当前位置：文档之家 › 分子生物学问答题整理

分子生物学问答题整理

  • 格式：doc
  • 大小：120.50 KB
  • 文档页数：4

1.简述染色体包装模型。（4分） 2.简述原核与真核基因结构的特点。（6分） 3.简述遗传密码的特点。（4分） 遗传密码的基本特性：遗传密码编码在核酸分子上，其基本单位是按照5′→ 3′方向编码、不重叠、无标点的三联体密码子，密码的简并性，密码的变偶性，遗传密码的通用性和变异性，遗传密码的防错系统。共有64个三联体密码子，除三个终止密码外，其余61个密码子编码20种氨基酸，所以，许多氨基酸不只一个遗传密码。同一种氨基酸具有两个或更多个密码子的现象称为密码子的简并性(degeneracy)。对应于同一种氨基酸的不同密码子称为同义密码子(synonymous codon)，只有色氨酸与甲硫氨酸仅有1个密码子。 (1)密码无标点：从起始密码始到终止密码止，需连续阅读，不可中断。增加或删除某个核苷酸会发生移码突变。 (2)密码不重叠：组成一个密码的三个核苷酸只代表一个氨基酸，只使用一次，不重叠使用。 (3)密码的简并性：在密码子表中，除Met、Trp各对应一个密码外，其余氨基酸均有两个以上的密码，对保持生物遗传的稳定性具有重要意义。 (4)变偶假说：密码的专一性主要由头两位碱基决定，第三位碱基重要性不大，因此在与反密码子的相互作用中具有一定的灵活性。 (5)通用性及例外：地球上的一切生物都使用同一套遗传密码，但近年来已发现某些个别例外现象，如某些哺乳动物线粒体中的UGA不是终止密码而是色氨酸密码子。 (6)起始密码子AUG，同时也代表Met，终止密码子UAA、UAG、UGA使用频率不同。 4.用图绘制真核基因的精细结构。（6分）

5.简述PCR反应的系统组成和参数设置。（4分） 见生物工程书 6.简述探针的类型。（5分）

答:1,cDNA探针:通过逆转录获得cDNA后,将其克隆于适当的克隆载体,通过扩增重组质粒而 使cDNA得到大量的扩增.提取质粒后分离纯化作为探针使用.它是目前应用最为广泛的一种探针. 2,基因组探针:从基因组文库里筛选得到一个特定的基因或基因片段的克隆后,大量扩增,纯化, 切取插入片段,分离纯化为探针. 3,寡核苷酸探针:根据已知的核酸顺序,采用DNA合成仪合成一定长度的寡核苷酸片段作为探针. 4,RNA探针:采用基因克隆和体外转录的方法可以得到RNA或反义RNA作为探针. 7.简述操纵子模型的基本组成要件。（5分）

8.简述阳性克隆筛选的原理。（6分） 答:某些质粒带有大肠杆菌的半乳糖苷酶基因片段,在半乳糖苷酶基因的基因区外又另外引入了一段含多种单一限制酶位点的DNA序列.这些位点上如果没有克隆外源性DN**段,在质粒被导入lac-的大肠杆菌后,质粒携带的半乳糖苷酶基因将正常表达,与大肠杆菌的半乳糖苷酶基因互补,产生有活性的半乳糖苷酶,加入人工底物X-gal和诱导剂IPTG后,出现蓝色的菌落.如果在多克隆位点上插入外源DN**段,将使lac Z基因灭活,不能生成半乳糖苷酶,结果菌落出现白色.由于这种颜色标志,重组克隆和非重组克隆的区分一目了然. 9.从C值悖论的角度谈谈你对基因组大小与生物复杂度之间的辨证关系。（15分）

10.试述基因表达调控与生命本质的关系。（15分） 11.从遗传物质的发现与基因概念的发展阐述基因概念的内涵。（15分） 12．简述真核生物基因组的序列组成。（简答，5分） 13．描述大肠杆菌DNA聚合酶I在DNA生物合成过程中的作用。（简答，5分） E．coli DNA聚合酶I是多功能酶，具有：①DNA聚合酶活性，能按模板要求，以5’→ 3’方向合成DNA，在DNA复制中，常用以填补引物切除后留下的空隙；②5'→3’外切酶活性，DNA复制后期，用于切除RNA引物；③3'→5’外切酶活性，用以校对复制的正确性，当出现错配碱基时，切除错配碱基直到正确配对为止；DNA聚合酶I不是DNA复制和校正中的主要聚合酶，它的功能主要是修复。 14．试比较转录与复制的区别。（8分） 15．蛋白质合成后的加工修饰有哪些内容?（简答，8分） 提示：(1)水解修饰；(2)肽键中氨基酸残基侧链的修饰；(3)二硫键的形成；(4)辅基的连接及亚基的聚合。 翻译后的加工过程可以使蛋白质的组成更加多样化，导致其结构上呈现出更复杂的构象变化，以适应更多生物功能的需要。加工修饰过程有两个方面：①对氨基酸残基的侧链基团进行修饰；②在蛋白质成熟过程中多肽链上部分肽段被切除。特异的修饰和加工过程与这些蛋白质的合成部位，运送的靶部位有关。实际上，加工过程在多肽链合成开始时就随之进行了。细胞质中的蛋白质从核糖体上释放后即可行使其功能；而运送到其他细胞器中的蛋白质则在运送过程中发生着许多修饰过程。 17．阐述基因概念的变化。（12分）

