分子生物學(xué)題庫整理

分子生物學(xué)整理2013/12/10根據(jù)每份PPT后的老師給的題目整理的，據(jù)說考試不超過那個范圍，大家認(rèn)真復(fù)習(xí)，若有錯誤的地方，請積極批評指正?。。〉谝环軵PT分子生物學(xué)：是研究核酸、蛋白質(zhì)等生物大分子的形態(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)，是人類從分子水平上正式揭示生物界的奧秘，有被動地適應(yīng)自然界轉(zhuǎn)為主動地改造和重組自然界的基礎(chǔ)學(xué)科。生物大分子（biomacromolecule）：主要包括核酸（DNA和RNA）、蛋白質(zhì)、多糖等，其主要特征是由小分子的構(gòu)件分子（如：核苷酸、氨基酸、單糖等）組成，具有較復(fù)雜的空間結(jié)構(gòu)，而且空間結(jié)構(gòu)與其生物活性密切相關(guān)。DNA重組技術(shù)（又稱基因工程）是指將外源基因通過體外重組后導(dǎo)入受體細(xì)胞，并使其能在受體細(xì)胞內(nèi)復(fù)制和表達(dá)的技術(shù)。結(jié)構(gòu)分子生物學(xué)：研究生物大分子特定的空間結(jié)構(gòu)及結(jié)構(gòu)的運(yùn)動變化與其生物學(xué)功能關(guān)系的學(xué)科?；蚪M（Genome）：是生物體內(nèi)遺傳信息的集合，是某個特定物種細(xì)胞內(nèi)全部DNA分子的總和。基因組計(jì)劃（genomeproject）：以獲得某物種基因組全序列為主要目標(biāo)的科學(xué)計(jì)劃?；蚪M學(xué)（genomics）：是指研究基因組結(jié)構(gòu)和功能的科學(xué)，包括基因組作圖、核苷酸序列測定、基因定位及基因功能分析等。結(jié)構(gòu)基因組學(xué)（structuralgenomics）：以全基因組測序?yàn)槟繕?biāo)，以建立生物體高分辨率遺傳、物理和轉(zhuǎn)錄圖譜為主。功能基因組學(xué)（functionalgenomics）：以基因功能鑒定為目標(biāo)，根據(jù)結(jié)構(gòu)基因組學(xué)提供的信息，以高通量、大規(guī)模的實(shí)驗(yàn)方法，借助計(jì)算機(jī)分析，系統(tǒng)地對基因功能進(jìn)行詮釋。生物信息學(xué)是以生物大分子為研究對象，以計(jì)算機(jī)為工具，運(yùn)用數(shù)學(xué)和信息科學(xué)的觀點(diǎn)、理論和方法去研究生命現(xiàn)象，組織和分析呈指數(shù)級增長的生物信息數(shù)據(jù)的一門科學(xué)。什么是分子生物學(xué)？其研究對象是什么？分子生物學(xué)：是研究核酸、蛋白質(zhì)等生物大分子的形態(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)，是人類從分子水平上真正揭示生物世界的奧秘，由被動地適應(yīng)自然界轉(zhuǎn)向主動地改造和重組自然界的基礎(chǔ)學(xué)科。研究對象：生物大分子（biomacromolecule）：主要包括核酸（DNA和RNA）、蛋白質(zhì)、多糖等，其主要特征是由小分子的構(gòu)件分子（如：核苷酸、氨基酸、單糖等）組成，具有較復(fù)雜的空間結(jié)構(gòu)，而且空間結(jié)構(gòu)與其生物活性密切相關(guān)。試舉出5例分子生物學(xué)發(fā)展史上的重要科學(xué)事件CharlesDarwin進(jìn)化論：物競天擇，適者生存施旺細(xì)胞學(xué)說：動植物都是由細(xì)胞組成的。GregorMendel經(jīng)典遺傳學(xué)：遺傳因子Morgan基因?qū)W說Watson和CrickDNA雙螺旋模型：里程碑什么是DNA重組技術(shù)？有何應(yīng)用？DNA重組技術(shù)（又稱基因工程）是指將外源基因通過體外重組后導(dǎo)入受體細(xì)胞，并使其能在受體細(xì)胞內(nèi)復(fù)制和表達(dá)的技術(shù)。應(yīng)用：基礎(chǔ)理論研究中的應(yīng)用基因組測序基因定位基因功能研究基因表達(dá)和調(diào)控研究多肽類（如激素、抗生素、酶類和抗體等）產(chǎn)品的生產(chǎn)微生物基因工程與多肽類產(chǎn)品的生產(chǎn)轉(zhuǎn)基因動物與蛋白藥物的生產(chǎn)轉(zhuǎn)基因植物與蛋白藥物的生產(chǎn)轉(zhuǎn)基因動物與人類器官移植物種改良——轉(zhuǎn)基因動植物、工程微生物什么是結(jié)構(gòu)分子生物學(xué)？結(jié)構(gòu)分子生物學(xué)是研究生物大分子特定的空間結(jié)構(gòu)及結(jié)構(gòu)的運(yùn)動變化與其生物學(xué)功能關(guān)系的科學(xué)。內(nèi)容：結(jié)構(gòu)測定、結(jié)構(gòu)運(yùn)動變化規(guī)律探索、結(jié)構(gòu)與功能關(guān)系手段：X-射線衍射晶體學(xué)（蛋白質(zhì)晶體學(xué)）、二維或多維核磁共振研究液相結(jié)構(gòu)、電鏡三維重組、電子衍射、中子衍射和各種頻譜學(xué)方法。第二份PPT分子生物學(xué)研究法核酸：是遺傳信息的攜帶者，是基因表達(dá)的物質(zhì)基礎(chǔ)(包括DNA與RNA)SDS裂解法：將細(xì)菌懸浮于等滲的蔗糖溶液中，用溶菌酶和EDTA處理以破壞細(xì)胞壁，去壁 細(xì)菌再用SDS裂解，從而溫和地釋放質(zhì)粒DNA到等滲液中，然后用酚/氯仿抽提，乙醇 沉淀、洗滌質(zhì)粒DNA。熒光光度法：用EB等熒光染料示蹤的核酸電泳結(jié)果可判定核酸制品的純度。DNA分子較RNA 大得多，電泳遷移率低。紫外分光光度法：該法主要通過A260與A280的比值來判定有無蛋白質(zhì)的污染。在TE緩沖 液中，純DNA的A260/A280為1.8，純RNA的比值為2.0。比值升高與降低均提示不純。玻棒纏繞法：兩個關(guān)鍵步驟，一是基因組DNA沉淀在細(xì)胞裂解液和乙醇的交界面；二是將 DNA沉淀纏繞在帶鉤玻棒上。帶鉤玻棒將大片段DNA從無水乙醇中轉(zhuǎn)移至pH8.0的TE 緩沖液中。壓碎與浸泡法：將含待回收DNA條帶的凝膠塊切出，用吸頭或接種針將其壓碎，然后以洗脫 緩沖液浸泡，使DNA洗脫出來。堿裂解法：在NaOH提供的高pH（12.0～12.6）條件下，用強(qiáng)陽離子去垢劑SDS破壞細(xì)胞壁，裂解細(xì)胞，與NaOH共同使宿主細(xì)胞的蛋白質(zhì)與染色體DNA發(fā)生變性，釋放出質(zhì)粒DNA。（盡 管堿溶液能破壞DNA中的堿基配對，但CCC質(zhì)粒DNA因纏繞緊密而不易解鏈，只要不在 堿性條件下變性太久，當(dāng)pH調(diào)至中性時，CCC質(zhì)粒DNA就可重新恢復(fù)天然的超螺旋。）酸性異硫氰酸胍-酚-氯仿一步法：以含4mmol/L的異硫氰酸胍與0.1mmol/L的β-巰基乙醇 的變性溶液裂解細(xì)胞，然后在pH4.0的酸性條件下，用酚/氯仿抽提裂解溶液，最后通 過異丙醇沉淀與75%的乙醇洗滌來制備RNA。變性：在某些理化因素的作用下，維系DNA分子二級結(jié)構(gòu)的氫鍵和堿基堆積力受到破壞， DNA由雙螺旋變成單鏈過程。增色效應(yīng)：DNA變性時其溶液OD260增高的現(xiàn)象。融解溫度（Tm）：在熱變性過程中，紫外吸收值達(dá)到最大值的50%時的溫度稱為DNA的解鏈溫 度或融解溫度。（爆發(fā)式：熱變性是在變性溫度范圍內(nèi)突發(fā)的躍變過程，很像結(jié)晶達(dá)到 熔點(diǎn)時的融化現(xiàn)象，故名融解溫度。狹窄性：變性溫度范圍很小。）復(fù)性：指變性DNA在適當(dāng)條件下，二條互補(bǔ)鏈全部或部分恢復(fù)到天然雙螺旋結(jié)構(gòu)的現(xiàn)象， 它是變性的一種逆轉(zhuǎn)過程。退火：熱變性DNA一般經(jīng)緩慢冷卻后即可復(fù)性，此過程稱之為“退火”。核酸分子雜交:兩條DNA鏈或兩條RNA鏈或一條DNA鏈和一條RNA鏈按堿基互補(bǔ)的原則締合 成異質(zhì)雙鏈的過程稱為分子雜交或核酸分子雜交。（雜交的本質(zhì)：就是在一定條件下使 互補(bǔ)核酸鏈實(shí)現(xiàn)復(fù)性。）核酸探針：是指能與特定核苷酸序列發(fā)生特異性互補(bǔ)雜交，雜交后 可用特殊方法檢測的 已知被標(biāo)記的核酸分子。cDNA(complementaryDNA)：是指與mRNA互補(bǔ)的DNA分子。固相分子雜交：是將待測的靶核苷酸鏈預(yù)先固定在固體支持物上，然后放入含有標(biāo)記探針的 雜交液中，進(jìn)行雜交反應(yīng)后，使雜交分子留在支持物上，故稱固體雜交。原位雜交：是以特定標(biāo)記的已知序列的核酸分子作為探針與細(xì)胞或組織切片中核酸進(jìn)行雜交 并對其檢測的方法基因芯片(genechip)：又稱DNA芯片（DNAchip）或DNA微陣列（DNAmicroarray），是指 集成了大量DNA片段的玻璃片或纖維膜等載體。問答：簡述核酸純化的原則和要求。原則：保持核酸堿基序列的完整性。盡量清除其它分子的污染，保證核酸制品的純度要求：在整個操作過程中應(yīng)盡量避免各種有害因素對核酸的破壞。1、溫度不要過高(0-4℃)(高溫破壞氫鍵)；2、控制pH值范圍(pH4-10)(極端酸堿破壞磷酸二酯鍵)；3、減少物理因素對核酸的機(jī)械剪切力；4、保持一定離子強(qiáng)度。