分子生物学 fanfan

1、第一章 基因、基因组与基因组学1. 基因：是指携带有遗传信息的DNA或RNA序列，也称遗传因子，是控制性状的基本遗传单位。2. 基因组：含有一种生物一整套遗传信息的遗传物质，称为基因组。3. 基因按功能分为结构基因和功能基因；人类基因的结构包括编码区、前导区和调节区。4. 原核生物基因结构与功能的特点：一、 基因组通常只有一个环状双链DNA分子组成；二、 基因组中只有一个复制起始点，具有操纵子结构；三、 编码顺序一般不会重叠；四、 基因组中重复序列很少；五、 具有编码同工酶的基因；六、 细菌基因组中存在着可移动的DNA序列，包括插入序列和转座子；七、 在DNA分子中具有多功能的识别区域。5.

2、真核与原核生物基因组比较：一、 真核基因组比原核基因组大得多；二、 真核生物主要的遗传物质与组蛋白等构成染色质，被包裹在核膜内，核外还有遗传成分，这增加了基因表达调控的层次性和复杂性；三、 原核生物的基因组基本上是单倍体，而真核生物的基因组是二倍体；四、 原核生物转录出多顺反子的mRNA，而真核生物转录出单顺反子的mRNA；五、 原核生物基因组的大部分序列都为编码基因，而真核生物大部分序列功能至今仍不清楚；六、 原核生物的基因为蛋白质编码的序列绝大多数是连续的，而真核生物为蛋白质编码的基因绝大多数是不连续的，即有外显子和内含子，转录后需经剪切去除内含子；七、 原核基因组中除rRNA、tRNA基

3、因有多个拷贝外，重复序列不多；哺乳动物基因组中则存在大量重复序列。6. 真核基因组的结构特点：一、 真核生物基因组DNA与蛋白质结合形成染色体，储存于细胞核内，除配子细胞外，体细胞内的基因组是双份的，即有两份同源的基因组；二、 真核细胞基因转录产物为单顺反子；三、 存在大量重复序列；四、 基因组中非编码去多于编码区；五、 基因是不连续的；六、 基因组远大于原核生物的基因组，具有许多复制起点，而每个复制子的长度较小。（存在多基因家族）7. 真核生物高度重复序列的功能？一、 参与复制水平的调节；二、 参与基因表达的调控；三、 参与转位作用；四、 与进化有关；五、 同一种属中不同个体的高度重复序列的

4、重复次数不一样，这可以作为每一个体的特征；六、 同源染色体之间的联会可能依赖于具有染色体专一性的特定卫星DNA序列。第二章 RNA、RNA组和RNA组学1.RNA组：指一种生物体或一个细胞或组织中的全部的RNA分子。2.hnRNA：是mRNA的前体物质，比成熟的mRNA分子大得多而且分子大小不一，被称为核内异质RNA(核内不均一RNA，hnRNA)。3.小片段干扰RNA（siRNA）：小片段干扰RNA（siRNA）为长约22nt左右的双链结构RNA。siRNA经某些因素作用可变成单链siRNA，后者按碱基互补原则可和靶mRNA配对结合，导致靶mRNA降解，特定基因沉默而无法表达其相应功能。这种

5、人为导入双链RNA片段使靶mRNA沉默无法表达其功能的过程叫RNA干扰（RNAi）。4.转录：生物体以DNA为模板合成RNA的过程。5.RNA聚合酶的特点：一、聚合反应不需要引物；二、只以一条DNA链为模板；三、底物为四种NTP；四、催化RNA合成方向为53，合成是连续的；五、只有聚合酶活性，没有降解活性,没有校对功能；六、能识别转录终止信号；七、与调节转录的多种蛋白质因子相互作用，从而调节基因的表达。6.转录分为起始、延长和终止。终止：基因转录的终止包括RNA链延伸停止，核心酶脱离DNA模板，RNA-DNA杂合体解链、释放新生的RNA分子，基因DNA分子恢复双螺旋结构。8. RNA聚合酶2转

6、录的基因的启动子：基本启动子与基本启动子共同构成核心启动子；上游元件和下游元件统称为启动子近侧序列元件。9. 转录因子：概念：真核生物RNApol起始转录所需要的各种蛋白质辅助因子统称为转录因子（TF）。TF的作用：将RNApol与启动子结合到一起，形成转录起始复合物。TF发挥作用的方式：识别DNA上的顺式作用位点；识别其它因子；识别RNApol；或只是和其它几种蛋白质一起组成转录起始复合物。10. 转录后加工方式：剪接(splicing) 先剪后接；剪切(cleavage) 只剪不接；修饰(modification) 甲基化、还原反应等；添加(addition) 加帽、加尾等。11. 外显子

