分子生物學(xué) 考試重點(diǎn) 考前必備.doc

分子生物學(xué)第一章1分子生物學(xué)的定義：從分子水平上研究生命現(xiàn)象的物質(zhì)基礎(chǔ)的學(xué)科。研究細(xì)胞的成分的物理，化學(xué)的性質(zhì)和變化以及這些性質(zhì)和變化與生命現(xiàn)象的關(guān)系，如遺傳信息的傳遞，基因的結(jié)構(gòu)，復(fù)制轉(zhuǎn)錄，翻譯，表達(dá)調(diào)控和表達(dá)產(chǎn)物的生理功能，以及細(xì)胞信號(hào)的轉(zhuǎn)導(dǎo)。2分子生物學(xué)研究的三條原理：a構(gòu)成生物體各類有機(jī)大分子的單體在不同的生物體中是相同的 b生物體一切有機(jī)大分子的構(gòu)成都遵循共同的規(guī)則 c某一特定生物體所擁有的核酸及蛋白質(zhì)分子決定了它的屬性。3分子生物學(xué)研究的主要內(nèi)容：a DNA重組技術(shù)；b基因表達(dá)調(diào)控的研究；c生物大分子的結(jié)構(gòu)功能研究結(jié)構(gòu)分子生物學(xué)；d基因組，功能基因組與生物信息學(xué)研究； 4 DNA的英文全稱：Deoxyribonucleic acid RNA的英文全稱：ribonucleic acid5染色體的定義：由脫氧核糖核酸、蛋白質(zhì)和少量核糖核酸組成的線狀或棒狀物，是生物主要遺傳物質(zhì)的載體6生物大分子無(wú)論是核酸，蛋白質(zhì)或者多糖，在發(fā)揮生物學(xué)功能時(shí)的兩個(gè)前提是：a 擁有特定的空間結(jié)構(gòu)；b 在發(fā)揮生物學(xué)功能的工程中必定存在結(jié)構(gòu)和構(gòu)象的變化；第二章1 染色體的結(jié)構(gòu)：染色體位于真核生物細(xì)胞核仁內(nèi)，是遺傳信息的載體，真核細(xì)胞染色體中，NDA, 和非組蛋白及部分RNA組成了染色體；2染色體的特征：a分子結(jié)構(gòu)相對(duì)穩(wěn)定；b能夠自我復(fù)制，使親代之間保持連續(xù)性；c能夠指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成，進(jìn)而控制整個(gè)生命過程；d能夠產(chǎn)生可遺傳的變異；3蛋白質(zhì)分為組蛋白和分組蛋白，組蛋白是染色體的結(jié)構(gòu)蛋白，它與DNA組成核小體（H H2A H2B H3及H4）組蛋白包括RNA聚合酶；4組蛋白的特性：a 進(jìn)化上極端保守；b無(wú)組織特異性；c肽鏈上氨基酸分布的不對(duì)稱性；d 組蛋白的修飾作用；e 富含賴氨酸的組蛋白；非組蛋白包括：高速泳動(dòng)蛋白；結(jié)合蛋白；非組蛋白；收縮蛋白；骨架蛋白；核孔復(fù)合蛋白；肌動(dòng)蛋白；肌球蛋白；微管蛋白；原肌蛋白；真核細(xì)胞的序列分：不重復(fù)序列；中度重復(fù)序列；高度重復(fù)序列；的一級(jí)結(jié)構(gòu)：所謂的DNA的一級(jí)結(jié)構(gòu)，就是指4種核苷酸的鏈接及排列順序，表示了該DNA分子的化學(xué)構(gòu)成。