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分子生物学重要知识点分子生物学重要知识点名词解释名词解释 1、半保留复制:、半保留复制:指新老搭配,由 1 条母代 DNA 链和 1 条子代 DNA 链配对产生自带双螺 旋 DNA。 2、冈崎片段:、冈崎片段:DNA 复制时,1 条链的合成方向和复制叉的前进方向相同,可以连续复制, 这条链叫前导链,而另一条链的合成方向和复制叉的前进方向正好相反,不能连续复制, 只能分成几个片段合成,故称为滞后链,滞后链片段又叫冈崎片段。 3、复制体:、复制体:在 DNA 合成的生长点(growth point) ,即复制叉上,分布着各种各样与复制 有关的酶和蛋白质因子,它们构成的复合物称复合体。 4、C 值:值:是指某物种单倍体基因组的全部 DNA 含量的总和。不同物种的 C 值差异很大。 5、C 值矛盾:值矛盾:与预期相比,C 值明显过大;同一物种,C 值相差很大。这种 C 值与生物进化复杂性不相对应的现象称为 C 值矛盾或值矛盾或C 值悖理值悖理 6、启动子:、启动子:是基因转录起始所必须的一段DNA 序列,一般位于结构基因的上游,是 DNA 分子上与 RNA 聚合酶特异性结合而使转录起始的部位,启动子本身不被转录。7、hnRNA: 在真核生物中,最初转录生成的 RNA 称为不均一核 RNA(heterogeneous nuclear RNA,hnRNA),然而在细胞浆中起作用,作为蛋白质的氨基 酸序列合成模板的是 mRNA(messenger RNA)。hnRNA 是 mRNA 的未成熟前体。两者之 间的差别主要有两点:一是 hnRNA 核苷酸链中的一些片段将不出现于相应的 mRNA 中, 这些片段称为内含子(intron),而那些保留于 mRNA 中的片段称为外显子(exon)。 8、转录:、转录:是以 DNA 中的一条单链为模板,游离碱基为原料,在DNA 依赖的 RNA 聚 合酶催化下合成 RNA 链的过程。9、同功受体、同功受体 tRNA :转运同一种氨基酸的几种 tRNA 称为同功受体 tRNA 。 10、操纵子:、操纵子:指包含结构基因、操纵基因以及调节基因的一些相邻基因组成的DNA 片段,其中结构基因的表达受到操纵基因的调控。 11、SD 序列:序列:mRNA 中用于结合原核生物核糖体的序列。 12、持家基因:、持家基因:又称管家基因,是指所有细胞中均要表达的一类基因,其产物是对维持 细胞基本生命活动所必需的。 13、顺式作用组件:、顺式作用组件:指对基因表达有调节活性的 DNA 序列,其活性只影响与其自身同处 在一个 DNA 分子上的基因:这种 DNA 序列通常不编码蛋白质,多位于基因旁侧或内含子 中。 14、反式作用因子:、反式作用因子:指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。 15、同源重组:、同源重组:是指发生在 非非姐妹染色单体( 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。 (又称为一般性重组它是由两条同源互补的DNA 分子通过配对链的断裂和再连接而 产生片段交换的过程) 16、转座子:、转座子:就是基因组上不必借助于同源序列、也不需要重组酶就可移动的 DNA 片段, 它们可以直接从基因组内的一个位点移到另一个位点,发生转座重组,从而改变染色体的 结构。 17、遗传密码:、遗传密码:指信使 RNA(mRNA)分子上从 5端到 3端方向,由起始密码子 AUG 开始,每三个核苷酸组成的三联体。