药学分子生物学第三版-史济平-练习题

2008级分子生物学练习题一、名词解释1、分子生物学——分子生物学是在分子水平上研究生命现象的科学，是现代生命科学的“共同语言”；2、干细胞——未分化尚未成熟的细胞，具有再生各种组织器官或人体的潜在功能；3、人类基因组计划——是80年代在全球范围内广泛开展的一项研究计划，目标是全面而透彻的认识人类基因组的正常结构，功能及基因的异常结构与人类疾病；4、核酸的变性——某些理化因素会破坏氢键和碱基堆积力，使核酸分子的高级结构改变，从而引起核酸理化性质及生物学功能的改变；5、增色反应——由于核酸变性（或降解）而引起紫外吸收增加的现象；6、DNA的熔点——引起DNA变性的温度即增色效应达到50%的温度；7、核酸的复性分子杂交——互补的单链DNA和RNA或DNA和DNA或RNA和RNA，根据碱基互补原则，借助氢键相连而成的双链杂交分子的过程；8、原位杂交——在组织或细胞水平，使用标记探针与细胞DNA或RNA杂交的方法；9、Southern法——将样品中混合DNA片段经凝胶电泳分离，被分离的DNA片段从凝胶转移到吸附薄膜上并固定，随后用标记的探针进行杂交，以检测目标DNA片段；10、反义核酸——根据碱基互补配对原理，利用人工合成或生命有机体合成的特定互补的DNA或RNA片段与目的核酸结合后，通过空间位阻效应或诱导RNAase活性降解作用，在复制、转录、剪接、mRNA转运及翻译水平上，抑制或封闭目的基因的表达；11、反义DNA(cDNA)——是人工合成的与待封闭基因某一区段互补的正常或化学修饰的DNA片段，用来抑制或封闭这一基因的表达；12、核酶——具有催化活性的RNA；13、染色体——原核：遗传物质组成单一环形双链DNA分子；真核：由单一的线型双链DNA分子及结构蛋白组成的遗传物质结构单位；14、常染色质——间期核中染色质纤维折叠压缩程度低，处于伸展状态，染料着色浅的染色质。富含单拷贝DNA序列；15、异染色质——间期核中染色质纤维折叠压缩程度低，处于伸展状态，染料着色浅的染色质。富含单拷贝DNA序列；16、核小体——间期核中染色质纤维折叠压缩程度低，处于伸展状态，染料着色浅的染色质。富含单拷贝DNA序列；17、基因——是指DNA分子中能编码一条多肽链，并具有一定长度的片段；18、副密码子——tRNA上决定其携带何种氨基酸的区域；19、顺反子——通过互补实验确定的遗传功能单位；20、顺式排列——两个突变点分别位于两条染色上；21、反式排列——两个突变点位于同一条染色体上；22、基因组——细胞中一套单体遗传物质的总和；23、不连续基因——DNA分子上的编码序列是不连续的，被不编码的序列所隔开的基因；24、内含子——DNA中不编码mRNA某一部分序列的区域；25、外显子——DNA中编码mRNA某一部分序列的区域；26、基因家族——真核细胞的基因中有许多来源相同、结构相似、功能相关的基因，这样的一组基因构成基因家族；27、假基因——不能转录或转录后生成无功能蛋白质的基因；28、碱基互补配对原则——在形成双螺旋结构的过程中，由于各种碱基的大小与结构不同，使得碱基之间的互补配对只能在A＝T和G≡C之间进行；29、反向重复序列(回文结构)——双链DNA分子中某一段序列，方向相反、序列相同，也就是每一条链从5’—3’方向的核苷酸序列都相同；30、遗传图谱——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图组；31、转座子——原核生物和真核生物基因组中存在着可以从一个部位转移到另一个部位的DNA序列；32、转座——转座因子改变其在DNA分子上位置的过程；遗传信息从DNA→DNA的转移过程；33、返座——遗传信息从DNA→RNA→DNA的转移过程；34、返座子——由返座作用转移的遗传信息就叫返座子；35、重叠基因——指两个或两个以上的结构基因共同一段DNA顺序的现；36、模糊基因——经过编辑后才能形成功能蛋白质的基因（常指mRNA）；37、细胞器基因——存在于细胞器中的基因；具有独特序列的单链环状DNA分子；38、质粒——多数细菌和某些真核生物细胞染色体外的双链环状DNA分子；39、质粒的不相容性——在没有选择压力条件下利用同一复制系统的不同质粒，不能稳定和平共处；40、遗传重组——减数分裂时，通过同源染色体交换和非同源染色体的独立分配，使子代细胞的遗传信息产生了重新组合的现象；41、Holliday模型——霍利迪(R.Holliday)于1964年提出的解释同源重组的分子模型；42、分支迁移——重组位点沿双链向DNA分子的任一方向迁移，迁移过程中原来的碱基对被揭开再重新形成新的碱基对的过程；43、位点特异性重组——指不依赖于DNA序列的同源性，而依赖于能与某些酶相结合的特异DNA序列的重组；44、转基因动物——通过基因转移技术获得的整合有外源基因的动物个体；45、基因敲除——将细胞基因组中某基因去除或使基因失去活性的方法；46、基因治疗——使用基因工程技术将外源基因导入患者的病变细胞，外源基因通过纠正机体基因缺陷或调节基因表达功能而使靶细胞重新获得正常功能的过程；47、基因打靶——是指通过DNA定点同源重组，改变基因组中的某一特定基因，从而在生物活体内研