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分子生物学复习资料

1. 什么是半保留复制?简述半保留复制的基本过程定义:复制过程中,每个子代DNA的一条链来自亲代的DNA,另一条链则是新合成的。

这种复制凡事称为半保留复制。

基本过程:复制的启动;复制的延伸;复制的终止。

2. 什么是操纵子学说?阐述原核生物基因表达调控机制。

操纵字学说:雅各布(F. Jacob)和莫诺(J.Monod)于1961年提出的关于原核生物基因结构及其表达调控的学说。

原核生物基因表达调控机制:(一)基因表达的多级调控DNA水平基因丢失;基因扩散基因重排;甲基化修饰染色质的结构状态RNA水平转录水平调控RNA的转录后加工mRNA从核内想胞浆转运mRNA稳定性翻译过程蛋白质水平翻译后加工蛋白质的稳定性(二)基因转录激活调节基本要素1、特异DNA序列2、调节蛋白(1)正、负调控(2)顺式作用:由蛋白质因子可特异识别、结合自身基因的调节序列,调节自身基因的表达,称顺式调节。

反式作用:由某一基因表达产生的蛋白质因子,通过与另一基因的特异的顺式作用元件相互作用,调节其表达,这种调节作用称为反式调节。

3、DNA-蛋白质、蛋白质-蛋白质相互作用4、RNA聚合酶3. DNA左右手双螺旋DNA结构上有何特点,并说明其主要的生物学功能。

4. 真核生物与原核生物的mRNA结构各有何特点?·顺反子数目:原核生物mRNA一般为多顺反子,也有部分是单顺反子;真核生物mRNA绝大部分为单顺反子,也有极少数是多顺反子·mRNA5’端帽子结构:所有真核生物的mRNA5’有7-甲基鸟嘌呤的帽子结构,根据甲基化的不同,有三种不同的帽子结构;原核生物的mRNA5’端没有帽子结构·mRNA3’端poly(A)尾巴:绝大部分真核生物mRNA3’端有poly(A)尾巴,也有少数真核生物的mRNA3’端没有poly(A)尾巴;绝大部分原核生物mRNA3’端没有poly(A)尾巴,也有少数mRNA3’端有 poly(A)尾巴,但尾的长度小雨真核生物,其作用是促进降解·翻译起点:真的生物起始密码子AUG的识别需要翻译起点含有序列PuNNAUGG;原核生物起始密码子AUG识别需要翻译器点上游含有SD序列·mRNA的稳定性:真核生物mRNA的寿命一般比原核生物mRNA的要长,真核生物mRNA的尾部区域有时会携带特定的稳元件,原核生物mRNA的尾部区域不携带稳定的稳元件5. RNA有哪几种?其主要生物学功能是什么?mRNA:作为遗传信息携带者参与知道蛋白质的生物合成tRNA:在蛋白质生物合成中参与转运氨基酸,在部分病毒感染中参与反转录反应rRNA:核糖体的组成成分,参与与mRNA结合,参与肽键形成等催化反应6. 影响DNA变性、复性的因素有哪些?DNA变性因素:加热,极端的ph,有机试剂甲醇,乙醇,尿素及甲酰胺DNA复性因素:温度和时间,DNA浓度,DNA顺序的复杂性7. 比较真核基因组和原核基因组的异同。

真核生物基因组的特点:以染色体存在;重复序列多原核生物基因组的特点:重复序列少,多位编码区;多位操纵子形式组织;有重叠基因存在8. 何谓DNA复制的半不连续性?大肠杆菌中前导链与随从链的合成各有何特点。

半不连续性:前导链的连续复制和滞后链的不连续复制在生物中是普遍存在的,称为DNA合成的半不连续性。

大肠杆菌染色体DNA 复制起点oriC由422bp的DNA 片段组成,其结构特点该为(1)在oriC 区域内有一系列对称排列的反向重复序列,即回文结构(palindrome),这表明区域与复制酶系统的识别有关(2)在oriC 区中还有两个转录启动区(启动子)的核苷酸序列,这暗示了转录可能在大肠杆菌染色体DNA 复制起始着重的作用.9. 简述DNA复制过程,参与的酶及蛋白质因子,以及他们在复制中的作用。

DNA复制的引发;DNA链的延伸;DNA复制的终止螺旋酶:促使DNA在复制叉处打开双链,螺旋酶可以和单链DNA结合,并且与ATP结合,利用ATP分解成ADP时产生的能量沿DNA链向前运动促使DNA双链打开。

单链DNA结合蛋白酶:很快地和单链DNA结合,防止其重新配对形成双链DNA 或被核酸酶降解。

DNA拓扑异构酶:暂时切断一条DNA链,形成酶-DNA供价中间物而使超螺旋DNA 松弛化,然后再将切断的单链DNA连接起来,而不需要任何辅助因子。

引物酶和RNA聚合酶:催化引物RNA分子的合成;启动DNA转录合成RNA从而将遗传信息由DNA传递到RNADNA聚合酶:以脱氧核苷酸三磷酸为前提催化合成DNA;需要模版和引物的存在;不能启始合成新的DNA链;催化dNTP加到生长中的DNA链的3’-OH末端;催化DNA合成的方向是5’到3’。

DNA连接酶:它是一种封闭DNA链上的缺口酶,借助ATP或NAD水解提供的能量催化DNA链的5’-PO4与另一DNA链的3’-OH生成磷酸二酯键。

10. 比较原核生物和真核生物DNA复制的异同。

原核生物与真核生物DNA复制共同的特点:·分为起始、延伸、终止三个过程;·必须有提供3’羟基末端的引物;·亲代DNA分子为模板,四种脱氧三磷酸核苷(dNTP)为底物,多种酶及蛋白质:DNA拓扑异构酶、DNA解链酶、单链结合蛋白、引物酶、DNA聚合酶、RNA 酶以及DNA连接酶等。

