分子复习提纲(09考试背的就是这份)

1、 第一章绪论分子生物学的概念（广义）：在分子水平上研究生命现象。（狭义）：在核酸与蛋白质水平上研究基因的复制、表达、调控以及基因的突变与交换的分子机制。DNA双螺旋结构、PCR是由谁发现的？沃森和克里克。1983年KaryB.Mullis建立了在仅有极少量模板DNA的前提下实现目标DNA片段以几何级数扩增的“聚合酶链式反应，PCR”。分子生物学在哪些方面具有广泛的应用？从豆丁上找的：基因工程生产药物：重组蛋白质的生产：生产昂贵的药物蛋白。可以将生物合成相应药物组分的基因导入微生物细胞内，让它们产生相应的药物。基因诊断基因治疗基因改造物种及其转基因生物食品用于环境保护：基因工程做成的DNA探针能

2、够十分灵敏的检测环境中的病毒细菌等污染。第二章基因概念的演变与发展经典基因的概念经典的基因概念：基因是彼此孤立地、呈线性排列在染色体上的遗传实体。顺反子顺反子（基因）：是一个具有特定功能的、完整的、不可分割的最小的遗传单位。染色体上一个区段，在一个顺反子内有若干个交换单位，最小的交换单位是交换子，最小的突变单位是突变子。DNA双螺旋模型脱氧核苷酸之间通过3,5磷酸二酯键连接，形成螺旋体的磷酸骨架；两条链的碱基以氢键连接，并遵循A-T，C-G配对原则；双螺旋中任意条核酸链绕纵轴旋转一周所升降的螺距为3.4nm,其中包含10个碱基对，每对碱基对之间相距0.34nm。双螺旋形成一个大沟和一个小沟，其

3、中大沟往往是基因表达调控的重要位点。为什么RNA不如DNA稳定？在紫外线下的吸光值更大？正是由于DNA的核糖2位没有自由羟基的缘故，使得DNA非常稳定。而RNA的核糖2位有自由羟基，故易水解，不稳定。由于RNA是单链，碱基暴露在外，因此比DNA具有更强的紫外吸收值。什么是DNA的变性与复性，这一特性有什么应用？变性：DNA双螺旋碱基间的氢键断裂，两条核苷酸链彼此分离，这一过程称为变性（denaturation）。复性：已变性的DNA，在一定条件下两条核苷酸链的配对碱基之间又重新形成氢键，恢复到天然的双螺旋结构，这一过程称为复性（renaturation）DNA双螺旋的呼吸作用？双链DNA中配对

4、碱基的氢键不断处于断裂和再生状态之中，特别是稳定性较低的富含A-T的区段，氢键的断裂和再生更为明显。在微观上，它们常常发生瞬间的单链泡状结构。这种现象称为双螺旋的呼吸作用。超螺旋有什么重要的生物学意义？超螺旋可使DNA分子形成高度致密的状态从而得以容纳于有限的空间。超螺旋形式是DNA分子复制和转录的需要:超螺旋多余的能量可能使DNA双股链分开,或局部熔解。这种结构上的变化对DNA分子复制和转录等的启动很重要。天然的DNA都呈负超螺旋,负超螺旋会部分地转变为单链泡状结构,蛋白质会与这些单链泡状结构结合,参与复制和转录DNA如何装配称染色体？nt-puMH1H2AH2BH3H4组蛋白染色质丝irm

5、i(K|mi诵染色5T，着丝点m*异染色hi”端粒染色体什么叫基因重叠？有什么生物学意义？不同基因共用同一段DNA序列，符合原核生物生物进化的经济原则：较少的基因组含量（C值小）编码大量的基因;同一调控序列调控不同基因的表达。GenomicDNA启动子_rHZZE成熟的mRNA(1)成熟的mRNA（2）丰富和发展了基因的概念，部分解释了“C值工c值”的矛盾。卫星DNA?（考了名词解释）卫星DNA:一些高度重复序列，通常A/T含量高。由于A/T段浮力密度小，因此将DNA切成数百个碱基的区段进行CsCl密度梯度离心时，常在主要的DNA带的上面有一个次要的DNA带相伴随，这就是卫星DNA。（长度为2

