分子生物學(xué)復(fù)習(xí)題1

1、分子生物學(xué)復(fù)習(xí)提綱1.基因：是遺傳的基本單元，是DNA或RNA上具有遺傳信息的特定核苷酸序列。產(chǎn)生一條多肽鏈或功能RNA所必需的全部核苷酸序列，包括編碼區(qū)和非編碼區(qū)。2.基因家族：是來(lái)源于同一個(gè)祖先，由一個(gè)基因通過(guò)基因重復(fù)而產(chǎn)生兩個(gè)或更多的拷貝而構(gòu)成的一組基因，它們?cè)诮Y(jié)構(gòu)和功能上具有明顯的相似性，編碼相似的蛋白質(zhì)產(chǎn)物，3.基因簇：指基因家族中的各成員緊密成簇排列成大串的重復(fù)單位，定于染色體的的特殊區(qū)域。4.假基因：具有與功能基因相似的序列，但由于有許多突變以致失去了原有的功能，這類基因稱為假基因。5.可逆性調(diào)控：是指真核生物在內(nèi)、外環(huán)境的刺激下所做出的適應(yīng)性轉(zhuǎn)錄調(diào)控，是可逆過(guò)程，又稱瞬時(shí)調(diào)控6

2、.發(fā)育調(diào)控: 是指真核生物為確保自身生長(zhǎng)、發(fā)育、分化等對(duì)基因表達(dá)按“預(yù)定”和“有序”的程序進(jìn)行的調(diào)控，是不可逆的過(guò)程7.基因擴(kuò)增：為編碼一特異蛋白質(zhì)，其基因的拷貝數(shù)選擇性地增加而其他基因并未按比例增加的過(guò)程稱為基因擴(kuò)增。8.基因重排：是指將一個(gè)調(diào)節(jié)基因從遠(yuǎn)離啟動(dòng)子的地方移到距啟動(dòng)子旁從而啟動(dòng)轉(zhuǎn)錄的方式。9.順式作用元件: 存在于基因旁側(cè)序列中能影響基因表達(dá)的序列。順式作用元件包括啟動(dòng)子、增強(qiáng)子、調(diào)控序列和可誘導(dǎo)元件等，它們的作用是參與基因表達(dá)的調(diào)控。順式作用元件本身不編碼任何蛋白質(zhì)，僅僅提供一個(gè)作用位點(diǎn)，要與反式作用因子相互作用而起作用。10.反式作用因子：是指能直接或間接地識(shí)別或結(jié)合在順式作

3、用元件核心序列上參與調(diào)控靶基因轉(zhuǎn)錄的蛋白質(zhì)。也稱轉(zhuǎn)錄因子。11.增強(qiáng)子enhancer：真核生物中能遠(yuǎn)距離調(diào)節(jié)啟動(dòng)子以增強(qiáng)基因轉(zhuǎn)錄效率的DNA序列。其增強(qiáng)作用與序列的位置和方向無(wú)關(guān)，增強(qiáng)子常在啟動(dòng)子的上游，也可以在基因內(nèi)部，有細(xì)胞和組織特異性。12.操縱子operon：原核生物中由啟動(dòng)子，操縱基因和結(jié)構(gòu)基因等組成的一個(gè)基因表達(dá)和控制單位，如乳糖操縱子。13.啟動(dòng)子promoter ：是RNA 聚合酶識(shí)別、結(jié)合和開始轉(zhuǎn)錄的一段DNA序列，它含有RNA聚合酶特異性結(jié)合和轉(zhuǎn)錄起始所需的保守序列位點(diǎn)，一般處于基因的上游，包括至少一個(gè)轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)以及一個(gè)以上功能組件。決定轉(zhuǎn)錄起始準(zhǔn)確性和頻率。14.沉默子

4、：是真核基因中的一種特殊的序列。能夠同反式因子結(jié)合從而阻斷增強(qiáng)子及反式激活因子的作用，并最終抑制該基因的轉(zhuǎn)錄活性。15.結(jié)構(gòu)域：由DNA結(jié)合結(jié)構(gòu)域，轉(zhuǎn)錄活化結(jié)構(gòu)域及兩者之間的連接區(qū)。16.鋅指結(jié)構(gòu)： DNA結(jié)合結(jié)構(gòu)域中的一種結(jié)構(gòu)基元。是由一個(gè)含有大約30個(gè)氨基酸的環(huán)和一個(gè)與環(huán)上的4個(gè)Cys或2個(gè)Cys和2個(gè)His配位的Zn2+構(gòu)成，形成的結(jié)構(gòu)像手指狀。17.亮氨酸拉鏈：DNA和蛋白質(zhì)或蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)單元。兩端肽鏈的兩個(gè)-螺旋疏水面相互作用形成一個(gè)圈對(duì)圈的二聚體結(jié)構(gòu)，亮氨酸之間相互作用，形成“拉鏈”。18.受體：細(xì)胞膜上或細(xì)胞內(nèi)的能特異識(shí)別生物活性分子，并與之結(jié)合的物質(zhì)，它是一類能夠識(shí)別和放大信號(hào)

5、，進(jìn)而傳遞到細(xì)胞內(nèi)部，引起生物學(xué)效應(yīng)的特殊蛋白質(zhì)，個(gè)別為糖脂。19.配體：能夠與受體特異結(jié)合的生物活性物質(zhì)。20.斷裂基因（interrupted gene or split gene）：真核生物的結(jié)構(gòu)基因中，基因是不連續(xù)的，在基因的編碼區(qū)域內(nèi)含有大量非編碼序列，編碼序列稱為外顯子，非編碼序列稱為內(nèi)含子，從而割斷了對(duì)應(yīng)蛋白質(zhì)的氨基酸序列。所以真核生物基因又稱為斷裂基因或間隔基因。21.三聯(lián)密碼子：存在于RNA中的，決定一個(gè)氨基酸的，三個(gè)連續(xù)核酸組成的密碼子稱為三聯(lián)密碼子。22.簡(jiǎn)并密碼子：一個(gè)氨基酸由一個(gè)以上的三聯(lián)體密碼編碼的現(xiàn)象叫做密碼子的簡(jiǎn)并性。其中的密碼子稱為簡(jiǎn)并密碼子23.同義密碼子：

