过程分子生物学(3)
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分子生物学 第3章 DNA复制
DNA helicase (DNA解旋酶)
利用ATP供能，解开DNA双链, 可随复制叉 的伸展向前移动
大肠杆菌中解旋酶的种类
种 类
DnaA DnaB DnaC
功 能
辨认起始点，并结合到复制起始部位 解开DNA双链 运送和协同DnaB
single-stranded binding protein (SSB, 单链结合蛋白)
是一类调节DNA分子的超螺旋水平，可改变DNA拓扑性 质的酶。对DNA分子的作用是既能水解、又能连接磷酸 二酯键。 • 拓扑异构酶 I: 切开DNA双链中的一股，使DNA在解链旋 转中不打结，DNA变为松弛状态再封闭切口。 同转录有 关 • 拓扑异构酶 II: 能切断DNA双链，使螺旋松弛。在ATP参 与下，松弛的DNA进入负超螺旋，再连接断端。同复制
3´→5´外切酶活性： 切除错配的核苷酸
5'
3' C T T C A G G A G A A G T C C G G C G 5'
3'
DNA ligase
连接DNA链3-OH末端和相邻DNA链5-P末端，形成磷 反应需要ATP。
酸二酯键，从而把两段相邻的DNA链连接成完整的链。
二、 DNA复制的过程
E. Coli DNA在15N-标记的营养液中生
长多代，使DNA双链充分标记
将15N-标记
细胞在
14N中
细胞在
14N中复
细胞在
14N中复
的E.Coli 加入14N 培 养液中
万有引力
复制1 次
制第2次
制第3次
单林娜 制作
11
DNA半保留复制的生物学意义：
DNA的半保留复制表明DNA在代谢上的稳定性，
分子生物学：第3章RNA的转录习题和答案
第三章RNA的转录一、名词解释1．转录2．模板链（反义链）3．非模板链（编码链）4．不对称转录5．启动子6．转录单位7．内含子8．外显子9．sigma因子10．RNA编辑11．核酶12．gRNA 13．GU-AG规则14．转录后加工15．核内不均一RNA 16．RNA复制二、填空题1．由逆转录酶所催化的核酸合成是以_______为模板，以_______为底物，产物是_______。
2．RNA生物合成中，RNA聚合酶的活性需要_______模板，原料是_______、_______、_______、_______。
3．大肠杆菌RNA聚合酶为多亚基酶，亚基组成_______，称为_______酶，其中_______亚基组成称为核心酶，功能_______；σ亚基的功能_______。
4．用于RNA生物合成的DNA模板链称为_______或_______。
5．RNA聚合酶沿DNA模板_______方向移动，RNA合成方向_______。
6．真核生物RNA聚合酶共三种_______、_______、_______，它们分别催化_______、_______和_______的生物合成。
7．某DNA双螺旋中，单链5’… ATCGCTCGA … 3’为有意义链，若转录mRNA，其中碱其排列顺序为5’… _______… 3’。
8．能形成DNA--RNA杂交分子的生物合成过程有_______、_______。
形成的分子基础是_______。
9．DNA复制中，_______链的合成是_______的，合成的方向和复制叉移动方向相同；_______链的合成是_______的，合成的方向与复制叉方向相反。
10．一条单链DNA(+)的碱基组成A2l％、G29％，复制后，RNA聚合酶催化转录的产物的碱基组成是_______。
11．RNA聚合酶中能识别DNA模板上特定起始信号序列的亚基是_______ ，该序列部位称_______。
分子生物学名词解释、简答题答案
名词解释：1. 断裂基因：含有内含子的基因。
2. 假基因：DNA序列与有功能的基因相似，但不能表达有功能的基因产物。
3. 沉默突变：突变的密码子编码同样的氨基酸，不会引起产物的组成和结构上的改变。
