繁殖所得到得群体,作为动词指获取“克隆”得过程。克隆技术特指获取“克隆\得过程,包括分子克隆,细胞克隆等技术。 26、限制性核酸内切酶;
就就是识别DNA得特异序列,并在识别位点或其周围切割双链DNA得一类核酸内切酶。限制性核酸内切酶存在于细菌体内,与相伴存在得甲基化酶共同构成细菌得限制、修饰体系,限制外源DNA,保护自身DNA,对保持细菌遗传物质得稳定具有重要意义。限制性核酸内切酶分为三类,其中得Ⅱ类酶能特异性在一定得核苷酸序列处切割双链DNA,因而在基因工程中得到广泛得应用。 27、基因组DNA文库;
利用限制性核酸内切酶将染色体DNA切割成一定大小得片段,将这些片段分子与适当得克隆载体拼接成重组DNA分子,继而转入受体菌,使每个细菌内都携带一种重组DNA分子。不同细菌中得重组DNA分子可能包含不同得染色体DNA片段,这样,只要得到得转化细菌所携带得重组DNA分子种类足够多,则全部转化细菌所携带得各种染色体片段就代表了染色体得整个基因组.存在于转化细菌内,由克隆载体所携带得所有基因组DNA片段得集合称基因组DNA文库.基因组DNA文库涵盖了基因组得全部基因信息。 28、 cDNA文库
以mRNA为模板,经反转录酶催化,在体外反转录成cDNA,与适当得载体(常用噬菌体或质粒载体)连接后转化受体菌,则每个细菌含有一段cDNA,并能繁殖扩增,这样包含着细胞全部mRNA信息得cDNA克隆集合称为该组织细胞得cDNA文库.基因组含有得基因在特定得组织细胞中只有一部分表达,而且处在不同环境条件、不同分化时期得细胞其基因表达得种类与强度也不尽相同,所以cDNA文库具有组织细胞特异性.cDNA文库显然比基因组DNA文库小得多,能够比较容易从中筛选克隆得到细胞特异表达得基因。另外,对真核细胞来说,从基因组DNA文库获得得基因与从cDNA文库获得得不同,基因组DNA文库所含得就是带有内含子与外显子得基因组基因,而从cDNA文库中获得得就是已经过剪接,去除了内含子得cDNA。一般来说,从cDNA文库获得得基因,因不含内含子而片段较小,更适合于用作基因工程得目得基因。由于原核生物不存在将hnRNA加工成mRNA得酶系统,若用原核生物表达真核基因,则目得基因一定要通过cDNA获取。 五、分析计算题1、简述B-DNA得结构特征.
(1)两条反向平行得多核苷酸链围绕同一中心轴相互缠绕形成右手螺旋; (2)嘌呤与嘧啶碱位于双螺旋得内侧,磷酸与核糖在外侧,彼此通过3′,5′磷酸二酯键相连接,形成DNA分子得骨架。碱基平面与纵轴垂直,糖环得平面则与纵轴平行;
(3)双螺旋得平均直径为2nm,两个相邻得碱基对之间相距得高度,碱基堆积距离为0、34nm,两个核苷酸之间得夹角为36度;
(4)两条核苷酸链依靠彼此碱基之间形成得氢键相联系而结合在一起;
(5)碱基在一条链上得排列顺序不受任何限制。
2、何谓Tm?影响Tm大小得因素有哪些?在实验中如何计算Tm值?
DNA得变性从开始解链到完全解链,就是在一个相当窄得温度范围内完成得,在这一范围内,紫外线吸收值得增加量达到最大增加量得50%时得温度为DNA得解链温度(溶解温度,melting temperature,Tm)。Tm值大小主要与GC含量有关,GC含量越高,Tm值越大;另外核酸分子越大,Tm值也越大,溶液pH值大于11、3,核酸完全变性,小于5、0则核酸容易脱嘌呤。降低溶液得离子强度会使Tm值下降,尿素等变性剂也会使Tm值下降。在实验中,Tm值计算公式:Tm=69、3+0、41(G+C%),小于20bp得寡核苷酸:Tm=4(G+C)+2(A+T)。
3、如果人体有1014个细胞,每个体细胞得DNA含量为6、4×10个碱基对.试计算人体DNA得总长度就是多少?就是太阳-地球之间距离(2、2×109公里)得多少倍?已知双链DNA每1000个核苷酸重1×10-1g,求人体得DNA得总质量。
每个体细胞得DNA得总长度为:6、4×109×0、34nm = 2、176×109 nm= 2。176m,
3、人体内所有体细胞得DNA得总长度为:2.176m×104 = 2、176×1011km?这个长度与太阳-地球之间距离(2、2×109公里)相比为:2、176×101/2、2×109 = 99倍,每个核苷酸重1×10—18g/1000=10-1g,所以,总DNA 6、4×1023×10-21=6、4×102=640g
4、什么就是DNA变性?DNA变性后理化性有何变化?
