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文档简介

分子生物学复习资料1、广义分子生物学:在分子水平上研究生命本质的科学,其研究对象是生物大分子的结构和功能。1、 狭义分子生物学:即核酸(基因)的分子生物学,研究基因的结构和功能、复制、转录、翻译、表达调控、重组、修复等过程,以及其中涉及到与过程相关的蛋白质和酶的结构与功能。2、 基因:遗传信息的基本单位。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。 3、 基因组:指生物体或细胞一套完整单倍体的遗传物质总和。4、 非编码DNA:是指不包含制造蛋白质的指令,或是只能制造出无转译能力RNA的DNA序列。 5、 卫星DNA:真核生物基因组中高度重复DNA由一些2bp到20-30bp的极短序列,以数干个拷贝的串联方式排列,这种排列又称卫星DNA。6、 重叠基因:共有同一段DNA序列的两个或多个基因。7、 基因重叠:同一段核酸序列参与了不同基因编码的现象。8、 假基因:一种类似于基因序列,其核苷酸序列同其相应的正常功能基因基本相同、但却不能合成功能蛋白的失活基因。9、 复制:是指以原来DNA(母链)为模板合成新DNA(子链)的过程。10、 复制起始点:DNA分子上起始复制并控制复制起始频率的特定位置。11、 复制终点:终止复制的位点。12、 半保留复制:DNA复制过程中,新合成的子代DNA分子 中,一条链是新合成的,另外一条链来自亲代,这种复制方式称为半保留复制。 13、 复制子:基因组上能够独立进行复制的单位, 包括复制起点和复制终点。14、 引物:是人工合成的与模板DNA互补的寡核苷酸序列。15、 简并引物:是指代表编码单个氨基酸所有不同碱基可能性的不同序列的混合物。16、 相向复制:从两个起点开始两条链的复制,形成两个复制叉,各以一条链为模板单一方向复制出一条新链。17、 单向复制:复制从一个起始点开始,只有一个复制叉,以同一方向生长出两条链。18、 双向复制:从一个起始点开始,沿着两个相反的方向形成两个复制叉,一方向移动,两条DNA链都被作为模板,各生长出两条新链,形成一个复制泡,用电子显微镜可以观察到复制泡的存在。19、 D环复制:又称取代环复制,是线粒体DNA 的复制形式。复制中呈字母D形状而得名。20、 DNA的半不连续复制:DNA在复制过程中,一条链合成是连续的,而另一条链合成是不连续的,这样的复制过程称为半不连续合成。21、 前导链:以35方向DNA链为模板链,子代DNA以53方向连续合成,称为前导链。22、 后随链:以53方向DNA链为模板链,子代DNA以53方向不连续合成,形成许多不连续的冈崎片段,最后连接成一条完整的DNA链,称为后随链,又称后滞链。23、 引物酶:又称引发酶,合成起始引物,引物长度为10-60个核苷酸,E.coli中是DnaG蛋白。24、 RNA聚合酶:以一条DNA链或RNA链为模板催化由核苷-5-三磷酸合成RNA的酶。促进DnaA活性,促进复制起始。25、 端粒:真核生物线性染色体DNA的两端是一种特殊结构称为端粒 。26、 DNA的损伤:生物体生命过程中DNA双螺旋结构发生的任何改变都称之为DNA损伤。27、 DNA修复:是细胞对DNA受损伤后的一种反应。主要包括:直接修复、切除修复、错配修复、重组修复、易错修复和SOS应急反应。28、 光修复:光裂合酶能特异地和嘧啶二聚体结合,在可见光下催化光化合反应,使环丁烷环回复到两个独立的嘧啶,这一过程叫光复活作用。29、 应急反应(SOS反应):许多能造成DNA损伤或抑制DNA复制的过程能引起一系列复杂的诱导效应,这种效应称为应急反应(SOS反应)。30、 同义突变(沉默突变):指突变改变了密码子的组成,但由于密码子的简并性没有改变所编码的氨基酸序列的突变。31、 错义突变:指基因突变改变了所编码氨基酸的序列,不同程度地影响蛋白质和酶的活性。