第六章 DNA的损伤与修复
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2020年智慧树知道网课《临床分子生物学检验技术(哈尔滨医科大学)》课后章节测试满分答案1
绪论单元测试1【判断题】(20分)临床分子生物学检验技术学科建立在分子生物学学科之前。
A.对B.错2【判断题】(20分)临床分子生物学检验技术是从分子水平研究解决临床诊断与治疗问题。
A.对B.错3【多选题】(20分)现代临床医学的发展方向：（）A.预测医学B.预防医学C.个体化医学D.中西医结合4【多选题】(20分)下列技术为临床分子生物学检验常用检测技术的是（）A.基因测序B.SouthernblotC.分子杂交D.其余均不对5【判断题】(20分)临床分子生物学检验技术学科发展第一阶段的代表性技术为分子杂交技术。
A.错B.对第一章测试1【单选题】(20分)在人类基因组DNA序列中，DNA甲基化主要发生在（）A.鸟嘌呤的N-7位B.鸟嘌呤的C-5位C.胞嘧啶的C-5位D.胞嘧啶的N-4位E.腺嘌呤的N-6位2【单选题】(20分)下列DNA序列中的胞嘧啶（）易发生甲基化修饰的是。
A.5'-CGCGCG-3'B.5'-GGGGCC-3'C.5'-CCCCCT-3'D.5'-GCACAC-3'E.5'-CTCTCCC-3'3【单选题】(20分)某基因位点正常时表达为精氨酸，突变后为组氨酸，这种突变方式为（）A.移码突变B.动态突变C.无义突变D.同义突变E.错义突变4【单选题】(20分)由于突变使编码密码子形成终止密码，此突变为（）A.无义突变B.移码突变C.终止密码突变D.同义突变E.错义突变5【单选题】(20分)下列叙述哪项是的（）A.原核生物基因组具有操纵子结构B.原核生物结构基因是断裂基因C.原核生物结构基因的转录产物为多顺反子型mRNAD.原核生物基因组中含有插入序列E.原核生物基因组中含有重复顺序第二章测试1【单选题】(20分)DNA链的Tm值主要取决于核酸分子的（）A.T－G含量B.A－G含量C.A－C含量D.A－T含量E.G－C含量2【单选题】(20分)Southern杂交通常是指（）A.DNA和RNA杂交B.DNA和蛋白质杂交C.蛋白质和蛋白质杂交D.RNA和RNA杂交E.DNA和DNA杂交3【单选题】(20分)下列哪些不是影响DNA复性的因素（）A.碱基组成B.DNA浓度C.温度D.DNA的分子量E.DNA的来源4【单选题】(20分)探针基因芯片技术的本质就是（）A.基因重组技术B.蛋白质分子杂交技术C.酶切技术D.聚合酶链反应技术E.核酸分子杂交技术5【单选题】(20分)DNA探针的长度通常为（）A.1000～2000个碱基B.400～500个碱基C.<100个碱基D.500～1000个碱基E.100～400个碱基第三章测试1【单选题】(20分)以mRNA为模板合成cDNA的酶是()A.DNA酶B.逆转录酶C.RNA酶D.限制性内切酶E.TaqDNA聚合酶2【单选题】(20分)有关PCR的描述下列不正确的是（）A.引物决定了扩增的特异性B.由变性、退火、延伸组成一个循环C.循环次数越多产物量就越大，可增加循环次数提高产物量D.是一种酶促反应E.扩增的对象是DNA序列3【单选题】(20分)下列关于TaqDNA聚合酶的描述，的是（）A.扩增的DNA片段越长，碱基错配率越低B.催化形成3´,5´-磷酸二酯键C.不具有3´5´外切酶活性D.使DNA链沿5´→3´方向延伸E.以dNTPs为原料4【单选题】(20分)PCR反应过程中，退火温度通常比引物的Tm值（）A.低15℃B.高5℃C.低5℃D.相等E.高15℃5【单选题】(20分)PCR反应中延伸的时间取决于（）A.待扩增片段的长度B.模板的含量C.模板的纯度D.TaqDNA聚合酶的量E.引物长度第四章测试1【单选题】(20分)关于TaqMan探针技术的描述，不正确的是（）A.解决了荧光染料技术非特异的缺点B.R基团与Q基团相距较远，淬灭不彻底，本底较高C.易受到TaqDNA聚合酶5′-3′核酸外切酶活性的影响D.无需进行寡核苷酸熔解曲线分析，减少了实验时间E.操作亦比较简单2【单选题】(20分)以下为比较Ct法的相对定量的描述，不正确的是（）。
分子遗传学第六章 遗传变异的机理1——基因突变
第六章
遗传变异机理I 遗传变异机理 基nueous mutation)
包括DNA复制的错误和自发损伤 1．DNA复制错误
