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分子生物学作业

分子生物学作业 一、名词解释 1.断裂基因 真核生物结构基因,由若干个编码区和非编码区相互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,这些基因成为断裂基因。 2.单核苷酸多态性 单核苷酸多态性是由基因组DNA上的单个碱基的变异引起的DNA 序列多态性。是人群中个体差异最具代表性的DNA多态性,相当一部分还直接或间接与个体的表型差异、对疾病的易感性或抵抗能力、对药物的反应性等相关。单核苷酸多态性被认为是一种能稳定遗传的早期突变。 一、简答题 1.简述真核生物基因组的结构与功能特点。 ①真核生物基因组DNA与蛋白质结合形成染色体,储存于细胞核 内,除配子细胞外,体细胞内基因组是双份的(即双倍体),有两份同源的基因组。 ②真核生物的基因转录产物为单顺反子。即一个结构基因经过转 录生成一个mRNA分子,再翻译生成一条多肽链。 ③真核生物基因组存在重复序列,重复次数可达百万次以上。 ④真核生物基因组中不编码的区域多于编码的区域。 ⑤真核生物的大部分基因都含有内含子,因此,基因是不连续的

(断裂基因)。 ⑥真核生物基因组远远大于原核生物的基因组,具有多复制起始 点,而每个复制子的长度较小。 2.试述双向凝胶电泳技术的基本原理。 双向凝胶电泳技术是指第一向的固相pH梯度等电聚焦电泳与第二向SDS-PAGE组成的分离系统,也称双向聚丙烯酰胺凝胶电泳,简称2-DE。等电聚焦电泳是基于蛋白质等电点(pI)的差异进行分离,SDS-PAGE则是根据蛋白质分子量(Mw)的不同进行分离。 其中等电聚焦指:在电场中电泳基质形成一个从正极到负极不断增大的PH梯度,由于蛋白质为两性电解质,带负电荷的蛋白质分子向正极移动,待正电荷的蛋白质分子向负极移动,当蛋白质分子运动到各自的PI处时,所带净电荷变为零,于是停止迁移而留在该位置上,这种不同的蛋白质分别聚焦在各自的PI处,形成一条狭窄稳定的区带而彼此分开的现象就称为等电点聚焦。 SDS-PAGE是在PAGE系统中加入SDS和还原剂后所组成的电泳系统。SDS是一种阴离子去垢剂,疏水端能插入蛋白质分子内,破坏蛋白质分子内的氢键及疏水作用,改变蛋白质分子的三级和四级结构;还原剂则断裂蛋白质分子内的二硫键,使蛋白质分子去折叠,结构变得舒展。蛋白质分子与SDS充分结合后,形成带负电荷的蛋白质-SDS复合物,所带负电荷大大超过蛋白质分子原有的电荷量,消除了不同分子间原有电荷的差异。蛋白质-SDS复合物在聚丙烯酰胺凝胶电泳系统中的迁移率不再与电荷相关,而主

