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分子生物学第三章

分子生物学第三章
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现代分子生物学(第二版)课后答案 第四章生物信息的传递(下)

第四章生物信息的传递(下)----从mRNA到蛋白质 1,遗传密码有哪些特征? 答:1,密码的连续性,密码之间无间断也没有重叠;2,密码的简并性,许多氨基酸都有多个密码子;3,密码的通用性和特殊性,遗传密码无论在体内还是在体外,无论是对病毒、细菌、动物还是植物而言都是通用的,但是也有少数例外;4,密码子和反密码子的相互作用。 2,有几种终止密码子?它们的序列和别名分别是什么? 答:3种,UAA、UAG和UGA,别名是无意义密码。 3,简述摆动学说。 答:1966年,Crick根据立体化学原理提出摆动学说,解释了反密码子中某些稀有成分的配对。摆动学说认为,在密码子与反密码子的配对中,前两对严格遵守碱基配对原则,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。认为除A-U、G-C配对外,还有非标准配对,I-A、I-C、I-U,并强调密码子的5’端第1、2个碱基严格遵循标准配对,而第3个碱基可以非标准配对,具有一定程度的摆动灵活性。4,tRNA在组成和结构上有哪些特点? 答:1.tRNA中含有稀有碱基,除ACGU 外还含有双氢尿嘧啶、假尿嘧啶等;2.tRNA分子形成茎环节构;3.tRNA 分子末端有氨基酸接纳茎;4.tRNA分子序列中很有反密码子。 5,比较原核与真核的核糖体组成。 答:1,真核细胞中的核糖体数量多余原核;2,真核细胞中核糖体RNA占细胞中总RNA的量少于原核;3,原核生物的核糖体通过与mRNA的相互作用,被固定在核基因组上,真核生物的核糖体则直接或间接的与细胞骨架有关联或者与内质网膜结构相连;4,原核生物核糖体由约RNA占2/3及1/3的蛋白组成,真核生物核糖体中RNA 占3/5,蛋白质占2/5。 6,什么是SD序列?其功能是什么? 答:SD序列是指信使核糖核酸(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核苷酸序列互补的富含嘌呤的3~7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。

现代分子生物学_复习笔记完整版.doc

现代分子生物学 复习提纲 第一章绪论 第一节分子生物学的基本含义及主要研究内容 1 分子生物学Molecular Biology的基本含义 ?广义的分子生物学:以核酸和蛋白质等生物大分子的结构及其在遗传信息和细胞信息传递中的作用为研究 对象,从分子水平阐明生命现象和生物学规律。 ?狭义的分子生物学:偏重于核酸(基因)的分子生物学,主要研究基因或DNA的复制、转录、表达和调控 等过程,也涉及与这些过程相关的蛋白质和酶的结构与功能的研究。 1.1 分子生物学的三大原则 1) 构成生物大分子的单体是相同的 2) 生物遗传信息表达的中心法则相同 3) 生物大分子单体的排列(核苷酸、氨基酸)的不同 1.3 分子生物学的研究内容 ●DNA重组技术(基因工程) ●基因的表达调控 ●生物大分子的结构和功能研究(结构分子生物学) ●基因组、功能基因组与生物信息学研究 第二节分子生物学发展简史 1 准备和酝酿阶段 ?时间:19世纪后期到20世纪50年代初。 ?确定了生物遗传的物质基础是DNA。 DNA是遗传物质的证明实验一:肺炎双球菌转化实验 DNA是遗传物质的证明实验二:噬菌体感染大肠杆菌实验 RNA也是重要的遗传物质-----烟草花叶病毒的感染和繁殖过程 2 建立和发展阶段 ?1953年Watson和Crick的DNA双螺旋结构模型作为现代分子生物学诞生的里程碑。 ?主要进展包括: ?遗传信息传递中心法则的建立 3 发展阶段 ?基因工程技术作为新的里程碑,标志着人类深入认识生命本质并能动改造生命的新时期开始。 ? 第三节分子生物学与其他学科的关系 思考 ?证明DNA是遗传物质的实验有哪些? ?分子生物学的主要研究内容。 ?列举5~10位获诺贝尔奖的科学家,简要说明其贡献。

分子生物学第三章习题

1、有关RNA转录合成的叙述,其中错误的是?。 A、转录过程RNA聚合酶需要引物 B、转录时只有一股DNA作为合成RNA的模板 C、RNA链的生长方向是5`→3` D、所有真核生物RNA聚合酶都不能特异性地识别promoter 2、以下有关大肠杆菌转录的叙述,哪一个是真确的?。 A、-35区和-10区序列的间隔序列是保守的 B、-35区和-10区序列的距离对于转录效率非常重要 C、转录起始位点的序列对于转录效率不重要 D、-10区序列通常正好位于转录起始位点上游10bp处 3、以DNA为模板,RNA聚合酶作用时,不需要。 A、NTP B、dNTP C、ATP D、Mg2+/Mn2+ 4、关于外显子与内含子的叙述,真确的是。 A、外显子是不表达成蛋白质的序列 B、内含子在基因表达过程中不被转录 C、内含子在基因组中没有任何功能 D、真核生物的外显子往往被内含子隔开 5、核生物mRNA的poly(A)尾巴。 A、是运送到细胞质之后才加工接上的 B、先切除部分3`端的部分核苷酸然后加上去的 C、可直接在初级转录产物的3`—OH末端加上去

D、由模板DNA上聚poly(T)序列转录生成 6、关于转录的序列,真确的事。 A、以DNA为模板 B、以RNA为模板 C、既可以用RNA为模板,也可以用DNA作为模板 D、需要逆转录酶的参与 7、真核生物转录过程中RNA链延伸的方向是。 A、5`→3` B、3`→5` C、N端→C端 D、C端→N端 8、大肠杆菌转录生成mRNA是。 A、hnRNA B、半衰期普遍比真核生物mRNA长 C、只能编码一个多肽 D、多顺反子 9、真核生物mRNA转录后加工不包括。 A、加CCA-OH B、5`端加“帽子结构 C、3`端加poly D、内含子的剪接 10、以下对DNA聚合酶和RNA聚合酶的叙述中,真确的是。 A、RNA聚合酶的作用需要引物 B、两种酶催化新链的延伸方向都是5`→3` C、DNA聚合酶能以RNA作模板合成DNA D、RNA聚合酶用NDP作原料 11、内含子是。

