分子生物学名词重点汇总.doc

分子生物学重点汇总名词解释：Central dogma（中心法则）：遗传信息从DNA向RNA再向蛋白质传递的规律。 Genome（基因组）：是指来自一个生物体的一整套遗传信息，也就是一个细胞或病毒所携带的全部遗传信息或整套基因。 transcriptome（转录组）：一个细胞、组织或有机体在特定条件下的一组完整基因。proteome （蛋白质组）：在大规模水平上研究蛋白质特征，获得蛋白质水平上的关于疾病的发生、细胞代谢等过程的整体而全面的认识。Metabolome（代谢组）：对生物体内所有代谢物进行定量分析并寻找代谢物与生病理变化的相关关系的研究方法。Gene（基因）：是位于染色体上的遗传基本单位，负载特定遗传信息的DNA片段，可以编码单个具有生物功能的产物，包括RNA和多肽链。 Epigenetics（表观遗传学现象）：DNA结构上完全相同的基因，由于处于不同染色体状态下具有不同的表达方式，进而表现出不同的表型。Cistron（顺反子）：即结构基因，编码一个多肽的遗传单位。Muton（突变子）：顺反子中又若干个突变单位，最小的突变单位被称为突变子。recon（交换子）：意同突变子。Z DNA(Z型DNA)：DNA的一种二级结构，由两条核苷酸链反相平行左手螺旋形成。Denaturation（变性）：生物大分子的天然构象遭到破坏导致其生物活性丧失的现象Renaturation（复性）：在一定的条件下，变性的生物大分子恢复成具有生物活性的天然构象的现象。negative superhelix（负超螺旋）：双链DNA在空间以双螺旋链旋转方向相反的方向形成的扭曲。C value paradox （值矛盾）：生物体的大值与小值不相等且相差非常大。overlapping gene（重叠基因）：不同的基因公用一段相同的序列。repetitive gene（重复基因）：染色体上存在的多数拷贝基因。 interrupted gene（断裂基因）：真核生物的结构基因，由若干个编码区和非编码区互相间隔开但又连续镶嵌，去除非编码区再连接后，可翻译出连续氨基酸组成的完整蛋白质。这些基因称为断裂基因。 splitting gene（间隔基因）：意思与断裂基因相同。 Intron（内含子）：真核生物中隔断基因的线性表达而在剪接过程中被除去的核酸序列。 Exon（外显子）：真核生物中在断裂基因及其初级转录产物上出现，并表达为成熟RNA的核酸序列。 jumping gene（跳跃基因）：可从一个染色体位点转移到另一位点的分散重复序列，也就是能发生转座的DNA。 Transposon（转座子）：与跳跃基因意思相同。Transcription（转录）：转录是生物体以DNA为模板合成RNA的过程 sense strand（有意链）：基因的双链结构中，用来转录的链叫反义链，不用来转录的叫有意链coding strand（编码链）：双链DNA中，不能进行转录的那一条DNA链，该链的核苷酸序列与转录生成的RNA的序列一致（在RNA中是以U取代了DNA中的T），又称有义链（sense strand）。antisense strand（反义链）：基因的DNA双链中，转录时作为mRNA合成模板的那条单链叫做模板链或反义链（template or antisense strand）。Promoter（启动子）：是RNA聚合酶结合的、在转录起始点上游的DNA序列。如不受阻遏，RNA聚合酶与之结合后即可启动转录。 -35 sequence (-35区)：细菌基因起始位点上游35bp处的保守序列，在RNA聚合酶起始识别中作用。Terminator（终止子）转录结束后所代表的DNA 序列，能够引起RNA 聚合酶终止转录。transcriptional unit（转录单位）：RNA的合成是由RNA聚合酶（RNA polymerase)催化的。