现代分子生物学_复习笔记完整版.doc

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。

现代分子生物学第六章作业

现代分子生物学第六章作业 09级一班芮世杭222009317011027 1,列举两种研究基因表达模式的方法并简述其原理。 (1)基因表达序列分析技术(SAGE)是一种以DNA序列测定为基础定量分析全基因组表达模式的技术能够直接读出任何一种细胞类型或组织的基因表达信息在转录组水平上,任何长度超过9—10个碱基的核苷酸片段都可能代表一种特异性核苷酸的转录产物,因此,用特定限制性核酸内切酶分离转录产物中具有基因特异性的9—10个碱基的核苷酸序列并制成标签。将这些序列标签连接,克隆,测序后,根据其占总标签数的比例即可分析其对应编码基因的表达频率。 (2)原位杂交技术(ISH)是用标记的核酸探针,经放射自显影或非放射检测体系,在组织,细胞,间期核及染色体上对核酸进行定位和相对定量研究的一种手段,分为RNA和染色体原位杂交两大类。RNA原位杂交用放射性或非放射性标记的特异性探针与被固定的组织切片反应。若细胞中存在与探针互补的mRNA分子,两者杂交产生双链RNA,课通过反射性标记或经酶促免疫显色,对该基因的表达产物做出定性定量分析。 (3)基因芯片技术(FISH)对寡核苷酸探针做特殊的修饰和标记,用原位杂交与靶染色体或DNA上特定的序列结合,再通过与荧光素分子相耦联的单克隆抗体来确定该DNA序列在染色体上的位置。 2,简述基因芯片技术对分子生物学研究的意义。 解某些基因对特定生长发育阶段的重要性;基因芯片还可用于进行基因诊断,可建立正常人特定组织、器官的基因芯片,给出标准杂交信号图。用可疑病人的cDNA做探针与之杂交,检查哪些基因的表达受抑制或激活,另可研究表达基因的生物学特性。 3,比较酵母双杂交技术和免疫共沉淀技术在研究蛋白质相互作用方面的优缺点? (1)酵母双杂交技术称Two-hybrid system也叫interaction trap(相互作用陷井),是90年代初发展起来的分离基因的新方法,可用于分离能与已知靶蛋白质(target protein)相互作用的基因。 基本原理: 真核生物的转录因子大多是由两个结构上分开、功能上独立的结构域组成的。如GAL4的N端1-147aa是DNA结合域(BD),其C端768-881aa是转录激活域(AD)。一般情况下,AD能与GAL4效应基因启动子上游的特定DNA区段(UAS)相结合,而此时,AD 则推动了转录起始。 若用基因工程的方法,将GAL4 AD和BD分别克隆到不同的载体上,导入同一细胞株中表达,效应基因无法被激活,但可把来自不同转录因子的AD或BD区域连成一个功能基因。 主要实验过程: a. 选择缺失GAL4编码基因的酵母寄主菌株-SFY526或HF7c; b. 构建带有GAL1 UAS-启动子-lac Z(His3)的转化载体; c. 把已知的靶蛋白质编码基因克隆到pGBT9的多克隆位点上,把所有cDNA都克隆到pGAD424载体上,构成cDNA表达文库。 d. 从大肠杆菌中分别提取这两种重组质粒DNA,共转化感受态酿酒酵母菌株。 e. 将共转化的酵母菌株涂布于缺少Leu,Trp和His的培养基上,筛选表达相互作用的杂种蛋白的阳性菌落。

华科考博分子生物学历年真题汇总(葵花宝典2016)s

华中科技大学同济医学院考博分子生物学(专业基础)简答题历年试题汇总 1.顺式作用元件有哪些,并加以解释。2015,2012考 2.人类基因组计划的4张图,各自的意义是什么? 3.癌基因激活的主要途径? 问答:1.什么是基因治疗,基因治疗的主要策略是什么?基因治疗的技术及主要内容,2015,2014,2013考 问答2.蛋白质组学的主要技术有哪些并解释?2015,2012考 2014简问答题 1.PCR原理,步骤,写出6种PCR衍生技术2013,2014,2009考 2.何谓基因克隆?简述其基本过程。09年 3.重组DNA技术,问答题20分,14年考 4.举例说明基因表达的调控机制。题目太大,原核调控,真核调控?13年 问答5.人类基因定位的常用方法及原理。12年,09年考 简问6.简述反式作用因子的结构特点及作用方式09年 简问7.简述逆转录病毒的结构特点09年考 问答:真核细胞中基因表达的特异性转录调控因子是指什么?根据他们的结构特征可以分为哪些类型?它们和DNA相互识别的原理是什么?2013年考 问答:试述大肠杆菌中表达蛋白质产物的步骤。2013年考 试比较克隆载体、原核载体和真核载体的特点2012年考 2016年真题 英译中名词解释(20分)

反义RNA;操纵子;限制性核酸内切酶;选择性剪切;抑癌基因;基因诊断; RNA干扰;质粒; gene maping;管家基因 简答题。 真核基因组的结构和功能特点20分 人类基因组的结构特征15分 原癌基因的特点15分 蛋白质组研究常用技术有那些,简介其作用。15分 当前基因治疗技术面临的技术问题有哪些?15分 以下为2001-2004年试题及网上答案 基因工程是在分子水平上对基因进行操作的复杂技术,是将外源基因通过体外重组后导入受体细胞内,使这个基因能在受体细胞内复制、转录、翻译表达的操作,又叫分子克隆,DNA 重组技术。 1. 在GENBANK中检索IL-2的mRNA序列;在genecard里检索IL-2高表达的组织;同时检索一下有关文献; 2. 如果考虑使用原核表达系统(通常是大肠杆菌表达系统),将IL-2的成熟肽的基因序列找出(呵呵,我没有检索,不清楚是否有信号肽)进行分析; 3. 根据表达载体,设计含有合适酶切位点的、对应成熟肽编码区的引物; 4. 提取IL-2高表达的组织的mRNA,RT-PCR,T载体克隆或直接酶切克隆至表达载体中、测序。

