分子生物學(xué)2考試復(fù)習(xí)重點(diǎn)

分子生物學(xué)2考試復(fù)習(xí)重點(diǎn)1、原核生物和真核生物在分子生物學(xué)的應(yīng)用舉例。（一）原核生物：1、良好的研究模型：進(jìn)化原始，遺傳物質(zhì)比較簡單，基因組較小，便于操作；2、方便的研究材料：a、繁殖迅速，便于培養(yǎng)，b.其中的核酸/蛋白質(zhì)及酶類容易分離純化。（二）真核生物與分子生物學(xué)：1、酵母；衣藻；海膽；爪蟾；線蟲；兔；斑馬魚；果蠅；擬南芥；小鼠；水稻。2、斑馬魚：實(shí)驗(yàn)室新明星：繁殖能力強(qiáng)、胚胎透明、生長速度快（7d)；基因與人類基因相似性高達(dá)87%。2、細(xì)胞器的分離方法。1、細(xì)胞器的分離：a.質(zhì)膜的處理b.滲透壓沖擊c.機(jī)械性剪切d.非離子去污劑。細(xì)胞器的分離：（1）差速離心法：大小和密度不同的細(xì)胞器，可以根據(jù)它們的沉降系數(shù)值不同由差速離心法互相分離并與其他細(xì)胞器分開。移去含有各種細(xì)胞器的上層懸液，并在更高的速度下進(jìn)行離心以沉降線粒體，依次可分離其他細(xì)胞器．（2）速率區(qū)帶離心法：在速率區(qū)帶離心中，混合物被加入離心管中預(yù)先鋪好的適當(dāng)介質(zhì)的濃度(形成密度)梯度層。通過離心，不同成分將根據(jù)他們的沉降系數(shù)以不同的速度下沉并形成相互分離的帶或區(qū)帶．（3）等密度離心法：等密度離心：也稱沉降平衡法，離心時(shí)顆粒依其密度的不同而分別沉降或向上漂浮，直至移至與其自身的密度相同的溶劑梯度為止，其結(jié)果是依樣品物質(zhì)密度的不同在梯度溶劑中形成一個(gè)個(gè)區(qū)帶3、生物大分子的概念：是指生物體內(nèi)由分子量較低的基本結(jié)構(gòu)單位首尾相連形成的多聚化合物。包括核酸、蛋白質(zhì)和多糖。4、原核細(xì)胞與真核細(xì)胞的比較特性原核細(xì)胞真核細(xì)胞大小1~10um10~100um基因組DNA與非組蛋白結(jié)合，基因組存在于類核體中，無膜胞圍DNA與組蛋白及非組蛋白結(jié)合，基因組存在于染色體中，有核膜的細(xì)胞核細(xì)胞分裂二分裂，出芽有絲分裂膜包圍的胞器無線粒體／葉綠體／內(nèi)質(zhì)網(wǎng)等細(xì)胞骨架無復(fù)雜，微絲／微管及中間纖維系統(tǒng)5、基因：DNA分子中含有特定遺傳信息的核苷酸序列，是遺傳物質(zhì)的功能單位；是合成有功能的蛋白質(zhì)多肽鏈或RNA分子所必需的全部核酸序列。6、斷裂基因：編碼序列不連續(xù)的間斷基因，即編碼序列在DNA分子中是不連續(xù)的，被非編碼序列隔開，呈鑲嵌排列的斷裂形式。7、外顯子：斷裂基因中含有蛋白質(zhì)編碼信息的部分．每個(gè)外顯子均編碼一個(gè)完整蛋白質(zhì)的特定部分．特點(diǎn)：1、外顯子在DNA中的次序與其mRNA一致。2、不同物種的相關(guān)基因的外顯子序列通常是保守的．利用這種保守性可以分離基因．3、外顯子通常短小，典型的外顯子編碼不到100aa.只有外顯子的突變才會(huì)影響蛋白質(zhì)的序列．4、外顯子是進(jìn)化單位？8、內(nèi)含子：斷裂基因中外顯子的間插序列，可參與前體RNA的轉(zhuǎn)錄，但其轉(zhuǎn)錄的RNA序列于轉(zhuǎn)錄后的加工中被切除，不包括于成熟的RNA分子中．特點(diǎn)：1、不同斷裂基因所含的內(nèi)含子數(shù)目大不相同。2、不同來源的內(nèi)含子的分子大小相差懸殊。3、內(nèi)含子的位置通常是保守的。4、其長度變化可以很大，高等生物的基因大小主要取決于內(nèi)含子的大?。?、假基因：具有與功能基因相似的序列，但不能翻譯為功能蛋白質(zhì)的基因片段．通常是由先前的功能基因積累突變而形成的。