分子生物学期末复习试题
一、名词解释
二、分子生物学：包括对蛋白质和核酸等生物大分子的结构与功能，以及从分子水平研究生命活动
RNA组学：RNA组学研究细胞中snmRNAs的种类、结构和功能。同一生物体内不同种类的细胞、同一细胞在不同时间、不同状态下snmRNAs的表达具有时间和空间特异性。增色效应: DNA变性时其溶液OD260增高的现象。
减色效应: DNA复性时其溶液OD260降低的现象。
Tm:变性是在一个相当窄的温度范围内完成，在这一范围内，紫外光吸收值达到最大值的50%时的温度称为DNA的解链温度，又称融解温度(melting temperature, Tm)。其大小与G+C含量成正比。
解链曲线：如果在连续加热DNA的过程中以温度对A260（absorbance，A，A260代表溶液在260nm处的吸光率）值作图，所得的曲线称为解链曲线。
DNA复性：在适当条件下，变性DNA的两条互补链可恢复天然的双螺旋构象，这一现象称为复性。
核酸分子杂交：在DNA变性后的复性过程中，如果将不同种类的DNA单链分子或RNA分子放在同一溶液中，只要两种单链分子之间存在着一定程度的碱基配对关系，在适宜的条件（温度及离子强度）下，就可以在不同的分子间形成杂化双链，这种现象称为核酸分子杂交。
基因：广义是指原核生物、真核生物以及病毒的DNA和RNA分子中具有遗传效应的核苷酸序列，是遗传的基本单位。狭义指能产生一个特定蛋白质的DNA序列。
断裂基因：不连续的基因称为断裂基因，指基因的编码序列在DNA上不连续排列而被不编码的序列所隔开。
重叠基因：核苷酸序列彼此重叠的2个基因为重叠基因，或称嵌套基因。
致死基因：删除后可导致机体死亡的基因。
基因冗余：由于一基因在个体中有若干份拷贝，当删除其中一个时，个体的表型不发生明显变化。
DNA重组：DNA分子内或分子间发生遗传信息的重新组合，又称为遗传重组或基因重排。
同源重组：发生在同源序列间的重组称为同源重组，又称基本重组。
接合作用：当细胞与细胞、或细菌通过菌毛相互接触时，质粒DNA从一个细胞（细菌）转移至另一细胞（细菌）的DNA转移称为接合作用(conjugation)。
转化作用：通过自动获取或人为地供给外源DNA，使细胞或培养的受体细胞获得新的遗传表型，称为转化作用(transformation)。
转导作用：当病毒从被感染的（供体）细胞释放出来、再次感染另一（供体）细胞时，发生在供体细胞与受体细胞之间的DNA转移及基因重组即为转导作用
位点特异重组：位点特异重组(site-specific recombination) 是由整合酶催化，在两个DNA序列的特异位点间发生的整合。
12-23规则：重组发生在间隔为12bp到23bp的不同信号序列之间，称为12-23规则。
转座子：（transposon）在基因中可以移动的一段DNA序列。
转座：由插入序列和转座子介导的基因移位或重排称为转座(transposition)。
克隆：来自同一始祖的相同副本或拷贝的集合。
DNA克隆：应用酶学的方法，在体外将各种来源的遗传物质（同源的或异源的、原核的或真核的、天然的或人工的DNA）与载体DNA接合成一具有自我复制能力的DNA分子——复制子(replicon)，继而通过转化或转染宿主细胞，筛选出含有目的基因的转化子细胞，再进行扩增提取获得大量同一DNA分子，也称基因克隆或重组DNA (recombinant DNA)。
基因工程：(genetic engineering)实现基因克隆所用的方法及相关的工作称基因工程，又称重组DNA工艺学。限制性核酸内切酶：(restriction endonuclease, RE)是识别DNA的特异序列, 并在识别位点或其周围切割双链DNA的一类内切酶。
同功异源酶：来源不同的限制酶，但能识别和切割同一位点，这些酶称同功异源酶。
同尾酶：有些限制性内切酶虽然识别序列不完全相同，但切割DNA后，产生相同的粘性末端，称为同尾酶。
载体：为携带目的基因，实现其无性繁殖或表达有意义的蛋白质所采用的一些DNA分子。
复制：(replication)是指遗传物质的传代，以母链DNA 为模板合成子链DNA的过程。
半保留复制：（semi-conservative replication）DNA生物合成时，母链DNA解开为两股单链，各自作为模板(template)按碱基配对规律，合成与模板互补的子链。子代细胞的DNA，一股单链从亲代完整地接受过来，另一股单链则完全从新合成。两个子细胞的DNA都和亲代DNA碱基序列一致。这种复制方式称为半保留复制。
复制子：（replicon）DNA分子中能独立进行复制的单位称为复制子。习惯上把两个相邻起始点之间的距离定为一个复制子。
复制眼：（replication eye）DAN正在复制的部分在电镜下观察起来犹如一只眼睛，称为复制眼。
复制叉：（replication fork）复制一开始，复制起始点要形成一个特殊的叉型结构，是复制有关的酶和蛋白质组
装成复合物和新链合成的部位，这种结构称为复制叉。端粒：(telomere)指真核生物染色体线性DNA分子末端的结构。
转录：(transcription) 生物体以DNA为模板合成RNA 的过程。
不对称转录：(asymmetric transcription)在DNA分子双链上某一区段，一股链用作模板指引转录，另一股链不转录；模板链并非永远在同一条单链上。
模板链：DNA双链中按碱基配对规律能指引转录生成RNA 的一股单链，称为模板链(template strand)，也称作有意义链或Watson链。
编码链：相对的另一股单链是编码链(coding strand)，也称为反义链或Crick链。
启动子：RNA聚合酶结合模板DNA的部位称为启动子(promoter)
转录泡：（transcription bubble）在转录延长过程中，由局部打开的DNA双链、RNA聚合酶核心酶及新生成的RNA 三者结合在一起的复合体，为空泡状结构，又称转录复合物。
转录因子：能直接、间接辨认和结合转录上游区段DNA 的蛋白质，现已发现数百种，统称为反式作用因子(trans-acting factors)。反式作用因子中，直接或间接结合RNA聚合酶的，则称为转录因子(transcriptional factors, TF)。
转录后加工（RNA的成熟）：在细胞内，由RNA聚合酶合成的原初转录物
（pre-RNA）经过链的裂解、5`端与3`端的切除和特殊结构的形成、核苷的修饰和糖苷键的改变、以及拼接和编辑等过程，转变为成熟的RNA分子的过程称为RNA的成熟或转录后加工（post-transcriptional processing）。RNA编辑：改变RNA编码序列的方式称为 RNA编辑。
密码子：（codon）代表一个氨基酸或蛋白合成、终止信号的核苷酸三联体。开放阅读框：从mRNA 5￠端起始密码子AUG到3￠端终止密码子之间的核苷酸序列，各个三联体密码连续排列编码一个蛋白质多肽链，称为开放阅读框架(open reading frame, ORF)。
顺反子：遗传学将编码一个多肽的遗传单位称为顺反子(cistron)。
多顺反子：原核细胞中数个结构基因常串联为一个转录单位，转录生成的mRNA可编码几种功能相关的蛋白质，为多顺反子(polycistron) 。
单顺反子：真核mRNA只编码一种蛋白质，为单顺反子(single cistron) 。
翻译的跳跃现象：翻译中读码框发生位移或核糖体跳过一大段mRNA后继续翻译称为翻译的跳跃现象。
信号序列：(signal sequence)所有靶向输送的蛋白质结构中存在分选信号，主要为N末端特异氨基酸序列，可引导蛋白质转移到细胞的适当靶部位，这一序列称为信号序列。
信号肽：(signal peptide)各种新生分泌蛋白的N端有保守的氨基酸序列称信号肽。
线粒体定向肽：由核基因组编码的线粒体外膜蛋白的N
端具有的一段肽链。由富含带正电的氨基酸和丝氨酸、苏氨酸等。
基因表达：(gene expression)基因经过转录、翻译，产生具有特异生物学功能的蛋白质分子的过程。
操纵子：(operon)是原核生物在分子水平上基因表达调控的单位，由结构基因、启动子、操纵基因和调节基因组成；通过调节基因编码的调节蛋白与诱导物、辅阻遏物协同作用，开启或关闭操纵基因，对操纵子结构基因的表达进行正、负控制。
转录衰减：（attenuation）是指转录可正常起动，但在转录进入第一个结构基因前即突然停止的过程。由于这一终止作用并不能使正在进行的结构基因转录中途停止，而仅是部分中途停止转录，所以称为转录衰减。