分子生物学笔记

分子生物学笔记 ? ?第一章基因的结构第一节基因和基因组 一、基因(gene) 是合成一种功能蛋白或RNA分子所必须的全部DNA序列. 一个典型的真核基因包括 ①编码序列—外显子(exon) ②插入外显子之间的非编码序列—内合子(intron) ③5'-端和3'-端非翻译区(UTR) ④调控序列(可位于上述三种序列中) 绝大多数真核基因是断裂基因(split-gene),外显子不连续。 二、基因组(genome) 一特定生物体的整套(单倍体)遗传物质的总和, 基因组的大小用全部DNA的碱基对总数表示。 人基因组3X1 09(30亿bp),共编码约10万个基因。 每种真核生物的单倍体基因组中的全部DNA量称为C值,与进化的复杂性并不一致(C-value Paradox)。 人类基因组计划(human genome project, HGP) 基因组学(genomics),结构基因组学(structural genomics)和功能基因组学(functional genomics)。蛋白质组(proteome)和蛋白质组学(proteomics)

第二节真核生物基因组 一、真核生物基因组的特点:, ①真核基因组DNA在细胞核内处于以核小体为基本单位的染色体结构中. ②真核基因组中,编码序列只占整个基因组的很小部分(2—3%), 二、真核基因组中DNA序列的分类? (一)高度重复序列(重复次数>lO5) 卫星DNA(Satellite DNA) (二)中度重复序列 1.中度重复序列的特点 ①重复单位序列相似,但不完全一样, ②散在分布于基因组中. ③序列的长度和拷贝数非常不均一, ④中度重复序列一般具有种属特异性,可作为DNA标记. ⑤中度重复序列可能是转座元件(返座子), 2.中度重复序列的分类 ①长散在重复序列(long interspersed repeated segments.)LINES ②短散在重复序列(Short interspersed repeated segments)SINES SINES:长度<500bp,拷贝数>105.如人Alu序列 LINEs:长度>1000bp(可达7Kb),拷贝数104-105,如人LINEl (三)单拷贝序列(Unique Sequence) 包括大多数编码蛋白质的结构基因和基因间间隔序列, 三、基因家族(gene family)

现代分子生物学第四章作业【修订版】

现代分子生物学第四章作业(5-13题) 222009317011128 牛旭毅2011.10.15 5,比较原核与真核的核糖体组成? 答:相同点:核糖体是一个致密的核糖核蛋白颗粒,可以解离为两个亚基,每个亚基都含有一个相对分子质量较大的rRNA和许多不同的蛋白质分子。 不同点:(1)原核生物核糖体由约2/3的RNA及1/3的蛋白质组成。真核生物核糖体中RNA占3/5,蛋白质占2/5。(2)大肠杆菌核糖体小亚基由21种蛋白质组成,分别用S1……S21表示,大亚基由33种蛋白质组成,分别用L1……L33表示。真核生物细胞核糖体大亚基含有49种蛋白质,小亚基有33种蛋白质。 6,什么是SD序列?其功能是什么? 答:定义:因澳大利亚学者夏因(Shine)和达尔加诺(Dalgarno)两人发现该序列的功能而得名。信使核糖核酸(mRNA)翻译起点上游与原核16S 核糖体RNA或真核18S rRNA 3′端富含嘧啶的7核苷酸序列互补的富含嘌呤的3~7个核苷酸序列(AGGAGG),是核糖体小亚基与mRNA结合并形成正确的前起始复合体的一段序列。 功能:此序列富含A-G,恰与16SRNA3’端富含T-C的序列互补,因此mRNA 与核蛋白体sRNA容易配对结合。因此SD序列对mRNA的翻译起重要作用。 7,核糖体有哪些活性中心? 答:核糖体有多个活性中心,即mRNA结合部位、结合或接受AA- tRNA部位(A 位)、结合或接受肽酰-tRNA的部位(P位)、肽基转移部位及形成肽键的部位(转肽酶中心),此外还应有负责肽链延伸的各种延伸因子的结合位点。 8,真核生物与原核生物在翻译起始过程中有什么区别? 答:原核生物的起始tRNA是fMet-tRNA(fMet上角标),30s小亚基首先与mRNA 模板相结合,再与fMet-tRNA(fMet上角标)结合,最后与50s大亚基结合。 真核生物的起始tRNA是Met-tRNA(Met上角标),40s小亚基首先与Met-tRNA(Met上角标)相结合,再与模板mRNA结合,最后与60s大亚基结合生成起始复合物。真核生物蛋白质生物合成的起始机制与原核生物基本相同,其差异主要是核糖体较大,有较多的起始因子参与,其mRNA具有m7GpppNp帽子结构,Met-tRNA (Met上角标)不甲酰化,mRNA分子5' 端的“帽子”参与形成翻译起始复合物。9,链霉素为什么能预制蛋白质合成? 答:链霉素是一种碱性三糖,干扰fMet-tRNA与核糖体的结合,从而阻止蛋白质合成的正确起始,并导致mRNA的错读。若以poly(U)作模板,则除苯丙氨酸(UUU)外,异亮氨酸(AUU)也会掺入。链霉素的作用位点在30S亚基上。

