分子生物學(xué)123

1、第一章  蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)1、蛋白質(zhì)的三維結(jié)構(gòu)稱為構(gòu)象，指的是蛋白質(zhì)分子中所有原子在三維空間中的排布，并不涉及共價鍵的斷裂和生成所發(fā)生的變化。2、維持和穩(wěn)定蛋白質(zhì)高級結(jié)構(gòu)的因素有共價鍵(二硫鍵)和次級鍵，次級鍵有4種類型，即離子鍵、氫鍵、疏水性相互作用和范德瓦力。3、蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)是指肽鏈中局部肽段的構(gòu)象，它們是完整肽鏈構(gòu)象(三級結(jié)構(gòu))的結(jié)構(gòu)單元，是蛋白質(zhì)復(fù)雜的立體結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)，因此二級結(jié)構(gòu)也可以稱為構(gòu)象單元。螺旋、折疊是常見的二級結(jié)構(gòu)。4、一些肽段有形成螺旋和折疊兩種構(gòu)象的可能性(或形成勢)，這類肽段被稱為兩可肽。5、兩個或幾個二級結(jié)構(gòu)單元被連接肽段連接起來，進一步組合成有特殊幾何

2、排列的局域立體結(jié)構(gòu)，稱為超二級結(jié)構(gòu)。超二級結(jié)構(gòu)的基本組織形式有，和等3類。6、蛋白質(zhì)家族：一類蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)有30以上同源性，或一級結(jié)構(gòu)同源性很低，但它們的結(jié)構(gòu)和功能相似，它們也屬于同一家族。例如球蛋白的氨基酸序列相差很大，但屬于同一家族。超家族：有些蛋白質(zhì)家族之間，一級結(jié)構(gòu)序列的同源性較低，但在許多情況下，它們的結(jié)構(gòu)和功能存在一定的相似性。這表明它們可能存在共同的進化起源。這些蛋白質(zhì)家族屬于同一超家族。7、結(jié)構(gòu)域是一個連貫的三維結(jié)構(gòu)，是可互換并且半獨立的功能單位，在真核細胞中由一個外顯子編碼，由至少40個以上多至200個殘基構(gòu)成最小、最緊密也最穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，作為結(jié)構(gòu)和功能單位，會重復(fù)出現(xiàn)在同

3、一蛋白質(zhì)或不同蛋白質(zhì)中。8、蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)所提供的信息有哪些？同源蛋白質(zhì)的物種差異與生物進化。不同物種之間可變殘基差異的數(shù)目可提供物種之間親源關(guān)系遠近的信息?？梢詮囊患壗Y(jié)構(gòu)推測出蛋白質(zhì)的高級結(jié)構(gòu)。在蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)庫中，可根據(jù)某種蛋白質(zhì)或其肽段的一級結(jié)構(gòu)對數(shù)據(jù)庫進行同源性搜索，與已知蛋白質(zhì)進行序列比較。在搜索功能上可能無關(guān)的蛋白質(zhì)中發(fā)現(xiàn)有相關(guān)的同源性序列，揭示了一些蛋白質(zhì)還可能具有未被認識的新功能。9、-螺旋、-折疊各自的特點？-螺旋的特點：蛋白質(zhì)多肽鏈像螺旋狀盤曲，每隔3.6個氨基酸殘基沿中心軸螺旋上升一圈，每上升一圈沿螺旋軸方向上升0.54nm，即每個氨基酸殘基向上升高0.15nm，每個氨基酸殘

4、基沿中心軸旋轉(zhuǎn)100°。-螺旋的穩(wěn)定性是靠鏈內(nèi)氫鍵維持的，相鄰的螺圈之間形成鏈內(nèi)氫鍵，氫鍵的取向幾乎與中心軸平行。氫鍵是由每個氨基酸殘基的N-H與前面隔3個氨基酸的C=O形成的，肽鏈上所有的肽鍵都參與了氫鍵的形成，因此-螺旋相當穩(wěn)定。-螺旋中氨基酸殘基的側(cè)鏈伸向外側(cè)。-螺旋有左手螺旋和右手螺旋兩種，但天然蛋白質(zhì)的-螺旋，絕大多數(shù)為右手螺旋。-折疊的特點：由兩條或多條幾乎完全伸展的肽鏈平行排列，通過鏈間氫鍵交聯(lián)而形成。肽鏈的主鏈呈鋸齒狀折疊現(xiàn)象，-碳原子總是處于折疊的角上，氨基酸的R基團交替分布在片層的兩側(cè)。-折疊結(jié)構(gòu)的氫鍵主要是由兩條肽鏈之間形成；也可以在同一肽鏈的不同部分之間形成。

5、幾乎所有肽鍵都參與鏈內(nèi)氫鍵的交聯(lián)，氫鍵與鏈的長軸接近垂直。-折疊有兩種類型：一為平行式，即所有肽鏈的N-端都在同一邊，另一為反平行式。第二章  核酸的結(jié)構(gòu)1、DNA是由脫氧核糖核苷酸組成的長鏈多聚物，是遺傳物質(zhì)。具有下列基本特性：具有穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，能進行復(fù)制，特定的結(jié)構(gòu)能傳遞給子代；攜帶生命的遺傳信息，以決定生命的產(chǎn)生、生長和發(fā)育；能產(chǎn)生遺傳的變異，使進化永不枯竭。2、DNA鏈的方向總是理解為從5P端到3OH端。DNA的一級結(jié)構(gòu)實際上就是DNA分子內(nèi)堿基的排列順序。3、DNA是雙螺旋結(jié)構(gòu)：主鏈由脫氧核糖和磷酸基團以3，5磷酸二酯鍵交互連接構(gòu)成的，在雙螺旋的外側(cè)，堿基在內(nèi)側(cè)，堿

