分子生物学(朱玉贤第四版)复习纲要

1、绪论一、名词1、 分子生物学 Molecular Biology2、 中心法则 Central Dogma二、问答1、 简述孟德尔、摩尔根、Avery、沃森和克里克、雅各布和莫诺，尼伦伯格和科拉纳 等人对分子生物学发展的贡献2、 早期验证遗传物质是DNA的实验有哪些，具体过程是？3、 分子生物研究的内容包括哪些？l DNA的复制、转录与翻译l DNA重组技术l 基因表达调控研究l 生物大分子的结构功能研究结构分子生物学l 基因（组）、功能基因（组）与生物信息学研究第1章、 染色体与DNA第一节、染色体与DNA名词1、 DNA双螺旋：两条多核苷酸链反向平行盘绕所生成的双链结构.2、 DNA三级结

2、构: DNA 双螺旋进一步扭曲盘绕形成的特定空间结构。3、 核小体：是由核心颗粒（H2A、H2B、H3、H4各两个分子生成的八聚体）和连接区DNA（大约200bpDNA）组成4、 卫星DNA：又称随体DNA。因为真核细胞DNA的一部分是不被转录的异染色质成分，其碱基组成与主体DNA不同，因而可用密度梯度离心。卫星DNA通常是高度串联重复的DNA5、 端粒（Telomere）：是位于真核细胞线性染色体末端的特殊结构,由一段重复串联的DNA序列与端粒结合蛋白构成.6、 端粒T环结构：端粒形成T环结构使染色体末端封闭起来，免遭破坏.7、 单顺反子：真核基因转录产物为单顺反子，即一条mRNA模板只含有

3、一个翻译起始点和一个终止点，因而一个基因编码一条多肽链或RNA链。8、 断裂基因（splitting gene）：真核生物结构基因，由若干个编码区和非编码区互相间隔开但又连续镶嵌而成，去除非编码区再连接后，可翻译出由连续氨基酸组成的完整蛋白质，这些基因称为断裂基因9、 间隔基因(Interrupted gene)：由于这组基因发生突变时会导致果蝇体节模式发生间隔缺失现象，所以将它们称为间隔基因10、 外显子 (Exon) 是真核生物基因的一部分，它在剪接(Splicing)后仍会被保存下来，并可在蛋白质生物合成过程中被表达为蛋白质11、 内含子(Intron ) 在转录后的加工中，从最初的转录

4、产物除去的内部的核苷酸序列12、 单核苷酸多态性 Single Nucleotide Polymorphism，SNP：主要是指在基因组水平上由单个核苷酸的变异所引起的DNA序列多态性。13、 微卫星DNA Microsatelite DNA：重复单位序列最短，只有26bp，串联成簇，长度50100bp，又称为短串联重复序列14、 简单序列重复 simple sequence repeat，SSR：基因组中以少数几个核苷酸( 多数为2 4 个) 为单位多次串联重复组成的长达几十个核苷酸的序列15、 3',5'磷酸二酯键：是四种脱氧核苷酸相连形成多聚脱氧核苷酸链之间的连接方式，即

5、由前一核苷酸的3-OH与下一位核苷酸的5位磷酸间形成磷酸二酯键，构成一个线性大分子。16、 染色体: 是细胞内具有遗传性质的遗传物质深度压缩形成的聚合体，易被碱性染料染成深色17、 组蛋白: 真核生物体细胞染色质中的碱性蛋白质，组蛋白与带负电荷的双螺旋DNA结合构成染色体的组要部分。18、 C值(C-value): 一种生物单倍体基因组DNA的总量称为C值(C-value)，它是恒定的，是每一物种的重要特征.19、 C值反常现象: C值一般随生物进化而增加, 但也存在某些低等生物的C值比高等生物大, 即C值反常现象20、 MicroRNA: 是一类由内源基因编码的长度约为20-22个核苷酸的非

6、编码单链RNA分子，由MicroRNA前体产生21、 siRNA: 一般是人工体外合成的，通过转染/化进入体内，是RNA干涉的中间产物22、 RNA干涉: 是指在进化过程中高度保守的、由双链RNA（double-stranded RNA，dsRNA）诱发的、同源mRNA高效特异性降解的现象。问答1、 DNA的一级结构及其意义指DNA分子中脱氧核苷酸的排列顺序，由于核苷酸之间的差异仅仅是碱基的不同，故可称为碱基顺序(bp)。意义：生物遗传信息以核苷酸不同的排列顺序编码在DNA分子上，核苷酸排列顺序变了，它的生物学含义也就不同了。因此测定DNA的碱基排列顺序是分子生物学的基本课题之一。2、 DNA

7、双螺旋结构提出的主要依据及其主要内容（特征）？DNA双螺旋结构的主要依据：1) Chargaff规则：A=T、C=G；嘌呤=嘧啶，即A+G=T+C。 不同生物组织DNA在总的碱基组成上有很大差异，表现在A+T/G+C比值（不对称比率）的不同，亲缘相近的生物，其DNA碱基组成相近，既不对称比率相近2）DNAX射线衍射图。表明了DNA结构的螺旋周期性，碱基的空间取向，分子间距离3) DNA碱基物化数据的测定特征：(1) 主链：由二条相互平行而走向相反的脱氧核苷酸链围绕一共同中轴向右盘旋形成双螺旋构型；糖与磷酸在外侧。(2) 碱基对：碱基位于螺旋的内侧，两条单链间以碱基对之间形成氢键连接，A与T间形

