(1) DNA(2) 蛋白质(包括组蛋白与非组蛋白)(3) 少量的RNA组蛋白:呈碱性,结构稳定;与DNA结合形成、维持染色质结构,与DNA含量呈一定的比例非组蛋白:呈酸性,种类与含量不稳定;作用还不完全清楚3、染色质与核小体染色质就是一种纤维状结构,由最基本的单位—核小体(nucleosome)成串排列而成的。
现代分子生物学考试复习资料

现代分子生物学考试复习资料一、绪论1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。
2、1953年Watson 和Crick提出DNA双螺旋模型3、分子生物学研究内容:DNA重组技术(基因工程)、基因表达的调控、生物大分子的结构和功能研究、基因组、功能基因组与生物信息学研究二、染色体与DNA核小体:由H2A、H2B、H3和H4四种组蛋白各两个分子组成八聚体和大约200 bp的DNA 区段组成。
组蛋白:分为5种类型(H1,H2A,H2B,H3,H4),其特性如下:1、进化上的极端保守性;2、无组织特异性;3、肽链上氨基酸分布的不对称性;4、组蛋白的修饰作用包括甲基化、乙基化和磷酸化;5、富含赖氨酸的组蛋白H5C值(C value)一种生物单倍体基因组所含DNA的总量。
C值反常现象也称为C值谬误。
指C值往往与种系的进化复杂性不一致的现象,即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,如一些两栖动物的C 值甚至比哺乳动物还大。
基因:编码蛋白质或RNA等具有特定功能产物的遗传信息的基本单位,是染色体或基因组的一段DNA序列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基因组,2真核基因有断裂基因,即有内含子,3转录产物是单顺反子,4非编码区域多于编码区域.,占90%以上5有大量顺式作用元件。
包括启动子、增强子、沉默子等6有大量重复序列7有大量的DNA多态性8具有端粒结构原核生物基因组的特点:1基因组很小DNA含量少,2有重叠基因,转录产物是多顺反子,3结构简练,大部分都是编码区域,4DNA一般不与蛋白质结合5存在转录单元,转录形成多顺反子mRNA单顺反子:只编码一个蛋白质的mRNA;多顺反子mRNA:两个以上相关基因串在一起转录所得到的信使核糖核酸(mRNA),由DNA链上的邻位顺反子所界定;顺式作用元件:存在于基因旁侧序列中能影响基因表达的序列。
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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。
现代分子生物学复习资料

现代分子生物学资料第一章绪论编辑:杜华伟一、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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一、名词解释1、基因组:单倍体细胞中的全套染色体为一个基因组,或是单倍体细胞中的全部基因为一个基因组。
2、基因簇:基因家族中的各成员紧密成簇排列成大串的重复单位,定于染色体的特殊区域,属于同一个祖先的基因扩增产物。
3、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。
4、基因探针:带有可检测标记(如同位素、生物素或荧光染料等)的一小段已知序列的寡聚核苷酸。
可通过分子杂交探测与其序列互补的基因是否存在。
5、基因敲除:指一种遗传工程技术,针对某个序列已知但功能未知的序列,改变生物的遗传基因,令特定的基因功能丧失作用,从而使部分功能被屏蔽,并可进一步对生物体造成影响,进而推测出该基因的生物学功能。
6、基因芯片:利用原位合成法或将已合成好的一系列寡核苷酸探针分子以预先设定的排列方法固定在固相支持介质表面,形成高密度寡核苷酸序列,并与样品杂交,通过检测杂交信号的强度及分布来进行分析。
7、断裂基因:在基因内部插入不编码序列使一个完整的基因分隔成不连续的若干区段的基因称为断裂基因。
8、调节基因:编码那些参与基因表达调控的RNA和蛋白质的特异性DNA序列。
9、操纵基因:是操纵子中的控制基因,在操纵子上一般与启动子相邻,通常处于开放状态,使RNA聚合酶能够通过它作用于启动子而启动转录。
10、看家基因:是一类典型的结构基因,维护细胞基本功能所必需,在所有有机体的细胞中表达。
其中一部分基因序列比较保守。
