分子生物学考点整理
《分子生物学检验技术》考点整理
第二章——基因组与基因组学
?基因组（genome）：一个细胞或一种生物体的整套遗传物质。
?基因（gene）：基因组中一个功能性遗传单位，是贮存有功能的蛋白质多肽链信息、RNA序列信息及表达这些信息所必需的全部核苷酸序列。
原核生物基因组特征
?原核生物基因组DNA较小，一般在106～107bp之间
?大肠杆菌基因组DNA由4.6×106 bp组成，是人类基因组3×109bp的1‰
?基因数目较少，约含3500个基因
?原核生物基因组中只有一个DNA复制起点
基因重叠（gene overlapping）：基因组的DNA中某些序列被两个或两个以上的基因所共用！病毒基因组特征
1.基因组的碱基组成：病毒基因组结构相对简单，基因数少，所含信息量也少，不同病毒的基因组大小有较大差异。
2.基因组核酸类型：双链DNA；单链DNA、双链RNA；单链RNA、环状分子；线性分子
3.基因组中有基因重叠现象
4.基因组中具有操纵子结构
5.病毒基因可连续也可间断
6.基因组中重复序列少
7.基因组中非编码区少
8.基因组是单倍体
9.相关基因丛集
10.病毒基因组含有不规则结构基因，转录出多种mRNA分子
第三章——蛋白质与蛋白质组学
1、蛋白质组与蛋白质组学的概念
2、蛋白质分离纯化的条件
3、Western印迹的基本步骤。
4、二维电泳的基本原理和基本过程。
（一）Western印迹(免疫印迹）
特点：灵敏度高（1~5ng），特异性好，固相膜保存时间长，可进行连续分析；无需放射性标记。
?操作步骤：蛋白质样品的制备；SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳：蛋白质的电转移；蛋白质与抗体的结合及显色。
（二）二维凝胶电泳（2—DE ）
?目前蛋白质组研究中最有效的分离技术。
?它由两向电泳组成，
第一向：等电聚焦凝胶电泳；
依据蛋白质分子的等电点进行分离。
第二向：SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳。
依据蛋白质的分子量进行分离。
2—DE的基本步骤
1. 样品的制备：溶解、变性、还原以及去除蛋白质杂质等。
?蛋白质的溶解常采用含有8mol/L尿素(ura)，4％CHAPS，50~100mol/L二硫苏糖醇（dithiothreitol，DTT）和40mmol/L T ris 的样品溶解液。
?促溶剂：2mmol/L硫脲（thiourea）
?还原剂：磷酸三丁酯
?蛋白酶抑制剂
2. IEF胶的制备
3. 双向电泳：(1) IEF；(2) SDS-PAGE
4. 蛋白质染色
?考马斯亮蓝（comassie blue）
易操作、可重复性好；灵敏度低、斑点有限（<300）
?银染（Silver staining ）(最常用)
灵敏度高(0.1ng)；可重复性差，线性范围狭窄
?荧光染色（Fluorescent dyes）
灵敏度接近sliver，线性范围宽，多种波长；价格昂贵
?放射性标记（32P/35S radio labeling）
灵敏度最高(<0.1ng)；操作繁琐，周期长
蛋白质组：概念: 一个细胞或一个组织或一个机体的基因所表达的全部蛋白质。
蛋白质组学：运用各种技术手段研究对蛋白质组的学科或科学
（三）蛋白质分离纯化的条件
缓冲液；盐、金属离子和螯合剂；还原剂；去垢剂；蛋白酶抑制剂；蛋白质的环境因素。
1. 缓冲液
?目的：
抗衡蛋白质溶液中PH值的改变，维持一定pH值下蛋白质的稳定及保证试验的重复性。
?pH：通常7.0~7.5
?成分：阳离子交换层析：首选磷酸缓冲溶液
阴离子交换层析：首选T ris缓冲溶液
2. 盐、金屑离子和螯合剂
?稀盐：促进蛋白质的溶解；
0.1~0.2mol/L NaCl 或KCl
?金属离子：维持某些蛋白质和酶的生物学活性。
Ca2+: 淀粉酶、脂肪酶
Mg2+:己糖激酶、磷酸己糖异构酶
?巯基：维持某些蛋白质和酶的生物学活性。
?螯合剂：去除某些金属离子。
Ca2+:乙二醇双四乙酸（EGT A）
Zn2+:邻二氮杂菲
重金属及其他离子：乙二胺四乙酸（EDT A）
3. 还原剂
?保护易被氧化的蛋白质，如巯基蛋白。
?抗坏血酸、巯基乙醇（ME）、二硫苏糖醇（DTT）。
4. 去垢剂
?去垢剂：双极性分子，可在水中溶解。通常由线性或带有分枝的碳氢化合物尾部和结构各不相同的亲水性头部组成。
?作用：促进蛋白质的溶解和保持蛋白质的活性。
5.蛋白酶抑制剂：抑制蛋白酶的活性，防止蛋白质被降解。
6. 蛋白质的环境因素：表面效应、温度、储存
（1）表面效应：
?玻璃容器表面可使稀溶液中的蛋白质易于失活
?玻璃容器表面可以非特异吸附大量蛋白质
?可加入高浓度的蛋白质（如BSA）来防止。
例：
酶活性测定，至少加入0.1mg/ml 的BSA；
蛋白质贮存液加入10mg/ml的BSA。
（2）温度：高温蛋白质易变性。
3.贮存
①短期保存：溶液4℃，1天——1周；
②长期保存：
硫酸铵溶液中以沉淀悬浮的方式保存；
离心硫酸铵沉淀蛋白质，液氮冷冻后低温保存。
冻干粉（最好的方法）；
添加惰性稳定剂如甘油、白蛋白、白明胶、二甲基亚砜有利于蛋白质的稳定。
第四章——肿瘤相关基因
细胞癌基因：存在于正常细胞基因组中的癌基因，在正常情况下处于静止或低表达状态，对维持细胞正常功能具有重要作用；但在异常表达时，其产物可使细胞无限分裂。
原癌基因的激活机制
激活的机制：
?病毒诱导的活化，如病毒基因组内一个强大启动子插入到细胞癌基因的附近或内部，使原癌基因激活
?非病毒诱导的活化，如原癌基因突变、扩增和染色体重排等
抑癌基因：存在于正常细胞内的一类可抑制细胞过度生长与增殖的基因，从而有潜在抑癌作用。当这类基因发生突变、缺失或失活时，可引起细胞恶性转化而导致肿瘤的发生。
第五章——核酸的分离与纯化
思考题：
1.DNA的提取步骤完成后，接着应该做哪些工作？
2.DNA的质量不高，影响后续的酶促反应应该怎么办？
（1）DNA中残留有蛋白质
（2）DNA中残留有乙醇
（3）DNA中残留有金属离子
核酸分离纯化的原则:
?保持核酸一级结构的完整性
?尽可能提高核酸制品的纯度
材料与方法——选择原则
1.保持核酸碱基序列的完整性
2.尽量清除其它分子的污染，保证核酸纯度
3.保持核酸的完整性
尽量简化分离纯化步骤，缩短提取时间
尽量避免各种有害因素对核酸的破坏
二、技术路线的设计
（一）核酸的释放:DNA和RNA均位于细胞内（病毒除外），因此核酸分离与纯化的第一步即是裂解细胞、释放核酸。
（二）核酸的分离与纯化
应该清除的杂质主要包括:
1.非核酸的大分子污染物：蛋白质、多糖及脂类物质等
2.非需要的核酸分子：分离某一核酸分子时，其它核酸皆为杂质
3.加入的有机溶剂和某些金属离子
（三）核酸的浓缩、沉淀与洗涤
?沉淀是浓缩核酸最常用的方法
?常用的盐类:醋酸钠、醋酸钾、醋酸铵、氯化钠、氯化钾及氯化镁
?常用的有机溶剂:乙醇、异丙醇和聚乙二醇
?核酸沉淀常常含有少量共沉淀的盐，需用70%～75%的乙醇洗涤去除
三、核酸的鉴定与保存
（一）核酸的鉴定