当RNA聚合酶结合到基因起始处时，即为启动子（promoter)的特殊序列上时，转录开始进行。 RNA polymerase（RNA聚合酶）：以一条DNA链或RNA为模板催化由核苷-5-三磷酸合成RNA的酶。S.D. Sequence（S.D序列）：mRNA中用于结合原核生物核糖体的序列。 hnRNA(heterogenuous nuclear RNA)（核内不均一RNA）：在真核细胞核内可以分离到一类含量很高，分子量很大但不稳定的RNA，称为核内不均一RNA Enhancer（增强子）：是能够结合特异基因调节蛋白，促进临近或远处特定基因表达的DNA序列。增强子距转录起始点的距离变化很大，但总是作用于最近的启动子。 Silencer（沉默子）：真核顺式作用元件中的负性调节元件，当其结合特异蛋白因子时，对转录起阻遏作用。 Insulater（绝缘子）： 真核生物基因组的调控元件之一，亦为一种边界元件。 Rho-independent terminator（不依赖于p因子的终止子）：DNA上能够引起大肠杆菌聚合酶在没有p因子的情况下外终止转录的序列。Rho-dependent terminator（依赖于p因子的终止子）： Zinc finger（锌指）：一种常出现在DNA结合蛋白质中的一种结构基元。是由一个含有大约30个氨基酸残基的环和一个与环上的4个Cys或2个Cys和2个His配位的Zn2构成，形成的结构象个手指状。lucine zipper（亮氨酸拉链）：出现在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性的-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。RNA processing; （RNA加工）将一个RNA原初转录产物转换成成熟RNA分子的反应过程。加工包括从原初转录产物中删除一些核苷酸，添加一些基因没有编码的核苷酸，和对某些碱基进行共价修饰。RNA splicing；（RNA剪接）从DNA模板链转录出的最初转录产物中除去内含子，并将外显子连接起来形成一个连续的RNA分子的过程。spliceosome;（剪接体）大的蛋白质-RNA复合体，它催化内含子从mRNA前体中除去的反应。 cis-splicing;（顺式剪接）RNA剪接发生在同一条RNA分子上。trans-splicing（反式剪接）RNA旳剪接发生在两条不同来源的前体RNA底物，在剪接体中完成，在成熟的RNA引导序列中拼接成一外来的小外显子，发生在两条前体RNA间的选择性剪接。constitutive splicing;（组成型剪接）从5向3端对内含子进行逐一的剪接称为组成型剪接。alternative splicing（选择性剪接）对内含子以及外显子进行选择性剪接。RNA editing（RNA编辑）将该基因与其转录物比较，发现转录物在移码突变附近有4个额外的尿苷酸，这4个尿甘酸是在转录中或转录后由酶催化加进去的，并将这改变RNA编码序列的加工方式称为RNA编辑。Translation：翻译，蛋白质生物合成，是生物细胞以mRNA为模板，按照mRNA分子中核苷酸的排列顺序所组成的密码信息合成蛋白质的过程。 Messenger RNA：mRNA，类用作蛋白质合成模板的RNA。 GGC(general genetic codon)：广义密码，密码子中第二位核苷酸决定氨基酸性质的特点。也叫密码中的密码（codon in codon）Paracodon（副密码子）：Isoaccepting tRNA：同工受体tRNA:能解读同工密码子的不同tRNA。AARS：氨酰tRNA合成酶:催化特定的氨基酸准确负载于与其对应的tRNA上的专化性酶类。cis action element（顺式作用元件）:在转录起始点上游参与转录调控的DNA序列，由启动子、增强子和沉默子构成。 