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分子生物学总结

分子生物学总结
分子生物学总结

名词解释:

1 分子生物学:是一门从分子水平研究生命现象、生命本质、生命活动及其规律的科学。

2 医学分子生物学:是分子生物学的一个重要分支,又是一门新兴交叉学科。它是从分子水平上研究人体在正常和疾病状态下的生命活动及其规律,从分子水平开展人类疾病的预防、诊断和治疗研究的一门科学。

3酶工程:过去主要是通过生物化学方法从各种材料中提取、制备酶制剂。现在主要应用基因工程技术制取酶制剂。4蛋白质工程:过去主要是采用化学方法对纯化的蛋白质进行结构改造,制备出有特定功能的蛋白质。现在主要应用基因工程技术,从改造目的基因的结构入手,在受体细胞中表达不同结构的蛋白质。

5微生物工程:又称发酵工程是利用微生物特定性状,使微生物产生有用物质或直接用于工业化生产的技术。

6DNA的甲基化:DNA的一级结构中,有一些碱基可以通过加上一个甲基而被修饰,称为DNA的甲基化。

7 CG岛:在整个基因组中存在一些成簇、稳定的非甲基化CG,这类CG称为CG岛。

8 信使RNA:从DNA分子转录的RNA分子中,有一类可作为蛋白质生物合成的模板,称为信使RNA。

9 顺反子:由结构基因转录生成的RNA序列亦称为顺反子。

10帽子结构:5端第1个核苷酸是甲基化鸟嘌呤核苷酸,它以5端三磷酸酯键与第2个核苷酸的5端相连,而不是通常的3、5磷酸二酯键。

11 核酶:在没有任何蛋白质(酶)存在的条件下,某些RNA分子也能催化其自身或其它RNA分子进行化学反应,即某些RNA具有酶样的催化活性,这类具有催化活力的RNA被命名为核酶。

12 蛋白质的变性:蛋白质分子爱到物理化学因素(如加热、紫外线、高压、有机溶剂、酸、碱等)的影响时,可使维持空间结构的次级键断裂,性质改变,生物活性丧失,称为蛋白质的变性。

13:蛋白质的复性:导致蛋白质变性的因素除去后,某些蛋白质又可重新回复天然构象,表现出天然蛋白质的生物活性,称为蛋白质的复性。

14 基因:是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。

15 基因组:细胞或生物体中,一套完整单倍体的遗传物质的总和称为基因组。

16 操纵子:是指数个功能上相关联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。

转录单位:储存RNA和蛋白质肽链序列信息的结构基因与指导转录起始部位的序列(启动子)和转录终止的序列(终止子)共同组成转录单位。

17 启动子:是RNA聚合酶结合的区域,操纵基因实际上不是一个基因,而是一段能被特异阻遏蛋白识别和结合的DNA序列。

18 质粒:是细菌细胞内携带的染色体外的DNA分子,是共价闭合的环状DNA分子,能独立进行复制。

19 质粒的不相容性:具有相同复制起始位点和分配区的两种质粒不能共存于一个宿主菌,这种现象称为质粒的不相容性。

20 转位因子:即可移动的基因成分,是指能够在一个DNA分子内部或两个DNA分子之间移动的DNA片段。

20自私DNA:核生物基因组中也存在一些可移动的遗传因素,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。

21 自杀基因:将某些细菌、病毒和真菌中特异性的基因转导入肿瘤细胞,此基因编码的特异性酶类能将原先对细胞无毒或毒性极低的前体物质在肿瘤细胞内代谢成毒性物质,达到杀死肿瘤的目的,这类前体转移酶基因称为——

22 断裂基因: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所打断,因而被称为——在编码序列之间的序列称为内含子,被分隔开的编码序列称为外显子。

23 顺式调控元件(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DNA序列。

24 反式作用因子:一些蛋白质因子可通过结合顺式作用元件而调节基因转录活性,这些蛋白质因子称为反式作用因子。

真核细胞内含有大量的序列特异性的DNA结合蛋白,其中一些蛋白的主要功能是使基因开放或关闭,称为反式作用因子,简称反式因子。

25启动子:是RNA聚合酶特异性识别和结合的DNA序列。

26 上游启动子元件:是TA TA盒上游的一些特定的DNA序列,反式作用因子可与这些元件结合,通过调节TA TA因子与TA TA盒的结合、RNA聚合酶与启动子的结合及转录起始复合物的形成(转达录起始因子与RNA聚合酶结合)来调控基因的转录效率。

27 反应元件:一些信息分子的受体被细胞外信息分子激活后,能与特异的DNA序列结合,调控基因的表达。这种特异的DNA序列实际上也是顺式元件,由于能介导基因对细胞外的某种信号产生反应,被称为反应元件。

28 增强子:是一段DNA序列,其中含有多个能被反式作用因子识别与结合的顺式作用元件。

29 负增强子(沉默子);增强子内含负调控序列,称为——

30 基因家族: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。

31 基因超家族:是指一组由多基因家族及单基因组成的更大的基因家族。

32 逆转录转座子:真核生物中一些中度重复序列的转移成分则与一般细菌中的转移成分不同,要先转录成RNA,再逆转录生成cDNA,然后重新整合到基因组中,这种逆转录旁路的转移成分称为——

33 端粒:以线性染色体形式存在的真核基因组DNA的末端都有一种特殊的结构,称——,功能主要有保护线性DNA 的完整复制,保护染色体末端及决定细胞的寿命等。

34 反向重复顺序:是指两个顺序相同的拷贝在DNA链上呈反向排列。其中一种形式是两个拷贝反向串联在一起,中间没有间隔顺序,这种结构亦称回文结构。

35 RFLP技术:通过限制酶酶切片段的长度多态性来揭示DNA碱基组成不同的技术称为限制性片段长度多态性技术,简称——。

36 遗传图:又称连锁图,是以具有遗传多态性的遗传标记作为“位标”遗传学距离为“图标”的基因组图。

37 物理图:是以一段已知核苷酸序列的DNA片段为“位标”,以DNA实际长度(Mb或kb)作为图距的基因组图。38光修复:生物体内有一种光复活酶,被光激活后能利用光反提供的能量使紫外线照射引起的嘧淀二聚体分开,恢复原来的两个核苷酸,称为光修复。

39逆转录:是指以RNA为模板,利用宿主细胞中4种dNTP为原料,在引物的3端以5-3方向合成与RNA互补的DNA链的过程,此过程与中心法则方向相反,故称为——

40SD序列:AUG密码子上游8~13个碱基处存在一个称为SD序列的结构,该序列与小亚基中16SrRNA3端的序列互补,当mRNA与小亚基结合时,SD序列与16SrRNA3端互补序列配对结合,起始密码准确的定位于翻译起始部位。

41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。

41a a基因工程: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——

41b分子克隆:制备DNA片段,并通过载体将其导入受体细胞,在受体细胞中复制、扩增,以获得单一DNA分子的大量拷贝。

42 DNA重组:不同来源的DNA分子可以通过末端共价连接(磷酸二酯键)而形成重新组合的DNA分子。这一过程称为——

43管家基因:有些在生命全过程都是必需的,且在一个生物个体的几乎所有细胞中持续表达的基因,通常被称为——44诱导表达:有些基因表达极易爱环境变化影响,在特定环境信号刺激下,有些基因的表达表面为开放或增强,则这种表达方式称为——

45 严谨反应:细菌在缺乏氨基酸的环境中,RNA聚合酶活性降低,RNA(rRNA,tRNA)合成减少或停止,这种现象称为——

46 衰减子:细菌中的mRNA转录和蛋白质翻译合成是偶联在一起的。这一特点使细菌的一些操纵子的特殊序列可以在转录过程中控制转录水平。这些特殊序列称为——又称弱化子,位于一些操纵子中第一个结构基因之前,是一段能减弱转录作用于的顺序。

47 组合式基因调控:每一种反式作用因子结合顺式作用元件后虽然可发挥促进或抑制作用,但反式作用因子对基因表达的调控不是由单一因子完成的,而是几种因子组合,发挥特定的作用,称为——

48 细胞通讯:细胞间识别、联络和相互作用的过程称为——

49 信号转导:针对外源信号所发生的细胞应答反应全过程称为——

50 调控结合元件:细胞内的信号转导分子有许多都是蛋白质,其分子中存在着一些特殊的结构域,它们是信号分子相互识别的部位,信号分子通过这些特殊结构域的识别和相互作用而有序衔接,形成不同的信号传递链或称为信号转导途径,这些结构域称为——

51 第二信使:G蛋白活化之后唧可激活其下游的效应分子,如腺苷酸环化酶和磷脂酶C等。这些效应分子随后可催化一些分子的产生或浓度和分布的变化。这些小分子能够继续向下游传递信息,因而被称为细胞内小分子信使,亦称为第二信使。已知的细胞内小分子信使包括cAMP、cGMP、甘油二酯(DAG)、IP3和C a2+等等。

52 DNA重组:不同来源的DNA分子可以通过末端共价连接(磷酸二酯键)而形成重新组合的DNA分子,这一过程

称为——

53限制酶:是一类内切核酸酶,因而又称为限制性内切核酸酶。这类酶能识别双链DNA内部特异位点并且裂解磷酸二酯键。

54 同功异源酶:来源不同的酶,但能识别和切割同一位点,这些酶称为——

55 同尾酶:有些限制酶识别序列不同,但是产生相同的粘性末端,这些酶为——

56Klenow片段:用枯草杆菌蛋白酶可将DNA聚合酶I裂解为大小两个片段,大片段的分子量为76kD,这个片段也称为——

57 入噬菌体:是感染细菌的病毒,其基因组是线性双链DNA分子,当其感染宿主细胞并将基因整合到细胞后,基因组DNA变成环状,用于分子克隆中的载体。

58 基因文库:采用限制酶将基因组DNA切成片段,每一DNA片段都与一个载体分子拼接成重组DNA,将所有的重组DNA分子都引入宿主细胞并进行扩增,得到分子克隆的混合体,这样一个混合体称为——

59 cDNA文库:将cDNA的混合体与载体进行连接,使每一个cDNA分子都与一个载体分子拼接成重组DNA。将所有的重组DNA分子都导入宿主细胞并进行扩增,得到分子克隆的混合体,这样一个混合体称为—

