分子遗传学.doc

分子遗传学第一章：一、名词解释1. 遗传：生物性状或信息世代传递中的亲子间的相似性状2. 变异：生物性状或信息世代传递过中出现的差异现象3. 分子遗传学：研究遗传信息大分子的结构与功能的科学。它依据物理、化学的原理来解释遗传现象，并在分子水平上研究遗传机制及遗传物质对代谢过程的调控4. RNA沉默：在细胞核中，使转录基因中与其同源的DNA序列甲基化而使基因陷于沉默5. 基因组：是指细胞或生物体的一套完整的单倍体遗传物质，它包括单倍体遗传物质中编码的和非编码的全部DNA序列二、填空1. 分子遗传学着重研究遗传信息大分子的结构与功能的科学2. 分子遗传学不等于中心法则的演绎3. 分子遗传学不是核酸及其衍生物（蛋白质）的生物化学4. 分子遗传学研究的应该是细胞中动态的遗传变异过程以及与此相关的分子事件5. 操纵子模型对真核细胞的基因调控来说并不适应6. 基因组包括单倍体遗传物质中编码的和非编码的全部DNA序列。核基因组指单倍体细胞核中的全部DNA序列；线粒体基因组指一个线粒体所包含的全部DNA序列；叶绿体基因组指一个叶绿体所包含的全部DNA序列三、简答1、从生化遗传学到分子遗传学转变发生的三个大事件。（1）20世纪40年代解决了遗传的物质基础问题（格里菲斯的肺炎双球菌转化实验）（2）20世纪50年代确定了分子水平上的遗传机理问题（Watson和Crick提出的DNA分子的双螺旋模型）（3）20世纪60年代解决了遗传密码问题（1955年桑格测定了牛胰岛素中Aa残基的准确顺序；1958年克里克提出中心法则；1967年“遗传密码字典”的问世）第二章一、名词解释1. 基因组：一种生物所编码的全部基因2. 假基因：与正常基因有相似的序列，但是在编码序列当中往往含有移码或终止密码，从而使此类基因不能产生功能产物或者有一个可以察觉的现象型。3. 顺反子：编码多肽链的遗传单位；基因的功能单位或遗传的功能单位4. 开放性阅读框：（ORF）是被起使密码与终止密码所界定的一串密码子。5. 密码子偏爱：基因组中经常为每种氨基酸编码的只是其中的某一密码子的现象6. 表观遗传学（后成遗传）：对基因的功能变化的研究，这种变化可以通过体细胞有丝分裂或性细胞成熟分裂而遗传并且不需要DNA序列发生变化7. 印记基因：由于一些可遗传的修饰作用（如甲基化作用）控制着亲本中某一个单一的等位印记基因的活性，从而导致它们在发育中的功能上的差异，是个体具有不同的性状特征8. C值佯谬：生物体的单倍体基因组所含DNA总量称为C值。每种生物各有其特定的C值，不同物种的c值之间有很大差别。在一些低等生物中，当进化增加了生物体的复杂性时，基因组也相应地增大。但从总体上说，生物基因组的大小同生物在进化上所处地位的高低无关的这种现象9. N值佯谬：基因数目与生物进化程度或生物复杂性的不对应性10. DNA复性：:当变性DNA的两条互补链在除去变性因素后，可以重新或部分恢复成双螺旋结构11. 卫星DNA（随体DNA）：卫星是一类高度重复序列，这类重复顺序的重复单位一般由2-10bp组成，成串排列。这类序列的碱基组成不同于其他部份，可用等密度梯度离心法将其与主体DNA分开12. 核糖体RNA（rRAN）：一种中等重复并有转录活性的基因，多集中在特定部位（核仁形成区），有时则以染色体外核蛋白的的形式存在13. 断裂基因；真核生物的编码序列往往被非编码序列所分割，呈现断裂状的结构14. 重叠基因：指一段DNA序列上，由于阅读框架不同或终止早晚不同，同时编码两个以上基因的现象15. 模糊基因：细胞内RNA的加工，造成了mRNA大部分的密码子从无意义信使成为有意义信使，而他们原来的基因的DNA序列只不过是一串简略的意义模糊的序列16. 位置效应：能使其插入部位附近基因的活性大增。这种作用并不改变基因的序列或引起突变二、填空1. 传统的遗传学靶基因严格地定义在染色体上，对分子遗传学来说，基因是严格定义在DNA分子上的2. 尽管组蛋白基因在基因组中的排列和分布在不同生物之间相差甚大，但是所有组蛋白基因都不含内含子，而且在序列上相应的组蛋白基因都很相似，从而编码的组蛋白在结构上和功能上也极为相似。3. PrPsc和PrPC在一级结构上完全形同，但在蛋白质分子构象上不同4. 由基因组计划所提供的基因资料显示，基因的进化主要是通过基因的重复，而基因突变是次要的或是基因重复后次生的。基因的进化主要是因为基因的重复而导致基因的空间位置发生变化并伴以序列突变的产物（包括转座子插入）5. 基因是DNA，但DNA不一定是基因6. B-DNA右旋，Z-DNA左旋7. 真核细胞基因组含有重复序列。重复序列是真核生物区别于原核生物DNA的一个重要特征8. 真核细胞顺序，按其重复频率可分为三大类：单拷贝NDA、中等拷贝DNA、高度重复DNA9. Alu族重复序列可以作为人类DNA片段的特异标况10. 四膜虫大核rDNA最动人的特点是DNA序列的回文性质，其回文结构不为重复序列11. 