分子生物名词解释和大题.pdf

核酶:泛指一类具有催化功能的 RNA 分子，一般指无需蛋白质参加或不与蛋白质结合，就具有催化功能的 RNA 分子 1、反义 RNA:指与 mRNA 互补的 RNA 分子,也包括与其它 RNA 互补的 RNA 分子 2、单顺反子：真核基因转录产物为单顺反子，即一种基因编码一种多肽链或 RNA 链，每个基因转录有各自的调节元件 2、多顺反子：在原核细胞中，通常是几种不同的 mRNA 连在一起，相互之间由一段短的不编码蛋白质的间隔序列所隔开 3、半保留复制：首先是 DNA 氢键断裂，双链彼此分开，然后每条链可分别作为模板，在其上按碱基互补原则配对，合成新的多核苷酸链 3、半不连续复制：指 DNA 复制时，前导链上 DNA 的合成是连续的，后随链上是不连续的，4、外显子：是真核生物基因的一部分，它在剪接后仍会被保存下来，并可在蛋白质生物合成过程中被表达为蛋白质 4、内含子：基因内的间隔序列不出现在成熟的 RNA 分子中，在转录后通过加工被切除 5、启动子：RNA 聚合酶结合 DNA 的部位，包括一些转录调控元件 5、终止子：RNA 合成的终止发生在转录 DNA 特殊的碱基顺序中，能提供转录终止信号的 DNA 序列 6、起始密码子：mRNA 上的碱基顺序每 3 个碱基用解读框架划分开，可决定其所生成蛋白质的氨基酸顺序，为了使碱基顺序作为遗传信息能正确转译，通常需要从某个特定的位置开始转译。这个起始点的密码子就叫做起始密码子，被认为对应于 AUG 6、终止密码子：终止子是给予 RNA 聚合酶转录终止信号的 DNA 序列。UAG,UAA,UGA 7、终止因子：协助 RNA 聚合酶识别终止信号的蛋白因子 抗终止子：有的蛋白因子能作用于终止序列，减弱或取消终止子的作用 7、起始因子：参与蛋白质生物合成起始的蛋白因子 信号肽：分泌蛋白新生态链 N 端的一段 20-30 氨基酸残基组成的肽段。8、无意义突变：是编码某一氨基酸地三联体密码经碱基替换后,变成不编码任何氨基酸地终止密码 UAA、UAG 或 UGA 分子伴侣：一组从细菌到人广泛存在的蛋白质，非共价地与新生肽链和解折叠的蛋白质肽链结合，并帮助它们折叠和运转，通常不参与靶蛋白的生理功能。增强子：指能使和他连锁的基因转录效率明显增加的 DNA 序列 9、操纵子：原核生物转录调控的主要形式，相关的基因排列成簇，由一个调节蛋白所控制，一开俱开，一闭俱闭，从而对环境条件的改变作出相应的反应。10、顺式作用元件：对基因表达有调节活性的 DNA 序列，其或性只影响与其与自身同处在一个 DNA 分子上的基因；通常不编码蛋白质，多位于基因旁侧或内含子 C 值悖理:真核生物中 DNA含量的反常现象 定点突变：体外定点突变的具体方法：1）聚核苷酸介导的用单链模板定点突变；2）双引物 法定点突变；3）用掺入 U 的单链为模板进行聚核苷酸介导的体外定点突变。重复序列：的那个一个基因组内存在的核苷酸序列不止一个拷贝时，称这个序列为.卫星 DNA：是一类简单重复序列，由非常短的序列重复多次，有数百万个拷贝，串联成长长的一大簇集中在异染色体区、通常不转录 DNA 聚合酶：指以脱氧核苷三磷酸为底物，按 53方向合成 DNA 的一类酶，反应条件：4 种脱氧核苷三磷酸、Mg+、模板、引物。DNA 聚合酶是多功能酶，除具有聚合作用外，还具有其它功能，不同 DNA 聚合酶所具有的功能不同。拓扑异构酶：是一类引起 DNA 拓扑异构反应的酶，分为两类：类型的酶能使 DNA 的一条链发生断裂和再连接，反应无需供给能量，类型的酶能使 DNA 的两条链同时发生断裂和再连接，当它引入超螺旋时，需要由 ATP 供给能量。单链 DNA 结合蛋白：是一类特异性和单链区 DNA 结合的蛋白质。它的功能在于稳定 DNA解开的单链，阻止复性和保护单链部分不被核酸酶降解。