60cDNA:是指体外用逆转录酶催化,以mRNA为模板合成的互补DNA。

61转化:是指将质粒或其它外源DNA导入处于感受态的宿主细胞。并使其获得新的表型的过程。

62 转导:由噬菌体和细胞病毒介导的遗传信息转移过程也称为转导。

63 转染:真核细胞主动摄取或被导入外源DNA片段而获得新的表型的过程。

64显微注射法:在制备转基因动物时,将外源基因通过毛细玻璃管,在显微镜下直接注射到受精卵的细胞核内,称为——

65 基因定点诱变:是指将基因的某一个或某些位点进行人工替换或删除的过程。

66 双脱氧链终止法;是以单链或双链DNA为模板,采用DNA引物引导新生DNA的合成,因此又称为引物合成法,或酶促引物合成法。

67核酸分子杂交:是指具有互补序列的两条核酸单链在一定条件下按碱基配对原则形成双链的过程。

68探针:杂交体系中已知的核酸序列称作探针。

69DNA变性:在物理或化学因素作用下,例如加热、酸碱或紫外线照射,可以导致两条DNA链之间的氢键断裂,而核酸分子中的所有共价键(如磷酸二酯键、糖苷键等)则不受影响,称为——

常见方法:热变性、碱变性、化学试剂变性。

70DNA复性:当促使变性的因素解除后,两条DNA链又可通过碱基互补配对结合形成DNA双螺旋结构,称——

71印迹:凝胶中的DNA片段虽然在碱变性过程中已经变性成单链并已断裂,转移后,各个DNA片段在膜上的相对位置与在凝胶中的相对位置仍然一样,因而称为——

72Northern印迹杂交:将待测RNA样品经电泳分离后转移到固相支持物上,然后与标记的核酸探针进行固-液相杂交,检测RNA(主要是mRNA)的方法。

73斑点印迹:将RNA或DNA变性后直接点样于硝酸纤维素膜或尼龙膜上,用于基因组中特定基因及其表达的定性及定量研究,称——

74原位杂交;核酸保持在细胞或组织切片中,经适当方法处理细胞或组织后,将标记的核酸探针与细胞或组织中的核酸进行杂交,称——

75液相杂交:待测核酸分子与核酸探针都存在于杂交液中,碱基互补的单链核酸分子在液体中配对形成杂交分子。目前常用的液相杂交的RNA酶保护分析法(RPA)、核酸酶S1保护分析法。

76停滞效应:(平台期):随着目的DNA扩增产物的逐渐积累,酶的催化反应趋于饱和,此时DNA扩增产物的增加减慢,进入相对稳定状态,即出现——

77筑巢PCR:先用一对外侧引物扩增含目的基因的大片段,再用内侧引物以大片段为模板扩增获取目的基因。78多重PCR:是在一次反应中加入多对引物,同时扩增一份DNA样品中不同序列的PCR过程。

79连接酶链反应(LCR连接酶扩增反应LAR):是以DNA连接酶将某一DNA链的5磷酸与另一相邻链的3羟基连接为基础的循环反应。

80基因打靶:是指通过DNA定点同源重组,改变基因组中的某一特定基因,从而在生物活体内研究此基因的功能。若定向敲除某个基因,称为基因敲除,若定向将一段基因序列替代另一段基因序列,称为基因敲入。

81基因敲除:通过DNA同源重组,使得ES细胞特定的内源基因被破坏而造成其功能丧失,然后通过ES细胞介导得到该基因丧失的小鼠模型的过程称为——;其基本程序:(1)构建打靶载体;(2)ES细胞的体外培养;(3)重组载体转染ES细胞;(4)重组体转染的ES细胞的鉴定;(5)ES细胞胚胎移植和嵌合体杂交育种。

82打靶载体:由部分残留的待敲除基因的同源片段、位于其内部的neo基因和位于其外侧的HSV-tk基因共同构成的载体即为——

83DNA芯片技术:指在固相支持物上原位合成寡核苷酸或者直接将大量DNA探针以显微打印的方式有序地固化于支持物表面,然后与标记的样品杂交,通过对杂交信号的检测分析,即可得出样品的遗传信息。DNA芯片的类型:原位合成芯片和DNA微集阵列。

84自发突变:引起DNA一级结构改变的原因主要有两类:一类是复制时碱基的偶然性错配,由此引起的突变称为自发突变;另一类是体内代谢过程中产生的自由基由某些环境因素引起的DNA一级结构改变,由此引起的突变称为诱发突变。

85 错义突变:DNA分子中碱基对的取代,使得mRNA的某一密码子发生变化,由它所编码的氨基酸就变成另一种不同的氨基酸,使得多肽链中氨基酸的顺序也相应地发生改变,这种突变称——

86同义突变:碱基取代,在蛋白质水平上没有引起变化,氨基酸没有被取代,这是因为突变后的密码子与原来的密码子代表同一个氨基酸,这种突变称为同义突变。

87移码突变:在编码序列中,单个碱基数个碱基的缺失或插入以及片段的缺失或插入等均可使突变位点之后的三联体密码阅读框发生改变,不能编码原来的正常蛋白质,即所谓——

88原癌基因:是一种正常细胞的正常基因,在正常细胞中编码关键性调控蛋白,在细胞增殖和分化中起重要调控作用,它不具有致癌性,但当其受到物理、化学或病毒等致癌因素的作用而失控或发生突变时,可过度表达或持续表达其产物,就变成了癌基因,可以使细胞恶性转化。

89病毒癌基因:病毒所携带着的致转化基因。

90抑癌基因(抗癌基因):存在于正常细胞内的一大类可抑制细胞生长并具有潜在抑癌作用的基因。其表达产物主要包括跨膜受体、胞质调节因子或结构蛋白、转录因子和转录调节因子、细胞周期因子、DNA损伤修复因子以及其它一些功能蛋白。

91细胞周期素/周期依赖性激酶:有些蛋白激酶的细胞周期特异性或时相性激活依赖于一类呈细胞周期特异性或时相性表达、累积与分解的蛋白质,后者被称为细胞周期素,前者——

92启动因子:在癌变的启动阶段使细胞发生癌前期改变的因素。

93 ;基因诊断:是以DNA和RNA为诊断材料,通过检查基因的存在、缺陷或表达异常,对人体状态和疾病作出诊断的方法和过程。

94 基因治疗:通过在特定靶细胞中表达该细胞本来不表达的基因,或采用特定方式关闭、抑制异常表达基因,达到治疗疾病目的的治疗方法。

95 基因置换:(基因矫正):将特定的目的基因导入特定的细胞,通过定位重组,以导入的正常基因置换基因组内原有的缺陷基因。

96 基因添加(基因增补)通过导入外源基因使靶细胞表达其本身不表达的基因。

97 基因干预:采用特定的方式抑制某个基因的表达,或者通过破坏某个基因而使之不能表达,以达到治疗疾病的目的。

问答题:

1 衰老与基因的结构与功能的变化有关,涉及到:(1)生长停滞;(2)端粒缩短现象;(3)DNA损伤的累积与修复能力减退;(4)基因调控能力减退。

2 超螺旋的生物学意义:(1)超螺旋的DNA比松驰型DNA更紧密,使DNA分子体积变得更小,对其在细胞的包装过程更为有利;(2)超螺旋能影响双螺旋的解链程序,因而影响DNA分子与其它分子(如酶、蛋白质)之间的相互作用。

3 原核与真核生物学mRNA的区别:

原核:(1)往往是多顺反子的,即每分子mRNA带有几种蛋白质的遗传信息(来自几个结构基因)。(2)5端无帽子结构,3端一般无多聚A尾巴。(3)一般没有修饰碱基,即这类mRNA分子链完全不被修饰。

真核:(1)5端有帽子结构(2)3端绝大多数均带有多聚腺苷酸尾巴,其长度为20-200个腺苷酸。(3)分子中可能有修饰碱基,主要有甲基化,(4)分子中有编码区与非编码区。

4 tRNA的共同特征:

(!)单链小分子,含73-93个核苷酸。(2)含有很多稀有碱基或修饰碱基。(3)5端总是磷酸化,5末端核苷酸往往是pG。(4)3端是C P C P A OH序列。(5)分子中约半数的碱基通过链内碱基配对互相结合,开成双螺旋,从而构成其二级结构,开头类似三叶草。(6)三级结构是倒L型。

5 核酶分类:(1)异体催化的剪切型,如RN ase P;(2)自体催化的剪切型,如植物类病毒等;(3)内含子的自我剪接

型,如四膜虫大核26SrRNA前体。

6 hnRNA变成有活性的成熟的mRNA的加工过程:

(1)5端加帽;(2)3端加尾(3)内含子的切除和外显子的拼接;(4)分子内部的甲基化修饰作用,(5)核苷酸序列的编辑作用。

7 反义RNA及其功能:

碱基序列正好与有意义mRNA互补的RNA称为反意义或反义RNA,又称调节RNA,这类RNA是单链RNA,可与mRNA配对结合形成双链,最终抑制mRNA作为模板进行翻译。这是其主要调控功能,还可作为DNA复制的抑制因子,与引物RNA互补结合抑制DNA的复制,以及在转录水平上与mRNA5末端互补,阻止RNA合成转录。

8 病毒基因组分型:(1)双链DNA(2)单链正股DNA(3)双链RNA(4)单链负股RNA(5)单链正股RNA

9 病毒基因组结构与功能的特点:

(1)不同病毒基因组大小相差较大;(2)不同病毒的基因组可以是不同结构的核酸。(3)病毒基因组有连续的也有不连续的;(4)病毒基因组的编码序列大于90%;(5)单倍体基因组,(6)基因有连续的和间断的,(7)相关基因丛集;(8)基因重叠(9)病毒基因组含有不规则结构基因,主要类型有:a几个结构基因的编码区无间隔;bmRNA没有5端的帽结构;c结构基因本身没有翻译起始序列。

10 原核生物基因组的结构的功能特点:

(1)基因组通常仅由一条环状双链DNA分子组成。

(2)基因组中只有1个复制起点。

(3)具有操纵子结构。(4)编码顺序一般不会重叠。(5)基因是连续的,无内含子,因此转录后不需要剪切。(6)编码区在基因组中所占的比例(约占50%)远远大于真核基因组,但又远远小于病毒基因组。(7)基因组中重复序列很少(8)具有编码同工酶的基因。(9)细菌基因组中存在着可移动的DNA序列,包括插入序列和转座子。

(10)在DNA分子中具有多种功能的识别区域。

11 真核生物基因组结构与功能的特点:

(1)每一种真核生物都有一定的染色体数目,除了配子为单倍体外,体细胞一般为双倍体。(2)真核基因组远远大于原核生物的基因组,结构复杂,基因数庞大。(3)都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。(4)含有大量重复顺序。(5)基因组内非编码的顺序占90%以上。(6)真核基因是断裂基因,(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。

12 根据同源性程度,主要分五种类型:(1)核酸序列相同,实际上是多拷贝基因;(2)核酸序列高度同源,如人类生长激素基因家族;(3)编码产物具有同源功能区;(4)编码产物具有小段保守基序;(5)基因超家族。