6、定義同一個(gè)氨基酸的幾個(gè)密碼子稱為同義密碼子。24.密碼子與反密碼子：在RNA上能夠編碼氨基酸的三個(gè)連續(xù)核酸稱為密碼子，而能夠識(shí)別密碼子并和其互補(bǔ)的位于tRNA上的三個(gè)核酸稱為翻譯密碼子。25.無(wú)義突變：引起編碼氨基酸的密碼子突變成為終止密碼子，從而導(dǎo)致肽鏈合成終止的突變，稱為無(wú)義突變或終止突變。26.錯(cuò)義突變：引起編碼一種特異氨基酸的密碼子成為編碼另一種氨基酸的密碼子的突變，稱為存義突變。27.分子伴侶（molecular chaperone）：是細(xì)胞中一類可識(shí)別正在合成的多肽或部分折疊的多肽并與多肽的某些部位結(jié)合，從而幫助這些多肽轉(zhuǎn)運(yùn)或裝配，其本身不參與最終產(chǎn)物形成的蛋白質(zhì)分子。28.弱化子

7、attenuator：在細(xì)菌阻遏型操縱子中，第一個(gè)結(jié)構(gòu)基因之前的一段起減弱基因轉(zhuǎn)錄效率的一段核苷酸序列，又稱衰減子29.核酶Ribozyme ： 是一類具有催化功能的RNA分子，通過(guò)催化靶位點(diǎn)RNA鏈中磷酸二酯鍵的斷裂，特異性地剪切底物RNA分子，是基因工程中常用的一種工具酶。30.同源重組（Homologus Recombination) ：是指發(fā)生在非姐妹染色單體之間或同一染色體上含有同源序列的DNA分子之間或分子之內(nèi)的重新組合。31.轉(zhuǎn)基因動(dòng)物：將外源重組基因轉(zhuǎn)染并整合到動(dòng)物受體細(xì)胞基因組中，從而形成在體表達(dá)外源基因的動(dòng)物，稱為轉(zhuǎn)基因動(dòng)物。32.hnRNA（核不均一核異質(zhì)RNA）：又稱核

8、不均一RNA，mRNA的原初轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物是分子質(zhì)量很大的前體，在核內(nèi)加工過(guò)程中形成分子質(zhì)量大小不等的中間產(chǎn)物，稱為核內(nèi)不均一RNA ，這種分子能部分地轉(zhuǎn)變?yōu)榧?xì)胞質(zhì)中的成熟的mRNA。33.中心法則：指遺傳信息從DNA傳遞至RNA再傳至多肽，DNA同RNA之間的遺傳信息傳遞是雙向的，而只能單向的從核苷酸流向蛋白質(zhì)，即完成遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯的過(guò)程。也可以從DNA傳遞給DNA，即完成DNA的復(fù)制過(guò)程。這是所有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物所遵循的法則。34.基因表達(dá)：生物的遺傳物質(zhì)隨著生物的生長(zhǎng)發(fā)育有序的將其所承載的遺傳信息通過(guò)轉(zhuǎn)錄和翻譯等一系列過(guò)程合成特定的蛋白質(zhì)執(zhí)行各種生理功能的過(guò)程35.轉(zhuǎn)錄：遺傳信息從基因轉(zhuǎn)移

9、到RNA的過(guò)程。RNA聚合酶通過(guò)與一系列組分構(gòu)成動(dòng)態(tài)復(fù)合體，并以基因序列為遺傳信息模板，催化合成序列互補(bǔ)的RNA，包括轉(zhuǎn)錄起始、延伸、終止等過(guò)程。36翻譯：以 mRNA 為模板，氨酰tRNA為原料直接供體，在多種蛋白質(zhì)因子和酶的參與下，在核糖體上將mRNA分子上的核苷酸順序表達(dá)為有特定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過(guò)程。37.cDNA：是由RNA反轉(zhuǎn)錄來(lái)的，為具有與某RNA鏈呈互補(bǔ)的堿基序列的單鏈DNA，或此DNA鏈與具有與之互補(bǔ)的堿基序列的DNA鏈所形成的DNA雙鏈。與RNA鏈互補(bǔ)的單鏈DNA，以其RNA為模板，在適當(dāng)引物的存在下，由依賴RNA的DNA聚合酶（反轉(zhuǎn)錄酶）的作用而合成38.核小體nucl

10、eosome：真核生物染色質(zhì)的基本組成單位，呈珠狀結(jié)構(gòu)，由160200bp的DNA鏈纏繞在組蛋白八聚體（H2A， H2B，H3，H4各兩分子）組成的核心上，通過(guò)DNA連接及一分子H1組蛋白形成染色質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)39.轉(zhuǎn)座子transposon：位于染色體上，可自主復(fù)制和位移的基本單位?？梢苿?dòng)自身位置至同一細(xì)胞中其他DNA序列上許多不同位點(diǎn)的一段可的DNA序列，除含有與轉(zhuǎn)座有關(guān)的基因外，還可含有藥物抗性基因等，可賦予受體細(xì)胞一定的表型特征40.GU-AG規(guī)則：基因內(nèi)含子5端和3端剪接位點(diǎn)的堿基排列規(guī)則，多數(shù)細(xì)胞核mRNA前體中內(nèi)含子的5端為GU，3端為AG，這種保守序列模式稱為GU-AG法則，又稱為

