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分子生物学复习题一、 名词解释1、基因：能够表达和产生蛋白质和RNA的DNA序列，是决定遗传性状的功能单位。2、基因组：细胞或生物体的一套完整单倍体的遗传物质的总和。3、端粒：以线性染色体形式存在的真核基因组DNA末端都有一种特殊的结构叫端粒。该结构是一段DNA序列和蛋白质形成的一种复合体，仅在真核细胞染色体末端存在。4、操纵子：是指数个功能上相关的结构基因串联在一起，构成信息区，连同其上游的调控区（包括启动子和操纵基因）以及下游的转录终止信号所构成的基因表达单位，所转录的RNA为多顺反子。5、顺式作用元件：是指那些与结构基因表达调控相关、能够被基因调控蛋白特异性识别和结合的特异DNA序列。包括启动子、上游启动子元件、增强子、加尾信号和一些反应元件等。6、反式作用因子：是指真核细胞内含有的大量可以通过直接或间接结合顺式作用元件而调节基因转录活性的蛋白质因子。7、启动子：是RNA聚合酶特异性识别和结合的DNA序列。8、增强子：位于真核基因中远离转录起始点，能明显增强启动子转录效率的特殊DNA序列。它可位于被增强的转录基因的上游或下游，也可相距靶基因较远。9、基因表达：是指生物基因组中结构基因所携带的遗传信息经过转录、翻译等一系列过程，合成特定的蛋白质，进而发挥其特定的生物学功能和生物学效应的全过程。10、信息分子：调节细胞生命活动的化学物质。其中由细胞分泌的调节靶细胞生命活动的化学物质称为细胞间信息分子；而在细胞内传递信息调控信号的化学物质称为细胞内信息分子。11、受体：是存在于靶细胞膜上或细胞内能特异识别生物活性分子并与之结合，进而发生生物学效应的的特殊蛋白质。12、分子克隆：在体外对DNA分子按照即定目的和方案进行人工重组，将重组分子导入合适宿主，使其在宿主中扩增和繁殖，以获得该DNA分子的大量拷贝。13、蛋白激酶：是指能够将磷酸集团从磷酸供体分子转移到底物蛋白的氨基酸受体上的一大类酶。14、蛋白磷酸酶：是具有催化已经磷酸化的蛋白质分子发生去磷酸化反应的一类酶分子，与蛋白激酶相对应存在，共同构成了磷酸化和去磷酸化这一重要的蛋白质活性的开关系统。15、基因工程：有目的的通过分子克隆技术，人为的操作改造基因，改变生物遗传性状的系列过程。16、载体：能在连接酶的作用下和外源DNA片段连接并运送DNA分子进入受体细胞的DNA分子。17、转化：指质粒DNA或以它为载体构建的重组DNA导入细菌的过程。18、 感染：以噬菌体、粘性质粒和真核细胞病毒为载体的重组DNA分子，在体外经过包装成具有感染能力的病毒或噬菌体颗粒，才能感染适当的细胞，并在细胞内扩增。19、转导：指以噬菌体为载体，在细菌之间转移DNA的过程，有时也指在真核细胞之间通过逆转录病毒转移和获得细胞DNA的过程。20、转染：指病毒或以它为载体构建的重组子导入真核细胞的过程。21、DNA变性：在物理或化学因素的作用下，导致两条DNA链之间的氢键断裂，而核酸分子中的所有共价键则不受影响。22、DNA复性：当促使变性的因素解除后，两条DNA链又可以通过碱基互补配对结合形成DNA双螺旋结构。23、退火：指将温度降至引物的TM值左右或以下，引物与DNA摸板互补区域结合形成杂交链。24、筑巢PCR：先用一对外侧引物扩增含目的基因的大片段，再用内侧引物以大片段为摸板扩增获取目的基因。可以提高PCR的效率和特异性。25、原位PCR：以组织固定处理细胞内的DNA或RNA作为靶序列，进行PCR反应的过程。26、定量PCR：基因表达涉及的转录水平的研究常需要对mRNA进行定量测定，对此采用的PCR技术就叫定量PCR。