第一章染色体与DNA
1.原核生物的DNA的主要特征：一般只有一条染色体且大都带有单拷贝基因，只有少数的基因是以多拷贝形式存在的；整个染色体DNA几乎全部由功能基因与调控序列所组成；几乎每个基因序列都与它所编码的蛋白质序列呈线性对应状态。
2.真核生物染色体所具有的特征：分子结构稳定；能够自我复制，使亲代之间保持连续性；能够知道蛋白质的合成，从而控制整个生命活动过程；能够产生可遗传的变异。
3.染色体上的蛋白质主要包括组蛋白和非组蛋白。组蛋白是染色体的结构蛋白，与DNA组成核小体。其中组蛋白又分为：H1、H2、H2B、H3及H4。
4.组蛋白的特性：①进化上的极端保守性：不同种生物组蛋白的氨基酸组成是十分相似的②无组织特异性③肽链上的氨基酸分布的不对称性：碱性氨基酸集中分布在N端的半条链上④组蛋白的修饰作用：包括甲基化、乙酰化、磷酸化、泛素华及ADP核糖基化（修饰作用只发生在细胞周期的特定时间和组蛋白的特定位点上）⑤富含赖氨酸的组蛋白H5。
5.非组蛋白包括酶类，与细胞分裂有关的收缩蛋白、骨架蛋白、核孔复合蛋白以及肌动蛋白、肌球蛋白、微管蛋白、原基蛋白等。
①HMG蛋白：其特点在于能与DNA结合，也能与H1作用，但都容易用低盐溶液抽提，说明他们与DNA的结合并不牢靠。
②DNA结合蛋白：相对分子质量较低的蛋白质，约占非组蛋白的20%，可能是一些与DNA的复制或者转录相关的酶或调节物质。
③A24非组蛋白：其有两个N端，呈酸性，含有较多的谷氨酸和天冬氨酸，总含量大约是H2A的1%，位于核小体内。
值（C value）：一种生物单倍体基因组DNA的总量。
C值反常现象：某些两栖类的C值甚至比哺乳动物还大，而在两栖类中C值的变化也很大，可相差100倍。
7.真核细胞的DNA序列大概可分为三类（根据对DNA的动力学）：
①不重复序列：这些序列一般只有一个或几个拷贝，它占DNA总量的40%—80%。注：单拷贝基因通过基因扩增仍可合成大量蛋白质。
②中度重复序列：序列的重复次数为10-10000，约占总DNA的10%—40%。
③高度重复序列（卫星序列）：只在真核生物中发现，这类DNA是高度浓缩的，是异染色质的组成部分。
8.真核生物基因组的结构特点总结：①基因组庞大，一般大于原核生物的基因组
②存在大量的重复序列③大部分为非编码序列，占整个基因组序列的90%以上，该特点是真核生物与细菌和病毒之间的最主要区别④转录产物为单顺反子⑤存在大量的顺式作用元件，包括启动子、增强子、沉默子等⑥存在大量的DNA多态性。DNA多态性指DNA序列中发生变异而导致的个体间核苷酸序列的差异⑦真核基因是断裂基因，有内含子结构⑧具有端粒结构。端粒是真核生物线性基因组DNA末端的一段特殊结构，它是一段DNA序列和蛋白质形成的复合体。
小的一部分不转录②存在转录单元③有重复基因。
11.DNA的一级结构：指4种脱氧核苷酸的链接及其排列顺序。
DNA的二级结构：指两条多核苷酸链反向平行盘绕所生成的双螺旋结构。其特点：①DNA分子由两条互相平行的脱氧核苷酸长链盘绕而成②DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排在外侧，构成基本骨架，碱基排在内侧。DNA的二级结构分为两大类：一类是右手螺旋，如A-DNA和B-DNA，DNA通常是以右手螺旋形式存在的；另一类是左手螺旋，即Z-DNA。
12.B-NDA的结构：它即规则又稳定，是由两条反向平行的多核苷酸链围绕同一中心轴构成的右手螺旋结构。多核苷酸的方向由核苷酸见的磷酸二酯键的走向决定，一条从5’→3’，另一条是从3’→5’。链间有螺旋形的凹槽，其中一个较浅，叫小沟；一个较深称为大沟。顺着螺旋轴心从上向下看，可见碱基平面与纵轴垂直，且螺旋的轴心穿过氢键的中心。相邻碱基对平面之间的距离为,脱氧核糖环平面与纵轴大致平行，双螺旋直径为。
A-DNA的结构：碱基对倾斜大，并偏向双螺旋的边缘，因此具有一个深窄的大沟和宽浅的小沟。
Z-DNA的结构：螺旋细长，每圈螺旋含有12对碱基，大沟平坦，小沟深而窄，核苷酸构想顺反相间，螺旋骨架呈Z字型。
13.增色效应：在DNA变性解链过程中，由于碱基之中的共轭双键被暴露出来，使DNA在260nm处的吸光值增加，称为增色效应。
减色效应：变性DNA复性形成双螺旋结构后，其260nm紫外吸收会降低，这种现象叫减色效应。
14.Tm值：吸光度增加到最大值一半时的温度成为DNA的解链温度或熔点，用Tm 表示。影响Tm值的主要因素：①DNA中的G+C的含量。常用如下公式：Tm=+(G+C)%来计算DNA的Tm值，小于25mer的寡核苷酸的Tm值计算公式为：Tm=4(G+C)+2(A+T)②溶液中的离子强度。在高离子强度下，负电荷可以被阳离子中和，双螺旋的结构较稳定保持;在低离子强度下，未被中和的负电荷将会降低双螺旋的稳定性。
③DNA的均一性。均质DNA解链温度范围小，而异质DNA的解链温度范围宽，所以Tm值也是衡量DNA样品均一性的标准。
15.DNA的高级结构：指DNA双螺旋进一步扭曲盘绕所形成的更复杂的特定空间结构，包括超螺旋、线性双链中的纽结、多重螺旋等。超螺旋结构是DNA高级结构的主要形式，可分为正超螺旋（右手螺旋）与负超螺旋（左手螺旋）两大类，负超螺旋是细胞内常见的DNA高级结构形式，正超螺旋是过度缠绕的双螺旋，他们在不同类型的拓扑异构酶作用下或在特殊情况下可以相互转变。在电场作用下，相同分子质量的超螺旋DNA比线性DNA迁移率大，线性DNA又比开环的DNA 迁移率大，以此可以判断质粒结构是否被破坏。DNA分子的这种变化可以用一个数学公式来表示：L=T+W，其中L为连接数，是指环形DNA分子两条链间交叉的次数，T为双螺旋的盘绕数，W为超螺旋数。
16.复制子：生物体内能独立进行复制的单位，从复制起点到终止点的区域为一个复制子。
复制叉：复制时，双链DNA要解开成两股链分别进行，所以这个复制起始点呈现叉子的形式。
复制终止点：复制中控制复制终止的位点。
17.DNA链的复制过程：DNA改变双螺旋构想，解链酶解开双链，在单链DNA结合蛋白（SSB）和DNA聚合酶Ⅲ的共同作用下合成先导链，方向与复制叉推进动的方向一致。在后随链上，当复制叉进一步打开时，RNA引物才能与DNA单链结合；后随链合成时，产生冈崎片段；复制叉继续前进，引物酶合成新的RNA引物，与DNA单链相结合准备引发合成新的冈崎片段。
18.DNA的复制方向：①单向复制:从一个复制起点开始，只有一个复制叉在移动
②双向复制：复制起始点只有一个，但向两侧分别形成复制叉，向相反方向移动。此复制方式最为普通③相向复制：从两个起始点分别起始两条链的复制，此模式虽有两个复制叉的生长端，但在每个复制叉中只有一条链作为模板合成DNA，复制方式较为特殊。
19.DNA合成的半不连续性：前导链是持续合成的，而后导链则是以不连续方式合成的。
20.DNA复制的几种方式：①线性DNA双链的复制：复制叉生长方式有单一起点的单向及双向和多个起始点的双向几种，DNA双向复制时复制叉处呈“眼”形，在DNA末端形成发夹结构②环状DNA双链的复制：可分为θ型、滚环型和D环型。
21.①DNA解链酶：能通过水解ATP获得能量来解开双链DNA。
②单链结合蛋白（SSB蛋白）：作用是保持单链的存在，并没有解链的功能。
③DNA拓扑异构酶：能够消除解链造成的正超螺旋的堆积，消除阻碍解链继续进行的这种压力，使复制得以延伸。
