分子生物学复习习题.doc

一 名词解释（包括英文）cDNA：具有与某RNA链呈互补的碱基序列的单链DNA即complementary DNAC值：在真核生物中，每种生物的单倍体基因组的DNA总量是恒定的，称之为C值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。DNA半保留复制：DNA 在进行复制的时候链间氢键断裂，双链解旋分开，每条链作为模板在其上合成互补链，经过一系列酶（DNA聚合酶、解旋酶、链接酶等）的作用生成两个新的DNA分子。 子代DNA分子 其中的一条链来自亲代DNA ，另一条链是新合成的，这种方式称半保留复制。半不连续复制：在该复制过程中,子链相对亲链来说为半保留复制,而对两条子链而言一条为连续复制,另一条为不连续复制,因此称之为半保留半不连续复制模型。DNA重组：是由于不同DNA链的断裂和连接而产生DNA片段的交换和重新组合，形成新DNA分子的过程。RNA编辑：RNA编辑是指在mRNA水平上改变遗传信息的过程。具体说来，指基因转录产生的mRNA分子中，由于核苷酸的缺失，插入或置换，基因转录物的序列不与基因编码序列互补，使翻译生成的蛋白质的氨基酸组成，不同于基因序列中的编码信息现象。RNA剪接（RNA splicing）：从DNA模板链转录出的最初转录产物中除去内含子，并将外显子连接起来形成一个连续的RNA分子的过程。SD序列（Shine-Dalgarno sequence）：mRNA中用于结合原核生物核糖体的序列。安慰性诱导物：能高效诱导酶的合成，但又不被所诱导的酶分解的分子，称为安慰性诱导物(gratuitous inducer)。氨酰Trna合成酶：此酶能专一性地辨认氨基酸的侧链和tRNA。因为由于具有这样高专一性底物的酶，所以mRNA的遗传信息能准确无误地反映在蛋白质的氨基酸序列上。摆动学说：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。编码链：双链DNA中，不能进行转录的那一条DNA链，该链的核苷酸序列与转录生成的RNA的序列一致（在RNA中是以U取代了DNA中的T），又称意义链（aense strand）。模板链（template strand）：可作为模板转录为RNA的那条链，该链与转录的RNA碱基互补（A-U，G-C）。在转录过程中，RNA聚合酶与模板链结合，并沿着模板链的35;方向移动，按照53方向催化RNA的合成。又称为反义链(antisence strand)。操纵子（operon）：指包含结构基因、操纵基因以及调节基因的一些相邻基因组成的DNA片段，其中结构基因的表达受到操纵基因的调控。插入序列(insertion sequence，IS)是最简单的转座元件，因为最初是从细菌的乳糖操纵子中发现了一段自发的插入序列，阻止了被插入的基因的转录，所以称为插入序列(IS)。错配修复（mismatch repair）：在含有错配碱基的DNA分子中，使正常核苷酸序列恢复的修复方式。错意突变：由于结构基因中某个核甘酸的变化使一种氨基酸的密码子变为另一种氨基酸的密码子，这种基因突变叫错义突变。 无义突变：在蛋白质的结构基因中，一个核苷酸的改变可能使代表某个氨基酸的密码子变成终止密码子（UAG、UGA、UAA），使蛋白质合成提前终止，合成无功能的或无意义的多肽，这种突变就称为无义突变。 移码突变：在正常地DNA分子中,碱基缺失或增加非3地倍数,造成这位置之后的一系列编码发生移位错误的改变，这种现象称移码突变。单顺反子：（monocistron）：真核基因转录产物为单顺反子，即一种基因编码一种多肽链或RNA链，每个基因转录有各自的调节元件。多顺反子mRNA：在原核细胞中，通常是几种不同的mRNA连在一起，相互之间由一段短的不编码蛋白质的间隔序列所隔开，这种mRNA叫做多顺反子mRNA。翻译-转运同步机制顺式作用元件：是同一DNA分子中具有转录调节功能的特异DNA序列。按功能特性，真核基因顺式作用元件包括启动子、增强子及沉默子等。反式作用因子：大多数真核转录调节因子由某一基因表达后，可通过另一基因的特异的顺式作用元件相互作用，从而激活另一基因的转录。这种调节蛋白称反式作用因子。分子伴侣：细胞核内能与组蛋白结合并能介导核小体有序组装的核质素（ nucleoplasmin ）称为分子伴侣负控诱导：在负控诱导系统中，阻遏蛋白不与效应物结合是，结构基因不表达。阻遏：repression 指基因的表达在信使RNA合成（转录）阶段为特异的调节因子（阻遏物）所抑制。诱导物：能与阻遏物接合，诱导基因表达。辅阻遏物：能与阻遏物接合形成有活性的阻遏物，在和操纵基因结合控制基因表达。核酶：（ribozyme）是具有催化功能的RNA分子。