6、基必須配對。一條鏈繞著另一條鏈旋轉(zhuǎn)、盤繞，一條鏈上的嘌呤與另一條鏈上的嘧啶相互配對，嘌呤與嘧啶以氫鍵保持在一起。4、雙螺旋DNA熔解成單鏈的現(xiàn)象稱為DNA變性。已經(jīng)變性的DNA在一定條件下重新恢復(fù)雙鏈的過程稱為復(fù)性。5、染色質(zhì)是以雙鏈DNA為骨架，與組蛋白、非組蛋白以及少量的各種RNA等共同組成絲狀結(jié)構(gòu)。在染色質(zhì)中，DNA和組蛋白的組成非常穩(wěn)定，非組蛋白和RNA隨細胞生理狀態(tài)不同而有變化。6、常染色質(zhì)是在細胞間期核內(nèi)染色體折疊壓縮程度較低，處于伸展狀態(tài)，堿性染性著色較淺而均勻的那些染色質(zhì)。主要是單一拷貝和中度重復(fù)序列。異染色質(zhì)是在細胞間期核內(nèi)染色質(zhì)壓縮程度較高，處于凝集狀態(tài)，堿性染料著色較深的

7、部分。7、核小體是構(gòu)成真核生物染色質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)單位，是DNA和蛋白質(zhì)構(gòu)成的緊密結(jié)構(gòu)形式。8、RNA的種類及其各自的特點？RNA分為rRNA，tRNA，mRNA。rRNA二級結(jié)構(gòu)為莖狀；tRNA二級結(jié)構(gòu)呈三葉草形，三級結(jié)構(gòu)形狀像一個倒寫L字母；真核細胞mRNA3端有一段長約200核苷酸的PloyA，5端有一個帽子結(jié)構(gòu)。在蛋白質(zhì)合成中的作用：mRNA作為蛋白質(zhì)多肽鏈合成的直接模板，其5端帽子結(jié)構(gòu)可能與蛋白質(zhì)合成的正確起始有關(guān)，可協(xié)助核糖體與mRNA相結(jié)合，使翻譯作用在AUG處開始。rRNA與蛋白質(zhì)結(jié)合形成核糖體，是蛋白質(zhì)合成場所。tRNA的主要作用是轉(zhuǎn)運氨基酸，在蛋白質(zhì)合成起接頭作用。 

8、 第三章 基因和基因組1、基因被定義為轉(zhuǎn)錄功能單位，是編碼一種可擴散產(chǎn)物的一段DNA序列，其產(chǎn)物可以是蛋白質(zhì)或RNA。一個完整的基因應(yīng)該由兩部分組成，即編碼區(qū)和調(diào)控區(qū)。2、基因組是一種生物染色體內(nèi)全部遺傳物質(zhì)的總和，包括構(gòu)成基因和基因之間區(qū)域的所有DNA。所謂總和，還應(yīng)該指該物種的不同DNA功能區(qū)域在DNA分子上結(jié)構(gòu)分布和排列的情況?；蚪M以及基因一般以DNA的長度和序列表示。3、病毒基因組的結(jié)構(gòu)特點：與細菌相比較，病毒的基因組很小，所含遺傳信息量較小，只能編碼少數(shù)的蛋白質(zhì)。病毒基因組由DNA或RNA組成。核酸的結(jié)構(gòu)可以是單鏈或雙鏈、閉合環(huán)狀或線狀分子。常有基因重疊現(xiàn)象，即同一DNA

9、分子序列可以編碼2種或3種蛋白質(zhì)分子。4、細菌基因組的一般特點:基因組通常僅由一條環(huán)狀雙鏈DNA分子組成。但現(xiàn)發(fā)現(xiàn)有越來越多的線形基因組。只有一個復(fù)制起始點。有操縱子的結(jié)構(gòu)。數(shù)個相關(guān)（參與一個生化過程）的結(jié)構(gòu)基因串聯(lián)在一起，受同一調(diào)控區(qū)調(diào)節(jié)，合成多順反子mRNA。編碼蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)基因是單拷貝的，但rRNA基因往往是多拷貝的。非編碼的DNA所占比例少，類似病毒基因組?；蚪MDNA具有多種調(diào)控區(qū)，如復(fù)制起始區(qū)、復(fù)制終止區(qū)、轉(zhuǎn)錄啟動子、轉(zhuǎn)錄終止區(qū)等特殊序列。與真核生物類似，具有可移動的DNA序列。5、真核生物基因組特點:基因組的分子量大。低等真核生物大約107-108 bp,而高等真核生物為5

10、15;108-1010 bp真核生物細胞往往有很多染色體，一般呈線狀。每個染色體DNA有很多復(fù)制起始點。細胞核DNA與蛋白質(zhì)穩(wěn)定地結(jié)合成染色質(zhì)的復(fù)雜結(jié)構(gòu)。染色質(zhì)內(nèi)除了含有DNA和組蛋白外，還有大量非組蛋白。由于存在核膜，細胞被分隔成細胞核和細胞質(zhì)，因此，在基因表達中，轉(zhuǎn)錄和翻譯在時間和空間上是分隔的，不偶聯(lián)的。基因組的大量序列是非編碼序列，有大量重復(fù)序列。真核生物的蛋白質(zhì)基因往往是單拷貝存在，轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物是單順反子mRNA。存在一些可移動的DNA序列。絕大多數(shù)真核生物基因含有內(nèi)含子，因而基因編碼區(qū)是不連續(xù)的。真核生物基因內(nèi)部也可能含有大量的重復(fù)序列。6、基因家族：一組功能類似、結(jié)構(gòu)具有同源性的基因