27、基因打靶：是指通过DNA定点同源重组，改变基因组中的某一特定基因，从而在生物活体内研究此基因的功能。28、DNA芯片：DNA芯片技术是指在固相支持物上原位合成寡核苷酸或者直接将大量的DNA探针以显微打印的方式有序地固化于支持物表面，然后与标记的样品杂交，通过对杂交信号的检测分析，即可获得样品的遗传信息。由于常用计算机硅芯片作为固相支持物，所以称为DNA芯片。29、错义突变：DNA分子中碱基对的取代，使得mRNA的某一密码子发生变化，由它所编码的氨基酸就变成另一种的氨基酸，使得多肽链中的氨基酸顺序也相应的发生改变的突变。30、无义突变：由于碱基对的取代，使原来可以翻译某种氨基酸的密码子变成了终止密码子的突变。31、同义突变：碱基对的取代并不都是引起错义突变和翻译终止，有时虽然有碱基被取代，但在蛋白质水平上没有引起变化，氨基酸没有被取代，这是因为突变后的密码子和原来的密码子代表同一个氨基酸的突变。32、移码突变：在编码序列中，单个碱基、数个碱基的缺失或插入以及片段的缺失或插入等均可以使突变位点之后的三联体密码阅读框发生改变，不能编码原来的蛋白质的突变。33、癌基因：是细胞内控制细胞生长的基因，具有潜在的诱导细胞恶性转化的特性。当癌基因结构或表达发生异常时，其产物可使细胞无限制增殖，导致肿瘤的发生。包括病毒癌基因和细胞癌基因。34、细胞癌基因：存在于正常的细胞基因组中，与病毒癌基因有同源序列，具有促进正常细胞生长、增殖、分化和发育等生理功能。在正常细胞内未激活的细胞癌基因叫原癌基因，当其受到某些条件激活时，结构和表达发生异常，能使细胞发生恶性转化。35、病毒癌基因：存在于病毒（大多是逆转录病毒）基因组中能使靶细胞发生恶性转化的基因。它不编码病毒结构成分，对病毒无复制作用，但是当受到外界的条件激活时可产生诱导肿瘤发生的作用。36、基因诊断：以DNA或RNA为诊断材料，通过检查基因的存在、结构缺陷或表达异常，对人体的状态和疾病作出诊断的方法和过程。37、RFLP：即限制性片段长度多态性，个体之间DNA的核苷酸序列存在差异，称为DNA多态性。若因此而改变了限制性内切酶的酶切位点则可导致相应的限制性片段的长度和数量发生变化，称为RFLP。38、基因治疗：一般是指将限定的遗传物质转入患者特定的靶细胞，以最终达到预防或改变特殊疾病状态为目的治疗方法。39、反义RNA：碱基序列正好与有意义的mRNA互补的RNA称为反义RNA。可以作为一种调控特定基因表达的手段。40、 核酶：是一种可以催化RNA切割和RNA剪接反应的由RNA组成的酶，可以作为基因表达和病毒复制的抑制剂。34、细胞癌基因：存在于正常的细胞基因组中，与病毒癌基因有同源序列，具有促进正常细胞生长、增殖、分化和发育等生理功能。在正常细胞内未激活的细胞癌基因叫原癌基因，当其受到某些条件激活时，结构和表达发生异常，能使细胞发生恶性转化。35、病毒癌基因：存在于病毒（大多是逆转录病毒）基因组中能使靶细胞发生恶性转化的基因。它不编码病毒结构成分，对病毒无复制作用，但是当受到外界的条件激活时可产生诱导肿瘤发生的作用。36、基因诊断：以DNA或RNA为诊断材料，通过检查基因的存在、结构缺陷或表达异常，对人体的状态和疾病作出诊断的方法和过程。37、RFLP：即限制性片段长度多态性，个体之间DNA的核苷酸序列存在差异，称为DNA多态性。若因此而改变了限制性内切酶的酶切位点则可导致相应的限制性片段的长度和数量发生变化，称为RFLP。38、基因治疗：一般是指将限定的遗传物质转入患者特定的靶细胞，以最终达到预防或改变特殊疾病状态为目的治疗方法。39、义RNA：碱基序列正好与有意义的mRNA互补的RNA称为反义RNA。可以作为一种调控特定基因表达的手段。