核酸純度的要求1、核酸樣品中不存在過高濃度的金屬離子和對酶有抑制作用的有機(jī)溶劑；2、其它生物大分子如蛋白質(zhì)、脂類和多糖分子的污染應(yīng)降至最低程度；3、排除其它核酸分子的污染，如提取DNA分子時應(yīng)去除RNA，提取RNA分子時應(yīng)去除DNA。說明核酸凝膠電泳技術(shù)的原理和要點(diǎn)。原理：一種分子被放置到電場中，它就會以一定的速度移向適當(dāng)?shù)碾姌O。這種電泳分子在電場作用下的遷移速度，叫做電泳的遷移率，它與電場強(qiáng)度和電泳分子本身所攜帶的凈電荷數(shù)成正比，與片段大小成反比。生理?xiàng)l件下，核酸分子中的磷酸基團(tuán)呈離子化狀態(tài)，帶負(fù)電荷，在電場中向正電極的方向遷移。由于糖-磷酸骨架在結(jié)構(gòu)上的重復(fù)性質(zhì)，相同數(shù)量的雙鏈DNA幾乎具有等量的凈電荷，因此，遷移率與核酸分子大小成反比。要點(diǎn)：凝膠濃度的高低影響凝膠介質(zhì)孔隙的大小，濃度越高，孔隙越小，其分辨能力就越強(qiáng)。電泳鑒定方法：熒光染料溴化乙錠（EB）嵌入堿基平面后，本身無熒光的核酸在UV激發(fā)下發(fā)出紅色熒光。為何沉淀是濃縮核酸的最常用且高效的方法？改變核酸的溶解緩沖液；重新調(diào)整核酸的濃度；去除溶液中某些鹽離子與雜質(zhì)。簡述核酸鑒定的要點(diǎn)。1、核酸濃度鑒定紫外分光光度法：該法是基于核酸分子中的堿基具有共軛雙鍵結(jié)構(gòu)因而可以吸收紫外線，其最大吸收波長為260nm。熒光光度法：核酸在嵌入EB后，發(fā)出紅色熒光，且熒光強(qiáng)度的積分與溶液中核酸的含量呈正比。2、核酸純度鑒定紫外分光光度法：該法主要通過A260與A280的比值來判定有無蛋白質(zhì)的污染。在TE緩沖液中，純DNA的A260/A280為1.8，純RNA的比值為2.0。比值升高與降低均提示不純。熒光光度法：用EB等熒光染料示蹤的核酸電泳結(jié)果可判定核酸制品的純度。DNA分子較RNA大得多，電泳遷移率低核酸純度鑒定3、完整性鑒定瓊脂糖凝膠電泳法：以EB為示蹤劑的核酸凝膠電泳結(jié)果為依據(jù)。A、基因組DNA片段如發(fā)生降解，電泳圖呈拖尾狀。B、完整的或降解很少的總RNA電泳圖譜中，三條帶的熒光強(qiáng)度積分應(yīng)呈特定的比值，如有改變則提示有RNA的降解。C、若在點(diǎn)樣孔附近有著色條帶，則說明存在DNA的污染。什么是酚抽提法？什么是堿裂解法？酚抽提法：以含EDTA、SDS及無DNA酶的RNA酶裂解緩沖液破碎細(xì)胞，經(jīng)蛋白酶K處理后，用pH8.0的Tris飽和酚抽提DNA，重復(fù)抽提至一定純度后，根據(jù)不同需要進(jìn)行透析或沉淀處理獲得所需的DNA樣品。裂解液成分的作用：EDTA：離子螯合劑，抑制DNase活性，降低細(xì)胞膜穩(wěn)定性。SDS：溶解細(xì)胞膜、核膜，乳化脂質(zhì)、蛋白，并使其變性沉淀，同時變性DNase。無DNase的RNase：可高效水解RNA而避免DNA的消化。蛋白酶K：消化DNase和胞中的蛋白質(zhì)。酚：變性沉淀蛋白，抑制DNase活性。pH8.0的Tris緩沖液：保證抽提時DNA進(jìn)入水相，防止DNA變性。堿裂解法：在NaOH提供的高pH（12.0～12.6）條件下，用強(qiáng)陽離子去垢劑SDS破壞細(xì)胞壁，裂解細(xì)胞，與NaOH共同使宿主細(xì)胞的蛋白質(zhì)與染色體DNA發(fā)生變性，釋放出質(zhì)粒DNA簡述RNA提取的要點(diǎn)。RNA極易被RNase水解，除胞內(nèi)的RNase外，它還廣泛存在于人的皮膚、唾液、汗液及周圍的環(huán)境中；RNase分子很難失去活性，而且容易復(fù)性，在RNA的制備過程中，排除RNase的污染及強(qiáng)有力地抑制其活性是RNA制備成功與否的關(guān)鍵。酸性異硫氰酸胍-酚-氯仿一步分離總RNA它以含異硫氰酸胍，β-疏基乙醇和十二烷基肌氨酸鈉的變性溶液裂解細(xì)胞，然后在pH4.0的條件下，用酚/氯仿抽提細(xì)胞裂解溶液，最后通過異丙醇沉淀與75%的乙醇洗滌而獲得總RNA什么核酸變性、核酸復(fù)性和融解溫度？分別受哪些因素影響？核酸變性：在某些理化因素的作用下，維系DNA分子二級結(jié)構(gòu)的氫鍵和堿基堆積力受到破壞，DNA由雙螺旋變成單鏈過程影響因素：凡能破壞雙螺旋穩(wěn)定性的因素都可以成為變性的條件。如：加熱，極端的pH有機(jī)試劑（甲醇、乙醇、尿素、甲酰胺等）核酸復(fù)性：指變性DNA在適當(dāng)條件下，二條互補(bǔ)鏈全部或部分恢復(fù)到天然雙螺旋結(jié)構(gòu)的現(xiàn)象，它是變性的一種逆轉(zhuǎn)過程。影響因素：1、溫度和時間2、DNA濃度3、DNA分子大小和復(fù)雜度4、離子強(qiáng)度融解溫度：在熱變性過程中，紫外吸收值達(dá)到最大值的50%時的溫度稱為DNA的解鏈溫度或融解溫度。影響因素：1、DNA分子大小和堿基的組成2、溶液的離子強(qiáng)度3、pH值4、變性劑什么是核酸分子雜交？其本質(zhì)是什么？核酸分子雜交：兩條DNA鏈或兩條RNA鏈或一條DNA鏈和一條RNA鏈按堿基互補(bǔ)的原則締合成異質(zhì)雙鏈的過程稱為分子雜交或核酸分子雜交。本質(zhì)：在一定條件下使互補(bǔ)核酸鏈實(shí)現(xiàn)復(fù)性。什么是核酸探針？有哪些類型？其設(shè)計(jì)需要遵循哪些原則？核酸探針：是指能與特定核苷酸序列發(fā)生特異性互補(bǔ)雜交，雜交后可用特殊方法檢測的已知被標(biāo)記的核酸分子。類型：基因組DNA探針cDNA探針RNA探針寡核苷酸探針探針設(shè)計(jì)原則：1、探針長度：一般要求在10～50bp。2、G／C含量為40％～60％。3、探針分子中應(yīng)避免互補(bǔ)序列。4、避免同一堿基連續(xù)出現(xiàn)，一般不能多于4個，如GGGG-或-CCCC-。5、借助計(jì)算機(jī)相應(yīng)軟件與已知的各種基因序列進(jìn)行同源性比較。10、理想的探針標(biāo)記物應(yīng)具有什么特點(diǎn)？檢測物要靈敏、特異、穩(wěn)定、簡便。標(biāo)記物與探針結(jié)合后，應(yīng)不影響雜交反應(yīng)，尤其是雜交特異性、穩(wěn)定性和Tm值。標(biāo)記物對環(huán)境污染小，對人體無損傷，價格低廉。標(biāo)記物對檢測方法無干擾。簡述核酸分子雜交技術(shù)的一般流程。探針制備及標(biāo)記（同位素或非同位素）待測核酸樣品制備（分離，純化）雜交（液相，固相，原位雜交）雜交后處理（去掉非特異雜交分子）顯示結(jié)果（顯色，發(fā)光，放射自顯影）結(jié)果分析有哪些常用的核酸分子雜交技術(shù)？其檢測對象分別是什么？什么是固相分子雜交？其優(yōu)點(diǎn)是什么？是將待測的靶核苷酸鏈預(yù)先固定在固體支持物上，然后放入含有標(biāo)記探針的雜交液中，進(jìn)行雜交反應(yīng)后，使雜交分子留在支持物上，故稱固體雜交。優(yōu)點(diǎn)：未雜交的游離探針通過漂洗可容易除去，膜上的雜交分子容易檢測，還能防止靶DNA的自我復(fù)性，所以被廣泛應(yīng)用。請比較Southern印跡雜交和Northern印跡雜交的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)。相同點(diǎn)：雜交流程相同，探針種類和標(biāo)記方法相同，檢測方法相同不同點(diǎn)：Southern印跡是與酶切后的電泳DNA片段雜交，Northern印跡雜交是應(yīng)用DNA探針檢測特異mRNA的一種膜上印跡技術(shù)。什么是原位雜交？其特點(diǎn)是什么？原位雜交：是以特定標(biāo)記的已知序列的核酸分子作為探針與細(xì)胞或組織切片中核酸進(jìn)行雜交并對其檢測的方法。特點(diǎn)：原位雜交技術(shù)除了具有核酸分子雜交的特異性高的特點(diǎn)之外，并可精確定位，如何進(jìn)行核酸分子雜交條件的優(yōu)化？1、探針的選擇檢測單個堿基改變選用寡核苷酸探針。檢測單鏈靶序列選用與其互補(bǔ)的DNA單鏈探針或RNA探針。長的雙鏈DNA探針特異性較強(qiáng)，適宜檢測復(fù)雜的靶核苷酸序列和病原體。100bp左右的探針適合原位雜交。2、探針的標(biāo)記方法在檢測單拷貝基因序列時，應(yīng)選用標(biāo)記效率高、顯示靈敏的探針標(biāo)記方法。在對靈敏要求不高時，可采用保存時間長的生物素探針技術(shù)和價廉的HRP顯示系統(tǒng)等。探針的濃度隨探針濃度增加，雜交率也增加，在較窄的范圍內(nèi)，隨探針濃度增加，敏感性增加4、雜交最適溫度若反應(yīng)溫度低于Tm10～15℃，堿基順序高度同源的互補(bǔ)鏈可形成穩(wěn)定的雙鏈，錯配對減少。一般情況下，在不含變性劑甲酰胺時，大多數(shù)雜交反應(yīng)在65℃進(jìn)行，當(dāng)含50%甲酰胺時，在42℃進(jìn)行。反應(yīng)時間和洗膜溫度雜交時間短了，反應(yīng)無法完成；長了引起非特異結(jié)合增多。一般雜交20h左右。雜交后的最終洗膜溫度一般應(yīng)低于Tm值5~12℃進(jìn)行。什么是基因芯片？其突出特點(diǎn)是什么？有何應(yīng)用？基因芯片(genechip)：又稱DNA芯片（DNAchip）或DNA微陣列（DNAmicroarray），是指集成了大量DNA片段的玻璃片或纖維膜等載體。突出特點(diǎn)：建立在基因探針和雜交測序技術(shù)上的一種高效、快速的核酸序列分析手段應(yīng)用：基因表達(dá)水平的檢測基因突變和多態(tài)性的檢測基因芯片在藥物篩選中的應(yīng)用預(yù)防醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用基因芯片在疾病診斷中的應(yīng)用第三份PPT名詞解釋：one-stepRT-PCR：在同一體系中加入逆轉(zhuǎn)錄酶、逆轉(zhuǎn)錄引物、TaqDNA聚合酶、PCR引物、dNTP和緩沖液，直接以mRNA