8、成两个氢键，G与C间形成三个氢键。碱基平面与螺旋中轴垂直(3) 大沟和小沟：大沟和小沟分别指双螺旋表面凹下去的较大沟槽和较小沟槽。 (4) 结构参数：螺旋直径2nm；螺旋周期包含10对碱基，螺距3.4nm；相邻碱基对平面的间距0.34nm。3、 什么是DNA二级结构多态性？有什么意义？指的是DNA构象的可变性，处于一种动态平衡。DNA的二级结构有：1.B-DNA:在相对湿度为92%的DNA钠盐，是最常见的DNA构像。2.A-DNA:在相对湿度为75%以下的DNA纤维，对基因表达有重要意义。3.Z-DNA:左手螺旋，调控基因的转录。4.ts-DNA:三股螺旋意义：拓宽了人们的视野，发现生物体中最

9、为稳定的遗传物质也可以采用不同的姿态来实现其丰富多采的生物学功能。4、 DNA三级结构的内容和意义？DNA三级结构：DNA双螺旋进一步扭曲盘绕形成的特定空间结构即超螺旋结构。包括线状DNA形成的纽结、环状DNA形成麻花状结构等超螺旋的意义：超螺旋形式是DNA分子复制和转录的需要超螺旋可使DNA分子形成高度致密的状态从而得以容纳于有限的空间 5、 真核生物染色体的化学组成？这些成分是如何包装成染色体的？主要化学成分: DNA和蛋白质，蛋白质又分为组蛋白和非组蛋白，组蛋白包括H1、H2A、H2B、H3及H4。组装过程：1，首先组蛋白组成盘装八聚体，DNA缠绕其上，成为核小体颗粒，两个颗粒之间经过D

10、NA连接，形成外径10nm的纤维状串珠，称为核小体串珠纤维；2，核小体串珠纤维在酶的作用下形成每圈6个核小体，外径30nm的螺旋结构；3，螺旋结构再次螺旋化，形成超螺旋结构；4，超螺线管，形成绊环，即线性的螺线管形成的放射状环。绊环再非组蛋白上缠绕即形成了显微镜下可见的染色体结构。6、 原核生物染色体的基本特点？1、结构简炼。基因组很小，一般只有一条染色体且大都带有单拷贝基因；绝大部分是用来编码蛋白质的，少部分调控序列；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、多顺反子转录或编码功能相关的RNA或蛋白质的基因，往往丛集在基因组的一个或几个特定部位，形成转录单元并转录产生含多个

11、mRNA的分子，称为多顺反子mRNA。3、重叠基因一些细菌和动物病毒存在重叠基因，同一段DNA能携带两种不同蛋白质的信息7、 真核生物染色体的基本特点？1.基因组庞大，蛋白质结合形成染色体，储存于细胞核内。2.转录产物为单顺反子mRNA 。3.大部分基因属于断裂基因，有内含子和外显子存在，基因是不连续的。4.存在大量的顺式作用元件，如启动子、增强子、沉默子。5.大部分为非编码序列，占整个基因组序列的90%以上。6.含有大量的重复序列。7.存在大量的DNA多态性，如SNP和短串联重复序列多态性。8.含有端粒结构。8、 端粒的功能第一，保护染色体不被核酸酶降解；第二，防止染色体相互融合；第三，为端

12、粒酶提供底物，解决DNA复制的末端隐缩，保证染色体的完全复制。 9、 真核基因组非编码序列包括哪些与基因表达有关的各种调控序列内含子（intron）高度重复序列部分中度重复序列非编码RNA（non-coding RNA）第二节、DNA的复制名词1、 半保留复制(semiconservation replication)：在DNA复制时，亲代DNA的双螺旋先行解旋分开，然后以每条链为模板，按碱基互补配对原则，在这两条链上各形成一条互补链，每个子代DNA的一条链来自亲代DNA，另一条链则是新合成的2、 复制叉（replication fork）： DNA分子中正在进行复制的部位为复制叉,它由两股亲

13、代链及在其上新合成的子链构成3、 复制眼（replication eye）：DNA的正在复制的部分在电镜下观察起来犹如一只眼睛，称为复制眼。4、 半不连续复制(Semi-discontinuous replication)：这种前导链的连续合成和滞后链的不连续合成称为DNA合成的半不连续复制5、 前导链(leading strand)：以复制叉移动的方向为基准，一条模板链是35，以此为模板而进行的新生DNA链的合成沿5-3方向连续进行，这条链称为前导链6、 滞后链(lagging strand)：在DNA复制中与复制叉前进的方向相反，而且是分段、不连续合成的这条链称为滞后链.7、 冈崎片段(

14、Okazaki fragment)：滞后链合成的片段即为冈崎片段8、 复制起点 Origin of replication: DNA复制在生物细胞中要从DNA分子上特定位置开始，这个特定位置称为复制起点9、 复制子(replicon):DNA复制从起点开始双向进行直到终点为止，每一个这样的DNA单位称为复制子10、 酵母自主复制序列autonomous replication sequence，ARS:是酵母复制的起点，包括数个复制起始位必需的保守区。不同的ARS都含有A-T的11 bp保守区11、 DNA拓扑异构酶(DNA Topisomerase):能在DNA分子中改变两条链的环绕次数的酶

