分子生物学葵花宝典

分子生物学葵花宝典编者按：以下内容几乎包含了分子生物学的所有重点，但肯定要大于考试范围，望各位同学在周四课结束后，根据老师的重点复习。1、基因:能够表达和产生蛋白质和RNA的DNA序列，是决定遗传性状的功能单位。2、基因组:细胞或生物体的一套完整单倍体的遗传物质的总和。3、端粒:以线性染色体形式存在的真核基因组DNA末端都有一种特殊的结构叫端粒。该结构是一段DNA序列和蛋白质形成的一种复合体，仅在真核细胞染色体末端存在。4、操纵子:是指数个功能上相关的结构基因串联在一起，构成信息区，连同其上游的调控区（包括启动子和操纵基因）以及下游的转录终止信号所构成的基因表达单位，所转录的RNA为多顺反子。5、顺式作用元件:是指那些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特异DNA序列。包括启动子、上游启动子元件、增强子、加尾信号和一些反应元件等。6、反式作用因子:是指真核细胞内含有的大量可以通过直接或间接结合顺式作用元件而调节基因转录活性的蛋白质因子。在反式作用因子中，可直接或间接结合RNA聚合酶的，称为转录因子。转录调节因子结构TFDNA结合域酸性活域转录激活域脯氨酸富含域谷氨酰胺富含域蛋白质-蛋白质结合域（二聚化结构域）7、启动子:是RNA聚合酶特异性识别和结合的DNA序列。8、增强子:位于真核基因中远离转录起始点，能明显增强启动子转录效率的特殊DNA序列。它可位于被增强的转录基因的上游或下游，也可相距靶基因较远。9、基因表达:是指生物基因组中结构基因所携带的遗传信息经过转录、翻译等一系列过程，合成特定的蛋白质，进而发挥其特定的生物学功能和生物学效应的全过程。10、信息分子:调节细胞生命活动的化学物质。其中由细胞分泌的调节靶细胞生命活动的化学物质称为细胞间信息分子；而在细胞内传递信息调控信号的化学物质称为细胞内信息分子。11、受体:是存在于靶细胞膜上或细胞内能特异识别生物活性分子并与之结合，进而发生生物学效应的的特殊蛋白质。12、分子克隆:在体外对DNA分子按照即定目的和方案进行人工重组，将重组分子导入合适宿主，使其在宿主中扩增和繁殖，以获得该DNA分子的大量拷贝。13、蛋白激酶:是指能够将磷酸集团从磷酸供体分子转移到底物蛋白的氨基酸受体上的一大类酶。14、蛋白磷酸酶:是具有催化已经磷酸化的蛋白质分子发生去磷酸化反应的一类酶分子，与蛋白激酶相对应存在，共同构成了磷酸化和去磷酸化这一重要的蛋白质活性的开关系统。15、基因工程:有目的的通过分子克隆技术，人为的操作改造基因，改变生物遗传性状的系列过程。16、载体:能在连接酶的作用下和外源DNA片段连接并运送DNA分子进入受体细胞的DNA分子。17、转化:指质粒DNA或以它为载体构建的重组DNA导入细菌的过程。18、感染:以噬菌体、粘性质粒和真核细胞病毒为载体的重组DNA分子，在体外经过包装成具有感染能力的病毒或噬菌体颗粒，才能感染适当的细胞，并在细胞内扩增。分子生物学葵花宝典19、转导:指以噬菌体为载体，在细菌之间转移DNA的过程，有时也指在真核细胞之间通过逆转录病毒转移和获得细胞DNA的过程。20、转染:指病毒或以它为载体构建的重组子导入真核细胞的过程。21、DNA变性:在物理或化学因素的作用下，导致两条DNA链之间的氢键断裂，而核酸分子中的所有共价键则不受影响。22、DNA复性:当促使变性的因素解除后，两条DNA链又可以通过碱基互补配对结合形成DNA双螺旋结构。23、退火:指将温度降至引物的TM值左右或以下，引物与DNA摸板互补区域结合形成杂交链。24、筑巢PCR:先用一对外侧引物扩增含目的基因的大片段，再用内侧引物以大片段为摸板扩增获取目的基因。可以提高PCR的效率和特异性。25、原位PCR:以组织固定处理细胞内的DNA或RNA作为靶序列，进行PCR反应的过程。26、定量PCR:基因表达涉及的转录水平的研究常需要对mRNA进行定量测定，对此采用的PCR技术就叫定量PCR。