7、和内含子：外显子指出现在成熟的RNA产物中的序列。内含子指从初始转录物中被去除的序列。12. RNA编辑：RNA编辑指mRNA在转录后因插入、缺失或核苷酸的替换而改变了DNA模板来源的遗传信息,翻译出多种氨基酸序列不同的蛋白质的加工修饰现象。RNA编辑的机制：位点特异性脱氨基作用和引导RNA指导的尿嘧啶的插入或删除。13. 真核生物tRNA的转录后加工：一、切除5端的先导序列；二、3端添加CCA序列；三、内含子的剪切；四、碱基的化学修饰。14. RNA组学：是指以RNA组为研究对象，研究细胞内所有RNA分子的结构和功能及其在不同生理条件下动态变化规律的科学。15. tRNA的结构：（1）含有稀

8、有碱基；（2）3末端有CCA序列，此序列是tRNA结合携带氨基酸的部位，称为氨基酸接纳茎；（3）tRNA的二级结构呈三叶草形；（4）tRNA的三级结构呈倒L形； tRNA的主要功能：是在蛋白质生物合成中识别密码子，特异性搬运氨基酸，在逆转录作用中需要tRNA作为合成互补DNA链的引物。16. ribozyme：具有自我剪切和催化作用的小RNA分子叫核酶（ribozyme）或催化性RNA（catalytic RNA）。 核酶发现的意义：核酶的发现对中心法则作了重要补充；核酶的发现冲击着酶的传统概念；核酶的发现对研究生命的起源有重要意义。用于基因治疗。17. 微小RNA（miRNA）：是由21-2

9、4nt组成的单链RNA分子，因其分子量微小而得名。miRNA可与蛋白质因子形成RISC复合物（RNA诱导沉默复合物），可以结合并切割特异的mRNA而引发RNA沉默，所以miRNA的主要功能是在转录后水平参与基因的表达调控（能调节人类1/3的基因）。18. 启动子（promoter）：是RNA聚合酶辨认、结合和启动转录的一段DNA序列。19. 信使RNA的结构和功能：结构：一、5末端有帽状结构；二、3末端有多聚A尾巴； 功能：5端结构功能：a、与mRNA从胞核向胞质的转移有关；b、与mRNA在核蛋白体的结合就位有关；c、与mRNA稳定性的维持有关； 3端结构功能：a、可稳定mRNA，防止其降解（

10、与PABP结合发挥作用）；b、促进mRNA从胞核向胞质转移（需帽结构参与）；c、调控翻译起始（需帽结构参与）；20. RNA干扰（RNAi）：人为导入双链RNA片段使靶mRNA沉默无法表达其功能的过程叫RNA干扰（RNAi）。21转录：生物体以DNA为模板合成RNA的过程。22. 不对称转录（asymmetric transcription）: 模板链并非永远在同一单链上，在DNA双链分子某一局部区域，一股链可转录，另一股链不转录。23. 转录因子：真核生物RNApol起始转录所需要的各种蛋白质辅助因子统称为转录因子（TF）。作用：将RNApol与启动子结合到一起，形成转录起始复合物。发挥作用

11、的方式：识别DNA上的顺式作用位点；识别其它因子；识别RNApol；或只是和其它几种蛋白质一起组成转录起始复合物。24. 外显子：指出现在成熟的RNA产物中的序列。25. 内含子：指从初始转录物中被去除的序列。26. *RNA 编辑：RNA编辑指mRNA在转录后因插入、缺失或核苷酸的替换而改变了DNA模板来源的遗传信息,翻译出多种氨基酸序列不同的蛋白质的加工修饰现象。RNA编辑的方式：位点特异性脱氨基作用；引导RNA指导的尿嘧啶的插入或删除。生物学意义：a、RNA编辑能增加转录产物的多样性，从而扩大了遗传信息；b、RNA编辑能补救某种基因突变，恢复突变中丢失的遗传信息，这种改变和补充遗传信息的

12、功能，使生物能更好地适应生存环境；c、RNA编辑赋予转录产物新的构成新的结构从而带来新的功能，有利于生物进化。27. 真核生物的转录后加工的方式：a、切除5端的先导序列；b、3端添加CCA序列；c、内含子的剪切；d、碱基的化学修饰。第三章 蛋白质、蛋白质组与蛋白质1.*超二级结构：由相邻的几个二级结构相互作用形成有规则的组合体。是特殊的序列或结构的基本组成单元，又称基序或模序（motif)*.可进一步组建成结构域。2. 结构域有两个重要的功能*：第一，像亚基那样，能作为一个模式结构来有效地参与蛋白质分子的装配。独立结构域的存在可以把蛋白质肽链的折叠、盘曲过程简化为个别的简单步骤。这对于分子量很