（1）转换突变 ）转换突变(transition mutation) DNA中的碱基由一种异构体转变为另一种异构 中的碱基由一种异构体转变为另一种异构 体的互变异构作用会引起碱基错配： 体的互变异构作用会引起碱基错配：
T烯醇式----G T-----G烯醇式
C亚胺式----A C-----A亚胺式
互变异构作用会引起碱基错配
一个嘌呤被另一个嘌呤取代， 一个嘌呤被另一个嘌呤取代， 或 一个嘧啶被另一个嘧啶取代称转 换突变。 换突变。 ACGTC TGCAG ACGtTG ACGTC TGCAG 复 制 TGT AG 复制 ACGTC TGCAG 第一代 AC ATC TG T AG ACGTC TGCAG ACGTC TGCAG 第二代 野生型 突变型 野生型
AP核酸内切酶打开一切口 核酸内切酶打开一切口
外切酶切除部分单链
DNA聚合酶 合成新的单链 聚合酶I合成新的单链 聚合酶
连接酶封口
3．DNA糖基酶
异常碱基U
修复途径
该酶切断 糖 该酶切断N-糖 切断 苷链（ 苷链（碱基与糖
形成AP位点
的连接），能将 的连接），能将 ）， DNA中的异常碱 中的异常碱 基切除，切除后 基切除， 上形成AP 在DNA上形成 上形成 位点，再经 核 位点，再经AP核 酸内切酶途径修 复。
| | 亚硝酸 GC | | C脱氨基 | | 复制 | | AU AT | | | | | | GC | |
(1)
(2)
| | 亚硝酸 | | 复制 AT HC | | A脱氨基 | |
亚硝酸可诱发两个方向上的转换。
遗传变异机理I 遗传变异机理 基nueous mutation)
包括DNA复制的错误和自发损伤 1．DNA复制错误
（1）转换突变 ）转换突变(transition mutation) DNA中的碱基由一种异构体转变为另一种异构 中的碱基由一种异构体转变为另一种异构 体的互变异构作用会引起碱基错配： 体的互变异构作用会引起碱基错配：
T烯醇式----G T-----G烯醇式
C亚胺式----A C-----A亚胺式
互变异构作用会引起碱基错配
一个嘌呤被另一个嘌呤取代， 一个嘌呤被另一个嘌呤取代， 或 一个嘧啶被另一个嘧啶取代称转 换突变。 换突变。 ACGTC TGCAG ACGtTG ACGTC TGCAG 复 制 TGT AG 复制 ACGTC TGCAG 第一代 AC ATC TG T AG ACGTC TGCAG ACGTC TGCAG 第二代 野生型 突变型 野生型
AP核酸内切酶打开一切口 核酸内切酶打开一切口
外切酶切除部分单链
DNA聚合酶 合成新的单链 聚合酶I合成新的单链 聚合酶
连接酶封口
3．DNA糖基酶
异常碱基U
修复途径
该酶切断 糖 该酶切断N-糖 切断 苷链（ 苷链（碱基与糖
形成AP位点
的连接），能将 的连接），能将 ）， DNA中的异常碱 中的异常碱 基切除，切除后 基切除， 上形成AP 在DNA上形成 上形成 位点，再经 核 位点，再经AP核 酸内切酶途径修 复。
| | 亚硝酸 GC | | C脱氨基 | | 复制 | | AU AT | | | | | | GC | |
(1)
(2)
| | 亚硝酸 | | 复制 AT HC | | A脱氨基 | |
亚硝酸可诱发两个方向上的转换。
第六章 原核基因表达调控
第六章 原核基因表达调控模式
-- 乳糖(+)时, 葡萄糖（+）
二.乳糖操纵子调节机制
i基因
有诱导物时
P
O
Lac Z
Lac Y 转录
lac A
阻遏蛋白 阻遏物 蛋白亚基 无活性的 阻遏蛋白
翻译 转录水平低, 没有乳糖酶的合成 β- 半乳糖苷酶 β- 半乳糖苷通透酶 β- 半乳糖苷乙酰转移酶
mRNA
诱导物
第六章 原核基因表达调控模式
一.
概述
根据细菌酶的合成对环境的反应不同，分为:
组成酶 细菌酶 诱导酶
适Байду номын сангаас酶
阻遏酶
第六章 原核基因表达调控模式
3. 原核基因表达的多级调控
四个基本调控点: 基因活化 转录水平上的调控
最有效的调节环节
一.
概述
转录起始--- DNA元件与调控蛋白相互作用调控 mRNA加工成熟水平的调控 转录后水平上的调控 翻译及翻译后水平的调控
调节基因的产物-阻遏蛋白
负控诱导 负控阻遏 正控诱导
调控机制
负转录调控 (为主) 正转录调控
正控阻遏
调节基因的产物-激活蛋白
第六章 原核基因表达调控模式
负调控 Lac O 正调控 Ara O
一.
