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转化作用:
通过自动获取或人为地供给外源DNA,使细胞或培养的受体细胞获得新的遗传表型,称为转化作用。
转导作用:
当病毒从被感染的细胞释放出来、再次感染另一细胞时,发生在供体细胞与受体细胞之间的DNA转移及基因重组即为转导作用。
位点特异重组:
是由整合酶催化,在两个DNA序列的特异位点间发生的整合。
12-23规则:
重组发生在间隔为12bp与间隔23bp的不同信号序列之间,称为12-23规则。
转座子:
在基因中可以移动的一段DNA序列。
转座:
由插入序列和转座子介导的基因移位或重排称为转座。
克隆:
来自同一始祖的相同副本或拷贝的集合。
DNA克隆:
应用酶学的方法,在体外将各种来源的遗传物质与载体DNA相结合成一具有自我复制能力的DNA分子—复制子,继而通过转化或转染宿主细胞、筛选出含有目的基因的转化子细胞,再进行扩增、提取获得大量同一DNA分子,即DNA克隆。
基因工程:
实现基因克隆所用的方法及相关的工作称基因工程,又称重组DNA工艺学。
限制性核酸内切酶:
识别DNA的特异序列,并在识别位点或其周围切割双链DNA的一类内切酶。
同功异源酶:
来源不同的限制酶,但能识别和切割同一位点,这些酶称同功异源酶。
同尾酶:
有些限制性内切酶虽然识别序列不完全相同,但切割DNA后,产生相同的粘性末端,称为同尾酶。
载体:
为携带目的基因,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。
复制:
指遗传物质的传代,以母链DNA为模板合成子链DNA的过程。
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)按碱基配对规律,合成与模板互补的子链。
子代细胞的DNA,一股单链从亲代完整地接受过来,另一股单链则完全从新合成。
两个子细胞的DNA都和亲代DNA碱基序列一致。
这种复制方式称为半保留复制。
复制子:
DNA分子中能独立进行复制的单位称为复制子。
复制眼:
DAN正在复制的部分在电镜下观察起来犹如一只眼睛,称为复制眼。
复制叉:
复制一开始,复制起始点要形成一个特殊的叉型结构,是复制有关的酶和蛋白质组装成复合物和新链合成的部位,这种结构称为复制叉;
亲代链分开及新生DNA开始复制处称为复制叉;
DNA分子中正在进行复制的分叉部位称为复制叉。
端粒:
指真核生物染色体线性DNA分子末端的结构。
转录:
生物体以DNA为模板合成RNA的过程。
不对称转录:
在DNA分子双链上某一区段,一股链用作模板指引转录,另一股链不转录;
模板链并非永远在同一条单链上。
模板链:
DNA双链中按碱基配对规律能指引转录生成RNA的一股单链,称为模板链(templatestrand),也称作有意义链或Watson链。
编码链:
相对的另一股单链是编码链,也称为反义链。
启动子:
RNA聚合酶结合模板DNA的部位称为启动子。
转录泡:
在转录延长过程中,由局部打开的DNA双链、RNA聚合酶核心酶及新生成的RNA三者结合在一起的复合体,为空泡状结构,又称转录复合物。
转录因子:
反式作用因子中,直接或间接结合RNA聚合酶的,则称为转录因子。
转录后加工(RNA的成熟):
在细胞内,由RNA聚合酶合成的原初转录物(pre-RNA)经过链的裂解、5`端与3`端的切除和特殊结构的形成、核苷的修饰和糖苷键的改变、以及拼接和编辑等过程,转变为成熟的RNA分子的过程称为RNA的成熟或转录后加工。
RNA编辑:
改变RNA编码序列的方式称为RNA编辑。
密码子:
代表一个氨基酸或蛋白合成、终止信号的核苷酸三联体。
开放阅读框:
从mRNA5'
端起始密码子AUG到3'
端终止密码子之间的核苷酸序列,各个三联体密码连续排列编码一个蛋白质多肽链,称为开放阅读框架。
顺反子:
遗传学将编码一个多肽的遗传单位称为顺反子。
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。
单顺反子:
真核mRNA只编码一种蛋白质,为单顺反子。
翻译的跳跃现象:
翻译中读码框发生位移或核糖体跳过一大段mRNA后继续翻译称为翻译的跳跃现象。
信号序列:
所有靶向输送的蛋白质结构中存在分选信号,主要为N末端特异氨基酸序列,可引导蛋白质转移到细胞的适当靶部位,这一序列称为信号序列。