32、 无义突变:指基因改变使代表某种氨基酸的密码子变为终止密码子,导致肽链合成过早终止。33、 致死突变: 有些错义突变和无义突变严重影响到蛋白质活性甚至完全无活性, 从而影响了表现型。34、 中性突变: 有些错义突变不影响或基本上不影响蛋白质活性,不表现出明显的性状变化。35、 电泳:带电颗粒在电场的作用下,向着与其电性相反的电极移动,称为电泳。36、 DNA重组:又称遗传重组,指DNA分子内或分子间发生遗传信息的重新组合,重组产物叫重组DNA37、 Holliday中间体:同源重组中,两条同源的DNA分子经过配对、断裂和再连接,形成的连接分子,称为Holliday中间体38、 Chi位点:它是刺激重组的位点。这一位点是由8个碱基组成的非对称序列。39、 特异位点重组:指发生在一个特定的短DNA序列内,由特异的酶和辅助因子识别和作用的重组。40、 单链同化:单链DNA与同源双链DNA分子发生链的交换,从而使重组过程中DNA配对、Holliday中间体的形成、分支移动等步骤得以实现的过程。41、 转座子:基因组上中可以移动的DNA片段。转座子由基因组的一个位置转移到另一个位置的过程叫转座42、 反转座子:又称反转录转座子或反转录子,是一类在转座过程中需要以RNA为中间体,经过反转录过程再分散到基因组中的转座子。43、 转录:生物体以DNA为模板合成RNA的过程。 44、 反转录:生物体以RNA为模板合成DNA的过程。45、 剪接:真核生物RNA前体去除内含子,连接外显子的过程。46、 反式作用因子:通过扩散到与其编码基因不在同一个DNA分子上的靶位置,识别、结合而调节基因表达的分子。如转录因子、RNA聚合酶47、 顺式作用元件:通常只在原位影响与其处于同一个DNA分子上的、物理上紧密相连、被表达的基因序列。通常不编码蛋白,多位于基因旁侧或内含子中。48、 启动子:位于转录起始点附近,且为转录起始所必需,可被RNA聚合酶特异性识别、结合,并起始转录的一段保守DNA序列,其本身不被转录。49、 操纵子:是原核生物在分子水平上基因表达调控的单位,由调节基因、启动子、操纵基因和结构基因等序列组成。50、 增强子:指能使基因转录频率明显增加的DNA远端调控序列。51、 强终止子:无需其他蛋白质因子的帮助,而是依靠转录产物形成特殊的二级结构就可以终止转录,这种终止子被称为内部终止子。52、 弱终止子:需要在一种蛋白质因子的帮助才能终止,所以又称为依赖性终止子。53、 结构基因:编码参与细胞结构或代谢活动的结构蛋白、酶的基因。54、 操纵基因:指操纵子中常与启动子相邻或重叠的序列,被有活性调节蛋白结合后,影响启动子启动下游结构基因转录,是一类顺式作用元件。55、 调节基因:编码控制其它基因表达的蛋白质或RNA的基因。56、 缺刻平移:DNA polI的5-3聚合酶和5-3外切核酸酶活性协同作用,可使DNA一条链上的切口从53移动。57、 效应物:调节蛋白需要有一个小分子物质结合并改变其活性,共同调节结构基因转录,这个小分子物质称为效应物。58、 顺反子:遗传学将编码一个蛋白质或多肽的遗传单位称为顺反子。59、 多顺反子:原核细胞中数个结构基因常串联为一个转录单位,转录生成的mRNA可编码几种功能相关的蛋白质,为多顺反子 。60、 单顺反子:真核mRNA只编码一种蛋白质,为单顺反子(single cistron) 。 61、 遗传密码: DNA(或mRNA)中的核苷酸序列与蛋白质中氨基酸序列之间的对应关系称为遗传密码。62、 密码子:mRNA上每3个相邻的核苷酸编码蛋白质多肽链中的一个氨基酸,这三个核苷酸就称为一个密码子或三联体密码。63、 同义密码子:同一种氨基酸具有两个或更多密码子的现象称为密码子的简并性。对应于同一种氨基酸的不同密码子称为同义密码子。64、 分子伴侣:分子伴侣是细胞一类保守蛋白质,可识别肽链的非天然构象,促进各功能域和整体蛋白质的正确折叠。