基因的最初概念来自于孟德尔的“遗传因子”，他认为生物性状的遗传是由遗传因子控制的，性状本身不能遗传。1909年， 丹麦学者约翰生（W.Johannsen）提出了基因一词，代替了孟德尔的“遗传因子”；1910年，摩尔根利用果蝇杂交实验证明了基因位于染色体上，呈直线排列，并于1926年发表了《基因论》；1928年Griffith进行的肺炎球菌转化实验及1944年Avery 等人进行的工作证明了DNA 就是遗传物质；20世纪40年代G.W.Beadle和 E.L.Tatum提出了“一个基因一个酶”的假说；1953年Watson和 Crick 提出了DNA 双螺旋结构模型；1957年 Crick提出了中心法则，并于1961年提出了三联遗传密码；1957年S.Benzer提出了“顺反子”概念；1961年，F.Jacob和 J.Monod 提出了“操纵子模型”学说，由此进一步证明了基因的作用和遗传信息转移的中心法则；20世纪50年代初，B.McClintock 在研究玉米的控制因子中提出了某些遗传因子的位置是可转移的；60年代在大肠杆菌中发现了插入序列，提出了“跳跃基因”的概念；70年代发现基因的不连续性，提出了“断裂基因”的概念；1978年在噬菌体中发现了重叠基因。 20．简述组蛋白、非组蛋白的特点。（简答，6分）

21．简述RNA聚合酶的主要功能和种类。（简答，8分） 22．基因转录是如何起始的?（8分） 23．简述DNA复制的忠实性机制。（6分） 24．以乳糖利用为例说明阻遏蛋白的负性调控和CAP的正性调控。（11分） 26.简述核小体结构要点。（简答，5分） 27．参与蛋白质生物合成体系的组分有哪些?它们具有什么功能?（简答，6分） 翻译过程需要如下因素：一些被称作起始因子(initiation factor，IF)的非核糖体蛋白质，参与了蛋白质合成的起始。真核生物蛋白质合成的起始需要更多的蛋白质因子eIF参与作用。当起始过程结束后，mRNA上接下来的密码子的翻译则由3个重复的反应完成一个氨基酸的掺入。这3个反应在原核和真核生物中相似，其中两个需要非核糖体蛋白的延伸因子(elongation factor EF)的参与。延伸过程的最后一步.这一过程由移位因子EF-2催化(原核中为EF-G，真核中为EF-2)，此过程需要GTP水解功能。移位的目的是使核糖体沿mRNA向下游移动，使下一个密码子暴露出来以供继续翻译。GTP的水解在翻译过程中具有重要的作用，在每掺入一个氨基酸的延伸过程中，都有两个GTP分子发生了水解。通过EF-Tu和EF-G的作用机制可解释GTP的水解过程，GTP的结合与水解都在这些因子上进行，它们的共同作用激活了复合物水解部位的活性。随着GTP水解成GDP，这些因子的构象又发生了变化，与核糖体分离。当终止密码子进入核糖体上的A位点后，即被释放因子识别。RF-1识别UAA和UAG，RF-2识别UAA和UGA，翻译的最后一步涉及到肽酰-tRNA中连接tRNA和C端氨基酸酯键的切断，这一过程需要终止密码子和释放因子(release factors，RFs)。 28．简述细菌染色体基因组结构的一般特点。（简答，8分）

细菌的染色体基因组有以下几个特点： ① 细菌染色体基因组常由一条环状DNA链组成。染色体经高度折叠形成致密类核，类核无核膜，与胞浆分开，中央由RNA和支架蛋白组成，外围是双链环状的DNA超螺旋。染色体DNA链上的信号区域优先与细胞膜结合，有助于细胞膜对染色体的固定，并在细胞分裂时将染色体均匀分配到子代细胞中。 ② 具有操纵子。功能上相关的几个结构基因往往串联排列在一起，受它们上游共同的调控区（启动基因和操纵基因）的控制。转录时，形成一条多顺反子mRNA链，再分别指导合成各自的蛋白质。 ③ 细菌基因组中的结构基因序列是连续的，没有内含子，因此转录后不需要剪切加工。 ④ 细菌的DNA绝大部分是编码蛋白质的，只有一小部分是非编码区，其中也包含一些基因表达调控的DNA序列。这也为原核生物所共有。 ⑤ 细菌的结构基因不重叠，即DNA序列不编码两种蛋白质肽链。但也有前一个基因的终止密码子与后一个基因的起始密码子重叠的现象。 ⑥ 细菌染色体基因组结构基因多为单拷贝，但编码rRNA的基因通常是多拷贝的，这可能有利于核糖体的快速组装，以便于急需蛋白质的快速合成。 29．简述蛋白质生物合成过程。（8分）

