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分子生物學(xué)復(fù)習(xí)題及其答案分子生物學(xué)復(fù)習(xí)題及其答案分子生物學(xué)復(fù)習(xí)題及其答案V:1.0精細整理,僅供參考分子生物學(xué)復(fù)習(xí)題及其答案日期:20xx年X月一、名詞解釋廣義分子生物學(xué):在分子水平上研究生命本質(zhì)的科學(xué),其研究對象是生物大分子的結(jié)構(gòu)和功能。2狹義分子生物學(xué):即核酸(基因)的分子生物學(xué),研究基因的結(jié)構(gòu)和功能、復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯、表達調(diào)控、重組、修復(fù)等過程,以及其中涉及到與過程相關(guān)的蛋白質(zhì)和酶的結(jié)構(gòu)與功能基因:遺傳信息的基本單位。編碼蛋白質(zhì)或RNA等具有特定功能產(chǎn)物的遺傳信息的基本單位,是染色體或基因組的一段DNA序列(對以RNA作為遺傳信息載體的RNA病毒而言則是RNA序列)?;颍夯蚴呛刑囟ㄟz傳信息的一段核苷酸序列,包含產(chǎn)生一條多肽鏈或功能RNA所必需的全部核苷酸序列。功能基因組學(xué):是依附于對DNA序列的了解,應(yīng)用基因組學(xué)的知識和工具去了解影響發(fā)育和整個生物體的特定序列表達譜。蛋白質(zhì)組學(xué):是以蛋白質(zhì)組為研究對象,研究細胞內(nèi)所有蛋白質(zhì)及其動態(tài)變化規(guī)律的科學(xué)。生物信息學(xué):對DNA和蛋白質(zhì)序列資料中各種類型信息進行識別、存儲、分析、模擬和轉(zhuǎn)輸?shù)鞍踪|(zhì)組:指的是由一個基因組表達的全部蛋白質(zhì)功能蛋白質(zhì)組學(xué):是指研究在特定時間、特定環(huán)境和實驗條件下細胞內(nèi)表達的全部蛋白質(zhì)。單細胞蛋白:也叫微生物蛋白,它是用許多工農(nóng)業(yè)廢料及石油廢料人工培養(yǎng)的微生物菌體。因而,單細胞蛋白不是一種純蛋白質(zhì),而是由蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物、核酸及不是蛋白質(zhì)的含氮化合物、維生素和無機化合物等混合物組成的細胞質(zhì)團。基因組:指生物體或細胞一套完整單倍體的遺傳物質(zhì)總和。C值:指生物單倍體基因組的全部DNA的含量,單位以pg或Mb表示。C值矛盾:C值和生物結(jié)構(gòu)或組成的復(fù)雜性不一致的現(xiàn)象。重疊基因:共有同一段DNA序列的兩個或多個基因?;蛑丿B:同一段核酸序列參與了不同基因編碼的現(xiàn)象。單拷貝序列:單拷貝順序在單倍體基因組中只出現(xiàn)一次,因而復(fù)性速度很慢。單拷貝順序中儲存了巨大的遺傳信息,編碼各種不同功能的蛋白質(zhì)。低度重復(fù)序列:低度重復(fù)序列是指在基因組中含有2~10個拷貝的序列中度重復(fù)序列:中度重復(fù)序列大致指在真核基因組中重復(fù)數(shù)十至數(shù)萬(<105)次的重復(fù)順序。其復(fù)性速度快于單拷貝順序,但慢于高度重復(fù)順序。高度重復(fù)序列:基因組中有數(shù)千個到幾百萬個拷貝的DNA序列。這些重復(fù)序列的長度為6~200堿基對?;蚣易澹赫婧松锘蚪M中來源相同、結(jié)構(gòu)相似、功能相關(guān)的一組基因,可能由某一共同祖先基因經(jīng)重復(fù)和突變產(chǎn)生。基因簇:基因家族的各成員緊密成簇排列成大段的串聯(lián)重復(fù)單位,定位于染色體的特殊區(qū)域。超基因家族:由基因家族和單基因組成的大基因家族,各成員序列同源性低,但編碼的產(chǎn)物功能相似。如免疫球蛋白家族。假基因:一種類似于基因序列,其核苷酸序列同其相應(yīng)的正常功能基因基本相同、但卻不能合成功能蛋白的失活基因。