信号肽:
各种新生分泌蛋白的N端有保守的氨基酸序列称信号肽。
线粒体定向肽:
由核基因组编码的线粒体外膜蛋白的N端具有的一段肽链。
由富含带正电的氨基酸和丝氨酸、苏氨酸等。
基因表达:
基因经过转录、翻译,产生具有特异生物学功能的蛋白质分子的过程。
操纵子:
是原核生物在分子水平上基因表达调控的单位,由结构基因、启动子、操纵基因和调节基因组成。
转录衰减:
是指转录可正常起动,但在转录进入第一个结构基因前即突然停止的过程。
由于这一终止作用并不能使正在进行的结构基因转录中途停止,而仅是部分中途停止转录,所以称为转录衰减。
二、填空题:
1.分子生物学的发展分为三个阶段:
(人类对DNA和遗传信息传递的认识阶段),(重组DNA技术的建立和发展阶段),(重组DNA技术的应用和分子生物学的迅猛发展阶段)。
2.对DNA双螺旋结构的提出贡献最大的三位科学家是(J.Watson),(F.Crick),(O.Avery)。
3.DNA序列测定法有两种,分别为G:
lbert化学法,(Sanger)酶法。
4.PCR仪的发明者为(KaryB.Mullis)。
5.核酸分子由(戊糖),(碱基),(磷酸)三部分组成。
6.在DNA双螺旋结构中,(氢键)维持双链横向稳定性,(碱基堆积力)维持双链纵向稳定性。
7.OD260=1.0相当于(0.05)mg/ml双链DNA,(0.04)mg/ml单链DNA,(0.02)mg/ml寡核苷酸。
8.DNA的密度为(1.7)g/cm3,相当于(8M)CSCL溶液的密度。
9.质粒PSC101中的P代表(构建该质粒的研究者或单位)。
10.DNA重组的种类(同源重组),(接合作用),(转化作用),(转导作用),(位点特异的重组),(转座)。
11.基因工程中常用载体可分为三类(质粒DNA),(噬菌体DNA),(病毒DNA)。
12.同一基因获取的方法有四种(化学合成法),(基因组DNA文库),(cDNA文库),(聚合酶链反应)。
13.重组DNA导入受体菌时,对受体菌的要求为(安全宿主菌),(限制酶和重组酶缺陷),(处于感受态);
导入方式有(转化),(转染),(感染)三种。
14.重组DNA技术操作过程可形象归纳为(分),(切),(接),(转),(筛)。
15.1958年Meselson等(氮的同位素试验)证明了(DNA复制为半保留复制的机制)。
16.复制的方向有(相向复制),(单向复制),(双向复制)。
17.参与DNA复制的物质有(底物),(聚合酶),(模板),(引物),(其他的酶和蛋白质因子)。
18.细菌的RNA聚合酶全酶的五个功能位点为(β’),(β),(α),(α),(δ)。
19.真核生物的转录过程可分为(识别),起始,延伸,终止四个阶段。
20.逆转录酶是一类非常复杂的酶,在其简单的一条多肽链上具有多种酶活性(DNA聚合酶活性),(RAN酶活性),(DNA内切酶活性),(DNA旋转酶活性),(螺旋酶活性),(tRNA结合活性)。
21.遗传密码的特点有(连续性),(简并性),(摆动性),(通用性)。
22.基因表达是受调控的,可在多个层次上进行,包括(基因水平),转录水平,(转录后水平),(翻译水平),(翻译后水平)的调控。
三、翻译:
脱氧核糖核酸:
DNA
超螺旋:
supercoil
正超螺旋:
positivesupercoil
DNA-dependentDNApolymerase:
依赖DNA的DNA聚合酶
解螺旋酶:
helicase
引物酶:
primase
SSB:
单链DNA结合蛋白
DNAligase,:
DNA连接酶
telomerase:
端粒酶
cDNA:
互补DNA
teminator:
终止子
UBF(upstreambindingfactor):
上游启动子结合因子
TBP(TATAbox-bindingprotein):
TATA框结合蛋白
downstreamelements:
下游启动子元件
TF(transeriptionalfactors):
转录因子
CTD(carboxylterminaldomain):
羧基末端结构域
EB:
溴化乙锭
IF:
起始因子
EF:
延长因子
RF:
释放因子
molecularchaperon:
分子伴侣
四、简答题:
1.证明DNA是主要的遗传物质的两个重要实验是什么?
