分子生物學(xué)合作版

1、Section AProkaryotes 原核生物：是指沒有成形的細胞核或者任何帶膜的一類生物。原核生物包括細菌（真細菌、古細菌）、放線菌、藍細菌、支原體、衣原體、立克次氏體原核生物有細胞膜、細胞壁、環(huán)狀染色體、質(zhì)粒（NDA）、核糖核酸（RNA）、蛋白質(zhì)古細菌有獨特的生化特征（eg膜脂由醚鍵連接），在能量產(chǎn)生和新陳代謝方面，古細菌和真細菌有相同之處。而復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯則更接近真核生物。Eukaryotes真核生物：是指所有單細胞或多細胞的、其細胞具有細胞核的生物體的總稱。真核生物包括動物、植物、真菌、原生生物細胞質(zhì)：細胞器、核糖體、蛋白質(zhì)纖維細胞骨架（微管-微管蛋白、微絲-肌動蛋白）原核細胞和

2、真核細胞最主要的區(qū)別是有無成形的細胞核Differentiation 分化：指發(fā)育的個體細胞中進行形態(tài)、功能的特殊變化，并建立起其他細胞所沒有的特征的過程。分化是由控制發(fā)育的基因來調(diào)控，分化而成的細胞中DNA的含量保持不變，只是被轉(zhuǎn)錄的基因群體發(fā)生了變化。脂類：能量的儲存和轉(zhuǎn)移 膜、保護性外鞘及其他細胞結(jié)構(gòu)的組分phospholipid molecule 磷脂分子：2脂肪酸+1磷酸，以酯鍵相連hydrophilic polar head group and a hydrophobic tail 親水的極性頭部和疏水的尾部磷脂分子親水端相互靠近，疏水端相互靠近，形成脂雙分子層Glycerides

3、甘油酯：由一個、兩個或三個長鏈脂肪酸與一份子甘油以酯鍵相連而成。為酯類，不屬于碳水化合物Triglycerides 甘油三酯：由三個長鏈脂肪酸與一份子甘油以酯鍵相連而成。動物中：固態(tài)，飽和脂肪酸，不含雙鍵植物中：液態(tài)，含一個或多個雙鍵的不飽和脂肪酸Polysaccharides多糖：單糖以糖苷鍵共價連接而成的聚合體，其功能主要作為營養(yǎng)物質(zhì)或結(jié)構(gòu)組分纖維素：（14）糖苷鍵 線性多聚體，鏈形成水平片層，鏈與片層間以氫鍵相連淀粉：直鏈淀粉（14）糖苷鍵；支鏈淀粉（14）和（16）分支 卷曲構(gòu)型，可溶于水糖原：（14）和（16）糖苷鍵，動物組織和真菌儲存葡萄糖的形式幾丁質(zhì)：N-乙酰氨基葡糖 黏多糖：結(jié)

4、締組織的重要組分Glycoproteins糖蛋白：分支的寡糖鏈與多肽鏈在表面共價相連所構(gòu)成的復(fù)合糖。分支寡鏈多，以糖為主體。是細胞膜的重要組分，介導(dǎo)細胞與細胞間的識別。蛋白多糖（proteoglycans）：蛋白質(zhì)與黏多糖組成的大分子復(fù)合物。 長糖鏈，以蛋白質(zhì)為主體。存在于細菌細胞壁和結(jié)締組織細胞間隙（起潤滑劑和緩沖沖擊的作用）。Lipoproteins脂蛋白：脂類和蛋白質(zhì)非公價結(jié)合，通過疏水作用將蛋白質(zhì)固定在膜中。Chromatin染色質(zhì)：由DNA與小分子的組蛋白（堿性pr）組成的脫氧核蛋白復(fù)合體。Biomembranes 生物膜：鑲嵌有蛋白質(zhì)和糖類的磷脂雙分子層，起著劃分和分隔細胞核細胞器

5、的作用。Functions of Membrane 膜的功能：物質(zhì)運輸、能量轉(zhuǎn)換、信息傳遞Hydrogen bonds 氫鍵：在供體基團的一個共價結(jié)合的氫原子和受體基團上一對非成鍵電子之間形成。van der Waals forces 范德華力：電中性分子間的非共價結(jié)合。Hydrophobic interaction 疏水作用：非極性分子傾向于聚集起來以減小暴露給水的表面積。親水作用（hydrophilic）：Density gradients密度梯度差速離心：根據(jù)沉降系數(shù)值的不同，采取逐漸提高離心速度的方法分離不同大小的細胞器。適用于混合樣品中各沉降系數(shù)（沉降系數(shù)）比較大的分離。由上至下：組

6、分慢組分快密度梯度離心（Density gradient Centrifugation）：用一定的介質(zhì)在離心管內(nèi)形成一連續(xù)或不連續(xù)的密度梯度，將細胞混懸液置于介質(zhì)的頂部，通過重力或離心力場的作用使細胞分層、分離。密度梯度離心用于分離密度相似的細胞器。 建立介質(zhì)密度梯度的目的：為了阻礙分離后組分的擴散混合，并確保組分的線性分離速率速度區(qū)帶離心（rate zonal centrifugation）：將樣品放在一個連續(xù)的密度梯度也提上，通過離心，根據(jù)沉降系數(shù)的不同，以不同的速度下沉并形成相互分離的區(qū)帶。 適用于密度相同而大小不同的混合物。由上至下：組分慢組分快平衡（等密度）離心（isodensity

7、 centrifugation）：在不同顆粒存在浮力密度差時，在離心立場下，在密度梯度介質(zhì)中，顆粒向上浮起或者向下沉降，一直移動到與它們各自的密度恰好相等的位置。在這里，顆粒沒有重量，不管離心時間多長都不再移動。由上至下：低濃度高濃度 適用于大小相接近但密度差異較大的混合物，但溶液介質(zhì)的密度比要分離的混合物的密度都要大。溶液介質(zhì)常為CsCl、蔗糖、甘油。Section BAmino acids 氨基酸除了Pro(脯氨酸)外（其是一個亞氨基酸即碳原子連著的是一個亞氨基N-H），氨基酸都由一個羧基相連的-碳原子，一個氨基，一個質(zhì)子（H），一個側(cè)鏈（R）組成，除了Gly(甘氨酸)外（其側(cè)鏈R是一個質(zhì)

8、子H），所有的-碳原子均具手性（不對稱的），即與4個不相同的化學(xué)基團相連。Acidicbasicpolarnonpolararomatic amino acids酸性/堿性/極性/非極性/芳香族 氨基酸酸性氨基酸：側(cè)鏈都含有羧基、-NH2比-COO數(shù)目少、PH<7、帶負電荷；Asp,D(天冬氨酸)和Glu,E(谷氨酸)堿性氨基酸：側(cè)鏈都含有氨基、-NH2比-COO數(shù)目多、PH>7、帶正電的基團；His,H(組氨酸)、Lys,K(賴氨酸)、Arg,R(精氨酸)極性氨基酸：含有可與水形成氫鍵的基團，Ser,S(絲氨酸)、Thr,T(蘇氨酸)、Asn,N(天冬酰胺)、Gln,Q(谷氨酰胺

9、)、Cys,C(半胱酰胺)非極性氨基酸：側(cè)鏈上有一個氫原子Gly,G(甘氨酸)，或者側(cè)鏈上帶有疏水烷基Ala,A(丙氨酸)、Val,V(纈氨酸)、Leu,L(亮氨酸)、Ile,I(異亮氨酸)；Pro,P(脯氨酸)是亞氨基酸，Met,M(甲硫氨酸)側(cè)鏈有個以硫酯鍵相連的硫原子。芳香族氨基酸：有較大疏水側(cè)鏈，其芳香結(jié)構(gòu)承擔(dān)蛋白質(zhì)的紫外吸收，在280nm處最大。Phe,P(苯丙氨酸)、Tyr,T(酪氨酸)和Trp,W(色氨酸)帶電氨基酸包括酸性氨基酸和堿性氨基酸。親水氨基酸包括帶電氨基酸和極性氨基酸。Primary structure of protein 蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)氨基酸的-羧基和下一個氨基

10、酸的-氨基結(jié)合形成肽鍵，如此連接，組成的多肽鏈。或者說從N端到C端的氨基酸序列。-helix螺旋肽鏈骨架形成一個每周3.6個氨基酸的右手螺旋，每個肽的N-H基團都與相距3個殘基的C=O基團間形成氫鍵。常在球蛋白和一些纖維蛋白中發(fā)現(xiàn)。-sheet: 折疊由肽鍵N-H和C=O基團與肽鏈上另一段互補的基團間以氫鍵維系的。重要的結(jié)構(gòu)蛋白如絲蛋白。Parallel -sheet 正向平行折疊兩段肽鏈片段走向相同（如N端到C端）Antiparallel -sheet 反向平行折疊兩段肽鏈片段走向相反（如N端到C端和C端到N端）primary structure一級結(jié)構(gòu)是指蛋白質(zhì)肽鏈中氨基酸的排列順序，也稱

11、為蛋白質(zhì)的共價結(jié)構(gòu)。secondary structure 二級結(jié)構(gòu)多肽鏈折疊成幾種由氫鍵維持的規(guī)則結(jié)構(gòu)。Tertiary structure 三級結(jié)構(gòu)不同片段螺旋、折疊、其他微二級結(jié)構(gòu)和連接環(huán)進一步折疊成三維構(gòu)想的組織水平。只有一個亞基折疊就是使帶有親水側(cè)鏈的氨基酸位于蛋白質(zhì)外部，而疏水氨基酸埋在疏水的內(nèi)部。以范德華力、氫鍵、靜電鹽橋及存在于芳香族和脂肪酸氨基酸殘基間的非極性側(cè)鏈的疏水相互作用維系三級結(jié)構(gòu)。Quaternary structure 四級結(jié)構(gòu)由兩個或兩個以上多肽鏈（亞基）組成。多肽鏈可以是相同或不同的。其重要性表現(xiàn)在一，可構(gòu)成很大的蛋白質(zhì)分子；二，其通過與不同的小分子復(fù)合而被修

12、飾，有不同功能，即別構(gòu)效應(yīng)的發(fā)生。其主要通過疏水作用、氫鍵、范德華力維持，以疏水作用為主。Domains 結(jié)構(gòu)域在同一條多肽中有限的高度有序結(jié)構(gòu)片段相連而成。Motif 基序DNA、蛋白質(zhì)等生物大分子中的保守序列。結(jié)構(gòu)基序又叫超二級結(jié)構(gòu)，代表著在不相關(guān)蛋白湊在一起時實現(xiàn)結(jié)構(gòu)-功能統(tǒng)一的最佳解決方案。例如基序，折疊片層的兩個連續(xù)平行鏈間的連接是一個螺旋。Protein families 蛋白質(zhì)家族屬于某蛋白家族的相關(guān)蛋白質(zhì)和基因被稱作是同源。不同物種的具有相同功能，承擔(dān)相同生化角色的蛋白質(zhì)家族成員（如大鼠和小鼠的肌紅蛋白）為直向同源（定向進化同源）。對于進化不同但功能類似的蛋白為共生同源（平行進

13、化同源）。Protein functions: 蛋白質(zhì)功能酶、信號傳遞（受體蛋白質(zhì)與配體結(jié)合）、免疫（抗體）、調(diào)節(jié)（轉(zhuǎn)錄因子與DNA結(jié)合并調(diào)節(jié)其功能）、營養(yǎng)（酪蛋白和卵清蛋白）、轉(zhuǎn)運與儲存（血紅蛋白運氧）、結(jié)構(gòu)與運動（膠原蛋白組成皮膚）The principal properties of proteins used for purification蛋白質(zhì)純化的主要方法 凝膠過濾層析（根據(jù)蛋白質(zhì)的大小來分離）用適當(dāng)孔徑大小的顆粒填充層析柱子，把蛋白質(zhì)倒進去，比孔徑大的蛋白質(zhì)很快流出來了，用的洗脫緩沖液較少。而孔徑小的蛋白質(zhì)流進填充顆粒里面去了，要用較多的洗脫緩沖液。離子交換層析、等電聚焦、電泳

14、（均根據(jù)蛋白質(zhì)所帶電荷不同來分離）把蛋白質(zhì)放在一塊凝膠上，加入電流，蛋白質(zhì)帶的電荷不同會往正極或負極跑，電荷量的多少決定跑的速度快慢，這叫電泳。把蛋白質(zhì)倒進裝有不溶的離子交換劑的層析柱里，讓蛋白質(zhì)置換離子的位置，即蛋白質(zhì)吸附在層析柱里，然后再用一個離子強度不斷增強的鹽洗柱子，把蛋白質(zhì)重新置換出來，這叫離子交換層析。把多聚兩性電解質(zhì)緩沖液和蛋白質(zhì)混好，加個電流，電解質(zhì)會在電場作用下形成個從正極到負極的PH逐漸增加的PH梯度，然后不同等電點的蛋白質(zhì)跑到自己的等電點上就不動了（因為它凈電荷為零），這叫等電聚焦。疏水相互作用層析（根據(jù)蛋白質(zhì)疏水性不同）用高離子強度溶液增強蛋白質(zhì)和層析柱中芳香族物質(zhì)的疏

15、水相互作用，再用個逐漸降低的離子濃度溶液沖洗蛋白質(zhì)流出。親和層析（根據(jù)酶或者受體與配體間的特殊親和性）把酶的競爭性抑制劑作為層析物質(zhì)，然后把蛋白質(zhì)倒進層析柱，某蛋白質(zhì)會和某層析物質(zhì)特異結(jié)合，其余不結(jié)合的蛋白質(zhì)就下來了。globular proteins 球蛋白緊密折疊，在溶液中呈近似球形的顆粒，自然界中絕大部分的酶。其有確定的3D結(jié)構(gòu)，利用X射線晶體衍射可確定蛋白質(zhì)三維機構(gòu)。fibrous proteins. 纖維蛋白呈高軸比（長/寬），重要的結(jié)構(gòu)蛋白，如頭發(fā)與羊毛中的絲蛋白和角蛋白。蛋白質(zhì)可區(qū)分為兩大類球蛋白和纖維蛋白。Section CNucleosides（核苷）：一個核苷包含了一個堿基

16、共價結(jié)合于戊糖的1位，RNA中戊糖為核糖，DNA中為2-脫氧核糖。 Nucleotide（核苷酸）：由一個或多個磷酸分子共價結(jié)合于核苷核糖的3、5位，或2位（僅在核糖核苷中）形成。Hypochromicity (減色性): 雙鏈DNA相對于單鏈DNA的光吸收值減少的現(xiàn)象。Hyperchromicity (增色性)：單鏈DNA相對于雙鏈DNA的光吸收值增加的現(xiàn)象。Melting temperature (Tm):熱變性使DNA分子雙鏈解旋到50%時的溫度。Linker number (Lk, 連接數(shù)): DNA分子中沒有游離端，兩條鏈纏繞的數(shù)目即為雙螺旋的螺旋數(shù)，稱為連接數(shù)。Intramolec

17、ular hydrogen bonding and base stacking are the forces for DNA secondary and tertiary structure.分子內(nèi)氫鍵和堿基堆積力對DNA分子的二級和三級結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性有作用。Hydrogen bonding does not normally contribute the DNA stability, DNA Stability lies in the stacking interactions between base pairs. 氫鍵通常不足以維持DNA的穩(wěn)定，DNA的穩(wěn)定性在于堿基對之間的堆積作用。Hy

18、drogen bonding contributes to specific structures of DNA and protein, such as -helix, -sheet, DNA double helix, RNA secondary structure.氫鍵對DNA和蛋白質(zhì)的特殊結(jié)構(gòu)有影響，例如螺旋、折疊、DNA雙螺旋、RNA二級結(jié)構(gòu)。Stacking interaction/hydrophobic interaction between aromatic base pairs/bases contribute to the stability of nucleic acid

19、s.芳香族堿基對間的堆積力/疏水作用為核酸保證了穩(wěn)定性。Properties of nucleic acids: strong acid and high temperature (such as perchloric acid HClO4 +100), nucleic Acids will be completely hydrolyzed to bases, riboses / deoxyribose, and phosphate.核酸的特性：強酸和高溫條件下，核酸會被完全水解為堿基、核糖/脫氧核糖和磷酸。When nucleic acids is at the condition of m

20、oderate acid (such as pH 3-4), glycosylic bonds attaching purine (A and G) bases to the ribose ring are broken into apurinic nucleic acids. 當(dāng)核酸處于弱酸環(huán)境中，連接嘌呤的堿基和核糖的糖苷鍵將斷裂，產(chǎn)生脫嘌呤核糖。High pH denatures DNA and RNA by altering the tautomeric (互變異構(gòu)) state of thebases and disrupting specific hydrogen bonding.

21、強堿性通過使堿基互變異構(gòu)態(tài)發(fā)生變化以及破壞特定堿基間的氫鍵作用，從而使DNA和RNA變性。RNA can be hydrolyzed at higher pH by participation of 2-OH groups in intramolecularcleavage of the phosphodiester backbone.RNA在高pH環(huán)境中水解是由于2-OH參與分子內(nèi)磷酸酯鍵的裂解。The conformation (geometry) of the DNA can be altered while the linking number remains constant. 當(dāng)連

22、接數(shù)不變時，DNA分子的幾何構(gòu)型可以發(fā)生改變。The topological change (DLk) in supercoiling of a DNA molecule is partitioned into a conformational change of twist (DTw )and/or a change of writhe (DWr).一個超螺旋DNA分子的拓撲異構(gòu)體被劃分為纏繞和扭曲。According to the ratio of OD260/280, how to evaluate the purity of DNA or RNA samples? 根據(jù)260/280O

23、D值的比率，如何判斷DNA或者RNA樣品的純度？protein-0.5dsDNA-1.8pure RNA-2.01.8 有RNA裂解，1.8 有蛋白質(zhì)污染Section DReplicon 復(fù)制子以單一單位復(fù)制的任一段DNA都稱為復(fù)制子.Origin 起始點基因組中單一DNA復(fù)制時的所需要的起始序列。含AT堿基對豐富，易解鏈。真核細胞染色體含有多個起始點，而細菌染色體和質(zhì)粒中只有一個。Terminus 復(fù)制終點（無明確解釋）所有原核生物染色體，許多噬菌體以及病毒的DNA分子都成環(huán)形并由單一復(fù)制子構(gòu)成，因此與唯一起點成約180度出就有一個單一終點。Replisome (復(fù)制小體):DNA復(fù)制時，

24、復(fù)制叉上結(jié)合的由多種與復(fù)制有關(guān)的酶和輔助因子組成的復(fù)合體DnaB:解旋酶解旋酶是利用ATP水解的能量結(jié)合并解開雙鏈DNA（或RNA）的一種酶Proofreading 蛋白質(zhì)或核酸合成中的糾錯機制Semi-conservative replication: 半保留復(fù)制在復(fù)制中，DNA雙螺旋的兩條鏈解開，并分別作為模板指導(dǎo)以5-三磷酸為前提的互補子鏈的合成.這樣每個子細胞接受親代DNA雙鏈中的一條.這種機制可用密度標(biāo)記試驗來證明.標(biāo)記實驗中用平衡梯度離心雜合分子.Semi-discontinuous replication: 半不連續(xù)復(fù)制DNA復(fù)制時，一條鏈(前導(dǎo)鏈)是連續(xù)合成的，而另一條鏈(后隨

25、鏈)的合成卻是反方向且不連續(xù)的。這是因為DNA復(fù)制只能由5-3方向合成Okazaki fragments 岡崎片段在DNA不連續(xù)復(fù)制過程中，沿著后隨鏈的模板鏈合成的新DNA片段。其長度在真核與原核生物當(dāng)中存在差別，真核生物的岡崎片段長度約為100200核苷酸殘基，而原核生物的為10002000核苷酸殘基。RNA priming RNA引導(dǎo)前導(dǎo)鏈及所有的后隨鏈片段的DNA合成都是由短的RNA片段引導(dǎo)起始，然后沿DNA模板延伸。引物在連接前被去掉并填補上DNAProkaryotic genome is a single circular DNA and contains a single repl

26、icon.原核生物的基因組是一個單獨的環(huán)狀DNA并含有一個復(fù)制子Eukaryotic genome contains multiple linear chromosomes and has multiple replicons on each chromosome.真核生物的基因組包含多個線狀的染色體，并且在每天染色體上面有多個復(fù)制子。All prokaryotic chromosomes and many bacteriophage and viral DNA molecules are circlular and comprise single replicons. 全部的原核生物的染色體

27、和許多噬菌體、病毒DNA分子都是環(huán)狀并只有一個復(fù)制子。DNA primase lead to synthesize a short RNA primer for synthesis of the leading strand.DNA引發(fā)酶在前導(dǎo)鏈上引導(dǎo)合成一段短的RNA引物In cell cycle, which phase is for DNA replication? And describe the replication order for euchromatin, heterochromatinCentromeric DNA and telomeric DNA. 在細胞周期中，DNA

28、復(fù)制發(fā)生在哪個階段？并描述常染色質(zhì)、異染色質(zhì)、著絲粒DNA和端粒DNA的復(fù)制秩序。細胞周期分為G1、S、G2、M期DNA復(fù)制發(fā)生在S期S: DNA replicationEarly S-phase: euchromatin replication早期DNA復(fù)制階段：常染色質(zhì)復(fù)制Late S-phase: heterochromatin replication晚期DNA復(fù)制階段：異染色質(zhì)復(fù)制Centromeric and telomeric DNA replicate at last 著絲粒DNA和端粒DNA發(fā)生在復(fù)制的最后。What are the similarities and diffe

29、rences of DNA replication in prokaryotic and eukaryotic cells?原核生物和真核生物細胞中DNA的復(fù)制有哪些相同點和不同點？相同：1. Semi-conservative replication半保留復(fù)制2. Semi-discontinuous replication半不連續(xù)復(fù)制3. DNA helicase, SsbDNA解旋酶 ，單鏈DNA結(jié)合蛋白（SSB）SSB含義：保持模板處于單鏈狀態(tài)，便于復(fù)制，同時還可防止復(fù)制過程中單鏈模板被核酸酶水解4. RNA primingRNA引導(dǎo)5. Proofreading蛋白質(zhì)或核算合成中的糾

30、錯機制(校正)不同：（原核/真核）1. Origin (single/multiple)復(fù)制起點（單個/多個）2. Initiation (multiple/one times) licensing factor啟動（多次/一次)特許因子3. Rate of replication fork movement (900/50 nt/S)復(fù)制叉運動速率（900/50 nt/S）4. Size of Okazaki fragments (1000-2000/100-200 nt) 岡崎片段大?。?000-2000/ 100-200 nt）5. Telomeres and telomerases端粒

31、和端粒酶6. Polymerases (simple/complex)聚合酶（簡單/復(fù)雜）Section EMutagenesis:誘變 P91用人工方法引起生物發(fā)生基因突變或染色體畸變。誘變方法包括物理誘變（physical mutagenesis）和化學(xué)誘變（chemical mutagenesis），而這兩種方法均可誘發(fā)直接誘變和間接誘變。Direct mutagenesis:直接誘變 P92如果一種堿基類似物或配對特性與親本鏈堿基不同的修飾堿基在復(fù)制叉通過之前未被DNA修復(fù)機制去除，結(jié)果會引入1個錯配堿基，而第2輪復(fù)制會將這一突變在DNA中永久固定下來。Indirect mutagen

32、esis:間接誘變 P92在復(fù)制叉通過之前，DNA中大部分的損傷都會被直接無差錯恢復(fù)或切除修復(fù)機制所修復(fù)。如果未能被修復(fù)，與特定DNA聚合酶有關(guān)的一種轉(zhuǎn)移損傷DNA合成的易錯形式就會發(fā)生，結(jié)果一個或多個錯配堿基被摻入在損傷部分的對應(yīng)位點。Mutation: 突變 P91突變是DNA堿基序列水平上的永久性變化且可遺傳。最簡單的突變：point mutagenesis（點突變），即轉(zhuǎn)換（transition）（嘌呤與嘌呤之間，嘧啶與嘧啶之間） ；顛換（transversion）（嘌呤與嘧啶之間）。沉默突變（發(fā)生在非編碼區(qū)、非調(diào)節(jié)區(qū)、密碼子第3個堿基位置）沒有表型效應(yīng)，錯義突變（missense m

33、utagenesis）和無義突變（nonsense mutagenesis）會改變所編碼蛋白的氨基酸序列。Mutagen: 誘變劑 P93能使細胞或生物個體的突變頻率顯著高于自發(fā)突變水平的物理或化學(xué)因子。包括物理誘變劑（physical mutagens）和化學(xué)誘變劑（chemical mutagens）。物理誘變劑可引起DNA發(fā)生斷鏈、堿基及五碳糖的損傷。其中引起DNA損傷的最重要方式是紫外線，可引起相鄰嘧啶堿基產(chǎn)生嘧啶二聚體?；瘜W(xué)誘變劑可利用堿基類似物（base analogs）誘發(fā)直接誘變，還有烷化劑可引起嚴重破壞損傷從而誘發(fā)間接誘變。substitution mutation:置換突變

34、堿基的置換突變，可以是轉(zhuǎn)換（嘌呤與嘌呤之間互換）或者顛換（嘌呤與嘧啶之間互換），如堿基置換發(fā)生于編碼多肽的區(qū)，則因可影響密碼子而使轉(zhuǎn)錄、翻譯遺傳信息發(fā)生變化，因此可以出現(xiàn)一種氨基酸取代原有的某一種氨基酸。也可能出現(xiàn)了終止密碼而使多肽鏈合成中斷，不能形成原有的蛋白質(zhì)而完全失去某種生物學(xué)活性。deletion mutation:缺失突變?nèi)笔蛔兪蔷幋a某種氨基酸地密碼子經(jīng)堿基缺失以后,變成編碼另一種氨基酸地密碼子,從而使多肽鏈的氨基酸種類和序列發(fā)生改變。缺失突變的結(jié)果通常能使多肽鏈錯誤，喪失原有生理功能，不能組成所需蛋白質(zhì)。insertion mutation: 插入突變因外源核苷酸序列插入而引起的

35、基因突變。插入可以是自發(fā)的(如染色體交換)、感染導(dǎo)致的(如前病毒插入基因組)或人工引起的(如基因工程)。插入引起突變可以是由于改變了基因的編碼序列或調(diào)控序列所致。DNA damage:DNA損傷 P95損傷是DNA正常的化學(xué)或物理結(jié)構(gòu)的改變。這些變化也許會阻斷復(fù)制或轉(zhuǎn)錄，結(jié)果是致死性的；也許會通過直接或間接誘變產(chǎn)生突變。DNA的化學(xué)不穩(wěn)定性可產(chǎn)生自發(fā)性損傷，如脫氨和脫嘌呤。DNA recombination：DNA重組DNA分子內(nèi)或分子間發(fā)生的遺傳信息的重新共價組合過程。包括同源重組、特異位點重組和轉(zhuǎn)座重組等類型，廣泛存在于各類生物。同源重組（homologous recombination）

36、：在減數(shù)分裂過程中，廣泛存在著兩條DNA分子之間同源區(qū)域的交換。位點特異性重組（site-specific recombination）：指非同源DNA的特異片段之間的交換，由能識別特異DNA序列的蛋白質(zhì)所介導(dǎo)，并不需要RecA或單鏈DNA。如噬菌體入侵E.coli染色體特定位點。轉(zhuǎn)座作用（transposition）：又稱為異常重組（illegitimate recombination），不需要序列間具有同源性，也不是位點特異性重組，因此效率比較低，靠轉(zhuǎn)座子（transposons）或者可轉(zhuǎn)座元件（transposable element）插入目的DNA。Which conditions c

37、ould Damage DNA and cause mutations?P95什么條件會導(dǎo)致DNA損傷并導(dǎo)致突變?（突變可看上面）DNA損傷（DNA lesion）：外源化學(xué)試劑或射線對DNA的化學(xué)作用會導(dǎo)致其化學(xué)或物理結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。這些變化也許會阻斷或轉(zhuǎn)錄，結(jié)果是致死性的；也許會通過直接或者間接誘變產(chǎn)生突變。DNA的化學(xué)不穩(wěn)定性可產(chǎn)生自發(fā)性損傷，如脫氨和脫嘌呤。物理因素：紫外線、電離輻射化學(xué)因素：烷化劑、堿基類似物What are the three major mechanisms for DNA repair?P98DNA的三種主要修復(fù)機制：光復(fù)活（photoreactvation）：D

38、NA光解酶（photoreactvating enzymes）可切開嘧啶二聚體的環(huán)丁烷恢復(fù)其DNA的原初結(jié)構(gòu)。直接修復(fù)的一個例子，是無差錯。P98切除修復(fù)（excision repair）：切除DNA一條鏈上受損傷片段，以其互補鏈為模板合成正常DNA片段修復(fù)DNA損傷。切除修復(fù)是一種普遍存在的修復(fù)機制，可在一系列的損傷中起修復(fù)作用，并且這種修復(fù)是無差錯的。有兩種形式，即核苷酸切除修復(fù)（NER）和堿基切除修復(fù)（BER）錯配修復(fù)（mismath repair）是切除修復(fù)的一種特定形式，用于修復(fù)在復(fù)制中錯配并漏過校正檢驗的任何堿基，一種糾正DNA復(fù)制過程中錯配堿基的機制。核酸外切酶識別不能形成氫鍵的

39、錯配堿基，并切除一段多核苷酸，缺口由DNA聚合酶修補及DNA連接酶封口。重組修復(fù)：必須通過DNA復(fù)制過程中兩條DNA鏈的重組交換而完成DNA的修復(fù)。Transpositional recombination is the process that a mobile element is inserted into a target DNA. P103轉(zhuǎn)座重組的過程就是一個移動元件插進目標(biāo)DNA。Section FDNA cloning（DNA克?。和ㄟ^將生物體基因組DNA片段作為自主復(fù)制載體的一部分進行獨立復(fù)制的方式，使片段的分離及操作簡單化，方便分析。 宿主細胞：大腸桿菌 載體：質(zhì)粒、噬菌

40、體Subcloning（亞克?。簩⒁驯豢寺〉腄NA片段由一個載體轉(zhuǎn)移到另一載體的過程DNA library （DNA文庫）：由基因組或cDNA的一套隨機克隆片段構(gòu)成，每個片段連在一個獨立的載體上，用于分離未知基因。Gnomic Library （基因組文庫）：用基因組DNA的隨機片段制備而成的文庫cDNA library（cDNA文庫）: 用來自表達目的基因細胞或組織的mRNA作為來源的文庫Probe（探針）：用于檢測與其互補的核酸序列的一小段單鏈DNA或RNA片段Vector（載體）：自身必須能獨立于宿主細胞基因組之外進行復(fù)制、分離，有選擇標(biāo)記，服務(wù)于克隆，起儲存、表達作用。載體分類：質(zhì)粒

41、（基因組較小的，如基因組文庫）；基因組較大的用：噬菌體、黏粒、細菌人工染色體（BAC）、酵母人工染色體（YAC）；用于真核磁暴表達的：真核生物載體，如Ti質(zhì)粒Restriction enzymes（限制性內(nèi)切核酸酶）：來自細菌，可將DNA酶切水解呈特定的、可再生的片段，在細菌中起抵抗外源DNA侵入的作用，是進行基因克隆的基本工具。 Plasmid（質(zhì)粒）：獨立于宿主基因組復(fù)制、編碼抗生素抗性基因的染色體外的小型環(huán)狀DNA分子，是運載克隆DNA的常用載體。Gel electrophoresis（凝膠電泳）：可根據(jù)分子的大小來區(qū)分不同的DNA分子，用于克隆中對目的片段進行分離和純化。Compete

42、nt cells（感受態(tài)細胞）：為了使其能吸收DNA，用Ca2+、Rb+、Mn2+等離子預(yù)處理過的細胞Transformation（轉(zhuǎn)化）:感受態(tài)細胞吸收外源DNA的過程。Transformation efficiency（轉(zhuǎn)化率）: 每毫克用于轉(zhuǎn)化的質(zhì)粒DNA在選擇平板上所產(chǎn)生的具有抗生素抗性的菌落數(shù)。Please describe the main steps for DNA cloning. （DNA克隆的主要步驟）步驟：1. 用限制性內(nèi)切核酸酶識別DNA序列 2 . 用限制性內(nèi)切核酸酶將雙鏈DNA切成小片段 3. 瓊脂糖凝膠電泳分離DNA片段 4. DNA目標(biāo)片段的純化 5 . 目標(biāo)片