15、，它的作用机制首先打断DNA，让DNA绕过断裂点后再封闭形成双螺旋或超螺旋DNA.12、 解螺旋酶(Helicase):用ATP水解获得的能量来打断氢键，解开双链DNA并在DNA上沿一定方向移动的一类酶13、 单链DNA结合蛋白(Single stranded DNA binding protein, SSB):与单链DNA结合的蛋白，维持DNA单链状态14、 引发酶(Primase):催化引物RNA分子的合成，为DNA复制提供RNA引物的酶类15、 引发体（primosome）:引发酶与其它蛋白质所形成的复合体称为引发体16、 DNA连接酶(DNA ligase ):催化DNA链的5-PO4

16、与另一DNA链的3-OH生成磷酸二酯键，使具有相同粘末端或平端的DNA末端连接起来17、 切口(nick):DNA连接酶只能修复磷酸二酯键的断裂，称切口18、 缺口(gap):DNA分子中核苷酸缺失，称缺口19、 DNA链的延伸:20、 复制体(replisome):由解旋酶、引发酶和DNA pol 全酶组成的复合体，DNA合成时，沿着复制叉的方向移动21、 回环复制模型 Trombone model:DNA pol 两个催化核心分别和DNA的两条模板链结合，全酶延着前导链模板随着复制叉的移动而移动，而后滞链模板从复制体上“拉出”一段，形成一个环形成回环进行复制22、 “”型复制:DNA从复制

17、起点开始，双向同时进行，中间产物呈样形状，故又称""型复制23、 滚环(Rolling circle)复制:是小分子量的环状DNA分子所采取一种特殊单向复制形式。24、 D环(D-loop)复制:单向复制的特殊方式，线粒体和叶绿体DNA的复制采取这种方式问答1、 复制起点的一般特征1)多个独特的短的重复序列组成；2)复制起点附近富含A-T；3)短的重复序列被多亚基的复制起点结合蛋白识别。2、 DNA复制所需的酶和其它蛋白质包括哪些？它们的主要功能是什么？1. DNA聚合酶：在RNA/DNA的3-OH末端，以dNTP为底物，按模板DNA上的指令由DNA pol逐个将核苷酸加上

18、去，催化新链不断延长。此外，还具有核酸外切酶活性。2. DNA拓扑异构酶:通过切断、旋转和再连接作用，理顺DNA链-三级结构的调整3. 解螺旋酶:解开DNA双螺旋4. 单链DNA结合蛋白：维持DNA单链状态5. 引发酶：催化引物RNA分子的合成，为DNA复制提供RNA引物6. DNA连接酶：使具有相同粘末端或平端的DNA末端连接起来3、 试述DNA复制的基本过程DNA复制分为起始、延长、终止三个过程。1.DNA复制的起始：1）DNA复制起点双链解开。DnaA蛋白识别、结合于ori C的重复序列然后在HU的帮助下DnaA蛋白与DNA形成复合物，促使解链最后在DnaC的协助下，DnaB结合于初步打

19、开的双链，并用其解螺旋酶活性使双链解开一定长度。2）引发前体(preprimosome)的形成。DnaB与oriC组成引发前体3）引发体(primosome)与RNA引物的形成。引发前体进一步与引发酶DnaG组装成引发体，引发体在单链DNA上移动(与其他因子有关），在DnaB的作用下识别DNA复制起点位置。2. DNA链的延伸：1)前导链的延伸.前导链沿着5 3方向可以连续延长，方向与复制叉方向一致2)滞后链的的延伸.岗崎片段延伸，引发体在合适的位点合成下一岗崎片段的RNA引物。钳装配器处于准备状态。岗崎片段延伸到前一个岗崎片段附近时，亚基脱离DNA polIII，引发体适时解体。RNA引物与

20、DNA形成的双链被钳装配器识别，被2个亚基夹住。亚基带着DNA/RNA转移到DNA polIII上。重复以上步骤。3)DNA复制的终止.4、 复制起始过程中各种蛋白质的作用蛋白 功能DnaA 协同结合于9bp和13bp重复顺序RNA聚合酶短的RNA分子，以帮助解离两条DNA链DnaB 结合于DnaG，提供解旋酶活性DnaC 和DnaB形成复合体HU 组蛋白样蛋白，激发复合体形成DnaG 引发酶，合成RNA引物SSB 稳定单链Topo 旋转酶，解除正超螺旋5、 一个聚合酶全酶/复制体是怎样负责两条链的合成呢？即回环复制模型是如何解释后随链的合成。岗崎片段延伸，引发体在合适的位点合成下一岗崎片段的

21、RNA引物。钳装配器处于准备状态。岗崎片段延伸到前一个岗崎片段附近时，亚基脱离DNA polIII，引发体适时解体。RNA引物与DNA形成的双链被钳装配器识别，被2个亚基夹住。亚基带着DNA/RNA转移到DNA polIII上。重复以上步骤。6、 原核与真核生物中的DNA聚合酶有哪些?功能如何？ 原核生物DNA聚合酶分类DNA聚合酶IDNA聚合酶IIDNA聚合酶III生物学功能切除引物DNA损伤修复延长子链延长冈崎片段校读作用校读作用DNA损伤修复真核生物五种DNA聚合酶DNA聚合酶（）（）（）功能DNA引物合成后随链的合成前导链的合成，复制修复损伤修复线粒体DNA复制7、 端粒的复制模型（1