65、 应急反应:当细菌能源十分缺乏时,几乎所有的生化反应都停止,为生存,细菌体内可立即产生一种应急应答反应,关闭许多基因表达。66、 绝缘子:是一类特殊的顺式作用元件,阻止激活或阻遏作用在染色质上的传递,使染色质活性限定于结构域内67、 CpG岛:真核生物基因组中,常见富含的CpG的区域,称为CpG岛,常位于转录调控区及其附近,其甲基化程度直接影响转录活性。68、 DNA甲基化:真核生物DNA双螺旋中,胞嘧啶核苷的嘧啶环5位甲基化,并与其上的鸟嘌呤形成mCpG,是DNA甲基化的唯一形式。70、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。71、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。72、核小体:是染色体的基本结构单位,由DNA和组蛋白构成。73、异染色质:在细胞周期中,间期、早期或中、晚期,某些染色体或染色体的某些部分的固缩常较其他的染色质早些或晚些,其染色较深或较浅,具有这种固缩特性的染色体称为异染色质。74、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。75、常染色质:常染色质是指间期核内染色质纤维折叠压缩程度低,处于伸展状态,用碱性染料染色时着色浅的那些染色质。76、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以使突变位点之后的三联体密码阅读框发生改变,不能编码原来的蛋白质的突变。77、反义RNA:碱基序列正好与有意义的mRNA互补的RNA称为反义RNA.可以作为一种调控特定基因表达的手段。78、沉默突变:突变后形成的密码子编码相同或者不同的氨基酸,但不改变所编码蛋白的生物学功能。79、核酸探针:探针是指能与某种大分子发生特异性相互作用,并在相互作用之后可以检测出来的生物大分子.核酸探针是指能识别特异碱基顺序的带有标记的一段DNA或RNA分子。80、管家基因:在生物体生命的全过程都是必须的,且在一个生物个体的几乎所有细胞中持续表达的基因。81、cDNA: 通过反转录酶合成的与RNA互补的DNA。82、R点(限制点):是G0期进入G1早期的一个检查点,也是是哺乳动物细胞周期G1晚期控制进入S期的调节点,相当于酵母的START点。83、直接诱变:如果一种碱基类似物或配对特性与亲本链碱基不同的修饰碱基,在复制通过之前未被DNA修复机制去除,结果会引入1个错配碱基,而第二轮复制定会将这一突变在DNA中永久地固定下来。84、间接诱变:被破坏的碱基往往失去了特殊的碱基配对性,所以一些DNApol只是为了保证染色体的完整性,在损伤对应的位点上插入错误的碱基。这就称为间接诱变。85、亚克隆:在细胞克隆中,对培养的细胞来说,从原有的克隆中,再筛选出具有某种特性的细胞进行培养,就是亚克隆。86、酵母人工染色体( YAC) :是结构上能模拟真正酵母染色体的线状DNA分子。87、蓝白斑筛选:是一种基因工程常用的重组菌筛选方法。是根据载体的遗传特征筛选重组子,如-互补、抗生素基因等。88、穿梭质粒:是指一类人工构建的具有两种不同复制起点和选择标记,因而可以在两种不同类群宿主中存活和复制的质粒载体。89、基因文库(CDNA文库):将这些载体导入到受体细菌或细胞中,这样每个细胞就包含了一个基因组DNA片段与载体重组DNA分子,经过繁殖扩增,许多细胞一起包含了该生物全部基因组序列,我们将这一个集合体叫做基因文库。90、细菌人工染色体:是指一种以F质粒为基础建构而成的细菌染色体克隆载体,常用来克隆150kb左右大小的DNA片段,最多可保存300kb个碱基对。1、在DNA合成中负责复制和修复的酶是( DNA聚合酶 )。2、染色体中参与复制的活性区呈Y型结构,称为(DNA复制叉)。3、在DNA复制和修复过程中修补DNA螺旋上缺口的酶称为( DNA连接酶 )。