概述
诱
导 阻遏物 阻遏 诱导物 诱导
失活的阻遏物 失活的活性蛋白 阻遏
活化的激活蛋白 诱导物 诱导
Trp O
（1） 葡萄糖(+), 乳糖(–)时,
- 乳糖(–)时, 无别乳糖存在，阻遏蛋白与操纵子上的 O序列结合, 使操纵子处于关闭状态，三个结构基因 不表达。 - 葡萄糖(+)及cAMP浓度低时，CAP 活性低, 无 cAMP- CAP复合物形成。
医学遗传学习题(附标准答案)第6章-线粒体遗传病
第六章线粒体遗传病（一）选择题（A型选择题）1. _____________________________ 下面关于线粒体的正确描述是。
A.含有遗传信息和转译系统B.线粒体基因突变与人类疾病基本无关C.是一种完全独立自主的细胞器D.只有极少量DNA作用很少E.线粒体中所需蛋白质均来自细胞质2.关于线粒体遗传的叙述，不正确的是 ___________ 。
A.线粒体遗传同样是由DNA空制的遗传B.线粒体遗传的子代性状受母亲影响C•线粒体遗传是细胞质遗传D.线粒体遗传同样遵循基因的分离规律E.线粒体遗传的表现度与突变型mtDNA勺数量有关。
3. _____________________________ 以下符合mtDNA吉构特点的是oA.全长61569bpB. 与组蛋白结合C. ■呈闭环双链状D.重链（H链）富含胞嘌呤E. 轻链（L链）富含鸟嘧啶4.人类mtDNA勺结构特点是 _______ oA.全长16.6kb，不与组蛋白结合，为裸露闭环单链B.全长61.6kb，不与组蛋白结合，分为重链和轻链C.全长16.6kb，与组蛋白结合，为闭环双链D.全长61.6kb，不与组蛋白结合，为裸露闭环单链5. ____________________________________ 下面关于mtDNA勺描述中，不正确的是 ___________________________________________________ oA.mtDNA勺表达与核DNA无关B.mtDNA是双链环状DNAC.mtDNA专录方式类似于原核细胞D.mtDNA t重链和轻链之分E.mtDNA勺两条链都有编码功能6 •线粒体遗传属于 _________ 。
A.多基因遗传B. 显性遗传C.隐性遗传D. ■非孟德尔遗传E.体细胞遗传H线粒体中的tRNA兼用性较强，tRNA数量为 _________ 。
A.48 个B.32 个C.64 个D.61 个E.2,个8. _____________________ mtDNA编码线粒体中。
生物工程专业《遗传学》教学大纲
生物工程专业《遗传学》教学大纲（课程编码081801032）一、课程说明1.课程学时、学分及分配课程总学时90，总学分5，开课学期第5学期。
2.课程类别专业主干课。
3.课程教学目标与要求遗传学是现代生物学中进展最迅速、与其它自然科学、社会科学与技术科学交叉最多的学科之一，是新技术革命的动力学科。
本课程内容涉及知识面广、实验性强、学习难度大。
教学要突出重点，明确难点、疑点，精简适当。
注重理论的同时强化实验环节，提高学生综合能力。
通过本门课程的学习，使学生在有限的时间内，系统地熟悉遗传学的基本知识，掌握基本理论与基本技能，触摸到本学科进展动态的前沿，认识到遗传学在生物学领域中的重要位置，为将来习惯本质工作及科研的需要奠定坚实的基础。
4.参考教材与参考书目参考教材：普通遗传学（面向21世纪课程教材）杨业华高等教育出版社2000.8参考书目：遗传学（第二版上下）刘祖洞高等教育出版社 1999.6 遗传学王亚馥戴灼华高等教育出版社 2000.7新编遗传学教程李惟基中国农业大学出版社 2002.1现代遗传学赵寿元乔守怡高等教育出版社 2001.8 5.课程教学重点与难点标注*为重点内容，难点是交换值的计算、真菌类的遗传分析、噬菌体的遗传及重组的分子基础、遗传工程等内容。
6.课程教学方法与手段注重理论与实验密切配合，强化实验环节，采取灵活多样的教学方式，利用现代化教学手段，开发遗传学的CAI课件，使学生真正成为教学过程的主体。
7.课程考核方法与要求平常成绩（包含作业、测验等）与期中考试占成绩30%，期末考试成绩占70%。
8.实践性教学内容安排本课程的实践教学内容，由遗传学实验课独立完成，全面内容见《遗传学实验课》教学大纲。
9.先修课程与后续课程本课程与生物化学、微生物学、植物生理学与动、植物学、细胞生物学、胚胎学课程均有联系，特别是与生物化学、微生物学与细胞生物学的联系更为密切。
细胞的形态、结构、分裂等内容需要细胞生物学或者者是植物学、动物学中全面讲授；而DNA、RNA与蛋白质的合成、DNA损伤与修复由生物化学讲授；微生物的形态结构及生活史由微生物学讲授。
《医学遗传学》背诵重点分章
《医学遗传学》背诵重点第一章绪论【名词解释】1、遗传性疾病（genetic disease）：简称遗传病，是指遗传物质改变（基因突变或染色体畸变）所引起的疾病。
2、先天性疾病：是指个体出生后即表现出来的疾病。
大多数是遗传病与遗传因素有关的疾病和畸形。
