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文檔簡介

1、分子生物學(xué)重點一、 名詞解釋1、岡崎片段:是在DNA半不連續(xù)復(fù)制中產(chǎn)生的長度為10002000個堿基的短的DNA片段,能被連接形成一條完整的DNA鏈。3、重組DNA技術(shù):又稱基因工程,將不同的DNA片段(如某個基因或基因的一部分)按照預(yù)先的設(shè)計定向連接起來,在特定的受體細胞中與載體同時復(fù)制并得到表達,產(chǎn)生影響受體細胞的新的遺傳性狀的技術(shù)。4、穿梭質(zhì)粒:一個質(zhì)粒含有兩種宿主細胞的復(fù)制起點,可在兩種細胞中復(fù)制和存在,謂之穿梭質(zhì)粒。5、鋅指結(jié)構(gòu):鋅指結(jié)構(gòu)家族蛋白大體可分為鋅指、鋅鈕和鋅簇結(jié)構(gòu),大約由30個氨基酸殘基構(gòu)成的蛋白質(zhì)超二級結(jié)構(gòu),其中兩個Cys(半胱氨酸)和兩個His與鋅離子結(jié)合形成四面體鋅

2、指結(jié)構(gòu)參與DNA的合成6、螺旋轉(zhuǎn)折螺旋結(jié)構(gòu):這一類蛋白質(zhì)分子中有至少兩個a螺旋,中間由短側(cè)連氨基酸殘基形成“轉(zhuǎn)折”,近羧基端的a螺旋中氨基酸殘基的替換會影響該蛋白質(zhì)在DNA雙螺旋大溝中的結(jié)合。7、SD序列:存在于原核生物起始密碼子AUG上游712個核苷酸處的一種47個核苷酸的保守片段,它與16S rRNA 3端反向互補,所以可將mRNA的AUG起始密碼子置于核糖體的適當(dāng)位置以便起始翻譯作用。8、RNA干擾(RNAi):是利用雙鏈小RNA高效、特異性降解細胞內(nèi)同源mRNA,從而阻斷體內(nèi)靶基因表達,使細胞出現(xiàn)靶基因確實表型的方法。9、PCR:聚合酶鏈反應(yīng),一種在體外(試管、切片)擴增核酸的技術(shù)10

3、、基因芯片:在一微小基片的表面集成大量DNA分子探針,能夠在同一時間內(nèi)平行分析大量的基因,進行大信息量的篩選與檢測分析。(指在固相支持物上原位合成寡核苷酸或者直接將大量的DNA探針以顯微打印的方式有序地固化于支持物表面,然后對雜交信號的監(jiān)測分析,即可獲得樣品的遺傳信息。)11、復(fù)制子: 單獨復(fù)制的一個DNA單元被稱為一個復(fù)制子,它是一個可移動的單位,一個復(fù)制子在任何一個細胞周期只復(fù)制一次。12、啟動子上升突變:TATGTTTATATT,轉(zhuǎn)錄效率上升,為上升突變啟動子下降突變:TATAATAATAAT,轉(zhuǎn)錄效率下降,稱為下降突變13、編碼鏈(有意義鏈):與mRNA序列相同的DNA鏈。14、反義鏈

4、(模板鏈):為模板指導(dǎo)mRNA合成的DNA鏈。15、C值反常現(xiàn)象:也稱為C值謬誤。指C值往往與種系的進化復(fù)雜性不一致的現(xiàn)象,即基因組大小與遺傳復(fù)雜性之間沒有必然的聯(lián)系,某些較低等的生物C值卻很大,如一些兩棲動物的C值甚至比哺乳動物還大。16、分子接頭:在DNA的末端加上一段限制性內(nèi)切酶的識別序列,隨后用限制酶切出所需要的粘性末端,使DNA的平端連接得以轉(zhuǎn)變成為較易進行的粘性末端連接。這種含限制酶識別序列的DNA片段稱為接頭。17、限制性內(nèi)切酶:是一類能識別雙鏈DNA中特殊核苷酸序列,并使每條鏈的一個磷酸二酯鍵斷開的脫氧核糖核酸內(nèi)切酶。 18、剪接體:在剪接過程形成的剪接復(fù)合物稱為剪接體,剪接體

5、的主要組成是蛋白質(zhì)和核內(nèi)小分子RNA(snRNP)。19、感受態(tài)細胞:能夠高效吸收外界DNA的細胞,是一種生理狀態(tài),可以人工誘獲。20、RNA編輯:使mRNA的序列發(fā)生不同于模板DNA的變化,導(dǎo)致了遺傳信息的改變。(指mRNA在轉(zhuǎn)錄后因插入、缺失或核苷酸的替換,改變了DNA模板來源的遺傳信息,從而翻譯出氨基酸序列不同的多種蛋白質(zhì)。)21、原位雜交技術(shù)(ISH):用標(biāo)記的核酸探針(放射自顯影或非放射性技術(shù)),在組織、細胞、間期核及染色體對核酸進行定位和相對定量分析。22、 5帽子結(jié)構(gòu):轉(zhuǎn)錄起始以A為主,G為次,所形成的轉(zhuǎn)錄物的5端并非5PPPAPNPNP-,而是5-5三磷酸聯(lián)接起來的二核苷酸,加