11、稱為基因家族?；蚣易宓姆诸愑卸喾N方式。基因家族各成員在結(jié)構(gòu)上非常類似，具有保守性，如rRNA基因家族，但基因之間的間隔區(qū)可以有很大的長度差異和序列差異。7、超基因:是指一組由多基因和單基因組成的更大的基因家族。在高等真核細胞中，一個基因簇內(nèi)含有數(shù)百個功能相關(guān)的基因，它們可能是由基因擴增后結(jié)構(gòu)上輕微變化而產(chǎn)生的，這些基因的結(jié)構(gòu)有程度不等的同源性，功能上仍保持原始基因的基本功能，或者進化成具有相關(guān)而不同的新功能，這樣的一簇基因稱為超基因家族。有免疫球蛋白超基因家族、核受體超基因家族、細胞因子超基因家族等。8、在初始轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物hnRNA加工產(chǎn)生成熟的mRNA時，被切除的非編碼序列稱為內(nèi)含子。在成熟的

12、mRNA或蛋白質(zhì)中存在的序列稱為外顯子?；虻牟贿B續(xù)性是真核生物基因所特有的，但不是所有真核生物基因都一定具有這種不連續(xù)性。9、內(nèi)含子的功能：含有可閱讀框架(ORF)，內(nèi)含子的ORF可能編碼酶或蛋白質(zhì)，其中包括逆轉(zhuǎn)錄酶、成熟酶。含有各種剪接信號碼，內(nèi)含子編碼的成熟酶直接參與內(nèi)含子本身的剪接功能。對基因表達有影響，內(nèi)含子對基因表達在多個水平上施加影響。內(nèi)含子中的增強子序列增加了基因轉(zhuǎn)錄的起始反應(yīng)。 10、人類基因組計劃(HGP)的總體目標是要完成人類全部24條染色體3×109bp序列的分析。具體包括：人類基因組作圖(遺傳學(xué)圖譜、物理圖譜) 。對基因組DNA進行切割和克隆。測定

13、基因組的全部DNA序列?；虻蔫b定。信息系統(tǒng)的建立、信息的儲存和處理以及相應(yīng)軟件的開發(fā)。11、結(jié)構(gòu)基因組學(xué):以全基因組測序為目標的基因結(jié)構(gòu)研究，闡述基因組中基因的位置和結(jié)構(gòu)，為基因功能的研究奠定基礎(chǔ)。12、功能基因組學(xué):是利用結(jié)構(gòu)基因組學(xué)提供的信息，以大規(guī)模實驗方法及統(tǒng)計與計算機分析，全面系統(tǒng)地分析全部基因的功能。13、蛋白質(zhì)組:是一個基因組在特定細胞內(nèi)所表達的蛋白質(zhì)。對于一種生物來說，它的基組DNA基本上是恒定的，但蛋白質(zhì)組是動態(tài)的。也就是不同組織的細胞中蛋白質(zhì)組是不同的，在同一細胞的不同生長狀態(tài)、病理狀態(tài)下也是不一樣的。蛋白質(zhì)組只指某一特定時間內(nèi)的蛋白質(zhì)集合體。14、生物信息學(xué)：是用數(shù)理和

14、信息科學(xué)的觀點、理論和方法去研究生命現(xiàn)象，組織和分析呈指數(shù)增長的生物學(xué)數(shù)據(jù)的一門學(xué)科。生物信息學(xué)位于生物、計算機、數(shù)學(xué)等多個領(lǐng)域的交叉點上，其研究目標是揭示“基因組信息結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性及遺傳語言的根本規(guī)律”。生物信息學(xué)包含了基因組信息學(xué)、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)模擬和藥物設(shè)計等3個組成部分。目前的研究包括下面幾個方面：相關(guān)信息的收集、儲存、管理與提供。新基因的發(fā)現(xiàn)和鑒定。非編碼區(qū)的信息結(jié)構(gòu)分析。大規(guī)模基因功能表達譜的分析。蛋白質(zhì)分子空間結(jié)構(gòu)預(yù)測、模擬和分子設(shè)計。藥物開發(fā)。  第五章基因工程原理一、基本概念1.基因工程：是對攜帶遺傳信息的分子進行設(shè)計和施工的分子工程，包括基因重組、克隆和表達。

15、核心是構(gòu)建重組體DNA的技術(shù)。2.基因組DNA文庫：是某一生物體的染色體全部DNA序列被隨機切割成適當大小的片段后，插入到載體內(nèi)構(gòu)成的DNA文庫。理論上，全部重組克隆含有該生物全部遺傳信息的總和。3.cDNA基因文庫：是從某類真核細胞分離總的polyA+-mRNA，經(jīng)逆轉(zhuǎn)錄合成互補的 DNA，從單鏈的cDNA用DNA聚合酶合成雙鏈cDNA。全部雙鏈cDNA插入到載體那，構(gòu)成重組DNA。重組載體轉(zhuǎn)化 E.coli后得到的克隆總和。4.扣除文庫：將兩種不同組織來源的mRNA進行比較，用扣除雜交排除相同部分，即共同表達的那部分mRNA，選出剩余有差異的，特異表達的mRNA構(gòu)建成cDNA文庫