為模板進(jìn)行逆轉(zhuǎn)錄和PCR擴(kuò)增，稱為一步法RT-PCR熒光定量PCR：是通過對PCR擴(kuò)增反應(yīng)每個循環(huán)結(jié)束時產(chǎn)物熒光信號的檢測，對起始模板 進(jìn)行定量分析的技術(shù)。實(shí)時熒光定量PCR:是指在PCR反應(yīng)體系中加入熒光基團(tuán)，利用熒光信號累積實(shí)時監(jiān)測整個 PCR進(jìn)程，最后通過標(biāo)準(zhǔn)曲線對未知模板進(jìn)行定量分析的方法。熒光閾值：CR反應(yīng)的前15個循環(huán)的熒光信號作為熒光本底信號，熒光域值的缺省設(shè)置是 3-15個循環(huán)的熒光信號的標(biāo)準(zhǔn)偏差的10倍。Ct值：C代表Cycle，t代表threshold，Ct值的含義是每個反應(yīng)管內(nèi)的熒光信號到達(dá)設(shè)定的 域值時所經(jīng)歷的循環(huán)數(shù)。PCR-限制性酶切片段多態(tài)性（PCR-RFLP）：不同的限制性核酸內(nèi)切酶能識別特異的DNA序 列，所以用特定的限制性核酸內(nèi)切酶對目的DNA分子進(jìn)行消化，得到的酶切片段其大 小和數(shù)量可以在一定程度上反應(yīng)出目的DNA分子的序列信息。（用途：傳染病病原體 基因分型、人類基因變異研究。）單鏈構(gòu)型多態(tài)性分析法（PCR-SSCP）：本法就是將PCR產(chǎn)物雙鏈DNA（dsDNA）變性為 單鏈DNA（ssDNA），加樣于變性聚丙烯酰胺凝膠進(jìn)行電泳，由于DNA分子在凝膠 中的電泳遷移率與其分子量和空間結(jié)構(gòu)有關(guān)，而空間結(jié)構(gòu)又與ssDNA序列有關(guān)。因此， 電泳結(jié)束后，ssDNA帶位置的差異即可反映出PCR產(chǎn)物序列的差異。PCR-ELISA：引物采用雙標(biāo)記，即一個引物5’端標(biāo)記便于PCR產(chǎn)物固定的功能基團(tuán)（如生 物素），另一個引物5’端標(biāo)記便于PCR產(chǎn)物檢測的基團(tuán)（如地高辛、熒光素等）。非特異性擴(kuò)增：PCR擴(kuò)增后出現(xiàn)的條帶與預(yù)計(jì)的大小不一致，或大或小，或者同時出現(xiàn)特 異性擴(kuò)增帶與非特異性擴(kuò)增帶。熒光染料法：SYBR熒光染料能特異性地?fù)饺隓NA雙鏈，發(fā)出熒光信號，而不摻入鏈中的 SYBR染料分子不會發(fā)出任何熒光信號，從而保證熒光信號的增加與PCR產(chǎn)物的增加 完全同步。復(fù)合探針法（complexprobes）基本原理：首先合成兩個探針，一是熒光探針（25bp），5′端 接一熒光分子，另一為淬滅探針（15bp），3′端接一淬滅分子，淬滅探針能與熒光探針 5′端雜交。問答:簡述聚合酶鏈反應(yīng)（PCR）的原理和反應(yīng)體系。原理：模擬體內(nèi)DNA半保留復(fù)制過程，在模板DNA、引物和四種dNTP存在的條件下，依賴于DNA聚合酶的酶促反應(yīng)，由變性－退火－延伸三個基本反應(yīng)步驟構(gòu)成。反應(yīng)體系：模板（template）引物（primer）DNA聚合酶（DNApolymerase）dNTPPCRbufferPCR引物的設(shè)計(jì)需要遵循哪些原則？1、長度15～30b，過短特異性降低，過長則成本增加，產(chǎn)量也下降。2、引物堿基盡可能隨機(jī)分布，避免出現(xiàn)嘌呤、嘧啶堆積現(xiàn)象，引物G+C含量宜在45～55%左右。3、引物內(nèi)部不能含有自身互補(bǔ)序列，否則會形成發(fā)夾樣二級結(jié)構(gòu)；兩個引物之間尤其在3’末端不應(yīng)有互補(bǔ)鏈存在，不然會形成引物二聚體4、物的堿基順序與非擴(kuò)增區(qū)域同源性小于70%或連續(xù)互補(bǔ)堿基少于8個。要求在引物設(shè)計(jì)時采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行輔助檢索分析。5、引物的3′末端與模板DNA一定要配對。另外3′末端的末位堿基最好選T、G、C，而不選A（引物3′末端堿基在錯誤配對時不同堿基的引發(fā)效率存在很大差異）。6、只要與模板DNA結(jié)合的引物長度足夠，引物的5′末端堿基最多可以有10個堿基不與模板DNA匹配，并不影響PCR反應(yīng)進(jìn)行。簡述PCR的一般方案。1、50ulPCR反應(yīng)體系的組成樣品DNA0.1～1ug；正鏈引物（25umol/L）1.0ul；負(fù)鏈引物（25umol/L）1.0ul；dNTP（各2.5mmol/L）4.0ul；10×PCR緩沖液5.0ul；MgCl2（25mmol/L）3.0ul；TaqDNA聚合酶1～2.5u；蒸餾的去離子水補(bǔ)至50ul。2、對照：陽性對照、空白對照分別以陽性模板DNA、蒸餾的去離子水取代樣品DNA。3、PCR儀工作參數(shù)的設(shè)置：94℃30～60sec，55℃30～60sec，72℃30～60sec，循環(huán)30次，最后72℃延伸5min。4、PCR產(chǎn)物的保存：PCR產(chǎn)物于4℃保存。請分別說明假陽性、非特異性擴(kuò)增、假陰性、引物二聚體、無擴(kuò)增產(chǎn)物、拖尾等現(xiàn)象出現(xiàn)的原因及應(yīng)采取的對策。假陽性原因：①PCR產(chǎn)物是最主要的污染源。②含有靶DNA序列的質(zhì)粒的污染。③陽性對照的污染。④標(biāo)本之間的交叉污染。⑤在采集標(biāo)本時，其他污染源帶來的污染。⑥Taq聚合酶中帶有細(xì)菌DNA，當(dāng)PCR擴(kuò)增片段為保守的rRNA序列時,易造成假陽性對策：1、操作時應(yīng)小心輕柔，防止將靶序列吸入加樣槍內(nèi)或?yàn)R出離心管外。2、除酶及不能耐高溫的物質(zhì)外，所有試劑或器材均應(yīng)高壓消毒。所用離心管及加樣槍頭等均應(yīng)一次性使用。3、各種試劑最好先進(jìn)行分裝，然后低溫貯存。非特異性擴(kuò)增原因：1、引物特異性差2、模板或引物濃度過高3、酶量過多4、Mg2+濃度偏高5、退火溫度偏低6、循環(huán)次數(shù)過多對策：1、重新設(shè)計(jì)引物或者使用巢式PCR2、適當(dāng)降低模板或引物濃度3、適當(dāng)減少酶量4、降低鎂離子濃度5、適當(dāng)提高退火溫度或使用二階段溫度法6、減少循環(huán)次數(shù)假陰性原因：1、標(biāo)本處理的原因①處理標(biāo)本時，靶DNA丟失。②處理標(biāo)本時，雜質(zhì)成分沒有去除干凈，帶入PCR反應(yīng)中抑制了Taq酶活性。③標(biāo)本放置不當(dāng)，模板發(fā)生降解（尤其是RNA）2）PCR試劑問題①TaqDNA聚合酶失活。②Mg2+濃度過低或是沒有加。3）PCR擴(kuò)增過程中的問題①PCR擴(kuò)增儀故障。②PCR擴(kuò)增反應(yīng)液沒有加液體石蠟油。4）PCR產(chǎn)物鑒定中的問題①電泳時沒有加溴化乙錠。②電泳緩沖液和凝膠使用次數(shù)過多。③凝膠濃度過低，使擴(kuò)增帶跑散。對策：依原因，自己總結(jié)引物二聚體的原因有：1、兩個相同的或不同的引物分子之間有較多的堿基配對，特別是引物3′端有互補(bǔ)區(qū)。2、引物模板比例太高，可增加模板用量。3、退火溫度過低。4、熱循環(huán)次數(shù)過多。對策：增加模板用量。提高退火溫度。減少熱循環(huán)次數(shù)。減少引物3′端有互補(bǔ)區(qū)堿基配對無擴(kuò)增產(chǎn)物的原因：模板含有抑制物，含量低。Buffer對樣品不合適。引物設(shè)計(jì)不當(dāng)或者發(fā)生降解。退火溫度太高，延伸時間太短。對策：純化模板或者使用試劑盒提取模板DNA或加大模板的用量。更換Buffer或調(diào)整濃度。降低退火溫度、延長延伸時間。重新設(shè)計(jì)引物（避免鏈間二聚體和鏈內(nèi)二級結(jié)構(gòu)）或者換一管新引物。拖尾產(chǎn)生原因：模板不純、Buffer不合適、退火溫度偏低、酶量過多、dNTP、Mg2+濃度偏高、循環(huán)次數(shù)過多對策：純化模板、更換Buffer、適當(dāng)提高退火溫度、適量用酶適當(dāng)降低dNTP和鎂離子的濃度、減少循環(huán)次數(shù)簡述熒光定量PCR的原理和定量方法。原理：基于熒光能量傳遞技術(shù)，通過受體發(fā)色團(tuán)之間偶極-偶極相互作用，能量從供體發(fā)色基團(tuán)轉(zhuǎn)移到受體發(fā)色團(tuán)，轉(zhuǎn)移效率與兩個發(fā)色團(tuán)之間距離的6次冪倒數(shù)成比例，受體熒光染料發(fā)射出的熒光訊號強(qiáng)度與DNA產(chǎn)量成正比，檢測PCR過程的熒光訊號便可得知靶序列初始濃度。定量方法：熒光染料法，熒光探針法6、熒光定量PCR有哪些類型？