13 DNA复制的基本过程:(1)DNA双链解开;(2)RNA引物的合成;(3)DNA链的延长;(4)切除引物、填补缺口、连接相邻DNA片段;(5)切除和修复错配碱基。

14 DNA的损伤方式:(1)转换:由一种嘧啶变成另一种嘧啶,或种嘌呤变成另一种嘌呤;(2)颠换:嘧呤与嘌呤互换。转换和颠换只引起DNA局部的改变,而DNA其它部分的结构不受影响,故称为点突变。(3)丢失或插入一个或一段核苷酸,可能使下游DNA的编码发生改变,此称为移码突变(4)链内或链间发生共价连结。

15DNA损伤的修复:(1)光修复(2)切除修复(3)重组修复(4)SOS修复

16切除修复的机制:通过一种特殊的内切核酸酶将DNA分子中的损伤部分切除,同时以另一条完整的DNA链为模板,由DNA聚合酶I催化填补被切除部分的空隙,再由DNA连接酶封口,使DNA恢复正常的结构。

17大肠杆菌的一种需糖基化酶的切除修复过程:(1)DNA糖基化酶识别受损的或错误的碱基,水解糖苷键,释出游离碱基,在DNA单链上形成无嘌呤或嘧啶的空位,称为AP部位;(2)特异的AP内切核酸酶在AP部位切开磷酸二酯键,再由外切核酸酶切下AP部位的核苷酸;(3)DNA聚合酶I修补缺口;(4)DNA连接酶封口,完成修复过程。

18逆转录酶功能:(1)具有RNA指导的DNA聚合酶活性,能和其它DNA聚合酶一样沿5-3方向合成DNA,并需要引物提供3-OH;(2)具有RNA酶H活性,能特异性水解RNA-DNA杂交体上的RNA;(3)具有DNA指导的DNA聚合酶活性,以逆转录合成的单链DNA为模板合成互补DNA链。

19遗传密码的特点:(1)起始密码子和终止密码子;(2)方向性:5-3;(3)连续性(4)简并性;(5)通用性(6)摆动性。

20常见的摆动现象(1)反密码子的第一位常出现稀有碱基次黄嘌呤,它可以与密码子的第三位的A、C或U配对;(2)反密码子中的U可以与密码子中的A或G配对;(3)反密码子中的C可以与密码子中的C、G或U配对。

21 核糖体在蛋白质生物合成中的作用:(1)容纳mRNA的通道,(2)能够结合起始因子,延长因子及终止因子等参

与蛋白质生物合成的因子;(3)具有结合氨酰-tRNA的部位(A位或P位);(4)具有转达肽酶活性,催化肽键形成;(5)大亚基上具有延长因子依赖的GTP酶活性,它可能为肽提供能量。

22 严谨反应机制:在氨基酸缺乏时,游离核糖体与空载的tRNA增加,在A TP存在下,产生pppGpp(鸟苷-5-磷酸)和ppGpp(鸟苷-4-磷酸)。后者与RNA聚合酶形成ppGpp-RNA聚合酶复合物,进而使RNA聚合酶构象改变,活性降低,rRNA和rRNA合成减少或停止。

22 葡萄糖效应及机制:细菌通常优先以葡萄糖作为能源,当培养环境中有葡萄糖时,即使加入乳糖、阿拉伯糖等其它糖,细菌也不利用这些糖,不产生代谢这些糖的酶,直到葡萄糖消耗完毕,代谢其它糖的酶才会根据相应的糖是否存在而被诱导产生,这种现象称为——这是由于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,结果使细胞人cAMP水平降低。当葡萄糖耗尽时,细胞内cAMP水平升高,即可通过CAP调控其它操纵子的表达。23真核生物基因表达在DNA水平的调控方式:(1)染色质丢失(2)基因扩增(3)基因重排(4)DNA甲基化(5)染色质结构对基因表达的调控作用。

24 反式因子的主要特点:(1)一般具有三个功能结构域:DNA识别结合域、转录活性域、结合其它蛋白的结合域。这些功能区含有几十到几百个氨基酸残基(2)能识别并结合上游调控区中的顺式作用元件。(3)对基因表达有正性和负性调控作用,即渡海和阻遏基因的表达。

25反式作用因子的激活方式及作用方式:激活方式(1)表达式调节;(2)共价修饰;(3)配体结合(4)蛋白质与蛋白质相互作用。作用方式(1)成环(2)扭曲(3)滑动(4)Oozing。

26 mRNA的选择剪接方式:(1)外显子选择(2)内含子选择(3)互斥外显子(4)内部剪接位点。

27 细胞通讯方式:(1)细胞间隙连接(2)膜表面分子接触通讯(3)化学信号通讯。

28 受体发挥其识别和信号转换作用时特点:(1)高度特异性(2)高亲和力(3)可饱合性(4)可逆性。

29MAPK作为细胞内的的关键信号转导分子,如何发挥作用:

MAPK由其上游分子MAPKK和MAPKKK通过逐级磷酸化反应而激活。细胞受到生长因子或其它因素刺激后,MAPKK可将AMPK的一个Thr磷酸化,从而使MAPK转变为有活性状态。具体表现为各自的逐级磷酸化,MAPK 被激活以后,可转移至细胞核内。在核内,它可使一些转录因子发生磷酸化,从而改变细胞内基因表达的状态。另外,它也可以使一些其它的酶发生磷酸化使之活性发生改变。

30 细胞转导信号的基本路线和方式可以表示为:

小分子信使浓度或分布变化

外源信号—受体—大分子信使化学修饰效应分子构象变化—细胞应答反应

蛋白质相互作用

31G蛋白偶联受体的信号传递的基本过程包括:

(1)配体与受体结合;(2)受体激活G蛋白(3)G蛋白激活或抑抑细胞中的效应分子;(4)效应分子改变细胞内小分子信使的含量与分布;(5)细胞内小分子信使作用于相应的靶分子,使之构象改变,从而改变细胞的代谢过程及基因表达等功能。

32 G蛋白的循环或活化过程:

当物理或化学信号刺激受体时,受体活化,与G蛋白结合并使之发生构象改变。A亚基与GDP的亲和力下降,结合的GDP为GTP所取代。A亚基结合了GTP后即与BR亚基发生解离,成为活化状态的A亚基。活化了的A亚基此时可以作用于下游的各种效应分子。这种活化状态将一直持续到GTP被A亚基自身具有的GTP酶水解为GDP。

33 小分子细胞内信使一般具有的三个特点:

(1)不位于能量代谢途径的中心;(2)在细胞中的浓度或分布可以迅速地改变;(3)作为变构效应剂作用于相应的靶分子,已知的靶分子主要为各种蛋白激酶。

34 表皮生长因子受体(EGFR)介导的信号转导途径

EGFR——Ras——MAPK

(1)受体二聚体的形成及其磷酸化;(2)募集接头蛋白Grb2:(3)调控分子SOS的活化(4)低分子量G蛋白Ras 的活化;(5)MAPK的级联激活;(6)转录因子的磷酸化及其转录调控作用。

35 r——干扰素受体介导的细胞转导途径:

r-干扰素与受体结合以后。也可以导致受体二聚体化,二聚体化的体可以激活JAL-STA T系统,后者将干扰素刺激信号传入核内。

JAK为一种存在于胞浆中的蛋白酪氨酸激酶,它活化后可使干扰素受体磷酸化。STA T可以通过其SH2结构域识别磷酸化的受体并与之结合,然后STA T分子亦发生酪氨酸的磷酸化,酪氨酸磷酸化的STA T形成二聚体并进入胞核。二聚体STA T分子作为有活性的转录因子,影响相关基因的表达,进而改变靶细胞的增殖与分化。

36 Klenow片段的用途:(1)补齐双链DNA的3末端;(2)通过补齐3端使3末端标记;(3)在cDNA克隆中,第

二股链的合成。(4)DNA序列分析。

37 几种常见修饰酶:

(1)DNA聚合酶I:这个酶除有聚合酶活性外,尚有3-5及5-3核酸外切酶活性。由于它具有5-3核酸外切酶活性,当用缺口平移法标记DNA探针时,常用DNA聚合酶I。

(2)逆转录酶:逆转录酶以RNA为模板合成DAN,合成时需要4种脱氧核苷酸及引物,合成方向为5-3延伸,无3-5外切酶活性。广泛用于mRNA为模板合成cDNA,构建cDNA文库。

(3)T4DNA连接酶:催化双链DNA一端3-OH与另一双链DNA的5端磷酸根形成3、5-磷酸二酯键,使具有相同粘性末端或平端的DNA末端连接起来。

(4)碱性磷酸酶:去除DNA或RNA5 端的磷酸根,制备载体时,用碱性磷酸酶处理后,可防止载体自身连接,提高重组效率。

(5)末端脱氧核苷酰转移酶:(TdT):将脱氧核苷酸加到DNA的3-OH上,主要用于探针标记;或者在载体和待克隆的片段上形成同聚物尾,以便于进行连接。

(6)TaqDNA聚合酶和其它耐热DNA聚合酶。

38 作为克隆载体的质粒具备以下特点:

(1)分子量相对较小,能在细菌内稳定存在,有较高的拷贝数。(2)具有一个以上的遗传标志,便于对宿主细胞进行选择,(3)具有多个限制酶的单一切点,称为多克隆位点(MCS)。

39 粘性质粒的特点:(1)含有质粒的抗药性标记(2)带有入噬菌体的粘性末端(cos区);(3)具有一个或多个限制酶的酶切位点;(4)其本身分子量小,容纳40kb左右的DNA片段;(5)由于非重组粘性质粒很小,不能在体外包装,因而体外包装的主要是重组体,有利于以后的筛选。

40 M31噬菌体的优点:(1)噬菌体颗粒中所含有的是单链DNA,该单链DNA可作为模板用于DNA序列分析;(2)利用单链M13克隆可制备成单链DNA探针用于杂交分析,检测DNA或RNA,或者作为基因定点诱变的载体。

41大肠杆菌与哺乳动物表达载体的不同:

大肠杆菌:含有复制位点、抗性基因、克隆位点,可导入大肠杆菌,与克隆载体一样,表达载体中含有表达系统元件,即启动子-核糖体结合位点-克隆位点-转录终止信号。

哺乳动物:真核表达载体中含有一套真核表达元件:;启动子/增强子-克隆位点-终止信号和加poly(A)信号。

42 重组DNA的目的和基本过程:

目的:(1)克隆某个特定的基因;(2)建立基因文库、cDNA文库,(3)将特定的基因片段进行亚克隆以进行DNA序列测定;(4)构建表达载体以便在特定的宿主细胞中表达某个基因。

过程:(1)制备目的基因和相关载体(2)将目的基因和有关载体进行连接(3)将重组的DNA导入受体细胞(4)DNA 重组体的筛选和鉴定(5)DNA重组体的扩增、表达和其它研究。