22、）首先是端粒酶与端粒DNA结合，端粒酶中的RNA与凸出的3模板配对；（2）以RNA为模板，在DNA3端上从头合成DNA；（3）延伸六个nt；（4）合成一个重复单位后，端粒酶向DNA模板新合成的3移动， RNA再和模板配对，就这样循环往复，周而复始。最后延伸的3端再回折，以G·G配对的方式形成发夹结构，产生端粒。第三节、突变与修复名词1、 突变(mutation)：可以通过复制而遗传的DNA结构的任何永久性改变2、 碱基置换(base substitution)：一个碱基被另一个碱基替换3、 转换（transition）：嘌呤替代嘌呤、嘧啶替代嘧啶4、 颠换（transvertion）

23、：嘌呤变嘧啶或嘧啶变嘌呤5、 碱基插入(base insertion)：6、 碱基缺失(base deletion)：7、 同义突变(cosense mutation)：指没有改变产物氨基酸序列的密码子变化，与密码子的简并性相关8、 错义突变(missense mutation)：指碱基序列的改变引起了产物氨基酸序列的改变。9、 无义突变(Nonsense mutation)：指碱基的变化导致了某种氨基酸的密码子变为蛋白质合成的终止密码子。10、 移码突变（Frameshift mutation）：在正常的DNA分子中，碱基缺失或增加非3的倍数，造成这位置之后的一系列编码发生移位错误的改变，这

24、种现象称移码突变。11、 正向突变 forward mutation：改变野生型性状的突变12、 回复突变 reverse mutation：突变体所失去的野生型性状可以通过第二次突变得到恢复。13、 抑制突变 Suppressor mutations：真正的原位回复突变很少，而大多数是第二点突变，原来的突变位点依然存在，而它的表现型效应被基因组第二位点突变所抑制，因而又称为抑制突变 。14、 基因内抑制突变Intragenic suppressor：在同一基因内发生第二次突变，而抑制或校正第一次突变所产生的结果15、 基因间抑制突变Intergenic suppressors：由于在另一基因

25、(抑制基因，suppression gene)发生突变而产生抑制的现象16、 错配修复：一种纠正复制后子链中错配碱基的修复方式17、 直接修复 ：是通过一种可连续扫描DNA，识别出损伤部位的蛋白质将损伤部位直接修复的方法。该修复方法不用切断DNA或切除碱基18、 切除修复：也称核苷酸外切修复，这是一种取代紫外线等辐射物质所造成的损伤部位的暗修复系统。包括碱基切除修复和核苷酸切除修复19、 重组修复：即双链DNA中的一条链发生损伤，在DNA进行复制时，由于该损伤部位不能成为模板，不能合成互补的DNA链，所以产生缺口，而从原来DNA的对应部位切出相应的部分将缺口填满，从而产生完整无损的子代DNA的

26、这种修复现象20、 SOS修复 ：指DNA受到严重损伤、细胞处于危急状态时所诱导的一种DNA修复方式，修复结果只是能维持基因组的完整性，提高细胞的生成率，但留下的错误较多，故又称为错误倾向修复（error-prone repair），使细胞有较高的突变率问答1、 引起DNA突变的原因或来源有哪些，突变结果如何？1. 自发突：1）DNA复制中的错误2）DNA的自发性化学变化。碱基的异构互变、碱基的脱氨基作用、脱嘌呤与脱嘧啶、碱基修饰与链断裂、转座成分的致突变作用2. 诱发突变：1）物理因素引起的DNA突变。紫外线的致突变作用、电离辐射引起的DNA损伤、2）化学因素引起的DNA突变。碱基类似物突变

27、剂、直接作用于DNA模板的突变剂、嵌合剂的致突变作用移码突变剂结果：1.无影响。改变基因型(genotype)而不改变表现型(phenotype)。产生遗传多态性（DNA多态性，蛋白质多态性）。2.丧失某些功能。生物体结构和功能的异常引起疾病：肿瘤、生殖细胞基因突变传递至后代，导致遗传性疾病的发生。3.致死性4.进化：生物体获得新的性状，适应环境的能力增强。发生了有利于物种生存的结果，使生物进化。2、阐述DNA的几种修复方式。重组修复：受损伤的DNA链复制时，产生的子代DNA在损伤的对应部位出现缺口。完整的另一条母链DNA与有缺口的子链DNA进行重组交换，将母链DNA上相应的片段填补子链缺口处

28、，而母链DNA出现缺口。以另一条子链DNA为模板，经DNA聚合酶催化合成一新DNA片段填补母链DNA的缺口，最后由DNA连接酶连接，完成修补。重组修复不能完全去除损伤，损伤的DNA段落仍然保留在亲代DNA链上，只是重组修复后合成的DNA分子是不带有损伤的，但经多次复制后，损伤就被“冲淡”了，在子代细胞中只有一个细胞是带有损伤DNA的直接修复 ：通过种可连续扫描DNA，识别出损伤部位的蛋白质将损伤部位直接修复，该修复方法不用切断DNA或切除碱基切除修复：在几种酶的协同作用下，先在损伤的任一端打开磷酸二酯键，然后外切掉一段寡核苷酸；留下的缺口由DNA聚合酶催化合成来填补，最后再由连接酶将其连接起来

29、SOS修复 ：是细胞DNA受到严重损伤、细胞处于危急状态时所诱导的一种DNA修复方式，当DNA两条链的损伤邻近时，损伤不能被切除修复或重组修复，这时在核苷酸内切酶、外切酶的作用下造成损伤处DNA链空缺，再由损伤诱导产生的一套特殊DNA聚合酶-SOS修复酶类，催化空缺部位·DNA的合成，这时补上去的的核苷酸是随机的，使细胞有较高的突变率。错配修复：在DNA复制时母链会被甲基化，一旦DNA链上碱基出现错配，修复系统就会根据“保存母链，修复子链”的原则，找出错误碱基所在的DNA链，并在对应于母链甲基化腺苷酸上游鸟苷酸的5´位置切开子链，然后启动修复途径，合成新的子链。第四节、DN

