十四、DNA的生物合成
*1.DNA复制是以DNA为模板的DNA合成，是基因组的复制过程。
2. DNA复制的主要特征包括：半保留复制、双向复制和半不连续复制。还具有高保真性。
3.子代DNA中保留了亲代的全部遗传信息，亲代与子代DNA之间碱基序列高度一致，称遗传的保守性。遗传的保守性是相对的。
4.原核生物基因组是环状DNA，只有一个复制起点（origin）。复制从起点开始，向两个方向进行解链，是单点起始双向复制。
5.复制中的模板DNA形成2个延伸方向相反的开链区，称复制叉。复制叉指的是正在进行复制的双链DNA分子所形成的Y形区域。
6.真核细胞每条染色体有多个复制起点，为多起点双向复制。复制完成时，复制叉相遇并汇合连接。
7.从一个DNA复制起点起始的DNA复制区域称为复制子。复制子是含有一个复制起点的独立完成复制的功能单位。
8.沿着解链方向生成的子链DNA的合成是连续进行的，称为前导链；另一股链复制方向与解链方向相反，不能连续延长，只能逐段地从5’→3’生成引物并复制子链，称后随链。9.前导链连续复制而后随链不连续复制的方式称为半不连续复制。沿着后随链的模板链合成的新DNA片段称为冈崎片段。
10.DNA复制的底物是dNTP，最靠近核糖的称为α-P，向外依次为β-P、γ-P。在聚合反应中，α-P与子链末端核糖的3’-OH连接。
11.引物的作用是提供3’-OH末端使dNTP可以依次聚合。DNA复制的反应可简示为：
(dNMP)n + dNTP→(dNMP)n+1 + PPi
12.DNA聚合酶全称是依赖DNA的DNA聚合酶，简写为DNA pol。
13.原核生物有3种DNA聚合酶，分别是DNA polⅠ、DNA polⅡ、DNA polⅢ，都有5’→3’的聚合酶活性和3’→5’的核酸外切酶活性。
14. DNA polⅢ是原核生物复制延长中真正起催化作用的酶，由2个核心酶、1个γ-复合物和1对β亚基构成。β亚基夹稳DNA模板链，并使酶沿模板滑动。
15.核心酶由α、ε、θ亚基共同组成，ε执行碱基选择功能，使DNA复制具有保真性。
16.DNA pol Ⅰ可水解为2个片段，小片段共233个残基，有5’→3’核酸外切酶活性。大片段（Klenow片段）604个残基，具有DNA聚合酶活性和3’→5’核酸外切酶活性。
17.DNA polⅠ在活细胞内的功能主要是对复制中的错误进行校对，对复制和修复中出现的空隙进行填补。
18.DNA pol Ⅱ在pol Ⅰ和pol Ⅲ缺失情况下暂时起作用，故参与DNA损伤的应急状态修复。
19.真核生物的
DNA pol Ⅲ
20.生物体至少有种机制实现保真性：
①遵守严格的碱基互补配对规律；
②聚合酶在复制延长中对碱基的选择功能；
③复制出错时有即时的校对功能。
21.嘌呤核苷酸的化学结构能形成顺式和反式构型，但只有反式构型能与嘧啶形成氢键配对。DNA pol Ⅲ对嘌呤的不同构性表现不同亲和力，因此实现碱基选择功能。
22.原核生物的DNA pol Ⅰ、真核生物的DNA pol δ和DNA pol ε的3’→5’核酸外切酶活性很强，可以在复制过程中辨认并对复制错误进行校正，此过程称错配修复。
23.
24.
下游的DNA穿越切口并作旋转，打开或解松结，然后旋转复位连接。
25.拓扑异构酶Ⅰ可以切断DNA双链中一股，使DNA解链旋转不致打结；适当时候封闭切口，DNA变为松弛状态。反应不需ATP。
26.拓扑异构酶Ⅱ切断DNA分子双链，使超螺旋松弛；然后利用ATP供能，连接断端。
27.DNA连接酶连接DNA链3'-OH末端和相邻DNA链5'-P末端，生成磷酸二酯键，从而把两段相邻的DNA链连接成完整的链。消耗ATP。
28.连接酶只能连接双链中的单链缺口，不能连接单独存在的DNA单链或RNA单链。
*29.DNA连接酶功能
①在复制中起最后接合缺口的作用。
②在DNA修复、重组及剪接中也起缝合缺口作用。
③基因工程的重要工具酶之一。
30.三种催化生成磷酸二酯键的酶：DNA聚合酶、DNA连接酶、拓扑酶。
31.复制的起始是装配引发体，形成复制叉并合成RNA引物的过程。
32.E.coli的复制起始点是一段DNA序列，包含有3组串联重复序列和2对反向重复序列。上游的串联重复序列称为识别区；下游的反向重复序列碱基组以A、T为主，为富含AT区。
33.DNA的解链过程由DNA A、B、C三种蛋白质共同参与：
①DNA A蛋白辨认并结合于oriC的串联重复序列（AT区）
②DNA B在DNA C的协同下，结合并沿解链方向移动，使双链解开足够用于复制的长度，并逐步置换出DNA A蛋白。
③SSB结合到DNA单链上，使复制叉保持适当的长度。
34.含有解螺旋酶DNA B、DNA C、引物酶和DNA复制起始区域的复合结构，称为引发体。
35.引物是由引物酶催化合成的短链RNA分子，为DNA的合成提供3’-OH末端。
36.复制的延长指在DNA pol催化下，dNTP以dNMP的方式逐个加入引物或延长中的子链上，其化学本质是磷酸二酯键的不断生成。
37.同一复制叉上前导链和后随链在同一个DNA pol Ⅲ催化下进行延长的。
38.引物的水解需靠细胞核内的DNA pol Ⅰ，水解后留下的空隙也由DNA pol Ⅰ催化修补；缺口则由连接酶连接。
*39.真核生物每个染色体有多个复制起始点。复制有时序性，即复制子以分组方式激活而不
是同步起动。
40.复制的起始需要DNA pol α（引物酶活性）和pol δ（解螺旋酶活性）参与，还需拓扑酶和复制因子。
41.增殖细胞核抗原(PCNA)在复制起始和延长中起关键作用，促进核小体的生成。PCNA的蛋白质水平是检测细胞增殖能力的重要指标。
*42.在复制叉及引物生成后，DNA pol δ通过PCNA的协同作用，逐步取代pol α，在RNA 引物的3'-OH基础上连续合成前导链。后随链引物也由pol α催化合成。然后由PCNA协同，pol δ置换pol α，继续合成DNA子链。
43.端粒是真核生物染色体线性DNA分子末端的结构，维持染色体的稳定性和DNA复制的完整性。
44.端粒的DNA和它的结合蛋白紧密结合，富含T-G短序列的多次重复。
45.端粒酶组成由3部分组成：端粒酶RNA（hTR）、端粒酶协同蛋白1（hTP1）、端粒酶逆转录酶（hTRT），故端粒酶兼有提供RNA模板和催化逆转录的功能。
46.端粒酶催化作用的爬行模型
①hTR（An Cn）x辨认及结合母链DNA（Tn Gn）x的重复序列并移至3’端，以逆转录的方式复制；
②延伸至足够长度后，DNA pol取代端粒酶，母链形成非标准的G—G发夹结构并使3'-OH 反折，同时起引物和模板的作用，在DNA pol催化下完成双链末端的复制。
47.真核染色体DNA复制仅出现在细胞周期的S期，而且只能复制一次。复制基因是指DNA 复制起始所必需的全部DNA序列。
48.真核细胞DNA复制的起始分两步进行，即复制基因的选择和复制起点的激活。
（1）复制基因的选择出现于G1期，组装前复制复合物（pre-RC）；
（2）复制起点的激活出现于S期，这一阶段将激活pre-RC，募集若干复制基因结合蛋白和DNA聚合酶，并起始DNA解旋。
49.在原核细胞中，复制基因的识别与DNA解旋、募集DNA聚合酶偶联进行。而在真核细胞中，这两个阶段相分离可以确保每个染色体在每个细胞周期中仅复制一次。
50.真核细胞通过依赖细胞周期蛋白的蛋白激酶（CDK）严格控制pre-RC的形成和激活。
●激活pre-RC，以起始DNA复制；
●抑制形成新的pre-RC。
51.真核生物与原核生物DNA复制的差异
（1）真核生物复制子多、冈崎片段短、复制叉前进速度慢等；
（2）DNA复制从引发进入延伸阶段发生DNA聚合酶α/δ转换
（3）切除冈崎片段RNA引物的是核酸酶RNAse HⅠ和FEN1
52.RNA病毒的基因组是RNA，其复制方式是逆转录，也称为逆转录病毒。
53.催化逆转录的酶是逆转录酶，全称是依赖RNA的DNA聚合酶。该酶
●具有RNA或DNA作模板的dNTP聚合活性；
●具有RNase活性；
●合成反应按照5′→3′延长的规律。
54.逆转录分三步
①以病毒基因组RNA为模板，催化dNTP聚合生成DNA互补链，产物是RNA/DNA杂化双链；
②RNA被RNase活性组分水解；
③RNA分解后剩下的单链DNA再用作模板，由逆转录酶催化合成第二条DNA互补链。
55.RNA病毒在细胞内复制成双链DNA的前病毒。前病毒基因组通过基因重组参加到细胞
基因组内，并随宿主基因一起复制和表达，称为整合。
56.线粒体DNA复制特点
●环形线粒体DNA两条链（H和L）的复制不同步；
●线粒体DNA复制开始以H链作为模板合成新的L链，取代原来的L链并和H链互补，
而原来的L链则保持单链状态，形成类似英文字母D的区域；
●两条链具有不同的复制起点和相反的合成方向；
●线粒体DNA复制也需要RNA引物。
57.化学诱变剂的细菌检测法(Ames)试验
（1）材料：含有缺陷的沙门菌：
①组氨酸异养型，需加组氨酸才能生长。
②胞壁缺陷，化学物质易透入。
③修复系统不活化。
（2）沙门菌具有回复突变性，即致癌物质能使之突变为能自身合成组氨酸的菌种，由此间接判断致癌物质的致癌能力。
58.突变的分子改变类型包括：错配、缺失、插入、重排。
59.DNA分子上的碱基错配称点突变，包括转换和颠换。
●转换：发生在同型碱基之间，即嘌呤代替另一嘌呤，或嘧啶代替另一嘧啶。
●颠换：发生在异型碱基之间，即嘌呤变嘧啶或嘧啶变嘌呤。
60.缺失或插入都可导致框移突变，即三联体密码的阅读方式改变，造成蛋白质氨基酸排列顺序发生改变。
61.DNA损伤（突变）可能造成两种结果：
①导致复制或转录障碍；②导致复制后基因突变
①DNA糖基化酶水解去除受损的碱基；
②无碱基位点核酸内切酶将DNA链的磷酸二酯键切开，去除剩余的磷酸核糖部分；
③DNA聚合酶合成互补序列；
④DNA连接酶将切口重新连接。
64.核苷酸切除修复
①酶系统识别DNA损伤部位；
②损伤两侧切开DNA链，去除两个切口之间受损的寡核苷酸；
③DNA聚合酶作用下合成新DNA，填补缺损区；
④由连接酶连接，完成损伤修复。
65.核苷酸切除修复不仅能够修复整个基因组中的损伤，而且能修复正在转录的模板链损伤，
即参与转录偶联修复。
66.着色性干皮病患者缺乏核酸内切酶，不能修复被紫外线损伤的皮肤的DNA。
67.由错误的模板复制的子链带有错误甚至缺口，这种损伤需以重组方式修复。重组蛋白RecA的核酸酶活性将另一股健康母链与缺口部分进行交换，以填补缺口。
68.当DNA损伤广泛难以继续复制时，需要SOS修复，这种修复特异性低，对碱基的识别、选择能力差。会使DNA保留的错误较多，导致较广泛、长期的突变。
69.人类遗传性非息肉大肠直肠癌是由于MLH1和MSH2基因突变，导致错配修复、转录偶联修复缺陷而引起。
70.BRCA基因参与DNA损伤修复的启动，细胞周期调控。BRCA1发生突变而失活导致家族遗传性乳腺癌和卵巢癌。
十六、RNA的生物合成
*1.生物体以DNA为模板合成RNA的过程称为转录。
2. RNA依赖的RNA合成是RNA复制，由RNA依赖的RNA聚合酶催化，常见病毒RNA 的复制。
*3.复制和转录的相似之处
●都以DNA为模板
●都需依赖DNA的聚合酶
●都是核苷酸之间生成磷酸二酯键●都从5’至3’方向延伸聚核苷酸链●都遵从碱基配对规律
*4.
