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无形风9596
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Melinda麒儿

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科学领域中任何一门学科的形成和发展,一般很难准确地说明它是何时、何人创始的。分子生物学的产生和发展,同其它学科一样,经历了漫长而艰辛的过程,逐步走向成熟而迅速发展的道路。 1871年,Lankester就提出,生物不同种属间的化学和分子差异的发现和分析,对确定系统发生的关系,要比总体形态学的比较研究更为重要。后来,随着德国、美国生理化学实验室的建立和生物化学杂志的创办,促进了生物化学的发展。当生物化学深入到研究生物大分子时, 1938年Weaver在写给洛克菲勒基金会的报告中,首次使用了分子生物学(molecular biology)一词。他写道:“在基金会给予支持的研究中,有一系列属于比较新的领域,可称之为分子生物学……”。一年以后,研究蛋白质结构的Astbury使用了这个名词,以后它变得越来越普遍。特别是在1953年,Watson和Crick发表了著名论文“脱氧核糖核酸的结构”以后,DNA双螺旋结构的发现,促进了遗传学、生物化学和生物物理学的结合,推动了分子生物学的形成和迅速发展,使生命科学全面地进入分子水平研究的时代,这是生物科学发展史上的重大里程碑。1956年剑桥医学研究委员会率先建立了分子生物学实验室,1959年创刊了《分子生物学》杂志,1963年成立了欧洲分子生物学国际组织,分子生物学从而成为崭新的独立学科,带动着生命科学迅猛发展,成为现代自然科学研究中的重要领域。 在分子生物学的形成和发展过程中,有许多重大的发现和事件,具体情况如下: 1864年:Hoope-Seyler结晶并命名了血红蛋白。 1869年:Mieseher第一次分离了DNA。 1871年:Lankester首先提出生物不同种属间的化学和分子差异的发现与分析,对确定系统发生的关系,要比总体形态学的比较研究更为重要。 1926年:Sumaer从刀豆的提取物中得到脲酶结晶,并证明此蛋白质结晶有催化活性。同年,Svedberg创建了第一台分析用超高速离心机,并用其测定了血红蛋白的相对分子质量约为8X104。 1931年:Pauling发表了他的第一篇关于“化学键特性”的论文,详细说明了共价键联结的规律。后来,又建立了处理生物分子的量子力学理论。 1934年:Bernal和Crowfoot发表了第一张胃蛋白酶晶体的详尽的X-射线衍射图谱。 1941年:Astbury获得了第一张DNA的X-射线衍射图谱。 1944年:Avery提供了在细菌的转化中,携带遗传信息的是DNA,而不是蛋白质的证据。实验证明,使无毒的R型肺炎双球菌转变成致病的S型,DNA是转化的基本要素。8年后,1952年,Hershey和Chase又用同位素示踪技术证明T2噬菌体感染大肠杆菌,主要是核酸进入细菌内,而病毒外壳蛋白留在细胞外。烟草花叶病毒的重建实验证明,病毒蛋白质的特性由RNA决定,即遗传物质是核酸而不是蛋白质。至此,DNA作为遗传物质才被普遍地接受。 1950年:Chargaff以不同来源DNA碱基组成的精确数据推翻了四核苷酸论,提出了Chargaff规则,即DNA的碱基组成有一个共同的规律,胸腺嘧啶的摩尔含量总是等于腺嘌呤的摩尔含量,胞嘧啶的摩尔含量总是等于鸟嘌呤的摩尔含量,即[A]=[T]和[G]=[C]。 1951年:Pauling和Corey应用X-射线衍射晶体学理论研究了氨基酸和多肽的精细空间结构,提出了两种有周期规律性的多肽结构学说,即alpha螺旋和B-折叠理论。 1953年:这是开创生命科学新时代的第一年,具有里程碑意义的是Watson和Crick发表了“脱氧核糖核酸的结构”的著名论文,他们在Franklin和Wilkins X-射线衍射研究结果的基础上,推导出DNA双螺旋结构模式,开创了生物科学的新纪元。同年,Sanger历经8年的研究,完成了第一个蛋白质一胰岛素的氨基酸全序列分析。 随后,1954年Gamnow从理论上研究了遗传密码的编码规律;1956年Volkin和Astrachan发现了mRNA(当时尚未用此名);1958年,Hoagland等发现了tRNA在蛋白质合成中的作用;Meselson和Stahl应用同位素和超离心法证明DNA的半保留复制;Crick提出遗传信息传递的中心法则。 1960年:Marmur和Dory发现了DNA的复性作用,确定了核酸杂交反应的专一性和可靠性;Rich证明DNA-RNA杂交分子与核酸间的信息传递有关,开创了核酸实际应用的先河。与此同时,在蛋白质结构研究方面,Kendrew等得到了肌红蛋白2nm分辨率的结构,Perutz等得到了血红蛋白55nm分辨率的结构。 1961年:这是分子生物学发展不平凡的一年。Jacob和Monod提出操纵子学说,发表了蛋白质合成中遗传调节机理的论文,此论文被誉为是分子生物学中文笔优美的经典论文之一。同年,Brenner等获得mRNA的证据;Hall和Spiegelman证明T2 DNA和T2专一性RNA的序列互补;Crick等证明了遗传密码的通用性。 