43 cDNA的合成过程:先从细胞中提取高质量的mRNA。因mRNA有poly(A)尾巴,可用12~18寡聚d(T)片段作为引物,加入4种dNTP,AMV(或MMLV)逆转录酶催化第一股链的合成。然后用RNaseH去掉mRNA,剩下的单链DNA的3端往往有自发回折(原因不明)形成的发夹结构,正好可以作为合成第二条DNA链的引物;由T4DNA聚合酶催化第二股链的合成,即得到双链cDNA的混合体,采用S1核酸酶处理,可得到平端的双链cDNA。

44 目的基因的筛选与鉴定:

首先筛选出转化菌;然后筛选出带有重组体的克隆;最后是对DNA重组体进行鉴定。方法:遗传学方法(插入灭活法、a-互补);免疫学方法;核酸杂交法;PCR技术;酶切鉴定。

45 真核细胞转染的基本方法:(1)磷酸钙共沉淀法(2)电穿孔法(3)DEAE-葡萄糖法(4)脂质体介导基因导入(5)显微注射法

46 在大肠杆菌中表达外源基因,主要考虑以下基本要素:

(1)目的基因如果来自真核细胞必须是cDNA,因为大肠杆菌没有剪切内含子的功能。(2)从真核基因转录的mRNA缺乏结合细菌核糖体的SD序列,因此,cDNA的起始密码子(ATG)上游部分(5端非编码区)是无用的,必须除去。(3)所用表达载体必须是大肠杆菌表达载体。含有大肠杆菌RNA聚合酶所能识别的启动子和SD序列。

47 寡核苷酸介导的诱变技术步骤:

(1)将目的DNA片段插入M13噬菌体载体;(2)以重组噬菌体制备单链DNA;(3)设计并合成诱变寡核苷酸引物;(4)诱变寡核苷酸引物与靶单链DNA杂交;(5)利用Klenow片段在杂交的寡核苷酸上延伸;(6)用T4DNA连接酶将新合成的杂合双链DNA连接成双链闭环DNA分子;(7)转化宿主细菌;(8)筛选含有诱变DNA片段的重组噬菌体;(9)以含有诱变DNA的重组噬菌体制备单链DNA;(10)测序证实M13噬菌体DNA带有目标诱变而无其它诱变。最后从重组M13噬菌体RF型DNA中回收诱变的DNA片段,克隆到其它适当的载体中,对诱变DNA片段进行进一步研究。

48 双脱氧链终止法基本原理:和模板互补结合的引物在DNA聚合酶作用下发生互补链的延伸反应,反应体系中的2,

3-双脱氧核苷三磷酸(ddNTP)与底物脱氧核苷三磷酸竞争结合于延伸互补链末端,造成延伸终止。由于产生一系列分别终止于A、G、C、T位置的不同大小的DNA片段,应用高分辨率聚丙烯酰胺凝胶电泳可分辨仅相差一个核苷酸的20-500碱基的DNA片段,结合放射自显影技术,便能直接读出模板DNA的待测序列。双脱氧终止法测定DNA序列的片段通常克隆于M13或质粒pUC载体,利用多克隆位点两侧的通用引物进行测序反应。较长链的待测DNA片段可采用随机法、嵌套缺失法和引物延伸法进行序列测定。

Maxam-Gilbert法基本原理:采用化学试剂处理末端放射标记的DNA单链片段,造成碱基特异性切割,由此产生一组具不同长度的DNA链的反应混合物,经凝胶电泳按分子大小分离和放射自显影,直接读出待测DNA的核苷酸顺序。激光测序技术:应用荧光基团标记引物或4种ddNTP,采用双脱氧链终止法原理进行测序反应,双脱氧核苷酸终止产物经荧光激发产生信号,通过计算机自动读出被测序列。

49温度对DNA复性(杂交)的影响:

温度过高不利于核酸复性,而温度过低,少数碱基配对形成的局部双链不易解离,适宜的复性温度是较Tm值低25℃。在0度时杂交进行非常缓慢,随着温度的升高,杂交率也明显增加,当温度比Tm值低20-25度时,DNA-DNA杂交达到最高杂交率。但在更高温度情况下,双链分子逐渐趋向解链,当温度达到Tm-5度时杂交率即非常低。(1)错配率第增加1%,Tm值应相应下降10-15度;(2)RNA/DNA杂交体的稳定性较DNA/DNA的稳定性高,Tm值应相应增加10-15度;(3)RNA/RNA杂交体的Tm值应相应增加20-25度,因此,采用RNA探针时,加入适量的甲酰胺以降低Tm值是必需的;(4)寡核苷酸探针的碱基数很少,可以采用下式计算寡核苷酸探针Tm值:Tm=4*(G+C)+2*(A+T);寡核苷酸探针杂交反应一般在低于Tm值5度下进行。

50常用的Southern转膜方法:(1)毛细管虹吸印迹法:(2)电转印法(3)真空转移法

51Southern\Northern印迹法区别:

(1)靶核酸:N所检测的靶核酸是RNA,S是DNA(2)RNA电泳:RNA样品依其分子量大小在变性胶中进行分离,凝胶中需加入变性剂,防止RNA分子形成二级结构,维持其单链线性状态。(3)转膜:电泳结束后,不需要再进行变性和中和,直接采用毛细管虹吸法将胶中的RNA转移到膜上,也可采用电转移或真空转移法。

52核酸原位杂交步骤:(1)组织或细胞的固定(2)组织细胞杂交前的预处理(3)探针的选择和标记(4)杂交(5)杂交结果检测。

53RNA酶保护分析法(RPA)基本程序步骤:(1)制备待测RNA(2)RNA探针的标记(3)杂交(4)除去单链RNA(5)电泳分析

54探针及标记物的种类:

探针(1)cDNA探针(2)基因组DNA探针(3)寡核苷酸探针(4)RNA探针。

标记物:(1)核素标记物(2)非核素标记物:半抗原、配体、荧光素、化学发光探针。

55核酸体外标记法分为化学法和酶法:(1)化学法:利用标记物分子上的活性基团与探针分子上的基团(如磷酸基团)发生的化学反应将标记物直接结合到探针分子上。(2)酶法(酶促标记法):将标记物预先标记在核酸苷酸(NTP或dNTP)分子上,然后利用酶促反应将标记的核苷酸分子掺入到探针分子中去,或将核苷酸分子上的标记基团交换到探针分子上。

56酶促标记法:(1)缺口平移法;(2)随机引物法(3)PCR标记法(4)末端标记法

57缺口平移法原理:利用适当浓度的DNaseI在DNA双链上随机切割单链,造成单链切口。切口处产生一个5末端和一个3末端,3末端即可作为引物,在大肠杆菌DNA聚合酶I的5-3DNA聚合酶活性的催化下,以互补的DNA单链为模板,依次将dNTP连接到切口的3端羟基上,合成新的DNA单链;同时DNA聚合酶I的5-3核酸外切酶活性在切口处将旧链人5末端逐步切除,新合成链不断延伸,从而使原DNA分子上的部分核苷酸残基被标记的核苷酸所取代。

58PCR基本过程:(1)变性:通过加热至95度左右,使DNA双螺旋的氢键断裂,形成单链DNA,作为反应的模板。(2)退火:将温度降至引物的Tm值左右或以下,引物与DNA模板互补区域结合,形成杂交链。(3)延伸:当反应体系温度升至70度左右时,TaqDNA聚合酶催化以引物为起始点的5-3DNA链延伸反应,形成新生DNA链。

59PCR引物设计的基本要求:(1)引物长度一般为15-30个核苷酸。(2)引物中的碱基组成尽可能随机分布,避免出现嘌呤、嘧啶碱基堆积现象。(3)引物自身不应存在互补序列,尤其应避免折叠成发夹结构。(4)两个引物之间不应存在互补序列,尤其应避免3端的互补重叠。(5)引物与非特异扩增区的序列的同源性不要超过70%,引物3末端连续8个碱基在待扩增区以外不能有完全互补序列,否则易导致非特异性扩增(6)引物3端碱基是引发延伸的起点,因此一定要与模板DNA配对(7)引物与模板结合时,引物的5端最多可以游离十几个碱基而不影响PCR反应的进行。

60PCR技术的要类型:(1)筑巢PCR(2)共享引物PCR(3)多重PCR(4)不对称PCR(5)锚定PCR(6)反向PCR(7)彩色PCR(8)原位PCR(9)定量PCR(10)差异显示PCR(11)重组PCR。

、反应温度与循环次数。61PCR反应体系包括:核酸模板、引物、TaqDNA聚合酶、缓冲液、Mg2+、dNTP

s

62转基因动物及基本原理:转基因动物是指用人工方法将外源基因导入或整合到基因组内,并能稳定传代的一类动物。基本原理:将目的基因(或基因组片段)用显微注射等方法注入实验动物的受精卵或着床前的胚胎细胞中,使目的基因整合到基因组中,然后将此受精卵或着床前的胚胎细胞再植入受体动物园的输卵管(或子宫)中,使其发育成携带有外源基因的转基因动物。导入基因的方法有显微注射法、胚胎干细胞法、逆转录病毒感染法、精子载体法。转基因动物中外源DNA的检测:(1)染色体及基因水平的检测:斑点杂交、Southern杂交和PCR分析、原位杂交等;(2)转录水平的检测:利用Northern杂交、RNase保护分析及RT-PCR方法检测转基因mRNA的存在及表达水平。(3)蛋白质水平检测,采用Western印迹分析法。

63转基因动物的应用:(1)对基因组织或阶段特异表达的研究(2)通过研究转入外源基因后的新表型,可以发现基因的新功能;(3)导入外源基因后,由于基因的随机插入,可能会导致内源基因的突变,对这些突变表型进行分析,可以发现新的基因(4)可用于只在胚胎期才表达的基因的结构和功能的研究(5)建立研究外源基因表达、调控的动物模型(6)对遗传性疾病的研究(7)建立人类疾病的动物模型,(8)动物新品种的培育(9)基因产品的制备(10)在免疫学中,可用于对免疫机制、免疫相关疾病的研究及建立免疫性疾病动物模型等。

64转基因植物技术路线:(1)选择及获得外源目的基因,(2)受体细胞培养,(3)选用适当的转基因方法将目的基因导入受体细胞(4)将转化细胞进行适当培养(5)筛选阳性转化细胞(6)培植阳性转化植株(7)转基因植株的鉴定。

65转基因植物在医学上的应用:(1)可成为新的疫苗来源,植物病毒也成为人类疫苗的可能来源(2)因为植物病毒对动物不致病,因此可利用植物病毒表达抗原蛋白的片段,以诱导哺乳动物免疫系统发生反应。(3)还可产生单抗,作为化疗药物的靶向载体。

66基因打靶的必备条件:(1)胚胎干细胞:ES细胞的特点:能在体外培养,并保留发育的全能性。体外培养要维持细胞的分裂增殖与正常的核型,同时抑制细胞的分化。(2)打靶载体:a、neo阳性筛选标志:b、HSV-tk 阴性筛选标志:

