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现代分子生物学复习资料第二章 染色体与DNA1染色体具备哪些作为遗传物质的特征？答：作为遗传物质，染色体具有如下特征：分子结构相对稳定能够自我复制，使亲子代之间保持连续性能够指导蛋白质的合成，从而控制整个生命过程能够产生可遗传的变异.2组蛋白的种类及特性.答：组蛋白是染色体的结构蛋白：有H1、H2A、H2B、H3及H4五种，与DNA共同组成核小体.特征：进化上的极端保守性保守程度：H1 H2A、H2B H3 、H4无组织特异性：肽链上氨基酸分布的不对称性，碱性氨基酸分布在N端，疏水基团在C端存在较普遍的修饰作用3什么是核小体？简述其形成过程。答：核小体：是染色质的基本结构单位，由大约200bp的DNA和组蛋白八聚体及外围H1蛋白所组成。核小体的形成： DNA（146bp） + (组蛋白八聚体) (核小体核心) + H1 + 20bp DNA (染色小体 166bp) + linker DNA (核小体) (200 bp of DNA4简述真核生物染色体的组成，它们是如何组装的？答：真核细胞染色体的组成：真核生物基因组DNA 蛋白质：主要分为组蛋白和非组蛋白两类染色质和核小体组装过程：DNA（2nm） 核小体链（ 10nm，每个核小体200bp） 纤丝（ 30nm，每圈6个核小体） 突环（ 150nm，每个突环大约75000bp）玫瑰花结（ 300nm ，6个突环）螺旋圈（ 700nm，每圈30个玫瑰花结）染色体（ 1400nm，2个染色单体， 每个染色体单体含10个螺旋圈）、5 简述DNA的一、二、三级结构。答： DNA的一级结构:4种核苷酸的连接及其排列顺序,许多个脱氧核苷酸经3-5磷酸二酯键聚合而成为DNA链。二级结构：反向平行双螺旋。由两条互相平行的脱氧核苷酸长链盘绕而成的,分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排在外侧，构成基本骨架，碱基排列在内侧并通过氢键相结合，形成碱基对三级结构：超螺旋，由DNA双螺旋进一步扭曲盘绕所形成的特定空间结构，分为正超螺旋与负超螺旋两大类6原核生物基因组及真核生物基因组的结构特征？答：真核生物基因组庞大，存在大量的重复序列，其大部分为非编码序列(90)，存在大量的DNA多态性。真核生物基因是断裂基因，有内含子结构，转录产物为单顺反子真核生物基因组存在大量的顺式作用元件(启动子、增强子、沉默子)且具有端粒)结构。原核生物基因组结构简炼，其DNA分子的绝大部分是用来编码蛋白质的，只有很小一部分控制基因表达的序列不转录。原核生物基因组存在转录单元且有重叠基因7简述DNA双螺旋结构及其在现代分子生物学发展中的意义。答：5.简述DNA双螺旋结构及其在现代分子生物学发展中的意义？结构：（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。8DNA复制通常采取哪些方式？答：线性DNA的复制：复制叉形式的半保留复制 和 半不连续复制环状DNA双链的复制： (1)型 (2) 滚环型 (3) D-环型9简述原核生物DNA的复制特点。答：（1）DNA分子从固定的起始点以复制叉方式双向等速复制进行，以单个复制子完成复制的；（2） 复制过程包括：双螺旋的解旋， RNA引物的合成（DNA复制的引发），DNA链的延伸， 切除RNA引物，填补缺口，连接相邻的DNA片段（复制终止）名词解释1.C值：通常是指一种生物单倍体基因组DNA的总量，以每细胞内的皮克数表示。2.C值反常现象：也称C值谬误。指C值往往与种系的进化复杂性不一致的现象，即基因组大小与遗传复杂性之间没有必然的联系. 3.复制叉：复制时，双链DNA要解开成两股链分别进行DNA合成，所以，复制起点呈叉子形状，被称为复制叉.4.