蛋白质合成可分四个步骤，以大肠杆菌为例： (1)氨基酸的活化：游离的氨基酸必须经过活化以获得能量才能参与蛋白质合成，由氨酰-tRNA合成酶催化，消耗1分子ATP，形成氨酰-tRNA。 (2)肽链合成的起始：由起始因子参与，mRNA与30S小亚基、50S大亚基及起始甲酰甲硫氨酰-tRNA(fMet-tRNAt)形成70S起始复合物，整个过程需GTP水解提供能量。 (3)肽链的延长：起始复合物形成后肽链即开始延长。首先氨酰-tRNA结合到核糖体的A位，然后，由肽酰转移酶催化与P位的起始氨基酸或肽酰基形成肽键，tRNAf或空载tRNA仍留在P位．最后核糖体沿mRNA5’→3’方向移动一个密码子距离，A位上的延长一个氨基

合集下载

《分子生物学》复习题解答【2010级生物科学(师范)版】

《分子生物学》复习题解答【2010级生物科学(师范)版】


质粒，如酵母和植物。 ④ 原核生物的DNA位于细胞的中央，称为类核。
真核生物有细胞核，DNA序列压缩为染色体存在于细胞核中。 ⑤ 真核基因组都是由DNA序列组成，原核基因组还有可能由RNA组成，
如RNA病毒。
5、转位因子的特点。 （1）结构特点：在转位因子的两端，存在末端重复序列（TIR），在转 位过程中至关重要。 （2）结构特点：绝大多数转位因子含有开放阅读框架（ORF），它可能 编码转座酶，促进转位因子的转位。 （3）结构特点：受体DNA上很短的一段靶序列，由于转位因子的插入，靶序
靶位点连接。最后，填补插入位点两侧的单链区。 （4）分析比较细菌转座子的结构与特点？ 答：1974年，随着发现与抗生素抗性有关的基因可以在质粒与细菌的染色
5、简述拓扑异构酶的概念、分类、特点及作用机理。 （1）概念：在真核、原核生物中发现有催化双螺旋DNA的超螺旋化或者回
到松弛态的酶类，即负责DNA拓扑异构体的超螺旋与松弛态相互 间的转化，反应都与链的切断——缝合机制相关。 （2）分类：I型拓扑异构酶，II型拓扑异构酶。 （3）特点：既能水解，又能连接磷酸二酯键。 （4）作用机理： ① Ⅰ型拓扑异构酶不需要ATP的能量而催化异构体化，作为反应的中间 产物，在原核生物来说是游离型的5′-OH末端扣3′-磷酸末端与酶形成 共价键，而真核生物是3′-OH末端5′-磷酸末端与酶形成共价键。此酯 键中所贮存的能量，可能在切断端的再结合上起着作用。 ② 在Ⅱ型拓扑异构酶中，DNA促旋酶可单独催化闭环状DNA产生超螺 旋，这是独特的。其它二个型的酶，除可使超螺旋松弛也需要ATP的 能量外，还可催化促旋酶的催化反应。
7、熔解温度（Tm）
Tm是指DNA的热变性过程中，260nm处的紫外吸收值的增加量达到 最大增量的一半时的温度。 8、拓扑异构酶 拓扑异构酶是指在真核、原核生物中发现有催化双螺旋DNA的超螺旋 化或者回到松弛态的酶类，即负责DNA拓扑异构体的超螺旋与松弛态 相互间的转化，反应都与链的切断——缝合机制相关。 9、双螺旋呼吸作用 双链DNA中配对碱基的氢键不断处于断裂和再生状态之中，特别是稳 定性相对较低的富含A-T的区段，在微观上，常会发生瞬间的单链泡 状结构，这种现象称双螺旋的呼吸作用。 10、镜像重复 镜像重复由反方向完全相同的两个序列组成的重复序列。
分子生物学-21

分子生物学-21

分子生物学-21(总分：100.00，做题时间：90分钟)一、问答题(总题数：20，分数：100.00)1.AUG既可以作为起始密码子，也可以作为肽链延伸过程中编码甲硫氨酸的密码子，那么原核生物和真核生物分别依靠什么机制识别作为起始密码子的AUG?（分数：5.00）__________________________________________________________________________________________ 正确答案：()解析：原核生物起始密码子的识别主要依赖于mRNA 5"端的SD序列与16SrRNA 3"端的反SD序列之间的互补配对。

mRNA上位于SD序列下游的第一个AUG用作起始密码子。

真核生物依赖40S小亚基在帽子结合蛋白引导下结合到mRNA的5"端，并沿着mRNA从5"端向3"端扫描，以遇到的第一个AUG作为起始密码子。

2.真核生物编码蛋白质的结构基因的主要结构是什么?（分数：5.00）__________________________________________________________________________________________ 正确答案：()解析：由转录调节区域和转录单位构成，其中转录调节区域主要包括启动子、增强子，有时有沉默子；转录单位主要包括5"端非翻译区、外显子、内含子、3"端非翻译区。

