分子生物学总结

名词解释分子生物学；是研究核酸，蛋白质等所有生物大分子的形态，结构特征及其重要性，规律性和相互关系的科学。C值：指一种生物单倍体基因组DNA的总量C值反常现象：指C值往往与种系的进化复杂性不一致的现象DNA的半保留复制：每个子代分子的一条链来自亲代DNA,另一条链则是新合成的，这种复制方式称为DNA的半保留复制复制子：生物体的复制单位称为复制子核酶：指一类具有催化功能的RNA分子，通过催化靶位点RNA链中磷酸二酯键的断裂，特异性地剪切底物RNA分子，从而阻断基因的表达。内含子的变位剪接：在个体发育或细胞分化时可以有选择性地越过某些外显子或某个剪接点进行变位剪接，产生出组织或发育阶段特异性ｍRNA。RNA的剪接；从ｍRNA前体分子中切除被称为内含子的非编码区，并使基因中被称为外显子的编码区拼接形成成熟mRNA。AP位点：所有细胞都带有不同类型、能识别受损核酸位点的核苷水解酶，它能特异性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位点转录单元：转录单元是一段从启动子开始至终止子结束的DNA序列，RNA聚合酶从转录起始位点开始沿着模板前进，直到终止子为止，转录出一条RNA链。转录起始位点；指与新生ＲＮＡ链第一个核苷酸相对应ＤＮＡ链上的碱基，研究证实通常为一个嘌呤。增强子：能强化转录起始的序列；是指能使与它连锁的基因转录频率明显增加的DNA序列SD序列：存在于原核生物起始密码子AUG上游1~12个核苷酸处的一种4~7个核苷酸的保守片段，它与16SrRNA3’端反向互补。GU-AG法则：多数细胞核mRNA前体中内含子的5’边界序列为GU,3’边界序列为AG,因此，GU表示供体衔接点的5’端，AG代表接纳体衔接点的3’端，这种保守序列模式称为GU-AG法则可译框架（可读框）：指一组连续的含有三联密码子的能够被翻译成为多肽链的核酸序列.无义突变：在DNA序列中任何导致编码氨基酸的三联密码子转变为终止密码子的突变，它使蛋白质合成提前终止合成无功能的或无意义的多肽.错义突变：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一种氨基酸的密码。翻译：指将mRNA链上的核苷酸从一个特定的起始位点开始，按每3个核苷酸代表一个核苷酸的原则，依次合成一条多肽链的过程氨酰-tRNA合成酶：是一类催化氨基酸与tRNA结合的特异性酶基因表达：从DNA到蛋白质或功能RNA的过程负控诱导：是原核生物转录调控的一种方式，当阻遏物不与效应物（诱导物）结合时，结构基因不转录负控阻遏：是原核生物转录调控的一种方式，当阻遏物与效应物（诱导物）结合时，结构基因不转录选择性剪接：同一基因的转录产物由于不同的剪接方式形成不同mRNA的过程CpG岛：CpG二核苷酸成串出现在DNA上的序列顺式作用元件:真核生物启动子和增强子由若干DNA序列元件组成，它们常与特定的功能基因连锁在一起称为顺式作用元件反式作用因子:能直接或间接地识别或结合在各类顺式作用元件核心序列上，参与调控靶基因转录效率的蛋白质DNA的转座（移位）：是由可移位因子介导的遗传物质重排现象。转座分为复制型和非复制型。冈崎片段：是在DNA半不连续复制中产生的长度为1000-2000个碱基的短的DNA片段，能被连接形成一条完整的DNA链。后随链；在DNA复制过程中，与复制叉运动方向相反的方向不连续延伸的DNA链。前导链：在DNA复制过程中，与复制叉运动方向相同以5’—3’方向连续合成的链。单顺反子mRNA：只编码一个蛋白质的mRNA。多顺反子mRNA：一种能作为两种或多种多肽链翻译模板的信使RNA，由DNA连上的临近顺反子所界定。简并：由一种以上密码子编码同一氨基酸的现象。同义密码子：对应于同一氨基酸的密码子。编码链：与mRNA序列相同的那条DNA链。模板链：根据碱基互补原则指导mRNA合成的DNA链。二问答1真核，原核生物mRNA的比较真核细胞mRNA的合成和功能表达发生在不同的空间和时间范畴内，原核生物中mRNA的转录和翻译不仅发生在同一细胞空间里，而且这两个过程几乎是同步进行的。