5.利用双脱氧末端终止法(Sanger法)测定DNA一级结构的原理与方法? 原理是采用核苷酸链终止剂—2,3,-双脱氧核苷酸终止DNA的延长。由于它缺少形成3/5/磷酸二脂键所需要的3-OH,一旦参入到DNA链中,此DNA链就不能进一步延长。根据碱基配对原则,每当DNA聚合酶需要dNMP参入到正常延长的DNA链中时,就有两种可能性,一是参入ddNTP,结果导致脱氧核苷酸链延长的终止;二是参入dNTP,使DNA链仍可继续延长,直至参入下一个ddNTP。根据这一方法,就可得到一组以ddNTP结尾的长短不一的DNA片段。 方法是分成四组分别为ddAMP、ddGMP、ddCMP、ddTMP反应后,聚丙烯酰胺凝胶电泳按泳带可读出DNA序列。 6.简述tRNA 三叶草结构
tRNA二级结构为三叶草型。配对碱基形成局部双螺旋而构成臂,不配对的单链部分则形成环。三叶草型结构由4臂4环组成。氨基酸臂由7对碱基组成,双螺旋区的3‘末端为一个4个碱基的单链区-NCCA-OH 3‘,腺苷酸残基的羟基可与氨基酸α羧基结合而携带氨基酸。二氢尿嘧啶环以含有2个稀有碱基二氢尿嘧啶(DHU)而得名,不同tRNA其大小并不恒定,在8-14个碱基之间变动,二氢尿嘧啶臂一般由3~4对碱基组成。反密码环由7个碱基组成,大小相对恒定,其中3个核苷酸组成反密码子(anticodon),在蛋白质生物合成时,可与mRNA上相应的密码子配对。反密码臂由5对碱基组成。额外环在不同tRNA分子中变化较大可在4~21个碱基之间变动,又称为可变环,其大小往往是tRNA分类的重要指标。TψC环含有7个碱基,大小相对恒定,几乎所有的tRNA在此环中都含TψC序列,TψC臂由5对碱基组成。 7.简述核糖体结构
核糖体是rRNA和蛋白质共同组成的复合体,核糖体是蛋白质合成的场所。原核细胞的核糖体直径约18nm,真核细胞细胞质中的核糖体直径为20nm~22nm,用电子显微镜能看到小颗粒,由一大一小2个亚单位所构成,在细胞不进行蛋白质合成时,2个亚单位是分开的。
第三章 原核基因组结构及DNA复制
Chapter 3 Genome structure and DNA replication of Prokaryotes 一 选择题
1-5 D, D, B, D, B, 6-11 BCE, AD, A, A, B, B 二 填空题
1.原核生物 RNA 聚合酶核心酶由(2αββ′ω)组成,全酶由(2αββ′ωσ)组成。 2.–10位的(TATA)区和–35位的(TTGACA)区是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。
3.决定基因转录基础频率的 DNA 元件是(启动子),它是(RNA聚合酶)的结合位点。 三 名词解释
1.Replication: DNA replication is the process of copying a double-stranded DNA molecule to form two double-stranded molecules. The process of DNA replication is a fundamental process used by all living organisms as it is the basis for biological inheritance. As each DNA strand holds the same genetic information, both strands can serve as templates for the reproduction of the opposite strand. The template strand is preserved in its entirety and the new strand is assembled from nucleotides. This
process is called \molecules are identical; proofreading and error-checking mechanisms exist to ensure near perfect fidelity.