16、。5.分子雜交：是指具有一定同源性的兩條核酸單鏈在一定條件下可按堿基配對的原則退火成雙鏈的過程。是分子生物學(xué)最常用的方法之一。6.PCR：即聚合酶鏈式反應(yīng)，擴增樣品中的DNA量和富集眾多DNA分子中的一個特定的DNA序列的一種技術(shù)。在該反應(yīng)中，使用與目的DNA序列互補的寡核苷酸作為引物，進行多輪DNA合成。其中包括DNA變性、引物退火和在TaqDNA聚合酶催化下的DNA合成。7.物理圖譜：是DNA片段上限制性內(nèi)切酶酶切位點的圖譜，表示各種限制性內(nèi)切酶識別位點在DNA序列上的線性排列。指的是DNA序列上兩點間的實際距離。8.Southern雜交：用于檢測DNA片段混合物中存在特定序列的技術(shù)。又稱

17、Southern印跡。檢驗的目的DNA通常用一種或一種以上的限制性內(nèi)切酶酶切，得到各種特定長度的片段，在凝膠電泳中依長度分成條帶，DNA片段原位地轉(zhuǎn)移到NC膜或尼龍膜上。然后，膜上的DNA片段與標記的探針DNA進行雜交，已雜交的DNA片段可通過標記的探針進行放射性或顯色反應(yīng)定位。9.Northern雜交：從真核生物的特定組織或發(fā)育階段的細胞分離出全部RNA或mRNA，用變性凝膠電泳分離后轉(zhuǎn)移到NC膜上。用變性的探針DNA對NC膜上的RNA進行雜交。從顯影或顯色反應(yīng)判斷陽性雜交的存在。10.亞克?。寒斴d體中插入的外源DNA片段太大，難以作摹寫分析或操作時，需要對該克隆片段作些再切割，將大的DNA

18、片段切稱較小的片段，然后再與另外的新載體重組，并進行轉(zhuǎn)化程序，這個過程稱為亞克隆。 二、思考題1.PCR技術(shù)原理的是什么？PCR技術(shù)是利用兩種寡核苷酸引物，分別與雙鏈DNA片段的兩端互補，形成DNA聚合酶反應(yīng)中的模板和引物的關(guān)系，這是PCR技術(shù)的核心。PCR聚合酶反應(yīng)體系的一些重要條件包括：模板、一對寡核苷酸引物、4種底物dNTP和Tap DNA聚合酶。反應(yīng)分為3步：雙鏈模板DNA變性、退火和鏈的延伸。 2.基因工程中工具酶的種類？限制性內(nèi)切酶，DNA連接酶，DNA聚合酶，逆轉(zhuǎn)錄酶，RNA聚合酶。 3.DNA聚合酶的特點？需要提供合成模板；不能起始新的DNA鏈，必

19、須要有引物提供3'OH；合成的方向都是5'3'除聚合DNA外還有其它功能;以脫氧核苷酸三磷酸(dNTP)為前體催化合成DNA。 4.熟悉基因工程載體的種類和特點？種類：質(zhì)粒載體，噬菌體載體，M13噬菌體載體，柯斯質(zhì)粒載體，細菌人工染色體，酵母人工染色體，動物病毒載體特點：載體DNA是單個復(fù)制單元，在宿主細胞內(nèi)應(yīng)具有獨立復(fù)制能力；分子量盡可能的小，便于細胞中分離純化，離體條件下操作；含有多種限制行內(nèi)切酶的單一切點；載體內(nèi)有不影響其復(fù)制，生長的非必要區(qū)域；具有多種選擇行標記。 5.基因工程載體的基本要求，基因工程的基本步驟？基本要求：載體能夠獨立復(fù)制,具

20、有復(fù)制起點。應(yīng)具有靈活的克隆位點和方便的篩選標記。應(yīng)具有很強的啟動子，能為大腸桿菌RNA聚合酶所識別。應(yīng)具有阻遏子，使啟動子受到控制，只有當誘導(dǎo)時才能進行轉(zhuǎn)錄。應(yīng)具有很強的終止子，只轉(zhuǎn)錄克隆的基因，所產(chǎn)生的mRNA較為穩(wěn)定。所產(chǎn)生的mRNA必須具有翻譯的起始信號AUG和SD序列，以便轉(zhuǎn)錄后順利翻譯?；静襟E：目的DNA的獲得；載體的選擇與構(gòu)建；目的DNA與載體的重組；重組DNA的轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)染；篩選含有重組DNA分子的宿主細胞，獲得克隆。 6.DNA文庫構(gòu)建的基本步驟？細胞核DNA的分離；適當?shù)南拗菩詢?nèi)切酶酶切DNA；DNA片段與載體的連接，導(dǎo)入E.coli等工程菌株；基因文庫特性的檢測

21、，篩選。  第六章  DNA的復(fù)制一、名詞解釋1.DNA半保留復(fù)制：DNA復(fù)制時，親代DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)解開，分別以解開的兩股單鏈為模板，以dNTP為原料，按照堿基互補的原則，合成與模板鏈互補的新鏈，從而形成兩個子代DNA雙鏈，其結(jié)構(gòu)與親代DNA雙鏈完全一致。因子代DNA雙鏈中的一股單鏈源自親代，另一股單鏈為合成的新鏈，形成的雙鏈與親代雙鏈的堿基序列完全一致，故稱為半保留復(fù)制。2.復(fù)制叉：原核生物DNA的復(fù)制從單一起點開始，雙螺旋結(jié)構(gòu)被打開，分開的兩股單鏈分別作為新DNA合成的模板，DNA合成從起點開始向兩個方向進行，與單一起點相連的局部結(jié)構(gòu)形狀呈“Y”型

22、，稱復(fù)制叉結(jié)構(gòu)。3.復(fù)制子：基因組中能獨立進行復(fù)制的DNA單位稱為復(fù)制子或復(fù)制單位。它含有控制復(fù)制起始或終止的特定位點，從復(fù)制起始點到終止點的區(qū)域為一個復(fù)制子。4.半不連續(xù)復(fù)制：復(fù)制過程中，催化DNA 合成的DNA聚合酶只能催化核苷酸從53方向合成，以3 5鏈為模板時，新生的DNA以53方向連續(xù)合成；而以53為模板只能合成若干反向互補的岡崎片段，這些片段再相連成完整的新鏈，故稱半不連續(xù)復(fù)制。5.前導(dǎo)鏈：與復(fù)制叉移動的方向一致，通過連續(xù)的5-3聚合合成的新的DNA鏈。6.滯后鏈：與復(fù)制叉移動的方向相反，通過不連續(xù)的5-3聚合合成的新的DNA鏈。7.岡崎片段：DNA雙鏈是反向平行的，復(fù)制時，親代雙

23、鏈DNA在復(fù)制叉處打開，由于新鏈的合成具有方向性，即從53，以53DNA鏈為模板合成反向互補的新鏈時，只能合成小片段DNA，這些片段根據(jù)發(fā)現(xiàn)者命名為岡崎片斷。 二、思考題1.DNA復(fù)制的特征？絕大多數(shù)DNA和RNA的生物合成，均按照堿基配對原則，以預(yù)先存在的DNA鏈為模板，逐個復(fù)制，生成新的拷貝。DNA或RNA鏈的生物合成只能以5´3´方向進行。特異的聚合酶類催化核酸的生物合成。在核酸生物合成中，聚合酶的底物核苷酸要求總是5´核糖核苷酸，即5´-NTP或5´-dNTP。RNA聚合酶進行聚合反應(yīng)時，能夠直接以NTP為底物，逐個聚合，即從

24、頭合成RNA。 2.復(fù)制過程的幾個階段？以E.coli為例，DNA復(fù)制過程分為三個階段：起始：從DNA上控制復(fù)制起始的序列即起始點開始復(fù)制，形成復(fù)制叉。復(fù)制方向多為雙向，也可以是單向，若以雙向進行復(fù)制，兩個方向的復(fù)制速度不一定相同。由于DNA聚合酶不能從無到有合成新鏈，所以DNA復(fù)制需要有含3-OH的引物，引物由含有引物酶的引發(fā)體合成一段含310個核苷酸的RNA片段。延長：DNA復(fù)制時，分別以兩條親代DNA鏈為模板，當復(fù)制叉沿DNA移動時，以親代35鏈為模板時，子鏈的合成方向是53，可連續(xù)進行；以親代53鏈為模板時，子鏈不能以35方向合成，而是先合成出許多53方向的岡崎片段，然后連接

25、起來形成一條子鏈。終止：當一個岡崎片段的3-OH與前一個岡崎片段的5-P接近時，復(fù)制停止，由DNA聚合酶切除引物，填補空隙，連接酶連接相鄰的DNA片段。 3.線粒體DNA的復(fù)制模式？ 4.DNA鏈延伸的幾個階段？ 5.真核與原核生物的復(fù)制相同點與差異之處？相同點：復(fù)制起始點都含有若干短的重復(fù)序列的獨特DNA片段；這些短的重復(fù)序列北多種結(jié)合蛋白所識別，這些蛋白質(zhì)在ori位點上的復(fù)合物對復(fù)制機構(gòu)的裝配起著關(guān)鍵的作用。復(fù)制起始點是富含A-T的DNA序列。有利于雙螺旋DNA的解鏈。差異：真核生物的DNA比原核DNA分子大得多且不裸露，與組蛋白結(jié)合成核小體，以染色質(zhì)結(jié)構(gòu)形式

26、存在；真核的每條染色體有多個復(fù)制起始位點，而原核只有一個起始位點；真核染色體在全部復(fù)制完成之前各個起始點上不能開始新一輪的復(fù)制，受到一種復(fù)制的調(diào)控。而原核DNA的起始點可以連續(xù)地開始新的復(fù)制事件，表現(xiàn)為一個復(fù)制子上有多個復(fù)制叉存在。 6.DNA損傷修復(fù)的種類？DNA的修復(fù)方式可分為直接修復(fù)和取代修復(fù)兩大類。直接修復(fù)包括光復(fù)活、轉(zhuǎn)甲基作用和直接連接作用，均屬于無差錯修復(fù)。取代修復(fù)包括切除修復(fù)、重組修復(fù)和SOS修復(fù)，后兩者屬于有差錯傾向修復(fù)。 7.原核DNA聚合酶的一般特性？原核細胞有三種DNA聚合酶，都與DNA鏈的延長有關(guān)。DNA聚合酶是單鏈多肽，可催化單鏈或雙鏈DNA的延長