67构建打靶载体的基本过程:(1)获得目的基因(待敲除基因)的同源片段,将此DNA片段克隆到一般的质粒载体中;(2)从重组质粒中切除目的基因的大部分同源DNA序列,只留部分序列在线性质粒载体的两端;(3)将neo基因克隆到带有目的基因同源顺序的线性质粒中,使之位于残留目的基因同源顺序的中间;(4)在目的基因同源顺序的外侧线性化重组质粒载体,将HSV-tk基因克隆到此线性载体中。

68DNA芯片技术的应用:(1)DNA序列测定(2)基因表达分析(3)基因组研究(4)基因诊断(5)药物研究与开发(药物筛选、新药发现、合理用药、中草药鉴定和真假药辨别)

69引起DNA一级结构变异的诱变剂的作用机制:(1)碱基类似物诱发突变(2)改变DNA的化学结构(3)结合到DNA分子上诱发移码突变(4)紫外线及其其它射线引起的DNA分子变化。

70突变类型:点突变(转换和颠换)、缺失(一个碱基或一段核苷酸链从DNA大分子上消失)、插入(一个原来没有的碱基或一段原来没有的核苷酸链插入DNA大分子中间)、倒位(DNA链内重组,使其中一段方向反置)

71突变所引起的遗传效应包括:(1)遗传密码的改变:错义突变、无义突变、同义突变、移码突变;(2)对mRNA 剪接的影响(3)蛋白质肽链中的片段缺失。

72病毒癌基因与细胞癌基因的不同之处:

(1)病毒癌基因与细胞癌基因相比,通常丢失了两端的某些序列。(2)病毒癌基因没有内含子,而细胞癌基因中通常含有内含子或插入序列。(3)病毒癌基因与同源的细胞原癌基因在外显子序列中也有微小的差别。(4)病毒癌基因常会出现碱基取代或碱基缺失等突变,而细胞癌基因则较少发现这一类突变。

73癌基因家族:src\ras\myc\sis\erb\myb.

74 RB抑癌基因机制:RB蛋白在静止细胞中与E2F结合成复合物,抑制E2F的转录活性;P105-RB通过抑制多种原癌基因如c-myc\c-fos的表达而抑制细胞增殖。

75 P53抑制细胞生长机制:(1)P53蛋白可抑制cyclinA的表达,故P53基因的变异或缺失,可使cyclinA过量表达而促进细胞在DNA复制不完全时即进入M期而致癌,(2)P53能阻碍DNA聚合酶与DNA复制起始复合物的结合而抑制DNA复制的启动,进而阻止DNA的复制。(3)P53的酸性氨基酸末端结构区具有转录激活作用,它能激活一些抑制细胞分裂的基因而间接抑制细胞增殖。(4)正常P53还能抑制c-myc\ras基因或腺病毒E1A对细胞的转化作用。

76 癌基因活化致癌的主要机制:

(1)原癌基因点突变(2)原癌基因获得外源启动子而激活(3)原癌基因因甲基化程度降低而激活(4)原癌基因的

拷贝数增加(5)基因易位或重排使原癌基因激活

77 肿瘤发生的多基因协同作用:该假说认为细胞癌变是多步骤、多重打击的复杂过程,在肿瘤发生发展的各阶段,至少需要两个或多个不同的癌相关基因的异常激活或失活,才有可能引起细胞的癌变。

直肠结肠癌的发生、发展过程可分6个阶段:上皮细胞过度增生、早期腺瘤、中期腺瘤、晚期腺瘤、腺癌和转移癌。从正常上皮细胞到上皮细胞过度增生可能涉及FAP基因异常(突变或失活),从早期腺瘤到中期腺瘤涉及K-ras的异常(突变),从中期腺瘤到晚期腺瘤涉及DCC基因异常(如丢失),从晚期腺瘤到直肠结肠癌涉及P53基因异常(丢失),癌转移还涉及到其它基因的激活与失活,如nm23基因表达异常、血管生长因子基因表达在肿瘤细胞表达的Ras刺激下增高等。

78 基因诊断中常用的分子生物学技术(1)核酸分子杂交(2)聚合酶链反就(PCR)(3)单链构象多态性检测(4)限制酶酶谱分析(5)DNA序列测定(6)DNA芯片技术

79 DNA指纹特点:(1)一个DNA指纹探针可同时检测十几个、甚至几十个位点的变异,(2)具有高度特异性(3)具有稳定的遗传性(4)DNA指纹图谱具有体细胞稳定性。

80 基因诊断的方法包括:(1)基因突变检测;(2)多态性分析(3)基因表达的检测(4)外源DNA的检测。

81 基因诊断策略:一、遗传性疾病:(1)直接诊断策略,即直接检测导致遗传病发生的各种基因突变;(2)间接诊断策略,即寻找具有基因缺陷的染色体并判断被检者是否具有这条染色体。

二、感染性疾病:针对病原体的基因序列,设计特异性探针进行分子杂交或合成特异的寡核苷酸引物进行PCR扩增,即能对该疾病作出明确的病原体诊断;三肿瘤:(1)检测肿瘤相关基因的突变及表达异常(2)检测肿瘤相关病毒基因(3)检测肿瘤标记物基因。四、法医:应用DNA多态性分析、DNA指纹技术。

82 基因置换的条件:(1)对导入的基因及其产物有详尽的了解;(2)外来基因能有效地导入靶细胞(3)导入基因能在靶细胞中长期稳定驻留(4)导入基因能有适度水平的表达(5)基因导入的方法及所用载体对宿主细胞安全无害。

83 选择转移基因的靶细胞时,一般考虑以下几个因素(1)不管是直接体内还是间接体内基因转移,选择目的基因表达的组织细胞,最好是组织特异性细胞,(2)细胞较易获得,县城生命周期较长。(3)离体细胞较易受外源遗传物质转化。(4)离体细胞经转染和一定时间培养后再植回体内仍较易成活。

目前常用的靶细胞:造血细胞、皮肤成纤维细胞、肝细胞、血管内皮细胞、淋巴细胞、肌肉细胞、肿瘤细胞。

84 反义RNA在基因治疗中的意义和需解决的问题及前景:

通过反义RNA结合细胞中特异mRNA而调控其翻译,可望按剂量来调节特定基因的表达或功能。问题是:(1)专一性转移问题(2)反义RNA进入靶细胞前的降解问题。(3)受体介导反义RNA转移技术。

前景:(1)安全性高(2)反义RNA设计和制备方便(3)具有剂量调节效应(4)能直接作用于一些RNA病毒。

分子生物学与基因工程主要知识点

分子生物学与基因工程复习重点 第一讲绪论 1、分子生物学与基因工程的含义 从狭义上讲,分子生物学主要是研究生物体主要遗传物质-基因或DNA的结构及其复制、转录、表达和调节控制等过程的科学。 基因工程是一项将生物的某个基因通过载体运送到另一种生物的活体细胞中,并使之无性繁殖和行使正常功能,从而创造生物新品种或新物种的遗传学技术。 2、分子生物学与基因工程的发展简史,特别是里程碑事件,要求掌握其必要的理由 上个世纪50年代,Watson和Crick提出了的DNA双螺旋模型; 60年代,法国科学家Jacob和Monod提出了的乳糖操纵子模型; 70年代,Berg首先发现了DNA连接酶,并构建了世界上第一个重组DNA分子; 80年代,Mullis发明了聚合酶链式反应(Polymerase Chain Reaction,PCR)技术; 90年代,开展了“人类基因组计划”和模式生物的基因组测序,分子生物学进入“基因组时代”; 目前,分子生物学进入了“后基因组时代”或“蛋白质组时代”。 3、分子生物学与基因工程的专业地位与作用:从专业基础课角度阐述对专业课程的支 撑作用 第二讲核酸概述 1、核酸的化学组成(图画说明) 2、核酸的种类与特点:DNA和RNA的区别 (1)DNA含的糖分子是脱氧核糖,RNA含的是核糖; (2)DNA含有的碱基是腺嘌呤(A)、胞嘧啶(C)、鸟嘌呤(G)和胸腺嘧啶(T),RNA含有的碱基前3个与DNA完全相同,只有最后一个胸腺嘧啶被尿嘧啶(U)所代替; (3)DNA通常是双链,而RNA主要为单链;

(4)DNA的分子链一般较长,而RNA分子链较短。 3、DNA作为遗传物质的直接和间接证据; 间接: (1)一种生物不同组织的细胞,不论年龄大小,功能如何,它的DNA含量是恒定的,而生殖细胞精子的DNA含量则刚好是体细胞的一半。多倍体生物细胞的DNA含量是按其染色体倍数性的增加而递增的,但细胞核里的蛋白质并没有相似的分布规律。 (2)DNA在代谢上较稳定。 (3)DNA是所有生物的染色体所共有的,而某些生物的染色体上则没有蛋白质。(4)DNA通常只存在于细胞核染色体上,但某些能自体复制的细胞器,如线粒体、叶绿体有其自己的DNA。 (5)在各类生物中能引起DNA结构改变的化学物质都可引起基因突变。 直接:肺炎链球菌试验、噬菌体侵染实验 4、DNA的变性与复性:两者的含义与特点及应用 变性:它是指当双螺旋DNA加热至生理温度以上(接近100oC)时,它就失去生理活性。这时DNA双股链间的氢键断裂,最后双股链完全分开并成为无规则线团的过程。简而言之,就是DNA从双链变成单链的过程。增色效应:它是指在DNA的变性过程中,它在260 nm的吸收值先是缓慢上升,到达某一温度后即骤然上升的效应。 复性:它是指热变性的DNA如缓慢冷却,已分开的互补链又可能重新缔合成双螺旋的过程。复性的速度与DNA的浓度有关,因为两互补序列间的配对决定于它们碰撞频率。DNA复性的应用-分子杂交:由DNA复性研究发展成的一种实验技术是分子杂交技术。杂交可发生在DNA和DNA或DNA与RNA间。 5、Tm的含义与影响因素 Tm的含义:是指吸收值增加的中点。 影响因素: 1)DNA序列中G + C的含量或比例含量越高,Tm值也越大(决定性因素);2)溶液的离子强度 3)核酸分子的长度有关:核酸分子越长,Tm值越大

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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。