3、家族性疾病:是指某些表现出家族性聚集现象的疾病，即在一个家族中有多人同患一种疾病。
【简答题】遗传病的特征及分类（1）特征：①垂直遗传②基因突变或染色体畸变是遗传病发生的根本原因，也是遗传病不同于其他疾病的主要特征。
③生殖细胞或受精卵发生的遗传物质改变才能遗传，而体细胞中遗传物质的改变，并不能向后代传递。
④遗传病常有家族性聚集现象。
（2）分类：（一）单基因病：由染色体上某一等位基因发生突变所导致的疾病。
①常染色体显性遗传病②常染色体隐性遗传病③X连锁隐性遗传病④X连锁显性遗传病⑤Y连锁遗传病⑥线粒体遗传病（二）多基因病：由两对以上的等位基因和环境因素共同作用所致的疾病。
（三）染色体病：染色体数目或结构改变所致的疾病。
（四）体细胞遗传病：体细胞中遗传物质改变所致的疾病。
第二章基因【名词解释】1、基因(gene)：是合成一种有功能的多肽链或者RNA分子所必需的一段完整的DNA序列。
2、断裂基因(split gene)：真核生物结构基因包括编码序列和非编码序列两部分，编码顺序在DNA分子中是不连续的，被非编码顺序分隔开，形成镶嵌排列的断裂形式，因此称为断裂基因。
3、基因突变(gene mutation)：是DNA分子中核苷酸序列发生改变，导致遗传密码编码信息改变，造成基因的表达产物蛋白质的氨基酸变化，从而引起表型的改变。
4、外显子(exon)：编码顺序称为外显子5、内含子(intron)：非编码顺序称为内含子6、多基因家族(mumlti gene family)：指某一共同祖先基因经过重复和变异所产生的一组基因。
来源相同、结构相似、功能相关。
7、假基因(pseudo gene)：基因序列与具有编码功能的类α和类β珠蛋白基因序列类似，因为不能编码蛋白质，所以称为假基因。
第六章遗传重组
第六章 遗传重组
1
主要内容
概述 6.1 6.2 6.3 6.4
同源重组 位点专一性重组 转座重组 异常重组 （了解）
2
概述：
遗传重组是生物界普遍存在的遗传现象。 进行有性生殖的物种在减数分裂过程中发生重组。 若发生了物理交换，则遗传物质产生新的排列组合。 生存→变异→突变，重组 适应环境、加速进化；损伤修复等。
链上，因而出现很低的转化频率。
敲除校正基因可使受体菌变为高转化效率菌。
45
P125
必须掌握
同源重组的功能和基本条件
同源重组的生物学功能： （1）对维持种群的遗传多样性有重要意义 （2）在真核生物中，同源重组使染色体产生瞬间物理连接， 保证了减数分裂中染色体的正确分离； （3）有助于损伤DNA的修复。 同源重组的发生应具有以下基本条件： （1）在交换区具有相同或相似的序列；
33
A A a a
粪壳菌的子囊孢子因在减数 分裂中或减数分裂后8孢子 中发生不同的修复作用，而 产生多种不同的分离比。
A A
a a
野生型：突变型 分离比有6：2；
4：4；
2：2：2：2等
34
（6）双链断裂修复模型
目前证明通过两个DNA分子之中的一个双链 断裂引发重组是个常见的机制。 该模型认为参与重组的两个DNA分子之一的 两条链被核酸内切酶切断，然后在核酸外切 酶作用下产生3’单链黏性末端。 两个3’游离末端之一侵入到另一个双螺旋的 同源区，臵换“供体”双螺旋的一个单链而 形成一段异源双链DNA，并同时产生一个D 环（D-loop）。
5´ 3´
3´
5´
5´ 3´
5´ 片
5´
3´
1
主要内容
概述 6.1 6.2 6.3 6.4
同源重组 位点专一性重组 转座重组 异常重组 （了解）
2
概述：
遗传重组是生物界普遍存在的遗传现象。 进行有性生殖的物种在减数分裂过程中发生重组。 若发生了物理交换，则遗传物质产生新的排列组合。 生存→变异→突变，重组 适应环境、加速进化；损伤修复等。
链上，因而出现很低的转化频率。
敲除校正基因可使受体菌变为高转化效率菌。
45
P125
必须掌握
同源重组的功能和基本条件
同源重组的生物学功能： （1）对维持种群的遗传多样性有重要意义 （2）在真核生物中，同源重组使染色体产生瞬间物理连接， 保证了减数分裂中染色体的正确分离； （3）有助于损伤DNA的修复。 同源重组的发生应具有以下基本条件： （1）在交换区具有相同或相似的序列；
33
A A a a
粪壳菌的子囊孢子因在减数 分裂中或减数分裂后8孢子 中发生不同的修复作用，而 产生多种不同的分离比。
A A
a a
野生型：突变型 分离比有6：2；
4：4；
2：2：2：2等
34
（6）双链断裂修复模型
目前证明通过两个DNA分子之中的一个双链 断裂引发重组是个常见的机制。 该模型认为参与重组的两个DNA分子之一的 两条链被核酸内切酶切断，然后在核酸外切 酶作用下产生3’单链黏性末端。 两个3’游离末端之一侵入到另一个双螺旋的 同源区，臵换“供体”双螺旋的一个单链而 形成一段异源双链DNA，并同时产生一个D 环（D-loop）。
5´ 3´
3´
5´
5´ 3´
5´ 片
5´
3´
DNA损伤与修复
• 线粒体的氧化损伤: 单链断裂、双链断裂、碱基修饰、 DNA交联、 烷化损伤
• 线粒体的损伤修复： 碱基切除修复、错配修复
.