22.原核生物DNA复制的特点：①DNA双螺旋的解旋：在拓扑异构酶Ⅰ的作用下解开负超螺旋，并与解链酶共同作用，在复制起始点处解开双链，SSB蛋白稳定解开的单链，以保证局部结构不会恢复为双链结构②DNA复制的引发：后随链的引发过程往往由引发体来完成，引发体由6种蛋白质n、n’、n”、Dna B、C 和I共同组成③复制的延伸：前导链和后随链的合成同时进行，前导链持续合成，合成方向与复制叉一致。后随链的合成分段进行，形成中间产物冈崎片段，再通过共价键接成一条连续完整的新DNA链，其中包括4个步骤④复制的终止：当复制叉前移，遇到约22个碱基的重复性终止子序列（Ter）时，Ter-Tus复合物能使DnaB不再将DNA解链，阻挡复制叉的继续前移，等到相反方向的复制叉到达后停止复制，在DNA拓扑异构酶Ⅳ的作用下使复制叉解体，释放子链DNA。
23.DNA聚合酶：大肠杆菌中存在DNA聚合酶Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ。
DNA聚合酶Ⅰ：用以除去冈崎片段5’端RNA引物，使冈崎片段间缺口消失，保证连接酶将片段连接起来。
DNA聚合酶Ⅱ：具有5’—3’方向聚合酶活性，但酶活性较低，主要作用是修复DNA。
DNA聚合酶Ⅲ：包含7种不同的亚单位和9个亚基。既有5’—3’方向聚合酶活性，也有3’—5’核酸外切酶活性。
DNA聚合酶Ⅳ和Ⅴ：分别由dimB和umnD’2C基因编码，主要在SOS修复过程中发挥功能。
24、真核生物DNA复制的特点：与原核生物DNA复制存在着很多不同，真核生物每条染色体上可以有多处复制起始点，而原核生物只有一个起始点；真核生物在全部完成复制之前，各个起点上的DNA复制不能再开始，而在快速生长的原核生物中，复制起始点上可以连续开始新的DNA复制，表现为虽有一个复制单元，但可以有多个复制叉。
25、真核细胞DNA的复制调控：①细胞生活周期水平调控：决定细胞停留在G1期还是进入S期②染色体水平调控：决定不同染色体或同一染色体不同部位的复制子按一定顺序在S期起始复制③复制子水平调控：决定复制的起始与否。真核生物生活周期可分为4个时期：G1、S、G2和M期。G1期是复制预备期，S期是复制期，G2期是有丝分裂准备期，M期是有丝分裂期。
复和核苷酸切除修复③重组修复④DNA的直接修复⑤SOS反应：包括诱导DNA损伤修复、诱变效应、细胞分裂的抑制以及溶原性细菌释放噬菌体等。
28.转座子（Tn）:存在于染色体DNA上可自我复制和位移的基本单位。
转座子分为两大类：①插入序列（IS）：最简单的转座子，不含有任何宿主基因②复合型转座子：一类带有某些抗药性基因（或其他宿主基因）的转座子，其两翼往往是两个相同或高度同源的IS。
转座作用的遗传学效应：①引起插入突变②产生新的基因③产生的染色体畸变。
29.单核苷酸多态性（SNP）:指基因组DNA序列中由于单个核苷酸的突变引起的多态性。根据SNP在基因组中的分布位置可分为基因编码区SNP（cSNP）、基因调控区SNP(pSNP)和基因间随机非编码区SNP（rSNP）等三类。
第二章生物信息的传递（上）
1.基因表达过程包括转录和翻译两个阶段，转录是指拷贝出一条与DNA链序列完全相同的RNA单链过程，是基因表达的核心步骤；翻译是指以新的mRNA为模板，把核苷酸三联体密码子翻译成氨基酸序列、合成多肽链的过程，是基因表达的目的。
2.RNA的结构特点：①含有核糖和嘧啶，通常是单链线性分子②自身折叠形成局部双螺旋③可折叠形成复杂的三级结构。
RNA的功能：①作为细胞内蛋白质生物合成的主要参与者②部分RNA可以作为核酶在细胞中催化一些化学反应，主要作用于初始转录产物的剪接加工③参与基因表达的调控，与生物的生长发育密切相关④在某些病毒中是遗传物质。
3.RNA转录的过程：RNA是按5’—3’方向合成的，以DNA双链中的反义链（模板链）为模板，在RNA聚合酶催化下，以四种三磷酸核苷（NTPs）为原料，根据碱基配对原则，各核苷酸间通过形成磷酸二酯键相连，不需要引物的参与，合成的RNA带有与DNA编码链相同的序列。转录的基本过程包括模板识别、转录开始、通过启动子及转录的延伸和终止。
模板识别：DNA聚合酶与启动子DNA双链相互作用并与之相结合。
转录起始：①RNA聚合酶全酶对启动子的识别，聚合酶与启动子可逆性结合形成封闭复合物②伴随着DNA封闭性复合物转变为开放复合物，聚合酶全酶所结合的DNA序列中有一小段双链被解开③开放复合物与最初的两个NTP相结合并在这两个核苷酸之间形成磷酸二酯键后转变成RNA聚合酶、DNA和新生RNA的三元复合物。聚合酶全酶的作用是启动子的选择和转录的起始，在真核生物转录过程中至少需要7种辅助因子（转录因子）参与。
转录延伸：底物NTP不断地被添加到新生RNA链的3’-OH端，随着RNA聚合酶的移动，DNA双螺旋持续解开，暴露出新的单链DNA模板，新生的RNA链的3’末端不断延伸，在解链区形成RNA-DNA杂合物，而在解链区的后面，DNA模板链与其原先配对的非模板链重新结合为双螺旋，RNA链逐步被释放。
转录终止：当RNA链延伸到转录终止位点时，RNA聚合酶不再形成新的磷酸二酯键，RNA-DNA杂合物分离，转录泡瓦解，DNA恢复为双链状态，而RNA聚合酶和RNA链都被从模板链上释放出来。
4.抗转录终止主要的两种方式：①破坏终止位点RNA的茎-环结构②依赖于蛋白质因子的转录抗终止。
5.原核生物RNA聚合酶：大肠杆菌RNA聚合酶首先由2个α亚基、一个β亚基、一个β’亚基和一个ω亚基组成核心酶，加上一个σ亚基后则成为聚合酶全酶。α因子的作用是负责模板链的选择和转录的起始，是酶的别构效应物，使酶专一性识别模板上的启动子。
8.细菌中常见的两种启动子突变：下降突变和上升突变。
9.增强子（强化子）：能强化转录起始的序列。
增强子的特点：①远距离效应②无方向性③顺式调节：只调节位于同一染色体上的靶基因④无物种和基因的特异性⑤具有组织特异性⑥有相位性，其作用与DNA的构想有关⑦有的增强子可以对外部信号产生反应。
10.TATA区和上游启动子元件（TATA区上游的保守序列）的作用有所不同，前者是使转录精确的起始。GAAT区和GC区主要控制转录起始的频率，基本上不参与起始位点的确定。注：基因转录实际上是RNA聚合酶、转录调控因子和启动子区各种调控元件相互作用的结果。
11.RNA转录的抑制剂主要分为两大类：DNA模板功能抑制剂（放线菌素D）和RNA 聚合酶抑制剂（利福霉素、利迪链霉素、放射线素D和α-鹅膏蕈碱等）。
12.原核生物与真核生物转录产物的比较：①只有一种RNA聚合酶参与所有类型的原核生物基因转录，而真核生物有3种以上的RNA聚合酶来负责不同类型的基因转录，合成不同类型的、在细胞核内有不同定位的RNA②转录产物有差别。原核生物的初级产物多为编码序列，而真核生物的初级产物很大，含有内含子序列，成熟的mRNA只占初级产物的一小部分③原核生物的初级产物几乎不需要剪接加工，就可直接作为成熟的mRNA进一步行驶翻译模板的功能；真核生物转录产物需要经过剪接、修饰后加工成熟过程才能成为成熟的mRNA④在原核生物细胞中，
转录和翻译不仅发生在用一个细胞内，而且这两个过程是几乎同时进行的，蛋白质的合成往往在mRNA刚开始转录时就被引发了。真核生物mRNA的合成和蛋白质的合成则发生在不同的空间和时间范畴内。
13.原核生物常以AUG（有时GUG,甚至UUG）作为起始密码子，而真核生物几乎永远以AUG作为起始密码子。
原核生物mRNA的特征：①原核生物mRNA的半衰期短②许多原核生物mRNA可能以多顺反子的形式存在③原核生物mRNA的5’端无帽子结构，3’端没有或只有较短的polyA结构。