4. 无义突变：使某氨基酸的密码子变为终止密码子，导致肽链合成中断。
5. 移码突变：又称移框突变，在基因的编码区缺失或插入一个或多个核苷酸，且缺失或插入的核苷酸不是3的倍数，造成了阅读框架的改变。
6. 转座子：发生转座的DNA片段。
7. 流产合成：若δ因子未能脱离核心酶，则新合成的RNA小片段会脱离复合物而重新启动转录。
这种现象称无效合成或流产合成。
8. 启动子：是连接在基因5’端上游的DNA序列，是转录起始时RNA聚合酶识别，结合的特定部位。
9. 操纵子：由操纵基因以及紧接着的若干结构基因共同组成的一个超基因的功能单位。
其中结构基因的转录由操纵基因所控制。
10. 调控基因：通过翻译和转录产生调节蛋白，该蛋白与操纵基因相互作用，控制下游基因转录。
11. 操纵基因：指能被调控蛋白质特异性结合的一段DNA序列，位于启动子和操纵基因之间，常与启动子临近或部分重叠。
12. 阻遏蛋白：在没有调节蛋白存在时，基因是表达的，加入调节蛋白后基因表达被关闭，为负调控，其调节蛋白称为阻遏蛋白。
13. 衰减子：当mRNA开始合成后，除非培养基中完全不含色氨酸，否则转录总是提前终止，产生仅有约140nt的RNA分子。
这个区域称为衰减子或弱化子。
14. 分解物阻遏：在培养基中同时加入葡萄糖时，细菌则优先利用葡萄糖。
只有当葡萄糖耗尽时，乳糖才能诱导基因的表达。
15. 绝缘子：真核生物基因组得调控元件之一，亦为一种边界元件。
16.启动子P:转录起始时RNA聚合酶识别、结合的特定部位。
17.结构基因:编码蛋白质或功能RNA的基因。
18.操纵基因0:能被调控蛋白特异性结合的一段DNA序列。
19.调节基因:编码合成参与基因表达调控的蛋白质(调节蛋白)的特异DNA序列。
分子生物学中的转录和翻译过程
分子生物学中的转录和翻译过程转录和翻译是分子生物学中的两个重要过程。
转录是指从DNA模板合成RNA分子的过程，其中RNA作为信息的中介传递到细胞内的核外，然后供翻译使用。
翻译是指将RNA翻译成蛋白质序列的过程，是生命体系中产生多种功能蛋白质的基础。
本文将分别介绍这两个过程的机制和重要性。
一、转录过程转录是一种基因表达过程，它涉及到模板DNA的开放和RNA合成。
本质上，转录是一种DNA依赖性RNA合成过程，能够启动生物体内大多数核苷酸序列的表达。
相比DNA，RNA分子更易于合成和分解，并且具有许多不同类型：传递RNA（tRNA）、转运RNA（rRNA）和信使RNA（mRNA）等。
转录过程的主要步骤如下：1. 启动子序列的结合：RNA聚合酶必须与某种DNA序列结合才能启动合成RNA的过程。
启动子序列通常位于基因的起始位置，用于指示RNA酶具体在哪一片段开始转录。
2. 开链：RNA酶从DNA双链中打开某一区段，从而产生一个开放的DNA单链。
该单链被稳定地保护，以避免在转录期间被其他元件损坏。
3. 合成RNA：RNA聚合酶沿着单链DNA向前移动，并利用进入口处的核苷酸再合成一个反义核苷酸链的RNA分子。
RNA聚合酶仅将核苷酸添加到5'末端，仅被用作RNA合成起始部分的碱基标志在3'末端停止合成。
整个过程持续到RNA合成末端的终止序列，然后RNA成品释放，并RNA聚合酶从DNA模板中离开。
二、翻译过程翻译是将RNA序列转化为蛋白质的序列的过程，可以分为三个主要步骤：启动、延长和终止。
启动从AUG（起始）密码子开始，在三联码（一种由三个核苷酸组成的密码子，每个三联码都代表一条氨基酸）的作用下继续进行。
翻译过程必须稍微转换一下信息：DNA中的碱基序列被翻译成RNA中的天然核苷酸单元，然后转变为氨基酸的多肽链中的化学信号。
然而，在许多细胞中，许多会影响翻译机制的复杂调节机制也存在。
三、结论转录翻译是基因表达的重要过程，可实现生命中原始信息的继承、分化和增加。
分子生物学的基本原理与方法
分子生物学的基本原理与方法分子生物学是研究生物分子结构、功能和相互作用的学科，是现代生物学的重要分支。
本文将介绍分子生物学的基本原理和常用的实验方法。
一、分子生物学的基本原理分子生物学的基本原理是基于遗传物质DNA的复制、转录和翻译过程。