1962年:Arber提出第一个证据,证明限制性核酸内切酶的存在,导致以后对该类酶的纯化,并由Nathans和Smith应用于DNA图谱和序列分析。 1965年:Holley等采用重叠法首先测定了酵母丙氨酰-tRNA的一级结构,为广泛、深入地研究tRNA的高级结构奠定了基础。 1967年:Gellert发现了DNA连接酶,该酶将具有相同粘末端或者平末端的DNA片段连接在一起。同年,Philips及其同事确定了溶菌酶2nm分辨率的三维结构。 1970年:Temin和Baltimore几乎同时发现了反转录酶,证实了Temin 1964年提出的“前病毒假说”。在劳氏肉瘤病毒(RSV)感染以后,首先产生的是含有RNA病毒基因组全部遗传信息的DNA前病毒,子代病毒的RNA是以前病毒的DNA为模板进行合成的。反转录酶已成为目前分子生物学研究中的一个重要工具。 1972年~1973年:重组DNA时代到来。Berg、Boyer和Cohen等创建了DNA克隆化技术,在体外构建成具有生物学功能的细菌质粒,开创了基因工程新纪元。与此同时,Singer和Nicolson提出生物膜结构的液态镶嵌模型。 1975年:Southern发明了凝胶电泳分离DNA片段的印迹法;Gruustein和Hogness建立了克隆特定基因的新方法;O'Farrell发明了双向电泳分析蛋白质的方法,为分子生物学的深入发展创造了重要的技术条件;Blobel等报导了信号肽。 1976年:Bishop和Varmus发现动物肿瘤病毒的癌基因来源于细胞基因(即原癌基因)。 1977年:Berget等发现了“断裂”基因;Sanger、Maxam和Gilbert创立了“酶法”“化学法”测定DNA序列的方法,标志着分子生物学研究新时代的到来。 1979年:Solomon和Bodmer最先提出至少200个限制性片段长度多态性(RFLP)可作为连接人整个基因组图谱之基础。 1980年:Wigler等通过与某个选择性标志物共感染,从而把非选择性基因导入哺乳动物细胞;Cohen和Boyer获得一项克隆技术的美国专利。 1981年:Cech等发现四膜虫26S rRNA前体的自我剪接作用,随后又证明前体中的居间序列(intervening sequence,IVS)有五种酶的活力。几乎在同时,Altman从纯化的RNase P中,证明催化tRNA前体成熟的催化剂是RNase P中的RNA。具有催化作用RNA(ribozyme)的发现,促进了RNA研究的飞速发展。 1982年:Prusiner等在感染搔痒病的仓鼠脑中发现了朊病毒(prion)。 1983年:Herrera-Estrella等用Ti质粒作为转基因载体转化植物细胞获得成功。 1984年:McGinnis等发现果蝇、非洲爪蟾等同源异形基因中的同源异形盒(homeobox)的核苷酸序列;Schwartz和Cantor发明了脉冲梯度凝胶电泳法;Simons和Kleckner等发现了反义RNA。 1985年:Saiki等发明了聚合酶链式反应(PCR);Sinsheimer首先提出人类基因组图谱制作计划的设想;Smith等报导了DNA测序中应用荧光标记取代同位素标记的方法;Miller等发现DNA结合蛋白的锌指结构。 1986年:Dryja等发现成视网膜细胞瘤(Rb)基因是一种抑癌基因;Robin等采用X-光晶相学,证实了DNA结合蛋白的螺旋-转角-螺旋结构。 1987年:Mirkin等在酸性溶液的质粒中发现三链DNA;Burke等用酵母人工染色体(YAC)作载体克隆了大片段DNA;Hoffman等确定了Dnchenne肌肉萎缩病灶的蛋白产物是萎缩素(dystrophin);Hooper等和Kuehn等分别用胚基细胞进行哺乳动物胚的转基因操作,取得重大进展。 1988年:Landsehalz等在对CyC3(细胞色素C基因调节蛋白)、癌基因产物(MyC、V-jun、V-fos)和CBP(CCAAT盒结合蛋白)的研究过程中,发现了结合区亮氨酸序列的周期性,提出DNA结合蛋白的亮氨酸拉链结构模型;同年,Whyfe等证明癌的发生是癌基因的激活和抑癌基因失活的结果。 1989年:Greider等首先在纤毛原生动物中发现了端粒酶(telomerase)是以内源性RNA为模板的反转录酶;Hiatt等首次报导了在植物中亦可产生单克隆抗体。 1990年:人类基因组计划(HGP)全面正式启动;Simpson等发现了对mRNA前体编辑起指导作用的小分子RNA(guide RNA);Sinclair等在人类Y染色体上发现了新的性别决定基因-SRY基因。 1991年:由欧洲共同体(EC)组织17个国家35个实验室的147位科学家,以手工测序为主要手段,首先完成了第一条完整染色体(酵母3号染色体)的315kb的测序工作;Hake等首次报导在植物中发现含有同源异形盒基因;Blackburn等提出调节聚合序列[通式为(T/A)mGn,m=124,n=1~8]的单链DNA可形成分子内或分子间的四螺旋结构,起着稳定染色体的作用。 1993年:Jurnak等在研究果胶酸裂解酶时,发现一种新的蛋白质结构-平行B螺旋(parallel B helix);Yuan等在哺乳类细胞内发现一种参与调节细胞凋亡并具有剪切作用的蛋白质-IL-1B转换酶(interlukin-1B-convertingenzyme,ICE)。 