分子生物学部分知识点-2012.doc

北大分子生物学试题库5PCR 技术是体外快速扩增特定基因或DNA 序列最常用的方法。整个反应包括 DNA 解链（变性） 、引物与模板结合（退火） 、 DNA 合成（延伸） 三步，此三步可以被不断重复。经多次循环之后，反应混合物中所含有的双链DNA 分子数，理论上的最高值应是2n。6. SNP（单核苷酸多态性） 指基因组DNA 序列中由于单个核苷酸（A，T，C 和G）的突变而引起的多态性。7. 基因敲除 又称 基因打靶 ，该技术通过外源DNA 与染色体DNA 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DNA 可与目的片段共同稳定遗传等特点。8. RACE 是一项在已知cDNA 序列的基础上克隆5端或3端缺失序列的技术。9. 利用 cDNA 差式分析法 和 基因芯片 技术可以分析不同生物组织或细胞之间基因表达的差异。10.酵母单杂交体系（yeast one-hybrid system），常用于研究 DNA 与蛋白质 之间的相互作用, 而酵母双杂交系统用于研究 蛋白质与蛋白质 之间的相互作用。11. SAGE 是一种以测序为基础定量分析全基因组表达模式的技术，能够直接读出任何一种类型细胞或组织的基因表达信息。12. 原位杂交 是用标记的核酸探针，经放射自显影或非放射检测体系，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手段。13. 定点突变 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。14. RNA 干涉 技术利用双链小RNA 高效、特异性降解细胞内同源mRNA，从而阻断体内靶基因表达，使细胞出现靶基因缺失的表型。15. 蛋白质组学研究某一物种、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。通常采用 双向电泳 方法将蛋白质分离, 然后采用 质谱 技术进行鉴定.16.凝胶阻滞试验是体外分析 DNA 与蛋白质 相互作用的一种特殊的凝胶电泳技术.17.研究蛋白质相互作用可以采用 酵母双杂交 、 免疫共沉淀 、 噬菌体展示 等方法。18 细菌的转化频率是指每 微 克DNA 转化菌落数。19. 果蝇胚胎、幼虫和成虫的前后极性均源于卵子期发生的极性。形态发生决定基因参与调控胚胎前后轴形成，形态发生决定基因表达以后，依次激活 间隙 ， 成对规则 ， 体节极化基因表达。这些基因的产物能调节 同源域 基因表达，最终决定每个体节的命运。20. 在对拟南芥和金鱼草突变体及花器官特征决定基因功能的研究中，EMyerowitz 提出了控制花形态发生的 ABC 模型。正常花的四轮结构的形成是由 ABC 三组基因 共同作用而完成的，每一轮花器官特征的决定分别依赖于三组基因中的一组或两组基因的正常表达，如其中任何一组或更多的基因发生突变而丧失功能，则花的形态将发生异常。21.？在细胞周期的特定时间蛋白质可能发生（）、（）、（）、（）等修饰作用。甲基化、乙基化、磷酸化、ADP糖基化、乙酰化等DNA 是如何发现的？如何用实验证明基因是DNA 分子？DNA 的结构特点、结构种类以及不同结构可能的功能举出DNA 序列上对转录过程十分重要的序列和结构已知一个基因的序列及其所属物种，如何通过实验方法获得该基因的表达产物检验蛋白质相互作用的实验方法有哪一些，并加以评述名词解释及主要专业英语：1、Molecular biology is the study of genes and their activities at the molecular level, including transcription, translation, DNA replication, recombination and translocation.基因（gene）：产生一条多肽链或功能RNA所需要的全部核苷酸序列。或 它是遗传的基本单位，携带某种蛋白质或RNA的遗传信息。从化学本质上看，基因是一段具有特定功能的连续的脱氧核糖核酸（deoxyribonucleic acid, DNA）序列，是构成巨大遗传单位染色体的组成部分。基因表达(gene expression)：所有生物的遗传信息，都是以基因的形式储存在细胞内的DNA(或RNA)分子中，随着个体的发育，DNA分子能有序地将其所承载的遗传信息，通过密码子-反密码子系统，转变成蛋白质或功能RNA分子，执行各种生理生化功能。这个从DNA到蛋白质或功能RNA的过程。