華中農業(yè)大學分子生物學終極總結

1、系統(tǒng)生物學(Systematic Biology 系統(tǒng)生物學是在細胞、組織、器官和生物體整體水平研究結構和功能各異的各種分子間及相互作用，并通過計算生物學來定量描述和預測生物功能的表形和行為。 S為沉降系數(shù)（sedimentation coefficient），當用超速離心測定一個粒子的沉淀速度時，此速度與粒子的大小直徑成比例。負超螺旋（Negative Supercoiled）：指順時針右手螺旋的DNA雙螺旋以相反方向繞它的軸扭轉而成負超螺旋，調節(jié)了DNA雙螺旋本身的結構，松解了扭曲壓力，使每個堿基對的旋轉減少，甚至可打亂堿基配對。生物體內most環(huán)狀DNA is N形式存在?；?/p>

2、印跡( Gene Impringting)是近年來發(fā)現(xiàn)的一種不遵從孟德爾定律的依靠單親傳遞某些遺傳學性狀的現(xiàn)象 gene conversion基因轉換是指同源序列之間非交互性的信息轉換。muton突變子,一個基因內產生突變表型的最小單位DNA shuffling體外同源重組技術。分子伴侶（molecular chaperones）他將細胞核內能與組蛋白結合并能介導核小體有序組裝的核質素稱為分子伴侶。核酶（ribozyme）催化功能的RNA分子，生物催化劑，降解特異的mRNA序列。調節(jié)子（regulon）是指由同一個蛋白調控的一組基因  Atte

3、nuator：衰減器,一個受到翻譯控制的轉錄中止子結構。由于翻譯作用的影響，其后面的基因或者被轉錄，或者在衰減子處實現(xiàn)轉錄的中止即產生衰減作用。  Insulator：絕緣子能阻斷激活或失活效應的元件。可在增和啟之間阻斷增強子的激活作用，也可防止異染色質的擴增，引起基因表達。  Inverted repeat：反向重復。方向相反的兩端重復序列。  TILLING：Targeting Induced Local Lesions In Genome,即定向誘導基因組局部突變。指以

4、篩選突變基因為主的反向遺傳學研究。  hoogsteen bonding ：在形成三螺旋與四螺旋DNA結構時，嘌呤A或G第6，7位與嘧啶3，4位形成的H鍵連接  heteroallele：非全同等位基因，在同一基因座位（locus）中，不同突變位點（site）發(fā)生突變所形成的等位基因   homeobox： 不同的轉錄因子基因內具有相似的與DNA seq.結合的同源區(qū)域。 16. syn conformation of nucleoside：核苷中堿基以糖

5、苷鍵為軸旋轉時的夾角= 0°±90°的構相   R-Loop; R環(huán),當RNA鏈雜交的DNA雙鏈中的互補鏈，從而取代DNA的雜交區(qū)上方延伸的環(huán)的形式的原始股 intron early：早期內含子,認為所有基因原初均有intron，進化中原核生物中的intron逐漸消失   retro-transposon：逆轉錄轉座子,由RNA，cDNA介導的DNA分子插入基因組的現(xiàn)象，導致基因組的擴增  gRNA：引導RNA,一種引導RNA編輯的小RNA分子，它能決定核苷酸對mRNA的插入或刪除。&

6、#160;表觀遺傳（epigenetics）是指DNA序列不發(fā)生變化，但基因表達卻發(fā)生了可遺傳的改變DNA甲基化是指在DNA甲基化轉移酶的作用下，在基因組CpG二核苷酸的胞嘧啶5'碳位以共價鍵結合一個甲基基團。 擬等位基因(pseudo alleles)是表型效應相似，功能密切相關，在染色體上的位置又緊密連鎖的基因。重復基因（duplicate factor）：基因組中有多個拷貝的基因真核30%,生物體快速發(fā)育 斷裂基因/不連續(xù)基因(Split genes / interrupted）：編碼蛋白質的序列中插入與編碼無關的DNA間隔區(qū)，基因不連續(xù)跳躍基因/轉座子（Jumping gene

7、 / Transposable element）：即可移動的或可轉移的遺傳因子。不僅細菌中，也較高等的動物 假基因(Pseudogenes)：是基因組中與編碼基因序列非常相似的非功能性基因組DNA拷貝,不被轉錄,沒明確生理意義。來源：保留了間隔序列的復制假基因.已加工假基因。 重疊基因(overlapping gene)同一段DNA順序上，由于閱讀框架不同或終止早晚不同，編碼兩個以上基因復制子(replicon): 基因的一個單位。能從起始點進行復制的部分。復制體(replisome): 是參與DNA復制的蛋白質復合物，包含DNA聚合酶，引發(fā)酶，解旋酶，單鏈結合蛋白和其它輔助因子。半保留復制（

8、semiconservative replication）：DNA復制的一種方式。模板，兩分子雙鏈DNA，一條親代鏈和一條新合成的鏈半不連續(xù)復制(semidiscontinuous replication): DNA分子復制在分子全長中從若干起點向其兩側進行復制，然后經DNA連接酶將復制成的片段連接為一個完整分子，可使復制速度加快，加速生長發(fā)育岡崎片斷（Okazaki fragment）：相對比較短的DNA鏈(大約1000核苷酸殘基)，是在DNA的滯后鏈的不連續(xù)合成期間生成的片段。端粒(telomere): 是真核細胞染色體末端的特殊結構。人 (TTAGGG)與結合蛋白組成。端粒有重要的生物學