4、无论原核生物还是真核生物,翻译可分为三个阶段,即(起始 initiation)、(延伸 elongation)和(终止termination)。5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。6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 )。7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。8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 )。9hnRNA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)。10DNA重组技术也称为(基因克隆)或(分子克隆 )。最终目的是(把一个生物体中的遗传信息DNA转入另一个生物体)。11PCR的基本反应过程包括:(变性)、(退火)、(延伸 )三个阶段。12、()年月日,国际人类基因组测序组隆重宣布:美、英、日、法、德和中国科学家历经年的共同努力,人类基因组序列图亦称“完成图”,提前绘制成功。为此,参与研究国国政府首脑发表联合声明表示祝贺。从现在起,生物学被重新划分为(前基因组)和(后基因组)两部分,人类正生活在(后基因组)时代。13、(2004)年中国家蚕基因组计划完成。14、Chargaff等发现的DNA中碱基含量A=T,G=C的定律,此定律被称为(Chargaff规则)15、DNA双螺旋结构中,两条核苷酸链依靠彼此碱基之间形成的氢键相连结合在一起,而且必须是(嘌呤)和(嘧啶)之间相配。但A和C,G和T之间不能形成适合的氢键,只有A和T,C和G配对才能保证形成正确的双螺旋结构,其中A与T配对,形成(两)个氢键;G与C互补配对,形成(三)个氢键,所以GC之间的连接更为稳定。16、原核基因为(多顺反子):即一个mRNA可编码多条多肽链;17、真核基因几乎都是(单顺反子):即一个mRNA只编码一条多肽链(其长度在几百到几千个核苷酸之间)。18、原核和真核细胞中基因-顺反子的相互关系,在简单基因组中基因与顺反子(等价);复杂基因组中基因与顺反子(不等价)。19、根据产物的类别可以分为两大类,即(蛋白质基因)和(RNA基因,包括rDNA和tDNA)20、根据基因产物的功能可以分为(结构基因)和(调节基因):21、在大肠杆菌中发现了三种DNA聚合酶:DNA聚合酶I、DNA聚合酶II和DNA聚合酶III。其中,(DNA聚合酶III)是合成DNA新链的主要复制酶。22、1968年,Okazaki等用3H-脱氧胸苷标记噬菌体T4感染的大肠杆菌,然后通过碱性密度梯度离心法分离标记的DNA产物,发现在短时间内首先合成的是较短的DNA片段,接着出现较大的放射性标记的分子。最初出现的DNA片段长度为10002000个核苷酸(nt),称为(冈崎片段)。23、转录(transcription)是指以DNA为模板,在依赖于DNA的(RNA聚合酶,DNA-dependent RNA polymerase)的催化下,以4种rNTP(ATP、CTP、GTP和UTP)为原料,沿5 3方向合成RNA的过程。它包括RNA链的起始、延伸、终止等一系列过程。24、RNA聚合酶与DNA聚合酶不同,RNA聚合酶(能够)起始一条新链的合成。25、现代分子生物学最基本的原理是:基因作为唯一能够自主复制、世代相传的遗传单位,通过表达成蛋白质来体现其生物功能。千姿百态的生命现象就是由此而来。 基因表达包括(转录)和(翻译)两个阶段 。26、真核生物细胞中有三种转录方式,分别由三种RNA聚合酶(I、II和III)催化,因此有三种启动子。根据启动子的不同,将真核生物的基因分为三类,即I类、II类和III类基因。其中,(RNA聚合酶I)只转录rRNA一种基因,包括5.8S、18S和28S rRNA。