5.合成模
6.在DNA分子双链上，一股链用作模板指引转录，另一股链不转录，这种模板选择性称为不对称转录（asymmertric transcription）。在DNA的不同区段，模板链并非永远在同一条单链上。
7. RNA合成的总反应式：( NMP )n＋NTP→ ( NMP )n+1＋PPi
8.RNA聚合酶能直接启动转录起始点的两个核苷酸间形成磷酸二酯键，RNA链的起始合成不需要引物。
9.E.coli的RNA
10.RNA pol的亚基与核心酶共称全酶。转录起始需要全酶，转录延长阶段则仅需要核心酶。
11.σ70是辨认典型转录起始点的蛋白质；σ32是应答热刺激而诱导产生的，能够辨认热休克基因（hsp）的转录起始点上游序列及启动其转录的σ因子。
12.转录是分区段进行的，每一转录区段可视为一个转录单位，称为操纵子。操纵子包括若干个结构基因及其上游的调控序列。
*13.调控序列中的启动子是RNA pol结合模板DNA的部位，也是控制转录的关键部位。原核生物以RNA pol全酶结合到DNA的启动子上而起动转录，其中由σ亚基辨认启动子，其他亚基相互配合。
14.对启动子的研究，常采用RNA聚合酶保护法：将提取的DNA与提纯的RNA聚合酶混合，再加入核酸外切酶，使大部分DNA链被水解，启动子序列得以保留。
15.若以转录起点为+1，用负数表示其上游的碱基序号，则-35区有一致性序列TTGACA。而-10区的一致性序列则为TATAAT，又称为Pribnow盒。
△16.转录起始
（1）RNA pol识别并结合启动子，形成闭合转录复合体。
首先被辨认的DNA区域是-35区的TTGACA序列，接着酶移向-10区的TATAAT序列并跨过转录起始点。
（2）DNA双链打开，闭合转录复合体成为开放转录复合体。
（3）第一个磷酸二酯键形成。
转录起始不需要引物。转录起始生成第一位的RNA多是ATP或GTP，又以GTP更常见，生成的聚合物是5'-pppGpN – OH 3 '。
17.第一个磷酸二酯键生成后，转录复合体构象发生改变，σ亚基从转录复合体上脱落，并离开启动子，RNA合成进入延长阶段。
18.转录时解链范围约为17bp，称为转录泡。转录产物3′端与模板DNA保持结合状态，形成8bp的RNA-DNA杂合双链，5′端则脱离模板向空泡外伸展。
19.电镜下，原核生物转录过程中存在羽毛状现象，说明原核生物RNA链的转录尚未完成，已经作为模板进行翻译。
20.RNA pol在DNA模板上停顿下来不再前进，转录产物RNA链从转录复合物上脱落下来，就是转录终止。分为依赖ρ因子的转录终止和非依赖ρ因子的转录终止。
21.ρ因子是由相同亚基组成的六聚体蛋白质，能结合RNA，对poly C的结合力最强。
22.ρ因子能识别产物RNA上的终止信号，并与之结合。使ρ因子和RNA聚合酶都可发生构象变化，从而使RNA聚合酶停顿，解螺旋酶的活性使DNA/RNA杂化双链分离，利于产物从转录复合物中释放。
23.DNA模板上靠近终止处，有些特殊的碱基序列（寡聚U），转录出RNA后，RNA产物形成特殊的结构（茎环/发夹）来终止转录，称为非依赖ρ因子的转录终止。
24.茎环结构可能改变RNA聚合酶的构象；多聚U则促使RNA产物从模板上脱落。
25.
26.
共有重复序列，称为羧基末端结构域（CTD）。
27.所有真核生物的RNA聚合酶Ⅱ都具有CTD，只是共有序列的重复程度不同。而CTD 的可逆磷酸化在转录起始时有重要作用。
28.不同物种、不同细胞或不同的基因，转录起始点上游可以有不同的DNA序列，包括启
动子、增强子等，统称为顺式作用元件(cis-acting element)。
29.能直接、间接辨认和结合转录上游区段DNA的蛋白质，称为反式作用因子（trans-acting factors聚合酶的，则称为基本转录因子。
30.
众多的转录因子：
①TFⅡD中的TBP识别TATA盒，然后TFⅡB与TBP结合，同时也与DNA结合。TF ⅡA稳定与DNA结合的TFⅡB-TBP复合体。
②TFⅡB-TBP复合体与RNA pol Ⅱ-TFⅡD复合体结合。
③TFⅡE和TFⅡH加入，形成闭合复合体。
31. RNA pol Ⅱ催化的hnRNA的转录终止与poly尾的形成同时发生。
32.密码子编码区的下游，有一组共同序列AATAAA，再远处下游还有许多GT序列，这些序列就是hnRNA的转录终止相关信号，称为修饰点。
*33. RNA pol Ⅱ会把修饰点转录出来，产物中的修饰点序列会被特异的核酸酶识别并切断，随即在3’-OH上加入poly尾结构。
34.加帽过程：
①新生RNA的5’-端核苷酸的γ-磷酸被水解，与另一分子GTP的5’-端在鸟苷酸转移酶催化下形成5’，5’-三磷酸键。
②SAM提供甲基，使加上去的鸟嘌呤的N7和新生RNA的5’端核苷酸的核糖2’-O甲基化。
35.帽子结构功能：
①有助于mRNA越过核膜；
②保护5′-端不被降解；
③翻译时供IFⅢ（起始因子）和核糖体识别。
36.加入polyA之前，先由核酸外切酶切去前体mRNA3′-端的一些核苷酸，然后由多聚腺苷酸聚合酶（PAP）催化加入poly A。而断裂点的上游10~30nt有AAUAAA信号序列。
37.尾部修饰和转录终止同时进行。polyA的有无和长短，是维持mRNA作为翻译模板的活性以及增加mRNA本身稳定性的因素。
38.mRNA来自hnRNA，而hnRNA和DNA模板可以完全配对。hnRNA中被剪接去除的核酸序列为内含子序列；在断裂基因及其初级转录产物上出现，并表达为成熟RNA的核酸序列为外显子序列。
*39.内含子的分类
i.存在于线粒体、叶绿体及某些低等真核生物的催化自我剪接的rRNA；
ii.线粒体、叶绿体中催化自我剪接的mRNA前体和tRNA前体；
iii.前体mRNA中常见的形成套索结构后被剪接的内含子；
iv.剪接过程需酶及ATP的tRNA基因及其初级转录产物中的内含子
40.大多数内含子都以GU为5′端的起始，而其末端则为AG-OH-3′。5′GU……AG-OH-3′称为剪接接口或边界序列。
41.剪接体由5种核小RNA（snRNA）和蛋白质装配而成，snRNA分子中的碱基以尿嘧啶含量最丰富，以U作为分类命名包括U1、U2、U4、U5、U6，每种snRNA分别与多种蛋白质结合，形成5种小分子核糖核酸蛋白体（snRNP）。
42.剪接体形成过程：
①U1与U2的部分序列分别和5’剪接点与分支点A附近的序列互补结合；
②U4、U5、U6加入，形成完整的剪接体；
③释放U1、U4、U5，U2、U6形成催化中心，发生转酯反应。
43.剪接过程的二次转酯反应：
①分支点A的2′-OH进攻第一个外显子与内含子之间的磷酸二酯键，原有的磷酸二酯键断裂，同时与内含子序列的5′端形成新的磷酸二酯键，形成套索结构
②第一个外显子的3’-OH进攻内含子与第二个外显子之间的磷酸二酯键，相邻外显子连接
③释放套索结构的内含子
44.RNA编辑是改变RNA前体的一些序列，使最终表达产物的序列与初始转录产物的序列不完全对应。又称RNA的分化加工。
如：小肠黏膜细胞的胞嘧啶核苷酸脱氨酶能将ApoB基因转录出来的RNA上CAA中的C 转变为U，变为终止密码子，最终翻译出分子量较小但仍具有生物学活性的ApoB48。45.真核生物前体mRNA具有2个以上的多聚腺苷酸化位点，使前体mRNA通过可变剪接（选择性剪接）产生不同的mRNA。
46.tRNA的转录后加工
（1）RNAse P切除5’-端的核苷酸前导序列；
（2）RNAse D切除3’-端的2个U，再由核苷酸转移酶加上CCA末端；
（3）碱基的化学修饰；
1）嘌呤甲基化生成甲基嘌呤，A→A m；
2）尿嘧啶还原为二氢尿嘧啶，U→DHU；
3）尿嘧啶核苷转变为假尿嘧啶核苷，U→φ；
4）腺苷酸脱氨成为次黄嘌呤核苷酸，A→ I。
（4）核酸内切酶催化剪接切除内含子形成反密码子环。
47.真核生物的45S rRNA通过“自剪接”机制，形成18S、5.8S、28S的rRNA。
48.核酶作用的特异性位点是GUC序列。
十七、蛋白质的生物合成
*1.蛋白质以mRNA为模板合成，mRNA上来自DNA基因编码的核苷酸序列转换为蛋白质中的氨基酸序列，称为翻译。
2.