DNA 连接酶：是专门催化双链 DNA 中缺口共价连接的酶，不能催化两条游离的单链 DNA链间形成磷酸二酯键。反应需要能量。引物酶：以 DNA 为模板，以核糖核苷酸为底物，在 DNA 合成中，催化形成 RNA 引物的酶称为引物酶 复制叉：复制中的 DNA 分子，末复制的部分是亲代双螺旋，而复制好的部分是分开的，由两个子代双螺旋组成，复制正在进行的部分呈丫状叫做复制叉。前导链：在 DNA 复制过程中，以亲代链（35为模板时，子代链的合成（53）是连续的，这条链能连续合成的链称前导链。冈崎片段、后随链：在 DNA 复制过程中，以亲代链（53）为模板时，子代链的合成不能以 35方向进行，而是按 53方向合成出许多小片段，因为是冈崎等人研究发现，因此称冈崎片段。由许多冈崎片段连接而成的子代链成为后随链。逆转录酶：催化以 RNA 为模板合成 DNA 的逆转录过程的酶。逆转录酶具有多种活性：依赖 RNA 的 DNA 聚合酶活性；依赖 DNA 的 DNA 聚合酶活性；RNA 水解酶活性，DNA 合成方向 53。合成时需要引物与模板。突变：基因组 DNA 顺序上的任何一种改变都叫做突变。分点突变和结构畸变。点突变：是指一个或几个碱基对被置换，这种置换又分两种形式：转换指用一个嘌呤碱置换另一个嘌呤碱，一个嘧啶碱置换另一个嘧啶碱；颠换指用嘌呤碱置换嘧啶碱或用嘧啶碱置换嘌呤碱。结构畸变：基因中的缺口、或插入或缺失某些碱基造成移码突变使 DNA 的模板链失去功能。诱变剂：使基因组发生突变的物理、化学、生物因素叫。光裂合酶修复（又称光复活）：可见光将光裂合酶激活，它分解 DNA 上由紫外线照射而形成的嘧啶二聚体，使它们恢复成两个单独的嘧啶碱。切除修复：在一系列酶的作用下，将 DNA 分子中受损伤部分切除，以互补链为模板，合成出空缺的部分，使 DNA 恢复正常结构的过程。重组修复：DNA 在有损伤的情况下也可以修复，复制时子代链跃过损伤部位并留下缺口，通过分子间重组，从完整的另一条母链上将相应的核苷酸序列片段移至子链缺口处，然后用再合成的多核苷酸的序列补上母链的空缺，此过程称。诱导修复和应急反应（SOS 修复）：由于 DNA 受到损伤或复制系统受到抑制所诱导引起的一系列复杂的应急效应，称为应急反应。SOS 反应主要包括两个方面：DNA 损伤修复（SOS修复或称诱导修复）和诱变效应。SOS 修复是一种易出差错的修复过程，虽能修复 DNA的损伤而避免死亡。但却带来高的变异率。基因组成：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性状的功能单位。包括了编码蛋白质和tRNA，rRNA的结构基因，以及具有调节控制作用的调控基因 基因家族：是真核生物基因组中来源相同、结构相似、功能相关的一组基因 基因工程（又称基因重组技术）：是将外源基因经过剪切加工，再插入到一个具有自我复制能力的载体 DNA 中，将新组合的 DNA 转移到一个寄主细胞中，外源基因就可以随着寄主细胞的分裂进行繁殖，寄主细胞也借此获得外源基因所携带的新特性。基因突变：基因内的遗传物质发生可遗传的结构和数量的变化 基因突变的种类：碱基置换突变 移码突变 整码突变 染色体错配和不等交换 模板链：转录过程中用作模板的这条 DNA 链，称为。非模板链：与模板链互补的那条 DNA 链，称。不对称转录：因为 RNA 的转录只在 DNA 的任一条链上进行，所以把 RNA 的和成叫做。启动子：DNA 链上能指示 RNA 转录起始的 DNA 序列称。转录单位：RNA 的转录只在 DNA 的一个片段上进行，这段 DNA 序列叫。转录加工：细菌中很多 RNA 分子和几乎全部真核生物的 RNA 在合成后都需要不同程度的加工，才能形成成熟的 RNA 分子，这个过程叫。