重复序列的3中假说：滚环模型、不等交换、突然复制假说12. 转座子的共同特点是两端具有重复序列（反向、同向），中间具有转座酶基因等序列13. 细菌4种转座因子的分子结构：IS因子（只含与转座功能有关的基因）、复合型转座子（Tn）（两端带有IS因子，有反向重复序列）、TnA族（两端不带IS因子，但有反向重复序列、转座噬菌体14. 真核细胞转座子的3种类型：末端短的反向重复序列、末端长的同向重复序列、RNA转录本3具有poly A，5钝端三、简答1、 重复基因四种基因及其特点重复基因的类型：核糖体RNA（rRNA）、5S rRNA（5S基因）、tRNA基因（4S基因）、组蛋白基因（hDNA）rDNA的一个重复单位由转录区段和非转录区段组成。转录区段为rRNA前体（45S）所编码5S基因都是多拷贝的，拷贝数在种间差异很大，其产物是5S rRNA，存在于核糖体的大亚基中tRNA基因是一类小分子，沉降系数为4ShDNA是已知的重复基因中唯一具有蛋白质编码机能的基因。它们在DNA合成开始前短暂表达，因而它们的活动与细胞周期密切相关2.传统的遗传学家认为，一个DNA特定区域（一个基因）只能有一种编码序列，分子遗传学的发展怎样打破这种观念3、如何从基因组DNA序列中去鉴别基因。（5个标准）开放性读框序列特征序列保守基因功能的证据 转录基因失活4、基因分子概念发展的三个阶段。（1）Morgan的基因概念基因是一个遗传、交换、突变的单位（2）Benzer的顺反子概念基因是一个不能分割的功能单位。交换单位即重组子，突变单位即突变子，功能单位即顺反子（3） Gilbert的基因概念基因是一个转录单位5、转座子的基本特征不依赖recA基因在靶DNA上产生核苷酸重复插入的专一性转座排他性靶DNA逆位插入位点附近DNA发生缺失极性效应打开邻近的沉默基因切离第三章一、名词解释1. 染色质：细胞间期细胞核由DNA、组蛋白、非组蛋白和少量RNA组成的复合结构，因其易被碱性染料染色而得名2. 染色体：是指在细胞分裂期出现的一种能被碱性染料强烈染色，并具有一定形态、结构特征的物体。携带很多基因的分离单位。只有在细胞分裂中才可见的形态单位。3. 核小体：染色质的基本结构亚基，由约200 bp的DNA和约等量的组蛋白所组成。二、填空1. 染色体与染色质是在细胞周期的不同时期中存在的同一遗传物质的两种形式2. 每个核小体含有约200bp的DNA，核心组蛋白H2A、H2B、H3和H4各2份拷贝，1份拷贝的H1组蛋白位于核小体外侧。第四章：一、名词解释1. 复制：是指以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程，即遗传物质的传代。2. 先导链：合成方向与复制叉解链方向相同，并可连续合成的子链3. 延迟链：合成方向与复制叉解链方向相反，并且是不连续合成的子链4. 冈崎片段：在DNA复制过程中，延迟链上初合成的不连续的DNA片段5. 半不连续性复制：在DNA复制过程中，先导链连续复制而延迟链不连续复制6. 有意义链(模板链）：能够转录RNA的那条DNA链7. 反意义链（编码链）：与有意链互补的另一条DNA链8. snRNA：细胞核中的小分子RNA称细胞核小RNA9. hnRNA：被mRNA多聚酶转录出来的mRNA称为初级转录本，统称为异质性核RNA10. 外显子：在断裂基因及其初级转录产物上出现，并表达为成熟RNA的核酸序列。11. 内含子：隔断基因的线性表达而在剪接过程中被除去的核酸序列12. 剪接：在细胞核内，hnRNA剪切掉内含子，将多个外显子连接为成熟的mRNA的过程二、填空1. DNA复制为53半不连续复制2. 遗传密码的特点：连续性、简并性、通用性、摆动性 3. tRNA的功能 （1）被特定的氨酰- tRNA合成酶识别，使tRNA 接受正确的活化氨基酸。 （2）识别mRNA链上的密码子。 （3）在蛋白质合成过程中，tRNA起着连结生长的多肽链与核糖体的作用。4. 单链DNA结合蛋白(SSB) 作用：能与DNA单链可逆的结合，其作用有二防止DNA复性防止DNA单链5. 模板被水解6. RNA转录合成时，只能向一个方向进行聚合，所依赖的模板DNA链的方向为35,而RNA链的合成方向为537. 识别正确的启动位点，启动子的结构至少由三部分组成：-35序列提供了RNA聚合酶全酶识别的信号；-10序列是酶的紧密结合位点（富含AT碱基，利于双链打开）；第三部分是RNA合成的起始点。8. 启动子、全酶和核苷三磷酸复合物称为三元起始复合物9. 原核生物的mRNA往往一产生就是成熟的，不需要转录后的加工修饰10. 真核生物转录后的修饰一般可分为三步：转录起始后，在5末端加上一个mTGpppN的帽子；在3末端加上一个180-200个腺苷酸序列叫poly A；对大的前体mRNA进行加工，从而形成成熟的mRNA。11. 剪接的本质是磷酸酯键的转移。