trans action factor（反式作用因子）:能特异识别并结合顺势作用元件，反式激活另一基因转录的真核转录调节蛋白。 operon;(操纵子）:转录是不连续进行的。每一转录区段可视为一个转录单位，称为操纵子。操纵子包括若干个结构基因及其上游的调控序列。 RBS (Ribosome binding site)（核糖体识别结合位点）:inducer;（诱导物）：通过与调控蛋白结合激活基因转录的小分子。regulon;（调节子）:在操纵子调控中，有时一个调控基因可调控多个操纵子的表达，将受控于同一个调节蛋白的多个操纵子，称为调节子。简答题：、何谓断裂基因( split gene)?何谓重叠基因( overlapping gene)?它们在生物进化与适应上有何意义?答：断裂基因是指真核生物的结构基因，它由外显子和内含子组成。重叠基因指的是两个或两个以上的基因共用一段DNA序列。断裂基因有利于变异和进化。（虽然单个碱基的改变有时可引起氨基酸的变更而造成蛋白质的变化，但是很难产生重大变化形成新的蛋白质，单个碱基突变发生在密码子第三位往往是沉默的大大降低了突变效应，而在断裂基因中如果发生在内含子与外显子的结合部位，那么就会发生剪接方式的改变结果是蛋白质结构发生大幅度的变化，从而加速进化）。重叠基因是原核生物进化的经济原则，用较小的C值可编码加多的基因信息。、什么是顺反子?用“互补”和“等位基因”说明“基因”这个概念。答：等位基因是指同一基因的不同状态通常位于不同的同源染色体上。顺反子是基因表达的单位即转录单位，在原核生物中一般由多个翻译成蛋白质的片段组成，而真核生物中则不然。仅含有一个翻译单位的转录单位成为一个顺反子。顺反子可以通过互补分析得以鉴定。、你如何证明 Ty元件在转座时经历了一个RNA中间体?答：构建一个含内含子与元件的人工 Ty 元件。采用诱导型 GAL 启动子合成大量的 Ty 元件的mRNA，从而使这一元件整合到基因组新位点的转座频率增加。检测新插入的 Ty 元件。若具有元件但缺少内含子，则通过 RNA 的中间体。（该知识点在课本85页，老教材）、IS元件整合到靶位点时会发生什么?答： 由于在转座子插入之前已产生一个交错切口，而且这一交错切口在转座子插入后被填补，因此导致靶位点序列重复。答：IS元件整合到靶位点时，转座酶对受体靶位点序列和供体转座子的末端反向重复序列进行特定长度的交错切割。共同的机制使转座子和靶序列的切口末端发生交叉共价连接，形成单链移复合体，DNA聚合酶利用连接缺口的3OH末端和模板链填补缺口，完成转座子及正向重复序列复制，而后发生供体转座子的复制型转座或非复制型转座。、比较基因组的大小和基因组复杂性的不同： 个基因组有两个序列，一个是 A，另个是 B，各将2000bP长。其中个是由400bp的序列重复5次而成，另一个则由50bp的序列重复40次而成，问： (1)这个基因组的大小怎样? (2)这个基因组的复杂性如何?答：基因组的大小是指在基因组中 DNA 的总量。复杂性是指基因组中所有单一序列的总长度。（1）基因组的大小是 4000 bp （2）基因组的复杂性是 450 bp、请描述 C值矛盾，并举一个例说明。答：C值是一种生物的单倍体基因组的总量，由于真核生物细胞基因中含有大量的重复序列，从而造成物种的值和它的进化复杂性之间无严格的对应关系。例如：、并非越高等的生物，遗传复杂性越高，人和两栖类的值非常接近。、变现复杂度没有明显变化的物种之间，它们的值却存在很大的变化，两栖类中最小的基因组小于的次方而最大的可达的次方。 、跳跃复制的结果是什么?答：产生串联的 DNA 序列。、 为什么基因组 DNA在用限制性内切核酸酶消化时，哺乳类的卫星 DNA会产生特异的带?答：在密度梯度离心中，每个DNA片段都最终会停留在它的密度与浮力相等的地方。