48
DNA 修复
•维持 DNA序列的保真性； •可在复制前后进行； •有多种修复机制来纠正DNA损伤； •DNA 修复失败可能导致突变和肿瘤。
.
49
细胞周期检查点控制
真核生物细胞DNA受到损伤时细胞除了诱导 修复基因的转录外，还可暂时阻断细胞周期， 防止受损DNA继续复制，如无法修复，则可诱 导细胞进入凋亡。这些都是细胞通过细胞周期 检查点控制（checkpoint control，又称关卡 控制）对DNA损伤的应答反应。
.
44
RecA-P的三种功能
a、 DNA 重组活性 b、 与S.S. DNA结合活性 c、 少数蛋白的proteinase活性
当DNA正常复制时 （无复制受阻，无DNA损伤， 无TT dimer） RecA-p不表现proteinase活性
.
45
当DNA复制受阻/ DNA damaged
细胞内原少量表达的RecA-p
• 3.皮肤和眼对日光敏感。
• 4.病情随年龄逐渐加重，多数患者于20岁前因恶 性肿瘤而死亡。
• 5.组织病理 晚期出现表皮非典型性增生、日光角
化及鳞癌和基底细胞癌等. 恶性肿瘤。
61
着色性干皮病患儿脸部特征
.
62
着色性干皮病背部,
着色性干皮病组织切片
.
63
着色性干皮 病的并发症
.
64
着色性干皮病的治疗
• 导致DNA断链: 磷酸二酯键上的氧被烷基化 • 导致DNA链交联
.
11
碱基类似物、修饰剂对DNA的改变
• 线粒体的损伤修复： 碱基切除修复、错配修复
.
48
DNA 修复
•维持 DNA序列的保真性； •可在复制前后进行； •有多种修复机制来纠正DNA损伤； •DNA 修复失败可能导致突变和肿瘤。
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49
细胞周期检查点控制
真核生物细胞DNA受到损伤时细胞除了诱导 修复基因的转录外，还可暂时阻断细胞周期， 防止受损DNA继续复制，如无法修复，则可诱 导细胞进入凋亡。这些都是细胞通过细胞周期 检查点控制（checkpoint control，又称关卡 控制）对DNA损伤的应答反应。
.
44
RecA-P的三种功能
a、 DNA 重组活性 b、 与S.S. DNA结合活性 c、 少数蛋白的proteinase活性
当DNA正常复制时 （无复制受阻，无DNA损伤， 无TT dimer） RecA-p不表现proteinase活性
.
45
当DNA复制受阻/ DNA damaged
细胞内原少量表达的RecA-p
• 3.皮肤和眼对日光敏感。
• 4.病情随年龄逐渐加重，多数患者于20岁前因恶 性肿瘤而死亡。
• 5.组织病理 晚期出现表皮非典型性增生、日光角
化及鳞癌和基底细胞癌等. 恶性肿瘤。
61
着色性干皮病患儿脸部特征
.
62
着色性干皮病背部,
着色性干皮病组织切片
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63
着色性干皮 病的并发症
.
64
着色性干皮病的治疗
• 导致DNA断链: 磷酸二酯键上的氧被烷基化 • 导致DNA链交联
.