1.浓度鉴定: 紫外分光光度法（核酸分子中的碱基具有共轭双键结构，可以吸收紫外线，其最大吸收波长为260nm）、荧光光度法（荧光强度的积分与溶液中核酸的含量呈正比。）
2.纯度鉴定：紫外分光光度法（主要通过A260与A280的比值来判定有无蛋白质的污染。）、荧光光度法（EB等荧光染料示踪的核酸电泳可判定核酸制品的纯度。）
3.完整性鉴定：琼脂糖凝胶电泳（沉降系数大，电泳迁移率低，荧光强度高；
沉降系数小，电泳迁移率高，荧光强度低）
（二）核酸的保存
1.DNA的保存
溶于TE缓冲液中的DNA在-70℃冰箱可保存数年。TE的pH为8.0时，DNA的脱氨反应减少，pH低7.0时DNA易变性。
2.RNA的保存
?RNA溶于H2O或0.3mol/L的NaAc溶液中，-70℃保存
?RNA溶液中加入RNasin或VRC，可延长保存时间
?用于配置试剂及溶解RNA的H2O均应经DEPC处理
第二节真核基因组DNA的分离纯化
一、酚抽提法
?1976年由Stafford及其同事创立，现在使用的是改进的方法
?以含EDTA、SDS及RNase的裂解缓冲液裂解细胞
?经蛋白酶K处理后，用pH8.0的T ris饱和酚抽提，获得DNA粗制品
酸性异硫氰酸胍-酚-氯仿一步法（最常用总RNA提取方法）
?以含异硫氰酸胍、β-疏基乙醇和十二烷基肌氨酸钠的变性溶液裂解细胞
?在pH4.0的条件下，酚/氯仿抽提细胞裂解溶液
?通过异丙醇沉淀与75%的乙醇洗涤而获得总RNA
总RNA产量取决于标本的起始量，每mg组织大约能制备4～7μg总RNA，每106个细胞大约能制备4～10μg总RNA。
第八章——核酸分子杂交技术
1. 杂交、探针、原位杂交的概念。
2. 分子杂交的基本原理和分类。
3. 各种杂交方法的特点。
4. Southern印记杂交的基本过程。
第一节核酸分子杂交的基本原理
来源不同的两条单链核酸分子通过碱基互补形成异源双螺旋分子，称为核酸分子杂交。
杂交可分成：DNA/DNA、RNA/RNA、DNA/RNA
基本过程
?一段已知基因（DNA或RNA）核酸序列
?用合适标记物予以标记，当作探针
?与变性后的单链基因组DNA或RNA进行杂交
?再用合适方法把标记物检测出来
?可确定靶核苷酸序列是否存在、拷贝数等
?诊断基因变异、病原微生物的入侵
第二节探针的制备
核酸杂交基本原理与分类
（1）核酸分子杂交的基本原理
单链的核酸分子在合适的条件下，与具有碱基互补序列的异源核酸形成双链杂交体过程称核酸分子杂交
利用核酸分子杂交检测靶序列的一类技术称核酸分子杂交技术
（2）杂交的基本分类
（一）液相杂交
（二）固相杂交(点杂交、狭缝杂交、菌落杂交、Northern 杂交、Southern杂交) （三）原位杂交：是将分子杂交与组织化学相结合的一种技术。它是利用标记的已知核酸探针，在组织、细胞及染色体上检测特异的DNA或RNA序列的核酸杂交技术（四）基因芯片技术
探针的设计与标记
探针：一段带有检测标记的与目的基因特异互补的已知核苷酸序列。
（一）探针种类（DNA探针、RNA探针、寡核苷酸探针）
(1) 基因组DNA探针
为某一基因的全部或部分序列，或某一非编码序列。
(2) cDNA探针：以mRNA为模板经逆转录酶催化产生的互补mRNA的DNA链。
(3) RNA探针：以DNA为模板转录生成RNA。具高杂交效率，但易于降解和标记方法复杂。
(4) 寡核苷酸探针
较短，一般由17~50个核苷酸组成。
G:C对含量40%-60%；
探针内避免互补；
避免同一碱基连续出现；
与非靶序列有70%以上同源性或连续8个以上碱基序列互补，最好不用。
对靶序列的碱基差异分辨率高；可以区别一个碱基差异的靶序列。
（二）标记方法
1.探针标记物的选择：放射性标记、非放射性标记
标记物的要求
高度灵敏性；
标记物与核酸探针结合，应绝对不能影响核酸探针与模板的结合能力及结合的特异性；
高度特异性；
较高的稳定性，保存时间长，标记及检测方法简单；
对环境无污染，对人体无损伤；
价格低廉等。
?放射性同位素：
3H、32P、35S、125I
灵敏度高而可靠；本底低
半衰期短；对人体有害
检测：放射自显影
?非放射性同位素：
荧光、地高辛、辣根过氧化酶、碱性磷酸酶
安全性好；灵敏度低；
检测：直接检测、间接检测
2.探针标记方法的选择：随机引物标记、DNA缺口平移标记、全程RNA探针标记、全
程标记、末端标记法（3′末端标记、5′末端标记）
杂交的基本程序
?预杂交：1.防止片块式杂交
? 2.封闭薄膜，防止非特异杂交
滤膜在68?C的预杂交（含鲑鱼精DNA）溶液中水浴1h
?杂交：探针与靶核苷酸特异杂交
将变性探针加入杂交溶液，在42?C孵浴8h
洗脱：洗脱未杂交的探针及错配的探针
滤膜浸入2?SSC和0.1%SDS溶液中，室温孵浴5min，再至预热的0.1?SSC和0.1% SDS 中，于42?C孵浴15min；随后滤膜在新配制的42?C预热的0.1?SSC和0.1%SDS溶液中孵浴15min；用2?SSC的溶液短暂漂洗滤膜，将滤膜置于一纸巾上
第九章聚合酶链反应及相关技术
1. PCR的反应过程、反应原理
2. PCR的反应体系，引物设计原则，PCR产物累积的特点
3. FQ-PCR的定量原理，CT值的概念，CT值与模板初始量的关系
4.PCR-RFLP,SSCP,熔点曲线分析检测PCR产物的基本原理
一、PCR反应原理和反应过程
PCR：是一种利用DNA聚合酶在体外使特定的DNA片段进行大量快速合成的技术,可以将微量目的DNA片段扩增一百万倍以上。
1.原理：聚合酶链反应（PCR）是DNA体外复制反应，基本原理与细胞内DNA的复制相似。
DNA的体外复制包括3个步骤：
?变性（denaturation）: 94?C～95?C
?退火（annealing）: 40?C～70?C
?延伸（extension）: 72?C
?变性: DNA双螺旋的氢键断裂，形成单链分子作为反应的模板
?退火: 引物与模板互补结合，形成杂交链
?延伸: 按照模板链的序列以互补的方式依次把dNTP加至引物的3′端，T aq DNA聚合酶使杂交双链不断延伸，直至形成新的DNA双链
2.特点
?特异性强：引物与模板结合的特异性及聚合酶的忠实性
?灵敏度高：指数增长，从pg (10-12)可扩增至mg (10-6)水平
?简便、快速：2～4 小时完成扩增反应
二、PCR的反应体系
参与PCR反应的主要成份:1.模板；2.引物；3.脱氧核苷三磷酸；4.T aq DNA聚合酶；5.镁离子浓度；6.其它反应因素
1.模板
1) PCR模板：将要被复制的核酸片段
2) 模板类型：可以是DNA，也可以是RNA
3) 模板来源：基因组DNA，质粒或线粒体DNA，病毒RNA等
4) 模板要求：对纯度要求严格，用量很低（约50～100ng即可）
2.引物
引物的作用：
?能与模板特异地结合
?引物决定产物的特异性
?引物决定产物的长度
引物设计的原则
1、一对（上、下游），分别与模板的两条链的3’端互补
2、引物的长度一般为18～25个核苷酸
3、避免两条引物间互补，特别是3’端的互补
4、引物碱基组成平衡
ATGC最好随机分布，避免5个以上的嘌呤或嘧啶核苷酸的成串排列。
G+C含量以45-55%为宜。
5、引物退火温度计算
Tm=2（A+T）+4（C+G）
两条引物的Tm要接近，并决定退火稳定