30、A重组名词、1、 重组（recombination）： 2 个DNA 分子间或一个DNA 分子的不同部位间，通过断裂和重接，交换DNA 片段从而改变基因的组合和序列2、 Holliday model：通过要发生重组的2个DNA分子的2条单链在同一部位断裂，断裂的游离末端彼此交换形成异源双链，然后2条杂合单链彼此连接形成Holliday连接体。Holliday连接体一旦形成就能进行重排，从而改变链的彼此关系，形成不同的构象，构象决定了在Holliday连接体拆分时是否发生重组3、 转座子(transposon,Tn)：存在于染色体DNA上可自主复制和移位的基本单位问答1、 转座重组及其效应转座重

31、组：转座子从染色体的一个区段转移到另一个区段，即发生转座重组，它既不依靠转座单元和插入区段序列的同源性，也不需要重组酶。效应：转座作用除了单纯地移动基因，还打乱了DNA序列而造成缺失、倒位和重排，从基本上改变了染色体的结构。几十年的研究结果表明转座子存在于所有生物体内，人类基因组中约35%以上的序列为转座子序列，其中大部分与疾病有关2、 转座子的结构特征、类型及其转座机理转座子的结构特征：1.端有15-25bp的倒转重复序列，或者叫反向重复序列。而插入位点两侧具有5-9bp的正向重复序列。2.具有编码转座酶的基因，这种酶催化转座子插入新的位置转座子类型：原核：(1)简单转座子/插入序列(2)

32、复合转座子3）类转座因子4）TnA转座子家族。真核：以DNA-DNA方式转座转座子和反转录转座子机理：转座酶与靶位点上插入位点的序列结合，像限制性内切酶那样在靶DNA链上形成交叉切割，同时也在转座子的每条链的一端切割。转座子的两条链的自由末端分别和靶DNA的两个插入位点的末端连接在一起成桥，新老两个靶DNA分子就相互连接在一起。随着转座子和生长的具体条件不同有两种不同的选择：1 简单转座：在转座子另一末端进行第二次切割，使转座子完全转移到新的DNA中。由DNA聚合酶的作用插进几个核苷酸以完成靶位点复制，并在老的宿主靶DNA上留下一个致死性缺口，或被修复。可见简单转座作用是将转座子转移到新的位点

33、上。2 复制性转座：转座子DNA没有第二次被切开，而靠DNA聚合酶从第一个切口的末端开始复制，这样产生的结构称为共合体。共合体结构的存在是这种转座过程的有力证据。离解酶催化两个转座子拷贝之间的位点专一性重组，结果每个分子都带有一个转座子拷贝。第2章、 生物信息传递-转录名词、1、 转录的不对称性: 在RNA的合成中，DNA的二条链中仅有一条链可作为转录的模板，称为转录的不对称性2、 编码链(coding strand) 或有义链(sense strand): 与mRNA序列相同的那条DNA链3、 模板链 (template strand)或反义链(antisense strand) : 根据碱

34、基互补原则指导mRNA合成的DNA链4、 转录单元（transcription unit）: RNA的转录从DNA模板的特定位点开始，并在一定的位点终止。此转录区域为一个转录单位。一段可以转录成RNA链的DNA5、 因子: RNA聚合酶全酶的一个亚基，参与启动子的识别，使RNA聚合酶能在正确的位置上开始转录6、 顺式作用元件（cis-acting element）:存在于基因旁侧序列中能影响基因表达的DNA序列，本身不编码任何蛋白质，仅仅提供一个作用位点，要与反式作用因子相互作用而起作用7、 启动子(promoter，P)：是指能被RNA聚合酶（包括基本转录因子）识别、结合并启动基因转录的一段

35、DNA序列8、 上游启动子元件（upstream promoter element，UPE）：在某些基因的核心启动子上游，被RNA聚合酶本身识别，能显著增强转录效率9、 转录因子（transcription factor，TF)：10、内源性终止子：富含GC碱基的反向重复序列和4-8个A组成的序列11、依赖的终止子（rho-dependent terminator）：依赖的解螺旋酶和ATP酶活性，使转录复合物解体，释放RNA，终止转录过程。12、RNA剪接(splicing)：把内含子切除，把外显子连接起来，产生成熟的RNA分子,这个过程就叫RNA的剪接13、RNA的编辑（editing）：R

36、NA转录后碱基的插入、删除或转变14、RNA的再编码（recoding）：把RNA编码和读码方式的改变称为RNA的再编码。包括+1、-1移位、核糖体跳跃、终止子通读问答1、 原核生物RNA聚合酶的组成及其作用。2、 真核生物RNA聚合酶的种类及其作用。RNA聚合酶I: 合成除5srRNA的所有rRNARNA聚合酶:生成mRNA的前体hnRNA、部分snRNA和miRNA的前体RNA聚合酶III:生成tRNA、5srRNA、snRNA对鹅膏蕈碱的敏感性：RNA聚合酶I不敏感RNA聚合酶敏感RNA聚合酶III存在物种特异性3、 图示原核生物启动子的一般结构，并描述各部分的特点和功能。（1） -35