3.从
4.原核生物只有一条DNA链，所有结构基因集中在一条链上，故原核生物的mRNA呈现多顺反子，真核生物的mRNA呈现单顺反子。顺反子即为由结构基因转录出来的RNA序列。
5.在mRNA的开放阅读框架，每3个相邻的核苷酸为一组，编码一种氨基酸，称为一个三联体密码子。
6.遗传密码特点：
①方向性：翻译从mRNA的起始密码子开始，按5’→3’逐一阅读，直至终止密码子。
②连续性：mRNA的密码子之间无间隔核苷酸；密码子被连续阅读，不交叉。
③简并性：有的氨基酸可由多个密码子编码。两种氨基酸仅由一个密码子编码：甲硫氨酸（AUG）、色氨酸（UGG）。减少有害突变，遗传密码的特异性主要取决于前两位碱基。
④摆动性：密码子与tRNA的反密码子配对不严格遵循碱基配对原则，发生于反密码子的第
1位碱基和密码子的第3
⑤
通用性：生物基本使用同一套密码子。
7.其余的由2个密码子编码。
8.在开放阅读框中插入或缺失1~2个碱基的基因突变，使后续的氨基酸序列大部分被改变，蛋白质功能彻底丧失，称为移码突变。
9.终止密码子包括：UGA 、UAA 、UAG ；起始密码为：AUG 。
10.tRNA 与氨基酸结合的部位是氨基酸臂的-CCA 末端的腺苷酸3’-OH 。
11.原核生物核糖体上有A 位、P 位、E 位，A 位结合氨基酰-tRNA ；P 位结合肽酰-tRNA ；E 位是出口位。真核生物的核糖体上没有E 位，空载tRNA 直接从P 位脱落。
12.由氨基酰-tRNA 合成酶催化，氨基酸与特异的tRNA 结合形成氨基酰-tRNA 的过程称为氨基酸活化，为耗能反应。
13.每个氨基酸活化需要消耗2个来自ATP 的高能磷酸键。总反应如下：
氨基酸＋tRNA ＋ATP 氨基酰-tRNA 合成酶 氨基酰-tRNA ＋AMP ＋PPi
14.氨基酸活化分为3步：
①氨基酰-tRNA 合成酶催化ATP 分解为焦磷酸与AMP ；
②AMP 、酶、氨基酸三者结合为中间复合体；
③复合体中的氨基酸与
tRNA 分子的3’-CCA 末端上的腺苷酸核糖的2’或3’的游离羟基以酯键结合，形成氨基酰-tRNA 。
15.各种氨基酸和对应的tRNA 结合后形成的氨基酰-tRNA 表示为：
氨基酸的三字母缩写-tRNA 氨基酸的三字母缩写
如：丙氨酰-tRNA ：Ala-tRNA Ala
16.氨基酰-tRNA 合成酶还具有校对活性，将错误的氨基酰-AMP-E 复合物或氨基酰-tRNA 的酯键水解，再换上与密码子相对应的氨基酸。
17.结合于起始密码子的是专门的起始氨基酰-tRNA 。原核生物的为fMet-tRNA fMet ，其中的Met 被甲酰化；真核生物为tRNAi Met ，可在mRNA 的起始密码子AUG 处就位。
18.翻译的起始是指mRNA 、起始氨基酰-tRNA 、核糖体结合成翻译起始复合物的过程。消耗一分子高能磷酸键。
19.原核生物翻译起始复合物的形成
①核糖体大、小亚基分离；
● IF 的作用是稳定大、小亚基的分离状态。
②核糖体小亚基结合于mRNA 的起始密码子附近；
● mRNA 的起始AUG 上游约8~13核苷酸处，存在共有序列-AGGAGG-，称为核糖体结合
3’
位点（RBS），又称S-D序列；
●mRNA上邻近RBS下游有一段可被小亚基蛋白rpS-1识别并结合的核苷酸序列。
③fMet-tRNA fMet结合在核糖体P位；
●fMet-tRNA fMet –GTP-IF-2结合在mRNA的AUG处。
④核糖体大亚基结合形成起始复合物。
●结合于IF-2的GTP被水解，释放能量促使3种IF释放，大亚基与结合了mRNA、
fMet-tRNA fMet的小亚基结合，形成翻译起始复合物。
20.真核生物翻译起始复合物的形成
①核糖体大、小亚基分离；
●eIF-2B、eIF-3、eIF-6参与下，核糖体解离成大、小亚基。
②Met - tRNAi Met定位结合于小亚基P位；
●eIF-2B作用下，eIF-2与GTP结合，再与Met - tRNAi Met结合于小亚基，GTP水解释放
出GDP- eIF-2，形成43S前起始复合物。
③mRNA与核糖体小亚基定位结合；
●eIF-4E结合在mRNA的5’-帽结构，eIF-4G结合多聚A尾结合蛋白PAB，协助Met -
tRNAi Met识别起始密码。
④核糖体大亚基结合
21.翻译的延长（核糖体循环）就是在核糖体上重复进行的进位、成肽、转位的循环过程，每完成一次，肽链上增加1个氨基酸残基。
22.进位（注册）是指一个氨基酰-tRNA按照mRNA模板进入并结合到核糖体A位的过程。氨基酰-tRNA进位时需要先形成GTP复合物。核糖体对氨基酰-tRNA的进位有校正作用。23.成肽是指肽基转移酶催化P位上的甲硫氨酰或肽酰与新进位的氨基酰-tRNA的α-氨基结合。转肽酶的化学本质是RNA，属于一种核酶，位于核糖体的大亚基上。
24.转位的结果是
①P位tRNA上的氨基酸或肽交给A位上的氨基酸，空载的tRNA从核糖体直接脱落；
②位于A位的肽酰-tRNA转到P位上；
③A位空出，接受新的对应的氨基酰-tRNA。
25.肽链延长阶段中，每生成一个肽键消耗2个高能磷酸键（GTP），加上氨基酸活化消耗2个高能磷酸键，故蛋白质合成过程中，每生成1个肽键，平均消耗4个高能磷酸键。
26.
原核生物合成一条含n个氨基酸的肽链，需要消耗~P为2n＋1＋2（n－1）＋1＝4n
27.释放因子（RF）能识别终止密码子进入A位，识别过程需要水解GTP。RF的结合使核糖体构象改变，肽基转移酶的活性变为酯酶活性，水解肽链与tRNA之间的酯键。
28.由多个核糖体结合在1条mRNA链上同时进行肽链合成所形成的聚合物称为多聚核糖体。使蛋白质生物合成以高速度、高效率进行。
29.
32.分子伴侣是细胞内一类可识别肽链的非天然构象，促进各功能域和整体蛋白质的正确折叠的保守蛋白质。
①可逆地与未折叠肽段的疏水部分结合随后松开，如此重复进行可防止错误聚集发生。
②识别并结合错误聚集的肽段，使之解聚后，再诱导其正确折叠。
③识别并切断肽链中错误生成的二硫键，并形成正确的二硫键。
33.分子伴侣包括热激蛋白和伴侣蛋白。
34.热激蛋白包括HSP70、HSP40和Grp E。ATP存在下，Dna J和Dna K的相互作用可抑制肽链聚集，Grp E则作为核苷酸交换因子控制Dna K的ATP酶活性。
35.HSP70又称为Dna K蛋白，有两个功能域：
①N-端的ATP酶结构域，能结合和水解ATP；
②C-端的肽链结合结构域。
36.伴侣蛋白Gro EL和Gro ES为非自发性折叠肽链提供能折叠成天然空间构象的微环境。
37.催化蛋白质功能构象形成所必需的酶称为异构酶：
①蛋白质二硫键异构酶：催化错配二硫键断裂并形成正确二硫键连接。
②肽酰-脯氨酸顺反异构酶：使肽链在各脯氨酸弯折处形成正确折叠。
38.新生肽链N端的会被脱甲酰基酶切除N-甲酰基而保留甲硫氨酸，或者被氨基肽酶水解去除N-甲酰甲硫氨酸。
39.
40.
称为信号序列。
41.细胞内分泌型蛋白质的合成与转运同时发生。
①信号肽首先被合成，被SRP识别，SRP结合到核糖体上，翻译暂停；
②SRP识别内质网上SRP受体，引导SRP-核糖体复合物结合到内质网上；
③肽转位复合物形成蛋白质通道，合成中的肽链穿过内质网膜进入内质网腔；
④SRP脱离核糖体，肽链继续延长；
⑤信号肽在内质网内被信号肽酶切除；
⑥肽链在内质网中折叠形成最终构象。
42.内质网定位的蛋白质肽链的C-端含有滞留信号序列。线粒体基质定位的蛋白质前体的N 端有前导肽。
43.被靶向输送的细胞核蛋白质其肽链内含有核定位序列（NLS）
44.细胞核蛋白质的靶向输送需要核输入因子αβ异二聚体和低分子量G蛋白RAN。
①细胞核蛋白质与核输入因子αβ异二聚体形成复合物；
②RAN水解GTP释能，复合物经核孔进入细胞核基质；
③核输入因子α、β先后从复合物中解离，移出核孔再利用。
十八、基因表达调控
1.基因表达是基因经过转录、翻译，产生具有特异生物学功能的蛋白质分子、rRNA或tRNA 的过程。
*2.基因表达调控是细胞或生物体在接受内外环境信号刺激时，或适应环境变化过程中在基因表达水平上作出应答的分子机制。
*3.在某一特定时期或生长阶段，基因组中只有一小部分基因处于表达状态。个体某种功能的基因产物在细胞中的数量随着时间、环境而变化。
4.按功能需要，某一特定基因的表达严格按特定的时间顺序发生，就是基因表达的时间特异性。多细胞生物表现为与分化、发育阶段一致，又称阶段特异性。
5.甲胎蛋白（AFP）基因在胎儿肝细胞中活跃表达，成年后表达水平很低，几乎检测不到AFP。当肝细胞转化成肝癌细胞，基因重新被激活，大量AFP被合成。故AFP作为肝癌早期诊断指标。
6.在个体生长全过程，某种基因产物在个体的不同组织或器官表达是基因表达空间特异性。又称细胞特异性或组织特异性。
7.基因表达的种类和强度（即基因表达谱），决定了细胞的分化状态和功能。
8.基因表达的方式
（1）基本表达
某些基因在一个个体的几乎所有细胞中持续表达，通常被称为管家基因。管家基因的表达称为基本（组成性）基因表达。
（2）诱导表达
在特定环境信号刺激下，相应的基因被激活，基因表达产物增加，这种基因称为可诱导基因。可诱导基因在特定环境中表达增强的过程称为诱导。
（3）阻遏表达
如果基因对环境信号应答时被抑制，这种基因是可阻遏基因。可阻遏基因表达产物水平降低的过程称为阻遏。
（4）协同表达
在一定机制控制下，功能上相关的一组基因，无论其为何种表达方式，均需协调一致、共同表达。这种调节称为协调调节。
*9.基因表达调控的生物学意义
●适应环境、维持生长和增殖●维持个体发育与分化
10.原核生物通过操纵子机制调控基因表达；真核生物通过顺式作用元件调控基因表达。
11.操纵子通常由2个以上的编码序列与启动序列、操纵序列以及其他调节序列在基因组中成簇串联组成。
12.操纵序列是调控蛋白的结合位点。调控蛋白调节基因编码，分为三类：
①特异因子决定RNA聚合酶对一个或一套启动序列的特异性识别和结合能力；
②阻遏蛋白识别、结合操纵序列后，阻碍RNA聚合酶与启动子结合或使RNA聚合酶不能前进，介导负性调节。
③激活蛋白可提高RNA聚合酶与启动子的结合能力，增强转录活性，介导正性调节。
13.顺式作用元件是与结构基因表达调控有关，能够被调控蛋白特异性识别和结合的DNA序列，包括启动子、增强子、沉默子。
14.某一个基因表达的蛋白质特异地与另一个基因的顺式作用元件（DNA）作用，这样的蛋白质称为反式作用因子。
15.有些基因产物可以特异地识别、结合自身基因的调节序列，称顺式作用蛋白。
16.DNA-蛋白质和蛋白质-蛋白质相互作用是基因表达调控的分子基础。
17.启动序列会影响其与RNA聚合酶的亲和力，特异调节蛋白通过DNA-蛋白质、蛋白质-蛋白质相互作用影响RNA聚合酶活性。