11、结构基因:编码蛋白质或RNA的基因。
12、假基因:具有与功能基因相似的序列,但由于有许多突变以致失去了原有的功能,所以假基因是没有功能的基因,常用ψ表示。
13、端粒:线状染色体末端的DNA重复序列。
14、端粒酶:在细胞中负责端粒的延长的一种酶,是基本的核蛋白逆转录酶,可将端粒DNA加至真核细胞染色体末端。
15、反义链:在基因的DNA双链中,转录时作为mRNA合成模板的那条单链。
16、转染:真核细胞由于外源DNA掺入而获得新的遗传物质的过程。
17、转换:发生在DNA或RNA中的基因点突变,其中一个嘌呤被另一个嘌呤置换或一个嘧啶被另一个嘧啶置换。
在双链核酸中随即有一个与置换以后的碱基互补的碱基嵌入其互补链中,以形成一个新的碱基体。
18、颠换:是指在碱基置换中嘌呤与嘧啶之间的替代.。
19、转导:由噬菌体将细菌基因从供体细胞转移到受体的过程。
20、转座:染色体片段从一个部位移位到另一个部位而不需要相互交换该染色体的片段。
这种转座常是由转座子上编码的转座酶所控制。
21、Ac-Ds转座系统:激活-解离系统,Ac是自主控制因子或称激活因子,含有转座酶基因;Ds是非自主因子或称解离因子。
Ac能自主转座并形成不稳定的基因突变,但不使染色体断裂,它能使Ds因子活化转座并通过Ds控制结构基因的表达。
22、转座子:在基因组中可以移动的一段DNA序列。
23、复合转座子:含有两侧的插入序列,内部具有一个或多个基因的可转座的DNA片段。
24、反转录转座子:先转录为RNA再反转录成DNA而进行转座的遗传元件。
25、弱化子:RNA合成终止时,起终止转录信号作用的那段DNA序列。
26、增强子:指能使与它连锁的基因(位于同一条DNA链上,但可远程作用)转录效率明显增加的DNA序列。
27、绝缘子:真核生物基因组的调控元件之一。
功能是组织激活或阻遏启动子在染色质上的传递,使染色质的活性限定于一定的范围。
28、内含子:无编码功能的DNA区段。
29、启动子:是RNA聚合酶识别、结合和启动转录的一段DNA序列,它含有RNApol 特异结合和转录起始所需的保守序列位点,但本身不被转录。
30、多顺反子:一个mRNA分子含有几种蛋白质的信息,可以编码几种蛋白质。
31、单顺反子:每种mRNA分子只编码一种蛋白质的信息,只作为一种蛋白质的翻译模板。
32、顺式作用元件:位于基因的旁侧,可以调控影响基因表达的核酸序列。
包括启动子、增强子、应答元件等。
其活性只影响处于同处于一DNA分子上的相关基因。
其本身并不编码蛋白质,可以与反式作用因子相互作用参与基因表达调控。
33、反式作用元件:是参与调控基因转录效率的蛋白质因子,可以直接或间接识别或者结合顺式作用元件核心序列,可对基因表达产生激活或阻遏的作用。
34、DNA变性:指核酸双螺旋碱基对的氢键断裂,双链变成单链,从而使核酸的天然构象和性质发生改变。
35、DNA复性:变性DNA 在适当条件下,二条分开的互补链全部或部分恢复到天然双螺旋结构的现象,它是变性的一种逆转过程。
36、退火:热变性DNA一般经缓慢冷却后即可复性,这一过程为退火。
37、DNA重组:DNA分子内或分子间发生的遗传信息的重新共价组合过程。
38、DNA探针:以病原微生物DNA或RNA 的特异性片段为模板,人工合成的带有放射性或生物素标记的单链DNA片段,可用来快速检测病原体。
39、DNA芯片:通过微阵列技术将高密度DNA片段阵列以一定的排列方式使其附着在玻璃、尼龙等材料上面。
40、高度重复DNA:真核生物基因组中存在的拷贝数可达数千以上的短核苷酸重复序列,不负责编码蛋白质或RNA,它们在基因组中发挥着各种不同的功能。
41、卫星DNA:真核细胞染色体具有的高度重复核苷酸序列的DNA。
42、SnRNA:小核RNA。
它是真核生物转录后加工过程中RNA剪接体的主要成分,参与mRNA前体的加工过程。
43、HnRNA:核内不均一RNA 为存在于真核生物细胞核中的不稳定、大小不均的一组高分子RNA之总称。
44、mRNA:是由DNA经由转录而来,带着相应的遗传讯息,为下一步翻译成蛋白质提供所需的讯息。
45、mRNA cap:是真核生物许多信使RNA的5′末端的修饰结构,有5′-5′的焦磷酸键,碱基或核糖被甲基修饰。
46、Southern杂交:进行基因组DNA特定序列定位的通用方法。
一般利用琼脂糖凝胶电泳分离经限制性内切酶消化的DNA 片段,将胶上的DNA变性并在原位将单链DNA片段转移至尼龙膜或其他固相支持物上,经干烤或者紫外线照射固定,再与相对应结构的标记探针进行杂交,用放射自显影或酶反应显色,从而检测特定DNA分子的含量。