10、重疊基因：指兩個(gè)或兩個(gè)以上的基因共有一段DNA序列，或是指一段DNA序列成為兩個(gè)或兩個(gè)以上基因的組成部分。11、基因重疊的方式：1、大基因內(nèi)包含小基因2、前后兩基因首尾重疊3、三個(gè)基因之間重疊。意義：1、節(jié)約空間，經(jīng)濟(jì)有效利用基因資源2、對(duì)基因的表達(dá)調(diào)控起作用3、一個(gè)堿基的變化將會(huì)引起幾個(gè)基因的變化，從這個(gè)基因上說，重疊基因越多，那么適應(yīng)性越小，在進(jìn)化中趨于保守。12、移動(dòng)基因：是基因組中可移動(dòng)的一段ＤＮＡ序列，可將其本身從基因組內(nèi)的一個(gè)位置轉(zhuǎn)移至另一位置．（能將自身插入到宿主基因組新位點(diǎn)的特異的DNA序列）。13、移動(dòng)基因的特征：1、不利用獨(dú)立形式的元件（如質(zhì)粒ＤＮＡ），在基因組的一個(gè)位置中直接移動(dòng)到另一位置2、不依賴于供體與受體位點(diǎn)序列間的任何聯(lián)系3、其移動(dòng)局限于將其自身（有時(shí)連帶一些其他序列）轉(zhuǎn)移至同一基因組內(nèi)的新位置4、相當(dāng)于基因組內(nèi)的載體類似物14、移動(dòng)基因的分類：1、插入序列（IS)，IS因子，IS原件。2、轉(zhuǎn)座子（Tn）3、Mu噬菌體。15、基因移動(dòng)的效應(yīng)：1、插入位置上出現(xiàn)新基因2、插入突變；序列的缺失或倒位3、基因的移動(dòng)和重排，造成同源序列整合4、產(chǎn)生染色體畸變5、增加新的變異，有利于進(jìn)化。16、基因突變：是指一個(gè)基因內(nèi)部可以遺傳的結(jié)構(gòu)改變，是基因分子內(nèi)部在某種條件作用下所發(fā)生的一個(gè)或幾個(gè)核苷酸的改變，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)蛋白或酶的改變，從而影響有機(jī)體的大小、品質(zhì)、顏色、結(jié)構(gòu)和生長率等性狀的改變。17、基因突變的特征：1、突變的重演性和可逆性2、突變的多方向性與復(fù)等位基因3、突變的有害性和有利性4、突變的稀有性和隨機(jī)性。18、基因突變的類型（2）：根據(jù)突變對(duì)蛋白質(zhì)氨基酸序列的影響：（1）錯(cuò)義突變:由于單個(gè)堿基替換導(dǎo)致肽鏈中的氨基酸發(fā)生改變。在DNA中一對(duì)堿基的改變引起一個(gè)mRNA密碼的改變，結(jié)果使得多肽鏈中原來的一個(gè)氨基酸，變?yōu)榱硪粋€(gè)氨基酸，導(dǎo)致表型的改變。（2）無義突變：由于某一堿基被替換后，原來編碼某一氨基酸的密碼子突變成為終止密碼子（UAG、UAA或UGA），從而造成蛋白質(zhì)尚未全部合成就終止了翻譯，形成無功能的多肽鏈。（3）中性突變：基因中一個(gè)堿基對(duì)的變化改變mRNA的一個(gè)密碼子，產(chǎn)生氨基酸的替換，但不影響蛋白質(zhì)的功能，從mRNA信息翻譯的蛋白質(zhì)的功能上檢測不到所發(fā)生的變化。（4）沉默突變:某基因的一個(gè)堿基對(duì)的變化改變了mRNA中的一個(gè)密碼子，該密碼子與原密碼子一樣編碼相同的氨基酸，產(chǎn)生的蛋白質(zhì)仍為野生型功能。（5）移碼突變:由基因內(nèi)增加或減少一個(gè)或多個(gè)堿基對(duì)所引起的密碼子的改變。得到較短或異常長的無功能蛋白質(zhì)。基因組；Ｃ值；C值悖論；人類基因組計(jì)劃;單核苷酸多態(tài)性；藥物基因組學(xué)病毒\細(xì)菌基因組的一般特點(diǎn)真核生物基因組的一般特點(diǎn)動(dòng)物基因組進(jìn)展（人/狗/雞）藥物基因組學(xué)的應(yīng)用與意義19、基因組：是一個(gè)物種中所有基因的整體組成，或者是一種生物所有染色體上的遺傳物質(zhì)．