分子生物学分章复习题.pdf

一 问答题一 问答题 1 1 分子生物学研究内容有哪些 分子生物学研究内容有哪些 生物大分子 即生物大分子 即DNADNA RNARNA 蛋白质 多糖等 蛋白质 多糖等 DNADNA的结构与功能 的结构与功能 RNARNA在蛋白质合成中的作用 在蛋白质合成中的作用 蛋白质的结构与与功能 蛋白质的结构与与功能 遗传密码及基因表达调控的本质 遗传密码及基因表达调控的本质 分子生物学第二章分子生物学第二章 一 名词解释一 名词解释 1 1 C C值值 C value C value 一种生物单倍体基因组 一种生物单倍体基因组DNADNA的总量 的总量 2 2 半保留留复制 每个子代分子的一条链来自亲代半保留留复制 每个子代分子的一条链来自亲代DNADNA 另一条 另一条 链则是链则是新成的 所以这种复制方式被称为新成的 所以这种复制方式被称为DNADNA的半保留留复制 的半保留留复制 3 3 复制子 生物体内能独立复制的单位称为复制子 即从复制复制子 生物体内能独立复制的单位称为复制子 即从复制 起始点到终止点的区域称为复制子 一个复制子只含一个复起始点到终止点的区域称为复制子 一个复制子只含一个复 制起始点 制起始点 4 4 复制叉 复制时 复制起点呈现叉子的形式 被称作复制叉 复制叉 复制时 复制起点呈现叉子的形式 被称作复制叉 5 5 前导链 前导链DNADNA 它的 它的DNADNA合成是以合成是以5 5 3 3方向的 随着亲代双链方向的 随着亲代双链DNADNA 的解开而连续进行复制 的解开而连续进行复制 6 6 后随链 后随链DNADNA 它的 它的DNADNA合成过程中 一段亲本合成过程中 一段亲本DNADNA单链首先暴露单链首先暴露 出来 然后以与复制叉移动相反的方向按照出来 然后以与复制叉移动相反的方向按照5 5 3 3方向合成一方向合成一 系列冈崎片段 再把它们连接成完整的后随链 系列冈崎片段 再把它们连接成完整的后随链 7 7 冈崎片段 后随链 冈崎片段 后随链DNADNA合成不是连续的 而是一段一段的 把合成不是连续的 而是一段一段的 把 这些片段称为冈崎片段 这些片段称为冈崎片段 8 8 转座子转座子 transposon transposon Tn Tn 是存在于染色体 是存在于染色体DNADNA上可自主复制上可自主复制 和移位的基本单位 可以位因子 和移位的基本单位 可以位因子 9 9 插入序列插入序列 IS IS因子因子 很小很小DNADNA片段 约片段 约1 kb1 kb 末端具有倒置重复序列 转座时往 末端具有倒置重复序列 转座时往 往复制宿主靶位点一小段往复制宿主靶位点一小段DNADNA 形成位于 形成位于ISIS序列两端的正向重序列两端的正向重 复区 它不含有任何宿主基因 是细菌染色体或质粒复区 它不含有任何宿主基因 是细菌染色体或质粒DNADNA正常正常 组成部分 组成部分 1010 SNPSNP single nucleotide single nucleotide polymorphismpolymorphism 是指基因组 是指基因组DNADNA 序列中由于单个核苷酸序列中由于单个核苷酸 A A T T C C和和G G 的突变而引起的多态性 的突变而引起的多态性 1111 单倍型 位于染色体上某一区域的一组相关联的单倍型 位于染色体上某一区域的一组相关联的SNPSNP等位位等位位 点被称作单倍型 相邻点被称作单倍型 相邻SNPsSNPs的等位位点倾向于以一个整体遗的等位位点倾向于以一个整体遗 传给后代 传给后代 二 填空题二 填空题 1 1 染色体包括 染色体包括 DNADNA 和 蛋白质 两大部分 和 蛋白质 两大部分 2 2 真核把染色体上的蛋白质主要包括 组蛋白 和 非组蛋白 真核把染色体上的蛋白质主要包括 组蛋白 和 非组蛋白 3 3 真核细胞真核细胞DNADNA序列大致上可被分为序列大致上可被分为3 3类 不重复序列 中类 不重复序列 中 度重复序列 高度重复序列 度重复序列 高度重复序列 4 4 构成构成染色质的基本结构单位是 核小体 染色质的基本结构单位是 核小体 5 5 DNADNA的二级结构分两大类 一类是右手螺旋的 的二级结构分两大类 一类是右手螺旋的 A A DNADNA和和B B DNADNA 另一类是左手螺旋 即 另一类是左手螺旋 即 Z Z DNADNA 6 6 DNADNA它是普遍存在的二级结构是 它是普遍存在的二级结构是 B B DNADNA 7 7 DNADNA复制复制包括 起始 延伸 终止 三个过程 包括 起始 延伸 终止 三个过程 8 8 DNADNA的复制是由 固定的起始点 开始的 的复制是由 固定的起始点 开始的 9 9 复制起始点序列含有 丰富复制起始点序列含有 丰富ATAT重复序列 有利于双链解开 重复序列 有利于双链解开 1010 大肠杆菌环状大肠杆菌环状DNADNA双链的复制属于 