分子生物学总结(朱玉贤版)(2020年10月整理).pdf

结合着下载的资料复习吧~~~~ 绪论 分子生物学的发展简史 Schleiden和Schwann提出“细胞学说” 孟德尔提出了“遗传因子”的概念、分离定律、独立分配规律 Miescher首次从莱茵河鲑鱼精子中分离出DNA Morgan基因存在于染色体上、连锁遗传规律 Avery证明基因就是DNA分子,提出DNA是遗传信息的载体 McClintock首次提出转座子或跳跃基因概念 Watson和Crick提出DNA双螺旋模型 Crick提出了“中心法则” Meselson与Stah用N重同位素证明了DNA复制是一种半保留复制 Jacob和Monod提出了著名的乳糖操纵子模型 Arber首次发现DNA限制性内切酶的存在 Temin和Baltimore发现在病毒中存在以RNA为模板,逆转录成DNA的逆转录酶 哪几种经典实验证明了DNA是遗传物质? (Avery等进行的肺炎双球菌转化实验、Hershey 利用放射性同位素35S和32P分别标记T2噬菌体的蛋白质外壳和DNA) 第二章染色体与DNA 第一节染色体 一、真核细胞染色体的组成 DNA:组蛋白:非组蛋白:RNA = 1:1:(1-1.5):0.05 (一)蛋白质(组蛋白、非组蛋白) (1)组蛋白:H1、H2A、H2B、H3、H4 功能:①核小体组蛋白(H2A、H2B、H3、H4)作用是将DNA分子盘绕成核小体

②不参加核小体组建的组蛋白H1,在构成核小体时起连接作用 (2)非组蛋白:包括以DNA为底物的酶、作用于组蛋白的酶、RNA聚合酶等。常见的有(HMG蛋白、DNA结合蛋白) 二、染色质 染色体:分裂期由染色质聚缩形成。 染色质:线性复合结构,间期遗传物质存在形式。 常染色质(着色浅) 具间期染色质形态特征和着色特征染色质 异染色质(着色深) 结构性异染色质兼性异染色质 (在整个细胞周期内都处于凝集状态)(特定时期处于凝集状态)三、核小体 由H2A、H2B、H3、H4各2 分子组成的八聚体和绕在八聚体外的DNA、一分 子H1组成。八聚体在中央,DNA分子盘绕在外,由此形成核心颗粒。,H1结合在核心颗粒外侧DNA双链的进出口端,如搭扣将绕在八聚体外DNA链固定,核心颗粒之间的连接部分为连接DNA。 核小体的定位对转录有促进作用

分子生物学知识点

第一章染色体与DNA 1.原核生物的DNA的主要特征:一般只有一条染色体且大都带有单拷贝基因,只有少数的基因是以多拷贝形式存在的;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。 2.真核生物染色体所具有的特征:分子结构稳定;能够自我复制,使亲代之间保持连续性;能够知道蛋白质的合成,从而控制整个生命活动过程;能够产生可遗传的变异。 3.染色体上的蛋白质主要包括组蛋白和非组蛋白。组蛋白是染色体的结构蛋白,与DNA组成核小体。其中组蛋白又分为:H1、H2、H2B、H3及H4。 4.组蛋白的特性:①进化上的极端保守性:不同种生物组蛋白的氨基酸组成是十分相似的②无组织特异性③肽链上的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组蛋白的修饰作用:包括甲基化、乙酰化、磷酸化、泛素华及ADP核糖基化(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)⑤富含赖氨酸的组蛋白H5。 5.非组蛋白包括酶类,与细胞分裂有关的收缩蛋白、骨架蛋白、核孔复合蛋白以及肌动蛋白、肌球蛋白、微管蛋白、原基蛋白等。 ①HMG蛋白:其特点在于能与DNA结合,也能与H1作用,但都容易用低盐溶液抽提,说明他们与DNA的结合并不牢靠。 ②DNA结合蛋白:相对分子质量较低的蛋白质,约占非组蛋白的20%,可能是一些与DNA的复制或者转录相关的酶或调节物质。 ③A24非组蛋白:其有两个N端,呈酸性,含有较多的谷氨酸和天冬氨酸,总含量大约是H2A的1%,位于核小体内。 6.C值(C value):一种生物单倍体基因组DNA的总量。 C值反常现象:某些两栖类的C值甚至比哺乳动物还大,而在两栖类中C值的变化也很大,可相差100倍。 7.真核细胞的DNA序列大概可分为三类(根据对DNA的动力学): ①不重复序列:这些序列一般只有一个或几个拷贝,它占DNA总量的40%—80%。注:单拷贝基因通过基因扩增仍可合成大量蛋白质。 ②中度重复序列:序列的重复次数为10-10000,约占总DNA的10%—40%。 ③高度重复序列(卫星序列):只在真核生物中发现,这类DNA是高度浓缩的,是异染色质的组成部分。 8.真核生物基因组的结构特点总结:①基因组庞大,一般大于原核生物的基因组 ②存在大量的重复序列③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的最主要区别④转录产物为单顺反子⑤存在大量的顺式作用元件,包括启动子、增强子、沉默子等⑥存在大量的DNA多态性。DNA多态性指DNA序列中发生变异而导致的个体间核苷酸序列的差异⑦真核基因是断裂基因,有内含子结构⑧具有端粒结构。端粒是真核生物线性基因组DNA末端的一段特殊结构,它是一段DNA序列和蛋白质形成的复合体。

分子生物学问题汇总

Section A 细胞与大分子 简述复杂大分子的生物学功能及与人类健康的关系。 Section C 核酸的性质 1.DNA的超螺旋结构的特点有哪些? A 发生在闭环双链DNA分子上 B DNA双链轴线高卷曲,与简单的环状相比,连接数发生变化 C 当DNA扭曲方向与双螺旋方向相同时,DNA变得紧绷,为正超螺旋,反之变得松弛为负超螺旋。自然界几乎所有DNA分子超螺旋都为负的,因为能量最低。 2.简述核酸的性质。 A 核酸的稳定性:由于核酸中碱基对的疏水效应以及电荷偶极作用而趋于稳定 B 酸效应:在强酸和高温条件下,核酸完全水解,而在稀酸条件下,DNA的核苷键被选择性地断裂生成脱嘌呤核酸 C 碱效应:当PH超出生理范围时(7-8),碱基的互变异构态发生变化 D 化学变性:一些化学物质如尿素,甲酰胺能破坏DNA和RNA二级结构中的 而使核酸变性。 E 粘性:DNA的粘性是由其形态决定的,DNA分子细长,称为高轴比,可被机械力和超声波剪切而粘性下降。 F 浮力密度:1.7g/cm^3,因此可利用高浓度分子质量的盐溶液进行纯化和分析 G 紫外线吸收:核酸中的芳香族碱基在269nm 处有最大光吸收 H 减色性,热变性,复性。 思考题:提取细菌的质粒依据是核酸的哪些性质? 质粒是抗性基因,,在基因组或者质粒DNA中用碱提取法。 Sectio C 课前提问 1.在1.5mL的离心管中有500μL,取出10 μL稀释至1000 μL后进行检测,测得A260=0.15。 问(1):试管中的DNA浓度是多少? 问(2):如果测得A280=0.078, .A260/A280=?说明什么问题? (1)稀释前的浓度:0.15/20=0.0075 稀释后的浓度:0.0075/100=0.75ug/ml (2)0.15/0.078=1.92〉1.8,说明DNA中混有RNA样品。 2.解释以下两幅图

分子生物学知识点总结

, 宛 本人自己总结,大家随便一看。 基因与基因组 基因(gene ):储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须的全部 核苷酸序列所构成的遗传单位。 1.顺式作用元件有:启动子和上游启动子元件,反应元件,增强子,沉默子,Poly 加尾信号 启动子:有方向性,转录起始位点上游,TATA 盒,B 地贫,与 RNA 聚合酶特异结合及启 动转录 上游启动子元件:TATA 盒上游,与反式作用因子结合,调控基因转录效率。CAAT 盒,GC 盒,CACA 盒—B 地贫 反应元件:与激活的信息分子受体结合,调控基因表达 增强子:与反式作用因子结合,基因表达正调控,无方向性 沉默子:与反式作用因子结合,基因表达负调控 Poly 加尾信号:结构基因末端 AATAAA 及下游富含 GT 或 T 区,多聚腺苷酸化特异因子, 在 3 末端加 200 个 A B 地贫 1.除逆转录病毒外,通常为单倍体基因组。 逆转录病毒:单股正链二倍体 RNA ,三个结构基因,gag ,pol ,env ,5 端甲基化帽,3 端 poly 加尾。 HIV 免疫缺陷病毒,白血病病毒,肉瘤病毒 感染细菌的病毒基因组与细菌相似,基因连续,感染真核细胞的病毒基因组与真核细胞相似, 有内含子,基因不连续。 3.基因组连续:冠状病毒,脊髓灰质炎病毒,鼻病毒 4.编码区占大部分 原核生物基因组 1.由一条环状双链 DNA 分子组成,通常只有一个复制起点。 2.结构基因大多组成操纵子,形成多顺反子(mRNA ) 3.非编码区主要是调控序列。(转录终止区可有强终止子有反向重复序列,形成茎环结构) 4.存在可移动的 DNA 序列(转座因子:能够在一个 DNA 内或两个 DNA 间移动的 DNA 片 段转座因子:插入序列,转座子,可转座的噬菌体,转座作用的机制:复制性转座,简单转 座,共整合体,插入突变) 5.编码区大于非编码区 真核生物基因组 1.有同源性的功能相关基因构成基因家族 核酸序列相同,核酸序列高度同源,编码产物的功能或功能区相同,假基因 2.真核基因为断裂基因,编码为单顺反子。 3.有单一序列(低度重复序列) 中度重复序列,高度重复序列(反向重复序列—发卡结构, 卫星 DNA :大卫星 DNA ,高度多态性:小卫星 DNA ,微卫星 DNA ) 基因表达调控 基因表达:。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 成具有特定的生物学功能和生物学效应的 RNA 或蛋白质的全过程。包括 rRNA 和 tRNA 的 转录过程。 基因表达特点:时间特异性,空间特异性 按对刺激的反应性分类:基本表达(管家基因),诱导和阻遏表达。协同表达 基因表达调控:机体各种细胞中含有的相同遗传信息(相同的结构基因),根据机体的不同发

现代分子生物学总结(朱玉贤、最新版)

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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。