18.原核基因转录调节的主要环节在转录起始，其特点为：
σ因子决定RNA聚合酶识别特异性 操纵子模型的普遍性 阻遏蛋白与阻遏机制的普遍性
多顺反子：一个mRNA分子编码多个多肽
19.乳糖操纵子含Z、Y、A三个结构基因，还有一个操纵序列O、一个启动子P、一个调节
20.乳糖操纵子受阻遏蛋白的负性调节
（1）没有乳糖存在时，I序列表达的Lac阻遏蛋白与O序列结合，阻碍RNA聚合酶与P序列结合，转录受阻，乳糖代谢相关酶基本不合成。
（2）有乳糖存在时，经β-半乳糖苷酶催化生成半乳糖，结合阻遏蛋白，使阻遏蛋白与O序列解离，暴露P序列，转录得以进行。
21.半乳糖类似物异丙基硫代半乳糖苷（IPTG）是一种极强的诱导剂，能诱导阻遏蛋白与O 序列解离。
22.CAP分子内有DNA结合区和cAMP结合区，只有结合了cAMP的CAP才能与DNA结合。
23.乳糖操纵子受CAP的正性调节
（1）葡萄糖缺乏时，cAMP浓度高，cAMP与CAP结合后，CAP结合在CAP位点，刺激RNA 转录活性。
（2）葡萄糖存在时，cAMP浓度低，cAMP与CAP结合受阻，lac操纵子表达下降。
24.乳糖操纵子的协同调节
（1）当阻遏蛋白封闭转录时，CAP对该系统不能发挥作用；
（2）如无CAP存在，即使没有阻遏蛋白与操纵序列结合，操纵子仍无转录活性。
25.葡萄糖对lac操纵子的阻遏作用称分解代谢阻遏。
26.色氨酸操纵子是阻遏操纵子，色氨酸作为辅阻碍物与阻碍蛋白形成复合物并结合到操纵序列上，关闭色氨酸操纵子。
27.色氨酸操纵子的另一种基因表达调控机制为转录衰减，由前导序列L实现。前导序列称为衰减子。
28.前导序列L结构特点：
①可以转录成一段含4个特殊序列的前导mRNA；
②序列1有独立的起始和终止密码子，可翻译为前导肽，前导肽的第10/11位为色氨酸；
③序列1和序列2、序列2和序列3、序列3和序列4之间存在互补序列，可以分别形成发夹结构；
④序列4下游有连续的U序列。
29.转录衰减机制
①色氨酸浓度低时，前导肽的翻译因色氨酸不足而停滞在第10/11位，核糖体结合在序列1上，前导mRNA形成2/3发夹结构，不是转录终止结构，转录继续进行。
②色氨酸浓度高时，核糖体可以前进到序列2，发夹结构在序列3和序列4形成，连同下游的多聚U使转录终止。
30.色氨酸浓度高时，原核生物通过阻碍作用和转录衰减机制共同关闭基因表达。
31.调节蛋白结合mRNA靶位点，阻止核蛋白体识别翻译起始区，从而阻断翻译。调节蛋白一般作用于自身mRNA，抑制自身的合成，称为自我控制。
32.反义RNA含有与特定mRNA翻译起始部位互补的序列，通过与mRNA杂交阻断30S小亚基对起始密码子的识别及与SD序列的结合，抑制翻译起始，称为反义控制。
△33.一个编码基因转录生成一个mRNA分子、经翻译生成一条多肽链，称为单顺反子。34.真核基因表达调控特点
（一）RNA聚合酶（RNA pol Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ）
TATA盒结合蛋白（TBP）为RNA聚合酶共有亚基。
（二）活性染色体结构变化
1）对核酸酶敏感
活化基因常有核酸酶超敏位点，位于调节蛋白结合位点附近。
2）DNA拓扑结构变化
天然双链DNA均以负性超螺旋构象存在。
3）组蛋白变化
组蛋白乙酰化，消除组蛋白与DNA的离子键结合，选择性地使染色质结构松散，有利于转录因子结合，增强表达水平。
4）DNA碱基修饰变化
处于转录活化状态的基因CpG序列一般低甲基化，甲基化发生在胞嘧啶的5’-C。
（三）正性调节占主导
采用正性调节机制更精准，更经济。
（四）转录与翻译分隔进行
（五）转录后修饰、加工
35.真核基因启动子是RNA聚合酶结合位点周围的一组转录控制组件，至少包括一个转录起始点以及一个以上的功能组件。典型的功能组件有TATA盒、CAAT盒、GC盒。
36.增强子是指远离转录起始点、决定基因的时间、空间特异性表达、增强启动子转录活性的DNA序列，其作用方式通常与方向、距离无关。
37.增强子的功能与特征
①增强子与被调控基因位于同一条DNA链上，属于顺式作用元件。
②增强子是组织特异性转录因子的结合部位。
③可以远距离实施调控，上游或下游。
④作用与序列的方向性无关。
⑤需要启动子才能发挥作用。
⑥没有严格专一性，同一增强子可以影响不同类型启动子的转录。
38.沉默子是某些基因的负性调节元件，当其结合特异蛋白因子时，对基因转录起阻遏作用。
39.转录调节因子也称为反式作用因子，分为基本转录因子和特异转录因子。
40.基本转录因子是RNA聚合酶介导基因转录所必需的一组蛋白因子，决定三种RNA转录的类别。如：TFⅡD是三种聚合酶的基本转录因子，是TBP和TAFs组成的复合物。
41.特异转录因子为个别基因转录所必需，决定该基因表达的时间、空间特异性。包括转录激活因子（增强子结合蛋白）和转录抑制因子（沉默子结合蛋白）。
42.转录调节因子至少包括DNA结合域和转录激活域；很多转录调节因子还包含蛋白质-蛋白质结合域，最常见的是二聚化结构域。
43.DNA结合域主要有锌指模体、碱性螺旋—环—螺旋（bHLH）、亮氨酸拉链三种
（1）锌指模体
●1个α-螺旋和2个反向平行的β-折叠的二级结构；
●每个β-折叠上有1个Cys残基，α-螺旋上有2个His或Cys残基，4个氨基酸残基与
Zn2+形成配位键；
●与DNA的GC盒结合，结合在DNA双链分子的大沟。
（2）碱性螺旋—环—螺旋
●有2个α-螺旋，由一个短肽段形成的环所连接；
●bHLH常以二聚体形式存在，嵌入DNA双螺旋的大沟内。
●环状结构中存在Ca2+结合位点
（3）亮氨酸拉链
●蛋白质C末端每隔6个氨基酸出现一个疏水性的Leu残基；
●形成的二聚体N末端富含碱性氨基酸，其正电荷与DNA骨架上的磷酸基团结合。
44.转录激活域分为三类：酸性激活域、谷氨酰胺富含域、脯氨酸富含域。
45.RNA合成后的加工、转运、降解，都通过RNA与蛋白质结合形成核蛋白体颗粒（RNP）
进行。
46.蛋白质产物可以调节mRNA的降解，如：铁转运蛋白受体（TfR）mRNA稳定性的调节决定于mRNA分子中3′UTR（非编码序列）特定的重复序列，称为铁反应元件（IRE）。47.细胞内高铁浓度时，IRE可促进TfR mRNA的降解；细胞内铁不足时，IRE结合蛋白破坏TfR mRNA的降解作用，TfR mRNA的寿命延长。
48.微小RNA（miRNA）是由具有发夹结构的约70 ~ 90个碱基大小的单链RNA前体经过Dicer酶加工后形成的长约21～23个碱基的单链小分子RNA。
49.miRNA与其他蛋白质组成诱导沉默复合体（RISC），通过与靶mRNA分子的3'端非编码区互补匹配，抑制mRNA分子的翻译。
50.干扰小RNA（siRNA）通常是双链RNA（dsRNA），参与RISC组成，与特异的靶mRNA 完全互补结合，导致靶mRNA降解阻断翻译过程。称为RNA干涉。
（IRE-BP）能调节铁蛋白和δ氨基γ酮戊酸(ALA)合酶的合成。
53.IRE位于铁蛋白及ALA合酶mRNA的5′UTR，
①铁浓度低时，IRE-BP结合IRE而阻碍40S小亚基与mRNA5’端起始部位的结合；
②铁浓度高时，铁离子结合IRE-BP，使之不能结合IRE，翻译可以进行。
二十、分子生物学技术
*1.印迹技术
①将电泳分离的DNA片段变性成为单链；
②将硝酸纤维素（NC）膜放在电泳凝胶上，上置吸水纸，利用毛细作用使胶中的DNA转移到NC膜上；
③将载有DNA单链分子的NC膜放在杂交反应溶液中，溶液中互补DNA结合到NC膜上对应的DNA分子上。
*2.探针（probe）是带有特殊可检测标记的核酸片段，具有特定的序列，能与待测的核酸片段互补结合，可用于检测核酸样品中存在的特定基因。
*3.探针通常用放射性核素、生物素或荧光染料来标记。
4.印迹技术可以分为DNA印迹（Southern）、RNA印迹（Northern）和蛋白质印迹（Western）。*
5.DNA印迹主要步骤：
①样品的制备、酶切；②样品的电泳分离；③DNA碱变性；④转膜；⑤杂交；⑥杂交结果检测。*6.RNA印迹与DNA印迹相比，无需进行限制性酶切酶消化，电泳结束后不需要变性。
*7.蛋白质印迹又称免疫印迹，是根据抗原抗体的特异性结合检测复杂样品中的某种蛋白的方法。主要步骤：
①样品的制备；②SDS-PAGE电泳；③电转移；
④与第一抗体、第二抗体分别反应后，用底物显色或放射自显影检测蛋白质区带信号。
8.另外一些用于核酸和蛋白质分析的技术有斑点印迹、原位杂交、DNA芯片技术、DNA微阵列。
9.PCR技术是指在DNA聚合酶催化下，以DNA为模板，特定引物为延伸起点，通过变性、退火、延伸等步骤，在体外复制DNA的过程。
10.PCR反应体系基本成分包括模板DNA、特异引物、耐热DNA聚合酶、dNTP、含Mg2+的缓冲液。
*11.PCR技术的主要用途
①目的基因的克隆；
②基因的体外突变；
③DNA和RNA的微量分析；④DNA序列测定；
⑤基因突变分析。
12.PCR衍生技术
①逆转录PCR技术是将RNA的逆转录反应和PCR反应联合应用的一种技术。
②原位PCR是在组织切片或细胞涂片上的单个细胞内进行的PCR反应。
③实时PCR技术通过动态监测反应过程中的产物量，消除了产物堆积对定量分析的干扰，亦被称为定量PCR。
13.实时PCR的基本原理（TaqMan探针法）
①探针5’-末端有荧光报告基因（R基因），3’-端有荧光淬灭基因（Q基因）；
②探针完整时，R和Q基因同时存在于探针上，无荧光信号释放。
③随着PCR进行，Taq DNA聚合酶将荧光探针逐步切断，R、Q基因一旦分离便产生荧光信号。
14.核酸序列分析方法有：Sanger双脱氧法、化学降解法、焦磷酸测序法
15.Sanger双脱氧法（DNA链的末端合成终止法）在新合成DNA链的3’-末端掺入ddNTP，由于ddNTP的3’-C上缺少羟基不能与下一位核苷酸形成磷酸二酯键，是DNA合成在此处终止。
16.自动荧光DNA测序法是用不同荧光分子标记四种双脱氧核苷酸，然后进行Sanger测序反应。
17.基因文库是指一个包含了某一生物体全部基因组DNA序列的克隆群体。包括基因组DNA 文库和cDNA文库。
18.基因组DNA文库以DNA片段形式贮存生物的基因组DNA信息。
将纯化的细胞基因组DNA用限制酶消化，获得一定大小的DNA片段，将这些片段克隆到噬菌体载体中，获得含有不同DNA片段的噬菌体。
19.以 噬菌体为载体的人基因组DNA文库的克隆数目至少应该在106个以上，方可认为该文库包含了99%的基因组DNA序列。
20.cDNA文库是包含某一组织细胞在一定条件下所表达的全部mRNA经逆转录而合成的cDNA序列的克隆群体。