9、功能，可穩(wěn)定染色體的功能，防止染色體DNA降解、末端融合，保護染色體結構基因，調節(jié)正常細胞生長。端粒酶(tolomerase)：是使端粒延伸的反轉錄DNA成酶。是個由RNA和蛋白質組成的核糖核酸-蛋白復合物。其以RNA組分為模板，蛋白組分具有催化活性，以端粒3'末端為引物，合成端粒重復序列.主要特征是用它自身攜帶的RNA作模板，通過逆轉錄合成DNA。 酵母人工染色體(yeast artificial chromosome, YAC): 是利用釀酒酵母的染色體的復制元件構建的載體，其工作環(huán)境在釀酒酵母中。它可以克隆和分析大片段的染色體DNA， DNA連接到酵母DNA上，shuzhuzho

10、ngfuzhi 細菌接合(conjugation/mating): 是細菌通過細胞的暫時溝通和染色體或質粒DNA的轉移.基因重組 質粒不相容性（plasmid incompatibility): 指同種的或親緣關系相近的兩種質粒不能同時穩(wěn)定地保持在一個細胞內的現(xiàn)象。模板鏈(template strand):堿基配對規(guī)律指引轉錄生成RNA的一股單鏈 轉錄單位(transcription unit): 是轉錄后形成一個RNA分子的一段DNA序列。轉錄因子(transcription factor): 結合在某基因上游特異核苷酸序列上的蛋白質，調控其基因的轉錄。RNA聚合酶所需的輔助因子。trans

11、-splicing 反式剪接兩條不同的pre-mRNA的外顯子連接到一起與正常的順式剪接不同，這里的兩段外顯子是來自不同的pre-mRNA的，但卻可能來自同一基因。CIS-splicing 順式剪接 在同一個基因內，切除內含子，使相鄰的外顯子彼此相連的剪接方式順式剪接。調節(jié)子（regulon）是指由同一個蛋白調控的一組基因（或操縱子）Isochizomer 制性核酸內切酶是可以識別DNA的特異序列，并在識別位點或其周圍切割雙鏈DNA的一類內切酶，簡稱限制酶。PCD:細胞程序性死亡（programmed cell death， PCD），又稱凋亡（apoptosis），是指細

12、胞內由于受到某種基因調控時所采取的一種主動的有序的死亡方式。DNA后隨鏈(Lagging strand of DNA )：總體上沿著3到5方向延伸，但以小片段形式(5-3)  復制子（replicon）：是DNA復制是從一個DNA復制起點開始，最終由這個起點起始的復制叉完成的片段。 重組子（recon）：兩個突變位點之間可發(fā)生交換產生野生型的最小單位.基因的DNA雙鏈中，轉錄時作為mRNA合成模板的那條單鏈叫做模板鏈或反義鏈（template or antisense strand）PCR即多聚酶鏈式反應

13、。反應是一種用于放大擴增特定的DNA片段的分子生物學技術，它可看作是生物體外的特殊DNA復制，PCR的最大特點，是能將微量的DNA大幅增加Leading strand - 先導鏈snRNA(Small nuclear RNA): 是細胞核內的小RNA，真核生物轉錄后RNA剪接體的主要成分，參與mRNA前體的加工過程。scRNA(Small cytoplasmic RNA): 是細胞漿中的小RNA，它參與蛋白質的合成和運輸。 snoRNAs(Small nucleolar RNAs):核仁小分子RNA 真核 核仁 非編碼RNA，具有保守的結構元件。snRNPs(Sm

14、all nuclear ribonucleoproteins):是snRNA和蛋白質結合形成的小核核糖核蛋白顆粒。剪接作用。供體、受體剪接位點及分支順序相互補。同源異形盒(homeobox)是同源異形基因中都具有的保守基序scRNPs(Small cytoplasmic ribonucleoproteins):是scRNA與蛋白質結合形成的小核糖體蛋白顆粒，是小分子細胞漿核糖核蛋白單順反子 (monocistronic) mRNA：指只編碼一條多肽鏈的的mRNA分子,真核生物。 多順反子 (polycistronic) mRNA：指可編碼多條肽鏈的mRNA分子，見于大多數(shù)原核生物。 密碼子的簡

15、并性(degeneracy) ：指同一種氨基酸具有兩個或更多個密碼子的現(xiàn)象。同義密碼子(synonym)：為同種氨基酸編碼的各個密碼子。Codon family(密碼子家族)：為同一種氨基酸編碼的所有密碼子，它們相互間僅在第三密碼子位置上有差異。3-UTR（3' Untranslated Region，3非編碼區(qū)）：為從終子密碼子至轉錄終止的一段非翻譯區(qū)。5-UTR（5'Untranslated Region，5'非編碼區(qū)）：轉錄 起始RBS（ribosomal binding site，核糖體結合位點）：是起始密碼子AUG上游的一段非翻譯區(qū)序列。等同為SD序列蛋白質的

16、自我剪接(self-splicing)：指蛋白質具有自我催化能力，能將自身的某些部位切除的現(xiàn)象。 Intein（內蛋白子）：是近年發(fā)現(xiàn)的一種新的翻譯后加工的產物。為一種在蛋白水平上通過自我剪接所進行的蛋白質轉譯后加工的方式。Extein（蛋白外顯子又稱為外蛋白子）：在產生前體蛋白后再去掉內蛋白子，余下的外蛋白子以肽鍵的方式連接在一起成為成熟的蛋白。 整體而全面的認識。RNA干涉（RNA interference ）：是指外源dsRNA引發(fā)生物體內的基因的同源序列降解，從而表現(xiàn)出的基因轉錄后的沉默現(xiàn)象，它與植物中的共抑制和真菌中的基因壓制可能具有相同的作用機制。在這一過程中，需要eIF2c類似蛋

17、白因子、RNA螺旋酶、RNA依賴性RNA多聚酶、核糖核酸酶、ATP和轉膜蛋白參與。 silent mutation沉默突變一類是雖有DNA的堿基變化，但不影響相應蛋白質的氨基酸變化,另一類DNA的堿基改變導致氨基酸變化，但不影響相應蛋白質的活性突變（mutation）：指因DNA損傷而導致的DNA分子結構的變化。點突變（point mutation）：指DNA單一堿基的變異。突變熱點（hot spots of mutation）：指DNA中突變率高的區(qū)域?；貜屯蛔儯╮everse mutation）：指那些從突變型等位基因變?yōu)橐吧偷任换虻耐蛔儭?抑制突變（suppression