(RNA聚合酶II)主要负责蛋白质基因和部分核小RNA(small nuclear RNA,snRNA)的转录。(RNA聚合酶III)转录5S rRNA、tRNA和部分snRNA的基因。27、翻译(translation),又称(蛋白质生物合成),是基因表达中由信使RNA(mRNA)所携带的遗传信息合成蛋白质的生物过程。它将核酸序列转变为氨基酸序列。参与翻译的RNA分子有tRNA、rRNA和mRNA,(tRNA)的功能是转运氨基酸,(rRNA)与多种蛋白质组成核糖体做为翻译进行的场所,(mRNA)作为翻译的模板。经过三种RNA及多种蛋白质的相互作用,使mRNA由DNA而来的遗传信息正确地传递到蛋白质。28、癌基因(oncogene)可分为两大类:第一类是(病毒癌基因),主要包括DNA病毒和RNA病毒。第二类是(细胞转化基因),它们能使正常细胞转化为肿瘤细胞,这类基因与病毒癌基因有显著的序列相似性。29、1990年,科学家首次发现(p53)是一个肿瘤抑制基因.30、DNA技术的建立为人类提供了大量新的遗传标记。(第一代)DNA遗传标记是RFLP,即限制性片段长度多态性)。(第二代)DNA遗传标记利用了存在于人类基因组中的大量重复序列:重复单位长度在15-65个核苷酸左右的小卫星DNA(minisatellite DNA);第三代DNA遗传标记,可能也是最好的遗传标记,是分散于基因组中的单个碱基的差异,即(单核苷酸的多态性,SNP),包括单个碱基的缺失、插入和替换。31、蛋白质组学技术包括:(双向电泳技术)和(质谱分析技术)。32、与单个氨基酸对应的碱基序列叫(密码子)。33、DNA发生改变的这一过程叫(突变)。34、在子链的合成中,亲代链作为子代链的(模板)。35、RNA是由核糖核苷酸通过(磷酸二酯键)连接而成的多聚体。几乎所有的RNA都是由(模板)DNA(转录)而来,因此,序列和其中的一条(互补)。36、负责把RNA转录成互补DNA的酶是(反转录酶)。37、真核生物的mRNA加工过程中,5端加上(帽子结构),在3端加上(poly(A)尾)。如果被转录基因是连续的,那么,(内含子)一定要被切除,通过剪接过程将(外显子)连接在一起。38、任何mRNA序列能以三种(可读框)的形式被翻译,而且每一种都对应一种完全不同的多肽链。39、蛋白质合成过程中,都有一种特别的起始tRNA识别起始密码子(AUG),它携带一种特别的氨基酸,即(甲硫氨酸),作为蛋白质合成的起始氨基酸40、基因工程是20世纪( 70 )年代发展起来的遗传学的一个分支科学。41、连接酶是一类用于核酸分子连接形成(磷酸二酯)键的核酸合成酶,有DNA连接酶和RNA连接酶之分。42、原核生物复制方式: 型复制、滚环复制、D环复制 43、真核生物复制方式:多起点双向复制44、真核生物基因组组分包括:核内染色体DNA、核外细胞器DNA、质粒45、真核生物DNA序列类型:单拷贝序列、低度重复序列、中度重复序列、高度重复序46、PCR体系:引物、DNA聚合酶 模板 dNTP Mg 2+浓度47、反式作用因子结构包括:DNA结合结构域、转录激活结构域、二聚体结构域,其中,DNA结构域包括:螺旋-转角-螺旋(HTH)结构基序、锌指(ZF)结构基序、螺旋-突环-螺旋(HLH)结构基序、亮氨酸拉链(LZ)结构基序48、DNA的提取的一般步骤1、 准备生物材料 2、裂解细胞 3、去除杂质 4、沉淀DNA 5、检测 6、保存1、tRNA参与的反应有:(b)(a) 转录 (b)翻译(c)前体mRNA的剪接 (d)复制2、基因组是:(d)(a)一个生物体内所有基因的分子总量(b)一个二倍体细胞中的染色体数(c)遗传单位(d)生物体内的一个特定细胞内所有基因的分子的总量3、下列哪些基因组特性不是随生物的复杂程度增加而上升?(c)(a)基因组大小 (b)基因数量(c)基因组中基因的密度 (d)单个基因的平均大小4、下面叙述哪些是正确的?