1994年:日本科学家在((Nature Genetics》上发表了水稻基因组遗传图;Wilson等用3年时间完成了线虫(Celegans)3号染色体连续的2Mb的测定,预示着百万碱基规模的DNA序列测定时代的到来。 1995年:Cuenoud等发现了具有酶活性的DNA;Tu等在Eli中发现了具有转运与信使双功能的RNA-10 Sa RNA。 1996年:Lee等首次报导了酵母转录因子GCN4中的氨基酸片段能自动催化合成自我复制的肽;洪国藩等采用“指纹-锚标”战略构建了高分辨率的水稻基因组物理图谱,DNA片段的长度为120kb;Goffeau等完成了酵母基因组DNA全序列(25X10 7bp)的测定。 1997年:Wilmut等首次不经过受精,用成年母羊体细胞的遗传物质,成功地获得克隆羊-多莉(Dolly);Willard等首次构建了人染色体(HACs);Salishury等发现DNA一种新的结构形式-四显性组合,这可能是基因交换期间DNA联结的一种方式。 1998年:Renard等用体细胞操作获得克隆牛-Marguerife,再次证明从体细胞可克隆出遗传上完全相同的哺乳动物;GeneBank公布了最新人的“基因图谱98'’,代表了30181条基因定位的信息;Venter对人类基因组计划提出新的战略-全基因组随机测序,毛细管电泳测序仪启动。 从以上所述分子生物学的发展中,可以看出20世纪是以核酸的研究为核心,带动着分子生物学向纵深发展。50年代的双螺旋结构,60年代的操纵子学说,70年代的DNA重组,80年代的PCR技术,90年代的DNA测序都具有里程碑的意义,将生命科学带向一个由宏观到微观再到宏观,由分析到综合的时代。
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天晴小姐8755

撰写开题报告是课题研究的必要条件,为研究者提供了明确的、可操作的程序,是课题研究的“蓝图”。实际上可以帮助我们清楚地了解自己为什么要做这个课题?究竟想做什么?能否达到自己的预期目标?若分析之后觉得还存在问题,则可以马上调整自己的方向和目标,从而避免“大题小做”或“小题大做”。因此,开题报告的质量高低 将直接影响课题研究能否顺利完成的重要因素。一、开题报告的内容开题报告的内容包括:我们为什么会想到要研究这个课题?谁是我们研究的特定对象?通过研究,我们试图实现什么?我们想弄明白的问题是什么?我们决定通过什么方法来验证我们的假设,为什么要用这个方法?具体的时间安排和实施步骤,尤其是一开始准备实施的步骤。我们需要哪些工具和资料?如何得到这些工具和资料?小组成员如何分工合作?你的研究会带来什么成果研究报告、实物、还是其他?导师的建议和鉴定等,其中实施计划是开题报告的主要部份。研究背景即提出问题,阐述为什么要研究该课题的原因。目的意义是指通过该课题研究将解决什么问题(或得到什么结论),而这一问题的解决(或结论的得出)有什么意义。有时将研究背景和目的意义合二为一。成员分工应是指课题组成员在研究过程中所担负的职责。实施计划是开题报告的核心部分,它主要包括研究内容、研究方法和时间安排等。实施计划要详细写出每个阶段的时间安排、地点、任务和目标、由谁负责。若外出调查,要列出调查者、调查对象、访问的专家、调查内容、交通工具、调查工具等。如果是实验研究,要写出实验内容、实验地点、图书资料、器材。实施计划越具体,越容易操作。可行性论证是指课题研究所需的条件,即研究所需的信息资料(如上网和设计问卷等比较基础的方法)、实验器材、研究经费、学生的知识水平和技能及教师的指导能力。另外,还应提出该课题目前已做了哪些工作,还存在哪些困难和问题,在哪些方面需要得到学校和老师帮助等等。预期成果一般是论文或调查(实验)报告等形式,成果表达方式是通过文字、图片、实物和多媒体形式来表现。二、开题报告的格式一般用表格形式呈现,也可用其它方式表达(详见附件:研究性学习课题“贫困山区“空巢”家庭子女教育生存状况调查与分析”的开题报告)。三、撰写开题报告的注意事项撰写开题报告一要注意可行性,二要注意科学性,三要注意过程性。开题报告要详细、明了,研究方法和步骤要具备可操作性。实施计划要写得具体、翔实,各研究阶段时间安排要合理、充裕,课内时间一般用于选题、搜集资料、交流展示,而调查、实验、材料处理、论文撰写尽量安排在课外;若是实验研究要考虑重复实验,以排除偶然因素的干扰。研究方法的选择要根据课题内容、学生认知水平及教师的指导能力来确定。资料搜集和实验尽量在校内完成。开题报告要体现出立意新颖、结构严谨、行文流畅等特点。提出问题和目的意义要与预期结果相吻合;方案中各部分切忌张冠李戴;获得的信息资料和提出的观点要客观真实,经得起推敲。整个研究过程必须在开题报告中体现出来,如研究内容、研究方法、研究步骤(选题→开题→资料搜集→实施→结题→交流展示→研究后反思)和预期结果等等。参考文献 [1]蒋志萍等�6�1中学生研究性学习指导[M] �6�1西安:西安地图出版社,2003。 [2]杨章宏�6�1教育科研过程[M] �6�1乌鲁木齐:新疆大学出版社,2000。 [3]周平儒�6�1研究性学习文档的撰写[J] �6�1中国创新教育研究,2003(2)。