分子生物学考试重点.doc

1、分子生物学第一章1分子生物学的定义：从分子水平上研究生命现象的物质基础的学科。研究细胞的成分的物理，化学的性质和变化以及这些性质和变化与生命现象的关系，如遗传信息的传递，基因的结构，复制转录，翻译，表达调控和表达产物的生理功能，以及细胞信号的转导。2分子生物学研究的三条原理：a构成生物体各类有机大分子的单体在不同的生物体中是相同的 b生物体一切有机大分子的构成都遵循共同的规则 c某一特定生物体所拥有的核酸及蛋白质分子决定了它的属性。3分子生物学研究的主要内容：a DNA重组技术；b基因表达调控的研究；c生物大分子的结构功能研究结构分子生物学；d基因组，功能基因组与生物信息学研究； 4 DNA的

2、英文全称：Deoxyribonucleic acid RNA的英文全称：ribonucleic acid5染色体的定义：由脱氧核糖核酸、蛋白质和少量核糖核酸组成的线状或棒状物，是生物主要遗传物质的载体6生物大分子无论是核酸，蛋白质或者多糖，在发挥生物学功能时的两个前提是：a 拥有特定的空间结构；b 在发挥生物学功能的工程中必定存在结构和构象的变化；第二章1 染色体的结构：染色体位于真核生物细胞核仁内，是遗传信息的载体，真核细胞染色体中，NDA, 和非组蛋白及部分RNA组成了染色体；2染色体的特征：a分子结构相对稳定；b能够自我复制，使亲代之间保持连续性；c能够指导蛋白质的合成，进而控制整个生命

3、过程；d能够产生可遗传的变异；3蛋白质分为组蛋白和分组蛋白，组蛋白是染色体的结构蛋白，它与DNA组成核小体（H H2A H2B H3及H4）组蛋白包括RNA聚合酶；4组蛋白的特性：a 进化上极端保守；b无组织特异性；c肽链上氨基酸分布的不对称性；d 组蛋白的修饰作用；e 富含赖氨酸的组蛋白；非组蛋白包括：高速泳动蛋白；结合蛋白；非组蛋白；收缩蛋白；骨架蛋白；核孔复合蛋白；肌动蛋白；肌球蛋白；微管蛋白；原肌蛋白；真核细胞的序列分：不重复序列；中度重复序列；高度重复序列；的一级结构：所谓的DNA的一级结构，就是指4种核苷酸的链接及排列顺序，表示了该DNA分子的化学构成。我们把一种单倍体基因组的总量

4、称为值的多态性是指序列中发生变异而导致个体间核甘酸序列的差异，主要包括单核苷酸多态性和串联重复序列多态性；原核生物复制的特点：双螺旋的解旋：解链酶沿后随模板方向复制叉前进而移动，蛋白是沿前导模板的的方向移动；单链结合蛋白（蛋白）的作用是保持单链存在，并没有解链的作用；拓扑异构酶消除正超螺旋堆积阻碍解链继续进行的压力；复制的引发：的引物从端开始合成新的前导链，后随连的引发过程往往由引发体来完成；冈崎片段与半不连续复制：所有聚合酶的方向是，前导链合成是以的方向随亲本双链体的解开而连续进行复制；一段亲本单链首先暴露出来，然后以与复制叉移动相反的方向，按方向合成一系列的冈崎片段；复制的终止；真核生物复

5、制的特点：真核生物的复制与原核生物复制有很多的不同，列如，真核生物的染色体可以有多个复制起点，而原核生物只有一个复制起点；真核生物的染色体在完成复制之前，各个起点上的复制不能再开始，而在快速增长的原核生物中，复制起点上可以连续开始新的复制看，表现虽然只有一个复制单元，但是可以有多个复制叉的修复：错配修复：错配修复系统根据“保存母链，修正子链”的原则。该系统识别母链的依据来自甲基化酶，它能使序列中的腺甘酸的位甲基化；与错配碱基配位点的双链结合，发现甲基化后由切开非甲基化的子链，当错配碱基位于切口下端时，在解链酶，外切酶或核酸酶的作用下，从错配碱基端下游开始切除单链直到原切口，并在Pol3和SSB

6、的作用下合成新的子链片段 b 切除修复：分为碱基切除修复:所有细胞中都带有不同类型，能识受损核苷酸位点的核苷酸水解酶，它能特异性的切除受损核苷酸上的N-白塔-糖苷键. 核苷酸切除修复：当DNA链上相应位置的核苷酸发生损伤，导致双链之间无法形成氢键，则由核苷酸切除系统负责修复c 重组修复：先不修复DNA的损伤部位，先跳过损伤部位，在新合成的链中留下损伤序列的缺口，由DNA重组来修；先从同源DNA母链上将相应的核苷酸序列片段移至子链缺口处，然后再用新合成的序列补上母链空缺 d DNA直接修复：把损伤的碱基恢复到原来的状态的一种修复；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