6、上去的是“G”,是由鳥苷酸轉(zhuǎn)移酶完成。以倒扣方式,一般是5-3連接。特定位置甲基化后就成為“帽子”。23、尾巴結(jié)構(gòu): 大多數(shù)真核mRNA具有polyA尾巴(polyA+),但亦有少部分沒有(polyA-)。長度40200,由RNA末端腺苷酸轉(zhuǎn)移酶合成,非模板合成。在有AAUAAA的保守序列下游1025核苷酸處切斷,并加polyA。24、重疊基因:具有部分共用核苷酸序列的基因,即同一段DNA攜帶了兩種或兩種以上不同蛋白質(zhì)的編碼信息。25、堿性-亮氨酸拉鏈:蛋白羧基端35個氨基酸殘基形成螺旋,每隔6個有一個亮氨酸殘基,形成亮氨酸位于一邊的螺旋(相當(dāng)于拉鏈的一半),與另一相同的蛋白的螺旋結(jié)合,由兩個

7、螺旋的亮氨酸一側(cè)形成疏水區(qū)(形成拉鏈);蛋白的氨基端2030富含堿性氨基酸。26cDNA:在體外以mRNA為模板,利用反轉(zhuǎn)錄酶和DNA聚合酶合成的一段雙鏈DNA27、DNA半保留復(fù)制:DNA在復(fù)制過程中,每條鏈分別作為模板合成新鏈,產(chǎn)生互補的兩條鏈。這樣形成的兩個DNA分子與原來DNA分子的堿基順序完全一樣。因此,每個子代分子的一條鏈來自親代DNA,另一條鏈則是新合成的,這種復(fù)制方式被稱為DNA的半保留復(fù)制。28、DNA的半不連續(xù)復(fù)制:DNA復(fù)制的過程中前導(dǎo)鏈的復(fù)制時連續(xù)的,而另一條鏈,即后隨鏈的復(fù)制是中斷的,不連續(xù)的。29、RACE:是利用PCR技術(shù)在已知部分cDNA序列的基礎(chǔ)上特異性克隆其

8、5端或3端缺失序列的方法。30、T-DNA:根癌農(nóng)桿菌Ti或Ri質(zhì)粒中的一段DNA序列,可以從農(nóng)桿菌中轉(zhuǎn)移并穩(wěn)定整合到植物基因組中,是植物分子生物學(xué)中廣泛應(yīng)用的遺傳轉(zhuǎn)化載體。31、安慰性誘導(dǎo)物:指的是與轉(zhuǎn)錄調(diào)控中實際誘導(dǎo)物相似的一類高效誘導(dǎo)物,但不是該誘導(dǎo)酶的底物。32擺動假說:crick為了解釋反密碼子中某些稀有成分(如I)的配對以及許多氨基酸有2個以上密碼子的問題而提出的假說33操縱子:是指原核生物中由一個或多個相關(guān)基因以及轉(zhuǎn)錄翻譯調(diào)控元件組成的基因表達單元。34單順反子mRNA:只編碼一個蛋白質(zhì)的mRNA稱為單順反子mRNA。35蛋白質(zhì)磷酸化:指由蛋白質(zhì)激酶催化的把ATP或GTP上位的磷

9、酸基轉(zhuǎn)移到底物蛋白質(zhì)氨基酸殘基上的過程,是生物體內(nèi)一種普遍的調(diào)節(jié)方式,在細胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的過程中起著重要作用。36多聚A位點(polyA位點):在多聚A聚合酶的催化下,在mRNA前體3端接上一個約200250個腺嘌呤核苷酸(A)的尾巴,起到穩(wěn)定mRNA的作用。37多順反子mRNA:一種能作為兩種或多種多肽鏈翻譯模板信使RNA,由DNA鏈上的鄰近順反子所界定。38反式作用因子:是指能直接或間接地識別或結(jié)合在各類順式作用元件核心序列上參與調(diào)控靶基因轉(zhuǎn)錄效率的蛋白質(zhì)。39復(fù)制叉:復(fù)制時,雙鏈DNA要解開成兩股鏈分別進行DNA合成,所以,復(fù)制起點呈叉子形狀,被稱為復(fù)制叉子。40核小體:是染色質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)單

10、位,由大約200bp的DNA和組蛋白八聚體及外圍H蛋白所組成。41后隨鏈:在DNA復(fù)制過程中,與復(fù)制叉運動方向相反的方向不連續(xù)延伸的DNA鏈被稱為后隨鏈或滯后鏈。42基因定點突變:向靶DNA片段中引入所需的變化,包括堿基的添加。刪除或改變,是分子生物學(xué)研究中一種非常有用的手段。43基因克?。涸诜肿由飳W(xué)上,人們把將外源DNA插入具有復(fù)制能力的載體DNA中,轉(zhuǎn)入宿主細胞使之得以永久保存和復(fù)制的過程稱為基因克隆。44順反子:功能基因,意為通過順式(基因序列)及反式(所編碼的蛋白質(zhì))實驗所確定的一個遺傳學(xué)單位。45順式作用元件:存在于基因旁側(cè)序列中能影響基因表達的序列,包括啟動子,增強子,調(diào)控序列和