核小体：是染色质的基本结构单位，由大约200bp的DNA和组蛋白八聚体及外围H1蛋白所组成.5.DNA半保留复制：DNA在复制过程中，每条链分别作为模板合成新链，产生互补的两条链，一条链来自亲代DNA，另一条链则是新合成的复制方式6.前导链：在DNA复制过程中，与复制叉运动方向相同，以3-5方向连续合成的链.7.后随链： 在DNA复制过程中，与复制叉运动方向相反的不连续延伸的DNA链，叫后随链或8.岗崎片段：在DNA复制过程中产生的长度大约为10002000bp的短的DNA片段，能被连接形成一条完整的DNA链滞后链.9.半不连续复制：前导链的连续复制和后随链的不连续复制在生物界是有普遍性的，因而称之为DNA的半不连续复制.10.拓扑异构酶：能够消除解链造成的正超螺旋的堆积，消除阻碍解链继续的这种压力，使复制得以延伸的酶第三章 生物信息的传递（上）从DNA到RNA1. 简述RNA转录的基本过程。答：模板识别：RNA聚合酶与启动子DNA双链相互作用并与之相结合的过程；转录起始：就是RNA链上第一个核苷酸键的产生，包括三个过程： 封闭复合物：聚合酶与启动子可逆性结合形成封闭复合物，DNA链仍处于双链状态； 开放复合物：聚合酶结合的DNA序列中有一小段双链被解开，转录泡形成； 三元复合物：开放复合物与最初的两个NTP相结合并在这两个核苷酸之间形成磷酸二酯键，三元复合物=RNA聚合酶+DNA+新生RNA转录的延伸：RNA聚合酶离开启动子，沿DNA链移动并使新生RNA链不断延伸的过程。 转录的终止：当RNA链延伸到转录终止位点时，RNA聚合酶和RNA链均从DNA模板上释放出来。2. 大肠杆菌的RNA聚合酶有哪些组成成分？各个亚基的作用如何？答：大肠杆菌的RNA聚合酶由5种亚基组成聚合酶全酶,包括 2 , 1 , 1, 1 以及1 亚基。各个亚基的作用：亚基：与核心酶的组装及启动子识别有关；参与RNA聚合酶和部分调节因子的相互作用；和亚基：由和亚基组成了聚合酶的催化中心；亚基能与模板DNA、新生RNA链及核苷酸底物相结合。 亚基：负责模板链的选择和转录的起始3. 什么是封闭复合物、开放复合物和三元复合物？答：封闭复合物：聚合酶与启动子可逆性结合形成封闭复合物，此时DNA链仍处于双链状态； 开放复合物：聚合酶全酶所结合的DNA序列中有一小段双链被解开；三元复合物：开放复合物与最初的两个NTP相结合并在这两个核苷酸之间形成磷酸二酯键，三元复合物=RNA聚合酶+DNA+新生RNA。4. 简述因子的作用。答：负责模板链的选择和转录的起始： 与因子的结合使RNA聚合酶从核心酶转变为聚合酶全酶。 是启动子识别的关键的酶，不仅增加聚合酶对启动子的亲和力(提高103倍)，还可降低它对非特异性位点的亲和力(降低104倍)，使酶底复合物的半衰期小于1s。在细胞中对因子量的需求少于聚合酶中其它亚单位。5.什么是Pribnow box？它的保守序列是什么？答：pribnow box是原核生物中位于转录起始位点上游-10区的TATA区，其保守序列为T ATAAT，位于-10bp左右，其中3端的“T”十分保守。Pribnow box其功能是：(1) RNA pol紧密结合;(2) 形成开放启动复合体；(3) 使RNA pol定向转录6.简述原核生物和真核生物mRNA的区别。答：真核生物mRNA的特征：1）单顺反子形式存在。2）5端存在“帽子”结构。3）绝大多数具有多聚(A)尾巴。4）真核生物几乎永远以AUG作为起始密码子。5）真核细胞mRNA的合成和功能表达发生在不同的空间和时间范畴内。6） mRNA以较大分子量的前体RNA出现在核内，7）只有成熟的、相对分子质量明显变小并经化学修饰的mRNA才能进入细胞质，参与蛋白质的合成。原核生物mRNA的特征：1）半衰期短。2）许多原核生物mRNA以多顺反子的形式存在。3）原核生物mRNA的5端无帽子结构，3端没有或只有较短的多聚（A）结构。4）原核生物常以AUG（有时GUG，甚至UUG）作为起始密码子;5）mRNA的转录和翻译发生在同一个细胞空间，这两个过程几乎是同步进行的 。 