1944,O.Avery肺炎双球菌转化试验;
1952,A.DHershey和M.Chase噬菌体感染试验。
2.简述mRNA的结构特点和功能?
mRNA结构特点:
1.大多数真核mRNA的5´
末端均在转录后加上一个7-甲基鸟苷,同时第一个核苷酸的C´
2也是甲基化,形成帽子结构:
m7GpppNm-。
2.大多数真核mRNA的3´
末端有一个多聚腺苷酸(polyA)结构,称为多聚A尾。
mRNA的功能:
把DNA所携带的遗传信息,按碱基互补配对原则,抄录并传送至核糖体,用以决定其合成蛋白质的氨基酸排列顺序。
3.简述tDNA一级结构的特点?
tRNA的一级结构特点:
含10~20%稀有碱基,如DHU;
3´
末端为—CCA-OH;
5´
末端大多数为G;
具有TψC。
4.简述tDNA的结构?
tRNA的二级结构(三叶草形):
氨基酸臂、DHU环、反密码环、额外环、TΨC环。
tRNA的三级结构(倒L形)
5.简述原核生物和真核生物的rRNA的种类?
rRNA的种类(根据沉降系数)
真核生物:
5SrRNA、28SrRNA、5.8SrRNA、18SrRNA
原核生物:
5SrRNA、23SrRNA、16SrRNA
6.什么叫DNA的变性?
变性DNA转化时会发生哪些变化?
定义:
在某些理化因素作用下,DNA双链解开成两条单链的过程。
变性后其它理化性质变化:
OD260增高、粘度下降、比旋度下降、浮力密度升高、酸碱滴定曲线改变、生物活性丧失。
7.什么叫C值矛盾?
C值矛盾主要表现在哪几方面?
C-值矛盾:
基因组大小与机体的遗传复杂性缺乏相关性。
即真核生物中DNA含量反常的现象。
C值矛盾的表现:
•C值不随生物的进化程度和复杂性而增加,如肺鱼的C值为112.2,而人的为3.2;
与牛相近;
•亲源关系密切的生物C值相差甚大,如豌豆为14,蚕豆为2;
•高等真核生物具有比用于遗传高得多的C值,如人染色体组DNA含量在理论上包含300万个基因,但有实际用途的基因只有5-10万个左右。
8.简述鼠伤寒沙门氏菌鞭毛相转变的原理?
反向重复序列的H片段可在控制下进行特异位点重组(倒位)。
H片段上有两个启动子P,其一驱动基因表达,另一正向时驱动H2和rH1基因表达,反向(倒位)时H2和rH1不表达。
rH1为H1的阻遏蛋白基因。
9.简述Ig基因重排中RSS序列的位置及组成?
重链(lgH)基因的V-D-J重排和轻链(lgL)基因的V-J重排均发生在特异位点上。
在V片段的下游,J片段的上游以及D片段的两侧均存在保守的重组信号序列。
此重排的重组酶基因RAG共两个,分别产生蛋白质RAG1和RAG2。
10.以HindⅢ为例说明限制性核酸内切酶命名的原则?
第一个字母取自产生该酶的细菌属名,用大写;
第二、第三个字母是该细菌的种名,用小写;
第四个字母代表株;
用罗马数字表示发现的先后次序。
11.简述载体的选择标准?
载体的选择标准:
能自主复制;
具有两个以上的遗传标记物,便于重组体的筛选和鉴定;
有克隆位点(外源DNA插入点),常具有多个单一酶切位点,称为多克隆位点;
分子量小,以容纳较大的外源DNA。
12.简述重组DNA技术的基本原理?
基本原理----目的基因的获取----克隆载体的选择和构建-----外源基因与载体的连接----DNA导入受体菌----重组体的筛选-----克隆基因的表达
13.简述PCR体系的基本组成成分和基本反应步骤?