復(fù)制:是指以原來DNA(母鏈)為模板合成新DNA(子鏈)的過程。或生物體以DNA/RNA為模板合成DNA/RNA的過程。半保留復(fù)制:DNA復(fù)制過程中,新合成的子代DNA分子中,一條鏈是新合成的,另外一條鏈來自親代,這種復(fù)制方式稱為半保留復(fù)制。復(fù)制子:基因組上能夠獨立進行復(fù)制的單位,包括復(fù)制起點和復(fù)制終點。所有的原核生物的染色體、噬菌體僅有一個復(fù)制子;真核生物的染色體有多個復(fù)制子復(fù)制起始點:DNA分子上起始復(fù)制并控制復(fù)制起始頻率的特定位置復(fù)制終點:終止復(fù)制的位點。復(fù)制叉:又稱生長點,復(fù)制開始時,起始點處的DNA雙螺旋要解鏈,松開的兩股鏈和未松開的雙螺旋形狀象一把叉子,稱為復(fù)制叉,是復(fù)制有關(guān)的酶和蛋白質(zhì)組裝成新的復(fù)合物和新鏈合成的部位。引物:是人工合成的與模板DNA互補的寡核苷酸序列簡并引物:是指代表編碼單個氨基酸所有不同堿基可能性的不同序列的混合物。相向復(fù)制:從兩個起點開始兩條鏈的復(fù)制,形成兩個復(fù)制叉,各以一條鏈為模板單一方向復(fù)制出一條新鏈。單向復(fù)制:復(fù)制從一個起始點開始,只有一個復(fù)制叉,以同一方向生長出兩條鏈。雙向復(fù)制:從一個起始點開始,沿著兩個相反的方向形成兩個復(fù)制叉,一方向移動,兩條DNA鏈都被作為模板,各生長出兩條新鏈,形成一個復(fù)制泡,用電子顯微鏡可以觀察到復(fù)制泡的存在。這是原核生物和真核生物DNA復(fù)制最主要的形式D環(huán)復(fù)制:又稱取代環(huán)復(fù)制,是線粒體DNA的復(fù)制形式。復(fù)制中呈字母D形狀而得名。DNA的半不連續(xù)復(fù)制:DNA在復(fù)制過程中,一條鏈合成是連續(xù)的,而另一條鏈合成是不連續(xù)的,這樣的復(fù)制過程稱為半不連續(xù)合成。岡崎片段:DNA復(fù)制時,以5’→3’方向的母鏈作為模板,子鏈沿5’→前導(dǎo)鏈:以3’→5’方向DNA鏈為模板鏈,子代DNA以5’后隨鏈:以5’→3’方向DNA鏈為模板鏈,子代DNA以5’引物酶:又稱引發(fā)酶,合成起始引物,引物長度為10-60個核苷酸,E.coli中是DnaG蛋白。RNA聚合酶:以一條DNA鏈或RNA鏈為模板催化由核苷-5′-三磷酸合成RNA的酶。促進DnaA活性,促進復(fù)制起始。端粒:真核生物線性染色體DNA的兩端是一種特殊結(jié)構(gòu)稱為端粒功能:穩(wěn)定染色體末端結(jié)構(gòu),防止染色體末端融合、重組、降解;補償5’DNA的損傷:生物體生命過程中DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)發(fā)生的任何改變都稱之為DNA損傷。DNA修復(fù):是細胞對DNA受損傷后的一種反應(yīng)。主要包括:直接修復(fù)、切除修復(fù)、錯配修復(fù)、重組修復(fù)、易錯修復(fù)和SOS應(yīng)急反應(yīng)光修復(fù):光裂合酶能特異地和嘧啶二聚體結(jié)合,在可見光下催化光化合反應(yīng),使環(huán)丁烷環(huán)回復(fù)到兩個獨立的嘧啶,這一過程叫光復(fù)活作用。應(yīng)急反應(yīng)(SOS反應(yīng)):許多能造成DNA損傷或抑制DNA復(fù)制的過程能引起一系列復(fù)雜的誘導(dǎo)效應(yīng),這種效應(yīng)稱為應(yīng)急反應(yīng)(SOS反應(yīng))同義突變:指突變改變了密碼子的組成,但由于密碼子的簡并性沒有改變所編碼的氨基酸序列的突變錯義突變:指基因突變改變了所編碼氨基酸的序列,不同程度地影響蛋白質(zhì)和酶的活性。無義突變:指基因改變使代表某種氨基酸的密碼子變?yōu)榻K止密碼子,導(dǎo)致肽鏈合成過早終止。致死突變:有些錯義突變和無義突變嚴重影響到蛋白質(zhì)活性甚至完全無活性,從而影響了表現(xiàn)型。