7.大肠杆菌的终止子有哪两大类？请分别介绍一下它们的结构特点。答：大肠杆菌的终止子分为不依赖因子和依赖因子两大类。不依赖因子，又称内在终止子，其结构特点：（1）终止位点上游一般存在一个富含GC碱基的二重对称区，由这段DNA转录产生的RNA容易形成发卡式结构。（2）在终止位点前面有一段由48个A组成的序列，所以转录产物的3端为寡聚U，这种结构特征的存在决定了转录的终止。依赖因子其结构特点：（3）只含有自我互补区域，可形成茎环结构，但在茎中的G.C含量少，茎环易打开。（4）其终止需要 因子的参与。 （5）因子与ssRNA的特定位点结合(C丰富，G缺乏 )。（6）通过催化NTP的水解促使新生RNA链从三元转录复合物中解离。名词解释1.编码链：与mRNA序列相同的那条DNA链, 或称有意义链.2.模板链：根据碱基互补原则指导mRNA合成的DNA链, 或称反义链3.转录：是指拷贝出一条与DNA链序列完全相同(除了TU之外）的RNA单链的过程，是基因表达的核心步骤。4.启动子：启动子是一段位于结构基因5端上游区的保守的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。5.单顺反子：只编码一个蛋白质的mRNA。6.多顺反子：一种能作为两种或多种多肽链翻译模板的信使RNA，由DNA链上的邻近顺反子所界定。7.增强子：能提高转录起始效率的序列被称为增强子或强化子。增强子可位于转录起始点的5或3末端，而且一般与所调控的靶基因的距离无关。8.RNA的剪接：从mRNA前体分子中切除被称为内含子的非编码区，并使基因中被称为外显子的编码区拼接形成成熟mRNA的过程就称为mRNA的剪接。9.变位剪接：变位剪接又称选择性剪接或可变剪接，是生物的一种基本且重要的调控机制。它是指从真核细胞基因表达所转录的一个mRNA前体中，通过不同的剪接方式(选择不同的剪接位点组合)产生不同的m RNA变位剪接体的过程。10.核酶：是一类具有催化活性的RNA分子，通过催化靶位点RNA链中磷酸二酯键的断裂，特异性地剪切底物RNA分子，从而阻断基因的表达。第四章 生物信息的传递（下）从mRNA到蛋白质1遗传密码有哪些特性？答： 简并性: 由一种以上密码子编码同一个氨基酸的现象称为简并，对应于同一氨基酸的密码子称为同义密码子。普遍性：蛋白质生物合成的整套密码，从原核生物到人类都通用。 特殊性：已发现少数例外，如动物细胞的线粒体、植物细胞的叶绿体。连续性：编码蛋白质氨基酸序列的各个三联体密码连续阅读，密码间既无间断也无重叠。 摆动性：转运氨基酸的tRNA上的反密码子需要通过碱基互补与mRNA上的遗传密码子反向配对结合，在密码子与反密码子的配对中，前两对严格遵守碱基配对原则，第三对碱基有一定的自由度，可以“摆动”，这种现象称为密码子的摆动性。 2有几种终止密码子？它们的序列是什么？答： 三种 包括UAA UAG UGA3简述摆动学说。答：在密码子与反密码子的配对中，前两对严格遵守碱基配对原则，第三对碱基有一定的自由度，可以“摆动”，因而使某些tRNA可以识别1个以上的密码子除A-U、G-C配对外，还有非标准配对，I-A、I-C、I-U，并强调密码子的5端第1、2个碱基严格遵循标准配对，而第3个碱基可以非标准配对，具有一定程度的摆动灵活性，这种现象称为密码子的摆动性。 名词解释1.三联子密码：mRNA链上每三个核苷酸翻译成蛋白质多肽链上的一个氨基酸，这三个核苷酸就称为密码子或三联子密码2. 可译框：由起始密码子开始，到终止密码子结束的核酸序列就被称为一个可译框架或可读框。3. 密码子的简并：由一种以上密码子编码同一个氨基酸的现象称为简并4. 同义密码子：对应于同一氨基酸的密码子称为同义密码子5. 同工tRNA ：代表同一种氨基酸的tRNA称为同工tRNA， 同工tRNA既要有不同的反密码子以识别该氨基酸的各种同义密码，又要有某种结构上的共同性，能被相同的氨基酰-tRNA合成酶识别。