真核生物mRNA的特征：①真核生物mRNA的5’端存在帽子结构②绝大多数真核生物mRNA具有polyA尾巴。
14.内含子的特点：①长度和序列没有共同性②位于反密码子的下游③内含子和外显子间的边界没有保守序列。
15.真核生物tRNA的加工主要包括3个需要酶催化的过程：①内含子剪接：tRNA 核酸内切酶切割前体分子中的内含子，RNA连接酶将外显子部分接连在一起②3’端添加CAA：真核生物所有tRNA前体的3’端缺乏-CCA-OH结构，在蛋白质翻译过程中没有活性，故需在tRNA核苷酸转移酶的催化下在其3’端添加CCA③核苷酸修饰。
哺乳动物细胞内rRNA前体的剪切过程：①在5’端切除非编码的序列，生成41S中间产物②41S RNA再被切割为两段，一段为32S，含有28SrRNA和 rRNA,另一段为20S，含有18S rRNA③32S RNA进一步被剪切成28S rRNA和 rRNA④20S RNA被剪切生成18S rRNA
16.真核生物mRNA的剪接（不包括tRNA的加工过程）主要有3种：pre-mRNA剪接、Ⅰ类和Ⅱ类自剪接内含子。
RNA的剪接是由两步转酯反应完成的：第一步是转酯反应是由位于分支位点的保守腺苷酸的2’-OH引发的;第二步转酯反应中，5’外显子作为亲核基团，攻击3’剪接位点的磷酰基团，导致两个结果：一是把5’和3’外显子连接起来，二是把内含子作为离去基团释放出去。注：在这两步转酯反应中，没有增加新的化学键，只是断开了两个磷酸二酯键，同时形成了两个新的磷酸二酯键。17.核小RNA（snRNA）在剪接中的功能：①识别5’剪接位点和分支点②按需要把这两个位点集结在一起③催化或协助催化RNA的剪接和连接方式。
18.介导RNA编辑的两种机制：位点性脱氨基作用和引导RNA指导的尿嘧啶插入或删除。
RNA编辑的生物学意义：①校正作用：有些基因在突变过程中丢失的遗传信息可能通过RNA编辑得以恢复②调控翻译：通过编辑可以构建或去除起始密码子和终止密码子，是基因表达调控的一种方式③扩充遗传信息：能使基因产物获得新的结构和功能，有利于生物的进化。
19.核酶：一类具有催化功能的RNA分子，通过催化靶位点RNA链中磷酸二酯键的断裂，特异性地剪切底物RNA分子，从而阻断基因的表达。核酶主要分为两种：剪切型核酶和剪接型核酶。
剪切型核酶：只剪不接，能够催化自身RNA或不同的RNA分子，切下特异的核苷酸序列。反应形成新的磷酸二酯键
剪接型核酶：既能切割RNA分子，也能通过转酯反应形成新的磷酸二酯键，连接切割后的RNA分子。
20.获得性遗传：指有机体在生长发育过程中由于环境的影响而不是基因突变所
分子生物学与基因工程复习重点 第一讲绪论 1、分子生物学与基因工程的含义 从狭义上讲，分子生物学主要是研究生物体主要遗传物质-基因或DNA的结构及其复制、转录、表达和调节控制等过程的科学。 基因工程是一项将生物的某个基因通过载体运送到另一种生物的活体细胞中，并使之无性繁殖和行使正常功能，从而创造生物新品种或新物种的遗传学技术。 2、分子生物学与基因工程的发展简史，特别是里程碑事件，要求掌握其必要的理由 上个世纪50年代，Watson和Crick提出了的DNA双螺旋模型； 60年代，法国科学家Jacob和Monod提出了的乳糖操纵子模型； 70年代，Berg首先发现了DNA连接酶，并构建了世界上第一个重组DNA分子； 80年代，Mullis发明了聚合酶链式反应（Polymerase Chain Reaction，PCR）技术； 90年代，开展了“人类基因组计划”和模式生物的基因组测序，分子生物学进入“基因组时代”； 目前，分子生物学进入了“后基因组时代”或“蛋白质组时代”。 3、分子生物学与基因工程的专业地位与作用：从专业基础课角度阐述对专业课程的支 撑作用 第二讲核酸概述 1、核酸的化学组成（图画说明） 2、核酸的种类与特点：DNA和RNA的区别 （1）DNA含的糖分子是脱氧核糖，RNA含的是核糖； （2）DNA含有的碱基是腺嘌呤（A）、胞嘧啶（C）、鸟嘌呤（G）和胸腺嘧啶（T），RNA含有的碱基前3个与DNA完全相同，只有最后一个胸腺嘧啶被尿嘧啶（U）所代替； （3）DNA通常是双链，而RNA主要为单链；
（4）DNA的分子链一般较长，而RNA分子链较短。 3、DNA作为遗传物质的直接和间接证据； 间接： （1）一种生物不同组织的细胞，不论年龄大小，功能如何，它的DNA含量是恒定的，而生殖细胞精子的DNA含量则刚好是体细胞的一半。多倍体生物细胞的DNA含量是按其染色体倍数性的增加而递增的，但细胞核里的蛋白质并没有相似的分布规律。 （2）DNA在代谢上较稳定。 （3）DNA是所有生物的染色体所共有的，而某些生物的染色体上则没有蛋白质。（4）DNA通常只存在于细胞核染色体上，但某些能自体复制的细胞器，如线粒体、叶绿体有其自己的DNA。 （5）在各类生物中能引起DNA结构改变的化学物质都可引起基因突变。 直接：肺炎链球菌试验、噬菌体侵染实验 4、DNA的变性与复性：两者的含义与特点及应用 变性：它是指当双螺旋DNA加热至生理温度以上（接近100oC）时，它就失去生理活性。这时DNA双股链间的氢键断裂，最后双股链完全分开并成为无规则线团的过程。简而言之，就是DNA从双链变成单链的过程。增色效应：它是指在DNA的变性过程中，它在260 nm的吸收值先是缓慢上升，到达某一温度后即骤然上升的效应。 复性：它是指热变性的DNA如缓慢冷却，已分开的互补链又可能重新缔合成双螺旋的过程。复性的速度与DNA的浓度有关，因为两互补序列间的配对决定于它们碰撞频率。DNA复性的应用-分子杂交：由DNA复性研究发展成的一种实验技术是分子杂交技术。杂交可发生在DNA和DNA或DNA与RNA间。 5、Tm的含义与影响因素 Tm的含义：是指吸收值增加的中点。 影响因素： 1）DNA序列中G + C的含量或比例含量越高，Tm值也越大（决定性因素）；2）溶液的离子强度 3）核酸分子的长度有关：核酸分子越长，Tm值越大
DNA分离 核酸包括DNA、RNA两种分子在细胞中都是以与蛋白质结合的状态存在。真核生物的染色体DNA为双链线性分子；原核生物的"染色体"、质粒及真核细胞器DNA为双链环状分子；有些噬菌体DNA有时为单链环状分子；RNA分子在大多数生物体内均是单链线性分子；不同类型的RNA分子可具有不同的结构特点，如真核自由RNA分子多数在3'端带有ploy(A)结构。至于病毒的DNA、RNA分子，其存在形式多种多样，有双链环状、单链环状、双链线状和单链线状等。 95%的真核生物DNA主要存在于细胞核内，其它5%为细胞器DNA，如线粒体、叶绿体等。RNA分子主要存在于细胞质中，约占75%，另有10%在细胞核内，15%在细胞器中。RNA以rRNA 的数量最多(80%~85%),tRNA及核内小分子RNA占10%~15%，而mRNA分子只占1%~5%，mRNA分子大小不一,序列各异。总的来说，DNA分子的总长度一般随着生物的进化程度而增大，而mRNA 的分子量与生物进化无明显关系。 分离纯化核酸总的原则：①应保证核酸一级结构的完整性；②排除其它分子的污染。为了保证核酸结构与功能的研究，完整的一级结构是最基本的要求,因为遗传信息全部贮存在一级结构之内。核