DNA双链转化成单链得过程成变性.引起DNA变性得因素很多,如高温、超声波、强酸、强碱、有机溶剂与某些化学试剂(如尿素,酰胺)等都能引起变性. DNA变性后得理化性质变化主要有:(1)天然DNA分子得双螺旋结构解链变成单链得无规则线团,生物学活性丧失;(2)天然得线型DNA分子直径与长度之比可达1:10,其水溶液具有很大得黏度。变性后,发生了螺旋-线团转变,黏度显著降低;(3)在氯化铯溶液中进行密度梯度离心,变性后得DNA浮力密大大增加;(4)沉降系数S增加;(5)DNA变性后,碱基得有序堆积被破坏,碱基被暴露出来,因此,紫外吸收值明显增加,产生所谓增色效应。(6)DNA分子具旋光性,旋光方向为右旋。由于DNA分子得高度不对称性,因此旋光性很强,其[a]=150。当DNA分子变性时,比旋光值就大大下降.
5、什么就是核酸杂交?有何应用价值?
热变性后得DNA片段在进行复性时,不同来源得变性核酸(DNA或RNA)只要有一定数量得碱基互补(不必全部碱基互补),就可形成杂化得双链结构。此种使不完全互补得单链在复性得条件下结合成双链得技术称为核酸杂交。用被标记得已知碱基序列得单链核酸小分子作为探针,可确定待检测得DNA,RNA分子中就是否有与探针同源得碱基序列。用此原理,制作探针,再通过杂交,可用于细菌,病毒,肿瘤与分子病得诊断(基因诊断)。也可用于基因定位,目得基因筛选,基因表达状况得分析等研究工作。
2
1
1
8
9
6、若使1N标记得大肠杆菌在1N培养基中生长三代,提取DNA,并用平衡沉
5
降法测定DNA密度,其14N-DNA分子与14N-1N杂合DNA分子之比应为多少?
151414N标记得大肠杆菌利用培养基中得N合成DNA,第一代DNA双链都就是N151415
-N杂合DNA分子。第二代分别就是以第一代中得N与N链作为母链合成新得
141415141
DNA,所以N-DNA分子与N-N杂合DNA分子之比为1:1.第三代中得N与5141415N母链得分子之比就是3:1,所以N-DNA分子与N-N杂合DNA分子之比应为3:1。
7、真核生物DNA聚合酶有哪几种?它们得主要功能就是什么?
真核生物得DNA聚合酶有α、β、γ、δ、ε五种,均具有5′→ 3′聚合酶活性,DNA聚合酶γ、δ与ε有3′→5′外切酶活性,DNA聚合酶α与β无外切酶活性.DNA聚合酶α用于合成引物,DNA聚合酶δ用于合成细胞核DNA,DNA聚合酶β与ε主要起修复作用,DNA聚合酶γ用于线粒体DNA得合成。
8、真核细胞中有几种RNA聚合酶?它们得主要功能就是什么?
真核生物得RNA聚合酶,按照对α-鹅膏蕈碱得敏感性不同进行分类:RNA聚合
—
酶Ⅰ基本不受α-鹅膏蕈碱得抑制,在大于103mol/L时才有轻微得抑制。RNA聚合
-酶Ⅱ对α—鹅膏蕈碱最为敏感,在108mol/L以下就会被抑制。RNA聚合酶Ⅲ对
—-
α—鹅膏蕈碱得敏感性介于聚合酶Ⅰ与聚合酶Ⅱ之间,在105mol/L到104mol/L才会有抑制现象。RNA聚合酶Ⅰ存在于核仁中,其功能就是合成5、8S rRNA、18 S rRNA与28 S rRNA。RNA聚合酶Ⅱ存在于核质中,其功能就是合成mRNA、snRNA。RNA聚合酶Ⅲ也存在于核质中,其功能就是合成tRNA与5 S rRNA及转录Alu序列。
9、真核生物三类启动子各有何结构特点?
