分子生物学复习资料

绪论1写出分子生物学广义的和狭义的定义。广义的分子生物学：是在分子水平上硕士命的重要物质的化学与物理构造、生理功能及其构造与功能的有关性，定量地阐明生物学规律，透过生命现象揭示复杂生命本质的一门学科。狭义的分子生物学：偏重于核酸（基因）的分子生物学，重要研究基因DNA的复制、转录、翻译和调控等过程，同步也波及与这些过程有关的蛋白质和酶的构造与功能的研究基因的分子生物学2目前分子生物学研究的重要内容有哪几种方面？DNA重组技术基因体现调控生物大分子的构造功能研究基因组，功能基因组于生物信息学研究DNA及复制简述DNA复制的几种概念：半保留复制及其试验证据?：亲代双链DNA分子在DNA聚合酶的作用下，分别以各单链DNA分子为模板，聚合与自身碱基可以互补配对的游离的dNTP,合成出两条与亲代DNA分子完全相似的子代DNA分子的过程。DNA的半保留复制：复制过程中各以双螺旋DNA的其中一条链为模板合成其互补链，新生的互补链与母链构成子代DNA分子。1、复制子（Replicon）；又称复制单位或复制元2、复制体复制叉处的许多酶和蛋白构成的复合体，协同动作合成DNA3、复制叉：染色体中参与复制的活性区域，即复制正在发生的位点。4、复制眼：电子显微镜下观测正在复制的DNA，复制的区域形如一只眼睛5、复制起点（originori或o复制原点）复制开始处DNA分子的特定位置A、原核生物（Prokaryote）：单复制起点即－－整个染色体只有一种复制单位B、真核生物（Eukaryote）:多复制起点即－－一种genome中有多种复制单位6、复制的方向单双向复制取决于起点处有一种还是两个复制叉7、复制方式大多数以对称方式进行－－即两条链同步复制也有一定期期内DNA只复制一条链的状况半不持续复制及其试验证据？在DNA复制过程中，亲代DNA分子中以3’5’方向的母链作为模板指导新的链以5’3’方向持续合成，另一股以5’3’为方向的母链则指导新合成的链以5’3’方向合成岗崎片段，这种复制方式称之为半不持续复制。证据：冈崎片段的发现，1968年，日本生化学者冈崎等人用3H-胸腺嘧啶核苷酸培养大肠杆菌，发现短时间内首先合成的是较短的DNA片段，接着再出现较大的分子。这阐明这条新链是一段一段地、不持续合成的。这些DNA片段称冈崎片段。细菌DNA复制过程。大肠杆菌的复制起点的构造怎样？P120简述真核生物的5种重要的DNA聚合酶？DNA聚合酶（DNA聚合酶Ⅱ，ⅢDNA聚合酶ⅠDNA聚合酶Ⅳ，Ⅴ）DNA连接酶DNA解旋酶单链结合蛋白拓扑异构酶引起酶复制的反应体系1．底物：四种dNTP：dATP、dTTP、dGTP、dCTP2．聚合酶：依赖DNA的DNA聚合酶，DNA-pol；3．模板：指解开成单链的DNA母链；4．引物：提供3’－OH末端，使dNP可以依次聚合；5．其他酶和蛋白质因子。简述原核生物中DNA聚合酶的特点？pol-I pol-II pol-III5´→3´聚合酶活性 + + +3´→5´外切酶活性 + + +5´→3´外切酶活性 + – +功能 切除引物不清 复制的重要酶弥补空隙修复合成 简述细胞的遗传物质，怎么证明DNA是遗传物质？P125作为遗传物质DNA具有哪些特性？a、贮存并体现遗传信息b、能把信息传递给子代c、物理和化学性质稳定d、具有遗传变化的能力DNA双螺旋构造有哪些形式？阐明其重要特点和区别？P36影响双螺旋构造稳定性的原因。DNA的变性与复性。变性：DNA双螺旋区的氢键断裂，使双螺旋的两条链完全分开变成单链，这一链分离的过程叫做变性条件：加热,极端pH,有机溶剂（尿素、酰胺)，低盐浓度等常用的变性措施热变性碱变性复性：变性DNA在合适条件下，两条彼此分开的链又可以重新地合成双螺旋构造的过程（退火）转座子的遗传学效应。转座引起插入突变

转座产生新的基因

转座产生的染色体畸形