核酶又称核酸类酶、酶RNA、类酶RNA。基因：遗传的物质基础，是DNA（脱氧核糖核酸）分子上具有遗传信息的特定核苷酸序列的总称，是具有遗传效应的DNA分子片段。基因表达调控：通过基因调控，微生物可以避免过多地合成氨基酸、核苷酸之类物质。基因重排：通过基因的转座，DNA的断裂错接而使正常基因顺序发生改变。简并：同一种氨基酸具有两个或更多个密码子的现象称为密码子的简并性（degeneracy）。聚合酶链反应：Polymerase Chain Reaction，PCR），又称无细胞克隆技术(“free bacteria”cloning technique)，是一种对特定的DNA片段在体外进行快速扩增的新方法。外显子：(英语expressed region) 是真核生物基因的一部分，它在剪接 (Splicing)后仍会被保存下来，并可在蛋白质生物合成过程中被表达为蛋白质。内含子：内含子是基因内的间隔序列，不出现在成熟的RNA分子中，在转录后通过加工被切除的部分。启动子：是基因（gene）的一个组成部分，控制基因表达（转录）的起始时间和表达的程度的DNA序列。弱化子：DNA中可导致转录过早终止的一段核甘酸序列增强子：(enhancer)指增加同它连锁的基因转录频率的DNA序列。信号肽：常用来特指指导蛋白质跨过内质网的信号。从更广泛的意义上讲，信号肽指的是指导蛋白质寻靶的任何一段连续的氨基酸序列。转化：（transformation）是某一基因型的细胞从周围介质中吸收来自另一基因型的细胞的DNA而使它的基因型和表型发生相应变化的现象。转染：(transfection)指真核细胞由于外源DNA掺入而获得新的遗传标志的过程。遗传密码：指信使RNA(mRNA)分子上从5端到3端方向，由起始密码子AUG开始，每三个核苷酸组成的三联体。它决定肽链上某一个氨基酸或蛋白质合成的起始、终止信号。引发体：primosome是蛋白复合体， 主要成份是引物酶和DNA解旋酶，是在合成用于DNA复制的RNA引物时装配的。引发体与DNA结合后随即由引物酶合成RNA引物。转录单元：是一段以启动子开始至终止子结束的DNA序列。转座：transposition染色体片段从一个部位移位到另一个部位而不需要相互交换该染色体的片段。这种转座常是由转座子上编码的转座酶所控制。转座子：是一类在很多后生动物中（包括线虫、昆虫和人）发现的可移动的遗传因子。二、简答题1 DNA是遗传物质经典实验证据有哪些？答：1）肺炎双球菌转化实验 2）噬菌体侵染细菌实验2 分子生物学主要研究领域内容答：1DNA重组技术 2基因表达调控研究 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 真核生物染色体组成、特征答：组成：DNA、 组蛋白、 非组蛋白、少量RNA、 染色质和核小体。 特征：分子结构稳定；能够自我复制；能指导蛋白质的合成；能产生可遗传变异。4真核生物基因组结构特点（原核生物），区别在哪里？答：1）真核生物基因组庞大，远大于原核生物基因组 2）真核生物基因组大部分为非编码序列，占DNA90%以上 3）真核生物基因组存在大量重复序列 4）真核生物基因组转录产物为单顺反子 5）真核基因是断开的，不连续的，有内含子结构 6）真核基因组中存在大量DNA多态性 8）真核基因组具有微粒结构。5 DNA的一级结构、二级结构和高级结构答：一级结构：DNA结构中核苷酸的排列次序。 二级结构：双螺旋结构。 高级结构：DNA双螺旋进一步扭曲盘绕所形成的特定空间结构。6 DNA复制的主要方式有哪些？答：1线性DNA双链的复制。包括：将线性复制子转变为环状或多聚分子；在DNA末端形成发夹式结构，使该分子没有游离末端；在某种蛋白质介入下，在真正末端上启动复制。 2环状DNA双链的复制，包括：复制、滚环复制、D环复制。7 滚环式复制是怎样进行的？答：这是单向复制的一种特殊方式。这种方式DNA的合成由正链原点的专一性切割开始，所形成的自由5端被从双链环中置换出来并为单链DNA接合蛋白所覆盖，使其3-OH端DNA聚合酶的作用下不断延伸。在这个过程中，单链尾巴的延伸与双链DNA的绕轴旋转同步。8原核生物的DNA复制的特点有哪些？真核生物复制的特点有哪些？答：原核复制：染色体只有一个复制起始点；可以在复制完成前开始新的复制。 真核复制：染色体上有多个复制起始点；在一次复制完成前不可以开始新的复制。9 DNA有哪些修复系统？答：错配修复；切除修复；重组修复；DNA直接修复。10 什么是转座子，类型其机制和遗传学效应。答：转座子：是存在与染色体DNA上可自主复制和移位的基本单位。转座机制：转座子插到新的位点上，靶DNA上产生交错切口，所形成的单链末端与转座子两端的反向重复序列相连，由DNA聚合酶填补缺口，DNA连接酶封闭切口。