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1、Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more.-author-date分子生物学考试复习题及答案分子生物学考试复习题及答案第一章 绪论一简述分子生物学的主要内容。1.DNA重组技术（又称基因工程）2. 基因表达调控研究3.生物大分子的结构功能的研究结构分子生物学4.基因组、功能基因组与生物信息学研究二什么是遗传学的中心法则和反中心法则？遗传学中心法则：描述从一个基因到相应蛋白质的信息流的途径。遗传信息贮存在DNA中，DNA被复制传给子代
2、细胞，信息被拷贝或由DNA转录成RNA，然后RNA翻译成多肽。反中心法则：由RNA逆转录到DNA，再由DNA转录到RNA，然后RNA翻译成多肽、蛋白质。第二章 染色体与DNA一、名词解释半保留复制：DNA复制时，以亲代DNA的每一条链作为模版，合成完全相同的两个双链自带DNA分子，每个子代DNA分子中都含有一条亲代DNA链的复制方式。冈崎片段：在DNA复制过程中，前导链能连续合成，而滞后链只能是断续的合成53 的多个短片段，这些不连续的小片段称为冈崎片段。复制子：从复制原点到终点，组成一个复制单位，叫复制子。插入序列：最简单的转座子，不含有任何宿主基因，它们是细菌染色体或质粒DNA的正常组成部
3、分。 DNA的变性和复性：变性：指DNA双链的氢键断裂，完全变成单链。复性：指热变性的DNA缓慢冷却，单链恢复成双链。双向复制：复制从一个固定的起始点开始，同时向两个方向等速进行。引物酶：一种特殊的RNA聚合酶，在DNA模版上合成一段RNA链，这段RNA链是DNA复制起始时必需的引物。转座子：存在与染色体DNA上可自主复制和位移的基本单位。碱基切除修复：首先由糖苷水解酶识别特定受损核苷酸上的N-糖苷键，在DNA上形成AP位点，由AP核酸内切酶把受损的核苷酸的糖苷-磷酸键切开，移去包括AP位点在内的小片段DNA，由聚合酶合成新片段，DNA连接酶最终把两者连接成新的DNA链。 DNA重组修复：即“
4、复制后修复”。机体细胞对在复制起始时尚未修复的DNA部位可先复制再修复。在复制时，先跳过损伤部位，在和成链中留下一个缺口。对该缺口的修复即“DNA重组修复”：先从同源DNA母链上将相应核苷酸序列片段移至子链缺口处，然后再用新合成的序列补上母链空缺。解旋酶：通过水解ATP获得能量来解开双链DNA的酶。单链结合蛋白：与解开的DNA单链紧密结合，防止重新形成双链，并免受核酸酶降解。在复制中维持模板处于单链状态。DNA连接酶：连接DNA链3-OH末端和相邻DNA链5-P末端，形成磷酸二酯键，从而把两段相邻的DNA链连接成完整的链。转座子：一段DNA顺序可以从原位上单独复制或断裂下来，环化后插入另一位点
5、，并对其后的基因起调控作用。P转座子：是一种能够诱发杂种不育的果蝇转座子，果蝇中几乎所有的杂种不育都由P转座子引起。二、理解题1DNA和RNA分子的基本组成成分。1、DNA由4种主要的脱氧核苷酸(dAMP、dGMP、dCMT和dTMP)通过3，5-磷酸二酯键连接而成。2、RNA是由核糖核苷酸经磷酯键缩合而成长链状分子。一个核糖核苷酸分子由磷酸，核糖和碱基构成。RNA的碱基主要有4种，即A腺嘌呤，G鸟嘌呤，C胞嘧啶，U尿嘧啶。2.DNA分子的一级结构：定义、组成和表示方法。1、定义：指DNA分子中多个脱氧核苷酸的排列顺序。即数目庞大的四种碱基的排列顺序。2、DNA的碱基组成符合Chargaff定
6、则：（1）在所有的DNA中，A=T，G=C 即A+G=T+C（2）DNA的碱基组成具有种的特异性，即不同生物物种的DNA具有自己独特的碱基组成，但没有组织和器官的特异性。表示方法：（1）结构式表示法：（2）线条式表示法：（3）字母式表示法：3.DNA双螺旋结构的基本特点？1、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。2、嘌呤和嘧啶碱基对层叠于双螺旋的内侧。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点。3、两链上的碱基以氢键相连，C与G，A与T配对。4、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。一条由