双链的复制属于 型 复制 型 复制 1111 X174X174噬菌体常见复制方式为 滚环型 噬菌体常见复制方式为 滚环型 1212 线粒体环状线粒体环状DNADNA双链的复制属于 双链的复制属于 D D 环型环型 D D loop loop 复制 复制 1313 DNADNA聚合酶聚合酶I I具有 聚合活性 和 校正活性 具有 聚合活性 和 校正活性 1414 DNADNA聚合酶聚合酶 是大肠杆菌是大肠杆菌 DNADNA链延长反应的主导要聚合酶 链延长反应的主导要聚合酶 1515 真核生物中 真核生物中 DNADNA聚合酶聚合酶 是主要负责是主要负责DNADNA复制的酶 参复制的酶 参 与前导链和后随链的合成 与前导链和后随链的合成 1616 真核细胞的生活周期可分为真核细胞的生活周期可分为4 4个时期 即 个时期 即 G1G1 S S G2G2和和M M 期 期 1717 转座子分为两大类 插入序列转座子分为两大类 插入序列 IS IS 和 复合型转座子 和 复合型转座子 三 问答题三 问答题 1 1 原核生物原核生物DNADNA的主要特征 的主要特征 只有一条染色体且大都带有单拷贝基因 只有一条染色体且大都带有单拷贝基因 只有很少数基因 如只有很少数基因 如rRNArRNA基因 是以多拷贝形式存在 基因 是以多拷贝形式存在 DNADNA几乎全部由功能基因与调控序列所组成 几乎全部由功能基因与调控序列所组成 基因序列都与它所编码的蛋白质序列呈线性对应状态 基因序列都与它所编码的蛋白质序列呈线性对应状态 2 2 真核生物基因组的结构特点有哪些 真核生物基因组的结构特点有哪些 真核基因组庞大真核基因组庞大 真核基因组存在大量的重复序列真核基因组存在大量的重复序列 大部分为非编码序列 占的大部分为非编码序列 占的90 90 以上以上 真核基因组的转录产物为单顺反子真核基因组的转录产物为单顺反子 真核基因是断裂基因 有内含子结构真核基因是断裂基因 有内含子结构 真核基因组存在大量的顺式作用元真核基因组存在大量的顺式作用元 件 包括启动子 增件 包括启动子 增 强子 沉默子等强子 沉默子等 真核基因组具有端粒结构 真核基因组具有端粒结构 3 3 原核生物基因组结构特点有哪些 原核生物基因组结构特点有哪些 结构简练 绝大部分是用来编码蛋白质 结构简练 绝大部分是用来编码蛋白质 存在转录单元 存在转录单元 多顺反子多顺反子mRNAmRNA 原核生物 原核生物DNADNA序列中功能相关的蛋白质基因 序列中功能相关的蛋白质基因 往往在基因组的一个或几个特定部位 形成功能单位或转往往在基因组的一个或几个特定部位 形成功能单位或转 录单元 录单元 有重叠基因 有重叠基因 4 4 试述 试述DNADNA的一 二 三级结构 的一 二 三级结构 DNADNA的一级结构 就是指的一级结构 就是指4 4种核苷酸的连接及排列顺序 种核苷酸的连接及排列顺序 DNADNA的二级结构是指双螺旋结构 的二级结构是指双螺旋结构 DNADNA的二级结构分两大类 一类是右手螺旋 如的二级结构分两大类 一类是右手螺旋 如A A DNADNA和和 B B DNADNA 另一类是左手螺旋 即 另一类是左手螺旋 即Z Z DNADNA A A T T丰富的丰富的DNADNA片段常呈片段常呈B B DNADNA 它是普遍存在的结构 它是普遍存在的结构 DNADNA三级结构为超螺旋 可分为正超螺旋与负超螺旋两类 三级结构为超螺旋 可分为正超螺旋与负超螺旋两类 5 5 试述 试述转座作用的遗传学效应 转座作用的遗传学效应 转座引起插入突变 转座引起插入突变 转座产生新的基因 如果转座子上带有抗药性基因 它一转座产生新的基因 如果转座子上带有抗药性基因 它一 方面造成靶方面造成靶DNADNA序列上的插入突变 同时也使这个位点产生序列上的插入突变 同时也使这个位点产生 抗药性 抗药性 转座产生的染色体畸变 缺失和倒位 转座产生的染色体畸变 缺失和倒位 转座引起的生物进化转座引起的生物进化 分子生物学第三章分子生物学第三章 一 一 名词解释名词解释 1 1 编码链 有意义链 编码链 有意义链 DNADNA双链中的一条 双链中的一条 与与RNARNA有相同的序有相同的序 列列 A A U U 2 2 启动子启动子 promoter promoter 是基因转录起始所必需的的上游顺式作用是基因转录起始所必需的的上游顺式作用 元件之一 是元件之一 是RNARNA聚合酶的结合区 聚合酶的结合区 3 3 转录单元 一段从启动子开始至终止止子结束的转录单元 一段从启动子开始至终止止子结束的DNADNA序列 序列 4 4 单顺反子单顺反子mRNAmRNA 只编码一个蛋白质的 只编码一个蛋白质的mRNAmRNA称为单顺反子称为单顺反子mRNAmRNA 5 5 多顺反子是一组相邻或相互重叠基因的转录产物 这样一组基多顺反子是一组相邻或相互重叠基因的转录产物 这样一组基 因称为一个操纵子 因称为一个操纵子 