究此基因的功能；48、半保留复制——DNA的复制时将两条亲本链分开，每一条作为合成新链的模板，按碱基互补配对规则合成新链，形成两个子代DNA双螺旋结构；49、复制子——DNA中发生一次复制的单位；50、单向复制——从复制起点开始，单方向复制；51、双向复制——从复制起点开始，以双向等速复制方向进行复制，即从原点开始在两个方向上各有一个复制叉在延伸，直至临近的复制叉汇合的复制方式；52、半不连续复制——双链DNA合成时5'→3'端是连续合成，而3'→5'端则是不连续合成；53、VDJ重组——H链可变区的D基因的任一段与J基因拼成DJ基因后再与V基因任一段相结合形成新基因的过程；54、冈崎片段——DNA复制前期出现的一系列DNA片段；55、端粒——真核细胞染色体末端的特殊结构；真核细胞内线性染色体末端的一种特殊结构，由DNA简单重复序列以及同这些序列专一性结合的蛋白质构成；56、滚环复制——环状DNA分子的一种快速复制的方式。复制过程中环状DNA分子滚动复制出前导链，线性链被核酸内切酶切割成单元长度，线状DNA分子靠黏性末端连接成环形，以此为“＋”链合成互补“－”链，形成环状双链DNA分子；57、逆转录——以RNA为模板，依靠逆转录酶的作用，合成DNA双链的转录过程；58、同义突变——突变没有引起编码氨基酸变化；59、错义突变——碱基序列的改变引起表达产物蛋白质氨基酸序列的改变；60、无义突变——某个碱基的改变使编码某种氨基酸的密码子变为终止密码子；61、移框突变——在为蛋白质编码的序列中如果缺失或插入核苷酸，则发生读框移动，使其后译读的氨基酸序列全部混乱，这种现象称框移突变；62、聚合酶链反应(PCR)——用引物和DNA聚合酶进行体外扩增特定的DNA区域的一种技术；63、转录——以DNA的碱基序列为模板,在RNA聚合酶催化下合成互补的单链RNA分子的过程；64、转录单位——RNA链的生物合成起始于DNA模板的一个特定位点，并在另一个位点处终止，这一特定区域称为转录单位；65、启动子——是指RNA聚合酶识别、结合并起始转录的一段具有高度保守性的DNA序列；66、终止子——转录过程中能够终止RNA聚合酶转录的DNA序列，这种终止转录信号的序列；67、增强子——能使和它连锁的基因转录频率明显增加的DNA序列；68、转录因子——直接结合或间接作用于基因启动子、形成具有RNA聚合酶活性的动态转录复合体的蛋白质因子；69、转换——不同嘌呤或嘧啶之间的转换；70、颠换——嘌呤变成嘧啶或嘧啶变成嘌呤；71、转录后加工——由RNA聚合酶合成的原初转录物，往往需要经过一系列的包括5’端与3’端的切除，特殊结构的形成，碱基修饰和糖苷键的改变以及剪接等过程，才能转变为成熟的RNA分子，这个过程称为转录后加工；72、RNA的剪接——一个基因的外显子和内含子都转录到一条原初转录物RNA分子中，然后把内含子切除而把外显子连接起来，才能产生成熟的RNA分子，这个过程就叫做RNA剪接；73、中部核心结构——4个10~12碱基的保守序列，并构成相应的二级结构；74、内部引导序列——内含子中能与两个剪接点加界序列配对的一段序列；75、染色体的倒位——是由于同一条染色体上发生了两次断裂，产生的断片颠倒180度后重新连接造成的；76、翻译——在多种因子辅助下，核糖体结合mRNA模板，通过tRNA识别该mRNA的三联体密码子和转移相应氨基酸，进而按照模板mRNA信息依次连续合成蛋白质肽链的过程；77、中心法则——是指遗传信息从DNA传递给RNA，再从RNA传递给蛋白质，即完成遗传信息的转录和翻译的过程。也可以从DNA传递给DNA，即完成DNA的复制过程；78、结构域——分子量大的蛋白质三级结构常可以被分割成一个或一个以上的球状或纤维状的区域，折叠的较为紧密，各行其功能，称为结构域；79、遗传密码——能编码蛋白质氨基酸序列的基因中的核苷酸体系；80、密码子的简并性——多个氨基酸具有一个以上的密码子；81、密码子的摆动性——密码子中的第三个碱基总是处在一个不稳定的位置上，它与反密码子的第一个碱基配对强度不如前两个碱基，其结果使tRNA可以与一个以上的密码子碱基配对；82、密码子的偏爱性——多数氨基酸有一个以上的密码子，但这些密码子的使用频率各不相同；83、分子伴侣——能够防止肽链错误折叠，能够促进肽链正确折叠的蛋白质分子；84、蛋白质靶向——细胞的生命活动需要源源不断的合成新的蛋白质并精确地运输到它们即行使功能的部位，这个过程称为蛋白质的靶向；85、基因表达——指基因通过转录和翻译而产生其蛋白质产物或转录后直接产生其RNA产物的过程；86、诱导酶——只有在培养基中存在它们的底物的时候形成的酶；87、组成酶——无论培养基中有无它们的底物均能合成的酶；88、顺式作用元件——某些DNA序列不需要通过合成蛋白质或RNA，而直接对基因表达产生调控作用，这些具有调节功能的特定DNA序列只能调控位于同一DNA分子或同一染色体上的有关基因的表达，如果该DNA序列发生突变不会改变其他染色体上的等位基因的表达，则这样的调控序列称为顺式作用元件；89、反式作用因子——一个基因产物，如蛋白质或RNA如果对另一个基因的表达具有调控作用，则被称为反式作用因子；90、D-环复制——双螺旋的两条链并不同