20、C值：通常是指一種生物單倍體基因組DNA的總量。21、C值悖理：生物的復(fù)雜性與基因組的大小并不完全成比例增加。22、單核苷酸多態(tài)性(SNP)：在基因組水平由單個(gè)核苷酸差異所引起的DNA序列多態(tài)性。23、病毒基因組的特點(diǎn)：1.每種病毒中只有一種核酸，DNA或RNA。2.病毒核酸大小差別很大。一般DNA病毒較大，RNA病毒較小。3.大部分病毒核酸是單倍體。4.噬菌體基因組中無內(nèi)含子，但感染真核細(xì)胞的病毒基因組中具有內(nèi)含子。5.有基因重疊現(xiàn)象。6.大部分DNA用于編碼蛋白質(zhì)，只有一小部分是不翻譯的。7.調(diào)控序列可以被宿主細(xì)胞所識(shí)別。24、細(xì)菌的基因組及特點(diǎn)：（一）組成：細(xì)菌染色體和質(zhì)粒。（二）細(xì)菌基因組的特征：1.基因組相對(duì)較小（106bp），只有一個(gè)復(fù)制啟始位點(diǎn)。2.具有操縱子結(jié)構(gòu)。3.基因是連續(xù)的。4.大部分DNA是用于編碼蛋白質(zhì)的，只有一小部分是不翻譯的。5.基因組中僅有少數(shù)基因存在基因重疊現(xiàn)象。6.結(jié)構(gòu)基因是單拷貝，rRNA基因是多拷貝。25、真核生物基因組的特點(diǎn)：1．基因組含有更大的DNA分子，以染色體形式儲(chǔ)存于細(xì)胞核內(nèi)，除配子細(xì)胞外，體細(xì)胞內(nèi)的基因的基因組是雙份的。注意C值悖理”。2.基因組結(jié)構(gòu)復(fù)雜，有多個(gè)復(fù)制啟始位點(diǎn)，但每個(gè)復(fù)制子的長度較小。3.基因是不連續(xù)的。4.轉(zhuǎn)錄單位一般是單順反子的。5.存在重復(fù)序列：1）高度重復(fù)序列（>105次）；2）中度重復(fù)序列（<105次）；3）單一序列。6.存在多基因家族和超基因家族。7.基因類型多樣26、人類基因組計(jì)劃：是描述人類基因組和其他生物基因組特征，發(fā)展基因組學(xué)新技術(shù)，闡明與此相關(guān)的倫理、法學(xué)和社會(huì)影響的一個(gè)國際性研究項(xiàng)目。該計(jì)劃所產(chǎn)生的所有數(shù)據(jù)都可公共自由地使用。其主要內(nèi)容是開發(fā)基因組工具和資源，對(duì)人類和其他生物基因組進(jìn)行圖譜繪制和測序.27、動(dòng)物基因組進(jìn)展（人/狗/雞）：一、人。（一）人的基因組分析：1、不同染色體的基因密度差異較大2、基因的大小和內(nèi)含子大小差異較大3、GC含量與基因密度有關(guān)。4、G+C約為41%。5、轉(zhuǎn)座子對(duì)人類基因有貢獻(xiàn)。6、選擇性剪切機(jī)制普遍存在。7、可能的基因平行轉(zhuǎn)移。8、140多萬個(gè)SNP。9、重新認(rèn)識(shí)人類基因的數(shù)量。10、鑒定出近2000個(gè)疾病基因。11、至少483個(gè)藥物靶點(diǎn)。12、苦味機(jī)制。（二）人類基因組計(jì)劃對(duì)生物醫(yī)學(xué)及一般大眾的影響：1、了解遺傳性疾病的基因突變。2、基因改造與生殖醫(yī)學(xué)。3、遺傳性疾病的早期診斷。4、新藥的開發(fā)。5、生物資訊的公開。二、雞。雞基因組序列分析：1、與人類基因組相似度為2.5%。2、約280萬個(gè)SNPs；3、雞種之間變異程度相當(dāng)接近。4、嗅覺基因的作用？三、狗。狗基因組序列分析：1、＞2.5X106SNPs。2、G+C含量與人相似為41%。3、約19300個(gè)編碼蛋白基因；其中至少有18473個(gè)與已識(shí)別的人類基因相似。4、240(犬)Vs574(人)特異性基因重復(fù)。