7、5端到3端，另一条从3端到5端。链间有螺旋形的凹槽，其中一个较浅的叫小沟（约1.2nm）一个较深的叫大沟（约2.2nm）。4.DNA复制体系包括哪些要素？底物：dNTP (dATP、dGTP 、 dCTP 、dTTP) ；聚合酶(polymerase)：依赖DNA的DNA聚合酶, 简写为DNA-pol；模板(template)：解开成单链的DNA母链；引物(primer)：提供3-OH末端的寡核苷酸；其他的酶和蛋白质因子5.原核生物DNA聚合酶的种类和异同？原核生物DNA聚合酶种类的比较pol-Ipol-IIpol-III53聚合酶活性+35外切酶活性+53外切酶活性+构成 (亚基数)单体不详
8、多亚基体外链延长速度 (核苷酸/分) 600 30 9000分子数 /细胞 400不详 1020功能修复合成去除引物填补空隙校对不详复制校对6.DNA复制的基本过程和终止机理？1、DNA双螺旋的解旋：DNA在复制时，其双链首先解开，形成复制叉，这是一个有多种蛋白质以及酶参与复制的过程。2DNA复制的引发：所有的DNA聚合酶都从3羟基端起始DNA合成。DNA复制时，往往先由引发每在DNA复制时，往往先由引发酶在DNA模版上合成一段RNA链，它提供引发末端（即引物），接着由DNA聚合酶从RNA聚合酶从RNA引物3端开始合成新的DNA链。3、在DNA聚合酶的作用下，水解切除RNA引物，填补空缺。4、
9、在DNA连接酶的作用下，连接相邻DNA片段。5、终止机理：当复制叉前移遇到22个碱基的重复性终止序列（TER）时，Ter-Tus复合物能使DnaB不再将DNA解链，阻挡复制叉的继续迁移，等到相反方向的复制叉到达后，停止复制。期间，人后50100bp未被复制，由修复方式填补空缺，而后两条链解开。7.DNA复制保真信的原理？至少依赖三种机制：1. 遵守严格的碱基配对规律；2. 聚合酶在复制延长中对碱基的选择功能；3. 复制中的即时校读功能。8.什么是RNA反转录，以及他的生物学意义？定义：以RNA为模版以四种dNTP为原料，在PBA指导的DNA聚合酶的催化下，按照碱基互补配对的原则合成DNA的过程
10、。意义：对分子生物学的中心法则进行了修正和补充；在实际工作中，有助于基因工作的实施，可用于目的基因的制备。 9.什么是DNA自发性损伤？复制过程中碱基配对时产生的误差，经DNA聚合酶校正和SSB等综合校对，任未被校正的DNA损伤。包括：DNA复制中的错误；DNA的自发性化学变化（碱基的异构互变、碱基的脱氨基作用、脱嘌呤与嘧啶、碱基修饰与链断裂）； 10.DNA修复包括哪些类型？DNA修复系统功能错配修复恢复错配碱基切除修复切除突变的碱基核甘酸切除修复修复被破坏的DNADNA直接修复修复嘧啶二体或甲基化DNA第三章 RNA的合成一 名词解释有义链: 与mRNA序列相同的那条DNA链,也称为编码链
11、。 反义链：根据碱基互补原则指导mRNA合成的 DNA链,也称为模板链。启动子：指能被RNA聚合酶识别、结合并启动基因转录的一段DNA序列。 因子：原核生物RNA聚合酶的一个亚基，是转录起始所必需的因子，主要影响RNA聚合酶对转录起始位点的识别。剪接体：是在真核生物中，mRNA前体在剪接过程中组装形成的多组分复合物，主要由细胞核内小分子RNA和多种蛋白质因子组成。转录起始点：是指与新生RNA链第一个核苷酸相对应DNA链上的碱基.三元起始复合物：又称三元起始复合物。为全酶、模板DNA和新生RNA形成的复合物，亦可理解为由全酶、DNA和核苷三磷酸(NTP)构成。于RNA聚合酶正确识别DNA模板上的
