【期末复习总结】基础分子生物学
基础分子生物学
第一章
1. DNA的发现
Avery的肺炎双球菌转化实验
Hershey和Chase的噬菌体侵染细菌试验
2. 基因工程操作的工具
限制性内切酶。DNA连接酶。运载体。
3. 原核生物的基因组和染色体结构都比较简单，转录和翻译在同一时间和空间内发生，基因表达的调控主要发生在转录水平。
真核生物转录和翻译过程在时间和空间上都被分隔开，且在转录和翻译后都有复杂的信息加工过程，其基因表达的调控可以发生在各种不同的水平上。其基因表达调控主要表现在信号传导研究、转录因子研究及RNA 剪辑3个方面。
弟一早
1. 原核细胞染色体：
一般只有一条大染色体且大都带有单拷贝基因，除少数基因外（如rRNA基因）。整个染色体DNA儿乎全部由功能基因和调控序列所
组成。
几乎每个基因序列都与它所编码蛋白质序列呈线性对应关系。
2. 真核生物
真核生物染色体中相对分子质量一般大大超过原核生物，并结合有大
量的蛋白质DNA具体组成成分为：组蛋白、非组蛋白、DNAo
其蛋白质与相应DNA的质量之比约为2:lo
5. 组蛋白
组蛋白是染色体的结构蛋白，其与DNA组成核小体。根据其凝胶电泳
性质可将其分为HL H2A、H2B、H3及H4。
6. 组蛋白的特性：
进化上极端保守性。其中H3、H4最保守，H1较不保守。
无组织特异性.
肽链上氨基酸分布的不对称性.
组蛋白的修饰作用。包括甲基化、乙基化、磷酸化及ADP核糖基化等。
富含赖氨酸的组蛋白H5.
7. 非组蛋白
色体上除了存在大约与DNA等量的组蛋白以外，还存在大量的非组蛋白。
组蛋白的量大约是组蛋白的60%?70%,非组蛋白的组织专一性和种属专一性。
组蛋白包括酶类、骨架蛋白、核孔复合物蛋白以及肌动蛋白、肌球蛋白等。它们也可能是染色质的组成成分。
类常见的非组蛋白：
HMC蛋白。一般认为可能与DNA的超螺旋结构有关。
DNA结合蛋白。可能是一些与DNA的复制与转录有关的酶或调解物质。
A24非组蛋白。位于核小体内，功能不详。
8. 真核细胞基因组最大的特点是有大量的重复序列，而且功能DNA序列大多被不编码蛋白质
的非功能DNA所隔开，这就是著名的“C值反常现象”。
C值：一种生物单倍体基因组DNA的总量。
真核生物C值是随着生物进化而增加，高等生物的C值…般大于低等生物。某些两栖类C值大于哺乳动物
真核生物DNA序列大致可分为3类：
重复序列、中度重复序列、高度重复序列一一卫星DNAoo
9. 真核细胞染色体的结构四级分别为：
核小体：核小体是由H2A、H2B、H3、H4各两个分子生成的八聚体和由大约200bpDNA组成的。八聚体在中间，DNA分子盘绕在外，而H1则在核小体的外面。每个核小体只有一个Hlo （10纳米纤维）
线管：螺线管每一螺旋包含6个核小体，压缩比为6。这种螺线管是分裂间期和分裂前期染色体的基本组分。（30纳米）
螺旋圆筒：中期染色质是一细长、中空的圆筒，由3螺线管缠绕而成，
压缩比为40o 色单体：由超螺旋圆筒再压缩5倍而成。
10. 真核生物基因组的结构特点总结归纳
核基因组庞大，一般都远大于原核生物的基因组。
核基因组存在大量的重复序列。
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的区别。核基因组的转录产物为单顺反子。
核基因是断裂基因，有内含子结构。
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。
核基因组中存在大量的DNA多态性。DNA多态性是指DNA序列中发生变异而导致的个体间核昔酸序列的差异，主要包括单核昔酸多态性(SNP) 和串联重复序列多态性两类。核基因组具有端粒结构。
10. 原核生物基因组：
核生物基因组很小，大多只有一条染色体，且DNA含量少。如大肠杆菌DNA 仅4.6Mb,完全伸展总长约为1.3mm，含4000多个基因。
基因组的结构来看，原核细胞DNA有如下特点：
构简练。非编码序列极少，这与真核细胞DNA冗余现象完全不同。
在转录单元。多顺反子mRNAo
重叠基因。同一段DNA含有两种不同蛋白质的信息。
11. DNA作为遗传物质的主要优点：
息量大，可以缩微
面互补，电荷互补，双螺旋结构说明了精确复制机理
糖的2,脱氧，在水溶液中稳定性好
以突变，以求进化
T无U,基因组得以增大，而无C脱氨基成U带来的潜在危险。(尿嗟嚏DNA 糖昔酶可以灵敏识别DNA中的U而随时将其剔除)。
12. DNA的一级结构
Watson和Crick于1953年提出了著名的DNA双螺旋模型。
脱氧核昔酸之间由3' -5'磷酸二酯键连接成DNA链，两条链的碱
基通过氢键实现AT、GC配对。
DNA的二级结构
DNA二级结构是指两条多核昔酸链反相平行盘绕所生成的双螺旋盘绕结构。
DNA有三种构象：A.DNA、B.DNA、Z-DNA,其中AB为右手构象，Z 为左手构象。
B型为普遍存在的结构。
DNA的高级结构
DNA的高级结构指DNA双螺旋进一步扭曲盘旋所形成的特定空间结构。
超螺旋结构是DNA高级结构的主要形式，可分为正超螺旋和负超螺旋两类，它们在不同类型的拓扑异构酶作用下或特殊情况下可相互转变。拓扑异构酶半不连续复制
前导链、岗崎片段、随从链
复制子为生物体DNA的复制单位。
14.原核、真核生物DNA复制特点