43、段連在質(zhì)粒載體上 6. 轉(zhuǎn)化（質(zhì)粒轉(zhuǎn)入大腸桿菌） 7. 克隆DNA的分析Please describe the main steps for DNA subcloning.（DNA亞克隆的主要步驟）步驟：1. 提取質(zhì)粒DNA（有所需的克隆序列）：初步提取質(zhì)粒DNA（培養(yǎng)、離心）；純化質(zhì)粒DNA（堿裂解法）；提取純質(zhì)粒DNA（酚-氯仿抽提法，氯化銫密度梯度+溴化乙錠離心法） 2. 用限制性內(nèi)切核酸酶切質(zhì)粒酶 3. 瓊脂糖凝膠電泳分離片段 4. 純化目標(biāo)片段 5. 目標(biāo)片段連在新質(zhì)粒載體上 6. 轉(zhuǎn)化（質(zhì)粒轉(zhuǎn)入大腸桿菌） 7. 對轉(zhuǎn)化細菌的篩選（在含抗生素的平板上） 8. 重組質(zhì)粒的分析（限制酶酶

44、切圖譜）properties of Plasmids（質(zhì)粒的性質(zhì)）. 是獨立于細菌染色體外的，能自主復(fù)制并能與宿主細胞共生的共價閉合環(huán)狀DNA分子，具有易分離、易識別的特性Multiple cloning site (MCS), antibiotic gene(s), ori (origin of replication)（多克隆位點，抗生素基因，復(fù)制起點） 多克隆位點：具有多個限制酶酶切位點的一段DNA序列，能為選擇限制酶或克隆中所用到的酶提供更多的選擇性。 抗生素基因：分為抗生素抗性基因（編碼抗生素產(chǎn)生菌為提高抗性而產(chǎn)生的修飾酶、細胞因子，從而使抗生素失活，改變作用位點的結(jié)構(gòu)，減少在細胞中

45、的積累的基因。）、抗生素生物合成調(diào)節(jié)基因、抗生素結(jié)構(gòu)基因、通過基因重組產(chǎn)生雜合抗生素復(fù)制起點：基因組中單一DNA復(fù)制時所需的起始序列（確保質(zhì)粒的自主復(fù)制）Conformation of plasmid and migration in electrophoresis（質(zhì)粒的結(jié)構(gòu)以及電泳遷移情況） (1) linear（線性）, (2) nicked open circular（開環(huán)有切口）, (3) supercoiled denatured（超螺旋變性）, (4) supercoiled, and (5) relaxed circular formations構(gòu)成未酶切的質(zhì)粒DNA泳道中有兩

46、條斑帶：1. 位置較低的是負超螺旋質(zhì)粒，因為其構(gòu)型緊密而具有較高的遷移率，遷移較快 2.位置較高的是由于超螺旋DNA的一條鏈被斷裂而形成的開環(huán)或有缺口的DNA（即缺刻斑帶），因為具有開環(huán)構(gòu)型，所以遷移率較低DNA酶切后會出現(xiàn)兩種情況（兩種泳道）：1.單一片段 2.五個片段，片段大小不同、DNA分子質(zhì)量不同，所顯示出的斑帶也不同，片段較大的其斑帶較亮。各個泳道所含的DNA的量不相等，DNA的用量是能將所有片段清晰顯示的最適用量。 要精確測定線性片段的大小可根據(jù)對比分子量標(biāo)樣泳道，通過對已知片段大小的對數(shù)與遷移距離的關(guān)系作標(biāo)準(zhǔn)曲線，再在同一凝膠中讀取未知片段的遷移距離，帶入標(biāo)準(zhǔn)方程，得到其分子大小

47、對數(shù)，從而得到未知線性片段的的小。因為環(huán)狀與線性DNA在凝膠中的相對遷移率取決與電泳條件（溫度、電場），所以此方法不能測定未酶解的環(huán)狀質(zhì)粒。The recognition site for one enzyme may contain the restriction site for another. probability cleaved other enzymes.（能識別的酶切位點，和其他酶區(qū)分開的可能性） 限制酶對酶切位點有極高的特異性，不同的限制性酶有不同的酶切位點the characteristics of restriction enzymes, work conditions

48、for restriction digest, restriction enzymes required.（限制性內(nèi)切酶的特點，作用條件，） 限制性內(nèi)切酶在很短的對稱的識別序列處對稱切割DNA雙鏈，產(chǎn)生一個5-磷酸基和一個3-羥基，形成平末端或突出的5或3粘性末端。 所有的限制性酶均需鎂離子（10mmol/L）參與反應(yīng)，還有其最是pH、氯化鈉濃度以及其他成分以達到最佳反應(yīng)properties of gel electrophoresis for DNA and RNA.（DND&RNA凝膠電泳）檢測瓊脂糖凝膠上能與特定探針雜交的DNAorRNA分子，用Southern雜交（測DNA）N

49、orthern雜交（測RNA）。Gel electrophoresis is a technique for separating charged molecules with different sizes.（凝膠電泳是一種用于區(qū)分不同大小的分子的技術(shù)）Agarose gels can be applied to a wider range of sizes than polyacrylamide gels.  By using standard agarose electrophoresis, nuclei acids up to 50 kb may be separated.&

50、#160;（瓊脂糖凝膠比聚丙烯酰胺凝膠使用與更廣的大小范圍。通過使用標(biāo)準(zhǔn)瓊脂糖電泳，到50kb的核酸可以被區(qū)分開）Polyacrylamide gels may separate nucleic acids that differ in length by only 1 nucleotide if their length is less than 500 bp.（聚丙烯酰胺凝膠可以用一個核苷酸就可以來區(qū)分那些擁有不同長度的核酸，如果他們的長度小于500bp）Section GVector載體：能攜帶目的基因片段進行重組的一種自我復(fù)制的中間工具。有克隆載體和表達載體Cloning vector