12、启动子后形成。转录终止子：在DNA分子上（基因末端）提供转录停止信号的DNA序列称为终止子,它能使RNA聚合酶停止合成RNA并释放出RNA。转录单元：是一段从启动子开始至终止子结束的DNA序列。RNA聚合酶从转录起点开始沿着模板前进，直到终止子为止，转录出一条RNA链,称为转录单元。Pribnow框：Pribnow分离了fd噬菌体等被酶保护的区域，在被保护区内有一个由5个核苷酸组成的共同序列，是RNA聚合酶的紧密结合点，现在称为Pribnow区。内含子/外显子：真核基因表达往往伴随着RNA的剪接过程,从mRNA前体分子中切除被称为内含子的非编码区，并使基因中被称为外显子。可读框：由DNA转录生
13、成的原始转录产物核不均一RNA(hnRNA)，经过5加帽和3酶切加多聚腺苷酸，再经过RNA的剪接，编码蛋白质的外显子部分就连接成为一个连续的可读框RNA编辑：RNA的编辑是某些RNA，特别是mRNA的一种加工方式，如插入。删除或取代一些核苷酸残基；它导致了DNA所编码的遗传信息的改变。RNA拼接：将内含子部分切除，将外显子部分进行拼接或选择性拼接而成为成熟的mRNA，这个过程被称为RNA的拼接过程。核酶：是具有催化功能的RNA分子,是生物催化剂。二、理解题1.简述RNA的种类和生物学功能。 1、种类：mRNA(信使RNA) 、rRNA(核糖体RNA) 、tRNA(转运RNA) 、snRNA2、
14、功能：rRNA：是核糖体的组成成分，由细胞核中的核仁合成，而mRNA tRNA 在蛋白质合成的不同阶段分别执行着不同功能。 mRNA：是以DNA的一条链为模板，以碱基互补配对原则，转录而形成的一条单链，主要功能是实现遗传信息在蛋白质上的表达，是遗传信息传递过程中的桥梁 tRNA：功能是携带符合要求的氨基酸，以连接成肽链，再经过加工形成蛋白质 snRNA：一直存在于细胞核中，与40种左右的核内蛋白质共同组成RNA剪接体，在RNA转录后加工中起重要作用。另外，还有端体酶RNA(telomeraseRNA)，它与染色体末端的复制有关；以及反义RNA(antisenseRNA)，它参与基因表达的调控。
15、2.简述RNA转录的过程的主要步骤和特点。1、起始位点的识别：RNA聚合酶与启动子DNA双链相互作用并与之相结合的过程。2、转录的起始：RNA链上第一个核甘酸键的产生3、RNA链的延伸：s亚基脱落，RNApol聚合酶核心酶变构，与模板结合松弛，沿着DNA模板前移；在核心酶作用下，NTP不断聚合，RNA链不断延长。4、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恢复双链状态，RNA聚合酶和RNA被释放。3.简述RNA聚合酶的结构和各亚基功能。1、结构：由核心酶和s因子组成。核心酶由：两个亚基，一个亚基，一个亚基，一个亚
16、基组成。2、亚基功能：核心酶组装，启动子识别：和共同形成RNA合成的活性中心：存在多种因子，用于识别不同的启动子4.启动子的基本结构。启动子：是一段位于结构基因5端上游的DNA序列，能活化RNA聚合酶，使之与模版DNA准确的结合，并具有转录起始特异性。例：基因的特异性转录取决于酶与启动子能否有效的形成二元复合物，所以，RNA聚合酶如何有效的找到启动子并与之结合，是转录起始过程中首先要解决的问题。5原核生物和真核生物的mRNA特征区别。1、原核生物mRNA常以多顺反子的形式存在。真核生物mRNA一般以单顺反子的形式存在。 2、原核生物mRNA的转录与翻译一般是偶联的，真核生物转录的mRNA前体则
17、需经转录后加工，加工为成熟的mRNA与蛋白质结合生成信息体后才开始工作。3、原核生物mRNA半寿期很短，一般为几分钟。真核生物mRNA的半寿期较长，有的可达数日。4、原核与真核生物mRNA的结构特点也不同。真核生物mRNA由5端帽子结构、5端不翻译区、翻译区、3端不翻译区和3端聚腺苷酸尾巴组成，原核生物mRNA无5端帽子结构和3端聚腺苷酸尾巴。6.什么是mRNA5加帽和它的生物学意义？定义：5端的一个核苷酸总是7-甲基鸟核苷三磷酸（m7Gppp）。mRNA5端的这种结构称为帽子。意义：1、能被核糖体小亚基识别，促使mRNA和核糖体的结合；2、m7Gppp结构能有效地封闭mRNA 5末端，以保护