gene regulation：对基因表达过程的调节就称为基因表达的调控。基因组（ genome ）：生物有机体的单倍体细胞中，所有DNA，包括核中的染色体DNA和线粒体、叶绿体等亚细胞器中的 DNA。或 基因组是生物体内遗传信息的集合，是某个特定物种细胞内全部DNA分子的总和。基因组学（ genomics ）：对所有基因进行基因组作图（包括遗传图谱、物理图谱、转录本图谱）、核苷酸序列分析、基因定位和基因功能分析的一门科学。以全基因组测序为目标的结构基因组学（structural genomics）功能基因组学（ functional genomics ）：利用结构基因组所提供的信息和产物，发展和应用新的实验手段，通过在基因组或系统水平上全面分析基因的功能，使得生物学研究从对单一基因或蛋白质的研究转向多个基因或蛋白质同时进行系统的研究 ，是在基因组碱基序列弄清楚之后转入基因组学功能的研究。2、DNA的变性温度亦称熔解温度（melting temperature，Tm）核小体 (Nucleosome)、螺线管(solenoid)重叠基因(overlapping gene)：是指两个或两个以上的基因共有一段DNA序列，或是指一段DNA序列成为两个或两个以上基因的组成部分。断裂基因（splite gene）：真核生物结构基因，由若干个编码区和非编码区互相间隔开但又连续镶嵌而成，去除非编码区再连接后，可翻译出由连续氨基酸组成的完整蛋白质，这些基因称为断裂基因。C值(C value)：一种生物单倍体基因组DNA的总量。物种的C值和它进化复杂性之间无严格对应关系的现象，称为C值反常(C value paradox) ，也叫C值谬误、C值勃理。顺式作用元件（cis-acting element）：存在于基因旁侧序列中能影响基因表达的序列，其作用是参与基因表达的调控，本身不编码任何蛋白质, 仅仅提供一个作用位点, 要与反式作用因子相互作用而起作用。 定义2：是同一DNA分子中具有转录调节功能的特异DNA序列。按功能特性，真核基因顺式作用元件包括启动子、增强子及沉默子等。DNA多态性（DNA polymorphism）：指DNA序列中发生变异而导致的个体间核苷酸序列的差异。主要包括：单核苷酸多态性(single nucleotide porlymrphism, SNP)和串联重复序列多态性(tandem repeats polymorphism )。端粒（telomere）：是真核生物染色体末端的一种特殊结构，由一段DNA序列和蛋白质形成的复合体。端粒DNA序列（telomere DNA sequence，TEL序列），TEL序列相当保守，通常由富含G的短串联重复序列组成；一个基因组内所有端粒都由相同的重复序列组成；不同物种的端粒的重复序列是不同的。Replication fork (生长点，growing point)：指双螺旋DNA两条亲本链分开使复制能进行的部位。RNA引物（Primer）：DNA复制时，先由引发酶（一段特殊的RNA聚合酶）在DNA模板上合成一段RNA链，以提供引发末端，DNA聚合酶从RNA引物3端开始合成新的DNA链。引物（Primer）：半保留复制(semiconsertive replication)和半不连续复制（semidiscontinuous replication)；多聚核苷酸（polynucleotides）DNA聚合酶（DNA polymerases）：合成新生DNA链，切除RNA引物Okazaki fragmentDNA的转座（transposition）：又称移位，是由可移位因子介导的遗传物质重排现象。转座子（transposon，Tn)：又叫转座元件（transposable element）存在于染色体DNA上，可自主复制和位移的基本单位，可将其本身在基因组中从一个位置转移到另一个位置。转座酶（transposaes）：参与转座子易位及DNA链整合的酶。3、转录（transcription）：指拷贝出一条与DNA链序列完全相同（除了T U之外）的RNA单链的过程，是基因表达的核心步骤翻译（translation）：翻译是指以新生的mRNA为模板，把核苷酸三联子遗传密码翻译成氨基酸序列、合成多肽链的过程，是基因表达的最终目的。编码链（coding strand/有义链 sense strand/正链）：指与mRNA序列（除T/U替换外）和方向相同的那条DNA链。模板链（template strand /无意义链 antisense strand /负链）：指DNA双链中能作为转录模板通过碱基互补原则指导mRNA前体合成的DNA链。