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分子生物学复习题2016年 part 1第1章 绪论 第3章 生物信息的传递（上）一、名称解释(掌握并理解以下相关分子生物学专业名词)基因 ：产生一条多肽链或功能RNA所需的全部核苷酸序列。它包括编码区和其上下游区域，以及在编码片段间（外置于）的间切切割序列（内含子）基因组 ：一个细胞或病毒所携带的全部遗传信息或整套基因，包括每一条染色体和所有亚细胞器的DNA序列信息断裂基因 ：真核生物的结构基因，有若干个编码区被非编码区相互隔开但又连续镶嵌，因此真核生物基因称为断裂基因重叠基因：只有部分共同核苷酸序列的基因，那同一段DNA携带了两种或两种以上的不同蛋白质编码信息。重叠的序列可以是调控基因，也可以是结构基因部分。常见病毒、噬菌体中DNA半保留复制 ：亲代DNA的两链解开，各自作为模板，通过碱基互补配对原则，合成另一条链。新合成的双链中，一条链来自亲代链，另一条是新合成的DNA半不连续复制：当DNA复制时，一条链是连续的，另一条链是不连续的，因此称为半不连续复制冈崎片段：在DAN半不连续复制中产生的长度为10002000个碱基的短的DAN片段，能被链接形成一条完整的DAN链复制子/复制叉：单独复制的一个DNA单元被称为一个复制子，它是一个可移动的单位。一个复制子在任何一个细胞周期只复制一次。转座 ：遗传信息从一个基因库转移至另一个基因座的现象称为基因转座，是有可移动因子介导的遗传物质重排转录因子：包括转录激活因子和转录阻遏因子。这类调节蛋白能识别并结合转录起始位点的上游序列或远端增强子元件，通过DNA-蛋白相互作用而调节转录活性，并决定不同基因时间空间特异性表达单顺反子：真核基因转录产物为单顺反子，即一条mRNA模板只含有一个翻译起始点和一个终止点，因而一个基因编码一条多肽链或RNA链（真核生物基因也有转录为一条mRNA,但产生多种肽链结构的情况，这是由于外显子组合具有一定灵活性），每个基因转录有各自的调节元件。多顺反子：原核生物DNA序列中功能相关的RNA和蛋白质基因往往丛集在基因组的一个几个特定部位，形成功能单位或转录单位启动子 ：一段位子结构基因5端上游的DNA序列。能活化RNA聚合酶，使之与模板DNA准确地相结合并具有转录起始的特异性。RNA聚合酶识别，结合和开始转录的一段DNA序列核酶：是一类具有催化活性的RNA分子，通过催化靶位点RNA链中磷酸二酯键断裂，特异性地剪切底物RNA分子，从而阻断基因的表达二、填空题(掌握并理解以下相关知识点)1.证明DNA是遗传物质的两个关键性实验是：肺炎链球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验。这两个实验中主要的论点证据是_21953年Watson和 Crick提出脱氧核糖核酸的双螺旋模型，一般天然构象的DNA是右手螺旋.3.目前的中心法则所包含的遗传信息传递是指DNA和病毒的RNA。4.DNA的一级结构实质上就是四种核苷酸的链接及其排列序列。5.核酸中核苷酸的连接方式是3-5磷酸二酯键。6.某双链DNA分子中腺嘌呤的含量是15%为，则胞嘧啶的含量应35%。 7.细菌、酵母、线粒体和叶绿体中鉴定出的复制起点的共同特点是含有丰富的AT序列，它可能有利于DNA复制启动时双链的解开；其中细菌一般只有单个复制子，单向复制；而真核生物记忆中可以同时在多个复制起始点上进行双向复制。8.大肠杆菌DNA复制过程链延长反应的主导聚合酶是DNA聚合酶III，其聚合酶活性是从5到3。9.原核生物RNA转录过程中负责识别启动子并开启转录的是因子，转录延伸过程中负责RNA延伸的是核心酶，延伸方向是5到3。10.真核生物有3类RNA聚合酶，不同种类的RNA聚合酶识别不同类型的启动子序列，负责不同种类RNA的转录，其中mRNA（hnRNA）是蛋白质合成的模板的转录产物。11. 一个基因的正义链是指不是转录模板的那条链,它又称为编码链，它的序列与所对应的mRNA的序列相同，只是把T换成了U。三、问答题(掌握并理解以下相关知识点)1.简述孟德尔、摩尔根和Watson等人对分子生物学发展的主要贡献。孟德尔通过豌豆实验，发现了遗传规律、分离规律及自由组合规律摩尔根发现染色体的遗传机制，创立染色体遗传理论沃森提出的DNA结构模型。根据此模型，DNA由两条反向平行的多核苷酸链以右手螺旋方式围绕同一轴心缠绕成互补的双螺旋结构。