6 6 SDSD序列 原核生物起始密码子序列 原核生物起始密码子AUGAUG上游上游7 7 1212个核苷酸处有一被个核苷酸处有一被 称为称为SDSD序列 该序列与序列 该序列与16S rRNA 316S rRNA 3端反向互补 在核糖体端反向互补 在核糖体 mRNAmRNA 的结合过程中起作用 的结合过程中起作用 7 7 GUGU AGAG法则 又称为法则 又称为ChambonChambon法则 法则 mRNAmRNA前体中内含子的两端边前体中内含子的两端边 界存在共同剪接的信号序列 即界存在共同剪接的信号序列 即5 5端端 GUGU AGAG 3 3端 端 8 8 RNARNA的编辑的编辑 RNA editing RNA editing 是某些 是某些RNARNA 特别是 特别是mRNAmRNA前体的一前体的一 种加工方式 如插入 删除或取代一些核苷酸残基 导致种加工方式 如插入 删除或取代一些核苷酸残基 导致DNADNA 所编码的遗传信息改变 所编码的遗传信息改变 9 9 RNARNA的剪接剪除的剪接剪除RNARNA前体内含子 将外显子连接一起形成成熟的前体内含子 将外显子连接一起形成成熟的 mRNAmRNA 但 但DNADNA的实际编码序列没有发生变化 的实际编码序列没有发生变化 1010 RNARNA的再编码 的再编码 mRNAmRNA在某些情况下不是以固定的方式被翻译 在某些情况下不是以固定的方式被翻译 而可以改变原来的编码信息 以不同的方式进行翻译 称为而可以改变原来的编码信息 以不同的方式进行翻译 称为 RNA RNA recodingrecoding 如 如 移码 核糖体跳跃及终止密码子 移码 核糖体跳跃及终止密码子 通读是其表现形式 通读是其表现形式 RNARNA的再编码可以从一个的再编码可以从一个mRNAmRNA产生两种产生两种 或多种相互关联但又不同的蛋白质 这也可能是蛋白质合成或多种相互关联但又不同的蛋白质 这也可能是蛋白质合成 的一种调节机制 的一种调节机制 1111 核酶核酶 ribozyme ribozyme 是指一类具有催化功能的 是指一类具有催化功能的RNARNA分子 通过分子 通过 催化靶位点催化靶位点RNARNA链中磷酸二酯键的断裂 特异性地剪切底物链中磷酸二酯键的断裂 特异性地剪切底物 RNARNA分子 从而阻断基因的表达 分子 从而阻断基因的表达 二 填空题二 填空题 1 1 原核生物原核生物RNARNA聚合酶全酶是由 核心酶 和 聚合酶全酶是由 核心酶 和 亚基 组成 亚基 组成 2 2 因子是 负责模板链的选择 和转录的起始 因子是 负责模板链的选择 和转录的起始 3 3 原核生物启动子包括原核生物启动子包括 10bp 10bp PribnowPribnow区区 TATATATA区 和区 和 35 bp35 bp 处的 处的 TTGACATTGACA区 区 4 4 真核生物基因启动子包括于转录起始点上游真核生物基因启动子包括于转录起始点上游 30 30 25 bp25 bp处处 TATA TATA区 和在起始位点上游区 和在起始位点上游 7878 70 bp70 bp处的 处的 CAATCAAT区 区 5 5 TATATATA区的作用是 使转录精确地起始 区的作用是 使转录精确地起始 CAATCAAT区和区和GCGC区主要 控区主要 控 制转录起始频率 制转录起始频率 6 6 转录的抑制剂分为二大类 第一类是 转录的抑制剂分为二大类 第一类是 DNADNA模板功能抑制剂 模板功能抑制剂 第二类是 第二类是 RNARNA聚合酶的抑制物 聚合酶的抑制物 7 7 大肠杆菌中的终止子分为 不依赖于大肠杆菌中的终止子分为 不依赖于 因子 和 依赖于因子 和 依赖于 因因 子 两类 子 两类 三 问答题三 问答题 1 1 试述 试述RNARNA转录转录的基本过程 的基本过程 1 1 模板识别 要指 模板识别 要指RNARNA聚合酶与启动子聚合酶与启动子DNADNA双链相互作用并与双链相互作用并与 之相结合的过程 之相结合的过程 2 2 转录起始 转录起始就是 转录起始 转录起始就是RNARNA链上第一个核苷酸键的产生 链上第一个核苷酸键的产生 RNARNA聚合酶使启动子附近的聚合酶使启动子附近的DNADNA双链解旋并解链 形成转录双链解旋并解链 形成转录 泡以促使底物核糖核苷与模板泡以促使底物核糖核苷与模板DNADNA的碱基配对 的碱基配对 3 3 转录延伸转录延伸 新生的新生的RNARNA链的长度达到链的长度达到9 9 1010个核苷酸时 个核苷酸时 因因 子从转录复合物的子从转录复合物的RNARNA聚合酶上脱落 聚合酶上脱落 RNARNA聚合酶释放聚合酶释放 因子因子 离开启动子 离开启动子 核心酶沿模板核心酶沿模板DNADNA链移动并使新生链移动并使新生RNARNA链不断伸长的过程就链不断伸长的过程就 是转录的延伸 是转录的延伸 4 4 转录终止 转录终止 