二、填空题：
三、1.分子生物学的发展分为三个阶段：人类对DNA和遗传信息传递的认识阶段，重组DNA技术的建立和发展阶段，重组DNA技术的应用和分子生物学的迅猛发展阶段。
2.对DNA双螺旋结构的提出贡献最大的三位科学家是J.Watson， F.Crick， O.Avery。
DNA序列测定法有两种，分别为G:lbert化学法， sanger酶法。
4.PCR 仪的发明者为Kary B.Mullis。
5.核酸分子由碱基，戊糖，磷酸三部分组成。
6.在DNA双螺旋结构中，氢键维持双链横向稳定性，碱基堆积力维持双链纵向稳定性。
7.OD260=1.0相当于50ug/ml双链DNA，40ug/ml单链DNA，20ug/ml寡核苷酸。
8.DNA的密度为1.7g/cm3，相当于8M CSCL溶液的密度。
9.质粒PSC101中的P代表构建该质粒的研究者或单位。
10.DNA重组的种类同源重组，接合作用，转化作用，转导作用，位点特异的重组，转座。
11.基因工程中常用载体可分为三类质粒DNA，噬菌体DNA，病毒DNA。
12.同一基因获取的方法有四种化学合成法，cDNA文库，基因组DNA文库，聚合酶链式反应（PCR）。
13.重组DNA导入受体菌时，对受体菌的要求为安全宿主菌，限制酶和重组酶缺陷，处于感受态；导入方式有转化，转染，感染三种。
14.重组DNA技术操作过程可形象归纳为分，切，接，转，筛。
15.1958年Meselson等氮的同位素试验证明了DNA复制为半保留复制的机制。
16.复制的方向有单向复制，相向复制，双向复制。
17.参与DNA复制的物质有底物，聚合酶，模板，引物，其他的酶和蛋白质分子。
18.细菌的RNA聚合酶全酶的五个功能位点为α，β，β’，ω，σ。
19.真核生物的转录过程可分为识别，起始，延伸，终止四个阶段。
20.逆转录酶是一类非常复杂的酶，在其简单的一条多肽链上具有多种酶活性DNA聚合酶活性，RNA酶活性，DNA内切酶活性，DNA旋转酶活性，螺旋酶活性，tRNA结合酶活性。
21.遗传密码的特点有连续性，简并性，摆动性，通用性。
22.基因表达是受调控的，可在多个层次上进行，包括基因水平，转录水平，转录后水平，翻译水平，翻译后水平的调控。
三、翻译：
脱氧核糖核酸（DNA），超螺旋(supercoil)，正超螺旋（positive supercoil），DNA-dependent DNA polymerase（依赖DNA的DNA聚合酶），解螺旋酶（helicase），引物酶（primase）， SSB（单链DNA结合蛋白）, DNA ligase（DNA连接酶）, telomerase（端粒） , cDNA（互补DNA）, teminator(终止子), UBF(upstream binding factor)上游启动子结合因子, TBP(TATA box-binding protein)TATA框结合蛋白,
downstream elements（下游启动子元件）,
TF(transeriptional factors)转录因子,
CTD(carboxyl terminal domain)羧基端结构域,
EB（溴化乙锭）, IF（起始因子）, EF（延长因子）, RF（释放因子）,
molecular chaperon（分子伴侣）
四、简答题：
1.证明DNA是主要的遗传物质的两个重要实验是什么？
1944，O. Avery 肺炎双球菌转化实验 1952，A.D Hershey 和M. Chase 噬菌体感染实验
2.简述mRNA的结构特点和功能？
结构特点：1、大多数真核mRNA的5′末端均在转录后加上一个7-甲基鸟苷，同时第一个核苷酸的C′2也是甲基化，形成帽子结构：m7GpppNm-。2、大多数真核mRNA的3′末端有一个多聚腺苷酸(polyA)结构，称为多聚A尾。
功能：把DNA所携带的遗传信息，按碱基互补配对原则，抄录并传送至核糖体，用以决定其合成蛋白质的氨基酸排列顺序。
3.简述tRNA一级结构的特点？
含 10~20% 稀有碱基，如 DHU;3′末端为— CCA-OH;5′末端大多数为G;具有 TyC
4.简述tRNA的结构？
tRNA的二级结构——三叶草形(氨基酸臂;DHU环;反密码环;额外环;TΨC环)
tRNA的三级结构——倒L形
5.简述原核生物和真核生物的rRNA的种类？
真核生物的种类有：5S rRNA,28S rRNA，5.8S rRNA,18S rRNA；原核生物的种类有：5S rRNA，23S rRNA，16S rRNA、
6.什么叫DNA的变性？变性DNA转化时会发生哪些变化？
DNA的变性(denaturation):在某些理化因素作用下，DNA双链解开成两条单链的过程。
变性后其它理化性质变化：OD260增高;粘度下降;比旋度下降;浮力密度升高;酸碱滴定曲线改变;生物活性丧失。
7.什么叫C值矛盾？C值矛盾主要表现在哪几方面？
C值矛盾指基因组大小与机体的遗传复杂性缺乏相关性，即真核生物中DNA含量反常的现象。
表现在：1、C值不随生物的进化程度和复杂性而增加，（如肺鱼的C值为112.2，而人的为3.2；与牛相近）；
2、亲源关系密切的生物C值相差甚大，（如豌豆为14，蚕豆为2）；
3、高等真核生物具有比用于遗传高得多的C值，（如人染色体组DNA含量在理论上包含300万个基因，但有实际用途的基因只有5-10万个左右）。
8.简述鼠伤寒沙门氏菌鞭毛相转变的原理？
鞭毛相转变（phase variation）：鼠伤寒沙门氏菌由鞭毛蛋白决定的H抗原有两种，分别为H1鞭毛蛋白和H2鞭毛蛋白。从单菌落的沙门氏菌中经常能出现少数呈另一抗原的细菌细胞，这种现象称为鞭毛相转变。hix为反向重复序列，它们之间的H片段可在Hin控制下进行特异位点重组(倒位)。H片段上有两个启动子P，其一驱动hin基因表达，另一正向时驱动H2和rH1基因表达，反向(倒位)时H2和rH1不表达。rH1
为H1的阻遏蛋白基因。
9.简述Ig基因重排中RSS序列的位置及组成？
重链(IgH)基因的V-D-J重排和轻链(IgL)基因的V-J重排均发生在特异位点上。
在V片段的下游，J片段的上游以及D片段的两侧均存在保守的重组信号序列(recombination signal sequence, RSS)。组成：1.共同的T核苷酸回文序列（CACAGTG）。2.共同富含A的9核苷酸（ACAAAAACC）。
3.中间为固定长度或12bp或23bp的间隔序列
10.以HindⅢ为例说明限制性核酸内切酶命名的原则？
Hin dⅢHaemophilus influenzae d株流感嗜血杆菌d株的第三种酶
第一个字母取自产生该酶的细菌属名，用大写；第二、第三个字母是该细菌的种名，用小写；第四个字母代表株；用罗马数字表示发现的先后次序。
11.简述载体的选择标准？
能自主复制；具有两个以上的遗传标记物，便于重组体的筛选和鉴定；有克隆位点（外源DNA插入点），常具有多个单一酶切位点，称为多克隆位点；分子量小，以容纳较大的外源DNA。
12.简述重组DNA技术的基本原理？
目的基因的获取--克隆载体的选择和构建--外源基因与载体的连接--DNA导入受体菌--重组体的筛选--克隆基因的表达
13.简述PCR体系的基本组成成分和基本反应步骤？
组成成分：模板DNA；特异性引物；耐热DNA聚合酶；dNTPs；Mg2+。
反应步骤：变性（95℃）--退火（Tm-5℃）--延伸（72℃）--变性（95℃）--……循环
14.简述DNA的半不连续复制的机理？
顺着解链方向生成的子链，复制是连续进行的，这股链称为领头链。另一股链因为复制的方向与解链方向相反，不能顺着解链方向连续延长，这股不连续复制的链称为随从链。复制中的不连续片段称为岡崎片段(okazaki fragment)。领头链连续复制而随从链不连续复制，就是复制的半不连续性。
15.简述DNA复制保真性的三种机制？
1、遵守严格的碱基配对规律；
2、聚合酶在复制延长时对碱基的选择功能；
3、复制出错时DNA-pol的及时校读功能。
16.简述DNA拓扑异构酶Ⅰ和Ⅱ作用机制的不同？
拓扑异构酶Ⅰ：切断DNA双链中一股链，使DNA解链旋转不致打结；适当时候封闭切口，DNA变为松弛状态；反应不需ATP。DNA拓扑异构酶Ⅱ：切断DNA分子两股链，断端通过切口旋转使超螺旋松弛；利用ATP 供能，连接断端， DNA分子进入负超螺旋状态。
17.什么叫端粒？其结构特点和功能是什么？