47、Northern杂交:将RNA从琼脂糖凝胶中转印到硝酸纤维素膜上的方法。
48、mRNA丰度:指一种特定的mRNA在某个细胞中的平均分子数。
49、Klenow片段:DNA pol I被蛋白酶切开得到的大片段。
50、冈崎片段:在DNA复制过程中,3’→5’的新和成链实际上是由许多5’→3’方向合成的DNA片段连接起来的,这些短DNA片段就是冈崎片段。
51、甲基化片段:52、转录因子:与转录模板链结合,并调节转录活性的一类蛋白调节因子。
53、逆转录:以RNA为模板,依靠逆转录酶的作用,以四种脱氧核苷三磷酸(dNTP)为底物,产生DNA链。
常见于逆转录病毒的复制中。
54、开放阅读框(ORF):某段DNA序列以三联密码阅读,与某种多肽链的氨基酸序列相对应,有起始密码子和终止密码子的结构,但不包含终止子。
55、CAAT框:序列式GGCCAATCT,是转录因子CTF/NF1的结合位点。
56、-10框:转录起点上的约-10处有6bp 的保守序列TATAAT,称Pribnow框或-10框,是转录的解链区。
57、RFLP技术:如果一个多肽位点出现在某种限制性内切核酸酶的酶切位点,则具有这种性状样本的DNA在该位点可被这种限制性内切酶水解,而另一类则不能。
当不同个体的DNA用这种限制性内切酶水解时,就会产生两种不同长度的水解片段,称为限制性片段长度多态性。
58、异染色质:在细胞间期,核内压缩程度较高,处于凝集状态,碱性染料着色较深的区域。
在着丝粒、端粒、次缢痕及染色体的某些节段,由较短和高度重复序列组成永久的异染色质。
59、阻遏蛋白:是负调控系统中由调节基因编码的调节蛋白,它本身或与阻碍物一起结合到操纵基因上,阻遏操控子结构基因的转录。
60、限制性内切酶:识别并切割特异的双链DNA序列的一种内切核酸酶。
61、信号肽:常指新合成多肽链中用于指导蛋白质的跨膜转移(定位)的N-末端的氨基酸序列(有时不一定在N端)。
62、鹅膏蕈碱:来自伞蕈的一种毒素,有α、β、γ和ε等类型。
其中α鹅膏蕈碱常用于分子生物学研究,对真核细胞的RNA聚合酶Ⅱ和Ⅲ有抑制作用,而不抑制真核细胞RNA 聚合酶Ⅰ和细菌RNA聚合酶。
63、分子伴侣:细胞核中一类可识别正在合成的多肽或部分折叠的多肽并与多肽的某些部位相结合,从而帮助这些多肽转运或装配,其本身并不参与最终产物形成的一类蛋白质分子。
64、质粒:质粒(Plasmid)是附加到细胞中的非细胞的染色体或核区DNA原有的能够自主复制的较小的DNA分子。
65、核酶:泛指一类具有催化功能的,一般无需蛋白质参与或不与蛋白质结合就具有催化功能的RNA分子。
66、SnRNP:核微小核糖核蛋白颗粒:由小分子核内RNA和蛋白构成的复合体,前体mRNA在上面进行加工。
67、TM值:Tm值就是DNA熔解温度,指把DNA的双螺旋结构降解一半时的温度。
68、CPG岛:位于多种脊椎动物已知基因转录起始位点周围、由胞嘧啶(C)和鸟嘧啶(G)组成的串联重复序列。
易被甲基化。
69、CDNA文库:含一种生物体所有基因编码的cDNA分子的克隆群。
70、锌指结构:在很多蛋白中存在的一类具有指状结构的结构域,这些具有锌指结构的蛋白大多都是与基因表达的调控有关的功能蛋白。
71、Alu家族:在人类基因中重复3×105~5×105次的中度重复序列,长约300bp,一般存在有限制性内切酶Alu酶切位点。
72、高度重复序列:大多数高等真核生物基因组中重复频率达106次以上的DNA序列。
73、亮氨酸拉链:出现地DNA结合蛋白质和其它蛋白质中的一种结构基元(motif)。
当来自同一个或不同多肽链的两个两用性的α-螺旋的疏水面(常常含有亮氨酸残基)相互作用形成一个圈对圈的二聚体结构时就形成了亮氨酸拉链。
74、细胞质遗传:由细胞质基因决定性状表现的遗传现象。
75、表观遗传学:研究在没有细胞核DNA 序列改变的情况时,基因功能的可逆的、可遗传的改变。
76、平端连接:利用DNA连接酶将平端DNA片段之间进行连接。
77、同义突变:指虽然改变了密码子的组成,但由于密码的简并性而未改变所编码氨基酸的突变。
78、超负螺旋:双链或环状DNA依DNA 双螺旋的相反方向进一步缠绕而形成的超螺旋。
79、不连续复制:后随链的复制方向与复制叉的方向相反,后随链上先合成了一系列不连续的冈崎片段,然后在DNA聚合酶I的催化下切除RNA引物。
80、C值矛盾:生物基因组的大小同生物在进化上所处地位的高低没有绝对的相关性。
①C值不随生物的进化程度和复杂性增加;②关系密切的生物C值相差很大;③真核生物DNA的含量远大于编码蛋白质等物质所需的量。