翻译的精确性：1 氨基酸与 tRNA 的专一性结合 2 携带氨基酸的 tRNA 对 mRNA 的识别 3 起始因子与延伸因子的作用 4 核糖体三位点模型的 E 位与 A 位的相互影响 5 校对作用 蛋白质翻译过程：1 起始：30S 亚基在 IF3 和 IF1 的促进下，与 mRNA 的起始部位结合而起始翻译 2 肽链的延伸：转肽和移位 3：翻译的终止：当 mRNA 分子上终止密码子出现在核糖体 A 位时，多肽链的合成即转入终止阶段.遗传密码基本特性：1 基本单位是按照 5-3 方向编码，不重叠，无标点的三联体密码子 2密码的简并性3密码的变偶性 4密码的通用性和变异性 5起始密码AUG与终止密码UAA UAG UGA 体外与体内 dna 复制差异：1 条件：模板:一段目的 DNA 片段、整个 DNA 片段 酶：Tap 酶、解旋酶 DNA 和 RNA 聚合酶 DNA 连接酶 能量：热能、ATP 引物：单链 DNA 片段 RNA 片段 2、过程：变性-退火-延伸、边解旋边复制 3、结果：快速目的基因、复制 DNA 分子（较慢）RNA 干扰：与靶基因同源的双链 RNA 诱导的特异转录后基因沉默现象。其作用机制是双链 RNA 被特异的核酸酶降解，产生干扰小 RNA（siRNA）这些 sirna 与同源的靶 RNA 互补结合，特异性酶降解靶 RNA，从而抑制、下调基因表达 乳糖操纵子机制：1、培养基中没有乳糖时，存在操纵子上游的调节基因编码表达的阻遏蛋白结合到操纵子的操纵基因上，组织了结构基因于的表达（即不能调节基因编码表达的阻遏蛋白所阻遏）不能合成乳糖代谢的酶。2、当转到乳糖培养基中时，由于诱导物分子结合在阻遏蛋白的特异部位，引起阻遏蛋白的构像变化，不能结合到操纵基因上，使RNA 聚合酶能够正常催化转录存在于操纵子上的基因，即操纵子诱导表达，-半乳糖苷酶分子数量迅速增加 乳糖操纵子的结构：长约 5000 个碱基对，有 3 个结构基因，分别为 lacZ、lacY、lacA，可编码 3 种酶 色氨酸衰减子的原理：衰减子对 RNA 聚合酶转录的终止依赖于前导肽翻译中核糖体所处的位置，而细胞中 Trp 存在与否，决定了 mRNA 转录的弱化子结构，使弱化子中 1.2.3.4区域呈现竞争性配对，从而产生了弱化效应 DNA 聚合酶：1 通过核苷酸聚合反应使 DNA 链沿 53方向延长（聚合酶活性）；2、由 3端水解 DNA 链（35外切核酸酶活性）；3 由 5端水解 DNA 链（53外切核酸酶活性）；4 由 3端使 DNA 链发生焦磷酸解以及无机焦磷酸与脱氧核糖核苷三磷酸之间的焦磷酸基交换 DNA 聚合酶：为多亚基酶，催化从 53 方向合成 DNA。它也有 35外切酶活性，而无 53外切酶活性。它不是复制酶，而是一种修复酶 DNA 聚合酶：是由多个亚基（、）组成的蛋白质大分子。这些亚基组成两个亚单位而形成不对称的二聚体，分别催化着前导链和随从链的合成。DNA 聚合酶也具有 35外切酶活性。直接修复：1、光复合作用 2、O6-甲基鸟嘌呤-DNA 甲基转移酶（MGMT）直接修复 3、链断裂修复 Holliday 模型分为四个步骤：两个同源染色体 DNA 排列整齐 一个 DNA 的一条链断裂并与另一个 DNA 对应链的连接，形成的连接分子，称为Holliday 中间体；通过分支移动产生异源双链 DNA；Holliday 中间体切开修复，形成两个双链重组体 DNA。根据链断裂切开的方式不同，得到的重组产物也不同 复制型转座的机制：1、转座子插入到一个新的靶 DNA 部位 2、转座子复制，产生共整合体 3、转座子间发生重组，产生新插入的和原有的转座子 真核生物 RNA 的转录后加工：1、mRNA 的转录后加工，包括加帽、加尾、剪接、内部甲基化等过程 2、tRNA 转录后加工：主要是切断和碱基修饰 试比较真核生物与原核生物 mRNA 转录的主要区别。