13、大的蛋白质来说更显得特别重要。第二，结构域能够活动。对底物的结合、变构控制以及巨大结构的装配具有决定作用。3.别构效应：在生物体内，当某种物质特异地与蛋白质分子的某个部位结合，触发该蛋白质的构象发生一定变化，从而导致其功能活性的变化，这种现象称为蛋白质的别构效应(allosteric effect)。4. 蛋白质的等电点（pI）：当蛋白质分子在某一pH值的溶液中解离成正、负离子的趋势相等，成为兼性离子，净电荷为零时溶液的pH值。5蛋白质的一级、二级、三级及四级结构：一级结构：肽链中氨基酸残基排列的先后次序就是蛋白质的一级结构；二级结构：蛋白质分子中某一段肽链的局部空间结构，即该段肽链的主链骨架

14、原子的相对空间结构，不涉及氨基酸侧链的构象；三级结构：一条完整多肽链的全部氨基酸的相对空间位置；四级结构：具有几条肽链的蛋白质分子各条肽链的空间相对位置。6.翻译后加工：肽链从核蛋白体释放后，经过细胞内各种修饰处理，成为有活性的具有天然构象的成熟蛋白质的过程。7. *分子伴侣：是细胞中一大类保守蛋白质，可识别肽链的非天然构象（不稳定构象），促进各功能域和整体蛋白质的正确折叠（稳定构象）。8. *靶向输送（protein targeting)：蛋白质合成后经过复杂机制，定向到达其执行功能的目标地点。9. *信号序列：可引导蛋白质转移到细胞的适当靶部位，这类序列称为信号序列（signal segu

15、ence)10. *信号肽：未成熟蛋白质的端序列，可被细胞转运系统识别的特征性氨基酸序列。作用是：把合成的蛋白质移向胞膜、与胞膜结合，并送出胞外。11. *信号识别颗粒的作用：识别、结合信号肽；将核蛋白体复合体引导到内质网膜上并与受体结合；暂时抑制肽链延长，避免长肽链折叠。12*核定位序列（nuclear localization sequence, NLS ):所有靶向输送的胞核蛋白多肽链内含有特异信号序列。第四章 代谢组与代谢组学1. *代谢组：生物体内源性代谢物质的动态整体。2. *代谢组学：是关于生物体内源性代谢物的整体及其变化规律的科学。3. 代谢组学与基因组学和蛋白质组学的区别：一

16、、目前只涉及相对分子量约小于1000的小分子代谢物；二、有学者认为代谢组学是“组学”研究的文终端；三、绝大多数生物由宿主和与之共进化而共生的客体共同组成，是所谓超级生物体。代谢组学研究可以对宿主与客体之间的相互作用进行研究。4. *系统生物学是研究一个生物系统中所有组成成分( DNA 、mRNA、蛋白质、细胞、组织、器官等)的构成，以及在特定条件下这些组分间的相互关系，并分析生物系统在一定时间内的动力学过程的学科。5. *与转录组学和蛋白质组学等其他组学比较, 代谢组学具有以下优点:( 1) 基因和蛋白表达的微小变化会在代谢物水平得到放大; ( 2) 代谢组学的研究不需进行全基因组测序或建立大

17、量表达序列标签的数据库; ( 3)代谢物的种类远少于基因和蛋白的数目; ( 4) 代谢产物具有通用性。因为代谢产物在各个生物体系中都是类似的, 所以代谢组学研究中采用的技术更通用; ( 5) 生物体液的代谢物分析可反映机体系统的生理和病理状态。6.P4 医学模式：预测性、预防性、个体化、参与性。第五章 基因表达调控1.组成型表达：较少受环境因素影响，在一个物种或一个生物个体的几乎所有细胞中都以恒定的速率进行的表达，称为组成型表达或基本表达。2.操纵子：位于结构基因上游的调控DNA序列与结构基因共同组成一个转录单位。3.顺式作用元件：调控DNA序列能与相应的调控蛋白结合影响自身基因表达。4.多顺

