1.1等电点:在某一PH的溶液中,氨基酸或蛋白质解离成阳离子和阴离子的趋势或程度相等,成为兼性离子,呈电中性,此时溶液的pH成为该氨基酸或蛋白质的等电点。(净电荷为零时的PH)。 1.2操纵子:在转录水平上控制基因表达的协调单位,包括启动子(P)、操纵基因(O)和在功能上相关的几个结构基因。
1.3单纯蛋白质:仅由氨基酸组成,不含其他化学成分的蛋白质。如:核糖核酸酶、肌动蛋白等。 1.4寡肽:通常把含几个至十几个氨基酸残基的肽链统称为寡肽
1.5立体异构专一性:当底物具有立体异构体时,酶只能作用其中的一种。 1.6竞争性抑制:抑制剂和底物竞争酶的结合部位,从而影响了底物和酶的正 常结合,抑制剂与酶结合后与酶形成可逆的EI复合物,不能分解成产物P,引 起酶反应速率下降,可以通过增加底物浓度而解除。 1.7葡糖异生作用:以非糖物质作为前体合成葡萄糖的作用。
1.8基因定点诱变:是指按照设计的要求,使基因的特定序列发生插入,删除、置换和重组等变异。诱变方法:酶切诱变(在酶切位点处插入,删除和置换序列)、用寡核苷酸指导的诱变、PCR诱变。 1.9复制子:基因组能独立进行复制的单位称为复制子(replicon)
1.10近亲系数:是指某一个体任何基因座上两个等位基因来自父母共同祖先的 同一个基因的概率。
2.1根据R基的极性常见氨基酸可以分为几类举例? 四类:非极性、不带电荷极性、带正电荷、带负电荷。 非极性:苯丙氨酸、色氨酸、脯氨酸 不带电荷的极性:丝氨酸、苏氨酸 带正电荷的:赖氨酸、组氨酸 带负电荷的:谷氨酸、天冬氨酸 2.2、组学定义
(1)基因组:指导一个生物物种的结构和功能的所有遗传信息的总和,包括全部的基因和调控元件等核酸分子
(2)基因组学:从整体水平上来研究一个物种的基因组的结构、功能及调控的一门科学。基因组学可分为结构基因组学和功能基因组学两大部分。
(3)结构基因组学:通过基因作图、核苷酸序列分析确定基因组成、基因定位的科学
(4)功能基因组学:利用结构基因组学所提供的生物信息和材料,全基因组或全系统地理解某种生物的遗传体系,即阐明DNA序列的功能。
(5)比较基因组学:是基于基因组图谱和测序基础上,对已知的基因和基因组结构进行比较,来了解基因的功能、表达机理和物种进化的学科
(6)转录组学:功能基因组学的一个重要组成部分,是一门在整体水平上研究细胞中基因转录的情况及转录调控规律的学科。简而言之,转录组学是从RNA水平研究基因表达的情况,可以用来研究某一生理条件或时空条件下该物种转录水平和正常情况下的差异,能够将功能基因组学与RNA水平的基因表达情况的研究联系起来
(7)蛋白组学:蛋白质组用来描述一个细胞、组织或有机体表达的所有蛋白质,蛋白质组学
(proteomics)则是研究特定时间或特定条件下这些蛋白质表达情况的科学 2.3 基因突变及其诱发突变的原因
基因内部分子结构发生改变称为基因突变。诱发因素有:(1)自发突变,是指在自然状态下未经诱变剂处理而出现的突变。(2)化学诱变。包括:碱基类似物,常用的为 5-溴尿嘧啶(与胸腺嘧啶T相似)和2-氨基嘌呤(与鸟嘌呤相似);碱基修饰剂:亚硝酸、羟胺、烷化剂等;插入突变剂:吖啶橙、原黄素、黄素等。(3)物理诱变:电离诱变因素(电磁辐射、粒子辐射)、非电离诱变因素:紫外线
2.4 真核mRNA的特征与功能
mRNA是由DNA的一条链作为模板转录而来的、带有遗传信息的一类单链核糖核酸(RNA),并在蛋白质合成时充当模板,决定肽链的氨基酸排列顺序。
真核mRNA的特征:(1)5’端存在帽子结构。(2)绝大多数都有poly(A)尾巴。 2.5乙醛酸循环
(1)线粒体内的草酰乙酸转变为天冬氨酸,跨过线粒体膜进入乙醛酸循环体在转变为草酰乙酸 (2)草酰乙酸与乙酰-CoA缩合形成柠檬酸 (3)乌头酸酶将柠檬酸转变为异柠檬酸
(4)异柠檬酸裂合酶催化异柠檬酸裂解为琥珀酸和乙醛酸 (5)苹果酸合酶催化乙醛酸和乙酰-CoA缩合形成苹果酸
(6)苹果酸进入细胞溶胶后,苹果酸脱氢酶将其氧化成草酰乙酸。从而可进入葡糖异生途径。 (7)琥珀酸进入线粒体,又通过柠檬酸循环转变为草酰乙酸。 3.1、基因文库、基因组文库、cDNA文库的定义、差别、基本过程?