现代分子生物学总结(朱玉贤、最新版)

现代分子生物学总结(朱玉贤、最新版)

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。

分子生物学葵花宝典

一、名词解释 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。 13、蛋白激酶:是指能够将磷酸集团从磷酸供体分子转移到底物蛋白的氨基酸受体上的 一大类酶。 14、蛋白磷酸酶:是具有催化已经磷酸化的蛋白质分子发生去磷酸化反应的一类酶分 子,与蛋白激酶相对应存在,共同构成了磷酸化和去磷酸化这一重要的蛋白质活性的开关系统。 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。 17、转化:指质粒DNA或以它为载体构建的重组DNA导入细菌的过程。 18、感染:以噬菌体、粘性质粒和真核细胞病毒为载体的重组DNA分子,在体外经过包 装成具有感染能力的病毒或噬菌体颗粒,才能感染适当的细胞,并在细胞内扩增。19、转导:指以噬菌体为载体,在细菌之间转移DNA的过程,有时也指在真核细胞之间 通过逆转录病毒转移和获得细胞DNA的过程。 20、转染:指病毒或以它为载体构建的重组子导入真核细胞的过程。 21、DNA变性:在物理或化学因素的作用下,导致两条DNA链之间的氢键断裂,而核酸 分子中的所有共价键则不受影响。 22、DNA复性:当促使变性的因素解除后,两条DNA链又可以通过碱基互补配对结合形 成DNA双螺旋结构。

分子生物学作业(完整版)

分子生物学作业 第一次 1、Promoter:(启动子)一段位于结构基因5…端上游、能活化RNA聚合酶的DNA序列,是RNA聚合酶的结合区,其结构直接关系转录的特异性与效率。 2、Cis-acting element:(顺式作用元件)影响自身基因表达活性的非编码DNA序列,组成基因转录的调控区包括:启动子、增强子、沉默子等 一、简述基因转录的基本特征。(作业)P35 二、简述蛋白质生物合成的延长过程。P58 肽链的延伸由于核糖体沿mRNA5 ′端向3′端移动,开始了从N端向C端的多肽合成。 起始复合物,延伸AA-tRNA,延伸因子,GTP,Mg 2+,肽基转移酶 每加一个氨基酸完成一个循环,包括: 进位:后续AA-tRNA与核糖体A位点的结合 起始复合物形成以后,第二个AA-tRNA在EF-Tu作用下,结合到核糖体A位上。 通过延伸因子EF-Ts再生GTP,形成EF-Tu?GTP复合物,参与下一轮循环。 需要消耗GTP,并需EF-Tu、EF-Ts两种延伸因子。 转位:P位tRNA的AA转给A位的tRNA,生成肽键; 移位:tRNA和mRNA相对核糖体的移动; 核糖体向mRNA3’端方向移动一个密码子,二肽酰-tRNA2进入P位,去氨酰-tRNA 被挤入E位,空出A位给下一个氨酰-tRNA。移位需EF-G并消耗GTP。 三、真核细胞mRNA分子的加工过程有哪些?P40 1、5’端加帽 加帽指在mRNA前体刚转录出来或转录尚未完成时,mRNA前体5’端在鸟苷酸转移酶催化下加G,然后在甲基转移酶的作用下进行甲基化。 帽子的类型 0号帽子(cap1) 1号帽子(cap1) 2号帽子(cap2) 2、3’端的产生和多聚腺苷酸花 除组蛋白基因外,真核生物mRNA的3?末端都有poly(A)序列,其长度因mRNA种类不同而变化,一般为40~200个A 。 大部分真核mRNA有poly(A)尾巴,1/3没有。 带有poly(A)的mRNA称为poly(A)+, 不带poly(A)的mRNA称为poly(A)-。 加尾信号: 3?末端转录终止位点上游15~30bp处的一段保守序列AAUAAA。 过程: ①内切酶切开mRNA3?端的特定部位; ②多聚A合成酶催化加poly(A)。 3、RNA的剪接