51、克隆載體:克隆基因?qū)胼d體并大量復(fù)制并儲存基因片段Expression vector表達載體:允許外緣DNA的插入、儲存、表達的載體lacZ: 是一個短的lacZ的衍生物，是含-半乳糖苷酶N端的肽的質(zhì)粒載體優(yōu)點：縮短了質(zhì)粒所載基因的長度，但沒有改變藍-白斑篩選法的原理YAC vector 重組染色體（酵母人工染色體）:復(fù)制分離所需序列與大片段目的DNA（>1Mb）。BAC vector 細菌人工染色體: YAC vector的改良，能穩(wěn)定、易轉(zhuǎn)化、在E.coli里生長快，但容納的DNA片段較?。?00-350Kb）advantages of BAC vector comparing wi

52、th YAC vector.BAC載體和YAC載體相比的優(yōu)勢YAC容納非常大的片段，而這些片段在增殖中會丟失部分DNA（不穩(wěn)定）。而BAC容納的插入序列比YAC短，但BAC比YAC更穩(wěn)定，容易轉(zhuǎn)化，在大腸桿菌宿主中生長迅速，用質(zhì)粒小量制備技術(shù)純化也較簡單。且BAC載體整合了F因子復(fù)制和保持所需基因，以及一個選擇標(biāo)記、一個在稀有限制酶位點的克隆位點和其他特殊切割位點。這個特殊切割位點確保了克隆在載體區(qū)域內(nèi)線性化，不必在插入片段內(nèi)進行酶切。 Section HGene library: 基因文庫，是基因組文庫和cDNA文庫 兩者的統(tǒng)稱。Genomic libraries基因組文庫，文庫中的DNA序

53、列來自基因組DNA。cDNA library.cDNA文庫，文庫中的DNA序列來源于mRNA群體的拷貝（即來自DNA的互補序列）。cDNA從mRNA中反轉(zhuǎn)錄而來，不含內(nèi)含子序列。Chromosome walking:染色體步移，通過不斷從文庫中分離相鄰的基因組克隆來克隆目的基因（位置克隆）。Section ISangers enzymic method for DNA sequencing:Sanger的酶學(xué)法DNA測序，用雙脫氧核苷酸作為鏈終止試劑，通過聚合酶的引物延伸產(chǎn)生一系列大小不同的分子后再用PAGE進行分析的方法。PCR（聚合酶鏈反應(yīng)）:利用與DNA模板序列的兩端互補的一對寡聚核苷酸

54、引物來擴增一段DNA序列。由一種熱穩(wěn)定的DNA聚合酶經(jīng)三步反應(yīng)，即變性、引物退火和聚合的循環(huán)從兩個引物來相對延伸。PCR primers（PCR引物）：（G+C）含量相近的18-30nt的一對寡聚核苷酸，能引導(dǎo)DNA的相向合成。Genetically modified organisms(GMOs) 轉(zhuǎn)基因生物體：用基因工程技術(shù)導(dǎo)入外源基因的動植物，且外源基因能通過繁殖而傳代。如將外源基因顯微注射入受精卵的細胞核，再轉(zhuǎn)入養(yǎng)母子宮內(nèi)，所培育出來轉(zhuǎn)基因的小鼠、牛、羊等。the steps of PCR cycle（PCR循環(huán)的步驟）：變性：目的DNA在加熱至9560s左右的條件下分成兩條鏈。引物退

55、火：降溫至55（約30s左右）時，引物實現(xiàn)與模板DNA退火。聚合：升溫至72（60-90s）進行聚合反應(yīng)，要消耗dNTP和Mg+Denaturation（變性）：DNA雙鏈中的氫鍵被破壞，使雙鏈裂解為單鏈的過程。Primer annealing（引物退火）:在適宜溫度下，引物與模板DNA實現(xiàn)互補配對再次組合成雙鏈DNA。19.Polymerization (elongation, extension): 聚合作用（伸長，延長）20.similarity and differences of Southern and Northern Blot.Southern blot：印跡雜交Norther

56、n blot 是一種通過檢測RNA的表達水平來檢測基因表達的方法，通過northern blot的方法可以檢測到細胞在生長發(fā)育特定階段或者脅迫或病理環(huán)境下特定基因表達情況。兩種方法的異同點S：一般利用瓊脂糖凝膠電泳分離經(jīng)限制性內(nèi)切酶消化的DNA片段，將膠上的DNA變性并在原位將單鏈DNA片段轉(zhuǎn)移至尼龍膜或其他固相支持物上，經(jīng)干烤或者紫外線照射固定，再與相對應(yīng)結(jié)構(gòu)的標(biāo)記探針進行雜交，用放射自顯影或酶反應(yīng)顯色，從而檢測特定DNA分子的含量。N：首先需要從組織或細胞中提取總RNA ,或者再經(jīng)過寡聚（dT）純化柱進行分離純化得到mRNA。然后RNA樣本經(jīng)過電泳依據(jù)分子量的大小對被分離，隨后凝膠上的RNA分子被轉(zhuǎn)移到膜上。膜一般都帶有正電荷，核酸分子由于帶負電荷可以與膜很好的結(jié)合。轉(zhuǎn)膜的緩沖液含有甲酰胺，它可以降低RNA樣本與探針的退火溫度，因而可以減少高溫環(huán)境對RNA降解。RNA分子被轉(zhuǎn)移到膜上后須經(jīng)過烘烤或者紫外交聯(lián)的方法加以固定。被標(biāo)記的探針與RNA探針雜交，經(jīng)過信號顯示后表明