18、反子mRNA：见于原核生物意指一个mRNA分子编码多个多肽链。5.染色质重塑：与转录相关的染色质局部结构的改变称之。6.核心启动子：是转录起始所必需的，结合通用转录因子和RNA聚合酶的DNA序列。主要包括起始位点、TATA框或起始子。7.启动子上游元件：位于TATA框的上游，有CAAT框、GC框和OCT框，多在转录起始点上游-40-100bp的位置。与转录因子结合，调节核心启动子与通用转录因子的结合，影响RNA聚合酶作用，增强转录效率8.增强子：能够结合特异基因调节蛋白，远离转录起始点，增强启动子转录效率的DNA序列。9.miRNA：长度约为21-25个核苷酸的单链RNA。10. 乳糖操纵子的

19、结构和功能：结构：（1）乳糖操纵子结构模型包括：调节基因，启动序列（发出信号，mRNA合成开始），操纵序列（控制结构基因的转录速度），CAP结合位点及三个结构基因：LacZ、lacY、LacA 组成基因簇。（2）功能：lacZ-半乳糖苷酶，水解乳糖生成半乳糖 和葡萄糖；lacY：-乳糖转移酶，转运乳糖到细胞内；lacA：-半乳糖苷乙酰转移酶，乙酰-辅酶A的乙酰基转移到-半乳糖苷上。乳糖操纵子主要是通过CAP正调控与Lac阻遏蛋白负调控作用，协调调节大肠杆菌合理利用环境中的葡萄糖与乳糖。当环境中有乳糖存在并且缺乏葡萄糖，需要乳糖作为能源时，才能利用基因表达调控，合成利用乳糖的酶，以适应外界环境的

20、不断变化。11.*简述色氨酸衰减子的结构和功能：答：结构：trpR、启动子、操纵子和前导序列，以及五个结构基因（trpE、trpD、trpC、trpB、trpA）；前导序列包括：1、2、3、4区。功能：大肠杆菌色氨酸操纵子衰减子通过前导序列形成特殊的空间结构控制转录起始后是否进行下去。在色氨酸操纵子的操纵基因和第一个结构基因之间有一段前导序列L，在前导序列上游部分有一个核糖体结合位点，后面是以起始密码AUG开头的14个氨基酸的编码区，编码区有两个紧密相连的色氨酸密码子，后面是一个终止密码子UGA，在开放阅读框下游有一个不依赖因子的终止子，是一段富含G/C的回文序列，可以形成发夹结构，因此可以在

21、此处终止转录。另外前导序列包含4个能进行碱基互补配对的片断1区、2区、3区和4区。它们能以1、2和3、4或2、3的方式进行配对，从而使前导序列形成二级结构的变化。在细菌中，翻译与转录偶连，一旦RNA聚合酶转录出trp mRNA中的前导肽编码区，核糖体便立即结合上去翻译这一序列。当细胞中缺乏色氨酸时，Trp-tRNATrp的浓度很低，核糖体翻译前导肽至两个连续的色氨酸密码子处就陷入停顿，这时核糖体只占据1区，由RNA聚合酶转录的2区和3区便可配对，4区游离在外，这样就不能形成终止子结构，RNA聚合酶就可以一直转录下去，最后完成trp全部结构基因的转录，得到完整的mRNA分子。当细胞中存在色氨酸时

22、，就有一定浓度的Trp-tRNATrp，核糖体便能顺利通过两个连续的色氨酸密码子而翻译出整个前导肽，直到前导肽序列后面的终止密码子UGA处停止。此时，核糖体占据了1区和2区，结果3区和4区配对，形成转录终止子结构，使RNA聚合酶终止转录。12.*简述真核生物启动子的结构和功能： 答：真核生物启动子包括核心启动子，启动子上游元件。核心启动子多数为TATA框，少数为起始子；它的功能是结合通用转录因子和RNA聚合酶。启动子上游原件位于TATA盒上游，-40-100bp的位置，包括CAAT盒、GC盒和OCT盒，功能是与转录因子结合，调节核心启动子与通用转录因子的结合，影响RNA聚合酶作用，增强转录效率

23、。决定转录起点。13.简述siRNA作用机制： 答：一、外源基因侵入等原因；二、长dsRNA；三、RNase (Dicer)切割长dsRNA生成siRNA；四、siRNA与细胞内蛋白和酶组成复合物，即RNA诱导的沉默复合物（RNA induced silencing complex，RISC）。 五、RISC的解旋酶解开siRNA双链，靶mRNA与正义siRNA进行交换，与反义siRNA特异识别结合。六、RISC中的核酸内切酶特异降解靶序列中的mRNA，使外源基因沉默。第六章 细胞信号传递1.组成型表达；2、操纵子；3、顺式作用元件；4、多顺反子mRNA；5、染色质重塑；6、核心启动子；7、启