6、引物的5 ′端加适当的修饰成分, 3′端碱基一定要与模板DNA严格配对
设计引物的原则(一)
?两条引物分别位于被扩增片段的两端，与模板正负链序列互补
?长度为18～25个核苷酸
?二条引物之间避免形成引物二聚体
?引物浓度：0.1～0.2μmol/L，浓度过高容易生成引物二聚体
设计引物的原则(二)
?引物的碱基组成应平衡，C+G碱基含量在引物中的比例一般以45%～55%为宜?引物退火温度计算：Tm=2（A+T）+4（C+G）
?引物的5′端可被修饰（引入酶切位点、引入突变位点、生物素等标记）
3.脱氧核苷三磷酸dNTP
?dATP、dCTP、dGTP和dTTP的混合物
?反应体系中4种核苷酸的摩尔浓度必须一致
?浓度过高虽能加快反应速度，但非特异性扩增也随之增加
?最适浓度：20～200μmol/L
4.DNA聚合酶
PCR发明的初期使用的DNA聚合酶是Klenow片段，对热的稳定性差。
T aq DNA聚合酶：从一种水栖噬热菌（Thermus aquaticus, T aq）中提取，有很高的耐
热稳定性
T aq DNA聚合酶的特点：
耐热: 在75-80℃具有最高的聚合酶活性
模板：DNA
原料：dNTP
方向：5’→3’
无纠错功能：没有3’→5’外切酶活性，错配率为0.1%～0.25%
最适酶量：1～2.5U
5.缓冲液
Tris-HCl : 10~50mmol/L
调节反应体系的pH值，使DNA聚合酶的作用环境维持偏碱性
KCl :50mmol/L
可促进引物退火，大于此浓度将会抑制DNA聚合酶的活性
Mg 2＋（Mgcl2）
T aq DNA聚合酶活性需要Mg2+
Mg2+ 浓度过低，会显著降低酶活性。
Mg2+浓度过高又使酶催化非特异性扩增增强。
dNTP为0.2mmol/L时，Mg2+常用1.5mmol/L
6.其它物质
添加剂
加入适量二甲基亚砜或甲酰胺
破坏模板的二级结构，利于解链
加入BSA或DTT
增加或改进DNA聚合酶的稳定性。:
标准的PCR反应体系
模板DNA 50～100ng
引物0.1～0.2umol/L
4种dNTP混合物20～200umol/L
10×扩增缓冲液10ul
Mg2+ 1.5mmol/L
T aq DNA聚合酶1～2.5u
加蒸馏水至25ul
定量PCR：1.相对定量：即测定不同样本中X的比率
2.绝对定量：即测定X的分子数量
?荧光定量PCR（fluorescence quantitative PCR,FQ-PCR），又称实时PCR(real-time PCR)
?FQ-PCR通过荧光信号对PCR过程中的产物量进行实时监测，精确计算出PCR的初始模板量
Ct值(cycle threshold)
?扩增曲线与荧光本底基线的交叉点处相应的反应循环数,即每个反应管内的荧光信
号到达设定的域值时所经历的循环数
?Ct值与模板的起始拷贝数的对数存在线性反比关系，起始拷贝数越多，Ct值越小?利用已知起始拷贝数的标准品作出标准曲线，横坐标代表起始拷贝数的对数，纵坐标代Ct值
?获得未知样品的Ct值，即可从标准曲线上计算出该样品的起始拷贝数
?PCR产物的检测：PCR-限制性片段长度多态性（PCR-RFLP）、等位基因特异性寡核苷酸（ASO）、单链构象多态性（SSCP）、融点曲线分析、变性梯度凝胶电泳（DGGE）、PCR产物的序列分析
PCR-限制性片段长度多态性PCR-RFLP
?PCR-RFLP是对PCR产物作限制性片段长度多态性分析
?根据PCR产物的突变序列是否位于限制性内切酶的酶切位点内而设计
?突变点在某一限制性内切酶的酶切位点序列时，可在突变点的二侧设计引物，或通过改变引物序列使扩增产物产生（或消失）酶切位点
?用相应的内切酶对扩增产物进行水解并作电泳分离，PCR产物能（或不能）被酶水解而产生不同长度的片段
?根据水解片段的大小和相应电泳位置可区分野生型和突变型靶基因片段
单链构象多态性SSCP
?单链DNA分子的空间构象，取决于该分子本身的碱基组成
?突变DNA的PCR产物经变性后产生与正常DNA空间构象不同的两条单链
?不同构象的单链片段具有不同的电泳迁移率，因而能区别正常与突变的DNA 不同顺序——不同构象——不同电泳行为
熔点曲线分析
?DNA片段中突变碱基与正常碱基不能配对而形成异源双链，所产生的Tm较完全配对的同源双链的Tm低，而显示出不同的曲线，从而将突变序列检测出来
?根据熔点曲线可判断野生型或突变型DNA片段
?Tm值的大小取决于DNA分子的长度和其序列中G/C碱基含量。
?当被检片段中存在突变时，就会有不同于野生序列片段的Tm值而呈现不同的波峰。?如果一个被检片段中存在一个以上的突变时，可以出现一个以上的波峰，从而可以将突变序列检测出来。
北京理工大学825分子生物学考试大纲
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分子生物学与基因工程主要知识点
分子生物学与基因工程复习重点 第一讲绪论 1、分子生物学与基因工程的含义 从狭义上讲，分子生物学主要是研究生物体主要遗传物质-基因或DNA的结构及其复制、转录、表达和调节控制等过程的科学。 基因工程是一项将生物的某个基因通过载体运送到另一种生物的活体细胞中，并使之无性繁殖和行使正常功能，从而创造生物新品种或新物种的遗传学技术。 2、分子生物学与基因工程的发展简史，特别是里程碑事件，要求掌握其必要的理由 上个世纪50年代，Watson和Crick提出了的DNA双螺旋模型； 60年代，法国科学家Jacob和Monod提出了的乳糖操纵子模型； 70年代，Berg首先发现了DNA连接酶，并构建了世界上第一个重组DNA分子； 80年代，Mullis发明了聚合酶链式反应（Polymerase Chain Reaction，PCR）技术； 90年代，开展了“人类基因组计划”和模式生物的基因组测序，分子生物学进入“基因组时代”； 目前，分子生物学进入了“后基因组时代”或“蛋白质组时代”。 3、分子生物学与基因工程的专业地位与作用：从专业基础课角度阐述对专业课程的支 撑作用 第二讲核酸概述 1、核酸的化学组成（图画说明） 2、核酸的种类与特点：DNA和RNA的区别 （1）DNA含的糖分子是脱氧核糖，RNA含的是核糖； （2）DNA含有的碱基是腺嘌呤（A）、胞嘧啶（C）、鸟嘌呤（G）和胸腺嘧啶（T），RNA含有的碱基前3个与DNA完全相同，只有最后一个胸腺嘧啶被尿嘧啶（U）所代替； （3）DNA通常是双链，而RNA主要为单链；