RNARNA链延伸到转录终止位点时 链延伸到转录终止位点时 RNARNA DNADNA杂合物杂合物 分离 转录泡瓦解 分离 转录泡瓦解 DNADNA恢复成双链状态 恢复成双链状态 RNARNA聚合酶和聚合酶和RNARNA链都链都 被从模板上释放出来 被从模板上释放出来 2 2 RNARNA编辑具有的生物学意义有哪些 编辑具有的生物学意义有哪些 1 1 校正作用校正作用 有些基因在突变过程中丢失的遗传信息可能有些基因在突变过程中丢失的遗传信息可能 通过通过RNARNA的编辑得以恢复 的编辑得以恢复 2 2 调控翻译调控翻译 通过编辑可以构建或去除起始密码子和终止通过编辑可以构建或去除起始密码子和终止 密码 是基因表达调控的一种方式 密码 是基因表达调控的一种方式 3 3 扩充遗传信息扩充遗传信息 能使基因产物获得新的结构和功能 有利能使基因产物获得新的结构和功能 有利 于生物的进化 于生物的进化 分子生物学第四章分子生物学第四章 一 名词解释一 名词解释 1 1 可译框架可译框架 open reading frame open reading frame 或可读框或可读框 ORF ORF 由起始密码子开始 到终止密码子结束的核酸序列就被称为一由起始密码子开始 到终止密码子结束的核酸序列就被称为一 个可译框架 个可译框架 2 2 校正校正tRNAtRNA 通过反密码子区的改变把正确的氨基酸加到肽链上 合成正通过反密码子区的改变把正确的氨基酸加到肽链上 合成正 常的蛋白质 常的蛋白质 3 3 SDSD序列 序列 mRNA 5mRNA 5端翻译起始密码子上游有一段富含嘌呤的序端翻译起始密码子上游有一段富含嘌呤的序 列 能与小亚基列 能与小亚基16S rRNA16S rRNA互补配对 对保证蛋白质翻译顺利互补配对 对保证蛋白质翻译顺利 进行起作用 进行起作用 4 4 氨基酸的活化 氨基酸必须在氨酰氨基酸的活化 氨基酸必须在氨酰 tRNAtRNA合成酶的作用下生合成酶的作用下生 成活化氨基酸成活化氨基酸AAAA tRNAtRNA形式 这个反应过程称为氨基酸的活化 形式 这个反应过程称为氨基酸的活化 5 5 分子伴侣分子伴侣 molecular chaperone molecular chaperone 能能够在细胞内辅助新生 能能够在细胞内辅助新生 肽链正确折叠的蛋白质 主要包括两类分子伴侣家族 热休克蛋肽链正确折叠的蛋白质 主要包括两类分子伴侣家族 热休克蛋 白和伴侣素 白和伴侣素 6 6 信号肽 是由信号肽 是由mRNAmRNA编码的 在编码的 在mRNAmRNA起始密码子后 有一段编起始密码子后 有一段编 码疏水性氨基酸序列的码疏水性氨基酸序列的RNARNA区域 被称为信号肽序列 信号肽区域 被称为信号肽序列 信号肽 是一种跨膜转运信号 能帮助蛋白质正确转运到目的地 是一种跨膜转运信号 能帮助蛋白质正确转运到目的地 7 7 泛素化指泛素分子在酶的作用下 对靶蛋白进行特异性修饰泛素化指泛素分子在酶的作用下 对靶蛋白进行特异性修饰 过程 在该过程中 泛素过程 在该过程中 泛素C C端甘氨酸残基与底物蛋白的赖氨酸端甘氨酸残基与底物蛋白的赖氨酸 氨基结合 氨基结合 二 填空题二 填空题 1 1 蛋白质表达过程主要包括 翻蛋白质表达过程主要包括 翻译的起始 肽链的延伸 译的起始 肽链的延伸 肽链的终止及释放 肽链的终止及释放 2 2 mRNAmRNA的的起始密码子为 起始密码子为 AUGAUG 3 3 tRNAtRNA的二级结构为 三叶草形分子 的二级结构为 三叶草形分子 4 4 核糖体有核糖体有3 3个活性中心为 个活性中心为 A A P P和和E E位点 位点 5 5 蛋白质合成过程包括 氨基酸活化 肽链起始 延伸 蛋白质合成过程包括 氨基酸活化 肽链起始 延伸 终止 及 肽链折叠和加工 等过程 终止 及 肽链折叠和加工 等过程 6 6 蛋白质翻译过程中蛋白质肽链每增加一个氨基酸需要 进位 蛋白质翻译过程中蛋白质肽链每增加一个氨基酸需要 进位 成肽 移位 成肽 移位 3 3个步骤 个步骤 7 7 终止密码子包括三个密码子即 终止密码子包括三个密码子即 UAAUAA UAGUAG或或UGAUGA 8 8 蛋白质转运机制包括三种 翻译蛋白质转运机制包括三种 翻译 转运同步机制 转运同步机制 翻 翻 译后转运机制 核定位蛋白的运转机制 译后转运机制 核定位蛋白的运转机制 9 9 生物体内 生物体内蛋白质的生物降解依赖于一种 泛蛋白 的降解蛋蛋白质的生物降解依赖于一种 泛蛋白 的降解蛋 白 白 1010 核蛋白的信号肽被称为 核定位序列 核蛋白的信号肽被称为 核定位序列 三 问答题三 问答题 1 1 蛋白质前体的加工包括哪些内容 蛋白质前体的加工包括哪些内容 1 1 N N端端fMetfMet或或MetMet的切除 的切除 2 2 二硫键的形成二硫键的形成 3 3 特定氨基酸的修饰特定氨基酸的修饰 如磷酸化如磷酸化 糖基化和甲基化 乙酰化等 