原核生物：操纵子 RNA 聚合酶 核心酶加 因子 不需加工与翻译相偶联 类核 真核生物：单基因 RNA 聚合酶 聚合酶家转录因子 需加工故与翻译相分离 核内 操纵子基本组成及功能：1、结构基因群：当一段含多个结构基因的DNA，就能被核糖体所识别结合、并起始翻译 2、启动子：控制整个结构基因群的转录 3、操纵子：常与启动子邻近或与启动子序列重叠，当调控蛋白结合在操纵子序列上，会影响下游基因转录的强弱 4、调控基因：编码能与操纵序列结合的调控蛋白的基因。5、终止子：给予 RNA 聚合酶转录终止信号。增强子作用特点：1、提高同一条 DNA 链上基因转录效率，可远距离起作用 2、增强子的作用与其序列正反方向无关 3、增强子要有启动子才能发挥作用 4、必须与特定的蛋白质因子结合后才能发挥增强转录的作用 半保留复制的过程：1.复制模板的展现 2.复制的引发 3.DNA 链的延长 4.终止 PCR 反应：体外酶促合成特异 DNA 片段的一种方法,由高温变性、低温退火及适温延伸等几步反应组成一个周期,循环进行,使目的 DNA 得以迅速扩增,具有特异性强、灵敏度高、操作简便、省时等特点 错配修复机制原理：错配修复是按模板的遗传信息来修复错配碱基的，它使复制保真性提高 102103倍，修复首先通过碱基的甲基化区别模板链和新合成的 DNA 链。同源重组机制：又称一般性重组，由两条同源区的 DNA 分子，通过配对，链断裂和再连接，而产生的片段间交换的过程。简述原核生物转录作用的过程。结合：与 RNA pol 结合，大大降低了后者与 DNA 链的非特异性结合，而到了正确的 promoter 处，其亲和力提高了 100 倍。解旋：RNA pol 将使约 17bp 的 DNA 解螺旋，形成一个 open complex.起始：RNA pol 合成 810 个 nt，因子被释放。延长：形成一个转录泡，开始延长。终止：不依赖于 蛋白的 terminator 形成一个大发夹，在新合成 RNA 中其后有一段寡聚U,导致转录终止，RNA pol 被释放；依赖于 蛋白的 terminator 也形成一个发夹，但由于没有长段 U，所以需要 蛋白帮助，终止 RNA 合成 试比较真核生物与原核生物 mRNA 转录的主要区别?（5 分）原核生物没有内含子，DNA 复制和转录相对较容易也比较简单，调控几乎完全由基因上游的 RNA 聚合酶结合位点控制；而真核生物由于内含子的存在，有了“可变剪接”的可能，内含子也可以调控部分 DNA 合成的问题，比如针对环境变化调整转录出的蛋白质的结构、组成等；另外，真核原核生物的核糖体也是不一样的，其中蛋白质和核糖体 RNA 都有显著的区别。原核生物在拟核区发生转录，而真核生物则在细胞核内。2、原核细胞和真核细胞在合成蛋白质的起始过程有什么区别？1)原核生物的翻译的起始 （1）起始因子，IF-3 是 30S 亚基与 mRNA 起始位点的特异结合所必须的。IF-2 是特异地和起始 tRNA 结合并把它带到起始复合体中。IF-1 仅作为完整的起始复合物的一部分,可能和起始复合物的稳定性有关,而不是提供任何识别特异成份。2）起始复合物的形成，IF-3 和核糖体 30S rRNA 结合 使 16S RNA 和 mRNA 的 S-D顺序结合 3）真核生物的翻译的起始：在真核生物细胞质中涉及到蛋白质合成起始的组分和原核生物是相似的，密码子 AUG 总是用于起始子；用 GUG 作为起始密码很少发现。细菌的 30S 和真核的 40S 亚基在起始蛋白质合成时与 mRNA 结合的位点是不同的 1 试述 Meselson 和 Stahl 关于 DNA 半保留复制的证明实验。