37、序列：又称Sextama框，一致序列TTGACA。 RNA聚合酶初始结合位点。亚基识别该位点，又称为RNA聚合酶的识别位点。（2）-10序列： 又称Pribnow框，一致序列TATAAT。RNA聚合酶的牢固结合位点，对解链十分重要。 RNA聚合酶结合于-35序列 ，然后才结合于-10序列。（3）转录起始位点：影响转录的起始效率4、 图示真核RNA聚合酶的启动子结构，描述各部分的特点和功能。TATA框：一致序列为TATAA/TAA/T，一般位于-25bp附近。使转录精确起始CAAT盒：一致序列为GGC/TCAATCT，一般位于-75附近。GC盒：一致序列为GGGCGGG，一般位于-80到-110

38、附近。几个串联存在。CAAT盒和GC盒分别于特异性转录因子SP1和CTF结合，主要控制转录起始频率，不参与起始位点的确定5、 试述真核生物TFIID的组成、功能及作用机制。TFD包括两类成分：a) TBP（TATA box binding protein）。是唯一能识别TATA盒并与其结合的转录因子，是三种RNA聚合酶转录时都需要的；b) TAF（TBP-associated factors）TF-D中其它蛋白因子称为TBP相关因子。功能：1、帮助TBP与TATA盒的结合。2、TATA盒缺失时，使TFD与其他启动子元件的结合。3、与各种特异转录因子（如激活因子）结合。6、 原核生物转录起始的过

39、程Ø 模板识别 template recognitionRNA。聚合酶与DNA接触，搜索并识别特异结合位点。Ø 封闭起始复合物 closed complex。RNA聚合酶与启动子识别并结合，DNA仍是双链。Ø 开放起始复合物 open complex。DNA解链，封闭起始复合物 转变为开放起始复合物。Ø 三元复合体 ternary complex。最初的一个或几个核苷酸被合成，开放起始复合物 转变成包括RNA聚合酶、DNA和新生RNA的三元复合体。7、 真核生物mRNA转录后加工包括哪些内容？加帽、加尾、切割和剪接反应(splicing)8、 比较核基因

40、mRNA与I、II类内含子的剪接特点。I类内含子的剪接：5拼接点和3拼接点的序列绝大部分为U和G，前体rRNA的拼接过程需要加入一种鸟嘌呤核苷酸（GTP、GDP、GMP和鸟苷），发生两次转酯反应。II类内含子的切除体系中，由内含子本身靠近3拼接点的保守腺苷酸2-OH作为亲核基团攻击5，拼接点不需要剪接体 、snRNA，但要形成套索中间体9、 原核生物和真核生物的mRNA在结构上主要区别1）原核生物的mRNA是多顺反子，真核生物的mRNA是单顺反子2）原核mRNA 5'端无帽子结构，真核mRNA 5'端有一段帽子结构3）原核mRNA3'端无polyA，真核mRNA3

41、9;端有polyA结构。10.真核生物mRNA帽子和polyA结构，主要功能是什么？鸟嘌呤第7位氮被甲基化，分为：零类帽子、1类帽子、2类帽子。功能： 封闭mRNA的5端，使其没有游离的5-磷酸，从而阻止核酸外切酶的降解，使mRNA更稳定； 作为mRNA与核糖体结合的信号（通过帽子结合蛋白），无帽子结构的RNA不能与核糖体的40S亚基结合；与mRNA的运输有关。有利于成熟mRNA从细胞核输送到细胞质polyA结构：大多数真核生物mRNA3'端的40-200个腺苷酸残基。功能：polyA是mRNA由细胞核进入细胞质所必需的形式.polyA可抵抗外切核酸酶从3端降解mRNA，增加mRNA的

42、稳定性。polyA能增强翻译能力。通过polyA结合蛋白与翻译起始因子结合 11、什么是核酶？其发现有何重要意义？核酶：是指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而特异性剪切底物RNA的分子。根据其催化功能可以分为剪切型核酶（只剪不接）和剪接型核酶（内切酶、连接酶活性）两种。意义：核酶的发现使我们对RNA的功能又有了新的认识，是对中心法则的又一个重要修正，说明RNA既是遗传物质又是酶。同时也为生命起源的研究提供了新的思路生命进化的早期可能存在着一个 RNA的世界生物信息传递-翻译名词1、密码子 codon：mRNA上决定一个特定氨基酸的三个连续核苷酸2、密码子简

43、并性 (degeneracy) 一种氨基酸有几个密码子，或者几个密码子代表一种氨基酸的现象称为密码子的简并性：3、密码子摆动性(Wobble): 密码的第一、第二碱基是必需严格按标准配对(A-U、G-C)而第三碱基配对可以有一定程度的摆动灵活性4、第二密码系统: tRNA分子中可以被氨基酰tRNA合成酶识别，并决定tRNA的特异性的序列或位点。5、核糖体: 由多种核糖体RNA(rRNA)和几十种蛋白质所组成的亚细胞颗粒。是蛋白质合成的工厂6、多核糖体: 几个到几十个核糖体在一条mRNA上结合起来的现象7、SD序列: 在mRNA分子中起始密码子的上游8-13个核苷酸处有一段富含嘌呤核苷酸的顺序。