糖基化和甲基化 乙酰化等 4 4 切除新生肽链中的非功能片段 切除新生肽链中的非功能片段 分子生物学第五章分子生物学第五章 一 名词解释一 名词解释 1 1 质粒 质粒 是染色体外的遗传因子 能进行自我复制 大多数为超是染色体外的遗传因子 能进行自我复制 大多数为超 螺旋的双链共价闭合环状螺旋的双链共价闭合环状DNADNA分分 cccDNA cccDNA 少数为线性 少数为线性 2 2 细菌转化 外源基因进入细菌导致性状的改变过程 细菌转化 外源基因进入细菌导致性状的改变过程 3 3 感受态细胞 为了高效转化细菌 必须对受体细菌进行一些感受态细胞 为了高效转化细菌 必须对受体细菌进行一些 物理或化学处理 增加它们获取物理或化学处理 增加它们获取DNADNA的能力 经历了这种处理的能力 经历了这种处理 的细胞被称作感受态细胞 的细胞被称作感受态细胞 4 4 基因组基因组DNADNA文库文库 将某生物体的全部基因组将某生物体的全部基因组DNADNA用限制性内切用限制性内切 酶或机械力量切割成一定长度范围的酶或机械力量切割成一定长度范围的DNADNA片段 再与合适的载片段 再与合适的载 体在体外重组并转化相应的宿主细胞获得的所有阳性菌落的体在体外重组并转化相应的宿主细胞获得的所有阳性菌落的 集合 构成文库 集合 构成文库 5 5 cDNAcDNA 以 以mRNAmRNA为模板 将其反转录成稳定的为模板 将其反转录成稳定的DNADNA双螺旋 称为双螺旋 称为 cDNAcDNA complementary DNA cDNAcomplementary DNA cDNA 6 6 基因克隆 将外源基因克隆 将外源DNADNA插入载体插入载体DNADNA中 转化大肠杆菌细胞中 中 转化大肠杆菌细胞中 使之保存和复制的过程称为基因克隆 使之保存和复制的过程称为基因克隆 7 7 蛋白质组学蛋白质组学 proteomics proteomics 研究某一物种 个体 器官 组织或细胞在特定条件 特定研究某一物种 个体 器官 组织或细胞在特定条件 特定 时间所表达的全部蛋白质图谱 时间所表达的全部蛋白质图谱 二 填空题二 填空题 1 1 对对DNADNA进行大量复制扩增的技术是 进行大量复制扩增的技术是 PCRPCR技术 技术 2 2 PCRPCR技术每个循环包括技术每个循环包括3 3个步骤 变性 退火 和 延伸 个步骤 变性 退火 和 延伸 3 3 用来用来研究不同样本的模板起始浓度技术为 实时定量研究不同样本的模板起始浓度技术为 实时定量PCRPCR 4 4 琼脂糖凝胶电泳分离琼脂糖凝胶电泳分离DNADNA的两个效应是 电荷效应 和 分子的两个效应是 电荷效应 和 分子 筛效应 筛效应 5 5 按照按照DNADNA片段的来源 可将基因文库分为 基因组片段的来源 可将基因文库分为 基因组DNADNA文库 文库 和 和 cDNAcDNA文库 文库 6 6 实验中常用实验中常用 寡聚寡聚dT dT 纤维素柱色谱法获得高纯度纤维素柱色谱法获得高纯度mRNAmRNA 7 7 基因文库的筛选方法包括基因文库的筛选方法包括 核酸杂交法核酸杂交法 PCRPCR筛选法 和免筛选法 和免 疫筛选法等 疫筛选法等 8 8 分离大量混合蛋白质组分的最有效方法 双向电泳技术 分离大量混合蛋白质组分的最有效方法 双向电泳技术 三 问答题三 问答题 1 1 pUC18 19 pUC18 19 质粒载体主要包括哪几部分 质粒载体主要包括哪几部分 包括四部分 复制起点 包括四部分 复制起点 oriori 氨苄抗性基因 氨苄抗性基因 amprampr 半半 乳糖苷酶基因 乳糖苷酶基因 lacZlacZ 启动子 编码 启动子 编码a a 肽的肽的DNADNA序列序列lacZ lacZ 2 2 蓝白斑筛选的原理是什么 蓝白斑筛选的原理是什么 原理 原理 lacZlacZ编码编码 半乳糖苷酶基因氨基端半乳糖苷酶基因氨基端146146个氨基酸的个氨基酸的a a 肽 肽 IPTGIPTG能诱导该基因表达 合成的能诱导该基因表达 合成的 半乳糖苷酶基因半乳糖苷酶基因a a 肽与宿主编肽与宿主编 码的缺陷型码的缺陷型 半乳糖苷酶基因互补 水解培养基中的半乳糖苷酶基因互补 水解培养基中的X X gal gal 生成生成 蓝色的溴氯吲哚 蓝色的溴氯吲哚 因此 含因此 含 X X galgal培养基中 非转化菌落蓝色 转化菌落白色 培养基中 非转化菌落蓝色 转化菌落白色 3 3 碱裂解法从碱裂解法从E coliE coli提取质粒的原理 提取质粒的原理 其原理是 在碱性条件下线状其原理是 在碱性条件下线状DNADNA发生变性 质粒发生变性 质粒DNADNA维持环状 维持环状 在高盐条件下作复性处理 变性的染色体在高盐条件下作复性处理 变性的染色体DNADNA会形成沉淀 从而会形成沉淀 从而 将质粒将质粒DNADNA与染色体与染色体DNADNA分开 分开 4 4 cDNAcDNA文库的构建主要步骤 