酸的一级结构还决定其高级结构的形式以及和其它生物大分子结合的方式。 核酸的纯化应达到的要求：①核酸样品中不应存在对酶有抑制作用的有机溶剂和过高浓度的金属离子；②其它生物大分子如蛋白质、多糖和脂类分子的污染应降低到最低程度；③排除其它核酸分子的污染，如提取DNA分子时,应去除RNA分子，反之亦然。 实验过程中注意事宜: ①尽量简化操作步骤，缩短提取过程，以减少各种有害因素对核酸的破坏；②减少化学因素对核酸的降解，为避免过酸、过碱对核酸链中磷酸二酯键的破坏，操作多在pH4~10条件下进行；③减少物理因素对核酸的降解，物理降解因素主要是机械剪切力，其次是高温。机械剪切力包括强力高速的溶液震荡、搅拌,使溶液快速地通过狭长的孔道；细胞突然置于低渗液中；细胞爆炸式的破裂以及DNA样品的反复冻贮。这些操作细节在实验操作中应备加注意。机械剪切作用的主要危害对象是大分子量的线性DNA分子，如真核细胞的染色体DNA。对分子量小的环状DNA分子，如质粒DNA及RNA分子,威胁相对小一些。高温,如长时间的煮沸，除水沸腾带来的剪切力外，高温本身对核酸分子中的有些化学键也有破坏作用。核酸提取过程中,常规操作温度为0~4℃,此温度环境降低核酸酶的活性与反应速率,减少对核酸的生
结合着下载的资料复习吧~~~~ 绪论 分子生物学的发展简史 Schleiden和Schwann提出“细胞学说” 孟德尔提出了“遗传因子”的概念、分离定律、独立分配规律 Miescher首次从莱茵河鲑鱼精子中分离出DNA Morgan基因存在于染色体上、连锁遗传规律 Avery证明基因就是DNA分子，提出DNA是遗传信息的载体 McClintock首次提出转座子或跳跃基因概念 Watson和Crick提出DNA双螺旋模型 Crick提出了“中心法则” Meselson与Stah用N重同位素证明了DNA复制是一种半保留复制 Jacob和Monod提出了著名的乳糖操纵子模型 Arber首次发现DNA限制性内切酶的存在 Temin和Baltimore发现在病毒中存在以RNA为模板，逆转录成DNA的逆转录酶 哪几种经典实验证明了DNA是遗传物质? (Avery等进行的肺炎双球菌转化实验、Hershey 利用放射性同位素35S和32P分别标记T2噬菌体的蛋白质外壳和DNA) 第二章染色体与DNA 第一节染色体 一、真核细胞染色体的组成 DNA：组蛋白：非组蛋白：RNA = 1：1：(1-1.5)：0.05 （一）蛋白质（组蛋白、非组蛋白） （1）组蛋白：H1、H2A、H2B、H3、H4 功能：①核小体组蛋白（H2A、H2B、H3、H4）作用是将DNA分子盘绕成核小体
②不参加核小体组建的组蛋白H1，在构成核小体时起连接作用 （2）非组蛋白：包括以DNA为底物的酶、作用于组蛋白的酶、RNA聚合酶等。常见的有（HMG蛋白、DNA结合蛋白） 二、染色质 染色体：分裂期由染色质聚缩形成。 染色质：线性复合结构，间期遗传物质存在形式。 常染色质（着色浅） 具间期染色质形态特征和着色特征染色质 异染色质（着色深） 结构性异染色质兼性异染色质 （在整个细胞周期内都处于凝集状态）（特定时期处于凝集状态）三、核小体 由H2A、H2B、H3、H4各2 分子组成的八聚体和绕在八聚体外的DNA、一分 子H1组成。八聚体在中央，DNA分子盘绕在外，由此形成核心颗粒。,H1结合在核心颗粒外侧DNA双链的进出口端，如搭扣将绕在八聚体外DNA链固定，核心颗粒之间的连接部分为连接DNA。 核小体的定位对转录有促进作用
分子生物学试题及答案
分子生物学试题及答案一、名词解释 1．cDNA与cccDNA：cDNA是由mRNA通过反转录酶合成的双链DNA；cccDNA是游离于染色体之外的质粒双链闭合环形DNA。 2．标准折叠单位：蛋白质二级结构单元α－螺旋与β－折叠通过各种连接多肽可以组成特殊几何排列的结构块，此种确定的折叠类型通常称为超二级结构。几乎所有的三级结构都可以用这些折叠类型，乃至他们的组合型来予以描述，因此又将其称为标准折叠单位。3．CAP：环腺苷酸（cAMP）受体蛋白CRP（cAMP receptor protein ），cAMP与CRP结合后所形成的复合物称激活蛋白CAP（cAMP activated protein ） 4．回文序列：DNA片段上的一段所具有的反向互补序列，常是限制性酶切位点。 5．micRNA：互补干扰RNA或称反义RNA，与mRNA序列互补，可抑制mRNA的翻译。 6．核酶：具有催化活性的RNA，在RNA的剪接加工过程中起到自我催化的作用。 7．模体：蛋白质分子空间结构中存在着某些立体形状和拓扑结构颇为类似的局部区域 8．信号肽：在蛋白质合成过程中N端有15~36个氨基酸残基的肽段，引导蛋白质的跨膜。
除了5’ 3’外切酶活性 19．锚定PCR：用于扩增已知一端序列的目的DNA。在未知序列一端加上一段多聚dG的尾巴，然后分别用多聚dC和已知的序列作为引物进行PCR扩增。 20．融合蛋白：真核蛋白的基因与外源基因连接，同时表达翻译出的原基因蛋白与外源蛋白结合在一起所组成的蛋白质。 二、填空 1． DNA的物理图谱是DNA分子的（限制性内切酶酶解）片段的排列顺序。 2． RNA酶的剪切分为（自体催化）、（异体催化）两种类型。3．原核生物中有三种起始因子分别是（IF-1）、（ IF-2 ）和（IF-3 ）。4．蛋白质的跨膜需要（信号肽）的引导，蛋白伴侣的作用是（辅助肽链折叠成天然构象的蛋白质）。 5．启动子中的元件通常可以分为两种：（核心启动子元件）和（上游启动子元件）。 6．分子生物学的研究内容主要包含（结构分子生物学）、（基因表达与调控）、（ DNA重组技术）三部分。 7．证明DNA是遗传物质的两个关键性实验是（肺炎球菌感染小鼠）、（ T2噬菌体感染大肠杆菌）这两个实验中主要的论点证据是：（生物体吸收的外源DNA改变了其遗传潜能）。 8．hnRNA与mRNA之间的差别主要有两点：（ hnRNA在转变为mRNA 的过程中经过剪接，）、
第一章染色体与DNA 1.原核生物的DNA的主要特征：一般只有一条染色体且大都带有单拷贝基因，只有少数的基因是以多拷贝形式存在的；整个染色体DNA几乎全部由功能基因与调控序列所组成；几乎每个基因序列都与它所编码的蛋白质序列呈线性对应状态。 2.真核生物染色体所具有的特征：分子结构稳定；能够自我复制，使亲代之间保持连续性；能够知道蛋白质的合成，从而控制整个生命活动过程；能够产生可遗传的变异。 3.染色体上的蛋白质主要包括组蛋白和非组蛋白。组蛋白是染色体的结构蛋白，与DNA组成核小体。其中组蛋白又分为：H1、H2、H2B、H3及H4。 4.组蛋白的特性：①进化上的极端保守性：不同种生物组蛋白的氨基酸组成是十分相似的②无组织特异性③肽链上的氨基酸分布的不对称性：碱性氨基酸集中分布在N端的半条链上④组蛋白的修饰作用：包括甲基化、乙酰化、磷酸化、泛素华及ADP核糖基化（修饰作用只发生在细胞周期的特定时间和组蛋白的特定位点上）⑤富含赖氨酸的组蛋白H5。 5.非组蛋白包括酶类，与细胞分裂有关的收缩蛋白、骨架蛋白、核孔复合蛋白以及肌动蛋白、肌球蛋白、微管蛋白、原基蛋白等。 ①HMG蛋白：其特点在于能与DNA结合，也能与H1作用，但都容易用低盐溶液抽提，说明他们与DNA的结合并不牢靠。 ②DNA结合蛋白：相对分子质量较低的蛋白质，约占非组蛋白的20%，可能是一些与DNA的复制或者转录相关的酶或调节物质。 ③A24非组蛋白：其有两个N端，呈酸性，含有较多的谷氨酸和天冬氨酸，总含量大约是H2A的1%，位于核小体内。 6.C值（C value）：一种生物单倍体基因组DNA的总量。 C值反常现象：某些两栖类的C值甚至比哺乳动物还大，而在两栖类中C值的变化也很大，可相差100倍。 7.真核细胞的DNA序列大概可分为三类（根据对DNA的动力学）： ①不重复序列：这些序列一般只有一个或几个拷贝，它占DNA总量的40%—80%。注：单拷贝基因通过基因扩增仍可合成大量蛋白质。 ②中度重复序列：序列的重复次数为10-10000，约占总DNA的10%—40%。 ③高度重复序列（卫星序列）：只在真核生物中发现，这类DNA是高度浓缩的，是异染色质的组成部分。 8.真核生物基因组的结构特点总结：①基因组庞大，一般大于原核生物的基因组 ②存在大量的重复序列③大部分为非编码序列，占整个基因组序列的90%以上，该特点是真核生物与细菌和病毒之间的最主要区别④转录产物为单顺反子⑤存在大量的顺式作用元件，包括启动子、增强子、沉默子等⑥存在大量的DNA多态性。DNA多态性指DNA序列中发生变异而导致的个体间核苷酸序列的差异⑦真核基因是断裂基因，有内含子结构⑧具有端粒结构。端粒是真核生物线性基因组DNA末端的一段特殊结构，它是一段DNA序列和蛋白质形成的复合体。