熒光染料法、熒光探針法、Taqman技術(shù)、LightCycler探針技術(shù)、molecularBeacon技術(shù)、復(fù)合探針法名詞解釋：基因工程:是指將外源基因通過體外重組后導(dǎo)入受體細(xì)胞，并使其能在受體細(xì)胞內(nèi)復(fù)制和表 達(dá)的技術(shù)。分子克?。菏侵笇⒛康腄NA片段與載體重組，然后導(dǎo)入受體細(xì)胞，并在受體細(xì)胞中復(fù)制、 擴(kuò)增，以獲得該DNA分子大量拷貝的技術(shù)限制性核酸內(nèi)切酶：是一類能識別和切割雙鏈DNA特定核苷酸序列的核酸水解酶?；匚慕Y(jié)構(gòu)：指雙鏈DNA分子上按對稱軸排列的反向互補(bǔ)序列（常為限制酶所識別）。粘性末端：指限制酶錯位切開兩條對稱軸互補(bǔ)DNA雙鏈所產(chǎn)生的末端。平末端：指限制酶平齊切開兩條對稱軸互補(bǔ)DNA雙鏈所產(chǎn)生的末端。同工異源酶：指來源不同，但能識別和切割同一位點(diǎn)的酶。同尾酶：指識別序列不同，但能產(chǎn)生相同粘性末端的酶。載體：指能攜帶外源DNA片段導(dǎo)入宿主細(xì)胞進(jìn)行擴(kuò)增或表達(dá)的工具。載體的本質(zhì)為DNA?？寺≥d體：能將載體外源DNA在受體細(xì)胞中復(fù)制、擴(kuò)增并產(chǎn)生足夠量目的DNA的載體多克隆位點(diǎn)：載體上具有的多個限制酶的單一酶切位點(diǎn)表達(dá)載體：指能將外源基因在受體細(xì)胞中有效轉(zhuǎn)錄和正確翻譯的載體。報告基因：是指處于待測基因下游并通過轉(zhuǎn)錄和表達(dá)水平來反映上游待測基因功能的基因， 又稱報道基因基因組文庫：是指含有某種生物全部基因隨機(jī)片段的重組DNA克隆群感受態(tài)細(xì)胞：細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)改變、通透性增加并具有攝取外源DNA能力的細(xì)胞轉(zhuǎn)化：是指以質(zhì)粒DNA或以它為載體構(gòu)建的重組子導(dǎo)入細(xì)菌的過程問答：Klenow片段、Taq酶、逆轉(zhuǎn)錄酶、末端轉(zhuǎn)移酶和DNA連接酶分別有哪些作用？Klenow片段：補(bǔ)齊雙鏈DNA的3末端，同時可使3末端DNA標(biāo)記上同位素。cDNA克隆中，合成cDNA第二鏈。DNA序列分析。Taq酶：具有5→3聚合酶活性和依賴于聚合作用的5→3外切酶活性。可用于DNA測序及通過聚合酶鏈反應(yīng)（PCR）對DNA分子的特定序列進(jìn)行體外擴(kuò)增。逆轉(zhuǎn)錄酶：依賴RNA的DNA聚合酶，它以RNA為模板，4種dNTP為底物，催化合成DNA，逆轉(zhuǎn)錄酶是多功能酶。①RNA指導(dǎo)的DNA聚合酶活性（RDDP）②核糖核酸酶H活性（RNaseH）③DNA聚合酶活性（DDDP）末端轉(zhuǎn)移酶：在二價陽離子存在下，催化脫氧核糖核苷酸轉(zhuǎn)移到單鏈或雙鏈DNA分子的3末端-OH上。功能主要有：1、在載體或目的基因3末端加上互補(bǔ)的同質(zhì)多聚尾，形成人工粘性末端，便于DNA重組連接。2、用于DNA3末端的同位素探針標(biāo)記。DNA連接酶：催化兩個互補(bǔ)粘性末端或平末端雙鏈DNA分子的5磷酸基團(tuán)與3羥基形成磷酸二酯鍵，將具有相同粘性末端或平末端的DNA連接起來克隆載體應(yīng)具備什么特征？能自我復(fù)制并具較高的拷貝數(shù)。分子量一般<10Kb。帶有遺傳篩選標(biāo)記。有適當(dāng)?shù)南拗泼该盖形稽c(diǎn)，便于外源DNA的插入和篩選。請比較pBR322載體、pUC系列載體、噬菌體載體、M13噬菌體載體和粘粒載體的結(jié)構(gòu)特征和用途。pBR322載體和pUC系列載體的用途：①用于保存和擴(kuò)增<2Kb目的DNA。②構(gòu)建cDNA文庫。③目的DNA的測序。④作為核酸雜交時的探針來源。pBR322載體：由一系列大腸桿菌質(zhì)粒DNA通過DNA重組技術(shù)構(gòu)建而成的雙鏈克隆載體，長為4.36Kb。含有一個能保證高拷貝自我復(fù)制的復(fù)制起始點(diǎn)（Ori），并裝有四環(huán)素抗性（Tetr）基因和氨芐青霉素抗性（Ampr）基因供菌落篩選。兩個抗性基因中分別含有BamHI和PstI等限制酶的單一酶切位點(diǎn)，用于插入外源DNA片段pUC系列載體：由pBR322質(zhì)粒和M13噬菌體重組構(gòu)建而成的雙鏈DNA質(zhì)粒載體。多克隆位點(diǎn)互為相反方向排列外，其它序列均相同。含Ampr，可供菌落篩選。載體中裝入一個來自大腸桿菌乳糖操縱子的lacZ基因，該基因序列中含有多克隆位點(diǎn)。噬菌體載體：λ噬菌體載體：全長約48.5Kb，其中60%（約30Kb）是溶菌生長所必需，中間40%的區(qū)域?yàn)榉潜匦瑁杀煌庠碊NA片段代替而不影響λ噬菌體的生存。5末端含12核苷酸的互補(bǔ)單鏈順序，是天然的粘性末端，稱為cos位點(diǎn)，λ噬菌體感染宿主菌后，其粘端通過堿基配對而結(jié)合，形成環(huán)狀DNA分子用途：①用作一般的克隆載體。②用于構(gòu)建基因組或cDNA文庫（<22Kb）。③用于抗體庫或隨機(jī)肽庫的構(gòu)建。④核酸的序列分析。M13噬菌體：為6.4Kb左右的閉環(huán)正鏈DNA分子?？寺〉耐庠椿蚱?lt;1kb。M13中引入的多克隆位點(diǎn)，正好插入LacZ基因內(nèi)，可利用藍(lán)白色噬菌斑篩選重組體。粘?？寺≥d體：由質(zhì)粒和λ噬菌體的cos位點(diǎn)構(gòu)建而成。組成：質(zhì)粒復(fù)制的起始位點(diǎn)(Ori)。攜帶抗藥基因。用于插入目的基因的單一酶切位點(diǎn)。噬菌體的cos位點(diǎn)。特點(diǎn)：粘粒載體大小為4～6Kb，而插入外源基因長達(dá)40～50kb。加入λ噬菌體頭部和尾部蛋白，可將粘粒包裝成類似于λ噬菌體的具感染能力的顆粒，容易進(jìn)入大腸桿菌。粘粒進(jìn)入細(xì)菌后則完全失去噬菌體的功能，而表現(xiàn)質(zhì)粒的特性。用途：①克隆大片段DNA。②構(gòu)建基因組文庫。簡述大腸桿菌表達(dá)載體的結(jié)構(gòu)。在克隆載體的基礎(chǔ)上導(dǎo)入表達(dá)系統(tǒng)調(diào)控元件：啟動子—核糖體結(jié)合位點(diǎn)—轉(zhuǎn)錄終止信號。簡述基因工程的基本步驟。目的基因的獲取載體的選擇目的基因和載體的連接重組DNA導(dǎo)入受體細(xì)胞重組體的篩選和鑒定目的基因的獲取有哪些途徑？1）從基因文庫中獲取2）逆轉(zhuǎn)錄合成cDNA3）人工合成DNA片段4）直接從染色體DNA中分離目的基因7、有哪些目的基因和載體連接的方法？1)粘性末端連接：本法適用于在質(zhì)粒和目的基因上有相同單或雙酶切位點(diǎn)。2)平末端連接：質(zhì)粒和目的基因上沒有相同的酶切位點(diǎn)3）人工接頭：本法適用于在質(zhì)粒和目的基因上沒有相同的酶切位點(diǎn)4）通過同聚尾連接：本法適用于在質(zhì)粒和目的基因上沒有相同的酶切位點(diǎn)8、有哪些制備感受態(tài)細(xì)胞的方法？CaCl2處理，增加大腸桿菌細(xì)胞膜通透性。電擊法，高壓脈沖使細(xì)胞膜形成暫時性微孔。簡述雙抗生素篩選法和藍(lán)白斑篩選法的原理。雙抗生素篩選法：某些質(zhì)粒載體如pBR322質(zhì)粒中有Ampr和Tetr抗性基因，在這兩個基因中裝有幾個常用的MCS，如將外源DNA片段插入BamHⅠ識別序列時，則此質(zhì)粒由Tetr變?yōu)閷λ沫h(huán)素敏感（Tets）。這種重組子導(dǎo)入宿主菌后，宿主菌在含四環(huán)素瓊脂糖平皿上不能生長而在含氨芐青霉素的平皿上能夠生長。在含四環(huán)素和氨芐青霉素的平皿上都能夠生長的細(xì)菌只含有空載體，此篩選方法稱為雙抗生素篩選法藍(lán)白斑篩選法：某些質(zhì)粒載體帶有大腸桿菌乳糖操縱子的lacZ基因，該基因含一段編碼β-半乳糖苷酶氨基末端145個氨基酸α-肽的DNA片段，IPTG可誘導(dǎo)此片段合成,此片段能與宿主細(xì)胞所編碼的缺陷型β-半乳糖苷酶實(shí)現(xiàn)基因內(nèi)ɑ-互補(bǔ)，形成完整的β-半乳糖苷酶，催化指示劑底物X-gal形成藍(lán)色產(chǎn)物，結(jié)果重組克隆呈藍(lán)色菌落。當(dāng)外源基因插入lacZ基因中MCS，lacɑ-肽基因閱讀框架被破壞，細(xì)菌內(nèi)將無β-半乳糖苷酶活性，結(jié)果重組克隆呈白色菌落，這是常用的藍(lán)白斑篩選法。重組體的篩選和鑒定分別有哪些方法？重組體的篩選根據(jù)載體的抗藥性標(biāo)志篩選根據(jù)載體抗藥性標(biāo)志插入失活選擇β-半乳糖苷酶基因失活篩選（藍(lán)白斑篩選法）根據(jù)插入的外源性基因的性狀進(jìn)行篩選核酸雜交技術(shù)篩選 重組體的鑒定1、根據(jù)重組子大小鑒定2、酶切鑒定3,PCR鑒定4.DNA序列分析鑒定第七章1基因表達(dá)（geneexpression）：DNA分子將其所承載的遺傳信息，通過密碼子-反密碼子系統(tǒng)，指導(dǎo)合成功能RNA分子和蛋白質(zhì)分子的過程。2.基因表達(dá)調(diào)控（generegulationorgenecontrol）：對基因表達(dá)過程的調(diào)節(jié)?；虮磉_(dá)調(diào)控的生物學(xué)意義，適應(yīng)環(huán)境、維持生長和增殖；維持個體發(fā)育與分化。3.正轉(zhuǎn)錄調(diào)控(positive)：調(diào)節(jié)基因的產(chǎn)物是激活蛋白（activator）。