我們把一種單倍體基因組的總量稱為值的多態(tài)性是指序列中發(fā)生變異而導(dǎo)致個(gè)體間核甘酸序列的差異，主要包括單核苷酸多態(tài)性和串聯(lián)重復(fù)序列多態(tài)性；原核生物復(fù)制的特點(diǎn)：雙螺旋的解旋：解鏈酶沿后隨模板方向復(fù)制叉前進(jìn)而移動(dòng)，蛋白是沿前導(dǎo)模板的的方向移動(dòng)；單鏈結(jié)合蛋白（蛋白）的作用是保持單鏈存在，并沒有解鏈的作用；拓?fù)洚悩?gòu)酶消除正超螺旋堆積阻礙解鏈繼續(xù)進(jìn)行的壓力；復(fù)制的引發(fā)：的引物從端開始合成新的前導(dǎo)鏈，后隨連的引發(fā)過程往往由引發(fā)體來(lái)完成；岡崎片段與半不連續(xù)復(fù)制：所有聚合酶的方向是，前導(dǎo)鏈合成是以的方向隨親本雙鏈體的解開而連續(xù)進(jìn)行復(fù)制；一段親本單鏈?zhǔn)紫缺┞冻鰜?lái)，然后以與復(fù)制叉移動(dòng)相反的方向，按方向合成一系列的岡崎片段；復(fù)制的終止；真核生物復(fù)制的特點(diǎn)：真核生物的復(fù)制與原核生物復(fù)制有很多的不同，列如，真核生物的染色體可以有多個(gè)復(fù)制起點(diǎn)，而原核生物只有一個(gè)復(fù)制起點(diǎn)；真核生物的染色體在完成復(fù)制之前，各個(gè)起點(diǎn)上的復(fù)制不能再開始，而在快速增長(zhǎng)的原核生物中，復(fù)制起點(diǎn)上可以連續(xù)開始新的復(fù)制看，表現(xiàn)雖然只有一個(gè)復(fù)制單元，但是可以有多個(gè)復(fù)制叉的修復(fù)：錯(cuò)配修復(fù)：錯(cuò)配修復(fù)系統(tǒng)根據(jù)“保存母鏈，修正子鏈”的原則。該系統(tǒng)識(shí)別母鏈的依據(jù)來(lái)自甲基化酶，它能使序列中的腺甘酸的位甲基化；與錯(cuò)配堿基配位點(diǎn)的雙鏈結(jié)合，發(fā)現(xiàn)甲基化后由切開非甲基化的子鏈，當(dāng)錯(cuò)配堿基位于切口下端時(shí)，在解鏈酶，外切酶或核酸酶的作用下，從錯(cuò)配堿基端下游開始切除單鏈直到原切口，并在Pol3和SSB的作用下合成新的子鏈片段 b 切除修復(fù)：分為堿基切除修復(fù):所有細(xì)胞中都帶有不同類型，能識(shí)受損核苷酸位點(diǎn)的核苷酸水解酶，它能特異性的切除受損核苷酸上的N-白塔-糖苷鍵. 核苷酸切除修復(fù)：當(dāng)DNA鏈上相應(yīng)位置的核苷酸發(fā)生損傷，導(dǎo)致雙鏈之間無(wú)法形成氫鍵，則由核苷酸切除系統(tǒng)負(fù)責(zé)修復(fù)c 重組修復(fù)：先不修復(fù)DNA的損傷部位，先跳過損傷部位，在新合成的鏈中留下?lián)p傷序列的缺口，由DNA重組來(lái)修；先從同源DNA母鏈上將相應(yīng)的核苷酸序列片段移至子鏈缺口處，然后再用新合成的序列補(bǔ)上母鏈空缺 d DNA直接修復(fù)：把損傷的堿基恢復(fù)到原來(lái)的狀態(tài)的一種修復(fù)；最普片的列子是在DNA光解酶的作用下，在光照下或者紫外光照射下形成的環(huán)丁烷胸腺嘧啶二體及6-4光化合物還原成為單體的過程，在生物體內(nèi)還廣泛存在使O6-甲基鳥嘌呤脫甲基化的甲基轉(zhuǎn)移酶，防止G-T配對(duì)14核小體的定義：核小體是染色體的基本結(jié)構(gòu)單位，由DNA和組蛋白(histone)構(gòu)成，是染色質(zhì)（染色體）的基本結(jié)構(gòu)單位。15核小體的形成過程：DNA分子以左手的方式纏繞在組蛋白分子上，形成核小體結(jié)構(gòu).16原核生物DNA具有哪些不同于真核生物DNA的特征：1.沒有非編碼區(qū)和內(nèi)含子。2.是環(huán)狀的DNA分子，裸露于擬核區(qū)域；而真核生物的DNA通常與蛋白質(zhì)結(jié)合成染色體存在于細(xì)胞核中。