附件:《贫困山区“空巢”家庭子女教育生存状况调查与分析》课题开题报告课题题目:贫困山区“空巢”家庭子女教育生存状况调查与分析指导教师:周平儒课题组长:韩 箫成员:刘 洋 张荣道班级:初2005级9班简要背景说明:为了更好地反映全国贫困山区“空巢”家庭子女的情况,我们特意以国家级贫困县的平昌县为样本进行调查分析,并以此粗略地评估整个贫困山区“空巢”家庭子女的生存教育状况。平昌县地处大巴山西南麓,是拥有92万人口的贫困大县,全县近半数劳动力常年外出务工,许多外出务工者都将子女留在了家中,中小学就成了“空巢”家庭子女聚集的“大本营”。这些情况使我们在为“空巢”家庭子女的学习、生活担心的同时,便决定对此进行调查分析,得出结论,愿为平昌县乃至全国贫困山区的“空巢”家庭子女的教育、成长献计献策。课题的目的意义:目前,由于我国经济的发展程度不一,造成了贫困山区的富余劳动力大量外流。这种现象必然会造成一系列的影响,而这些影响中又以对“空巢”家庭子女生存和教育的影响最为突出。由于种种原因,造成了劳动力流失,形成了大量的“空巢”家庭,我们形象地称这一特殊群体为“空巢”家庭。为了搞清楚这一特殊弱势群体的生存教育状况,我们特进行了这次调查。主导课程:综合实践活动相关课程:语文、政治、数学活动计划: 1)任务分工:设计印制问卷调查表:韩箫、刘洋、张荣道;实地调查:韩箫、刘洋、张荣道;访问专家:韩箫、刘洋、张荣道;结题报告执笔:韩箫;资料整理:刘洋、张荣道。 2)活动步骤:分三个阶段实施前期准备:形成研究方案,查找资料,做好知识准备;调查研究:实地调查采访,获得实事材料;汇总成果:运用理论知识,分析实事材料,形成结题报告,完成个人总结,写出心得体会。 3)计划访问的专家:江口镇、西兴镇、斯滩乡地教育工作者和乡村干部。 4)活动所需的条件:图书资料:《中国教育报》、《中国教师报》、《教育导报》等资料。网址:预期的成果:通过对“空巢”家庭子女教育生存状况调查、分析、访问,写出质量较高的结题报告,采用心得体会的形式,总结已学会并掌握常见的研究方法。

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喵喵咪儿

1.DNA是遗传物质的两个重要试验的主要步骤?答:(1)Griffith及Avery细菌发生遗传转化试验证明了DNA是病毒的遗传物质,其具体步骤为:首先用活S型肺炎链球菌感染小鼠,小鼠死亡,而活R型感染,小鼠不死接着用灭活的S型和R型感染小鼠,结果都不致死;但是用灭活的S型和活R型混合感染小鼠,小鼠死亡,解剖小鼠发现有活的S型致病菌,分离死S型细菌各组分与活R型混合感染小鼠,发现只有S型DNA能使R型细菌发生转化,获得致病力,此实验证明DNA就是遗传物质。(2)Hershey用噬菌体感染细菌的试验证明DNA是细菌的遗传物质。其具体步骤为:在含有放射性标记的35S和32P的氨基酸或核苷酸培养液中培养噬菌体,获得含放射性标记的噬菌体,用这些放射性噬菌体感染无放射性大肠杆菌,经过1-2次传代后,子代噬菌体中几乎不含带35S标记的蛋白质,但还有30%的32P标记说明在传代过程中发挥作用的是DNA而不是蛋白质。2、简述中心法则的主要内容?(1) DNA序列是遗传信息的贮存者,通过自主复制得到永存;(2) DNA通过转录生成RNA;(3) 含遗传信息的mRNA通过翻译生成蛋白质来控制生命现象;(4) 同时某些RNA可以通过逆转录将遗传信息传到DNA;(5) 某些RNA自身还可进行复制使其遗传信息得以永存。1、 原核和真核生物在基因组DNA结构上有哪些差异?原核:(1)基因组较小,环状双螺旋DNA与DNA结合蛋白结合成带有单拷贝基因的单染色体(2结构简练几乎全部由功能基因和调控序列组成,几乎每个基因序列都与其所编码的蛋白质呈4)有些原核生物基因组内存在基因重叠现象,但编码序列一般不重叠。(5)基因是连续的,没有内含子。真核:(1)线性DNA与组蛋白结合形成染色体形式一般有多条。(2) 数量庞大含有大量重复序列(3)基因组中多数为非编码序列 (4含有割裂基因 (5具有多态性(6转录产物为单顺反子 (5)具有端粒结构2、作为遗传物质应该具备哪些特性?为什么说DNA适合作为遗传物质?遗传物质特性:贮存并表达遗传信息,能把信息传递给子代,物理和化学性质稳定,具有遗传变化的能力DNA特性:各异的碱基序列储存大量的遗传信息,DNA的复制是其表达和传递遗传信息的基础,通过磷酸二酯键相连,形成双螺旋结构,生理状态下物理、化学性质稳定,有突变和修复能力,可稳定遗传是生物进化的基础。3、简述DNA双螺旋结构的主要特点双链反向平行,具有5‘-3’极性,围绕中轴,螺旋盘旋,磷酸,脱氧核糖为骨架,以磷酸酯键相连,位于外侧,碱基互补配对,以氢键相连,位于内侧,大沟,小沟交替出现。4、简述真核染色体的组装过程DNA链盘绕由H2A,H2B,H3,H4组成的组蛋白八聚体核心形成念珠状结构的核小体,两端由H1封阻。核小体之间以DNA链连接,形成10nm纤丝状结构,螺旋后形成30nm螺纹管结构,折叠盘绕形成染色体。