18、mRNA免受5核酸外切酶的降解，增强mRNA的稳定。3、是翻译所必须的。7什么是mRNA poly A尾巴和它的生物学意义？定义：真核生物mRNA的3端都有poly A序列通常位于mRNA上的150-200个腺苷酸残基（又称为特殊的尾巴结构）。意义：1、poly A是mRNA从细胞核进入细胞质所必需的形式，大大的提高了mRNA在细胞质中的稳定性。2、这一特性已被广泛用于分子克隆。作为反转录酶合成的第一条cDNA链的引物。Poly A 位点及AATAAA的存在对于基因的转录终止和成熟意义重大。8转录终止子的类型和终止原理是什么？类型：强终止子内部终止子；弱终止子。弱终止子可分为两类：一类不依赖于
19、蛋白质辅因子就能实现终止作用；另一类则依赖蛋白辅因子才能实现终止作用，这种蛋白质辅因子称为释放因子，通常又称因子。原理：不依赖r因子的终止：终止位点上游一般存在一个富含GC碱基的二重对称区，RNA形成发夹结构；在终止位点前面有一段由4-8个A组成的序列，RNA的3端为寡聚U。依赖r因子的终止：六聚体蛋白、水解各种核甘三磷酸促使新生RNA链从三元转录复合物中解离出来，从而终止转录。9.什么是RNA编辑，它有和生物学意义？1、是指转录后的RNA在编码区发生碱基的突变、加入或丢失等现象。2、意义：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的编辑得以恢复。调控翻译：通过编辑可以构建或去
20、除起始密码子和终止密码子，是基因表达的调控的一种方式。扩充遗传信息：能使基因产物获得新的结构核功能，有利于生物的进化。第四章：蛋白质的合成一：基本概念翻译：转炉形成的mRNA在蛋白质合成机制下指导蛋白质合成的过程。起始密码子：是蛋白质翻译的起始位点。终止密码子：蛋白质翻译终止的位点。密码子：mRNA上每3个核苷酸翻译成蛋白质多肽链上的一个氨基酸，这三个核苷酸被称为密码子。反义密码子：tRNA上与mRNA上密码子配对的三个核苷酸序列。校正tRNA：通过改变反密码子区校正蛋白质的结构基因的无义突变或通过反密码子区的改变，把正确的氨基酸加到肽链上，合成正常蛋白质来校正错义突变。同工RNA：由于一种氨
21、基酸可能有多个密码子，因此有多个tRNA来识别这些密码子，即多个tRNA代表一种氨基酸，这类氨基酸被称为同工RNA。错意突变：由于结构基因某个核苷酸的变化使一种氨基酸的密码变成另一种氨基酸的密码。酰胺tRNA合成酶：是一类催化氨基酸与tRNA结合的特异性酶，反应如下：AA+tRNA+ATPAA-tRNA+AMP+PPi。延长因子：对于原核生物指：EF-Tv、EF-Ts、EF-G。对于真核生物指：eEF-1、eEF2。终止因子：对于原核生物指：RF1、RF2、RF3。对于真核生物：eRF1、eRF2。蛋白质前体：新生的，没有功能的，必须经过加工修饰才能转变为有活性的蛋白质。二：思考题1、 遗传密
22、码的特性包括哪些方面？1、连续性：翻译由mRNA的5端的起始密码子开始，一个密码子接一个密码子连续的阅读直到3端的终止密码子，密码间无间断，没有重叠。2、简并性：由一种以上密码子编码同一个氨基酸的现象。3、密码的通用性与特殊性：在生物界，密码子是通用的，但是有少数特例存在。4、摆动性：在密码子与反密码子的配对中，前两对严格遵守碱基配对原则，第三对碱基有一定的自由度，可以“摆动”，因而使某些tRNA可以识别1个以上的密码子。2、 简述蛋白质合成的主要步骤和各阶段的主要事件。1、翻译起始：核糖体与mRNA结合并与氨基酰-tRNA生成起始复合物。2、肽链的延伸：由于核糖体沿mRNA 5端向3端移动，
23、开始了从N端向C端的多肽合成，这是蛋白质合成过程中速度最快的阶段。3、肽链的终止及释放。核糖体从mRNA上解离，准备新一轮合成反应。3、 简述tRNA的结构特征及其功能。1、结构特征：三叶草型，其中：a、受体臂：主要由链两端碱基配对序列形成的杆状结构和3端未配对的34个碱基组成。b、TC臂：根据3个核苷酸命名的，其中表示拟尿嘧啶，是tRNA分子所拥有的不常见核苷酸。c、反密码子臂：是根据位于套索中央的三联反密码子命名的。d、D臂：根据其含二氢尿嘧啶命名的。2、功能：携带氨基酸进入核糖体，在mRNA指导下合成蛋白质。即以mRNA为模版，将其中具有密码意义的核苷酸序列翻译成蛋白质中的氨基酸序列。4