3.原核生物的細(xì)胞質(zhì)中還可能具有質(zhì)粒，也是一種環(huán)狀的DNA雙鏈分子，能夠自主復(fù)制并影響原核生物的性狀，并遺傳到下一代；真核生物中的DNA還可能存在于葉綠體和線粒體中，具有半自主性，可以進(jìn)行復(fù)制、轉(zhuǎn)錄，稱為細(xì)胞質(zhì)DNA第三章1RNA轉(zhuǎn)錄的基本過程（重點(diǎn)）：a模板的識(shí)別；b轉(zhuǎn)錄的起始；c轉(zhuǎn)錄的延伸；d 轉(zhuǎn)錄的終止；2啟動(dòng)子與轉(zhuǎn)錄的起始（重點(diǎn)）：大腸桿菌RNA聚合酶與啟動(dòng)子的相互作用主要包括：?jiǎn)?dòng)區(qū)的識(shí)別，酶與啟動(dòng)子的結(jié)合及因子的結(jié)合與解離 啟動(dòng)子是一段位于結(jié)構(gòu)基因5端上游區(qū)的DNA序列，能活化RNA聚合酶，使之與模板DNA準(zhǔn)確地結(jié)合并具有轉(zhuǎn)錄起始的特異性 轉(zhuǎn)錄單元是一段從啟動(dòng)子開始至終止子結(jié)束的DNA序列，轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)是指與新生RNA鏈第一個(gè)核苷酸相對(duì)應(yīng)的DNA鏈上的堿基，研究證明通常為一個(gè)嘌呤；常把5端的序列稱為上游序列（upstream），而其后的（起始點(diǎn)后）即端的序列稱為下游序列啟動(dòng)子區(qū)是有一個(gè)被稱為（）區(qū)的中央大區(qū)，約位于起始點(diǎn)上游的處，所以也稱為區(qū)。絕大部分啟動(dòng)子存在的兩段共同序列處和處的區(qū)，是聚合酶與啟動(dòng)子的結(jié)合位點(diǎn)，能與因子相互識(shí)別的具有和高的親和力；啟動(dòng)子區(qū)的識(shí)別：聚合酶并不是直接識(shí)別堿基對(duì)本身，而是通過氫鍵互補(bǔ)的方式加以識(shí)別聚合酶與啟動(dòng)子區(qū)結(jié)合：聚合酶首先與啟動(dòng)子區(qū)閉合，雙鏈相結(jié)合，形成二元閉合復(fù)合物，然和經(jīng)過解鏈得到二元開鏈復(fù)合物；增強(qiáng)子的特點(diǎn)：遠(yuǎn)距離效應(yīng)；無(wú)方向性；順試調(diào)節(jié)；無(wú)物種和基因的特異性；具有組織特異性；有相位性；有的增強(qiáng)子可以對(duì)外部信號(hào)發(fā)生反應(yīng)轉(zhuǎn)錄抑制：轉(zhuǎn)錄抑制劑根據(jù)其作用特性主要可以分為兩大類：第一類是模板功能抑制，通過與結(jié)合而改變模板的功能；第二類是聚合酶的抑制物，他們與聚合酶結(jié)合而抑制其活力原核生物與真核生物的特征比較：真核生物最大的特點(diǎn)在于它往往以較大的分子質(zhì)量的前體形式出現(xiàn)在核內(nèi)，需要經(jīng)過轉(zhuǎn)錄后加工，只有成熟的，相對(duì)分子質(zhì)量明顯的變小的并經(jīng)過化學(xué)修飾的才能進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)，參與蛋白質(zhì)的合成，原核生物中，的轉(zhuǎn)錄和翻譯不僅在同一個(gè)細(xì)胞空間里，而且者兩個(gè)過程幾乎同時(shí)進(jìn)行的，一個(gè)原核細(xì)胞的能編碼幾個(gè)多肽，而真核生物的最多能編碼一個(gè)多肽。