转座结束后，靶DNA发生一个整向重复序列。遗传学效应：1）引起插入突变 2）产生新的基因 3）产生染色体畸变。11 真核与原核生物转录起始有什么不同12上升和下降突变答：启动子功能的研究 启动子突变:使启动子的碱基序列发生变化或采用修饰碱基的方法，可以改变启动子的强弱。使启动子的功能减弱或消失下降突变,使启动子的功能增强上升突变答：上升突变即增加pribnow区共同序列的同一性，如在乳糖操纵子的启动子中，将其pribnow区从T13 原核与真核生物转录的差异答：原核生物转录产生的信使RNA不需要加工；转录和翻译通常在同一时间同一地点进行（在转录未完成之前翻译便开始进行） 真核生物转录产生的信使RNA需要加工（将内含子转录出的部分切掉，将外显子转录出的部分拼接起来）；转录和翻译不在同一时间同一地点进行（转录在翻译之前，转录在细胞核内、翻译在细胞质的核糖体） 14增强子有哪些作用特点答：作用特点：1） 能远距离增强启动子的活性；2） 在启动子的上游和下游均起作用；3） 无方向性；4） 对启动子的影响无严格的专一性。15 I II类内含子的剪接特点和机制答：I类内含子剪接主要是转酯反应，即剪接反应实际上是发生了两次磷酸二酯键的转移I内含子体系中，另一个转酯反应由一个游离鸟苷介导，其3-OH攻击5端磷酸二酯键，从上游切开RNA。II类内含子主要存在与真核生物线粒体和叶绿体rRNA 基因中。转酯反应无需游离GMP、GDP或GTP，而内含子3端2OH攻击5端磷酸二酯键，从上游切开RNA链后形成套索状结构。16 转录终止的类型答：一种机制是需要蛋白质因子（Rho）的参与，称为依赖因子(factor)的转录终止机制，另一种机制是在离体系统中观察到，纯化的RNA聚合酶不需要其他蛋白质因子参与，可使转录终止，称为不依赖因子的转录终止机制。17 遗传密码的性质答：1）连续性 2）简并性 3）通用性与特殊性 4）有起始密码子和终止密码子。18 tRNA的结构、种类和功能答：tRNA一级结构各自碱基序列不同，二级结构呈三叶草型，三级结构呈L型。功能：在信息传递的过程中，翻译阶段遗传信息从mRNA分子转移到蛋白质分子，在tRNA解码作用下，信息由三连密码子形式被翻译成单个氨基酸。tRNA种类：起始tRNA、延伸tRNA、同工tRNA、校正tRNA。19核糖体的结构和功能核糖体由大、小两个亚单位组成。由于沉降系数不同，核糖体又分为70S型和80S型。70S型核糖体主要存在于原核细胞及叶绿体、线粒体基质中，其小亚单位为30S，大亚单位为50S；80S型核糖体主要存在于真核细胞质中，其小亚单位为40S，大亚单位60S。核糖体是蛋白质合成的场所。因此核糖体是细胞不可缺少的基本结构，存在于所有细胞中。核糖体往往并不是单个独立地执行功能，而是由多个核糖体串连在一条mRNA分子上高效地进行肽键的合成。这种具有特殊功能与形态的核糖体与mRNA的聚合体称为多聚核糖体。20 真核生物与原核生物在翻译起始过程中有哪些区别答：原核生物翻译起始：1）30S小亚基首先与翻译起始因子IF-1，IF-3结合，再通过SD序列与mRNA模板结合。2）在IF-2和GTP的帮助下，fMet-tRNAfmet进入小亚基P位点，tRNA上的反密码子与mRNA上的起始密码子配对。3）带有tRNA，mRNA和三个翻译起始因子的小亚基复合物与50S的大亚基结合，GTP水解，释放翻译起始因子。 真核生物翻译起始机制与原核生物基本相同，其差异主要是核糖体较大为80S型，有较多的起始因子参与，其mRNA具有m7GpppNp帽子结构，Met-tRNAMet不甲酰化，mRNA分子5端的“帽子”和3端的多聚A都参与形成翻译起始复合物。21 信号肽的功能和特点答：在起始密码子后，有一段编码疏水性氨基酸序列的RNA区域，成为信号肽序列。功能特点：1）一段带有1015个疏水氨基酸2）在靠近该序列N端常有1个或数个带正电荷的氨基酸3）在其C算靠近蛋白酶切割位点处常有数个极性氨基酸，离切割位点最进的那个氨基酸往往带有很短的侧链。22 蛋白质的翻译后加工和修饰有哪些？答：1）N端fMet或Met的切除 2）二硫键的形成 3）特定氨基酸的修饰 4）切除新生肽链中欧冠的非功能片段。23乳糖操纵子模型乳糖操纵子包括3个结构基因，即分别携带合成-半乳糖苷酶，-半乳糖苷透过酶和转乙酰酶的遗传信息的基因。结构基因前有个操纵基因，这个基因有同阻遏物结合的的位点。当阻遏物与操纵基因的结合位点结合是，3个结构基因失去活性，不表达。当操纵基因没有阻遏物结合是，则结合在操纵基因前面的启动子上的RNA聚合酶，就会向操纵基因和结构基因方向移动，于是合成3中酶分子。在启动子前还有一个调节基因，它编码阻遏物，调节操纵基因的活性。24 真核与原核生物基因表达调控的特点的异