它决定肽链上某一个氨基酸或蛋白质合成的起始、终止信号。 1818、终止因子(、终止因子(terminationtermination factorfactor):):协助 RNA 聚合酶识别终止信号的辅助因子(蛋白 质),称为终止因子。 19、转录单元、转录单元:从启动子到终止子称为转录单元 简答题:简答题: 1.原核生物基因表达调控模型?原核生物基因表达调控模型? A A 乳糖操纵子乳糖操纵子法国巴斯德研究所著名的科学家 Jacob 和 Monod 在实验的基础上于 1961 年建立了乳糖 操纵子学说,现在已成为原核生物基因调控的主要学说之一。 调控区调控区CAPCAP结合位点结合位点启动序列启动序列操纵序列操纵序列ZYAOPDNA结构基因结构基因Z Z: -半乳糖苷酶半乳糖苷酶 Y Y: 透酶透酶 A A:乙酰基转移酶:乙酰基转移酶图 8-3-13 乳糖操纵子 大肠杆菌乳糖操纵子包括 4 类基因:结构基因,能通过转录、翻译使细胞产生一定的酶 系统和结构蛋白,这是与生物性状的发育和表型直接相关的基因。乳糖操纵子包含 3 个结 构基因:lacZ、lacY、lacA。LacZ 合成 半乳糖苷酶,lacY 合成透过酶,lacA 合成乙 酰基转移酶。操纵基因 O,控制结构基因的转录速度,位于结构基因的附近,本身不能 转录成 mRNA。启动基因 P,位于操纵基因的附近,它的作用是发出信号,mRNA 合成开始, 该基因也不能转录成 mRNA。调节基因 i:可调节操纵基因的活动,调节基因能转录出 mRNA,并合成一种蛋白,称阻遏蛋白。操纵基因、启动基因和结构基因共同组成一个单位 操纵子(operon)。 调节乳糖催化酶产生的操纵子就称为乳糖操纵子。其调控机制简述如下:抑制作用:调节基因转录出 mRNA,合成阻遏蛋白,因缺少乳糖,阻遏蛋白因其构象能 够识别操纵基因并结合到操纵基因上,因此 RNA 聚合酶就不能与启动基因结合,结构基因 也被抑制,结果结构基因不能转录出 mRNA,不能翻译酶蛋白。诱导作用:乳糖的存在情况下,乳糖代谢产生别乳糖(alloLactose),别乳糖能和调 节基因产生的阻遏蛋白结合,使阻遏蛋白改变构象,不能在和操纵基因结合,失去阻遏作 用,结果 RNA 聚合酶便与启动基因结合,并使结构基因活化,转录出 mRNA,翻译出酶蛋白。负反馈:细胞质中有了 半乳糖苷酶后,便催化分解乳糖为半乳糖和葡萄糖。乳糖 被分解后,又造成了阻遏蛋白与操纵基因结合,使结构基因关闭。 B B 色氨酸操纵子色氨酸操纵子 色氨酸操纵子负责调控色氨酸的生物合成,它的激活与否完全根据培养基 中有无色氨酸而定。当培养基中有足够的色氨酸时,该操纵子自动关闭;缺乏 色氨酸时,操纵子被打开。色氨酸在这里不是起诱导作用而是阻遏,因而被称作辅阻遏分子,意指能帮助阻遏蛋白发生作用。色氨酸操纵子恰和乳糖操纵子 相反。 2.同源重组同源重组 Holliday 模型?模型? 答:两个同源染色体 DNA 排列整齐;一个 DNA 的一条链裂断并与另个 DNA 对应的链连接,形成的连接分子(joint molecule),称为 Holliday 中间体(intermediate); 通过分支移动(branch migration)产生异源双链(heteroduplex)DNA;Holliday 中间体 切开并修复,形成两个双链重组体 DNA。 3.举例说明位点特异性重组调节基因表达调控过程?举例说明位点特异性重组调节基因表达调控过程? 答:(一)重组的作用位点取向:答:(一)重组的作用位点取向:1.发生在不同 DNA 分子上的位点特异重组,结果是整合。 2.如果重组位点以相反方向存在于同一 DNA 分子中,重组结果发生倒转。3.