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分子生物学 第一章绪论 分子生物学研究内容有哪些方面? 1、结构分子生物学; 2、基因表达的调节与控制; 3、DNA重组技术及其应用; 4、结构基因组学、功能基因组学、生物信息学、系统生物学 第二章DNA and Chromosome 1、DNA的变性:在某些理化因素作用下,DNA双链解开成两条单链的过程。 2、DNA复性:变性DNA在适当条件下,分开的两条单链分子按照碱基互补原则重新恢复天然的双螺旋构象的现象。 3、Tm(熔链温度):DNA加热变性时,紫外吸收达到最大值的一半时的温度,即DNA分子内50%的双链结构被解开成单链分子时的温度) 4、退火:热变性的DNA经缓慢冷却后即可复性,称为退火 5、假基因:基因组中存在的一段与正常基因非常相似但不能表达的DNA序列。以Ψ来表示。 6、C值矛盾或C值悖论:C值的大小与生物的复杂度和进化的地位并不一致,称为C值矛盾或C值悖论(C-Value Paradox)。 7、转座:可移动因子介导的遗传物质的重排现象。 8、转座子:染色体、质粒或噬菌体上可以转移位置的遗传成分 9、DNA二级结构的特点:1)DNA分子是由两条相互平行的脱氧核苷酸长链盘绕而成;2)DNA分子中的脱氧核苷酸和磷酸交替连接,排在外侧,构成基本骨架,碱基排列在外侧;3)DNA分子表面有大沟和小沟;4)两条链间存在碱基互补,通过氢键连系,且A=T、G ≡ C(碱基互补原则);5)螺旋的螺距为3.4nm,直径为2nm,相邻两个碱基对之间的垂直距离为0.34nm,每圈螺旋包含10个碱基对;6)碱基平面与螺旋纵轴接近垂直,糖环平面接近平行 10、真核生物基因组结构:编码蛋白质或RNA的编码序列和非编码序列,包括编码区两侧的调控序列和编码序列间的间隔序列。 特点:1)真核基因组结构庞大哺乳类生物大于2X109bp;2)单顺反子(单顺反子:一个基因单独转录,一个基因一条mRNA,翻译成一条多肽链;)3)基因不连续性断裂基因(interrupted gene)、内含子(intron)、外显子(exon);4)非编码区较多,多于编码序列(9:1) 5)含有大量重复序列 11、Histon(组蛋白)特点:极端保守性、无组织特异性、氨基酸分布的不对称性、可修饰作用、富含Lys的H5 12、核小体组成:由组蛋白和200bp DNA组成 13、转座的机制:转座时发生的插入作用有一个普遍的特征,那就是受体分子中有一段很短的被称为靶序列的DNA会被复制,使插入的转座子位于两个重复的靶序列之间。 复制型转座:整个转座子被复制,所移动和转位的仅为原转座子的拷贝。 非复制型转座:原始转座子作为一个可移动的实体直接被移位。 第三章DNA Replication and repair 1、半保留复制:DNA生物合成时,母链DNA解开为两股单链,各自作为模板(template)按碱

分子生物学知识点整理知识讲解

分子生物学知识点整 理

一、名词解释: 1. 基因:基因是位于染色体上的遗传基本单位,是负载特定遗传信息的DNA 片段,编码具有生物功能的产物包括RNA和多肽链。 2. 基因表达:即基因负载遗传信息转变生成具有生物学功能产物的过程,包括基因的激活、转录、翻译以及相关的加工修饰等多个步骤或过程。 3.管家基因:在一个生物个体的几乎所有组织细胞中和所有时间段都持续表达的基因,其表达水平变化很小且较少受环境变化的影响。如GAPDH、β-肌动蛋白基因。 4. 启动子:是指位于基因转录起始位点上游、能够与RNA聚合酶和其他转录因子结合并进而调节其下游目的基因转录起始和转录效率的一段DNA片段。 5.操纵子:是原核生物基因表达的协调控制单位,包括有结构基因、启动序列、操纵序列等。如:乳糖操纵子、色氨酸操纵子等。 6.反式作用因子:指由其他基因表达产生的、能与顺式作用元件直接或间接作用而参与调节靶基因转录的蛋白因子(转录因子)。 7.顺式作用元件:即位于基因附近或内部的能够调节基因自身表达的特定DNA 序列。是转录因子的结合位点,通过与转录因子的结合而实现对真核基因转录的精确调控。 8. Ct值:即循环阈值(cycle threshold,Ct),是指在PCR扩增过程中,扩增产物的荧光信号达到设定的荧光阈值所经历的循环数。(它与PCR扩增的起始模板量存在线性对数关系,由此可以对扩增样品中的目的基因的模板量进行准确的绝对和(或)相对定量。)

9.核酸分子杂交:是指核酸分子在变性后再复性的过程中,来源不同但互不配对的核酸单链(包括DNA和DNA,DNA和RNA,RNA和RNA)相互结合形成杂合双链的特性或现象,依据此特性建立的一种对目的核酸分子进行定性和定量分析的技术则称为分子杂交技术。 10. 印迹或转印:是指将核酸或蛋白质等生物大分子通过一定的方法转移并固定至尼龙膜等支持载体上的一种方法,该技术类似于用吸墨纸吸收纸张上的墨迹。 11. 探针:是一种用同位素或非同位素标记核酸单链,通常是人工合成的寡核苷酸片段。 12. 基因芯片:又称DNA芯片或DNA微阵列,是基于核酸分子杂交原理建立的一种对DNA进行高通量、大规模、并进行分析的技术,其基本原理是将大量寡核苷酸分子固定于支持物上,然后与标记的待测样品进行杂交,通过检测杂交信号的强弱进而对待测样品中的核酸进行定性和定量分析。 13. 基因文库:是指通过克隆方法保存在适当宿主中的一群混合的DNA分子,所有这些分子中的插入片段的总和,可代表某种生物的全部基因组序列或全部的mRNA序列,因此基因文库实际上是包含某一生物体或生物组织样本的全部DNA序列的克隆群体。基因文库包括两类:基因组文库和cDNA文库。 14. 克隆:是来自同一始祖的相同副本或拷贝的集合。 15. 载体:为携带的目的基因,实现其无性繁殖或表达有意义的蛋白质所采用的一些DNA分子。 16. 限制性核酸内切酶:识别DNA的特意序列,并在识别位点或其周围切割双链DNA的一类内切酶。

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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

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分子生物学总结完整版 1、结构分子生物学; 2、基因表达的调节与控制; 3、DNA重组技术及其应用; 4、结构基因组学、功能基因组学、生物信息学、系统生物学 第二章DNA and Chromosome 1、DNA的变性:在某些理化因素作用下,DNA双链解开成两条单链的过程。 2、 DNA复性:变性DNA在适当条件下,分开的两条单链分子按照碱基互补原则重新恢复天然的双螺旋构象的现象。 3、 Tm(熔链温度): DNA加热变性时,紫外吸收达到最大值的一半时的温度,即DNA分子内50%的双链结构被解开成单链分子时的温度) 4、退火:热变性的DNA经缓慢冷却后即可复性,称为退火 5、假基因:基因组中存在的一段与正常基因非常相似但不能表达的DNA序列。以Ψ来表示。 6、 C值矛盾或C值悖论:C值的大小与生物的复杂度和进化的地位并不一致,称为C值矛盾或C值悖论(C-Value Paradox)。 7、转座:可移动因子介导的遗传物质的重排现象。 8、转座子:染色体、质粒或噬菌体上可以转移位置的遗传成分

9、 DNA二级结构的特点:1)DNA分子是由两条相互平行的脱氧核苷酸长链盘绕而成;2)DNA分子中的脱氧核苷酸和磷酸交替连接,排在外侧,构成基本骨架,碱基排列在外侧;3)DNA分子表面有大沟和小沟;4)两条链间存在碱基互补,通过氢键连系,且A=T、G ≡ C(碱基互补原则);5)螺旋的螺距为 3、4nm,直径为2nm,相邻两个碱基对之间的垂直距离为0、34nm,每圈螺旋包含10个碱基对;6)碱基平面与螺旋纵轴接近垂直,糖环平面接近平行 10、真核生物基因组结构:编码蛋白质或RNA的编码序列和非编码序列,包括编码区两侧的调控序列和编码序列间的间隔序列。特点:1)真核基因组结构庞大哺乳类生物大于2X109bp;2)单顺反子(单顺反子:一个基因单独转录,一个基因一条mRNA,翻译成一条多肽链;)3)基因不连续性断裂基因(interrupted gene)、内含子(intron)、外显子(exon);4)非编码区较多,多于编码序列(9:1) 5)含有大量重复序列1 1、Histon(组蛋白)特点:极端保守性、无组织特异性、氨基酸分布的不对称性、可修饰作用、富含Lys的H5 12、核小体组成: 由组蛋白和200bp DNA组成 13、转座的机制:转座时发生的插入作用有一个普遍的特征,那就是受体分子中有一段很短的被称为靶序列的DNA会被复

分子生物学知识点归纳

分子生物学 1.DNA的一级结构:指DNA分子中核苷酸的排列顺序。 2.DNA的二级结构:指两条DNA单链形成的双螺旋结构、三股螺旋结构以及四股螺旋结构。3.DNA的三级结构:双链DNA进一步扭曲盘旋形成的超螺旋结构。 4.DNA的甲基化:DNA的一级结构中,有一些碱基可以通过加上一个甲基而被修饰,称为DNA的甲基化。甲基化修饰在原核生物DNA中多为对一些酶切位点的修饰,其作用是对自身DNA产生保护作用。真核生物中的DNA甲基化则在基因表达调控中有重要作用。真核生物DNA中,几乎所有的甲基化都发生于二核苷酸序列5’-CG-3’的C上,即5’-mCG-3’. 5.CG岛:基因组DNA中大部分CG二核苷酸是高度甲基化的,但有些成簇的、稳定的非甲基化的CG小片段,称为CG岛,存在于整个基因组中。“CG”岛特点是G+C含量高以及大部分CG二核苷酸缺乏甲基化。 6.DNA双螺旋结构模型要点: (1)DNA是反向平行的互补双链结构。 (2)DNA双链是右手螺旋结构。螺旋每旋转一周包含了10对碱基,螺距为3.4nm. DNA 双链说形成的螺旋直径为2 nm。每个碱基旋转角度为36度。DNA双螺旋分子表面 存在一个大沟和一个小沟,目前认为这些沟状结构与蛋白质和DNA间的识别有关。(3)疏水力和氢键维系DNA双螺旋结构的稳定。DNA双链结构的稳定横向依靠两条链互补碱基间的氢键维系,纵向则靠碱基平面间的疏水性堆积力维持。 7.核小体的组成: 染色质的基本组成单位被称为核小体,由DNA和5种组蛋白H1,H2A,H2B,H3和H4共同构成。各两分子的H2A,H2B,H3和H4共同构成八聚体的核心组蛋白,DNA双螺旋缠绕在这一核心上形成核小体的核心颗粒。核小体的核心颗粒之间再由DNA和组蛋白H1构成的连接区连接起来形成串珠样结构。 8.顺反子(Cistron):由结构基因转录生成的RNA序列亦称为顺反子。 9.单顺反子(monocistron):真核生物的一个结构基因与相应的调控区组成一个完整的基因,即一个表达单位,转录物为一个单顺反子。从一条mRNA只能翻译出一条多肽链。10.多顺反子(polycistron): 原核生物具有操纵子结构,几个结构基因转录在一条mRNA 链上,因而转录物为多顺反子。每个顺反子分别翻译出各自的蛋白质。 11.原核生物mRNA结构的特点: (1) 原核生物mRNA往往是多顺反子的,即每分子mRNA带有几种蛋白质的遗传信息。 (2)mRNA 5‘端无帽子结构,3‘端无多聚A尾。 (3)mRNA一般没有修饰碱基。 12.真核生物mRNA结构的特点: (1)5‘端有帽子结构。即7-甲基鸟嘌呤-三磷酸鸟苷m7GpppN。 (2)3‘端大多数带有多聚腺苷酸尾巴。 (3)分子中可能有修饰碱基,主要有甲基化。 (4)分子中有编码区和非编码区。 14.tRNA的结构特点 (1)tRNA是单链小分子。 (2)tRNA含有很多稀有碱基。 (3)tRNA的5‘端总是磷酸化,5’末端核苷酸往往是pG. (4)tRNA的3‘端是CCA-OH序列。是氨基酸的结合部位。 (5)tRNA的二级结构形状类似于三叶草,含二氢尿嘧啶环(D环)、T环和反密码子环。