11、可誘導(dǎo)元件等,本身不編碼任何蛋白質(zhì),僅僅提供一個作用位點,與反式作用因子相互作用參與基因表達調(diào)控。46引發(fā)酶:是依賴于DNA的RNA聚合酶,其功能是在DNA復(fù)制過程中合成RNA引物。47引發(fā)體:DNA復(fù)制過程中引發(fā)合成每個岡崎片段時所需的多蛋白復(fù)合物,包括預(yù)引發(fā)蛋白、具有ATP酶活性的蛋白質(zhì)以及引物酶。48引物:是指一段較短的單鏈RNA或DNA,它能與DNA的一條鏈配對提供游離的3-OH末端以作為DNA聚合酶合成脫氧核苷酸鏈的起始點。1.將外源基因?qū)氲姆椒ǔS玫幕蚬こ陶婧思毎ń湍讣毎游锛毎椭参锛毎?。?)外源基因?qū)虢湍讣毎涸趯湍讣毎M行外源DNA轉(zhuǎn)化時,一般先需要用酶將其細

12、胞壁消化水解,變成原生質(zhì)體。蝸牛消化酶具有纖維素酶、甘露聚糖酶、葡萄糖酸酶以及幾丁質(zhì)酶等,對酵母菌細胞壁有良好水解作用。原生質(zhì)體在氯化鈣和聚乙二醇存在下,重組DNA能容易地被宿主細胞吸收,轉(zhuǎn)化的原生質(zhì)體懸浮在營養(yǎng)瓶中,即可再生出新的細胞壁。(2)外源基因?qū)雱游锛毎S玫姆椒ㄓ校?.磷酸鈣共沉淀法。2.DEAE-葡聚糖或聚陽離子,它們能結(jié)合DNA并促使細胞吸收;3.脂質(zhì)體法4.脂質(zhì)轉(zhuǎn)染法5.電穿孔法6.顯微注射法(3)外源基因?qū)胫参锛毎S玫姆椒ㄓ校?.轉(zhuǎn)化法2.電穿孔和脂質(zhì)體法3.顯微注射法5.基因槍法4.農(nóng)桿菌感染法:根瘤農(nóng)桿菌的Ti質(zhì)粒上有一段T-DNA ,又稱轉(zhuǎn)移DNA,能攜帶外源基

13、因轉(zhuǎn)移到植物細胞內(nèi),并整合到染色體DNA中,因此Ti質(zhì)粒是目前植物基因工程中最常用的理想的基因載體。2.核糖體活性中心(核糖體的活性位點)(1)mRNA結(jié)合位點(2)P位點(3)A位點(4)肽基轉(zhuǎn)移酶活性位點(轉(zhuǎn)肽酶中心)(5)5SrRNA位點(50S上) (6)E位點(50S上) 與氨酰基tRNA釋放有關(guān)。大小亞基在合成中的分工小亞基:對mRNA特殊序列的識別(SD序列)密碼子與反密碼子的相互作用。大亞基:AA-tRNA,肽基tRNA的結(jié)合,肽鍵的形成等。3.凝膠電泳(操作的主要因素) 技術(shù)原理流程圖目的:分離不同的DNA分子電泳遷移率:電泳分子在電場作用下的遷移速度。影響遷移率的因素:(1

14、)與電場強度、電泳分子凈電荷成正比;(2)與電泳分子的摩擦系數(shù)成反比分子摩擦系數(shù)為分子大小、極性、介質(zhì)粘度的函數(shù)。.DNA和RNA在電場中為多聚陰離子,電泳時向正極移動。速度在于分子大小和構(gòu)型。.電泳介質(zhì):一般用瓊脂糖和聚丙烯酰胺,濃度與所分離的DNA和RNA的大小有關(guān)。(表).染色劑:溴乙錠4.噬菌體,cDNA文庫建立的基本過程:cDNA:以mRNA為模板,利用逆轉(zhuǎn)錄酶(反轉(zhuǎn)錄酶)合成的DNAcDNA文庫(過程):由cDNA的一套隨機片段構(gòu)成,其中每個片斷連在一個單獨的載體分子上,儲存在宿主(大腸桿菌、噬菌體等)中。建立cDNA文庫的意義:含有生物大部分基因,不含內(nèi)含子序列,方便基因的篩選、

15、克?。惶貏e可以獲得特殊器官、組織和特殊時期表達的基因等。主要技術(shù)步驟:(1)高質(zhì)量mRNA的制備 (2)反轉(zhuǎn)錄生成cDNA (3)與噬菌體載體分子連接 (4)噬菌體的包裝3DNA和cDNA文庫的建立A 基因組DNA文庫:將某生物的基因組DNA切成適當(dāng)大小,分別與載體組合,導(dǎo)入微生物細胞形成克隆。匯集包含基因組中所有DNA序列的克隆的匯總,就謂之。用途:基因組測序,特定基因的分離等。步驟:1. 制備大小合適的隨機DNA片段; 2. 將這些片段與適當(dāng)載體結(jié)合形成重組子; 3. 轉(zhuǎn)化到微生物細胞中; 4. 篩選有目的片段的克隆。(圖)要求:全部克隆所含的DNA片段必需覆蓋整個基因組。隨機切割和增加克

16、隆數(shù)目可以提高代表性。n 載體與克隆能力:噬菌體 1520kb柯斯質(zhì)粒 45kb細菌人工染色體(BAC)酵母人工染色體(YAC)等 701000kbRACE技術(shù)基因敲除技術(shù):基因敲除又稱基因打靶,該技術(shù)通過外源DNA與染色體DNA之間的同源重組,進行精確的定點修飾和基因改造,具有專一性強、染色體DNA可與目的片段共同穩(wěn)定遺傳等特點基因芯片:在一微小基片的表面集成大量DNA分子探針,能夠在同一時間內(nèi)平行分析大量的基因,進行大信息量的篩選與檢測分析。(指在固相支持物上原位合成寡核苷酸或者直接將大量的DNA探針以顯微打印的方式有序地固化于支持物表面,然后對雜交信號的監(jiān)測分析,即可獲得樣品的遺傳信息。