启动子（Promoter）：结构基因的重要成分。是一段位于转录起始位点5端上游区大约100200 bp以内的具有独立功能的DNA序列，能活化RNA聚合酶，使之与模板DNA准确地相结合并具有转录起始的特性。转录起始位点（transcription initiation site）：指与新生RNA链第一个核苷酸相对应DNA链上的碱基位点，通常为嘌呤。增强子（Enhancer）：能提高转录起始效率的序列，或称为强化子。增强子可位于转录起始点的5或3端，而且一般与所调控的靶基因的距离无关。 终止子（Terminator）：又叫终止区，DNA上促使转录终止的一段核苷酸序列，给RNA聚合酶提供转录终止信号。 转录单元（transcription unit）：是一段可被RNA聚合酶转录成一条连续mRNA链的DNA，包括转录起始位点和终止信号。SD序列（Shine-Dalgarno sequence ）：在原核生物起始密码AUG上游712个核苷酸处的一种47个核苷酸的保守片段, 它与16S rRNA 3端反相互补，帮助将mRNA的AUG置于核糖体的适当位置以便起始翻译过程 。它是1974年由J.Shine 和 L.Dalgarno发现的,故此而命名。内含子（intron）：它转录但通过将其两端的序列剪接在一起而被去除出转录物。外显子（exon）：断裂基因中，在成熟mRNA产物中存在的任何片段。UTR（un-translation region）：5UTR，5端起始密码子之前的非翻译区； 3UTR，3端终止密码子之后的非翻译区。CDS（codon sequence）：编码序列。 ORF（open reading frame）：开放阅读框/可译框架，指一组连续的含有三联密码子的能够被翻译成为多肽链的DNA序列。它由起始密码子开始，到终止密码子结束。GU-AG法则（GU-AG rule）：多数细胞核mRNA前体中内含子的5边界序列为GU，3边界序列为AG。因此，GU表示供体(donor)衔接点的5端，AG表示受体(acceptor)衔接点的3端序列。习惯上，把这种保守序列模式称为GU-AG法则。GT-AG法则(P287)RNA的剪接（RNA splicing）：从mRNA前体分子中切除内含子，并使基因中外显子拼接形成成熟mRNA的过程。自我剪接（self-splicing, autosplicing)：像催化作用一样，内含子能从RNA里切下自已，而这只依赖于内含子中的RNA序列。可变剪接（alternative splicing）：依靠使用剪接位点的改变，从单一RNA转录物中得到不同的剪接体。又称内含子的变位剪接。RNA的编辑(RNA editing): 某些RNA，特别是mRNA前体的一种加工方式，它导致了DNA所编码的遗传信息的改变（如插入、删除或取代一些核苷酸残基）。RNA的再编码（RNA recoding）：RNA编码和读码方式的改变。核酶（ribozyme）：指一类具有催化功能的RNA分子，通常催化RNA链中磷酸二酯键的断裂，特异性的剪切底物RNA分子，从而阻断基因的表达。也称酶RNA遗传密码 (genetic code): DNA（或mRNA）中核苷酸序列与蛋白质中氨基酸序列之间的对应关系。密码子(codon)：mRNA上每3个相邻核苷酸编码多肽链中一个氨基酸，这三个核苷酸称一个密码子或三联体密码。同义密码子（synonymous codon）：对应于同一氨基酸的密码子。反密码子（anticodon）：tRNA中互补于mRNA密码子的核苷酸三联体，能使tRNA把对应的氨基酸放在对应新的密码子位点。同义突变（synonymous mutation）：由于生物的遗传密码子存在简并现象，在某一碱基改变后，原来某种氨基酸的位置仍译成同一种氨基酸的现象。 错义突变（missense mutation）：由于结构基因中某个核苷酸的变化使一种氨基酸的密码变成另一种氨基酸的密码。 无义突变(nonsense mutation)：在DNA序列中，任何导致编码氨基酸的三联密码子变为终止密码子（UAG、UGA、UAA）的改变，它使蛋白质合成提前终止，合成无功能或无意义的多肽。移位使核糖体相对于mRNA移动，核糖体移位使mRNA在核糖体上移动3nt 长度。移位使脱氨酰的tRNA进入E位，肽酰-tRNA进入P位，A位空出。核糖体沿mRNA的相对移动方向？53原核生物肽链延伸每次反应共需要3个延伸因子，EF-Tu，EF-Ts，EF-G。3个延伸因子都具有GTP酶活性。EF-Tu，EF-Ts -促进AA-tRNA进入A位。