现代分子生物学

精选文库1，基因：指能产生一条肽链的DNA片段，包括编码区和其上下游区域以及在编码片段间隔序列。2，基因组，组成一个遗传系统的一套完整的基因信息，3，转录因子，通常与启动子和增强子的结合促进真核基因转录的蛋白。4,引发体，一种多蛋白复合体，5,假基因，基因家族中有些成员不产生有功能的基因产物， 6，启动子，在DNA分子中，RNA聚合酶能够结合并导致转录起始的序列。7，外显子，即存在于最初的转录产物中，也存在于成熟的RNA分子中的核苷酸序列8,增强子，可强烈促进一个或几个基因转录的DNA元件增强子通常位于作用基因的上游，但当它们被反转或移到几百甚至几千碱基对外时，以能发挥作用。9，内含子，在转录后的加工中，从最初的转录产物除去内部的核苷酸序列，10，终止子，协助RNA聚合酶识别终止信号的辅助因子。11,基因表达，基因产物产生的过程。12,起始密码子，指定蛋白质合成起始位点的密码子。13，终止密码,任何tRNA分子都不能正常识别，但可被特殊的蛋白结合并引起新合成的肽链从翻译机器上释放的密码子，14，同工tRNA ,结合相同氨基酸的不同tRNA分子。15热休克蛋白，在高于正常生长温度的刺激下，诱导合成的新蛋白。16切口，切开DNA双链所形成的裂口，与双链中一条链被切开后的裂口不同。17,热点，突变或重组频率显著增加的位点。18跳跃基因，是一些能够从一个染色体位置转移到另一个位置的DNA序列。19多基因家族，指由某一祖先基因经过复制和变异所产生的一组基因。20起始因子，帮助催化翻译的蛋白。21反式作用因子，是指能直接或间接地识别或结合在各类顺式作用元件核心序列上参与调控靶基因转录效率的蛋白质。22分子伴侣，专指一类多功能蛋白，它能通过阻止聚合作用这样的副反应来促使其他蛋白质按正确的方式进行折叠，而它却不是最终形成的功能蛋白的部分。23衰减子，衰减发生处的一种内部终止序列。24持家基因，指对所有类型组织细胞在任何时候都需要表达的基因，通常都是维持细胞基本生存必须的基因，其表达保持在固定水平。25顺式作用元件，存在于基因旁侧序列中能影响基因表达的序列，它们的作用是参与基因的调控，本身不编码任何蛋白质。26负调控，是基因表达调控的一种方式，指由于阻碍蛋白与操纵基因的结合，阻止了RNA聚合酶对操纵子的结构基因的转录。27操纵子，指包含结构基因，操纵基因以及调节基因的一些相邻基因组成的DNA片段，其中结构基因的表达受到操纵基因的调控，28操纵基因，通过与调节基因编码产生的阻止子结合或脱离从而控制结构基因的转录与否的核苷酸序列，位于结构基因的附近，本身不能转录成mRNA.29沉默子，参与基因表达负调控的一种元件，沉默子的DNA序列被调控蛋白结合后阻断了转录起始复合物的形成或活化，使基因表达活性关闭。30基因家族，一系列外显子相关联的基因，其成员是由一条祖先基因复制或变异而产生的。31起始密码子:蛋白质翻译过程中被核糖体识别并与起始tRNA结合而作为肽链起始合成的信使核糖核酸。32编辑体，进行DNA转录物编辑的一个复杂系统。33DNA裂口，是在双链DNA的某一条链上失去一个或数个核苷酸，所形成的单链裂口。34效应物分子，指直接产生效应的物质，通常是酶，效应物通常也是跨膜蛋白。35绝缘子，通常位于启动子同正调控元件或负调控元件之间的一种调控序列。36遗传图，又称连锁图，是指基因或DNA标志在染色体上的相对位置与遗传距离，后者通常以基因或DNA片段在染色体交换过程中的分离频率来表示。37诱导，指细菌或酵母只有当底物存在时才合成某种酶的能力。38甲基氏酶，加甲基基团到底物的酶，底物可以是小分子，蛋白质或核酸。39结构域，指蛋白质亚基结构中明显分开的紧密球状结构区域。40变性作用，胶乳蛋白质的立体结构和性质发生改变的现象。41乳糖操纵子，大肠杆菌中控制p半乳糖甘酶诱导合成的操纵子。42剪接体，打的蛋白质RNA复合体，它催化内含子从mRNA前体中除去的反应。1.比较原核生物与真核生物基因表达调控的异同点。共同点是两者都是在转录水平进行调控，不同点是原核生物转录与翻译偶联，以操纵子调控的现象普遍；真核生物基因表达复杂，转录和翻译是分开的，转录后从细胞核进入细胞质，调控也因此比较复杂，在DNA水平、转录水平和翻译水平均存在。2.试比较转录与复制的区别。