17、)RNAi技術(shù)原理乳糖操縱子。、反式作用因子 順式作用元件13.DNA的大小溝的作用P34形成溝狀結(jié)構(gòu)是DNA與蛋白質(zhì)相互作用所必需的,這樣DNA結(jié)合蛋白與DNA修飾蛋白中特定的氨基酸才能與對應(yīng)的堿基相互作用。前導(dǎo)鏈,后隨鏈 :RNA引物 合成物質(zhì)mRNA修飾 填空題1.已知核糖體上有哪些活性部位?它們在多肽合成中各起什么作用?答:核糖體上具有一系列與蛋白質(zhì)合成有關(guān)的結(jié)合位點與催化位點:與mRNA的結(jié)合位點;與新?lián)饺氲陌滨RNA的結(jié)合位點氨?;稽c,又稱A位點,又叫受位;與延伸中的肽酰tRNA的結(jié)合位點肽?;稽c,又稱P位點,也叫供位;肽酰轉(zhuǎn)運后與即將釋放的tRNA的結(jié)合位點E位點,是中間聽

18、靠站;與肽酰tRNA從A位點轉(zhuǎn)移到P位點有關(guān)的轉(zhuǎn)移酶(即延伸因子EF-G)的結(jié)合位點;肽酰轉(zhuǎn)移酶的催化位點。此外還有與蛋白質(zhì)合成有關(guān)的其他起始因子、延伸因子和終止因子的結(jié)合位點。核糖體的活性位點(1)mRNA結(jié)合位點 位于30S亞基的頭部,16S 3端(2)P位點 由30亞基(大部)50亞基(小部)組成,供肽酰tRNA結(jié)合。亦可與起始tRNA即fMet-tRNA相結(jié)合。(3)A位點 主要由50S亞基上的活性部位組成,供AA-tRNA結(jié)合。(4)肽基轉(zhuǎn)移酶活性位點(轉(zhuǎn)肽酶中心) 位于P位與A位連接處。(5)5SrRNA位點(50S上) 靠近轉(zhuǎn)移酶位點,可能與tRNA進入有關(guān)。(6)E位點(50S

19、上) 與氨?;鵷RNA釋放有關(guān)。2.原核生物基因組特點:(1)結(jié)構(gòu)簡練。除必要的間隔,不轉(zhuǎn)錄的序列極少。(2)存在轉(zhuǎn)錄單元。多順反子mRNA和操縱子。(3)有重組基因。a基因套另一個基因,b部分重疊c只有一個堿基重疊,閱讀框相同和不相同。真核生物基因組特點:(1)真核基因組龐大。(2)真核基因組存在大量的重復(fù)序列。(3)真核基因組大部分為非編碼序列,占90%以上。(4)真核基因組的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物為單順反子。(5)真核基因組是斷裂基因,有內(nèi)含子結(jié)構(gòu)。(6)真核基因組存在大量的順式作用元件。(7)真核基因組中存在大量的DNA多態(tài)性。(8)真核基因組具有端粒結(jié)構(gòu)。3.用于基因克隆的常用酶:脫氧核糖核酸酶、

20、核糖核酸酶、DNA聚合酶、末端轉(zhuǎn)移酶、TaqDNA聚合酶、同尾酶、同裂酶。一、限制性內(nèi)切酶 二、甲基化酶 三、T4-DNA連接酶 四、核酸酶 五、聚合酶六、DNA修飾酶表1 基因工程常用的工具酶酶主要用途限制性核酸內(nèi)切酶識別DNA特定序列,DNA聚合酶I或其大片段(1)缺口平移制作標(biāo)記DNA探針(2)合成cDNA第二鏈(3)填補雙鏈DNA3凹端(4)DNA序列分析耐熱DNA聚合酶聚合酶鏈反應(yīng)DNA連接酶連接兩個DNA分子或片段多核苷酸激酶催化多核苷酸5羥基末端磷酸化,制備末端標(biāo)記探針末端轉(zhuǎn)移酶在3末端加入同質(zhì)多聚物尾SI核酸酶降解單鏈DNA或RNA,使雙鏈DNA突出端變?yōu)槠蕉薉NA端酶I降解D

21、NA,在雙鏈DNA上產(chǎn)生隨機切口RNA酶A降解去除RNA磷酸酶切除核酸末端4.DAN的結(jié)構(gòu)DNA的二級結(jié)構(gòu)是指兩條多核苷酸鏈反向平行盤繞所生成的雙螺旋結(jié)構(gòu)。通常情況下,DNA的二級結(jié)構(gòu)分兩大類: 右手螺旋(A-DAN,B-DNA)和左手螺旋(Z-DNA). DNA的兩條反向平行的多核苷酸鏈圍繞同一中心軸構(gòu)成螺旋結(jié)構(gòu).多核苷酸的方向由核苷酸間的磷酸二酯鍵的走向決定,一條從5'3',另一條從3'5'.鏈間有螺旋型的凹槽,其中一條較淺,叫小溝;一條較深,叫大溝.兩條鏈上的堿基以氫鍵相連,DNA的高級結(jié)構(gòu)是指DNA雙螺旋進一步扭曲盤繞所形成的特定空間結(jié)構(gòu).超螺旋結(jié)構(gòu)是D