3.氨酰-tRNA合成分为两步反应，列出反应式。

（分数：5.00）__________________________________________________________________________________________ 正确答案：()解析：反应式见下图。

4.原核生物的蛋白质合成可分为哪些阶段?简述各阶段的主要事件。

（分数：5.00）__________________________________________________________________________________________ 正确答案：()解析：分为起始、延伸、终止三个阶段。

分子生物学试题及答案

分子生物学试题及答案

分子生物学试题及答案一、名词解释1. cDNA 与 cccDNA cDNA 是由mRN 軀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a —螺旋与P —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 receptorprotein ), cAMP 与 CRP 结合后所形成的复合物称激活蛋白CAP ( cAMP activated protein )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。

micRNA 互补干扰RNA 或称反义RNA 与mRNA 序列互补，可抑制mRNA 勺翻译。

核酶：具有催化活性的RNA 在RNA 的剪接加工过程xx 起到自我催化的作用。

7. 模体：蛋白质分子空间结构 xx 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 xxN 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 xx ，遇到氨基酸全面缺乏时，细4． 5． 6．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（pppGp©）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TGAC般增强子，弱化子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。

硕士研究生分子生物学复习题答案

硕士研究生分子生物学复习题答案

硕士研究生分子生物学复习JUJU一、名词解释1. 基因gene：是指核酸分子中贮存遗传信息的遗传单位,是指贮存有功能的蛋白质多肽链或RNA序列信息及表达这些信息所必需的全部核苷酸序列.2. 基因组genome：是指细胞或生物体中,一套完整单倍体的遗传物质的总和.基因组的结构主要指不同的基因功能区域在核酸分子中的分布和排列情况,基因组的功能是储存和表达遗传信息.3. 基因家族gene family：是指核苷酸序列或编码产物的结构具有一定程度同源性的一组基因.同一个家族的基因成员是由同一祖先基因进化而来.4. 假基因pseudogene：在多基因家族中,某些成员并不能表达出有功能的产物,这些基因称为假基因,用ψ表示.假基因与有功能的基因同源,原来也可能是有功能的基因,由于缺失、倒位或点突变等原因失去活性,成为无功能的基因,它们或者不能转录,或者转录后生成无功能的异常多肽.5. 质粒plasmid：是存在于细菌细胞质中的一类独立于染色体的遗传成分,它是由环形双链DNA组成的复制子.质粒DNA分子可以持续稳定的处于染色体外的游离状态,但在一定条件下又会可逆的整合到宿主染色体上,随染色体的复制而复制,并通过细胞分裂传递到后代.6. 基因超家族gene superfamily：是指一组由多基因家族及单基因组成的更大的基因家族.它们的结构有程度不等的同源性,可能是由于基因扩增后又经过结构上的轻微改变,因此它们可能都起源于相同的祖先基因.但是它们的功能并不一定相同,这一点正是与多基因家族的差别.这些基因在进化上也有亲缘关系,但亲缘关系较远.如免疫球蛋白超家族.7. 卫星DNAsatellite DNA：为非编码区串联重复序列.通常存在于内含子和间隔DNA内.重复次数从数次至数百次,甚至几十万次,串联重复单位从最短的2bp 起,长短不等.这类重复顺序组成卫星DNA的基础.可分为三类：大／小／微卫星DNA.8. 基因多态性：是指由于等位基因间在特定位点上DNA序列存在差异造成的,一般发生在基因序列中不编码蛋白质的区域和没有重要调节功能的区域.9. 操纵子operator：是阻遏蛋白识别与结合的一小段DNA序列,转录过程存在阻遏调控机制的基因中均含有这样的序列.