21.克隆数在106以上的cDNA片段才有可能包含来自于细胞内含量很低（低丰度）的mRNA 的信息。
22.基因芯片是将许多特定的DNA片段固定在支持物上，然后与标记的样品杂交，再对荧光信号作出检测、比较和分析。
*23.蛋白质芯片是将高度密集排列的蛋白分子作为探针点阵固定在固相支持物上，当与待测蛋白样品反应时，可捕获样品中的靶蛋白，再经检测系统对靶蛋白进行定性和定量分析的一种技术。
24.蛋白质芯片作用原理是蛋白质分子间的亲和反应，如抗原-抗体、受体-配体间的特异性结合。
*25.标签融合蛋白结合实验是一个基于亲和色谱原理的、分析蛋白质体外直接相互作用的方法。
*26.标签融合蛋白结合实验主要用于证明两种蛋白分子是否存在直接物理结合、分析两种分子结合的具体结构部位及筛选细胞内与融合蛋白相结合的未知分子。
27.酵母双杂交技术的基本原理（参考教材P415）。
*28.电泳迁移率变动分析是转录因子研究的经典方法。（原理参考教材P415-416）
*29.染色质免疫沉淀技术是目前可以研究体内DNA与蛋白质相互作用的主要方法。（原理参考教材P416）
30.克隆疾病相关基因的策略包括功能克隆和定位克隆。
二十一、DNA重组
1.同源重组，又称基本重组，是指发生在同源序列间的重组，通过链的断裂和再连接，在两个DNA分子同源序列间进行单链或双链片段的交换。
2.同源重组的4个关键步骤
①两个同源染色体DNA排列整齐
②一个DNA的一条链断裂、并与另一个DNA对应的链连接，形成Holliday中间体
③通过分支移动产生异源双链DNA
④Holliday中间体切开并修复，形成两个双链重组体DNA。
3.切开的方式不同，得到不同的重组DNA，分别为片段重组体和拼接重组体
4.切开的链与原来断裂的是同一条链，异源双链区的两侧来自同一亲本DNA，称为片段重组体。
5.切开的链并非原来断裂的链，重组体异源双链区的两侧来自不同亲本DNA，称为拼接重组体。
6.原核细胞可通过接合、转化、转导进行基因转移与重组。
7.接合：当细胞与细胞、或细菌通过菌毛相互接触时，质粒DNA从一个细胞（细菌）转移至另一细胞（细菌）。只有某些较大的质粒，如F因子能通过结合方式转移。
8.转化：通过自动获取或人为地供给外源DNA，使细胞或培养的受体细胞获得新的遗传表型。
9.转导：当病毒从被感染的（供体）细胞释放出来、再次感染另一（供体）细胞时，发生在供体细胞与受体细胞之间的DNA转移及基因重组。
10.由整合酶催化，在两个DNA序列的特异位点间发生的整合称为位点特异重组。包括：λ噬菌体DNA的整合，细菌的位点特异重组，免疫球蛋白基因的重排。
11.λ噬菌体的整合酶识别噬菌体和宿主染色体的特异靶位点发生选择性整合。
12.反转录病毒整合酶可特异地识别、整合反转录病毒cDNA的长末端重复序列（LTR）。
13.沙门氏菌H片段倒位决定鞭毛相转变是细菌的位点特异重组的例子。（有点生硬啊……）
14.免疫球蛋白(Ig)由两条轻链(L链)和两条重链(H链)组成，分别由三个独立的基因族编码，其中两个编码轻链(κ和λ)，一个编码重链。
15.决定轻链的基因簇上有L、V、J、C四类基因片段；决定重链的基因簇上有L、V、D、J、C五类基因片段。
16.由于在V片段的下游，J片段的上游以及D片段的两侧均存在保守的重组信号序列，因此重链(IgH)基因的V-D-J重排和轻链(IgL)基因的V-J重排均发生在特异位点上。
17.参与免疫球蛋白基因重排的重组酶基因rag共有两个，分别产生蛋白质RAG1和RAG2。
18.由插入序列和转座子介导的基因移位或重排称为转座。
19.插入序列由2个反向重复序列及1个转座酶编码基因组成，反向重复序列的侧翼有正向
重复序列。
20.插入序列发生的转座有保守性转座和复制性转座。
21.转座子由反向重复序列、转座酶编码基因及抗生素抗性等基因组成。
22.限制性核酸内切酶（RE），又称限制酶，能识别DNA的特异序列,，并在识别位点或其周围切割双链DNA。
23.在细菌内，限制性核酸内切酶与甲基化酶共同构成细菌的限制修饰系统，限制外源DNA，保护自身DNA。
24.RE分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型三种，但只有Ⅱ型限制酶能在DNA双链内部的特异位点识别和切割DNA。
25.RE的命名由4部分组成：
①第一个字母为自产生该酶的细菌属的词首字母，用大写斜体；
②第二、第三个字母是细菌种的词前两个字母，用小写斜体；
③第四个字母是分离出这种酶的细菌的特定菌株；
④罗马数字表示酶发现的先后顺序。
26.RE的识别序列为回文结构，即两条核苷酸链中，从5’→3’方向的核苷酸序列完全一致。
27.有些限制性内切酶虽然识别序列不完全相同，但切割DNA后，产生相同的粘性末端，称为同尾酶。这两个相同的粘性末端称为配伍末端。如：Bam H Ⅰ和Bgl Ⅱ。
28.来源不同，但能识别相同的序列，在切割DNA时，其切割位点是相同的，也可以是不同的，这些酶称异源同工酶。如：Bam HⅠ和Bst Ⅰ。
是双螺旋DNA分子的一部分。
31.对5'-粘性末端片段，利用大肠杆菌DNA聚合酶I的Klenow片段，在3'–OH端延伸，可填平末端的凹陷并将其转变成钝性末端。
32.对3'粘性末端的片段，应用如T4 DNA聚合酶的3'→5'的核酸外切酶活性可切去未配对的序列，将其转变成钝性末端。
33.载体是为携带目的外源DNA片段，实现外源DNA的无性繁殖或表达有意义的蛋白质所采用的一些DNA分子。分为克隆载体和表达载体。
34.载体的选择标准
①能自主复制；
②常具有多克隆位点（MCS）；
③有选择标志或遗传标记物；
④分子量小，以容纳较大的外源DNA；
⑤可导入受体细胞。
35.作为克隆载体的质粒一般选用松弛型质粒，其复制快于染色体复制。
36.柯斯质粒是一种人工构建的克隆载体，包含了λ噬菌体的cos基因。其所能携带的DNA 片段较大（超过45kb）。
37.重组DNA技术包括6个步骤：①目的基因的获取；②载体的选择和构建；③外源基因与载体的连接；④重组DNA导入受体菌；⑤重组体的筛选；⑥克隆基因的表达。概括起来就是：分、选、接、转、筛、表。
38.目的基因的获取的方法：
（1）化学合成法
前提是已知目的基因的核苷酸序列或其产物的氨基酸序列。
（2）基因组DNA文库和cDNA文库
（3）PCR
前提是已知待扩增目的基因或DNA片段两端的序列。
39.粘性末端连接
①同一限制酶或同尾酶切割产生的完全相同的黏性末端，连接后会产生三种结果：载体自连、载体与目的基因连接、目的基因自连。
②两种不同RE在载体和目的DNA两端分别形成不同的黏性末端，使外源DNA可以定向插入载体。
40.同聚物加尾连接
在末端转移酶的作用下，在DNA片段末端加上同聚物序列（如多聚C）、制造出粘性末端，再进行粘端连接。
41.衔接物或人工接头连接
①衔接物：具有一个或数个限制酶识别位点的双链寡核苷酸短片段，等待限制酶切割产生黏性末端。
②人工接头：一类人工合成的一头具有某种限制酶粘性末端，另一头为平末端的特殊的双链寡核苷酸短片段。
42.作为宿主细胞的条件：
①危害性不大，为安全宿主菌；②限制酶和重组酶基因缺陷；③经处理后能处于感受态。
43.重组DNA导入宿主细胞的方式：转化、转染、感染。
44.重组体的筛选与鉴定
（1）平板筛选
①利用抗药性基因插入失活（参考教材P430）
②蓝-白筛选（α互补）（参考教材P431）
③标志补救
（2）限制酶切图谱鉴定
（3）PCR筛选重组体
（4）核酸分子杂交技术（参考教材P432）
45.外源基因表达的三个条件：
①基因的编码区不能含插入序列；
②基因转录要有启动子，而启动子必须能被宿主细胞的RNA聚合酶识别；
③mRNA必须相当稳定，并能有效地被翻译，产生的外源蛋白质必须不为宿主细胞的蛋白酶降解。
46.原核表达体系的标准：
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
分子生物学常见名词解释完全版(中英文对照) A Abundance (mRNA 丰度)：指每个细胞中mRNA 分子的数目。 Abundant mRNA(高丰度mRNA)：由少量不同种类mRNA组成，每一种在细胞中出现大量 拷贝。 Acceptor splicing site (受体剪切位点)：内含子右末端和相邻外显子左末端的边界。Acentric fragment(无着丝粒片段)：(由打断产生的)染色体无着丝粒片段缺少中心粒，从而 在细胞分化中被丢失。 Active site(活性位点)：蛋白质上一个底物结合的有限区域。 Allele(等位基因)：在染色体上占据给定位点基因的不同形式。 Allelic exclusion(等位基因排斥)：形容在特殊淋巴细胞中只有一个等位基因来表达编码的 免疫球蛋白质。 Allosteric control(别构调控)：指蛋白质一个位点上的反应能够影响另一个位点活性的能力。Alu-equivalent family(Alu 相当序列基因)：哺乳动物基因组上一组序列，它们与人类Alu 家族相关。 Alu family (Alu家族)：人类基因组中一系列分散的相关序列，每个约300bp长。每个成员 其两端有Alu 切割位点(名字的由来)。 α-Amanitin(鹅膏覃碱)：是来自毒蘑菇Amanita phalloides 二环八肽，能抑制真核RNA聚 合酶，特别是聚合酶II 转录。 Amber codon (琥珀密码子)：核苷酸三联体UAG，引起蛋白质合成终止的三个密码子之一。Amber mutation (琥珀突变)：指代表蛋白质中氨基酸密码子占据的位点上突变成琥珀密码 子的任何DNA 改变。 Amber suppressors (琥珀抑制子)：编码tRNA的基因突变使其反密码子被改变，从而能识 别UAG 密码子和之前的密码子。 Aminoacyl-tRNA (氨酰-tRNA)：是携带氨基酸的转运RNA，共价连接位在氨基酸的NH2 基团和tRNA 终止碱基的3￠或者2￠－OH 基团上。 Aminoacyl-tRNA synthetases (氨酰-tRNA 合成酶)：催化氨基酸与tRNA 3￠或者2￠－OH基团共价连接的酶。 Amphipathic structure(两亲结构)：具有两个表面，一个亲水，一个疏水。脂类是两亲结构，一个蛋白质结构域能够形成两亲螺旋，拥有一个带电的表面和中性表面。 Amplification (扩增)：指产生一个染色体序列额外拷贝，以染色体内或者染色体外DNA形 式簇存在。 Anchorage dependence (贴壁依赖)：指正常的真核细胞需要吸附表面才能在培养基上生长。Aneuploid (非整倍体)：组成与通常的多倍体结构不同，染色体或者染色体片段或成倍丢失。Annealing (退火)：两条互补单链配对形成双螺旋结构。 Anterograde (顺式转运)：蛋白质质从内质网沿着高尔基体向质膜转运。 Antibody (抗体)：由B 淋巴细胞产生的蛋白质(免疫球蛋白质)，它能识别特殊的外源“抗 2 原”，从而引起免疫应答。 Anticoding strand (反编码链)：DNA 双链中作为膜板指导与之互补的RNA 合成的链。Antigen (抗原)：进入基体后能引起抗体(免疫球蛋白质)合成的分子。 Antiparallel (反式平行)：DNA双螺旋以相反的方向组织，因此一条链的5￠端与另一条链的3￠端相连。