22、NA高級結(jié)構(gòu)的主要形式,可分為正超螺旋與負超螺旋兩大類.5.真核生物染色體的結(jié)構(gòu)(1)真核細胞染色體的組成真核細胞的染色體由DNA,組蛋白,非組蛋白及部分RNA組成,其蛋白質(zhì)與相應(yīng)DNA的質(zhì)量比約為2:1.(2)染色體上的蛋白質(zhì)主要包括組蛋白和非組蛋白.組蛋白是染色體的結(jié)構(gòu)蛋白,它與DNA組成核小體(3)真核細胞基因組的最大特點是它含有大量的重復(fù)序列,而且功能DNA序列大多被不編碼蛋白質(zhì)的非功能DNA所隔開.許多DNA序列不編碼蛋白質(zhì),是無生理功能的.真核細胞DNA序列大致上可被分為3類: (1)不重復(fù)序列(2)中度重復(fù)序列(3)高度重復(fù)序列衛(wèi)星DNA(4)染色質(zhì)和核小體由DNA和組蛋白組成的

23、染色質(zhì)纖維細絲是許多核小體連成的念珠狀結(jié)構(gòu).核小體是由H2A,H2B,H3,H4各兩個分子生成的8聚體和由大約200bpDNA組成的6 原核生物聚合酶的結(jié)構(gòu)及各部分功能答:聚合酶全酶核心酶因子 核心酶又由2個亞基,一個亞基,一個 亞基和一個亞基組成。功能:核心酶催化轉(zhuǎn)錄的延長過程;因子辨別轉(zhuǎn)錄起點。核心酶各部分功能:亞基:使酶專一識別模板上的啟動子;幫助核心酶選擇模板鏈。亞基和 亞基:和共同形成RNA合成的活性中心。7 mRNA的剪接方式 答:組成型剪接:有序的,固定的剪接方式。特異性剪接:有選擇的,非固定的剪接方式,內(nèi)含子的變位剪接。果蠅性別分化相關(guān)基因的特異性剪接(圖) 8 真核生物DNA

24、分類 答:(1)不重復(fù)序列:這些序列一般只有一個或幾個拷貝,它占DNA總量的大多數(shù);基因擴增(放大作用);一般為結(jié)構(gòu)基因。(2)中度重復(fù)序列:這些序列的重復(fù)次數(shù)在10-104 ,占總DNA的10%-40%。例如,tRNA基因;rRNA基因;組蛋白基因等。 (3)高度重復(fù)序列_衛(wèi)星DNA 這類DNA只在真核生物中發(fā)現(xiàn);離心時可顯示出多個峰;是異染色質(zhì)的組成部分。9 細胞RNA種類答:RNA可分成多種類型,除信使RNA(mRNA),轉(zhuǎn)移RNA(tRNA)和核糖體RNA(rRNA)外,還有真核生物結(jié)構(gòu)基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的mRNA前體分子,因分子大小很不均一,稱核內(nèi)不均一RNA(hnRNA)。許多種小分子R

25、NA,如核內(nèi)小RNA(snRNA),反義RNA(asRNA)等。10 原核基因的調(diào)節(jié)機制及特點。(不確定,僅供參考。原題是原核細胞調(diào)節(jié)特點)答:負調(diào)節(jié)(負轉(zhuǎn)錄調(diào)控):調(diào)節(jié)物為抑制物,使轉(zhuǎn)錄關(guān)閉,解除抑制的物質(zhì)稱為誘導(dǎo)物。 正調(diào)節(jié)(正轉(zhuǎn)錄調(diào)控):調(diào)節(jié)物為激活物,使轉(zhuǎn)錄開放。正、負調(diào)節(jié)可以同時在一個調(diào)節(jié)系統(tǒng)中起作用。11、常見的DNA結(jié)合域結(jié)構(gòu)形式包括:鋅指結(jié)構(gòu)、螺旋-轉(zhuǎn)角-螺旋結(jié)構(gòu)、堿性-螺旋-環(huán)-螺旋、堿性-亮氨酸拉鏈結(jié)構(gòu)12、基因表達調(diào)控可在多個層次上進行,包括基因(染色體)水平、轉(zhuǎn)錄水平、轉(zhuǎn)錄后(RNA加工成熟)水平、翻譯水平、翻譯后(蛋白質(zhì)加工)水平13、原核生物RNA聚合酶的組分:核心

26、酶(2個亞基、一個亞基、一個亞基、和一個亞基組成)+亞基14、真核生物染色體的基本成分:DNA、組蛋白、非組蛋白、部分RNA; 核小體的組成:由H2A、H2B、H3、H4各兩個分子生成的八聚體和大約200bp的DNA組成。簡答題1、 DNA變性復(fù)性的含義和條件DNA變性:在加熱或強酸或堿性作用的條件下,DNA雙螺旋的氫鍵斷裂,雙鏈解離,形成單鏈DNA的過程。DNA復(fù)性:在解除變性的條件后,變性的單鏈DNA重新結(jié)合起來,形成雙鏈,其原有的特性和活性可以恢復(fù)的過程。、mRNA在總RNA所占比例少的原因()mRNA的半衰期 。短轉(zhuǎn)錄開始1min后,降解可能就已經(jīng)開始。一般半衰期為2min。轉(zhuǎn)錄蛋白的