5、影响DNA稳定性的因素有哪些氢键,磷酸酯键,2 M Na+ 生理盐条件,碱基堆积力 (范德华力) ,疏水作用力6、请问哪些条件可促使DNA复性(退火) 降低温度、pH值和增加盐浓度可以促进DNA复性(退火) 7、影响Tm的因素有哪些(1)在 A, T, C, G 随机分布的情况下 ,决定于GC含量,GC含量越高,Tm越大(2)GC%含量相同的情况下, AT形成变性核心,变性加快,Tm 值小(3)对于大片段长短对Tm值的影响较小, 与组成和排列相关(4)对于小片段,片段愈短, 变性愈快,Tm值愈小(5)变性液中含有尿素,甲酰胺等可降低Tm(6)盐浓度和PH值也会影响Tm1、简述原核和真核DNA复制的特点?(1)原核为单复制起点,真核为多复制起点(2)原核复制子大而少,真核复制子小而多(3)真核复制起始受许可因子的控制 (4)真核复制叉移动的速度快,原核速度慢(5)真核冈崎片段小,原核大(6)真核复制存在端粒和端粒酶(7)真核原核DNA聚合酶种类,结构,作用上有差异(8)真核生物DNA复制的起始需要起始原点识别复合物(ORC)参与2、线性DNA如何解决末端复制的问题?(1)通过将线性复制子转变为环状或多聚分子。(2)某种蛋白质可能会介入,在真正的末端上启动。(3)DNA可形成特殊的结构,如在末端形成发夹。使分子没有游离末端。(4)末端是可变的,而不是精确确定的。3、列举参与DNA复制过程中的主要酶及其功能解旋酶:解开双螺旋,推动复制叉向前延伸SSB:使DNA单链保持一种伸展 构象,作为模板;使解开的单链不形成发卡结构;保护DNA单链不受Dnase水解螺旋酶:消除正超堆积,减少能量需求,有利于DNA解链引物酶:合成的引物,减少致死突变。 DNA连接酶:催化双链DNA上的单链断点的5’-与3’-生成磷酸二酯键,封闭DNA双链断点DNA聚合酶:聚合作用 ,3’→5’外切酶活性(校对作用),5’→3’外切酶活性(切除修复作用) 4、请以原核生物为例,说明DNA复制的过程起始蛋白复合体与DNA链复制起始点结合,在解旋酶和单链结合蛋白作用下解旋,启动复制起始起始形成的复制引发体在后随链上合成多个RNA引物,DNA聚合酶以核苷酸为底物延伸前导链和后随链。后随链合成的不连续冈崎片段用DNA连接酶连接复制到达复制终止序列,在终止蛋白作用下终止复制。5、DNA复制过程中如何保证其遗传信息传递的忠实性?(1)碱基配对原则(2)DNApol的3’?5’外切酶活性(校正) (3)DNApol只能从引物的3’ 端延伸DNA(切除),需要RNA引物,而RNA引物最终被降解而避免错误(4)半不连续机制,有利于错配碱基的校正(5)修复系统有多种机制和酶6、DNA连接酶对于DNA的复制是很重要的,但RNA的合成一般却不需要连接酶。解释这个现象的原因在DNA复制时,连接酶对于后随链的合成是重要的,因为它能将冈崎片段的5’端与它前面的另一条链的3’端连接起来。RNA的合成既能以DNA为模板(RNA聚 合酶活性),又能以RNA为模板(RNA复制酶活性);相应的,先导链的合成沿着5’→3’方向进行,不需要连接酶。7、解释在DNA复制过程中,后随链是怎样合成的因为DNA聚合酶只能朝着5’→3’的方向合成DNA,后随链不能象前导链那样总是朝着同一方向合成,滞后链是以大量独立片段的形式(冈崎片段)合成的,每个片段都是以5’→3’方向合成,这些片段最后连在一起形成一连续的多核苷酸链。每个片段都独立地被引发,聚合和连接1、列出真核生物mRNA与原核生物mRNA的区别:原核生物mRNA的半衰期短,多以多顺反子形式存在,5′端无帽子结构,3′端没有或有较短的polyA尾巴。单在原核生物起始密码上游具有能与核糖体16SrRNA3′端反向互补的序列,称SD序列。原核生物mRNA的起始密码子有AUG、GUG和UUG三种。转录和翻译在同一区域进行真核生物mRNA半衰期相对较长,多以单顺反子形式存在,5′端有GTP倒扣形成的帽子结构,3′端有较长的polyA尾巴。只有AUG一种起始密码子。转录在核内而翻译在核外进行。 2、概括说明σ因子对启动子调节的辅助功能。σ因子是RNA聚合酶的别构效应物,能增加聚合酶对启动子的亲和力,同时降低聚合酶对非启动子区的亲和力。由于同一个聚合酶可以和几种不同σ因子结合,故可利用选择不同的σ因子起始不同的基因转录。 3、列举原核生物同真核生物转录的差异?(1) 原核生物转录只有一种RNA聚合酶,真核生物转录根据转录产物不同而由多种RNA聚合酶。(2) 原核生物的启动子具有极高的同源性,而真核生物的启动子差异较大 (3)原核生物的转录产物是多顺反子mRNA,而真核生物的转录产物是核不均一RNA,需转录后修饰加工。4、概括典型原核生物启动子的结构和功能,并解释什么是保守序列?启动子是RNA聚合酶结合和转录起始的特殊序列。典型的原核生物启动子大约40个核苷酸,并由两个重要的序列: -10区,pribnow box,TATA,和-35区TTGACA,是RNA聚合酶的结合位点。保守序列指所有启动子的该部位都有这一序列或十分相似的结构。5、真核生物启动子的基本结构包括哪些部分?分别有何功能?真核生物启动子包含核心启动子元件和上游启动子元件两部分。核心启动子元件即TATA box,其功能是使转录精确的起始。上游启动子元件包括CAAT box 和GC box,其功能是控制转录起始的频率。6、增强子是如何增强转录的?通过影响染色质DNA-蛋白质结构或改变超螺旋密度而改变模板的整体结构,从而使得RNA聚合酶更容易与模板DAN结合,起始基因转录。