1.原核生物DNA复制的特点
DNA双螺旋的解旋。
首先在拓扑异构酶I的作用下解开负超螺旋，并由解链酶解开双链，接着由
SSB蛋白来稳定解开的单链，以保证该局部结构不会恢复为双
链。
DNA复制的引发。
首先由引发酶（一种RNA聚合酶）在DNA棋板上合成一段RNA链,
接着由DNA聚合酶从RNA引物3'端合成新DNA链随链的引发过程由引发体来完成冈崎片段与半不连续复制
已知DNA聚合酶的合成方向都是5' -3',这使得后随链无法连续合
后随链以5' — 3'的方式先合成片段（冈崎片段），在连接为完整的
链。
复制的终止
复制叉前移，遇到约22个碱基的重复性终止序列（Ter）时，Ter-Tus 复合物能阻止DNA的解链，阻挡复制叉的前移。
制停止后，仍有50-100bp未被复制，将由修复方式填补空缺，而后两链解开。DNA聚合酶
己知大肠杆菌存在DNA聚合酶I、II、III、IV和V。
DNA聚合酶I非主要聚合酶，可确保DNA合成的准确性，并可切除紫
外线照射产生的嚅啜二聚体。
DNA聚合酶II主要生理功能为修复DNAo
DNA聚合酶III为主导聚合酶。
DNA聚合酶IV和V主要在SOS修复中起作用。
2. 真核生物DNA复制的特点:
核生物每条染色体上可以有多个复制起点。
核生物DNA在完成复制前不能开始新的复制，而原核生物则可以连续开始新的DNA复制，一个复制单元多个复制叉。
DNA复制只能在分裂期进行。
制起点为自主复制序列（ARS）o
制叉移动速度慢，仅50bp/s,不到大肠杆菌的1/20。
核生物DNA聚合酶有15种以上，其中
DNA聚合酶a主要参与引物合成
DNA聚合酶B活性水平稳定，主要在DNA损伤的修复中起作用
DNA聚合酶5是主要负责DNA复制的酶
DNA聚合酶￡的主要功能可能是在去掉RNA引物后把缺口补全。
15.DNA的转座
DNA的转座，或称位移，是由可位移因子介导的遗传物质重排现象。
转座子最先由Barbara McClintock于20世纪40年代在玉米遗传学研究时发现的。
转座子（transposon, Tn）是存在于染色体DNA上可自主复制和移位的基本单位。转座子分为两大类：插入序列：最简单的转座子，不含任何宿主基因。末端具有倒置重复序列
复合型转座子：复合型转座子一类带有某些抗药性基因（或其它宿主基因）的转座子。两翼往往是两个相同或高度同源的IS序列。
TnA家族。携带3个基因
转座子也存在于真核生物中。在玉米和果蝇中发现了多个在基因组内随机分布
而且能重复移动的转座因子序列。
米中的转座子
Ac-Ds系统
Spm-dSpm 系统
蝇中的转座子：P转座子（可诱发杂种不育）
3. 转座作用的机制
制性内切酶切开靶序列
座子插入，形成具有单链粘性末端的转座子
补缺刻，形成直接重复序列。
转作可分为复制型和非复制型两大类
制型（TnA类）
复制型（IS序列、Mu及Tn5）
4. 转座的遗传效应
起插入突变，可导致基因表达失活。
生新的基因。
生的染色体畸变，引起DNA缺失或倒位。
起的生物进化，可产生新的生物学功能的基因。
第三章
1. 无论在原核还是真核细胞中，RNA链的合成都具有以下几个特点:
RNA按5' -3'方向合成
DNA双链中的反义链为模板
需要引物参与
成的RNA有与DNA编码链相同的序列（A-U）
录的基本过程包括：模板的识别，转录起始，转录延伸，转录终止
2. 模板的识别
模板的识别阶段主要指RNA聚合酶与启动子DNA双链相互作用并与之相结合的过程。启动子是基因转录起始所必需的一段DNA序列，是基因表达调控的上游顺式作用元件之一。
真核细胞中的模板识别与原核细胞有所不同，需要一些转录调控因子 (辅助蛋白)，RNA聚合酶才能识别启动子并形成转录前起始复合物(PIC)o
转录起始
RNA聚合酶结合到启动子上以后，使启动子附近的DNA解旋并解链, 形成转录泡以
促使核糖核昔酸与模板DNA配对。
转录起始即是RNA链上第一个核昔酸链的产生。
无需引物。
起始后直到形成9个核昔酸的过程是通过启动子阶段，此时RNA聚合酶一直在启动子处，之后进入正常延伸。
转录延伸
录延伸即是RNA聚合酶释放。因子离开启动子后，核心酶沿着模板DNA移动并使新生RNA链不断伸长的过程。
转录终止
RNA链延伸到终止位点时，RNA将停止合成，转录泡瓦解，DNA链复原，新生RNA链和RNA聚合酶将被释放下来。这即是转录终止。
3.RNA聚合酶
大肠杆菌RNA聚合酶：
（2个a亚基1个B亚基1个B '亚基）??（核心酶）
+1个。亚基..（全酶）
亚基的功能:
转录的其实过程需要全酶, 延伸过程仅需要核心酶。
亚基和B'亚基组成了聚合酶的催化中心，它们在序列上与真核生物RNA聚合酶的两个大亚基同源。P亚基能与模板DNA、新生RNA链及核昔酸底物相结合。
亚基可能与核心酶的组装及启动子的识别有关，并参与RNA聚合酶和部分调节因子的相互作用。
。因子的作用是负责模板链的选择与转录的起始，它是酶的别构效应物，使酶专一性识别启动子。
真核生物RNA聚合酶
真核生物中共有3类RNA聚合酶。
酶位置转录产物相对活性
对a ■鹅膏蕈的敏感性RNA聚合酶I 核仁28s,18s,5.8s rRNAs
50?70% 不敏感
RNA 聚合酶II 核质hnRNA,mRNA,某些SnRNAs 20?40%
高度敏感
RNA 聚合酶III 核质tRNA,5SrRNA,某些SnRNAs ?10%