11、Chambon法則41.感受態(tài)細(xì)胞：經(jīng)過(guò)理化方法誘導(dǎo)細(xì)胞，使其改變膜對(duì)DNA的通透性，即細(xì)胞處于最適攝取和容納外來(lái)DNA的生理狀態(tài)，這種細(xì)胞就稱為感受態(tài)細(xì)胞。如大腸桿菌經(jīng)CaCl2處理，就成為容易受質(zhì)粒DNA轉(zhuǎn)化的細(xì)胞。42.外顯子（Exon）：真核基因原初轉(zhuǎn)錄物中通過(guò)RNA拼接反應(yīng)而保留于成熟RNA中的序列或基因中與成熟RNA序列相對(duì)應(yīng)的編碼DNA序列43.內(nèi)含子（Intron）原初轉(zhuǎn)錄物中通過(guò)RNA拼接反應(yīng)而被去除的RNA序列或基因中與這種RNA序列相對(duì)應(yīng)的非編碼DNA序列 44.SD序列：原核生物中，啟動(dòng)密碼子AUG上游-7-12bp有不同長(zhǎng)度的，能與16srRNA3端反向互補(bǔ)的保守序列

12、，在核糖體與mRNA結(jié)合過(guò)程中起作用。45.信號(hào)肽：能啟動(dòng)蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)的任何一段多肽。多數(shù)位于N-末端1316個(gè)疏水氨基酸殘基。能夠與膜受體結(jié)合產(chǎn)生通道，引導(dǎo)肽鏈實(shí)現(xiàn)跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)。信號(hào)肽引導(dǎo)的肽鏈運(yùn)轉(zhuǎn)是屬于翻譯-運(yùn)轉(zhuǎn)同步機(jī)制。46.SRP（信號(hào)識(shí)別顆粒）：識(shí)別核糖體上新生肽末端的信號(hào)，順序并與之結(jié)合，使肽合成停止，同時(shí)它又可和ER膜上的停泊蛋白識(shí)別和結(jié)合，從而將mRNA上的核糖體，帶到膜上。SRP上有三個(gè)結(jié)合位點(diǎn)：信號(hào)肽識(shí)別結(jié)合位點(diǎn)，SRP受體蛋白結(jié)合位點(diǎn)，翻譯暫停結(jié)構(gòu)域。二、簡(jiǎn)答：1，原核生物和真核生物基因復(fù)制比較？比較類別真核生物原核生物起始位點(diǎn)多個(gè)起始位點(diǎn)，線性，多復(fù)制叉單起始位點(diǎn)，環(huán)形復(fù)制時(shí)

13、間只在細(xì)胞分裂的S期，一次復(fù)制到結(jié)束前不進(jìn)行其他活動(dòng)多重復(fù)制同時(shí)進(jìn)行聚合酶種類有5種聚合酶，需要Mg2+參與有3種，主要為DNApol 末端補(bǔ)齊端粒酶以多聯(lián)體的形式補(bǔ)齊RNA引物的去除由核酸外切酶MF1去除由DNApol外切活性去除相同點(diǎn)： 底物均為dNTPs四種脫氧核苷酸； 復(fù)制過(guò)程均為：起始、延伸、終止； 都遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)規(guī)律； 均為半保留和半不連續(xù)復(fù)制方式。真核和原核生物的mRNA的比較名稱空間時(shí)間前體mRNA肽鏈數(shù)起始密碼子真核生物不同時(shí)間不同地點(diǎn)數(shù)量>成熟mRNA一條肽鏈AUG原核生物同空同時(shí)數(shù)量<成熟mRNA多種肽鏈AUG,GUG,UUG2，翻譯-運(yùn)轉(zhuǎn)同步機(jī)制（過(guò)程）

14、？ 游離的核糖體組裝翻譯起始； 位于多肽鏈N-端的信號(hào)肽首先被翻譯； SRP與核糖體，GTP以及帶有信號(hào)肽的新生蛋白質(zhì)結(jié)合，此時(shí)肽鏈延伸暫時(shí)停止； 核糖體-SRP復(fù)合物與膜上的受體相結(jié)合； GTP水解釋放SRP，SRP離開進(jìn)入新一輪循環(huán)； 肽鏈重新開始延伸，并不斷向內(nèi)腔運(yùn)輸； 信號(hào)肽被切除； 多肽鏈合成結(jié)束，核糖體解離并回復(fù)的翻譯起始前的狀態(tài)4，試述蛋白質(zhì)的運(yùn)轉(zhuǎn)方式？（1） 翻譯-運(yùn)轉(zhuǎn)同步方式（第3題）（2） 翻譯后轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制例：線粒體膜運(yùn)轉(zhuǎn)蛋白質(zhì)方式： 翻譯形成的蛋白質(zhì)前體，由成熟的蛋白質(zhì)和一段前導(dǎo)肽組成； 運(yùn)轉(zhuǎn)是需能過(guò)程； 轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程：首先由外膜上的Tom受體復(fù)合蛋白識(shí)別與Hsp70或MSF等

15、分子伴侶相結(jié)合的待轉(zhuǎn)運(yùn)的多肽，通過(guò)Tom和Tim組成的膜通道進(jìn)入線粒體內(nèi)腔。PS.前導(dǎo)肽的作用和性質(zhì)：作用：引導(dǎo)線粒體蛋白質(zhì)前體進(jìn)入線粒體內(nèi)；特點(diǎn)： 帶正電荷的堿性氨基酸含量較豐富，分散于不帶電荷的氨基酸之間； 缺少帶負(fù)電荷的酸性氨基酸； 含羥基的氨基酸含量較高； 有形成雙親-螺旋結(jié)構(gòu)的能力。葉綠體蛋白的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)：5，試述蛋白質(zhì)前體加工有哪些方式？ N-端fMet或Met的切除：肽鏈未完成合成前，甲硫氨酸即被提前切除； 二硫鍵的形成：兩個(gè)半胱氨酸在鏈內(nèi)或鏈間形成二硫鍵； 特定氨基酸的修飾； 切除新生肽鏈的非功能片段。6，基因如何指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成？基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成，即是基因的表達(dá)過(guò)程：基因的轉(zhuǎn)