也可根據(jù)激活蛋白的作用性質(zhì)分為：正控誘導(dǎo)系統(tǒng)：效應(yīng)物使激活蛋白處于活性狀態(tài)。正控阻遏系統(tǒng)：效應(yīng)物使活性蛋白處于非活性狀態(tài)4.負(fù)轉(zhuǎn)錄調(diào)控（negative）:調(diào)節(jié)基因的產(chǎn)物是阻遏蛋白（repressor）。根據(jù)其作用特征又可分為：負(fù)控誘導(dǎo)：阻遏蛋白與效應(yīng)物結(jié)合，結(jié)構(gòu)基因轉(zhuǎn)錄；負(fù)控阻遏：阻遏蛋白與效應(yīng)物結(jié)合，結(jié)構(gòu)基因不轉(zhuǎn)錄5.可誘導(dǎo)調(diào)節(jié)：編碼糖和氨基酸分解代謝蛋白的基因6.弱化子：在操縱區(qū)與結(jié)構(gòu)基因之間的一段可以終止轉(zhuǎn)錄作用的核苷酸序列，位于trpE基因的起始密碼前162bp的前導(dǎo)區(qū)中的123-150位堿基序列。該區(qū)的mRNA可形成莖-環(huán)結(jié)構(gòu)，有終止的作用。稱為弱化子。7.細(xì)菌的應(yīng)急反應(yīng)：細(xì)菌碰到緊急狀況(如氨基酸的全面匱乏)，會產(chǎn)生一個應(yīng)急反應(yīng)，包括生產(chǎn)各種RNA、糖、脂肪和蛋白質(zhì)在內(nèi)的幾乎全部生物化學(xué)反應(yīng)過程均被停止，而打開一些合成氨基酸的基因。應(yīng)急反應(yīng)的信號是鳥苷四磷酸（ppGpp）和鳥苷五磷酸（pppGpp）,誘導(dǎo)物是空載tRNA。8.前導(dǎo)肽：在色氨酸操縱子的前導(dǎo)序列中可能存在前導(dǎo)肽，14個氨基酸。在第10和11位上有相鄰的兩個色氨酸密碼子。前導(dǎo)區(qū)的序列分析：具有4個分別以1、2、3、4表示的片段，能以兩種不同的方式進(jìn)行堿基配對：1-2、3-4，或2-3配對。9.轉(zhuǎn)錄弱化作用：mRNA轉(zhuǎn)錄的終止是通過前導(dǎo)肽基因的翻譯來調(diào)節(jié)的。前導(dǎo)肽基因中有兩個相鄰的色氨酸密碼子，這個前導(dǎo)肽的翻譯必定對tRNATrp的濃度敏感。10.信號傳導(dǎo)（signaltransduction）：細(xì)胞通過傳感器（sensor）接收外界信號，然后傳到調(diào)節(jié)部位。11.二組分調(diào)控系統(tǒng)（two-componentsystems）：由位于細(xì)胞質(zhì)膜上的傳感蛋白（sensorprotein）和位于細(xì)胞質(zhì)內(nèi)的應(yīng)答調(diào)節(jié)蛋白（responseregulatorprotein）組成。12.魔斑（magicspot）：鳥苷四磷酸（ppGpp）和鳥苷五磷酸(pppGpp)，可在層析譜上檢出。細(xì)菌缺乏氨基酸時，會大量合成這兩種化合物。影響RNA聚合酶與啟動子結(jié)合。作為警報素，產(chǎn)生應(yīng)急反應(yīng)。抑制核糖體和其他大分子的合成，抑制與氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)無關(guān)的系統(tǒng)。活化某些氨基酸操縱子的轉(zhuǎn)錄和表達(dá)，活化蛋白水解酶等。空載tRNA激活焦磷酸轉(zhuǎn)移酶GTP+ATP————————pppGpp+AMP→ppGpp13.可阻遏調(diào)節(jié)：合成代謝過程中所必需的小分子物質(zhì)（氨基酸、嘌呤、嘧啶等）的基因。14操縱子(operon):是基因表達(dá)的協(xié)調(diào)單位，由啟動子、操縱序列及其所控制的一組功能上相關(guān)的結(jié)構(gòu)基因所組成。操縱子是原核基因表達(dá)調(diào)控的一種重要形式。15斷裂基因：真核生物結(jié)構(gòu)基因，由若干個編碼區(qū)和非編碼區(qū)互相間隔開但又連續(xù)鑲嵌而成，去除非編碼區(qū)再連接后，可翻譯出由連續(xù)氨基酸組成的完整蛋白質(zhì)，這些基因稱為斷裂基因（splitgene）16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，包括啟動子、增強(qiáng)子、調(diào)控序列、和可誘導(dǎo)元件等，本身不編碼任何蛋白質(zhì)，僅僅提供一個作用位點(diǎn)，與反式作用因子相互作用參與基因表達(dá)調(diào)控。17.魔斑核苷酸：受嚴(yán)緊控制的細(xì)菌生長過程中一旦缺乏氨基酸供應(yīng)，細(xì)菌會產(chǎn)生一個應(yīng)急反應(yīng)，使蛋白質(zhì)和RNA的合成速率迅速降下來。魔斑核苷酸指的就是此過程中大量GTP合成的鳥苷四磷酸（ppGpp）和鳥苷五磷酸（pppGpp），它們的主要作用可能是影響RNA聚合酶與啟動子結(jié)合的專一性，誘發(fā)應(yīng)急反應(yīng)，幫助細(xì)菌渡過難關(guān)。1.乳糖(lac)操縱子的負(fù)控誘導(dǎo)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和調(diào)控機(jī)制？（1）結(jié)構(gòu)：與乳糖分解的三個相關(guān)基因：lacZ、lacY和lacA，結(jié)構(gòu)基因上游為操縱基因lacO、啟動子P、調(diào)節(jié)基因lacI，CAP結(jié)合位點(diǎn)，lacO為阻遏蛋白的結(jié)合位點(diǎn)，lacI編碼阻遏蛋白，能識別操縱基因，并與之相結(jié)合，阻遏lacZYA基因的轉(zhuǎn)錄表達(dá)。（2）調(diào)控機(jī)制：乳糖操縱子是大腸桿菌中調(diào)節(jié)乳糖代謝的自動控制系統(tǒng)。CAP是正性調(diào)節(jié)因素，乳糖阻遏蛋白是負(fù)性調(diào)節(jié)因素有葡萄糖存在時細(xì)菌優(yōu)先選擇葡萄糖供應(yīng)能量，葡萄糖通過降低cAMP濃度，阻礙cAMP與CAP結(jié)合而抑制乳糖操縱子的轉(zhuǎn)錄，使細(xì)菌只能利用葡萄糖。沒有葡萄糖而只有乳糖存在的條件下，阻遏蛋白與lacO序列結(jié)聚，CAP結(jié)合cAMP后作用于乳糖操縱子的CAP結(jié)合位點(diǎn)，激活轉(zhuǎn)錄，使得細(xì)菌利用乳糖，將乳糖分解為半乳糖和葡糖糖，提供能量。2.原核基因調(diào)控基本概念，分類：基因表達(dá)調(diào)控（generegulationorgenecontrol）：對基因表達(dá)過程的調(diào)節(jié)。基因表達(dá)調(diào)控的生物學(xué)意義：適應(yīng)環(huán)境、維持生長和增殖，維持個體發(fā)育與分化正轉(zhuǎn)錄調(diào)控：調(diào)節(jié)基因的產(chǎn)物是激活蛋白。正控誘導(dǎo)：效應(yīng)物使激活蛋白處于活性狀態(tài)。正控阻遏：效應(yīng)物使激活蛋白處于非活性狀態(tài)負(fù)轉(zhuǎn)錄調(diào)控：調(diào)節(jié)基因的產(chǎn)物是阻遏蛋白。負(fù)控誘導(dǎo)：阻遏蛋白與效應(yīng)物結(jié)合，結(jié)構(gòu)基因轉(zhuǎn)錄。負(fù)控阻遏：阻遏蛋白與效應(yīng)物結(jié)合，結(jié)構(gòu)基因不轉(zhuǎn)錄。3.原核基因調(diào)控的主要特點(diǎn)①誘導(dǎo)與阻遏（可誘導(dǎo)調(diào)節(jié)：編碼糖和氨基酸分解代謝蛋白的基因，可阻遏調(diào)節(jié)：合成代謝過程中所必需的小分子物質(zhì)（氨基酸、嘌呤、嘧啶等）的基因。）弱化子對基因活性的影響（起信號作用的是有特殊負(fù)載的氨基酰-tRNA的濃度，不同濃度的AA-tRNA決定了基因最終能否轉(zhuǎn)錄。當(dāng)操縱子被阻遏，RNA合成被終止時，起終止轉(zhuǎn)錄信號作用的那一段核苷酸稱為弱化子。如色氨酸操縱子、苯丙氨酸操縱子等。）降解物對基因活性的調(diào)節(jié)葡萄糖效應(yīng)（降解物抑制作用）葡萄糖代謝降解物降低細(xì)胞內(nèi)cAMP的濃度,不能與環(huán)腺苷酸受體蛋白CRP或稱代謝降解物激活蛋白(CAP)形成足夠的cAMP-CAP活性復(fù)合物以促使RNA聚合酶與啟動子的結(jié)合,葡萄糖敏感操縱子不能表達(dá)。細(xì)菌的應(yīng)急反應(yīng)（應(yīng)急反應(yīng)的信號是鳥苷四磷酸（ppGpp）和鳥苷五磷酸（pppGpp）,誘導(dǎo)物是空載tRNA。）4.葡萄糖效應(yīng)及其機(jī)制葡萄糖效應(yīng)（降解物抑制作用）大腸桿菌生長在既有葡萄糖又有其他糖類(乳糖等)的介質(zhì)中,只能利用葡萄糖,當(dāng)葡萄糖耗盡后才能利用其他糖類,即葡萄糖阻斷多種操縱子(葡萄糖敏感操縱子)的表達(dá)。葡萄糖效應(yīng)機(jī)理（乳糖操縱子負(fù)控誘導(dǎo)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)機(jī)制）葡萄糖代謝降解物降低細(xì)胞內(nèi)cAMP的濃度,不能與環(huán)腺苷酸受體蛋白CRP或稱代謝降解物激活蛋白(CAP)形成足夠的cAMP-CAP活性復(fù)合物以促使RNA聚合酶與啟動子的結(jié)合,葡萄糖敏感操縱子不能表達(dá)5.色氨酸操縱子的結(jié)構(gòu)和調(diào)控機(jī)制?