文库的构建主要步骤 细胞总细胞总RNARNA的的提取和提取和mRNAmRNA分离 分离 第一链第一链cDNAcDNA合成 合成 第二链第二链cDNAcDNA合成 合成 链链cDNAcDNA克隆进质粒或噬菌体载体并导人宿主中繁殖克隆进质粒或噬菌体载体并导人宿主中繁殖 分子生物学第六章分子生物学第六章 一 名词解释一 名词解释 1 1 转录组 广义指一个细胞 组织或生物体所有转录组 广义指一个细胞 组织或生物体所有RNARNA的总和 包的总和 包 括括mRNA tRNAmRNA tRNA及非编码及非编码RNARNA或或sRNA sRNA 狭义指细胞中转录出来的所狭义指细胞中转录出来的所 有有mRNAmRNA的总和 的总和 2 2 反向遗传学反向遗传学 首先从基因序列出发 推测其表现型 进而推导出该基因的功能 首先从基因序列出发 推测其表现型 进而推导出该基因的功能 这种研究方法区别于经典遗传学 称为反向遗传学 这种研究方法区别于经典遗传学 称为反向遗传学 3 3 基因敲除基因敲除 gene knock gene knock out out 又称基因打靶又称基因打靶 该技术通过外源该技术通过外源DNADNA与染色体与染色体DNADNA之间的同源重组 进行精确的定之间的同源重组 进行精确的定 点修饰和基因改造 具有专一性强 染色体点修饰和基因改造 具有专一性强 染色体DNADNA可与目的片段共可与目的片段共 同稳定等特点 同稳定等特点 4 4 RNARNA的选择性剪接技术的选择性剪接技术 指用不同的剪接方式从一个指用不同的剪接方式从一个mRNAmRNA前体产生不同的前体产生不同的mRNAmRNA剪接异构剪接异构 体的过程 体的过程 5 5 RNAiRNAi技术技术 利用双链小利用双链小RNARNA高效 特异性降解细胞内同源高效 特异性降解细胞内同源mRNAmRNA从而阻断靶基从而阻断靶基 因表达 使细胞出现靶基因缺失的表型 因表达 使细胞出现靶基因缺失的表型 二 填空题二 填空题 1 1 选择性剪接 使一个基因翻译为几种蛋白质序列 选择性剪接 使一个基因翻译为几种蛋白质序列 2 2 在组织 细胞 间期核及染色体上对核酸进行定位和相对定在组织 细胞 间期核及染色体上对核酸进行定位和相对定 量研究的一种技术是 原位杂交技术 量研究的一种技术是 原位杂交技术 3 3 通过改变基因特定位点核苷酸序列来改变所编码的氨基酸序通过改变基因特定位点核苷酸序列来改变所编码的氨基酸序 列的技术为 基因定点突变技术 列的技术为 基因定点突变技术 4 4 T T DNADNA插入失活技术 是在植物中广泛使用的基因敲除技术 插入失活技术 是在植物中广泛使用的基因敲除技术 5 5 在酵母细胞内研究真核生物中 在酵母细胞内研究真核生物中DNADNA与蛋白质之间的互作用的技与蛋白质之间的互作用的技 术为 酵母单杂交系统 术为 酵母单杂交系统 6 6 免疫共沉淀技术的核心是通过 抗体 来特异性识别候选蛋 免疫共沉淀技术的核心是通过 抗体 来特异性识别候选蛋 白 白 7 7 Western blottingWestern blotting的原理是待测蛋白质与特异性抗体相结合 的原理是待测蛋白质与特异性抗体相结合 用以检测 目标蛋白质 用以检测 目标蛋白质 三 问答题三 问答题 1 1 图示酵母双杂交系统的原理 图示酵母双杂交系统的原理 真核生物转录调控因子往往由两个相互独立的结构域构成 真核生物转录调控因子往往由两个相互独立的结构域构成 DNADNA结合结构域结合结构域 binding domain binding domain BD BD 转录激活结构域转录激活结构域 activationg domain activationg domain AD AD 2 2 个基因分别连入个基因分别连入BDBD的表达载体和的表达载体和ADAD表达载体 在酵母细胞中表表达载体 在酵母细胞中表 达融合蛋白 检测达融合蛋白 检测2 2基因表达蛋白互作情况 基因表达蛋白互作情况 3 3 简述基因芯片技术原理 简述基因芯片技术原理 将芯片与荧光标记过的将芯片与荧光标记过的cDNAcDNA样品杂交 使芯片上呈现荧光信号 样品杂交 使芯片上呈现荧光信号 洗脱后经过计算机扫描和数据处理 便可以观察到成千上万基因洗脱后经过计算机扫描和数据处理 便可以观察到成千上万基因 的表达情况 的表达情况 分子生物学第七章分子生物学第七章 一 名词解释一 名词解释 1 1 组成型 组成型 constitutiveconstitutive 如 如DNADNA聚合酶等必需的酶或蛋白质 聚合酶等必需的酶或蛋白质 其合成速率不受环境或代谢状态的影响 其合成速率不受环境或代谢状态的影响 2 2 诱导型或适应型 诱导型或适应型 adaptive or regulatedadaptive or regulated 这类蛋白质的这类蛋白质的 合成速率明显受环境的影响而改变 如参与糖代谢的酶类 