滲漏突變:有些錯義的產(chǎn)物仍然有部分活性,使表現(xiàn)型介于完全的突變型和野生型之間的中間類型。中性突變:有些錯義突變不影響或基本上不影響蛋白質(zhì)活性,不表現(xiàn)出明顯的性狀變化。電泳:帶電顆粒在電場的作用下,向著與其電性相反的電極移動,稱為電泳。遷移率:是指帶電顆粒在單位電場下泳動的速度。影響遷移率的內(nèi)在因素:(1)樣品所帶靜電荷的多少(2)樣品顆粒大?。?)樣品分子空間構(gòu)象影響遷移率的外界因素:電場強度、電泳緩沖液的離子強度、電泳緩沖液的pH值、支持物及其濃度的影響、插入染料的影響、溫度的影響、電滲DNA重組:又稱遺傳重組,指DNA分子內(nèi)或分子間發(fā)生遺傳信息的重新組合,重組產(chǎn)物叫重組DNA同源重組:又稱一般性重組,指發(fā)生在兩條同源DNA分子之間,通過配對、鏈斷裂和再連接,而產(chǎn)生片段交換過程。重組產(chǎn)物稱為重組體Holliday中間體:同源重組中,兩條同源的DNA分子經(jīng)過配對、斷裂和再連接,形成的連接分子,稱為Holliday中間體Chi位點:它是刺激重組的位點。這一位點是由8個堿基組成的非對稱序列特異位點重組:指發(fā)生在一個特定的短DNA序列內(nèi),由特異的酶和輔助因子識別和作用的重組。單鏈同化:單鏈DNA與同源雙鏈DNA分子發(fā)生鏈的交換,從而使重組過程中DNA配對、Holliday中間體的形成、分支移動等步驟得以實現(xiàn)的過程。轉(zhuǎn)座子:基因組上中可以移動的DNA片段。轉(zhuǎn)座子由基因組的一個位置轉(zhuǎn)移到另一個位置的過程叫轉(zhuǎn)座反轉(zhuǎn)座子:又稱反轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子或反轉(zhuǎn)錄子,是一類在轉(zhuǎn)座過程中需要以RNA為中間體,經(jīng)過反轉(zhuǎn)錄過程再分散到基因組中的轉(zhuǎn)座子。生物學(xué)意義:對基因表達的影響;反轉(zhuǎn)座子介導(dǎo)基因的重排;反轉(zhuǎn)座子在進化中的作用轉(zhuǎn)錄:生物體以DNA為模板合成RNA的過程。反轉(zhuǎn)錄:生物體以RNA為模板合成DNA的過程。剪接:真核生物RNA前體去除內(nèi)含子,連接外顯子的過程。剪接體:在mRNA前體內(nèi)含子的剪接過程中,由多個核內(nèi)小分子核糖核酸(snRNA)和蛋白質(zhì)組裝形成催化剪接反應(yīng)的復(fù)合體。模板鏈:“-鏈”、“反義鏈”,指用于轉(zhuǎn)錄的DNA單鏈,是合成RNA的模板編碼鏈:“+鏈”、“有義鏈”、“非模板鏈”,指模板鏈的對應(yīng)DNA鏈,堿基序列與mRNA一致(DNA:T,RNA:U)編碼序列:編碼序列從AUG開始以三核苷酸單位閱讀直到出現(xiàn)終止密碼UGA,UAA或UAG之一。RNA編輯:是指轉(zhuǎn)錄后的RNA在編碼區(qū)發(fā)生堿基的插入、丟失或替換等現(xiàn)象。編輯的生物學(xué)意義:(1)改變和補充遺傳信息;(2)增加基因產(chǎn)物的多樣性,是基因調(diào)控的一種方式,有利于進化;(3)可能與學(xué)習(xí)和記憶有關(guān)反式作用因子:通過擴散到與其編碼基因不在同一個DNA分子上的靶位置,識別、結(jié)合而調(diào)節(jié)基因表達的分子。如轉(zhuǎn)錄因子、RNA聚合酶順式作用元件:通常只在原位影響與其處于同一個DNA分子上的、物理上緊密相連、被表達的基因序列。通常不編碼蛋白,多位于基因旁側(cè)或內(nèi)含子中。如啟動子、終止子、增強子、操縱基因、MAR啟動子:位于轉(zhuǎn)錄起始點附近,且為轉(zhuǎn)錄起始所必需,可被RNA聚合酶特異性識別、結(jié)合,并起始轉(zhuǎn)錄的一段保守DNA序列,其本身不被轉(zhuǎn)錄。