EF-G -促进移位和去氨酰-tRNA的释放真核生物EF-1（对应于EF-Tu，EF-Ts）-促进AA-tRNA进入A位。EF-2 （对应于EF-G）-促进移位和去氨酰-tRNA的释放。消耗2个GTP向生长中的肽链加上一个氨基酸。原核生物：I型释放因子结构类似于氨酰-tRNA*EF-Tu和EF-G；I型释放因子（RF1识别UAA和UAG，RF2识别UGA和UAA），它们在A位发挥作用（此时P位要有肽酰-tRNA），并水解肽酰-tRNA上的二酯键。II型释放因子RF3，依赖GTP发挥作用；多肽链释放后刺激I型释放因子从核糖体中解离出来。真核生物：I型释放因子-eRF1，eRF1识别UGA、 UAA、UAG在A位发挥作用（此时P位要有肽酰-tRNA），并水解肽酰-tRNA上的二酯键。II型释放因子-eRF3，多肽链释放后刺激I型释放因子从核糖体中解离出来。分子伴侣（molecular chaperone）：是细胞中一类能识别并结合到不完全折叠或装配的蛋白质上一帮助这些多肽正确折叠、转运或防止它们聚集的蛋白质，其本身不参与终产物的形成。信号肽假说（leader peptide） 前导肽（leader peptide）信号识别颗粒（SRP） 核定为序列（NLS）泛素（ubiquitin）:含有保守的76个氨基酸的序列，主要作用是起始蛋白质的降解。大肠杆菌中，蛋白质通过一个依赖于ATP酶的蛋白酶-Lon蛋白酶实现降解；Lon蛋白酶每切除一个肽键要消耗2个分子的ATP。5、限制性内切酶（restriction endonuclease）：识别双链DNA分子中的某种特定核酸序列并由此切割DNA分子的酶，统称为限制性内切酶。complementary DNA载体（vector）：具有自我复制能力的DNA分子聚合酶链式反应：Polymerase chain reaction，PCR。在引物指导下由DNA聚合酶催化的对特定DNA序列进行的体外扩增反应。实时定量PCR(Real time Quantitative PCR)RACE (rapid-amplification of cDNA ends) 是一项在已知部分cDNA序列的基础上克隆5和3缺失（未知）序列的的技术。基因特异性引物（GSPs）AP（adaptor primer）差异显示技术（ DDRT-PCR）抑制性差减杂交技术（suppressive subtractive hybridization,SSH）染色体步移技术（chromosome walking）基因型（genotype）：人：除性染色体外，人类细胞内的染色体都有两份，一个人所拥有的一对等位位点的类型被称为-。泛指：同一基因座位上多个等位位点的类型。转换（transition）和颠换（transversion）单倍/体型（haplotype）：位于染色体上某一区域的一组相关联的SNP等位位点被称为-。蛋白质组学（proteome）：是蛋白质和基因组研究在形式和内容两方面完美的结合，是研究某一物种、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双向电泳技术（two-dimensional electrophoresis）：是等电聚焦电泳和SDS-PAGE的组合，即先进行等电聚焦电泳（按照pI分离），然后再进行SDS-PAGE（按照分子大小），经染色得到的电泳图是个二维分布的蛋白质图。6、基因表达系列分析(Serial Analysis of Gene Expression, SAGE)RNA的选择性剪接：指用不同的剪接方式从一个mRNA前体产生不同的mRNA剪接异构体的过程。荧光原位杂交技术（fluorescence in situ hybridization, 简称FISH技术）。FISH技术是利用与荧光素分子偶联的单克隆抗体与抗原标记的探针分子特异性的结合来检测DNA序列在染色体上的位置。定点突变（site-directed mutagenesis）：是重组DNA进化的基础，该方法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，用于研究某个（些）氨基酸残基对蛋白质的结构、催化活性以及结合配体能力的影响，也可用于改造DNA调控元件特征序列、修饰表达载体、引入新的酶切位点等。基因敲除（gene knock-out），又称基因打靶，通过外源DNA与染色体DNA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DNA可与目的片段共同稳定遗传等特点，进而推导出该基因的功能。