27、量取決于轉(zhuǎn)錄和翻譯的起始效率。 (2)DNA轉(zhuǎn)錄的mRNA少(3)容易降解3、蛋白質(zhì)的合成所需蛋白因子起始因子:IF-1 促進IF-2,IF-3的功能;IF-2 協(xié)助fMet-tRNAfmet 與30S亞基結(jié)合,進而進入P位;IF-3 促進70S核糖體解離(對前一次合成),促進mRNA 與30S亞基結(jié)合。延伸因子:EF-Tu 協(xié)助將AA-tRNA帶入A位,不能與起始tRNA作用; EF-Ts 使行使功后的EF-Tu.GDP重新活化,再生位EF-Tu.GTP EF-G 負責(zé)延伸過程中的移位、耗能,肽基tRNA從AP,mRNA移動一個密碼子的距離。終止因子:識別終止密碼,終止合成,釋放核糖體。RF

28、-1:識別UAA,UAGRF-2:識別UAA,UGA ;RF-3:協(xié)助上述兩個因子。4、原核生物代謝作用:葡萄糖對其他糖代謝的影響(葡萄糖效應(yīng))葡萄糖在糖酵解途徑中產(chǎn)生的某些代謝物是腺苷酸環(huán)酶活性的抑制劑,腺苷酸環(huán)酶活性是ATP轉(zhuǎn)化成cAMP的催化劑。當(dāng)原核生物內(nèi)有葡萄糖時,在葡萄糖代謝的影響下cAMP的量減少,cAMPCRP復(fù)合物減少而無法啟動乳糖操縱子的正調(diào)節(jié),乳糖操縱子不表達5、不同堿基合成核苷酸鏈破譯密碼子 理論上的推測:mRNA有四種核苷酸,而蛋白質(zhì)中有20種氨基酸。若二聯(lián)子:排列方式有4216種,不夠代表20種氨基酸。若三聯(lián)子:排列方式有4364種,即有64種密碼子 ,可以滿足20

29、種氨基酸的需要。6、組蛋白與非組蛋白有哪些生物特性組蛋白的生物特性:1)進化上的保守性(2)無組織特異性 (3)氨基酸分布不對稱(4)化學(xué)修飾:磷酸化 甲基化 乙?;?)組蛋白H5具有種特異性非組蛋白的生物特性:(1)多樣性(2)組織專一性(3)種屬專一性 7.操縱子(lac,trp弱化) 原核生物中為功能相關(guān)的幾個蛋白質(zhì)編碼的一組結(jié)構(gòu)基因,加上啟動序列、操縱序列以及其它調(diào)節(jié)序列串聯(lián)組成的轉(zhuǎn)錄單位稱為操縱子。(1) 乳糖操縱子的組成和功能 結(jié)構(gòu)基因lacZ、lacY、lacA。編碼利用乳糖的三個酶(-半乳糖苷酶、透性酶、乙?;D(zhuǎn)移酶); 啟動基因lacP。RNA聚合酶識別位點; 操縱基因la

30、cO。阻遏蛋白結(jié)合位點; 調(diào)節(jié)基因lacI。編碼阻遏蛋白,阻遏蛋白與lacO結(jié)合,使操縱子受阻遏而處于轉(zhuǎn)錄抑制; 在lacP上游還有一個分解(代謝)物基因激活蛋白CAP結(jié)合位點。(2) 乳糖操縱子的調(diào)控機制 阻遏蛋白的負性調(diào)節(jié):lacI表達的阻遏蛋白與lacO結(jié)合,阻止RNA聚合酶起始轉(zhuǎn)錄結(jié)構(gòu)基因,異構(gòu)糖可結(jié)合阻遏蛋白,使其變構(gòu)而與lacO解離。 CAP的正性調(diào)節(jié):cAMP與CAP結(jié)合,啟動正性調(diào)節(jié),CAP-cAMP復(fù)合物結(jié)合在乳糖啟動序列附近的CAP位點,促進結(jié)構(gòu)基因轉(zhuǎn)錄。 協(xié)調(diào)調(diào)節(jié):當(dāng)阻遏蛋白封閉轉(zhuǎn)錄時,CAP對該系統(tǒng)不能發(fā)揮作用;但如果沒有CAP來加強轉(zhuǎn)錄活性,即使阻遏蛋白從操縱序列上解

31、離仍無轉(zhuǎn)錄活性。(3) 色氨酸操縱子包括:啟動子、調(diào)節(jié)基因及五個結(jié)構(gòu)基因,分別編碼色氨酸合成有關(guān)的5種酶。色氨酸操縱子具有負控阻遏調(diào)節(jié)系統(tǒng):環(huán)境中有色氨酸時,色氨酸與輔阻遏蛋白結(jié)合形成有活性的阻遏物,與操縱子結(jié)合關(guān)閉色氨酸mRNA的轉(zhuǎn)錄。色氨酸操縱子還具有弱化子調(diào)控系統(tǒng):弱化子是具有終止作用的DNA序列,這種終止作用是可以被調(diào)節(jié)的。(4)弱化子調(diào)控的過程:色氨酸操縱子具有前導(dǎo)序列,弱化子位于前導(dǎo)序列上。前導(dǎo)序列可分為1、2、3、4區(qū),其中可出現(xiàn)1區(qū)和2區(qū)配對,區(qū)和4區(qū)配對或2區(qū)和3區(qū)配對兩種情況。當(dāng)出現(xiàn)1區(qū)與2區(qū)配對,3區(qū)和4區(qū)配對時是終止轉(zhuǎn)錄信號,而2區(qū)與3區(qū)配對是可以繼續(xù)轉(zhuǎn)錄下去的。當(dāng)環(huán)境