-10序列(Pribnow框):幾乎所有原核基因的啟動子中,在轉(zhuǎn)錄起始位點上游-10bp位點區(qū)域都有一個典型的6bp區(qū)域,共有序列為TATAAT(T80A95T45A60A-35序列(Sextama框):轉(zhuǎn)錄起始位點上游約-35bp處有一段6bp區(qū)域,共同序列為TTGACA(T82T84G78A操縱子:是原核生物在分子水平上基因表達調(diào)控的單位,由調(diào)節(jié)基因、啟動子、操縱基因和結(jié)構(gòu)基因等序列組成。增強子:指能使基因轉(zhuǎn)錄頻率明顯增加的DNA遠端調(diào)控序列強終止子:無需其他蛋白質(zhì)因子的幫助,而是依靠轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物形成特殊的二級結(jié)構(gòu)就可以終止轉(zhuǎn)錄,這種終止子被稱為內(nèi)部終止子。弱終止子:需要在一種蛋白質(zhì)因子ρ的幫助才能終止,所以又稱為ρ依賴性終止子。結(jié)構(gòu)基因:編碼參與細胞結(jié)構(gòu)或代謝活動的結(jié)構(gòu)蛋白、酶的基因。操縱基因:指操縱子中常與啟動子相鄰或重疊的序列,被有活性調(diào)節(jié)蛋白結(jié)合后,影響啟動子啟動下游結(jié)構(gòu)基因轉(zhuǎn)錄,是一類順式作用元件。調(diào)節(jié)基因:編碼控制其它基因表達的蛋白質(zhì)或RNA的基因。調(diào)節(jié)蛋白:是調(diào)節(jié)基因產(chǎn)物,有活性調(diào)節(jié)蛋白可與操作基因結(jié)合,控制下游結(jié)構(gòu)基因轉(zhuǎn)錄。效應(yīng)物:調(diào)節(jié)蛋白需要有一個小分子物質(zhì)結(jié)合并改變其活性,共同調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)基因轉(zhuǎn)錄,這個小分子物質(zhì)稱為效應(yīng)物(effector)CAP:(降解物活化蛋白)或CRP(環(huán)腺苷酸受體蛋白)是分子量為22.5kd的二聚體順反子:遺傳學(xué)將編碼一個蛋白質(zhì)或多肽的遺傳單位稱為順反子(cistron)。多順反子:原核細胞中數(shù)個結(jié)構(gòu)基因常串聯(lián)為一個轉(zhuǎn)錄單位,轉(zhuǎn)錄生成的mRNA可編碼幾種功能相關(guān)的蛋白質(zhì),為多順反子(polycistron)。單順反子:真核mRNA只編碼一種蛋白質(zhì),為單順反子(singlecistron)。遺傳密碼:DNA(或mRNA)中的核苷酸序列與蛋白質(zhì)中氨基酸序列之間的對應(yīng)關(guān)系稱為遺傳密碼。特點:連續(xù)性、簡并性、通用性、變異性、方向性、變偶性密碼子:mRNA上每3個相鄰的核苷酸編碼蛋白質(zhì)多肽鏈中的一個氨基酸,這三個核苷酸就稱為一個密碼子或三聯(lián)體密碼。同義密碼子:同一種氨基酸具有兩個或更多密碼子的現(xiàn)象稱為密碼子的簡并性。對應(yīng)于同一種氨基酸的不同密碼子稱為同義密碼子。開放閱讀框架:從mRNA5端起始密碼子AUG到3端終止密碼子之間的核苷酸序列,按照三聯(lián)體密碼連續(xù)排列編碼一個蛋白質(zhì)多肽鏈,稱為開放閱讀框架(openreadingframe,ORF)。RNA的再編碼:mRNA以不同的方式翻譯,改變原來編碼信息,稱為RNA的再編碼氨基酸的活化:是指氨基酸與tRNA相連,形成氨酰-tRNA的過程。氨基酸的活化在細胞質(zhì)中進行。反應(yīng)由氨酰-tRNA合成酶(又稱氨基酸活化酶)催化。意義:(1)使氨基酸本身被活化,利于下一步形成肽鍵反應(yīng)。(2)tRNA可攜帶氨基酸到mRNA的指定部位,使氨基酸進入到肽鏈合適的位置安慰誘導(dǎo)物:又稱義務(wù)誘導(dǎo)物:能高效誘導(dǎo)酶的合成,但不是酶作用底物,與酶底物結(jié)構(gòu)類似的分子應(yīng)急反應(yīng):當細菌能源十分缺乏時,幾乎所有的生化反應(yīng)都停止,為生存,細菌體內(nèi)可立即產(chǎn)生一種應(yīng)急應(yīng)答反應(yīng),關(guān)閉許多基因表達。