现代分子生物学课后答案(朱玉贤_第三版)上

第一章绪论 2.写出DNA和RNA的英文全称。 答:脱氧核糖核酸(DNA, Deoxyribonucleic acid),核糖核酸(RNA, Ribonucleic acid)4.早期主要有哪些实验证实DNA是遗传物质?写出这些实验的主要步骤。 答:一,肺炎双球菌感染实验,1,R型菌落粗糙,菌体无多糖荚膜,无毒,注入小鼠体内后,小鼠不死亡。2,S型菌落光滑,菌体有多糖荚膜,有毒,注入到小鼠体内可以使小鼠患病死亡。3,用加热的方法杀死S型细菌后注入到小鼠体内,小鼠不死亡; 二,噬菌体侵染细菌的实验:1,噬菌体侵染细菌的实验过程:吸附→侵入→复制→组装→释放。2,DNA中P的含量多,蛋白质中P的含量少;蛋白质中有S而DNA中没有S,所以用放射性同位素35S标记一部分噬菌体的蛋白质,用放射性同位素32P标记另一部分噬菌体的DNA。用35P标记蛋白质的噬菌体侵染后,细菌体内无放射性,即表明噬菌体的蛋白质没有进入细菌内部;而用32P标记DNA的噬菌体侵染细菌后,细菌体内有放射性,即表明噬菌体的DNA进入了细菌体内。 三,烟草TMV的重建实验:1957年,Fraenkel-Conrat等人,将两个不同的TMV株系(S株系和HR株系)的蛋白质和RNA分别提取出来,然后相互对换,将S株系的蛋白质和HR株系的RNA,或反过来将HR株系的蛋白质和S株系的RNA放在一起,重建形成两种杂种病毒,去感染烟草叶片。 6.说出分子生物学的主要研究内容。 答: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。 第二章染色体与DNA 3.简述真核生物染色体的组成及组装过程 真核生物染色体除了性细胞外全是二倍体,DNA以及大量蛋白质及核膜构成的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)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。 3.由螺线管进一步螺旋化形成直径为0.4μm的圆筒状结构,称为超螺线管,这是染色

分子生物学(下)

分子生物学(下) 1、原核基因调控机制的类型与特点 1.负转录调控:调节基因的产物是阻遏蛋白,起阻止结构基因转录的作用。 (1)负控诱导:阻遏蛋白不与诱导物结合时,结构基因不转录; (2)负控阻遏:阻遏蛋白与诱导物结合时,结构基因不转录. 2.正转录调控:调节基因的产物是激活蛋白. (1)正控诱导系统:诱导物的存在是激活蛋白处于活性状态; (2)正控阻遏系统:诱导物使激活蛋白处于非活性状态. 2、乳糖操纵子和色氨酸操纵子 大肠杆菌乳糖操纵子:乳糖——开动大肠杆菌乳糖操纵子——表达利用乳糖的三个酶——细菌利用乳糖。 乳糖操纵子的控制模型内容 (1)Z、Y、A基因的产物由同一条多顺反子的mRNA分子所编码; (2)该mRNA的启动区(P)位于阻遏基因(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(26bp),是阻遏物的结合位点; (4)当阻遏物与操纵区结合时,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,激发Lac mRNA 的转录。 大肠杆菌色氨酸操纵子:加入色氨酸——阻遏色氨酸操纵子—相关合成酶基因关闭。 色氨酸操纵子与负控阻遏系统 Trp体系参与生物合成而不是降解; Trp合成分5步,有7个基因参与. 组成包括:阻遏基因(R)、启动区(P)、操纵区(O)、前导区(L)、弱化区(a)和结构基因区; Trp操纵子的转录调控包括阻遏系统和弱化系统. 3、原核与真核基因表达调控的异同 4、DNA水平的表达调控 染色质的丢失:不可逆 核的全能性(totipotency):细胞核内保存了个体发育所必需的全部基因 基因扩增(gene amplification):增加基因的拷贝数 非洲爪蟾卵母细胞rRNA基因卵裂时,扩增2000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 基因重排(gene rearrangement):将一个基因从远离启动子的地方移到距它很近的位点从而启动转录。如免疫球蛋白基因重排 DNA甲基化(DNA methylation): mCpG,即“CpG岛”:在DNA上成串出现,通常被甲基化,极易自发脱氨形成胸3腺嘧啶。 甲基化(methylated)程度高,基因表达降低; 去甲基化(undermethylated):基因表达增加 DNA甲基化能引起染色体结构、DNA构象、DNA稳定性及DNA与蛋白质相互作用方式改变——控制基因表达 染色质(chromatin)或染色体(chromosome)结构对基因表达的调控 (1)“开放”型活性染色质结构对转录的影响:转录发生前,染色质在特定区域被解旋松弛,使转录因子与启动区DNA结合——诱导转录。 (2)“灯刷型”染色体上的环形结构与基因的转录活性:两栖类动物卵细胞减数分裂