（1）結(jié)構(gòu)：調(diào)節(jié)基因trpR、啟動子P、操縱基因trpO、前導(dǎo)序列trpL、衰減子trpa，結(jié)構(gòu)基因trpE、trpD、trpC、trpB、trpA（2）調(diào)控機(jī)制：trpR基因產(chǎn)物稱為輔阻遏蛋白，與色氨酸相結(jié)合形成有活性的阻遏物，與操縱區(qū)結(jié)合并關(guān)閉trpmRNA轉(zhuǎn)錄效應(yīng)物使色氨酸，是由trp所編碼的生物合成途徑的末端終產(chǎn)物當(dāng)培養(yǎng)基中色氨酸含量高時，核糖體翻譯出前導(dǎo)肽，停止于終止密碼子出，色氨酸與輔阻遏蛋白結(jié)合，與操縱區(qū)結(jié)合，阻遏mRNA的轉(zhuǎn)錄；當(dāng)培養(yǎng)基中色氨酸不足時，輔阻遏蛋白失去色氨酸并從操縱區(qū)上結(jié)離，trp操縱子去阻遏，mRNA轉(zhuǎn)錄。6.lac操縱子中的其他問題A基因及其生理功能：編碼β-半乳糖苷乙?；D(zhuǎn)移酶。能夠把乙酰基從供體上轉(zhuǎn)移到半乳糖苷分子上，抑制了β-半乳糖苷酶產(chǎn)物的有害衍生物在細(xì)胞內(nèi)積累。Lac基因產(chǎn)物數(shù)量上的比較：1：0.5：0.2。LacmRNA可能與翻譯過程中的核糖體相脫離，從而終止蛋白質(zhì)鏈的翻譯。產(chǎn)生5‘-3’蛋白合成梯度。在lacmRNA分子內(nèi)部，A基因比Z基因更易受內(nèi)切酶作用發(fā)生降解。操縱子的融合與基因工程7.弱化機(jī)制A.當(dāng)色氨酸濃度低時，生成的tRNAtrp量就少，使核糖體沿mRNA翻譯移動的速度慢，趕不上RNA聚合酶沿DNA移動轉(zhuǎn)錄的速度，這時核糖體占據(jù)1位的機(jī)會較多，使1、2不能配對，2、3配對，阻止了3、4生成終止信號的結(jié)構(gòu)，trp操縱子處于開放狀態(tài)。B.當(dāng)色氨酸濃度增高時，核糖體沿mRNA翻譯移動的速度加快，占據(jù)到2段的機(jī)會增加，2、3配對的機(jī)會減少，3、4形成終止結(jié)構(gòu)的機(jī)會增多，轉(zhuǎn)錄減弱。C.當(dāng)所有氨基酸都不足時，核糖體翻譯移動的速度就更慢，甚至不能占據(jù)1的序列，結(jié)果有利于1、2和3、4發(fā)夾結(jié)構(gòu)的形成，于是轉(zhuǎn)錄停止。等于告訴細(xì)菌：“整個氨基酸都不足，即使合成色氨酸也不能合成蛋白質(zhì)，不如不合成以節(jié)省能量”。8.半乳糖（gal)操縱子Gal操縱子的結(jié)構(gòu)特征gal操縱子有兩個啟動子：S1和S2（轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)）。mRNA可以從兩個不同的起始點(diǎn)開始轉(zhuǎn)錄。它有兩個O區(qū)，一個在P區(qū)上游–67~-73，而不是在P區(qū)與結(jié)構(gòu)基因之間，另一個O區(qū)在結(jié)構(gòu)基因galE內(nèi)部。葡萄糖cAMP-CRP；葡萄糖cAMP-CRP。S1的轉(zhuǎn)錄：無葡萄糖，有半乳糖，高濃度的CRP和cAMP。抑制S2的轉(zhuǎn)錄。S2的轉(zhuǎn)錄：有葡萄糖。cAMP-CRP有利于RNA聚合酶-S1區(qū)復(fù)合物的形成開鏈構(gòu)象，從而起始基因轉(zhuǎn)錄。同時，由于S1和S2區(qū)的核苷酸部分重疊，這一復(fù)合物的存在干擾了RNA聚合酶-S2復(fù)合物的形成，抑制了S2起始的基因轉(zhuǎn)錄。9.阿拉伯糖操縱子3個結(jié)構(gòu)基因：araB、araA、araD一個復(fù)合的啟動子區(qū)、兩個操縱區(qū)和一個調(diào)節(jié)基因araC。AraC蛋白同時具有正、負(fù)調(diào)節(jié)因子的功能。阿拉伯糖是誘導(dǎo)物。AraC蛋白本身是負(fù)調(diào)節(jié)蛋白-阻遏蛋白（Pr）；有阿拉伯糖、cAMP-CRP同時存在，AraC蛋白成為正調(diào)節(jié)蛋白-激活蛋白（Pi）；10.阻遏蛋白LexA的降解與細(xì)菌中的SOS應(yīng)答SOS是細(xì)菌DNA受到破壞時，啟動的誘導(dǎo)型DNA修復(fù)系統(tǒng)。LexA是SOS應(yīng)答體系的阻遏蛋白。recA基因表達(dá)1000個RecA蛋白。DNA嚴(yán)重受損時，RecA蛋白與單鏈DNA缺口結(jié)合，被激活為蛋白酶，切割LexA蛋白使之失活。11.二組分調(diào)控系統(tǒng)和信號傳導(dǎo)信號傳導(dǎo)：細(xì)胞通過傳感器（sensor）接收外界信號，然后傳到調(diào)節(jié)部位。二組分調(diào)控系統(tǒng)：由位于細(xì)胞質(zhì)膜上的傳感蛋白和位于細(xì)胞質(zhì)內(nèi)的應(yīng)答調(diào)節(jié)蛋白組成。12.多啟動子調(diào)控的操縱子rRNA操縱子(rrnE)：兩個啟動子P1和P2，P1是強(qiáng)啟動子，快速生長時；P2營養(yǎng)缺乏時，弱啟動子。核糖體蛋白SI操縱子（rpsA）：四個啟動子，P1、P2強(qiáng)啟動子；P3、P4弱啟動子。DnaQ蛋白操縱子：DNA聚合酶亞基，校正DNA復(fù)制；受RNA聚合酶活性調(diào)節(jié)；13.了解轉(zhuǎn)錄及轉(zhuǎn)錄后調(diào)控的主要幾種方式轉(zhuǎn)錄水平上的調(diào)控：DNA的結(jié)構(gòu)、RNA聚合酶的功能、蛋白因子及其他小分子配基的相互作用轉(zhuǎn)錄水平上的其他調(diào)控方式：σ因子的調(diào)節(jié)作用b．組蛋白類似蛋白的調(diào)節(jié)作用：維持DNA的高級結(jié)構(gòu)。H-NS蛋白：DNA結(jié)合結(jié)構(gòu)域；蛋白-蛋白相互作用結(jié)構(gòu)域；H-NS蛋白結(jié)合在DNA上，抑制基因的轉(zhuǎn)錄。轉(zhuǎn)錄激活需要特定的轉(zhuǎn)錄因子參與。轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子的作用D．抗終止因子的調(diào)節(jié)作用轉(zhuǎn)錄后水平的調(diào)控：mRNA加工成熟水平上的調(diào)控；翻譯水平上的調(diào)控mRNA自身結(jié)構(gòu)元件對翻譯起始的調(diào)節(jié)mRNA穩(wěn)定性對轉(zhuǎn)錄水平的影響調(diào)節(jié)蛋白的調(diào)控作用反義RNA的調(diào)節(jié)作用稀有密碼子對翻譯的影響重疊基因?qū)Ψg的影響poly(A)對翻譯的影響翻譯的阻遏魔斑核苷酸水平對翻譯的影響13.mRNA自身結(jié)構(gòu)元件對翻譯起始的調(diào)節(jié)起始密碼子：AUG、GUG、UUG、AUU核糖體結(jié)合位點(diǎn)（RBS）：指起始密碼子AUG上游的一段非翻譯區(qū)。有SD(Shine-Dalgarno)序列，5個核苷酸，富含G、A，序列與核糖體16SrRNA的3‘端互補(bǔ)配對，促使核糖體結(jié)合到mRNA上，有利于翻譯的起始。RBS的結(jié)合強(qiáng)度取決于SD序列的結(jié)構(gòu)及其與起始密碼AUG之間的距離。4-10bp，9個最佳。mRNA的二級結(jié)構(gòu)也是翻譯起始調(diào)控的重要因素：影響核糖體的結(jié)合。14.翻譯的阻遏大腸桿菌RNA噬菌體QB：復(fù)制酶可以和外殼蛋白的翻譯起始區(qū)結(jié)合，抑制蛋白質(zhì)的合成。蛋白質(zhì)在翻譯階段起阻遏作用?？朔g與復(fù)制同時進(jìn)行的矛盾。第八章1.斷裂基因真核生物結(jié)構(gòu)基因，由若干個編碼區(qū)和非編碼區(qū)互相間隔開但又連續(xù)鑲嵌而成，去除非編碼區(qū)再連接后，可翻譯出由連續(xù)氨基酸組成的完整蛋白質(zhì)，這些基因稱為斷裂基因（splitgene）2.內(nèi)含子（introns）是真核生物細(xì)胞DNA中的間插序列。這些序列被轉(zhuǎn)錄在前體RNA中，經(jīng)過剪接被去除，最終不存在于成熟RNA分子中.3.外顯子指的是真核生物基因的一部分，它在剪接(Splicing)后仍會被保存下來，并可在蛋白質(zhì)生物合成過程中被表達(dá)為蛋白質(zhì)。4.基因簇同一套功能的組合家族基因成員緊密排列在一起所形成的一簇基因。5.增強(qiáng)子指能使與它連鎖的基因轉(zhuǎn)錄頻率明顯增加的DNA序列，因?yàn)樗軓?qiáng)化轉(zhuǎn)錄的起始，所以叫增強(qiáng)子。6.沉默子指能使與它連鎖的基因轉(zhuǎn)錄頻率明顯減弱的DNA序列。（了解內(nèi)容只需看看）1.了解真核基因表達(dá)調(diào)控的特征，主要步驟，以及與原核細(xì)胞在基因轉(zhuǎn)錄、翻譯及DNA空間結(jié)構(gòu)方面的差異。（1）一條mRNA只翻譯出一條多肽鏈（單順反子）（2）DNA與組蛋白和非組蛋白結(jié)合（3）基因組中有大量的重復(fù)序列（4）存在DNA重排、基因擴(kuò)增現(xiàn)象（5）轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)區(qū)復(fù)雜（6）轉(zhuǎn)錄在細(xì)胞核內(nèi)，翻譯在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)（7）轉(zhuǎn)錄的RNA要經(jīng)過復(fù)雜的成熟和剪切過程2.了解基因家族的種類基因家族可分為：1.簡單多基因家族：由一個或數(shù)個基因經(jīng)串聯(lián)方式重復(fù)排列的基因家族。