DNA是生物体内的遗传物质，它携带了生物个体的遗传信息。
DNA的复制是指DNA分子通过自我复制过程，使得每个新合成的DNA分子与原始DNA分子具有相同的遗传信息。
转录是指DNA通过酶的作用，产生RNA分子的过程。
转录产生的RNA可以是信使RNA （mRNA）、转运RNA（tRNA）或核糖体RNA（rRNA），这些RNA 分子在翻译过程中发挥重要的作用。
翻译是指RNA分子通过核糖体的作用，将RNA上的密码子翻译成氨基酸序列，合成蛋白质。
分子生物学的基本原理还包括基因的表达调控机制。
基因表达是指基因通过转录和翻译过程产生蛋白质的过程。
在这个过程中，细胞内的信号分子会识别和结合到基因的启动子区域，调控基因的转录水平。
转录因子是一种可以结合到启动子区域的蛋白质，它们可以促进或抑制基因的转录过程。
此外，还有一些表观遗传学的机制，如DNA甲基化和组蛋白修饰等，也参与了基因的表达调控。
二、分子生物学的基本方法1. DNA提取：DNA提取是从生物体组织或细胞中分离纯化DNA的过程。
常用的DNA提取方法包括酚-氯仿法、盐析法和柱层析法等。
2. 聚合酶链式反应（PCR）：PCR是一种用于增加DNA片段数量的方法，它可以在体外通过模拟DNA复制过程，快速地合成大量特定DNA序列。
PCR可以应用于基因检测、DNA序列扩增和基因克隆等领域。
3. 凝胶电泳：凝胶电泳是分子生物学中常用的实验方法，可以将DNA、RNA或蛋白质根据其大小和电荷迁移率分离。
通过观察样品在凝胶上的迁移情况，可以判断目标分子的大小和纯度。
4. 蛋白质表达与纯化：蛋白质表达与纯化是分子生物学中用于获得特定蛋白质的方法。
分子生物学-3
分子生物学-3(总分：100.00，做题时间：90分钟)一、选择题(总题数：10，分数：10.00)1.某种类型的贫血病患者，其红细胞内的一条β链缺失，但Northern杂交证实患者和正常人β链mRNA 条带没有差别，那么患者可能的缺陷是：（分数：1.00）A.加尾信号发生突变B.剪接位点发生突变C.启动子发生突变D.起始密码子和第二个密码子之间发生了移码突变√解析：[解析] A和B两种变异会直接影响成熟mRNA的相对分子质量，而C会导致mRNA的产量变化，因此这三种突变都会引起Nothern blotting结果的变化。
2.下列哪种因素可能防止DNA序列点突变导致的蛋白质一级序列变化：（分数：1.00）A.翻译过程中的校对作用B.密码子的简并性√C.蛋白质的翻译后修饰D.mRNA的选择性拼接解析：3.线粒体DNA的突变概率远高于核DNA，可能的原因是：（分数：1.00）A.线粒体DNA缺少组蛋白保护B.线粒体DNA进化时间短C.线粒体内大量的生物氧化反应所产生的自由基对DNA有损伤作用D.线粒体内缺少DNA修复机制√解析：4.在人体细胞内，以下哪一类反应出错的概率最低：（分数：1.00）A.DNA复制√B.DNA转录C.蛋白质翻译D.RNA拼接解析：5.大肠杆菌中的光复活修复系统能够特异性地修复下列哪种类型的损伤：（分数：1.00）A.嘧啶二聚体√B.DNA双链断裂C.DNA中错误掺入的尿嘧啶D.DNA双链中的错配碱基解析：6.与DNA甲基化修饰无关的过程是：（分数：1.00）A.错配修复B.修饰限制系统C.组织特异性基因失活D.SOS反应√解析：7.生活在高温等极端环境下的细菌，其基因组DNA的突变概率与常温下生存的原核生物相比未见升高，可能的原因是：（分数：1.00）A.高温环境下，引发基因突变的诱因降低B.基因组DNA序列比较特殊，不易发生突变C.与常温下生存的原核生物相比，有更为有效的DNA修复机制√D.与常温下生存的原核生物相比，基因组小，所以发生突变的概率低解析：8.如果大肠杆菌的dUTPase发生突变，失去活性，那么以下哪种碱基突变最易发生：（分数：1.00）A.A颠换为CB.C颠换为GC.C转换为T √D.A转换为T解析：[解析] dUTPase发生突变，细胞内的dUTP掺入DNA，CG碱基对变为UG，DNA复制中转换为UA，然后成为TA碱基对。
现代分子生物学 第三版 课后习题及答案(整理版)