7、添加PolyA尾巴的信号序列是什么?简述尾巴结构的生理意义基因3′末端转录终止位点上游15~30bp处的保守序列AATAAA生理意义:保持mRNA的稳定性,防止被降解;与翻译起始有关8、简述转录的常规特点(1)在依赖DNA的RNA聚合酶作用下进行转录(2) A=U、C≡G 合成RNA分子(3) 转录合成RNA链的方向为5’→3’,模板单链DNA的极性(4)方向为3’→5’, 而非模板单链的极性方向与RNA链相同,均为5’→3’。书写) (5)基因转录方式为不对称转录(一条单链DNA 为模板,RNA聚合酶的结合)9、RNA酶促合成的基本特征(1) 双链DNA分子以单链为模板;(2) 不需引物;(3) 底物是5`-核苷三磷酸(NTP);(4) 前一个碱基的 3`-OH和后一个碱基的 5`-P反应,形成磷酸二酯键,RNA链延伸;(5) RNA碱基顺序由模板DNA顺序决定; (6) RNA合成方向是从5`→3`,新生RNA与模板DNA链呈反向平行;9、简述ρ因子依赖性终止子的作用机理ρ因子结合:最初结合到RNA终止子上游一个伸展的(约70个核苷酸)单链区。ρ因子移动:结合到RNA上后,发挥ATP酶活性以提供在RNA上滑动的能量,直到它到达RNA-DNA杂合链区域(可能ρ因子沿RNA移动比聚合酶沿DNA移动的速度快),终止:ρ因子发挥解旋酶活性,使双链体结构10、比较真核生物与原核生物转录起始的第一步有什么不同细菌中,DNA指导的RNA聚合酶核心酶由四个亚基组成(两个α亚基,一个β亚基,一个β’亚基),核心酶与σ亚基结合产生全酶。核心酶可以催化NTP的聚合,但只有全酶能够引发转录的开始。主要的步骤是:具有特异识别能力的。亚基识别转录起,始点、上游的启动子特异同源序列,这样可以使全酶与启动子序列结合力增加,形成封闭的二元复合物。关键的作用是RNA聚合酶与DNA的相互作用。真核生物中,当含TBP的转录因子与DNA相互作用时,其他因子也结合上来,形成起始复合体,这一复合体再与RNA聚合酶结合,因此主要是RNA聚合酶与蛋白质之间的作用。 11、 转录涉及模板链和编码链的分离,解释在转录中单链DNA是怎样被保护的转录过程中控板与编码链分离时,聚合酶覆盖了整个转录泡——从解旋位点到螺旋重新形成位点,因此单链的DNA被保护起来。与复制不同,转录不需要单链结合蛋白的参与。 12、 概括说明σ因子对启动子调节的辅助功能σ因子(除了RpoN)有识别启动子序列的结构域。作为游离的蛋白质;σ因子并不具备与DNA结合的构象。当σ因子与核心酶结合后构象发生改变,其N末端游离出与DNA结合的结构域。σ因子的这一调节方式是为了防止游离的σ因子与启动子区结合,而阻碍了依赖于全酶的转录启动。另外,这样也可防止形成全酶的σ因子的浓度被稀释,因为每一个细胞中,大约每三个核心酶对应于一个σ因子。 13、为什么只有DNA双螺旋中的一条链能被正常的转录? 如果两条链都被转录,每个基因就能编码两个不同的多肽14、原核生物的核糖体RNA和DNA相对较稳定并且半衰期而mRNA却不稳定很快被降解请解释这种稳定性的差异 如果转录物的寿命很长,就不可能通过控制mRNA的合成速率来调节基因的活性。另一方面,如果tRNA和rRNA的寿命长的话,就更合算。 15、启动子有何作用特点(1)一个基因可同时拥有一个及以上启动子 (2)启动子位置不定,一般在转录起始点上游。 (3)可与增强子共同控制转录起始和强度。 (4)发挥功能时除需RNA聚合酶外,还需转录调控因子与启动子区各种调控元件相互作用16、增强子有何作用特点① 可增强效应十分显著; ② 增强效应与其位置和取向无关; ③ 大多为重复序列;④ 一般具有组织或细胞特异性; ⑤ 无基因专一性; ⑥ 许多增强子还受外部信号的调控17、如何通过实验确定启动子与增强子边界及关键序列元件边界序列确定:从一段特定的含有启动子的DNA片段入手,从DNA的两侧不断缩短长度直至短到停止产生活性的某一位置。保守序列确定:A: 对已知启动子序列,可通过缺失或突变确定哪些碱基为必需; B: 还可通过比较不同的启动子间的同源性,确定哪些序列为保守序列。18、回答大肠杆菌RNA聚合酶各亚基生物学功能β和β’共同组成了酶的催化中心。它们的序列与真核生物RNA聚合酶的最大亚基相关。β亚基可能是酶和核苷酸底物结合的部位。β’亚基是酶与DNA模板结合的主要成分。α亚基的功能可能是识别其相应的启动子。原核生物σ因子的功能:帮助核心酶辨认启动子;解开DNA的双螺旋 I型内含子发生改变后,可以产生其他酶的活性吗?如果可以,是哪些活性?这意味着I型内含子的催化中心有什么特点? 可以。这些活性包括:RNA聚合酶、内切核酸酶、磷酸酶、连接酶的活性将I 型内含子转变成这些酶的能力表明它能结合于RNA的糖—磷酸骨架并能催化在它前后的几个不同反应。