时进行复制，轻链先开始复制，稍后重链再开始复制，当复制沿轻链开始时，重链上产生了D环，随环形轻链复制的进行，D环增大，重链后亦开始复制，最后两条链完成复制形成两条新的DNA又螺旋；91、操纵子——是原核生物基因转录调控的主要形式，它是原核生物细胞DNA上的一段区域，由若干功能相关的结构基因和控制这些基因表达的原件组成的一个完整的连续的功能单位；92、诱导——只有当诱导物存在时，操纵子结构基因才开始转录、翻译出大量的酶，这一作用过程称为诱导；93、诱导物——产生诱导作用的小分子称为诱导物；94、阻遏——可阻遏操纵子是一种调节合成代谢的操纵子，当存在足量的代谢合成物时，就可以关闭操纵子结构基因的转录，阻遏合成代谢所需要一系列酶的产生，这一作用称为阻遏；95、阻遏物——产生阻遏作用的小分子物质；96、前导区——位于操纵子基因和第一个结构基因之间保证转录所必须的调控序列；97、衰减子——在前道区内能使转录终止的DNA序列；98、衰减作用——在前导区能具有终止或减弱转录的调控机制；99、时序调控——基因表达按一定的时间顺序进行调控的机制；100、顺式剪接——内含子剪接一般都是发生在同一基因内，切除内含子，相邻的外显子彼此相连，这种剪接称为顺式剪接；101、反式剪接——不同基因的外显子剪接；102、正调控——当阻遏蛋白从操纵基因上脱离后，激活蛋白与启动子结合以及和RNA聚合酶的相互作用则帮助结构基因的转录起始，这就是正调控；103、负调控——指阻遏蛋白与操纵基因的结合，阻碍了RNA聚合酶对操纵子结构结构基因的转录；二、问答1、生物学的研究方向向哪两个方面发展?人类基因组计划最初是由谁提出的?它的首席执行科学家是谁?答：宏观：个体—种群—群落—生态系统；微观：个体—系统—器官—组织—细胞—亚细胞—分子；生物学现在的研究方向主要是分子生物学和仿生学。人类基因组计划最初是1985年美国科学家提出来的，它的首席执行科学家是Watson；2、分子生物学与现代医药学研究的关系是什么?答：医药科学事业的发展和生物学的发展是相互依赖与相互丰富的。分子生物在医学和药学各个领域中的渗透使医药科学进入分子水平。分子生物学的发展和人类基因组的研究成果—破解基因功能将解决大量医药科学的重大前沿课题，包括基因结构与功能关系，疾病发生机制，生育控制，肿瘤防治，脏器移植，新药开发等。只有从分子水平深入研究，才能揭开生命的奥秘，为医学理论，临床实践，新药研究等开拓灿烂的前景；3、核酸的种类有哪两种?DNA的双螺旋结构是怎样的?答：核酸有DNA和RNA两种类型；DNA双螺旋结构的特点：=1\*GB3①：两条反相平行的多核苷酸链围绕同一中心轴互绕；=2\*GB3②：碱基位于结构的内侧，而亲水的糖磷酸主链位于螺旋外侧，通过磷酸二酯键相连，形成核酸的骨架；=3\*GB3③：碱基平面与轴垂直，糖环平面则与轴平行:；=4\*GB3④：两条链皆为右手螺旋；=5\*GB3⑤：双螺旋的直径为2nm，碱基堆积距离为0.34nm，两核酸之间的夹角是36度，每对螺旋由10对碱基组成；=6\*GB3⑥：碱基按A＝T、G≡C配对互补，彼此以氢键相连系；=7\*GB3⑦：维持DNA结构稳定的力量主要是碱基堆积力；=8\*GB3⑧：双螺旋结构表面有两条螺形凹沟，一大一小；4、决定DNA双螺旋结构的因素有哪些?答：主要是碱基堆积力，其次还有氢键、范德华力、离子键；有利因素：氢键、碱基堆积力；不利因素：静电斥力、碱基分子内能；5、化学法(Maxam-Gilbert)和末端终止法(Sanger)进行DNA测序的原理分别是什么?答：化学法(Maxam-Gilbert)：=1\*GB3①：用多核苷酸激酶对待测DNA片段进行32P标记，使其带放射性；=2\*GB3②：将样品分成4份，分别加入硫酸二甲酯、甲酸、肼、NaCl和肼，反应后产生一套片段；=3\*GB3③：反应后将其在同一块凝胶板上电泳，电泳完毕后进行放射性自显影，从电泳图谱上可直接读出序列；硫酸二甲酯——G;甲酸——G、A;肼——C、T；NaCl和肼——C；bcn末端终止法（Sanger）：=1\*GB3①：将待测的DNA加热变性成单链，作为合成模板，并加入与其5’端互补的短链作为引物（引物的5’端用32P标记）；=2\*GB3②：将样品分成4份，每一份中加入4中脱氧核苷三磷酸（dNTP）以及一种双脱氧核苷三磷酸（4份中分别加入ddATP、ddGTP、ddCTP和ddTTP），并加入DNA聚合酶催化合成一系列不同长度的片段，每个片段在加入的那种双脱氧核苷三磷酸除终止：=3\*GB3③：合成的产物在同一块凝胶板上进行聚丙烯酰胺凝胶电泳；6、原核生物和真核生物RNA的种类分别是什么?答：RNA大体可以分为三类：mRNA、rRNA、tRNA；7、影响DNA的Tm值的因素是什么?影响DNA复性的因素是什么?核酸分子示交的种类有哪四种?答：影响DNA的Tm值的因素有：=1\*GB3①：DNA的均一性；=2\*GB3②：G≡C含量；=3\*GB3③：介质中的离子强度（反比）；=4\*GB3④：碱基的排列顺序；影响DNA复性的因素有：=1\*GB3①：DNA的浓度；=2\*GB3②：阳离子浓度；=3\*GB3③：温度；=4\*GB3④：DNA序列的复杂性；=5\*GB3⑤：DNA片段的大小；常用的核酸分子杂交技术有：原位杂交、斑点杂交、Southern杂交、Northern杂交；8、原核生物和真核生物的细胞周期分别包括哪些时期?