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第一章、基因的结构和功能实体及基因组 1、基因定义 基因(遗传因子)是遗传的物质基础,是DNA(脱氧核糖核酸)分子上具有遗传信息的特定核苷酸序列的总称,携带有遗传信息的DNA序列,是具有遗传效应的DNA分子片段,是控制性状的基本遗传单位,通过指导蛋白质的合成来表达自己所携带的遗传信息,从而控制生物个体的性状表现。 2、DNA修复 DNA修复(DNA repairing)是细胞对DNA受损伤后的一种反应,这种反应可能使DNA结构恢复原样,重新能执行它原来的功能;但有时并非能完全消除DNA的损伤,只是使细胞能够耐受这DNA的损伤而能继续生存。也许这未能完全修复而存留下来的损伤会在适合的条件下显示出来(如细胞的癌变等),但如果细胞不具备这修复功能,就无法对付经常在发生的DNA损伤事件,就不能生存。对不同的DNA损伤,细胞可以有不同的修复反应。3、DNA损伤 DNA损伤是复制过程中发生的DNA核苷酸序列永久性改变,并导致遗传特征改变的现象。情况分为:substitutation (替换)deletion (删除)insertion (插入)exon skipping (外显子跳跃)。 DNA损伤的改变类型:a、点突变:指DNA上单一碱基的变异。嘌呤替代嘌呤(A与G之间的相互替代)、嘧啶替代嘧啶(C与T之间的替代)称为转换(transition);嘌呤变嘧啶或嘧啶变嘌呤则称为颠换(transvertion)。b、缺失:指DNA链上一个或一段核苷酸的消失。c、插入:指一个或一段核苷酸插入到DNA链中。在为蛋白质编码的序列中如缺失及插入的核苷酸数不是3的整倍数,则发生读框移动(reading frame shift),使其后所译读的氨基酸序列全部混乱,称为移码突变(frame-shift mutaion)。d、倒位或转位:(transposition)指DNA链重组使其中一段核苷酸链方向倒置、或从一处迁移到另一处。 e、双链断裂:对单倍体细胞一个双链断裂就是致死性事件。 4、同源重组 同源重组,(Homologus Recombination)是指发生在姐妹染色单体(sister chromatin) 之间或同一染色体上含有同源序列的DNA分子之间或分子之内的重新组合。同源重组需要一系列的蛋白质催化,如原核生物细胞内的RecA、RecBCD、RecF、RecO、RecR等;以及真核生物细胞内的Rad51、Mre11-Rad50等等。同源重组反应通常根据交叉分子或holiday 结构(Holiday Juncture Structure) 的形成和拆分分为三个阶段,即前联会体阶段、联会体形成和Holiday 结构的拆分。 a、基因敲除 基因敲除(geneknockout),是指对一个结构已知但功能未知的基因,从分子水平上设计实验,将该基因去除,或用其它顺序相近基因取代,然后从整体观察实验动物,推测相应基因的功能。这与早期生理学研究中常用的切除部分-观察整体-推测功能的三部曲思想相似。基因敲除除可中止某一基因的表达外,还包括引入新基因及引入定点突变。既可以是用突变基因或其它基因敲除相应的正常基因,也可以用正常基因敲除相应的突变基因。 b、因转移法 同源重组(homologousrecombination)是将外源基因定位导人受体细胞染色体上的方法,因为在该座位有与导人基因同源的序列,通过单一或双交换,新基因片段可替换有缺陷的基因片段,达到修正缺陷基因的目的。位点特异性重组是发生在两条DNA链特异位点上的重组,重组的发生需一段同源序列即特异性位点(又称附着点;attachmentsite,att)和位点特异性的蛋白因子即重组酶参与催化。重组酶仅能催化特异性位点间的重组,因而重组具有特异性和高度保守性。

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

现代分子生物学总结

第一章、基因的结构与功能实体及基因组 1、基因定义 基因(遗传因子)就是遗传的物质基础,就是DNA(脱氧核糖核酸)分子上具有遗传信息的特定核苷酸序列的总称,携带有遗传信息的DNA序列,就是具有遗传效应的DNA分子片段,就是控制性状的基本遗传单位,通过指导蛋白质的合成来表达自己所携带的遗传信息,从而控制生物个体的性状表现。 2、DNA修复 DNA修复(DNA repairing)就是细胞对DNA受损伤后的一种反应,这种反应可能使DNA结构恢复原样,重新能执行它原来的功能;但有时并非能完全消除DNA的损伤,只就是使细胞能够耐受这DNA的损伤而能继续生存。也许这未能完全修复而存留下来的损伤会在适合的条件下显示出来(如细胞的癌变等),但如果细胞不具备这修复功能,就无法对付经常在发生的DNA 损伤事件,就不能生存。对不同的DNA损伤,细胞可以有不同的修复反应。 3、DNA损伤 DNA损伤就是复制过程中发生的DNA核苷酸序列永久性改变,并导致遗传特征改变的现象。情况分为:substitutation (替换)deletion (删除)insertion (插入)exon skipping (外显子跳跃)。DNA损伤的改变类型:a、点突变:指DNA上单一碱基的变异。嘌呤替代嘌呤(A与G之间的相互替代)、嘧啶替代嘧啶(C与T之间的替代)称为转换(transition);嘌呤变嘧啶或嘧啶变嘌呤则称为颠换(transvertion)。b、缺失:指DNA链上一个或一段核苷酸的消失。c、插入:指一个或一段核苷酸插入到DNA链中。在为蛋白质编码的序列中如缺失及插入的核苷酸数不就是3的整倍数,则发生读框移动(reading frame shift),使其后所译读的氨基酸序列全部混乱,称为移码突变(frame-shift mutaion)。d、倒位或转位:(transposition) 指DNA链重组使其中一段核苷酸链方向倒置、或从一处迁移到另一处。e、双链断裂:对单倍体细胞一个双链断裂就就是致死性事件。 4、同源重组 同源重组,(Homologus Recombination)就是指发生在姐妹染色单体(sister chromatin) 之间或同一染色体上含有同源序列的DNA分子之间或分子之内的重新组合。同源重组需要一系列的蛋白质催化,如原核生物细胞内的RecA、RecBCD、RecF、RecO、RecR等;以及真核生物细胞内的Rad51、Mre11-Rad50等等。同源重组反应通常根据交叉分子或holiday结构(Holiday Juncture Structure) 的形成与拆分分为三个阶段,即前联会体阶段、联会体形成与Holiday 结构的拆分。 a、基因敲除 基因敲除(geneknockout),就是指对一个结构已知但功能未知的基因,从分子水平上设计实验,将该基因去除,或用其它顺序相近基因取代,然后从整体观察实验动物,推测相应基因的功能。这与早期生理学研究中常用的切除部分-观察整体-推测功能的三部曲思想相似。基因敲除除可中止某一基因的表达外,还包括引入新基因及引入定点突变。既可以就是用突变基因或其它基因敲除相应的正常基因,也可以用正常基因敲除相应的突变基因。 b、因转移法 同源重组(homologousrecombination)就是将外源基因定位导人受体细胞染色体上的方法,因为在该座位有与导人基因同源的序列,通过单一或双交换,新基因片段可替换有缺陷的基因片段,达到修正缺陷基因的目的。位点特异性重组就是发生在两条DNA链特异位点上的重组,重组的发生需一段同源序列即特异性位点(又称附着点;attachmentsite,att)与位点特异性的蛋白因子即重组酶参与催化。重组酶仅能催化特异性位点间的重组,因而重组具有特异性与高度保守性。 5、碱基错配对修复

高二生物会考知识点总结5篇精选

高二生物会考知识点总结5篇精选 直到高二,学生的学习自觉性增强,获取知识一方面从教师那里接受,但这种接受也应该有别于以前的被动接受,它是在经过自己思考、理解的基础上接受。另一方面通过自学主动获取知识。能否顺利实现转变,是成绩能否突破的关键。下面就是给大家带来的高二生物会考知识点,希望能帮助到大家! 1.酶的定义?由活细胞产生的具有催化作用的生物大分子 2.ATP的中文名称、结构简式?腺苷三磷酸A-P~P~P 3.叶绿体层析在滤纸条上的名称和颜色分布?自上而下:胡萝卜素(橙黄色,蓝紫光)叶黄素(黄色,蓝紫光)叶绿素a(蓝绿色,红橙光、蓝紫光)叶绿素b(黄绿色,红橙光、蓝紫光) 4.光合作用的光反应和暗反应的能量变化光:光能-活跃化学能暗:活跃化学能-稳定化学能 5.光合作用的反应式?6CO2+12H2O——>C6H12O6+6H2O+6O2 6.影响光合作用的因素?温度、光照、CO2浓度

7.有氧呼吸的场所?细胞质基质、线粒体 8.无氧呼吸的2个反应式?C6H12O6→C2H5OH+CO2+能量、C6H12O6→2C3H6O3(乳酸)+能量 9.呼吸作用的意义?氧化分解有机物,为生命活动提供能量 10.糖代谢的途径?多糖分为肝糖原与肌糖原,肝糖原能合成葡萄糖 1.解旋酶:作用于氢键,是一类解开氢键的酶,由水解ATP来供给能量它们常常依赖于单链的存在,并能识别复制叉的单链结构。在细菌中类似的解旋酶很多,都具有ATP酶的活性。大部分的移动方向是5′→3′,但也有3′→5′移到的情况,如n′蛋白在φχ174以正链为模板合成复制形的过程中,就是按3′→5′移动。在DNA复制中起作用。 2.DNA聚合酶:在DNA复制中起作用,是以一条单链DNA为模板,将单个脱氧核苷酸通过磷酸二酯键形成一条与模板链互补的DNA 链,形成链与母链构成一个DNA分子。 3.DNA连接酶:其功能是在两个DNA片段之间形成磷酸二酯键。如果将经过同一种内切酶剪切而成的两段DNA比喻为断成两截的梯

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