存在物种特异性启动子区的基本结构
动子是一段位于结构基因5'端上游区的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。
原核生物中经对启动子的比较，它们有共有序列：
上游10bp处为TATA AT,又称为Pribnow盒
上游35bp处为TTGACAo
真核生物中：
TATA序列(TATA box)：位于?25?-35,使转录精确地起始，TATA序列也叫核心启动元件。CCAAT序列(CAATbox):位于-70—-80, CAAT区主要控制转录起始频率。
GCCACACCC或GGGCGGG序歹U (GC box)：位于?110?.80,主要控制转录起始频率。非每个基因中都包含这3个区域。
RNA聚合酶并不直接识别碱基对本身，而是通过氢键互补的方式加以识别。
增强子是长约100?200bp的序列，它们与启动子不同，可以位于转录起始位点的上游，也可位于其下游。
转录抑制剂根据其作用性质主要可以分为两大类：
DNA模板功能抑制剂，与DNA结合而改变模板的功能。
RNA聚合酶抑制剂，与RNA聚合酶结合而抑制其活力。
4.原核生物mRNA的特征
核生物mRNA半衰期短
多原核生物mRNA可能己多顺反子的形式存在
5'端无帽子结构，3'端没有或只有较短的poly(A)结构
始密码子常为AUG,有时也为GUG,甚至UUG
存在SD序列(Shine-Dalgarnosequence)o原核生物起始密码子AUG上
游7?12个核昔酸处的一段保守序列，与16S rRNA端3'端反向互补，被认为在核糖体-mRNA的结合过程中起作用。真核生物mRNA的特征: 顺反子
5'端存在帽子结构。
3'端具poly(A)尾巴
始密码子仅为AUG
5'端加帽反应在转录早期即己完成。帽子结构有三种不同甲基化形式。
子的作用可能使mRNA免遭核酸酶的破坏。
基化的帽子也可能是蛋白质合成起始信号的一部分。
聚尾巳是在转录后，由内切酶切开mRNA3'端的特定部位，然后由polyA聚合酶催化多聚腺苜酸反应。
Poly A是mRNA进入胞质必需的形式，增强稳定性。
mRNA刚进入进入胞质时，poly A尾巴较长，随时间推移将变短直至消失，随后mRNA将降解。5.不依赖于P因子的终止
此类终止反应中，无任何其它因子参与。
模板中存在终止转录的特殊信号一一终止子，又称内在终止子(发卡式结构,3'末端中相应的有一连串U序列)
3'末端中相应的有一连串U序列
每个基因或操纵子都有一个启动子和一个终止子。
依赖于P因子的终止
有些终止点的DNA序列缺乏共性，不能诱导转录的自发终止，需要Q 因子的参与。“穷追”模型
大肠杆菌P ■依赖型终止子占所有终止子的一半左右。
抗终止
两种类型：
破坏终止位点RNA的茎■环结构
依赖于蛋白质因子的转录抗终止
6.转录作用产生出的mRNA、tRNA及rRNA的初级转录本全是前体RNA
或核不均一RNA mRNA的剪接
许多相对分子质量较小的核内RNA (如Ul, U2, U3, U4, U5和U6) 以及与这些RNA相结合的核蛋白参与RNA的剪接。
内含子的末端识别有内含子限定和外显子限定两种方式。
RNA的编辑
RNA的编辑是某些RNA,特别是mRNA前体的一种加工方式，如插入、删除或取代一些核昔酸残基，导致DNA编码的遗传信息的改变。
位点特异性脱氨基作用
引导RNA指导的尿嚅嚏插入或删除。
RNA的编辑的生物学意义：
校正作用有些基因在突变过程中丢失的遗传信息可能通过RNA编辑修复。
调控翻译通过编辑可以构建和去除起始或终止密码子，是基因表达调
控的一种方式。扩充遗传信息能是基因产物获得新的结构和功能，有利
于生物进化。
RNA的再编码
RNA的化学修饰
第四章
1. 遗传密码的性质
密码的连续性。起始密码子决定所有后续密码子的位置。
密码的简并性。由一种以上密码子编码同一个氨基酸的现象称为简并, 对应于同一种氨基酸的几个密码子称为同义密码子。
密码的普遍性与特殊性。
密码子与反密码子的相互作用。在密码子与反密码子的配对中，前两对严格遵守碱基配对原则，第三对碱基有一定的自由度，可以”摆动”，因而使某些tRNA可以识别1个以上的密码子。
2. tRNA在蛋白质合成中处于关键地位。
特点：存在经过特殊修饰的碱基，3'端都以CCA-OH结束，这是其氨基酸结合位点。由于小片段碱基互补配对，形成三叶草形的二级结构。
受体臂、TWC臂、反密码子臂、D臂、额外环
tRNA三级结构都呈L形折叠式
tRNA的种类
起始tRNA和延伸tRNAo
一类能特异地识别mRNA模板上起始密码子的tRNA叫起始tRNA （原核生物起始tRNA携带甲酰甲硫氨酸）。
其他tRNA统称为延伸tRNAo
同工tRNA0几个代表相同氨基酸的tRNA称为同工tRNAo 校正tRNAo
分两类：无义突变的校正tRNA和错义突变的校正tRNA。均通过改变其反密码子区校正突变而依然合成原氨基酸。
氨酰?tRNA合成酶是一类催化氨基酸与tRNA结合的特异性酶。
蛋白质合成的真实性主要决定于tRNA能否把正确的氨基酸放到新生多肽链的正确位置上，而这一步主要决定于AA-tRNA合成酶是否使氨基酸与对应的tRNA相结合。
3. 核糖体是一个致密的核糖核蛋白颗粒，可以解离为大小两个亚基，大亚基约为小亚基相对分子质量的二倍。