答：原核生物的细胞周期包括：迟缓期、对数期、稳定期、衰亡期。真核生物的细胞周期包括：分裂间期（合成期）：G1期、S期、G2期；分裂期：前期：染色质变成染色体，核仁、核膜消失，纺锤体形成，染色体散乱排列；中期：着丝点都排列在赤道板上;后期:着丝点分裂，染色体数目加倍，染色体向两级移动；末期：染色体变回染色质，核仁、核膜出现；和G0：暂时离开细胞周期，停止细胞分裂，去执行一定生物学功能的细胞所处的时期；9、反义核酸的种类有哪五种?答：反义DNA、反义RNA、肽核酸、核酶、脱氧核酶；10、染色质分为哪两种类型?构成染色质的基本结构单位是什么?根据DNA复性动力学将DNA序列分为哪四种类型?答：染色质分为常染色质和异染色质两种；构成染色质的基本结构单位是核小体；根据复性动力学将DNA序列分为单拷贝序列（非重复序列）、轻度重复序列、中度重复序列、高度重复序列；11、一个DNA分子上必需的三种特异核苷酸序列是什么?答：①多个复制起始点；②一个着丝粒；③两个端粒；12、转座子分为哪四种类型?它们的特点分别是什么?答：原核转座子的类型有：=1\*GB3①：IS——两端有ITR，只编码转座酶；=2\*GB3②：类转座子——结构同IS，但不能独立存在，仅作为复合转座子的两端原件；=3\*GB3③：复合转座子——两端由IS或类IS构成，可编码抗性物质；=4\*GB3④：TnA转座子家族——两端为ITR，可编码转座酶、解离酶和抗性物质；真核转座子的类型有：=1\*GB3①：转座子-AC-Ds-植物中的激活——解离因子；P因子——果蝇中父本因子，在M雌XP雄中导致杂种不育；=2\*GB3②：逆转录转座子——逆转录病毒、病毒超家族及非非病毒超家族；转座子的共同特点有：=1\*GB3①：两端有末端反相重复序列；=2\*GB3②：转座后靶位点重复是正向重复；=3\*GB3③：编码与转座有关的蛋白；=4\*GB3④：可以在基因中移动；13、转座子的机制有哪三种类型?复制转位的转座模型(I)是什么?答：转座子的机制有：=1\*GB3①：反转录转座；=2\*GB3②：切离转位；=3\*GB3③：复制转位；14、转座子的特征和遗传学效应是什么?答：转座子的遗传学效应：=1\*GB3①：转座引起插入突变；=2\*GB3②：插入位置上出现新的基因；=3\*GB3③：插入完成后，原位点保持原有转座子；=4\*GB3④：转座完成后，引起插入位点旁基因突变；=5\*GB3⑤：转座子的切离（准确切离与非准确切离）；15、质粒有哪几种类型？质粒复制方式有哪两种?如何进行质粒复制控制？质粒如何进行转移?答：1）质粒的类型：①F质粒②R质粒③col质粒④质粒噬菌体⑤穿梭质粒 2）质粒复制方式：①严紧型质粒的复制②松弛型质粒复制 3）质粒复制控制：半保留复制 4）质粒如何进行转移：①首先是供体细胞与受体细胞有效结合，形成供体和受体对；②DNA转移的准备，质粒所编码的一种蛋白质与超螺旋DNA单链的缺口处的5′端结合，转移过程开始，这个缺口处称为转移起始区；③DNA的转移，DNA是以线状分子的形式进行转移，完成转移后再形成环状DNA；④形成有复制功能的质粒；16、遗传重组分为哪四种类型？它们的特点分别是什么?答：是否需同源序列是否需重组蛋白是否需序列特异性酶同源重组是是否位点特异性重组否否是转座重组否否是异常重组否否未知17、什么是Holliday模型?用模型Mesecson-Radding说明同源重组的过程?答：1、Holliday模型：=1\*GB2⑴受体双链DNA断裂：同源重组由能切开两条双链DNA的其中一条受体双链DNA的核酸内切酶启动。这个切口在核酸外切酶的作用下被扩大成间隙。=2\*GB2⑵单链入侵形成D环：扩大成间隙产生3‵单链端，这个3‵游离端攻击另一条供体双链DNA的单链同源区域，这称为单链入侵。异源双链DNA形成时产生一个D环，即供体双链中的一条链被置换，D环随着DNA修复合成而延伸，以3‵端为引物产生双链DNA。最终，D环大到足以对应于受体染色单体上的整个缺口长度。当突出的单链接触到缺口的远端，互补的单链序列复性，于是缺口的两端都有异源双链DNA，而缺口本身则被单链D环补上。⑶缺口区域修复：缺口区域双链的完整性可以被以左边的3‵端作为引物的修复合成系统所修复。⑷分支迁移：分支迁移把这种结构变为一个有着两个重组位点的分子。2、Mesecson-Radding模型：=1\*GB3①：同源联会的两个DNA分子，其中仅有一个DNA分子单链出现切口；=2\*GB3②：切口处的5’端逐步解链，而3’端在DNA聚合酶的作用下向前延伸，进一步置换出5’端解离的单链；=3\*GB3③：被置换的单链侵入到与其联会的另一条DNA分子之中，与该DNA的互补链形成碱基配对，原有的互补链被置换出来，形成泡状的单链，随后被切除；=4\*GB3④：参与重组的同源染色体之间开始仅有一条单链联接，通过链的扭曲与旋转，形成两条单链交叉的Holliday结构；=5\*GB3⑤：Holliday结构发生分支迁移，扩展到异源双链区；=6\*GB3⑥：Holliday结构中间体进行切割，形成两个独立的DNA分子；18、RecB、C、D蛋白、RecA蛋白、RuvA、B、C的功能分别是什么？