32、中色氨酸濃度高時,形成1區(qū)與2區(qū)配對,3區(qū)和4區(qū)配對,RNA聚合酶可以通過弱化子,使轉(zhuǎn)錄繼續(xù)進行。這個階段是trp操縱子的細微調(diào)控。 8.構(gòu)建分子克隆載體所需的條件?分子克隆的步驟?分子克隆載體所需條件:能在宿主細胞內(nèi)獨立進行高效的自我復(fù)制。具備比較容易識別的篩選標(biāo)志。分子量大小適當(dāng),與載體的外源基因大小有關(guān)。容易進入宿主細胞。具有適當(dāng)?shù)南拗菩詢?nèi)切酶的單一酶切位點,即多克隆位點,該位點通常不能位于選擇性標(biāo)記基因內(nèi)。高拷貝。分子克隆步驟:目的基因的制備。 基因載體的選擇。 目的基因和載體的剪切。 目的基因和載體的連接。 宿主細胞的轉(zhuǎn)化(重組DNA分子導(dǎo)入宿主細胞,從而獲得新的遺傳特性)。 重組體

33、的篩選和鑒定。 克隆基因的表達及表達產(chǎn)物的檢測和分離純化。 可簡單地概述為:分、切、接、轉(zhuǎn)、篩、撿。9.基因定點突變的技術(shù)原理 對已知基因序列設(shè)計突變位點,合成短核苷酸引物,突變的核苷酸包含其中。與原基因進行分子雜交,再復(fù)制擴增,成為帶有突變位點的新基因(或基因片段)。 10真核生物內(nèi)含子被剪切(剪切類型、接口類型等) 序列分析表明,幾乎每個內(nèi)含子5端起始的兩個堿基都是GT,而3端最后兩個堿基總是AG,由于這兩個堿基的高度保守性和廣泛性,有人把它稱為GT-AG法則,即:5GTAG3。由于內(nèi)含子兩末端的序列不同,可定向表明內(nèi)含子的兩個末端,根據(jù)剪接加工過程沿內(nèi)含子自左向右進行的原則,一般將內(nèi)含子

34、5端接頭序列稱為左剪接位點,3端接頭序列稱為右剪接位點,有時也將前者為供體位點,將后者稱為受體位點。 11.原核基因轉(zhuǎn)錄能精確進行相關(guān)的序列、結(jié)構(gòu) 必不可少的三個序列:-35(RNA聚合酶結(jié)合位點)、-10(RNA榮合酶起始位點)啟動子序列和終止子; 12.安慰性誘導(dǎo)物、作用、例子、定義。 答: 安慰誘導(dǎo)物是一種與天然誘導(dǎo)物結(jié)構(gòu)相似的化合物,它雖然能誘導(dǎo)操縱子表達,但是它不能被操縱子基因產(chǎn)生的酶分解。在lac操縱子中異丙基硫代半乳糖苷(IPTG)是乳糖的類似物能代替異乳糖作為誘導(dǎo)物,但不能作為-半乳糖苷酶的底物進入代謝途徑。 為了證實誘導(dǎo)物的作用是誘導(dǎo)新酶合成,而不是將已存在于細胞中的酶前體轉(zhuǎn)

35、化成有活性的酶,科學(xué)家設(shè)計了同位素示蹤實驗。他們把大腸桿菌細胞放在有放射性35S標(biāo)記的氨基酸但沒有任何半乳糖苷誘導(dǎo)物的培養(yǎng)基中繁殖幾代,然后再將這些帶有放射活性的細菌轉(zhuǎn)移到不含35S、無放射性的培養(yǎng)基中,隨著培養(yǎng)基中誘導(dǎo)物的加入。-半乳糖苷酶便開始合成。分離純化-半乳糖苷酶,發(fā)現(xiàn)這種酶無35S標(biāo)記,說明酶的合成不是由前體轉(zhuǎn)化而來的,而是加入誘導(dǎo)物后新合成的。P239 13.DNA的大小溝的作用P34形成溝狀結(jié)構(gòu)是DNA與蛋白質(zhì)相互作用所必需的,這樣DNA結(jié)合蛋白與DNA修飾蛋白中特定的氨基酸才能與對應(yīng)的堿基相互作用。14轉(zhuǎn)座子分類,轉(zhuǎn)移特點P57 轉(zhuǎn)座子是存在于染色體DNA上可自我復(fù)制和移位的