24、、 参与蛋白质合成的酶和因子有哪些？简述其作用。酶和因子作用酰胺-tRNA合成酶用于活化氨基酸肽基转移酶催化氨基酸之间形成肽键20种氨基酸蛋白质合成的基本原料tRNA携带RNA进入核糖体的转运器mRNA转录模版核糖体蛋白质合成的场所起始因子蛋白质合成起始延长因子肽链的延伸释放因子蛋白质合成的终止ATP、GTP提供能量Mg+辅助蛋白质的合成5、 简述蛋白质翻译后加工修饰类型。1、N端fMet或Met的切除：蛋白质氨基端的甲酰基在肽链合成前被脱甲酰化酶水解。2、二硫键的形成：蛋白质合成后，一些半胱氨酸氧化生成胱氨酸，两个胱氨酸之间形成二硫键。3、特定氨基酸的修饰：a、磷酸化：主要由多种蛋白激酶催化
25、，发生在丝氨酸，苏氨酸，酪氨酸等氨基酸的侧链。b、糖基化：是真核细胞蛋白质的特征之一。主要由内质网中的糖基化酶催化进行。c、甲基化：主要由细胞质中的N-甲基转移酶催化进行。4、切除非功能片段：例如：新合成的胰岛素前体是前胰岛素原，必须切除信号肽变成胰岛素原，再切去C-肽才变成有活性的胰岛素。6、 比较原核生物和真核生物核糖体结构的组成。核糖体小亚基大亚基蛋白质含量RNA含量原核生物70s30s50s2/31/3真核生物80s40s60s2/53/57、 什么是SD序列，其功能是什么？定义：原核生物mRNA上的一个5-AGGAGGU-3序列，它与30s亚基上16s rRNA 3端的富嘧啶区序列5
26、-GAUCACCUCCUUA-3相互补。功能：能与细菌16s rRNA 3端识别，辅助蛋白质翻译系统从起始AUG处开始翻译。第五章、第六章：分子生物学的研究方法 1、简述PCR扩增的原理和过程。1、原料：耐热DNA聚合酶；模版DNA；两种引物；四种脱氧核糖核苷酸、缓冲溶液。2、过程：a、模版DNA的变性：模版DNA经加热至93摄氏度左右一定时间后，使模版DNA双链解离成为单链；b、模版DNA与引物退火复性：模版DNA经加热变性成单链后，温度降至55摄氏度左右，引物与模版DNA单链的互补序列配对结合；c、引物的延伸：DNA模版-引物结合物在TaqDNA聚合酶的作用下，以dNTP为反应原料，靶序列
27、为模版，按照碱基互补配对的原理，合成一条新的与模版DNA链互补配对的子链DNA。d、按照要求重复上述步骤。2、基因组DNA文库和cDNA文库在构建原理和用途上有什么区别？1、基因组DNA文库：把某种生物的基因组DNA切成适当大小，分别与载体组合，导入微生物细胞，形成克隆。用途：分离特定基因片段、分析特定基因结构、研究基因表达调控，用于基因组物理图谱的构建和全基因组序列测定。2、cDNA文库：人工以mRNA为模版反转录出cDNA后，与载体组合导入微生物中，形成克隆。用途：筛选目的基因、大规模测序、基因芯片杂交等功能基因组学研究。3、简述基因克隆方法主要种类和原理及其应用。1、RACE技术：原理：
28、依赖于RNA连接酶连接和寡聚帽子的快速扩增。应用：在已知cDNA序列的基础上克隆5端或3端缺失序列。2、cDNA差示分析法：原理：降低cDNA群体复杂性和更换从DNA两端接头。应用：充分发挥PCR能以指数形式扩增双链DNA模版，而以线性形式扩增单链模版的特性，特异性扩增目的基因片段。3、Gateway大规模克隆技术：原理：利用噬菌体进行位点特异性DNA片段重组，实现了不需要传统的酶切连接过程的基因快速克隆和载体间平行转移。应用：大规模克隆基因组注释的可译框架。4、图位克隆法：原理：1、构建遗传连锁图：将目的基因定位到某个染色体的特定位点，并在其两侧确定紧密连锁的RFLP或RAPD分子标记。2、
29、通过一系列分析，找出与目的基因距离最近的RFLP标记，通过某些技术将位于这两个标记之间的基因片段克隆并分离出来。3、根据基因功能互作原理鉴定目的基因。应用：分离未知性状目的基因。4、简述Southern blot,Northern blot和Western blot技术原理和用途。1、southern blot：原理：具有一定同源性的两条核酸单链在一定的条件下，可按碱基互补的原则形成双链，此杂交过程是高度特异的。由于核酸分子的高度特异性及检测方法的灵敏性，综合凝胶电泳和核酸内切限制酶分析的结果，便可绘制出DNA分子的限制图谱。用途：进行基因组DNA特定序列定位。2、Northern blot：