27、；DNA聚合酶則與低分子脫氧核苷酸鏈的延長有關(guān)；DNA聚合酶在細胞中存在的數(shù)目不多，是促進DNA鏈延長的主要酶。第七章  基因的轉(zhuǎn)錄一、名詞解釋1.轉(zhuǎn)錄：是指以DNA為模板，合成RNA的信息傳遞過程。除了某些RNA病毒的基因組之外，所有的RNA都是轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物。2.反義鏈：在基因的DNA雙鏈中，轉(zhuǎn)錄時作為mRNA合成模板的那條單鏈叫做模板鏈或反義鏈。3.上游順式作用元件：在真核基因中存在著很多的位于轉(zhuǎn)錄起始點上游的順式調(diào)控序列，這些DNA序列稱之為上游順式作用元件。是指與結(jié)構(gòu)基因表達調(diào)控相關(guān)、能夠被調(diào)控蛋白特異性識別和結(jié)合的DNA序列，包括啟動子、上游啟動子元件等，它們是通過與

28、反式作用因子的相互作用來調(diào)節(jié)基因轉(zhuǎn)錄活性。4.啟動子：是基因DNA中一段特定的核苷酸序列，是與啟動機因表達相關(guān)的順式作用元件，式RNA聚合酶在轉(zhuǎn)錄起始時對模板DNA的識別位點和結(jié)合位點，是基因轉(zhuǎn)錄的開始部位,也即是轉(zhuǎn)錄是否能起始的決定位點。5.終止子：促進轉(zhuǎn)錄終止的DNA序列，在RNA水平上通過轉(zhuǎn)錄出的終止子序列形成莖-環(huán)結(jié)構(gòu)而起作用。又可分為依賴于因子的終止子和不依賴于因子的終止子兩類。 二、思考題1.原核生物和真核生物基因轉(zhuǎn)錄的異同？相同點:轉(zhuǎn)錄過程是相似的,都是以DNA的一條鏈為模板,4種NTP為底物,經(jīng)過起始、延伸和終止三個階段，以53方向合成RNA。不同點：原核生物真核生物

29、只有一種RNA聚合酶合成所有的RNA三種RNA聚合酶分別合成不同的RNA不同的啟動子間有相當大的同源性各種不同啟動子間差異很大聚合酶直接同啟動子結(jié)合，不需要另外的蛋白質(zhì)成分聚合酶通過同轉(zhuǎn)錄因子的相互作用進行轉(zhuǎn)錄無增強子有增強子序列對轉(zhuǎn)錄進行調(diào)控啟動子一般位于結(jié)構(gòu)基因之前聚合酶的啟動子位于被轉(zhuǎn)錄的序列之中 2.熟悉原核生物啟動子的結(jié)構(gòu)與功能、其中的35區(qū)、10區(qū)等的結(jié)構(gòu)？域中的基序并與之結(jié)合，啟動轉(zhuǎn)錄的起始。一般將DNA上的轉(zhuǎn)錄位點定位+1來排序，其下游（右側(cè)）為正值，其上游（左側(cè)）為負值。原核生物不同基因的啟動子雖然結(jié)構(gòu)也有一定的差異，但明顯具有共同的特點。結(jié)構(gòu)典型，都含有識別（R）

30、，結(jié)合（B）和起始（I）三個位點；序列保守，如-35序列，-10序列結(jié)構(gòu)都十分保守；位置和距離都比較恒定；直接和多聚酶相結(jié)合；常和操縱子相鄰；都在其控制基因的5端；決定轉(zhuǎn)錄的啟動和方向。-35序列又稱為Sextama盒,其保守序列為TTGACA，與-10序列相隔1619bp。其功能是：為RNA 聚合酶的識別位點。RNA 聚合酶的核心酶只能起到和模板結(jié)合和催化的功能，并不能識別-35序列，只有亞基才能識別-35序列，為轉(zhuǎn)錄選擇模板鏈。-35序列和-10序列的距離是相當穩(wěn)定的，過大或過小都會降低轉(zhuǎn)錄活性。這可能是因為RNA 聚合酶本身的大小和空間結(jié)構(gòu)有關(guān)。-10序列也稱為Pribnow框盒,其保守

31、序列為TATAAT，位于-10bp左右，其中3端的“T”十分保守。A,T較豐富，易于解鏈。它和轉(zhuǎn)錄起始位點“I”一般相距5bp。其功能是：與 RNA聚合酶緊密結(jié)合；形成開放啟動復(fù)合體；使RNA聚合酶定向轉(zhuǎn)錄。 3.原核生物轉(zhuǎn)錄的起始分幾個階段？核心酶在因子參與下接觸到DNA上，形成特異性結(jié)合；起始識別，RNA聚合酶與啟動子結(jié)合，形成封閉性起始復(fù)合物；從封閉性轉(zhuǎn)變?yōu)殚_放形起始復(fù)合物，酶結(jié)合在10序列，啟動子活化，并解開雙鏈結(jié)構(gòu)，暴露模板鏈；形成DNA酶底物NTP的三元起始復(fù)合物，酶移動到轉(zhuǎn)錄起始位點，在起始位點加上開頭的幾個核苷三磷酸。 4.真核生物基因類型II啟動子的結(jié)構(gòu)與