24、动子上游元件；8、增强子；9、miRNA；10、自分泌信号传递：由同种细胞或细胞自身分泌的化学信息分子作用自身细胞的信号传递。11、G蛋白：又称鸟苷酸结合蛋白(guanine nucleotide binding protein, 简称G protein)，是一类能与鸟苷酸可逆结合的膜蛋白，广泛存在于多种细胞，结构相似，功能有别，共同组成G蛋白家族，在细胞跨膜信息传递中发挥关键性作用。12、RGS：G蛋白信号传递调节蛋白（regulators of G protein signaling），是一类GTP酶活化蛋白，广泛存在于多种细胞，结构相似，作用特异，共同组成RGS蛋白家族。13、小分子G蛋

25、白：为一条肽链，分子量一般为2040 kDa，与一般G蛋白亚基有高度同源性。可与GTP及GDP结合，并具GTP酶活性，与GDP结合则使G蛋白失去活性。14、Jak-STAT 信号传递途径：Jak通过激活细胞内信号转到蛋白和转录激活蛋白（SATA）而最终影响到基因的转录调节，称为Jak-STAT 信号传递途径。15、CaM：CaM是一种特殊的钙结合蛋白质，广泛存在于各种细胞中，它是由148个氨基酸残基组成的一条多肽链，以单体形式存在。CaM有4个Ca2+结合位点，当没有结合Ca2+时，以无活性的形式存在。当CaM与Ca2+结合后，构象发生变化，变成有活性的Ca2+CaM复合物。16、核受体超家族

26、：是有类固醇激素、甲状腺素、视黄酸、维生素D、等脂溶性化学信号的受体及多种孤儿受体组成。简答题：1乳糖操纵子的结构和功能；2简述色氨酸衰减子的结构和功能；3简述启动子的结构和功能；4简述siRNA作用机制5写出5种第二信使的名称，并简要写出它们的生理作用。 答：Ca2+：与钙调节蛋白结合而发挥作用。如调节神经传导、细胞分泌、肌肉收缩、细胞代谢等功能。 DAG：通过激活蛋白激酶C(PKC)催化靶蛋白磷酸化实现对靶细胞功能的调节。IP3: I(1,4,5)P3 从细胞质膜进入胞浆后，即可与内质网膜及线粒体膜上的特异IP3受体结合，使这种配体门控Ca2+通道开放，贮存在内质网的Ca2+释放到胞浆中，

27、结果引起胞浆内Ca2+瞬间增高，活化钙结合蛋白。cAMP:激活蛋白激酶可使一些与代谢相关的酶发生磷酸化调节细胞代谢，还可调节转录因子活性。cGMP:增加神经的兴奋性、外源性cGMP可抑制心肌收缩力及降低心率、可刺激淋巴细胞的分裂和增殖等功能。6G蛋白在信息传递中的作用 答：（1）调节腺苷酸环化酶的活性； (2)调节视网膜cGMP磷酸二酯酶活性； (3)调节磷脂酶C的活性； (4)调节离子通道的功能。7鸟苷酸环化酶的分类，并简述它们如何被激活 答：GC分为两类，一类是跨膜蛋白，具有类似生长因子受体的结构，另一类是胞质水溶性酶。一氧化氮（NO）能穿过细胞膜自由扩散进入相邻的细胞内，特异性的激活胞质

28、可溶性鸟苷酸环化酶，刺激cGMP的合成。8NF-B活化机制答：许多刺激因子如细胞因子、氧自由基、紫外线辐射、病毒蛋白、脂多糖均可使NF-B活化。在这些因子作用下，IkB激酶（IKK激活，使得IB的ser32及ser36磷酸化，磷酸化的IB经过泛素化（Lys21和Lys22）后，被蛋白酶体降解，同时PKA的催化亚基使NF-Bp65亚基的ser276磷酸化，然后与P65亚基解离，从而使NF-B活化。NF-B活化后其P65亚基上的NLS暴露，使活化的NF-B活化异二聚体转移入胞核，并与DNA的B反应元件结合，从而调节特异基因的转录表达。第七章 分子生物学常用技术*1.Ct值：PCR扩增过程中，扩增产