核糖体由三个tRNA结合位点，位于大小亚基交界面
核糖体小亚基负责对模板mRNA进行序列特异性识别，如起始部分的识别、密码子与反密码子的相互作用等，mRNA的结合位点也在小亚基上。
大亚基负责携带AA-tRNA.肽键的形成、AA-tRNA与肽链的结合、A 位、P位、转肽酶中心等在大亚基上。
4. 氨基酸的活化
在细菌中，起始氨基酸是甲酰甲硫氨酸；所以，与核糖体小亚基相结合的是N.甲酰甲硫氨酰-tRNAfMet, W以与延伸中的Met-tRNAMet区分开。
真核生物中，多肽合成是从生成甲硫氨酰一tRNAiMet开始的，体内存在两种tRNAMeto
只有甲硫氨酰一tRNAiMet能与40S小亚基相结合，起始肽链合成，普
通tRNAMet携带的甲硫氨酸只能被掺入正在延伸的肽链中。
5. 翻译起始又可被分成3步：
30S小亚基与翻译起始因子IF.I, IF-3的作用下通过mRNA的SD序列与之相结合
在IF-2和GTP的帮助下，fMet-tRNAfMet进入小亚基的P位,tRNA上的反密码子与mRNA上的起始密码子配对
带有tRNA、mRNA及3个翻译起始因子的小亚基复合物与50S大亚基结合；然后，释放翻译起始因子。
细菌核糖体上一般存在3个与氨酰一tRNA结合的位点，即A位点(aminoacylsite), P 位点(Peptidylsite)和E 位点(exit site)o只有fMet-tRNAfMet能与第一个P位点相结合，其他所有tRNA都必须通过A位点到达P位点，再由E位点离开核糖体。
5. 肽链的延伸当第一个氨基酸与核糖体结合以后，按照mRNA模板密码子的排列，氨基酸通过新生肽键的方式被有序地结合上去。
每加一个AA是一个循环，每个循环包括：
后续AA-tRNA与核糖体结合肽键的生成移位。
6. 肽链的终止
肽链的终止
当终止密码子UAA、UAG或UGA出现在核糖体的A位时，没有相应的AA-tRNA能与之结合，而释放因子能识别这些密码子并与之结合，水解P位上多肽链与tRNA之间的二酯键，释放新生的肽链和tRNA,核糖体大、小亚基解体，蛋白质
合成
结束。
释放因子RF具^GTP酶活性，它催化GTP水解，使肽链与核糖体解离。
细菌细胞内存在三种终止因子（或称释放因子，RF1, RF2, RF3）O一
旦RF与终止密码相结合，它们就能诱导肽基转移酶把一个水分子而不是
氨基酸加到延伸中的肽链上。真核细胞只有一个（RF）终止因子。
7.蛋白质前体的加工
N端fMet或Met的切除
二硫键的形成
特定氨基酸的修饰。氨基酸侧链的修饰包括：
磷酸化（如核糖体蛋白质）、
糖基化（如各种糖蛋白）、
甲基化（如组蛋白、肌肉蛋白质）、
乙基化（如组蛋白）、
羟基化（如胶原蛋白）和竣基化等。
切除新生链中非功能片段
8.蛋白质的折叠
9 .真核生物翻译的起始机制与原核生物基本相同。
其差异是：核糖体较大
有较多的起始因子
mRNA具有5,端帽子结构
Met-tRNAMet不甲酰化
mRNA分子5'端的“帽子”和3'端的多聚A都参与形成翻译起始复
合物
10.蛋白质的转运
蛋白质运转可分为两大类：
翻译运转同步机制：蛋白质的合成和运转同时发生。分泌蛋白质大多是以同步机制运输的。翻译后运转机制：蛋白质从核糖体上释放后才发生运转。在细胞器发育过程中，由细胞质进入细胞器的蛋白质大多是以翻译后运转机制运输的。(蛋白质通过线粒体膜运转是一种需要能量的过程。)
第七章
1. 原核基因调控分类
原核生物的基因调控主要发生在转录水平上，根据调控机制的不同可分为负转录调控和正转录调控。
在负转录调控系统中，调节基因的产物是阻遏蛋白(repressor)o根据其作用特征又可分为负控诱导系统和负控阻遏系统二大类。
在正转录调控系统中，调节基因的产物是激活蛋白(activator)o也可根据激活蛋白的作用性质分为正控诱导系统和正控阻遏系统。
2. 操纵子：是基因表达的协调单位，由启动子、操纵基因及其所控制的一组功能上相关的结构基因所组成。操纵基因受调节基因产物的控制。
原核基因调控的主要特点：原核生物通过特殊代谢物调节的基因活性主要分为可诱导和可阻遏两大类：
可诱导调节。是指一些基因在特殊的代谢物或化合物的作用下，由原来关闭的状态转变为工作状态，即在某些物质的诱导下使基因活化。这类基因中最突出的例子是大肠杆菌的乳糖操纵子。
可阻遏调节。这类基因平时都是开启的，处在产生蛋白质或酶的工作
过程中，由于一些特殊代谢物或化合物的积累而将其关闭，阻遏了基因的表达。比如大肠杆菌中的色氨酸操纵子。弱化子对基因活性的影响
在这种调节方式中，起信号作用的是有特殊负载的氨酰?tRNA的浓度, 在色氨酸操纵子中就是色氨酰?tRNA的浓度。当操纵子被阻遏，RNA合成被终止时，起终止转录信号作用的那一段DNA序列被称为弱化子。
操纵子是基因表达和调控的单元，典型的操纵子包括：
结构基因(除调节基因以外的所有基因)，编码那些在某一特定的生物合成途径中起作用的、其表达被协同调控的酶。
调控元件，如操纵序列，是调节结构基因转录的一段DNA序列。
调节基因，其产物能够识别调控元件，例如阻抑物，可以结合并调控操纵基因序列。
3. 大肠杆菌能利用乳糖作为碳源，而利用乳糖作为碳源的酶只有当乳糖成为惟一的碳源时才会被合成。
大肠杆菌乳糖操纵子(lactose operon)包括3个结构基因：Z、Y和A, 以及启动子、控制子和阻遏子等。转录的调控是在启动区和操纵区进行的。