44、16SrRNA结合位点。8、分子伴侣molecular chaperone: 一类序列上没有相关性但有共同功能的保守性蛋白质，它们在细胞内能帮助其它多肽进行正确的折叠、组装、运转和降解。9、信号识别颗粒: 是一个小分子RNA-蛋白质复合物，在翻译过程中能够识别信号序列，指导核糖体到转运通道10、信号肽: 起始密码子后mRNA编码的一段疏水的氨基酸序列，能够形成包括两个-螺旋的发夹结构，在SRP的帮助下插入到粗面内质网的膜中。11、核定位序列Nuclear Localization Sequence, NLS:12、泛素（Ubiquitin）: 是一种存在于大多数真核细胞中的小蛋白。它的主要功能

45、是标记需要分解掉的蛋白质，使其被水解问答1、 遗传密码是如何破译的？1、 五十年代的数学推理阶段：根据在DNA中存在四种核苷酸、在蛋白质中存在二十种氨基酸的对应关系，做出数学推理：43=64这种关系是最理想的2、六十年代的实验阶段：1）插入或删除实验：用核苷酸的插入或删除实验证明模板上每三个核苷酸组成一个密码子。2)、同聚物/共聚物序列指导蛋白合成：同聚物实验：通过人工合成更多的mRNA，通过分析其多肽产物来研究密码子。共聚物序列实验：表明密码子有奇数个核苷酸组成。核糖体结合技术验证并破解了所有的密码子2、 遗传密码有哪些特性1、密码子的连续性 2、密码子有简并性 (degeneracy) 3

46、、密码子的偏好性 4、密码子的摆动性 5、密码子的通用性与特殊性：不论是病毒、原核生物还是真核生物可共用同一套密码。但也有一些例外，主要发生在线粒体和一些低等生物的核基因组 6、共有64个密码子 7、密码子具有方向性：mRNA从5端到3端的核苷酸排列顺序决定了多肽链中从N端到C端的氨基酸排列顺序3、 tRNA在组成和结构上有哪些特点？tRNA的种类和功能a) 一级结构：tRNA稀有碱基丰富。不同的tRNA序列差异较大，但在绝大多数tRNA上具有固定核苷酸，这些核苷酸的种类和位置不变。b) tRNA的二级结构三叶草结构: 具有（1）受体臂：又称为氨基酸接受茎，3端含CCA-OH序列。(2)二氢尿

47、嘧啶环(D环) (3) TC环 (4)额外环或可变环(5)反密码子环c) tRNA的三级结构 "倒L形" tRNA的种类1、 起始tRNA和延伸tRNA：起始tRNA特异性识别起始密码子AUG，延伸tRNA则将Met和其它氨基酸引入mRNA分子内部，并且Met不能被甲酰化。2、同工tRNA（携带相同氨基酸的不同tRNA）：携带相同氨基酸3、校正tRNA：针对基因或密码子突变可经过其反密码子上也发生某种突变，以“代偿”或校正原有突变所产生的不良后果4、 氨酰tRNA合成酶的功能催化形成氨酰tRNA，决定反应的专一性特异性的识别不同的氨基酸5、 比较原核与真核的核糖体组成。原核

48、细胞的核糖体较小，沉降系数为70S，由50S和30S两个亚基组成。50S大亚基含有36种蛋白质和 23SrRNA、 5SrRNA。30S小亚基含有21种蛋白质和一个16S的rRNA分子。真核细胞的核糖体体积较大，沉降系数是80S，由60S和40S两个亚基组成。在大亚基中，有大约49种蛋白质，另外有三种rRNA28S rRNA、5S rRNA和5.8S rRNA。小亚基含有大约33种蛋白质，一种18S的rRNA。6、核糖体有哪些活性中心（或功能位点）？7、真核生物与原核生物在翻译的起始过程中有哪些区别？1) 真核细胞起始因子较原核生物多2) 真核生物核糖体更大，真核细胞核糖体为80S，可解离成6

49、0S与40S两个亚基，原核生物核糖体为70S，由50S和30S两个亚基组成。3) 真核生物起始tRNA为Met-tRNAi，而原核生物起始tRNA所携带的是fMet4) 真核生物mRNA具有帽子结构，mRNA 5端与18 S rRNA的3端序列之间存在不同于SD序列的碱基配对型相互作用。5) 真核生物mRNA具有PolyA尾，能够形成环状mRNA，促进翻译起始效率8、 原核生物起始因子的功能IF-3阻止30S与50亚基结合，同时也是30S亚基与mRNA起始位点的特异结合所必须的，IF-1、IF-2辅助。IF-2特异地和起始tRNA结合并把它带到起始复合体中，IF-1、IF-3辅助。IF-1作为

50、完整的起始复合物的一部分, 和起始复合物的稳定性有关。最近发现IF-1结合在30S的A位点，可以在50S加入之前阻止aa-tRNA加入，提供翻译准确性。9、原核生物在翻译的肽链延伸过程1）进位：EF-Tu和GTP形成EF-Tu.GTP，然后EF-Tu.GTP与AA-tRNA结合，EF-Tu.GTP.AA-tRNA复合物进入A位点，GTP水解，EF-Tu.GDP与复合物的分离，最后在EF-Ts的作用下将EF-Tu.GDP转化为EF-Tu.GTP。2）肽键形成（转肽）：在大亚基上肽酰转移酶的催化下，将P位点上的tRNAfMet所携带的fMet 或肽酰-tRNA携带的氨基酸转移给A位上新进入的AA-