每一DNA片段都有特定的由它的序列所决定的密度。所形成的主要DNA带较宽表明存在密度有细微差别的不同的序列。如果同一序列大量存在时，它就形成了自己的带。、 列举一个已知的 DNA序列编码一种以上蛋白质的三种方法。给定的一段DNA序列可以以下述方式编码两种或两种以上的蛋白质： (1)可读框中在核糖体结合位点之后含有多重起始位点； (2)以一两个碱基的移码方式出现重叠的可读框；(3)不同的剪接方式，例如，选择不同的外显子组合成不同的mRNA。、论述DNA为什么适合作为遗传物质是遗传物质的原因是 它具有双螺旋结构，使得他能够稳定的存在。第二碱基的排练顺序的多样性。、 设计实验克隆大肠杆菌的复制子。答：利用相同的限制性内切酶分别酶解和具有抗生素抗性基因（如）的质粒，选择最小的DNA片段与质粒DNA连接后，转化缺乏Ampr基因的受体菌（Amps），接种于含有氨苄青霉素的培养基中，选择能正常生长的菌落，即可克隆到E.coli复制起点的DNA片段。（第九十七页有详细讲解，老教材）、试证明一个基因中只有一条 DNA链作为模扳被转录。答：若基因两条链均被转录，而RNA聚合酶只能以5 3方向合成，所以两条DNA链会以相反方向转录。两信使携带着彼此互补的反向核苷酸序列，编码不同的多肽。虽然某些DNA顺序能被双方向转录，但这不是常见现象。最早的明确证据是通过研究噬菌体SP8感染枯草杆菌得到的。 SP8的DNA很特别：一条链(重链)富含嘌呤，另一链(轻链)则富含嘧啶。若把双链DNA温和加热，两条链分离(即DNA变性)，可用密度梯度离心分离两条链。 1963年，Julius Marmur和Paul Doty用SP8感染枯草杆菌细胞后提取RNA，发现它只能与噬菌体DNA的“重”链杂交(即互补配对形成DNA-RNA杂合分子)。而不会与轻链杂交。显而易见，信使只可以与一条DNA链(重链)互补，因而DNA双链中只有一条链作为转录的模板(图A7.8)。 Marmur和Doty很幸运地选用SP8做实验，因为它的全部基因都是同一条DNA链中转录而来。而另一些噬菌体，包括T4和噬菌体，部分基因由一条链转录而其他基因则由另一条链转录；因此若用这些噬菌体而不是SP8做实验，则不能成功地说明问题。（答案自己根据所给的资料总结，）、解释在DNA复制过程中，后随链是怎样合成的。答：DNA 聚合酶只能朝 5-3方向合成 DNA，后随链不能像前导链一样一直进行合成。后随链是以大量独立片段（冈崎片段）合成的，每个片段都以 53方向这些片段最后由连接酶连接在一起。每个片段独立引发、聚合、连接。、研究表明小麦成熟胚，未成熟幼胚，幼嫩花序，叶片细胞中端粒DNA的长度分别为30 kb，80kb, 45kb, 23kb。请讨论这一研究结果的分子生物学机理。随着细胞老化，细胞的分裂次数也随之增加，而随着细胞分裂次数的增加，细胞DNA分子的端粒DNA也会随之减小，所以就端粒DNA而言，越幼嫩的组织他的分子量越大。（见于课本116页，老教材）、某一质粒载体具有 Te tr和 Kanr的表型，在 Kanr抗性基因内有一Bgl 的切点。现用Bgl 切割该载体进行基因克隆，问：(1)转化后涂皿时应加什么样的抗生素?(2)培养后长出的菌落具有什么样的抗性基因型?(3)如何利用抗变化筛选到含有插人片段的重组体?答：(1) Te t（四环素）；(2)Tetr Kans和Tetr Kanr；(3)重新接种在含Tet、Kan和只加Tet的平板上，选择只在Tet平板上生长的菌落，即为所需的重组体。、概括典型原核生物启动子的结构和功能，并解释什么是保守序列。答：原核生物启动子包括-10区和-35区，由核心启动子和上游控制元件组成，-35区为RNA聚合酶的结合位点，控制转录起始和转录效率，-10区为RNA紧密结合的结合位点，选择正确的起始位点，保证精确起始。