40、 核酶：是一种可以催化RNA切割和RNA剪接反应的由RNA组成的酶，可以作为基因表达和病毒复制的抑制剂。41、三链DNA：当某一DNA或RNA寡核苷酸与DNA高嘌呤区可结合形成三链，能特异地结合在DNA的大沟中，并与富含嘌呤链上的碱基形成氢键。42、SSCP：单链构象多态性检测是一种基于DNA构象差别来检测点突变的方法。相同长度的单链DNA，如果碱基序列不同，形成的构象就不同，这样就形成了单链构象多态性。43、管家基因：在生物体生命的全过程都是必须的，且在一个生物个体的几乎所有细胞中持续表达的基因。44、细胞全能性：指同一种生物的所有细胞都含有相同的DNA，即基因的数目和种类是一样的，但在不同阶段，同一个体的不同组织和器官中基因表达的种类和数目是不同的。45、SD序列：转录出的mRNA要进入核糖体上进行翻译，需要一段富含嘌呤的核苷酸序列与大肠杆菌16S rRNA3，末端富含嘧啶的序列互补，是核糖体的识别位点。46、反义核酸技术：是通过合成一种短链且与DNA或RNA互补的，以DNA或RNA为目标抑制翻译的反义分子，干扰目的基因的转录、剪接、转运、翻译等过程的技术。47、核酸探针：探针是指能与某种大分子发生特异性相互作用，并在相互作用之后可以检测出来的生物大分子。核酸探针是指能识别特异碱基顺序的带有标记的一段DNA或RNA分子。48、周期蛋白：是一类呈细胞周期特异性或时相性表达、累积与分解的蛋白质，它与周期素依赖性激酶共同影响细胞周期的运行。49、CAP：是大肠杆菌分解代谢物基因活化蛋白，这种蛋白可将葡萄糖饥饿信号传递个许多操纵子，使细菌在缺乏葡萄糖时可以利用其他碳源。50、顺反子51、结构域 二、问答题（一）、病毒、原核、真核基因组的特点？答：1、病毒基因组的特点： 种类单一；单倍体基因组：每个基因组在病毒中只出现一次；形式多样；大小不一；基因重叠；动物/细菌病毒与真核/原核基因相似：内含子；具有不规则的结构基因；基因编码区无间隔：通过宿主及病毒本身酶切；无帽状结构；结构基因没有翻译起始序列。2、原核基因组的特点：为一条环状双链DNA；只有一个复制起点；具有操纵子结构；绝大部分为单拷贝；可表达基因约50%，大于真核生物小于病毒；基因一般是连续的，无内含子；重复序列很少。3、真核基因组的特点：真核生物基因组远大于原核生物基因组，结构复杂，基因数庞大，具有多个复制起点；基因组DNA与蛋白质结合成染色体，储存于细胞核内；真核基因为单顺反子，而细菌和病毒的结构基因多为多顺反子；基因组中非编码区多于编码区；真核基因多为不连续的断裂基因，由外显子和内含子镶嵌而成；存在大量的重复序列；功能相关的基因构成各种基因家族；存在可移动的遗传因素；体细胞为双倍体，而精子和卵子为单倍体。（二）、乳糖操纵子的作用机制？答：1、乳糖操纵子的组成：大肠杆菌乳糖操纵子含Z、Y、A三个结构基因，分别编码半乳糖苷酶、透酶和半乳糖苷乙酰转移酶，此外还有一个操纵序列O，一个启动子P和一个调节基因I。2、阻遏蛋白的负性调节：没有乳糖存在时，I基因编码的阻遏蛋白结合于操纵序列O处，乳糖操纵子处于阻遏状态，不能合成分解乳糖的三种酶；有乳糖存在时，乳糖作为诱导物诱导阻遏蛋白变构，不能结合于操纵序列，乳糖操纵子被诱导开放合成分解乳糖的三种酶。所以，乳糖操纵子的这种调控机制为可诱导的负调控。3、CAP的正性调节：在启动子上游有CAP结合位点，当大肠杆菌从以葡萄糖为碳源的环境转变为以乳糖为碳源的环境时，cAMP浓度升高，与CAP结合，使CAP发生变构，CAP结合于乳糖操纵子启动序列附近的CAP结合位点，激活RNA聚合酶活性，促进结构基因转录，调节蛋白结合于操纵子后促进结构基因的转录，对乳糖操纵子实行正调控，加速合成分解乳糖的三种酶。4、协调调节：乳糖操纵子中的I基因编码的阻遏蛋白的负调控与CAP的正调控两种机制，互相协调、互相制约。