51、tRNA的氨基酸上，即由P位上的氨基酸或肽链的C端氨基酸提供-COOH基，与A位上的氨基酸的-NH2基形成肽键3）移位：在EF-G和GTP的作用下，核糖体沿mRNA链(53) 相对移动一个密码子，使形成的肽酰-tRNA进入P位点去氨酰-tRNA被挤入E位点，下一个AA-tRNA进入A位点开始下一轮的转肽和位移。10、真核生物与原核生物在翻译终止因子的比较终止因子（释放因子）有两类：I类释放因，识别终止密码子，能催化新合成的多肽链从P位点的tRNA中水解释放出来；II类释放因子，在多肽链释放后刺激I类释放因子从核糖体中解离出来。原核生物:RF1 (I类) 能识别UAG和UAA，RF2 (I类)识

52、别UGA和UAA。RF3 (II类)与核糖体的解体有关。真核生物：eRF1 (I类) 能识别三个终止密码子， eRF3 (II类)11、蛋白质有哪些翻译后的加工修饰？1) 氨基末端的 fMet或 Met的切除2) 氨基酸残基的修饰3) 切去一段新生肽链中不是功能所需的肽段4) 肽链的折叠12、蛋白质氨基酸侧链的修饰及其作用磷酸化（如核糖体蛋白质）：在许多反应起着生物“开/关”作用，调控代谢过程。糖基化（如各种糖蛋白）：使不同的蛋白质打上不同的标记，改变多肽的构象和增加蛋白质的稳定性甲基化（如组蛋白、肌肉蛋白等）; 调节基因的表达和关闭，与癌症、衰老、老年痴呆等许多疾病密切相关，导致X染色体失活

53、乙酰化（如组蛋白）；提高基因的转录活性羟基化、羧基化等侧链的修饰能增加蛋白质的丰富性，一些修饰与基因表达调控相关13、简述线粒体蛋白质的跨膜运转机制。1) 在游离核糖体合成的前体蛋白，与胞质蛋白分子伴侣Hsc70结合，使其保持未折叠或部分折叠状态，其N端具有基质蛋白靶向序列。2) 前体蛋白与内外膜接触点附近的输入受体Tom20/22结合，被转运进输入孔。3) 输入的蛋白进而通过内外膜接触点的输入通道（外膜为Tom40,内膜为Tim23/17），线粒体基质分子伴侣Hsc70与输入蛋白结合并水解ATP以驱动基质蛋白的输入。4) 输入的基质蛋白的基质靶向序列，在基质蛋白酶作用下被切除，同时Hsc70

54、从基质蛋白释放出来。5) 基质蛋白进而折叠成活性构象14、试述蛋白质泛素化降解的过程及其意义E1（泛素激活酶）水解ATP获取能量，通过其活性位置的半胱氨酸残基与泛素的羧基末端形成高能硫酯键而激活泛素，然后E1将泛素交给E2（泛素结合酶）与其半胱氨酸残基结合，最后在E3（泛素连接酶）的作用下将泛素羧基与靶蛋白N端赖氨酸残基连接形成异肽键。重复这3个步骤，形成具有寡聚泛素链的泛素化蛋白。意义·：通过降解错误折叠、突变或者损伤的蛋白来维持细胞的质量控制。通过降解关键的调节蛋白来控制细胞的基本生命活动, 例如生长、代谢、细胞凋亡、细胞周期和转录调节等。第3章、 基因表达的调控名词：1、 基因

55、表达(gene expression)：是指生物体基因组中结构基因所携带的遗传信息经过转录及翻译等一系列过程，合成特定的蛋白质，进而发挥其特定生物学功能的全过程 2、 基因表达调控(gene regulation):对基因表达的调控过程3、 基因表达产物: 一般指蛋白质，有时也可以是各种RNA (tRNA、mRNA和rRNA) 。4、 组成性表达（constitutive gene expression):在个体发育的任一阶段都能在大多数细胞中持续进行的基因表达。5、 管家基因（housekeeping gene）表达不受内外环境的影响，在个体生长过程中，几乎在所有的组织中持续表达或变化很小的

56、一类基因6、 基因的时空表达模式 temporal and spatial expression pattern): 相应基因的表达在机体发育的不同阶段严格按一定的时间顺序开启或关闭并且在机体发育的某一阶段，同一个基因的表达产物在不同的组织器官分布不同。7、 操纵元（子）operon: 是由功能上相关联的多个编码序列（2个以上）及其调控序列（包括操纵序列、启动序列和调节基因）等成簇串联在一起，构成的一个转录协调单位8、 转录调节因子transcriptional regulator: 与顺式作用元件特异识别和结合，从而影响基因表达活性的转录调节蛋白9、 共调节因子co-regulator: 有

57、些蛋白转录因子不与DNA直接作用，通过蛋白与蛋白间的作用来连接转录调节因子与基本转录复合体而发挥作用，称为共调节因子。10、负控可诱导调节：平时基因关闭，在效应物作用下打开。通常被调节的基因是一些编码平时少有用到的糖和氨基酸分解代谢蛋白的基因，比如乳糖操纵子11、负控可阻遏调节：这类操纵元通常是开放转录的，有效应物（色氨酸为阻遏剂）作用时则关闭转录 12、效应物（effector）：某些特定的物质能与调控蛋白结合，使调控蛋白的空间构像发生变化，从而改变其对基因转录的影响，这些特定物质可称为效应物13、衰减子（弱化子）：先导序列起到随色氨酸浓度升高降低转录的作用，这段序列就称为弱化子14、诱导型转录因子：活性是受调控的，只在特定时间（细胞发育阶段）条件或特定的组织中合成或被活