一个原核细胞的mRNA（包括病毒）有时可以编码几个多肽，而一个真核细胞的mRNA最多只编码一个多肽。原核生物常以AUG(有时GUG甚至UUG)作为起始密码子，而真核生物几乎永远以AUG作为起始密码子。特点：原核生物mRNA的半衰期短。许多原核生物mRNA可能以多顺反子的形式存在。原核生物mRNA的5’端无帽子结构，3’端没有或只有较短的polyA结构。特点：真核生物ｍＲＮＡ的５’端存在帽子结构，绝大多数真核生物ｍＲＮＡ具有多聚Ａ尾巴。２真，原核基因组的结构特点1真核基因组庞大，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，该特点是真核生物与细菌和病毒之间最主要的区别；4真核基因组的转录产物为单顺反子；5真核基因是断裂基因，有内含子结构；6真核基因组存在大量的顺式作用元件；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原核生物基因组的特点；结构简练，存在转录单元，有重叠基因。3.分子生物学的主要研究内容；DNA重组技术，基因表达调控研究，生物大分子的结构功能研究，基因组功能基因组与生物信息学研究。４DNA复制过程中的几种酶及作用1DNA聚合酶原核DNA聚合酶有三种：DNA聚合酶Ⅰ、II、IIIDNA聚合酶Ⅰ：不是DNA复制的主酶。（a）5′→3′聚合酶活性（b）3′→5′外切酶活性（c）5′→3′外切酶活性生理功能：（a）切除嘧啶二聚体（b）去除冈崎片段RNA引物，使冈崎片段间缺口消失，保证连接酶将片段连接起来。DNA聚合酶II：不是DNA复制的主酶。（a）5′→3′聚合酶活性活性很低，只有PolI的5％（b）3′→5′外切酶活性校对功能生理功能：主要是起修复DNA的作用。DNA聚合酶III：是DNA复制的主酶。（a）5′→3′聚合酶活性：是DNA聚合酶I的15倍，DNA聚合酶II的300倍。（b）3′→5′外切酶活性５遗传密码的性质1密码的连续性2密码的简并性3密码的通用性与特殊性4密码子与反密码子的相互作用６色氨酸负控阻遏的调控机制trp操纵子的转录调控包括阻遏系统和弱化系统:trp操纵子的阻遏系统中的效应物分子是色氨酸，是由trp操纵子所编码的生物合成途径的末端终产物，当培养基中色氨酸含量较高时它与游离的辅阻遏蛋白相结合，并使之与操纵区DNA紧密结合，当培养基中色氨酸供应不足时，辅阻遏物失去色氨酸并以操纵区上解离，trp操纵子去阻遏。７原核生物翻译的起始步骤第一步，30S小亚基首先与翻译起始因子IF-1，IF-3结合，通过SD序列与mRNA模板相结合。第二部，在IF-2和GTP的帮助下，fMet-tRNAfMet进入小亚基的P位，tRNA上的反密码子与mRNA上的起始密码子配对。第三步，带有tRNA，mRNA，三个翻译起始因子的小亚基复合物与50S大亚基结合，GTP水解，释放翻译起始因子８肽链延伸的步骤第一步，后续的AA-tRNA与核糖体结合。氨基酰-tRNA首先必须与GTP-EF-Tu复合物相结合，形成氨基酰-tRNA-GTP-EF-Tu复合物并与70S中的A位点相结合。此时，GTP水解并释放GDP-EF-Tu复合物。第二步，肽键形成。肽键形成之前，两个氨基酸仍然分别与各自的tRNA相结合，仍然分别位于A位点和P位点上。A位点上的氨基酸（第二个氨基酸）中的α-氨基作为亲核基团取代了P位点上的tRNA，并与起始氨基酸中的COOH基团形成肽键。本反应由肽基转移酶催化。第三步，移位。核糖体向mRNA的3’方向移动一个密码子，使得带有两个氨基酸（现已成为二肽）的tRNA从A位进入P位，并使第一个tRNA从P位进入E位。此时模板上的第三个密码子正好在A位上。核糖体的移位需要EF-G和另一分子GTP水解提供能量９乳糖操纵子负调控调节①Z、Y、A基因的产物由同一条多顺反子的mRNA分子所编码。②这个mRNA分子的启动子紧接着O区，而位于I与O之间的启动子区（P），不能单独起动合成β-半乳糖苷酶和透过酶的生理过程。