朱玉贤-现代分子生物学第三版课后习题及答案（整理版）现代分子生物学课后习题及答案（共10章）第一章绪论1．你对现代分子生物学的含义和包括的研究范围是怎么理解的？答：分子生物学是从分子水平研究生命本质的一门新兴边缘学科，它以核酸和蛋白质等生物大分子的结构及其在遗传信息和细胞信息传递中的作用为研究对象，是当前生命科学中发展最快并正在与其它学科广泛交叉与渗透的重要前沿领域。
狭义：偏重于核酸的分子生物学，主要研究基因或DNA的复制、转录、表达和调节控制等过程，其中也涉及与这些过程有关的蛋白质和酶的结构与功能的研究。
分子生物学的发展为人类认识生命现象带来了前所未有的机会，也为人类利用和改造生物创造了极为广阔的前景。
所谓在分子水平上研究生命的本质主要是指对遗传、生殖、生长和发育等生命基本特征的分子机理的阐明，从而为利用和改造生物奠定理论基础和提供新的手段。
这里的分子水平指的是那些携带遗传信息的核酸和在遗传信息传递及细胞内、细胞间通讯过程中发挥着重要作用的蛋白质等生物大分子。
这些生物大分子均具有较大的分子量，由简单的小分子核苷酸或氨基酸排列组合以蕴藏各种信息，并且具有复杂的空间结构以形成精确的相互作用系统，由此构成生物的多样化和生物个体精确的生长发育和代谢调节控制系统。
阐明这些复杂的结构及结构与功能的关系是分子生物学的主要任务。
2．分子生物学研究内容有哪些方面？答：分子生物学主要包含以下三部分研究内容：A.核酸的分子生物学，核酸的分子生物学研究核酸的结构及其功能。
由于核酸的主要作用是携带和传递遗传信息，因此分子遗传学（moleculargenetics）是其主要组成部分。
由于50年代以来的迅速发展，该领域已形成了比较完整的理论体系和研究技术，是目前分子生物学内容最丰富的一个领域。
研究内容包括核酸/基因组的结构、遗传信息的复制、转录与翻译，核酸存储的信息修复与突变，基因表达调控和基因工程技术的发展和应用等。
遗传信息传递的中心法则（centraldogma）是其理论体系的核心。
分子生物学第三章RNA转录
分⼦⽣物学第三章RNA转录第三章 RNA 转录(RNA transcription)3.1. Basic concept3.2. Trancription survey3.3. Promoter in Eukaryotes and Prokaryotes3.4. Transcription Termination3.5. Pre-RNA processing in Eukaryotes3.1. 基本概念（P64） Basic concept●基因表达的第⼀步●以D. S. DNA 中的⼀条单链作为转录的模板某⼀基因只以⼀条单链DNA 为模板进⾏转录（不对称转录）●在依赖DNA 的RNA 聚合酶的作⽤下●按A U ，C G 配对的原则，合成RNA 分⼦●模板单链 DNA 的极性⽅向为3’ → 5’, ⽽⾮模板单链DNA 的极性⽅向与RNA 链相同，均为5’ → 3’.● RNA 的转录包括promotion, elongation, termination 三个阶段●从启动⼦（promoter ）到终⽌⼦（terminator ）的DNA序列称为转录单位（transcriptional unit ）●原核⽣物中的转录单位多为 polycistron in operon真核⽣物中的转录单位多为monocistron, No operon●转录原点记为+1，其上游记为负值，下游记为正值● RNA 的主要种类及功能：mRNA ——携带编码多肽的遗传信息tRNA ——将核苷酸信息转化为aa 信息转运aa 进⼊核糖体rRNA ——参与多肽合成3.2.RNA 转录概况3.2.1转录的基本过程1. 