卫星DNA： b重复顺序：由2-10bp组成重复单位，重复单位成串排列而成 b由于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，因而称为卫星DNA （或随体DNA） b在人细胞组中，卫星 DNA约占 5-6 b按其浮力密度不同，人的卫星DNA可分为、四种 ALU家族：Alu家族每个成员的长度约300bp，每个单位长度中有一个限制性内切酶Alu的切点（AGCT），Alu可将其切成长130和170bp的两段。 ALU是中度重复序列的一种，具有种特异性，可用于区分不同的哺乳细胞，不同的Alu成员的侧翼重复顺序各不相同，在相近的生物体中Alu家族在结构上存在相似性人类 Alu 序列的第二个单体的插入序列相似但是不相同。它广泛分布与人和哺乳动物的基因组中，是哺乳动物基因组中含量最丰富的一种中度重复顺序家族，在人基因组中重复达30万-50万次。 基因克隆:应用酶学的方法，在体外将各种来源的遗传物质（同源的或易源的，原核的或者真核的，天然的或者人工的DNA）与载体DNA结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，再进修扩增提取获得大量同一DNA分子，也称重组DNA技术。 蛋白聚糖：是糖类与蛋白质的复合物，主要由糖胺聚糖和核心蛋白两部分组成，这两部分在数量核结构上均可以出现差异，导致蛋白聚糖种类繁多，分布广泛。聚糖链与多肽链共价连接，分子中的含糖量一般为50%-90%，蛋白聚糖分子中的常见糖基有GlcN、GalN GlcNAc、GalNAc，GlcUA、IdoUA， 硫酸化， 其它等。 第二信使：通常将Ca2+ 、DAG、IP3、cAMP 、 cGMP等这类在细胞内传递信息的小分子化合物称为第二信使 。 G蛋白：是一类能和GDP或GTP结合、位于细胞膜胞浆面的蛋白质，可分为GS（活化型）, Gi（抑制型），磷脂酶C型G蛋白，视觉传导G蛋白，小G蛋白等。G蛋白位于质膜上，具有7跨膜螺旋结构通常由三个亚基组成、，亚基与GDP结合时，G蛋白没有GTP酶活性，亚基与GTP结合时，亚基与、亚基分离，亚基有GTP酶活性。 TPK: 酪氨酸蛋白激酶，是一类催化ATP之磷酸转移到蛋白质酪氨酸残基上的激酶，分为两类：一 受体型TPK,是位于质膜上的受体，也具有酪氨酸激酶的活性，比如：胰岛素受体，表皮生长因子受体。二非受体型TPK，位于胞质中，它们与质膜的受体偶联发挥作用。 RT-PCR:用提取的mRNA或总RNA(含mRNA)为模板，反转录和扩增cDNA。它是检测特定基因表达水平的主要方法之一，也是用于鉴别，诊断RNA病毒的重要技术。 Southern 印迹:系将DNA经限制性酶切，凝胶电泳后，再转移至膜上与标记探针杂交的一种核酸分子杂交技术。特异性，敏感性，准确性具佳。主要用于检测基因组中特定的基因和序列，也常用于鉴定克隆DNA的特殊序列。 实时PCR: 是目前最好的分析mRNA的方法，基本原理是通过荧光染料标记后获得荧光强度就可以计算模板DNA或者是mRNA的含量。与传统的PCR相比有两个优点： 一 可以再PCR扩增进展过程中监测每一个循环后的PCR产物的积累情况，而且对产物进行自动的量化分析；而传统的PCR需要手动收集几个时间点的样品进行定量分析。 二 扩增完后不需要将PCR产物从管中取出，可以减少污染的机会，降低假阳性结果；而传统PCR产物需要凝胶电泳。 PCR-SSCP：是一种基于DNA单链构象多态性的基因诊断技术，原理：首先利用PCR扩增目的DNA，然后将扩增产物进行非变性 PAGE，可测定DNA碱基序列有无变异，具有简便，快速，灵敏的优点，易于大量样本的筛选，可以检测，诊断突变基因的有无。 