30、原理：通过电泳的方法将不同的RNA分子依据其分子量大小加以区分，然后通过与特定基因互补配对的探针杂交来检测目的片段。作用：通过检测RNA的表达水平来检测基因表达。3、Western blot：原理：根据被测蛋白质能与特异性抗体结合的特性和该蛋白质的相对分子质量。作用：检测样品中是否含有蛋白质抗原。5、基因表达系列分析技术（SAGE）的原理和用途。1、原理：以DNA序列测定为基础定量分析全基因组表达模式。2、用途：直接读出任何一种细胞类型或组织的基因表达信息。6、简述基因芯片技术的方法和原理以及在分子生物学研究的意义。1、方法原理：能同时监测大量靶基因表达的实验手段，从而迅速准确的在基因组水平上
31、阐述不同生物组织或者细胞中各种转录体的变化规律。2、应用：基因芯片可用于进行基因分析。先建立正常人的特定组织，器官的基因芯片，给出标准杂交信号图，用可疑病人的cDNA做探针杂交，确定哪些基因的表达被抑制或激活。将芯片玉带研究的cDNA或其他样品杂交，经过计算机扫描和数据处理，便可以观察到大规模的基因群在不同组织或同一组织不同发育时期或不同生理条件下的表达模式。7、什么叫RNAi和他的应用？1、定义：利用双链小RNA高效、特异性降解细胞内同源mRNA从而阻断靶基因表达，使细胞出现靶基因缺失的表型。2、应用：用于特异性降解已经转录产生的mRNA，从而使某个基因表现为沉默。8、什么叫基因敲除和它的基
32、本原理。1、定义：又称“基因打靶”，该技术通过外源DNA与染色体DNA之间的同源重组，进行精确的定点修饰和基因改造，具有专一性强、染色体DNA 可与目的片段共同稳定遗传等特点。2、基本原理：完全基因敲除：通过同源重组法完全消除细胞或者动物个体中的靶基因活性。条件型基因敲除：通过定位重组系统实现特定时 间和空间的基因敲除。9、什么叫酵母双杂交系统和他的应用。1、真核生物转录调控因子具有组件式结构特征，这些蛋白往往由两个或两个以 上相互独立的结构域，其中DNA结合结构域和转录激活结构域是转录激活因子发挥 功能所必须的。2、BD能与特定基因启动区结合，但不能激活基因转 录，由不同转录调控因子的BD和
33、AD所形成的杂合 蛋白却能行使激活转录的功能。第七章：原核生物基因表达调控一：基本概念基因表达：是指储存遗传信息的基因经过一系列步骤表现出其生物功能的整个过程。基因表达调控：从DNA到蛋白质的过程称为基因表达，对这个过程的调节就称为基因表达调控。组成型表达：指不大受环境变动而变化的一类基因表达。适应型表达：适应性表达(adaptive expression)指环境的变化容易使其表达水平变动的一类基因表达。管家基因：指一类基因，这类基因的表达产物是细胞或生物体整个生命过程中都持续需要而必不可少的。操纵子：是基因表达的协调单位，由启动子、操纵基因及其所控制的一组功能上相关的结构基因所组成。操纵基因
34、受调节基因产物的控制。正转录调控：调节基因的产物是激活蛋白。根据激活蛋白的作用性质分为正控诱导和正控阻遏。负转录调控：调节基因的产物是阻遏蛋白，起着阻止结构基因转录的作用。根据其作用特征又可分为负控诱导和负控阻遏。弱化子：当操纵子被阻遏，RNA合成被终止时，起终止转录信号作用的那一段核苷酸被称为弱化子。前导序列：在原核生物中多顺反子mRNA的头一条多肽链合成的起点，同RNA分子的5-P末端间的距离可达数百个核苷酸，这段编码区之前的不转录的mRNA区段，叫做前导序列。二:思考题：1、简述代谢物对基因表达调控的两种方式？1、在负转录调控系统中，调节基因的产物是阻遏蛋白，起着阻止结构基因转录的作用。
35、根据其作用特征又可分为负控诱导和负控阻遏：在负控诱导系统中，阻遏蛋白不与效应物（诱导物）结合时，结构基因不转录；在负控阻遏系统中，阻遏蛋白与效应物（辅阻遏物）结合时，结构基因不转录。2、在正转录调控系统中，调节基因的产物是激活蛋白（activator）。根据激活蛋白的作用性质分为正控诱导和正控阻遏：在正控诱导系统中，效应物分子（诱导物）的存在使激活蛋白处于活性状态,结构基因转录；在正控阻遏系统中，效应物分子（辅阻遏物）的存在使激活蛋白处于非活性状态,结构基因转录。2、什么是操纵子学说？操纵子学说是关于原核生物基因结构及基因表达调控的学说，现已发现色氨酸操纵子，组氨酸操纵子，半乳糖操纵子，阿拉伯