分子生物学笔记完全版

分子生物学笔记第一章基因的结构 第一节基因和基因组 一、基因(gene)是合成一种功能蛋白或RNA分子所必须的全部DNA序列. 一个典型的真核基因包括 ①编码序列—外显子(exon)②插入外显子之间的非编码序列—内合子(intron)③5'-端和3'-端非翻译区(UTR) ④调控 序列(可位于上述三种序列中) 绝大多数真核基因是断裂基因(split-gene) ,外显子不连续。 二、基因组(genome) 一特定生物体的整套(单倍体)遗传物质的总和,基因组的大小用全部DNA的碱基对总数表示。人基因组3X1 09(30亿bp),共编码约10万个基因。 每种真核生物的单倍体基因组中的全部DNA量称为C值,与进化的复杂性并不一致(C-value Paradox)。 人类基因组计划( human genome project, HGP ) 基因组学( genomics ),结构基因组学( structural genomics )和功能基因组学( functional genomics )。 蛋白质组( proteome )和蛋白质组学( proteomics ) 第二节真核生物基因组 一、真核生物基因组的特点:, ①真核基因组DNA在细胞核内处于以核小体为基本单位的染色体结构中. ②真核基因组中,编码序列只占整个基因组的很小部分(2 —>% ), 三、基因家族(gene family) 一组功能相似且核苷酸序列具有同源性的基因. 可能由某一共同祖先基因(ancestral gene) 经重复(duplication) 和突变产生。 基因家族的特点: ①基因家族的成员可以串联排列在一起,形成基因簇(gene cluster)或串联重复基因(tandemly repeated genes),如 rRNA、tRNA和组蛋白的基因;②有些基因家族的成员也可位于不同的染色体上,如珠蛋白基因;③有些成员不产生 有功能的基因产物,这种基因称为假基因(Pseudogene) . ¥ a1表示与a1相似的假基因. 四、超基因家族(Supergene family ,Superfamily) 由基因家族和单基因组成的大基因家族,结构上有程度不等的同源性,但功能不同. 第四节细菌和病毒基因组 一、细菌基因组的特点。 1 .功能相关的几个结构基因往往串联在—起,受它们上游的共同调控区控制,形成操纵子结构,2.结构基因中没有内含子,也无重叠现象。 3 .细菌DNA大部分为编码序列。 二、病毒基因组的特点 1 .每种病毒只有一种核酸,或者DNA,或者RNA ; 2 .病毒核酸大小差别很大,3X10 3 一3X106bp ; 3.除逆病毒外,所有病毒基因都是单拷贝的。 4 .大部份病毒核酸是由一条双链或单链分子(RNA或DNA),仅少数RNA病毒由几个核酸片段组成. 5. 真核病毒基因有内含子,而噬菌体(感染细菌的病毒)基因中无内含子. 6. 有重叠基因. 第五节染色质和染色体 (二)组蛋白(histone): 一类小的带有丰富正电荷<富含Lys,Arg)的核蛋白,与DNA有高亲和力. (二).端粒(telomere) :真核生物线状染色体分子末端的DNA 区域端粒DNA的特点: 1、由富含G的简单串联重复序列组成(长达数kb). 人的端粒DNA重复序列:TTAGGC。