32、功能？轉(zhuǎn)錄起始位點：是RNA合成的開始位置；基本啟動子：和Inr一起構(gòu)成核心啟動子；轉(zhuǎn)錄起始位點下游元件：轉(zhuǎn)錄起始位點上游元件：5.真核生物基因轉(zhuǎn)錄的一般規(guī)律？典型的真核基因轉(zhuǎn)錄單元為單順反子，原核為多順反子。真核生物的RNA聚合酶高度分工。轉(zhuǎn)錄的正常進行，除了需要RNA聚合酶以外，還需要許多蛋白質(zhì)因子的參與。真核基因DNA的順式作用元件要比原核基因復(fù)雜得多。真核基因的轉(zhuǎn)錄調(diào)控以正調(diào)控為主。  第八章轉(zhuǎn)錄后加工一、名詞解釋1.轉(zhuǎn)錄后加工：在轉(zhuǎn)錄中新合成的RNA往往是較大的前體分子，需要經(jīng)過進一步的加工修飾，才轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂猩飳W(xué)活性的、成熟的RNA分子，這一過程稱為轉(zhuǎn)錄后加工。

33、2.多順反子：在原核細胞中，通常是幾種不同的mRNA連在一起，相互之問由一段短的不編碼蛋白質(zhì)的間隔序列所隔開，這種mRNA叫做多順反子mRNA。3.RNA編輯：某些mRNA的核苷酸序列，在生成轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物后還需插入、刪除或取代一些核苷酸殘基，方能生成具有正確翻譯功能的模板，遺傳信息在mRNA水平上的改變過程，稱為RNA編輯。 二、思考題1、內(nèi)含子RNA剪接的三種方式？第一類：自我剪切。由于內(nèi)含子的特殊結(jié)構(gòu)而能自發(fā)地進行剪切。第二類：蛋白質(zhì)參與剪切的內(nèi)含子，主要在tRNA前體中發(fā)現(xiàn)。剪切在一系列酶催化下進行。第三類：內(nèi)含子是snRNP參與剪接的內(nèi)含子。 2、原核生物tRNA前體以

34、幾種方式存在？多個相同tRNA串聯(lián)排列在一起；不同的tRNA串聯(lián)排列；tRNA與rRNA混合串聯(lián)排列在一起。因而RNA前體必須經(jīng)歷加工，在tRNA與一些RNA片段之間先切斷，完成此任務(wù)的似乎是RNase。然后，RNA片段再進行5端、3端加工，某些堿基進行修飾 3、真核生物RNA前體的加工過程包括？真核生物tRNA和rRNA前體的加工包括轉(zhuǎn)最初始產(chǎn)物中間隔序列的除去、內(nèi)含子的剪接、5和3端修飾、堿基的修飾等。這些過程需要酶和蛋白質(zhì)的參與。 4、RNA前體的剪切過程要通過4個步驟：首先在5端切除非編碼的序列，生成41S中間物；41S的RNA切成32S和20S兩段，分別含有28S

35、 rRNA和18S rRNA，32S中還含有5.8S rRNA；20S剪切成18S；32S剪切成28S rRNA和5.8S rRNA，它們相互進行堿基配對。 5、5端帽子結(jié)構(gòu)具有如下3個功能。對mRNA的保護作用，保護mRNA免受RNase從5端開始的攻擊。5端帽子結(jié)構(gòu)使mRNA具有可翻譯能力。5端帽子有利于成熟的mRNA從細胞核輸送到細胞質(zhì)，只有成熟的mRNA才能進行輸送。  第九章  蛋白質(zhì)生物合成和翻譯后加工一、名詞解釋1.tRNA荷載作用：翻譯起始之前不斷地供應(yīng)各種氨基酰-tRNA，也就是氨基酸必須被活化，共價連接在tRNA上，即為tR

36、NA荷載作用。2.開放閱讀框架：從mRNA 5端起始密碼子AUG到3端終止密碼子之間的核苷酸序列，各個三聯(lián)體密碼連續(xù)排列編碼一個蛋白質(zhì)多肽鏈，稱為開放閱讀框架(ORF)。3.肽鏈合成的延伸：是指第二個和以后的密碼子編碼的氨基酸不斷進入核糖體，并形成肽鍵的過程。4.核定位信號：是另一種形式的信號肽, 可位于多肽序列的任何部分。一般含有 48個氨基酸, 且沒有專一性, 作用是幫助親核蛋白進入細胞核。5.共翻譯轉(zhuǎn)動機制： 6.分子伴侶和分子伴素：分子伴侶專指一類多功能蛋白，它能通過阻止諸如聚合作用這樣的副反應(yīng)來促使其他蛋白質(zhì)按正確的方式進行折疊，而它本身卻不是最終形成的功能蛋白的部分。分子

37、伴素是指不對共價連接的蛋白質(zhì)能特異性地幫助折疊，而是非特異性地幫助蛋白質(zhì)折疊，建立起他的正確結(jié)構(gòu)。7.遺傳密碼的特點：三聯(lián)密碼；無標點符號；不重疊；通用性和變異性，其中通用性是指各種生物共用一套遺傳密碼；簡并性；起始密碼子和終止密碼子。8.擺動假設(shè)要點：密碼子和反密碼子之間的堿基配對中，密碼子的5´端前兩位堿基必須嚴格地按照堿基配對原則同反密碼子配對。密碼子的第3個核苷酸為A時，由于受到立體化學(xué)因素的影響，將產(chǎn)生與G,U和C配對的一組特異構(gòu)象。9.滑動搜索模型：是闡述核糖體在帶有5´帽子結(jié)構(gòu)地真核生物mRNA上如何啟動翻譯的起始反應(yīng)。10.三位點模型：現(xiàn)在認為核糖體結(jié)合tR