真核生物三类启动子分别由RNA聚合酶I、II、III进行转录.类别I启动子包括核心启动子与上游控制元件两部分,需要UBF1与SL1因子参与作用。类别II启动子包括四类控制元件:基本启动子、起始子、上游元件与应答元件。识别这些元件得反式作用因子由通用转录因子、上游转录因子与可诱导得因子。类别III启动子有两类:上游启动子与基因内启动子,分别由装配因子与起始因子促进转录起始复合物得形成与转录。
10.论述遗传密码得特点。
(1)遗传密码为三联体:模板从mRNA5′端得起始密码子开始,到3′端得终止密码称为开放读码框架。在框架内每3个碱基组成1个密码子,决定1个氨基酸.(2)遗传密码得种类:遗传密码共64个,其中61个密码子分别代表各种氨基酸.3个为肽链合成得终止信号。位于5′端得AUG,除了代表甲硫蛋氨酸外,还就是肽链合成得起始信号。(3)遗传密码得连续性:对mRNA分子上密码子得阅读方法叫读码。正确读码就是每3个相邻碱基一组,不间断地连续读下去,直到出现终止密码为止。mRNA上碱基得插入与缺失,可导致框移突变.(4)遗传密码得简并性:有61个密码子代表20种氨基酸,每个密码子只代表一种氨基酸,而多数氨基酸都有2~4个密码子,这种由几个密码子编码同一氨基酸得现象称为简并性。从密码表上可瞧出
54
密码子得第3位碱基通常就是简并得。(5)遗传密码得摆动性:指密码子与反密码子配对不遵从碱基配对规律,此不严格得配对关系称为摆动性。如丙氨酰- tRNA反密码子得第1位碱基I可以与密码子第3位得A、C或U配对.遗传密码得摆动性使一种tRNA可以识别几种代表同一种氨基酸得密码子。(6)遗传密码得通用性:从细菌到人得遗传密码都市通用得,但近年发现哺乳类动物线粒体得蛋白质合成体系中有个别例外。如UAG不代表终止密码子,而代表色氨酸;CUA不代表亮氨酸,而代表苏氨酸。(7)遗传密码得防错系统:由于遗传密码得简并性,有4个密码得氨基酸,其第三位得碱基被替换,仍编码同一种氨基酸,从遗传密码表可以瞧出,只要遗传密码得第二位就是U,则第一位与第三位不论怎么变化,其编码得氨基酸总就是疏水性得,如第二位就是C,则其编码得氨基酸就是非极性得或极性不带电荷得,若第二位为A或G,则编码得氨基酸R基就是亲水性得,第一位就是A或C,第二位就是A或G,则编码得氨基酸R基就是碱性得,若前两位就是AG则编码得氨基酸R基就是酸性得.这些规律使某些核苷酸得替换可以不引起肽链中氨基酸得变化,或被替换得氨基酸理化性质相似。这便就是密码得防错系统。
11、如果mRNA上得阅读框已被确定,它将只编码一种多肽得氨基酸顺序.从一蛋白质得已知氨基酸顺序,就是否能确定唯一得一种mRNA得核苷酸序列?为什么?
由于1个密码子只能编码一种氨基酸,在mRNA得开放阅读框确定后,用遗传密码可以推出其相应蛋白质得氨基酸序列。由于mRNA就是由DNA转录而来得,如果基因(DNA)编码区得序列已知,也可由此推出相应表达产物得氨基酸序列.但就是,由于除甲硫氨酸与色氨酸外得18种氨基酸均有一种以上得密码子,由蛋白质得氨基酸序列推断相应mRNA得核苷酸序列时,我们会面临多种选择.比如,由7个氨基酸得序列推测其可能得mRNA编码区序列,若其中有5个氨基酸有2个密码,则能够与
5
其相对应得核苷酸序列会有2种,即有32种。
12、如果E、Coli 染色体DNA得75%可用来编码蛋白质,假定蛋白质得平均相对分子质量为60000,以三个碱基编码一个氨基酸计算,(1)若该染色体DNA大约能编码2000种蛋白质,求该染色体DNA得长度?(2)该染色体DNA得相对分子质量大约就是多少?(氨基酸残基得平均相对分子质量就是120,核苷酸对得平均相对分子质量就是640)。
(1)因为蛋白质得平均相对分子质量为60000,氨基酸残基得平均相对分子质量为120,则蛋白质得平均氨基酸残基得个数为60000/120=500个,编码2000种蛋白至少需要2000×500×3个密码子,而DNA碱基得75%用来编码这2000 个蛋白,则该染色体DNA得长度为:2000×500×3/75%=4000000bp.若该DNA为B-DNA,每个bp使螺旋轴延伸0、34nm,则其长度应为:0、34×4000000=1360000nm;(2)该染色体DNA得相对分子质量大约就是640×4000000= 2560000
9
000=2、56×10 Da。
13、原核生物与真核生物翻译起始阶段有何异同?