(c)(a)C值与生物体的形态复杂性呈正相关(b)C值与生物体的形态复杂性呈负相关(c)每个门的最小C值与生物体的形态复杂性是大致相关的5、下面哪一种特性不是遗传密码所具有的?(c)(a)偏爱性 (b)简并性(c)重叠性 (d)连续性6、DNA的复制:( b )(a)包括一个双螺旋中两条子链的合成(b)遵循新的子链与亲链相配对的原则(c)依赖于物种特异的遗传密码(d)是描述基因表达的过程7、下面哪一种是细胞内大分子?( C )(a)有机酸 (b)脂肪酸(c)核酸 (d)氨基酸8、关于cDNA的最正确的提法是:( c )(a)同mRNA互补的单链DNA(b)同mRNA互补的双链DNA(c)以mRNA为模板合成的双链DNA(d)以上都正确病毒基因组的结构特点 答:a与细菌相比,病毒基因组很小,大小相差较大。 b病毒基因组由DNA组成,也可以由RNA组成,每种病毒颗粒中只含有一种核酸,核酸结构可以是单链或双链、环状或线状. c有重叠基因。 d大部分是用来编码蛋白质的,基因间的间隔序列较短。e功能上相关的基因集中成簇,在基因组的特定的部位,形成一个功能单 位或转录单元,转录产物为多顺反子,之后经过简单加工。 f噬菌体的基因是连续的;而真核细胞病毒的基因是不连续的,具有内含子。细菌染色体基因组结构的一般特点答: 细菌的染色体基因组通常仅由一条环状双链DNA分子组成,染色 体相对聚 集在一起,形成一个较为致密的区域,称为类核。 只有一个复制起点,数个相关的结构基因串联在一起,受同一调控区调节,合成多顺反子mRNA。 具有操纵子结构。 编码蛋白质的基因都是单拷贝,但rRNA基因是多拷贝。 和病毒的基因组相似,非编码的DNA部份所占比例比真核细胞基因组少得多。 基因组DNA中具有多种调控区如复制起始区、复制终止区、转录启动区和终止区等,还有重复序列,比病毒基因组复杂。 具可移动的 DNA序列真核生物基因组的特点答: 真核生物的基因组比较庞大,具有多个复制起始点。 一个基因组包括多条线状染色体,每条染色体DNA上有多个复制起始点。 真核生物的基因组DNA与蛋白质结合形成染色质的复杂高级结构,储存 于细胞核内。 真核细胞被核膜分隔成细胞核和细胞质,在基因表达中,转录和翻译在时间和空间上被分隔,不偶联。 真核生物基因组存在着许多重复序列,重复序列单位长度不一,重复程度各异。 真核生物的蛋白质基因一般以少拷贝形式存在,转录产物为单顺反子。 存在着可移动的DNA序列。 大多数真核生物基因含内含子,为断裂基因。DNA聚合酶反应特点 以4种dNTP 作为底物 反应需要接受模板指导 链延伸需要引物3-羟基存在 新链延伸方向5 3 产物DNA极性与模板相对端粒酶的生物学意义 (1)细胞水平的老化,可能与端粒酶的活性下降有关。 (2)基因突变、肿瘤形成,端粒也可表现缺失,融合或序列缩短等现象。 (3)研究端粒的变化是目前肿瘤研究中的一个新领域。DNA重组的意义 1、迅速增加遗传群体的多样性 2、与DNA修复有关3、可调节某些基因的表达RNA转录的一般特点 具有选择性,即只对基因组或DNA分子中的编码区进行转录 开始于特定位点,并在特定的终点处终止 催化转录反应的是RNA聚合酶 被转录的DNA双链中只有其中一股模板链(反义链)作为 RNA合成的模板,进行“不对称”转录 启动子控制起始 底物为4种5-核糖核苷三磷酸 合成方向53原核生物启动子的特征 答:结构典型:都含保守的识别序列(R)、结合序列(B)、起始位点(I)以及间隔长度;直接和聚合酶相结合;常和操纵子相邻; 常位于基因的上游。简并性的生物学意义? 答:可以降低由于遗传密码突变造成的灾难性后果。 可以使DNA上的碱基组成有较大的变化余地,而仍然保持多肽上氨基酸序列不变。