05级分子生物学真题 一、选择题 1、激活子的两个功能域，一个是转录激活结构域，另一个是（DNA结合域） 2、转录因子包括通用转录因子和（基因特异转录因子） 3、G-protein激活needs(GTP)as energy. 4、Promoters and(enhancers)are cis-acting elements. 5、噬菌体通过（位点专一重组）整合到宿主中 6、在细菌中，色氨酸操纵子的前导区转录后，（翻译）就开始 7、mRNA的剪切跟(II)类内含子相似 8、UCE是（I）类启动子的识别序列 9、TATA box binding protein在下列哪个启动子里面存在（三类都有） 10、（5S rRNA)是基因内部启动子转录的 11、人体全基因组大小(3200000000bp) 12、与分枝位点周围序列碱基配对的剪接体（U2snRNP） 13、tRNA基因是RNA聚合酶（III）启动的 14、在细菌中，色氨酸操纵子的前导区转录后，（翻译）就开始 15、乳糖操纵子与阻遏蛋白结合的物质是（异构乳糖）。 16、核mRNA的内含子剪接和（II类内含子剪接）的过程相似 17、基因在转录时的特点（启动子上无核小体） 18、RNA干涉又叫（转录后的基因沉默，PTGS） 19、内含子主要存在于（真核生物） 20、snRNA在下列哪种反应中起催化酶的作用（mRNA的剪接） 二、判断题 1、原核生物有三种RNA聚合酶。 2、抗终止转录蛋白的机制是使RNA聚合酶忽略终止子。 3、RNA聚合酶II结合到启动子上时，其亚基的羧基末端域（CTD）是磷酸化的。 4、Operon is a group of contiguous,coordinately controlled genes. 5、RNA聚合酶全酶这个概念只应用于原核生物。 6、聚腺苷酸尾是在mRNA剪接作用前发生的。 7、σ在转录起始复合复合物中使得open到closed状态（closed转变成open） 8、剪接复合体作用的机制：组装、作用、去组装，是一个循环 三、简答题 1、原核生物转录终止的两种方式。 2、组蛋白乙酰化对基因转录的影响。 3、G蛋白在翻译中的作用有哪些？ 4、什么是转座？转座子有哪些类型？ 5、简述增强子的作用机制。 04级分子生物学期末题目 一、选择题（20题） 1、tRNA的5端剪切所需的酶(RNase P） 2、人体全基因组大小(3，200，000，000bp) 3、（5S rRNA)是基因内部启动子转录的 4、线虫反式剪接所占比例(10%-20%) 5、与分枝位点周围序列碱基配对的剪接体（U2snRNP）
分子生物学 第一章绪论 分子生物学研究内容有哪些方面？ 1、结构分子生物学； 2、基因表达的调节与控制； 3、DNA重组技术及其应用； 4、结构基因组学、功能基因组学、生物信息学、系统生物学 第二章DNA and Chromosome 1、DNA的变性：在某些理化因素作用下，DNA双链解开成两条单链的过程。 2、DNA复性：变性DNA在适当条件下，分开的两条单链分子按照碱基互补原则重新恢复天然的双螺旋构象的现象。 3、Tm(熔链温度)：DNA加热变性时，紫外吸收达到最大值的一半时的温度，即DNA分子内50%的双链结构被解开成单链分子时的温度） 4、退火：热变性的DNA经缓慢冷却后即可复性，称为退火 5、假基因：基因组中存在的一段与正常基因非常相似但不能表达的DNA序列。以Ψ来表示。 6、C值矛盾或C值悖论:C值的大小与生物的复杂度和进化的地位并不一致，称为C值矛盾或C值悖论(C-Value Paradox)。 7、转座：可移动因子介导的遗传物质的重排现象。 8、转座子：染色体、质粒或噬菌体上可以转移位置的遗传成分 9、DNA二级结构的特点：1）DNA分子是由两条相互平行的脱氧核苷酸长链盘绕而成；2）DNA分子中的脱氧核苷酸和磷酸交替连接，排在外侧，构成基本骨架，碱基排列在外侧；3）DNA分子表面有大沟和小沟；4）两条链间存在碱基互补，通过氢键连系，且A=T、G ≡ C（碱基互补原则）；5）螺旋的螺距为3.4nm，直径为2nm，相邻两个碱基对之间的垂直距离为0.34nm，每圈螺旋包含10个碱基对；6）碱基平面与螺旋纵轴接近垂直，糖环平面接近平行 10、真核生物基因组结构：编码蛋白质或RNA的编码序列和非编码序列，包括编码区两侧的调控序列和编码序列间的间隔序列。 特点：1）真核基因组结构庞大哺乳类生物大于2X109bp；2）单顺反子（单顺反子：一个基因单独转录，一个基因一条mRNA，翻译成一条多肽链；）3）基因不连续性断裂基因（interrupted gene）、内含子(intron)、外显子(exon)；4）非编码区较多，多于编码序列(9:1) 5）含有大量重复序列 11、Histon(组蛋白)特点：极端保守性、无组织特异性、氨基酸分布的不对称性、可修饰作用、富含Lys的H5 12、核小体组成：由组蛋白和200bp DNA组成 13、转座的机制：转座时发生的插入作用有一个普遍的特征，那就是受体分子中有一段很短的被称为靶序列的DNA会被复制，使插入的转座子位于两个重复的靶序列之间。 复制型转座：整个转座子被复制，所移动和转位的仅为原转座子的拷贝。 非复制型转座：原始转座子作为一个可移动的实体直接被移位。 第三章DNA Replication and repair 1、半保留复制：DNA生物合成时，母链DNA解开为两股单链，各自作为模板(template)按碱
医学分子生物学 名词解释： 结构基因(structural genes)： 可被转录形成 mRNA，并转译成多肽链，构成各种结构蛋白质，催化各种生化反应的酶和激素等。 ORF 开放阅读框架（ open reading frame，ORF ）： 是指DNA链上，由蛋白质合成的起始密码开始，到终止密码为止的一个连续编码。 C值(C-value)： 一种生物体单倍体基因组DNA的总量，用以衡量基因组的大小。 C值矛盾/ C值悖论： C值和生物结构或组成的复杂性不一致的现象。 基因组（genome）： 是指生物体全套遗传信息，包括所有基因和基因间的区域 重叠基因 是指同一段DNA片段能够参与编码两种甚至两种以上的蛋白质分子。 SNP单核苷酸多态性（singl e nucleotid e polymorphism） 是由基因组DNA上的单个碱基的变异引起的DNA序列多态性。是人群中个体差异最具代表性的DNA多态性，相当一部分还直接或间接与个体的表型差异、对疾病的易感性或抵抗能力、对药物的反应性等相关。SNP被认为是一种能稳定遗传的早期突变 蛋白质组(proteomics): 指应用各种技术手段来研究蛋白质组的一门新兴科学，其目的是从整体的角度分析细胞内动态变化的蛋白质组成成份、表达水平与修饰状态，了解蛋白质之间的相互作用与联系，揭示蛋白质功能与细胞生命活动规律. 质谱技术mass spectrometry,MS 样品分子离子化后，根据不同离子间质核比（m/z）的差异来分离并确定分子量 开放阅读框=ORF 基因工程
又称为重组DNA技术，是指将外源基因通过体外重组后导入受体细胞，并使其能在受体细胞内复制和表达的技术。 限制性核酸内切酶(restriction endonuclease, RE) 是一类能识别和切割双链DNA特定核苷酸序列的核酸水解酶。 逆转录酶 依赖RNA的DNA聚合酶，它以RNA为模板、4种dNTP为底物，催化合成DNA，其功能主要有：1)逆转录作用；2)核酸酶H的水解作用；3)依赖DNA的DNA聚合酶作用。 粘性末端 被限制酶切割后突出的部分就是粘性末端（来自360问答） 载体vector 指能携带外源DNA片段导入宿主细胞进行扩增或表达的工具。载体的本质为DNA。多克隆位点 载体上具有多个限制酶的单一切点（即在载体的其他部位无这些酶的相同切点）称为多克隆位点 报告基因（reporter gene）： 是指处于待测基因下游并通过转录和表达水平来反映上游待测基因功能的基因，又称报道基因。 转化 以质粒DNA或以它为载体构建的重组子导入细菌的过程称为转化（transformation） 感受态细胞 细胞膜结构改变、通透性增加并具有摄取外源DNA能力的细胞称谓感受态细胞(competent cell)。 碱裂解法 在NaOH提供的高pH（12.0～12.6）条件下，用强阳离子去垢剂SDS破坏细胞壁，裂解细胞，与NaOH共同使宿主细胞的蛋白质与染色体DNA发生变性，释放出质粒DNA。 核酸变性 变性（denaturation）:在某些理化因素的作用下，维系DNA分子二级结构的氢键和碱基堆积力受到破坏，DNA由双螺旋变成单链过程。 核酸复性