36、糖操纵子等。3、简图绘出乳糖操纵子的基本结构以及调节机制。4、什么是葡萄糖效应？在大肠杆菌中，-半乳糖苷酶在乳糖代谢中的作用是把乳糖分解成葡萄糖和半乳糖。若同时在培养基中加入葡萄糖和乳糖，则在葡萄糖消耗完全之前，不会诱发lac操纵子。5、简述色氨酸操纵子结构和调节机制。1、结构特点：trpR和trpABCDE不紧密连锁；操纵基因在启动子内；有衰减子；启动子和结构基因不直接相连； 二者被前导顺序所隔开。 2、结构以及调控：6、简述原核生物转录后调控的不同方式。1、mRNA自身结构元件对翻译起始的调节。2、mRNA稳定性对转录水平的影响。3、调节蛋白的调控作用。4、反义RNA的调节作用。5、稀有密
37、码子对翻译的影响。6、重叠基因对翻译的影响。7、魔斑核苷酸水平对翻译的影响。8、翻译的阻遏。第八章：真核基因表达调控一：基本概念：基因家族：真核生物的基因组中有很多来源相同、结构相似、功能相关的基因，将这些基因称为基因家族。断裂基因：基因的编码序列在DNA分子上是不连续的，为非编码序列所隔开，其中编码的序列称为外显子，非编码序列称内含子。活性染色质：转录发生之前，染色质常常会在特定的区域被解旋松弛，形成自由DNA。灯刷染色质：只有在两栖动物卵细胞发生减数分裂时才能被观察到的一种染色体充分伸展的形态，一般表现为姐妹染色体通过交叉点连成一体。基因扩增：某些基因的拷贝数专一性增大的现象，它使得细胞在
38、短期内产生大量的基因产物以满足生长发育的需要，是基因活性调控的一种方式。基因重排：将一个基因从远离启动子的地方移到距它很近的位点从而启动转录。顺式作用原件：真核生物DNA序列（非编码序列）和被转录的结构基因距离较近，和转录调控有关。反式作用因子：是能直接或间接地识别或结合在各类顺式作用元件核心序列上，参与调控靶基因转录效率的蛋白质。增强子：能使和它连锁的基因转录频率明显增加的DNA序列。锌指结构：是一个蛋白质结构域，由重复的半胱氨酸和组氨酸或重复的半胱氨酸在一个金属锌离子四周形成一个四面体的排列。二：思考题：1、 真核生物基因表达的调节特点是什么？多层次；无操纵子和衰减子；个体发育复杂；受环境
39、影响较小。2、 真核生物细胞中基因组一般构造特点是什么？1、在真核细胞中，一条成熟的mRNA链只能翻译出一条多肽链；2、真核细胞DNA都与组蛋白和大量非组蛋白结合，只有一小部分DNA是裸露的；3、高等真核细胞DNA很大部分是不转录的，大部分真核细胞中的基因中还存在不被翻译的内含子。4、真核生物能够有序的根据生长发育阶段的需要进行DNA片段的重排，还能在需要时增加细胞内某些基因的拷贝数。5、许多真核生物的基因只有经过复杂的成熟的剪接过程，才能顺利的翻译成蛋白质。6、真核生物中，基因转录的调节区相对较大。7、真核细胞的RNA在细胞核中合成，只有经转运穿过核膜，到达细胞质后，才能被翻译成蛋白质。3、
40、 简单举例基因扩增及其生物学意义。1、定义：基因扩增是指某些基因的拷贝数专一性增大的现象，它使得细胞在短期内产生大量的基因产物以满足生长发育的需要，是基因活性调控的一种方式。2、举例：如非洲爪蟾体细胞中rDNA的基因扩增是因发育需要而出现的基因扩增现象。4、 DNA的甲基化位点和类型有哪些？1、DNA甲基化主要形成5-甲基胞嘧啶（5-mC）和少量的N6-甲基腺嘌呤（N6-mA）及7-甲基鸟嘌呤（7-mG）。2、类型： 日常型甲基转移酶:主要在甲基化母链（模板链）指导下使处于半基化的DNA双链分子上与甲基胞嘧啶相对应的胞嘧啶甲基化。从头合成型甲基转移酶:催化未甲基化的CpG成为mCpG，它不需要