答：RecBCD蛋白功能：=1\*GB3①核酸酶活性；②解旋酶活性；③ATP酶活性RecA蛋白功能：=1\*GB3①具有NTP酶活性；②能结合单链DNA或双链DNARuvA的功能：与单链DNA分子亲和力高，能识别Holliday连接点的结构，在交换点处与所有4条链结合，形成两个四聚体，将DNA像三明治一样夹住，同时促进RuvB的结合。RuvB功能：与双链DNA分子亲和力高，依赖与DNA分子的ATP酶活性同时具有解旋酶活性。RuvC的功能：RuvC是一种核酸内切酶，以二聚体形式特异地结合Holliday中间体，在重组中诱发中间体拆分，一个常见的四核甘酸序列5′-（A/T）TT（G/C）-3提供了剪接位点19、在基因敲除技术中，如何进行正筛选和负筛选？答：（1）获得目的基因的同源片段，将此DNA片段克隆岛一般的质粒载体中。（2）从重组质粒中切除目的基因的大部分同源DNA序列，只留部分序列在线性制粒载体的两端。（3）将新霉素抗性基因克隆到带有目的基因同源序列的线性质粒中。（4）在目的基因同源序列的外侧线性化重组质粒载体，引入疱疹病毒熊苷激酶。（5）将此质粒载体导入细胞后在含有新霉素、9-鸟苷酸的培养基中进行筛选：未整合成的细菌在新霉素培养基中不能生存，在含9-鸟苷酸的培养基中能生存；同源重组的细菌在含新霉素的培养基中能生存，在含9-鸟苷酸的培养基中能生存；非同源重组的细菌在含新霉素的培养基中能生存，在含9-鸟苷酸的培养基中不能生存。20、原核生物的DNA聚合酶分为哪三种类型？它们的功能分别是什么？答：原核生物的DNA聚合酶分为：=1\*GB3①：DNA聚合酶Ⅰ（polⅠ）——切除RNA引物和在损伤修复中起作用；=2\*GB3②：DNA聚合酶Ⅱ（polⅡ）——与I相似，在损伤修复中起作用；=3\*GB3③：DNA聚合酶Ⅲ(polⅢ)——两个活性中心单独存在时活性低，故加入τ亚基，聚合酶β使复制合成的进度更快；21、真核生物的DNA聚合酶分为哪几种类型？DNA聚合酶α、δ的功能分别是什么？答：真核生物DNA聚合酶：DNA聚合酶功能DNA聚合酶αDNA复制：合成后随链DNA聚合酶βDNA修复DNA聚合酶δDNA复制：合成先导链DNA聚合酶γ线粒体DNA的复制DNA聚合酶ε未知：结构相似于聚合酶δ22、以大肠杆菌为例，说明原核生物DNA的复制过程？答：DNA复制原点的保守序列和相关的调控序列结合，形成起始复合物（ATP）发生局部解链，形成开放性的复合物（DnaC介导下，DnaB与之结合进一步解链，SSB与单链结合）预引发物（使引发酶与模板单链结合）合成RNA引物;DNA聚合酶III：从RNA引物3’端延伸右端复制叉的先导链，置换出后随连的模板，当后随连模板上出现RNA引物信号时，RNA引物随之合成，向相反方向延伸后随连DNA，形成左向复制叉，当左向复制叉的后随连模板出现RNA引物信号时RNA随之合成，后随连也和合成，先导链连续合成，后随连合成冈崎片段，DNA聚合酶I切除RNA引物，并同时补平缺口，DNA连接酶连接切口，形成两个DNA分子。23、以SV40说明真核生物DNA的复制过程？答：SV40病毒（侵入）病毒细胞（病毒编码T抗原）与病毒DNA复制原点结合，T抗原又解旋酶活性使得DNA局部解链，宿主细胞产生的复制蛋白因子A与单链结合，使DNA保持单链状态，引发酶与DNA聚合酶d的复合物与单链的DNA结合，由引发酶来合成一段RNA引物（RPC）聚合酶α沿引物末端延伸合成一段DNA短链，PCNA与RPC结合，将引发酶与DNA聚合酶α置换下来，DNA聚合酶δ和PCNA/RPC复合物结合，增强DNA聚合酶δ的行进能力，连续合成前导链，置换出的后随连，模板出现RNA引物信号，引发酶与DNA聚合酶α复合物与RPC不断地与后随连模板结合，合成一段有一段的不连续的后随连，DNA聚合酶α与DNA连接酶的作用下RNA引物被切割降解、补平、连接冈崎片段，随着复制叉向前延伸，拓扑异构酶不断地解除前端的超螺旋最终将两个DNA分子分开。24、什么是染色体的末端复制问题？如何避免染色体复制的末端引缩现象？答：染色体复制的末端问题：线性DNA在进行复制的时候DNA聚合酶不具有从头合成的能力，也不具有从3’端到5’端合成的能力，需用RNA作为引物，当5’端的引物被切除后，出现切口无法填补，出现末端变短；避免方法：染色体末端的端粒酶可以解决末端隐藏问题，染色体末端在端粒酶的催化下形成端粒结构，其功能是完成染色体末端复制，防止染色体DNA降解、末端融合、缺失和非正常重组而影响细胞分裂，维持染色体的稳定完整。25、避免DNA复制末端引缩现象的机制有哪几种？它们的内容分别是什么？答：26、根据对遗传信息的改变将基因突变分为哪四种类型？答：根据对遗传信息的改变将基因突变分：同义突变——指突变没有引起编码氨基酸变化、错义突变——指碱基序列的改变引起表达产物蛋白质氨基酸序列的改变、无义突变——指某个碱基的改变使编码某种氨基酸的密码子变为终止密码子、移码突变；27、诱发突变的化学诱变剂有哪四种类型？