一、名词解释 1.分配常数：又称分配系数，是指一种分析物在两种不相混合溶剂中的平衡常数。 2.多肽链的末端分析：确定多肽链的两末端可作为整条多肽链一级结构测定的标志，分为氨基端分析和羧基端分析。 3.连接酶：指能将双链DNA中一条单链上相邻两核苷酸连接成一条完整的分子的酶。 4.预杂交：在分子杂交实验之前对杂交膜上非样品区域进行封闭，用以降低探针在膜上的非特异性结合。 5.反转录PCR：是将反转录RNA与PCR结合起来建立的一种PCR技术。首先进行反转录产生cDNA,然后进行常规的PCR反应。 6.稳定表达：外源基因转染真核细胞并整合入基因组后的表达。 7.基因敲除：是指对一个结构已知但功能未知或未完全知道的基因，从分子水平上设计实验，将该基因从动物的原基因组中去除，或用其它无功能的DNA片断取代，然后从整体观察实验动物表型，推测相应基因的功能。 8.物理图谱：人类基因组的物理图是指以已知核苷酸序列的DNA片段为“路标”，以碱基对(bp，kb，Mb)作为基本测量单位(图距)的基因组图。 9.质谱图：不同质荷比的离子经质量分析器分开后，到检测器被检测并记录下来，经计算机处理后所表示出的图形。 10.侧向散射光：激光束照射细胞时，光以90度角散射的讯号，用于检测细胞内部结构属性。
11.离子交换层析：是以离子交换剂为固定相，液体为流动相的系统中进行的层析。 12.Edman降解：从多肽链游离的N末端测定氨基酸残基的序列的过程。 13.又称为限制性核酸内切酶(restriction endonuclease)：是能够特异识别双链DNA序列并进行切割的一类酶。 14.电转移：用电泳技术将凝胶中的蛋白质，DNA或RNA条带按原位转移到固体支持物，形成印迹。 15.多重PCR：是在一次反应中加入多对引物，同时扩增一份模板样品中不同序列的PCR 过程。 16.融合表达: 在表达载体的多克隆位点上连有一段融合表达标签（Tag），表达产物为融合蛋白（有分N端或者C端融合表达），方便后继的纯化步骤或者检测。 17.同源重组：发生在DNA同源序列之间，有相同或近似碱基序列的DNA分子之间的遗传交换。 18.遗传图谱又称连锁图谱(linkage map)，它是以具有遗传多态性的遗传标记为“路标”，以遗传学距离为图距的基因组图。 19.碎片离子：广义的碎片离子为由分子离子裂解产生的所有离子。 20.前向散射光：激光束照射细胞时，光以相对轴较小角度向前方散射的讯号用于检测细胞等离子的表面属性，信号强弱与细胞体积大小成正比。 21.亲和层析:利用共价连接有特异配体的层析介质分离蛋白质混合物中能特异结合配体的目的蛋白或其他分子的一种层析法。(利用分子与其配体间特殊的、可逆性的亲和结合
Section A 细胞与大分子 简述复杂大分子的生物学功能及与人类健康的关系。 Section C 核酸的性质 1.DNA的超螺旋结构的特点有哪些？ A 发生在闭环双链DNA分子上 B DNA双链轴线高卷曲，与简单的环状相比，连接数发生变化 C 当DNA扭曲方向与双螺旋方向相同时，DNA变得紧绷，为正超螺旋，反之变得松弛为负超螺旋。自然界几乎所有DNA分子超螺旋都为负的，因为能量最低。 2.简述核酸的性质。 A 核酸的稳定性：由于核酸中碱基对的疏水效应以及电荷偶极作用而趋于稳定 B 酸效应：在强酸和高温条件下，核酸完全水解，而在稀酸条件下，DNA的核苷键被选择性地断裂生成脱嘌呤核酸 C 碱效应：当PH超出生理范围时（7-8），碱基的互变异构态发生变化 D 化学变性：一些化学物质如尿素，甲酰胺能破坏DNA和RNA二级结构中的 而使核酸变性。 E 粘性：DNA的粘性是由其形态决定的，DNA分子细长，称为高轴比，可被机械力和超声波剪切而粘性下降。 F 浮力密度：1.7g/cm^3,因此可利用高浓度分子质量的盐溶液进行纯化和分析 G 紫外线吸收：核酸中的芳香族碱基在269nm 处有最大光吸收 H 减色性，热变性，复性。 思考题：提取细菌的质粒依据是核酸的哪些性质？ 质粒是抗性基因，，在基因组或者质粒DNA中用碱提取法。 Sectio C 课前提问 1.在1.5mL的离心管中有500μL，取出10 μL稀释至1000 μL后进行检测，测得A260=0.15。 问（1）：试管中的DNA浓度是多少？ 问（2）：如果测得A280=0.078, .A260/A280=？说明什么问题？ (1)稀释前的浓度：0.15/20=0.0075 稀释后的浓度：0.0075/100=0.75ug/ml （2）0.15/0.078=1.92〉1.8，说明DNA中混有RNA样品。 2.解释以下两幅图
分子生物学：研究核酸、蛋白质等所有生物大分子的形态、结构特征及其重要性、规律性和相互关系的科学。 C值反常：也称c值谬误，指c值往往与种系进化复杂性不一致的现象，及基因组的大小与遗传复杂性之间没有必然的联系，某些较低等的生物c值却很大。DNA重组技术：又称基因工程。将不同的DNA片段按照预先的设计定向连接起来，在特定的受体细胞中与载体同时复制并得到表达，产生影响受体细胞的新的遗传性状的技术。 GU-AG法则：多数细胞核mRNA前体中内含子的5’边界序列为GU，3’边界为AG，因此，GU表示供体衔接点的5’端，AG 表示接纳点的3’端序列，习惯上，把这种保守序列模式称为GU-AG法则。 RNA干涉：是利用双链小RNA高效，特异性降解细胞内同源MRNA，从而阻断体内靶基因的表达，使细胞内出现靶基因缺失表性的方法。 摆动假说：crick为解释反密码子中子某些稀有成分的配对（如I）以及许多氨基酸中有两个以上密码子而提出的假设。编码链/有义链：在DNA双链中，与mRNA 序列（除t/u替换外）和方向相同的那条DNA，又称有义链 模板链：指双链DNA中能够作为模板通过碱基互补原则指导mRNA前体的合成的DNA链，又称反义链 操纵子：原核生物中由一个或多个相关基因以及转录翻译调控原件组成的基因表达单元。 反式作用因子：能直接或间接识别或结合在各类顺式作用元件中核心序列上参与调控靶基因转录效率的pro。 