合成速率明显受环境的影响而改变 如参与糖代谢的酶类 3 3 负转录调控 负转录调控 调节基因的产物是阻遏蛋白 起着阻止结调节基因的产物是阻遏蛋白 起着阻止结 构基因转录的作用 构基因转录的作用 4 4 可诱导调节 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 状态转变为工作状态 即在某些物质的诱导下使基因活化 5 5 葡萄糖代谢物阻遏效应葡萄糖代谢物阻遏效应 当葡萄糖和乳糖同时存在于培养基中时 当葡萄糖和乳糖同时存在于培养基中时 laclac启动子表达受阻 启动子表达受阻 没有没有 半乳糖苷酶活性 当葡萄糖消耗完以后 细胞内半乳糖苷酶活性 当葡萄糖消耗完以后 细胞内cAMPcAMP 浓度增加 浓度增加 半乳糖苷酶活性增加 半乳糖苷酶活性增加 6 6 弱化子弱化子 在在trp trp mRNA 5 mRNA 5 端端 trpE trpE 基因的起始密码前有一个长基因的起始密码前有一个长162 bp162 bp的的 mRNAmRNA片段被称为前导区 其中片段被称为前导区 其中123123 150150位碱基序列如果缺失 位碱基序列如果缺失 trptrp基因表达可提高基因表达可提高6 6 1010倍 而因为转录终止发生在这一区域 倍 而因为转录终止发生在这一区域 并且这种终止是被调节的 这个区域就被称为弱化子 并且这种终止是被调节的 这个区域就被称为弱化子 7 7 核糖开关核糖开关 是一段具有复杂结构的是一段具有复杂结构的RNARNA序列 通常位于序列 通常位于 mRNAmRNA的的5 5端不译区 端不译区 能够感受细胞内代谢物浓度和离子浓度等变化而改变自身二能够感受细胞内代谢物浓度和离子浓度等变化而改变自身二 级结构 从而调节基因表达状态 级结构 从而调节基因表达状态 二 填空题二 填空题 1 1 基因表达调控主要表现在以下两个方面 转录水平 和 转 基因表达调控主要表现在以下两个方面 转录水平 和 转 录后水平 录后水平 2 2 乳糖操纵子 乳糖操纵子转录的调控是在 启动区 和 操纵区 进行的 转录的调控是在 启动区 和 操纵区 进行的 3 3 按照乳糖操纵子模型 可以将基因分为 按照乳糖操纵子模型 可以将基因分为三类 即 结构基因 三类 即 结构基因 操纵基因 调节基因 操纵基因 调节基因 4 4 在乳糖操纵子种 被称为 在乳糖操纵子种 被称为正调控因子的物质为正调控因子的物质为 cAMPcAMP CRPCRP 5 5 当细菌如在氨基酸饥饿时 产生一个称之为超级调控因子 当细菌如在氨基酸饥饿时 产生一个称之为超级调控因子 ppGppppGpp或或 pppGpppppGpp 的出现 会关闭很多基因 的出现 会关闭很多基因 6 6 trp trp 操纵子的转录调控包括 阻遏系统 和 弱化系统 操纵子的转录调控包括 阻遏系统 和 弱化系统 7 7 转录的弱化作用理论认为转录的弱化作用理论认为mRNAmRNA转录的终止是通过 前导肽基转录的终止是通过 前导肽基 因的翻译 来调节的 因的翻译 来调节的 8 8 培养基中 色氨酸浓度的高低 调控色氨酸操纵子中结构基 培养基中 色氨酸浓度的高低 调控色氨酸操纵子中结构基 因关闭和开启 因关闭和开启 三 问答题三 问答题 1 1 试述操纵子模型主要内容 试述操纵子模型主要内容 Z Z Y Y A A基因的产物由同一条多顺反子的基因的产物由同一条多顺反子的mRNAmRNA分子所编码 分子所编码 该该mRNAmRNA分子的启动区分子的启动区 P P 位于阻遏基因位于阻遏基因 I I 与操纵区与操纵区 O O 之间 之间 操纵区是操纵区是DNADNA上的一小段序列 仅为上的一小段序列 仅为26bp26bp 是阻遏物的结合 是阻遏物的结合 部位 部位 当阻遏物与操纵区当阻遏物与操纵区相结合时 相结合时 lac mRNAlac mRNA的转录起始受到抑制 的转录起始受到抑制 诱导物通过与阻遏物结合 启动子能够顺利起始诱导物通过与阻遏物结合 启动子能够顺利起始mRNAmRNA的转录 的转录 2 2 如何从分子水平解释 如何从分子水平解释葡萄糖代谢物阻遏效应 葡萄糖代谢物阻遏效应 大肠杆菌中的代谢物激活蛋白 由大肠杆菌中的代谢物激活蛋白 由CrpCrp基因编码 能与基因编码 能与cAMPcAMP形成形成 复合物 复合物 cAMPcAMP CRPCRP复合物是激活复合物是激活laclac的重要组成部分 转录必须有的重要组成部分 转录必须有 cAMPcAMP CRPCRP复合物结合在复合物结合在DNADNA的启动子区 的启动子区 cAMPcAMP CRPCRP复合物帮助复合物帮助RNARNA聚会酶结合到启动子上 从而启动乳糖聚会酶结合到启动子上 从而启动乳糖 操纵子 操纵子 cAMPcAMP CRPCRP是一个不同于阻遏物的正调控因子是一个不同于阻遏物的正调控因子 3 3 mRNAmRNA自身结构元件是如何对翻译起始调节的 