③操纵基因是DNA上的一小段序列（仅为26bp），是阻遏物的结合位点。④当阻遏物与操纵基因结合时，lacmRNA的转录起始受到抑制。⑤诱导物通过与阻遏物结合，改变它的三维构象，使之不能与操纵基因结合，从而激发lacmRNA的合成。当有诱导物存在时，操纵基因区没有被阻遏物占据，所以启动子能够顺利起始mRNA的合成乳糖操纵子正调控调节：当有葡萄糖时，lac启动子表达受阻，没有β-半乳糖苷酶活性，当没有葡萄糖时，细胞内cAMP浓度增加，β-半乳糖苷酶活性增加，一度停止生长的细胞又恢复分裂10基因家族的分类，代表及表达模式：1简单多基因家族，细菌中rRNA基因2复杂多基因家族，海马组蛋白基因。3发育调控的复杂多基因家族，血红蛋白基因11转录的弱化作用当培养基中色氨酸的浓度很低时，负载有色氨酸的tRNATrp也就少，这样翻译通过两个相邻色氨酸密码子的速度就会很慢，当4区被转录完成时，核糖体才进行到1区，这时的前导区结构是2-3配对，不形成3-4配对的终止结构，所以转录可继续进行，直到将trp操纵子中的结构基因全部转录。而当培养基中色氨酸浓度高时，核糖体可顺利通过两个相邻的色氨酸密码子，在4区被转录之前，核糖体就到达2区，这样使2-3不能配对，3-4区可以自由配对形成茎-环状终止子结构，转录停止，trp操纵子中的结构基因被关闭而不再合成赖氨酸，所以，弱化子对RNA聚合酶的影响依赖于前导肽翻译中核糖体所处的位置12葡萄糖效应：葡萄糖存在的情况下，即使在细菌培养基中加入乳糖，半乳糖，阿拉伯糖或麦芽糖等诱导物，与其相对应的操纵子也不会启动，不会产生出代谢这些糖的酶来，这种现象称为葡萄糖效应或降解抑制作用。13分子生物学的3条基本原理；1,构成生物体各类有机大分子的单体在不同生物中都是相同的。2,生物体内一切有机大分子的构成都遵循共同的规则。3,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。14．DNA修复系统及功能：1错配修复：恢复错配，保存母链，修正子链。发生在复制过程中.。2切除修复：切除突变的碱基和核苷酸片段。发生在碱基或核苷酸发生错误时。3重组修复：复制后的修复，重新启动停滞的复制叉。重组后仍会有错误链存在。4,DNA直接修复:修复嘧啶二体或甲基化DNA。直接利用酶的活性进行修复。5，SOS系统：DNA的修复，导致变异。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。15．不同螺旋形式DNA分子的比较及其形成条件：不同螺旋型式DNA分子主要参数比较；A-DNA碱基倾角20°碱基间距0.26nm螺旋直径2.6nm每轮碱基数11螺旋方向右；B-DNA；6,0.34,2.0,10，右；Z-DNA；7，0.37,1.8,12，左。A-DNA形成条件；若DNA双链中一条链被相应的RNA链所替换，则变构成A-DNA；当DNA处于转录状态时，DNA模板链与由它转录所得的RNA链间形成的双链就是A-DNA；B-DNA双链都被RNA链所取代而得到由两条RNA链组成的双螺旋结构也是A-DNA。A-T丰富的DNA片段呈B-DNA。Z-DNA在基因表达调控中。16.DNA转座的遗传学效应主要的方面；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变，转座引起的生物进化。17真核生物DNA聚合酶的特性比较；性质DNA聚合酶αDNA聚合酶βDNA聚合酶γDNA聚合酶δDNA聚合酶ε亚基数4122-3》1在细胞内分布核内核内线粒体核内核内功能DNA引物合成损伤修复线粒体DNA复制主要DNA复制酶复制修复3′→5′外切无无有有有5′→3′外切无无无无无18两类终止子类型及机制：赖于ρ因子的终止，机制：1NTP酶的活性2解旋酶的活性依赖于ρ因子，机制：1C-G含量高（结构稳定）2近3’端有一串U19原，真核生物基因表达的影响因素；原核生物中，营养状况和环境因素对基因表达起着举足轻重的影