16、錄和翻譯?；虻霓D(zhuǎn)錄： 轉(zhuǎn)錄起始：RNA聚合酶和轉(zhuǎn)錄起始因子與啟動(dòng)子結(jié)合，DNA雙鏈打開，轉(zhuǎn)錄復(fù)合體延編碼鏈由53端方向合成RNA鏈； 轉(zhuǎn)錄延伸：當(dāng)RNA聚合酶合成一小段RNA（10個(gè)堿基左右），轉(zhuǎn)錄進(jìn)入延伸階段。 轉(zhuǎn)錄終止：當(dāng)RNA聚合酶轉(zhuǎn)錄了整個(gè)基因后，在終止因子的作用下停止轉(zhuǎn)錄并釋放RNA產(chǎn)物，同時(shí)從DNA鏈上解離。mRNA的翻譯： 翻譯起始：核糖體小亞基同多種起始因子識(shí)別mRNA上的起始密碼子，起始密碼子識(shí)別后大亞基結(jié)合上去，翻譯開始； 翻譯延伸：攜帶氨基酸的tRNA進(jìn)入核糖體的A位點(diǎn)，然后通過(guò)將肽鏈從P位點(diǎn)的tRNA轉(zhuǎn)移到A位點(diǎn)的氨酰tRNA來(lái)形成肽鍵。最后核糖體移位至下一個(gè)密碼子；

17、 翻譯終止：當(dāng)核糖體遇見終止密碼子時(shí)肽鏈合成終止。PS.翻譯后的肽鏈需經(jīng)過(guò)復(fù)雜的加工，修飾和折疊才能形成有生物功能的蛋白質(zhì)。8，如何由一個(gè)已知基因擴(kuò)增另一個(gè)與其有親緣關(guān)系的未知基因？9，原核基因表達(dá)調(diào)控機(jī)制？10，真核基因的表達(dá)調(diào)控與機(jī)制？12，從不同角度闡述DNA是遺傳物質(zhì)的依據(jù)（實(shí)驗(yàn)和結(jié)構(gòu)）一、轉(zhuǎn)座作用的遺傳效應(yīng)：轉(zhuǎn)座因子轉(zhuǎn)座所產(chǎn)生的遺傳學(xué)效應(yīng)有如下幾個(gè)方面： 引起插入突變失活：插入突變失活是轉(zhuǎn)座的最直接效應(yīng)，但轉(zhuǎn)座也可以通過(guò)干擾宿主基因與其調(diào)控元件之間的關(guān)系或改變DNA的結(jié)構(gòu)而影響基因的表達(dá)。一般說(shuō)來(lái)，轉(zhuǎn)座子的插入使插入?yún)^(qū)的基因失活是因?yàn)檎５霓D(zhuǎn)錄和（或）轉(zhuǎn)譯受到阻礙，但偶而也可由于插入

18、而激活有關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄。另外，轉(zhuǎn)座子插入靶序列后在受體DNA中形成3-12bp的正向重復(fù)序列，在切離后可能就給DNA留下一小段多余的靶位序列，從而導(dǎo)致編碼的突變。 插入位置上產(chǎn)生新的基因：如像Tn上帶有抗性基因，那么它不但造成一個(gè)基因的插入突變，同時(shí)在這一位點(diǎn)上出現(xiàn)一個(gè)新的抗藥性基因。 引起染色體畸變（缺失，倒位）：其中一種可能的機(jī)制是位于同一染色體上不同位置的兩個(gè)同源轉(zhuǎn)座子發(fā)生交換。如果兩個(gè)反向轉(zhuǎn)座子配對(duì)并交換，在它們之間的部分可能發(fā)生倒位；如果兩個(gè)同向轉(zhuǎn)座子配對(duì)并交換，在它們之間的部分可能發(fā)生缺失，這種現(xiàn)象稱為染色體內(nèi)異位交換，即交換序列位于同一染色體上的不同位點(diǎn)。這樣的交換也可能發(fā)生在姐妹

19、染色單體及同源染色體之間，稱為染色體間異位交換，染色體間異位交換導(dǎo)致重復(fù)和缺失的產(chǎn)生。 引起生物進(jìn)化：二、闡述乳糖操縱子的組成及其調(diào)控機(jī)制（1） 組成 結(jié)構(gòu)基因：lacZ: 半乳糖苷酶基因,lacY: 半乳糖苷透過(guò)酶基因,lacA: 半乳糖苷乙?；D(zhuǎn)移酶基因; 調(diào)節(jié)基因（lacI）; 操縱序列O; 啟動(dòng)子P 阻遏物誘導(dǎo)物;（2） 機(jī)制：包括正負(fù)調(diào)控兩種機(jī)制 阻遏蛋白的負(fù)調(diào)控1) 當(dāng)細(xì)胞內(nèi)有誘導(dǎo)物乳糖時(shí)，誘導(dǎo)物結(jié)合阻遏蛋白使其不能結(jié)合于操縱序列，此時(shí)RNA聚合酶與啟動(dòng)子形成開放式啟動(dòng)子復(fù)合物轉(zhuǎn)錄乳糖操縱子結(jié)構(gòu)基因2) 當(dāng)無(wú)誘導(dǎo)物乳糖時(shí)，調(diào)節(jié)基因I編碼的阻遏蛋白與操縱序列O結(jié)合，從而影響聚合酶與啟