第一章 1简述孟德尔、摩尔根和沃森等人对分子生物学发展的主要贡献 答：孟德尔的对分子生物学的发展的主要贡献在于他通过豌豆实验，发现了遗传规律、分离规律及自由组合规律；摩尔根的主要贡献在于发现染色体的遗传机制，创立染色体遗传理论，成为现代实验生物学奠基人；沃森和克里克在1953年提出DAN反向双平行双螺旋模型。 2写出DNA RNA的英文全称 答：脱氧核糖核酸（DNA, Deoxyribonucleic acid），核糖核酸（RNA,Ribonucleic acid） 3试述“有其父必有其子”的生物学本质 答：其生物学本质是基因遗传。子代的性质由遗传所得的基因决定，而基因由于遗传的作用，其基因的一半来自于父方，一般来自于母方。 4早期主要有哪些实验证实DNA是遗传物质？写出这些实验的主要步骤 答：一，肺炎双球菌感染实验，1，R型菌落粗糙，菌体无多糖荚膜，无毒，注入小鼠体内后，小鼠不死亡。2，S型菌落光滑，菌体有多糖荚膜，有毒，注入到小鼠体内可以使小鼠患病死亡。3，用加热的方法杀死S型细菌后注入到小鼠体内，小鼠不死亡；二，噬菌体侵染细菌的实验：1，噬菌体侵染细菌的实验过程：吸附→侵入→复制→组装→释放。2，DNA 中P的含量多，蛋白质中P的含量少；蛋白质中有S而DNA中没有S，所以用放射性同位素35S标记一部分噬菌体的蛋白质，用放射性同位素32P标记另一部分噬菌体的DNA。用35P 标记蛋白质的噬菌体侵染后，细菌体内无放射性，即表明噬菌体的蛋白质没有进入细菌内部；而用32P标记DNA的噬菌体侵染细菌后，细菌体内有放射性，即表明噬菌体的DNA进入了细菌体内。三，烟草TMV的重建实验：1957年，Fraenkel-Conrat等人，将两个不同的TMV 株系（S株系和HR株系）的蛋白质和RNA分别提取出来，然后相互对换，将S株系的蛋白质和HR株系的RNA，或反过来将HR株系的蛋白质和S株系的RNA放在一起，重建形成两种杂种病毒，去感染烟草叶片。 5请定义DNA重组技术和基因工程技术 答：DNA重组技术：目的是将不同的DNA片段（如某个基因或基因的一部分）按照人们的设计定向连接起来，然后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。基因工程技术：是除了包含DNA重组技术外还包括其他可能是生物细胞基因结构得到改造的体系，基因工程是指技术重组DNA技术的产业化设计与应用，包括上游技术和下游技术两大组成部分。上游技术指的是基因重组、克隆和表达的设计与构建（即重组DNA技术）；而下游技术则涉及到基因工程菌或细胞的大规模培养以及基因产物的分离纯化过程。 6写出分子生物学的主要研究内容。 答：1，DNA重组技术；2，基因表达调控研究；3，生物大分子的结构功能研究，结构分子生物学；4，基因组、功能基因组与生物信息学研究。 7.分子生物学的定义 答:广义的分子生物学：蛋白质及核酸等生物大分子结构和功能的研究都属于分子生物学的范畴，即从分子水平阐明生命现象和生物学规律狭义的分子生物学：偏重于核酸（基因）的分子生物学，主要研究基因或DNA的复制、转录、表达和调控等过程，当然也涉及与这些过程相关的蛋白质和酶的结构与功能的研究
名词解析 1、原位PCR(in situ PCR):直接用细胞涂片或石蜡包埋组织切片在完整细胞中进行PCR抗增的方法。 2、实时定量PCR(qPCR):在反应中引入了荧光标记分子，在反应过程中对反应过程中每一时刻的产物量进行实时分析。 3、易错PCR(error-prone PCR):通过改变PCR 条件，提高扩增产物的碱基错配率，从而获得与原来不同的 DNA 序列或基因。 4、分子信标：是一种茎环结构的双标记寡核苷酸探针。在此结构中，位于分子一端的荧光基团与分子另一端的淬灭基团靠近。 5、荧光阈值：在荧光扩增曲线指数增长期设定一个荧光强度标准(即PCR扩增产物量的标准)。如果检测到荧光信号超过阈值则被认为是真正的信号。荧光阈值通常设置为3-15个循环的荧光信号的标准差的10倍。 6、Ct值（循环阈值）：PCR扩增过程中，扩增产物(荧光信号)到达阈值时所经过的扩增循环次数。Ct值与模板起始拷贝数（起始模板量）的对数呈线性关系，模板起始拷贝数越大，Ct值越小。 7、限制性核酸内切酶：是一类能识别双链DNA中的某些特定核苷酸序列，并由此切割DNA 双链的核酸内切酶，又称为内切酶或限制酶。 8、限制性核酸内切酶的星号活性：限制酶在一些特定条件下使用时，对于底物DNA的特异性可能降低。即可以把与原来识别的特定的DNA序列不同的碱基序列切断。 9、质粒（plasmid）:是存在于细菌染色质以外，具有自我复制能力的双链环状DNA。 10、蓝白斑筛选：是重组子筛选的一种方法，是根据载体的遗传特征筛选重组子，主要为α-互补与抗生素基因。蓝白斑筛选在指示培养基上，未转化质粒的菌落因无抗生素抗性而不能生长，重组质粒的菌落是白色的，非重组质粒的菌落是蓝色的，以颜色不同为依据直接筛选重组克隆的方法。 11、转化：将质粒DNA或以质粒载体构建的重组DNA导入原核细胞细菌(大肠埃希菌)的过程。 12、包含体：是无定型的蛋白质聚合物，其中大部分（50%以上）是外源基因的表达产物，这些产物一级结构正确，但空间构像错误。 13、印迹：指利用各种物理方法，使电泳凝胶中的生物大分子转移到硝基纤维膜等特定的支持物上，使之成为固相化分子的过程。 14、核酸分子杂交：指含有一部分互补序列、分子来源不同的核苷酸单链，在一定条件下按照碱基互补配对的原则，形成核苷酸双链的过程。 15、核酸探针（probe）：用来检测某一特定核苷酸序列或基因序列的DNA或RNA的标记互补片段。 16、荧光原位杂交（FISH）：是直接用荧光标记的核酸探针与组织切片或细胞涂片中的目标基因进行杂交的方法。可用于检测组织切片或细胞内某些特异性核苷酸或核酸片段。17、随机引物：含有各种可能排列顺序的6聚寡核苷酸片段的混合物。
分子生物学笔记 第一章基因的结构 第一节基因和基因组 一、基因(gene) 是合成一种功能蛋白或RNA分子所必须的全部DNA序列． 一个典型的真核基因包括 ①编码序列—外显子(exon) ②插入外显子之间的非编码序列—内合子(intron) ③5'-端和3'-端非翻译区(UTR) ④调控序列(可位于上述三种序列中) 绝大多数真核基因是断裂基因(split-gene)，外显子不连续。 二、基因组(genome) 一特定生物体的整套(单倍体)遗传物质的总和，基因组的大小用全部DNA的碱基对总数表示。人基因组3X1 09(30亿bp)，共编码约10万个基因。 每种真核生物的单倍体基因组中的全部DNA量称为C值，与进化的复杂性并不一致(C-value Paradox)。 人类基因组计划（human genome project, HGP） 基因组学（genomics）,结构基因组学（structural genomics）和功能基因组学（functional genomics）。 蛋白质组（proteome）和蛋白质组学（proteomics） 第二节真核生物基因组 一、真核生物基因组的特点：， ①真核基因组DNA在细胞核内处于以核小体为基本单位的染色体结构中． ②真核基因组中，编码序列只占整个基因组的很小部分(2—3％)， 三、基因家族(gene family) 一组功能相似且核苷酸序列具有同源性的基因．可能由某一共同祖先基因(ancestral gene)经重复(duplication)和突变产生。 基因家族的特点： ①基因家族的成员可以串联排列在一起，形成基因簇(gene cluster)或串联重复基因(tandemly repeated genes)，如rRNA、tRNA和组蛋白的基因；②有些基因家族的成员也可位于不同的染色体上，如珠蛋白基因；③有些成员不产生有功能的基因产物，这种基因称为假基因(Pseudogene)．Ψa1表示与a1相似的假基因． 四、超基因家族(Supergene family ，Superfamily) 由基因家族和单基因组成的大基因家族，结构上有程度不等的同源性，但功能不同． 第四节细菌和病毒基因组 一、细菌基因组的特点。 1．功能相关的几个结构基因往往串联在—起，受它们上游的共同调控区控制，形成操纵子结构， 2．结构基因中没有内含子，也无重叠现象。 3．细菌DNA大部分为编码序列。 二、病毒基因组的特点 1．每种病毒只有一种核酸，或者DNA，或者RNA； 2．病毒核酸大小差别很大，3X103一3X106bp； 3．除逆病毒外，所有病毒基因都是单拷贝的。 4．大部份病毒核酸是由一条双链或单链分子(RNA或DNA)，仅少数RNA病毒由几个核酸片段组成． 5．真核病毒基因有内含子，而噬菌体（感染细菌的病毒）基因中无内含子． 6．有重叠基因． 第五节染色质和染色体 (二)组蛋白(histone)：一类小的带有丰富正电荷<富含Lys，Arg)的核蛋白，与DNA有高亲和力． (二)．端粒(telomere)：真核生物线状染色体分子末端的DNA区域 端粒DNA的特点： 1、由富含G的简单串联重复序列组成(长达数kb)． 人的端粒DNA重复序列：TTAGGC。
名解 基因:生物体储存遗传信息的基本单位 基因组：一个生物所含有的所有的遗传信息 转录； 模板链；转录中起模板作用的只是两条互补DNA中的一条，以该链中的DNA碱基顺序指导RNA的合成，即被转录的那条DNA链，称为模板链(template strand) 内含子；隔断基因的线性表达而在剪接过程中被除去的核酸序列。 外显子: 在断裂基因及其初级转录产物上出现，并表达为成熟RNA的核酸序列 密码子环 PLASMID:即质粒， QRF，即开放阅读框， CLONGING VECTOR PCR：利用耐热酶的作用，在体外通过变性-退火-延伸将目的基因扩增几百上千倍的DNA扩增技术 核蛋白体循环 操纵子： 反义RNA ASmmetric transcription Ribozyme：即核酶，指具有催化作用的小RNA 启动子：RNA聚合酶特异识别和结合启动转录的DNA序列，一般位于转录起始点上游，本身不被转录 有意义链 顺式作用元件 克隆： Nothernblot：将RNA转移到硝酸纤维素膜上，用DNA或RNA探针检测RNA的一种杂交技术 包装细胞 癌基因：存在于所有细胞中，为正常基因，对基因表达及细胞分化具有调节作用，被激活后，易使细胞过度分化致癌， RNA编辑：成熟RNA与被转录出的m RNA 不完全一致的现象， 核小体：组蛋白H2A,H2B H4 H3各两分子组成一个八聚体，DNA双螺旋围绕八聚体1.75圈形成的颗粒 冈崎片段：DNA复制时随从链上分段合成的DNA片段 Pribnow 盒 Shine-dalgarno：S-D序列，能与原核生物16sRNA特异结合而启动转录的序列，富含嘌呤 断裂基因 质粒： Polymerase china reaction，即PCR 包装细胞 原癌基因 不对称转录:DNA链具有极性，RNA聚合酶不对称的与其中一条链结合，进行转录，另一条链则不被转录 杂交