反式作用因子:通過擴散到與其編碼基因不在同一個DNA分子上的靶位置,識別、結(jié)合而調(diào)節(jié)基因表達的分子。如轉(zhuǎn)錄因子、RNA聚合酶順式作用元件:通常只在原位影響與其處于同一個DNA分子上的、物理上緊密相連、被表達的基因序列。通常不編碼蛋白,多位于基因旁側(cè)或內(nèi)含子中。如啟動子、終止子、增強子、操縱基因、MAR轉(zhuǎn)錄后的加工:是指將各種前體RNA分子加工成成熟RNA的過程。信號序列:所有靶向輸送的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)中存在分選信號,主要為N末端特異氨基酸序列,可引導(dǎo)蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)移到細胞的適當靶部位,這一序列稱為信號序列。分子伴侶:分子伴侶是細胞一類保守蛋白質(zhì),可識別肽鏈的非天然構(gòu)象,促進各功能域和整體蛋白質(zhì)的正確折疊。應(yīng)急反應(yīng)(strigentresponse):當細菌能源十分缺乏時,幾乎所有的生化反應(yīng)都停止,為生存,細菌體內(nèi)可立即產(chǎn)生一種應(yīng)急應(yīng)答反應(yīng),關(guān)閉許多基因表達。管家基因:在生物體幾乎所有的細胞中始終表達的基因,表達產(chǎn)物大致以恒定水平始終存在于細胞內(nèi),是維持細胞最低限度功能所不可缺少的基因,是細胞生存所必須的。這類基因的表達稱為組成型表達奢侈基因:只在特定的細胞類型或細胞生長發(fā)育特定時間表達的基因。這類基因的表達稱為可調(diào)節(jié)表達核基質(zhì)結(jié)合區(qū):30nm染色質(zhì)纖維以特定的DNA序列結(jié)合在核基質(zhì)上,這些特定DNA序列稱為MAR,它使纖維狀的染色質(zhì)DNA形成數(shù)以萬計的環(huán)狀結(jié)構(gòu)域。絕緣子:是一類特殊的順式作用元件,阻止激活或阻遏作用在染色質(zhì)上的傳遞,使染色質(zhì)活性限定于結(jié)構(gòu)域內(nèi)座位控制區(qū)(LCR):是一種遠距離順式元件,為相連接的基因提供了一個可以活化的染色體環(huán)境,可能是DNaseI的超敏感位點和許多轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合位點,可促進基因轉(zhuǎn)錄CpG島:真核生物基因組中,常見富含的CpG的區(qū)域,稱為CpG島,常位于轉(zhuǎn)錄調(diào)控區(qū)及其附近,其甲基化程度直接影響轉(zhuǎn)錄活性。DNA甲基化:真核生物DNA雙螺旋中,胞嘧啶核苷的嘧啶環(huán)5位甲基化,并與其上的鳥嘌呤形成mCpG,是DNA甲基化的唯一形式高速泳動蛋白(HMG):活性染色質(zhì)中含有兩種高度豐富的小分子非組蛋白,這些蛋白具有異常高的電荷,在凝膠電泳中移動快,所以稱為高速泳動蛋白(HMG)小衛(wèi)星DNA序列:又稱可變數(shù)目串聯(lián)重復(fù),重復(fù)單位6-40bp,每個拷貝長度0.1-20Kb(6-100次),分為位于鄰近染色體端粒的區(qū)域(端粒家族),以及分散在基因組的多個位置上(高變家族),一般沒有轉(zhuǎn)錄活性。增強子:指能使基因轉(zhuǎn)錄頻率明顯增加的DNA遠端調(diào)控序列。