（4）DNA的分子链一般较长，而RNA分子链较短。 3、DNA作为遗传物质的直接和间接证据； 间接： （1）一种生物不同组织的细胞，不论年龄大小，功能如何，它的DNA含量是恒定的，而生殖细胞精子的DNA含量则刚好是体细胞的一半。多倍体生物细胞的DNA含量是按其染色体倍数性的增加而递增的，但细胞核里的蛋白质并没有相似的分布规律。 （2）DNA在代谢上较稳定。 （3）DNA是所有生物的染色体所共有的，而某些生物的染色体上则没有蛋白质。（4）DNA通常只存在于细胞核染色体上，但某些能自体复制的细胞器，如线粒体、叶绿体有其自己的DNA。 （5）在各类生物中能引起DNA结构改变的化学物质都可引起基因突变。 直接：肺炎链球菌试验、噬菌体侵染实验 4、DNA的变性与复性：两者的含义与特点及应用 变性：它是指当双螺旋DNA加热至生理温度以上（接近100oC）时，它就失去生理活性。这时DNA双股链间的氢键断裂，最后双股链完全分开并成为无规则线团的过程。简而言之，就是DNA从双链变成单链的过程。增色效应：它是指在DNA的变性过程中，它在260 nm的吸收值先是缓慢上升，到达某一温度后即骤然上升的效应。 复性：它是指热变性的DNA如缓慢冷却，已分开的互补链又可能重新缔合成双螺旋的过程。复性的速度与DNA的浓度有关，因为两互补序列间的配对决定于它们碰撞频率。DNA复性的应用-分子杂交：由DNA复性研究发展成的一种实验技术是分子杂交技术。杂交可发生在DNA和DNA或DNA与RNA间。 5、Tm的含义与影响因素 Tm的含义：是指吸收值增加的中点。 影响因素： 1）DNA序列中G + C的含量或比例含量越高，Tm值也越大（决定性因素）；2）溶液的离子强度 3）核酸分子的长度有关：核酸分子越长，Tm值越大
分子生物学问题汇总
Section A 细胞与大分子 简述复杂大分子的生物学功能及与人类健康的关系。 Section C 核酸的性质 1.DNA的超螺旋结构的特点有哪些？ A 发生在闭环双链DNA分子上 B DNA双链轴线高卷曲，与简单的环状相比，连接数发生变化 C 当DNA扭曲方向与双螺旋方向相同时，DNA变得紧绷，为正超螺旋，反之变得松弛为负超螺旋。自然界几乎所有DNA分子超螺旋都为负的，因为能量最低。 2.简述核酸的性质。 A 核酸的稳定性：由于核酸中碱基对的疏水效应以及电荷偶极作用而趋于稳定 B 酸效应：在强酸和高温条件下，核酸完全水解，而在稀酸条件下，DNA的核苷键被选择性地断裂生成脱嘌呤核酸 C 碱效应：当PH超出生理范围时（7-8），碱基的互变异构态发生变化 D 化学变性：一些化学物质如尿素，甲酰胺能破坏DNA和RNA二级结构中的 而使核酸变性。 E 粘性：DNA的粘性是由其形态决定的，DNA分子细长，称为高轴比，可被机械力和超声波剪切而粘性下降。 F 浮力密度：1.7g/cm^3,因此可利用高浓度分子质量的盐溶液进行纯化和分析 G 紫外线吸收：核酸中的芳香族碱基在269nm 处有最大光吸收 H 减色性，热变性，复性。 思考题：提取细菌的质粒依据是核酸的哪些性质？ 质粒是抗性基因，，在基因组或者质粒DNA中用碱提取法。 Sectio C 课前提问 1.在1.5mL的离心管中有500μL，取出10 μL稀释至1000 μL后进行检测，测得A260=0.15。 问（1）：试管中的DNA浓度是多少？ 问（2）：如果测得A280=0.078, .A260/A280=？说明什么问题？ (1)稀释前的浓度：0.15/20=0.0075 稀释后的浓度：0.0075/100=0.75ug/ml （2）0.15/0.078=1.92〉1.8，说明DNA中混有RNA样品。 2.解释以下两幅图
(完整版)分子生物学试题及答案(整理版)
分子生物学试题及答案 一、名词解释 1．cDNA与cccDNA：cDNA是由mRNA通过反转录酶合成的双链DNA；cccDNA是游离于染色体之外的质粒双链闭合环形DNA。 2．标准折叠单位：蛋白质二级结构单元α－螺旋与β－折叠通过各种连接多肽可以组成特殊几何排列的结构块，此种确定的折叠类型通常称为超二级结构。几乎所有的三级结构都可以用这些折叠类型，乃至他们的组合型来予以描述，因此又将其称为标准折叠单位。 3．CAP：环腺苷酸（cAMP）受体蛋白CRP（cAMP receptor protein ），cAMP与CRP结合后所形成的复合物称激活蛋白CAP（cAMP activated protein ） 4．回文序列：DNA片段上的一段所具有的反向互补序列，常是限制性酶切位点。 5．micRNA：互补干扰RNA或称反义RNA，与mRNA序列互补，可抑制mRNA的翻译。 6．核酶：具有催化活性的RNA，在RNA的剪接加工过程中起到自我催化的作用。 7．模体：蛋白质分子空间结构中存在着某些立体形状和拓扑结构颇为类似的局部区域 8．信号肽：在蛋白质合成过程中N端有15~36个氨基酸残基的肽段，引导蛋白质的跨膜。 9．弱化子：在操纵区与结构基因之间的一段可以终止转录作用的核苷酸序列。 10．魔斑：当细菌生长过程中，遇到氨基酸全面缺乏时，细菌将会产生一个应急反应，停止全部基因的表达。产生这一应急反应的信号是鸟苷四磷酸(ppGpp)和鸟苷五磷酸（pppGpp）。PpGpp与pppGpp的作用不只是一个或几个操纵子，而是影响一大批，所以称他们是超级调控子或称为魔斑。 11．上游启动子元件：是指对启动子的活性起到一种调节作用的DNA序列，-10区的TATA、-35区的TGACA 及增强子，弱化子等。 12．DNA探针：是带有标记的一段已知序列DNA，用以检测未知序列、筛选目的基因等方面广泛应用。13．SD序列：是核糖体与mRNA结合序列，对翻译起到调控作用。 14．单克隆抗体：只针对单一抗原决定簇起作用的抗体。 15．考斯质粒：是经过人工构建的一种外源DNA载体，保留噬菌体两端的COS区，与质粒连接构成。16．蓝-白斑筛选：含LacZ基因（编码β半乳糖苷酶）该酶能分解生色底物X-gal(5-溴-4-氯-3-吲哚-β-D-半乳糖苷)产生蓝色，从而使菌株变蓝。当外源DNA插入后，LacZ基因不能表达，菌株呈白色，以此来筛选重组细菌。称之为蓝-白斑筛选。 17．顺式作用元件：在DNA中一段特殊的碱基序列，对基因的表达起到调控作用的基因元件。18．Klenow酶：DNA聚合酶I大片段，只是从DNA聚合酶I全酶中去除了5’→3’外切酶活性 19．锚定PCR：用于扩增已知一端序列的目的DNA。在未知序列一端加上一段多聚dG的尾巴，然后分别用多聚dC和已知的序列作为引物进行PCR扩增。 20．融合蛋白：真核蛋白的基因与外源基因连接，同时表达翻译出的原基因蛋白与外源蛋白结合在一起所组成的蛋白质。 二、填空 1． DNA的物理图谱是DNA分子的（限制性内切酶酶解）片段的排列顺序。 2． RNA酶的剪切分为（自体催化）、（异体催化）两种类型。 3．原核生物中有三种起始因子分别是（IF-1）、（IF-2）和（IF-3）。 4．蛋白质的跨膜需要（信号肽）的引导，蛋白伴侣的作用是（辅助肽链折叠成天然构象的蛋白质）。5．启动子中的元件通常可以分为两种：（核心启动子元件）和（上游启动子元件）。 6．分子生物学的研究内容主要包含（结构分子生物学）、（基因表达与调控）、（DNA重组技术）三部分。7．证明DNA是遗传物质的两个关键性实验是（肺炎球菌感染小鼠）、（ T2噬菌体感染大肠杆菌）这两个实验中主要的论点证据是：（生物体吸收的外源DNA改变了其遗传潜能）。 8．hnRNA与mRNA之间的差别主要有两点：（hnRNA在转变为mRNA的过程中经过剪接，）、 （mRNA的5′末端被加上一个m7pGppp帽子，在mRNA3′末端多了一个多聚腺苷酸(polyA)尾巴）。 9．蛋白质多亚基形式的优点是（亚基对DNA的利用来说是一种经济的方法）、（可以减少蛋白质合成过程中随机的错误对蛋白质活性的影响）、（活性能够非常有效和迅速地被打开和被关闭）。 10．蛋白质折叠机制首先成核理论的主要内容包括（成核）、（结构充实）、（最后重排）。 11．半乳糖对细菌有双重作用；一方面（可以作为碳源供细胞生长）；另一方面（它又是细胞壁的成分）。所以需要一个不依赖于cAMP—CRP的启动子S2进行本底水平的永久型合成；同时需要一个依赖于cAMP—CRP的启动子S1对高水平合成进行调节。有G时转录从（ S2）开始，无G时转录从（ S1）开