答：诱发突变的化学诱变剂有：碱基类似物、氨基嘌呤、碱基修饰剂、DNA插入剂；（1）碱基类似物：是一类化学机构与DNA中正常碱基十分相似的化合物。（2）氨基嘌呤：也是碱基类似物。（3）碱基修饰剂：通过直接修饰碱基的化学结构，造成碱基变化而导致诱变，如亚硝酸盐、羟胺、烷化剂等。（4）DNA插入剂：又称插入突变剂，包括原黄素、丫啶橙和ICR的复合物。28、如何利用PCR技术进行定向诱变？答：用一对寡聚核苷酸为引物，引导DNA聚合酶在两个引物所识别的序列之间，它的互补链上进行DNA合成，经模板变性，引物复性和引物延伸在多步反应的多次循环，使两引物间的DNA片段呈指数增加。29、转录的基本特征是什么？答：=1\*GB3①：转录是以四种喝汤核苷三磷酸（NTP）为原料；=2\*GB3②：转录是由DNA指导下的RNA聚合酶催化完成；=3\*GB3③：在一个转录区内，只有一条DNA单链作为模板；=4\*GB3④：高度的忠实性；=5\*GB3⑤：高度的进行性；=6\*GB3⑥：调控区；转录的基本特征是：=1\*GB3①：转录是以四种核糖核苷三磷酸为原料；=2\*GB3②：转录是由DNA指导下的ＲＮＡ聚合酶催化完成的,RNA聚合酶能自己启动一条新的核苷酸链的合成，并在末端逐次延长核苷酸链，起始位的核苷酸一般为嘌呤核苷三磷酸，而且一直保持；=3\*GB3③：转录时，在一个转录区内，只有一条DNA单链作为模板，这条单链称为模板链，也叫反义链；而与这条模板链相对的另一条互补DNA单链称为编码链，也叫正义链；=4\*GB3④：高度的忠实性：转录的忠实性是指一个特定的基因转录具有固定的起点和固定的终点，而且被转录产生的碱基序列，严格遵守碱基互补原则；=5\*GB3⑤：高度的进行性：正常的转录一旦进行旧不会中途停止；=6\*GB3⑥：调控区：调控转录的区域不在转录产物的序列中，而是在转录开始位点的上游；30、原核生物RNA聚合酶的组成是什么?各亚基的作用分别是什么？答：是由多个亚基组成的；组成是：核心酶+σ因子核心酶用以转录延长。σ因子用以识别启动子（百度原文：原核生物的RNA聚合酶由多个亚基组成:α2ββ'称为核心酶,转录延长只需核心酶即可。α2ββ'σ称为全酶,转录起始前需要σ亚基辨认起始点,所以全酶是转录起始必需的。）31、真核生物RNA的聚合酶有哪三种类型？它们的功能分别是什么？答：真核生物RNA的聚合酶的类型分为RNA聚合酶Ι、RNA聚合酶2、RNA聚合酶；它们的相应功能：RNA聚合酶Ⅰ存在于核仁中，转录rRNA顺序；RNA聚合酶Ⅱ存在于核质中，转录大多数基因，需要“TATA”框；RNA聚合酶Ⅲ存在于核质中，转录很少几种基因如tRNA基因如5SrRNA基因；32、鉴定RNA聚合酶在DNA上的结合位点的方法有哪三种？答：DNase法、足迹法、硫酸二甲酯法；33、原核生物启动子的结构可包括哪三部分？终止子有哪两种类型？ρ因子的功能是什么？答：原核生物启动子的结构可包括：CAP、-10序列、-35序列；终止子：=1\*GB3①：不依赖于ρ因子的终止子；=2\*GB3②：依赖于ρ因子的终止子；ρ因子的功能：作为一种蛋白辅助因子帮助实现转录的终止；原核生物启动子的结构：CAP-cAMP结合位点、RNA聚合酶介入位点；终止子类型：一类是不依赖蛋白辅助因子而能实现终止作用；另一类是依赖蛋白辅助因子才能实现终止作用；ρ因子的功能是作为一种蛋白辅助因子帮助实现转录的终止；34、真核生物RNA聚合酶Ⅱ的启动子可由哪几部分组成？增强子的性质有哪些？见P161、162答：真核生物RNA聚合酶Ⅱ的启动子可由起始子、TATA框、CAAT框、增强子四部分组成；增强子的性质：=1\*GB3①：增强效应十分明显；=2\*GB3②：增强效应和其位置和取向无关；=3\*GB3③：大多为重复序列；=4\*GB3④：其增强效应有严密的组织性和细胞特异性；=5\*GB3⑤：没有基因专一性；=6\*GB3⑥：许多增强子还受外部信号的调控；由四部分组成：起始子、TATA框、CAAT框、增强子：增强子的性质：（1）增强效应十分明显；（2）增强效应与其位置和取向无关；(3)大多为重复序列；（4）其增强效应有严密的组织性和细胞特异性；（5）没有基因专一性；（6）许多增强子还受外部信号的调控；35、试述原核生物的转录过程。见P165答：在原核生物中，当σ亚基与核心酶形成全酶后，全酶与非特异性DNA的结合能力显著下降，相应的全酶与特异性DNA的结合能力显著增强，当σ亚基发现起始位点时，全酶就与-35序列结合形成封闭的启动子复合物，再与-10序列牢固结合，使-10序列与起始位点发生局部解链，形成开放式的启动子复合物，在此复合物中RNA聚合酶的起始位点和延长位点被相应的核苷三磷酸充满，在β亚基的催化下形成RNA的第一个磷酸二酯键，由DNA模板、RNA聚合酶、新生的RNA链构成三元复合物，RNA聚合酶向前移动一个核苷酸的距离，在形成低二个磷酸二酯键，当三元复合物中有6-9个核苷酸合成后，就形成稳定的三元复合物，σ因子从全酶上解离下来，使三元复合物中核心酶与DNA的亲和力下降到非特异性结合水平，这样的三元复合物极易在DNA链上滑动，使核心酶继续合成RNA而不脱落，当RNA链到达终止信号时，停止转录，RNA聚合酶从模板上掉下来实现转录终止；当σ因子与核心酶形成全酶后，全酶与非特异性ＤＮＡ序列的结合力显著下降，全酶开始寻找启动子。