27、基因打靶:是指通过DNA定点同源重组，改变基因组中的某一特定基因，从而在生物活体内研究此基因的功能。28、DNA芯片:DNA芯片技术是指在固相支持物上原位合成寡核苷酸或者直接将大量的DNA探针以显微打印的方式有序地固化于支持物表面，然后与标记的样品杂交，通过对杂交信号的检测分析，即可获得样品的遗传信息。由于常用计算机硅芯片作为固相支持物，所以称为DNA芯片。29、错义突变:DNA分子中碱基对的取代，使得mRNA的某一密码子发生变化，由它所编码的氨基酸就变成另一种的氨基酸，使得多肽链中的氨基酸顺序也相应的发生改变的突变。30、无义突变:由于碱基对的取代，使原来可以翻译某种氨基酸的密码子变成了终止密码子的突变。31、同义突变:碱基对的取代并不都是引起错义突变和翻译终止，有时虽然有碱基被取代，但在蛋白质水平上没有引起变化，氨基酸没有被取代，这是因为突变后的密码子和原来的密码子代表同一个氨基酸的突变。32、移码突变:在编码序列中，单个碱基、数个碱基的缺失或插入以及片段的缺失或插入等均可以使突变位点之后的三联体密码阅读框发生改变，不能编码原来的蛋白质的突变。33、癌基因:是细胞内控制细胞生长的基因，具有潜在的诱导细胞恶性转化的特性。当癌基因结构或表达发生异常时，其产物可使细胞无限制增殖，导致肿瘤的发生。包括病毒癌基因和细胞癌基因。34、细胞癌基因:存在于正常的细胞基因组中，与病毒癌基因有同源序列，具有促进正常细胞生长、增殖、分化和发育等生理功能。在正常细胞内未激活的细胞癌基因叫原癌基因，当其受到某些条件激活时，结构和表达发生异常，能使细胞发生恶性转化。35、病毒癌基因:存在于病毒（大多是逆转录病毒）基因组中能使靶细胞发生恶性转化的基因。它不编码病毒结构成分，对病毒无复制作用，但是当受到外界的条件激活时可产生诱导肿瘤发生的作用。36、基因诊断:以DNA或RNA为诊断材料，通过检查基因的存在、结构缺陷或表达异常，对人体的状态和疾病作出诊断的方法和过程。37、RFLP:即限制性片段长度多态性，个体之间DNA的核苷酸序列存在差异，称为DNA多态性。若因此而改变了限制性内切酶的酶切位点则可导致相应的限制性片段的长度和数量发生变化，称为RFLP。38、基因治疗:一般是指将限定的遗传物质转入患者特定的靶细胞，以最终达到预防或改变分子生物学葵花宝典特殊疾病状态为目的治疗方法。39、反义RNA:碱基序列正好与有意义的mRNA互补的RNA称为反义RNA。可以作为一种调控特定基因表达的手段。40、核酶:是一种可以催化RNA切割和RNA剪接反应的由RNA组成的酶，可以作为基因表达和病毒复制的抑制剂。41、三链DNA:当某一DNA或RNA寡核苷酸与DNA高嘌呤区可结合形成三链，能特异地结合在DNA的大沟中，并与富含嘌呤链上的碱基形成氢键。42、SSCP:单链构象多态性检测是一种基于DNA构象差别来检测点突变的方法。相同长度的单链DNA，如果碱基序列不同，形成的构象就不同，这样就形成了单链构象多态性。43、管家基因:在生物体生命的全过程都是必须的，且在一个生物个体的几乎所有细胞中持续表达的基因。44、基因表达就是基因的转录及翻译，也包括RNA基因的转录。基因表达的规律性包含时间特异性和空间特异性。基因表达的方式有组成性表达及可诱导或可阻遏表达。诱导和阻遏表达：可诱导基因在特定环境中表达增强的过程，称为诱导(induction)。如果基因对环境信号应答是被抑制，这种基因是可阻遏基因。可阻遏基因表达产物水平降低的过程称为阻遏(repression)。基因表达的调控（controlofgeneexpression）是指对基因组中某一个基因或一些功能相近的基因表达的开启、关闭和表达强度的直接调节。它是生物在进化过程中逐渐形成的精确而灵敏的生存和应变能力。原核生物基因表达转录激活调控通常通过操纵子模式实现，并且以负性调节为主。而真核生物基因表达调控则更复杂，多是通过反式作用因子（转录调节因子）与顺式反应元件（启动子、增强子、沉默子）的相互作用而实现的，大多数是正性调节。