分子生物学总结(朱玉贤版)(2020年10月整理).pdf

结合着下载的资料复习吧~~~~ 绪论 分子生物学的发展简史 Schleiden和Schwann提出“细胞学说” 孟德尔提出了“遗传因子”的概念、分离定律、独立分配规律 Miescher首次从莱茵河鲑鱼精子中分离出DNA Morgan基因存在于染色体上、连锁遗传规律 Avery证明基因就是DNA分子,提出DNA是遗传信息的载体 McClintock首次提出转座子或跳跃基因概念 Watson和Crick提出DNA双螺旋模型 Crick提出了“中心法则” Meselson与Stah用N重同位素证明了DNA复制是一种半保留复制 Jacob和Monod提出了著名的乳糖操纵子模型 Arber首次发现DNA限制性内切酶的存在 Temin和Baltimore发现在病毒中存在以RNA为模板,逆转录成DNA的逆转录酶 哪几种经典实验证明了DNA是遗传物质? (Avery等进行的肺炎双球菌转化实验、Hershey 利用放射性同位素35S和32P分别标记T2噬菌体的蛋白质外壳和DNA) 第二章染色体与DNA 第一节染色体 一、真核细胞染色体的组成 DNA:组蛋白:非组蛋白:RNA = 1:1:(1-1.5):0.05 (一)蛋白质(组蛋白、非组蛋白) (1)组蛋白:H1、H2A、H2B、H3、H4 功能:①核小体组蛋白(H2A、H2B、H3、H4)作用是将DNA分子盘绕成核小体

②不参加核小体组建的组蛋白H1,在构成核小体时起连接作用 (2)非组蛋白:包括以DNA为底物的酶、作用于组蛋白的酶、RNA聚合酶等。常见的有(HMG蛋白、DNA结合蛋白) 二、染色质 染色体:分裂期由染色质聚缩形成。 染色质:线性复合结构,间期遗传物质存在形式。 常染色质(着色浅) 具间期染色质形态特征和着色特征染色质 异染色质(着色深) 结构性异染色质兼性异染色质 (在整个细胞周期内都处于凝集状态)(特定时期处于凝集状态)三、核小体 由H2A、H2B、H3、H4各2 分子组成的八聚体和绕在八聚体外的DNA、一分 子H1组成。八聚体在中央,DNA分子盘绕在外,由此形成核心颗粒。,H1结合在核心颗粒外侧DNA双链的进出口端,如搭扣将绕在八聚体外DNA链固定,核心颗粒之间的连接部分为连接DNA。 核小体的定位对转录有促进作用

现代分子生物学第四章作业【修订版】

现代分子生物学第四章作业(5-13题) 222009317011128 牛旭毅2011.10.15 5,比较原核与真核的核糖体组成? 答:相同点:核糖体是一个致密的核糖核蛋白颗粒,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。 不同点:(1)原核生物核糖体由约2/3的RNA及1/3的蛋白质组成。真核生物核糖体中RNA占3/5,蛋白质占2/5。(2)大肠杆菌核糖体小亚基由21种蛋白质组成,分别用S1……S21表示,大亚基由33种蛋白质组成,分别用L1……L33表示。真核生物细胞核糖体大亚基含有49种蛋白质,小亚基有33种蛋白质。 6,什么是SD序列?其功能是什么? 答:定义:因澳大利亚学者夏因(Shine)和达尔加诺(Dalgarno)两人发现该序列的功能而得名。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核苷酸序列互补的富含嘌呤的3~7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。 功能:此序列富含A-G,恰与16SRNA3’端富含T-C的序列互补,因此mRNA 与核蛋白体sRNA容易配对结合。因此SD序列对mRNA的翻译起重要作用。 7,核糖体有哪些活性中心? 答:核糖体有多个活性中心,即mRNA结合部位、结合或接受AA- tRNA部位(A 位)、结合或接受肽酰-tRNA的部位(P位)、肽基转移部位及形成肽键的部位(转肽酶中心),此外还应有负责肽链延伸的各种延伸因子的结合位点。 8,真核生物与原核生物在翻译起始过程中有什么区别? 答:原核生物的起始tRNA是fMet-tRNA(fMet上角标),30s小亚基首先与mRNA 模板相结合,再与fMet-tRNA(fMet上角标)结合,最后与50s大亚基结合。 真核生物的起始tRNA是Met-tRNA(Met上角标),40s小亚基首先与Met-tRNA(Met上角标)相结合,再与模板mRNA结合,最后与60s大亚基结合生成起始复合物。真核生物蛋白质生物合成的起始机制与原核生物基本相同,其差异主要是核糖体较大,有较多的起始因子参与,其mRNA具有m7GpppNp帽子结构,Met-tRNA (Met上角标)不甲酰化,mRNA分子5' 端的“帽子”参与形成翻译起始复合物。9,链霉素为什么能预制蛋白质合成? 答:链霉素是一种碱性三糖,干扰fMet-tRNA与核糖体的结合,从而阻止蛋白质合成的正确起始,并导致mRNA的错读。若以poly(U)作模板,则除苯丙氨酸(UUU)外,异亮氨酸(AUU)也会掺入。链霉素的作用位点在30S亚基上。