剪接部位的结构为内含子末端的特定序列，分布在内含子的三个部位，5端剪接点为GU，3端剪接点为AG，靠近3端含A序列的分支点12. 四膜虫rRNA的剪接采用自我剪接方式13. 翻译过程(肽链的合成)分为起始、延长、终止三个阶段14. tRNA二级结构呈三叶草形，三级结构呈倒L形。tRNA有4个臂：氨基酸臂、二氢尿嘧啶臀、反密码臂、TC臂15. 反密码子3端邻近部位出现的频率最高，且大多为嘌呤核苷酸。16. tRNA与mRNA的结合部位：反密码子17. 密码子与反密码子的阅读方向均为5 3，两者反向平行配对18. 氨基酸变为活化态与tRNA共价结合形成氨酰tRNA，催化这个过程的酶叫氨酰tRNA-合成酶。19. 氨酰-tRNA合成酶对底物氨基酸和tRNA都有高度特异性。氨酰-tRNA合成酶具有校正活性20. mRNA分子上从53方向，由AUG开始，每3个核苷酸为一组，决定肽链上某一个氨基酸或蛋白质合成的起始、终止信号，称为三联体密码。起始密码AUG，终止密码UAA、UAG、UGA21. 核糖体的存在形态有三种：单核糖体、核糖体亚基和多核糖体22. 核糖体上至少有两个与tRNA结合的不同位点：A位氨基酰位、P位肽酰位。核糖体除具有肽酰转移酶活性外，还有起始因子、延伸因子和释放因子的结合位点。23. 肽链合成过程从阅读框架的5-AUG开始，按mRNA模板三联体密码的顺序延长肽链，直至终止密码出现。24. 蛋白质肽链的合成是从N端开始向C端延长。25. 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，包括以下三步：进位、成肽、转位26. 线粒体、叶绿体内蛋白质的合成同于原核细胞三、简答1、核糖体的功能 （1）蛋白质生物合成的工厂 在蛋白质合成过程中，核糖体必须先与mRNA结合，并按53的方向沿mRNA移动，每次移动的距离相当于一个密码子。 （2）核糖体上至少有两个与tRNA结合的不同位点： A位氨基酰位、P位肽酰位。 （3）核糖体除具有肽酰转移酶活性外，还有起始因子、延伸因子和释放因子的结合位点。肽链合成的延长因子原核延长因子生物功能对应真核延长因子EF-Tu促进氨基酰-tRNA进入A位，结合分解GTP EF-1- EF-Ts调节亚基 EF-1- EFG有转位酶活性，促进mRNA-肽酰-tRNA由A位前移到P位，促进卸载tRNA释放 EF-2 释放因子的功能 一是识别终止密码，如RF-1特异识别UAA 、 UAG；而RF-2可识别UAA、UGA。 二是诱导转肽酶改变为酯酶活性，相当于催化 肽酰基转移到水分子-OH上，使肽链从核糖核蛋白体上释放。2、转录的一般特点（1）、转录的不对称性 转录的不对称性就是指以双链DNA中的一条链作为模板进行转录，从而将遗传信息由DNA传递给RNA。（2）、转录的连续性 RNA转录合成时，以DNA作为模板，在RNA聚合酶的催化下，连续合成一段 RNA链，各条RNA链之间无需进行连接。（3）、转录的单向性 RNA转录合成时，只能向一个方向进行聚合，所依赖的模板DNA 链的方向为35，而RNA链的合成方向为53 （4）、有特定的起始和终止位点 RNA转录合成时，只能以DNA分子中的某一段作为模板，故存在特定的起始位点和特定的终止位点，特定起始点和特定终止点之间的DNA链构成一个转录单位，常由转录区和有关的调节顺序构成。 3、RNA聚合酶作用原核生物（1）识别DNA分子中转录的起始部位。 （2）促进与模板链结合，并使DNA双链打开17bp。 （3）催化NTP的聚合，完成一条RNA链的聚合反应。识别转录终止信号，停止合反应，参与转录水平的 调控。 原核RNA聚合酶各个亚基的作用 亚基 分子量 每分子酶中所含数目 功能 36512 2决定基因转录的特异性 150618 1 与转录全过程有关 155613 1 结合DNA模板 70263 1 辨认起始位点 真核生物 聚合酶主要负责mRNA的合成；Pol主要负责 rRNA的合成；Pol主要负责tRNA和 5srRNA的合成。 3、DNA复制与转录的比较 复制 转录 相同点以DNA为模板遵循碱基配对原则都需依赖聚合酶聚合过程都是生成磷酸二酯键新链合成方向为5 3不同点 模 板 两股链均复制模板链转录 合成方式 半保留复制 不对称转录 原 料 dNTP NTP 聚合酶 DNA聚合酶 RNA聚合酶 碱基配对A-T，G-C A-U，T-A，G-C 产 物半保留的双链DNA 单链RNA 4、真核与原核细胞核糖体的比较大亚基小亚基S值蛋白质种类rRNA种类S值蛋白质种类rRNA种类真核细胞（80S）60s约4928S(4700nd)40S约3318S(1900nd)MW4200000Mw28000005S(120nd)MW14000005.8S(160nd)原核细胞（70S）50s3423s(2900nd)30S2116S(1540)Mw25000005S(120nd)5、真核多肽链的合成与原核生物蛋白质合成的区别（1）起始复合物形成所参与的因子不同 