如大腸桿菌中的16S、23S和5SrRNA基因簇、爪蟾的5SrRNA基因、高等真核生物的18S、5.8S和28SrRNA基因簇等2.復(fù)雜的多基因家族：由幾個相關(guān)基因家族構(gòu)成，基因家族之間由間隔區(qū)分開，分別獨(dú)立轉(zhuǎn)錄。如組蛋白基因家族。海膽的5種主要組蛋白基因存在于一個7Kb的重復(fù)單位中，5個編碼區(qū)和5個不轉(zhuǎn)錄的間隔序列交替出現(xiàn)，構(gòu)成一個基因簇3.發(fā)育調(diào)控的復(fù)雜多基因家族：人類珠蛋白基因家族是典型的受發(fā)育調(diào)控的復(fù)雜多基因家族。3.真核基因的結(jié)構(gòu)（斷裂基因、內(nèi)含子、外顯子）真核生物結(jié)構(gòu)基因，由若干個編碼區(qū)和非編碼區(qū)互相間隔開但又連續(xù)鑲嵌而成。外顯子-內(nèi)含子連接區(qū)的高度保守性和特異性堿基序列。兩個重要特征：內(nèi)含子的兩端序列之間沒有廣泛的同源性。外顯子-內(nèi)含子連接區(qū)序列高度保守：每個內(nèi)含子5‘端起始的兩個堿基都是GT,而3’端的最后兩個堿基總是AG,稱為GT-AG法則。4.真核生物DNA水平上的基因表達(dá)調(diào)控方式有哪些？合成RNA的DNA模板也會發(fā)生規(guī)律性變化，基因組發(fā)生了改變，真核生物發(fā)育調(diào)控的一種形式：通過基因丟失、擴(kuò)增、重排和移位，消除和變換某些基因并改變它們的活性，從而控制基因表達(dá)和生物活性的方式。（1）基因重排：一個基因可以通過從遠(yuǎn)離其啟動子的地方移到距它很近的位點(diǎn)而被啟動轉(zhuǎn)錄。如：免疫球蛋白基因的重排（2）基因擴(kuò)增：某些基因的拷貝數(shù)專一性大量增加的現(xiàn)象。細(xì)胞在短時間內(nèi)產(chǎn)生大量的基因產(chǎn)物以滿足生長發(fā)育需要，是基因活性調(diào)控的一種方式（3）基因轉(zhuǎn)換：酵母的“交配型轉(zhuǎn)換”現(xiàn)象，通過基因轉(zhuǎn)換改變性別（4）“開放”染色質(zhì)結(jié)構(gòu)對轉(zhuǎn)錄的影響真核基因與核小體組建成染色質(zhì)和染色質(zhì)成高度壓縮。轉(zhuǎn)錄發(fā)生前，染色質(zhì)在特定區(qū)域被解旋松弛（核小體、DNA機(jī)構(gòu)改變、右旋型變構(gòu)為左旋B→Z)，一方面暴露了結(jié)構(gòu)基因，使啟動區(qū)DNA易與RNA聚合酶及其他轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子結(jié)合，從而啟動轉(zhuǎn)錄，另一方面暴露了DNA酶I的超敏感位點(diǎn)。5.DNA甲基化、組蛋白乙?；c基因活性的關(guān)系（1）DNA甲基化能關(guān)閉某些基因的活性，去甲基化則誘導(dǎo)基因的活化和表達(dá)。能引起染色體結(jié)構(gòu)。DNA構(gòu)象、DNA穩(wěn)定性及DNA與蛋白質(zhì)相互作用方式的改變。DNA甲基化對基因轉(zhuǎn)錄的抑制直接參與了發(fā)育調(diào)控。隨著個體發(fā)育，當(dāng)需要某些基因保持“沉默”時，它們將迅速被甲基化，若需要恢復(fù)轉(zhuǎn)錄活性，則去甲基化（2）組蛋白N端“尾巴”上賴氨酸殘基的乙?；泻土私M蛋白尾巴的正電荷，降低了它與DNA的親和性，導(dǎo)致核小體構(gòu)象發(fā)生有利于轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)蛋白與染色質(zhì)相結(jié)合的變化，從而提高了基因轉(zhuǎn)錄活性。核心組蛋白H2A、H2B、H3、H4通過組蛋白“尾部”選擇性乙酰化影響核小體的濃縮水平和可接近性。即乙?；夯蜣D(zhuǎn)錄活性提高;去乙?；夯蜣D(zhuǎn)錄活性降低6.順式作用元件（啟動子、終止位點(diǎn)、增強(qiáng)子）啟動子：決定RNA聚合酶Ⅱ轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)和轉(zhuǎn)錄頻率的關(guān)鍵元件，在轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)（+1）及其上游大約100-200bp內(nèi)的一組具有獨(dú)立功能的DNA序列，包括核心啟動子和上游啟動子元件。終止位點(diǎn)：3’端存在poly(A)位點(diǎn)，該位點(diǎn)上游15-30bp處有保守序列AATAAA。可能存在共同的轉(zhuǎn)錄終止機(jī)制增強(qiáng)子：能使與它連鎖的基因轉(zhuǎn)錄頻率明顯增加的DNA序列。沉默子:某些基因的負(fù)性調(diào)節(jié)元件，當(dāng)其結(jié)合特異蛋白因子時，對基因轉(zhuǎn)錄起阻遏作用。7.反式作用因子中的DNA識別或結(jié)合域和轉(zhuǎn)錄活化結(jié)構(gòu)域螺旋-轉(zhuǎn)折-螺旋(helix-turn-helix,HTH)：鋅指(zincfinger)結(jié)構(gòu)堿性-亮氨酸拉鏈結(jié)構(gòu)(basic-leucinezipper,bZIP)堿性-螺旋-環(huán)-螺旋結(jié)構(gòu)(basic-helix/loop/helix,bHLH)同源域蛋白(homeodomains)具有轉(zhuǎn)錄調(diào)控功能的催化區(qū)域，常以復(fù)合物形式出現(xiàn)，依賴于DNA結(jié)合結(jié)構(gòu)域以外的30-100個氨基酸殘基完成蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)之間的相互作用。帶負(fù)電荷的螺旋結(jié)構(gòu)：一種酸性的螺旋結(jié)構(gòu)，有穩(wěn)定轉(zhuǎn)錄起始復(fù)合物的作用。如糖皮質(zhì)激素受體AP1家族的Jun及GAL4富含谷氨酰胺的結(jié)構(gòu)：如SP1、Oct1/2、Jun、AP2、血清應(yīng)答因子（SRP）等。富含脯氨酸的結(jié)構(gòu)：CTF-NF1、Oct1/2、Jun、AP2、SRP等。8.真核細(xì)胞在基因結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)錄翻譯過程有哪些特點(diǎn)？真核細(xì)胞在轉(zhuǎn)錄翻譯過程中的特點(diǎn)：1、真核細(xì)胞中，一條成熟的mRNA鏈只能翻譯一條多肽鏈；2、真核細(xì)胞的DNA與組蛋白和大量非組蛋白結(jié)合，只有一小部分DNA是裸露的；3、高等真核細(xì)胞DNA中大部分不轉(zhuǎn)錄，只有一小部分由幾個或幾十個堿基組成的DNA序列，在整個基因組中重復(fù)幾百次甚至幾百萬次，而且大部分真核細(xì)胞的基因中間還存在不被翻譯的內(nèi)含子；4、真核生物能夠有序的根據(jù)生長發(fā)育階段的需要進(jìn)行DNA片段的重排，還能在需要是增加細(xì)胞內(nèi)的某些基因的拷貝數(shù)；5、真核生物中，基因轉(zhuǎn)錄的調(diào)節(jié)區(qū)大得多，而且遠(yuǎn)離核心啟動子幾百個甚至上千個堿基對；6、真核生物的RNA在細(xì)胞核中合成，只有經(jīng)過轉(zhuǎn)運(yùn)穿過核膜，到達(dá)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)后，才能被翻譯成蛋質(zhì)；7、許多真核生物的基因只有經(jīng)過復(fù)雜的成熟和剪接過程，才能被順利地翻譯成蛋白質(zhì)。真核細(xì)胞在基因結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)：一個完整的真核基因不但包括編碼區(qū)，還包括5'和3'端長度不等的特異性序列，這些序列不編碼氨基酸，但是卻在基因表達(dá)過程中起著重要的作用。而基因轉(zhuǎn)錄調(diào)控的基本要素包括順式元件、反式作用因子和RNA聚合酶9.了解RNA加工成熟rRNA的加工成熟分子內(nèi)切割：45S前體，核酸酶，成熟的18、28、5.8SrRNA。化學(xué)修飾：堿基甲基化（原核），核糖甲基化（真核）。tRNA的加工成熟可能先生成前體tRNA，核苷修飾，生成4.5S前體tRNA,再剪接成4S成熟tRNA。mRNA的加工成熟：先轉(zhuǎn)錄成核不均一RNA(hnRNA)5’’端加”帽子”；3’’端加上poly(A)；剪接；核苷酸的甲基化10.了解翻譯水平的調(diào)控涉及蛋白質(zhì)合成的4種成分：核糖體mRNA可溶性蛋白因子tRNA（詳細(xì)內(nèi)容可看看PPT）第九章1.病毒癌基因致瘤病毒中能在體內(nèi)誘發(fā)腫瘤并在體外引起細(xì)胞轉(zhuǎn)化的基因。2.原癌基因存在于細(xì)胞基因組中，正常情況下處于靜止或低水平表達(dá)狀態(tài)，對維持細(xì)胞正常功能具有重要作用，且當(dāng)受到致癌因素作用而被活化而導(dǎo)致基因惡變的基因。3.抑癌基因細(xì)胞內(nèi)一類抑制腫瘤發(fā)生、生長，能對抗癌基因的作用的基因4.HIV人免疫缺陷病毒，俗稱艾滋病毒，可誘發(fā)人類獲得性免疫缺損綜合征的病毒。主要攻擊人體的免疫系統(tǒng)中重要的T4淋巴細(xì)胞，大量吞噬、破壞T4淋巴細(xì)胞，從而使得整個人體免疫系統(tǒng)遭到破壞，最終因喪失對各種疾病的抵抗能力而死亡。5.