其中，脱氧核糖和磷酸组成的骨架位于双螺旋的外侧，嘌呤和嘧啶则位于双螺旋的内侧，碱基之间以氢键维系，形成特定的A-T和G-C配对关系。2.早期有哪些实验证实DNA是遗传物质？写出这些实验的主要步骤。一，肺炎双球菌感染实验，1，R型菌落粗糙，菌体无多糖荚膜，无毒，注入小鼠体内后，小鼠不死亡。2，S型菌落光滑，菌体有多糖荚膜，有毒，注入到小鼠体内可以使小鼠患病死亡。3，用加热的方法杀死S型细菌后注入到小鼠体内，小鼠不死亡；二，噬菌体侵染细菌的实验：1，噬菌体侵染细菌的实验过程：吸附侵入复制组装释放。2，DNA中P的含量多，蛋白质中P的含量少；蛋白质中有S而DNA中没有S，所以用放射性同位素35S标记一部分噬菌体的蛋白质，用放射性同位素32P标记另一部分噬菌体的DNA。用35P标记蛋白质的噬菌体侵染后，细菌体内无放射性，即表明噬菌体的蛋白质没有进入细菌内部；而用32P标记DNA的噬菌体侵染细菌后，细菌体内有放射性，即表明噬菌体的DNA进入了细菌体内。三，烟草TMV的重建实验：1957年，Fraenkel-Conrat等人，将两个不同的TMV株系（S株系和HR株系）的蛋白质和RNA分别提取出来，然后相互对换，将S株系的蛋白质和HR株系的RNA，或反过来将HR株系的蛋白质和S株系的RNA放在一起，重建形成两种杂种病毒，去感染烟草叶片3.染色体具备哪些作为遗传物质的特征？一：分子结构相对稳定 二：能够指导蛋白质的合成，从而控制整个生命过程三：能够产生可遗传懂得变异 四：能够自我复制，使亲子代之间保持连续性4.简述DNA的一、二、三级结构。1，DNA的一级结构，就是指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；2，DNA的二级结构是指两条多核苷酸连反向平行盘绕所形成的双螺旋结构；3，DNA的高级结构是指DNA双螺旋进一步扭曲盘绕所形成的特定空间结构5.原核生物DNA具有哪些不同于真核DNA的特征？1。结构简练：原核DNA分子的绝大部分是用来编码蛋白质，只有非常小的一部分不转录，这与真核DNA的冗余现象不同。 2,存在转录单元：原核生物DNA序列中功能相关的RNA和蛋白质基因，往往丛集在基因组的一个或几个特定部位，形成功能单元或转录单元，它们可被一起转录为含多个mRNA的分子，称为多顺反子mRNA。 3,有重叠基因：重叠基因，即同一段DNA能携带两种不同蛋白质信息。主要有以下几种情况一个基因完全在另一个基因里面；部分重叠；两个基因只有一个碱基对是重叠的。1.没有非编码区和内含子. 2.是环状的DNA分子,裸露于拟核区域；而真核生物的DNA通常与蛋白质结合成染色体存在于细胞核中. 3.原核生物的细胞质中还可能具有质粒,也是一种环状的DNA双链分子,能够自主复制并影响原核生物的性状,并遗传到下一代；真核生物中的DNA还可能存在于叶绿体和线粒体中,具有半自主性,可以进行复制、转录,称为细胞质DNA.4原核生物的DNA处在拟核中，真核生物的处在细胞核中6.DNA双螺旋结构模型是由谁提出的？简述其发现的主要实验依据及其在分子生物学发展中的重要意义。由Waston和Crick提出。DNA双螺旋介绍 1)DNA双螺旋是由两条互相平行的脱氧核苷酸长链盘绕而成的,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3-5。（2）DNA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，碱基排列在内侧（3）其两条链上的碱基通过氢键相结合，形成碱基对意义：该模型揭示了DNA作为遗传物质的稳定性特征，最有价值的是确认了碱基配对原则，这是DNA复制、转录和反转录的分子基础，亦是遗传信息传递和表达的分子基础。该模型的提出是20世纪生命科学的重大突破之一，它奠定了生物化学和分子生物学乃至整个生命科学飞速发展的基石7.简述原核DNA的复制特点。1，与真核生物不同，原核生物的DNA复制只有一个复制起点；2，真核生物的染色体全部完成复制之前，各个起始点上DNA的复制不能在开始，而在快速生长的原核生物中，复制起始点上可以连续开始新的DNA的复制，变现为虽然只有一个复制单元，但可有多个复制叉；8.细胞通过哪几种修复系统对DNA损伤进行修复？1错配修复，恢复错配；2，切除修复，切除突变的碱基和核苷酸序列；3，重组修复，复制后的修复，重新启动停滞的复制叉；4，DNA的直接修复，修复嘧啶二聚体和甲基化的DNA；5，SOS系统，DNA的修复，导致突变。