原核生物特征：原核生物的的半衰期段；許多原核生物的可能以多順反子的形式存在；原核生物的端無(wú)帽子結(jié)構(gòu)，端沒有較多的結(jié)構(gòu)真核生物的特征：真核生物的端存在“帽子”結(jié)構(gòu)；絕大多數(shù)真核生物的具有尾巴；內(nèi)含子的剪接，再編碼，及化學(xué)修飾：內(nèi)含子的生物學(xué)功能：不同的生物細(xì)胞內(nèi)含子的邊界處存在相似的核苷酸序列，表明內(nèi)含子剪接過程在進(jìn)化上是保守的；內(nèi)含子的異化作用大于外顯子；c特定內(nèi)含子還可能在進(jìn)化過程中丟失；d許多人類疾病是由內(nèi)含子剪接異常引起的；9 I類內(nèi)含子的剪接主要是轉(zhuǎn)脂反應(yīng)，實(shí)際是發(fā)生在兩次磷酸二脂鍵的轉(zhuǎn)移 II類內(nèi)含子主要存在真核生物的線粒體和rRNA基因中，在II類轉(zhuǎn)脂反應(yīng)中，轉(zhuǎn)脂反應(yīng)無(wú)需游離的鳥甘酸或鳥甘，而是內(nèi)含子本身靠近3端的腺甘酸2-OH作為親核基團(tuán)攻擊內(nèi)含子5端的磷酸二脂鍵，從上游切開RNA鏈后形成索套結(jié)構(gòu)。10介導(dǎo)RNA編輯的機(jī)制有兩種：位點(diǎn)特異性脫氨基作用和引導(dǎo)RNA指導(dǎo)的尿嘧啶插入或刪除；11RNA編輯具有重要生物學(xué)意義：a 校正作用；b 調(diào)控翻譯；c擴(kuò)充遺傳信息；12科學(xué)上把RNA編碼和讀碼方式的改變稱為RNA的再編碼 如：mRNA的讀碼信號(hào)在tRNA，rRNA和其他蛋白因子的作用下發(fā)生+1/-1移位，甚至發(fā)生核糖體跳過50個(gè)核苷酸的情況 （有些氨基酸是通過“跳過”終止子通讀而編碼的。13 6種RNA的化學(xué)修飾：a甲基化；b去氨基化；c硫代；d堿基的同分異構(gòu)化；e二價(jià)鍵的飽和化；f核苷酸的替代；14核酶是一類具有催化功能的RNA分子，通過催化靶位點(diǎn)RNA鏈中的磷酸二脂鍵斷裂，特異性的剪切底物RNA分子從而阻斷基因的表達(dá)；15核酶分剪切型核酶（只切而不接）和剪接型核酶（既能切割又能通過轉(zhuǎn)脂反應(yīng)形成新的磷酸二脂鍵而連接16RNA在生物進(jìn)化中的地位：a RNA具有極大的拷貝數(shù)，比較相應(yīng)的DNA序列含有更多的遺傳信息，可以通過剪接，改變和校正可譯框架等方式表達(dá)多種蛋白質(zhì)異構(gòu)體；b 通過反轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生與RNA信息一致的DNA分子，直接影響后代的基因型，這種作用也可以稱為“反饋效應(yīng)” c RNA還是獲得性遺傳的分子基礎(chǔ)；17編碼鏈：DNA雙鏈中含編碼蛋白質(zhì)序列的那條鏈，與模板鏈互補(bǔ)18模板鏈：DNA雙鏈中其序列與編碼鏈或信使核糖核酸互補(bǔ)的那條鏈。在DNA復(fù)制或轉(zhuǎn)錄過程中，作為模板指導(dǎo)新核苷酸鏈合成的親代核苷酸鏈。第四章1遺傳密碼的性質(zhì)：a 密碼的連續(xù)性；b 密碼的簡(jiǎn)并性；c 密碼的通用性和特殊性；d 密碼子和反密碼子的相互作用；2簡(jiǎn)并：由一種以上的密碼子編碼同一氨基酸的現(xiàn)象稱為簡(jiǎn)并3同義密碼子：對(duì)應(yīng)于同一氨基酸的密碼子稱為同義密碼子。