模板识别：RNApol 与启动⼦相互识别并结合的过程（形成封闭的⼆元复合物）启动⼦（promoter ）：DNA 分⼦上结合RNApol 并形成转录起始复合物的区域，通常也包括促进这⼀过程的调节蛋⽩结合位点rich A/T ，易发⽣DNA 呼吸现象形成单链区2转录起始：启动⼦区解链，转录起始（封闭的⼆元复合物开放的⼆元复合物三元复合物）通常在这⼀过程中RNApol 移动较慢，且易发⽣脱落——流产式起始 ——决定启动⼦的强弱3延伸：延伸过程中的延宕现象（Eukaryotes ）：Euk genome G/C 分布不均匀σ脱离全酶（Pro ）/RNApol 脱离转录起始复合物（Euk ）4终⽌：在终⽌⼦（terminator ）处停⽌转录3.2.2 RNApolymerase1 RNA polymerase in Prokaryotes （以E.coli 为例）1）构成核⼼酶(core enzyme)：2αββ’DNA3’----TACTCAT----5’ RNA 5’----AUGAGUA----3’5’---ATGAGTA----3’ Non-template (sense strand)template (antisense strand)全酶（holoenzyme)2αββ’σα：核⼼酶组建因⼦/ 启动⼦识别β：RNA合成的活性中⼼β’：与β共同构成活性中⼼σ：识别启动⼦，增加酶与DNA的亲和⼒σ因⼦可减少RNApol与⾮启动⼦DNA序列的亲和⼒，⽽增加RNApol与启动⼦的亲和⼒，⼀旦转录起始，σ因⼦将脱离RNApol再次引导新的RNApol进⾏转录ρ：参与转录终⽌2）Rifamycin（利福霉素）及Streptolydigin（利链菌素）对Pro转录的影响Rif可结合β，阻⽌NTP的进⼊I位点（Initiation site )（⼀旦形成三元复合物Rif不再起抑制作⽤）；利链菌素结合β的延伸位点(Elongation site)，抑制延伸。
分子生物学名词解释
分子生物学名词解释分子生物学是一门研究生物分子结构、功能和相互作用的学科。
在这个领域中涉及的名词众多，下面将对其中几个重要的名词进行解释。
1. DNA（脱氧核糖核酸）：DNA是所有生物体细胞中存在的分子，它存储并传递遗传信息。
DNA分子由两条互补的链组成，这些链由四种碱基（腺嘌呤、胸腺嘧啶、鸟嘌呤和胞嘧啶）构成。
DNA通过形成特定的序列来编码特定的遗传信息。
2. RNA（核糖核酸）：RNA是DNA的一种衍生物，它在细胞中起着多种功能。
有三种主要类型的RNA：信使RNA（mRNA）、转运RNA（tRNA）和核糖体RNA（rRNA）。
mRNA将DNA上的遗传信息转录成RNA，并通过核糖体翻译成蛋白质。
tRNA在转录过程中将氨基酸带到核糖体，以组装蛋白质。
rRNA则是核糖体的主要组成部分。
3. 基因：基因是DNA分子中的一个特定序列，它编码了生物体的特定遗传信息。
基因通过编码蛋白质的过程来表达其遗传信息，并决定了生物体的特征和功能。
4. 蛋白质：蛋白质是生物体中起关键作用的分子，它们负责几乎所有的生物化学反应。
蛋白质由氨基酸组成，存在于细胞的不同位置和组织中，并承担着诸如结构支持、运输分子、催化反应等多种生物学功能。
5. 基因表达：基因表达是指基因转录成RNA，并最终翻译成蛋白质的过程。
这个过程涉及到多个调控机制，包括转录因子的结合、RNA剪接、翻译起始和终止等。
6. PCR（聚合酶链反应）：PCR是一种体外扩增DNA的方法，它能够在短时间内制备大量特定段的DNA。
PCR是通过循环反应中的DNA变性、引物结合和DNA合成步骤来实现的。
这种技术在基因组学研究、犯罪侦查、疾病诊断等领域得到广泛应用。
7. 克隆：克隆是指通过复制或重复制造相同的DNA或细胞。
分子生物学中的克隆是指在体外制备DNA的多个相同拷贝，这样可以大规模生产重要的蛋白质或研究DNA序列等。
8. 基因编辑：基因编辑是指通过人为方法直接修改生物体的DNA序列，进而改变其遗传信息。
分子生物学名词解释
分子生物学名词解释分子生物学是生物学的一个重要分支领域，研究的是生物体内发生的分子水平的生物现象。
在分子生物学的研究过程中，涉及到了大量的专业术语和名词。
下面将对一些常见的分子生物学名词进行解释，以帮助读者更好地理解这一领域的知识。
1. DNA（脱氧核糖核酸）DNA是分子生物学中最为重要的分子之一，在细胞内起着储存遗传信息的作用。
DNA由四种碱基（腺嘌呤、鸟嘌呤、胸腺嘧啶和鳗胺嘧啶）以碱基互补配对的方式构成双螺旋结构，其中腺嘌呤和鸟嘌呤之间以三个氢键连接，胸腺嘧啶和鳗胺嘧啶之间以两个氢键连接。
2. RNA（核糖核酸）RNA是一类以核糖为主要组成成分的核酸分子。
它在细胞内有多种功能，如参与基因的转录和翻译过程，以及在表达调控、蛋白质合成等方面发挥重要作用。
RNA与DNA之间的区别在于，RNA中的胸腺嘧啶被尿嘧啶（Uracil）所取代。
3. 基因基因是生物体内染色体上一段能够编码产生特定功能RNA或蛋白质的DNA序列。
基因是遗传信息的基本单位，不同基因之间的组合和调控决定了生物体的形态和功能。
基因通过转录过程生成RNA，再通过翻译过程合成蛋白质。
4. 转录（Transcription）转录是指DNA序列被RNA聚合酶酶解读取并合成RNA的过程。
在转录过程中，DNA的一个片段作为模板被复制成RNA分子。
这个RNA分子可以是mRNA（信使RNA）、rRNA（核糖体RNA）或tRNA（转运RNA），它们在细胞内的不同位置具有不同的功能。
5. 翻译（Translation）翻译是指mRNA上的编码信息被核糖体转化为具有特定氨基酸序列的多肽链的过程。
翻译是蛋白质合成的过程，其中tRNA以抗密码子配对的方式将相应的氨基酸输送到核糖体上，核糖体则将氨基酸按照mRNA上的密码子序列进行配对串联，形成多肽链。
6. 基因突变基因突变是指DNA序列发生了变化，导致细胞内基因的遗传信息发生了改变。
突变可以使得基因产生新的功能，也可以导致基因功能丧失或者改变。
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过程分子生物学523416基因的表达与调控细胞通讯的分子机制免疫多样性的分子识别胚胎发育的基因表达谱肿瘤发生的分子机制基因组学与系统生物学免疫多样性的分子识别E B CDAF 人体的免疫识别及应答系统免疫球蛋白基因的顺序组织抗体多样性的分子机制免疫球蛋白类型开关的启动T 淋巴细胞受体的结构与功能大型组织相容性蛋白的结构与功能3A 人体的免疫识别及应答系统a 免疫系统的功能对于单细胞生物而言，区分自身和环境是不困难的，胞内物质就是自身的，而胞外物质都是非自身的。
但对于多细胞生物来说，区分自身与非自身就要依靠分子识别系统。
人体由三百多种不同型态和性质的细胞构成，这些细胞的结构、功能、作用方式均有其特殊性，因此人体需要由免疫系统实现下列三种功能：3A 人体的免疫识别及应答系统a 免疫系统的功能自身细胞或物质的识别功能一种机制去识别自身的细胞非自身细胞或物质的识别功能一种机制去识别非自身的入侵者抵御消灭入侵者的功能一种机制去抵御消灭入侵者，并修复由其所造成的机体损伤3A 人体的免疫识别及应答系统b 免疫系统的组成先天性免疫两大免疫系统后天性免疫巨噬细胞杀手细胞警察系统两大安全系统军事系统T 淋巴细胞B 淋巴细胞两种方式细胞分子干扰素白介素补体抗体体液免疫系统体液免疫系统由抗体分泌所介导，依赖于B淋巴细胞。
B淋巴细胞合成抗体（免疫球蛋白），抗体与抗原特异性结合（免疫识别），然后通过下列两种途径消灭抗原：巨噬细胞的吞噬作用抗原－抗体复合物为巨噬细胞吞噬和降解补体系统的降解作用体液免疫系统补体的性质补体是一种能与抗体功能互补的成分，由20种左右的蛋白酶组成。
它们识别抗体－抗原复合物并降解之，同时也能促进巨噬细胞及其吞噬物的降解。
此外，B淋巴细胞合成抗体需要T淋巴细胞提供信号（细胞通讯），这种T淋巴细胞称辅助T淋巴细胞。
细胞介导的免疫是由含有细胞毒素的T淋巴细胞实现的，这类T细胞称为杀手T淋巴细胞。
外来抗原，尤其是细菌或病毒侵染机体靶细胞后，靶细胞表面靶细胞杀手T 细胞抗原片段MHC TCR T 细胞受体上的大型组织相容性复合物（MHC）将细菌或病毒的抗原片段展现在细胞外表面，这时杀手T淋巴细胞表面的T细胞受体就能专一性与抗原片段或抗原片段-MHC复合物结合，进而消灭被侵染的靶细胞及入侵者哺乳动物的每个个体都有其特异性的MHC蛋白谱，因而从一个个体向另一个体的组织移植是困难的，因为供体与受体之间的MHC 蛋白谱不同。