41、母链指导，但速度很慢。5、 简析DNA甲基化抑制基因转录的机理。1、DNA甲基化导致某些区域DNA构象变化，从而影响了蛋白质与 DNA的相互作用，抑制了转录因子与启动区DNA的结合效率。2、甲基的引入不利于模板与RNA聚合酶的结合，降低了其体外转录活性。3、甲基化密度越大，则越不容易发生转录；在同等甲基化密度下，转录活性受启动子强度和增强子的影响。若甲基化密度很大，即使存在增强子也不容易发生转录。6、 什么叫增强子以及他对基因转录的作用。1、 增强子是指能使和它连锁的基因转录频率明显增加的DNA序列。2、 影响模板附近的DNA双螺旋结构，导致DNA双螺旋弯折或在反式因子的参与下，以蛋白质之间的
42、相互作用为媒介形成增强子与启动子之间“成环”连接，活化基因转录；将模板固定在细胞核内特定位置，如连接在核基质上，有利于DNA拓扑异构酶改变DNA双螺旋结构的张力，促进RNA聚合酶II在DNA链上的结合和滑动；增强子区可以作为反式作用因子或RNA聚合酶II进入染色质结构的“入口”。7、 简图描述蛋白质的磷酸化和脱磷酸化。1、 蛋白质的磷酸化和蛋白质脱磷酸化: 是指由蛋白质激酶催化的 把 ATP或GTP上位的磷酸基转移到底物蛋白质氨基酸残基上过程; 其逆转过程是由蛋白质磷酸酶催化的,蛋白质脱磷酸化。2、8、 反式作用因子有哪几大类，每一类的基本特征是什么？1、通用反式作用因子：主要识别启动子的核心
43、启动成分；2、特殊组织与细胞中的反式作用因子：与基因表达的组织特异性有很大关系。3、和反应性元件相结合的反式作用因子：活性能被特异的诱导因子所诱导。9、 简述真核生物基因转录后加工的主要形式。1、 简单转录单位。这类基因只编码产生一个多肽，其原始转录产物有时需要加工，有时则不需要加工。如组蛋白基因，没有内含子，因此不存在转录后 加工问题，其mRNA 3末端没有多聚（A），但有一个保守的回文序列作为转录终止信号。 腺病毒蛋白IX，-干扰素和许多酵母蛋白质基因，它们没有内含子，所编码的mRNA不需要剪接，但需要加多聚（A）。-和-珠蛋白基因及许多细胞蛋白基因，虽然都有内含子，需要进行转录后加工剪接
44、，还要加多聚（A），但它们只产生一个有功能的mRNA，所以仍然是简单转录单位。2、 复杂转录单位：含有复杂转录单位的主要是一些编码组织和发育特异性蛋白质的基因，它们除了含有数量不等的内含子以外，其原始转录产物能通过多种不同方式加工成两个或两个以上的mRNA。利用多个5端转录起始位点或剪接位点产生不同的蛋白质。利用多个加多聚（A）位点和不同的剪接方式产生不同的蛋白质。虽无剪接，但有多个转录起始位点或加多聚（A）位点的基因。第十一章：基因组与比较基因组学一：名词解释：基因组：一种生物体具有的所有遗传信息的总和。基因组学：研究基因组的结构，功能以及表达产物的学科。人类基因组：是人类遗传信息的集合，是
45、某个特定物种细胞内全部DNA分子的总和。人类基因组计划：确定人类基因组所携带的全部遗传信息，认识自我，揭开人类生长发育的奥秘，追求健康，战胜疾病的计划。遗传图：是基因或DNA标志在染色体上的相对位置与遗传距离。转录图：即cDNA片段图、表达序列标签图，是人类基因组图的雏形，是人类基因组计划的重要组成部分。表达序列标签：即cDNA片段序列。细菌人工染色体：基因敲除：又称“基因打靶”，该技术通过外源DNA与染色体DNA之间的同源重组，进行精确的定点修饰和基因改造，具有专一性强、染色体DNA 可与目的片段共同稳定遗传等特点。基因敲入：是利用基因同源重组，将外源有功能基因，转入细胞与基因组中的同源序列
46、进行同源重组，插入到基因组中，在细胞内获得表达。二：问答题：1、 人类基因组计划是什么，以及它的意义？1、定义：确定人类基因组所携带的全部遗传信息，认识自我，揭开人类生长发育的奥秘，追求健康，战胜疾病的计划。2、意义：a、确定人类编码基因的序列及其在基因组中的物理位置以及基因的产物及其功能。b、了解转录和间接调控单元的结构与位置，从宏观水平上理解基因转录与转录后调节。c、从整体上了解染色体结构，了解各种不同序列在形成染色体结构、DNA复制、基因转录及表达调控中的影响与作用。d、研究空间结构对基因调节的作用。e、发现与DNA复制、重组等有关的序列。f、研究DNA突变、重排、染色体断裂等，了解疾病的分子机制，为疾病的诊断提供依据。g、确定人类基因组中转座子，反转座子和病毒残余序列，研究其周围序列的性质，指导利用病毒进行基因治疗。h、研究染色体和个体