现代分子生物学考研复习内容(2)

本站小编 免费考研网/2016-08-16


(3)存在重复序列,重复次数可达百万次以上。

(4)基因组中不编码的区域多于编码区域。

(5)大部分基因含有内含子,因此,基因是不连续的。

(6)基因组远远大于原核生物的基因组,具有许多复制起点,而每个复制子的长度较小。

4. 真核生物基因组与原核生物基因组特点比较:

(1)真核生物的基因组远大于原核生物基因组,具有相当的复杂度。

(2)基因组中非编码区远远多于编码区。

(3)基因组中的DNA与蛋白质结合,形成染色体存在于细胞核内。

(4)大部分基因有内含子,因此基因的编码区域不连续。

(5)存在着重复序列,重复次数从几次到几百万次不等。

(6)基因组中以多复制起点的形式复制。
(7)转录产物为单顺反子。

(8)真核基因与原核基因相同,也存在着可移动的因子。

5. 基因家族的特点:

(1)基因家族的成员可以串联排列在一起,形成基因簇或串联重复基因。

(2)有些基因家族的成员也可位于不同的染色体上。

(3)有些成员不产生有功能的基因产物,这种基因成为假基因。

6. 假基因无表达活性的原因:

(1)缺乏有功能的调控区,使其不能进行正常转录。

(2)即使能转录,由于突变或缺失等引起mRNA加工缺陷。

(3)使mRNA翻译提前终止。

(4)产生无功能的肽链。

五、DNA复制

1. DNA 复制的起点:原核,单起点;真核,多起点。

2. 半保留复制实验证据:1958年,Meselson和Stahl利用同位素标记和密度梯度离心实验,将大肠杆菌放在15NH4Cl培养基中生长15代,使DNA被15N标记后,再将细菌移到只含有14NH4Cl的培养基中培养。分别取0代、1代、2代、3代的细胞,提取DNA,进行密度梯度离心。结果发现:当含有15N-DNA的细胞在14NH4Cl培养液中培养一代后,只有一条区带介于14N-DNA与15N-DNA之间,表明DNA一条链来自15N-DNA,另一条链为含有14N的新合成链;培养两代后则出现两条带,一条带在14N-DNA区,另一条带在14N-DNA和15N-DNA之间,按照半保留复制方式培养两代,只能出现14N-DNA和14N,15N-DNA两种分子;培养三代后则出现三条带,一条带在14N-DNA区,一条带在14N-DNA和15N-DNA之间,还有一条带在15N-DNA区,按照半保留复制方式培养三代,能出现14N-DNA、14N,15N-DNA和15N-DNA三种分子;随着代数的增加14N-DNA逐渐增加,而14N,15N-DNA区带逐渐减弱。

3. DNA复制的几种主要方式:

(1)线性DNA双链的复制:复制叉生长方式有单一起点的单向(如腺病毒)及双向(如T7噬菌体)和多个起始点的双向几种。DNA双向复制时,复制叉处呈“眼”型,因为已知的DNA聚合酶和RNA聚合酶都只能从5’端向3’端移动。

(2)环状DNA双链的复制:环状双链DNA的复制可分为型、滚环形和D-环形几种类型。 a. 型:环状DNA可以采取此种典型的DNA复制方式进行复制,即从复制起点开始,双向同时进行,形成θ样中间物,故又称θ型复制,最后两个复制方向相遇而终止复制。这种复制形式从E.coli的3H胸腺嘧啶核苷酸培养物和放射自显影结果得到了证实。

b. 滚环型(rolling circle):这是单向复制的一种特殊方式。滚环复制在噬菌体中是很常见的,如Φx174的双链环状DNA复制型(RF)就是以这种方式复制的。这种复制方式的特点是以一条环状单链DNA为模板,进行新的DNA环状分子合成。

c. D-环型(D-loop):也是单向复制的一种特殊方式。这种方式首先在动物线粒体DNA的复制中被发现,双链环在固定点解开进行复制,但两条链的合成高度不对称,一条链先复制,另一条链保持单链而被取代。叶绿体DNA的复制也采取D环的方式。

六、参与DNA复制的酶

1. DNA聚合酶:以DNA为模板的DNA聚合酶,以四种脱氧核苷酸三磷酸为底物,反应需要有模板的指导和3’-OH存在,DNA链的合成方向为5’→3’。2. 原核生物(大肠杆菌)中的DNA聚合酶 比较项目 DNA聚合酶Ⅰ DNA聚合酶Ⅱ DNA聚合酶Ⅲ 结构基因 pol A Pol B Pol C 相对分子质量
103000
88000
830000
1. 基因重组的分类:同源重组、位点特异性重组、转座重组和异常重组。 2. 同源重组的分子模型——Holliday模型

(1)步骤:a. 两个同源染色体的DNA排列整齐;

b. 两个DNA分子的同一部位两个单链发生断裂引发重组;

c. 断裂的单链游离末端彼此交换,每一条链与另一DNA对应的链连接,形成的连接分子成为Holliday中间体;
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d. 通过分支迁移产生异源双链DNA。

(2)双链断裂模型:但是更多地事实证明,重组是由双链断裂断裂启动的。同源DNA分子之一发生双链断裂,经过核酸和解旋酶作用,产生具有3‘端的单链。它在另一DNA分子的同源区寻找互补链并与之配对。相对应的链则被置换出来,与原来断裂的链配对,经过修复合成和链的再连接,形成两个交叉。而不是单链交叉形成一个交叉。

现在一般认为,同源重组是减数分裂的原因,而不是减数分裂地结果。DNA双链断裂才能够与同源分子发生链的交换,将同源染色体分配到子代细胞中去。 因此,双链断裂启动重组,也启动了减数分裂。 八、DNA的转座

1. 概念:DNA的转座,或称移位,是由可移位因子介导的遗传物质重排现象。与DNA的同源重组相比,转座作用发生的频率要低得多,但仍然具有十分重要的生物学意义。 2. 转座子的分类和结构特征

(1)原核生物转座子包括4类: a. 插入序列(inserion sequence, IS):两端有末端反向重复序列(IR),只编码转座酶。 b. 简单转座因子:结构同IS,但不能独立存在,只作为复合子的两端组件。

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