P为启动子,0为操纵区，lacl编码阻遏子3个结构基因各决定一种酶：
分子生物学试题及答案
分子生物学试题及答案一、名词解释 1．cDNA与cccDNA：cDNA是由mRNA通过反转录酶合成的双链DNA；cccDNA是游离于染色体之外的质粒双链闭合环形DNA。 2．标准折叠单位：蛋白质二级结构单元α－螺旋与β－折叠通过各种连接多肽可以组成特殊几何排列的结构块，此种确定的折叠类型通常称为超二级结构。几乎所有的三级结构都可以用这些折叠类型，乃至他们的组合型来予以描述，因此又将其称为标准折叠单位。3．CAP：环腺苷酸（cAMP）受体蛋白CRP（cAMP receptor protein ），cAMP与CRP结合后所形成的复合物称激活蛋白CAP（cAMP activated protein ） 4．回文序列：DNA片段上的一段所具有的反向互补序列，常是限制性酶切位点。 5．micRNA：互补干扰RNA或称反义RNA，与mRNA序列互补，可抑制mRNA的翻译。 6．核酶：具有催化活性的RNA，在RNA的剪接加工过程中起到自我催化的作用。 7．模体：蛋白质分子空间结构中存在着某些立体形状和拓扑结构颇为类似的局部区域 8．信号肽：在蛋白质合成过程中N端有15~36个氨基酸残基的肽段，引导蛋白质的跨膜。
除了5’ 3’外切酶活性 19．锚定PCR：用于扩增已知一端序列的目的DNA。在未知序列一端加上一段多聚dG的尾巴，然后分别用多聚dC和已知的序列作为引物进行PCR扩增。 20．融合蛋白：真核蛋白的基因与外源基因连接，同时表达翻译出的原基因蛋白与外源蛋白结合在一起所组成的蛋白质。 二、填空 1． DNA的物理图谱是DNA分子的（限制性内切酶酶解）片段的排列顺序。 2． RNA酶的剪切分为（自体催化）、（异体催化）两种类型。3．原核生物中有三种起始因子分别是（IF-1）、（ IF-2 ）和（IF-3 ）。4．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）。 5．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）。 6．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。 7．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）。 8．hnRNA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，）、
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》期末试卷（C） 一、术语解释（20分，每题2分） 1、操纵子 2、增强子 3、启动子 4、内含子 5、外显子 6、顺式作用元件 7、反式作用因子 8、转录因子 9、单顺反子mRNA 10、多顺反子mRNA 二、选择题（20分） 1.指导合成蛋白质的结构基因大多数为: ( ) A.单考贝顺序 B.回文顺序 C.高度重复顺序 D.中度重复顺序 2. 下列有关Shine-Dalgarno顺序(SD-顺序)的叙述中错误的是: ( ) A.在mRNA分子的起始密码子上游7-12个核苷酸处的顺序 B.在mRNA分子通过 SD序列与核糖体大亚基的16s rRNA结合 C.SD序列与16s rRNA 3'端的一段富含嘧啶的序列互补 D. SD序列是mRNA分子结合核糖体的序列 3.原核生物中起始氨基酰-tRNA是: ( ) A.fMet-tRNA B.Met-tRNA C.Arg-tRNA D.leu-tRNA 4.下列有关TATA盒 (Hognessbox)的叙述,哪个是错误的: ( ) A. 保守序列为TATAAT B.它能和RNA聚合酶紧密结合 C. 它参与形成开放转录起始复合体 D.它和提供了RNA聚合酶全酶识别的信号 5. 一个mRNA的部分顺序和密码的编号是 140 141 142 143 144 145 146 CAG CUC UAU CGG UAG AAC UGA 以此mRNA为模板,经翻译生成多肽链含有的氨基酸为: ( ) A.141 B.142 C.143 D.144 6. DNA双螺旋结构模型的描述中哪一条不正确：( ) A.腺嘌呤的克分子数等于胸腺嘧啶的克分子数 B.同种生物体不同组织中的DNA碱基组成极为相似 C.DNA双螺旋中碱基对位于外侧 D. 维持双螺旋稳定的主要因素是氢键和碱基堆集力。 7． DNA聚合酶III的描述中哪条不对：( ) A.需要四种三磷酸脱氧核苷酸作底物 B.具有5′→3′外切酶活性 C. 具有5′→3′聚合活性 D. 是DNA复制中链延长反应中的主导DNA聚合酶
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