二、填空題1、原核生物復(fù)制方式:θ型復(fù)制、滾環(huán)復(fù)制、D環(huán)復(fù)制2、真核生物復(fù)制方式:多起點雙向復(fù)制3、真核生物基因組組分包括:核內(nèi)染色體DNA、核外細胞器DNA(線粒體DNA、葉綠體DNA)、質(zhì)粒真核生物DNA序列類型:單拷貝序列、低度重復(fù)序列、中度重復(fù)序列、高度重復(fù)序PCR體系:引物、DNA聚合酶模板dNTPMg2+濃度6、反式作用因子結(jié)構(gòu)包括:DNA結(jié)合結(jié)構(gòu)域、轉(zhuǎn)錄激活結(jié)構(gòu)域、二聚體結(jié)構(gòu)域,其中,DNA結(jié)構(gòu)域包括:螺旋-轉(zhuǎn)角-螺旋(HTH)結(jié)構(gòu)基序、鋅指(ZF)結(jié)構(gòu)基序、螺旋-突環(huán)-螺旋(HLH)結(jié)構(gòu)基序、亮氨酸拉鏈(LZ)結(jié)構(gòu)基序7、DNA的提取的一般步驟準備生物材料2、裂解細胞3、去除雜質(zhì)4、沉淀DNA5、檢測6、保存三、簡答論述題1、增強子為什么具有遠距離作用呢?
答:成環(huán)模型:認為增強子通過一些蛋白質(zhì)因子的介導(dǎo)可與遠距離的啟動子結(jié)合,使DNA形成了一個環(huán),從而促使遠距離的啟動子的轉(zhuǎn)錄。成環(huán)模型也符合染色體的側(cè)環(huán)模型和核基質(zhì)的調(diào)控理論,也就是說DNA的特殊序列可以和核基質(zhì)結(jié)合形成側(cè)環(huán),在某些細胞中有些基因通過環(huán)的形成讓增強子區(qū)和啟動子區(qū)相互靠近,使這些基因能得以表達??磥憝h(huán)的形成主要是兩種因素:①某些蛋白質(zhì)因子的介導(dǎo);②和核基質(zhì)特異的結(jié)合病毒基因組的結(jié)構(gòu)特點答:a與細菌相比,病毒基因組很小,大小相差較大。b病毒基因組由DNA組成,也可以由RNA組成,每種病毒顆粒中只含有一種核酸,核酸結(jié)構(gòu)可以是單鏈或雙鏈、環(huán)狀或線狀。c有重疊基因。d大部分是用來編碼蛋白質(zhì)的,基因間的間隔序列較短。e功能上相關(guān)的基因集中成簇,在基因組的特定的部位,形成一個功能單位或轉(zhuǎn)錄單元,轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物為多順反子,之后經(jīng)過簡單加工。f噬菌體的基因是連續(xù)的;而真核細胞病毒的基因是不連續(xù)的,具有內(nèi)含子。細菌染色體基因組結(jié)構(gòu)的一般特點答:☆細菌的染色體基因組通常僅由一條環(huán)狀雙鏈DNA分子組成,染色體相對聚集在一起,形成一個較為致密的區(qū)域,稱為類核?!钪挥幸粋€復(fù)制起點,數(shù)個相關(guān)的結(jié)構(gòu)基因串聯(lián)在一起,受同一調(diào)控區(qū)調(diào)節(jié),合成多順反子mRNA?!罹哂胁倏v子結(jié)構(gòu)?!罹幋a蛋白質(zhì)的基因都是單拷貝,但rRNA基因是多拷貝?!詈筒《镜幕蚪M相似,非編碼的DNA部份所占比例比真核細胞基因組少得多?!罨蚪MDNA中具有多種調(diào)控區(qū)如復(fù)制起始區(qū)、復(fù)制終止區(qū)、轉(zhuǎn)錄啟動區(qū)和終止區(qū)等,還有重復(fù)序列,比病毒基因組復(fù)雜。☆具可移動的DNA序列真核生物基因組的特點答:☆真核生物的基因組比較龐大,具有多個復(fù)制起始點?!钜粋€基因組包括多條線狀染色體,每條染色體DNA上有多個復(fù)制起始點?!钫婧松锏幕蚪MDNA與蛋白質(zhì)結(jié)合形成染色質(zhì)的復(fù)雜高級結(jié)構(gòu),儲存于細胞核內(nèi)?!钫婧思毎缓四し指舫杉毎撕图毎|(zhì),在基因表達中,轉(zhuǎn)錄和翻譯在時間和空間上被分隔,不偶聯(lián)?!钫婧松锘蚪M存在著許多重復(fù)序列,重復(fù)序列單位長度不一,重復(fù)程度各異?!钫婧松锏牡鞍踪|(zhì)基因一般以少拷貝形式存在,轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物為單順反子?!畲嬖谥梢苿拥腄NA序列。☆大多數(shù)真核生物基因含內(nèi)含子,為斷裂基因。