例如,连接是剪切的相反反应 1、列举核糖体上主要的活性位点,并解释起功能(1)mRNA结合位点—30S头部:防止mRNA链内碱基结合,促进mRNA与小亚基结合(2)肽酰-tRNA位点—P位点:结合起始rRNA,增强A位活性(3)氨酰基 tRNA 位点—A位点:结合特定氨酰tRNA(4)脱酰基tRNA和多肽的逐出位点—E位点:E1为脱酰基tRNA 离开核糖体提供出口;E2对蛋白质合成的准确性起重要作用;E3为多肽离开核糖体提供出口其他位点:结合起始,延伸等因子(5)5s rRNA位点(与tRNA进入有关);(6)EF—Tu(延伸因子)位点 :位于大亚基内,与氨酰基 tRNA的结合有关;(7) EF—G :转位因子结合位点,位于大亚基靠近小亚基的界面处 2、简述蛋白质生物合成的基本过程1)起始:核糖体小亚基识别起始位点,在起始因子作用下,与大亚基,氨酰tRNA结合,形成起始复合物 2)延伸:核糖体在mRNA移动,在延伸因子作用下,通过转移肽酰tRNA到氨酰tRNA,即经过进位,肽键形成和转移,脱落,移位的循环至终止密码子完成肽链延伸3)终止:在释放因子作用下,识别终止密码子,肽链从tRNA上释放,核糖体离开mRNA3、什么是摇摆假说?在蛋白质生物合成中转移核糖核酸反密码子的5′位碱基不严格的特异性的假说。允许反密码子的5′位(第一位)碱基与信使核糖核酸的密码子3′位(第三位)碱基通过改变了的氢键配对(如非G-C、A-U 配对),从而识别一种以上的密码子 4、指出Eli和真核生物翻译起始的不同[1]翻译的起始识别原核的起始tRNA是fMet-tRNA,存在SD序列和核糖体结合序列作为翻译起始位点,真核生物利用eIF4不同结合位点结合帽子和尾巴结构,识别起点。 [2]翻译起始:原核生物30s小亚基首先与mRNA模板相结合,再与fMet-tRNA结合,最后与50s大亚基结合。真核中起始tRNA是 Met-tRNA,40s小亚基首先与Met-tRNA(Met上角标)相结合,再与模板mRNA结合,最后与60s大亚基结合生成起始复合物,且真核生物的起始因子较多。 5、 N-甲酰甲硫氨酸-tRNA的功能是什么? 作为起始氨酰tRNA,能够识别AUG和GUG作为起始密码子,与IF-2结合成复合体进入小亚基的P位点6、解释核糖体肽基转移反应 肽基转移酶的活性区位于大亚基,临近肽酰tRNA的氨基酸茎,核糖体P位点和A位点。50S上肽酰转移酶催化P位的肽(氨)酰-tRNA把肽(或氨酰基)转给A位的AA-tRNA,并以肽键相连的过程 7、简述真核细胞中翻译终止的过程 由于氨酰tRNA上没有反密码子能够与三个终止密码子互补配对,因此翻译终止。终止需要tRNA的协助,此时没有氨基酸能够连接到位于P位点的肽酰tRNA上,释放因子有助于终止的发生,能使tRNA上的氨基酸C端不需要转肽基和脱酰基而发生转位。新生肽直接从P位点离开核糖体。8、真核与原核核糖体的主要区别是什么? 真核细胞80S核糖体中核糖体蛋白和rRNA数量和体积比原核细胞70S核糖体的大,真核大小亚基(40S和60S)均比原核细胞的大(30S,50S)。原核细胞的RNA含量比真核高,原核细胞核糖体有E位点便于脱酰tRNA的离开。原核中多以多聚核糖体形式存在,真核大多与细胞骨架和内质网膜结合10、密码子具有哪些特性(1)连续性:肽链合成起始后,密码子按3个一框读下去不重叠也不跳格,直到终止(2)简并性:许多氨基酸对应的密码子不止一种(3)兼职性:AUG(Met)和GUG(Val)两个密码子除代表特定氨基酸外,还兼作起始密码子(4)普遍性:各物种体内体外都适用(5)密码子-反密码子识别的摇摆性:在密码子与反密码子的配对中,前两对严格遵守碱基配对原则,而第三对碱基有一定的自由度,可以“摆动”。简述信号肽作用机制信号肽便被信号识别颗粒(SRP)识别,SRP与携带新生链的核糖体结合而停止翻译SRP再与内质网上的船坞蛋白(DP)结合翻译阻滞逆转,并使正在延伸的肽链转移到内质网腔内,信号肽被切除。 新生肽进入ER腔之后经折叠,修饰(糖基化和羟基化等)后运送到其它的部位。1、酵母双杂交系统原理不同转录激活因子的DB和AD形成的杂合蛋白仍然具有正常的激活转录的功能 ,酵母双杂交系统利用杂交基因通过激活报道基因的表达探测蛋白-蛋白的相互作用2、酵母单杂交原理将已知的顺式作用元件构建到最基本启动子(Pmin)上游,把报告基因连接到Pmin下游。将待测转录因子的cDNA与酵母转录激活结构域(AD)融合表达载体导入细胞,该基因产物如果能够与顺式作用元件结合,而激活Pmin启动子使报告基因表达。3、简述DNA重组的基本过程?(1)目的基因的提取:供体生物基因或称外源基因的提取(2)限制性酶切:目的基因切成不同大小片段(3)酶接:连接到另一DNA分子上-克隆载体(4)转化:重组DNA分子转入受体细胞(5)筛选和鉴定:对吸收了重组DNA的受体细胞进行筛选和鉴定(6)基因表达:进行培养,检测外源基因是否表达4、凝胶电泳的工作原理与应用原理:1)核酸分子之糖-磷酸骨架中的磷酸基团,呈负离子化状态;核酸分子在一定的电场强度的电场中,它们会向正电极方向迁移; 2)电泳中使用无反应活性的稳定的支持介质,电泳迁移率(或迁移速度)与分子大小、介质粘度等成反比; 因此,可在同一凝胶中、一定电肠强度下分离出不同分子量大小或相同分子量但构型有差异的核酸分子。应用:分离、鉴定和纯化DNA或RNA片段,分子克隆技术核心技术5、分子杂交的试验流程以及分类样品及探针制备--样品电泳分离---转膜----预杂交-----杂交----洗膜----分析(压片、显色、荧光观察等)分类: Southern blot , Northern blot,Western blot,ISH, FISH6、简述DNA足迹试验的原理与应用 DNA结合蛋白结合在DNA片段上,能保护结合部位不被DNase破坏,DNA分子经酶切作用后遗留下该片段(亦称“足迹”),进而可以确定它的序列。