分子生物学实验复习题 1.实验中为什么选用RNA而非DNA作为模板调取目的基 因？ 因为真核生物，DNA出了含有编码序列外还含有非编码序列（内含子），而我们只需目的基因这段序列。RNA是经过加工的，没有内含子，通过提取高质量的RNA再进行逆转录即可得到不含内含子的cDNA，即所需的目的基因。2.RNA提取过程中的注意事项有哪些？ （1）所有玻璃器皿均应于使用前180℃干烤3h或更长时间，塑料器皿可用0.1％DEPC浸泡或用氯仿洗涤。 （2）全部实验过程最好戴一次性手套，接触可能污染了RNA酶的物品后，应更换手套。 （3）配制的溶液应尽可能用0.1％DEPC在37℃处理12h 以上，然后高压灭菌除去残留的DEPC。不能高压灭菌的试剂，用经DEPC处理过的无菌蒸馏水配制，然后用0.22um 滤膜过滤除菌。 3.逆转录反应，有哪几种引物可用？如何进行选择？（1）引物：OligodT：①长度适宜，一般为15~30个碱基；G+C含量，一般为40%~60%；②4种碱基应随机分布；③引物自身不应存在互补序列；④2个引物之间不应有多于4个碱基的互补；⑤引物3′端不应有任何修饰；⑥引物5′端可以修饰 4.简述用氯化钙方法制备感受态细胞转化原理？ （1）正在生长的大肠杆菌在0℃下加入到低渗的CaCl2溶液中，便会造成细胞膨胀成球（感受态细胞）。（2）感受态细胞与外源质粒DNA形成一种粘着在细胞表面上的队DNAase抗性的羧基钙磷酸复合物。（3）42℃下作短暂的热刺激期间，这种复合物便会被细胞吸收。（4）进入受体细胞的DNA分子通过复制，表达实现遗传信息的转移，使受体细胞出现新的遗传性状。（5）将经过转化后的细胞在筛选培养基中培养，即可筛选出转化子。 5.转化过程中要注意哪些因素 细胞生长状态和密度、质粒的质量和浓度、试剂的质量、防止杂菌和杂DNA的污染 6.简述质粒DNA提取原理 在pH12.0~12.6碱性环境中，细菌的线性大分子量染色体DNA变性分开，而共价闭环的质粒DNA虽然变性，但仍处于拓扑缠绕状态。将pH调至中性并有高盐存在及低温的条件下，大部分染色体DNA、大分子量的RNA和蛋白质在去污剂SDS的作用下形成沉淀，二质粒DNA仍然为可溶状态。通过离心，可去除大部分细胞碎片、染色体DNA、RNA 及蛋白质，质粒DNA尚在上清中，然后用酚、氯仿抽提进一步纯化质粒DNA。 7.请列举4种阳性克隆的筛选方法和鉴定方法 （一）采用遗传学方法可筛选特定的重组体DNA 1.利用抗性标记可筛选出带有载体的细菌克隆 2.利用不同标记可筛选出带有重组体的细菌克隆 ①插入灭活法利用特定抗性基因的失活进行筛选②α-互补筛选是利用功能互补的基因片段 （二）核酸杂交法适合从文库中筛选特定的DNA （三）PCR技术可对特定的DNA进行直接鉴定 （四）酶切鉴定是利用限制酶酶切图谱鉴定特定的DNA 8.简单谈一下如何选定酶切鉴定时所用的酶 限制性内切酶的选用必须根据载体和插入片段上酶切微点来确定。 酶切鉴定是必须的，基于下述： 限制性图谱个体特异性，不同的载体或DNA分子物理图谱不同，酶切后片段大小不一样，电泳图谱一样。 统一载体连接不同的DNA片段，不同的载体连接统一片段（片段上也有位点）酶切图谱是不同的。插入法（单酶单切点）或替代法（双酶双位点）酶切，一般来说用3种限制酶切：可鉴定载体及插入片段的大小、方向、切后并电泳分析，以确定是否得到预期的rDNA。 9.简述克隆大鼠的GAPDH基因的主要步骤 ①TRlzol试剂提取小鼠肝脏总RNA②核酸的定量③电泳检测④PCR产物4℃保存或琼脂糖凝胶电泳检测⑤从琼脂糖凝胶中分离回收PCR产物⑥6GAPDH基因的TA克隆、连接、转化 10.Trizo:是直接从细胞或组织中提取总RNA 的试剂，内含 异硫氰酸胍，酚等物质，异硫氰酸胍能迅速溶解蛋白质，导致细胞结构破碎。核酸由于核蛋白二级结构的破坏而解离下来。异硫氰酸胍同时抑制细胞释放出的核酸酶，保持RNA 的完整性。 11.荧光定量PCR中，请说明阈、基线、Ct值的概念。 Baseline（基线）： 在PCR开始几个循环内所发散的荧光信号，这段时间内定量PCR仪器还未能检测到PCR产物的扩增，缺省设置为3-15个循环的荧光信号（背景荧光信号）。 Threshold（阈值）： 用来确定Ct的荧光强度。是在荧光扩增曲线上认为设定的一个值，它可以设定在荧光信号指数扩增阶段在 任意位置上，一般荧光阈值的设置是基线（背景）荧 光信号的标准偏差的10倍。 Ct值：到达阈值荧光信号所需要的循环数。 12.在做荧光定量PCR实验时要注意些什么？ (1)在操作中，应使用不含荧光物质的一次性手套（经常替换）、一次性转移器吸头（带滤嘴自卸式），不能用手直接接触毛细管、离心管的底部。 (2)操作台、移液器、离心机、PCR扩增仪等仪器设备应经常用10%次氯酸或75%乙醇擦拭消毒。每次实验前后用10%次氯酸和70%乙醇擦拭移液器、操作台。 (3)配制反应体系时，应注意移液器的使用方法，所有的液体都要缓慢加至管底，不要加至管壁，所有液体的混匀要用振荡器进行，不能用移液器吹打，反映体系配制完毕后低速离心数秒，避免产生气泡。 13.影响质粒转染效率的因素有哪些？ 转化率：转化效率/细胞总数
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
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