18、mutation）：指當發(fā)生突變時，生物體采取措施，原來與此密碼子對應的反密碼子也突變?yōu)榕c密碼子配對，使閱讀后的產物和突變后的產物一樣，抑制。復制叉（Replication fork）：染色體中參與復制的活性區(qū)域，即復制正在發(fā)生的位點 慢停突變(slow-stop mutation）在37下可以正常發(fā)動DNA的復制，當轉入42的培養(yǎng)條件下，由于DNA的延伸由延長基因控制，整個復制過程不會立即停止 快停突變(fast-stop mutation）復制延長基因溫度敏感型突變體，由于DNA延長基因的突變，整個復制過程表現(xiàn)立即停止的表型。同功受體(isoacce

19、ptor)：轉運同一種氨基酸的幾種tRNA稱為同功受體。遺傳重組（genetic recombination）：指任何造成基因型變化的基因交流過程。 同源重組（homologous recombination）：指大片段同源DNA序列之間的交換。 位點特異性重組（site-specific recombination）：是發(fā)生在兩條DNA鏈特異位點上的重組。需一段同源序列即特異性位點,重組酶參與催化。 轉座重組（transposition recombination）：指轉座的機制依賴DNA的交錯剪切和復制，但不依賴于同源序列的重組。 重組熱點（hot spots of recombinati

20、on）：指染色體的交換頻率高的區(qū)域。 內含子歸巢（intron homing）：I類和II類的內含子中含有開放續(xù)框，產生三種功能的蛋白，從而使內含子移動，插到一個新的靶位點的現(xiàn)象。 Holliday intermediate（Holliday中間體）：Holliday 交叉，與同源重組的DNA分子之間通過形成“交叉”，并造成彼此之間發(fā)生交換，最終所形成的一個“四螺旋”中間物結構。（一個DNA的一條鏈斷裂、并與另一個DNA對應的鏈連接，形成Holliday中間體） MiRNA MicroRNAs（miRNAs）真核生物中發(fā)現(xiàn)的一類內源性的具有調控功能的非編碼RNA 2025個核苷酸Small&#

21、160;interfering RNA (siRNA)：是一種小RNA分子（21-25核苷酸），由Dicer（RNAase 家族中對雙鏈RNA具有特異性的酶）加工而成。Chi seq（Chi序列）：指一個能提供E.coli中RecA介導遺傳重組熱點的八聚體序列。OFR: 開放式閱讀框ORF是指從啟示密碼子開始，到終止密碼子結束的一段序列，其內部序列是都用來翻譯的.鋅指（zinc finger）：一種常出現(xiàn)在DNA結合蛋白中的一種結構基元。是由一個含有大約30個氨基酸的環(huán)和一個與環(huán)上的4個Cys或2個Cys和2個His配位的Zn2+構成，形成的結構像手指狀。所謂Ko

22、zak規(guī)則，即第一個ATG側翼序列的堿基分布所滿足的統(tǒng)計規(guī)律，若將第一個ATG中的堿基A，T，G分別標為1，2，3位，則Kozak規(guī)則可描述如下：(1)第4位的偏好堿基為G；(2)ATG的5端約15bp范圍的側翼序列內不含堿基T；(3)在-3，-6和-9位置，G是偏好堿基；(4)除-3，-6和-9位，在整個側翼序列區(qū)，C是偏好堿基C值（C-Value）PARADOX 物種的C值與其進化復雜性之間無嚴格對應關系Klenow fragment（Klenow片斷): 3到5的外切酶活性和5到3的聚合功能，而去除了完整的DNA聚合酶I所具有的5到3外切酶活性，可用于DNA雙鏈末端3突出端切平和5突出端

23、補平反應。拓撲異構酶（topoisomerase):切斷DNA的一條或兩條鏈中的磷酸二酯鍵，重新纏繞和封口改變DNA連環(huán)數(shù)的酶。存在于細胞核內，催化DNA鏈的斷裂和結合，控制DNA的拓撲狀態(tài)。paracodon tRNA 分子上決定其攜帶氨基酸分子的區(qū)域稱為副密碼子基因組，Genome，一個細胞或者生物體所攜帶的一套完整的單倍體序列，包括全套基因和間隔序列。順式作用元件cis-actingelement：是指那些與結構基因表達調控相關、能夠被基因調控蛋白特異性識別和結合的特異DNA 序列。包括啟動子、上游啟動子元件、增強子、加尾信號和一些反應元件等。沉默子反式作用因子：trans a

24、ction factor是指真核細胞內含有的大量可以通過直接或間接結合順式作用元件而調節(jié)基因轉錄活性的蛋白質因子。啟動子(promoter): 是DNA模板上專一地與RNA聚合酶結合并決定轉錄從何處起始的部位，也決定基因的轉錄效率.增強子(enhancer): 是增加同它連鎖的基因轉錄頻率的DNA序列。它是通過啟動子來增加轉錄的，位于基因的5端，3端，內含子中。 沉默子(silencer): 是參與基因表達負調控的一種元件，t淋巴細胞的tcr基因表達調控時發(fā)現(xiàn)的。 終止子(terminator): 是一段位于基因或操縱組末端的DNA片段，可中斷轉錄作用。 抗終止作用(anti-ter