(整理)分子生物学第四章习题

第4章DNA复制 一、填空题 1.在DNA合成中负责复制和修复的酶是。 2.染色体中参与复制的活性区呈Y开结构,称为。 3.在DNA复制和修复过程中,修补DNA螺旋上缺口的酶称为 4.在DNA复制过程中,连续合成的子链称为,另一条非连续合成的子链称为。 5.如果DNA聚合酶把一个不正确的核苷酸加到3′端,一个含3′→5′活性的独立催化区会将这个错配碱基切去。这个催化区称为酶。 6.DNA后随链合成的起始要一段短的,它是由以核糖核苷酸为底物合成的。 7.复制叉上DNA双螺旋的解旋作用由催化的,它利用来源于ATP水解产生的能量沿DNA链单向移动。 8.帮助DNA解旋的与单链DNA结合,使碱基仍可参与模板反应。9.DNA引发酶分子与DNA解旋酶直接结合形成一个单位,它可在复制叉上沿后随链下移,随着后随链的延伸合成RNA引物。 10.如果DNA聚合酶出现错误,会产生一对错配碱基,这种错误可以被一个通过甲基化作用来区别新链和旧链的判别的系统进行校正。 11.对酵母、细菌以及几种生活在真核生物细胞中的病毒来说,都可以在DNA独特序列的处观察到复制泡的形成。 12.可被看成一种可形成暂时单链缺口(I型)或暂时双链缺口(II型)的可逆核酸酶。 13.拓扑异构酶通过在DNA上形成缺口超螺旋结构。 14.真核生物中有五种DNA聚合酶,它们是A. ;B. ;C. ;D. ;E. ;15有真核DNA聚合酶和显示3'→5'外切核酸酶活性。 二、选择题(单选或多选) 1.DNA的复制()。

A.包括一个双螺旋中两条子链的合成B.遵循新的子链与其亲本链相配对的原则 C.依赖于物种特异的遗传密码D.是碱基错配最主要的来源 E.是一个描述基因表达的过程 2.一个复制子是()。 A.细胞分裂期间复制产物被分离之后的DNA片段 B.复制的DNA片段和在此过程中所需的酶和蛋白质 C.任何自发复制的DNA序列(它与复制起点相连) D.任何给定的复制机制的产物(如单环) E.复制起点和复制叉之间的DNA片段 3.真核生物复制子有下列特征,它们()。 A.比原核生物复制子短得多,因为有末端序列的存在 B.比原核生物复制子长得多,因为有较大的基因组 C.通常是双向复制且能融合 D.全部立即启动,以确保染色体的S期完成复制 E.不是全部立即启动,在任何给定的时间只有大约15%具有活性 4.下述特征是所有(原核生物、真核生物和病毒)复制起始位点都共有的是()。A.起始位点是包括多个短重复序列的独特DNA片段 B.起始位点是形成稳定二级结构的回文序列 C.多聚体DNA结合蛋白专一性识别这些短的重复序列 D.起始位点旁侧序列是A-T丰富的,能使DNA螺旋解开 E.起始位点旁侧序是G-C丰富的,能稳定起始复合物 5.下列关于DNA复制的说法正确的有()。 A.按全保留机制进行 B.按3′→5′方向进行 C.需要4种dNMP的参与 D.需要DNA连接酶的作用 E.涉及RNA引物的形成F.需要DNA聚合酶I 6.标出下列所有正确的答案。()

现代分子生物学第3版【第三章】课后习题答案

第3章生物信息的传递(上)——从DNA到RNA 一、什么是编码链?什么是模板链? 基因转录过程中,与mRNA序列相同的DNA链称为编码链(有意义链),另一条根据碱基互补原则指导mRNA合成的DNA链称为模板链(反义链)。 二、简述RNA转录的概念及基本过程。 1、在基因表达过程中,拷贝出一条与DNA链序列完全相同(除了T→U之外)的RNA 单链的过程称为转录(transcription),是基因表达的核心步骤。 2、转录的基本过程包括: 模板识别——RNA聚合酶与DNA启动子结合; 转录起始——结合处DNA解链形成转录泡,形成第一个核苷酸键; 通过启动子——从转录起始到形成9个核苷酸短链; 转录延伸——RNA聚合酶释放σ因子,新生RNA链不断延长; 转录终止——出现终止子,RNA聚合酶及新生RNA链解离释放。 三、大肠杆菌的RNA聚合酶有哪些组成成分?各个亚基的作用如何? 亚基亚基数组分功能 α 2 核心酶核心酶组装,启动子识别 β 1 核心酶 β和β’共同形成RNA合成的催化中心β’ 1 核心酶 ω 1 核心酶未知 σ 1 即σ因子,参与形成全酶模板链的选择,转录的起始 四、什么是封闭复合物、开放复合物以及三元复合物? 1、转录中DNA模板的识别阶段,RNA聚合酶全酶识别启动子并与之可逆性结合,形 成封闭复合物,此时DNA链仍处于双链状态。 2、伴随着DNA构象上的重大变化,RNA聚合酶全酶所结合的DNA序列中有一小段双 链被解开,此时封闭复合物转变为开放复合物。 3、开放复合物与最初的两个NTP相结合,并在二者之间形成磷酸二酯键,此时由RNA 聚合酶、DNA和新生RNA短链组成了三元复合物。 五、简述σ因子的作用。 特异的转录起始位点有利于转录的真实性,RNA的合成是在模板DNA的启动子位点上起始的,这个任务靠σ因子完成——只有带σ因子的RNA聚合全酶才能专一地与DNA 的启动子结合,并选择其中一条链作为模板,合成RNA链。σ因子的作用在于帮助转录起始,一旦转录开始,它就脱离了起始复合物,而由核心酶负责RNA链的延伸。六、什么是Pribnow box?它的保守序列是什么? 原核生物中位于转录起始点上游-10区的TATA区,又称为-10区;Pribnow box的保守序列是TATAAT。(附:功能——RNA聚合酶的σ因子与之特异性结合使转录得以起始。) 七、什么是上升突变?什么是下降突变? 1、上升突变:基因的启动子序列上发生的、增强结构基因转录水平的突变。 (主要是增加Pribnow区共同序列的同一性,例如TATAAT→AATAAT) 2、下降突变:基因的启动子序列上发生的、减弱结构基因转录水平的突变。 八、简述原核生物和真核生物mRNA的区别。 1、半衰期:原核生物mRNA半衰期较短,真核生物mRNA半衰期较长。 2、顺反子类型:原核生物mRNA为多顺反子,真核生物mRNA为单顺反子。

现代分子生物学总结(朱玉贤、最新版)

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一、绪论 两个经典实验 1、肺炎球菌在老鼠体内的毒性实验:先将光滑型致病菌(S型)烧煮杀活性以后、以及活的粗糙型细菌(R型)分别侵染小鼠发现这些细菌自然丧失了治病能力;当他们将经烧煮杀死的S型细菌和活的R型细菌混合再感染小鼠时,实验小鼠每次都死亡。解剖死鼠,发现有大量活的S型细菌。实验表明,死细菌DNA 进行了可遗传的转化,从而导致小鼠死亡。 2、T2噬菌体感染大肠杆菌:当细菌培养基中分别带有35S或32P标记的氨基酸或核苷酸,子代噬菌体就相应含有35S标记的蛋白质或32P标记的核酸。分别用这些噬菌体感染没有放射性标记的细菌,经过1~2个噬菌体DNA 复制周期后进行检测,子代噬菌体中几乎不含带35S标记的蛋白质,但含30%以上的32P 标记。说明在噬菌体传代过程中发挥作用的可能是DNA而不是蛋白质。 基因的概念:基因是产生一条多肽链或功能RNA分子所必需的全部核苷酸序列。

二、染色体与DNA 嘌呤嘧啶 腺嘌呤鸟嘌呤胞嘧啶尿嘧啶胸腺嘧啶 染色体 性质:1、分子结构相对稳定;2、能够自我复制,使亲、子代之间保持连续性;3、能指导蛋白质的合成,从而控制生命过程;4、能产生可遗传的变异。 组蛋白一般特性:1、进化上极端保守,特别是H3、H4;2、无组织特异性;3、肽链上氨基酸分布的不对称性;4、存在较普遍的修饰作用;5、富含赖氨酸的组蛋白H5 非组蛋白:HMG蛋白;DNA结合蛋白;A24非组蛋白

真核生物基因组DNA 真核细胞基因组最大特点是它含有大量的重复序列,而且功能DNA序列大多被不编码蛋白质的非功能蛋白质所隔开。人们把一种生物单倍体基因组DNA的总量称为C值,在真核生物中C 值一般是随着生物进化而增加的,高等生物的C 值一般大于低等动物,但某些两栖类的C值甚至比哺乳动物还大,这就是著名的C值反常现象。真核细胞DNA序列可被分为3类:不重复序列、中度重复序列、高度重复序列。 真核生物基因组的特点:1、真核生物基因组庞大,一般都远大于原核生物的基因组;2、真核基因组存在大量的的重复序列;3、真核基因组的大部分为非编码序列,占整个基因组序列的90%以上,这是真核生物与细菌和病毒之间的最主要的区别;4、真核基因组的转录产物为单顺反之;5、真核基因组是断裂基因,有内含子结构;6、真核基因组存在大量的顺式元件,包括启动子、增强子、沉默子等;7、真核基因组中存在大量的DNA多态性;8、真核基因组具有端粒结构。

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第一章、基因的结构和功能实体及基因组 1、基因定义 基因(遗传因子)是遗传的物质基础,是DNA(脱氧核糖核酸)分子上具有遗传信息的特定核苷酸序列的总称,携带有遗传信息的DNA序列,是具有遗传效应的DNA分子片段,是控制性状的基本遗传单位,通过指导蛋白质的合成来表达自己所携带的遗传信息,从而控制生物个体的性状表现。 2、DNA修复 DNA修复(DNA repairing)是细胞对DNA受损伤后的一种反应,这种反应可能使DNA结构恢复原样,重新能执行它原来的功能;但有时并非能完全消除DNA的损伤,只是使细胞能够耐受这DNA的损伤而能继续生存。也许这未能完全修复而存留下来的损伤会在适合的条件下显示出来(如细胞的癌变等),但如果细胞不具备这修复功能,就无法对付经常在发生的DNA损伤事件,就不能生存。对不同的DNA损伤,细胞可以有不同的修复反应。3、DNA损伤 DNA损伤是复制过程中发生的DNA核苷酸序列永久性改变,并导致遗传特征改变的现象。情况分为:substitutation (替换)deletion (删除)insertion (插入)exon skipping (外显子跳跃)。 DNA损伤的改变类型:a、点突变:指DNA上单一碱基的变异。嘌呤替代嘌呤(A与G之间的相互替代)、嘧啶替代嘧啶(C与T之间的替代)称为转换(transition);嘌呤变嘧啶或嘧啶变嘌呤则称为颠换(transvertion)。b、缺失:指DNA链上一个或一段核苷酸的消失。c、插入:指一个或一段核苷酸插入到DNA链中。在为蛋白质编码的序列中如缺失及插入的核苷酸数不是3的整倍数,则发生读框移动(reading frame shift),使其后所译读的氨基酸序列全部混乱,称为移码突变(frame-shift mutaion)。d、倒位或转位:(transposition)指DNA链重组使其中一段核苷酸链方向倒置、或从一处迁移到另一处。 e、双链断裂:对单倍体细胞一个双链断裂就是致死性事件。 4、同源重组 同源重组,(Homologus Recombination)是指发生在姐妹染色单体(sister chromatin) 之间或同一染色体上含有同源序列的DNA分子之间或分子之内的重新组合。同源重组需要一系列的蛋白质催化,如原核生物细胞内的RecA、RecBCD、RecF、RecO、RecR等;以及真核生物细胞内的Rad51、Mre11-Rad50等等。同源重组反应通常根据交叉分子或holiday 结构(Holiday Juncture Structure) 的形成和拆分分为三个阶段,即前联会体阶段、联会体形成和Holiday 结构的拆分。 a、基因敲除 基因敲除(geneknockout),是指对一个结构已知但功能未知的基因,从分子水平上设计实验,将该基因去除,或用其它顺序相近基因取代,然后从整体观察实验动物,推测相应基因的功能。这与早期生理学研究中常用的切除部分-观察整体-推测功能的三部曲思想相似。基因敲除除可中止某一基因的表达外,还包括引入新基因及引入定点突变。既可以是用突变基因或其它基因敲除相应的正常基因,也可以用正常基因敲除相应的突变基因。 b、因转移法 同源重组(homologousrecombination)是将外源基因定位导人受体细胞染色体上的方法,因为在该座位有与导人基因同源的序列,通过单一或双交换,新基因片段可替换有缺陷的基因片段,达到修正缺陷基因的目的。位点特异性重组是发生在两条DNA链特异位点上的重组,重组的发生需一段同源序列即特异性位点(又称附着点;attachmentsite,att)和位点特异性的蛋白因子即重组酶参与催化。重组酶仅能催化特异性位点间的重组,因而重组具有特异性和高度保守性。

分子生物学课件整理朱玉贤

1、广义分子生物学:在分子水平上研究生命本质的科学,其研究对象是生物大分子的结构和功能。2 2、狭义分子生物学:即核酸(基因)的分子生物学,研究基因的结构和功能、复制、转录、翻译、表达调控、重组、修复等过程,以及其中涉及到与过程相关的蛋白质和 酶的结构与功能 3、基因:遗传信息的基本单位。编码蛋白质或RNA等具有特定功能产物的遗传信息 的基本单位,是染色体或基因组的一段DNA序列(对以RNA作为遗传信息载体的 RNA病毒而言则是RNA序列)。 4、基因:基因是含有特定遗传信息的一段核苷酸序列,包含产生一条多肽链或功能RNA所必需的全部核苷酸序列。 5、功能基因组学:是依附于对DNA序列的了解,应用基因组学的知识和工具去了解 影响发育和整个生物体的特定序列表达谱。 6、蛋白质组学:是以蛋白质组为研究对象,研究细胞内所有蛋白质及其动态变化规律的科学。 7、生物信息学:对DNA和蛋白质序列资料中各种类型信息进行识别、存储、分析、模拟和转输 8、蛋白质组:指的是由一个基因组表达的全部蛋白质 9、功能蛋白质组学:是指研究在特定时间、特定环境和实验条件下细胞内表达的全部蛋白质。 10、单细胞蛋白:也叫微生物蛋白,它是用许多工农业废料及石油废料人工培养的微 生物菌体。因而,单细胞蛋白不是一种纯蛋白质,而是由蛋白质、脂肪、碳水化合物、核酸及不是蛋白质的含氮化合物、维生素和无机化合物等混合物组成的细胞质团。 11、基因组:指生物体或细胞一套完整单倍体的遗传物质总和。 12、C值:指生物单倍体基因组的全部DNA的含量,单位以pg或Mb表示。 13、C值矛盾:C值和生物结构或组成的复杂性不一致的现象。 14、重叠基因:共有同一段DNA序列的两个或多个基因。 15、基因重叠:同一段核酸序列参与了不同基因编 码的现象。 16、单拷贝序列:单拷贝顺序在单倍体基因组中只出现一次,因而复性速度很慢。单 拷贝顺序中储存了巨大的遗传信息,编码各种不同功能的蛋白质。 17、低度重复序列:低度重复序列是指在基因组中含有2~10个拷贝的序列 18、中度重复序列:中度重复序列大致指在真核基因组中重复数十至数万(<105)次的重复顺序。其复性速度快于单拷贝顺序,但慢于高度重复顺序。 19、高度重复序列:基因组中有数千个到几百万个拷贝的DNA序列。这些重复序列 的长度为6~200碱基对。

现代分子生物学(第4版)朱玉 贤 课后思考题答案

第一章 1 简述孟德尔、摩尔根和沃森等人对分子生物学发展的主要贡献 答:孟德尔的对分子生物学的发展的主要贡献在于他通过豌豆实验,发现了遗传规律、分离规律及自由组合规律;摩尔根的主要贡献在于发现染色体的遗传机制,创立染色体遗传理论,成为现代实验生物学奠基人;沃森和克里克在1953年提出DAN反向双平行双螺旋模型。 2写出DNARNA的英文全称 答:脱氧核糖核酸(DNA, Deoxyribonucleic acid),核糖核酸(RNA, Ribonucleic acid) 3试述“有其父必有其子”的生物学本质 答:其生物学本质是基因遗传。子代的性质由遗传所得的基因决定,而基因由于遗传的作用,其基因的一半来自于父方,一般来自于母方。4早期主要有哪些实验证实DNA是遗传物质?写出这些实验的主要步骤答:一,肺炎双球菌感染实验,1,R型菌落粗糙,菌体无多糖荚膜,无毒,注入小鼠体内后,小鼠不死亡。2,S型菌落光滑,菌体有多糖荚膜,有毒,注入到小鼠体内可以使小鼠患病死亡。3,用加热的方法杀死S型细菌后注入到小鼠体内,小鼠不死亡;二,噬菌体侵染细菌的实验:1,噬菌体侵染细菌的实验过程:吸附→侵入→复制→组装→释放。2,DNA中P的含量多,蛋白质中P的含量少;蛋白质中有S而DNA中没有S,所以用放射性同位素35S标记一部分噬菌体的蛋白质,用放射性同位素32P标记另一部分噬菌体的DNA。用35P标记蛋白质的噬菌体侵染后,细菌体内无放射性,即表明噬菌体的蛋白质没有进入细菌内部;而用32P标记DNA的噬菌体侵染细菌后,细菌体内有放射性,即表明噬菌体的DNA进入了细菌体内。三,烟草TMV的重建实验:1957年,Fraenkel-Conrat等人,将两个不同的TMV株系(S株系和HR株系)的蛋白质和RNA 分别提取出来,然后相互对换,将S株系的蛋白质和HR株系的RNA,或反过来将HR株系的蛋白质和S株系的RNA放在一起,重建形成两种杂种病毒,去感染烟草叶片。 5请定义DNA重组技术和基因工程技术 答:DNA重组技术:目的是将不同的DNA片段(如某个基因或基因的一部分)按照人们的设计定向连接起来,然后在特定的受体细胞中与载体同时复制并得到表达,产生影响受体细胞的新的遗传性状。基因工程技术:是除了包含DNA重组技术外还包括其他可能是生物细胞基因结构得到改造的体系,基因工程是指技术重组DNA技术的产业化设计与应用,包括上游技术和下游技术两大组成部分。上游技术指的是基因重

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核酸结构与功能 一、填空题 1.病毒ΦX174及M13的遗传物质都是单链DNA 。 2.AIDS病毒的遗传物质是单链RNA。 3.X射线分析证明一个完整的DNA螺旋延伸长度为 3.4nm 。 4.氢键负责维持A-T间(或G-C间)的亲和力 5.天然存在的DNA分子形式为右手B型螺旋。 二、选择题(单选或多选) 1.证明DNA是遗传物质的两个关键性实验是:肺炎球菌在老鼠体内的毒性和T2噬菌体感染大肠杆菌。 这两个实验中主要的论点证据是(C )。 A.从被感染的生物体内重新分离得到DNA作为疾病的致病剂 B.DNA突变导致毒性丧失 C.生物体吸收的外源DNA(而并非蛋白质)改变了其遗传潜能 D.DNA是不能在生物体间转移的,因此它一定是一种非常保守的分子 E.真核心生物、原核生物、病毒的DNA能相互混合并彼此替代 2.1953年Watson和Crick提出( A )。 A.多核苷酸DNA链通过氢键连接成一个双螺旋 B.DNA的复制是半保留的,常常形成亲本-子代双螺旋杂合链 C.三个连续的核苷酸代表一个遗传密码 D.遗传物质通常是DNA而非RNA E.分离到回复突变体证明这一突变并非是一个缺失突变 3.DNA双螺旋的解链或变性打断了互补碱基间的氢键,并因此改变了它们的光吸收特性。以下哪些是对DNA的解链温度的正确描述?( CD ) A.哺乳动物DNA约为45℃,因此发烧时体温高于42℃是十分危险的 B.依赖于A-T含量,因为A-T含量越高则双链分开所需要的能量越少 C.是双链DNA中两条单链分开过程中温度变化范围的中间值 D.可通过碱基在260nm的特征吸收峰的改变来确定 E.就是单链发生断裂(磷酸二酯键断裂)时的温度 4.DNA的变性(ACE )。A.包括双螺旋的解链 B.可以由低温产生C.是可逆的D.是磷酸二酯键的断裂E.包括氢键的断裂 5.在类似RNA这样的单链核酸所表现出的“二级结构”中,发夹结构的形成(AD )。 A.基于各个片段间的互补,形成反向平行双螺旋 B.依赖于A-U含量,因为形成的氢键越少则发生碱基配对所需的能量也越少 C.仅仅当两配对区段中所有的碱基均互补时才会发生 D.同样包括有像G-U这样的不规则碱基配对 E.允许存在几个只有提供过量的自由能才能形成碱基对的碱基 6.DNA分子中的超螺旋(ACE )。

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第一章绪论练习题 请就你感兴趣的分子生物学发展史上的重大事件或重要人物或重要理论作以相关论述? 第二章染色体和DNA练习题1 一、【单选题】 1.生物遗传信息传递中心法则是【】 A.DNA→RNA→蛋白质 B.RNA→DNA→蛋白质 C.DNA→蛋白质→RNA D.RNA→蛋白质→DNA 2.关于DNA复制的叙述,下列哪项是错误的【】 A.为半保留复制 B.为不对称复制 C.为半不连续复制 D.新链合成的方向均为3'→5' 3.合成DNA的原料有【】 A.dAMP dGMP dCMP dTMP B.dADP dGDP dCDP dTDP C.dA TP dGTP dCTP dTTP D.AMP UMP CMP GMP 4.DNA合成时碱基互补规律是【】 A.A-UC-G B.T-AC-G C.A-GC-U D.A-GC-T 5.关于DNA的复制错误的【】: A包括一个双螺旋中两条子链的合成 B遵循新的子链和其亲本链相配对的原则 C依赖于物种特异的遗传密码 D是碱基错配最主要的来源 6.一个复制子是:【】 A细胞分裂期间复制产物被分离之后的DNA片段 B复制的DNA片段和在此过程中所需的酶和蛋白 C任何自发复制的DNA序列(它和复制起始点相连) D任何给定的复制机制的产物(如:单环) E复制起点和复制叉之间的DNA片段 7.真核生物复制子有下列特征,它们:【】 A比原核生物复制子短得多,因为有末端序列的存在 B比原核生物复制子长得多,因为有较大的基因组 C通常是双向复制且能融合 D全部立即启动,以确保染色体在S期完成复制 E不是全部立即启动,在任何给定的时间只有大约15%是有活性的 8.下述特征是所有(原核生物、真核生物和病毒)复制起始位点都共有的是:【】 A起始位点是包括多个短重复序列的独特DNA片段 B起始位点是形成稳定二级结构的回文序列 C多聚体DNA结合蛋白专一性识别这些短的重复序列 D起始位点旁侧序列是A-T丰富的,能使DNA螺旋解开 E起始位点旁侧序列是G-C丰富的,能稳定起始复合物 9.下列关于DNA复制的说法是正确的有:【】 A按全保留机制进行 B接3’→5’方向进行 C需要4种dNMP的参和 D需要DNA连接酶的作用 E涉及RNA引物的形成 F需要DNA聚合酶Ⅰ 10.在原核生物复制子中以下哪种酶除去RNA引发体并加入脱氧核糖核苷酸? 【】 A DNA聚合酶III B DNA聚合酶II C DNA聚合酶I D外切核酸酶MFl E DNA连接酶 【参考答案】1.A2.D3.C4.B5.C6.C7.C8.D9.D10.C 二、【多项选择题】 1.DNA聚合酶I的作用有【】 A.3’-5’外切酶的活性 B.修复酶的功能 C.在细菌中5’-3’外切酶活性是必要的 D.外切酶活性,可以降解RNA/DNA杂交体中的RNA引物 E.5’-3’聚合酶活性 2.下列关于大肠杆菌DNA聚合酶I的叙述哪些是正确的?【】 A.该酶能从3’羟基端逐步水解单链DNA B.该酶在双螺旋区具有5’-3’外切酶活性 C.该酶在DNA中需要游离的3’-OH D.该酶在DNA中需要游离的5’-OH E.有校对功能 3.下列有关DNA聚合酶I的描述,哪些是正确的?【】 A.催化形成3’-5’-磷酸二酯键 B.有3’-5’核酸外切酶作用 C.有5‘-3’核酸外切酶作用 D.是原核细胞DNA复制时的主要合成酶 E.是多功能酶 4.有关DNA复制时的引物的说法下列正确的有【】 A.一般引物是RNA B.催化引物合成的酶称引发酶 C.哺乳动物的引物是DNA D.引物有游离的3‘-OH,成为合成DNA的起点 E.引物有游离的5‘-OH 5.DNA聚合酶I的作用是【】 A.修复DNA的损伤和变异 B.去除复制过程中的引物 C.填补合成DNA片段间的空隙 D.将DNA片段连接起来 E.合成RNA片段 6.下列关于DNA复制的叙述哪些是正确的? A.每条互补链的合成方向是5‘-3’ B.DNA聚合酶沿母链滑动方向从3‘-5’ C.两条链同时复制只有一个起点 D.真核细胞的每个染色体的复制合成原料是dNMP 7.下列有关DNA聚合酶作用的叙述哪些是正确的? A.酶I在DNA损伤的修复中发挥作用 B.酶II是DNA复制的主要酶 C.酶III是DNA复制的主要酶 D.酶IV在DNA复制时有切除引物的作用 E.酶I切除RNA引物 8.DNA聚合酶I具有的酶活性包括 A.5’-3’外切酶活性 B.3’-5’外切酶活性 C.5’-3’聚合酶活性 D.3’-5’聚合酶活性 E.内切酶活性 9.下列有关大肠杆菌DNA复制的叙述哪些是正确的? A.双螺旋中一条链进行不连续合成 B.生成冈崎片断 C.需要RNA引物 D.单链结合蛋白可防止复制期间的螺旋解链 E.DNA聚合酶I是DNA复制最主要酶 10.DNA复制的特点是 A.半保留复制 B.半不连续 C.一般是定点开始,双向等速进行 D.复制的方向是沿模板链的5‘-3’方向 E. 一般需要RNA引物

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1、错配修复(mismatch repair) ●Dam甲基化酶使母链位于5’GATC序列中腺甘酸甲基化 ●甲基化紧随在DNA复制之后进行(几秒种后至几分钟内) ●根据复制叉上DNA甲基化程度,切除尚未甲基化的子链上的错配碱基 2、碱基切除修复 excision repair 所有细胞中都带有不同类型、能识别受损核苷酸位点的糖苷水解酶,它能特意切除受损核苷酸上的N-β-糖苷键,在DNA链上形成去嘌呤或去嘧啶位点,统称为AP位点。一些碱基在自发或诱变下会发生脱酰胺,然后改变配对性质,造成氨基转换突变*腺嘌呤变为次黄嘌呤与胞嘧啶配对 *鸟嘌呤变为黄嘌呤与胞嘧啶配对 *胞嘧啶变为尿嘧啶与腺嘌呤配对 3、核苷酸切除修复 1)通过特异的核酸内切酶识别损伤部位 2)由酶的复合物在损伤的两边切除几个核苷酸 3) DNA 聚合酶以母链为模板复制合成新子链 4)DNA连接酶将切口补平 4 、DNA的直接修复 在DNA光解酶的作用下将环丁烷胸腺嘧啶二体和6-4光化物还原成为单体 甲基转移酶使O6-甲基鸟嘌呤脱甲基生成鸟嘌呤,防止G-T配对 SOS反应 (SOS response):是细胞DNA受到损伤或复制系统受到抑制的紧急情况下,细胞为求生存而产生的一种应急措施。 *包括诱导DNA损伤修复、诱变效应、细胞分裂的抑制以及溶原性细菌释放噬菌体等。细胞癌变也与SOS反应有关。两个作用(1)DNA的修复;(2)产生变异 五、 DNA的转座 DNA的转座或叫移位(transposition):由可移位因子(transposable element) 介导的遗传物质重排现象。 转座子(transposon Tn):存在于染色体DNA上可自主复制和位移的基本单位。 已经发现“转座”这一命名并不十分准确,因为在转座过程中,可移位因子的一个拷贝常常留在原来位置上,在新位点上出现的仅仅是它的拷贝。因此,转座有别于同源

分子生物学第三章DNA的复制知识总结

第三章DNA的复制知识总结 3.1 DNA复制的基本特征: DNA复制的定义:NA复制是亲代双链DNA分子在DNA聚合酶等相关酶的作用下,分 别于每条单链DNA为模版,聚合与模板链碱基可以互补配对的游离 的三磷酸脱氧核糖核酸dNTP,合成出两条与亲代DNA分子完全相 同的子代双链DNA分子的过程 定义:一母链为模版进行碱基配对 DNA的半保留复制: 条件:能量原料模板酶 复制按5’→3’延伸方向: 聚合酶都不能自己首先发动DNA的复制过程,只能利用引物分子提供的3’ —OH末端聚dNTP,所以新生单链DNA分子的延伸方向只能是5’→3’ DNA的半不连续复制: 前导链以连续复制的方式完成子代DNA的合成,而后随链以不连续的方式完 成冈曲片段的合成 单起点、单方向;单起点、双方向 DNA复制的起点、方向: 多起点、单方向;多起点、双方向 DNA复制的引物及转录激活: 引物一般为十个核苷酸左右的RNA分子;通过转录步骤导致起 始处DNA结构发生变化、局部解链,以利引发酶的结合,合成RNA 引物,这种作用称为转录激活。 新起始方式或复制叉式:以此复制方式如:真核生物 现状DNA的复制 滾环式或共价延伸式:如真核rDNA的扩增 DNA复制的模式及结构和回环模型:置换式或D环式:叶绿体的复制 复制体:解旋酶、引发酶和DNA pol Ⅲ全酶 回环模型:前导链上DNA pol Ⅲ的移动方向和复制 叉移动方向相同,而在后滞链上其移动方 向相反 避免5’短缩的方式:T7噬菌体腺病毒-2、痘病毒微小病毒