原核：IF1、IF2、IF3、70S核糖体 真核：9种起始因子参与（EIF1，EIF2，EIF3，EIF4（a、 b、c、d、e、f）EIF5，EIF6）和80S核糖体 （2）起始复合物形成的次序差异 原核：30S+mRNA 前起始复合物+50S 70S起始复合物 真核：40S与EIF3和EIF4C形成的43S复合物，再与mRNA 结合形成48S前起始复合物，再与60大亚基结合形成 80S 起始复合物 （3）延长和终止的差异 延长：基本过程相似，但参与因子不同 原核：EFTU 、EFTS、EFG 真核：EF1、EF1、EF2（G）6、DNA聚合酶（，）的作用（1）DNA聚合酶（）该酶可催化新链DNA生成；（2）DNA聚合酶（）主要作用：5 3的聚合活性；（3）DNA聚合酶（）主要作用： 5 3的聚合活性，按5 3方向在RNA引物的3-OH末端上开始逐个添加dNTP。7、mRNA前体加工过程中,5端盖帽及3 polyA尾巴各有什么作用加帽的作用（1）可能有抗RNA酶降的作用，有保护继续合成的RNA遭受降解的作用。 （2）参与翻译的起始过程，在启动蛋白质合成中发挥作用。加尾的作用（1）有助于成熟的mRNA从细胞核输送到细胞质中。 （2）促进mRNA在细胞质中的稳定性；mRNA的降解速度与它3 末端poly（A）的长度相关。 （3）poly（A）与5 cap一起是核糖体识别mRNA作为一个完整的翻译模板的信号。第五章一、名词解释1. 基因选择性表达：在特定器官或组织或发育时期，一些基因表达，一些基因不表达的现象2. 基因调控：调节功能基因有选择表达的机制称之基因调控3. 激活因子：就是激活基因转录的蛋白因4. 抑制因子：就是抑制基因转录的蛋白因子5. 先导区：在trp mRNA5端trpE基因的起始密码前一个长161bp的mRNA片段。6. 衰减区：DNA中可导致转录过早终止的一段核甘酸序列（123-150区）7. 操纵基因：DNA与抑制者结合的特异的核苷酸序列8. 可诱导调节：是指一些基因在特殊的代谢物或化合物的作用下，由原来的关闭状态转变为工作状态，即在某些物质的诱导下使基因活化。9. 可阻抑调节：这类被调节的基因平时都是开启的，处在产生蛋白质或酶的工作过程中，但由于一些特殊代谢物的积累将其关闭，阻遏了基因的表达，这种基因称为可阻遏基因。10. 组成性合成（无诱导合成）：如果操纵基因或调节基因发生突变，则不能产生正常的阻抑蛋白或阻抑蛋不能与突变的操纵基因相结合，因而在没有诱导物存在的条件下，也不能阻止特异mRNA的启动，相应的蛋白质合成继续进行的现象11. 位置效应：包括异染色质在内的非活性染色质具有使其邻近基因沉默的作用12. 反义RNA：是一种与mRNA互补的RNA分子，它是反义基因或基因的反义链转录的产物二、填空1. 真核细胞基因调控的特点：真核细胞转录启动时多步骤的真核细胞的调控蛋白对转录启动子的作用是远距离的、多因子的2. 在真核生物中，DNA 被装配成核小体结构的染色质。染色质是真核细胞基因调控的主要结构。在真核细胞的调控过程中启用的是联合调控机制，细胞中的不同的特异的调控蛋白参与不同的调控机构，以启动和关闭有关基因表达。根据协同性和协同作用的原则，一个生物体可以通过启用少数调控蛋白完成多种调控作3. 基因的调控完全是一个DNA与蛋白质相互作用的过程。一些特异的DNA序列作为相应的基因的开关，一些基因调控蛋白质结合上去来打开或关闭这些开关，称之为正调控或负调控4. 暴露在DNA双螺旋大、小沟表面的每一对碱基的外缘都提供了它的氢键供体、氢键受体以及疏水区的情况各异的型式，这些型式是反映四种碱基的准确信息；调控蛋白质就是依靠对它们的识别来与调控序列结合。只有在大沟中才能反映出每四个碱基对排列的完整信息。因此，调控蛋白一般地都是结合于大沟之中。5. DNA双螺旋的表面可被调控蛋白识别。调控蛋白可以识别DNA的几何构型。调控蛋白含有识别DNA序列的结构型式。6. 调控蛋白对DNA的识别，归根结底是对DNA序列的识别。对DNA序列的识别主要是依靠蛋白质对一定区域的DNA双螺旋的特异表面的强烈互补。大多数情况下，蛋白质对DNA表面进行大量的多位点接触，包括氢键、离子键、疏水区等。7. HTH型式是最简单、最常见的一种调控蛋白识别DNA序列的结构型式8. 基因的表达与抑制实际上是一个分子水平上的开关机制，而扳动这个开关的是细胞周围环境中各种信号。单因子调控如色氨酸操纵子。双因子调控如乳糖操纵子。9. 色氨酸操纵子属于一种负性调控的、可阻遏的操纵子，即这操纵子通常是开放转录的，有效应物（色氨酸为阻遏剂）作用时则阻遏关闭转录10. 乳糖操纵子的基因开关装置是由正调控与负调控组成。它的调控蛋白除了lac抑制者外，还有一个正调控蛋白CAP，又称基因激活蛋。葡萄糖与乳糖作为两个信号，分别通过它们对lac抑制者与CAP的作用而扳动基因开关。因此，乳糖操纵子是双因子调控；它的表达只有乳糖存在而葡萄糖缺乏时才能实现。