组成成分:
模板DNA;
特异性引物;
耐热DNA聚合酶;
dNTPs;
Mg2+。
反应步骤:
变性(95℃)--退火(Tm-5℃)—延伸(72℃)--变性(95℃)…循环
14.简述DNA的半不连续复制的机理?
顺着解链方向生成的子链,复制是连续进行的,这股链称为领头链。
另一股链因为复制的方向与解链方向相反,不能顺着解链方向连续延长,这股不连续复制的链称为随从链。
复制中的不连续片段称为岡崎片段。
领头链连续复制而随从链不连续复制,就是复制的半不连续性。
15.简述DNA复制保真性的三种机制?
1.遵守严格的碱基配对规律;
2.聚合酶在复制延长时对碱基的选择功能;
3.复制出错时DNA-pol的及时校读功能。
16.简述DNA拓扑异构酶Ⅰ和Ⅱ作用机制的不同?
作用机制:
拓扑异构酶Ⅰ:
切断DNA双链中一股链,使DNA解链旋转不致打结;
适当时候封闭切口,DNA变为松弛状态。
反应不需ATP。
拓扑异构酶Ⅱ:
切断DNA分子两股链,断端通过切口旋转使超螺旋松弛。
利用ATP供能,连接断端,DNA分子进入负超螺旋状态。
17.什么叫端粒?
其结构特点和功能是什么?
结构特点:
由末端单链DNA序列和蛋白质构成。
末端DNA序列是多次重复的富含G、C碱基的短序列。
功能:
维持染色体的稳定性;
维持DNA复制的完整性。
18.什么叫端粒酶?
其组成如何?
端粒酶:
以酶分子中的RNA片段为模板,在染色体DNA3`-端合成一段DNA。
组成:
端粒酶;
端粒酶协同蛋白;
端粒酶逆转录酶
19.简述转录与复制的异同点?
blow吹blewblown分类
复制
break打破brokebroken转录
模板
DNA双链
DNA的一条链
choose选择chosechosen原料
feed喂fedfeddNTP(N=AGCT)
lean倾斜leant/leanedleant/leanedNTP(N=AGCU)
find找出foundfound引物
需要
read读readread不需要
酶
DNA聚合酶
RNA聚合酶
draw画,拉,拖drewdrawn产物
lend借贷lentlentRNA
配对
misunderstand误会misunderstoodmisunderstoodA=TC=G
A=UT=AG=C
20.简述细菌的RNA聚合酶全酶的组成?
α2ββ′ωσ:
~465kD;
β和β′亚基:
催化中心,构成核酸通道;
α亚基:
核心酶组装所需;
也与调节因子作用;
σ亚基:
启动子识别,具有启动子特异性。
21.简述原核生物启动子的序列特点?
-35区:
一致性序列为TTGACA;
是RNA-pol的辨认位点;
提供了pol识别的信号
-10区:
一致性序列为TATAAT;
又叫Pribnow盒;
是RNA-pol的结合位点;
有助于DNA局部双链解开。
22.简述细菌RNA聚合酶中σ因子的特点?
重复使用;
使Holo-enzyme识别SextamaBox,与模板链结合;
修饰RNApol构型,降低全酶与DNA的非专一性结合力(107/mol);
增强全酶与R,Bsite的专一性结合力(1014/mol);
导致RNA链的延伸缓慢。
23.简述转录过程?
识别阶段:
RNA聚合酶在S亚基引导下结合到启动子上,DNA双链局部解开;
起始阶段:
在模板链上通过碱基配对合成最初RNA链;
延伸阶段:
核心酶向前移动RNA链不断生长;
终止阶段:
RNA聚合酶达到基因转录终点;
RNA和DNA聚合酶从DNA上脱落。
24.RNA编辑的生物学意义?
RNA编辑能消除移码突变等过程带来的危害;
RNA编辑能增加基因产物的多样性;
RNA编辑还和生物细胞发育与分化有关,是基因调控的一种重要方式;
RNA编辑还可能使基因产物获得新的结构和功能,有利于生物进化;
RNA编辑很可能与学习和记忆有关。
五、论述:
1.论述E.coli的DNA的生物合成过程?
2.论述细菌RNA聚合酶及其转录?
3.论述蛋白质翻译的过程?
4.论述乳糖操纵子的调节机制?
5.论述色氨酸操纵子的转录衰减机制?
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