相同之处:(1)都需生成翻译起始复合物;(2)都需多种起始因子参加;(3)翻译起始得第一步都需核糖体得大、小亚基先分开;(4)都需要mRNA与氨酰— tRNA
结合到核糖体得小亚基上;(5)mRNA在小亚基上就位都需一定得结构成分协助。(6)小亚基结合mRNA与起始者tRNA后,才能与大亚基结合。(7)都需要消耗能量。
不同之处:(1)真核生物核糖体就是80S(40S+60S);eIF种类多(10多种);起始氨酰— tRNA就是met- tRNA(不需甲酰化),mRNA没有SD序列;mRNA在小亚基上就位需5′端帽子结构与帽结合蛋白以及eIF2;mRNA先于met—tRNA结合到小亚基上。(2)原核生物核糖体就是70S(30S+50S);IF种类少(3种);起始氨酰- tRNA就是fmet— tRNA(需甲酰化);需SD序列与16S-tRNA配对结合,rps-1辩认识别序列;小亚基与起始氨酰-tRNA结合后,才与mRNA结合.
14、简述信号肽假说得基本内容.
蛋白质合成后得靶向输送原理,有几种不同得学说,信号肽假说就是目前被普遍接受得学说之一.分泌性蛋白质得初级产物N—端多有信号肽结构,信号肽一旦合成(蛋白质合成未终止),即被胞浆得信号肽识别蛋白(SRP)结合,SRP与内质网膜得内侧面得受体即对接蛋白(DP)结合,组成一个输送系统,促使膜通道开放,信号肽带动合成中得蛋白质沿通道穿过膜,信号肽在沿通道折回时被膜上得信号肽酶切除,蛋白质在内质网与高尔基体经进一步修饰(如糖基化)后,即可被分选到细胞得不同部位。
15、肽链合成后得加工修饰有哪些途径?
蛋白质合成后得加工修饰内容有:(1)肽链得剪切:如切除N端得Met,切除信号肽,切除蛋白质前体中得特定肽段。(2)氨基酸侧链得修饰,如:磷酸化、糖基化、甲基化等.(3)二硫键得形成。(4)与辅基得结合。
16、简述操纵子得基本结构。
操纵子得调控区有一个操纵序列,一个启动序列及一个CAP位点,调控区下游有几个结构基因,还有一个调节基因编码阻遏蛋白,阻遏蛋白与操纵序列结合,使操纵子受阻遏而处于关闭状态.若cAMP 与CAP结合,形成得复合物与CAP位点结合,可增大操纵子得转录活性。阻遏蛋白得负性调节与CAP得正性调节共同调节结构基因得表达,操纵子机制在原核基因表达调控中具有较善遍得意义,因其多就是几个功能相关基因串联于同一操纵子上,故在同一启动序列控制下,可转录出能为多种蛋白质编码得mRNA,即多顺反子mRNA.
17、举例说明基因表达得诱导与阻遏,正调控与负调控。
在特定得环境信号刺激下,相应得基因被激活,基因表达产物增加,则这种基因就是可诱导得.可诱导基因在特定得环境中表达增强得过程称为诱导.例如有DNA损伤时,修复酶基因就会在细菌内被诱导激活,使修复酶得活性增加。相反,如果基因对环境信号应答时被抑制则这种基因就是可阻遏得,可阻遏基因表达产物水平降低得过程称为阻遏,例如,当培养液中色氨酸供应充分时,在细菌内编码色氨酸合成相关酶得基因表达会被抑制。如果某种基因在没有调节蛋白存在时就是表达得,加入某种调节蛋白后基因表达活性便被关闭,这样得控制为负调控.例如,乳糖操纵子。相反,若某种基因在没有调节蛋白存在时就是关闭得,加入某种调节蛋白后基因活性就
相关推荐: