分子生物學(xué)簡(jiǎn)答題

分子生物學(xué)簡(jiǎn)答題分子生物學(xué)簡(jiǎn)答題分子生物學(xué)簡(jiǎn)答題V:1.0精細(xì)整理，僅供參考分子生物學(xué)簡(jiǎn)答題日期：20xx年X月分子史上的經(jīng)典事件？答：1953watson和crick提出的DNA分子雙螺旋模型在科研過程中，要具有清醒的宏觀洞察力、非凡的科學(xué)想像力和嚴(yán)密的邏輯思維能力，選擇正確的研究路線，廣泛借鑒他人的研究成果并加以綜合性的科學(xué)思考。分子生物學(xué)的理論基礎(chǔ)是主要的研究策略有（第一章）答：1958年，克里克提出兩個(gè)學(xué)說，奠定了分子生物學(xué)的理論基礎(chǔ)。第一個(gè)學(xué)說是“序列學(xué)說”，它認(rèn)為一段核酸的特殊性完全由它的堿基序列決定，堿基序列編碼一個(gè)特定蛋白質(zhì)的氨基酸序列，蛋白質(zhì)的氨基酸序列決定了蛋白質(zhì)的三維結(jié)構(gòu)。第二個(gè)學(xué)說是“中心法則”，遺傳信息只能從核酸傳遞給核酸，或核酸傳遞給蛋白質(zhì)，而不能從蛋白質(zhì)傳遞給蛋白質(zhì)，或是從蛋白質(zhì)傳回核酸。研究策略：體內(nèi)和體外實(shí)驗(yàn)的結(jié)合將遺傳和DNA聯(lián)系起來。體內(nèi)（Invivo）實(shí)驗(yàn)：在活體內(nèi)進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)，包括在培養(yǎng)的細(xì)胞或組織。體外（Invitro）實(shí)驗(yàn)：在細(xì)胞提取物中，或者是人工合成的細(xì)胞成分混合物中。分子與其他學(xué)科關(guān)系生物學(xué)離不開生物學(xué)技術(shù)答：分子生物學(xué)是由生物化學(xué)、生物物理學(xué)、遺傳學(xué)、微生物學(xué)、細(xì)胞學(xué)、以至信息科學(xué)等多學(xué)科相互滲透、綜合融會(huì)而產(chǎn)生并發(fā)展起來的?，F(xiàn)代生物學(xué)的發(fā)展越來越多的應(yīng)用分子生物學(xué)的理論和方法進(jìn)行研究。什么是分子生物學(xué)？廣義的概念：分子生物學(xué)是研究核酸、蛋白質(zhì)等生物大分子形態(tài)、結(jié)構(gòu)特征及其重要性、規(guī)律性和相互關(guān)系的科學(xué)。狹義的概念：從分子水平研究生物大分子的結(jié)構(gòu)與功能從而闡明生命現(xiàn)象本質(zhì)的科學(xué)，主要指遺傳信息的傳遞（復(fù)制）、保持（損傷和修復(fù)）、基因的表達(dá)（轉(zhuǎn)錄和翻譯）與調(diào)控等，也稱之為基因的分子生物學(xué)。DNA分子在結(jié)構(gòu)上為什么最適合作為遺傳信息載體？（第二章第一節(jié)）化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定，DNA復(fù)制時(shí)嚴(yán)格遵守堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，且為半保留復(fù)制；四種脫氧核糖核苷酸可以組成不同的長(zhǎng)鏈，可以攜帶大量遺傳信息。DNA提取操作要點(diǎn)是（第二章第一節(jié)）提取原則：保持一級(jí)結(jié)構(gòu)的完整性，將其他生物大分子的污染降到最低。提取流程：破碎細(xì)胞；DNA釋放到水相；去垢劑或蛋白變性劑抽提；除去蛋白等雜質(zhì)。DNA沉淀，DNA溶解和保存。DNA提取和鑒定的相關(guān)操作中需要注意什么？1）DNA分子較大應(yīng)注意防止機(jī)械張力將其打斷，所以操作要輕柔，離心速度要控制。2）要滅活DNA酶，采用0.01M的EDTA或者檸檬酸鈉處理，或者用去垢劑（SDS）、蛋白變性劑（苯酚、氯仿等）就可以基本滅活，此外，55℃處理也經(jīng)常用于滅活殘余的DNA酶。3）除去蛋白質(zhì)等雜質(zhì)時(shí)酚抽提要徹底，上清要去盡，吸取上清時(shí)不要帶有沉淀。4）鑒定時(shí)注意電泳時(shí)的電壓，電泳緩沖液的濃度，pH；選用合適的凝膠以及凝膠的濃度。

簡(jiǎn)述RNA的功能。（1）RNA是一些病毒的遺傳物質(zhì)。（2）與蛋白質(zhì)合成有關(guān)，mRNA在功能上是基因和蛋白合成機(jī)器之間的中介；tRNA在功能上是mRNA上密碼子和氨基酸之間的銜接分子。（3）有些RNA具有催化活性（核酶）。例如研究發(fā)現(xiàn)，四膜蟲的26srRNA的單個(gè)內(nèi)含子在體外具有自我剪接功能；RNaseP中的RNA組分在體外能對(duì)tRNA前體進(jìn)行加工。（4）RNA可以通過多種途徑調(diào)節(jié)基因表達(dá)。調(diào)解途徑包括不同的RNA折疊，核糖開關(guān)，與非編碼RNA有關(guān)的RNA干擾現(xiàn)象、X染色體隨機(jī)失活現(xiàn)象等。獲得高質(zhì)量RNA的操作應(yīng)注意什么？RNA一般分子量較小，不易被機(jī)械拉力打斷；最重要的是抑制RNA酶（RNase）的活性，防止RNA被降解。因此，要?jiǎng)?chuàng)造一個(gè)嚴(yán)格的無RNA酶環(huán)境首先要防止外源RNase污染:潔凈實(shí)驗(yàn)室環(huán)境一次性手套，勤換；操作時(shí)可以帶口罩。環(huán)境潔凈（避免飛塵中細(xì)菌、真菌產(chǎn)生外源性RNA酶污染，無空氣對(duì)流）玻璃和塑料器皿處理。玻璃：常規(guī)洗凈后，200℃干烤4小時(shí)塑料器皿（離心管、槍頭等）：用0.1%的DEPC水常溫浸泡過夜，滅菌干燥后使用。溶液配制：加0.1%DEPC處理的雙蒸水配制，高壓除去殘留的DEPC。其次，抑制內(nèi)源RNase的活性。抑制劑有β-巰基乙醇，異硫氰酸胍，十二烷基肌酸鈉。1.簡(jiǎn)述蛋白質(zhì)的功能和活性調(diào)控主要層次。1）構(gòu)成組織與修補(bǔ)組織。蛋白質(zhì)是構(gòu)成組織細(xì)胞的主要材料。2）構(gòu)成酶和某些激素的成分。3增強(qiáng)機(jī)體抵抗力，構(gòu)成抗體調(diào)節(jié)滲透壓供給熱能。轉(zhuǎn)錄水平翻譯水平翻譯后水平2.什么是蛋白質(zhì)組學(xué)？簡(jiǎn)述蛋白質(zhì)組學(xué)研究的一般流程。

沿著雙向電泳—質(zhì)譜—蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)庫檢索這一典型的蛋白質(zhì)組學(xué)研究技術(shù)路線。蛋白質(zhì)組學(xué)是應(yīng)用各種技術(shù)手段研究蛋白質(zhì)組的一門新興科學(xué)。A)整體角度分析細(xì)胞內(nèi)動(dòng)態(tài)變化的蛋白質(zhì)組成成分、表達(dá)水平與修飾狀態(tài)B)了解蛋白質(zhì)之間的相互作用與聯(lián)系；c)揭示蛋白質(zhì)功能與細(xì)胞生命活動(dòng)規(guī)律。2.比較以下概念：外顯子和內(nèi)含子外顯子(extron)：成熟的mRNA或蛋白質(zhì)中存在的序列。（在DNA或mRNA中都存在的序列）內(nèi)含子(intron)：在DNA上存在，而在mRNA（或cDNA）中不存在的序列，初級(jí)轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物加工成成熟mRNA時(shí)被切除的間隔序列?；蚓幋a區(qū)和cDNA編碼區(qū)基因編碼區(qū)既包括外顯子還包括內(nèi)含子，cDNA編碼區(qū)只是外顯子的拼接啟動(dòng)區(qū)和終止區(qū)啟動(dòng)區(qū)是位于編碼區(qū)上游的非編碼區(qū)，包括增強(qiáng)子，TATAbox等一些轉(zhuǎn)錄起始元件，終止區(qū)是位于編碼區(qū)下游的非編碼區(qū)，包括終止子。初級(jí)轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物和成熟mRNA初級(jí)轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物是由DNA轉(zhuǎn)錄出來的mRNA前體，還沒有經(jīng)過加工修飾，里面還有內(nèi)含子序列轉(zhuǎn)錄出來的產(chǎn)物。成熟mRNA就是初級(jí)轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物切去內(nèi)含子對(duì)應(yīng)部分的序列，最終編碼蛋白質(zhì)的序列。

如何理解DNA復(fù)制是一個(gè)復(fù)雜的過程？與DNA復(fù)制有關(guān)的蛋白質(zhì)（包括酶）主要有哪些，有什么作用？DNA分子是反向平行的兩條互補(bǔ)鏈；DNA雙鏈解旋需要能量和；解旋形成的DNA單鏈有形成鏈內(nèi)堿基配對(duì)的趨勢(shì)，需要單鏈結(jié)合蛋白的參與；DNA復(fù)制需要多種酶參與，如：引物酶，DNA聚合酶，解旋酶，拓?fù)洚悩?gòu)酶等；復(fù)制中偶爾出錯(cuò)，需要校正機(jī)制；無論環(huán)狀DNA還是大分子量的DNA對(duì)復(fù)制系統(tǒng)都有物理限制拓?fù)洚悩?gòu)酶：去除DNA解旋時(shí)在復(fù)制叉部分產(chǎn)生的超螺旋解旋酶：解開DNA雙鏈。引物酶：在單鏈DNA處合成引物，形成引物模版接頭。DNA聚合酶：合成DNA，修復(fù)DNA。單鏈結(jié)合蛋白：與單鏈DNA結(jié)合，防止DNA復(fù)性滑動(dòng)夾蛋白：增強(qiáng)DNA聚合酶的延伸能力DNA連接酶：連接相鄰DNA鏈RNA酶：去除RNA引物。DNA復(fù)制的半保留特性和半不連續(xù)特性是怎樣發(fā)現(xiàn)的？DNA半保留復(fù)制最初是由沃森和克里克提出的，1958年，MatthewMeselson和FranklinW.Stahl的實(shí)驗(yàn)確定了DNA的復(fù)制是半保留方式。采用含非放射性的15N的培養(yǎng)基培養(yǎng)細(xì)菌若干代，被15N標(biāo)記的大腸桿菌轉(zhuǎn)入14N為氮源的培養(yǎng)基中，完成第一代、第二代繁殖時(shí)，通過CsCl密度梯度離心分離DNA，由于DNA的密度不同，形成在260nm紫外光下可見的不同位置的條帶。Okazaki的脈沖標(biāo)記和脈沖追蹤的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)DNA是半不連續(xù)復(fù)制的。材料是受T4噬菌體感染的大腸桿菌嗎，用3H標(biāo)記的脫氧胸苷進(jìn)行脈沖標(biāo)記，再加入大量非同位素標(biāo)記的脫氧胸苷進(jìn)行追蹤，在不同的時(shí)段，收集大腸桿菌，抽取DNA，堿變性處理，超離心，分離大小不同的DNA，進(jìn)行密度梯度離心，離心管底部和上部均有放射性，表明復(fù)制過程中形成的有大片段也有小片段。證明了復(fù)制的半不連續(xù)性。分子生物學(xué)中的工具酶在使用時(shí)需要注意什么？請(qǐng)舉例說明。要注意溫度和緩沖液用量，例如T4DNA連接酶，酶量1μl,緩沖液用量2.5μl，反應(yīng)溫度是16℃1.線性DNA的復(fù)制如何解決后隨鏈上最后一個(gè)引物去除之后的縮短問題？簡(jiǎn)述機(jī)制。途徑1：蛋白質(zhì)代替RNA作為引物：具有線性染色體的細(xì)菌和某些具有線性染色體的病毒，以蛋白質(zhì)代替RNA作為引物，“引物蛋白”利用氨基酸提供-OH。途經(jīng)2：端粒酶：染色體的末端結(jié)構(gòu)——端粒的3‘端都突出成為單鏈DNA，可以募集端粒酶進(jìn)行末端復(fù)制。端粒結(jié)合蛋白在線性染色體的復(fù)制和結(jié)構(gòu)的維持上有什么作用端粒結(jié)合蛋白可以調(diào)節(jié)端粒酶的活性，從而調(diào)控端粒序列的長(zhǎng)度。與端粒雙鏈區(qū)域結(jié)合的蛋白會(huì)精確的調(diào)控端粒的長(zhǎng)度，這些蛋白作為弱的阻抑物可以抑制端粒酶的活性，抑制效應(yīng)和端粒的長(zhǎng)度正相關(guān)。端粒較短的時(shí)候，僅有少量的端粒結(jié)合蛋白，對(duì)端粒酶的抑制效應(yīng)較弱，端粒酶可以延伸端粒的3‘端；當(dāng)DNA合成機(jī)制完成雙鏈中后隨鏈的合成后，更多的端粒結(jié)合蛋白結(jié)合到端粒，提高了對(duì)端粒酶進(jìn)一步延伸的抑制。端粒結(jié)合蛋白形成t-loop結(jié)構(gòu)，可以保護(hù)染色體末端。人類細(xì)胞中分離的端粒是環(huán)狀結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)叫做t-loop，是端粒3’單鏈DNA末端向端粒的雙鏈DNA區(qū)域插入產(chǎn)生的，與端粒的長(zhǎng)度控制有關(guān)，因?yàn)榄h(huán)狀結(jié)構(gòu)可以保護(hù)端粒不被DNA修復(fù)酶修復(fù)。似乎端粒結(jié)合蛋白和其他一些胞內(nèi)蛋白促進(jìn)了該結(jié)構(gòu)的形成。原核和真核DNA復(fù)制過程有哪些共同點(diǎn)？與原核相比，真核DNA復(fù)制有哪些特殊之處。復(fù)制的原理相同；都是起始子蛋白對(duì)復(fù)制器的識(shí)別,通過起始子蛋白以及解旋酶裝載器將解旋酶募集到復(fù)制器上,解旋酶產(chǎn)生單鏈DNA區(qū)域，作為RNA引物合成的模板。原核細(xì)胞DNA復(fù)制中，一旦起始子蛋白和復(fù)制起點(diǎn)結(jié)合，DNA解旋酶就會(huì)被招募到起點(diǎn)，起始復(fù)制,真核細(xì)胞DNA復(fù)制中，起點(diǎn)的選擇和復(fù)制的起始是分離的，這是通過形成前復(fù)制復(fù)合物控制的。兩個(gè)事件的分離可以阻止基因組的過度復(fù)制;真核細(xì)胞DNA的復(fù)制有多個(gè)起點(diǎn)。復(fù)制調(diào)節(jié)中，細(xì)菌是DnaA起始蛋白與DNA的結(jié)合；真核生物是MCM解旋酶和DNA的最初結(jié)合上。與原核相比，真核解決末端復(fù)制問題的途徑多樣。細(xì)胞中參與DNA修復(fù)的聚合酶為什么比參與DNA復(fù)制的聚合酶要多，如何看待這一事實(shí)。維護(hù)DNA遺傳信息的穩(wěn)定性對(duì)生物細(xì)胞來說是極其重要的。作為一種能決定生命狀態(tài)存在和延續(xù)的生物大分子，DNA分子的序列在遺傳過程中必需保持高度的精確性和完整性，因此細(xì)胞中含有大量用于修復(fù)DNA損傷的修復(fù)系統(tǒng)，DNA修復(fù)系統(tǒng)是細(xì)胞進(jìn)化出的保證在損傷阻礙復(fù)制或者產(chǎn)生突變之前就識(shí)別，并且修復(fù)損傷的機(jī)制?？啥嘈迯?fù)機(jī)制可以由不同的酶來發(fā)動(dòng)，如切除修復(fù)機(jī)制，能對(duì)各種DNA的損傷進(jìn)行修復(fù)，以保持每個(gè)世代遺傳信息的穩(wěn)定性，因此細(xì)胞中含有大量用于修復(fù)DNA損傷的酶。參與修復(fù)的酶包括在復(fù)制中以及在轉(zhuǎn)錄翻譯中出現(xiàn)突變進(jìn)行修復(fù)的酶，因此細(xì)胞中參與DNA修復(fù)的聚合酶比參與DNA復(fù)制的聚合酶要多。轉(zhuǎn)錄和DNA的復(fù)制在化學(xué)和酶學(xué)上有哪些相似性，有哪些重要差別？（1）轉(zhuǎn)錄過程需要的原料是核苷酸，DNA復(fù)制過程需要的原料是脫氧核苷酸；（2）參與的酶不同：轉(zhuǎn)錄是RNA聚合酶，復(fù)制是DNA聚合酶；（3）轉(zhuǎn)錄過程不需要引物，復(fù)制過程需要引物；（4）轉(zhuǎn)錄出來的RNA產(chǎn)物與模板DNA不保持堿基互補(bǔ)配對(duì)；（5）轉(zhuǎn)