分子生物学复习提纲
基因：是生物的基本遗传单位，是控制遗传性状的功能单位 基因组：一种生物所含的全套遗传物质。 基因表达：指细胞在生命过程中，把储存在DNA顺序中遗传信息经过转录和翻译，转变成具有生物活性的蛋白质分子。 质粒：是附加到细胞中的非细胞的染色体或非核区DNA原有的能够自主复制的较小的DNA分子。 顺式作用元件：存在于基因旁侧序列中能影响基因表达的序列，包括启动子、增强子、调控序列和可诱导元件等，它的作用是参与基 因表达的调控，本身不编码任何蛋白质。 顺反子：是基因的基本功能单位，一个结构基因就是一个顺反子。 外显子：真核生物基因转录区的初级转录产物经过转录后加工之后保留于成熟RNA中的序列和转录区内的对应序列，属于编码序列。 内含子：真核生物基因转录区内位于相邻外显子之间的序列及初级转录产物中的对应序列，属于非编码序列。 启动子：是一段DNA序列，常位于基因转录区的上游，是DNA在指导合成RNA时被RNA聚合酶识别、结合并启动转录的碱基序列，具有方 向性，属于调控序列。 终止子：位于转录区下游的一段DNA序列，是转录的终止信号。 病毒，原核生物，真核生物基因组的特征与区别? 答：病毒基因组特征 1、病毒的基因组可能是DNA或RNA 2、可能是单链分子或双链分子，可能是闭环结 构或线性结构 3、DNA病毒基因组为单一DNA分子，多数RNA分子 基因组为单一RNA 4、基因组为单倍体且基因为单拷贝 5、基因组序列基本上都是编码序列 6、相关基因丛集成一个转录单位 7、有些基因组存在重叠基因 原核生物基因组特征 1、基因组DNA常为单一闭环双链分子 2、基因组DNA只有一个复制起点 3、基因组所含基因数量较多，且形成操纵子结构 4、编码序列几乎都是连续的，没有内含子结构 5、编码序列占基因组的50% 6、非编码序列主要是一些调控序列 7、多拷贝基因很少
生物化学与分子生物学复习归纳笔记
生物化学与分子生物学重点(1) https://www.360docs.net/doc/9910296296.html, 2006-11-13 23:44:37 来源：绿色生命网 第一章绪论 一、生物化学的的概念： 生物化学（biochemistry)是利用化学的原理与方法去探讨生命的一门科学，它是介于化学、生物学及物理学之间的一门边缘学科。 二、生物化学的发展： 1．叙述生物化学阶段：是生物化学发展的萌芽阶段，其主要的工作是分析和研究生物体的组成成分以及生物体的分泌物和排泄物。 2．动态生物化学阶段：是生物化学蓬勃发展的时期。就在这一时期，人们基本上弄清了生物体内各种主要化学物质的代谢途径。 3．分子生物学阶段：这一阶段的主要研究工作就是探讨各种生物大分子的结构与其功能之间的关系。 三、生物化学研究的主要方面： 1．生物体的物质组成：高等生物体主要由蛋白质、核酸、糖类、脂类以及水、无机盐等组成，此外还含有一些低分子物质。 2．物质代谢：物质代谢的基本过程主要包括三大步骤：消化、吸收→中间代谢→排泄。其中，中间代谢过程是在细胞内进行的，最为复杂的化学变化过程，它包括合成代谢，分解代谢，物质互变，代谢调控，能量代谢几方面的内容。 3．细胞信号转导：细胞内存在多条信号转导途径，而这些途径之间通过一定的方式方式相互交织在一起，从而构成了非常复杂的信号转导网络，调控细胞的代谢、生理活动及生长分化。 4．生物分子的结构与功能：通过对生物大分子结构的理解，揭示结构与功能之间的关系。 5．遗传与繁殖：对生物体遗传与繁殖的分子机制的研究，也是现代生物化学与分子生物学研究的
一个重要内容。 第二章蛋白质的结构与功能 一、氨基酸： 1．结构特点：氨基酸(amino acid)是蛋白质分子的基本组成单位。构成天然蛋白质分子的氨基酸约有20种，除脯氨酸为α-亚氨基酸、甘氨酸不含手性碳原子外，其余氨基酸均为L-α-氨基酸。 2．分类：根据氨基酸的R基团的极性大小可将氨基酸分为四类：① 非极性中性氨基酸(8种)； ② 极性中性氨基酸(7种)；③ 酸性氨基酸(Glu和Asp)；④ 碱性氨基酸(Lys、Arg和His)。 二、肽键与肽链： 肽键(peptide bond)是指由一分子氨基酸的α-羧基与另一分子氨基酸的α-氨基经脱水而形成的共价键(-CO-NH-)。氨基酸分子在参与形成肽键之后，由于脱水而结构不完整，称为氨基酸残基。每条多肽链都有两端：即自由氨基端(N端)与自由羧基端(C端)，肽链的方向是N端→C端。 三、肽键平面(肽单位)： 肽键具有部分双键的性质，不能自由旋转；组成肽键的四个原子及其相邻的两个α碳原子处在同一个平面上，为刚性平面结构，称为肽键平面。 四、蛋白质的分子结构： 蛋白质的分子结构可人为分为一级、二级、三级和四级结构等层次。一级结构为线状结构，二、三、四级结构为空间结构。 1．一级结构：指多肽链中氨基酸的排列顺序，其维系键是肽键。蛋白质的一级结构决定其空间结构。 2．二级结构：指多肽链主链骨架盘绕折叠而形成的构象，借氢键维系。主要有以下几种类型： ⑴α-螺旋：其结构特征为：①主链骨架围绕中心轴盘绕形成右手螺旋；②螺旋每上升一圈是3.6个氨基酸残基，螺距为0.54nm；③ 相邻螺旋圈之间形成许多氢键；④ 侧链基团位于螺旋的外侧。 影响α-螺旋形成的因素主要是：① 存在侧链基团较大的氨基酸残基；② 连续存在带相同电荷的氨基酸残基；③ 存在脯氨酸残基。 ⑵β-折叠：其结构特征为：① 若干条肽链或肽段平行或反平行排列成片；② 所有肽键的C=O和
分子生物学复习资料 绝对重点
分子生物学复习资料 （第一版） 一名词解释 1 Southern blot / Northern blot—DNA斑迹法 / RNA转移吸印技术。是为了检测待检基因或其表达产物的性质和数量（基因拷贝数）常用的核酸分子杂交技术。二者均属于印迹转移杂交术，所不同的是前者用于检测DNA样品；后者用于检测RNA样品。 2 cis-acting element / trans-acting factor—顺式作用元件 / 反式作用因子。均为真核生物基因中的转录调控序列。顺式作用元件是与结构基因表达调控相关、能被基因调控蛋白特异性识别和结合的特定DNA序列，包括启动子和上游启动子元件、增强子、反应元件和poly （A）加尾信号。反式作用因子是能与顺式作用元件特异性结合、对基因表达的转录起始过程有调控作用的蛋白质因子，如RNA聚合酶、转录因子、转录激活因子、抑制因子。 3VNTR / STR—可变数目串联重复序列 / 短串联重复。均为非编码区的串联重复序列。 前者也叫高度可变的小卫星DNA，重复单位约9～24bp,重复次数变化大,变化高度多态性；后者也叫微卫星DNA，重复单位约2～6 bp，重复次数约10～60次，总长度通常小于150bp 。（参考第7题） 4 viral oncogene / cellular oncogene—病毒癌基因 / 细胞癌基因。