11. RNA聚合酶由5个亚基构成，2为全酶，2为核心酶12. Spol所编码的基因按其表达程序分为早期基因，中期基因和后期基因。它们受不同的因子控制。13. 全酶中的因子。目前至少已有五种因子在枯草杆菌中被发现。(43 、37 、32 、29 、28)。还有两个由噬菌体Spol编码的(Sgp28、Sgp33,34)也已发现14. 真核细胞RNA转录酶的就位与启动有赖于很多转录因子(基本转录因子复合体，亦称基本转录机构)的逐步地装配15. 调控蛋白二聚体组合调控机制中的二聚体可以在溶液中组合，而不像前述的调控蛋白复合体必须在DNA上进行16. 配备一个或一个以上Zn原子的DNA结合型式的蛋白都称之为“锌指”17. 一个基因的众多调控舱的组合调控，使一个基因能特异地接受生物体不同时期、不同空间的信息(不同调控蛋白的组合浓度)而使该基因进行时间与空间的特异表达。使遗传与发育汇合，把基因的表达调控与发育分化联系起来18. 调控蛋白复合体可以活化基因、也可以抑制基因。19. 染色质的异染色质化是在染色质水平上调控基因表达的一种重要形式；染色质的削减则是另外一种形式，这是一种不可逆的极端的形式（如马蛔虫的染色质削减，纤毛虫大核的染色质删减）20. 变通性断裂基因的表达是一种转录后的基因调控。变通性断裂基因通过不同的剪接方式产生多种肽链，打破了“一个基因，一个蛋白质”，“一个顺反子，一条肽链”的观念。变通性剪接实际上是在外显子/内含子水平上对基因表达的调控。它所调控的不是哪个基因表达或者某个基因表达不表达的问题，而是一个基因的那些exons表达的问题。21. 反义RNA与mRNA形成的RNA-RNA双体结构，阻止了mRNA的有效翻译，从而调控基因的表达。反义RNA不必具有和mRNA等长的核苷酸链，短的片段就可能起到抑制翻译，调控基因表达的作用。22. 反义RNA对基因的调控的例子，IS10的多拷贝抑制和ColE1质粒复制的反义RNA23. IS10是一种比较简单的转位子又叫插入序列。它的表达属于一种多拷贝抑制现象。即当IS10的拷贝数愈来愈多时，反义RNA的浓度也愈来愈高，其反义抑制效应也愈来愈高，而每一拷贝的转位酶的表达则随之降低。24. 协同调控模型有两种：协同激活模型和增强体模型25. 单个调控位点的线性曲线表明独立的位点在系统中可比作线性元件，如果在系统中加入若干个彼此独立的线性元件，总的效应是线性叠加的。只有当这些元件之间相互影响，才会出现由线性曲线到非线性曲线的变化。因此多个激活蛋白之间直接或间接的相互作用与影响可能是协同激活的本质。三、简答1、原核生物操纵子的特点(1) 由被调节基因的产物所识别的操纵基因，启动基因以及为单一mRNA分子编码的几个相邻的结构基因所组成的功能单位总称操纵子。(2) 同一操纵子中的3种蛋白质不是由3个mRNA翻译，而是由一个mRNA分子携带所有3种蛋白质的遗传信息。(3)被一条mRNA编码的不同蛋白质的产量不同(4)许多蛋白质的合成并不适应外界环境的变化。2、真核基因的调控蛋白（1）活化蛋白 至少具有两个不同的功能区域: 一个区域具有与特异DNA调控序列识别并结合的分子结构型式，另一个区域则是与启动子上的转录机构接触并加速转录启动的活化区域。(2)抑制蛋白 发挥作用的机制大约有三种：与活化蛋白竞争结合位点；掩盖活化蛋白的活化表面；直接地与转录因子相作用而起抑制作用。（3）调控蛋白复合体 首先可以是二个蛋白以微弱的亲和力相结合，然后结合到相应的DNA位点上，这个二聚体随即创造一个为第三个蛋白所识别的结合面，依次类推，而形成一个活化抑制的功能集团，或者叫调控舱3、真核基因表达的组合调控机制（1）调控蛋白二聚体组合调控（2）调控舱组合的立体调控机制（3）调控蛋白多聚体组合调控5、什么是无诱导合成，它产生的原因是什么、影响合成的因素都有那些？如果操纵基因或调节基因发生突变，则不能产生正常的阻抑蛋白或阻抑蛋不能与突变的操纵基因相结合；因而在没有诱导物存在的条件下，也不能阻止特异mRNA的起动，相应的蛋白质合成继续进行这种现象称之为组成性合成目前还不能确定是什么原因造成这种非适应性的合成。我们只能设想有许多需要量较少的蛋白质的合成，并不需要阻抑蛋白或操纵基因的调控。影响合成的因素在缺乏阻抑蛋白与操纵基因相互作用的情况下，蛋白质合成的速率；核糖体结合到mRNA模板起始点的速度；DNA或mRNA模板本身的核苷酸序列就含有决定合成速率的信息；mRNA模板的寿命越长，则蛋白质合成越不能迅速适应外界环境的变化。6、 真核基因的染色质是怎么调控基因表达的？（1）染色质结构的位置效应（2）染色质去凝缩的活化效应（3）染色质的异染色质化（4）染色质的削减7、转录后的基因调控（1）变通性断裂基因的表达（2）反义RNA对基因的调控（3）IS10的多拷贝抑制（4）ColE1质粒复制的反义RNA8、真核基因多位点协同调控的本质是什么？