20、動(dòng)子結(jié)合，操縱子處于阻遏狀態(tài)，結(jié)構(gòu)基因不能轉(zhuǎn)錄 CAP正調(diào)控在啟動(dòng)子上游有CAP結(jié)合位點(diǎn)，當(dāng)大腸桿菌從以葡萄糖為碳源的環(huán)境轉(zhuǎn)變?yōu)橐匀樘菫樘荚吹沫h(huán)境時(shí)，cAMP濃度升高，與CAP結(jié)合，使CAP發(fā)生變構(gòu)，CAP結(jié)合于乳糖操縱子啟動(dòng)序列附近的CAP結(jié)合位點(diǎn)，激活RNA聚合酶活性，促進(jìn)結(jié)構(gòu)基因轉(zhuǎn)錄，調(diào)節(jié)蛋白結(jié)合于操縱子后促進(jìn)結(jié)構(gòu)基因的轉(zhuǎn)錄，對(duì)乳糖操縱子實(shí)行正調(diào)控，加速合成分解乳糖的三種酶。 協(xié)調(diào)調(diào)節(jié)乳糖操縱子中的調(diào)節(jié)基因I編碼的阻遏蛋白的負(fù)調(diào)控與CAP的正調(diào)控兩種機(jī)制相互協(xié)調(diào)，相互制約。三、試述真核生物與原核生物基因組的異同？類別真核原核基因組量結(jié)構(gòu)龐大（3*109bp）相對(duì)較小基因表達(dá)單順?lè)醋佣囗樂(lè)?/p>

21、子基因組成內(nèi)含子和外顯子無(wú)內(nèi)外顯子之分基因編碼組成非編碼區(qū)遠(yuǎn)大于編碼區(qū)均為編碼區(qū)基因重復(fù)含有大量重復(fù)序列很少有重復(fù)四、簡(jiǎn)述真核生物加帽和聚腺苷酸化過(guò)程及機(jī)能 （簡(jiǎn)述真核生物m RNA 5端加帽和3端加尾的過(guò)程和作用）1.加帽（1） 帽子結(jié)構(gòu)：含7-甲基鳥苷（m7G），主要有3種形式 只在一些病毒mRNA中存在，無(wú)2-O-甲基核苷酸 在真核細(xì)胞及病毒mRNA中存在，有1個(gè)2-O-甲基核苷酸 只在真核細(xì)胞中存在，有連續(xù)2個(gè)2-O-甲基核苷酸（2） 帽子的合成甲基供體都為S腺苷甲硫氨酸（SAM）需要3種酶:核苷酸磷酸水解酶、RNA鳥苷酸轉(zhuǎn)移酶、甲基轉(zhuǎn)移酶（3） 加帽機(jī)制成熟的真核生物mRNA，其結(jié)構(gòu)

22、的5端都有一個(gè)m7G-PPNmN結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)被稱為甲基鳥苷的帽子。鳥苷通過(guò)5-5焦磷酸鍵與初級(jí)轉(zhuǎn)錄物的5端相連。當(dāng)鳥苷上第7位碳原子被甲基化形成m7G-PPNmN時(shí)，此時(shí)形成的帽子被稱為“帽0”，如果附m7G-PPNmN外，這個(gè)核糖的第“2”號(hào)碳上也甲基化，形成m7G-PPNm，稱為“帽1”，如果5末端N1和N2中的兩個(gè)核糖均甲基化，成為m7G-PPNmPNm2，稱為“帽2”。（4） 帽子的功能 保護(hù)m RNA 5端不被降解；為核糖體識(shí)別m RNA 提供信號(hào)，提高翻譯效率；作為進(jìn)出細(xì)胞核的識(shí)別標(biāo)致；提高mRNA 的剪切效率。2.聚腺苷酸化的機(jī)制（1） 合成 在poly(A)位點(diǎn)切開正在轉(zhuǎn)錄的m

23、RNA前體的磷酸二酯鍵在polyA聚合酶催化下，在3-OH上逐一引入100-200個(gè)A堿基形成poly(A)，即進(jìn)行聚腺苷酸化（2）poly(A)的功能增加mRNA 的穩(wěn)定性；提高mRNA的翻譯效率；保護(hù)mRNA 延長(zhǎng)其壽命。五、真核生物RNA加工過(guò)程主要有哪些內(nèi)含子剪接方式1 核mRNA前體的剪接 內(nèi)含子內(nèi)的一個(gè)腺苷酸的2羥基進(jìn)攻連接內(nèi)含子5 端與外顯子的磷酸二酯鍵，產(chǎn)生一個(gè)游離的外顯子（5外顯子）與一個(gè)套環(huán)（lariat）結(jié)構(gòu)（內(nèi)含子+ 3 端外顯子）的中間產(chǎn)物 5 端外顯子的3 羥基進(jìn)攻連接內(nèi)含子3 端與外顯子的磷酸二酯鍵，使兩外顯子連接起來(lái)，并產(chǎn)生套環(huán)狀的內(nèi)含子2 自剪接的內(nèi)含子（se

24、lf-splicing introns）（1）I 類內(nèi)含子的剪接機(jī)制一般都是核rRNA基因的內(nèi)含子（主要在纖毛蟲中），還有一些是線粒體基因、葉綠體基因及細(xì)菌基因的內(nèi)含子，在體內(nèi)也進(jìn)行自剪接 外源鳥苷酸（GTP）的羥基進(jìn)攻內(nèi)含子5端的A（連結(jié)UA的磷酸二酯鍵），釋放出5外顯子（外顯子1），并形成一中間產(chǎn)物 5外顯子3端的羥基進(jìn)攻3外顯子（外顯子2）5端的磷酸二酯鍵，使5外顯子與3外顯子連結(jié)起來(lái)，并釋放出內(nèi)含子（2）II 類內(nèi)含子主要存于線粒體基因、葉綠體基因及細(xì)菌基因中，在體外條件下可自剪接，剪接由2個(gè)轉(zhuǎn)酯反應(yīng)完成 內(nèi)含子本身的近3的腺苷酸的2OH作為親核基團(tuán)攻擊內(nèi)含子5端的磷酸二酯鍵，切開RN