人卫版 病理学(最新，最全版） 绪论 病理学（pathology）是一门研究疾病发生发展规律的医学基础学科，揭示疾病的病因、发病机制、病理改变和转归。 一、病理学的内容和任务 病理学教学内容分为总论和各论两部分。总论主要是研究和阐明存在于各种疾病的共同的病因、发病机制、病理变化及转归等发生、发展规律，属普通病理学（general pathology），包括组织的损伤和修复、局部血液循环障碍、炎症和肿瘤等章节。各论是研究和阐明各系统（器官）的每种疾病病因、发病机制及病变发生、发展的特殊规律，属系统病理学（systemic pathology），包括心血管系统疾病、呼吸系统疾病、消化系统疾病、淋巴造血系统疾病、泌尿系统疾病、生殖系统和乳腺疾病及传染病等。 二、病理学在医学中的地位 病理学需以基础医学中的解剖学、组织胚胎学、生理学、生物化学、细胞生物学、分子生物学、微生物学、寄生虫学和免疫学等为学习的基础，同时又为临床医学提供学习疾病的必要理论。因此，病理学在基础医学和临床医学之间起着十分重要的桥梁作用。 三、病理学的研究方法 （一）人体病理学研究方法 1、尸体剖验（autopsy）：简称尸检，即对死亡者的遗体进行病理剖验，是病理学的基本研究方法之一。 2、活体组织检查（biopsy）：简称活检，即用局部切取、钳取、细针吸取、搔刮和摘取等手术方法，从患者活体获取病变组织进行病理检查。活检是目前研究和诊断疾病广为采用的方法，特别是对肿瘤良、恶性的诊断上具有十分重要的意义。 3、细胞学检查（cytology）：是通过采集病变处脱落的细胞，涂片染色后进行观察。 （二）实验病理学研究方法 1、动物实验：运用动物实验的方法，可以在适宜动物身上复制出某些人类疾病的模型，并通过疾病复制过程可以研究疾病的病因学、发病学、病理改变及疾病的转归。 2、组织培养和细胞培养：将某种组织或单细胞用适宜的培养基在体外培养，可以研究在各种病因作用下细胞、组织病变的发生和发展。 四、病理学观察方法和新技术的应用 1、大体观察：运用肉眼或辅以放大镜、量尺、和磅秤等工具对大体标本及其病变性状（外形、大小、重量、色泽、质地、表面及切面形态、病变特征等）进行细致的观察和检测。 2、组织和细胞学观察：将病变组织制成切片，经不同的方法染色后用显微镜观察，通过分析和综合病变特点，可作出疾病的病理诊断。 3、组织化学和细胞化学观察：通过应用某些能与组织细胞化学成分特异性结合的染色试剂，显示病变组织细胞的化学成分的改变，从而加深对形态结构改变的认识和代谢改变的了解，特别是对一些代谢性疾病的诊断有一定的参考价值。 4、免疫组织化学观察（immunohistochemistry）：除了可用于病因学诊断和免疫性疾病的诊断外，更多的是用于肿瘤病理诊断。 5、超微结构观察：利用电镜观察亚细胞结构或大分子水平的变化来了解组织和细胞最细微的病变，并可与机能和代谢的变化联系起来，加深对疾病基本病变、病因和发病机制的了解。 6、流式细胞术（flow cytometry, FCM）：不仅可作为诊断恶性肿瘤的参考指标，还可反映肿瘤的恶性程度和生物学行为；亦可用于对不同功能的淋巴细胞进行精确的亚群分析，对临床免疫学检测起到重要作用。 7、图像分析技术（image analysis）：主要应用于核形态参数的测定，用以区别肿瘤的良恶性、区别癌前病变和癌、肿瘤的组织病理分级和判断预后等。 8、分子生物学技术：可应用于遗传性疾病的研究和病原体的检测及肿瘤的病因学、发病学、诊断和治疗等方面的研究提高到了基因分子水平。 五、病理学的发展史 1、器官病理学（organ pathology） 2、细胞病理学（cellular pathology）
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
分子生物学合作版
Section A Prokaryotes 原核生物：是指没有成形的细胞核或者任何带膜的一类生物。 原核生物包括细菌（真细菌、古细菌）、放线菌、蓝细菌、支原体、衣原体、立克次氏体 原核生物有细胞膜、细胞壁、环状染色体、质粒（NDA）、核糖核酸（RNA）、蛋白质 古细菌有独特的生化特征（eg膜脂由醚键连接），在能量产生和新陈代谢方面，古细菌和真细菌有相同之处。而复制、转录、翻译则更接近真核生物。Eukaryotes 真核生物：是指所有单细胞或多细胞的、其细胞具有细胞核的生物体的总称。 真核生物包括动物、植物、真菌、原生生物 细胞质：细胞器、核糖体、蛋白质纤维—细胞骨架（微管-微管蛋白、微丝-肌动蛋白） 原核细胞和真核细胞最主要的区别是有无成形的细胞核 Differentiation 分化：指发育的个体细胞中进行形态、功能的特殊变化，并建立起其他细胞所没有的特征的过程。 分化是由控制发育的基因来调控，分化而成的细胞中DNA的含量保持不变，只是被转录的基因群体发生了变化。 脂类：①能量的储存和转移②膜、保护性外鞘及其他细胞结构的组分phospholipid molecule 磷脂分子：2脂肪酸+1磷酸，以酯键相连
hydrophilic polar head group and a hydrophobic tail 亲水的极性头部和疏水的 尾部 磷脂分子亲水端相互靠近，疏水端相互靠近，形成脂双分子层 Glycerides 甘油酯：由一个、两个或三个长链脂肪酸与一份子甘油以酯键相连 而成。为酯类，不属于碳水化合物 Triglycerides甘油三酯：由三个长链脂肪酸与一份子甘油以酯键相连而成。 动物中：固态，饱和脂肪酸，不含双键 植物中：液态，含一个或多个双键的不饱和脂肪酸 Polysaccharides 多糖：单糖以糖苷键共价连接而成的聚合体，其功能主要作为营养物质或结构组分 纤维素：β（1→4）糖苷键线性多聚体，链形成水平片层，链与片层间以氢键 相连 淀粉：直链淀粉α（1→4）糖苷键；支链淀粉α（1→4）和α（1→6）分支卷曲构型，可溶于水 糖原：α（1→4）和α（1→6）糖苷键，动物组织和真菌储存葡萄糖的形式 几丁质：N-乙酰氨基葡糖 黏多糖：结缔组织的重要组分 Glycoproteins 糖蛋白：分支的寡糖链与多肽链在表面共价相连所构成的复合 糖。 分支寡链多，以糖为主体。是细胞膜的重要组分，介导细胞与细胞间的识 别。
第一章绪论 1.分子生物学（Molecular Biology）是研究核酸、蛋白质等生物大分子的形态、结构特征及其重要性、规律性和相互关系的科学，是人类从分子水平上真正揭示生物世界的奥秘，由被动地适应自然界转向主动地改造和重组自然界的基础学科。 狭义的概念偏重于核酸（基因）的分子生物学，主要研究基因或DNA结构与功能、复制、转录、表达和调节控制过程。也涉及与这些过程相关的蛋白质与酶的结构与功能的研究 2.功能基因组学(Functional Genomics or post—Genomics) 基因的识别与鉴定 基因功能信息的提取与证实 基因表达谱的绘制 (microarray) 蛋白质水平上基因互作的探测 3.蛋白质组学(Proteome) 1994年由Wilkins等提出蛋白质组的概念：一个基因组所表达的全部蛋白质。 基因组----固定 蛋白质组----动态 4.生物信息学(Bioinformatics) 生物大分子的结构与功能信息通过计算机语言到分辨，提取，分析，比较，预测生物信息。 第三章核酸的结构与功能 1.DNA 的一级结构： DNA分子中各脱氧核苷酸之间的连接方式（3′-5′磷酸二酯键）和排列顺序叫做DNA 的一级结构，简称为碱基序列。一级结构的走向的规定为5′→3′。不同的DNA分子具有不同的核苷酸排列顺序，因此携带有不同的遗传信息。 Chargaff首先注意到DNA碱基组成的某些规律性，在1950年总结出DNA碱基组成的规律：·腺嘌呤和胸腺嘧啶的摩尔数相等，即 A=T。 ·鸟嘌呤和胞腺嘧啶的摩尔数也相等，即G=C。 ·含氨基的碱基总数等于含酮基碱基总数，即A+C=G+T。 ·嘌呤的总数等于嘧啶的总数，即A+G=C+T。 2.DNA的双螺旋模型特点： a. 两条反向平行的多聚核苷酸链沿一个假设的中心轴右旋相互盘绕而形成。 b. 磷酸和脱氧核糖单位作为不变的骨架组成位于外侧，作为可变成分的碱基位于内侧， 链间碱基按A—T，G—C配对（碱基配对原则，Chargaff定律） c.右手反平行双螺旋, d.主链位于螺旋外侧，碱基位于内侧两条链 e.间存在碱基互补 f.螺旋的螺距为3.4nm，直径为2nm, g.螺旋的稳定因素为氢键和碱基堆砌力 3.DNA的双螺旋结构稳定因素：·氢键·碱基堆集力·正负电荷的作用 发夹(hairpin)：当同一个核酸分子中一段碱基序列附近紧接着一段它的互补序列时，核酸连有可能自身回折配对产生一个反平行的双螺旋结构 4.凸环(bulge loop)：当互补序列在分子中距离较远时，形成双链区域时产生较大的单链环，如果两个可能的互补序列中的一个包含一段不配对的多余序列时产生凸环。 5反向重复序列(inverted repeats)：又称回文序列(palindrome)指在双链DNA或RNA序列中.确定方向阅读每一条链的序列相同的序列。
总论 1.从哪些方面进行疾病相关基因的功能研究？（人卫版分生P286）在确定了相关基因时可以通过以下方法对其功能进行研究： A转基因技术(转基因动物，稳定转染细胞) B基因敲除技术 C基因沉默技术（反义技术，RNA干扰） 2举例说明人的基因组成或结构变化引起的相关疾病 (特定某个基因名称、定位、大小及组成等基本特征。因组成或结构变化的过程、结果和表型)。 疾病：严重复合免疫缺陷病（XL-SCID） 名称：受体γ链(γc)基因突变引起。 定位：编码基因位于Xq12～13.1 组成：γc基因8个外显子的135种基因突变，其中5个突变热点;最常见的突变类型是单个碱基置换(错义突变和无义突变)，其次为剪接部位突变、缺失和插入突变 结果：该基因编码的产物为白介素（如IL-4，IL-21）。这些白介素和受体涉及了很多T,B细胞的分化和常熟。当基因突变时，无功能蛋白质产物生成，导致白介素信号的广泛缺失，进而引起免疫系统功能的丧失。 RNAi 1.siRNA:是一种小RNA分子（~21-25核苷酸），由Dicer（RNAase Ⅲ家族中对双链RNA具有特异性的酶）加工而成。SiRNA是siRISC
的主要成员，激发与之互补的目标mRNA的沉默 2.MiRNA:是在真核生物中发现的一类内源性的具有调控功能的非编码RNA，其大小长约20~25个核苷酸。成熟的miRNAs是由较长的初级转录物经过一系列核酸酶的剪切加工而产生的，随后组装进RNA诱导的沉默复合体，通过碱基互补配对的方式识别靶mRNA，并根据互补程度的不同指导沉默复合体降解靶mRNA或者阻遏靶mRNA的翻译。最近的研究表miRNA参与各种各样的调节途径，包括发育、病毒防御、造血过程、器官形成、细胞增殖和凋亡、脂肪代谢等等 3.Dicer:RNase III家族成员之一，可特异识别dsRNA，依赖ATP逐步切割由外源导入或者由转基因，病毒感染等各种方式引入的dsRNA(或pri-miRNA),将RNA降解为3’端有2个碱基突出的19-23bp的dsRNAs(siRNAs) 4.RISC:一种RNA-蛋白质复合物，通过与目标mRNA完全或者部分的互补配对来实施切割或者翻译抑制功能。siRNA组装siRISC，miRNA组装miRISC。RISCs包括两种类型：切割型和不切割型, 这由RISC当中的AGO蛋白决定 5.PTGS:Post-transcriptional Gene Silencing: (PTGS, 转录后基因沉默)在基因转录后的水平上通过对靶ＲＮＡ进行特异性降解而使其失活。 6.Guo Su 的实验说明了：她的实验观察到：sense or antisense RNA导入C. Elegant worm都获得了特定基因的沉默。说明起到直接作用的并不是sense or antisense RNA。