另外，美國國家人類基因組研究所的科學(xué)家指出，由于長期選擇性繁殖的關(guān)系，許多狗種也很容易患有與人類同樣的基因疾病，如癌癥、心臟病、聾啞、失明和免疫性神經(jīng)系統(tǒng)疾病等。據(jù)估計(jì)，狗身上有360多種遺傳疾病與人類相同或相似。因此，繪制狗基因組圖譜，并將其與人類基因組圖譜進(jìn)行比較分析，對(duì)尋找與定位人和狗的致病基因都將起到有力的促進(jìn)作用。28、藥物基因組學(xué)：是研究基因序列的多態(tài)性與藥物效應(yīng)多樣性之間關(guān)系，即基因本身及其突變體與藥物效應(yīng)相互關(guān)系的一門科學(xué)。（概述：它是一門研究影響藥物吸收、轉(zhuǎn)運(yùn)、代謝、清除、效應(yīng)等個(gè)體差異的基因特性,即決定藥物行為和敏感性的全部基因的新學(xué)科。主要闡明藥物代謝、藥物轉(zhuǎn)運(yùn)、和藥物靶分子的基因多態(tài)性與藥物效應(yīng)及不良反應(yīng)之間的關(guān)系，并在此基礎(chǔ)上研制新的藥物或新的用藥方法。）29、藥物基因組學(xué)的應(yīng)用：（一）在合理用藥中的應(yīng)用：合理用藥的核心是個(gè)體化給藥，藥物基因組學(xué)的根本目的是運(yùn)用遺傳信息進(jìn)行個(gè)性化用藥，將正確的藥物、正確的劑量在恰當(dāng)?shù)臅r(shí)間給予合適的患者。彌補(bǔ)了只根據(jù)血藥濃度進(jìn)行個(gè)體化給藥的不足。（二）在新藥開發(fā)中的應(yīng)用：1.可以直接加速新藥的發(fā)現(xiàn)。2.增加新藥的通過率。3.重新估價(jià)未通過藥審的新藥。4.減少參試人群數(shù)量。30、藥物基因?qū)W研究的意義：1、藥物基因組學(xué)將在臨床合理用藥中得到廣泛應(yīng)用，真正實(shí)現(xiàn)“量體裁衣”，因人而異，實(shí)現(xiàn)最佳的治療效果，從而可能帶來一個(gè)“個(gè)性化藥物”的時(shí)代。2、藥物基因組學(xué)還蘊(yùn)藏著巨大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。首先，在于其對(duì)新藥開發(fā)的意義，在新藥設(shè)計(jì)、發(fā)現(xiàn)及成功應(yīng)用中充分認(rèn)識(shí)到基因變異對(duì)藥物效應(yīng)和生物效應(yīng)的影響，采用藥物基因組學(xué)原理開發(fā)新藥，可使新藥開發(fā)的成功率顯著提高。3、藥物基因組學(xué)對(duì)藥物經(jīng)濟(jì)學(xué)也具意義，它使病人在用藥前先進(jìn)行基因變異分析，這樣可減少出現(xiàn)無效處方的可能性，減少病人就診次數(shù)，使藥物不良反應(yīng)和抗藥的危險(xiǎn)降到最低程度，達(dá)到節(jié)約醫(yī)療費(fèi)用的目的。31、基因載體：能將外源目的DNA導(dǎo)入受體細(xì)胞，并能自我復(fù)制和增殖的工具。32、基因載體分類：1、來源分類：質(zhì)粒載體；噬菌體載體；病毒載體；2、用途分類：克隆載體，表達(dá)載體。33、質(zhì)粒：是位于細(xì)胞質(zhì)中的一類獨(dú)立于染色體的可自主復(fù)制的遺傳成分，可賦予宿主細(xì)胞一定的生物性狀。34、質(zhì)粒的生物學(xué)特性：1、質(zhì)粒是細(xì)菌染色體外能自主復(fù)制的環(huán)形雙鏈DNA分子。2、編碼一種或數(shù)種抗菌素抗性基因的質(zhì)粒叫R質(zhì)粒。3、質(zhì)粒DNA分子可以持續(xù)穩(wěn)定地處于染色體外的游離狀態(tài)，但在一定地條件下又會(huì)可逆地整合到寄主染色體上，隨著染色體地復(fù)制而復(fù)制。4、部分質(zhì)?？煞譃椋航雍闲唾|(zhì)粒（自我轉(zhuǎn)移的質(zhì)粒）和非接合型質(zhì)粒（不能自我轉(zhuǎn)移的質(zhì)粒）。