保守序列即指DNA分子中的或则蛋白质中的氨基酸片段，他们在进化过程中基本保持变。、简述原核生物RNA聚合酶全酶的组成以及各个亚基的功能答：原核生物RNA聚合酶全酶是由两个亚基和一个亚基、一个亚基、一个亚基组成的。亚基是全酶的组建因子，可促进DNA两条链的解旋和结合；亚基是聚合NTP，合成RNA链的主要亚基，保证RNA链的延伸；亚基是促使RNA聚合酶与非模板链结合；亚基：促使RNA聚合酶与模板链上游转录因子结合，识别启动子，特别是启动子上的R位点。、阐述原核生物的转录终止。 (1)转录终止的两种主要的机制是什么?答：依赖于因子的的终止和不依赖于因子的终止。 (2)为什么在细菌转录终止中很少涉及到Pho因子?答：细菌的转录与翻译不存在时间与空间的间隔，是同步进行的。 (3)怎样能阻止转录的终止?答：提供抗终止蛋白。、原核生物与真核生物的mRNA的各有什么特点?原核生物原核生物mRNA 的半衰期短。 许多原核生物mRNA以多顺反子形式存在 其5端无帽子结构，3端没有或只有较短的poly(A)。 原核细胞mRNA（包括病毒）有时可以编码几个多肽。 原核生物常以AUG（有时GUG，甚至UUG）作为起始密码子真核生物：其5端存在帽子结构。 绝大多数真核生物mRNA具有poly(A)尾巴。其RNA最多只能编码一个多肽。 真核生物几乎永远以AUG为起始密码子。、-地中海贫血症患者不能合成-球蛋白。将患者与正常人-球蛋白基因的DNA序列进行比较分析发现，除第一个intron中有一个碱基发生了改变外，所有序列相同，但其mRNA分子比正常人多出约100多个核苷酸。根据这一结果，说明患者缺失-球蛋白的原因。答：在第一个内含子中3端受点上游的PyPuPyPy中的碱基发生突变，导致第一个内含子无法形成套索结构，无法被剪切。、说明研究两个已知蛋白质间相互作用关系的酵母双杂交技术的分子生物学原理。、举三例RNA的研究成就并说明其在推动分子生物学发展中的重要意义。、说明constitutive splicing与alternative splicing, cis-splicing与trans-splicing之间在概念及机制上的区别。自己总结，在课本的169页（老教材）、简述前体mRNA经过剪接形成mRNA的过程。答：真核细胞细胞核前体的剪接：利用套索结构的中间结构进行剪接，在剪接过程中，要先剪接成特殊的剪接体。在内含子的切断，通过、键将内含子与分支点残基的连接成套索结构。在内含子的端剪接位点，外显子与外显子连接，内含子以套索结构被释放。在原核生物中：在转录出多顺反子RNA前体后，需通过三将核糖体蛋白与聚合酶亚基的切开，各自产生两个成熟的之后再各自进行翻译。（原核生物不需要掌握）、哪三个序列对原核生物mRNA的精确转录是必不可少的?答：-35序列（RNA 聚合酶识别位点），-10序列（RNA 聚合酶起始位点）和终止子。、什么是可变剪接？它是怎样造成： (1)在不同的组织中基因活性不同？(2)单个基因翻译产生两个不同的多肽？答：可变剪接是剪接的一种形式，它能从一个mRNA前体剪接产生两个以上的成熟mRNA。（1）在不同的组织中产生的mRNA具有不同的起始序列，因为起始序列与翻译的起始有关，所以两个不同的mRNA分子以不同的效率被翻译，在不同的组织中表达的活性不同。（2）在这种情况下，一个基因编码序列内切除一些相关的序列，从而产生一个蛋白质不同的形式甚至是功能完全不同的两个蛋白质。（第二个可以从顺式剪接和反式剪接来回答）、什么是增强子? 它们与其他调控序列有何不同? 增强子具有哪些特点?答：增强子是真核生物中定距离的正调控点，增强子的作用具有位置和方向的独立性，以成为“突环”的模式起作用，具有组织和细胞的特异性，其表达需要特异的蛋白因子的作用，作用方式与其他序列的不同之处在于没有方向性，两个方向都能起作用没有位置效应具有组织和细胞类型的特异性它与受调控的基因位于同一中但可位于任意一条链上通过两个以上的增强子和他们相应的转录因子的作用可影响聚合酶效应。