现代分子生物学作业

现代分子生物学与基因工程作业 姓名________________班级_____________学号________________ 1、绝大多数的真核生物染色体中均含有HI、H2A、H2B、H3和H4五种组蛋白,在不同物种之间它们的保守性表现在() A.H3和H4具有较高的保守性,而H2A和H2B的保守性比较低 B. H2A和H2B具有较高的保守性,而H3和H4的保守性比较低 C. H1和H4具有较高的保守性,而H3和H2B的保守性比较低 D. H1和H3具有较高的保守性,而H4和H2B的保守性比较低 2、下列叙述哪个是正确的() A. C值与生物体的形态学复杂性成正相关 B. C值与生物体的形态学复杂性成负相关 C. 每个门的最小C值与生物体的形态学复杂性是大致相关的 C值指一种生物单倍体基因组DNA的总量。不同物种的C值差异很大,随着生物体的进化 3、真核DNA存在于() A. 线粒体与微粒体内 B. 线粒体与高尔基体内 C. 线粒体与细胞核内 D.细胞核与高尔基体内 E. 细胞核与溶酶体内 4、在核酸分子中核苷酸之间的连接方式是() A. 2‵-3‵磷酸二酯键 B. 2‵-5‵磷酸二酯键 C. 3‵-5‵磷酸二酯键 D.糖苷键 5、所有生物基因组DNA复制的相同之处是() A. 半保留复制 B. 全保留复制 C. 嵌合型复制 D. 偶联型复制 6、复制子是() A. 细胞分离期间复制产物被分离之后的DNA片段 B. 复制的DNA片段和在此过程中所需的酶和蛋白 C. 任何自发复制的DNA序列(它与复制起始点相连) D. 复制起点和复制叉之间的DNA片段 7、在原核生物复制子中,下列哪种酶除去RNA引发体并加入脱氧核糖核酸() A.DNA聚合酶I B.DNA聚合酶II C.DNA聚合酶III D. 连接酶

!!分子生物学笔记完全版

列〃一个典型的真核基因包括 ①编码序列—外显子(exon) ②插入外显子之间的非编码序列—内合子(intron) ③5'-端和 3'-端非翻译区(UTR) ④调控序列(可位于上述三种序列中) 绝大多数真核基因是断 裂基因(split-gene),外显子不连续。二、基因组(genome) 一 特定生物体的整套(单倍体)遗传物质的总和,基因组的大小 用全部 DNA 的碱基对总数表示。 人基因组 3X1 09(30 亿 bp),共编码约 10 万个基因。 每种真核生物的单倍体基因组中的全部 DNA 量称为 C 值,与进化的复杂性并不一致(C-value Paradox)。 人类基因组计划(human genome project, HGP)基因组学(genomics),结构基因组学(structural genomics)和功能基因组学(functional genomics)。 蛋白质组(proteome)和蛋白质组学(proteomics) 第二节真核生物基因组一、真核生物基因组的特 点:, ①真核基因组 DNA 在细胞核内处于以核小体为基本单位的染色体结构中〃 ②真核基因组中,编码序列只占整个基因组的很小部分(2—3%), 二、真核基因组中 DNA 序列的分类 &#8226; (一)高度重复序列(重复次数>lO5) 卫星 DNA(Satellite DNA) (二)中度重复序列 1〃中度重复序列的特点

①重复单位序列相似,但不完全一样, ②散在分布于基因组中〃 ③序列的长度和拷贝数非常不均一, ④中度重复序列一般具有种属特异性,可作为 DNA 标记〃 ⑤中度重复序列可能是转座元件(返座子), 2〃中度重复序列的分类 ①长散在重复序列(long interspersed repeated segments〃) LINES ②短散在重复序列(Short interspersed repeated segments) SINES SINES:长度<500bp,拷贝数>105〃如人 Alu 序列 LINEs:长

分子生物学作业

《分子生物学》> 作业系统> 答题 第一次作业 题目:一、名词解释 1.广义分子生物学 2. 狭义分子生物学 3. 基因 4.断裂基因 5.外显子 6.内含子 7.C值与C值矛盾 8.半保留复制 9.转座子 10.超螺旋结构 参考答案: 1.广义的分子生物学概念包括对蛋白质和核酸等生物大分子结构与功能的研究,以及从分子水平上阐明生命的现象和生物学规律。例如,蛋白质的结构、运动和功能,酶的作用机理和动力学,膜蛋白结构与功能和跨膜运输等。 2.狭义分子生物学是研究核酸、蛋白质等生物大分子的结构与功能,并从分子水平阐明蛋白质与核酸、蛋白质与蛋白质之间相互作用的关系及其基因表达调控机理的学科。 3.基因是原核、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。包括编码蛋白质和tRNA、rRNA的结构基因,以及具有调节控制作用的调控基因。基因可以通过复制、转录和决定翻译的蛋白质的生物合成,以及不同水平的调控机制,来实现对遗传性状发育的控制。基因还可以发生突变和重组,导致产生有利、中性、有害或致死的变异。 4.断裂基因:在真核生物基因组中,基因是不连续的,在基因的编码区域内部含有大量的不编码序列,从而隔断了对应于蛋白质的氨基酸序列。这一发现大大地改变了以往人们对基因结构的认识。这种不连续的基因又称断裂基因或割裂基因。 5.外显子:基因中编码的序列称为外显子。 6.内含子是在信使RNA被转录后的剪接加工中去除的区域。 7.C值与C值矛盾:C值指生物单倍体基因组中的DNA含量,以pg表示(1pg=10-12g)。C值矛盾(C value paradox)是指真核生物中DNA含量的反常现象。 8. 半保留复制:在DNA复制程程中,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,这种方式称为半保留复制。