机体免靶细胞杀手T 细胞抗原片段MHC TCR T 细胞受体疫系统不会进攻自身的性质称为“免疫耐受性”，而抗体、T细胞受体、MHC是多样的（免疫多样性），这就为机体定义识别自身提供了分子基础。
3A 人体的免疫识别及应答系统c 免疫系统的形成机体在接触到抗原后，便会产生对该抗原新一轮入侵的免疫作用，而在此之前，机体缺乏对抗原的这种特异性杀伤作用。
换句话说，机体对抗原的杀伤能力是在免疫应答过程中获得的，这种能力产生的机制遵循“克隆选择理论”。
克隆选择理论未成熟的淋巴细胞池中含有B细胞和T细胞，每一个B细胞和T细胞只含有一种特异性抗体和受体。
在初级免疫应答之后，大量的B细胞和T细胞成熟，它们具有对某一抗原的特异性抗体和受体。
3A 人体的免疫识别及应答系统d 免疫系统的特征哺乳动物的免疫系统不但具有重要的生理功能，同时也涉及到许多分子生物学的重大理论问题。
免疫识别抗体与抗原的特异性分子识别MHC 与抗原的特异性分子识别T细胞受体与抗原－MHC 复合物的特异性分子识别上述特异性识别通常只涉及到抗原蛋白分子中的5-6个氨基酸残基。
抗体与抗原、受体与配体、酶与底物是生物体内蛋白质之间分子识别的三大模型。
细胞通讯B淋巴细胞合成抗体需要辅助T细胞提供信号；杀手T细胞在与抗原－MHC复合物结合后，将信号转导入细胞内，激活一系列参与免疫应答的组分。
这些都是细胞通讯的基本原理，但这种信号转导又与细胞因子和生长因子的信号转导通路有所不同。
免疫多样性免疫多样性，包括抗体、T细胞受体、MHC的多样性发生机制，是免疫分子生物学的基本内容，也是生命科学的重要理论命题。
一个哺乳类动物的机体可以产生数百万甚至数亿种不同的抗体，它们对应着同等数量的抗原。
自然界中存在着的所有细菌、病毒、生物大分子在机体内均有对应的抗体和T细胞受体，甚至就连自然界内尚未出现的抗原分子（如病毒），机体内已存在着相应的抗体。
那么机体是怎样产生数量如此庞大的抗体呢？人体内总共只有几万个基因，如何能为数亿种抗体蛋白编码呢？3B 免疫球蛋白基因的顺序组织a 抗体分子的基本结构高等哺乳类动物的免疫球蛋白（Ig）由两条重链（H，35KD）和两条轻链（L，17KD）通过四对二硫键连接而成。
重链有五种类别：m，d，g，e，a，分别构成：IgM、IgD、IgG IgA、IgE ，它们通常具有不同的生物学功能。
轻链有两种类别：k，l 。
人类的抗体中，60%是k链；40%为l链。
抗体的分子结构N N C C V L J C L V L J C L V H DJ C H1C H2C H3C H2C H3铰链区（Hinge ）效应功能区（五类抗体的功能类别决定区）抗原结合区人体免疫球蛋白的编码基因包括下列三大家族：b 抗体分子的编码基因轻链l 家族轻链k 家族重链家族少于300个不同的V基因和大于6个不同的C 基因少于300个不同的V基因以及唯一的1个C 基因大约300个不同的V基因以及9个不同的C 基因包括m、d、g、a、e基因b 抗体分子的编码基因在这里，基因的概念是编码免疫球蛋白多肽链的一个特定区域的DNA序列。
在非抗体合成细胞中，V基因和C基因不在同一条染色体上。
三个家族的划分是因为每个家族的各个基因均有自己的顺序组织模式及表达模式，家族不同，基因的顺序组织及表达调控模式也不同。
3B 免疫球蛋白基因的顺序组织c 抗体基因家族的顺序组织高等哺乳类动物免疫球蛋白基因的排列顺序在胚胎细胞和B淋巴细胞中是不同的，胚胎细胞中的相应基因并不能表达。
胚胎细胞中免疫球蛋白的基因顺序组织如下：l 基因家族在胚胎细胞中的顺序组织1000 kb 少于300个V l 基因间隔区大于6个J l C l 基因信号肽编码区可变区编码区J 区编码区不变区编码区（-19 ~ -4）（-3 ~ 97）（98 ~ 110）（111 ~ C ）k 基因家族在胚胎细胞中的顺序组织少于300个V k 基因间隔区5个J k和1个C k 基因增强子信号肽编码区可变区编码区J 区编码区不变区编码区5个J k片段分布在500 -700 bp的区域内，内含子结构长为2 -3 kbH 重链基因家族在胚胎细胞中的顺序组织300 kb300个V H 信号肽编码区可变区编码区人的免疫球蛋白H 重链基因家族不像轻链家族那样分隔成分离的两部分，而是所有基因全部组成一个巨大的基因簇结构。