7、的环丁烷胸腺嘧啶二体及6-4光化合物还原成为单体的过程，在生物体内还广泛存在使O6-甲基鸟嘌呤脱甲基化的甲基转移酶，防止G-T配对14核小体的定义：核小体是染色体的基本结构单位，由DNA和组蛋白(histone)构成，是染色质（染色体）的基本结构单位。15核小体的形成过程：DNA分子以左手的方式缠绕在组蛋白分子上，形成核小体结构.16原核生物DNA具有哪些不同于真核生物DNA的特征：1.没有非编码区和内含子。2.是环状的DNA分子，裸露于拟核区域；而真核生物的DNA通常与蛋白质结合成染色体存在于细胞核中。3.原核生物的细胞质中还可能具有质粒，也是一种环状的DNA双链分子，能够自主复制并影响原核

8、生物的性状，并遗传到下一代；真核生物中的DNA还可能存在于叶绿体和线粒体中，具有半自主性，可以进行复制、转录，称为细胞质DNA第三章1RNA转录的基本过程（重点）：a模板的识别；b转录的起始；c转录的延伸；d 转录的终止；2启动子与转录的起始（重点）：大肠杆菌RNA聚合酶与启动子的相互作用主要包括：启动区的识别，酶与启动子的结合及因子的结合与解离 启动子是一段位于结构基因5端上游区的DNA序列，能活化RNA聚合酶，使之与模板DNA准确地结合并具有转录起始的特异性 转录单元是一段从启动子开始至终止子结束的DNA序列，转录起始点是指与新生RNA链第一个核苷酸相对应的DNA链上的碱基，研究证明通常为

9、一个嘌呤；常把5端的序列称为上游序列（upstream），而其后的（起始点后）即端的序列称为下游序列启动子区是有一个被称为（）区的中央大区，约位于起始点上游的处，所以也称为区。绝大部分启动子存在的两段共同序列处和处的区，是聚合酶与启动子的结合位点，能与因子相互识别的具有和高的亲和力；启动子区的识别：聚合酶并不是直接识别碱基对本身，而是通过氢键互补的方式加以识别聚合酶与启动子区结合：聚合酶首先与启动子区闭合，双链相结合，形成二元闭合复合物，然和经过解链得到二元开链复合物；增强子的特点：远距离效应；无方向性；顺试调节；无物种和基因的特异性；具有组织特异性；有相位性；有的增强子可以对外部信号发生反应

10、转录抑制：转录抑制剂根据其作用特性主要可以分为两大类：第一类是模板功能抑制，通过与结合而改变模板的功能；第二类是聚合酶的抑制物，他们与聚合酶结合而抑制其活力原核生物与真核生物的特征比较：真核生物最大的特点在于它往往以较大的分子质量的前体形式出现在核内，需要经过转录后加工，只有成熟的，相对分子质量明显的变小的并经过化学修饰的才能进入细胞质，参与蛋白质的合成，原核生物中，的转录和翻译不仅在同一个细胞空间里，而且者两个过程几乎同时进行的，一个原核细胞的能编码几个多肽，而真核生物的最多能编码一个多肽。原核生物特征：原核生物的的半衰期段；许多原核生物的可能以多顺反子的形式存在；原核生物的端无帽子结构，端

11、没有较多的结构真核生物的特征：真核生物的端存在“帽子”结构；绝大多数真核生物的具有尾巴；内含子的剪接，再编码，及化学修饰：内含子的生物学功能：不同的生物细胞内含子的边界处存在相似的核苷酸序列，表明内含子剪接过程在进化上是保守的；内含子的异化作用大于外显子；c特定内含子还可能在进化过程中丢失；d许多人类疾病是由内含子剪接异常引起的；9 I类内含子的剪接主要是转脂反应，实际是发生在两次磷酸二脂键的转移 II类内含子主要存在真核生物的线粒体和rRNA基因中，在II类转脂反应中，转脂反应无需游离的鸟甘酸或鸟甘，而是内含子本身靠近3端的腺甘酸2-OH作为亲核基团攻击内含子5端的磷酸二脂键，从上游切开RN