11
碱基类似物、修饰剂对DNA的改变
动物生物化学教案
动物生物化学教案第一章绪论1.生物化学的概念介绍生物化学的概念、动物生物化学的概念。
2.生物化学的发展介绍生物化学的起源；获得的重大成果；我国的成果及展望。
3.生物化学与畜牧和兽医介绍生物化学与畜牧和兽医的关系。
第二章蛋白质的结构与功能第一节蛋白质在生命活动中的重要作用举例说明各种蛋白质的生理功能，例如酶、激素蛋白、血红蛋白、免疫球蛋白等，综合说明蛋白质是生命活动的体现者。
:第二节蛋白质的化学组成1.蛋白质的元素组成强调氮是蛋白质独特元素，氮的含量为16%是蛋白质含量测定的依据。
2.蛋白质的基本结构单位和其它组分强调氨基酸是蛋白质的构件分子。
3.氨基酸氨基酸的基本结构；构型；氨基酸的分类表；其他氨基酸；氨基酸的主要性质。
第三节蛋白质的化学结构1氨基酸构成蛋白质的氨基酸有二十种。
2.肽键和肽链的概念肽键、肽链的概念；肽键形成图。
3.蛋白质的一级结构蛋白质一级结构的基本概念；蛋白质一级结构的表示；蛋白质一级结构测定的基本步骤。
第四节蛋白质的高级结构1.蛋白质的结构层次包括蛋白质一级、二级、超二级结构、.结构域、.三级、.四级结构，用图表示。
2.肽单位平面结构和二面角肽单位、肽单位平面、二面角概念及图示。
3.维持蛋白质分子构象的化学键以图介绍，包括氢键、疏水键、二硫键、范德华引力、离子键等。
4.二级结构概念及图示。
主要介绍. á-螺旋、ß-折迭ß-.转角等结构。
.5.超二级结构概念及图示。
6.结构域概念及图示。
7.三级结构概念及肌红蛋白结构图示。
强调三级结构是天然蛋白质存在的形式。
8.四级结构概念及血红蛋白结构图示。
强调四级结构存在亚基及亚基的概念。
第五节多肽、蛋白质结构与功能的关系1.多肽结构与功能的关系：讲明其在动物体内的表现状态.，附图。
2.同功能蛋白质的种属特异性与保守性以胰岛素和细胞色素C为例讲解，并附表。
3.蛋白质的前体激活以胰岛素原、胰蛋白酶原的激活过程为例讲解，并附图。
微生物学-第六章微生物的遗传
2，T2噬菌体感染实验
用 32P 标 记 病 毒 的 DNA ， 35S 标 记 病 毒 的 蛋白质外壳。然后将这两种不同标记的病毒
分别与宿主大肠杆菌混合，结果发现：用含 有35S蛋白质的T2噬菌体感染大肠杆菌时，大 多数放射性留在宿主细胞的外边，而用含有 32PDNA的T2噬菌体感染大肠杆菌时，32PDNA 注入宿主细胞，并产生噬菌体后代，这些T2 噬菌体后代的蛋白质外壳的组成、形状大小
• 2) 如果转导DNA不能进行重组和复制，其上的基 因仅经过转录而得到表达，就成为流产转导 （abortive transduction），其特点是在选择培养 基平板上形成微小菌落。DNA不能复制，因此群 体中仅一个细胞含有DNA，而其它细胞只能得到 其基因产物，形成微小菌落。
• 3）被降解, 转导失败，在选择平板上无菌落形成。
大肠杆菌基因组特点：
1，遗传信息是连续的。
2，功能相关的结构基因组成操纵子结构， 有些功能相关的RNA基因也串联在一起。4100 个 基 因 ， 2584 个 操 纵 子 ， 16SrRNA 基 因 ---23SrRNA基因----5SrRNA基因串联在一起。
3，结构基因在基因组中多为单拷贝。rRNA 基因多拷贝，7个rRNA操纵子。
将待测样品与从老鼠肝脏抽提的酶混合在 一起适当保温后，用直径约2~3mm的圆形滤纸 片吸取待测样品，放置在含有鼠伤寒沙门氏细 菌组氨酸缺陷型突变株的基本培养基平板中央， 370C培养16~24小时。如有诱变作用，则在滤纸 片周围即可长出回复突变的菌落，由于试验纸 片的化学药剂向四周扩散而形成自然的浓度梯 度，故在浓度最高即离试验纸片近的地方，细 菌会全部被杀死，因而无菌落形成；而离试验 滤纸片较远的适宜地方形成回复突变的菌落最 多。
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AP），是一种腺嘌呤A类似物，可和胸腺嘧啶T配对。可
再和胞嘧啶C 配对，产生A-T 、G-C的转换，或2-AP以和 胞嘧啶C 配对形式进入DNA后再和胸腺嘧啶T 配对后产生 G-C、A-T的转换。
(2) 烷化剂引起的DNA损伤（特异性错配）
某些诱变剂不掺入DNA，而通过改变碱基的结构从而引起 特异性错配，如烷化剂（是一类亲电子的化合物，具有一个或 多个活性烷基）。它们的诱变作用是使DNA中的碱基烷化。 活性烷基不稳定，能转移到其他分子的电子密度较高的位 置上，并置换其中的氢原子，使其成为不稳定的物质。 烷化剂的种类很多，常见的有甲磺酸乙酯（EMS）、亚硝 基胍（NG）和芥子气等。