端粒指真核生物染色体线性DNA分子末端的结构。结构特点：1、由末端单链DNA序列和蛋白质构成；2、末端DNA序列是多次重复的富含G、C碱基的短序列。功能：1、维持染色体的稳定性；2、维持DNA复制的完整性
18.什么叫端粒酶？其组成如何？
端粒酶(telomerase):以酶分子中的RNA片段为模板，在染色体DNA3`-端合成一段DNA。
组成：端粒酶RNA (human telomerase RNA, hTR)；
端粒酶协同蛋白(human telomerase associated protein 1, hTP1)；
端粒酶逆转录酶(human telomerase reverse transcriptase, hTRT)
19简述转录与复制的异同点？
20.简述细菌的RNA聚合酶全酶的组成？
α2ββ′ωσ：～465 kD；β和β′亚基：催化中心，构成核酸通道；α亚基：核心酶组装所需；也与调节因子作用；σ亚基：启动子识别，具有启动子特异性。
21.简述原核生物启动子的序列特点？
s因子能直接与启动子序列结合，-35和-10区距离的改变将影响s因子的作用，从而改变其始效率；不同的启动子具有不同的其始效率。
22.简述细菌RNA 聚合酶中σ因子的特点？
；使 Holo-enzyme识别Sextama Box, 与模板链结合；修饰 RNApol 构型，降低全酶与DNA的非专一性结合力（107/mol），增强全酶与R, B site的专一性结合力 (1014/mol)，导致RNA链的延伸缓慢。
23.简述转录过程？
识别阶段：RNA聚合酶在s亚基引导下结合到启动子上，DNA双连局部解开；起始阶段：在模板链上通过碱基配对合成最初RNA链；延伸阶段：核心酶向前移动，RNA链不断生长；终止阶段：RNA聚合酶达到基因转录终点，RNA和RNA聚合酶从DNA上脱落。
24.RNA编辑的生物学意义？
RNA编辑能消除移码突变等过程带来的危害；能增加基因产物的多样性；和生物细胞发育与分化有关，是基因调控的一种重要方式；可能使基因产物获得新的结构和功能，有利于生物进化；很可能与学习和记忆有关。
五、论述：
1.论述E.coli的DNA的生物合成过程？
1、复制的起始。
a.起始复合物的形成：大约20-40和DnaA蛋白各带一个ATP聚集结合在4个9bp位点上，DNA缠绕其上，形成起始复合物（HU蛋白质帮助）。
b.开链复合物的形成：富含AT的3个13bp序列被解链。
c.前引发复合物的形成：DnaB在DnaC帮助下结合于解链区，借助水解ATP 的能量，双链沿5`-3`方向移动，形成前引发复合物。
2、复制的延长。在DNA-pol催化下，dNTP以dNMP的方式逐个加入引物或延长中的子链上，其化学本质是磷酸二酯键的不断生成。领头链的合成：引物合成酶合成一段DNA引物。前导链和后随链合成的协调一致，DNA的两条互补链方向相反，为使后随链能与前导链被同一DNApolIII的不对称二聚体所聚合，后随链绕成了一个突环形构象。
3、复制的终止。原核生物基因是环状DNA，双向复制的复制片段在复制的终止点(ter)处汇合。
2.论述细菌RNA聚合酶及其转录？
细菌的RNA聚合酶（DDRP）全酶：组成α2ββ′ωσ：～465 kD；α2ββ′部分称为核心酶。α亚基：核心酶组装的组建因子，促使RNApol与DNA模板链上游转录因子结合，位于前端的α因子使双链解链为单链，位于尾端的α因子使单链新聚合为双链。β亚基：结合底物NTP，催化NMP之间的磷酸二脂键的形
成，与 Rho(ρ)因子竞争RNA 3’-end，催化中心模板DNA结合，构成RNA聚合酶全酶后β因子含有两个位点，I位点：专一性结合ATP或GTP，E位点对NTP非专一性结合，编辑。β′因子：强碱性亚基，促使RNA polymerase与非模板链（sense strand）结合，受K酶抑制，识别启动子。s因子：重复使用，使RNA 聚合酶全酶识别启动与模板链结合，促进转录的起始，修饰RNA聚合酶构型降低了全酶和DNA的非专一性结合力，增强RNA与识别位点的专一性结合力，导致RNA链的延伸缓慢。ω亚基未知。β和β′亚基是催化中心，构成核酸通道。
转录识别阶段：RNA聚合酶在s亚基引导下结合到启动子上，DNA双连局部解开；起始阶段：在模板链上通过碱基配对合成最初RNA链；延伸阶段：核心酶向前移动，RNA链不断生长；终止阶段：RNA聚合酶达到基因转录终点，RNA和RNA聚合酶从DNA上脱落。
3.论述蛋白质翻译的过程？
1、翻译的起始。指mRNA和起始氨酰-tRNA分别与核蛋白体结合而形成翻译起始复合物。（一）原核生物翻译起始复合物形成。核蛋白体大小亚基分离；mRNA在小亚基定位结合；起始氨基酰-tRNA的结合；核蛋白体大亚基结合。（二）真核生物翻译起始复合物形成。核蛋白体大小亚基分离；起始氨基酰-tRNA结合；mRNA 在核蛋白体小亚基就位；核蛋白体大亚基结合。
2、翻译的延伸。指根据mRNA密码序列的指导，次序添加氨基酸从N端向C端延伸肽链，直到合成终止的过程。当与起始密码子紧邻的密码子被其氨酰-tRNA上的反密码子识别并结合后，延伸反应开始。肽链延长在核蛋白体上连续性循环式进行，又称为核蛋白体循环，每次循环增加一个氨基酸，
胞括以下三步：a.进位,又称注册,指根据mRNA下一组遗传密码指导，使相应氨基酰-tRNA进入核蛋白体A 位。b.成肽,是由转肽酶催化的肽键形成过程。c.转位, 延长因子EF-G有转位酶活性，可结合并水解1分子GTP，促进核蛋白体向mRNA的3'侧移动。真核生物延长过程:真核生物肽链合成的延长过程与原核基本相似，但有不同的反应体系和延长因子。另外，真核细胞核蛋白体没有E位，转位时卸载的tRNA直接从P 位脱落。
3、肽链合成的终止（翻译的终止）。当mRNA上终止密码出现后，多肽链合成停止，肽链从肽酰-tRNA中释出，mRNA、核蛋白体等分离，这些过程称为肽链合成终止。
4.论述乳糖操纵子的调节机制？
1、阻遏蛋白的负性调节：当培养基中没有乳糖时，存在于操纵子上游的调节基因编码表达的阻遏蛋白结合到操纵子中的操纵基因上阻止了结构基因的表达；将大肠杆菌转到乳糖培养基中时，由于诱导物分子结合在阻遏蛋白的特异部位，引起阻遏蛋白构象改变，不能结合到操纵基因上，使RNA聚合酶能够正常催化转录存在于操纵子上的结构基因，即操纵子被诱导表达，b—半乳糖苷酶分子数量迅速增加。乳糖本身不能和阻遏物结合，而是进入细胞后，由β-半乳糖苷酶变为异乳糖，异乳糖是一种较强的诱导剂。
2、CAP的正性调节：cAMP-CAP是一个重要的正调节物质，可以与操纵子上的启动子区结合，启动基因转录。葡萄糖的存在可抑制细菌细胞中的腺苷酸环化酶，减少了环腺苷酸(cAMP)的合成，与它结合的受体蛋白质CAP因找不到配体而不能形成复合物。葡萄糖存在时，不易形成复合物cAMP-CAP，受其调控的基因就不表达。如果培养基中葡萄糖的含量下降，腺苷酸环化酶活力就会相应提高，cAMP合成增加，cAMP与 CAP 形成复合物并与启动子结合，促进乳糖操纵子的表达。负性调节与正性调节协调合作，阻遏蛋白封闭转录时，CAP不发挥作用，如没有CAP加强转录，即使阻遏蛋白从P上解聚仍无转录活性，葡萄糖/乳糖共同存在时，细菌优先利用葡萄糖，葡萄糖可降低cAMP浓度，阻碍其与CAP结合从而抑制转录。结论：lac操纵子强的诱导作用既需要乳糖又需缺乏葡萄糖。
5.论述色氨酸操纵子的转录衰减机制？
（1）当细菌内色氨酸缺乏时，核糖体停留在序列I色氨酸密码子处，序列2和3配对形成发夹结构，序列3和4无法形成衰减子结构，继续转录合成色氨酸的mRNA。（2)细菌内色氨酸充足时，核糖体顺利通过序列1色氨酸密码子处，核糖体占据序列1和序列2，序列3和4形成衰减子，转录终止，转录衰减机制实质上是转录与一个前导肽翻译过程的偶联！