2.转录:transcription,是蛋白质生物合成的第一步,也是tRNA和rRNA的合成步骤。转录是以DNA中的一条单链为模板,NTP为原料,在DNA依赖的RNA聚合酶催化下合成RNA链的过程。与DNA的复制相比,有很多相同或相似之处,亦有其自己的特点。转录中,一个基因会被读取被复制为mRNA,就是说一特定的DNA片断作为模板,以DNA依赖的RNA合成酶作为催化剂的合成前体mRNA。在体内,转录是基因表达的第一阶段,并且是基因调节的主要阶段。转录可产生DNA复制的引物。在反转录病毒感染中也起到重要作用。转录仅以DNA的一条链作为模板。DNA上的转录区域称为转录单位(transcription unit)。RNA聚合酶合成RNA时不需引物,但无校正功能。
3.翻译:translation,以mRNA为直接模版,tRNA为氨基酸运载体,核蛋白体为装配场所,共同协调完成蛋白质生物合成的过程
4.结构基因:structural gene,是一类编码蛋白质或RNA的基因.在大肠杆菌乳糖代谢的基因调节系统中有3个连锁在一起的结构基因。
LacZ基因:决定β-半乳糖苷酶的形成.而β-半乳糖苷酶将乳糖水解成葡萄糖和半乳糖,作为细菌代谢活动的碳源。
LacY基因:决定β-半乳糖苷透性酶的合成。该酶的作用是使乳糖易于进入E.coli的细胞中。
LacA基因:编码β-半乳糖苷乙酰基转移酶,此酶的功能尚不清楚。
5.negative supercoil: a double-stranded DNA molecule twisted in the opposite
direction as the turn of the normal, right-handed double helix. Supercoiling of DNA reduces the space and allows for a lot more DNA to be packaged in a cell.
6.hn RNA:heterogeneous nuclear 不均一核RNA,指高等生物整合生物的核DNA,由于基因的长度和性质的差异,原始转录物很不均一,因此被统称为不均一RNA。
7. DNA virus: A virus that has DNA as its genetic material and replicates using a DNA-dependent DNA polymerase.
8.SSB: single-strand binding protein,单链结合蛋白,这类蛋白质同DNA单链结合,既可以防止核酸水解酶的作用,又可以避免DNA单链重新组合成双链,以保证复制顺利进行。
9.摆动: wobbe, 氨基酸密码子的前两对碱基配对严格遵守标准的碱基配对原则,第三对碱基允许一定的自由度。
10.简并: degeneracy,一种氨基酸对应于多个密码子的现象称为简并。
11.DNA polymerase: is an enzyme that catalyzes the polymerization of deoxyribonucleotides into a DNA strand.
12.接合:基因交换需要两个菌株的直接接触,这种基因的交换是由质粒介导,称为接合。
13.转导:噬菌体能够携带一个细菌的DNA转移到另一个菌株,这种细菌之间的基因转移,称为转导。
14.噬菌体:Phage,感染细菌的病毒称为噬菌体。
15.基因:gene,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。包括编码蛋白质和tRNA、rRNA 的结构
基因,以及具有调节控制作用的调控基因。基因可以通过复制、转录和决定翻译的蛋白质的生物合成,以及不同水平的调控机制,来实现对遗传性状发育的控制。基因还可以发生突变和重组,导致产生有利、中性、有害或致死的变异。 16.Genome : is the complete set of sequences in the genetic material of an organism. It includes the sequence of each chromosome plus any DNA in organelles. 四 简答与论述
1. 简述原核生物基因组结构特点
原核生物的染色体基因组是指:其环状或线状的双链DNA分子所含有的全部基因,有的原核生物还含有染色体外的质粒基因组。
E.coli染色体基因组(E.coli chromosome genome)是指:存在于E.coli染色体上的全部基因。
原核生物的蛋白质结构基因大都为单拷贝,功能相关的基因大多集中在一起组成操纵子,其中的结构基因为多顺反子,即数个结构基因串联在一起,受同一调节区调节。数个操纵子又由一个共同的调节基因(regulator gene)所调控。 2.简述原核生物有几种复制方式
四种(1) 环状DNA ?式复制方式 (2) δ复制方式 (3) 线性染色体复制 (4) D型
第四章 真核生物基因组结构及复制
Chapter 4 Eukaryotic Genomic Structure and DNA replication
一 选择题 B, D, C, BC, A, C 二 填空