3.2真核生物DNA的特点 染色体DNA为多复制点:每条染色体均为多复制子,即有多个复制起点 染色体多复制子复制的非一致性:很多独立的复制子看似在“同一起跑线上”其实每个复制 子发动复制的先后时序有很大的差别。复制关子的多少与 DNA复制的速度有关,而完成全基因组的复制与细胞,组 织及发育状态有关,表现了多复制子复制启动的非一致性。 真核生物避免5’端短缩的机制及端粒酶: 3.3 DNA复制的终止:在单方向复制的环形分子中,复制终点也就是它的复制原点。而在双方向复制的环形 分子中,有的有固定附,而大多数没有固定的终点,只是两个生长点相碰撞,而不管在什 么位置,如E.coli及其噬菌体λ。环形分子复制的终止,必然是环连分子(catenane)的 分离,这是由拓扑异构酶催化的反应,这方面目前人们所知不多。在E.coli系统中, 据信是由DNA旋转酶(Eco拓扑异构酶Ⅱ)所催化。 3.4 DNA复制的调控:

现代分子生物学朱玉贤课后习题答案

现代分子生物学(第3版)朱玉坚第二章染色体与DNA课后思考 题答案 1 染色体具有哪些作为遗传物质的特征? 1 分子结构相对稳定 2 能够自我复制,使亲子代之间保持连续性 3 能够指导蛋白质的合成,从而控制整个生命过程 4 能够产生可遗传的变异 2.什么是核小体?简述其形成过程。 由DNA和组蛋白组成的染色质纤维细丝是许多核小体连成的念珠状结构。核小体是由H2A,H2B,H3,H4各两个分子生成的八聚体和由大约200bp的DNA组成的。八聚体在中间,DNA分子盘绕在外,而H1则在核小体外面。每个核小体只有一个H1。所以,核小体中组蛋白和DNA的比例是每200bpDNA有H2A,H2B,H3,H4各两个,H1一个。用核酸酶水解核小体后产生只含146bp核心颗粒,包括组蛋白八聚体及与其结合的146bpDNA,该序列绕在核心外面形成1.75圈,每圈约80bp。由许多核小体构成了连续的染色质DNA细丝。 核小体的形成是染色体中DNA压缩的第一阶段。在核小体中DNA盘绕组蛋白八聚体核心,从而使分子收缩至原尺寸的1/7。200bpDNA完全舒展时长约68nm,却被压缩在10nm的核小体中。核小体只是DNA压缩的第一步。 核小体长链200bp→核酸酶初步处理→核小体单体200bp→核酸酶继续处理→核心颗粒146bp 3简述真核生物染色体的组成及组装过程 除了性细胞外全是二倍体是有DNA以及大量蛋白质及核膜构成核小体是染色体结构的最基本单位。核小体的核心是由4种组蛋白(H2A、H2B、H3和H4)各两个分子构成的扁球状8聚体。 蛋白质包括组蛋白与非组蛋白。组蛋白是染色体的结构蛋白,它与DNA组成核小体,含有大量赖氨酸核精氨酸。非组蛋白包括酶类与细胞分裂有关的蛋白等,他们也有可能是染色体的结构成分 由DNA和组蛋白组成的染色体纤维细丝是许多核小体连成的念珠状结构---- 1.由DNA与组蛋白包装成核小体,在组蛋白H1的介导下核小体彼此连接形成直径约10nm的核小体串珠结构,这是染色质包装的一级结构。 2.在有组蛋白H1存在的情况下,由直径10nm的核小体串珠结构螺旋盘绕,每圈6个核小体,形成外径为30nm,内径10nm,螺距11nm的螺线管,这是染色质包装的二级结构。 3.由螺线管进一步螺旋化形成直径为0.4μm的圆筒状结构,称为超螺线管,这是染色质包装的三级结构。 4.这种超螺线管进一步螺旋折叠,形成长2-10μm的染色单体,即染色质包装的四级结构。 4. 简述DNA的一,二,三级结构的特征 DNA一级结构:4种核苷酸的的连接及排列顺序,表示了该DNA分子的化学结构 DNA二级结构:指两条多核苷酸链反向平行盘绕所生成的双螺旋结构 DNA三级结构:指DNA双螺旋进一步扭曲盘绕所形成的特定空间结构 5.原核生物DNA具有哪些不同于真核生物DNA的特征? 1, 结构简练原核DNA分子的绝大部分是用来编码蛋白质,只有非常小的一部分不转录,这与真核DNA的冗余现象不同。 2, 存在转录单元原核生物DNA序列中功能相关的RNA和蛋白质基因,往往丛集在基因组的一个或几个特定部位,形成功能单元或转录单元,它们可被一起转录为含多个mRNA的分子,称为多顺反子mRNA。 3, 有重叠基因重叠基因,即同一段DNA能携带两种不同蛋白质信息。主要有以下几种情况①一个基因完全在另一个基因里面②部分重叠③两个基因只有一个碱基对是重叠的 6简述DNA双螺旋结构及其在现代分子生物学发展中的意义 DNA的双螺旋结构分为右手螺旋A-DNA B-DNA 左手螺旋Z-DNA DNA的二级结构是指两条都核苷酸链反向平行

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