病毒癌基因指存在于逆转录病毒中、体外能使细胞转化、体内能导致肿瘤发生的基因；细胞癌基因也叫原癌基因，指存在于细胞内，与病毒癌基因同源的基因序列。正常情况下不激活，与细胞增殖相关，是维持机体正常生命活动所必须的，在进化上高等保守。当原癌基因的结构或调控区发生变异，基因产物增多或活性增强时，使细胞过度增殖，从而形成肿瘤。 5 ORF / UTR—开放阅读框 / 非翻译区。均指在mRNA中的核苷酸序列。前者是特定蛋白质多肽链的序列信息，从起始密码子开始到终止密码子结束，决定蛋白质分子的一级功能；后者是位于前者的5＇端上游和3＇端下游的、没有编码功能的序列，主要参与翻译起始调控，为前者的多肽链序列信息转变为多肽链所必需。 6 enhancer / silencer—增强子 / 沉默子。均为顺式作用元件。前者是一段含多个作用元件的短DNA序列，可特异性与转录因子结合，增强基因的转录活性，可以位于基因任何位置，通常在转录起始点上游-100到-300个碱基对处；后者是前者内含的负调控序列，结合特异蛋白因子时，对基因转录起阻遏作用。 7 micro-satellite / minisatellite—微卫星DNA / 小卫星DNA 。卫星DNA是出现在非编码区的串联重复序列，特点是有固定重复单位且重复单位首尾相连形成重复序列片段，串联重复单位长短不等，重复次数大小不一。微卫星DNA即STR；小卫星DNA分为高度可变的小卫星DNA（即VNTR）和端粒DNA。（参考第3题） 8 SNP / RFLP—单核苷酸多态性 / 限制性片段长度多态性。前者是指在基因组水平上由单个核苷酸的变异所引起的DNA序列多态性，它是人类遗传变异中最常见的一种，占所
分子生物学整理
1.核酸与蛋白质的结构比较表如下： 核酸（Nucleic acids） 蛋白质（Proteins） DNA RNA 一级结构Primary structure 核苷酸序列 AGTTCT 或AGUUCU 的排列顺序 3，，5，- 磷酸二酯键 氨基酸排列顺序 肽键 二级结构Secondarystructure 双螺旋 主要是氢键，碱基堆积 力 配对（茎-环结构） （同左） 有规则重复的构象 （α-helix ，β－sheet， β-turn） 氢键 三级结构Tertiary structure 超螺旋RNA空间构象 一条肽链的空间构象 范德华力氢键疏水 作用盐桥二硫键等 四级结构Quaternarystructure 多条肽链 （或不同蛋白） 3.分离和纯化核酸：聚丙烯酰胺凝胶电泳（PAGE）与琼脂糖凝胶电泳（AGE）广泛用于核酸的分离、纯化 与鉴定 基因组DNA的分离与纯化：（一）酚抽提法（二）甲酰胺解聚法（三）玻棒缠绕法（四）DNA样品的进一 步纯化：纯化的方法包括透析、层析、电泳及选择性沉淀等 4原核生物与真核生物基因信息传递过程中的差异 1. DNA的复制 原核生物真核生物 DNA聚合酶DNA聚合酶Ⅰ、Ⅱ、ⅢDNA聚合酶α、β、γ、δ、ε五种，其中δ为主要的聚合酶， γ存在于线粒体中 原核的DNA聚合酶I具有5'-3'外切酶活性。真核生物的聚合酶没有5'-3'外切酶活性，需要一种叫FEN1 的蛋白切除5'端引物 DNA聚合酶III复制时形成二聚体复合物 起始复制地点：细胞质复制地点：细胞核 复制时间：DNA合成只是发生在细胞周期的S期 有时序性，即复制子以分组方式激活而非同步启动复制起点：一个起始位点，单复制子复制起点：多个复制起始位点，多复制子 起始点长度：长起始点长度：短 延长冈崎片段：比较长冈崎片段：比原核生物要短 引物：RNA，切除引物需要DNA聚合酶I 引物：较原核生物的短，除RNA外还有DNA，所以真核生 物切除引物需要核内RNA酶，还需要核酸外切酶。 终止基因为环状的DNA，复制的终止点ter，催 化填补空隙为DNA-polⅠ，DNA连接酶连 接冈崎片段成DNA链真核生物基因为线状的DNA，其复制与核小体的装配同步进行，复制后形成染色体，DNA-polε填补空隙，存在端粒及端粒酶防止DNA的缩短（RNA引物留下的空白无法填补时出现DNA的缩短）
关于分子生物学试题及答案
分子生物学试题（一） 一.填空题(,每题1分,共20分) 一.填空题(每题选一个最佳答案,每题1分,共20分) 1. DNA的物理图谱是DNA分子的（）片段的排列顺序。 2. 核酶按底物可划分为（）、（）两种类型。 3．原核生物中有三种起始因子分别是（）、（）和（）。 4．蛋白质的跨膜需要（）的引导，蛋白伴侣的作用是（）。5．真核生物启动子中的元件通常可以分为两种：（）和（）。6．分子生物学的研究内容主要包含（）、（）、（）三部分。 7．证明DNA是遗传物质的两个关键性实验是（）、（）。 8．hnRNA与mRNA之间的差别主要有两点：（）、（）。 9．蛋白质多亚基形式的优点是（）、（）、（）。 10.蛋白质折叠机制首先成核理论的主要内容包括（成核）、（结构充实）、（最后重排）。 11.半乳糖对细菌有双重作用；一方面（可以作为碳源供细胞生长）；另一方面（它又是细胞壁的成分）。所以需要一个不依赖于cAMP-CRP的启动子S2进行本底水平的永久型合成；同时需要一个依赖于cAMP-CRP的启动子S1对高水平合成进行调节。有G时转录从（S2 ）开始，无G时转录从（S1 ）开始。 12．DNA重组技术也称为（基因克隆）或（分子克隆）。最终目的是（把一个生物体中的遗传信息DNA转入另一个生物体）。典型的DNA重组实验通常包含以下几个步骤： ①提取供体生物的目的基因（或称外源基因），酶接连接到另一DNA分子上（克隆载体），形一个新的重组DNA分子。 ②将这个重组DNA分子转入受体细胞并在受体细胞中复制保存，这个过程称为转化。 ③对那些吸收了重组DNA的受体细胞进行筛选和鉴定。 ④对含有重组DNA的细胞进行大量培养，检测外援基因是否表达。 13、质粒的复制类型有两种：受到宿主细胞蛋白质合成的严格控制的称为（严紧型质粒），不受宿主细胞蛋白质合成的严格控制称为（松弛型质粒）。 14．PCR的反应体系要具有以下条件： a、被分离的目的基因两条链各一端序列相互补的 DNA引物（约20个碱基左右）。 b、具有热稳定性的酶如：TagDNA聚合酶。 c、dNTP d、作为模板的目的DNA序列 15．PCR的基本反应过程包括：（变性）、（退火）、（延伸）三个阶段。 16、转基因动物的基本过程通常包括： ①将克隆的外源基因导入到一个受精卵或胚胎干细胞的细胞核中； ②接种后的受精卵或胚胎干细胞移植到雌性的子宫；
现代分子生物学考研复习重点