25、A鏈后形成套索狀結(jié)構(gòu)； 上游外顯子的自由3OH作為親核基團(tuán)攻擊內(nèi)含子3位核苷酸上的磷酸二酯鍵，內(nèi)含子完全切開釋放內(nèi)含子環(huán)，上下游兩個(gè)外顯子通過(guò)新的磷酸酯鍵相連3 tRNA剪接（tRNA splicing）分2步進(jìn)行，需要tRNA內(nèi)切酶及RNA連接酶的參與 由剪接內(nèi)切酶把內(nèi)含子切除 由RNA連接酶把兩個(gè)外顯子連接起來(lái)六、 PCR基本原理，主要特點(diǎn)，及引物設(shè)計(jì)的基本要求。PCR，即聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，是DNA的體外酶促擴(kuò)增技術(shù)。（1） 基本原理是以擬擴(kuò)增的DNA分子為模板，以一對(duì)分別與模板5末端和3末端相互補(bǔ)的寡核苷酸片段為引物，在DNA聚合酶的作用下，按照半保留復(fù)制的機(jī)制沿著模板鏈延伸直至完成新的D

26、NA合成，重復(fù)這一過(guò)程，即可使目的DNA片段得到擴(kuò)增。PCR由變性-退火-延伸三個(gè)基本反應(yīng)步驟構(gòu)成：模板DNA的變性：模板DNA經(jīng)加熱至93左右一定時(shí)間后，使模板DNA雙鏈解離成為單鏈以便它與引物結(jié)合，為下輪反應(yīng)作準(zhǔn)備；退火(復(fù)性)：模板DNA經(jīng)加熱變性成單鏈后，溫度降至55左右，引物與模板DNA單鏈的互補(bǔ)序列配對(duì)結(jié)合；引物的延伸。（2） 特點(diǎn)特異性強(qiáng)、靈敏度高、產(chǎn)率高、重復(fù)性好、簡(jiǎn)便、快速、對(duì)樣本的純度要求低。2 引物設(shè)計(jì)要求 引物最好在模板cDNA 的保守區(qū)內(nèi)設(shè)計(jì) 引物長(zhǎng)度一般在15-30堿基之間，不應(yīng)大于38bp,常規(guī)為23±2bp 引物GC含量在40%-60%之間 引物3，端

27、要避開密碼子的第3位 引物3，端不能選擇A，最好選擇T 堿基要隨機(jī)分布 引物自身之間不應(yīng)存在互補(bǔ)序列 引物5，端和中間G值應(yīng)該相對(duì)較高，而3，端G值較低 引物5，端可以修飾，而3，端不可修飾 擴(kuò)增產(chǎn)物的單鏈不能形成二級(jí)結(jié)構(gòu) 引物應(yīng)具有特異性七、簡(jiǎn)述噬菌體對(duì)E.coli的侵染機(jī)制1 溶菌模式（lytic mode） 噬菌體DNA進(jìn)入宿主細(xì)胞后，利用宿主的RNA聚合酶進(jìn)行轉(zhuǎn)錄，進(jìn)一步翻譯產(chǎn)生噬菌體蛋白質(zhì) 噬菌體DNA進(jìn)行復(fù)制，從而組裝出許多子一代的噬菌體 宿主細(xì)胞裂解，釋放出這些子代的噬菌2 溶原模式（lysogenic mode） 噬菌體DNA進(jìn)入宿主細(xì)胞后，進(jìn)行一些早期基因的轉(zhuǎn)錄和翻譯，其產(chǎn)物

28、是進(jìn)入溶原模式所需的（整合噬菌體DNA到宿主基因組所需的蛋白質(zhì)） 產(chǎn)生一種27 kD的蛋白質(zhì)（l阻遏物），該阻遏物通過(guò)與2個(gè)操縱區(qū)結(jié)合，使得l本身的大部分基因關(guān)閉，只剩下l阻遏物的基因在表達(dá) 噬菌體DNA整合到宿主基因組中，與宿主DNA一起復(fù)制3 溶菌模式還是溶原模式？ 由cI與cro基因產(chǎn)物的競(jìng)爭(zhēng)結(jié)果決定a) cI取勝，進(jìn)入溶原模式b) cro取勝，進(jìn)入溶菌模式 CII（cII基因的產(chǎn)物）的濃度決定cI與cro誰(shuí)勝誰(shuí)負(fù)，CII 越多，越容易進(jìn)入溶原模式 CII的濃度又取決于細(xì)胞內(nèi)蛋白酶的濃度a) 生長(zhǎng)環(huán)境好（養(yǎng)分豐富），細(xì)胞內(nèi)蛋白酶濃度高，有利于溶菌模式的建立b) 處于饑餓狀態(tài)，細(xì)胞內(nèi)蛋白酶