5.1.2 DNA
生物体在表型上突变
1. 突变类型
(1) 点突变（point mutation）
DNA单一碱基的变异 转换（transition）：嘌呤与嘌呤、嘧啶与嘧啶之间替换 颠换（transvertion）：嘌呤与嘧啶之间的替代
野生型等位基因：将自然界中普遍出现或指定实验用的某一 品系的性状作为“野生型”或“正常”的性状，与这种性状 相关的等位基因称为野生型等位基因。 突变型等位基因：任何不同于野生型等位基因的相同座位的 基因称为突变型等位基因。 正向突变：从野生型等位基因变为突变型等位基因。 恢复突变：从突变型等位基因变为野生型等位基因。
着色性干皮病（xeroderma pigmentosis，XP） 是一种切除修复有缺陷的遗传性疾病。 在研究其发病机制时，发现一些相关的基 因，称为 XPA、XPB、XPC等。这些基因的表达产物起辨认和切 除损伤DNA作用的。
XP病人是由于XP基因有缺陷，不能修复紫外线 照射引起的DNA损伤，因此易发生皮肤癌。
通常以酮式存在，有时也以烯醇式存在。当BU先以酮式掺 入DNA，继而又变成烯醇式时，进一步复制使DNA中 A- T对变成 G- C对。同样道理也引起 G- C向 A- T的转换，BU可以使细菌 的突变率提高近万倍。
除BU外，还有5-溴脱氧尿苷、5-氟尿嘧啶、5-氯尿嘧 啶及它们的脱氧核苷。 另一种被广泛应用的碱基类似物是2-氨基嘌呤（2-
黄曲霉素B1（aflatoxin B1，AFB1） 一种很强的致癌剂。 在鸟嘌呤 N－7位置上形成一加成复合物后产生无嘌呤位 点。修复要求SOS系统参与。SOS越过无嘌呤位点并在这些位 点对应处选择性插入腺嘌呤，使鸟嘌呤残基脱嘌呤的试剂偏向
于产生G-C
T-A颠换。
现代生活环境使人可能接触各种各样药品、化妆品、食物 防腐剂、杀虫剂、工业用试剂、污染物等，其中很多化合物已 被证明具有致癌性质。 研究表明在175种已知的致癌剂中，有157种是诱变剂。这 些物质是通过诱导体细胞突变而致癌的。例如食物防腐剂AF-2。 食物熏蒸剂二溴乙烯、抗血吸虫药物、多种染发添加剂以及工 业化合物氯乙烯等都具致癌性。 因而要靠科学治理环境，保护环境就是保护人类自身。
异构体中原子的位置及原子之间的键有所不同。
碱基各自的异构体间可以自发发生变化（烯
醇式与酮基间互变）;
A=C T=G
上述配对发生在DNA复制时，会造成子代
DNA序列与亲代DNA不同的错误损伤.
同型异构体转换
=O -OH
同型异构体转换 -NH2 -NH
异构互变造成的复制损伤
（2）碱基的脱氨基作用
下无法配对。
诱发突变与人类的癌症
黄曲霉素（AFB）引起肝癌，紫外线（UV）照射 会导致皮肤癌。
肿瘤抑制基因是一种编码抑制肿瘤形成的蛋白质 基因。如果发生突变则会致癌。对南非和东亚肝癌病 人的P53基因的分析发现，AFB特异性诱导G－T颠换， 引起P53发生突变，而在同一地区的肺癌、肠癌和乳 腺癌的病人中未发现此现象。
5.1 DNA损伤的原因
5.1.1 DNA分子自发性损伤 1. DNA复制中的错误
碱基配对的错误概率约为10-1_10-2；在DNA聚合酶 的校对作用下，错配概率降到10-5_10-6 ； 再经过DNA结合蛋白和其他因素作用下，错配率仍 在10-10。
（1）碱基的异构互变 DNA每种碱基有几种形式，称互变异构体，
（1）致死性:
突变发生在对生命至关重要的基因上， 可导致个体或细胞的死亡。
致死突变：严重影响生物体生活力，导致个 体死亡的突变。 可分为显性致死突变（杂合态即可致死）和 隐性致死突变（纯合态才致死）。
（2）基因功能的改变 突变是某些疾病的发病基础 包括遗传病、肿瘤及有遗传倾向的病。 有些已知其遗传缺陷所在。 但大多数尚在研究中。
4. 诱发突变
概念：
由各种诱变剂诱发的DNA的突变。每一种诱变剂有其对 应的特异性（如对G-C，A-T转换）和对特定的突变位点的 偏好，例如：甲磺酸乙酯（EMS）和紫外线（UV）“偏好”
G-C， A-T转换，黄曲霉素B1（AFB1）则偏好于C-G，AT颠换。
诱变机制：
诱变剂通过3种机制诱发突变：取代DNA中的一个碱基； 改变一个碱基使之发生错配；破坏一个碱基使之在正常情况
管理基因( caretaker genes) : 执行DNA的损伤
修复，维持基因组的完整性。如着色性干皮病的修 复基因XPA→XPF。