现代分子生物学考研复习资料整理 第一章绪论 分子生物学：是研究核酸、蛋白质等所有生物大分子的形态、结构及其重要性、规律性和相互关系的科学 分子生物学的主要研究内容 1、DNA重组技术 2、基因表达调控研究 3、生物大分子的结构功能研究——结构分子生物学 4、基因组、功能基因组与生物信息学研究 5、DNA的复制转录和翻译 第二章染色体与DNA 半保留复制：DNA在复制过程中碱基间的氢键首先断裂，双螺旋解旋并被分开，每条链分别作为模板合成新链，产生互补的两条链。这样新形成的两个DNA分子与原来DNA分子的碱基顺序完全一样，因此，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，所以这种复制方式被称为DNA半保留复制 DNA半不连续复制：DNA双螺旋的两条链反向平行，复制时，前导链DNA的合成以5′-3′方向，随着亲本双链体的解开而连续进行复制；后随链在合成过程中，一段亲本DNA单链首先暴露出来，然后以与复制叉移动相反的方向、按照5′-3′方向合成一系列的冈崎片段，然后再把它们连接成完整的后随链，这种前导链的连续复制和后随链的不连续复制称为DNA 的半不连续复制 原核生物基因组结构特点：1、基因组很小，大多只有一条染色体2、结构简练3、存在转录单元，多顺反子4、有重叠基因 真核生物基因组的结构特点：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，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 DNA转座（移位）是由可移位因子介导的遗传物质重排现象 DNA转座的遗传学效应：1、转座引入插入突变2、转座产生新的基因3、转座产生的染色体畸变4、转座引起生物进化 转座子分为插入序列和复合型转座子两大类 环状DNA复制方式：θ型、滚环型和D-环型 第三章生物信息的传递（上）从DNA到RNA 转录：指拷贝出一条与DNA链序列完全相同的RNA单链的过程 启动子：是一段位于结构基因5′段上游区的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 原核生物启动子结构：存在位于-10bp处的TATA区和-35bp处的TTGACA区，其是RNA聚合酶与启动子的结合位点，能与σ因子相互识别而具有很高的亲和力 终止子：是给予RNA聚合酶转录终止信号的DNA序列（促进转录终止的DNA序列） 终止子的类型：不依赖于ρ因子和依赖于ρ因子 增强子：能增强或促进转录起始的序列 增强子的特点：1、远距离效应2、无方向性3、顺式调节4、无物种和基因的特异性5、具
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。
分子生物学复习题(有详细答案)
绪论 思考题：（P9） 1.从广义和狭义上写出分子生物学的定义？ 广义上讲的分子生物学包括对蛋白质和核酸等生物大分子结构与功能的研究，以及从分子水平上阐明生命的现象和生物学规律。 狭义的概念，即将分子生物学的范畴偏重于核酸（基因）的分子生物学，主要研究基因或DNA结构与功能、复制、转录、表达和调节控制等过程。其中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。 2、现代分子生物学研究的主要内容有哪几个方面？什么是反向生物学？什么是 后基因组时代？ 研究内容： DNA的复制、转录和翻译；基因表达调控的研究；DNA重组技术和结构分子生物学。 反向生物学：是指利用重组DNA技术和离体定向诱变的方法研究已知结构的基因相应的功能，在体外使基因突变，再导入体内，检测突变的遗传效应，即以表型来探索基因结构。 后基因组时代：研究细胞全部基因的表达图式和全部蛋白质图式，人类基因组研究由结构向功能转移。 3、写出三个分子生物写学展的主要大事件（年代、发明者、简要内容） 1953年Watson和Click发表了?脱氧核糖核苷酸的结构?的著名论文，提出了DNA的双螺旋结构模型。 1972~1973年，重组DNA时代的到来。H.Boyer和P.Berg等发展了重组DNA 技术，并完成了第一个细菌基因的克隆，开创了基因工程新纪元。 1990~2003年美、日、英、法、俄、中六国完成人类基因组计划。解读人类遗传密码。 4、21世纪分子生物学的发展趋势是怎样的？ 随着基因组计划的完成，人类已经掌握了模式生物的所有遗传密码。又迎来了后基因组时代，人类基因组的研究重点由结构向功能转移。相关学说理论相应诞生，如功能基因组学、蛋白质组学和生物信息学。生命科学又进入了一个全新的时代。 第四章 思考题：（P130） 1、基因的概念如何？基因的研究分为几个发展阶段？ 概念：基因是原核、真核生物以及病毒的DNA和RNA分子中具有遗传效应的核苷酸序列，是遗传的基本单位和突变单位以及控制形状的功能单位。 发展阶段：○120世纪50年代以前，主要从细胞的染色体水平上进行研究，属于基因的染色体遗传学阶段。 ○220世纪50年代以后，主要从DNA大分子水平上进行研究，属于分
石河子大学加试科目考试大纲-分子生物学考试大纲
石河子大学生命科学学院硕士研究生入学考试《分子生物学》考试 大纲 一、考试性质 石河子大学硕士研究生入学分子生物学考试是为招收理学类硕士研究生而设置的选拔考试。它的主要目的是测试考生的分子生物学基本知识，包括对分子生物学各项内容的掌握程度和应用相关知识解决问题的能力。考试对象为参加全国硕士研究生入学考试初试选拔通过者、报考生物化学与分子生物学等专业的考生。 二、考试方式和考试时间 分子生物学考试采用闭卷、笔试形式，试卷满分为100分，考试时间为180分钟。试卷务必书写清楚、符号和西文字母运用得当。不得在试题上答卷。 三、试卷结构 （一）试卷的结构 1、基本概念的考核（名词解释或者判断题）：内容为课程涉及的基本概念和各个章节知识点，主要覆盖本门课程章节的重点内容，占总分的20%。 2、简答题：对本门课程基本知识的应用能力，以及应用相关理论知识进行分析能力考核，占总分的50%。 3、论述题：对本门课程近年来发展动态以及发展趋势了解程度的考核，以及考核学生的科研思维能和表达能力，占总分的30%。 四、考查目标 1、了解分子生物学研究的基本内容及发展简史，理解和掌握分子生物学有关的基本概念、理论以及实验原理和方法。 2、能够运用辩证的观点正确认识生命现象的分子生物学本质和规律，具备分析问题和解决问题的能力，能够应用分子生物学相关知识的基本原理进行分析。 3、对学生的科研思维能力以及分析问题的能力进行考察。 五、考试内容和考试要求 （一）绪论 1、考试内容：分子生物学的基本概念、分子生物学发展简史、分子生物学研究的主要内容、分子生物学的应用。 2、考试基本要求：掌握分子生物学课程内容的基本概念，分子生物学近年来的发展趋势。 （二）遗传物质的分子结构、性质和功能 1、考试内容： ①核酸的种类和分布，核酸的化学组成。核酸有两大类：DNA和RNA。核酸的基本组成单位为核苷酸，组成DNA的核苷酸为脱氧核糖核苷酸（dNMP），组成RNA的核苷酸为核糖核苷（NMP）。核苷酸由磷酸、戊糖和碱基组成。组成DNA分子的戊糖为D-2脱氧核
现代分子生物学_复习笔记
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。 第二章染色体与DNA
分子生物学课件整理