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分子生物学试题及答案 一、名词解释 1．cDNA与cccDNA：cDNA是由mRNA通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α－螺旋与β－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 receptor protein ），cAMP与CRP结合后所形成的复合物称激活蛋白CAP（cAMP activated protein ） 4．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。 5．micRNA：互补干扰RNA或称反义RNA，与mRNA序列互补，可抑制mRNA的翻译。 6．核酶：具有催化活性的RNA，在RNA的剪接加工过程中起到自我催化的作用。 7．模体：蛋白质分子空间结构中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：在蛋白质合成过程中N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：当细菌生长过程中，遇到氨基酸全面缺乏时，细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（pppGpp）。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TGACA 及增强子，弱化子等。 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。13．SD序列：是核糖体与mRNA结合序列，对翻译起到调控作用。 14．单克隆抗体：只针对单一抗原决定簇起作用的抗体。 15．考斯质粒：是经过人工构建的一种外源DNA载体，保留噬菌体两端的COS区，与质粒连接构成。16．蓝-白斑筛选：含LacZ基因（编码β半乳糖苷酶）该酶能分解生色底物X-gal(5-溴-4-氯-3-吲哚-β-D-半乳糖苷)产生蓝色，从而使菌株变蓝。当外源DNA插入后，LacZ基因不能表达，菌株呈白色，以此来筛选重组细菌。称之为蓝-白斑筛选。 17．顺式作用元件：在DNA中一段特殊的碱基序列，对基因的表达起到调控作用的基因元件。18．Klenow酶：DNA聚合酶I大片段，只是从DNA聚合酶I全酶中去除了5’→3’外切酶活性 19．锚定PCR：用于扩增已知一端序列的目的DNA。在未知序列一端加上一段多聚dG的尾巴，然后分别用多聚dC和已知的序列作为引物进行PCR扩增。 20．融合蛋白：真核蛋白的基因与外源基因连接，同时表达翻译出的原基因蛋白与外源蛋白结合在一起所组成的蛋白质。 二、填空 1． DNA的物理图谱是DNA分子的（限制性内切酶酶解）片段的排列顺序。 2． RNA酶的剪切分为（自体催化）、（异体催化）两种类型。 3．原核生物中有三种起始因子分别是（IF-1）、（IF-2）和（IF-3）。 4．蛋白质的跨膜需要（信号肽）的引导，蛋白伴侣的作用是（辅助肽链折叠成天然构象的蛋白质）。5．启动子中的元件通常可以分为两种：（核心启动子元件）和（上游启动子元件）。 6．分子生物学的研究内容主要包含（结构分子生物学）、（基因表达与调控）、（DNA重组技术）三部分。7．证明DNA是遗传物质的两个关键性实验是（肺炎球菌感染小鼠）、（ T2噬菌体感染大肠杆菌）这两个实验中主要的论点证据是：（生物体吸收的外源DNA改变了其遗传潜能）。 8．hnRNA与mRNA之间的差别主要有两点：（hnRNA在转变为mRNA的过程中经过剪接，）、 （mRNA的5′末端被加上一个m7pGppp帽子，在mRNA3′末端多了一个多聚腺苷酸(polyA)尾巴）。 9．蛋白质多亚基形式的优点是（亚基对DNA的利用来说是一种经济的方法）、（可以减少蛋白质合成过程中随机的错误对蛋白质活性的影响）、（活性能够非常有效和迅速地被打开和被关闭）。 10．蛋白质折叠机制首先成核理论的主要内容包括（成核）、（结构充实）、（最后重排）。 11．半乳糖对细菌有双重作用；一方面（可以作为碳源供细胞生长）；另一方面（它又是细胞壁的成分）。所以需要一个不依赖于cAMP—CRP的启动子S2进行本底水平的永久型合成；同时需要一个依赖于cAMP—CRP的启动子S1对高水平合成进行调节。有G时转录从（ S2）开始，无G时转录从（ S1）开
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mRNA通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α－螺旋与β－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 receptor protein ），cAMP与CRP结合后所形成的复合物称激活蛋白CAP（cAMP activated protein ） 4．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。 5．micRNA：互补干扰RNA或称反义RNA，与mRNA序列互补，可抑制mRNA的翻译。 6．核酶：具有催化活性的RNA，在RNA的剪接加工过程中起到自我催化的作用。 7．模体：蛋白质分子空间结构中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：在蛋白质合成过程中N端有15~36个氨基酸残基的肽段，引导蛋白质的跨膜。
除了5’ 3’外切酶活性 19．锚定PCR：用于扩增已知一端序列的目的DNA。在未知序列一端加上一段多聚dG的尾巴，然后分别用多聚dC和已知的序列作为引物进行PCR扩增。 20．融合蛋白：真核蛋白的基因与外源基因连接，同时表达翻译出的原基因蛋白与外源蛋白结合在一起所组成的蛋白质。 二、填空 1． DNA的物理图谱是DNA分子的（限制性内切酶酶解）片段的排列顺序。 2． RNA酶的剪切分为（自体催化）、（异体催化）两种类型。3．原核生物中有三种起始因子分别是（IF-1）、（ IF-2 ）和（IF-3 ）。4．蛋白质的跨膜需要（信号肽）的引导，蛋白伴侣的作用是（辅助肽链折叠成天然构象的蛋白质）。 5．启动子中的元件通常可以分为两种：（核心启动子元件）和（上游启动子元件）。 6．分子生物学的研究内容主要包含（结构分子生物学）、（基因表达与调控）、（ DNA重组技术）三部分。 7．证明DNA是遗传物质的两个关键性实验是（肺炎球菌感染小鼠）、（ T2噬菌体感染大肠杆菌）这两个实验中主要的论点证据是：（生物体吸收的外源DNA改变了其遗传潜能）。 8．hnRNA与mRNA之间的差别主要有两点：（ hnRNA在转变为mRNA 的过程中经过剪接，）、
现代分子生物学_复习笔记完整版.doc
现代分子生物学 复习提纲 第一章绪论 第一节分子生物学的基本含义及主要研究内容 1 分子生物学Molecular Biology的基本含义 ?广义的分子生物学：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，从分子水平阐明生命现象和生物学规律。 ?狭义的分子生物学：偏重于核酸（基因）的分子生物学，主要研究基因或DNA的复制、转录、表达和调控 等过程，也涉及与这些过程相关的蛋白质和酶的结构与功能的研究。 1.1 分子生物学的三大原则 1) 构成生物大分子的单体是相同的 2) 生物遗传信息表达的中心法则相同 3) 生物大分子单体的排列（核苷酸、氨基酸）的不同 1.3 分子生物学的研究内容 ●DNA重组技术（基因工程） ●基因的表达调控 ●生物大分子的结构和功能研究(结构分子生物学） ●基因组、功能基因组与生物信息学研究 第二节分子生物学发展简史 1 准备和酝酿阶段 ?时间：19世纪后期到20世纪50年代初。 ?确定了生物遗传的物质基础是DNA。 DNA是遗传物质的证明实验一：肺炎双球菌转化实验 DNA是遗传物质的证明实验二：噬菌体感染大肠杆菌实验 RNA也是重要的遗传物质-----烟草花叶病毒的感染和繁殖过程 2 建立和发展阶段 ?1953年Watson和Crick的DNA双螺旋结构模型作为现代分子生物学诞生的里程碑。 ?主要进展包括： ?遗传信息传递中心法则的建立 3 发展阶段 ?基因工程技术作为新的里程碑，标志着人类深入认识生命本质并能动改造生命的新时期开始。 ? 第三节分子生物学与其他学科的关系 思考 ?证明DNA是遗传物质的实验有哪些？ ?分子生物学的主要研究内容。 ?列举5～10位获诺贝尔奖的科学家，简要说明其贡献。
分子生物学期中考试
1.广义的分子生物学：蛋白质及核酸等生物大分子结构和功能的研究都属于分子生物学的范畴，即从分子水平阐明生命现象和生物学规律 狭义的分子生物学：偏重于核酸（基因）的分子生物学，主要研究基因或DNA的复制、转录、表达和调控等过程，以涉及与这些过程相关的蛋白质和酶的结构与功能的研究 2.What is Molecular Biology? Molecular biology seeks to explain the relationships between the structure and function of biological molecules and how these relationships contribute to the operation and control of biochemical processes. ---Turner et al. Molecular biology is the study of genes and their activities at the molecular level, including transcription, translation, DNA replication, recombination and translocation. --- Robert Weaver 3.遗传物质的特性:①存储并表达遗传信息；②能把遗传信息传递给子代；③物理和化学性质稳定；④有遗传变异的能力。 4.三个经典实验：肺炎双球菌的转化实验1944，首先证明DNA是遗传物质；噬菌体感染实验1952进一步肯定DNA是遗传物质；病毒重建实验1956证明RNA是遗传物质 5．发展史： 碱基配对原则：不同生物种属的DNA的碱基组成不同；同一个体的不同器官或组织的DNA碱基组成相同对于一特定组织的DNA，其碱基组分不随年龄、营养状态和环境而变化[A] = [T]，[G] ≡[C] A+G=T+C,嘌呤碱总数与嘧啶碱总数相等DNA分子的双螺旋结构模型；中心法则 1.遗传物质 DNA携带两类不同的遗传信息：a、编码蛋白质和RNA的信息(编码tRNA、rRNA) b、编码基因选择性表达的信息； RNA也可作为遗传物质：RNA病毒TMV 类病毒 蛋白质作为遗传物质：朊病毒 2.DNA化学组成：碱基（嘧啶嘌呤ATCG）、核苷、核苷酸 DNA一级结构：多聚核苷酸链主链是核糖和磷酸侧链为碱基由3’,5’磷酸二酯键连接 链的方向：同一个磷酸基的3’酯键到5’酯键的方向(5’→3’) 3.DNA双螺旋模型：每一单链具有5‘3’极性两条单链极性相反,反向平行两条单链间以氢键连接以中心为轴，向右盘旋（直径2nm）双螺旋中存在大，小沟 双螺旋模型参数：直径20?；螺距为34?（任一条链绕轴一周所升降的距离）；每圈有10个核苷酸；两个碱基之间的垂直距离是3.4?。螺旋转角是36度；有大沟和小沟配对碱基并不充满双螺旋空间，且碱基对占据的空间不对称 影响双螺旋结构稳定性的因素：氢键，磷酸酯键，碱基堆积力(非特异性结合力)，疏水作用力。不稳定因素：磷酸基团间的静电斥力，碱基内能增加(温度), 使氢键因碱基排列有序状态的破坏而减弱 双螺旋结构的基本形式：B-DNA 此外人们还发现了A、C、D、E等右手双螺旋和左手双螺旋Z构象等形式 DNA结构的多态性：几种不同的DNA双螺旋结构以及同一种双螺旋结构内参数存在差异的现象 一些DNA序列的不寻常结构：1、反向重复序列又称回文序列（廻文）：指两段同样的核苷酸序列同时存在于一个分子中,有时也有不完全相同的情况较短的回文序列可能是作为一种信号如：限制性内切酶的识别位点一些调控蛋白的识别位点 4.变性（denaturation 或融解melting）：DNA双螺旋区的氢键断裂，使双螺旋的两条链完全分开变成单链，这一双链分离的过程叫做变性。1、条件：加热, 极端pH,有机溶剂（尿素、酰胺)，低盐浓度等 Tm = OD增加值的中点温度(一般为85-95℃)或DNA双螺旋结构失去一半时的温度 影响Tm值的因素：在A, T, C, G 随机分布的情况下，决定于GC含量；GC%含量相同的情况下碱基排列对Tm 值具有明显影响从嘌呤到嘧啶方向的碱基堆积力作用显著地大于同样组成的嘧啶到嘌呤方向的碱基堆积作用DNA分子的复性：变性DNA在适当条件下，两条彼此分开的链又可以重新地合成双螺旋结构的过程（退火）影响DNA复性过程的因素：阳离子浓度；复性反应的温度，低于Tm值25℃左右；S.S, DNA 的初始浓度C0；S.S. DNA分子的长度；DNA 分子中, 碱基的排列状况DNA呼吸作用：DNA双螺旋结构内部，配对碱基的氢键的迅速断裂和再生的过程。很多有重要调节功能的的DNA
《分子生物学》期末试卷及答案(C)
《分子生物学》期末试卷（C） 一、术语解释（20分，每题2分） 1、操纵子 2、增强子 3、启动子 4、内含子 5、外显子 6、顺式作用元件 7、反式作用因子 8、转录因子 9、单顺反子mRNA 10、多顺反子mRNA 二、选择题（20分） 1.指导合成蛋白质的结构基因大多数为: ( ) A.单考贝顺序 B.回文顺序 C.高度重复顺序 D.中度重复顺序 2. 下列有关Shine-Dalgarno顺序(SD-顺序)的叙述中错误的是: ( ) A.在mRNA分子的起始密码子上游7-12个核苷酸处的顺序 B.在mRNA分子通过 SD序列与核糖体大亚基的16s rRNA结合 C.SD序列与16s rRNA 3'端的一段富含嘧啶的序列互补 D. SD序列是mRNA分子结合核糖体的序列 3.原核生物中起始氨基酰-tRNA是: ( ) A.fMet-tRNA B.Met-tRNA C.Arg-tRNA D.leu-tRNA 4.下列有关TATA盒 (Hognessbox)的叙述,哪个是错误的: ( ) A. 保守序列为TATAAT B.它能和RNA聚合酶紧密结合 C. 它参与形成开放转录起始复合体 D.它和提供了RNA聚合酶全酶识别的信号 5. 一个mRNA的部分顺序和密码的编号是 140 141 142 143 144 145 146 CAG CUC UAU CGG UAG AAC UGA 以此mRNA为模板,经翻译生成多肽链含有的氨基酸为: ( ) A.141 B.142 C.143 D.144 6. DNA双螺旋结构模型的描述中哪一条不正确：( ) A.腺嘌呤的克分子数等于胸腺嘧啶的克分子数 B.同种生物体不同组织中的DNA碱基组成极为相似 C.DNA双螺旋中碱基对位于外侧 D. 维持双螺旋稳定的主要因素是氢键和碱基堆集力。 7． DNA聚合酶III的描述中哪条不对：( ) A.需要四种三磷酸脱氧核苷酸作底物 B.具有5′→3′外切酶活性 C. 具有5′→3′聚合活性 D. 是DNA复制中链延长反应中的主导DNA聚合酶
分子生物学笔记
分子生物学笔记 ? ?第一章基因的结构第一节基因和基因组 一、基因(gene) 是合成一种功能蛋白或RNA分子所必须的全部DNA序列． 一个典型的真核基因包括 ①编码序列—外显子(exon) ②插入外显子之间的非编码序列—内合子(intron) ③5'-端和3'-端非翻译区(UTR) ④调控序列(可位于上述三种序列中) 绝大多数真核基因是断裂基因(split-gene)，外显子不连续。 二、基因组(genome) 一特定生物体的整套(单倍体)遗传物质的总和， 基因组的大小用全部DNA的碱基对总数表示。 人基因组3X1 09(30亿bp)，共编码约10万个基因。 每种真核生物的单倍体基因组中的全部DNA量称为C值，与进化的复杂性并不一致(C-value Paradox)。 人类基因组计划（human genome project, HGP） 基因组学（genomics）,结构基因组学（structural genomics）和功能基因组学（functional genomics）。蛋白质组（proteome）和蛋白质组学（proteomics）
第二节真核生物基因组 一、真核生物基因组的特点：， ①真核基因组DNA在细胞核内处于以核小体为基本单位的染色体结构中． ②真核基因组中，编码序列只占整个基因组的很小部分(2—3％)， 二、真核基因组中DNA序列的分类？ (一)高度重复序列(重复次数>lO5) 卫星DNA(Satellite DNA) (二)中度重复序列 1．中度重复序列的特点 ①重复单位序列相似，但不完全一样， ②散在分布于基因组中． ③序列的长度和拷贝数非常不均一， ④中度重复序列一般具有种属特异性，可作为DNA标记． ⑤中度重复序列可能是转座元件(返座子)， 2．中度重复序列的分类 ①长散在重复序列(long interspersed repeated segments．)LINES ②短散在重复序列(Short interspersed repeated segments)SINES SINES：长度<500bp，拷贝数>105．如人Alu序列 LINEs：长度>1000bp(可达7Kb),拷贝数104-105，如人LINEl (三)单拷贝序列(Unique Sequence) 包括大多数编码蛋白质的结构基因和基因间间隔序列， 三、基因家族(gene family)
分子生物学题库
分子生物学备选考题 名词解释: 1.功能基因组学 2.分子生物学 3.epigenetics 4.C值矛盾 5.基因簇 6.间隔基因 7.基因芯片 8.基序（Motifs） 9.CpG岛 10.染色体重建 11.Telomerase 12.足迹分析实验 13.RNA editing 14.RNA干涉（RNA interference） 15.反义RNA 16.启动子（Promoter） 17.SD序列(SD sequence) 18.碳末端结构域（carboxyl terminal domain，CTD） 19.single nucleotide polymorphism，SNP 20.切口平移（Nick translation） 21.原位杂交 22.Expressing vector 23.Multiple cloning sites 24.同源重组 25.转座 26.密码的摆动性 27.热休克蛋白嵌套基因 28.基因家族增强子 29.终止子 30.前导肽RNAi 31.分子伴侣 32.魔斑核苷酸 33.同源域 34.引物酶 35.多顺反子mRNA 36.物理图谱、 37.载体（vector） 38.位点特异性重组 39.原癌基因（oncogene） 40.重叠基因、 41.母源影响基因、
42.抑癌基因（anti-oncogene）、 43.回文序列（palindrome sequence）、 44.熔解温度（melting temperature, Tm） 45.DNA的呼吸作用（DNA respiration） 46..增色效应（hyperchromicity）、 47.C0t曲线（C0t curve）、 48.DNA的C值（C value） 49.超螺旋(superhelix) 、 50.拓扑异构酶（topoisomerase）、 51.引发酶(primase) 、 52.引发体(primosome) 53.转录激活(transcriptional activation) 54.dna基因(dna gene)、 55.从头起始(de novo initiation) 、 56.端粒（telomere） 57.酵母人工染色体（yeast artificial chromosome, YAC）、 58.SSB蛋白（single strand binding protein）、 59.复制叉(replication fork)、 60.保留复制(semiconservative replication) 61.滚环式复制(rolling circle replication)、 62.复制原点(replication origin)、 63.切口(nick) 64.居民DNA (resident DNA) 65.有义链(sense strand) 66.反义链(antisense strand) 67.操纵子(operon) 、 68.操纵基因(operator) 69.内含子(内元intron) 70.外显子(外元exon) 、 71.突变子(muton) 、 72.密码子（codon）、、 73.同义密码（synonymous codons）、 74.GC盒(GC box) 75.增强子(enhancer) 76.沉默子(silencer) 77.终止子(terminator) 78.弱化子（衰减子）(attenuator) 79.同位酶(isoschizomers) 、 80.同尾酶(isocandamers) 81.阻抑蛋白（阻遏蛋白）(repressor) 82.诱导物（inducer）、 83.CTD尾（carboxyl-terminal domain ） 84.载体（vector）、 85.转化体(transformant)
期末考试分子生物学精彩试题
选择题 1．证明DNA 是遗传物质的两个关键性实验是：肺炎球菌在老鼠体内的毒性和T2 噬菌体感染大肠杆菌。这两个实验中主要的论点证据是（C ）。 A．从被感染的生物体内重新分离得到DNA 作为疾病的致病剂 B．DNA 突变导致毒性丧失 C．生物体吸收的外源DNA（而并非蛋白质）改变了其遗传潜能 D．DNA 是不能在生物体间转移的，因此它一定是一种非常保守的分子 E．真核心生物、原核生物、病毒的DNA 能相互混合并彼此替代 2.1953 年Watson 和Crick 提出（A ）。 A．多核苷酸DNA 链通过氢键连接成一个双螺旋 B．DNA 的复制是半保留的，常常形成亲本-子代双螺旋杂合链 C．三个连续的核苷酸代表一个遗传密码 D．遗传物质通常是DNA 而非RNA E．分离到回复突变体证明这一突变并非是一个缺失突变 3．DNA 双螺旋的解链或变性打断了互补碱基间的氢键，并因此改变了它们的光吸收特性。以下哪些是对DNA 的解链温度的正确描述？（C,D ） A．哺乳动物DNA 约为45℃，因此发烧时体温高于42℃是十分危险的 B．依赖于A-T 含量，因为A-T 含量越高则双链分开所需要的能量越少 C．是双链DNA 中两条单链分开过程中温度变化范围的中间值 D．可通过碱基在260nm 的特征吸收峰的改变来确定 E．就是单链发生断裂（磷酸二酯键断裂）时的温度 4．Watson和Crick提出的经典DNA双螺旋结构属于(B) A．A型B．B型C．Z型 5．多种密码子编码一个氨基酸的现象，称为密码子的(B) A．连续性B．简并性C．通用性D．摆动性 6．真核基因经常被断开（B,D,E ）。 A．反映了真核生物的mRNA 是多顺反子 B．因为编码序列外显子被非编码序列内含子所分隔 C．因为真核生物的DNA 为线性而且被分开在各个染色体上，所以同一个基因的不同部分可能分布于不同的染色体上 D. 表明初始转录产物必须被加工后才可被翻译 E．表明真核基因可能有多种表达产物，因为它有可能在mRNA 加工的过程中采用不同的外显子重组方式 7．选出下列所有正确的叙述。（A,C ） A．外显子以相同顺序存在于基因组和cDNA 中 B．内含子经常可以被翻译 C．人体内所有的细胞具有相同的一套基因 D．人体内所有的细胞表达相同的一套基因 E．人体内所有的细胞以相同的方式剪接每个基因的mRNA 8．下列哪些基因以典型的串联形式存在于真核生物 基因组？（B,C ） A．珠蛋白基因B．组蛋白基因 C．rRNA 基因D．肌动蛋白基因 9．细胞器基因组（ A ）。
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分子生物学笔记第一章基因的结构 第一节基因和基因组 一、基因(gene)是合成一种功能蛋白或RNA分子所必须的全部DNA序列. 一个典型的真核基因包括 ①编码序列—外显子(exon)②插入外显子之间的非编码序列—内合子(intron)③5'-端和3'-端非翻译区(UTR) ④调控 序列(可位于上述三种序列中) 绝大多数真核基因是断裂基因(split-gene) ，外显子不连续。 二、基因组(genome) 一特定生物体的整套(单倍体)遗传物质的总和，基因组的大小用全部DNA的碱基对总数表示。人基因组3X1 09(30亿bp)，共编码约10万个基因。 每种真核生物的单倍体基因组中的全部DNA量称为C值，与进化的复杂性并不一致(C-value Paradox)。 人类基因组计划( human genome project, HGP ) 基因组学( genomics ),结构基因组学( structural genomics )和功能基因组学( functional genomics )。 蛋白质组( proteome )和蛋白质组学( proteomics ) 第二节真核生物基因组 一、真核生物基因组的特点：， ①真核基因组DNA在细胞核内处于以核小体为基本单位的染色体结构中. ②真核基因组中，编码序列只占整个基因组的很小部分(2 —>% ), 三、基因家族(gene family) 一组功能相似且核苷酸序列具有同源性的基因. 可能由某一共同祖先基因(ancestral gene) 经重复(duplication) 和突变产生。 基因家族的特点： ①基因家族的成员可以串联排列在一起，形成基因簇(gene cluster)或串联重复基因(tandemly repeated genes)，如 rRNA、tRNA和组蛋白的基因；②有些基因家族的成员也可位于不同的染色体上，如珠蛋白基因；③有些成员不产生 有功能的基因产物，这种基因称为假基因(Pseudogene) . ￥ a1表示与a1相似的假基因. 四、超基因家族(Supergene family ，Superfamily) 由基因家族和单基因组成的大基因家族，结构上有程度不等的同源性，但功能不同． 第四节细菌和病毒基因组 一、细菌基因组的特点。 1 ．功能相关的几个结构基因往往串联在—起，受它们上游的共同调控区控制，形成操纵子结构，2．结构基因中没有内含子，也无重叠现象。 3 .细菌DNA大部分为编码序列。 二、病毒基因组的特点 1 .每种病毒只有一种核酸，或者DNA，或者RNA ; 2 .病毒核酸大小差别很大，3X10 3 一3X106bp ; 3.除逆病毒外，所有病毒基因都是单拷贝的。 4 .大部份病毒核酸是由一条双链或单链分子(RNA或DNA)，仅少数RNA病毒由几个核酸片段组成. 5. 真核病毒基因有内含子，而噬菌体(感染细菌的病毒)基因中无内含子. 6. 有重叠基因. 第五节染色质和染色体 (二)组蛋白(histone): 一类小的带有丰富正电荷<富含Lys，Arg)的核蛋白，与DNA有高亲和力. (二).端粒(telomere) ：真核生物线状染色体分子末端的DNA 区域端粒DNA的特点： 1、由富含G的简单串联重复序列组成(长达数kb). 人的端粒DNA重复序列：TTAGGC。
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第2章染色体与DNA 名词解释 原癌基因：细胞内与细胞增殖相关的正常基因，是维持机体正常生命活动所必须的，在进化上高等保守。当原癌基因的结构或调控区发生变异，基因产物增多或活性增强时，使细胞过度增殖，从而形成肿瘤。 复制：以亲代DNA或RNA为模板，根据碱基配对的原则，在一系列酶的作用下，生成与亲代相同的子代DNA或RNA的过程。 转座子 (transposon 或 transposable element)：位于染色体DNA上可自主复制和位移的基本单位。包括插入序列和复合转座子。 半保留复制：以亲代DNA双链为模板以碱基互补方式合成子代DNA，这样新形成的子代DNA 中，一条链来自亲代DNA，而另一条链则是新合成的，这种复制方式叫半保留复制。 染色体：染色体是遗传信息的载体，由DNA、RNA和蛋白质构成，其形态和数目具有种系的特性。在细胞间期核中，以染色质形式存在。在细胞分裂时，染色质丝经过螺旋化、折叠、包装成为染色体，为显微镜下可见的具不同形状的小体。 核小体：是构成真核生物染色体的基本单位，是DNA和蛋白质构成的紧密结构形式，包括200bp左右的DNA和9个组蛋白分子构成的致密结构。 填空题 1.真核细胞核小体的组成是 DNA和蛋白 2.天然染色体末端不能与其他染色体断裂片段发生连接，这是因为天然染色体末端存在端粒结构。 3.在聚合酶链反应中，除了需要模板DNA外，还需加入引物、DNA聚合酶、dNTP和镁离子。 4.引起DNA损伤的因素有自发因素、物理因素、化学因素。 5.DNA复制时与DNA解链有关的酶和蛋白质有拓扑异构酶Ⅱ、解螺旋酶、单链DNA结合蛋白。 6.参与DNA切除修复的酶有DNA聚合酶Ⅰ、DNA连接酶、特异的核酸内切酶。 7.在真核生物中DNA复制的主要酶是DNA聚合酶δ。在原核生物中是DNA聚合酶Ⅲ。 8.端粒酶是端粒酶是含一段RNA的逆转录酶。 9.DNA的修复方式有错配修复、碱基切除修复、核苷酸切除修复、DNA的直接修复。 选择题 1.真核生物复制起点的特征包括（B） A. 富含G-C区 B. 富含A-T区 C. Z-DNA D. 无明显特征 2.插入序列（IS）编码（A） A.转座酶 B.逆转录酶 C. DNA合成酶 D.核糖核酸酶 3.紫外线照射对DNA分子的损伤主要是(D) A.碱基替换 B.磷酸脂键断裂 C。碱基丢失 D.形成共价连接的嘧啶二聚体 4.自然界中以DNA为遗传物质的大多数生物DNA的复制方式（C） A.环式 B.D环式 C.半保留 D.全保留 5.原核生物基因组中没有（A） A.内含子 B.外显子 C.转录因子 D.插入序列 6.关于组蛋白下列说法正确的是(D)
分子生物学期末试题
分子生物学期末考试试题 一、名词解释 1、反式作用因子：能直接或间接地识别或结合各类顺式作用元件核心序列，参与调控靶基因转录效率的蛋白质。 2、基因家族： 3、C值矛盾：C值是指真核生物单倍体的DNA含量，一般的，真核生物的进化程度越高，C值越大，但在一些两栖类生物中，其C值却比哺乳动物大的现象。原因是它含有大量的重复序列，而且功能DNA序列大多被不编码蛋白质的非功能DNA所隔开。 4、核型：指一个物种所特有的染色体数目和每一条染色体所特有的形态特征。 5、RNA editing：转录后的RNA在编码区发生碱基的突变、加入或丢失等现象。 二、判断： 1、真核生物所有的mRNA都有polyA结构。（X ） 组蛋白的mRNA没有 2、由于密码子存在摇摆性，使得一种tRNA分子常常能够识别一种以上同一种氨基酸的密码子。（√ ） 3、大肠杆菌的连接酶以ATP作为能量来源。（X ） 以NAD作为能量来源 4、tRNA只在蛋白质合成中起作用。（X ） tRNA还有其它的生物学功能，如可作为逆转录酶的引物
5、DNA聚合酶和RNA聚合酶的催化反应都需要引物。（X ） RNA聚合酶的催化反应不需要引物 6、真核生物蛋白质合成的起始氨基酸是甲酰甲硫氨酸（X ） 真核生物蛋白质合成的起始氨基酸是甲硫氨酸 7、质粒不能在宿主细胞中独立自主地进行复制（X ） 质粒具有复制起始原点，能在宿主细胞中独立自主地进行复制 8、RNA因为不含有DNA基因组，所以根据分子遗传的中心法则，它必须先进行反转录，才能复制和增殖。（X ） 不一定，有的RNA病毒可直接进行RNA复制和翻译 9、细菌的RNA聚合酶全酶由核心酶和ρ因子组成。（X ） 细菌的RNA聚合酶全酶由核心酶和σ因子组成 10、核小体在复制时组蛋白八聚体以全保留的方式传递给子代。（√ ） 11、色氨酸操纵子中含有衰减子序列（√ ） 12、SOS框是所有din基因（SOS基因）的操纵子都含有的20bp的lexA结合位点。（√ ） 三、填空： 1、原核生物的启动子的四个保守区域为转录起始点、-10区、-35区、-10区与-35区的距离。
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列〃一个典型的真核基因包括 ①编码序列—外显子(exon) ②插入外显子之间的非编码序列—内合子(intron) ③5'-端和 3'-端非翻译区(UTR) ④调控序列(可位于上述三种序列中) 绝大多数真核基因是断 裂基因(split-gene)，外显子不连续。二、基因组(genome) 一 特定生物体的整套(单倍体)遗传物质的总和，基因组的大小 用全部 DNA 的碱基对总数表示。 人基因组 3X1 09(30 亿 bp)，共编码约 10 万个基因。 每种真核生物的单倍体基因组中的全部 DNA 量称为 C 值，与进化的复杂性并不一致(C-value Paradox)。 人类基因组计划（human genome project, HGP）基因组学（genomics）,结构基因组学（structural genomics）和功能基因组学（functional genomics）。 蛋白质组（proteome）和蛋白质组学（proteomics） 第二节真核生物基因组一、真核生物基因组的特 点：， ①真核基因组 DNA 在细胞核内处于以核小体为基本单位的染色体结构中〃 ②真核基因组中，编码序列只占整个基因组的很小部分(2—3％)， 二、真核基因组中 DNA 序列的分类 • (一)高度重复序列(重复次数>lO5) 卫星 DNA(Satellite DNA) (二)中度重复序列 1〃中度重复序列的特点
①重复单位序列相似，但不完全一样， ②散在分布于基因组中〃 ③序列的长度和拷贝数非常不均一， ④中度重复序列一般具有种属特异性，可作为 DNA 标记〃 ⑤中度重复序列可能是转座元件(返座子)， 2〃中度重复序列的分类 ①长散在重复序列(long interspersed repeated segments〃) LINES ②短散在重复序列(Short interspersed repeated segments) SINES SINES：长度<500bp，拷贝数>105〃如人 Alu 序列 LINEs：长