操纵子紧接在启动子下游,通常与启动子有部分重叠.10. 顺式作用元件cis-acting elements：是指那些与结构基因表达调控相关、能够被基因调控蛋白特异性识别和结合的DNA序列.原核生物中主要是启动子、阻遏蛋白结合位点、正调控蛋白结合位点、增强子等.真核生物中包括启动子、上游启动子元件、增强子、加尾信号和一些反应元件等.11. 反式作用因子trans-acting elements：在真核生物中,基因特异性转录因子称为反式作用因子,这些因子通常是通过与增强子或上游启动元件结合而发挥作用.反式作用因子通过与通用转录因子及RNA聚合酶相互作用而刺激转录,这些相互作用促进前起始复合物的形成.12. 增强子enhancer：是一种较短的DNA序列,能够被反式作用因子识别与结合.反式作用因子与增强子元件结合后能够调控通常为增强临近基因的转录.增强子序列通常是数个形成一簇,位于转录起始点上游-100~-300bp处,但在基因之外或某些内含子中也有增强子序列.13. 启动子promoter：是RNA聚合酶特异性识别和结合的DNA序列.启动子具有方向性,一般位于结构基因转录起始点的上游,启动子本身并不被转录.也有一些真核生物启动子位于转录起始点下游,且可以被转录14. 载体vector：携带外源DNA进入宿主细胞,并在宿主细胞中进行无性繁殖或表达的小分子DNA. 这种DNA进入受体细胞后,可自主复制,或插入到基因组中,随受体细胞的基因组一起复制.载体上还常带有特定的药物抗性基因,便于筛选.按功能可分为克隆载体和表达载体,按来源可分为质粒、噬菌体、噬菌粒、粘粒、病毒和人工染色体载体等.15. 基因工程gene engineering：将基因进行克隆,并利用克隆的基因表达、制备特定的蛋白或多肽产物,或定向改造细胞乃至生物个体的特性所用的方法及相关的工作统称为基因工程.／是在分子水平上,用人工方法提取或制备DNA, 在体外切割、拼接和重新组合,然后通过载体把重组的DNA分子导入受体细胞,使外源DNA在受体细胞中进行复制与表达,生产出人们所需要的产物,或定向创造生物新性状,并使之稳定地传给下一代.16. PCRpolymerase chain reaction：聚合酶链式反应.是在DNA聚合酶、模版DNA、引物和4种dNTP存在的条件下进行的体外酶促DNA合成反应,是在体外特异性扩增位于两段已知序列之间的DNA区段的一种方法.／其原理是依据细胞中DNA半保留复制机理,DNA在不同温度下变性、复性的特性,人为控制温度高温变性、低温退火、中温延伸循环多次后使目的基因得到扩增.17. RNAiRNA interference：RNA干涉,是指外源性的dsRNA所致的细胞内有效的和特异性的基因封闭.其作用机制是双链RNA被特异的核酸酶降解,产生干扰小RNAsiRNA,这些siRNA与同源的靶RNA互补结合,特异性酶降解靶RNA,从而抑制、下调基因表达.已经发展成为基因治疗、基因结构功能研究的快速而有效的方法.／是指在生物体细胞内,dsRNA引起同源mRNA的特异性降解,因而抑制相应基因表达的过程.是一种转录后水平的基因沉默,在生物体内普遍存在.／指在生物体细胞内,外源性dsRNA酶切产生siRNA引起同源mRNA的特异性降解,因而抑制相应基因表达的过程. 是一种转录后水平的基因沉默,在生物体内普遍存在外源性dsRNA被一种叫DICER的dsRNA内切酶剪切产生siRNA,其可识别靶mRNA分子并使其被相应的核糖核酸酶切割成片段,从而抑制正常基因的表达,正常时生物体内不会有RNAi现象,只有在外源性RNA导入的情况下会发生.18. 分子杂交nucleic acid hybridization：是指具有互补序列的两条核酸单链在一定条件下按碱基酸对原则形成双链的过程.19. 基因诊断gene diagnosis：是以DNA和RNA作为诊断材料,通过检查基因的存在、缺陷或异常表达,对人体状态和疾病作出诊断的方法和过程.其基本原理是检测DNA或RNA的结构变化与否,量的多少及表达功能是否正常,以确定被检查者是否存在基因水平的异常变化,以此作为疾病诊断的依据.20. 基因治疗gene therapy：是应用基因或基因产物,治疗疾病的一种方法.狭义的说,基因治疗是把外界的正常或治疗基因,通过载体转移到人体的靶细胞,进行基因修饰和表达,改善疾病的一种治疗手段.21. miRNAmicroRNA：是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20～25nt.成熟的miRNA是由较长的初级转录产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或阻遏靶mRNA的翻译.