真核基因转录的协同性是指多个激活蛋白之间的相互作用、激活蛋白与各DNA位点以及激活蛋白与转录因子复合体的协同结合，使基因的转录处于多位点的调控之下。产生转录激活协同性的三种机制(1)激活蛋白间的相互作用。(2)激活蛋白与多个DNA位点的协同性结合。(3)激活蛋白与转录机构的协同性结合。实际上，这三种机制可能同时起作用并且是彼此联系的。转录协同性的本质是结合在DNA调控位点上的多个激活蛋白之间直接或间接的相互作用。这些相互作用包括：蛋白质相互结合的直接相互作用；激活蛋白改变DNA构象；或改变转录机构的构象的间接相互作用。第六章一、名词解释1. 朊病毒：意指可转移性海绵样脑软化病的蛋白质病原体, 是只有蛋白质而没有核酸的病毒。2. 唯蛋白质假说：朊病毒是一种蛋白质病毒，它的自我繁殖是它对其同一基因所编码的正常蛋白质的翻译后修饰作用，是后者转变为与其同一构象3. 异核体不相容性：群体在一个或更多“het”位点的等位基因不同时，虽然能够起始菌丝融合，但融合的菌丝很快地退化并形成隔障以阻止进一步菌丝融合的现象二、填空1. 朊病毒有3条感染途径：遗传突变、医源性感染、饮食感染。2. Ure2基因的蛋白Ure2p的朊病毒蛋白是URE3；Sup35基因的蛋白Sup35p的朊病毒蛋白是PSI。3. URE3朊病毒蛋白质，一种影响氮分解的非孟德尔遗传因子；PSI朊病毒蛋白质：作为翻译释放因子的非孟德尔遗传因子；Het-s 朊病毒蛋白质：一种真菌体内具有正常细胞功能的非孟德尔遗传因子4. 朊病毒蛋白中有一个独立的prion决定域5. Wickner指出鉴别朊病毒的三条标准完全适合酵母中的两种朊病毒URE3、PSI，对于真菌中的具有正常功能的Het-s则只适合前两条。6. Wickner的遗传标准是适用于内源性朊病毒的特征，并且对于具有正常功能的内源性朊病毒来说，第三条标准也不适用。而对于外源性的，即侵入性、传染性的朊病毒，如哺乳动物的TSEs则完全不适合。7. 朊病毒更广义的定义，朊病毒包括任何可以无限繁殖本身已经变更的形式（不需要持续的外界刺激），并可以遗传的蛋白质。可以包括某些自我修饰的酶以及在细胞内促成正常构象转变为其本身构象的蛋白质。8. 细胞中的蛋白质分两大类：一类是消耗性的蛋白质，它们是中心法则的最后产物，是所谓“工作分子”，并将在工作当中消耗殆尽；另一类是遗传性的蛋白质，也就是朊病毒蛋白，它们是中心法则最后产物（蛋白质）被修饰后的另一种形式，并具有把相应的蛋白质转变为它自身的自我繁殖能力。三、简答1、 朊病毒都有哪些特殊性质？1) 朊病毒不含核酸，是一种蛋白质病原体，称朊病毒蛋白(PrP)，耐受蛋白酶的消化 2) 朊病毒包括两种形式：正常的细胞型PrPc和异常的病原型PrPSc3) PrPc 和PrPSc在一级结构上是完全相同，分子质量均为3335 kDa，但在蛋白质分子构象上不同。4) 当用蛋白酶作限制性消化PrPSc时，只是在氨基端的序列被部分切割，形成对蛋白酶具有抗性的PrP 2730。5) 抗蛋白酶的分子质量为2730 kDa的蛋白质PrP 2730是构成朊病毒的基本单位。 2、 简述朊病毒繁殖（复制）的分子机制重折叠模型PrPC在折叠为PrPSc模板型分子时可能需要一定的分子伴侣与能源。在适当条件下PrPSc+分子可能进一步聚结为纤维状或棒状。成核模型PrPC分子在加入到预存的PrPSc聚集体时必须按照预存的PrPSc的构型进行。“核”的形成是一种罕见的事情，一旦“核”形成后，单体的加入将随之加快。2、 简述朊病毒的遗传标准。（1）可逆的治愈性（2）正常蛋白的过剩生产将加大朊病毒形成的频率（3）该蛋白的基因突变与该蛋白的朊病毒的表现型相关第七章一、名词解释1. RNA世界假说：该假说认为在生命进化早期没有蛋白质酶，某些RNA序列可以催化RNA的复制。即RNA是生命早期的唯一遗传物质，它是生命的源头。在RNA遗传的基础上，才有了后来的DNA与蛋白质体系。2. RNA干涉：是指在生物体细胞内，dsRNA引起同源mRNA的特异性降解，因而抑制相应基因表达的过程。3. siRNA： 是一种小RNA分子（21-25核苷酸），由Dicer（RNAase 家族中对双链RNA具有特异性的酶）加工而成。SiRNA是siRISC的主要成员，激发与之互补的目标mRNA的沉默。4. miRNA：是一类分布广泛的内源性不编码蛋白质的短序列RNA分子，大约由2125个核苷酸组成，成熟的miRNA 5端有一磷酸基团, 3端为羟基。5. RNA编辑：是指转录后的RNA在编码区发生碱基的插入、删除或替换等现象。6. 模糊基因：Simpson与Shaw把被RNA编辑的基因称之为模糊基因，也称为“隐秘基因”二、填空1. RNAi是一种转录后的基因沉默现象。RNAi在生物体内普遍存在,是抵御外在感染的重要保护机制。2. 模糊基因分为三种类型：类型：内部编辑的模糊基因，如cox，只在其转录本的蛋白质编码区内部进行编辑；5端编辑的模糊基因，如CYb等，只在其转录本的5端蛋白质编码区内进行编辑；泛编辑的模糊基因，如cox 泛编辑。