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问答题： 1 衰老与基因的结构与功能的变化有关，涉及到：（1）生长停滞；（2）端粒缩短现象；（3）DNA损伤的累积与修复能力减退；（4）基因调控能力减退。 2 超螺旋的生物学意义：（1）超螺旋的DNA比松驰型DNA更紧密，使DNA分子体积变得更小，对其在细胞的包装过程更为有利；（2）超螺旋能影响双螺旋的解链程序，因而影响DNA分子与其它分子（如酶、蛋白质）之间的相互作用。 3 原核与真核生物学mRNA的区别： 原核：（1）往往是多顺反子的，即每分子mRNA带有几种蛋白质的遗传信息（来自几个结构基因）。（2）5端无帽子结构，3端一般无多聚A尾巴。（3）一般没有修饰碱基，即这类mRNA分子链完全不被修饰。 真核：（1）5端有帽子结构（2）3端绝大多数均带有多聚腺苷酸尾巴，其长度为20-200个腺苷酸。（3）分子中可能有修饰碱基，主要有甲基化，（4）分子中有编码区与非编码区。 4 tRNA的共同特征： （！）单链小分子，含73-93个核苷酸。（2）含有很多稀有碱基或修饰碱基。（3）5端总是磷酸化，5末端核苷酸往往是pG。（4）3端是CPCPAOH序列。（5）分子中约半数的碱基通过链内碱基配对互相结合，开成双螺旋，从而构成其二级结构，开头类似三叶草。（6）三级结构是倒L型。 5 核酶分类：（1）异体催化的剪切型，如RNaseP；（2）自体催化的剪切型，如植物类病毒等；（3）内含子的自我剪接型，如四膜虫大核26SrRNA前体。 6 hnRNA变成有活性的成熟的mRNA的加工过程： （1）5端加帽；（2）3端加尾（3）内含子的切除和外显子的拼接；（4）分子内部的甲基化修饰作用，（5）核苷酸序列的编辑作用。 7 反义RNA及其功能： 碱基序列正好与有意义mRNA互补的RNA称为反意义或反义RNA，又称调节RNA，这类RNA是单链RNA，可与mRNA配对结合形成双链，最终抑制mRNA作为模板进行翻译。这是其主要调控功能，还可作为DNA复制的抑制因子，与引物RNA互补结合抑制DNA的复制，以及在转录水平上与mRNA5末端互补，阻止RNA合成转录。 8 病毒基因组分型：（1）双链DNA（2）单链正股DNA（3）双链RNA（4）单链负股RNA（5）单链正股RNA 9 病毒基因组结构与功能的特点： （1）不同病毒基因组大小相差较大；（2）不同病毒的基因组可以是不同结构的核酸。（3）病毒基因组有连续的也有不连续的；（4）病毒基因组的编码序列大于90%；（5）单倍体基因组，（6）基因有连续的和间断的，（7）相关基因丛集；（8）基因重叠（9）病毒基因组含有不规则结构基因，主要类型有：a几个结构基因的编码区无间隔；bmRNA没有5端的帽结构；c结构基因本身没有翻译起始序列。 10 原核生物基因组的结构的功能特点： （1）基因组通常仅由一条环状双链DNA分子组成。 （2）基因组中只有1个复制起点。 （3）具有操纵子结构。（4）编码顺序一般不会重叠。（5）基因是连续的，无内含子，因此转录后不需要剪切。（6）编码区在基因组中所占的比例（约占50%）远远大于真核基因组，但又远远小于病毒基因组。（7）基因组中重复序列很少（8）具有编码同工酶的基因。（9）细菌基因组中存在着可移动的DNA序列，包括插入序列和转座子。 （10）在DNA分子中具有多种功能的识别区域。 11??真核生物基因组结构与功能的特点：
分子生物学(题库二)
习题2 一、比较下列概念 2．转录和翻译 3．RNA聚合酶和引物酶 4．启动子和增强子 5．同源重组和位点特异性重组 6. 密码子和遗传密码 7. 基因内抑制突变和基因间抑制突变 8 SD序列和Kozak序列 9．密码子和反密码子 10．同义密码子和偏爱密码子
11．-10序列（ Pribnow box ）和TATA框（Goldberg-Hogness box） 二、填空 1．位点特异性重组的结果与重组位点的位置和方向有关。如果重组位点以相反方向存在于同一DNA分子上，重组结果发生；重组位点以相同方向存在于同一DNA分子上，重组发生。重组位点在不同DNA分子上，重组发生。 2. 1956年，Crick提出了遗传信息传递的途径，称为，其内容概括为 3．被转录的ＤＮＡ链称为模板链，又称链, 它与转录出来的ＲＮＡ序列，非模板的DNA链为编码链，又称链；它与转录生成的ＲＮＡ序列，不过在ＲＮＡ中含有Ｕ而不含Ｔ。 4. 大肠杆菌中DNA指导的RNA聚合酶全酶的亚基组成为，去掉因子后剩 下的部分称为核心酶，这个因子使全酶能辩认DNA上的位点。 5. 利福平抑制细菌中转录的起始，因为。 6. 原核细胞中各种RNA是催化生成的。而真核细胞核基因的转录分别由 种RNA聚合酶催化，其中rRNA基因由转录，hnRNA基因由转录，各类小分子量RNA则是的产物。 7.在真核生物中，转录mRNA基因的酶是_____；转录tRNA基因的酶是____；转录18S和28S rRNA基因的酶是__________。 8. 一个转录单位一般应包括序列、序列和序列。 9.真核细胞每个mRNA一般只带一种蛋白质编码信息，是 mRNA; 原核细胞每个mRNA 分子常带有多个功能相关蛋白质的编码信息,是 mRNA 。 10.真核细胞中编码蛋白质的基因多为。编码的序列被保留在成熟mRNA中的 是，编码的序列在前体分子转录后加工中被切除的是。 11在基因中 ______被_____分隔开，而成熟的mRNA中序列被拼接起来。
分子生物学期末考试重点
1.定义重组DNA技术 将不同的DNA片段按照人们的设计定向连接起来，然后在特定的受体细胞中与载体同时复制并得到表达，产生影响受体细胞的新的遗传性状。 2.说出分子生物学的主要研究内容 1.DNA重组技术 2.基因表达研究调控 3.生物大分子的结构功能研究 4.基因组、功能基因组与生物信息学研究 3.简述DNA的一、二、三级结构 一级：4种核苷酸的连接及排列顺序，表示了该DNA分子的化学成分 二级：2条多核苷酸连反向平行盘绕所形成的双螺旋结构 三级：DNA双螺旋进一步扭曲盘绕所形成的特定的空间结构 4.原核生物DNA具有哪些不同于真核生物DNA的特征？ ①DNA双螺旋是由2条互相平行的脱氧核苷酸长链盘绕而成，多核苷酸的方向由核苷酸间的磷酸二酯键的走向决定，一条是5---3，另一条是3---5②DNA双螺旋中脱氧核糖和磷酸交替连接，排在外侧构成基本骨架，碱基排在内侧③两条链上的碱基通过氢键相结合，形成碱基对 5.DNA双螺旋结构模型是由谁提出的？沃森和克里克 6.DNA以何种方式进行复制，如何保证DNA复制的准确性？ 线性DNA的双链复制：将线性复制子转变为环状或者多聚分子，在DNA末端形成发卡式结构，使分子没有游离末端，在某种蛋白质的介入下在真正的末端上启动复制。环状DNA 复制：θ型、滚环型、D型 ①以亲代DNA分子为模板进行半保留复制，复制时严格按照碱基配对原则 ②DNA聚合酶I 非主要聚合酶，可确保DNA合成的准确性
③DNA修复系统：错配修复、切除修复、重组修复、DNA直接修复、SOS系统 7.简述原核生物DNA复制特点 只有一个复制起点，复制起始点上可以连续开始新的DNA复制，变现为虽只有一个复制单元，但可以有多个复制叉 8.真核生物DNA的复制在哪些水平上受到调控？ 细胞生活周期水平调控；染色体水平调控；复制子水平调控 9.细胞通过哪几种修复系统对DNA损伤进行修复？ 错配修复，恢复错配；切除修复，切除突变的碱基和核苷酸片段；重组修复，复制后的修复；DNA直接修复，修复嘧啶二聚体；SOS系统，DNA的修复，导致变异 10.什么是转座子？分为哪些种类？ 是存在于染色体DNA上可自主复制和移动的基本单位。可分为插入序列和复合型转座子11.什么是编码链？什么是模板链？ 与mRNA序列相同的那条DNA链称为编码链，另一条根据碱基互补配对原则指导mRNA 合成DNA链称为模板链 12.简述RNA的种类及其生物学作用 mRNA：编码了一个或多个多肽链序列。 tRNA：把mRNA上的遗传信息变为多肽中的氨基酸信息。 rRNA：是核糖体中的主要成分。 hnRNA：由DNA转录生成的原始转录产物。 snRNA：核小RNA，在前体mRNA加工中，参与去除内含子。 snoRNA：核仁小RNA，主要参与rRNA及其它RNA的修饰、加工、成熟等过程。scRNA：细胞质小RNA在蛋白质合成过程起作用。