25、mination): 指有的蛋白因子能作用于終止序列，減弱或取消終止子的作用。antisense strand of DNA反義鏈Z-DNA：Wang和Rich等人在研究人工合成的CGCGCG單晶的X射線衍射圖譜時分別發(fā)現(xiàn)這種六聚體的構象是左手雙螺旋，在主鏈中各個磷酸根呈鋸齒狀排列，有如“之”字形一樣，因此叫它Z構象。 酵母人工染色體 (YAC)：將四膜蟲的端粒與酵母的部分染色體（CEN著絲點，ARS復制原點）拼接起來再導入酵母細胞，成為酵母人工染色體。SD序列 (Shine-Dalgarno sequence)：原核生物mRNA上起始密碼子AUG上游方向413個

26、核苷酸之前有一段富含嘌呤的序列，其一致序列為5-AGGAGGU-3，稱為SD序列。信號肽 (Signal peptide)：位于新合成肽鏈的N端，一般1630殘基， 6-15個正非極性氨基酸，由于信號肽又是引導肽鏈進入內質網腔的一段序列，又稱開始轉移序列SNP：指在單個核甘酸上的突變所引起的多態(tài)，多是雙等位基因，且某一等位基因的頻率不低于1%空轉反應（Idling reaction）：嚴謹反應的觸發(fā)器是位于核糖體A位的無負載的tRNA, 當這種無負載的tRNA進入A位后,無法形成新的肽鍵,而GTP卻在不斷消耗-空轉反應(Idling reaction)復制型轉座 (Replicative tr

27、ansposon)在復制性轉座中，所移動和轉位的是原轉座子的拷貝。 10RNA干涉 （RNA interference）：在實驗室中是一種強大的實驗工具，利用具有同源性的雙鏈RNA（dsRNA）誘導序列特異的目標基因的沉寂，迅速阻斷基因活性。SiRNA在RNA沉寂通道中起中心作用，是對特定信使RNA（mRNA）進行降解的指導要素。 反座子retroposon)指通過RNA為中介，反轉錄成DNA后進行轉座的可動元件。hnRNA: 稱為前體mRNA，它是真核生物基因轉錄的產物，由于真核生物的DNA是間隔基因，所以由他轉錄出的前體mRNA也就具有內含子和外顯子，須將內含子切除并進行其它的轉錄處理才能

28、形成成熟的mRNA。Alu家族 (Alu Family):。哺乳動物包括人基因組中含量最豐富的一種中度重復順序家族，在單倍體人基因組中重復達30萬50萬次，約占人基因組的36%， Alu家族每個成員的長度約300bp，每個單位長度中有一個限制性內切酶Alu的切點（AGCT），Alu可將其切成長130和170bp的兩段，因而定名為Alu序列。核酶：核酶（ribozyme）具有類似酶的催化活性的核酸，是一類具有自我剪切功能的RNA分子。誘導(Induce):細菌或者酵母只有當?shù)孜锎嬖跁r才會合成某種酶的能力，當用在基因表達中時指的是給誘導物與調控蛋白結合造成的轉錄轉換 終止子(terminator

29、T)是給予RNA聚合酶轉錄終止信號的DNA序列。甲基化（DNA methylation）簡要說明DNA甲基化的生物學意義。 胞嘧啶與甲基在甲基化酶的作用下形成5-甲基胞嘧啶的過程稱DNA的甲基化。 DNA甲基化抑制或降低轉錄水平,在基因轉錄起始點附近有高度密集的CpG重復序列,被稱為CpG島，推測該序列與基因轉錄活性有關。mRNA、tRNA和rRNA前體轉錄后加工的區(qū)別。 mRNA：5加帽3端切斷并加上polyA剪接除去內含子對應的序列甲基化。 tRNA：堿基修飾3端加CCA-OHRNA酶切除5端多余核苷酸切除內含子。 rRNA：一系列特定的剪切使不同的間隔區(qū)域從一長鏈前RNA分子上分離出來，

30、47s45s41s30s,20s5.8s,18s,28s,把存在DNA分子上的一些與基因轉錄有關的DNA在體內穩(wěn)定存在的因素：氫鍵、磷酸酯鍵、堿基堆積力 (非特異性結合力)、疏水作用力。 遺傳重組有哪幾種類型？ 遺傳重組（genetic recombination）：指任何造成基因型變化的基因交流過程。（4）模板選擇（copy chioce）性重組：適于RNA病毒，在這種重組中，聚合酶以一個模板轉換到另一個模板來合成RNA，結果新合成的分子將含有兩個不同親本的遺傳信息。內含子歸巢也屬于此種類型。 （5）特殊重組(special recombination)：在哺乳動物的體細胞中，免疫球蛋白成熟

31、的V.J.C（或V.D.JC）區(qū)要進行DNA重組，這種重組涉及短的同源序列，以及特殊的剪切、修補、連接和插入堿基。重組由重組激活基編碼的RAG 1,2蛋白催化。 （6）同源特異重組(homologous-special recombination)：酵母交配型的轉變和以上有的類型都有相似之處，但又有明顯的不同。如交配型轉變同樣涉同源大片斷DNA的同源配對，但重組位點僅特異地在Z/Y交界區(qū)，而且伴隨著復制過程；切割時僅受體位點雙鏈被切，這些特點很像復制型轉座，但與轉座重組的根本區(qū)別在于： 位點特異； 在結構上無反向重復，也不形成靶位點的正向重復； 不涉及轉座酶和解離酶，因此應將其另列為一個類型，

32、稱為同源特異重組。同源重組（homologous recombination）：指大片段同源DNA序列之間的交換。 位點特異性重組（site-specific recombination）：是發(fā)生在兩條DNA鏈特異位點上的重組。需一段同源序列即特異性位點,重組酶參與催化。 轉座重組（transposition recombination）：指轉座的機制依賴DNA的交錯剪切和復制，但不依賴于同源序列的重組。 重組熱點（hot spots of recombination）：指染色體的交換頻率高的區(qū)域。 Holliday結構 涉及到大片段同源DNA序列之間的交換。在真核生物減數(shù)分裂過程中發(fā)生的這種