12、A链后形成索套结构。10介导RNA编辑的机制有两种：位点特异性脱氨基作用和引导RNA指导的尿嘧啶插入或删除；11RNA编辑具有重要生物学意义：a 校正作用；b 调控翻译；c扩充遗传信息；12科学上把RNA编码和读码方式的改变称为RNA的再编码 如：mRNA的读码信号在tRNA，rRNA和其他蛋白因子的作用下发生+1/-1移位，甚至发生核糖体跳过50个核苷酸的情况 （有些氨基酸是通过“跳过”终止子通读而编码的。13 6种RNA的化学修饰：a甲基化；b去氨基化；c硫代；d碱基的同分异构化；e二价键的饱和化；f核苷酸的替代；14核酶是一类具有催化功能的RNA分子，通过催化靶位点RNA链中的磷酸二脂键

13、断裂，特异性的剪切底物RNA分子从而阻断基因的表达；15核酶分剪切型核酶（只切而不接）和剪接型核酶（既能切割又能通过转脂反应形成新的磷酸二脂键而连接16RNA在生物进化中的地位：a RNA具有极大的拷贝数，比较相应的DNA序列含有更多的遗传信息，可以通过剪接，改变和校正可译框架等方式表达多种蛋白质异构体；b 通过反转录产生与RNA信息一致的DNA分子，直接影响后代的基因型，这种作用也可以称为“反馈效应” c RNA还是获得性遗传的分子基础；17编码链：DNA双链中含编码蛋白质序列的那条链，与模板链互补18模板链：DNA双链中其序列与编码链或信使核糖核酸互补的那条链。在DNA复制或转录过程中，作

14、为模板指导新核苷酸链合成的亲代核苷酸链。第四章1遗传密码的性质：a 密码的连续性；b 密码的简并性；c 密码的通用性和特殊性；d 密码子和反密码子的相互作用；2简并：由一种以上的密码子编码同一氨基酸的现象称为简并3同义密码子：对应于同一氨基酸的密码子称为同义密码子。4tRNA的结构和功能（重点看）5转录：是信息从DNA分子转移到另一种结构极为相似的核酸（RNA）分子的过程，信息转移靠的是碱基配对6翻译：遗传信息从mRNA分子转移到结构极不相似的蛋白质分子的过程7tRNA的功能：信息从mRNA转移到蛋白质分子，由于mRNA不能识别氨基酸，而只能识别特异性的tRNA，所以氨基酸在合成蛋白质之前必须

15、通过AA-tRNA酶活化，在消耗ATP的情况下结合到tRNA，生成蛋白质活性的AA-tRNA8起始tRNA：能特异性的识别mRNA模板上的起始密码子的一类RNA9延伸tRNA：除了起始tRNA之后的tRNA统称为同工tRNA10无定义突变：一个核甘酸的改变可能使代表某个氨基酸的密码子变成终止密码子，使蛋白质合成提前终止，合成无功能或无意义的多肽，这种突变称为无义突变11错义突变：是由于结构基因中某个核苷酸的变化使一种氨基酸的密码子变成另外一种氨基酸的密码12核糖体的结构：核糖体是一个致密的核蛋白颗粒，可以解离为两个亚基，每个亚基都含有一个相对分子质量较大的rRNA和许多不同的蛋白质分子13核糖

16、体有三个tRNA的结合位点：1 A位点是新到来的氨酰-tRNA的结合位点；2 P 点是肽酰tRNA的结合位点；3 E 位点是延伸过程中的多肽链转移氨酰tRNA上释放tRNA的位点14核糖体的功能：a 核糖体包括多个活性中心，即mRNA的结合位点，结合或接受AA-tRNA部位（A）；结合或接受肽酰tRNA部位（P）；肽基转移部位（E）；b 核糖体在体内和体外解离的小亚基都能识别mRNA模板序列14 SD序列：5-AGGAGGU-3序列15蛋白质合成的生物学机制（重点看）：a氨基酸的活化；B翻译的起始；c 肽链的延伸；d肽链的终止；e蛋白质前体的加工；16摆动学说：在密码子和反密码子的配对中，前两

17、对碱基严格遵照配对原则，第三对碱基有一定的自由度，可以“摆动”，因而使某些tRNA可以识别1个以上的密码子看，反密码子第一位为A或C时只能识别一种密码子，为G或为U时可以识别2种，为I时可以识别3种密码子17比较原核生物和真核生物的核糖体组成： A原核生物的核糖体由约2/3的RNA及1/3的蛋白质组成，真核生物的核糖体中RNA占3/5，蛋白质占2/5；B原核生物与真核生物核糖体中大小亚基的沉降系数不一样；C原核生物与真核生物核糖体大小亚基的蛋白质种类组成不同18什么是SD序列?其功能是什么？信使核糖核酸(mRNA)翻译起点上游与原核16S 核糖体RNA或真核18S rRNA 3端富含嘧啶的7核