转座引起的生物进化RNA及转录帽子的功能？（1）使mRNA能与核糖体小亚基结合（2）对翻译起识别作用------为核糖体识别RNA提供信号（3）增长mRNA的稳定性，使5’端免遭外切核酸酶的袭击（4）有助于mRNA越过核膜尾巴poly(A)的功能？（1）也许与核质转运有关（2）与mRNA的寿命有关（3）与翻译有关a、缺失可克制体外翻译的起始b、胚胎发育中，poly(A)对其mRNA的翻译有影响c、对含poly(A)的mRNA失去poly(A)可减弱其翻译原核生物中RNA聚合酶的构造和特点？（自行取有用部分）已从大肠杆菌等细菌中纯化了RNA聚合酶。全酶(holoenzyme)相对分子质量465000，至少由五个亚基(α2ββ′ω)和σ亚基构成，无σ亚基的酶称为关键酶(coreenzyme)关键酶不具有起始聚合酶活性，只能使已经开始合成的RNA链延长。即开始合成RNA链时必需有σ亚基参与作用，因此称σ亚基为起始亚基。α亚基由rpoA基因编码，它对关键酶的组装和识别启动子必需的。β亚基由rpoB基因编码，是RNA聚合酶的催化中心。β亚基有两个构造域，分别负责转录的起始和延伸。β’亚基是一种碱性蛋白，由rpoC基因编码。与DNA之间借静电引力相结合；β’亚基可结合两个Zn2+，后者与RNA聚合酶的催化作用有关。σ亚基的功能是引导RNA聚合酶稳定结合到启动子上。σ因子在识别启动子时起关键作用，但对延伸并不重要。它是通过将关键酶对非特异序列的亲和力减少104倍，同步增长其对特异序列的亲和力作为起始亚基的。许多原核生物有多种σ因子。简述细菌RNA转录的4个过程？什么是启动子？上游？下游？转录起点？启动子是RNA聚合酶识别、结合和开始转录的一段DNA序列，它具有RNA聚合酶特异性结合和转录起始所需的保守序列。启动子的特性最初是通过能增长或减少基因转录速率的突变而鉴定的。上游部分—CAP-cAMP结合位点下游部分—RNApol的进入（结合）位点转录起始由DNA分子上的启动子(promoter)控制，因此转录起点就在启动子位点上。什么是转录因子？RNA聚合酶起始转录需要的辅助因子(蛋白质)称为转录因子，其作用或是识别DNA的顺式作用位点，或是识别RNA聚合酶，或是识别其他因子。RNA的转录后加工包括哪些过程才能成为成熟的RNA？细胞内由RNA聚合酶合成的原初转录物一般都需要通过一系列的变化，包括链的裂解、5ˊ端与3ˊ端切除、特殊构造形成、核苷修饰、糖苷键的变化、剪接和编辑等过程，才能转变为成熟的RNA分子。这些过程总称为RNA的成熟，或称为转录后加工。反转录酶的性质与功能？性质：反转录催化酶规定有模板和引物以四种dNTP为底物需要二价阳离子以及还原剂DNA链延伸方向5‘－3’功能：运用RNA作模板，合成互补的DNA链可以在新合成的DNA链上合成另一条互补的DNA链，形成双链DNA分子有核糖核酸酶H的活力，专门水解RNA-DNA杂和分子中的RNA反转录的生物学意义？1、反转录过程的发现补充和丰富了中心法则2、反转录病毒可以转导宿主染色体的基因组中3、有助于人们对RNA病毒致癌机制的理解，并对防治提供线索和途径Protein及翻译遗传密码概念及发现。mRNA上持续排列的三个核苷酸序列，编码一种AA信息的遗传单位发现措施：1.1955Grunberg-Mango和Ochoa从细菌中分离出的多核苷酸磷酸化酶2.60年代，Spiegelman和Jacob证明了mRNA的存在3.以聚合物为模板指导多肽的合成4.运用反复共聚物破译codon5.用核糖体结合试验破译codon副密码子：tRNA中决定负载特定氨基酸的空间密码遗传密码的基本特性。遗传密码的持续性遗传密码的不反复性遗传密码的简并性遗传密码的摆动性遗传密码的通用性与特殊性遗传密码的简并性？其生物学意义？同一种氨基酸具有两个或更多种密码子的现象称为密码子的简并性(degeneracy)。(1)简并性（degenecy）：一种AA受两个以上codon编码的遗传现象。