29、物的荧光信号达到设定的阈值时所经过的扩增循环次数。2.核酸分子杂交：用特定标记物标记已知核酸碱基序列（即探针），探针以碱基互补配对的原则与待测核酸进行杂交结合，形成标记探针与待测核酸的杂交体，最后利用各种标记物的显示技术，探查待测核酸的存在及（或）位置。3.PCR反应过程及条件优化： 答：过程包括：变性、退火和延伸。 P167优化条件：TaqDNA聚合酶、退火温度、镁离子浓度、dNTP、反应缓冲液PH、循环次数、模板等。4.dd双脱氧测序原理： 答：双脱氧核苷酸末端终止法又称双脱氧链终止法，它利用DNA聚合酶，以单链DNA为模板，以5端放射性标记的寡核苷酸为引物，根据碱基配对原则将脱氧核苷三磷

30、酸（dNTP）底物的5-磷酸基团与引物的3-OH末端生成35-磷酸二酯键。通过这种磷酸二酯键的不断形成，新的互补DNA得以从5-3端延伸。5.RNA干扰技术：RNA干扰（RNA interference，RNAi）是指由双链RNA诱导的同源mRNA降解，导致该基因表达沉默的过程。（P186）6.酵母双杂交技术：（yeast two-fhybrid system）：也叫互相作用陷进（interaction trap），是由Fields 和song于1989年建立的，用于研究细胞内蛋白质与蛋白质之间的相互作用。7蛋白质双向凝胶电泳技术：利用蛋白质两性电解质性质先进行等电聚焦，再在聚丙烯酰胺凝胶中进

31、行电泳（根据蛋白质的相对分子量和电荷）（P197）第八章 基因工程.名词解释： *粘性末端：指DNA分子在限制酶的作用下形成的具有互补碱基的单链末端结构。平末端：指两条链上的断裂位置处在一个对称结构的中心，所有碱基都是成对的，没有单链末端。同裂酶：来源不同的限制酶识别的是同样的核苷酸靶子序列，这类酶称为同裂酶。同尾酶：切割不同的DNA片段但产生相同的粘性末端的一类限制性内切酶。DNA连接酶: 催化相邻核苷酸的游离5-磷酸基团和3-羟基之间形成磷酸二酯键的核酸酶。Linker: 指用化学方法合成的一段由10-12个核苷酸组成的、具有一个或数个限制酶识别位点的寡核苷酸片段。klenow片段：是DN

32、A聚合酶I经枯草杆菌蛋白水解后产生的大片段，相对分子量为76*103.reverse transcriptase: 它是一种有效的转录RNA成为DNA的酶，这种方式产生的DNA又称为互补DNA（cDNA）。*载体：能在连接酶作用下和外源DNA片段连接并运送DNA分子进入受体细胞的DNA分子。柯斯质粒载体：它是一类人工构建的含有DNA的cos序列和质粒复制子的特殊类型的质粒载体。*MCS：载体分子上必须有限制性内切酶酶切位点,即多克隆位点（multicloning site,MCS），以供外源DNA插入。二简答题：1. 限制性核酸内切酶的定义、分类与命名，型核酸内切酶的基本特征。答：限制性核酸内

33、切酶（restriction endonuclease）指能够识别双链DNA分子中特定核苷酸序列，并由此切割DNA双链结构的一类工具酶。分类与命名：分为3类，命名以属名与种名结合的命名法。II型核酸内切酶的基本特征：II型核酸内切酶只具有核酸内切酶的活性，大部分II类酶识别DNA部位的核苷酸序列呈反转对称结构，又称回文结构。2.平末端DNA片段的连接方法有哪些？答：（1）一种是直接用T4连接酶；（2）另一种是先用末端核苷酸转移酶，给平末端DNA分子加上同聚物尾巴之后再用DNA连接酶连接。3.理想质粒载体的基本条件? 答：（1）能自主复制，即本身是复制子；（2）具有一种或多种限制酶的单一切割位点

34、，并在此位点插入外源基因片段，不影响本身的复制功能；（3）在基因组中有1-2个筛选标记，为寄主细胞提供易于检测的表型特征；（4）分子量要小，拷贝数多，易于操作。4.简述质粒的一般生物学特性？答：一、质粒DNA分子：其DNA分子没有外壳蛋白，也没有溶菌酶基因；寄宿于宿主细胞中，编码非染色体的基因，并表达出非染色体控制的遗传性状。 二、种类：根据宿主细胞所含拷贝数的多少，把质粒分为两种类型：严谨型复制控制的质粒（1-3个拷贝）和松弛型复制控制的质粒（10-60拷贝）。 三、质粒的存在形式和分离：质粒DNA分子多以三种形式存在：超（闭环）螺旋、开环双螺旋和线性双螺旋。三种形式的质粒在琼脂糖电泳的前后