基因文库包括基因组文库和部分基因文库。将含有某种生物不同基因的许多DNA片段,导入受体菌的群体中储存,各个受体菌分别含有这种生物的不同的基因,称为基因文库。如果这个文库包含了某种生物的所有基因,那么,这种基因文库叫做基因组文库。如果这个文库只包含了某种生物的一部分基因,这种基因文库叫做部分基因文库,例如cDNA文库,首先得到mRNA,再反转录得cDNA,形成文库。cDNA文库与基因组文库的区别在于cDNA文库在mRNA拼接过程中已经除去了内含子等成分,便于DNA重组时直接使用。
基因文库:是指整套由基因组DNA片段插入克隆载体获得的分子克隆之和。 基本过程:
(1)染色体DNA的片段化 (2)载体DNA的制备 (3)体外连接与包装
(4)重组噬菌体感染大肠杆菌 (5)基因文库的鉴定和扩增
cDNA文库:是指细胞全部mRNA逆转录成cDNA并被克隆的总和。 基本过程: (1)制备mRNA (2)合成cDNA (3)制备载体DNA (4)双链cDNA的分子克隆
(5)对构建的cDNA文库进行鉴定,需要时可适当扩增。
3.2现在您已获得一个真核生物的功能基因A,请论述基因A在大肠杆菌、酵母、植物和哺乳动物细胞中表达,各需要哪些调控元件?表达的重组蛋白有哪些形式?
3.3四大类生物大分子的生物学作用和功能? 蛋白质: 蛋白质生物功能的载体。
(1)催化和调节:体内物质代谢的一系列化学反应几乎都是由酶催化的。体内各组织细胞各种代谢的进行和协调,都与蛋白质的调节功能密切相关。
(2)协调运动:肌肉收缩和细胞游动都是运动能力的代表,如肌动蛋白、肌球蛋白,发动机蛋白中的动力和驱动蛋白,还有精子、纤毛的运动等都与蛋白质的作用有关。
(3)转运和贮存:转运蛋白可以从一地到另一地转运特定的物质。例如,血红蛋白转运。还有膜转运蛋白,如葡萄糖转运蛋白;为机体的生长发育提供物质的贮存。铁在细胞内需与铁蛋白结合才能贮存,用于合成血红蛋白。
(4)结构成分和支架识别作用:建造和维持生物体的结构,并可以通过蛋白-蛋白相互作用识别结合其他蛋白中的结构元件,起到支架作用。
(5)防御、进攻和异常功能:抗体对抗原的结合,以及起到抗冻作用的蛋白。胶质蛋白就属于其异常功能的一种。
糖:(1)生命活动的主要能源物质。在生物体内通过生物氧化释放出能量,供生命活动需要,作为能源贮存的糖类有:淀粉、糖原等。
(2)生物体的结构成分。构成植物细胞壁的主要成分,肽聚糖是细菌细胞壁的结构多糖,还可以作为生物外骨骼称为壳多糖。
(3)在生物体内转变为其他物质。有些糖是重要的中间代谢产物,糖类物质通过这些中间物为合成其他生物分子提供碳骨架。
(4)作为细胞识别的信息分子。糖在细胞内与蛋白质构成复合物,形成糖蛋白,糖链起着信息分子的作用,与信息识别具有密切关系。
核酸:生命活动的主宰者核酸在体内含量很少,分为两类:脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)。DNA主要存在于细胞核中,RNA主要存在于细胞质中。RNA主要有信使核糖核酸(mRNA)、转运核糖核酸(tRNA)和核糖核蛋白体核糖核酸(rRNA)三种。
(1)DNA是主要的遗传物质:DNA分布在细胞核内,是染色体的主要成分,而染色体是基因的载体。基因有三个基本属性:一是可通过复制,将遗传信息由亲代传给子代;二是通过转录表达产生表型效应;三是可突变形成各种等位基因。但有些病毒的基因组是RNA,基因是RNA的一个片段。
(2)RNA参与蛋白质的生物合成。
(3)RNA功能的多样性.RNA有5类功能:①控制蛋白质合成;②作用于RNA转录后加工与修饰;③基因表达和细胞功能的调节;④生物催化与其他细胞持家功能;⑤遗传信息的加工与进化。 脂:(1)是贮存的能源物质。属于这一类的是三酰甘油和蜡,脊椎动物就有专门的细胞,脂肪细胞。海洋中的浮游生物中蜡是代谢燃料的主要贮存形式。
(2)生物膜的结构基础。能够自发形成磷脂双分子层膜。生物膜的骨架就是磷脂双分子层,再加上一系列的蛋白质和多糖就构成生物膜。
(3)是重要的生物活性物质。如胆固醇的衍生物。
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