自身结构元件是如何对翻译起始调节的 1 1 mRNAmRNA上的起始密码子上的起始密码子AUGAUG 原核生物还存在其他起始密码 原核生物还存在其他起始密码 子如子如GUG UUG AUUGUG UUG AUU 如 如AUGAUG被替换为被替换为GUGGUG或或UUGUUG mRNAmRNA翻译效率翻译效率 降低降低8 8倍 倍 2 2 5 5端不译区 具有端不译区 具有SDSD序列 序列 SDSD与与AUGAUG距离能够调控翻译效率 距离能够调控翻译效率 3 3 核糖开关核糖开关 是一段具有复杂结构的是一段具有复杂结构的RNARNA序列 通常位于序列 通常位于 mRNAmRNA的的5 5端不译端不译 区 能够感受细胞内代谢物浓度和离子浓度等变化而改变自身二区 能够感受细胞内代谢物浓度和离子浓度等变化而改变自身二 级结构 从而调节基因表达状态 级结构 从而调节基因表达状态 4 4 反义反义RNARNA的调节作用的调节作用 细菌响应环境压力 氧化压力 渗透压 温度等 的改变 细菌响应环境压力 氧化压力 渗透压 温度等 的改变 会产生一些非编码的小会产生一些非编码的小RNARNA分子 能与分子 能与mRNAmRNA中的特定序列配对并中的特定序列配对并 改变所配对改变所配对mRNAmRNA分子的构象 导致翻译过程被开启或者关闭 分子的构象 导致翻译过程被开启或者关闭 分子生物学第八章分子生物学第八章 一 一 问答题问答题 1 1 如何理解真核基因是断裂基因 如何理解真核基因是断裂基因 大多数真核基因都是由蛋白质编码序列和非蛋白质编码序大多数真核基因都是由蛋白质编码序列和非蛋白质编码序 列两部分组成的 编码序列称为外显子列两部分组成的 编码序列称为外显子 exon exon 非编码序列称为 非编码序列称为 内含子内含子 intron intron 所以 真核基因有时被称为断裂基因 所以 真核基因有时被称为断裂基因 2 2 真核细胞与原核细胞在基因转录存在的差异有哪些 真核细胞与原核细胞在基因转录存在的差异有哪些 在真核细胞中 一条成熟的在真核细胞中 一条成熟的mRNAmRNA链只能翻译出一条多肽链只能翻译出一条多肽 链 链 真核细胞真核细胞DNADNA与组蛋白和大量非组蛋白结合 只有一小与组蛋白和大量非组蛋白结合 只有一小 部分部分DNADNA是裸露的 是裸露的 真核细胞的基因中间还存在不被翻译的内含子 真核细胞的基因中间还存在不被翻译的内含子 真核生物能够有序地根据生长发育阶段的需要进行真核生物能够有序地根据生长发育阶段的需要进行DNADNA 片段重排 片段重排 真核生物中 基因转录的调节区则大得多 真核生物中 基因转录的调节区则大得多 真核生物的真核生物的RNARNA在细胞核中合成 只有经转运穿过核膜 在细胞核中合成 只有经转运穿过核膜 到达细胞后 才能被翻译成蛋白质 到达细胞后 才能被翻译成蛋白质 许多真核生物的的基因只有经过复杂的成熟和剪接过许多真核生物的的基因只有经过复杂的成熟和剪接过 程 才能被顺利地翻译成蛋白质 程 才能被顺利地翻译成蛋白质 3 3 画图说明真核基因的一般构造 画图说明真核基因的一般构造 4 4 试述启动子试述启动子 promoter promoter 由哪两个部分组成 由哪两个部分组成 启动子 由核心启动子和上游启动子元件两个部分组成 启动子 由核心启动子和上游启动子元件两个部分组成 核心启动子核心启动子 core core promoter promoter 指保证指保证RNARNA聚合酶聚合酶 转录正常转录正常 起始所起始所 必需的 最少的必需的 最少的DNADNA序列 包括转录起始位点及序列 包括转录起始位点及 转录起始位点上游的转录起始位点上游的TATATATA盒 核心启动子单独起作用时 盒 核心启动子单独起作用时 只能确定转录起始位点并产生基础水平的转录 只能确定转录起始位点并产生基础水平的转录 上游启动子元件上游启动子元件 UPE UPE 包括通常位于包括通常位于 70 bp70 bp附近的附近的CAATCAAT盒盒 CCAAT CCAAT 和和GCGC盒盒 GGC GGC CCG CCG 等 等 5 5 试述顺式作用元件包括哪些组成试述顺式作用元件包括哪些组成 1 1 启动子 启动子 promoter promoter 由核心启动子 由核心启动子 TATATATA盒 和上游启动盒 和上游启动 子元件 子元件 CAATCAAT盒和盒和GCGC 盒两个部分组成 盒两个部分组成 2 2 转录模板 转录模板 包括从转录起始位点到包括从转录起始位点到RNARNA聚合酶聚合酶 转录终止处的全部转录终止处的全部DNADNA 序列 序列 3 3 增强子 增强子 6 6 试述反式作用因子包括哪些主要结构 试述反式作用因子包括哪些主要结构 1 1 螺旋螺旋 转折转折 螺旋结构螺旋结构 2 2 锌指锌指 zinc finger zinc finger 结构结构 3 3 碱性碱性 亮氨酸拉链 即亮氨酸拉链 即bZI