问答题 1蛋白质的超二级结构与结构域的异同？ 蛋白质的超二级结构是指多肽链内顺序上互相靠近的二级结构单元在空间上进一步靠近，彼此相互作用，形成有规则的二级结构聚集体。目前发现的超二级结构有三种形式：aa、bab、bbb，超二级结构的形成主要是组成他们的氨基酸残基侧链基团相互作用的结果。 超二级结构可形成紧密、稳定而且在蛋白质分子构象上明显可分的区域，称为结构域，而结构域之间的肽链松散、弯曲，形成分子内裂隙结构，这种结构常常是蛋白质活性中心和变构中心所在处，他有利于酶和底物结合并产生应力，也有利于与调节物的结合，产生变构效应。结构域一般由序列种连续的40400个氨基酸组成，他们分别担负蛋白质分子不同的功能，因此又称为功能域。 2糖蛋白分子中糖链的主要连接方式？ 一 O-连接型：糖在多肽链上的连接点是: Ser 、 Thr 、 Hyp 、 Hyl残基上的-OH ，有以下几种： (1)O-GalNAc 1-Ser/Thr (2)O-GlcNAc 1-Ser/Thr(单糖.多点.转录因子) (3)O-Fuc 1-Ser/Thr(表皮生长因子样蛋白) (4)O-Xyl 1-Ser (人甲状腺球蛋白) (5)O-Hyl Gal1-Hyl (单糖/二糖.仅见于胶原蛋白) (6)O-Hyp Ara1-Hyp (植物/海藻.动物中未发现) 二N-连接型：多肽链上的连接点: Asn位的酰胺N原子，分为： (1)N-GlcNAc（1位羟基） ，(2)N-GalNAc罕见,只见于嗜盐菌细胞表面 (3)N-Glc 理化性质：亲水，多羟基，硫酸根，凝胶，负电荷 3 两例糖蛋白与医学的关系？ 一 与肿瘤的关系：研究发现,恶性肿瘤细胞糖蛋白的聚糖链有明显改变，主要变化是N-GlcNAc连接型聚糖链出现：1.天线数增加，2.聚乳糖胺结构出现或增加(Gal 14GlcNAc 13)n，3.核心岩藻糖增加，4.出现偏二天线结构 。 二与自身免疫性疾病的关系：免疫球蛋白IgG是糖蛋白. 类风湿病: 血清IgG的N-聚糖链末端Gal下降,而GlcNAc增加导致IgG IgG0，IgG0作为自身抗原刺激机体产生自身抗体导致类风湿关节炎的发生。 4糖胺聚糖结构特点，理化性质？ 糖胺聚糖(GAG)是蛋白聚糖分子中的主要成分,典型结构特点是：具有由氨基己糖与己糖醛酸或半乳糖交替排列形成的二糖重复单位。氨基己醣为GlcN和GalN，己糖醛酸为GlcUA和IdoUA;上述糖基常常被硫酸化修饰。 GAG可分为： 1. 透明质酸 2. 硫酸软骨素/硫酸皮肤素 3. 硫酸角质素 4. 肝素/硫酸乙酰肝素 5举例说明受体类型？ 按照部位分为 膜受体与胞内受体，按照结构和功能又可分为：环状受体等类型。 一 膜受体 1环状受体：即配体依赖性离子通道，受体配体结合激活离子通道。比如乙酰胆碱受体。 2七个跨膜螺旋受体：胞浆面第三个环能与鸟苷酸结合蛋白相偶联的受体，比如：磷脂酶C型G蛋白 3单个跨膜螺旋受体：A.酪氨酸蛋白激酶受体型，本身具有酪氨酸激酶的活性，比如：胰岛素受体，表皮生长因子受体。 B.非酪氨酸蛋白激酶受体型,本身无酪氨酸激酶的活性，但是可以偶联胞质中的酪氨酸蛋白激酶发挥作用，比如：生长激素受体，干扰素受体。 二 胞内受体 1胞浆受体：受体在胞浆中，与激素结合后将激素转移到核内发挥作用，比如：糖皮质激素受体。 2核受体 ：受体在细胞核中，与相应的受体结合可开放和关闭基因的转录因子，比如：甲状腺激素受体。 6 细胞间信息作用的方式？ 1、旁分泌信息分子仅通过组织液扩散作用于临近的细胞，比如：生长抑素 2、内分泌信息分子经血液运输到组织发挥作用，比如：激素 3、突触分泌神经细胞释放神经