36、基本單位。轉(zhuǎn)座子分為兩大類:插入序列和復(fù)合型轉(zhuǎn)座子。復(fù)合式轉(zhuǎn)座子:帶有抗藥基因或其他宿主基因的轉(zhuǎn)座子,其兩翼是兩個IS。形成復(fù)合轉(zhuǎn)座子后,兩側(cè)的IS不可再單獨移動。轉(zhuǎn)移特點 來源參考書 可能的答案:1.保守型轉(zhuǎn)座,即插入序列從原位點移至新位點2.復(fù)制型轉(zhuǎn)座,即插入序列復(fù)制后,其中的一個拷貝移至新位點,另一個仍保留在原位點。15真DNA甲基化(增強,減弱)構(gòu)象變化 P293 DNA甲基化導(dǎo)致某些區(qū)域DNA構(gòu)象變化,從而影響了蛋白質(zhì)與DNA的相互作用,抑制了轉(zhuǎn)錄因子與啟動區(qū)DNA的結(jié)合效率。研究表明,當(dāng)組蛋白H1與含CCGG序列的甲基化或非甲基化DNA分別形成復(fù)合體時,DNA的構(gòu)型存在著很大的差別

37、,甲基化達到一定程度時會發(fā)生從常規(guī)的BDNA向ZDNA的過渡。由于Z-DNA結(jié)構(gòu)收縮,螺旋加深,使許多蛋白質(zhì)因子賴以結(jié)合的元件縮入大溝而不利于基因轉(zhuǎn)錄的起始。有實驗用序列相同但甲基化水平不同的為材料,比較其作為聚合酶轉(zhuǎn)錄模板的活性,發(fā)現(xiàn)甲基的引入不利于模板與聚合酶的結(jié)合,降低了其體外轉(zhuǎn)錄活性。16調(diào)控分子:e.g激素(激素受體蛋白)17.色氨酸操縱子作用機理可能的答案:(1)色氨酸操縱子包括 啟動子,調(diào)節(jié)基因及五個結(jié)構(gòu)基因,分別編碼色氨酸合成有關(guān)的5種酶。(2)色氨酸操縱子具有負控阻礙調(diào)節(jié)系統(tǒng) 環(huán)境中有色氨酸時,色氨酸與輔阻遏蛋白結(jié)合形成有活性的阻遏物,與操縱區(qū)結(jié)合關(guān)閉色氨酸mRNA的轉(zhuǎn)錄。(

38、3)色氨酸操縱子還具有弱化子調(diào)控系統(tǒng) 弱化子是具有終止作用的DNA序列,這種終止作用是可以被調(diào)節(jié)的。色氨酸主要利用翻譯轉(zhuǎn)錄的偶聯(lián)作用對基問答題1真核啟動子的順勢作用元件及反式作用因子:(1) 順式作用元件(啟動子、增強子),是啟動子上下游的特定序列;A啟動子核心啟動子上游啟動子元件啟動子a.核心啟動子: -25-30 的TATA區(qū)(TATA box),是控制轉(zhuǎn)錄起始精確性和基礎(chǔ)水平的轉(zhuǎn)錄的序列。b.上游啟動子元件(UPE)或上游激活序列(UAS):- 70-80 CCAAT區(qū)(CAAT box),-80-110 GCCACACCC區(qū),或GGGCGG區(qū)(GC box),控制轉(zhuǎn)錄的頻率的序列。其他

39、UPE: ATGCAAAT等;所有的UPE的序列都與特定的轉(zhuǎn)錄因子有關(guān)。并非每一個基因的啟動子區(qū)都包含這三個區(qū)。RNA聚合酶與UPE結(jié)合,機理尚不明。B 增強子:是增加轉(zhuǎn)錄速率的DNA序列。結(jié)構(gòu):增強子的亞單位謂之增強子元(單元)。一個增強子必需要兩個或以上的亞單位(正向重復(fù)序列),而且緊密相連才有功能。特點:a 增強效應(yīng)明顯,10200倍b 遠距離作用,無方向性,上游活下游都有作用c 大多重復(fù)序列,一般50bp,核心序列為TGGA/TA/TA/T(G),與蛋白因子結(jié)合d 有組織特異性,與特異轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合才有功能e 沒有基因的專一性,可以在不同的基因組合上表現(xiàn)增強效應(yīng)例子:人巨大細胞病毒經(jīng)增強

40、子增強后的珠蛋白基因表達頻率比該基因正常轉(zhuǎn)錄高600-1000倍增強子可能有以下三種作用機理:a 影響模板附近DNA雙螺旋結(jié)構(gòu),導(dǎo)致DNA雙螺旋彎折或在反式作用因子的參與下,以蛋白質(zhì)之間的相互作用為媒介形成增強子與啟動子成環(huán)連接,活化轉(zhuǎn)錄基因b 將模板固定在細胞核內(nèi)特定位置,入連接在核基質(zhì)上,有利于DNA拓撲異構(gòu)酶改變DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的張力,促進RNA聚合酶在DNA鏈上的結(jié)合和滑動c 增強子區(qū)可以作為反式作用因子或RNA聚合酶進入染色質(zhì)結(jié)構(gòu)的“入口”(2) 反式作用因子A 基因的所有順式作用元件包括UPE和增強子都要和相應(yīng)的反式作用因子結(jié)合,并通過蛋白質(zhì)之間的相互作用才能實現(xiàn)對轉(zhuǎn)錄的調(diào)控。B 功能性結(jié)構(gòu) 螺旋轉(zhuǎn)折螺旋(H-T-H)結(jié)構(gòu)(圖)結(jié)構(gòu)特點:兩個螺旋,中間以“轉(zhuǎn)折”相連。與DNA結(jié)合區(qū):近羧基端的螺旋。 鋅指(zine finger)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)特點:一對半胱氨酸(Cys)和一對半胱氨酸,或一對半胱氨酸和一對組氨酸(

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