现代分子生物学考研复习重点

现代分子生物学考研复习资料整理 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

发育生物学作业

用分子生物学、细胞生物学的方法研究个体发育机制的学科。 验胚胎学发展起来的。 实验胚胎学是研究发育中的胚胎各部分间的相互关系及其性质,如何相互影响,发育生物学则是追究这种相互关系的实质是什么,是什么物质(或哪些物质)在起作用,起作用的物质怎样使胚胎细胞向一定方向分化,分化中的细胞如何构成组织或器官,以保证组织和器官的发育,正常发育的胚胎怎样生长、成熟、成为成长的个体,后者在发育到一定阶段后为什么逐步走向衰老,如何在规定的时间和空间的顺序下完成个体的全部发育。 精子发生:spermatogenesis 定义1:由精原细胞经初级精母细胞、次级精母细胞、精细胞至成熟精子形成的过程。 应用学科:细胞生物学(一级学科);细胞分化与发育(二级学科) 定义2:由原始生殖细胞发育成精原细胞、精母细胞,再发育为成熟精子的整个过程。 胚胎诱导:中文名称:胚胎诱导 英文名称:embryonic induction 定义:动物在一定的胚胎发育时期,一部分细胞影响相邻的另一部分细胞使其向一定方向分化的现象。 应用学科:细胞生物学(一级学科);细胞分化与发育(二级学科) 胚胎干细胞:英文名称:embryonic stem cell;ES cell 定义1:由胚胎内细胞团或原始生殖细胞经体外抑制培养而筛选出的细胞,具有发育全能性,理论上可以诱导分化为机体中200多种细胞。 应用学科:免疫学(一级学科);免疫系统(二级学科);免疫细胞(三级学科) 定义2:取自哺乳动物囊胚的内细胞团细胞,经培养而成的多能干细胞。具有分化为各种组织的潜能。

应用学科:细胞生物学(一级学科);细胞分化与发育(二级学科) 定义3:从囊胚期内细胞团分离得到的干细胞,可以分化为体内任何一种类型的细胞。 应用学科:遗传学(一级学科);发育遗传学(二级学科) 细胞表型:也就是细胞的表现形式。我们知道有基因型和表型,遗传后染色体自有重组会产生新的“基因型”,但不同的基因型不一定都有不同的表现,而生物体外在表现出来的就是所谓“表型”。 知道隐性显性吗?比如隐形是a,显性是A,基因型Aa和AA的东西表现出来的样子其实就可以是一样的(完全显性状况下),即为他们的表型相同。 分生组织:英文名称:meristem 定义:植物体内能连续或周期性地进行细胞分裂的组织。 应用学科:水产学(一级学科);水产基础科学(二级学科) (meristem)是在植物体的一定部位,具有持续或周期性分裂能力的细胞群。分裂所产生的细胞排列紧密,无细胞间隙;细胞壁薄,细胞核大,一小部分仍保持高度分裂的能力,大部分则陆续长大并分化为具有一定形态特征和生理功能的细胞,构成植物体的其他各种组织,使器官得以生长或新生。分生组织是产生和分化其他各种组织的基础,由于它的活动,使植物体不同于动物体和人体,可以终生增长。 信号转导:信号转导(signal transduction) 是细胞通讯的基本概念, 强调信号的接收与接收后信号转换的方式(途径)和结果, 包括配体与受体结合、第二信使的产生及其后的级联反应等, 即信号的识别、转移与转换。 在细胞通讯系统中,细胞或者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(来自于周围或远距离的细胞),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(signal transduction)。 变态:英文名称:metamorphosis;metamorphoses (复) 定义1:脊椎动物中,仅两栖类所特有的一种生命过程。其幼体具鳃,多水栖,而成体一般用肺呼吸,多陆生。变态过程伴随骨骼系统、呼吸系统等一系列身体形态和结构的巨大变化。 应用学科:古生物学(一级学科);古脊椎动物学与古人类学(二级学科);两栖类(三级学科) 定义2:

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