原核生物基因表达调控的特点答:主要是短期调节 主要是转录水平的调节 以操作子为单位,存在正、负调控,但以负调控为主,调节因子的活性主要受变构效应调节还存在其它调控机制基因工程的操作流程答:1、分:分离目的基因 2、切:对目的基因和载体适当切割 3、接:目的基因与载体连接 4、转:重组DNA转入受体细胞 5、筛:筛选出含有重组体的受体细胞6、 表:目的基因在受体细胞中表达,受体细胞成长为基因改造生物PCR技术的原理 聚合酶链式反应(Polymerase Chain Reaction, PCR)原理类似于DNA的变性和复制过程,即在高温(93 95)下,待扩增的靶DNA双链受热变性成为两条单链DNA模板;而后在低温(3765)情况下,两条人工合成的寡核苷酸引物与互补的单链DNA模板结合,形成部分双链;在Taq酶的最适温度(72)下,以引物3端为合成的起点,以单核苷酸为原料,沿模板以53方向延伸,合成DNA新链。这样,每一双链的DNA模板,经过一次解链、退火、延伸三个步骤的热循环后就成了两条双链DNA分子。如此反复进行,每一次循环所产生的DNA均能成为下一次循环的模板,每一次循环都使两条人工合成的引物间的DNA特异区拷贝数扩增一倍,PCR产物得以2n的批数形式迅速扩增,经过2530个循环后,理论上可使基因扩增109倍以上,实际上一般可达106107倍。 1.变性:在加热或碱性条件下可使DNA双螺旋的氢键断裂,形成单链DNA,称之为变性。 2.退火:是模板与引物的复性。引物是与模板某区序列互补的一小段DNA片段。 3. 延伸:从结合在特定DNA模板上的引物为出发点,将四种脱氧核苷酸以碱基配对形式按53的方向沿着模板顺序合成新的DNA链。为什么只有DNA适合作为遗传物质?答:DNA适合作为遗传物质的理由如下:(1)DNA是由磷酸二酯键连接的简单核苷酸多聚体,其双链结构保证了依赖于模板合成的准确性。(2)DNA以遗传密码的形式编码多肽和蛋白质,其编码形式的多样性和复杂性是令人难以想象的。PCR的反应体系要具有以下条件:a、DNA引物。b、具有热稳定性的酶如:Taq DNA聚合酶。c、dNTP作为原料d、作为模板的目的DNA序列分别说出4种以上RNA及其功能 转运RNA tRNA 转运氨基酸 核蛋白体RNA rRNA 核蛋白体组成成 信使RNA mRNA 蛋白质合成模板 不均一核RNA hnRNA 成熟mRNA的前体 请简述真核生物mRNA的特征(1)、真核生物mRNA以单顺反子的形式存在。(2)、真核生物mRNA的5端都有帽子结构。 (3)、绝大多数真核生物mRNA 的3端通常有poly(A)尾巴。请列举基因克隆的几种方法(4种以上)(1)cDNA RACE方法(cDNA末端快速扩增)(2)图位克隆法(Map-based cloning)(3)构建基因组文库或cDNA文库(4)染色体步移法(5)用DNA微列阵技术(DNA Microarray) 进行基因克隆蛋白质、核酸和多糖的组成单体(monomer)分别是什么?答:蛋白质氨基酸、核酸核苷酸,多糖单糖(大多数是葡萄糖)DNA聚合酶和RNA聚合酶催化的化学反应有没有不同,如果有,是什么?答:实际上是相同的,都是将一个核苷酸的5三磷酸和另一个核苷酸的3-OH连接形成5- 3磷酸二酯键。但是反应的底物不同,DNA聚合酶连接的是脱氧核糖核酸,RNA聚合酶连接的是核糖核酸。什么是开放阅读框?除了开放阅读框,mRNA还有其他哪些结构特性?答:开放阅读框是从起始密码到终止密码可连续解读遗传密码的区域,包含两者之间能够翻译为氨基酸的密码。除了开放阅读框,绝大多数mRNA有5前导序列和3尾部结构,在真核mRNA中有5端帽子结构和3poly(A)尾。原核mRNA可以有几个顺反子,被一些短的间隔区所分开。请列出几种能使细胞中特定mRNA增加到较高水平的机制。(1) 增加mRNA稳定性和寿命;(2)通过转录因子激活强启动子;(3)通过激素和受体的结合激活转录。克隆基因的主要目的是什么?克隆基因的主要目的是:扩增DNA;获得基因产物;研究基因表达调控;改良生物的遗传性。基因工程的两个基本特点是什么?基因工程的两个特点是:分子水平上的操作和细胞水平上的表达。克隆基因中的三个基本要点是:(1)克隆基因的类型;(2)受体的选择;(3)载体的选择。