他們與控制細(xì)菌配對(duì)和質(zhì)粒接合轉(zhuǎn)移的基因有關(guān)。同時(shí)還具有質(zhì)粒DNA的遷移作用：由共存的接合型質(zhì)粒引發(fā)的非接合型質(zhì)粒的轉(zhuǎn)移過程。5、根據(jù)每個(gè)寄主細(xì)胞中質(zhì)?？截悢?shù)的多少，可分為：嚴(yán)緊型復(fù)制質(zhì)粒（拷貝數(shù)少，為1-3個(gè)）和松弛型復(fù)制質(zhì)粒（拷貝數(shù)多，可達(dá)10-200個(gè)拷貝），其分型與寄主狀況有關(guān)6、質(zhì)粒的不親和性：兩種親緣關(guān)系密切的不同質(zhì)粒，不能夠在同一個(gè)寄主細(xì)胞系中穩(wěn)定地共存的現(xiàn)象。這樣的兩種質(zhì)粒也稱不親和質(zhì)粒。35、質(zhì)粒載體的選擇標(biāo)準(zhǔn)：應(yīng)選在：1、具有復(fù)制起點(diǎn)：能自主復(fù)制。2、具有抗菌素抗性基因：兩個(gè)或兩個(gè)以上。3、若干個(gè)限制性內(nèi)切酶單一識(shí)別位點(diǎn)（多克隆位點(diǎn)）4、較小的分子量和較高的拷貝數(shù)。5、作為載體的質(zhì)粒必定包括復(fù)制基因、選擇性標(biāo)記和克隆位點(diǎn)三部分36、插入失活效應(yīng)：因DNA片段的插入而導(dǎo)致編碼基因失活的現(xiàn)象。37、重組質(zhì)粒藍(lán)白斑篩選的原理：藍(lán)白斑篩選：1、有些質(zhì)粒載體帶有一個(gè)大腸桿菌的DNA短區(qū)段，編碼β-半乳糖苷酶基因（lacZ）的N端部分（146aa)，其中插入了一個(gè)并不破壞讀框的多克隆位點(diǎn)（MCS），適用于可編碼β-半乳糖苷酶C端部分序列的宿主細(xì)胞。2、宿主和質(zhì)粒編碼的片段單獨(dú)時(shí)沒有酶活性，但它們同時(shí)存在時(shí)，可形成具有酶學(xué)活性的蛋白質(zhì)。這樣lacZ基因在宿主細(xì)胞與質(zhì)粒之間實(shí)現(xiàn)了互補(bǔ)，稱為α-互補(bǔ)。3、由α-互補(bǔ)而產(chǎn)生的LacZ+細(xì)菌在誘導(dǎo)劑IPTG的作用下，在生色底物X-Gal存在時(shí)產(chǎn)生藍(lán)色菌落，因而易于識(shí)別。4、當(dāng)外源DNA插入到質(zhì)粒的多克隆位點(diǎn)后，幾乎不可避免地導(dǎo)致無α-互補(bǔ)能力的氨基端片段，使得帶有重組質(zhì)粒的細(xì)菌形成白色菌落。38、黏粒：一類由人工構(gòu)建的含有λDNA的cos序列和質(zhì)粒復(fù)制子的特殊類型的質(zhì)粒載體。39、酵母人工染色體(YAC)：酵母人工染色體是將酵母染色體復(fù)制與分離所需的序列與大片段目的DNA連接而構(gòu)成的，可克隆外源片段的長度可大于1Mb。YAC主要用于構(gòu)建大片段DNA，特別是用于構(gòu)建高等真核生物的基因組文庫。40、細(xì)菌人工染色體（BAC載體）（BAC)：是指一種以F質(zhì)粒（F-plasmid）為基礎(chǔ)建構(gòu)而成的細(xì)菌染色體克隆載體，長用來克隆150kb左右大小的DNA片段，最多可保存300kb個(gè)堿基對(duì)。41、穿梭質(zhì)粒：是指一類由人工構(gòu)建的具有兩種不同復(fù)制起點(diǎn)和選擇記號(hào)，因而可以在兩種不同的宿主細(xì)胞中存活和復(fù)制的質(zhì)粒載體．42、真核生物載體舉例：1、穿梭載體。2、桿狀病毒。3、哺乳動(dòng)物病毒載體包括：SV40(猴空泡病毒40)，反轉(zhuǎn)錄病毒，RNA病毒。43、:基因文庫：是來自某生物的不同DNA序列的總集，這些DNA序列都被克隆進(jìn)了載體，以便于純化、貯存與分析。44、基因組文庫：將某生物的全部基因組DN