5、滾環(huán)復(fù)制特點:(1)共價延伸;(2)模板鏈和新合成的鏈分開;(3)不需RNA引物,在正鏈3‘-OH上延(4)只有一個復(fù)制叉;(5)形成多聯(lián)體;6、D環(huán)復(fù)制的特點:D環(huán)復(fù)制的特點是:復(fù)制起始點不在雙鏈DNA同一位點,內(nèi)、外環(huán)復(fù)制有時序差別。7、DNA聚合酶反應(yīng)特點☆以4種dNTP作為底物☆反應(yīng)需要接受模板指導(dǎo)☆鏈延伸需要引物3’☆新鏈延伸方向5’→☆產(chǎn)物DNA極性與模板相對8、DNA聚合酶I的結(jié)構(gòu)DNA聚合酶I有5個結(jié)合位點:(1)模板結(jié)合位點(2)引物結(jié)合位點(3)底物dNTP結(jié)合位點(4)5‘→3’(5)3'→5'校正位點9、DNA聚合酶I的主要活性和生理功能5’→3’聚合活性:催化條件:43’→55’→3內(nèi)切酶活性生理功能:滯后鏈合成中除去RNA引物并添補其留下的缺口;參與DNA損傷修復(fù)10、DNA聚合酶II的主要活性5’→33’→5生理功能:修復(fù)中起作用11、DNA聚合酶III的主要活性多亞基酶5’→33’→5生理功能:是體內(nèi)DNA復(fù)制的主要承擔者12、DNA的復(fù)制過程1、復(fù)制的起始DNA解旋、解鏈,形成復(fù)制叉:拓撲異構(gòu)酶、解旋酶及單鏈DNA結(jié)合蛋白RNA引物合成:依賴于單鏈模版,由引物酶催化合成一小段RNA引物特點:原核環(huán)形DNA通常只有一個起點,雙向復(fù)制;真核線性DNA通常多個起始點,形成多個復(fù)制叉復(fù)制的延長子鏈延長:引物合成后,由polII催化,在引物3’半不連續(xù)合成:領(lǐng)頭鏈:鍵的延長方向與解鏈方向相同,為連續(xù)合成.隨從鏈:鍵的延長方向與解鏈方向相反,為不連續(xù)合成,產(chǎn)生岡崎片段3、復(fù)制的終止水解引物及填補空隙:岡崎片段合成后,由PolI水解去除RNA引物,并填補留下的空隙連接酶連接岡崎片段形成完整雙鏈DNA分子:空隙填補后,DNA片段與片段之間的一個缺口由DNA連接酶催化連接,從而產(chǎn)生完整的雙鏈DNA分子13、端粒酶的生物學(xué)意義(1)細胞水平的老化,可能與端粒酶的活性下降有關(guān)。(2)基因突變、腫瘤形成,端粒也可表現(xiàn)缺失,融合或序列縮短等現(xiàn)象。(3)研究端粒的變化是目前腫瘤研究中的一個新領(lǐng)域。14、DNA重組的意義1、迅速增加遺傳群體的多樣性2、與DNA修復(fù)有關(guān)3、可調(diào)節(jié)某些基因的表達15、轉(zhuǎn)座子轉(zhuǎn)座的特征☆轉(zhuǎn)座不依賴靶序列的同源性☆轉(zhuǎn)座后靶序列重復(fù)☆轉(zhuǎn)座子的插入具有專一性☆轉(zhuǎn)座具有排他性☆轉(zhuǎn)座具有極性效應(yīng)☆活化臨近的沉默基因☆區(qū)域性優(yōu)化16、轉(zhuǎn)座子的應(yīng)用1、用于難以篩選的基因的轉(zhuǎn)移2、作為基因定位的標記3、篩選插入突變4、構(gòu)建特殊菌株5、克隆難以進行表型鑒定的基因17、RNA轉(zhuǎn)錄的一般特點☆具有選擇性,即只對基因組或DNA分子中的編碼區(qū)進行轉(zhuǎn)錄☆開始于特定位點,并在特定的終點處終止☆催化轉(zhuǎn)錄反應(yīng)的是RNA聚合酶☆被轉(zhuǎn)錄的DNA雙鏈中只有其中一股模板鏈(反義鏈)作為RNA合成的模板,進行“不對稱”轉(zhuǎn)錄☆啟動子控制起始☆底物為4種5’☆合成方向5′→3′18、原核生物啟動子的特征結(jié)構(gòu)典型:都含保守的識別序列(R)、結(jié)合序列(B)、起始位點(I)以及間隔長度;直接和聚合酶相結(jié)合;常和操縱子相鄰;常位于基因的上游;19、真核RNA聚合酶的一般特點結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜結(jié)構(gòu)具有相似性3類RNA聚合酶都有幾種共同的亞基:根據(jù)其結(jié)構(gòu)與功能,可以分為核心亞基、共同亞基和非必須亞基。