在电泳凝胶的放射性自显影图片上,相应于蛋白质结合的部位没有放射性标记条带 7、简述凝胶阻滞试验的原理 原理:蛋白质与DNA结合后分子质量将增加,在电泳中移动的速率减小,没有结合蛋白的DNA片段迁移速率大。利用这一原理可分离纯化细胞提取物中特定DNA结合蛋白 8、简述PCR的工作流程,原理与应用 原理:利用DNA复制的半保留复制和DNA变性与复性的特性,用特异性引物对模板DNA进行指数扩增。 流程:首先待扩增DNA模板加热变性解链,随之将反应混合物冷却至某一温度,这一温度可使引物与它的靶序列发生退火,再将温度升高使退火引物在DNA聚合酶作用下得以延伸。这种热变性-复性-延伸的过程就是一个PCR循环,PCR就是这种循环的不断重复。使DNA扩增量呈指数上升。 应用:基因组中特异片段克隆,不对称PCR,反向PCR,基因的体外诱变,RT-PCR,免疫PCR,基因组的比较研究 9、基因克隆的主要载体有哪些? 质粒载体,噬菌体载体, BAC,克隆载体,表达载体,YAC,粘粒等 10、作为表达载体应具备哪些特点? (1)能自主复制;(2)具有一个以上的遗传标记,便于重组体的筛选和鉴定;(3)有克隆位点(外源DNA插入点),常具有多个单一酶切位点,称为多克隆位点; (4)分子量小,以容纳较大的外源DNA。 11、作为DNA重组应用较多的限制性内切酶II,其有哪些特点? (1)识别位点严格专一;(2)识别序列的碱基数一般为4,6,8个bp;(3)识别位点经常是一种回文序列的DNA;(4)仅需 Mg2+ 作催化反应辅助因子,能识别双链DNA特殊序列,并可特异切割DNA,产生特异片段;(5)种类繁多,应用广泛 12、简述基因组文库的构建方法 ①用适当的限制性内切酶消化基因组DNA,以得到约20kb的片段;②用限制性内切酶切割载体DNA,使其形成与外源DNA相匹配的粘性未端;③用适当的方法除去l噬菌体裂解生长非必需的内部片段;④l噬菌体载体臂与外源DNA片段连接;⑤利用体外包装系统进行噬菌体的组装;⑥重组噬菌体侵染E coli,每一克隆中含有外源DNA的一种片段,全部克隆构成一个基因文库。 13、简述cDNA文库的构建方法 ①mRNA的提取和纯化。②合成cDNA第一链。③将mRNA-cDNA杂交分子转变为双链cDNA分子。④将双链cDNA重组到噬菌体载体或质粒载体上。⑤将重组子体外包装成具有感染力的噬菌体颗粒导入到大肠杆菌寄主细胞中增殖 14、怎样筛选目的基因? (1)核酸杂交(2)PCR筛选(文库,菌落)(3)免疫筛选【解释】 15、基因组文库与cDNA文库有哪些差异? (1)cDNA文库 包含着细胞全部mRNA信息,基因组文库 包含有生物全部的基因。 (2)cDNA文库具有组织细胞特异性,基因组文库无。 (3)cDNA文库显然比基因组DNA文库小得多,能够比较容易从中筛选克隆得到细胞特异表达的基因。 (4)基因组文库所含的是带有内含子和外显子的基因组基因,而从cDNA文库中获得的是已经过剪接、去除了内含子的cDNA 1、乳糖操纵子阻遏蛋白的负性调控机制 没有乳糖时,1ac操纵子处于阻遏状态。I 基因在自身的启动子PI 控制下,产生阻遏蛋白R。R以四聚体形式与操纵子o结合,阻碍RNA聚合酶与启动子P的结合。 当有乳糖存在时,乳糖与R结合,使R四聚体解聚成单体,失去与o的亲和力,与o解离,基因转录开放。 2、乳糖操纵子CAP的正性调控机制 cAMP含量与葡萄糖的分解代谢有关,当细菌利用葡萄糖供给能量时,cAMP含量降低;无葡萄糖时,cAMP含量升高。 cAMP与CRP结合变为CAP,并以二聚体的方式与特定的DNA序列结合。 1ac操纵子的强诱导既需要有乳糖的存在,又需要没有葡萄糖可供利用,通过CAP的正调控作用,细菌才能充分利用乳糖。 3、乳糖操纵子结构特点 大肠杆菌乳糖操纵子包括:结构基因:Z、Y和A,调控元件:启动子(P)、操纵区(O)和cAMP-CRP结合位点;调节基因:lacI 4、解释细菌对葡萄糖和乳糖的利用机制 1).当葡萄糖存在,乳糖存在时:尽管乳糖作为诱导剂和阻遏蛋白结合,使阻遏蛋白与操纵序列O解离。但由于cAMP浓度较低,cAMP和CRP结合受阻,基因处于关闭状态。2).当葡萄糖和乳糖都不存在时:CRP可以发挥正调控作用,但由于没有诱导剂,阻遏蛋白的负调控作用使基因仍处于关闭状态。3).当葡萄糖存在,乳糖不存在时:此时无诱导剂存在,阻遏蛋白与DNA结合。而且由于葡萄糖的存在,CRP也不能发挥正调控作用,基因处于关闭状态。 4).当葡萄糖不存在,乳糖存在时:此时CRP可以发挥正调控作用,阻遏蛋白由于诱导剂的存在而失去负调控作用,基因被打开,启动转录。 5、色氨酸操纵子的阻遏蛋白的负调节机制 细菌通常需要自己经过许多步骤合成色氨酸,但是一旦环境能够提供色氨酸时,细菌就会充分利用外界的色氨酸。合成色氨酸所需酶类的基因E、D、C、B、A,受其上游调控蛋白R基因的调控。R并没有与O结合的活性,只有当环境能提供足够浓度的色氨酸时,R与色氨酸结合后而活化,能够与O结合,阻遏结构基因的转录,使基因开 ---关。

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