9.什么是转座子？可分为哪些种类？可导致哪些生物学效应？转座子是存在于染色体DNA上可自主复制和移位的基本单位。转座子可分为两大类：插入序列和复合型转座子生物效应 1转座引起插入突变 2转座产生新的基因 3转座产生的染色体畸变 4转座引起的生物进化10.RNA的结构有哪些特点？ P731.RNA含有核糖和嘧啶，RNA叫核糖核酸，看书看书！然后稍稍动下脑子想想！通常是单链线性分子；2.RNA链自身折叠形成局部双螺旋；3.RNA可折叠形成复杂的三级结构。11.简述RNA转录的概念及基本过程（以原核生物为例）RNA转录：以DNA中的一条单链为模板，游离碱基为原料，在DNA依赖的RNA聚合酶催化下合成RNA链的过程。基本过程：模版识别转录开始转录延伸转录终止。12.请比较复制与转录的异同点。 相同点：都以DNA为模板,遵循碱基互补配对原则,都在细胞核内进行.不同点：1 转录以DNA单链为模版而复制以双链为模板 2 转录用的无引物而复制以一段特异的RNA为引物 3 转录和复制体系中所用的酶体系不同 4 转录和复制的配对的碱基不完全一样,转录中A对U,而复制中A对T,而且转录体系中有次黄嘌呤碱基的引入13.简述原核生物和真生物mRNA的区别。 1原核生物mRNA常以多顺反子的形式存在。真核生物mRNA一般以单顺反子的形式存在；2，原核生物mRNA的转录与翻译一般是偶联的，真核生物转录的mRNA前体则需经转录后加工，加工为成熟的mRNA与蛋白质结合生成信息体后才开始工作；3，原核生物mRNA半寿期很短，一般为几分钟，最长只有数小时。真核生物mRNA的半寿期较长，如胚胎中的mRNA可达数日；4，原核与真核生物mRNA的结构特点也不同，原核生物的mRNA的5端无帽子结构，3端没有或只有较短的polyA结构。14.原核生物和真核生物DNA复制的异同点。DNA复制的相同点： 1分为起始、延伸、终止三个过程； 2必须有提供3羟基末端的引物； 3亲代DNA分子为模板,四种脱氧三磷酸核苷(dNTP)为底物,多种酶及蛋白质 ：DNA拓扑异构酶、DNA解链酶、单链结合蛋白、引物酶、 DNA聚合酶、RNA酶以及DNA连接酶等. 4一般为双向复制、半保留复制、半不连续复制. DNA复制不同的特点： 1真核生物为线性DNA,具有多个复制起始位点,形成多个复制叉,DNA聚合酶的移动速度较原核生物慢.原核生物为一般为环形DNA,具有单一复制起始位点. 2真核生物DNA复制只发生在细胞周期的S期,一次复制开始后在完成前不再进行复制,原核生物多重复制同时进行. 3真核生物复制子大小不一且并不同步. 4原核生物有9-mer和13-mer的重复序列构成的复制起始位点,而真核生物的复制起始位点无固定形式 5真核生物有五种DNA聚合酶,需要Mg+.主要复制酶为DNA聚合酶（）,引物由DNA聚合酶合成.原核生物只有三种,主要复制酶为DNA聚合酶III. 6真核生物末端靠端粒酶补齐,而原核生物以多联体的形式补齐. 7真核生物冈崎片段间的RNA引物由核酸外切酶MF1去除,而原核生物冈崎片段由DNA聚合酶I去除. 8真核生物DNA聚合酶负责线粒体DNA合成. 9真核生物DNA聚合酶的高前进能力来自于RF-C蛋白与PCNA蛋白的互相作用.原核生物DNA聚合酶III的前进能力来自与复合体（夹钳装载机）与亚基二聚体（夹钳）的相互作用15.原核生物和真核生物RNA转录的异同点。相同点都是由DNA到RNA；都需要相关的酶系统；都有启动子、都有调控，如原核生物的终止子和真核的增强子等等。 真核细胞的转录在细胞核中进行，蛋白质的合成在细胞质中进行，而原核细胞的转录与蛋白质的合成交联在一起进行； 真核细胞的转录本包括内含子，需要剪接加工；原核细胞的转录没有内含子； 真核生物转录系统依赖于顺式作用因子（cis-cting element)和反式作用因子（trans-cting element）的相互作用。远远比原核的复杂。 在真核细胞中，刚转录出来的RNA初级转录物包含内含子和外显子。然后在酶的催化下对它的两端进行修饰，内含子被剪切。最后成熟的RNA从细胞核迁移到细胞质，并在核糖体上转译蛋白质。虽然这些步骤从图上看起来是一步一步按顺序完成的，事实上他们经常是同时发生的。例如，RNA加帽和拼接在RNA初级转录物完成时就开始了。 在原核生物中，mRNA的合成相对比较容易。由于原核生物细胞没有细胞核，所以转录和转译发生在同一地方，而且细菌mRNA的转译经常在转录完成之前就开始了。1