看门基因( gatekeeper genes) : 控制细胞信号传
导，调控细胞的增殖、分化和凋亡。如p53、 patched基因和ras等。皮肤癌的发生与看门基因突 变关系密切。
突变影响生物的代谢过程，导致一个特定生 化功能的改变或丧失。如微生物的营养缺陷型。
突变导致生物体外观上可见的形态结 构的改变。例如果蝇的红眼→白眼突变：
例: UVB 所致的基因突变 UVB: 290-320nm
由于修复系统的缺陷或偶发的错误修复，则会 导致某些基因突变，使得角质形成细胞的细胞 周期的调控出现异常，进一步发生克隆性增生 和永生化生长而导致皮肤癌的发生。
EMS能使鸟嘌呤的 N位置上有乙基，成为7一乙基鸟嘌
呤。与胸腺嘧啶配对，故能使G-C转换成A-T。
烷化剂的另一作用是脱嘌呤。例如烷基在鸟嘌呤N位上 活化糖苷键引起断裂，使嘌呤从DNA链上脱掉，产生缺口。 复制时，与缺口对应的位点上可能配上任一碱基，从而引 起转换或颠换；而且去嘌呤后的DNA容易发生断裂，引起 缺失或其他突变。
p53 当UVB损伤DNA造成p53突变后，突变型p53因 失去了对细胞周期的正常调控，使得损伤的DNA 继续复制，从而提高了染色体畸变的偶发率和遗 传的不稳定性，角质形成细胞极易发生克隆增生 和恶性转化。
有害物质富集
例: DDT在水环境中存在量仅为3×10-6ppm(mg/L)的时候，当 它进入浮游动物体内就被富集为0.04ppm；
复制时，此处产生 空耗过程，DNA不 能复制，细胞不能 分裂，导致凋亡。
紫外线引起的DNA损伤 －－最易形成胸腺嘧啶二聚体（TT）
（2）电辐射引起的DNA损伤
碱基变化
细胞中的水经辐射解离后产生大量OH-自由基， 使DNA链上的碱基氧化修饰、形成过氧化物的、导 致碱基环的破坏和脱落等。 脱氧核糖变化 脱氧核糖上的每个碳原子和羟基上的氢都能与 OH-反应，导致脱氧核糖分解，最后会引起DNA链断 裂。
DNA链断裂
脱氧核糖破坏或磷酸二酯键断开而导致DNA链断裂。 一条链断裂称单链断裂（single strand broken）； DNA双链在同一处或相近处断裂称为双链断裂（double strand broken ）
胶联（binding）
同一条DNA链上或两条DNA链上的碱基间以共价 键结合；DNA与蛋白质之间也以共价键相连；组蛋白、染 色质中的非组蛋白、调控蛋白、与复制和转录有关的酶 都会与DNA以共价键连接。
突变的多方向性和复等位基因 一个基因内有很多突变位点，所以，一个基因的突变也有 多方向性，从而导致一个基因可以有两个以上的等位形式—— 复等位基因。
(2) 缺失（deletion）/ 插入（insertion）
DNA链上一个或一段核苷酸的消失或加入。
例如在 E.coli的lacl基因中发现一种 4个碱基序列(CTGG) 在野生型中连续重复了 3次。J. Miller等人研究了这个基因突 变热点（hot Spots）产生的原因。发现某些热点是由重复序列 引起的。所谓热点即一个基因中比其他位点更容易发生突变的 位点。
（3）突变导致基因型改变:
这种突变只有基因型的改变，而没有可察觉的表 型改变。
多态性 (polymorphism)：
是用来描述个体之间的基因型差别现象。利用 DNA多态性分析技术，可识别个体差异和种、株间差 异。
第六章
DNA的损伤与修复
The damage and repair of DNA
DNA损伤的概念：
DNA双螺旋结构发生的任何改变。
主要分为两种：
单个碱基的改变 双螺旋结构的异常扭曲
DNA损伤修复的重要性
DNA存储着生物体赖以生存和繁衍的遗传信息， 维护DNA分子的完整性对细胞至关紧要； 修复DNA损伤的能力是生物能保持遗传稳定性 所在； DNA分子的变化并不是全部都能被修复成原样 的，因此生物才会有变异、有进化。
浮游动物被小鱼吃了，小鱼体内DDT富集量就变为0.5ppm；
当小鱼被大鱼吃了，大鱼体内DDT富集量就升高为2ppm； 当大鱼被鹰吃了，鹰体内DDT富集量就变为25ppm， DDT浓 度整整富集了1000万倍。 如果人吃了鱼或鹰，那么人体内DDT富集量更是高得可怕。会 引起突变 “低剂量、长期暴露的蓄积作用”
移码突变（frame-shift mutation）： 由于插入或缺失突变引起DNA的阅读框（ORF）发生改 变，从而产生不同蛋白质的过程。
(3) 倒位 (inversion) 或转位（translocation）
DNA重组使其中一段核苷酸倒置，或从一处迁移到另一处。