分子生物学实验思考题答案 实验一、基因组DNA的提取 1、为什么构建DNA文库时，一定要用大分子DNA 答、的大小(即数目)取决于基因组的大小和片段的大小，片段大则文库数目小一些也可以包含99%甚至以上的基因组。而文库数目小则方便研究人员操作和文库的保存。所以构建文库要用携带能力大的载体尽量大的DNA片段. 2、如何检测和保证DNA的质量？ 答、用看，有没有质白质和RNA等物质的污染，还可以测OD，用OD260/280来判断，当OD260/OD280< ，表示蛋白质含量较高当OD260/OD280> ，表示RNA含量较高当OD260/OD280=～，表示DNA较纯。 实验二、植物总RNA的提取 1、RNA酶的变性和失活剂有哪些？其中在总RNA的抽提中主要可用哪几种？ 答、有DEPC,Trizol，氧钒核糖核苷复合物，RNA酶的蛋白抑制剂以及SDS，尿素，硅藻土等；在总RNA提取中用PEPC,Trizol 2、怎样从总RNA中进行mRNA的分离和纯化。 答、、利用成熟的mRNA的末端具有polyA尾的特点合成一段oligo(dT)的引物，根据碱基互补配对原则，可将mRNA从总RNA中分离出来 实验四、大肠杆菌感受态细胞的制备 1、感受态细胞制备过程中应该注意什么？ 答、A）细菌的生长状态：不要用经过多次转接或储于4℃的培养菌，最好从-80℃甘油保存的菌种中直接转接用于制备的菌液。细胞生长密度以刚进入时为宜，可通过监测培养液的OD600 来控制。DH5α菌株的OD600为时，细胞密度在5×107 个/mL左右，这时比较合适。密度过高或不足均会影响转化效率。 B）所有操作均应在无菌条件和冰上进行；实验操作时要格外小心，悬浮细胞时要轻柔，以免造成菌体破裂，影响转化。 C）经CaCl2处理的细胞，在低温条件下，一定的时间内转化率随时间的推移而增加，24小时达到最高，之后转化率再下降（这是由于总的活菌数随时间延长而减少造成的）；D）化合物及的影响：在Ca2+的基础上联合其他二价金属离子（如Mn2+或Co2+）、DMSO或等物质处理细菌，可使转化效率大大提高（100-1000倍）； E）所使用的器皿必须干净。少量的或其它化学物质的存在可能大大降低细菌的转化效率； 2、感受态细胞制备可用在哪些研究和应用领域？ 答、在中将导入受体细胞是如果受体细胞是细菌则将它用Ca2+处理变为质粒进入。 实验五、质粒在大肠杆菌中的转化和鉴定 1、在热激以后进行活化培养，这时的培养基中为什么不加入抗生素？ 答、活化培养用的一般是SOC培养基，这种培养基比LB培养基营养，此时进行的活化培养只是为了让迅速复苏，恢复分裂活性，此时的细胞还不具抗性，加入会细胞会死亡。 2、什么是质粒？根据在细菌中的复制，质粒有几种类型？用于基因重组的主要用到哪些质粒？ 答、是细菌体内的环状。
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
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
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。
一、名词解释 1.分配常数：又称分配系数，是指一种分析物在两种不相混合溶剂中的平衡常数。 2.多肽链的末端分析：确定多肽链的两末端可作为整条多肽链一级结构测定的标志，分为氨基端分析和羧基端分析。 3.连接酶：指能将双链DNA中一条单链上相邻两核苷酸连接成一条完整的分子的酶。 4.预杂交：在分子杂交实验之前对杂交膜上非样品区域进行封闭，用以降低探针在膜上的非特异性结合。 5.反转录PCR：是将反转录RNA与PCR结合起来建立的一种PCR技术。首先进行反转录产生cDNA,然后进行常规的PCR反应。 6.稳定表达：外源基因转染真核细胞并整合入基因组后的表达。 7.基因敲除：是指对一个结构已知但功能未知或未完全知道的基因，从分子水平上设计实验，将该基因从动物的原基因组中去除，或用其它无功能的DNA片断取代，然后从整体观察实验动物表型，推测相应基因的功能。 8.物理图谱：人类基因组的物理图是指以已知核苷酸序列的DNA片段为“路标”，以碱基对(bp，kb，Mb)作为基本测量单位(图距)的基因组图。 9.质谱图：不同质荷比的离子经质量分析器分开后，到检测器被检测并记录下来，经计算机处理后所表示出的图形。 10.侧向散射光：激光束照射细胞时，光以90度角散射的讯号，用于检测细胞内部结构属性。
11.离子交换层析：是以离子交换剂为固定相，液体为流动相的系统中进行的层析。 12.Edman降解：从多肽链游离的N末端测定氨基酸残基的序列的过程。 13.又称为限制性核酸内切酶(restriction endonuclease)：是能够特异识别双链DNA序列并进行切割的一类酶。 14.电转移：用电泳技术将凝胶中的蛋白质，DNA或RNA条带按原位转移到固体支持物，形成印迹。 15.多重PCR：是在一次反应中加入多对引物，同时扩增一份模板样品中不同序列的PCR 过程。 16.融合表达: 在表达载体的多克隆位点上连有一段融合表达标签（Tag），表达产物为融合蛋白（有分N端或者C端融合表达），方便后继的纯化步骤或者检测。 17.同源重组：发生在DNA同源序列之间，有相同或近似碱基序列的DNA分子之间的遗传交换。 18.遗传图谱又称连锁图谱(linkage map)，它是以具有遗传多态性的遗传标记为“路标”，以遗传学距离为图距的基因组图。 19.碎片离子：广义的碎片离子为由分子离子裂解产生的所有离子。 20.前向散射光：激光束照射细胞时，光以相对轴较小角度向前方散射的讯号用于检测细胞等离子的表面属性，信号强弱与细胞体积大小成正比。 21.亲和层析:利用共价连接有特异配体的层析介质分离蛋白质混合物中能特异结合配体的目的蛋白或其他分子的一种层析法。(利用分子与其配体间特殊的、可逆性的亲和结合