其中，D 区由2-13个氨基酸组成。
20个D 6个J m d g 3 g 1ye a 1 yg g 2 g 4 e a 2C H1铰链区C H2C H3人体的B淋巴细胞可同时产生至少数百万种不同的抗体，每种抗体分子的氨基酸序列均不同。
根据传统理论，人体至少应有几百万个免疫球蛋白基因为其编码，但事实上人体染色体中的基因总数只有2-3万个这显然是一个理论上的难题。
1965年，Dreyer和Benett提出了基因重排假说，以解释抗体多样性的分子机制：抗体的不变区是由单基因编码的，而可变区则由数千个基因编码，机体通过体内基因重排或重组方式实现抗体分子的多样性。
可是当时这个假说并没有为他人所接受，因为那时人们相信基因是不会重组的，直到十年后，DNA体外重组实验成功后，这个假说才被承认。
1976年，Susumu Tonegawa设计了一个著名的实验，证明抗体基因在骨髓干细胞（淋巴细胞的前身）中发生了重排。
实验设计如下：从胚胎细胞和骨髓干细胞中分别制备全染色体DNA，用BamHI消化后，凝胶电泳分离，然后用I125标记的抗体mRNA（包含V和C两部分）杂交两种来源的DNA片段，结果发现在胚胎细胞DNA片段中有两条不同大小的BamHI片段呈阳性；而在骨髓干细胞DNA片段中，只有一条带呈杂交阳性。
这表明，在骨髓干细胞中的抗体基因顺序组织不同于胚胎细胞，也就是说，骨髓干细胞中的抗体基因发生了改变，因为骨髓干细胞也是从胚胎细胞分化而来的。
后来，当抗体基因逐一被克隆后，DNA顺序组织的分析结果证实了在胚胎细胞和其它非抗体生成体细胞中，构成抗体的各基因（尤其是V基因和C基因）是分离的，它们不能表达任何有功能的抗体蛋白。
而在B淋巴细胞中，各抗体基因元件重组在一起，轻链为V-JC，重链为V-DJ-C，它们作为一个转录单位，转录出mRNA前体，经剪切后，翻译出抗体蛋白。
那么，抗体基因的重排是怎样进行的呢？a 体细胞抗体基因重排的分子机制小鼠的k轻链基因和重链基因随机重排研究得最为详细，以此为例：抗体基因的随机组合小鼠k轻链基因的重排与表达小鼠k轻链基因定位于第6号染色体上。
V k基因和J k片段的选择是随机的基因重排后，位于C k上游的增强子激活最邻近的启动子，并转录出mRNA前体，而V k1、V k2的启动子不能被激活。
增强子是组织特异性的，仅在B淋巴细胞中有活性小鼠的H重链基因定位在第12号染色体上。
H重链含有D片段，它直接与重链的多样性（Diversity）有关。
重排分两个阶段：即D与J重排，V与DJ-C重排。
抗体轻链和重链基因的重排机制是相同的。
在胚胎细胞中，抗体基因在重排位点上（轻链：V L 与JC L 之间；重链：D 与JC H 之间和V H 与D 之间）均存在特异性的重排位点。
在此位点上，特异性回文结构形成断裂和结合的信号序列。
七聚体九聚体九聚体七聚体V kJC k V l JC l 23 bp 12 bp 12 bp 23 bp CACAGTG ACAAAAACC CACAGTG GGTTTTTGT每个V编码基因之后均有这种结构。
七聚体本身就是回文结构；九聚体本身不是回文结构。
在k轻链基因中，每个J片段之前均有这种9-23-7结构。
小鼠重链编码基因簇中的重排位点也呈现相似的特征序列：D23 bp12 bp12 bp23 bpV H JC H抗体基因的重排规则抗体基因分子的重排规则一个带有一种间隔区的保守序列只能与一个带有另一种间隔区的保守序列结合，也就是说，含有12bp 间隔区的保守列序只能与含有23bp 间隔区的保守列序相结合V JC 12 bp 23 bp 信号端信号端编码端编码端V JC 基因或片段的断裂位点及连接位点均发生在七聚体保守序列的两个外侧，即信号端与编码端的交界处断裂连接直接导致在断裂连接位点上的碱基插入或整个基因重排过程包括断裂和结合两个反应。