基因定点突变：向靶DNA片段中引入所需的变化，包括碱基的添加，删除，或改变基因家族：在基因组进化中，一个基因通过基因重复发生了两个或更多的拷贝，这些基因即构成一个基因家族，是具有显著相似性的一组基因，编码相似的蛋白质产物 基因敲除技术：针对一个序列已知打包功能未知的基因，从DNA水平上设计实验，彻底破坏该基因的功能或消除其表达机制，从而推测该基因的生物学功能 基因组DNA文库：某一生物体全部或部分基因的集合，将某个生物的基因组DNA 或cDNA片段与适当的载体体外重组后，转化宿主细胞，所谓的菌落或噬菌体的集合即为…… 基因治疗：是将具有治疗价值的基因即“治疗基因“装配于带有在人体细胞中表达所必备元件的载体中，导入人体细胞，通过靶基因的表达来治疗遗传疾病 聚合酶链反应：指通过模拟体内DNA复制方式在体外选择性的将DNA某个特定区域扩增出来的 魔斑核苷酸：在应急反应过程中，由大量GTP合成的ppGpp和pppGpp，它们的主要作用可能是影响RNA聚合酶与启动子结合的专一性，诱发应急反应，帮助细菌度过难关 弱化子：原核生物操纵子中能明显减弱甚至终止转录作用的一段核苷酸序列 同工tRNA：几个代表AA，能够被一个特殊的氨酰—tRNA合成酶识别的Trna 顺式作用元件：存在于基因旁侧序列中能影响基因表达的序列，包括启动子，增强子等，本身不编码任何pro，仅提供一个作用位点，与反式作用因子相互作用参与基因表达调控 原位杂交技术：用标记的核苷酸探针，经放射自显影或非放射检测体系，在组织，细胞及染色体水平上对核苷酸进行定位和相对定量研究的手段 转座/移位：遗传信息从一个基因座转移至另一个基因座的现象，由可移问位因子介导的遗传物质的重排 管家基因：维持细胞正常生长发育的必需基因，所以细胞中均需表达的一类基因转座子：是存在染色体上的可自主复制和移位的基本单位，参与转座子易位及DNA 链整合的酶称为转座酶 原癌基因：正常细胞中与病毒癌基因具有显著同源性的基因，本身没有致癌作用，但是经过致癌因子的催化下激活成为致 癌基因，使正常细胞向恶性转化。 SP序列：mRNA中用于结合原核生物核糖 体的序列 无义突变：在蛋白质的结构基因中，一个 核苷酸的改变可能是代表某个AA的密码 子变成终止密码子（UAG UGA UAA），使 pro合成提前终止，合成无功能或无意义 的多肽，这称— 错义突变：由于结构基因中某个核苷酸的 变化使一种AA的密码子变成另外一种AA 的密码 指导RNA：与已正确编码的RNA序列互补 的一小段RNA，被用来作为向未经编辑的 RNA中插入碱基的模板。 上游启动子元件：将TATA区上游的保守 序列称为— 启动子：与基因表达启动相关的顺式作用 原件，是结构基因的重要成分。它是一段 位于转录起始位点5’端上游区大约 100~200bp以内的具有独立功能的DNA序 列，能活化RNA聚合酶，使之与模板DNA 准确地相结合并具有转录起始的特异性。 细菌转化：是一种细菌菌株由于捕获了来 自供体菌株的DNA而导致性状特征发生 遗传改变的过程，提供转化DNA的菌株叫 做供体菌株，接受转化DNA的菌株被称作 受体菌株。 实时定量PCR技术：利用带荧光检测的 PCR仪对整个PCR过程中扩增DNA的累积 速率绘制动态变化图。 基因工程：在体外将核算分子插入病毒， 质粒或其他载体分子，构成遗传物质的新 组合，使之进入新的宿主细胞内并获得持 续稳定增殖能力和表达。 应答原件：能与某个（类）专一蛋白因子 结合，从而控制基因特异表达的DNA上游 序列。 增强子：是指能使与它连锁的基因转录频 率明显增加的DNA序列（1.5分）。它可 以在启动子的上游，也可以在启动子的下 游，绝大多数增强子具有组织特异性（1.0 分）。 分子伴侣：是结合其他不稳定蛋白质并稳 定其构象的一类蛋白质（1.0分）。通过 与部分折叠的多肽协调性地结合与释放， 分子伴侣促进了包括蛋白质折叠、寡聚体 装配、亚细胞定位和蛋白质降 负调控：阻遏蛋白结合在操作子位点，阻 止基因的表达。没有调节蛋白时操纵元内 结构基因是表达的，而加入调节蛋白后结 构基因的表达活性被关闭，这种调节称为 负调节。 应急因子：是指与核糖体相结合的蛋白质 RelA，当空载的tRNA进入A位时，它催 化GTP形成pppGpp或催化GDP形成 ppGpp。 信号肽：在蛋白质合成过程中N端有 15~36个氨基酸残基的肽段，引导蛋白质 的跨膜。 密码的简并性:由一种以上密码子编码同 一个氨基酸的现象称为密码的简并性 移码突变(frame-shift mutation)：在 mRNA中，若插入或删去一个核苷酸，就 会使读码发错误，称为移码，由于移码而 造成的突变、称移码突变 简答题 1原核生物与真核生物基因组的不同？ 答：原核基因组：常仅由一条环状双链DNA 分子组成，结构简单；基因组中只有一个复 制起点；具有操纵子结构，转录的RNA为多 顺反子；有重叠基因（1、基因内基因 2、部 分重叠基因 3、一个碱基重叠）;无内含子； 编码pro的DNA在基因组中所占比例较大； 结构基因为单贝 真核基因组：真核基因组庞大，一般都远 大于原核生物；真核基因组存在大量的重复 序列；真核基因组的大部分为非编码序列， 占整个基因组序列的90%以上；真核基因组的 转录产物为单顺反子；真核生物为断裂基因、 有内含子结构；真核基因组存在大量的顺式 作用原件；真核基因组中存在大量的DNA多 态性；真核基因组具有端粒结构。 2比较RNA转录与DNA复制的异同？ 答：相同：都以DNA链作为模板；合成方向 均为5’—3’；聚合反应均是通过核苷酸之间 形成的3’，5’—磷酸二酯建使核苷酸链延长 不同：复制转录 模板：两条链均复制；模板链转录（不对称 转录） 原料：dNDP ; NTP 酶：DNA聚合酶；RNA聚合酶 产物：子代双链DNA；mRNA,tENA,rRNA 配对：A---T ,G---C; A—U,T---A,G---C 引物：RNA引物；无 试比较转录与复制的区别。： 1，目的不同，所使用的酶、原料及其它辅助 因子不同，转录是合成RNA，复制是合成DNA； 2，方式不同：转录是不对称的，只在双链DNA 的一条链上进行，只以DNA的一条链为模板， 复制为半不连续的，分别以DNA的两条链为 模板，在DNA的两条链上进行；3，复制需要 引物，转录不需要引物；,4复制过程存在校 正机制，转录过程则没有；5转录产物需要加 工，复制产物不需要加工；6复制与转录都经 历起始、延长、终止阶段，都以DNA为模板， 新链按碱基互补原则，5'→3’方向合成。 3、 RNA转录的基本过程？ 转录的基本过程包括：模板识别、转录起始、 转录的延伸和终止。 模板识别：RNA聚合酶与启动子DNA双链相互 作用并与之结合； 转录起始：RNA聚合酶结合在启动子上以后， 是启动子附近的DNA双链解旋并解链，形成 转录泡以促使底物核糖核苷酸与模板DNA的 碱基配对，当RNA链上第一个核苷酸键产生 标志着转录的起始，一旦RNA聚合酶成功地 合成9个以上核苷酸并离开启动子区，转录 就进入正常的延伸阶段。 转录的延伸：RNA聚合酶释放因子离开启动子 后，核心酶沿模板DNA链移动并使新生成RNA 链不断伸长，在解链区形成RNA—DNA杂合物。 转录终止：当RNA链延伸到转录终止位点时， RNA聚合酶不再形成新的磷酸二酯建，DNA— RNA杂合物分离，转录泡瓦解，DNA恢复成双 链状态，DNA聚合酶和RNA链都从模板上释放 出来，转录终止。 4.DNA复制的过程和机制? 答：分三个阶段：即复制的起始、延伸、终 止。 复制的起始：DNA解旋解链，形成复制叉，引 发体组装，然后在引发酶的催化下以DNA链 为模板合成一段短的RNA引物。 延伸：DNA链的延伸由DNA聚合酶催化以亲代 DNA链为模板引发体移动，从5’—>3’方向 聚合子代DNA链，前导键的合成以5’—>3’ 方向随着亲本双链体的解开而连续进行复 制，后随链在合成过程中，一段亲本DNA单 恋首先暴露出来，然后以与复制叉移动相反 方向，按5’—>3’方向合成一系列冈崎片段。 终止：当子链延伸到终止位点时，DNA复制终 止，切除RNA引物，填充缺口，在DNA连接 酶的催化下将相邻的DNA片段连接起来形成 完整的DNA长链。 5、真核生物与原核生物在翻译的起始过程中 有哪些区别？ 