当σ因子发现起始位点时，全酶就与－３５序列结合，形成一个闭链的启动子复合物。由于ＲＮＡ聚合酶全酶的分子量很大，其一端可以到达－１０序列，由于某种机制，整个分子向－１０序列转移并与之牢固结合。然后－１０序列及起始位点处发生局部解链，这时全酶和启动子形成的复合物称为开链式复合物。闭链式启动子复合物和开链式复合物均为二元复合物，在开链式二元复合物中，ＲＮＡ聚合酶上的起始点和延长位点被相应的核苷酸前体充满，在β亚基的催化下形成ＲＮＡ的第一个磷酸二酯键，这时，由ＲＮＡ聚合酶、DNA模板和新生的RNA链所组成的复合物称为三元复合物。三元复合物形成并有6~9个核苷酸被合成，形成稳定的酶-DNA-RNA三元复合物，σ因子从全酶上解离下来，致使三元复合物中核心酶与DNA的亲和力下降到非特异性结合水平以下，这时三元复合物既容易在DNA链上移动，又因新生RNA链参与而形成三角关系，使核心酶继续合成而不致中途脱落，直到转录到终止序列而停止转录；36、真核生物合成的转录因子分哪三种类型？答：基本因子、上游因子、诱导因子；37、RNA生物合成的抑制剂有哪三种类型？见P167答：=1\*GB3①：嘌呤和密度类似物，形成核苷酸类似物而抑制RNA的合成；=2\*GB3②：通过与DNA结合而改变模板功能；=3\*GB3③：与RNA聚合酶结合而影响其活力；38、原核生物和真核生物转录后加工的主要内容分别是什么？见P181答：原核生物转录后加工真核生物转录后的加工mRAN一般情况下不加工；5’端加帽—3’端加尾—剪接内含子—特定部位核苷酸修饰;tRNA1、由多顺反子前体剪切成单一的tRNA前体；2、切除5’3’端的多余序列；3、在3’端加CCA-OH；4、特定部位的核苷酸修饰；1、切除5’3’多余的核苷酸序列；2、剪接出去内含子；3、3’端加CCA-OH；4、特定部位的核苷酸修饰；rRNA1、由多顺反子前体剪切成单一的顺反子前体；2、切除5’3’多余的核苷酸序列；3、特定部位的核苷酸修饰；1、切除5’3’多余的核苷酸序列;2、剪接去除内含子;3、特定部位的核苷酸修饰;39、试述rRNA、tRNA和mRNA转录后加工的过程。见P181答：40、IF1、IF2、IF3，EF-Tu、EF-Ts、EF-G，RF1、RF2、RF3的功能分别是什么？见45题答：原核生物的起始因子功能IF1能促进IF2和IF3的活性IF2在30S亚基存在时有很强的GTPase活性IF3能促进mRNA与30S亚基结合原核生物的延伸因子EF-Tu能帮助Aacyl-tRNA进入核蛋白体A位点EF-TsEF-G催化肽基-tRNA从A位移动到P位原核生物的终止释放因子RF1识别UAA和UAGRF2识别UAA和UGARF3对RF1和RF2的活性有促进作用41、起始密码子和终止密码子分别是什么？答：起始密码子:蛋白质翻译过程中被核糖体识别并与起始tRNA(原核生物为甲酰甲硫氨酸tRNA，真核生物是甲硫氨酸tRNA)结合而作为肽链起始合成的信使核糖核酸(mRNA)三联体碱基序列。大部分情况下为AUG，原核生物中有时为GUG等。终止密码子：蛋白质翻译过程中终止肽链合成的信使核糖核酸(mRNA)的三联体碱基序列。一般情况下为UAA、UAG和UGA，它们不编码氨基酸42、蛋白质的二级结构有哪三种？见《生物化学》答：α-螺旋、β-折叠、β-转角；43、密码子有哪些性质？它的起始密码和终止密码分别是什么？见P185、183、187答：密码子的性质：=1\*GB3①：遗传密码的简并性和摆动性；=2\*GB3②：遗传密码的通用性；=3\*GB3③：遗传密码的偏爱性；=4\*GB3④：线粒体密码的特殊性；起始密码：终止密码：通用终止密码：UAA、UAG、UGA；线粒体遗传密码终止密码：AGA、AGG、UAA、UAG；44、原核生物和真核生物mRNA的特点分别是什么？核糖体的主要功能是什么？见P188、189答：原核生物mRNA的特点：=1\*GB3①：转录和翻译同时进行；=2\*GB3②：S-D序列与16SrRNA结合，翻译起始点；=3\*GB3③：多顺反子编码多蛋白；真核生物mRNA的特点：=1\*GB3①：有帽子结构而无S-D序列；=2\*GB3②：有PolyA尾巴；=3\*GB3③：转录和翻译具有时空性；=4\*GB3④：单顺反子;核糖体的主要功能：执行蛋白质的合成；原核生物的mRNA的特点：没有前体;3’端一般没有polyA；原核细胞的mRNA分子可以有一个或多个ORF（开放阅读框），可以编码一个或几个肽链。真核生物的mRNA特点：以一个相对分子量较大的前体RNA出现在核内，只有成熟的、相对分子质量明显减小并经修饰的mRNA才能参与蛋白质的合成；绝大多数真核细胞的mRNA的3’端有polyA，5’端有帽子；真核细胞的mRNA只有一个开放阅读框，一个真核细胞的mRNA只能编码一条肽链。核糖体的主要功能：执行蛋白质的合成。（P11-13）45、原核生物的起始因子、延伸因子、终止释放因子分别有哪些？它们的功能分别是怎样的？