33、重組是一種交互重組的類型，同源重組中連接兩個DNA雙鏈的交換中間物含有4股DNA鏈，在連接處為了轉換配對所形成交叉鏈的連接點為Holliday結構。RNA剪接RNA splicing：從DNA模板鏈轉錄出的最初轉錄產物中除去內含子，并將外顯子連接起來形成一個連續(xù)的RNA分子的過程。RNA編輯(RNA editing)：RNA編輯是指在mRNA水平上改變遺傳信息的過程。成熟的mRNA序列中有幾種意想不到的變化，包括UC，CU；U的插入或缺失、多個G或C的插入等。 簡述同源重組的生物學意義？ （1）損傷修復（2）適應環(huán)境 （3）加速進化簡述重組酶recA, recBCD,RuvA/B,C等的功能？

34、 RecA蛋白是recA基因的產物，為含4個亞基的四聚體。在重組中，能促使兩個同源DNA分子的堿基配對，形成雜種分子。形成所謂D環(huán)（Dloop）。 RecBCD由3個不同的次單位所組成，在大腸桿菌體內用來起始DNA同源重組。RecBCD同時也作為模式酵素，單分子螢光，蛋白質與DNA的交互作用。 ruvA 和 ruvB 基因的產物可促進異源雙鏈的形成。Ruv A 蛋白可以識別Holliday連接體的結構，Ruv B是一個腺苷三磷酸酶并可能提供支鏈遷移的動力。RuvAB蛋白復合體可以使支鏈以1020 bp的速度遷移。ruv C編碼一種能夠特異性地識別Holliday連接體的核酸內切酶， Ruv C

35、拆分Holliday連接體的熱點。GuG起始密碼，搖擺，fmet tRAN 上反密碼子，UG弱氫鍵配對 簡要回顧人類對基因的研究與認識過程并根據(jù)你的見解給基因下一個定義。 孟德爾的顆粒因子決定理論：一個引子決定一個性狀。 約翰森首先提出“基因”一詞。 摩爾根的基因論：一個基因控制一個形狀，明確了基因存在于染色體上。Beadle和Tatum：一個基因一個酶學說。 Avery肺炎雙球菌轉化實驗：證實了遺傳物質的本質是DNA。 Benzer:一個順反子，一個多肽鏈。 基因是指攜帶有遺傳信息的DNA或RNA序列（即基因是具有遺傳效應的DNA或RNA片段），也稱為遺傳因子，是控制性狀

36、的基本遺傳單位?；蛲ㄟ^指導蛋白質的合成來表達自己所攜帶的遺傳信息，從而控制生物個體的性狀表現(xiàn)。核酸的變性（Denaturation） 指核酸雙螺旋區(qū)的多聚核苷酸鏈間的氫鍵斷裂，變成單鏈結構的過程。變性核酸將失去其部分或全部生物活性。監(jiān)測DNA是否變性的一個最常用的指標是DNA在紫外區(qū)260nm波長處的吸收光值變化。共軛雙鍵充分暴露，故DNA變性，DNA在260nm處的吸收光度值增加，有一定的比例關系，這種關系叫做DNA的增色效應。 紫外光吸收值增加達到最大增加值的50時的溫度叫做DNA的解鏈溫度（Tm）。G+C的比例越高，DNA分子越長，溶液離子強度越高，Tm值越大。 （1）熱變性方法（2）

37、堿變性方法：pH11.3時，淘汰全部氫鍵，DNA完全變成單鏈。 （3）維持單鏈狀態(tài)：pH>11.3或鹽濃度<0.01mol/L。原核生物與真核生物基因表達調控的異同相同點： 轉錄水平.轉錄后.特異的調控成份。 不同點： 裸露的DNA，染色質結構.核小體 正調控（乳糖操縱子）和負調控 多細胞LI表達，不同細胞的表達不一樣，轉錄和翻譯同一地點同時；單細胞，轉錄.細胞核,翻譯.胞質Sanger sequencing（sanger測序): Sanger（1977）發(fā)明的雙脫氧核糖核酸鏈末端終止法Sanger法測序的原理是：每個反應含有所有四種脫氧核苷酸三磷酸(dNTP)使之擴增，并混入限量

38、的一種不同的雙脫氧核苷三磷酸(ddNTP)使之終止。由于ddNTP缺乏延伸所需要的3-OH基團，使延長的寡聚核苷酸選擇性地在G、A、T或C處終止，終止點由反應中相應的雙脫氧而定。每一種dNTPs和ddNTPs的相對濃度可以調整，使反應得到一組長幾個至千以上個，相差一個堿基一系列片斷。它們具有共同的起始點，但終止在不同的的核苷酸上，可通過高分辨率變性凝膠電泳分離大小不同的片段，凝膠處理后可用X-光膠片放射自顯影或非同位素標記進行檢測。 焦磷酸測序法原理它是4種酶催化的同一反應體系中的酶吸聯(lián)化學發(fā)光反應。原理：引物與模板DNA退火以后，在DNA磷酸酶4種酶的協(xié)同作用下，將引物上每一個dNTP的聚合

39、與一次熒光信號的釋放歐聯(lián)起來，通過檢測熒光的釋放和強度，達到實時測定DNA序列目的，反應體系由反應底物、待測單鏈、測序引物和4種酶構成，反應底物為5磷酰硫酸和熒光素。SOLiD sequencing（SOLiD測序):它是通過寡核苷酸連接和檢測來進行測序的方法。 SOLiD法測序的原理是：SOLiD技術采用四色熒光標記寡核苷酸進行連續(xù)連接合成代替聚合酶鏈接反應為基礎，取代了傳統(tǒng)的聚合酶連接反應，可對單拷貝DNA片斷進行大規(guī)模擴增和高通量并行測序。這種替代能夠明顯減少因堿基錯配而出現(xiàn)的錯誤，消除相位不同步的問題，以獲得更高的保真度。另外，SOLiD系統(tǒng)采用末端配對分析和雙堿基編碼技術，在測序過程