答：真核生物的起始tRNA是met-tRNA met 原核是fmet-tRNA fmet； 真核生物核糖体小亚基识别mRNA的帽子结 构，而原核生物通过与mRNA的SD序列结合； 真核生物小亚基先与met-tRNAmet结合再与 mRNA结合，而原核生物小亚基先与mRNA结合 再与fmet-tRNAfmet结合；真核生物有较多 的起始因子参与，且核糖体较大为80S，而原 核生物有较少的起始因子参与，且核糖体较 小为70S 6.简述蛋白质生物合成过程。，以大肠杆菌为 例： (1)氨基酸的活化：游离的氨基酸必须经过活 化以获得能量才能参与蛋白质合成，由氨酰 -tRNA合成酶催化，消耗1分子ATP，形成氨 酰-tRNA。 (2)肽链合成的起始：由起始因子参与，mRNA 与30S小亚基、50S大亚基及起始甲酰甲硫氨 酰-tRNA(fMet-tRNAt)形成70S起始复合物， 整个过程需GTP水解提供能 (3)肽链的延长：起始复合物形成后肽链即开 始延长。首先氨酰-tRNA结合到核糖体的A 位，然后，由肽酰转移酶催化与P位的起始 氨基酸或肽酰基形成肽键，tRNA f 或空载tRNA 仍留在P位．最后核糖体沿mRNA5’→3’方 向移动一个密码子距离，A位上的延长一个氨 基酸单位的肽酰-tRNA转移到P位，全部过程 需延伸因子EF-Tu、EF-Ts，能量由GTP提供 (4)肽链合成终止，当核糖体移至终止密码 UAA、UAG或UGA时，终止因子RF-1、RF-2 识别终止密码，并使肽酰转移酶活性转为水 解作用，将P位肽酰-tRNA水解，释放肽链， 合成终止。 7.试比较真核生物与原核生物mRNA转录的主 要区别。 答：转录单元：原核生物常为多顺反子转录， 真核生物常为单顺反子转录。酶：RNA聚合酶 核心酶加p因子，原核生物为RNA聚合酶Ⅱ 聚合酶加转录因子。转录产物：真核生物不 需加工与翻译相偶联真核生物需加工与翻译 分开。转录过程：无核小体的结局和组装的 过程，原核生物有核小体的结局和组成的过 程。转录终止“原核生物两种方式分别是依 赖P因子的终止和不依赖P因子的终止，真 核生物转录的终止加尾修饰同步进行。反应 部位：原核生物在类核，真核生物在核内。 8.比较原核和真核生物mRNA的区别？ 答：（1）、原核生物mRNA5’端无帽子结构，3’ 端没有或只少较短的polyA结构，真核生物 5’端存在帽子结构，3’端具有polyA尾巴. （2）、许多原核生物mRNA可能以多顺反子形 式存在，而真核生物几乎都是单顺反子(3)原 核生物mRNA的半衰期短，转录与翻译是紧密 相连的，两个过程不仅发生在同一细胞间里， 而且几乎是同步进行的，真核生物mRNA的录 翻译是发生在不同空间和时间范畴内的。(4) 原核生物以AUG作为起始密码有时以GUG， UUG作为起始密码，真核几乎永远以AUG作为 起始密码。 9.乳糖操纵子调控机理 答：是大肠杆菌中控制半乳糖苷酶诱导合成 的操纵子。包括调控元件P（启动子）和O（操 纵基因）阻遏子（I），以及结构基因lacZ（编 码半乳糖苷酶）、lacY（编码通透酶）和lacA （编码硫代半乳糖苷转乙酰基酶）。转录时 RNA聚合酶首先与启动子结合，通过操纵区向 右转录，转录从O区中间开始，按Z→Y→A 方向进行，每次转录出来的一条mRNA上都带 有这3个基因，转录的调控是在启动区和操 纵区进行的。 1、无乳糖时，调节基因lacI编码阻遏蛋白， 与操纵子基因O结合后抑制结构基因转录， 不产生代谢乳糖的酶。 2、只有乳糖存在时，乳糖可以与lac阻遏蛋 白结合，而使阻遏蛋白不与操纵基因结合， 诱导结构基因转录，代谢乳糖的酶产生以代 谢乳糖。 3、葡萄糖和乳糖同时存在时，葡萄糖的降解 产物能降低cAMP的含量，影响CAP与启动基 因结合，抑制结构基因转录，抑制代谢乳糖 的酶产生。 10、色氨酸操纵子及机制？ 答：负责色氨酸的生物合成，当培养基中有 足够的色氨酸时，这个操纵子自动关闭，缺 乏时操纵子打开，trp基因表达，色氨酸或与 其代谢有关的某种物质在阻遏过程中起作 用。由于trp体系参与生物合成而不是降解， 它不受葡萄糖或cAMP-CAP的调控。 弱化作用：当色氨酸达到一定浓度、但还没 有高到能够活化R使其起阻遏作用的程度时， 产生色氨酸合成酶类的量已经明显降低，而 且产生的酶量与色氨酸的浓度呈负相关。先 导序列起到随色氨酸浓度升高降低转录的作 用，这段序列就称为衰减子或弱化子。在trp 操纵元中，对结构基因的转录阻遏蛋白的负 调控起到粗调的作用，而衰减子起到细调的 作用。 11.原核生物和真核生物复制的差异？ 答：原核真核 复制起点：一般为单复制起点；一般为多复 制起点 主要的酶：DNA聚合酶Ⅲ；DNA聚合酶& 单链复制叉复制速度：快；慢 复制的延伸：无核小体的解聚及诚信组装； 有核小体…… 终止：两个复制叉相遇终止复制（环形DNA）； 端粒酶复制末端完成复制（线性DNA） 12原核细胞和真核细胞在合成蛋白质的 起始过程有什么区别。 ．(1)起始因子不同：原核为IF-1，IF-2， IF-2，真核起始因子达十几种。 (2)起始氨酰-tRNA不同：原核为 fMet-tRNA f ，真核Met-tRNAi (3)核糖体不同：原核为70S核粒体， 可分为30S和50S两种亚基，真核为80S 核糖体，分40S和60S两种亚基
， 宛 本人自己总结，大家随便一看。 基因与基因组 基因（gene ）：储存有功能的蛋白质多肽链或 RNA 序列信息，及表达这些信息所必须的全部 核苷酸序列所构成的遗传单位。 1.顺式作用元件有：启动子和上游启动子元件，反应元件，增强子，沉默子，Poly 加尾信号 启动子：有方向性，转录起始位点上游，TATA 盒，B 地贫，与 RNA 聚合酶特异结合及启 动转录 上游启动子元件：TATA 盒上游，与反式作用因子结合，调控基因转录效率。CAAT 盒，GC 盒，CACA 盒—B 地贫 反应元件：与激活的信息分子受体结合，调控基因表达 增强子：与反式作用因子结合，基因表达正调控，无方向性 沉默子：与反式作用因子结合，基因表达负调控 Poly 加尾信号：结构基因末端 AATAAA 及下游富含 GT 或 T 区，多聚腺苷酸化特异因子， 在 3 末端加 200 个 A B 地贫 1.除逆转录病毒外，通常为单倍体基因组。 逆转录病毒：单股正链二倍体 RNA ，三个结构基因，gag ，pol ，env ，5 端甲基化帽，3 端 poly 加尾。 HIV 免疫缺陷病毒，白血病病毒，肉瘤病毒 感染细菌的病毒基因组与细菌相似，基因连续，感染真核细胞的病毒基因组与真核细胞相似， 有内含子，基因不连续。 3.基因组连续：冠状病毒，脊髓灰质炎病毒，鼻病毒 4.编码区占大部分 原核生物基因组 1.由一条环状双链 DNA 分子组成，通常只有一个复制起点。 2.结构基因大多组成操纵子，形成多顺反子（mRNA ） 3.非编码区主要是调控序列。（转录终止区可有强终止子有反向重复序列，形成茎环结构） 4.存在可移动的 DNA 序列（转座因子：能够在一个 DNA 内或两个 DNA 间移动的 DNA 片 段转座因子：插入序列，转座子，可转座的噬菌体，转座作用的机制：复制性转座，简单转 座，共整合体，插入突变） 5.编码区大于非编码区 真核生物基因组 1.有同源性的功能相关基因构成基因家族 核酸序列相同，核酸序列高度同源，编码产物的功能或功能区相同，假基因 2.真核基因为断裂基因，编码为单顺反子。 3.有单一序列（低度重复序列） 中度重复序列，高度重复序列（反向重复序列—发卡结构， 卫星 DNA ：大卫星 DNA ，高度多态性：小卫星 DNA ，微卫星 DNA ） 基因表达调控 基因表达：。生物基因组中结构基因所携带的遗传信息，经过转录、翻译等一系列过程，合 成具有特定的生物学功能和生物学效应的 RNA 或蛋白质的全过程。包括 rRNA 和 tRNA 的 转录过程。 基因表达特点：时间特异性，空间特异性 按对刺激的反应性分类：基本表达（管家基因），诱导和阻遏表达。协同表达 基因表达调控：机体各种细胞中含有的相同遗传信息(相同的结构基因)，根据机体的不同发