见P195、179、201答：原核生物的起始因子功能IF1能促进IF2和IF3的活性IF2在30S亚基存在时有很强的GTPase活性IF3能促进mRNA与30S亚基结合原核生物的延伸因子EF-Tu能帮助Aacyl-tRNA进入核蛋白体A位点EF-TsEF-G催化肽基-tRNA从A位移动到P位原核生物的终止释放因子RF1识别UAA和UAGRF2识别UAA和UGARF3对RF1和RF2的活性有促进作用46、试述原核生物的蛋白质合成过程？见P194、195、196、197、201、202答：=1\*GB3①肽链合成的起始：多肽链合成开始时，Met和tRNAi在特定的氨基酰-tRNA合成酶催化下，生成fMet-tRNAiMet；起始因子IF2与一分子GTP以及一分子fMet-tRNAiMet生成三元复合物；这种复合物再与mRNA以及30S亚基结合，生成30S起始复合物；mRNA借助S-D序列与16SrRNA的3’-ACCUCCUUA保守序列互补，使起始密码子处于能对准大亚基P位点的位置；只有在mRNA的起始密码子正确定位后，大亚基才与30S起始复合物结合；GTP水解释放的能量改变了30S亚基和50S亚基的构象，使两亚基结合成70S的核蛋白体起始复合物（当50亚基被装配时，所有起始因子被释放此时需要GTP的水解来提供能量）；在此复合物中，fMet-tRNAiMet已经结合到P位点，A位点也准备接纳能与第二个密码子配对的氨酰基-tRNA（P位点提供了特殊的分子环境，只有起始的氨基酰-tRNA可以进入，而参与延伸的氨基酰-tRNA不能进入）；=2\*GB3②肽链的延伸：当70S起始复合物形成后，由于GTP的水解和IF-2的释放同时也触发了延伸的开始；GTP水解和IF-2的释放导致fMet-tRNAiMet产生构象变化，是核蛋白体的肽基转移酶活性位点能与fMet-tRNAiMet的3’端以及与之连接的甲硫氨酸发生相互作用，肽链的延伸也随之开始了；在GTP和延伸因子EF-T的催化下，mRNA上第二个密码子对应的氨基酰-tRNA结合到核蛋白体小亚基的A位；此时，在肽酰基转移酶的催化下，哎P位上的氨基酰的C-末端与A位上氨基酰-tRNA的氨基之间形成肽键；在其后的转位过程中，由于tRNA的离开而空出P位，新生的肽酰基-tRNA即从A位移至P位，核蛋白体沿着mRNA移动一个密码子的距离，刚好使其进入A位，如此反复循环，肽链不断延伸；=3\*GB3③肽链合成的终止：肽链合成过程中，当mRNA上的终止密码进入核蛋白体A位时，释放因子就与A位点的终止密码子结合，这种结合改变了肽酰基转移酶活性，使肽酰基转移到水分子上；P位点上空载的tRNA以及新生成的肽链即从核蛋白体上释放下来，随后，核蛋白体再与mRNA分离，核蛋白体自身也水解成大小两个亚基（核蛋白体的解离需要消耗一分子GTP）；=4\*GB3④核蛋白体循环——多核蛋白体：Met+tRNA氨基酰tRNA合成酶（tRNA、GTP、起始因子IF2）三元复合物IF1、IF2、mRNA、30S亚基30S起始复合物，释放IF3IF1、IF2水解GTP改变30S亚基构象、使mRNA的起始密码子对准大亚基的Ｐ位50S大亚基与30S小亚基结合形成70S核糖体，释放IF1、IF2——ｔRNA结合到P位、A位点准备接受与第二个密码子配对的氨基酰—tRNA——核糖体的肽基转移酶活性位点与tRNA的3’端及Met相互作用，肽键延伸随之开始——在EF-Tu、EF-Ts的作用下形成氨基酰-tRNA，进入A位点肽基转移酶形成一个肽键——EF-G使肽基tRNA从A位到P位，A位再接受下一个氨基酰-tRNA，再形成肽键进行循环——当mRNA的终止密码子进入A位时，释放因子就与终止密码结合，改变肽基转移酶的活性———将肽基转移到水分子上P位空载的tRNA及新生的肽键从核糖体中释放出来（笔记）47、hsp70和hsp60的功能分别是什么？见P210答：hsp70结合尚未离开核蛋白体的新生肽或正在穿膜的肽链，防止这些肽链因疏水区外漏而发生凝集，从而有利于肽链的正确折叠；hsp60分子具有桶状结构，能协助尚未完成折叠或已经发生错误折叠的多肽链成为正确的折叠的活性分子；48、试述由信号肽和导肽引导的蛋白质跨膜过程。见P222、223答：信号肽的特点：信号肽的N端是带正电荷的氨基酸残基组成的序列，随后是10~15个疏水性氨基酸残基连续排列的疏水肽段所形成的一段α-螺旋结构；在信号序列之后的一段氨基酸残基也形成一段α-螺旋，两段α-螺旋会形成一个易于嵌入细胞膜内的发夹结构；信号肽引导的跨膜过程：当编码分泌蛋白的mRNA与胞浆中的游离核蛋白体结合后，蛋白质的合成立即开始；首先合成的是蛋白质N-端信号肽序列，当肽链合成进行到大约50~70个氨基酸残基之后，信号肽序列已经从大亚基表面的出口通道伸出核蛋白体，SRP（SRP胞浆中存在的信号识别颗粒，主要功能是识别信号肽，由一个含有300碱基的7SRNA和6中蛋白（72、68、54、19、14、9kDa）组成的狭长的复合体）能立即与其识别、结合之，并暂时停止翻译过程，以防止分泌蛋白尚未加工成熟就进入胞浆，一旦由核蛋白体-mRNA-信号肽-SRP组成的复合物形成后立即与内质网膜表面的SRP受体（停靠蛋白（DP））结合，当DP-SRP-信号肽-核蛋白体复合物形成后，多肽链的合成也立即恢复；内质网膜的表面含有的核蛋白体受体蛋白与蛋白转运因子相连