基因治療（genetherapy）是指將外源正?；?qū)氚屑?xì)胞，以糾正或補(bǔ)償因基因缺陷和異常引起的疾病，以達(dá)到治療目的。6.SARS-CoV嚴(yán)重急性呼吸綜合癥冠狀病毒，基因組為單鏈正鏈RNA，為最大的RNA病毒，共14個開放讀碼框，重組率非常高。1.原癌基因是如何激活的？在很多情況下，原癌基因的結(jié)構(gòu)發(fā)生了點(diǎn)突變或插入、重排、缺失及擴(kuò)增等，改變其轉(zhuǎn)錄活性。（1）點(diǎn)突變：原癌基因活化導(dǎo)致癌變最常見的機(jī)制（2）LTR插入:LTR是反轉(zhuǎn)錄病毒基因組兩端的長末端重復(fù)序列，其結(jié)構(gòu)中含有強(qiáng)啟動序列，當(dāng)LTR插入原癌基因啟動子區(qū)域或鄰近部位后，可從根本上改變基因的正常調(diào)控規(guī)律（3）基因重排：原癌基因之間；原癌基因與非原癌基因之間（4）缺失：很多原癌基因在5上游區(qū)存在負(fù)調(diào)控序列，一旦該序列發(fā)生缺失或突變，就喪失抑制基因表達(dá)調(diào)控的能力。（5）基因擴(kuò)增：使每個細(xì)胞中基因拷貝數(shù)增加，從而直接增加可用的轉(zhuǎn)錄模板；在腫瘤細(xì)胞中，DNA擴(kuò)增事件的發(fā)生頻率比正常細(xì)胞中高上千倍；發(fā)生基因擴(kuò)增的腫瘤細(xì)胞將獲得選擇性生長優(yōu)勢。一些環(huán)境因素如：飲食、病毒、化學(xué)物質(zhì)、射線等都會引起原癌基因的結(jié)構(gòu)發(fā)生點(diǎn)突變或插入、重排、缺失、擴(kuò)增等，改變其轉(zhuǎn)錄活性。2.HIV的復(fù)制gp120與CD4結(jié)合，病毒核心蛋白和RNA進(jìn)入細(xì)胞，反轉(zhuǎn)錄酶以病毒RNA為模板合成單鏈DNA，并由宿主細(xì)胞DNA聚合酶合成雙鏈DNA（原病毒），經(jīng)環(huán)化后進(jìn)入細(xì)胞核并整合到染色體上，隨細(xì)胞分裂傳遞，長期潛伏。主要過程：1、原病毒整合到宿主染色體上，無癥狀2、原病毒利用宿主細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄和合成系統(tǒng)轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生病毒mRNA，其中一部分編碼病毒蛋白，與基因組RNA組裝成新的病毒顆粒，從寄主細(xì)胞中釋放出來侵染其它健康細(xì)胞寄主細(xì)胞瓦解死亡3.HBV的復(fù)制第一步：病毒脫掉外殼，基因組DNA進(jìn)入細(xì)胞核，經(jīng)DNA聚合酶修復(fù)正鏈缺失部分，形成共價閉環(huán)雙鏈DNA，大量擴(kuò)增。第二步：在宿主的RNA聚合酶作用下轉(zhuǎn)錄，3.5kb前基因組RNA從5‘端DR1處開始，經(jīng)DR2后繼續(xù)合成，終止于DR1后85堿基處的的TATAAA序列，比病毒DNA多130－270個堿基。第三步：前基因組的部分RNA被包裝入核心顆粒，并進(jìn)行反轉(zhuǎn)錄，以與母鏈連接的末端蛋白為引物，合成負(fù)鏈DNA。由RNaseH將模板降解，但5’端帽子結(jié)構(gòu)到DR1區(qū)域不被降解，作為正鏈合成的引物。第四步：在DNA聚合酶作用下合成正鏈，“引物易位”，未完成時，包裝成病毒顆粒，形成不完整的雙鏈基因組。10基因與發(fā)育2013簡述免疫球蛋白基因結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。在生殖細(xì)胞基因組中，V基因和C基因呈分隔獨(dú)立排列的結(jié)構(gòu)。這種排列類型稱為種系類型，存在于所有的體細(xì)胞中。編碼一條免疫球蛋白多肽鏈的基因是種系DNA上數(shù)個分隔開的DNA片段經(jīng)重排后產(chǎn)生的。免疫球蛋白分子由Igκ、Igl和Igh基因編碼，它們是3個基因家族，分別位于不同的染色體上。簡述Ig基因重排的原理及過程。輕鏈基因的重組在小鼠胚系DNA中，Vκ、Cκ、Jκ基因片段編碼κ輕鏈：①L-Vκ由前導(dǎo)序列和Vκ組成。Vκ編碼輕鏈可變區(qū)的大部分氨基酸。L編碼信號肽，此是Ig分泌所必須的，但并不參與抗體分子的功能；②Cκ片段：編碼κ輕鏈的C功能區(qū)；③Jκ片段：連接片段，在有功能的κ輕鏈基因的產(chǎn)物中用來連接Vκ和Cκ。重鏈基因的重組Ig重鏈基因也是由VH、JH和CH片段編碼的。但比輕鏈還多了個D（diversity）基因片段，它位于VH和JH片段之間。在小鼠的胚系中L-VH串聯(lián)排列，然后是一組12個D片段，再接著是4個JH片段。在恒定區(qū)基因是由一組基因組成，在小鼠中此基因簇依次為μ、δ、γ3、γ1、γ2b、γ2a、ε、α八個基因。分別編碼重鏈IgM，IgD，IgG，IgE和IgA的恒定區(qū)。當(dāng)與L鏈基因重排時，抗體的多樣性除了V、D、J、C的不同連接外，還依賴于L鏈和H鏈的連接。

什么是等位排斥與同型排斥？說明Ig°、Ig+和Ig-的含義。等位排斥：一個B淋巴細(xì)胞只能產(chǎn)生一種抗體。對于重鏈基因來說，一個染色體上重鏈基因重排成功會抑制另一個染色體上重鏈基因的重排，如果第一個染色體上的重鏈基因重排失敗，則另一個染色體上的重鏈基因發(fā)生重排。只有重排成功的基因才能表達(dá)。同型排斥：對于輕鏈基因來說，先進(jìn)行κ基因重排，只有當(dāng)兩個染色體上的κ基因都重排失敗后，才會進(jìn)行λ基因的重排。所以一個B淋巴細(xì)胞中產(chǎn)生的抗體，要么兩條輕鏈都是κ鏈，要么都是λ鏈。Ig°：未發(fā)生重排的種系構(gòu)型等位基因Ig+：發(fā)生重排并進(jìn)行功能表達(dá)的等位基因Ig-：發(fā)生無效重排的無活性等位基因什么是母源效應(yīng)基因？果蠅有哪些軸決定母源效應(yīng)基因？母源效應(yīng)基因（maternaleffectgenes）卵母細(xì)胞自身的細(xì)胞核不具轉(zhuǎn)錄活性，而由母源撫育細(xì)胞、濾泡細(xì)胞和脂肪體細(xì)胞利用自身的基因和細(xì)胞資源提供遺傳信息和營養(yǎng)物質(zhì)，然后輸入到卵母細(xì)胞中。從母源細(xì)胞輸入到卵母細(xì)胞中的基因稱為母源效應(yīng)基因。4組軸決定母源基因前端系統(tǒng)：bicoid和hucchback，決定頭和胸部的分節(jié)后端系統(tǒng)：nanos和caudal，決定腹部分節(jié)末端系統(tǒng)：torso等9個母源基因，決定胚胎兩端不分節(jié)的原頭區(qū)和尾節(jié)背腹極性基因：toll、spatzle、dorsal請說明調(diào)控果蠅前-后軸形成關(guān)鍵基因的表達(dá)順序？4個母源效應(yīng)基因參與調(diào)控胚胎前-后軸形成:biocoid和hunchback調(diào)控胚胎前端結(jié)構(gòu)的形成；nanos和caudal調(diào)控胚胎后端結(jié)構(gòu)的形成。表達(dá)順序：在果蠅發(fā)育的卵細(xì)胞階段，由于撫育細(xì)胞和卵泡細(xì)胞的分泌和誘導(dǎo)，在長橢圓形的卵細(xì)胞兩端分別差異性地錨定和貯存了特異性翻譯調(diào)控因子biocoid和nanosmRNA。進(jìn)入胚胎發(fā)育階段后，biocoid蛋白由前向后梯度性遞減，nanos則呈梯度性遞增分布。biocoid蛋白對caudalmRNA、NANOS蛋白對hunchbackmRNA的翻譯分別具有抑制作用，使hunchback蛋白含量由前向后逐漸降低，而caudal蛋白的含量則漸次增高。花器官的同源異型突變有哪幾種類型？花器官的同源異形突變包含四大類型：類型I為第一輪和第二輪器官受影響，產(chǎn)生心皮狀的花萼和雄蕊狀的花瓣。類型II為第二輪和第三輪器官受影響，產(chǎn)生花萼狀的花瓣和心皮狀的雄蕊。類型III為第三輪和第四輪器官受影響，產(chǎn)生花瓣?duì)畹男廴锖突ㄝ酄畹男钠?，而且最?nèi)兩輪器官的數(shù)量和輪數(shù)也發(fā)生了改變。類型IV中四輪結(jié)構(gòu)全部受影響。研究發(fā)現(xiàn)，每種類型突變體都是因?yàn)榘l(fā)生了同源異形基因的突變而使相鄰兩輪花器官受到影響。7什么是花器官發(fā)育的“ABC”模型？“ABC”模型的提出在對擬南芥和金魚草突變體及花器官特征決定基因功能的研究中，E.Myerowitz提出了控制花形態(tài)發(fā)生的“ABC”模型。根據(jù)這個模型，正?；ǖ乃妮喗Y(jié)構(gòu)的形成是由三組基因共同作用而完成的。每一輪花器官特征的決定分別依賴于A、B、C三組基因中的一組或兩組基因的正常表達(dá)。如其中任何一組或更多的基因發(fā)生突變而喪失功能，則花的形態(tài)將發(fā)生異常。A基因在第一、二輪花器官中表達(dá)，B基因在第二、三輪花器官中表達(dá)，C基因在第三、四輪花器官中表達(dá)。A基因本身決定萼片，A和B基因共同決定花瓣，B與C基因共同決定雄蕊，C基因決定心皮。A基因突變后（如ap1、ap2），第一輪花器官中的花萼突變?yōu)樾钠?，第二輪花器官中的花瓣突變?yōu)樾廴?。B基因突變后（如ap3、pi突變體），花萼替代了第二輪花器官中的花瓣，第三輪花器官中的雄蕊變?yōu)樾钠?。若C基因失活（如ag突變體），則第三輪花器官中的雄蕊變成花瓣，第四輪花器官中的心皮轉(zhuǎn)變?yōu)榛ㄝ唷BC模型的修正圖經(jīng)修改后的“ABC”模型。A：AP2基因和花同源異型MADS盒基因與植物花發(fā)育的關(guān)系