现代分子生物学总结(朱玉贤、最新版)
一、绪论 两个经典实验 1、肺炎球菌在老鼠体内的毒性实验：先将光滑型致病菌（S型）烧煮杀活性以后、以及活的粗糙型细菌（R型）分别侵染小鼠发现这些细菌自然丧失了治病能力；当他们将经烧煮杀死的S型细菌和活的R型细菌混合再感染小鼠时，实验小鼠每次都死亡。解剖死鼠，发现有大量活的S型细菌。实验表明，死细菌DNA 进行了可遗传的转化，从而导致小鼠死亡。 2、T2噬菌体感染大肠杆菌：当细菌培养基中分别带有35S或32P标记的氨基酸或核苷酸，子代噬菌体就相应含有35S标记的蛋白质或32P标记的核酸。分别用这些噬菌体感染没有放射性标记的细菌，经过1~2个噬菌体DNA 复制周期后进行检测，子代噬菌体中几乎不含带35S标记的蛋白质，但含30%以上的32P 标记。说明在噬菌体传代过程中发挥作用的可能是DNA而不是蛋白质。 基因的概念：基因是产生一条多肽链或功能RNA分子所必需的全部核苷酸序列。
二、染色体与DNA 嘌呤嘧啶 腺嘌呤鸟嘌呤胞嘧啶尿嘧啶胸腺嘧啶 染色体 性质：1、分子结构相对稳定；2、能够自我复制，使亲、子代之间保持连续性；3、能指导蛋白质的合成，从而控制生命过程；4、能产生可遗传的变异。 组蛋白一般特性：1、进化上极端保守，特别是H3、H4；2、无组织特异性；3、肽链上氨基酸分布的不对称性；4、存在较普遍的修饰作用；5、富含赖氨酸的组蛋白H5 非组蛋白：HMG蛋白；DNA结合蛋白；A24非组蛋白
真核生物基因组DNA 真核细胞基因组最大特点是它含有大量的重复序列，而且功能DNA序列大多被不编码蛋白质的非功能蛋白质所隔开。人们把一种生物单倍体基因组DNA的总量称为C值，在真核生物中C 值一般是随着生物进化而增加的，高等生物的C 值一般大于低等动物，但某些两栖类的C值甚至比哺乳动物还大，这就是著名的C值反常现象。真核细胞DNA序列可被分为3类：不重复序列、中度重复序列、高度重复序列。 真核生物基因组的特点：1、真核生物基因组庞大，一般都远大于原核生物的基因组；2、真核基因组存在大量的的重复序列；3、真核基因组的大部分为非编码序列，占整个基因组序列的90%以上，这是真核生物与细菌和病毒之间的最主要的区别；4、真核基因组的转录产物为单顺反之；5、真核基因组是断裂基因，有内含子结构；6、真核基因组存在大量的顺式元件，包括启动子、增强子、沉默子等；7、真核基因组中存在大量的DNA多态性；8、真核基因组具有端粒结构。
分子生物学试题及答案 一、名词解释 1．cDNA与cccDNA：cDNA是由mRNA通过反转录酶合成的双链DNA；cccDNA是游离于染色体之外的质粒双链闭合环形DNA。 2．标准折叠单位：蛋白质二级结构单元α－螺旋与β－折叠通过各种连接多肽可以组成特殊几何排列的结构块，此种确定的折叠类型通常称为超二级结构。几乎所有的三级结构都可以用这些折叠类型，乃至他们的组合型来予以描述，因此又将其称为标准折叠单位。 3．CAP：环腺苷酸（cAMP）受体蛋白CRP（cAMP receptor protein ），cAMP与CRP结合后所形成的复合物称激活蛋白CAP（cAMP activated protein ） 4．回文序列：DNA片段上的一段所具有的反向互补序列，常是限制性酶切位点。 5．micRNA：互补干扰RNA或称反义RNA，与mRNA序列互补，可抑制mRNA的翻译。 6．核酶：具有催化活性的RNA，在RNA的剪接加工过程中起到自我催化的作用。 7．模体：蛋白质分子空间结构中存在着某些立体形状和拓扑结构颇为类似的局部区域 8．信号肽：在蛋白质合成过程中N端有15~36个氨基酸残基的肽段，引导蛋白质的跨膜。 9．弱化子：在操纵区与结构基因之间的一段可以终止转录作用的核苷酸序列。 10．魔斑：当细菌生长过程中，遇到氨基酸全面缺乏时，细菌将会产生一个应急反应，停止全部基因的表达。产生这一应急反应的信号是鸟苷四磷酸(ppGpp)和鸟苷五磷酸（pppGpp）。PpGpp与pppGpp的作用不只是一个或几个操纵子，而是影响一大批，所以称他们是超级调控子或称为魔斑。 11．上游启动子元件：是指对启动子的活性起到一种调节作用的DNA序列，-10区的TATA、-35区的TGACA 及增强子，弱化子等。 12．DNA探针：是带有标记的一段已知序列DNA，用以检测未知序列、筛选目的基因等方面广泛应用。13．SD序列：是核糖体与mRNA结合序列，对翻译起到调控作用。 14．单克隆抗体：只针对单一抗原决定簇起作用的抗体。 15．考斯质粒：是经过人工构建的一种外源DNA载体，保留噬菌体两端的COS区，与质粒连接构成。16．蓝-白斑筛选：含LacZ基因（编码β半乳糖苷酶）该酶能分解生色底物X-gal(5-溴-4-氯-3-吲哚-β-D-半乳糖苷)产生蓝色，从而使菌株变蓝。当外源DNA插入后，LacZ基因不能表达，菌株呈白色，以此来筛选重组细菌。称之为蓝-白斑筛选。 17．顺式作用元件：在DNA中一段特殊的碱基序列，对基因的表达起到调控作用的基因元件。18．Klenow酶：DNA聚合酶I大片段，只是从DNA聚合酶I全酶中去除了5’→3’外切酶活性 19．锚定PCR：用于扩增已知一端序列的目的DNA。在未知序列一端加上一段多聚dG的尾巴，然后分别用多聚dC和已知的序列作为引物进行PCR扩增。 20．融合蛋白：真核蛋白的基因与外源基因连接，同时表达翻译出的原基因蛋白与外源蛋白结合在一起所组成的蛋白质。 二、填空 1． DNA的物理图谱是DNA分子的（限制性内切酶酶解）片段的排列顺序。 2． RNA酶的剪切分为（自体催化）、（异体催化）两种类型。 3．原核生物中有三种起始因子分别是（IF-1）、（IF-2）和（IF-3）。 4．蛋白质的跨膜需要（信号肽）的引导，蛋白伴侣的作用是（辅助肽链折叠成天然构象的蛋白质）。5．启动子中的元件通常可以分为两种：（核心启动子元件）和（上游启动子元件）。 6．分子生物学的研究内容主要包含（结构分子生物学）、（基因表达与调控）、（DNA重组技术）三部分。7．证明DNA是遗传物质的两个关键性实验是（肺炎球菌感染小鼠）、（ T2噬菌体感染大肠杆菌）这两个实验中主要的论点证据是：（生物体吸收的外源DNA改变了其遗传潜能）。 8．hnRNA与mRNA之间的差别主要有两点：（hnRNA在转变为mRNA的过程中经过剪接，）、 （mRNA的5′末端被加上一个m7pGppp帽子，在mRNA3′末端多了一个多聚腺苷酸(polyA)尾巴）。 9．蛋白质多亚基形式的优点是（亚基对DNA的利用来说是一种经济的方法）、（可以减少蛋白质合成过程中随机的错误对蛋白质活性的影响）、（活性能够非常有效和迅速地被打开和被关闭）。 10．蛋白质折叠机制首先成核理论的主要内容包括（成核）、（结构充实）、（最后重排）。 11．半乳糖对细菌有双重作用；一方面（可以作为碳源供细胞生长）；另一方面（它又是细胞壁的成分）。所以需要一个不依赖于cAMP—CRP的启动子S2进行本底水平的永久型合成；同时需要一个依赖于cAMP—CRP的启动子S1对高水平合成进行调节。有G时转录从（ S2）开始，无G时转录从（ S1）开