40、中對每個堿基判讀兩遍，從而減少原始數(shù)據(jù)錯誤，以提供內在的校對功能，它是目前新一代基因分析技術中準確度最高的。SOLiD的特點在于其無可比擬的高通量、可擴展性、精確性、方便性和運用靈活性順式作用元件(cis-acting element) 反式作用因子(trans-acting fator子 （1）Cairns模型(Cairns model)：即模型，是環(huán)狀雙鏈DNA的一種復制模型。 細菌.環(huán)狀DNA分子雙向復制原則,復制點形成一個復制“泡”，泡逐漸擴大，形成像希臘字母“”的形狀,最后由一個DNA環(huán)復制為兩個子環(huán)。（2）滾環(huán)模型(rolling-circle mod

41、el)：即模型，是環(huán)狀單鏈DNA的一種復制模型。 病毒，在復制時由對正鏈復制原點處進行單鏈特異性切割，所形成的5端即從雙股DNA置換出來，并為SSB所覆蓋，這時的DNA聚合酶III以3OH為引物，以負鏈為模板，從3OH基端逐步增添脫氧核苷酸，隨著復制的進行，5端長度即不斷增加，這一過程中，單鏈尾巴的延伸伴隨著雙鏈DNA的繞軸轉動，故稱為滾環(huán)式復制。 真核rDNA的擴增、F因子DNA的轉移、裂解途經的復制以及 X174、M13、G4等環(huán)狀單鏈DNA噬菌體的第二階段復制都是進行滾環(huán)復制的。 滾環(huán)復制又叫復制，有以下特點： 共價延伸。 模板鏈和新合成的鏈分開。不需RNA引物，在正鏈3OH上延伸； 只

42、有一個復制叉； 形成多聯(lián)體（concatemer）（3）D環(huán)模型(D-Loop model)：是線粒體、葉綠體DNA 線粒體DNA的雙股鏈由于浮力密度的不同而分為輕鏈（L鏈）和重鏈（H鏈），它有兩個單向復制叉，兩條鏈的復制原點不在同一點上，而且兩個復制原點的激活有先有后，復制從H鏈的原點開始，以L鏈為模板，新合成的H 鏈即轉換為原來的 H鏈，所形成的結構為取代環(huán)，或D-環(huán)，故稱D環(huán)復制。D環(huán)復制又叫復制，有以下特點： (1)mtDNA的每條鏈有1個獨立的復制起始點序列； (2)H鏈在D環(huán)中啟動復制； (3)當?shù)谝粋€fork移動使L鏈的起始點暴露時，L鏈啟動復制； (4)葉綠體DNA采用相同的復

43、制機制； (5)mtDNA 的復制是隨機的； (6)線粒體通過增加與其數(shù)量呈比例的基因組數(shù)目來完成其DNA復制； (7)不同mtDNA復制次數(shù)可能不同，這可能導致子代線粒體中等位基因的表現(xiàn)度改變； (8)線粒體分離到子細胞中也是隨機的。DNA Polymerase I：結構、功能 大腸桿菌DNA聚合酶I是一種依賴于DNA的DNA聚合酶，分子量109kd。它有53DNA聚合酶活性，53及35外切酶活性。 有6個結合位點： 1）模板DNA結合位點； 2）DNA生長鏈或引物結合位點； 3）引物末端結合位點，用以專一引物或DNA生長鏈的3'-OH； 4）脫氧核苷三磷酸結合位點； 5）5'

44、;3'外切酶活性位點，用以結合生長鏈前方的5'-端脫氧核苷酸并切除之； 6）3'5'外切酶活性位點，用以結合和切除生長鏈上未配對的3'-端核苷酸。 DNA聚合酶I的功能： 53的聚合作用。 53外切酶活性。 35的外切酶活性。消除在聚合作用中摻入的錯誤核苷酸切口平移（nick translation）；鏈的置換及模板轉換（template-switching）等。DNA甲基化：形式、意義、檢測方法 DNA甲基化是指在DNA甲基化轉移酶的作用下,在基因組CPG二核苷酸的胞嘧啶5碳位共價鍵結合一個甲基基因。 主要形式：5甲基胞嘧啶（5-mC）、少量的N6-甲

45、基嘌呤（N6-mA）及7甲基鳥嘌呤（7-mG）。意義：能引起染色質結構、DNA構象、DNA穩(wěn)定性及DNA與蛋白質相互作用方式的改變，從而控制基因表達。 DNA甲基化的檢測方法： （1）重亞硫酸鹽(亞硫酸氫鹽)修飾（2）用甲基化特異性引物對進行PCR擴增 RNA聚合酶（RNA polymerase簡稱RNAP）或稱核糖核酸聚合酶，是一種負責以DNA或RNA為模板催化RNA合成的酶。主要指DNA指導的RNA聚合酶，即以DNA為模板，以4種核苷三磷酸（ATP，GTP，CTP和UTP）為底物，從5到3合成RNA的酶。其催化方式與DNA聚合酶相似，但不具備有校正作用的外切核酸酶活性，聚合反應也不需引物。

46、 （1）RNA 聚合酶的結構： 全酶(2')：能同啟動子部位結合，并催化轉錄的起始。 核心酶(2')：催化RNA 的（延長）合成。 （2）亞基的功能： 亞基可能與識別啟動子區(qū)域的順序有關。 亞基是RNA 聚合酶的催化亞基，可與RNA 聚合酶抑制劑結合，從而導致酶活性的喪失。'亞基的功能與RNA 聚合酶同模板DNA 的結合有關。用酶解的方法將'亞基除去，導致該酶同DNA結合能力下降。 亞基（因子）與RNA 聚合酶對啟動子部位的識別有關。一旦RNA 聚合酶結合在正確的轉錄起始部位上，且合成第一個磷酸二酯鍵后，因子便解離出來。不同的因子識別不同的啟動子，基因的表達受不