4tRNA的結(jié)構(gòu)和功能（重點(diǎn)看）5轉(zhuǎn)錄：是信息從DNA分子轉(zhuǎn)移到另一種結(jié)構(gòu)極為相似的核酸（RNA）分子的過程，信息轉(zhuǎn)移靠的是堿基配對(duì)6翻譯：遺傳信息從mRNA分子轉(zhuǎn)移到結(jié)構(gòu)極不相似的蛋白質(zhì)分子的過程7tRNA的功能：信息從mRNA轉(zhuǎn)移到蛋白質(zhì)分子，由于mRNA不能識(shí)別氨基酸，而只能識(shí)別特異性的tRNA，所以氨基酸在合成蛋白質(zhì)之前必須通過AA-tRNA酶活化，在消耗ATP的情況下結(jié)合到tRNA，生成蛋白質(zhì)活性的AA-tRNA8起始tRNA：能特異性的識(shí)別mRNA模板上的起始密碼子的一類RNA9延伸tRNA：除了起始tRNA之后的tRNA統(tǒng)稱為同工tRNA10無(wú)定義突變：一個(gè)核甘酸的改變可能使代表某個(gè)氨基酸的密碼子變成終止密碼子，使蛋白質(zhì)合成提前終止，合成無(wú)功能或無(wú)意義的多肽，這種突變稱為無(wú)義突變11錯(cuò)義突變：是由于結(jié)構(gòu)基因中某個(gè)核苷酸的變化使一種氨基酸的密碼子變成另外一種氨基酸的密碼12核糖體的結(jié)構(gòu)：核糖體是一個(gè)致密的核蛋白顆粒，可以解離為兩個(gè)亞基，每個(gè)亞基都含有一個(gè)相對(duì)分子質(zhì)量較大的rRNA和許多不同的蛋白質(zhì)分子13核糖體有三個(gè)tRNA的結(jié)合位點(diǎn)：1 A位點(diǎn)是新到來(lái)的氨酰-tRNA的結(jié)合位點(diǎn)；2 P 點(diǎn)是肽酰tRNA的結(jié)合位點(diǎn)；3 E 位點(diǎn)是延伸過程中的多肽鏈轉(zhuǎn)移氨酰tRNA上釋放tRNA的位點(diǎn)14核糖體的功能：a 核糖體包括多個(gè)活性中心，即mRNA的結(jié)合位點(diǎn)，結(jié)合或接受AA-tRNA部位（A）；結(jié)合或接受肽酰tRNA部位（P）；肽基轉(zhuǎn)移部位（E）；b 核糖體在體內(nèi)和體外解離的小亞基都能識(shí)別mRNA模板序列14 SD序列：5-AGGAGGU-3序列15蛋白質(zhì)合成的生物學(xué)機(jī)制（重點(diǎn)看）：a氨基酸的活化；B翻譯的起始；c 肽鏈的延伸；d肽鏈的終止；e蛋白質(zhì)前體的加工；16擺動(dòng)學(xué)說：在密碼子和反密碼子的配對(duì)中，前兩對(duì)堿基嚴(yán)格遵照配對(duì)原則，第三對(duì)堿基有一定的自由度，可以“擺動(dòng)”，因而使某些tRNA可以識(shí)別1個(gè)以上的密碼子看，反密碼子第一位為A或C時(shí)只能識(shí)別一種密碼子，為G或?yàn)閁時(shí)可以識(shí)別2種，為I時(shí)可以識(shí)別3種密碼子17比較原核生物和真核生物的核糖體組成： A原核生物的核糖體由約2/3的RNA及1/3的蛋白質(zhì)組成，真核生物的核糖體中RNA占3/5，蛋白質(zhì)占2/5；B原核生物與真核生物核糖體中大小亞基的沉降系數(shù)不一樣；C原核生物與真核生物核糖體大小亞基的蛋白質(zhì)種類組成不同18什么是SD序列?其功能是什么？信使核糖核酸(mRNA)翻譯起點(diǎn)上游與原核16S 核糖體RNA或真核18S rRNA 3端富含嘧啶的7核苷酸序列互補(bǔ)的富含嘌呤的37個(gè)核苷酸序列(AGGAGG)，是核糖體小亞基與mRNA結(jié)合并形成正確的前起始復(fù)合體的一段序列。