除Met(AUG)和Trp(UGG)外。(2)同义密码：同一种氨基酸的不一样密码子称同义密码子（synonyms）。(3)简并性的生物学意义:减少有害突变,对生物物种的稳定有一定意义(4)密码的简并性往往表目前密码子的第三位碱基上。密码子简并性具有重要的生物学意义，它可以减少有害突变。若每种氨基酸只有一种密码子，61个密码子中只有20个是故意义的，各对应于一种氨基酸。剩余41个密码子都无氨基酸所对应，将导致肽链合成终止。由基因突变而引起肽链合成终止的概率也会大大增长。简并性使得那些虽然密码子中碱基被变化，仍然能编码本来氨基酸的也许性大为提高。密码的简并也使DNA分子上碱基构成有较大余地的变动，例如，细菌DNA中G+C含量变动很大，但不一样G+C含量的细菌却可以编码出相似的多肽链。因此密码简并性在物种的稳定上起着重要的作用。tRNA的构造和种类？二级构造为三叶草形“L”形三级构造种类：（1）起始tRNA和延伸tRNA（2）同工tRNA（isoacceptingtRNAs）(3)校正tRNA简述核糖体的功能部位及作用。翻译区域7个活性位点占2/3逐出位点2个位点（多肽的逐出）占1/3作用：(1)mRNA结合位点（2）P位点：肽酰－tRNA位点（3）A位点：氨酰基tRNA位点（4）肽基转移酶活性位点5）5srRNA位点（与tRNA进入有关）（6）EF—Tu位点（7）EF—G转位因子结合位点（8）E位点原核生物和真核生物蛋白质翻译的过程。（不确定，课件上找不到）原核生物中肽链合成的延伸：1.进位2.成肽3.移位Ts循环（Tu—Ts循环）:EF—Ts可以使EF—Tu—GDP转变为EF—Tu—GTP由于-----EF—Tu—GDP不能有效地结合氨酰基—tRNA真核生物中肽链合成的延伸：（1）过程与Prok相似eEF—1取代EF—Tu和EF—TseEF—2取代EF—G真菌------eEF—3参与(维持翻译的精确性)（2）eEF—1大多数由α、β、γ、δ四个亚基eEF--1α－－－－与GTP结合﹡衰老过程中，eEF—1α活性下降﹡大量体现还可以提高细胞的生长能力翻译后加工的方式。清除N端的甲酰基或甲硫氨酸二硫键的形成氨基酸侧链修饰多肽链的剪接蛋白质的体内折叠什么是信号肽序列？信号肽的识别依赖于什么？生物体中蛋白质的运送有一种较简朴的模式。每一种需要运送的多肽都具有一段特殊的氨基酸序列，称为信号肽序列(signalorleadersequence)，它能引导多肽链到不一样的转送系统。信号肽的识别依赖于一种核蛋白体，称为信号识别体简述原核生物和真核真核生物细胞蛋白质合成上有什么异同点？大肠杆菌有3个起始因子与30S小亚基结合。其中IF-3的功能是使核糖体的30S和50S亚基保持分开，其他两个起始因子IF-1及IF-2的功能则是增进fMet-tRNAifMet及mRNA与30S小亚基的结合。如前所述，mRMA的SD序列可与小亚基上16SrRNA的3′进行碱基配对，起始密码子AUG可与起始tRNA上的反密码子进行配对。当30S小亚基结合上fMet-tRNAifMet以及与mRNA形成复合物后，IF-3就解离开来，以便50S大亚基与复合物的结合，后一结合使IF-1及IF-2离开核糖体，同步使结合在IF-2上的GTP水解,原核生物的起始过程需要1分子GTP水解成GDP及磷酸提供能量。真核生物蛋白质合成的起始需要更多的蛋白质因子eIF参与作用。目前至少已发既有9种，其中有些因子具有多达11种不一样的亚基。但对它们的功能知之甚少。除了嘌呤霉素之外，尚有许多抗生素及毒素可以克制蛋白质的合成。原核细胞的翻译克制剂重要是氯霉素、四环素、链霉素，氯霉素结合于70S核糖体从而影响其功能；链霉素、新霉素、卡那霉素与原核细胞30S核糖体相结合，引起错误读码。简述GTP在翻译过程中的重要作用GTP的水解在翻译过程中具有重要的作用，在每掺入一种