／长度约20-25个碱基对的非编码单链RNA,通过与 mRNA3'UTR互补的机制结合到mRNA上,抑制其转录或直接导致其降解,从而抑制基因表达.有高等生物基因组编码,在物种进化中相当保守.miRNAs的表达具组织特异性和时序性,在细胞生长和发育过程的调节中起多种作用22. 反义RNAanti-sense RNA：其碱基序列正好与mRNA互补,从而可与mRNA配对结合形成双链,抑制mRNA作为模板进行翻译.23. 转染transfection：指真核细胞主动摄取或被动导入外源DNA片段而获得新的表型的过程.24. 转化transformation：是指将质粒或其他外源DNA导入处于感受态的宿主细胞,并使之获得新的表型的过程.转化现象在自然界普遍存在,是常见的基因转移方式之一.25. 基因表达：是指生物基因组中结构基因所携带的遗传信息经过转录、翻译等一系列过程,合成特定的蛋白质,进而发挥其特定的生物学功能和效应的全过程.但并非所有基因表达过程都产生蛋白质,rRNA、tRNA编码基因转录生成RNA的过程也属于基因表达.26. 限制性核酸内切酶restriction endonuclease：是一类能识别双链DNA分子中特定核苷酸序列,并在识别序列内或附近特异切割双链DNA的核酸内切酶. 27. 基因组学genomics：指对所有基因进行基因组作图包括遗传图谱、物理图谱、转录图谱,核酸序列分析,基因定位和基因功能分析的一门科学.包括结构基因组学、功能基因组学、比较基因组学.28. 蛋白质组学proteomics：是对不同时间和空间发挥功能的特定蛋白群体的研究,它是指从整体角度分析细胞内动态变化的蛋白质组成分、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的一个新的研究领域.蛋白质组学的研究技术体系包括：样品制备,双向聚丙烯酰胺凝胶电泳,蛋白质的染色,凝胶图像分析,蛋白质分析,蛋白质组数据库等.／是指对在一定时间内或某一特定环境条件下,细胞、组织或有机体内所表达的所有蛋白质即蛋白质组进行系统的、总的研究的一门学科.旨在阐明生物体全部蛋白质的表达模式和功能模式,内容包括鉴定蛋白质表达、存在方式、结构、功能的互相作用方式等,它不同于传统的蛋白质学科,是在生物体或其细胞的整体蛋白质水平上进行的,从一个机体或一个细胞的蛋白质整体活动来揭示生命规律.包括表达蛋白质组学和细胞图形功能蛋白质组学.29. 顺反子cistron：编码单条多肽链的一个遗传功能单位,即转录单位.有单顺反子和多顺反子.／即是由结构基因转录出的、并作为模板与核蛋白体结合、指导蛋白质合成的一类RNA分子.在真核细胞中一种mRNA分子只能翻译出一种蛋白质,为单顺反子.在原核细胞中一种mRNA分子可翻译出多种蛋白质,为多顺反子.二、问答题1. 真核生物基因组结构特点. P351结构基因：真核生物的结构基因是不连续的,编码氨基酸的序列被非编码序列打断,因而被成为断裂基因.编码序列之间的序列称为内含子,被隔开的编码序列称为外显子.2顺式调控元件：是指那些与结构基因表达调控相关、能够被基因调控蛋白特异性识别和结合的DNA序列.包括启动子、上游启动子元件、增强子、加尾信号和一些反应元件等.3基因家族：是指核苷酸序列或编码产物的结构具有一定程度同源性的一组基因.同一个家族的基因成员是由同一祖先基因进化而来.根据基因家族同源性程度的不同可以分为以下几型：①基因序列相同；②基因序列高度同源；③基因序列不同,编码产物具有同源功能区；④基因序列不用,编码产物具有小段保守基序；⑤基因超家族.4假基因：在多基因家族中,某些成员并不能表达出有功能的产物,这些基因称为假基因,用ψ表示.假基因与有功能的基因同源,原来也可能是有功能的基因,由于缺失、倒位或点突变等原因失去活性,成为无功能的基因,它们或者不能转录,或者转录后生成无功能的异常多肽.5重复序列：真核基因组存在大量重复序列,除了编码rRNA、tRNA、组蛋白及免疫球蛋白的结构基因外,大部分重复序列是非编码序列.根据出现频率不同可分为：高度重复序列、中度重复序列、单拷贝序列.6真核生物基因组中的转座子：是一些可以移动的遗传因素.7端粒：真核生物基因组染色体DNA为线性分子,其末端存在一种特殊的结构形式,称为端粒.该结构是一段DNA序列和蛋白质形成的复合体,只存在于真核细胞染色体末端.其在染色体的定位、复制、末端保护以及控制细胞寿命等方面起重要作用.8非编码序列：占基因组90%以上,编码序列小于DNA总量的5%.9为单基因结构,转录产物为单顺反子.10有多复制起点,每个复制起点大小不一.2. 真核生物和原核生物基因组结构的异同点. P35①真核基因组远远大于原核生物的基因组.②真核基因具有许多复制起点,每个复制子大小不一.原核基因只有一个复制起点.