其功能是能與核糖體的亞基特異性結(jié)合提高翻譯效率19什么是信號(hào)肽？它在組成上有哪些特點(diǎn)？有什么功能？ 定義：分泌蛋白新生肽鏈N端的一段13-36氨基酸殘基組成的肽段 特點(diǎn)：a 一般帶有10-15個(gè)疏水氨基酸；b靠近該序列N端常常有1個(gè)或者數(shù)個(gè)正電荷的氨基酸；c 在其C端靠近蛋白質(zhì)的酶切位點(diǎn)處常常有數(shù)個(gè)極性氨基酸，離切割位點(diǎn)最近的那個(gè)氨基酸往往帶有很短的側(cè)鏈。 功能：在決定蛋白質(zhì)的特定去向上起指導(dǎo)作用第五章1重組DNA技術(shù)的概念：在體外利用一定的技術(shù)方法將來(lái)源不同的DNA片段連接，并導(dǎo)入受體細(xì)胞，表達(dá)目的基因的過程2PCR（Polymerase Chain Reaction）技術(shù)原理：首先將雙鏈DNA分子在臨近沸點(diǎn)的溫度下加熱分離成兩條單鏈DNA分子，DNA聚合酶以單鏈為模板利用反應(yīng)混合物中的四種脫氧核苷酸合成新生的DNA互補(bǔ)鏈（整個(gè)PCR反應(yīng)的全過程，即DNA解鏈（變性），引物與模板DNA結(jié)合（退火），DNA合成（鏈的延伸）3PCR篩選：PCR篩選的前提是已知足夠的序列信息并獲得基因特異性引物 例如：要從一個(gè)基因DNA文庫(kù)篩選目的基因，首先將整個(gè)文庫(kù)保存在多孔培養(yǎng)板上，用設(shè)計(jì)好的目的基因探針對(duì)每個(gè)孔進(jìn)行PCR篩選，鑒定出陽(yáng)性孔，把每個(gè)陽(yáng)性孔中的克隆再稀釋到次級(jí)孔板中進(jìn)行PCR篩選，重復(fù)以上程序，一直到鑒定出目的基因?qū)?yīng)的單個(gè)克隆為止4核酸雜交法：培養(yǎng)基上的菌落(將硝酸纖維膜覆蓋于菌落上)移去醋酸纖維薄膜蛋白酶處理，裂解，中和除細(xì)菌蛋白度烘烤濾膜，固定于膜上用標(biāo)記探針雜交排出陽(yáng)性克隆于母版（單核苷酸的多態(tài)性）概念：指基因組序列中由于單個(gè)核苷酸的突變而引起的序列的多態(tài)性染色體同義位置上的每個(gè)堿基類型叫做一個(gè)等位點(diǎn)基因分型：是利用數(shù)據(jù)庫(kù)已有的進(jìn)行特定人群的序列和發(fā)生頻率的研究，主要包括：基因芯片技術(shù)；技術(shù)；分子信標(biāo)技術(shù)；焦磷酸測(cè)序法；蛋白質(zhì)組概念：蛋白質(zhì)組是指“由一個(gè)細(xì)胞或一個(gè)組織的基因組所表達(dá)的全部相應(yīng)的蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)組學(xué)的概念：闡明生物體各種生物基因組在細(xì)胞中表達(dá)的全部蛋白質(zhì)的表達(dá)模式及功能模式的學(xué)科。包括鑒定蛋白質(zhì)的表達(dá)、存在方式(修飾形式)、結(jié)構(gòu)、功能和相互作用等。蛋白質(zhì)組學(xué)研究對(duì)象和目的是什么？主要有哪些技術(shù)和方法？蛋白質(zhì)組學(xué)的研究對(duì)象是蛋白質(zhì)組，目的是研究蛋白質(zhì)的修飾加工、轉(zhuǎn)運(yùn)定位、結(jié)構(gòu)變化、蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)的相互作用、蛋白質(zhì)與其它生物分子的相互作用等活動(dòng)主要的技術(shù)方法為