目的不同，所使用的酶、原料及其它辅助因子不同，转录是合成RNA，复制是合成DNA；方式不同：转录是不对称的，只在双链DNA的一条链上进行，只以DNA的一条链为模板，复制为半不连续的，分别以DNA的两条链为模板，在DNA的两条链上进行；复制需要引物，转录不需要引物；复制过程存在校正机制，转录过程则没有；转录产物需要加工，复制产物不需要加工；3. 分别说出5种以上RNA的功能？ 转运RNA tRNA 转运氨基酸 核蛋白体RNA rRNA 核蛋白体组成成 信使RNA mRNA 蛋白质合成模板 不均一核RNA hnRNA 成熟mRNA的前体 小核RNA snRNA 参与hnRNA的剪接 4.遗传密码有什么特点。（1）密码无标点：从起始密码始到终止密码止，需连续阅读，不可中断。增加或删除某个核苷酸会发生移码突变；（2）密码不重叠：组成一个密码子的三个核苷酸只代表一个氨基酸，只使用一次，不重叠使用；（3）密码的简并行：在密码子表中，除Met、Trp各对应一个密码外，其余氨基酸均有两个以上的密码，对保持生物遗传的稳定性具有重要意义；（4）变偶假说：密码的专一性主要由头两位碱基决定，第三位碱基重要性不大，因此在与反密码子的相互作用中具有一定的灵活性；（5）通用性及例外：地球上的一切生物都使用同一套遗传密码，但近年来已发现某些个别例外现象，如某些哺乳动物线粒体中的UGA不是终止密码而是色氨酸密码子；（6）起始密码子AUG，同时也代表Met，终止密码子UAA、UAG、UGA使用频率不同。5.参与蛋白质生物合成体系的组分有哪些?它们具有什么功能？（1）mRNA：蛋白质合成的模板；（2）tRNA：蛋白质合成的氨基酸运载工具；（3）核糖体：蛋白质合成的场所；（4）辅助因子：(a)起始因子-参与蛋白质合成起始复合物形成；(b)延长因子-肽链的延伸作用；(c)释放因子一-终止肽链合成并从核糖体上释放出来。6. 大肠杆菌染色体的分子量大约是2.5109道尔顿，每个核苷酸碱基的平均分子量是330道尔顿。试问：(l)有多少碱基对？（2）有多长?(3)有多少螺圈？（1）2.51093302=3.8106 （2）3.81060.34=1.3106mm（3）3.810610=3.8105个螺圈7.比较基因组的大小和基因组复杂性的不同：一个基因组有两个序列，一个是A，另一个是B，各有2000bp长，其中一个是由400bp的序列重复5次而成，另一个是由50bp的序列重复40次而成。问（1）这个基因大小（2）这个基因组的复杂性如何（1）400bp（2）450bp8.将大肠杆菌培养在以甘油为唯一碳源的低限培养基中，lac操纵子表达吗？加入乳糖之后呢？除了乳糖，还加葡萄糖吗？为什么？不表达，因为细胞内没有乳糖作为诱导物，调节基因产生的阻遏蛋白与操纵子结合，阻止了基因的转录。当加入了乳糖之后，由于细胞中缺少葡萄糖，腺苷酸环化酶将ATP转变成CAMP，CAMP与其受体蛋白CAP结合成复合物，它再与启动子上的CAP位点结合。这样启动子上的位点方能与RNA聚合酶结合，此时，乳糖与阻抑蛋白结合，变成无活性的阻抑蛋白复合物，从操作子上解离下来，RNA聚合酶与操作子结合，开始转录，合成分解乳糖的相关酶。当加入葡萄糖时，CAMP不能形成CAP也就不能与启动子上的CAP位点结合，启动子上的RNA聚合酶位点就不能结合RNA聚合酶，与乳糖分解利用相关的酶就不转录，也不会利用乳糖。9.什么叫增强子？它的作用方式和其它调节序列有何不同？增强子是能远距离调节启动子以增强转录速度的DNA序列。其增强作用与序列的方向无关，与它在基因的上下游位置无关，具有强烈的细胞类型依赖性。对依赖于TATA框的转录和不依赖TATA框的转录都有增强作用，但对前者增强效应高它可在相当远的距离起作用其功能无方向性它没有特定的位置，但影响的基因须在一个DNA分子内一个特殊的增强子，其功能只对一定的特殊类型的细胞优先或专门起作用。10.设计一个实验证明DNA的复制是半保留复制？先将大肠杆菌放在15NH4Cl培养基中生长多代，使几乎所有的DNA都被15N标记后，在江西均移到只含有14NH4Cl的培养基中培养。随后，在不同的时间取出样品，用SDS裂解细胞后，将裂解液放在CsCl溶液中进行密度梯度离心（140000g,20小时）。离心结束后，从管底到管口，溶液密度分布从高到低形成密度梯度。DNA分子就停留在与其相当的CsCl密度处，在紫外光下可以看到形成的区带。