报告基因（reporter gene）：一种编码可被检测的蛋白质或酶的基因，即其表达产物非常容易被鉴定的基因。转录因子（transcription factor）：在特异的启动子位点，RNA聚合酶启动转录所需要，但本身不是酶的一部分。RNA Interference (RNAi) ：RNAi技术利用双链小RNA高效、特异性降解细胞内同源mRNA从而阻断靶基因表达，使细胞出现靶基因缺失的表型。RNAi是一个涉及多步通路的过程，包括：触发物的加工与目标mRNA的结合目标mRNA的降解。基因芯片(gene chip)凝胶滞缓实验，又叫做DNA迁移率变动试验（EMSA），凝胶电泳阻抑分析。7、组成性表达(constitutive expression)：指不大受环境变动而变化的一类基因表达。也称看家基因(housekeeping gene)。组成性基因表达不是一成不变的，表达强弱也是受一定机制调控的。适应性表达(adaptive expression)：指环境的变化容易使其表达水平变动的一类基因表达。弱化子（attenuator）：指原核生物操纵子中能显著减弱甚至终止转录作用的一段核苷酸序列，该区域能形成不同的二级结构，利用原核生物转录与翻译的偶联机制对转录进行调节。葡萄糖效应或称为降解物抑制作用：有葡萄糖存在的情况下，即使在细菌培养基中加入乳糖、半乳糖等诱导物，与其相对应的操纵子也不会启动，这种现象称为-。产生应急反应的信号是鸟苷四磷酸(ppGpp)和鸟苷五磷酸（pppGpp），是由空载的tRNA所引起的。空载tRNA会激活焦磷酸转移酶，使ppGpp大量合成，ppGpp的出现会关闭许多基因，以应付这种紧急状况。PpGpp与pppGpp的作用不只是一个或几个操纵子，而是影响一大批，所以称它们是超级调控子或称为魔斑。操纵子：原核生物中由一或多个相关（结构）基因以及转录翻译调控元件组成的基因表达单元。也称为操纵元（operon）。RBS（核糖体识别结合位点）：位于起始密码子上游的包括SD序列在内的一段非翻译区。反义RNA：能互补于RNA的RNA。基因丢失（gene elimination）基因扩增（gene amplification）：指细胞内特定基因拷贝数专一性大量增加的现象。沉默子(silencer)核心启动子元件(core promoter element ,CPE)上游启动子元件(upstream promoter element , UPE)或称上游激活序列（upstream activating sequence, UAS)DNA结合域常见基序结构包括：螺旋-转折-螺旋(helixturnhelix, HTH)碱性螺旋-环-螺旋(basic-helix-loop-helix, b-HLH)锌指结构（zinc finger）碱性-亮氨酸拉链（basic-leucine zipper，bZIP）同源域（同源异型域）（homeo domains）蛋白激酶（protein kinase）基因家族（gene famlily）定义：P455假基因（ pseudogene ）11人类基因组计划(human genome project, HGP)，HGP的核心内容是绘制人类的遗传图（谱）、物理图（谱） 、转录图（谱）和全序列图（谱） 。 比较基因组学(Comparative Genomics)：是基于基因组图谱和测序基础上，对已知的基因和基因组结构进行比较，来了解基因的功能、表达机理和物种进化的学科。tRNA特异性只取决于反密码子，与携带的氨基酸无关设计实验：起始密码子/RNA聚合酶结合位点原核生物和真核生物肽链合成起始异同点分析内容原核生物真核生物核糖体完整70S80S亚基50S，30S60S，40S起始tRNAfMet-tRNAfMetMet-tRNAiMet起始因子3种至少7种起始复合物的生成顺序1）30SmRNA1) 40SMet-tRNAiMet2）30SmRNAfMet-tRNAfMet2) 40SMet-tRNAiMet mRNA3）70SmRNAfMet-tRNAfMet3）80SmRNAMet-tRNAiMet真核生物DNA序列改变的方式，并 分别举一例子。 基因丢失：在胚胎发生时，已决定了一些细胞将要发育为种细胞，为了保持物种在遗传上的稳定性，而保留完整的基因组，不会被削减掉。但对于发育成体细胞的来说，它们只需保存生活必须的基因，其它无关基因可以削减去除。通过染色体丢失，丢失某些基因而除去这些基因的活性的现象称为基因丢失。例如：马蛔虫受精卵细胞， 基因扩增 ：两栖动物如蟾蜍的卵母细胞是正常体细胞的100万倍，需要合成大量蛋白质，所以需要大量核糖体。核糖体含有rRNA分子，在卵