04级分子生物学期末题目 一、选择题（20题） 1、tRNA的5端剪切所需的酶(RNase P） 2、人体全基因组大小(3，200，000，000 bp) 3、（5S rRNA)是基因内部启动子转录的 4、线虫反式剪接所占比例(10%-20%) 5、与分枝位点周围序列碱基配对的剪接体（U2 snRNP） 6、Holliday中间体是（同源重组）的模型 7、Pribnow box 是原核生物的（启动子） 8、TATA box binding protein 在下列哪个启动子里面存在（三类都有）[英文] 9、UCE是（I）类启动子的识别序列 10、mRNA的剪切跟(II)类内含子相似 11、tRNA基因是RNA聚合酶（III）启动的[英文] 12、噬菌体通过（位点专一重组）整合到宿主中 13、在细菌中，色氨酸操纵子的前导区转录后，（翻译）就开始 14、Promoters and (enhancers) are cis-acting elements. 15、G-protein needs ( GTP ) as energy. (原句不记得了) 16、RNA干涉又叫（转录后的基因沉默，PTGS） 17、转录因子包括通用转录因子和（基因特异转录因子）[英文] 18、激活子的两个功能域，一个是转录激活结构域，另一个是（DNA结合域）[英文] 19、内含子主要存在于（真核生物） 二、是非题（10题） 1、RNA干涉是通过gRNA引导。F 2、U5 snRNP是参与两段外显子连接的。T [英文] 3、抗终止转录的机制是RNA聚合酶忽略终止子。T 4、原核生物RNA聚合酶有三种。F [英文] 5、Operon is a group of contiguous, coordinately controlled genes. T 6、枯草杆菌芽孢形成的转录控制通过变化RNA聚合酶的σ因子达成。T 7、enhancers and silencers are position- and orientation- free elements. T 8、RNA聚合酶II结合到启动子上时，其亚基的羧基末端域（CTD）是磷酸化的。F 9、细胞质中的poly(A)往往比细胞核中的poly(A)短。T 三、问答题（5题） 1、比较原核生物和真核生物翻译起始的异同 2、启动子在基因内的基因如何进行转录 3、组蛋白乙酰化对基因转录的影响 4、什么是选择性剪接及其生物学意义是什么 5、RNA编辑的机制 03级试题 一选择题 1 Holliday中间体是（同源重组）的模型 2 Pribnow box是原核生物的（启动子的共同序列） 3原核生物RNA聚合酶在转录延伸时不需要的因子（rou因子） 4 TBP结合蛋白在下列哪个启动子里面存在（三类都是） 5 UCE是（I）类启动子识别的序列 6乳糖操纵子与阻遏蛋白结合的物质是异乳糖。阻遏物与操纵区结合。 二判断题
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
分子生物学总结 1.分子生物学的三大原则 根据“序列假说”、“中心法则”这两个基本原则，分子生物学作为所有生命物质的共性学科遵循“三大原则：其一，构成生物大分子的单体是相同的。在动物、植物、微生物3大系统的所有生物物种间都具有共同的核酸语言，即构成核酸大分子的单体均是A、T(U)、C、G。所有生物物种间都具有共同的蛋白质语言，即构成蛋白质大分子的单体均是20种基本氨基酸。 其二，生物大分子单体的排列决定了不同生物性状的差异和个性特征。 其三，所有遗传信息表达的中心法是相同的。 2.简述Morgan基因论 经典基因概念：即基因是孤立的排列在染色体上的实体，是具有特定功能的，能独立发生突变和遗传交换的，“三位一体”的、最小的遗传单位。 3.简述“顺反子假说”的主要内容 顺反子理论认为：基因（即顺反子）是染色体上的一个区段，在一个顺反子内有若干个交换单位，最小的交换单位被称为交换子。在一个顺反子中有若干个突变单位，最小的
突变单位被称为突变子。在一个顺反子结构区域内，若果发生突变就会导致功能丧失，所以顺反子即基因只是一个具有特定功能的、完整的、不可分割的最小的遗传单位。 4.名词解释：等位基因、全同等位基因、非全同等位基因等位基因（allele）：同一座位存在的两个不同状态的基因 全同等位基因（homoallele）：在同一基因座位(locus)中，同 一突变位点（site）向不同方向 发生突变所形成的等位基因非全同等位基因（heteroallele）：在同一基因座位（locus） 中，不同突变位点（site）发 生突变所形成的等位基因 5.简述DNA作为遗传物质的优点(自然选择的优势) DNA作为主要的遗传物质的优点在于： 1）储存遗传信息量大，在1kb DNA序列中，就可能编码出41000种遗传信息 2）以A / T, C / G 互补配对形成的双螺旋，结构稳定，利于复制，便于转录，可以突变以求不断进化，方便修复以求遗传稳定； 3）核糖的2’ – OH 脱氧，使其在水中的稳定性高于RNA，DNA中有T无U，消除了C突变为U带来进化中的负担