14N-DNA分子密度较轻（1.7g/cm），停留在离管口这较近的位置；15N-DNA密度较大停留在较低的位置上。当含有15N-DNA的细胞在14NH4Cl培养液中培养一代后，只有一条区带介于14N-DNA与15N-DNA之间，这时在15N-DNA区已没有吸收带，说明这时的DNA一条链来自15N-DNA，另一条链为新合成的含有14N的新链。培养两代后则在14N-DNA区又出现一条带。在14NH4Cl中培养的时间愈久，14N-DNA区带愈强，而14N-15NDNA区带逐渐减弱，但始终未出现其它新的区带。按照半保留复制方式培养两代，只能出现14N-15NDNA两种分子，而且随着代数的增加14N-DNA逐渐增加。11.真核基因和原核基因的转录有什么共同之处？有什么不同之处？相同：转录过程中需RNA聚合酶作用，且新链的合成不需要引物的存在，但需要终止子的结构。异同：细菌的RNA聚合酶是全酶，而真核生物有三种RNA聚合酶，分别是转录RNA基因，且细胞中有自己的RNA聚合酶；真核生物中功能相近的基因通常前后相连成为操纵子，有一个共同的控制区进行转录的控制。真核生物的三种RNA聚合酶有自己各自的启动子类型；原核生物的终止子在RNA水平上发挥作用，不依赖于因子的终止子在柄部富含G/C碱基对，且紧接一串富含U的柄-loop结构；而依赖于因子的终止子通过因子与亚基的作用，促使转录终止。真核生物三类RNA聚合酶的转录终止子可能都需要富含A/T序列；几乎所有的真核mRNA的5端都有帽子结构，3端具有多聚A尾部。12.给你一条长300和核苷酸的RNA ，你将怎样判断它是tRNA、rRNA或mRNA？来源于原核生物或是真核生物？首先，根据核苷酸的长度，所有tRNA核苷酸的长度均在70-80个之间，不可能达到300个核苷酸，因此不可能是tRNA。其次，可测其沉降系数。均与5S,5.8S,16S,18S,23S和28S中任一个相等，则有可能是是rRNA。但300个核苷酸沉降系数肯定大于5S和5.8S，而小于16S，谷也可排除rRNA的可能。最后，综上所述这个RNA是mRNA。如果其5端有帽子及结构，3端有polyA序列则证明是真核生物的mRNA，否则证明为原核生物的mRNA。13. 假设从一种生物抽提了核酸，你将用什么简便的方法，区别它是DNA或RNA？是单股或双股？我们可用紫外分光光度计对抽提的核酸进行鉴定。因为不同的核苷酸有不同的吸收特性，纯品DNA在260nm与280nm的OD值之比为1.8，纯DNA应为2.0。根据OD值之比即可判断是DNA还是RNA。判断是单股还是双股，可采取测定核酸溶液中磷的含量及紫外线的吸收值，得到摩尔磷的消光系数。一般摩尔磷的消光系数DNA为60008000，RNA为700010000，单链核酸的摩尔磷的消光系数明显高于双链核酸，即所谓的增色效应，据此可判断是单股还是双股。14. 试述蛋白质合成步骤可分四步，以大肠杆菌为例，（1氨基酸的活化，游离的氨基酸必须经过以获得能量才能参与蛋白质的合成。（2肽链合成的起始，由起始因子参与。（3肽链的延长，起始复合物形成后肽链即开始延长。(4)肽链合成终止，当核糖体移至终止密码时，肽链就终止合成了。15.真核生物基因表达调节特点是什么？ 多层次无操纵子和衰减子个体发育复杂受环境影响较小真核基因的转录与染色质的结构变化相关真核基因表达一正性调控为主存在转录后修饰，加工表达调控水平：染色体水平、转录水平、转录后水平、翻译水平、翻译后水平。16.试论述真核生物DNA水平上的基因表达调控？分子生物学的最新研究表明，在个体发育过程，用来合成RNA的DNA模板也会发生规律性的变化，从而控制基因表达和生物体的发育。这种DNA水平的调控是真核生物发育调控的一种形式，它包括了基因丢失、扩增、重排和移位等方式。通过这些方式可以消除或变换某些基因并改变它们的活性，这些调控方式与转录及翻译水平的调控是不同的，因为它是基因组发生了改变。 1 DNA的物理图鉴是DNA分子的限制性内切酶酶解片段的排列顺序。2 核酸安底物可划分为自体催发、异体催发两种类型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 真核生物启动子中的元件通常可以分为两种：核心启动子和上游启动子元件。