三、简答1、 RNA干涉技术的原理是什么？ Dicer把dsRNA裂解为小的siRNAs分子。新形成的siRNAs分子与RISC的蛋白质部分结合形成了RNA诱导沉默复合物。RISC将被激活，在最后保留下来的siRNA引导链的引导下对靶mRNA进行识别，并用Ago蛋白进行切割2、简述RNA编辑的主要特点。(1) RNA编辑从病毒到原生动物到哺乳动物以至植物，从细胞核转录本到细胞质转录本，普遍存在于生命界的各种遗传系统中。(2) RNA编辑对基因的加工幅度可大于序列的50；它通过对pre-mRNA核苷酸的添加、删除、替换而完成从起始密码、终止密码的设置到移码序列的消除、读框的建立等，编辑的功能几乎无所不包。(3) RNA编辑在发育的不同时期，对一定的RNA的编辑情况也不同。RNA编辑不仅扩展了遗传信息量，也可能是生物适应的一种保护措施。(4) RNA编辑并不按中心法则及序列假说进行；它既不是碱基序列的逐一地传递，也找不到任何用于RNA编辑的DNA或RNA模板。3、RNAi 的分子生物学特性RNAi是siRNA介导的转录后水平的基因沉默。1) 特异性，由dsRNA诱导的RNAi只引起与dsRNA同源的靶向mRNA（外显子序列）的降解，不影响其它基因的表达，具有较高的特异性。2) 高效性，RNAi比反义RNA更有效，极低浓度的siRNA就能完全抑制基因表达；传统的基因敲除技术，一次只能研究一个基因，而利用RNAi技术一次设计多个基因的dsRNA，则可以实现对多个基因的沉默。3) RNAi作用具有可传递性，RNAi信号可以在生物体内传递。在植物中，RNAi信号可以通过胞间连丝或维管组织在细胞间传递；而在动物中，RNAi信号的扩散需要特殊蛋白参与，在膜上形成跨膜通道而传播到整个机体。第八章一、名词解释1. 组织者：原口的背唇不仅能诱导神经板形成，它能使宿主的部分细胞发育成完整的胚胎。Spemann就把原口背唇部分称为组织者。2. 动物极帽生物分析法：在实验中把动物极帽切下来放入各种诱导物质中(相当于自然状态下由植物极向动物极释放诱导物质)，以探索各种中胚层诱导物质(因子)。3. 同源异型基因：能够导致同源病变现象的基因4. 同源异型框：Hox同源异型基因序列中的180个核苷酸的保守序列。5. 同源异型域 ：是DNA结合蛋白，具有 “helix-turn-helix”，与特异DNA序列的结合参与了基因调控。其DNA靶位点共有序列为TCAATTAAATT。6. 细胞凋亡（细胞程序性死亡）：是多细胞生物在发育过程中，一种由基因控制的主动的细胞生理性自杀行为，是由基因决定的自动结束细胞生命的过程。7. 发育基因调控网：基因组的调控系统通过输出与输入信息来完成对发育过程的调控的网路二、填空1. 发育过程是生物进行遗传、变异的全过程，是遗传、进化、癌变、衰老等生物学过程的交叉点。2. 同源异型基因是一类躯体规划的调控基因，一个同源异型基因的突变就有可能使身体中的某个完整的体节或体节上的某个完整结构发生整体变化（如昆虫的触角变成肢足）。3. 同源异型框编码60个氨基酸残基，为同源异型基因编码的蛋白质的同源异型域，是与DNA结合的motif，起转录调控作用。4. 胚胎的前后端已由卵的动、植物极所决定。卵的外层是一层富含肌动蛋白的、结构致密的皮层5. 动物极将是未来胚胎的外胚层，植物极将是内胚层，而中胚层则是植物极对动物极诱导的结果。6. 中胚层的诱导与产生是胚胎诱导的主要事件，而这个主要事件中的主要事件则是Spemann(施佩曼)的组织者的产生。7. 中胚层的诱导是动物胚胎发育的先端，对体轴的建立和生物体的整体规划都起着决定性的作用。8. 在复杂的中胚层成型过程中，碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)和活性素(activin)是中胚层诱导因子。还发现一些修饰因子，如Writ蛋白、视黄酸、Raf-1激酶、BMP-4, Vgl蛋白和noggin等。这些修饰因子本身通常不具有中胚层诱导的能力，但却具有修饰其它诱导因子诱导效果的能力。9. 中胚层诱导过程中，前方表达的同源异型基因由activin诱导，后方表达的同源异型基因则由bFGF所诱导。10. 动物形态发生主要是体节的加工以及体型的形成。11. 在胚胎发育中与动物体节体型的决定有关的基因有两类：体节基因和H基因。体节基因决定体节的数目和极性，它们在染色体上的分布不集中，不沿胚胎A-P(前后）轴的发育起作用。H基因决定体节发生的顺序、部位，其表达在发育中是自发进行的，是自主性的调控基因。它们在染色体上的分布很集中，并且沿着胚胎A-P轴的发育起作用12. P53是某些细胞内DNA损伤无法修复时而诱导凋亡过程中的必需成分。P53通过调节Bcl2 Bax的表达来影响细胞凋亡。Bc1-2是一种原癌基因。Bc1-2延长细胞的生存，能抑制细胞凋亡,而不是促进细胞的增殖。