35、顺序是超螺旋线形开环，线形的质粒在中间，而开环的质粒在最后。 四、质粒的复制：质粒本身具有自我复制和正确分配到子细胞的功能，而质粒复制受质粒本身和宿主细胞双重遗传系统的控制。 五、质粒的不相容性。5.构建质粒克隆载体的基本策略？答：（1）构建的质粒克隆载体必须含有在受体细胞内有效复制的复制起始位点（ori），最好是松弛型质粒的复制起始位点；（2）构建的质粒克隆载体必须含有允许外源DNA片段克隆的MCS，这样的位点（限制性内切酶识别位点）尽可能多，但是最好一种限制性内切酶只有唯一的识别位点。（3）构建的质粒克隆载体必须含有供选择克隆子的标记基因，如抗药性标记tetRr、ampR等，最好有两种选择

36、标记基因，并且在选择标记基因内含有合适的克隆位点，以便外源DNA片段插入克隆位点后，标记基因失活。（4）构建的质粒克隆载体DNA分子应尽可能小；（5）由于特殊需要，使构建的质粒克隆载体组装各种“元件”即小DNA片段，例如在克隆位点的上游组装强启动子，下游组装相应的终止子，成为强表达质粒克隆载体。在克隆载体的合适位置组入受体细胞染色体DNA的同源序列，成为基因整合平台系统的供体质粒克隆载体。6.简述噬菌体的一般生物学特性？答：（1）形态特征：差异很大，大多数噬菌体呈带尾部的20面体型，如噬菌体；还有一部分呈线状体型，如噬菌体M13。（2）结构特征：外壳是蛋白质分子，内部的核酸由外壳蛋白质包含，核

37、酸分子最常见是双链线性DNA，除此外，还有双链环状、单链环状和单链线性DNA分子。分子量差异大。（3）感染效率极高：一个噬菌体颗粒感染了一个细菌细胞，便迅速地形成数百个子代噬菌体颗粒，这些噬菌体颗粒迅速裂解细菌细胞，并很快释放出来，继续感染新的细菌细胞。经过4次重复感染周期，噬菌体可以使数十亿个细菌细胞裂解死亡。在细菌培养皿中表现出噬菌班。7柯斯质粒载体的特点？答: 第一、具有噬菌体的特性 柯斯质粒载体在克隆了合适长度的外源DNA，并在体外被包装成噬菌体颗粒之后，可以高效转染对噬菌体敏感的大肠杆菌寄主细胞。进入寄主细胞之后的柯斯质粒DNA分子，能按照噬菌体DNA同样的方式环化。第二、质粒载体的

38、特征 具有质粒载体的特性。柯斯质粒载体具有质粒复制子，因此能像质粒DNA一样在寄主细胞内进行复制， 并且能在氯霉素作用下，获得进一步扩增。此外，柯斯质粒载体通常也都具有抗菌素抗性基因，可供作重组体分子表型选择标记，其中有一些还带上基因插入失活的克隆位点。第三、具有高容量的克隆能力。柯斯质粒载体的分子仅具有一个复制起点，一两个选择记号和cos位点等三个组成部分，其分子量较小，一般只有57kb左右。因此，可以插入到柯斯质粒载体上并能被包装成噬菌体颗粒的最大外源DNA片段，即柯斯质粒载体的克隆极限可达45kb左右。8.目的基因获取的途径有哪些？答：（1）从基因组文库(genomic DNA libr

39、ary)分离筛选基因；（2）通过cDNA文库(cDNA library) 分离筛选基因；（3）化学合成法（要求：已知目的基因的核苷酸序列或其产物的氨基酸序列 ）；（4）聚合酶链反应扩增(polymerase chain reaction，PCR)。9.互补筛选的原理？（P218）答：又叫蓝白班筛选。通过-互补作用产生的-半乳糖苷酶可催化生色底物X-gal水解，产生蓝色菌斑。若X-gal未被水解，则菌落为白色。当目的基因插入，所形成的重组体转化宿主菌后，不能与宿主菌进行-互补作用。因此蓝色菌落为阴性克隆，阳性克隆为白色菌落，此筛选方法又叫蓝白班筛选。10.原核表达系统影响外源基因表达的因素？答：

40、启动子的强弱；基因的剂量；影响RNA转译效率的因素:SD ATG mRNA ；外源基因密码子的选择；表达产物的大小；表达产物的稳定性。第十一章 代谢病分子生物学1. 遗传性代谢病：由于基因突变导致蛋白质的结构或数量异常，从而影响相关的物质代谢而致病。2. 获得性代谢病（acquired metabolic disease）：是由于后天因素的作用而引起的物质代谢混乱或障碍，可分为内分泌代谢病、营养性代谢病和其它获得性代谢病，其中以内分泌代谢病较为常见。3. Garrod假说: Garrod提出的假说认为，物质代谢中的一系列反应由不同的酶催化，若某种酶异常或缺乏，将造成正常的代谢产物减少及上游的中