、 说明真核生物前体 RNA加工的类别及机理。答：真核生物前体 RNA加工的类别包括5-末端加帽、3-末端加尾、剪接、修饰和编辑。、 在DNA分离过程中，酚通常与氯仿联合使用，即使不联合使用也要在苯酚抽提后用氯仿再抽提一次，为什么?答：原因是酚和水有一定程度的互溶，所以单独使用酚抽提DNA，最终不能去除酚，残留的酚会使起切割和连接作用的限制性内切酶和连接酶变性。氯仿也是蛋白质性剂，它不与水互溶，但是能够与苯酚互溶，这样酚和氯仿连用，就可以带走残留的酚。、比较真核生物与原核生物转录起始的第一步有什么个同。答：原核生物中，具有特异识别能力的亚基识别转录起始点上游的启动子序列，这样可以使全酶与启动子序列结合力增加，形成闭合的二元起始复合物。关键的作用是RNA 聚合酶与 DNA 的相互作用。真核生物中，当含 TBP 的转录因子与 DNA 相互作用时，其它转录因子也结合上来，形成起始复合体，这一复合物再与 RNA 聚合酶结合，因此主要是 RNA 与蛋白质之间的作用。、 一个基因如何产生两种不同类型的mRNA分子?答：第一种是：一个原初产物含有一个以上的多聚腺苷化位点，能产生具有不同 3端的 mRNA。 第二种是：如果一个原初转录产物含有几个外显子，发生不同的剪接（主要是反式剪接），产生多种 mRNA。、什么是转录起始前复合体?答：转录起始复合体包含与 RNA 聚合酶相结合所必需的基本转录因子。、列举前体mRNA剪接过程中发生的6种RNA-RNA相互作用?答：U1-5剪接位点、U2-分支位点、U4-46、U2-U6、U6-5剪接位点、U5-外显子。（可以参考课本161-168页） 不作为重点知识。、为什么把同样的第一外显子(SL外显子)加在所有mRNA上对锥虫是有利的?、如何确定在一个多内含子基因的剪接过程中，内含子被切除的顺序?答：用一系列不同内含子和外显子的探针标记Northern 印迹可以检测内含子去除的顺序。（说详细就是：将内含子确定出来后分别复制并分别用不同荧光标记）然后将他们与正在剪接的RNA（存在多种剪接状态）分子混合，是他们形成双链，观察荧光的种类，就可以确定哪些是先剪接下去的内含子哪些是后简介下去的内含子。、将带有启动子和终止子在内的玉米Adh完整基因导入E. coli细胞内没有得到表达，其主要原因是什么？答：1、原核生物的启动子存在很大的区别，E. Coli 中的转录酶无法识别玉米Adh基因的启动子，无法发动转录起始。（还可以从其它的方面作答） 、包含s 70 的E.coli RNA聚合酶全酶识别的一个的E.coli启动子-10 框的非模板序列为5-CATAGT-3。（a）在第一个位置发生的CT突变是Up-mutation还是Down-mutation？为什么？ 答：是Up-mutation 因为启动子的10区是Pribnow盒，当其序列由C突变为T后，DNA稳定性变弱，更容易与聚合酶全酶紧密结合，增强转录效率。（b）在最后位置发生的TA突变，是Up-mutation还是Down-mutation？为什么？答：是Down-mutation 因为当T突变为A后改变了碱基堆积状况，降低了RNA聚合酶与启动子的结合效率。 （可参考课本124页，老教材）、根据提供的（a）mouse total DNA mouse globin pre-mRNA ，（b）mouse total DNA mature mouse globin mRNA 杂交的电镜图像，说明你得到的信息。答：真核生物的存在内含子。是剪切掉内含子后的产物。（仅作参考）、(1)如何区分由启动子起始转录的RNA片段与5端被加工过的RNA片段;答：端加工后的分子，其端存在磷酸二酯键，可以区分区分起始转录的，同时它的第一个碱基一定是甲基化的，而起始转录的第一个碱基可能