如果重组位点 以相同方向存在于同一 DNA 分子中,重组结果发生切除。 (二)沙门氏杆菌(二)沙门氏杆菌(Salmonella typhimurium)的相变导致两种鞭毛蛋白的相变导致两种鞭毛蛋白 H1 和和 H2 的交替的交替 表达表达(参考 P153)3、真核生物、真核生物 RNA 聚合酶种类(聚合酶种类(3 种)及其与抑制剂的关系?种)及其与抑制剂的关系? 答:RNARNA 聚合酶聚合酶:对 鹅膏蕈碱(amanitine)不敏感;转录 45s r RNA 前体 RNA。 聚合酶聚合酶:可被低浓度 鹅膏蕈碱(10-910-8? mol/L )所抑制;转录所有编 码蛋白质的基因和大多数核内小 RNA(snRNA)。 RNARNA 聚合酶聚合酶:只被高浓度 鹅膏蕈碱(10-510-4 mol/L)抑制,转录小的 RNA 基因:tRNA、5SrRNA、U6snRNA、scRNA。(鹅膏蕈碱是一种毒蕈产生的八肽化合物,对真核生物转录有大毒性,对细菌鹅膏蕈碱是一种毒蕈产生的八肽化合物,对真核生物转录有大毒性,对细菌 RNARNA 聚合酶只有微弱的抑制作用;原核生物的聚合酶只有微弱的抑制作用;原核生物的 RNARNA 聚合酶抑制物为利福平。)聚合酶抑制物为利福平。) 4.终止子与终止密码子的主要区别?终止子与终止密码子的主要区别? 答:终止子是基因编码区下游的非编码区上的一段特殊序列,起到转录终止的作用;在双 链的 DNA 上存在; 终止密码子是信使 RNA 上的三个相邻的特殊碱基组合,起到翻译终止的作用; 在单链的 RNA 上存在。 5.真核生物真核生物 原核生物基因表达调控的不同点?原核生物基因表达调控的不同点?(1)原核生物和真核生物基因表达调控的共同点:)原核生物和真核生物基因表达调控的共同点: a 结构基因均有调控序列; b 表达过程都具有复杂性,表现为多环节;c 表达的时空性,表现为不同发育阶段和不同组织器官上的表达的复杂性; (2)与原核生物比较,真核生物基因表达调控具有自己的特点:)与原核生物比较,真核生物基因表达调控具有自己的特点: a 真核生物基因表达调控过程更复杂; b 基因及基因组的结构特点不同,如真核生物 基因具有内含子结构等; c 转录与翻译的间断性,原核生物转录与翻译同时进行,而真核 生物该两过程发生在不同区域,具有间断性; d 转录后加工过程; e 正负调控机制;f RNA 聚合酶种类多。 6.简述简述 DNA 的错配修复过程?的错配修复过程? 答:修复过程首先由 Mut S 蛋白与错配碱基结合,Mut H 蛋白和 GATC 序列结合,C 则作为一个界面蛋白,连接 Mut S 和 Mut H 蛋白形成一复合物。如果两条链中只有一 条链的 GATC 序列被甲基化,且错配碱基位于 GAmTC 序列附近(约 1000bp 内) ,则 Mut H 的位点专一核算内切酶活力,就会将未甲基化链 GATC 序列中 G 的 5端切断,作为待修复链的标志。如错配位于切割点 5侧,未甲基化链将由核酸外切酶(只从3 5方向降解单链 DNA)作用,从断裂点的 3 5方向对 DNA 链进行降解 直至除去错配碱基;如错配位于切割点的 3侧,将由核酸外切酶 7(按 5 3或3 5方向降解单链 DNA)或 Rec J 蛋白(一种按 5 3方向降解单链 DNA 的核酸外切酶)代替核酸外切酶,从断裂点的 5 3方向对 DNA 链进行降解直 至出去错配碱基。然后锁缺少的部分用新合成的 DNA 链填补,这一过程还需要 DNA 解旋酶 、SSB、DNA 聚合酶和 DNA 连接酶的联合作用。
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