每一种真核生物都有一定的染色体数目,除了配子精子和卵子为单倍体外,体细胞一般为双倍体,即含两份同源的基因组,而原核基因组则是单拷贝的.③真核基因都是由一个结构基因与相关的调控区组成,转录产物为单顺反子monocistron,即一分子mRNA只能翻译成一种蛋白质.原核基因具有操纵子结构,即由几个功能相关的结构基因串联在一起,连同它们的调控序列组成一个转录单位.转录产物为多顺反子.④真核生物基因组中含有大量重复顺序,而原核生物基因组除rRNA、tRNA基因外,重复顺序不多.⑤真核生物基因组内非编码的顺序占90%以上.基因中非编码顺序所占的比例是真核生物与细菌、病毒的重要区别,且在一定程度上也是生物进化的标尺.⑥真核基因是断裂基因,即编码序列被非编码序列分隔开来,基因与基因间的非编码序列为间隔DNA,基因内非编码序列为内含子,被内含子隔开的编码序列则为外显子.而原核基因是连续的.⑦功能相关的基因构成各种基因家族,它们可串联在一起,亦可相距很远,但即使串联在一起的成簇的基因也是分别转录的.⑧真核生物基因组中也存在一些可以移动的遗传因素,这些DNA顺序并无明显生物学功能,似乎为自己的目的而组织,故有自私DNA之称,其移动多被RNA介导如哺乳动物及人类基因组中的逆转座子,也有被DNA介导的如果蝇及谷类中的DNA 转座子.1、原核结构基因无重叠现象,即同一部分DNA序列不编码两种蛋白质2、原核具有编码同工酶的基因3、原核DNA分子中有多种功能的识别区域,如复制起始区与终止区、转录启动区与终止区等,这些区域往往具有特殊序列,并含有反向重复序列.3. 人类基因组的组织结构特点.P371人类基因组的重复序列：按组织结构和分布特点分类①反向重复序列：是指两个顺序相同的拷贝在DNA链上呈反向排列.人类基因组中约含5%的反向重复序列,散布于整个基因组中,常见于基因组的调控区内,可能与复制转录的调控有关.②串联重复序列：特点是具有一个固定的重复单位,该重复单位头尾相连形成重复顺序片段,约占人类基因组10%.A.编码区串联重复序列：如组蛋白基因、5sRNA基因等,其意义在于快速大量合成相应基因的mRNA.B.非编码区串联重复序列：其通常存在于间隔DNA和内含子内,是组成卫星DNA的基础.③散在重复序列：除串联重复和反向重复序列之外的所有重复序列,不论重复次数多少,都可归在散在重复序列.根据重复序列的长度可分为短散在核元件和长散在核元件.2人类基因组中的DNA多态性：DNA多态性是指发生在DNA水平的多态性.在人类漫长的进化过程中,由于染色体结构的改变、DNA突变、重组、交换以及转座子的插入等,使得除了单卵双胞得个体外,没有两个个体的DNA组成是完全相同的.人类基因组多态性都是按孟德尔规律遗传的,具有体细胞稳定性和种系稳定性,因此可用它们作为染色体上疾病基因座位的遗传标记.①基因多态性：是由于等位基因间在特定位点上DNA序列存在差异造成的.②限制性片段长度多态性：是指突变、重排、单个核苷酸的插入或缺失可使DNA 顺序发生改变,其中有些可能造成限制酶切位点的增加、缺失或易位,致使DNA分子的限制酶切位点数目、位置发生改变.用限制酶切割不用个体基因组时,所产生的限制性片段的数目和每个片段的长度不同.③串联重复序列多态性：是以相同的核心序列按首尾相连的形式串联排列在一起形成一段特殊的序列的重复次数有较大变化.为DNA序列长度多态性.主要发生在小卫星和微卫星DNA.④单核甘酸多态性：是指基因组内特定核苷酸位置上存在不同的碱基,其中最少的一种在群体中的频率不低于1%.4. 原核生物基因表达调控机制.P78原核生物基因的转录和翻译偶联,mRNA降解快、半衰期短.原核生物基因表达调控主要在转录水平,其次是翻译水平.有两种方式：起始调控启动子调控和终止调控衰减子调控,转录是通过负调控因子和正调控因子进行复合调控的.以大肠杆菌E.coli为例介绍.1）转录起始调控的主要模式：①σ因子控制特定基因的表达：不同的σ因子可以竞争结合RNA聚合酶,RNA聚合酶的核心酶与不同σ因子组成的全酶识别不同基因的启动子.②乳糖操纵子的转录调控：在大肠杆菌的许多操纵子中,基因的转录不是由单一因子调控的,而是通过负调控因子和正调控因子进行复合调控的.细菌通常优先以葡萄糖作为能源,葡萄糖代谢产物能抑制细胞腺苷酸环化酶和激活磷酸二酯酶的活性,结果使细胞内的cAMP水平降低.葡萄糖耗尽时,细胞内cAMP水平升高,即可通过CAP调控其它操纵子的表达.E.coli的乳糖操纵子有Z、Y、A三个结构基因,编码β-半乳糖甘酶、乳糖透酶和半乳糖甘乙酰化酶,结构基因上游有一个启动子P和一个操纵子O.启动子上游有一个CAP蛋白的结合位点.启动子、操纵子和CAP结合位点共同构成乳糖操纵子的调控区.I基因是调节基因,编码产生阻遏蛋白.