提示：将 E.coli 放入以 15NH4CL 为唯一氮源的培养基中连续培养十几代，使所有 DNA分子标记上 15N;将 15N标记的 E.coli 再放入普通的 14N 培养基中培养，在细胞生长一代、二代、n 代的时间间隔内采样；采用氯化铯密度梯度离心分离 DNA，并用紫外照相技术检测 DNA 所在位置；结果如下：其结果确切地证明 DNA 以半保留方式复制。2 描述大肠杆菌 DNA 聚合酶在 DNA 生物合成过程中的作用。E.coli DNA 聚合酶是多功能酶，具有：DNA 聚合酶活性，能按模板要求，以 53方向合成 DNA，在 DNA 复制中，常用以填补引物切除后留下的空隙；53外切酶活性，DNA 复制后期，用于切除 RNA 引物；35外切酶活性，用以校对复制的正确性，当出现错配碱基时，切除错配碱基直到正确配对为止；DNA 聚合酶不是 DNA 复制和校正中的主要聚合酶，它的功能主要是修复。5、DNA 的损伤原因是什么？提示：自身复制过程中发生的错误；外界环境的影响，如物理因素（紫外线、x射线辐射等），化学因素（各种诱变剂、抗菌素等）。造成嘧啶碱基形成聚合体，发生碱基错配、缺失和插入）。6 简述基因工程的基本操作步骤及其应用意义。提示：获取外源目的基因；寻找基因载体使用限制性内切酶，使目的基因与载体产生相同的粘性末端，两个末端互补连接，形成重组 DNA；通过转化（或感染）将重组DNA 引入寄主细胞；从大量的寄主细胞中筛选出带有重组体的细胞进行克隆。意义：利用基因工程技术，可以大量生产在一些正常细胞中产量很低的多肽物质，用于医药等工业生产中；定向改造生物基因结构，生产抗病强、品质优的各种农副产品，以提高经济价值；用于生命科学的基础研究；值得注意的是基因工程技术若使用不当、管理不善，也会给人类带来灾难。7 试比较转录与复制的区别。提示：目的不同，所使用的酶、原料及其它辅助因子不同，转录是合成 RNA，复制是合成 DNA；方式不同：转录是不对称的，只在双链 DNA 的一条链上进行，只以 DNA的一条链为模板，复制为半不连续的，分别以 DNA 的两条链为模板，在 DNA 的两条链上进行；复制需要引物，转录不需要引物；复制过程存在校正机制，转录过程则没有；转录产物需要加工，复制产物不需要加工；复制与转录都经历起始、延长、终止阶段，都以 DNA 为模板，新链按碱基互补原则，以 53方向合成。3 试述 DNA 复制过程，总结 DNA 复制的基本规律。以 E.coli 为例，DNA 复制过程分三个阶段；起始：从 DNA 上控制复制起始的序列即起始点开始复制，形成复制叉。由于 DNA 聚合酶不能从无到有合成新链，所以 DNA 复制需要有含 3OH 的引物延长：复制叉沿 DNA 移动时，以亲代 35链为模板时，子链合成方向是 53，可连续进行，以亲代 53链为模板时，子链不能以 35方向合成，而是先合成许多 53方向的冈崎片段，然后连接起来形成一条子链；终止：当一个冈崎片段的 3OH 与前一个冈崎片段的 5磷酸接近时，复制停止，由DNA 聚合酶切除引物，填补空隙，连接酶连接相邻的 DNA 片段。DNA 复制基本规律：复制过程为半保留方式；原核生物单点起始，真核生物多点起始，复制方向多为双向，也有单向；复制方式呈多样性(直线型、Q 型、滚动环型等)新链合成需要引物，引物RNA长度一般为几个10 个核苷酸，新链合成方向53，与模板链反向，碱基互补；复制为半不连续的，以解决复制过程中，两条不同极性的链同时延伸问题，即一条链可按 53方向连续合成称为前导链，另一条链先按 53方向合成许多不连续的冈崎片段，再通过连接酶连接成完整链，称后随链，且前导链与后随链合成速度不完全一致，前者快，后者慢；复制终止时，需切除前导链、冈崎片段的全部引物，填补空缺，连接成完整 DNA 链；修复和校正 DNA 复制过程出现的损伤和错误，以确保 DNA 复制的精确性。