29、濃度低，有利于溶原模式的建立八、簡(jiǎn)述原核生物基因轉(zhuǎn)錄的基本過(guò)程 RNA聚合酶識(shí)別啟動(dòng)子：RNA聚合酶首先結(jié)合在雙鏈上，尋找基因的調(diào)控區(qū)域，識(shí)別啟動(dòng)子序列，并與啟動(dòng)子特異性地結(jié)合，啟動(dòng)基因的轉(zhuǎn)錄 轉(zhuǎn)錄起始：轉(zhuǎn)錄起始階段是從RNA聚合酶結(jié)合在啟動(dòng)子上，使局部DNA 序列解旋和解鏈、形成轉(zhuǎn)錄泡復(fù)合體開始，到形成由磷酸二酯鍵連接的最初幾個(gè)核苷酸轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物的復(fù)雜過(guò)程。 轉(zhuǎn)錄延伸：轉(zhuǎn)錄延伸時(shí)轉(zhuǎn)錄泡復(fù)合體隨著RNA 聚合酶沿著DNA雙鏈的移動(dòng)而向前滑動(dòng)，前方的DNA雙鏈不斷解旋解鏈，暴露出新的單鏈模板區(qū)域，隨著新生的RNA鏈的逐漸延伸，轉(zhuǎn)錄泡復(fù)合體前移，后面的DNA又恢復(fù)雙螺旋結(jié)構(gòu)。 轉(zhuǎn)錄終止：轉(zhuǎn)錄終止時(shí)，由

30、RNA聚合酶識(shí)別轉(zhuǎn)錄終止信號(hào)，聚合酶從模板上脫落，停止聚合磷酸二酯鍵，轉(zhuǎn)錄復(fù)合物解體，釋放轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物。九、 簡(jiǎn)述原核和真核細(xì)胞在核酸翻譯成蛋白質(zhì)過(guò)程中的異同點(diǎn)相同點(diǎn)：都是以mRNA為模板， 經(jīng)tRNA轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸通過(guò)反密碼子與mRNA上的密碼子互補(bǔ)，將氨基酸合成肽鏈，合成過(guò)程都要形成起始復(fù)合物，延伸過(guò)程都需延伸因子，并包括進(jìn)位，轉(zhuǎn)肽和移位三步不同點(diǎn)：1. mRNA 真核生物的mRNA前體在細(xì)胞核內(nèi)合成，合成后需經(jīng)加工，才成熟為mRNA，從細(xì)胞核輸入胞漿，投入蛋白質(zhì)合成；而原核生物的mRNA常邊合成邊翻譯。2. 真核生物mRNA含有 “帽”和“尾”，為單順?lè)醋樱缓粭l多肽鏈的遺傳信息，合成蛋白質(zhì)時(shí)

31、只有一個(gè)的啟動(dòng)點(diǎn)和一個(gè)的終點(diǎn)；而原核生物的mRNA為多順?lè)醋?，含有多個(gè)啟動(dòng)點(diǎn)和終止點(diǎn)，且不帶有類似“帽”與“尾” 的結(jié)構(gòu)。3. 翻譯的啟動(dòng)：在翻譯起始過(guò)程中，原核起始氨基酸是甲酰甲硫氨酸，起始RNA為tRNAfMet；真核為甲硫氨酸，起始t RNA為t RNAiMet。4. 終止：真核生物只需一種終止因子（RF），此因子可識(shí)別3種終止密碼子，并需要三磷酸鳥苷。原核生物的終止因子有3種。5. 真核生物肽鏈合成較慢，原核較快6. 蛋白質(zhì)合成的抑制劑不同十、試述真核和原核生物基因調(diào)控表達(dá)的異同 真核細(xì)胞轉(zhuǎn)錄的mRNA每條只翻譯一種蛋白；原核同一條mRNA可以翻譯多種同類蛋白 真核的DNA組裝要和組蛋

32、白和大量的非組蛋白結(jié)合，只有小部分DNA是裸露的；原核幾乎裸露。 高等真核生物的DNA大部分不轉(zhuǎn)錄，含有很多內(nèi)含子；原核沒(méi)有內(nèi)外含子之分。 真核生物根據(jù)生長(zhǎng)發(fā)育需要會(huì)有DNA的重排，以及增加必要基因的拷貝數(shù)；原核生物沒(méi)有。 真核生物的基因表達(dá)調(diào)控區(qū)較大，且遠(yuǎn)離啟動(dòng)子區(qū)。通過(guò)改變5端上游的DNA構(gòu)型，來(lái)調(diào)節(jié)RNA聚合酶的結(jié)合能力；原核生物中基因調(diào)節(jié)區(qū)較小，里啟動(dòng)子較近，調(diào)節(jié)蛋白與調(diào)節(jié)位點(diǎn)結(jié)合可直接調(diào)節(jié)RNA聚合酶的活性。 真核生物的轉(zhuǎn)錄和翻譯實(shí)在不同時(shí)間和不同場(chǎng)所當(dāng)眾進(jìn)行的；原核生物的轉(zhuǎn)錄和翻譯是同步同地點(diǎn)同時(shí)進(jìn)行的。 真核生物需要對(duì)mRNA前體進(jìn)行復(fù)雜的剪接和修飾才能獲得成熟的mRNA，進(jìn)而進(jìn)

33、行蛋白質(zhì)的翻譯。十一、重組DNA的基本過(guò)程DNA重組技術(shù)包括載體及外源DNA片段的酶切消化、目的片段的獲得及純化、目的片段與克隆載體的體外連接、重組子的篩選和鑒定等內(nèi)容。 目的基因的獲取：可以利用各種常規(guī)的方法從組織或細(xì)胞中分離DNA，或者是通過(guò)人工合成,方法合成。 連接DNA片段利用連接酶將從外源DNA獲得的靶DNA與經(jīng)同一種酶切割的質(zhì)粒載體連接，構(gòu)建成一個(gè)含有靶DNA的重組DNA分子，也稱之重組質(zhì)粒. 將重組質(zhì)粒導(dǎo)入合適感受態(tài)細(xì)胞為了使重組DNA分子增殖，必須將它導(dǎo)入合適的宿主菌，通過(guò)細(xì)菌的繁殖，才能獲得重組質(zhì)粒的克隆。 重組DNA在宿主細(xì)胞內(nèi)大量復(fù)制通常載體都含有抗生素抗性基因，只有含有