阻遏蛋白为四聚体,每个亚基相同.在没有乳糖的条件下,阻遏蛋白能与操纵子结合.由于操纵子与启动子有部分重叠,阻遏蛋白与操纵子结合后,抑制结构基因的转录.但是阻遏蛋白的抑制作用并不是绝对的.乳糖存在时,乳糖经透酶作用进入细胞,经β-半乳糖甘酶催化,转变成半乳糖和葡萄糖,同时催化一小部分乳糖转变成异乳糖.异乳糖作为诱导剂与阻遏蛋白结合,使阻遏蛋白构象发生改变,导致阻遏蛋白与操纵基因的解聚,引起结构基因的转录.lac操纵子中的lac启动子是弱启动子,RNA聚合酶与之结合的能力很弱,只有CAP结合到启动子上游的CAP结合位点后,促进RNA聚合酶与启动子的结合,才能有效转录.在这种调控中,CAP起正调控作用.乳糖操纵子的转录起始由CAP和阻遏蛋白两种调控因子来控制,可因葡萄糖和乳糖的存在与否而有4种不同的组合.A.葡萄糖存在、乳糖不存在：此时无诱导剂存在,阻遏蛋白与DNA结合,而且由于葡萄糖的存在,CAP也不能发挥正调控作用,基因处于关闭状态.B.葡萄糖和乳糖都不存在：在没有葡萄糖的情况下,CAP可以发挥正调控作用.但由于没有诱导剂,阻遏蛋白的负调节作用是基因仍然处于关闭状态.C.葡萄糖和乳糖都存在：乳糖的存在对基因的转录产生诱导作用.但由于葡萄糖的存在使细胞cAMP水平降低,cAMP-CAP复合物不能形成,CAP不能结合到CAP 结合位点上,转录仍不能启动,基因处于关闭状态.D.葡萄糖不存在、乳糖存在：此时CAP可以发挥正调控作用,阻遏蛋白由于诱导剂的存在而失去负调控作用,基因被打开,启动转录.1阻遏蛋白的负性调节：在没有乳糖的条件下,阻遏蛋白能与操纵序列O结合,抑制了RNA聚合酶与启动子P的结合,从而抑制酶与启动子的结合,使乳糖操纵子处于阻遏状态.2CAP的正性调节：分解代谢基因激活CAP分子内存在DNA和CAMP结合位点,当没有葡萄糖使,CAMP浓度升高,CAMP与CAP结合,CAMP－CAP复合物结合于CAP结合位点,提高了乳糖操纵子的转录活性.3不同生长条件下的协调调节：是指LAC操纵子阻遏蛋白的负性调节与CAP的正性调节机制协调合作.CAP不能激活被阻遏蛋白封闭的基因转录,反之没有CAP的存在来加强转录活性,即使阻遏蛋白从操纵子上解离,基因仍无转录活性.具体以下4种情况.③阿拉伯糖操纵子的转录调控④色氨酸操纵子的转录调控⑤DNA片段倒位对基因表达的调控转录终止的调控：分为依赖p因子和不依赖p因子的终止调控,核糖体也参与转录终止.2）翻译的可调控性及调控方式：①SD序列对翻译的影响A.SD序列的顺序及位置对翻译的影响不同的SD序列有一定的差异,因而翻译起始效率不一样.SD序列的核心序列是六个嘌呤AGGAGG,SD序列与核糖体小亚基中16S rRNA 3’端的互补序列配对结合,使起始密码子定位于翻译起始部位.SD1、SD2、SD3的序列可以不同,SD1/ORF1,SD2/ORF2,SD3/ORF3的AUG和SD 之间的距离也不同.核糖体以不同的效率结合不同的SD和起始翻译.SD序列位于起始密码子AUG上游8～13个碱基处,不同的开放阅读框上游的SD序列与起始密码子之间的距离是不同的,这使得起始密码子在翻译起始部位定位的精确度不同,因而翻译的起始效率也不相同.此外,某些蛋白质与SD序列的结合也会影响mRNA与核糖体的结合,从而影响蛋白质的翻译.不同的SD序列有一定的差异,因而翻译起始效率不一样.SD序列与起始密码子之间的距离,也影响mRNA翻译效率.核糖体以不同的效率结合不同的SD和起始翻译. 不同的开放阅读框上游的SD序列与起始密码子之间的距离是不同,这使起始密码子在翻译起始部位定位的精确度不同,因而翻译的起始效率也不同. B. mRNA二级结构隐蔽SD序列的作用在某些mRNA分子中,核糖体结合位点在茎环中,使核糖体无法结合,只有破坏茎环结构,核糖体才能结合.红霉素抗性的细菌编码一种红霉素甲基化酶,该酶使核糖体23S mRNA上特定位点的一个腺嘌呤甲基化,阻止红霉素的结合.红霉素通过该位点结合于核糖体,抑制蛋白质合成.②mRNA的稳定性许多细菌mRNA降解速度很快,细菌的生理状态和环境因素都会影响mRNA的降解速度.细菌mRNA的降解是由核酸内、外切酶共同完成的.③翻译产物对翻译的调控：如核糖体蛋白的调控、翻译终止因子RF2调节自身的翻译.1．核糖体蛋白：核糖体蛋白合成的控制主要是在翻译水平.每个操纵子转录的mRNA所编码的蛋白质中都有一种蛋白或两种蛋白形成的一个复合物可以结合到多顺反子上游的一个特定部位,阻止核糖体结合和起始翻译.2．翻译终止因子RF2调节自身的翻译：RF2 识别终止密码 UGA 和 UAA,RF1 识别终止密码 UAG 和 UAA.④小分子RNA的调控作用1．调整基因表达产物的类型2．低水平表达基因的控制5. 真核生物转录水平的基因表达调控机制.P89。