三、 简答1、发育分化理论（1）Driesch-Morgan分化理论：由于卵细胞细胞质的不均一性，在其受精后的卵裂期，相同细胞核分布在卵细胞的不同细胞质区域，即具有不同细胞质，因而在胚胎不同区域的细胞核中，由于不同细胞质激活不同基因，并以级联式机制使特定基因进一步被活化，最后导致细胞的分化。（2）Caplan-Ordahl分化理论：发育潜能的缩减是活性基因被逐渐抑制的结果，而不是基因被选择性激活的结果。即在胚胎早期全部基因都是有活性的或是可转录的，发育过程使一些基因受到选择性的不可逆抑制，另一些基因则稳定在非抑制状态，成为对新建表型特异的基因。（3）基因群程序活动模型：不同发育时期有不同基因群在活动，发育就是不同基因群的程序性活动；每个基因群活动的结果是抑制自身、激活下一个基因群。因此，整个发育过程是由一系列不同基因群不断地激活和抑制的连锁反应，而不是基因从全面抑制到分别激活(象Driesch-Morgan分化理论那样)或从全面激活到分别抑制(象Caplan-Ordoanl分化理论那样)。2、什么是细胞程序性死亡？细胞凋亡与细胞坏死的差异是什么？区别点细胞凋亡细胞坏死起因生理或病理病理性变化或剧烈损伤范围单个散在细胞大片组织或成群细胞细胞膜保持完整，一直到形成凋亡小体破损染色质凝聚在核膜下呈半月状呈絮状细胞器无明显变化肿胀、内质网崩解细胞体积固缩变小肿胀变大凋亡小体有，被邻近细胞或巨噬细胞吞噬无，细胞自溶，残余碎片被巨噬细胞吞噬基因组DNA有控降解，电泳图谱呈梯状随机降解，电泳图谱呈涂抹状蛋白质合成有无调节过程受基因调控被动进行炎症反应无，不释放细胞内容物有，释放内容物。第九章一、名词解释1. 原癌基因：都是正常细胞中的正常基因，大多数是胚胎发育中的重要基因，是维持机体正常生命活动所必须的，在进化上高度保守；而在成体体细胞中很少表达，或表达量很少。2. 癌基因：原癌基因在某些因素的诱导下被诱发或突变而过度表达时，就引起细胞癌变，使细胞过度增殖，从而形成肿瘤。3. 抑癌基因：是一种抑制细胞生长和肿瘤形成的基因。4. 杂合性丢失：染色体某一基因座上出现微小缺失或失活，使其同源染色体相同位置上的基因呈杂合性，当同源染色体的该位置上也发生同样的微小缺失或突变时，则为杂合性丢失。5. 费城染色体：是第9条染色体与第22条染色体长臂之间的易位现象，能引起慢性粒细胞白血病6. X染色体失活：胚胎发育早期的两条X染色体之一在遗传性状的表达上丧失功能的现象7. 基因放大（扩增）：增加基因拷贝数的过程二、填空1. 大多数的原发癌是来自单一的异常细胞的克隆，即癌变是细胞单克隆起源的。癌瘤单克隆起源的佐证：每一例白血病都源于一个细胞的突变 X染色体的失活现象2. 从基因水平上讲，肿瘤的发生可以通过二个途径：一是原癌基因发生突变而不受抑癌基因的抑制；另一个是抑癌基因突变而不再对原癌基因起抑制作用。3. 如果一种杂合性丢失在许多个同种肿瘤中的同一染色体区域被反复地发现，则强烈地意味着该区域是某一抑癌基因的丢失。4. 抑癌基因只有它的两个等位基因都缺失或失活时，才失去对原癌基因的抑制，而导致癌变的发生。如果个体从其亲本继承的某一抑癌基因的两个等位拷贝中，只有一个基因缺失或失活，另一个基因是正常的，则抑癌功能仍然正常，但却造成了某种癌变的遗传性倾向。5. Rb基因的两个等位拷贝的缺失或功能缺失性突变，将使细胞增生、癌变。6. p53基因是一种典型的抑癌基因。p53基因的缺失或突变，将导致癌变。7. 大段同源染色区实际上是同一基因不断加倍的结果。具有同一基因的大量拷贝的同源染色区也可通过重组、断裂而形成大量的双微体。8. 癌变的多阶段性质表现在一次单一的突变不足以把一个健康的细胞转变为癌细胞 多方面的证据说明癌变是一个多阶段、多因子的过程 多数的癌的发生都是随着年龄的增长而急剧地增加9. 一个典型的细胞信息系统是由信号、探测器、传感器、调节器、第二效应器及靶分子等部分所组成10. 第二效应分子多为Tyr/Thr/Ser蛋白激酶三、 简答1、 原癌基因产物都有哪些？(1)生长因子(2)生长因子受体(3)信号转导组分(4)细胞周期蛋白(5)细胞凋亡调节蛋白(6)转录因子（DNA结合蛋白）2、引起细胞癌变的原因都有哪些？1) 基因突变(2)基因表达模式的改变(3)病毒致癌3、简述原癌基因转变为癌基因的主要途径。1) 原癌基因编码序列的缺失或突变(2)基因放大(3)染色体重排(4)RNA病毒对原癌基因的插入诱变第十章一、名词解释1. 转换突变：一对碱基中的一个嘌呤被另一个嘌呤取代，同时一个嘧啶被另一个嘧啶取代。2. 颠换突变：一个碱基中的一个嘌呤被另一个嘧啶取代，同时一个嘧啶被另一个嘌呤取代3. 沉默突变：即同义突变，突变虽然替换了碱基，但氨基酸顺序未变，保持野生型的功能。4. 无义突变：是编码某一氨基酸地三联体密码经碱基替换后,变成不编码任何氨基酸地终止密码UAA、UAG或UGA。5. 错义突变：是编码某种氨基酸的密码子经碱基替换以后,变成编码另一种氨基酸的密码子,从而使多肽