47、同的啟動子控制。真核生物RNA聚合酶的分類、核定位、轉錄產物 分類：真核生物的RNA聚合酶主要有三種，即RNA聚合酶、RNA聚合酶和RNA聚合酶。 核仁，負責rRNA基因的轉錄生成除5SrRNA外的各種核蛋白體RNA（rRNA）,核質，負責轉錄產生mRNA前體，即核不均一RNA-hnRNA，需要“TATA”框。 胞質，負責tRNA基因如tRNA、5SrRNA和snRNA Sigma（）因子：是原核生物RNA聚合酶全酶的成份。Sigma因子本身并無催化功能，但是它對在正確啟動子位點起始轉錄是必要的. sigma因子決定RNA聚合酶識別特異性，Rho因子：是原核生物轉錄終止因子，有ATP酶和解螺旋

48、酶兩種活性。 原核生物啟動子 由兩段彼此分開且高度保守的核苷酸序列組成。 啟動子區(qū)域包括： （1）Pribnow盒：位于轉錄起始位點上游5-10bp，一般由68個堿基組成，富含A和T，故又稱為TATA盒或-10區(qū)。（2）-35區(qū)：位于轉錄起始位點上游35bp處，一般由10個堿基組成。原核細胞不能識別真核基因的啟動子。為了表達真核基因，必須將其克隆在原核啟動子的下游，才在原核表達系統(tǒng)中被轉錄。在原核生物表達系統(tǒng)中，通常使用的可調控的強啟動子有l(wèi)ac、trp、PL和PR以及tac真核生物啟動子： 真核基因啟動子是由基因轉錄起始位點（+ 1）及其5上游近端大約100200bp以內（或下游100bp）

49、的一組具有獨立功能的DNA序列組成。啟動子區(qū)域包括： A、核心啟動子：包括轉錄起始位點（+1）（一般是A或G）及轉錄起始位點上游-25/-30bp處富含TA的典型元件TATA框。它是使RNA聚合酶轉錄正常起始所必需的、最少的DNA序列。 B、上游啟動子元件：包括通常-70bp附近的CAAT框（GGCCAATCT）和GC框（GGGCGG）等，能通過TF-D復合物調節(jié)轉錄起始的頻率，提高轉錄效率。轉錄起始位點 轉錄起始位點是指與新生RNA鏈第一個核苷酸相對應的DNA鏈上的堿基，研究表明常為一個嘌呤（A 或）。 尋找并確定起始位點的方法： （1）引物延伸分析（primer extension ana

50、lysis） 引物延伸分析用于定量mRNA的量，測定低豐度的mRNA的種類。另外引物延伸實驗可標定轉錄產物的5-端，確定轉錄的精確起始。特異的末端標記的引物退火到RNA鏈的互補區(qū)域，隨后用RNA作為模板，用反轉錄酶延伸引物得到cDNA，用變性聚丙烯酰胺凝膠電泳分析cDNA。cDNA的長度為引物的標記的核苷酸到RNA-5末端間的堿基數(shù)，所得cDNA的量和目的RNA的起始量成正比。 （2）核酸酶S1作圖（Mapping RNA with Nuclease S1） 三種不同的核酸酶S1核酸酶、RNA酶、外切核酸酶VII被用來進行RNA定量，確定內含子位置，及鑒定在克隆的DNA模板上mRNA的5-末端

51、和3-末端的位置。含有目的mRNA的RNA樣品與互補的DNA或RNA探針在利于形成雜合體的條件下溫育。在反應的末期，用核酸酶來降解未雜合的單鏈RNA和DNA，余下的DNA-RNA或RNA-RNA雜合體用凝膠電泳分離，接著用自顯影或Southern雜交來觀察。當探針的摩爾數(shù)在雜交反應中過量時，信號強度與樣品中目的mRNA的濃度成正比。用過量探針與一系列定量的靶序列雜交作出標準曲線，從而可準確估算樣品的濃度。在真核系統(tǒng)中，S1核酸酶消化過的5-末端通常代表轉錄起始點，而3-末端代表聚腺苷酸化的位點。同樣的策略可用來對拼接位點的5-末端和3-末端作圖。請設計一個實驗證明某基因存在一個內含子 ？ 內含

52、子的鑒定是通過所謂的“berk-sharp“制圖法又稱S1核酸制圖法來實現(xiàn)的，其原理是：利用s1核酸酶的單鏈特異性，核酸酶的單鏈外切特異性，以及稀堿溶液能分解RNA的特性，來對雜交分子做不同的處理以得到外顯子的長度。內含子的長度以及基因的總長度。首先將DNA進行轉錄mRNA-進行雜交，一份雜交分子用S1酶處理，降解單鏈區(qū)，有缺口的DNA與mRNA雜交雙鏈分子，走電泳得到一個帶，外顯子連接起來的長度;堿溶液，走電泳，多條帶，外顯子帶。另外一份用外切核酸酶處理，去除兩端沒雜交的DNA，在用堿溶液處理，去除RNA，走電泳得一條帶為外顯子及內含子的總長度。鑒定內含子。RNA轉錄后加工的機制： （1）原