34、重組質(zhì)粒或含有原來(lái)質(zhì)粒的宿主菌能在選擇培養(yǎng)基上大量繁殖，使得插入的DNA被大量復(fù)制。 篩選和鑒別含有重組DNA的宿主細(xì)胞 篩選和鑒別轉(zhuǎn)化的或轉(zhuǎn)染的細(xì)胞一般都涉及到遺傳選擇和使用探針進(jìn)行的核酸雜交。如果是表達(dá)載體還要進(jìn)行連接方向和表達(dá)產(chǎn)物的鑒定。十二、核酸凝膠電泳(Agarose & Polyacrylamide)基本原理和方法核酸凝膠電泳是分子克隆核心技術(shù)之一，用于分離、鑒定、純化DNA和RNA片段。1 核酸凝膠電泳的基本原理1）在一定的PH環(huán)境下，核酸分子堿基幾乎不解離，而核酸分子帶負(fù)電核酸分子中糖-磷酸骨架中的磷酸基團(tuán)，呈負(fù)離子化狀態(tài)；核酸分子在一定的電場(chǎng)強(qiáng)度的電場(chǎng)中，它們會(huì)由負(fù)極

35、正極移動(dòng)2）由于在電泳中往往使用無(wú)反應(yīng)活性的穩(wěn)定的支持介質(zhì)，電泳遷移率（或遷移速度）與分子的摩擦系數(shù)成反比。而摩擦系數(shù)是分子大小、介質(zhì)粘度等的函數(shù)，因此，可在同一凝膠中、一定電腸強(qiáng)度下、可在凝膠上分離出不同分子量大小或相同分子量但構(gòu)型有差異的核酸分子。l 因此，可在同一凝膠中、一定電場(chǎng)強(qiáng)度下分離出不同分子量大小或相同分子量但構(gòu)型有差異的核酸分子。2 方法目前常用瓊脂糖凝膠電泳、聚丙烯酰氨凝膠電泳、脈沖場(chǎng)凝膠電泳1）瓊脂糖凝膠分離DNA片度大小范圍較廣,不同濃度瓊脂糖凝膠可分離長(zhǎng)度從200bp至近50kb的DNA片段。瓊脂糖通常用水平裝置進(jìn)行電泳。2）聚丙烯酰胺分離小片段DNA(5-500bp)

36、效果較好,其分辯力極高,甚至相差1bp的DNA片段就能分開。聚丙烯酰胺凝膠采用垂直裝置進(jìn)行電泳。3）脈沖場(chǎng)凝膠電泳：超過(guò)一定大小的線狀雙鏈DNA分子在瓊脂糖凝膠中以相同速率遷移。這時(shí)DNA的遷移速率幾乎與分子大小無(wú)關(guān)，而主要決定于電場(chǎng)強(qiáng)度。故選用脈沖場(chǎng)凝膠電泳，它可分離長(zhǎng)至5Mb的DNA分子。十三、 試述增強(qiáng)子的作用機(jī)制增強(qiáng)子能大大增強(qiáng)啟動(dòng)子的活性。于啟動(dòng)子比有兩點(diǎn):1增強(qiáng)子對(duì)于啟動(dòng)子的位置不固定，而能有很大的變動(dòng);2它能在兩個(gè)方向產(chǎn)生相作用。所有的增強(qiáng)子中均有一段由交替的嘧啶-嘌呤殘基組成的DNA，這種DNA極易形成Z-DNA型；故有人認(rèn)為在形成一小段Z-DNA后，增強(qiáng)子才有功能。增強(qiáng)子激活

37、作用可能是糖類固醇能調(diào)控一組靶基因的機(jī)制:糖類固醇激素進(jìn)入細(xì)胞后即與其受體結(jié)合。結(jié)合作用激活受體，使其能識(shí)別存在于增強(qiáng)子中的共同順序，進(jìn)而激活了在增強(qiáng)子附近能對(duì)糖類固醇起反應(yīng)的基因。即當(dāng)糖類固醇-受體復(fù)合物和增強(qiáng)子結(jié)合時(shí)，其附近的啟動(dòng)子即起始轉(zhuǎn)錄。三、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：1 動(dòng)物的肝臟具有再生的功能，即肝臟在切除一部分后，剩余的部分會(huì)出現(xiàn)增生，研究表明，肝臟在再生過(guò)程過(guò)程中表達(dá)多種可以促進(jìn)肝細(xì)胞生長(zhǎng)的蛋白因子。請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)流程圖，來(lái)發(fā)現(xiàn)這些蛋白因子，克隆這些蛋白因子的基因，并初步驗(yàn)證他們的功能。 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物為成年健康的SD純系大鼠，體重200-250g。取30只大鼠隨機(jī)分為ABC三組，每組10只。A組為實(shí)驗(yàn)組，手術(shù)切除其肝臟的大小1/2；B組不作處理作對(duì)照組；C組備用。同一條件下飼養(yǎng)4天。 分別取出AB兩組大鼠的肝臟，裂解肝細(xì)胞，收集蛋白質(zhì)及mRNA，做蛋白質(zhì)雙向電泳和二維核酸電泳。 對(duì)比AB兩組大鼠肝臟蛋白質(zhì)雙向電泳結(jié)果的條帶，找出A組與B組蛋白質(zhì)條帶的不同處，即是大鼠肝臟再生過(guò)程中表達(dá)的促進(jìn)肝細(xì)胞生長(zhǎng)的蛋白因子。 對(duì)比AB兩組大鼠肝臟mRNA雙向電泳結(jié)果的條帶，找出A組與B組mRNA條帶不同處，分離純化。 經(jīng)過(guò)反轉(zhuǎn)錄，得到編碼這些蛋白因子