20、原核生物和真核生物的rRNA基因差異原核生物無5.8SrRNA5SrRNA編碼基因與其它rRNA編碼基因關(guān)系不同重復(fù)次數(shù)不同21、帽子結(jié)構(gòu)的功能(1)對翻譯起識別作用------為核糖體識別RNA提供信號,Cap0的全部都是識別的重要信號,Cap1,2的甲基化能增進識別(2)增加mRNA的穩(wěn)定性,使5’(3)有助于mRNA越過核膜,進入胞質(zhì)22、poly(A)的功能(1)可能與核質(zhì)轉(zhuǎn)運有關(guān)(2)增強mRNA穩(wěn)定性(3)增強可翻譯能力23、剪接機制——剪接體套索模型●第一次轉(zhuǎn)酯,內(nèi)含子形成套索●第二次轉(zhuǎn)酯,外顯子1、2連接、套索狀內(nèi)含子釋放●拼接體解體與套索降解24、翻譯(蛋白質(zhì)的生物合成):以氨基酸為原料以mRNA為模板以tRNA為運載工具以核糖體為合成場所起始、延長、終止各階段蛋白因子參與合成后加工成為有活性蛋白質(zhì)25、簡并性的生物學(xué)意義?
可以降低由于遺傳密碼突變造成的災(zāi)難性后果。可以使DNA上的堿基組成有較大的變化余地,而仍然保持多肽上氨基酸序列不變。26、tRNA的結(jié)構(gòu)與功能1、tRNA的一級結(jié)構(gòu)特點含10~20%稀有堿基,如DHU3′末端為—CCA-OH5′末端大多數(shù)為G具有TψC2、tRNA的二級結(jié)構(gòu)——三葉草形氨基酸臂DHU環(huán)反密碼環(huán)額外環(huán)TΨC環(huán)3、tRNA的三級結(jié)構(gòu)——倒L型27、肽鏈合成延長包括以下三步:進位:新氨酰tRNA識別核糖體內(nèi)的mRNA,進入A位轉(zhuǎn)肽:P位的氨基酸轉(zhuǎn)到A位新氨基酸末端,形成肽鍵移位:核糖體向3’肽鏈延長是以上3步在核糖體上連續(xù)性循環(huán)式進行,每次循環(huán)增加一個氨基酸,又稱為核糖體循環(huán)(ribosomalcycle)。28、原核生物基因表達調(diào)控的特點主要是短期調(diào)節(jié)主要是轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)節(jié)以操作子為單位,存在正、負調(diào)控,但以負調(diào)控為主,調(diào)節(jié)因子的活性主要受變構(gòu)效應(yīng)調(diào)節(jié)還存在其它調(diào)控機制29、Lac操縱子調(diào)控機制總結(jié)當?shù)推咸烟嵌呷樘菚r,部分乳糖在β-半乳糖苷酶作用下轉(zhuǎn)變?yōu)楫惾樘?,異乳糖可作為誘導(dǎo)物和有活性阻遏蛋白結(jié)合,使阻遏蛋白失活,不能結(jié)合O,RNA聚合酶順利結(jié)合啟動子,起始轉(zhuǎn)錄利用乳糖的酶;同時,由于沒有葡萄糖存在,胞內(nèi)cAMP濃度高,大量的cAMP-CAP復(fù)合物結(jié)合在CAP位點,極大的促進下游結(jié)構(gòu)基因轉(zhuǎn)錄效率,β-半乳糖苷酶、通透酶和轉(zhuǎn)乙酰酶的含量高,這時候,細菌就分解乳糖為葡萄糖和半乳糖,葡萄糖直接作為碳源,半乳糖利用gal操縱子調(diào)控的酶轉(zhuǎn)變?yōu)槠咸烟?,由于阻遏物不斷合成,當乳糖被消耗完畢后,有活性的阻遏蛋白可重新建立阻遏狀態(tài),酶合成被抑制,經(jīng)過一段延遲期后,逐漸被稀釋。當高葡萄糖和高乳糖時,乳糖可作為誘導(dǎo)物和有活性阻遏蛋白結(jié)合,使阻遏蛋白失活,不能結(jié)合O,RNA聚合酶可順利結(jié)合P起始轉(zhuǎn)錄分解利
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