53、核生物中RNA的加工 mRNA一般不進行轉錄后加工，一經轉錄通常立即進行翻譯。 rRNA的基因與某些tRNA基因組成混合操縱子，轉錄后需切割，斷鏈成為rRNA和tRNA，大腸桿菌rRNA：rRNA前體先經甲基化修飾，再被切割。 tRNA：由內切酶在tRNA兩端切斷；3端切去附加順序，進行修剪；3端加上-CCA-OH；核苷酸修飾和異構化，和T由U修飾而來。 （2）真核生物中RNA的加工 大多數(shù)真核基因都是斷裂基因，轉錄產物需通過拼接，去除插入部分（即內含子），使編碼區(qū)（外顯子）成為連續(xù)序列。RNA編碼序列改變稱為編輯，RNA編碼和讀碼方式的改變稱為再編碼。由于存在選擇性拼接、編輯和再編碼，一個基

54、因可以產生多種蛋白質。 真核生物mRNA前體的加工：必須經復雜過程，還有5端加帽子，3端加polyA。 rRNA和tRNA的加工：也需剪接、編輯、內部甲基化、修飾異物化、戴帽和加尾。逆轉錄酶（reverse transcriptase）又稱RNA指導下的DNA聚合酶、 RNA合成酶、RNA復制酶，它是以RNA為模板指導三磷酸脫氧核苷酸合成互補DNA（cDNA）的酶。 逆轉錄酶的結構 （1）哺乳類C型病毒的反轉錄酶和鼠類B型病毒的反轉錄酶都是一條多肽鏈。 （2）鳥類RNA病毒的反轉錄酶由兩個結構相關的亞單位組成。 （3）真核生物中的反轉錄酶則結構多樣。 逆轉錄酶的功能 以dNTP為底物，以RNA

55、為模板，以tRNA(主要是色氨酸t(yī)RNA)為引物，在tRNA3'-OH末端上，按5'3'方向，合成一條與RNA模板互補的DNA單鏈，這條DNA單鏈叫做互補DNA，它與RNA模板形成RNA-DNA雜交體。隨后在逆轉錄酶的作用下，水解掉RNA鏈，再以cDNA為模板合成第二條DNA鏈。至此，完成由RNA指導的DNA合成過程。 逆轉錄酶是多功能酶，有3種酶活力： （1）形成雜合分子RNA-DNA，為RNA指導下DNA聚合活力。 （2）形成雙鏈DNA，為DNA指導下的DNA聚合活力。 （3）水解RNA-DNA雜合分子中的RNA，為核酸外切酶活力。 逆轉錄酶無校正功能，因此錯誤率較

56、高。（逆轉錄酶只對病毒本身的RNA起作用。） 逆轉錄酶的應用 （1）可作為合成某些特定RNA的互補DNA的工具酶。 （2）可用于DNA的序列分析和克隆重組DNA。 反轉錄酶已成為一種重要的工具酶。用組織細胞提取mRNA并以它為模板，在反轉錄酶的作用下，合成出互補的DNA(cDNA)，由此可構建出cDNA文庫(cDNA library)，從中篩選特異的目的基因，這是在基因工程技術中最常用的獲得目的基因的方法。同時，它也可用來標記cDNA而作為放射性的分子探針翻譯過程中所需的3種RNA的結構特點和功能 （1）mRNA的結構特點和功能 結構特點：5-端有7-甲基鳥苷三磷酸（m7GpppN ）帽子。

57、3-端有多聚腺苷酸(polyA)尾巴。 功能：為蛋白質的合成提供模板。 （2）tRNA的結構特點和功能 結構特點：各種tRNA的一級結構互不相同；二級結構呈三葉草形，含有四個螺旋區(qū)、三個環(huán)和一個附加叉。四個螺旋四個臂，其中含有3末端的螺旋區(qū)稱為氨基酸臂， 3-末端都是C-C-A-OH序列，可與氨基酸連接。三個環(huán)分別用、表示。環(huán)含有5，6二氫尿嘧啶， DHU環(huán)。環(huán)頂端含有反密碼子，反密碼環(huán)；可識別mRNA分子上的密碼子，翻譯作用。環(huán)含有胸苷（T）、假尿苷（）、胞苷（C），稱為TC環(huán)；結合核糖體有關。進一步折疊成為倒“L”字母形的三級結構。 功能：轉運氨基酸時用于合成蛋白質。 （3）rRNA的結構

58、特點和功能 結構特點：rRNA是單鏈，它包含不等量的A與U、G與C，但是有廣泛的雙鏈區(qū)域。在雙鏈區(qū)，堿基因氫鍵相連，表現(xiàn)為發(fā)夾式螺旋。它一般與核糖體蛋白質結合在一起，形成核糖體，如果把rRNA從核糖體上除掉，核糖體的結構就會發(fā)生塌陷。原核生物的核糖體所含的rRNA有5S、16S及23S三種。真核生物4種rRNA，大小5S、5.8S、18S和28S功能：與核糖體蛋白共同構成核糖體蛋白質的合成部位，參與蛋白質的合成。如何正確理解通用密碼子的“三性”：通用性、不重疊性、簡并性（1）通用性：指不同的生物密碼子基本相同，即共用一套密碼子。例如，真核生物的基因可以在原核生物中表達，反之亦然。 （2）不重疊

59、性：指兩個密碼子間沒有標點符號，讀碼必須按照一定的讀碼框架，并且從正確的起點開始，一個不漏地一直讀到終止信號。 （3）簡并性：指絕大多數(shù)氨基酸具有2個以上不同的密碼子。同義密碼子。維持物種的穩(wěn)定性有重要意義。密碼子偏性(codon bias)及其應用 密碼子偏性是指生物體中編碼同一種氨基酸同義密碼子的非均衡使用現(xiàn)象，遺傳信息的載體分子DNA和生物功能分子蛋白質相關聯(lián)，重要的生物學意義。 （1）通過對已知基因密碼子偏性模式和不同物種密碼子偏性的分析，可預測外源基因的最適宿主及在宿主中的表達水平，基因工程手段采用最優(yōu)密碼子以提高基因表達水平，提高其在宿主中的表達水平。 （2）有助于更好的了解轉錄和翻譯進程中的調控機制（3