6 分子生物学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实验是肺炎球菌感染小鼠、T2噬菌体感染大肠杆菌这是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之间的差别主要有亮点：hnRNA在转变为mRNA的过程中进过剪接、mRNA的5末端被加上一个m7pGppp帽子，在mRNA3末端多了一个多聚腺苷酸（polyA）尾巴。9 质粒DNA具有三种不同的构型分别是：SC构型、oc构型、L构型。在电泳中最前面的是SC构型。10 哺乳类RNA聚合酶II启动子中常见的元件TATA、GC、CAAT所对应的反式蛋白因子分别是TFIID、SP-1和CTF/NF1。11 与DNA结合的转录因子大多以二聚体形式起作用，转录因子与DNA结合的功能域常见的有一下几种螺旋-转角-螺旋、锌指模体、碱性-亮氨酸拉链模体。12 转基因动物常用的方法有：逆转录病毒感染法、DNA显微注射法、胚胎干细胞法。13 RNA聚合酶II的基本转录因子有TFII-A、TFII-B、TFII-D、TFII-E他们的结合顺序是：D、A、B、E。其中TFII-D的功能是与TATA盒结合。14 蛋白质的生物合成是以mRNA为模版，以氨酰-tRNA为原料直接供体，以核糖）合成场所。15 生物界共有64个密码子，其中61个为氨基酸编码，起始密码子为AUG、GUG；终止密码子UAG、UGA、UAA。16 原核生物的起始tRNA以tRNAf表示，真核生物的起始tRNA以tRNAi表示延伸中的甲硫氨酰tRNA以tRNAm表示17 植物细胞中蛋白质生物i合成可在核糖体、线粒）和叶绿体三种细胞器内进行。18 延长因子T由Tu和Ts两个亚基组成Tu为对热不稳定蛋白质，Ts为对热稳定蛋白质。19 原核生物中的释放因子有三种，其中RF-1识别终止密码子UAA、UAG：RF-2识别UAA、UGA；真核中的释放因子只有RF一种。20 氨酰-tRNA合成酶对氨基酸和相应的tRNA有高度的选择性。21 原核细胞的起始氨基酸是甲酰甲硫氨酸，起始氨酰-tRNA是甲酰甲硫氨酰-tRNA。22 原核生物的核糖体的小亚基上的16SrRNA协助辨认其实密码子。23 每形成一个肽健要消耗4个高能磷酸健，但是合成起始时还需多消耗1个高能磷酸键。24 肽基转移酶在蛋白质生物合成中的作用是催化肽健形成和肽酰-tRNA的水解。25 肽链合成终止时，终止因子进入“A”位，识别出终止密码子，同时终止因子使肽基转移酶的催化作用转变为水解作用。26 原核生物的核糖体有30s小亚基和50s大亚基组成，真核生物核糖体由40s小亚基和60s大亚基组成.27 蛋白质中可进行磷酸化修饰的氨基酸残基主要为Ser、Thr、Tyr。28 Meselson-Stahl的DNA半保留复制证实实验中，区别不同DNA用同位素跟踪方法。分离不同DNA用超速离心方法，测定DNA含量用紫外分光光度计方法，29 DNA聚合酶I（E.coli）的生物功能有聚合作用、53外切酶作用和35外切酶作用。用蛋白水解酶作用DNA聚合酶I，可将其分为大，小两个片段，其中大片段叫Klenow片段，具有53外切酶作用和35外切酶作用，另外一个片段具有53外切酶活性。30 在E-coli中，使DNA链延长的主要聚合酶是DNA聚合酶III，它由7亚基组成。DNA聚合酶II主要负责DNA的修复作用。31 真核生物DNA聚合酶有DNA聚合酶a、DNA聚合酶、DNA聚合酶、DNA聚合酶、DNA聚合酶。其实在DNA复制中起主要作用的是DNA聚合酶和DNA聚合酶。32 解旋酶的作用使DNA双螺旋打开，反应需要ATP提供能量，结合在后随链模板上的解旋酶，移动方向53，结合在前导链的req蛋白，移动方向35。33 在DNA复制过程中该表DNA螺旋程度的酶交拓扑异构酶。34 SSB的中文名称是单链DNA结合蛋白，功能特点是使单链保持伸长状态。35 DNA链接酶只能催化双链DNA中的缺口形成3，5-磷酸二脂键，不能催化两条链间形成3,5-磷酸二脂键，真核生物DNA连接酶以ATP作为能源，大肠杆菌则以NAD+作为能源，DNA连接酶在DNA复制、修复、重组起作用。36 DNA生物合成的起始需要一段RNA为引物，引物由引物酶催化完成，该酶需与一些特殊蛋白质结合形成引物体复合物