45、SD序列:转录出的mRNA要进入核糖体上进行翻译，需要一段富含嘌呤的核苷酸序列与大肠杆菌16SrRNA3，末端富含嘧啶的序列互补，是核糖体的识别位点。46、反义核酸技术:是通过合成一种短链且与DNA或RNA互补的，以DNA或RNA为目标抑制翻译的反义分子，干扰目的基因的转录、剪接、转运、翻译等过程的技术。47、核酸探针:探针是指能与某种大分子发生特异性相互作用，并在相互作用之后可以检测出来的生物大分子。核酸探针是指能识别特异碱基顺序的带有标记的一段DNA或RNA分子。48、周期蛋白:是一类呈细胞周期特异性或时相性表达、累积与分解的蛋白质，它与周期素依赖性激酶共同影响细胞周期的运行。49、CAP:是大肠杆菌分解代谢物基因活化蛋白，这种蛋白可将葡萄糖饥饿信号传递个许多操纵子，使细菌在缺乏葡萄糖时可以利用其他碳源。50、顺反子（cistron）在反式构型中不能互补的各突变型所占有的那部分DNA片断（见互补测验）。51、结构域是指超二级结构在空间上进一步聚集形成的紧密稳定的在蛋白质分子上明显可分的类似球状的结构。52、分子生物学（molecularbiology）是在分子水平上研究生命现象、生命本质、生命活动及其规律的学科。53、医学分子生物学从分子水平上研究人体在正常和疾病状态下的生命活动及其规律，从分子水平开展人类疾病的预防、诊断和治疗研究的一门科学。53、抑癌基因是指存在于正常细胞内的一大类可抑制细胞生长并具有潜在抑癌作用的基因，当这类基因在发生突变、缺失或失活时可引起细胞恶性转化而导致肿瘤的发生。分子生物学葵花宝典54、基因文库（genelibrary，genebank）利用限制性内切酶将基因组DNA切成片段，每一DNA片段都与一个载体分子拼接成重组DNA。将所有的重组DNA分子都引入到宿主细胞并进行扩增，得到分子克隆的混合体，这样一个混合体称为基因文库。55、cDNA文库将cDNA的混合体与载体进行连接，使每一个cDNA分子都与一个载体分子拼接成重组DNA。将所有的重组DNA分子都引入宿主细胞并进行扩增，得到分子克隆的混合体，这样一个混合体就称为cDNA文库。56、表达载体（expressingvector）是用来在受体细胞中表达（转录和翻译）外源基因的载体。这类载体除具有克隆载体所具备的性质以外，还带有表达构件——转录和翻译所必需的DNA序列。真核细胞——病毒做载体；原核细胞——质粒、噬菌体做载体57、重组DNA技术采用载体基因与某目的基因在体外重组的方法克隆DNA的技术，称为重组DNA技术。过程包括：目的基因的获取、基因载体的选择与构建、目的基因与载体的拼接、重组DNA分子导入受体细胞、筛选并无性繁殖含重组体分子的受体细胞以及阳性克隆的表达。二、问答题（一）、病毒、原核、真核基因组的特点？答:病毒基因组的结构特点1、病毒基因组小，结构简单2、不同病毒基因组可以是不同结构的核酸3、基因组相关基因常丛集排列呈现转录单元4、病毒基因组的编码序列大于90％5、基因有连续的和间断的6、有基因重叠现象。原核基因组结构与功能的特点1、基因组通常由一条环状DNA分子组成。2、基因组中只有1个复制起始点。3、基因操纵子结构。4、编码序列一般不重叠。5、基因是连续的，无内含子，转录后不需要剪接（切）。6、编码区在基因组中所占的比例（约占50％）远远大于真核基因组，但小于病毒基因组。非编码区主要是一些调控序列。7、基因组中很少有重复序列。编码蛋白质的结构基因多为单拷贝，而编码rRNA的基因往往是多拷贝的。8、细菌基因组中存在有可移动的DNA序列，包括插入序列和转座子。9、具有编码同工酶的基因。10、在DNA分子中具有多种功能的识别区域，如复制的起始区、复制终止区、转录启动区转录终止区等。真核生物基因组结构与功能的特点1、每一种真核生物都有一定的染色体数目。2、基因组远远大于原核生物基因组，具有许多复制起始点。3、真核基因都由一个结构基因与相关的调控区组成，转录产物为