18、苷酸序列互补的富含嘌呤的37个核苷酸序列(AGGAGG)，是核糖体小亚基与mRNA结合并形成正确的前起始复合体的一段序列。其功能是能与核糖体的亚基特异性结合提高翻译效率19什么是信号肽？它在组成上有哪些特点？有什么功能？ 定义：分泌蛋白新生肽链N端的一段13-36氨基酸残基组成的肽段 特点：a 一般带有10-15个疏水氨基酸；b靠近该序列N端常常有1个或者数个正电荷的氨基酸；c 在其C端靠近蛋白质的酶切位点处常常有数个极性氨基酸，离切割位点最近的那个氨基酸往往带有很短的侧链。 功能：在决定蛋白质的特定去向上起指导作用第五章1重组DNA技术的概念：在体外利用一定的技术方法将来源不同的DNA片段连

19、接，并导入受体细胞，表达目的基因的过程2PCR（Polymerase Chain Reaction）技术原理：首先将双链DNA分子在临近沸点的温度下加热分离成两条单链DNA分子，DNA聚合酶以单链为模板利用反应混合物中的四种脱氧核苷酸合成新生的DNA互补链（整个PCR反应的全过程，即DNA解链（变性），引物与模板DNA结合（退火），DNA合成（链的延伸）3PCR筛选：PCR筛选的前提是已知足够的序列信息并获得基因特异性引物 例如：要从一个基因DNA文库筛选目的基因，首先将整个文库保存在多孔培养板上，用设计好的目的基因探针对每个孔进行PCR筛选，鉴定出阳性孔，把每个阳性孔中的克隆再稀释到次级孔板

20、中进行PCR筛选，重复以上程序，一直到鉴定出目的基因对应的单个克隆为止4核酸杂交法：培养基上的菌落(将硝酸纤维膜覆盖于菌落上)移去醋酸纤维薄膜蛋白酶处理，裂解，中和除细菌蛋白度烘烤滤膜，固定于膜上用标记探针杂交排出阳性克隆于母版（单核苷酸的多态性）概念：指基因组序列中由于单个核苷酸的突变而引起的序列的多态性染色体同义位置上的每个碱基类型叫做一个等位点基因分型：是利用数据库已有的进行特定人群的序列和发生频率的研究，主要包括：基因芯片技术；技术；分子信标技术；焦磷酸测序法；蛋白质组概念：蛋白质组是指“由一个细胞或一个组织的基因组所表达的全部相应的蛋白质蛋白质组学的概念：阐明生物体各种生物基因组在细

21、胞中表达的全部蛋白质的表达模式及功能模式的学科。包括鉴定蛋白质的表达、存在方式(修饰形式)、结构、功能和相互作用等。蛋白质组学研究对象和目的是什么？主要有哪些技术和方法？蛋白质组学的研究对象是蛋白质组，目的是研究蛋白质的修饰加工、转运定位、结构变化、蛋白质与蛋白质的相互作用、蛋白质与其它生物分子的相互作用等活动主要的技术方法为：酵母双杂交和噬菌体展示技术基因组文库和文库在构建原理和用途上的主要区别是？基因组DNA文库含有一种生物的全部基因，从基因组文库中获得的基因是完整的cDNA文库含有一种生物的部分基因，cDNA本质就是外显子基因组文库大，其中基因含有启动子和内含子cDNA文库小，没有内含子

22、和启动子第六章基因敲除技术的基本原理：基因敲除又称为基因打靶，其原理是通过外源与染色体之间的同源重组，进行精确定点修饰和基因改造基因敲除分为：完全基因敲除（指通过同源重组法完全消除细胞或者动物个体中的靶基因活性）和条件型基因敲除（通过定位重组系统实现特定时间和空间的基因敲除）技术（详细看）：技术是利用双链小高效，特异性降解细胞内同源的从而阻断靶基因的表达，使细胞出现靶基因的确实4RNA合成的抗终止子 1定义：RNA聚合酶越过一个或多个终止子实现通读 RNA抗终止子的两种作用：a抗终止子蛋白作用于RNA聚合酶 b破坏mRNA终止子特定的二级结构5大肠杆菌的两类终止子: a内源终止子：在体外无其他因子参与，核心酶也能在某些位点终止转录，这些位点称为内源性终止子 b 依赖P因子的终止：有些终止位点的DNA序列缺乏共性，而且不能形成发卡结构，因而不能诱导转录的自发终止第七章1原核基因表达调控总论（详细看）2乳糖操纵子的调控模型（详细看）3色氨酸操纵子与负控阻碍系统（看看）4阿拉伯糖操纵子（重点，详细看）5什么是操纵子学说？6简述乳糖操纵子的调控模型？7Sanger双脱氧终止法的原理（指定简单题）8DNA甲基化对基因表达的调控机制（详细看）第八章（就一个题）1基因家族的分类及其表达调控模式