38、NA有三個位點，即P位點，A位點和E位點。在早期，普遍認為核糖體只有兩個結(jié)合tRNA的位點，即P位點和A位點，后來發(fā)現(xiàn)還有E位點。因而提出三位點模型。11.信號肽和導(dǎo)肽的特點：信號肽：幾乎所有的信號肽整體上都是疏水的。信號肽一般位于蛋白質(zhì)的N端，進入膜后被信號肽酶水解，真核細胞信號肽酶位于ER膜，原核細胞位于質(zhì)膜內(nèi)側(cè)。信號肽中部常常由1214個殘基構(gòu)成疏水性酸，稱為信號肽疏水酸。信號肽是初生蛋白質(zhì)穿過膜所必須的疏水性肽段，位于蛋白質(zhì)分子的各個部位。信號肽幾乎沒有嚴格的專一性。信號肽可能不是以一直線通過雙脂層膜，而是一種環(huán)狀結(jié)構(gòu)。導(dǎo)肽的共性：帶正電荷的堿性氨基酸（特別是Arg）含量較豐富。不含或

39、基本上不含帶有負電荷的酸性氨基酸。羥基氨基酸（特別是Ser）含量較高有形成兩親的螺旋結(jié)構(gòu)的傾向。 二、思考題1.核糖體的組分和立體結(jié)構(gòu)？ 2.原核和真核生物翻譯的起始？兩者起始反應(yīng)的比較？起始階段一樣：只在核糖體小亞基上結(jié)合荷載的起始tRNA；在mRNA上必須找到合適的起始密碼子；在已經(jīng)形成有小亞基，mRNA和起始tRNA的起始復(fù)合物之后，大亞基參與形成完整的起始復(fù)合物。差異：原核細胞中，mRAN首先與小亞基結(jié)合，再有起始tRNA加入形成起始復(fù)合物。而真核細胞中，起始tRNA首先結(jié)合于小亞基，形成四元復(fù)合物，然后在多種因子參與下結(jié)合mRNA，才形成起始復(fù)合物。小亞基起始復(fù)合

40、物在mRNA上尋找起始密碼子的方式不同。 3.翻譯延伸和終止的過程？延伸反應(yīng)：進位反映是延伸的開始步驟；轉(zhuǎn)位和肽鍵的合成；移位反應(yīng)。終止的過程：終止密碼子；終止密碼的校正；釋放因子。 4.蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)運的3種機制？核孔對特定大分子起選擇性通道的作用，核孔以其充分折疊的構(gòu)象轉(zhuǎn)運蛋白質(zhì)；分泌蛋白的邊翻譯邊轉(zhuǎn)運機制；翻譯后轉(zhuǎn)運機制。 5.蛋白質(zhì)前體的共價修飾類型，蛋白質(zhì)的剪切形式，內(nèi)含肽的剪切過程？共價修飾類型：肽鏈N端殘基fMet或Met的切除；二硫鍵的形成；氨基酸側(cè)鏈的共價修飾。蛋白質(zhì)的剪切形式：前胰島素原，胰凝乳蛋白酶原，凝血酶原的活化，及蛋白質(zhì)內(nèi)含子，外顯子和自我剪

41、切。內(nèi)含肽的剪切過程：內(nèi)含肽的切除相應(yīng)于hnRNA中內(nèi)含子的剪切。內(nèi)含肽是蛋白質(zhì)的內(nèi)部片段，翻譯后很快被剪切，兩個外顯肽連接到一起。內(nèi)含肽的長度一般在300 600個氨基酸之間。內(nèi)含肽的剪接位點的序列非常相似，第一個氨基酸通常是半胱氨酸，有時為絲氨酸，最后兩個氨基酸的序列一般總是組氨酸和天冬氨酸。下游外顯肽的第一個氨基酸是半胱氨酸、絲氨酸或蘇氨酸。剪接是由內(nèi)含肽自我催化的，具體機制不詳。 6.蛋白質(zhì)折疊的意義和過程及自動裝配原則？雙重意義：結(jié)構(gòu)上，這個過程使伸展的肽鍵成為特定的三維結(jié)構(gòu)；功能上，它使無活性的分子具有特定生物學(xué)功能的蛋白質(zhì)分子。自動裝配原則：蛋白質(zhì)在離體就已具有自發(fā)裝配

42、的能力，并且不需要外加能量。自裝配原則只適用于小分子的蛋白質(zhì)。  第十一章  原核生物基因和真核生物基因表達的調(diào)空1、名詞解釋1.操縱子：原核生物基因表達和調(diào)空的單位，包括功能相關(guān)的幾個結(jié)構(gòu)基因和能被調(diào)空基因產(chǎn)物識別的DNA 控制元件。2.結(jié)構(gòu)基因：是指一類編碼細胞結(jié)構(gòu)和基本代謝活動所必要的RNA、蛋白質(zhì)或酶。一般來說，它們不是調(diào)控因子。3.調(diào)控基因：是指那些編碼那些控制其他基因表達的RNA或蛋白質(zhì)的基因。調(diào)控基因的表達產(chǎn)物是調(diào)控因子。調(diào)控基因也是結(jié)構(gòu)基因，只是它的編碼蛋白質(zhì)具有基因調(diào)控的功能，是在基因水平上而不是蛋白質(zhì)水平上的控制。4.反式作用因子：指真核細胞內(nèi)含有的大量可以通過直接或間接結(jié)合順式作用元件而調(diào)節(jié)基因轉(zhuǎn)錄活性的蛋白質(zhì)