乳糖操纵子的作用机制答:1,乳糖操纵子的组成:大肠杆菌乳糖操纵子含Z,Y,A三个结构基因,分别编码 半乳糖苷酶,透酶和半乳糖苷乙酰转移酶,此外还有一个操纵序列O,一个启动子P和一个调节基因I. 2,阻遏蛋白的负性调节:没有乳糖存在时,I基因编码的阻遏蛋白结合于操纵序列O处,乳糖操纵子处于阻遏状态,不能合成分解乳糖的三种酶;有乳糖存在时,乳糖作为诱导物诱导阻遏蛋白变构,不能结合于操纵序列,乳糖操纵子被诱导开放合成分解乳糖的三种酶.所以,乳糖操纵子的这种调控机制为可诱导的负调控. 3,CAP的正性调节:在启动子上游有CAP结合位点,当大肠杆菌从以葡萄糖为碳源的环境转变为以乳糖为碳源的环境时,cAMP浓度升高,与CAP结合,使CAP发生变构,CAP结合于乳糖操纵子启动序列附近的CAP结合位点,激活RNA聚合酶活性,促进结构基因转录,调节蛋白结合于操纵子后促进结构基因的转录,对乳糖操纵子实行正调控,加速合成分解乳糖的三种酶. 4,协调调节:乳糖操纵子中的I基因编码的阻遏蛋白的负调控与CAP的正调控两种机制,互相协调,互相制约.真核生物转录后水平的调控机制答: (1)5端加帽和3,端多聚腺苷酸化的调控意义:5,端加帽和3,端多聚腺苷酸化是保持mRNA稳定的一个重要因素,它至少保证mRNA在转录过程中不被降解. (2)mRNA选择性剪接对基因表达调控的作用 (3)mRNA运输的控制受体的特点答:1.高度专一性;2.高度亲和性;3.可逆性;4.可饱和性;5.特定的作用模式分子克隆中常用的工具酶及良好载体的条件答:(1)常用的工具酶 1 限制性核酸内切酶:是细菌产生的一类能识别和切割双链DNA分子内特定的碱基顺序的核酸水解酶. 2 DNA连接酶:将两段DNA分子拼接起来的酶. 3 DNA聚合酶:催化单核苷酸链延伸. 4 逆转录酶:依赖于RNA的DNA聚合酶,这是一种有效的转录RNA成为DNA的酶,产物DNA又称互补DNA. 5末端脱氧核糖核酸转移酶:将脱氧核糖核酸加到DNA的3末端. 6 碱性磷酸酶:催化去除DNA,RNA等的5磷酸基团. 7 依赖DNA的RNA聚合酶:识别特异性启动子,RNA转录. (2)良好载体的条件 1 必须有自身的复制子;2 载体分子上必须有限制性核酸内切酶的酶切位点,即多克隆位点,以供外源DNA插入;3 载体应具有可供选择的遗传标志,以区别阳性重组子和阴性重组子;4 载体分子必须有足够的容量;5 可通过特定的方法导入细胞;6 对于表达载体还应具备与宿主细胞相适应的启动子,前导顺序,增强子,加尾信号等DNA调控元件.蓝-白筛选的原理答:某些质粒带有大肠杆菌的半乳糖苷酶基因片段,在半乳糖苷酶基因的基因区外又另外引入了一段含多种单一限制酶位点的DNA序列.这些位点上如果没有克隆外源性DNA段,在质粒被导入lac-的大肠杆菌后,质粒携带的半乳糖苷酶基因将正常表达,与大肠杆菌的半乳糖苷酶基因互补,产生有活性的半乳糖苷酶,加入人工底物X-gal和诱导剂IPTG后,出现蓝色的菌落.如果在多克隆位点上插入外源DNA段,将使lac Z基因灭活,不能生成半乳糖苷酶,结果菌落出现白色.由于这种颜色标志,重组克隆和非重组克隆的区分一目了然。核酸分子杂交的原理答:具有互补序列的两条单链核酸分子在一定的条件下碱基互补配对结合,重新形成双链;在这一过程中,核酸分子经历了变性和复性的变化,以及在复性过程中个分子间键的形成和断裂.杂交的双方是待测核酸和已知序列。影响杂交的因素答:1 核酸分子的浓度和长度:核酸浓度越大,复性速度越快.探针长度应控制在50-300个碱基对为好. 2 温度:温度过高不利于复性,而温度过低,少数碱基配对形成的局部双链不易解离,适宜的温度是较TM值低25度. 3 离子强度:在低离子强度下,核酸杂交非常缓慢,随着离子强度的增加,杂交反应率增加.高浓度的盐使碱基错配的杂交体更稳定

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