41、间产物堆积，或代谢途径转向，甚至生成有害的旁路代谢产物而损害细胞的功能。4. 家族性高胆固醇血症：是由于细胞膜上的LDL受体缺乏所致。由于LDL受体基因缺陷，具有正常功能的LDL受体数量很低甚至缺乏，受体介导的LDL进入细胞的机制受损，LDL在血浆中堆积而导致血浆胆固醇代谢障碍。5. 易感基因：在适宜的环境刺激下能够编码遗传性疾病或获得疾病易感性的基因。6. 自毁容貌综合征：（lesch-nyhan syndrome）是由于遗传性次黄嘌呤鸟嘌呤磷酸核糖转移酶缺乏所引起。7. 节俭基因型假说：在假说中认定节俭基因是使人在一段进食期间尽量储备能量，以备饥饿期间消耗，而在饥荒年代又能够尽量减少能量消

42、耗的基因。8. 加速器假说：加速器假说以体重增加为关键诱因，并提出加速器的三个基本元素： 细胞组成性分泌、胰岛素抵抗、自身免疫反应。这些因素通过直接或间接作用引起细胞凋亡。9. 溶酶体贮积症：溶酶体贮积症(1ysosomal storage disorders, LSDs) 是由于溶酶体内的酶(主要是酸性水解酶)、激活蛋白、转运蛋白及溶酶体蛋白加工校正酶的缺乏，引起溶酶体功能缺陷，代谢物不能被有效地消化，因而在组织中贮积所导致的代谢病。简答：1. 为什么同一种代谢病可有多种不同的表现特征？这些差异主要受哪些因素影响？答：代谢病的致病因素可以是代谢通路中的某个功能蛋白或酶的缺陷，也可以是内分泌腺

43、或与物质代谢密切相关的重要器官的功能障碍。2、为什么说多基因遗传性代谢病不具孟德尔遗传特点？如何理解多基因遗传性代谢病的家族聚集性？ 答：因为多基因遗传病是多个基因突变致病，五明确的表型，需要用复杂遗传学方法诊断，且不用检测，发病率及程度变化大，受多种因素的影响。基因致病有累积效应，且无显性与隐性之分。 家族聚集现象：A、这类疾病有家族聚集现象，但患者的同胞中的发病率远低于1/2或1/4，且患者的双亲和子代的发病率与同胞相同，因此不符合常染色体显性、隐性遗传。B、遗传度在60%以上的多基因病重，病人的一级亲属的发病率接近于群体发病率的平方根。C、随着亲属级别的降低，患者亲属发病的风险率明显下降

44、；D、亲属发病率与家族中已有的患者人数和患者病变程度有关，家族病例数越多，病变越严重，亲属发病率率就越高；E、近亲结婚所生子女的发病率比非近亲结婚所生子女的发病率高50-100%；易受环境因素影响。3、遗传性代谢病的分子机制有几种类型？各有何特点？ 答：根据缺陷基因产物在物质代谢通路中的不同作用部位，可将遗传性代谢病的分子机制归纳为三种类型：代谢物质转运缺陷（1.不能正常地转运进出细胞；2.不能正常地转运进出细胞器）、代谢物质反应通路缺陷（由于代谢反应通路中的某种酶的缺陷造成，包括：（1.结构基因突变，导致酶的活性改变或酶的稳定性改变；2调节基因突变，导致酶的合成速率加快或减慢）和代谢调节缺陷（激素调节障碍、代谢产物的反馈调节障碍）。4、糖尿病分几型？请写出各型的定义。 答：糖尿病分4型。1型糖尿病：为胰岛细胞破坏导致胰岛素绝对缺乏。 2型糖尿病：以胰岛素抵抗为主伴胰岛素分泌不足，或胰岛素分泌不足为主伴或不伴胰岛素抵抗。 特异性糖尿病：是一些病因比较明确或继发性糖尿病，如胰岛细胞功能基因异常。 妊娠糖尿病：妊娠期间发生或首次发现的糖尿病。5、胰岛素受体基因突变可造成那些后果？ 答：（1）胰岛素受体的生物合成下降，导致受体数量减少；（2）受体与胰岛素的亲和力下降，导致受体与胰岛素结合数目减少；（3）受体的胞内部分酪氨酸激酶活性降低，导致下游信号传递减弱；（4）受体降解加速；（5）受