注：根据课件容简单整理，为了方便大家理解，容较多;如果仅仅为了考试，可以根据自己的需要进行容的删减。 Lecture 1. Introduction 1. What is Molecular Biology? Molecular biology seeks to explain the relationships between the structure and function of biological molecules and how these relationships contribute to the operation and control of biochemical processes. Molecular biology is the study of genes and their activities at the molecular level, including transcription, translation, DNA replication, recombination and translocation. 分子生物学的研究容 Major content of molecular biology ◆ Structure and Function of nucleic acid ★conformation and function of DNA ★conformation and function of RNA ◎mRNA ◎tRNA◎rRNA ◎ ribozyme ◎antisence RNA ◎ microRNA ◎ RNA interfrence 人们开发出：RNAi、RNAa、ncRNA、SiRNA、microRNA、Antisene RNA、SatellileRNA、TelomereRNA、lincRNA、InCRNA、PiRNA、qiRNA、endoSiRNA 等等，其他还有RNA结合蛋白(RNPs)、RNA酶等成百上千种RNA相关的新成员，组成了一个庞大的RNA新世界 这些RNA不仅在基因-蛋白质的合成中发挥重要作用，它更调节和管理着—基因的转录、表达、表型等几乎所有的功能。 在细胞增殖、分化、生长、凋亡、生殖、发育、遗传、损伤、修复、炎症、感染、防治等一切生命活动中发挥着重要作用； RNA还是生命起源的“先驱’’，近年来研究证明，RNA比DNA更古老，它是地球上最早出现的生命形式；它可以携带遗传信息，能自我复制，自我进化，自我编译，又具有催化分子功能------,以后才有了DNA和蛋白质，才有了今天的生物世界。 RNA更是人类生命健康的维护者，它不仅调节和管理着人类的一切生命活动，而且它还是防治许多重大的疾病和开发新药物的靶分子和预警分子，并可直接和间接的发挥防治疾病的作用。 ◆Functional Genomics ◎As the Human Genome Project has mostly determined the genetic sequence, the next step is functional genomics, which will reveal each gene's functions and controls ◎ Human Genome Diversity Project ◎ Environmental Genome Project ◎Pharmacogenomics ◎Comparative Genomics Artificial life 人工生命是通过人工模拟生命系统,来研究生命的领域。人工生命的概念，包括两个方面容 1.属于计算机科学领域的虚拟生命系统，涉及计算机软件工程与人工智能技术，以及 2.基因工程技术人工改造生物的工程生物系统，涉及合成生物学技术。 分子生物学与医学 ◆人体发育调控和人体功能调控的分子生物学基础 ◎发育、分化与衰老的分子生物学基础 ◎细胞增殖调控的分子生物学基础 ◎神经、分泌和免疫调控的分子生物学基础 ◆基因与疾病 ◎疾病的分子机理 致病基因的克隆 复杂疾病的分子基础 ◎基因诊断 ◎基因治疗 Lecture 2 structure and function of gene 第一节基因的概念及其发展 一基因（gene）（一）基因的概念的产生和发展 2、Morgan 基因的物质载体是染色体 3、G.Beadle & R.Tatum 基因是决定蛋白质一级结构的遗传物质单位 5、O. Avery 基因的化学本质是DNA 6、Jacob & Monod 基因是在特定的遗传调控系统的调节下和控制下表达其功能的遗传物质单位 7、现代的基因概念 基因是核酸分子中储存遗传信息的遗传单位，是指储存有功能的蛋白质多肽链或RNA序列信息所必需的全部核苷酸序列 二、基因组（genomic） The genome is the entirety of an organism's hereditary information. It is encoded either in DNA or, for many types of virus, in RNA. The genome includes both the genes and the non-coding sequences of the DNA 细胞或生物体中，一套完整单倍体的遗传物质的总和。 人类基因组包含24条染色体以及线粒体上的全部的遗传物质。 第二节真核生物基因组 一、基因分类 1、结构基因（strutual gene）可被转录形成mRNA并进而翻译位多肽链，构成各种结构蛋白的基因 2、调节基因（regulatory gene）可调节、控制结构基因表达的基因。其突变可能会影响一个或多个结构基因的功能，导致一个（或多个）蛋白质的改变。 3、rRNA基因和tRNA基因 二、基因的结构 enhancer pr omoter e xon 5UTR, 3UTR intron （一）编码区 1 、外显子（exon） 2、含子（intron） ★GT—AG规则： 含子多是以GT开始，并以AG结尾 ★一个基因的含子可以是另一个基因的外显子。 ★外显子的数量是描述基因结构特征的重要指标。 三、调控元件（acting elements） （二）前导区： 位于编码区的上游，相当于mRNA5端的非编码区 （三）调节区： 包括启动子、增强子等基因编码区的两侧，也称侧翼序列 ◎顺式调控元件（cis-acting elements）：与结构基因表达调控相关。能够被基因调控蛋白特异性识别和结合的DNA序列。 ◎反式调控元件（trans-acting elements）:一些可以通过结合顺式元件而调节基因转录活性的蛋白因子。 （一）启动子（promoter） 启动子是DNA分子可以与RNA聚合酶特异结合的部位，也就是使转录开始的部位。在基因表达的调控中，转录的起始是个关键。常常某个基因是否应当表达决定于在特定的启动子起始过程。 2 启动子的类型 (1)一类是RNA聚合酶可以直接识别的启动子这类启动子应当总是能被转录。 但实际上也不都如此，外来蛋白质可对其有影响，即该蛋白质可直接阻断启动子，也可间接作用于邻近的DNA结构，使聚合酶不能和启动子结合 (2)另一类启动子在和聚合酶结合时需要有蛋白质辅助因子的存在。这种蛋白质因子能够识别与该启动子顺序相邻或甚至重叠的DNA顺序。 3 启动子的共同顺序 ⑴真核生物基因启动子位于RNA合成开始位点的上游大约10bp和35bp处有两个共同的顺序，称为-10和-35序列。这两个序列的共同顺序如下, -35区“AATGTGTGGAAT”， -10区“TTGACATATATT”。 -10序列又称为Pribnow盒(原核生物)。是RNA聚合酶所结合和作用必需的顺序