·一般为双向复制、半保留复制、半不连续复制。

原核生物与真核生物DNA复制不同的特点:·真核生物为线性DNA,具有多个复制起始位点,形成多个复制叉,DNA聚合酶的移动速度较原核生物慢。

原核生物为一般为环形DNA,具有单一复制起始位点。

·真核生物DNA复制只发生在细胞周期的S期,一次复制开始后在完成前不再进行复制,原核生物多重复制同时进行。

·真核生物复制子大小不一且并不同步。

·原核生物有9-mer和13-mer的重复序列构成的复制起始位点,而真核生物的复制起始位点无固定形式。

·真核生物有五种DNA聚合酶,需要Mg+。

主要复制酶为DNA聚合酶δ(ε),引物由DNA聚合酶α合成。

原核生物只有三种,主要复制酶为DNA聚合酶III。

·真核生物末端靠端粒酶补齐,而原核生物以多联体的形式补齐。

·真核生物冈崎片段间的RNA引物由核酸外切酶MF1去除,而原核生物冈崎片段由DNA聚合酶I去除。

·真核生物DNA聚合酶γ负责线粒体DNA合成。

·真核生物DNA聚合酶δ的高前进能力来自于RF-C蛋白与PCNA蛋白的互相作用。

原核生物DNA聚合酶III的前进能力来自与γ复合体(夹钳装载机)与β亚基二聚体(β夹钳)的相互作用。

11. 何谓端粒DNA?端粒酶的特性及生物学特性是什么?端粒定义:端粒是由独特的DNA重复序列及相关蛋白组合成的复合体,位于染色体DNA的3’末端,但与稳定染色体末端及其精确复制等过程端粒酶的特性:催化端粒合成端粒酶的生物学特性:端粒酶的活性与细胞的生长,繁殖,衰老凋亡以及肿瘤发生密切相关12. DAN复制与RNA转录有何异同13 真核生物的RNA转录有何特点?(1) 对于一个基因组来说,转录只发生在一部分基因,而且每个基因的转录都受到相对独立的控制(2)转录是不对称的(3)转录时不需要引物,而且RNA链的合成是连续的。

14. RNA的加工过程主要有几种类型?试述mRNA是如何进行加工修饰的?类型:真核生物的mRNA的转录后加工;tRNA的转录后加工;rRNA的转录后加工。

mRNA的加工修饰:首、尾的修饰-加帽和加尾-5’端形成帽子结构即在mRNA的5’端加上m7GTP的结构-3’端上加上多聚腺苷酸尾巴(polyA tail)mRNA的剪接-除去hnRNA中的内含子,将外显子连接。

15. 什么是遗传信息传递的中心法则?中心法则是DNA通过复制,将基因信息由亲代传给子代,DNA还可将信息转录到RNA,RNA再将信息翻译为蛋白质。

16.蛋白质生物合成体系包括哪些组成部分?它们各起何作用?N氨基酸mRNA,tRNA,rRNA 蛋白质酶、蛋白质因子、ATP、GTPmRNA——翻译的模板tRNA——搬运氨基酸核糖体——蛋白质合成的场所17. 肽链是如何进行加工的?·多肽链折叠为天然的三维结构·肽链一级结构的修饰-肽链N端的修饰,个别氨基酸的修饰,多肽链的水解修饰,糖基化修饰,水解修饰·高级结构修饰-亚基聚合,辅基连接,疏水脂链的共价连接18. 什么叫分子生物学?它包括哪些主要内容?名词解释1.探针:是指带有某些标记物(如放射性同位素32P,荧光物质异硫氰酸荧光素等)的特异性核酸序列片段。

2.分子杂交(简称杂交, hybridization):是核酸研究中一项最基本的实验技术。

其基本原理就是应用核酸分子的变性和复性的性质,使来源不同的DNA(或RNA)片段,按碱基互补关系形成杂交双链分子(heteroduplex)。

3.限制性核酸内切酶:是可以识别DNA的特异序列,并在识别位点或其周围切割双链DNA的一类内切酶,简称限制酶。

4.cDNA:与RNA链互补的单链DNA,以其RNA为模板,在适当引物的存在下,由RNA与DNA进行一定条件下合成的就是cDNA5.基因组DNA:组成生物基因组的所有DNA。

6.基因(gene):是生物体遗传物质的基本单位,是载有特定遗传信息的DNA 分子的片段。

7.基因组(genome):一个细胞或病毒所携带的全部遗传信息或整套基因。

8.基因表达( gene expression):是指储存遗传信息的基因经过一系列步骤表现出其生物功能的整个过程,即转录和翻译过程。

9.时间特异性(temporal specificity):单细胞生物的某一特定基因的表达严格按特定的时间顺序发生。

10.空间特异性(spatial specificity):在机体发育的某一阶段,同一个基因的表达产物在不同的组织器官分布不同。

又称为细胞特异性(cell specificity)。

11.管家基因:生物体各类细胞中都表达,对维持细胞存活和生长所必需的蛋白质编码的基因。

12. 组成性基因:一类在任何情况下不经诱导均在细胞中有所表达的基因。

13.反式调节trans-regulation :由某一基因表达产生的蛋白质因子,通过与另一基因的特异的顺式作用元件相互作用,调节其表达,这种调节作用称为反式调节。

14.顺式调节cis-regulation :由蛋白质因子可特异识别、结合自身基因的调节序列,调节自身基因的表达,称顺式调节。

15.单顺反子:在多数真核生物中,编码蛋白质的基因的初级转录物,被加工成一种信使核糖核酸(mRNA),一般翻译出一条多肽链。

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