复习题第一章1、证明DNA是遗传物质的两个关键性实验是：肺炎链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：（ ） (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2、1953年Watson和Crick提出：（ ） （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RNA3、下列哪一种蛋白不是组蛋白的成分（ ） (a) H1 (b) H2A 、H2B (c) H3、H4 (d) H5 4、DNA的变性：（ ） （a）包括双螺旋的解旋 （b）可以由低温产生 （c）是可逆的 （d）是磷酸二酯键的断裂 （e）包括氢键的断裂5、DNA的二级结构指：（ ）； （a）是指4种核苷酸的连接及其排列顺序，表示了该DNA分子的化学构成； （b）是指DNA双螺旋进一步扭曲盘绕所形成的特定空间结构；（c）是指两条多核苷酸链反向平行盘绕所生成的双螺旋结构。6、在原核生物复制子中以下哪种酶除去RNA引发体并加入脱氧核糖核甘酸： (A)DNA聚合酶 （B） DNA聚合酶 （C）DNA聚合酶 (D)外切核酸酶MFl7、DNA复制时不需要以下哪种酶？（ ）。（A） DNA指导的DNA聚合酶 （B） RNA指导的DNA聚合酶（C）拓扑异构酶 （D）连接酶8、DNA复制的特点（ ）A.半不连续复制 B.半保留复制C.都是等点开始、两条链均连续复制 D.有DNA指导的DNA聚合酶参加9、DNA复制时在前导链上DNA沿5-3方向合成，在滞后链上则沿3-5方向合成。（ ）10、DNA的复制需要DNA聚合酶和RNA聚合酶（ ）11、核小体是由H2A、H2B、H3、H4各两个分子生成的（ ）和由大约200bp DNA组成的。八聚体在中间，DNA分子盘绕在外，而（ ）则在核小体的外面。第三章1.下列有关TATA盒(Hogness box)的叙述,哪个是正确的:B A.它位于第一个结构基因处 B.它和RNA聚合酶结合C.它编码阻遏蛋白 D.它和反密码子结合2. 转录需要的原料是:DA.dNTP B. dNDP C. dNMP D. NTP E. NMP 3.DNA模板链为 5-ATTCAG-3 , 其转录产物是:DA. 5 -GACTTA-3 B. 5 -CTGAAT-3 C. 5 -UAAGUC-3 D. 5 -CUGAAU-3 4. DNA复制和转录过程有许多相同点,下列描述哪项是错误的?D A.转录以DNA一条链为模板,而以DNA两条链为模板进行复制 B. 在这两个过程中合成均为5-3方向 C. 复制的产物通常情况下大于转录的产物 D. 两过程均需RNA引物5.真核生物的mRNA加工过程中,5端加上（ ），在3端加上（ ），后者由（ ）催化。如果被转录基因是不连续的，那么，（ ）一定要被切除，并通过（ ）过程将（ ）连接在一起。6.10位的（ ）区和35位的（ ）区是RNA聚合酶与启动子的结合位点，能与因子相互识别而具有很高的亲和力7.决定基因转录基础频率的 DNA 元件是 （ ） ，它是 （ ）的结合位点8.原核生物 RNA 聚合酶核心酶由（ ）组成，全酶由 （ ）组成。9.下面那一项不属于原核生物mRNA的特征（ C ） A：半衰期短 B：存在多顺反子的形式 C：5端有帽子结构 D：3端没有或只有较短的多聚（A）结构10.比较RNA转录与DNA复制，下列哪些是正确的？ABCD A.都在细胞核内进行 B.转录是连续的 C.链的延长均为53 D.与模板链的碱基配对均为GC11.真核细胞中的mRNA帽子结构是（A ） A. 7-甲基鸟嘌呤核苷三磷酸 B. 7-甲基尿嘧啶核苷三磷酸 C. 7-甲基腺嘌呤核苷三磷酸 D. 7-甲基胞嘧啶核苷三磷酸第四章1多数氨基酸都有两个以上密码子，下列哪组氨基酸只有一个密码子？ A苏氨酸、甘氨酸 B脯氨酸、精氨酸 C丝氨酸、亮氨酸 D色氨酸、甲硫氨酸E天冬