6、-6bp的高度重复序列又成为微卫星序列）。什么叫间隔基因？间隔序列的进化意义？间隔基因：由若干外显子和内含子序列相间隔排列组成的基因。进化意义：1、增加变异概率，有利于进化内含子不受选择压力，有利于累积突变，增加总变异量内含子较长，易于进行基因间重组，增加外显子重新组合的概率2、有利于物种的稳定性外显子变异，蛋白质序列、结构变异，受到选择压力，易被淘汰；内含子变异，不影响蛋白质功能，不影响物种遗传稳定性，不被清除而易被保留下来。3、扩大遗传信息储量：外显子与内含子区分的相对性（mRNA的选择性剪接）4、利用内含子进行基因表达调节（有些内含子编码小RNA）。假基因？假基因具有与功能基因相似的序列

7、，但不能翻译有功能蛋白质的无功能基因。什么叫C值？进化C值矛盾？你认为可能的原因是什么？（基因重叠、假基因、非编码的序列可能也具有某种生物学功能）MaximunCValue（C值）：某生物物种单倍体基因组DNA的总量。MinimuncValue（c值）：编码基因的所有DNA总量。进化C值矛盾有两个：有些进化上更高层次的生物类别的C值比低层次的生物的小：某些哺乳动物的C值两栖类的C值。最大C值远大于编码基因的DNA总量（最小c值）。第三章DNA的复制DNA复制的概念DNA复制时亲代双链DNA分子在DNA聚合酶等相关酶的作用下，分别以每条单链DNA分子为模板,聚合与模板链碱基可以互补配对的游离的三

8、磷酸脱氧核糖核酸dNTP,合成出两条与亲代DNA分子完全相同的子代双链DNA分子的过程。DNA半保留半不连续复制半保留复制：概念：复制过程中各以双螺旋DNA的其中一条链为模板，合成互补链，新生的互补链与母链构成子代DNA分子DNA是不连续复制的：先复制成1000-2000bp左右的小片段（冈崎片段），然后再连接成一个长片段。为什么DNA复制只能是从5到3进行？1已知的DNA聚合酶只能使链按5到3方向伸长。2如果复制方向为3到5,强烈的磷酸基团负电荷之间的静电斥力将阻止DNA聚合3碱基发生错配后的校正会费时费能，增加脱磷酸、加磷酸的能量消耗。冈崎片段（名词解释）DNA复制不连续合成链中形成的短D

9、NA片段。DNA复制的引物是DNA还是RNA?有什么实验方法可以证明？RNA。有两个实验可以证明。实验一：用其帕毀进行副帕邂菌体DFJA具趣俩型）DNA培养樹测邂S体，吞潮加入：利丽*谿盖樹血邂菌体正CUU涣鉱实口忙D【1啲复制翦RN啲合成）实验一可以得出结论：DNA复制需要RNA合成复制起始的RNA由RNA聚合酶合成实验2（直接证据）提驭分离冈崎片段，并用罷P标记剰下仙-桂个核苔釀的RNA龈趣（加惡-突娈体）IRNA引物不褲降解=ldIa-4-dM*d3方向移动，解开DNA的双链。SSB与解开的DNA单链紧密结合，防止重新形成双链，并免受核酸酶降解。在复制中维持模板处于单链状态。合成一小段R

10、NA,用来引导DNA聚合酶起始DNA链的合成。在大肠杆菌，引物酶是dnaG基因的产物。此时由DnaB、DnaA、DnaC以及其他复制因子一起形成复合体，再结合引物酶形成较大的聚合体，结合到模板DNA上，这个聚合体称为DNA复制的引发体。DNA聚合酶（polymerase）催化dNTP聚合到核酸链上的。DNA复制的主要酶是，复制校正的主要酶是？DNA聚合酶三DNA聚合酶一DNA连接酶和连接起来，形成。反应需不需要ATP？连接DNA链3，-OH末端和相邻DNA链5，-P末端，形成磷酸二酯键，反应需要ATP。DNA复制体包括哪些组分？DNA的复制有多种酶类共同参与，这些酶类构成DNA复制体，包括：拓

11、扑异构酶解旋酶DNA结合蛋白引物引发酶RNA聚合酶DNA聚合酶IIIDNA聚合酶I连接酶线性DNA复制为什么会造成5末端缩短？因为引物被切除后，没有了3-OH。简述原核生物避免DNA复制过程中5末端缩短的机制？T7噬菌体通过形成共联体避免5末端缩短腺病毒-2：末端起始复制腺病毒-2：单链置换式复制腺病毒复制不需要引物酶合成RNA引物，从而避免了5末端切除引物分子后形成的5末端缩短的现象。（pl09）原核与真核生物DNA复制的相同和不同点？相同点：1.都是半保留和半部连续复制复制过程都有引发、延长和终止三个阶段都必须有相应功能的蛋白质和DNA聚合酶参与不同点：原核生物只有一个复制起点（单复制子）

12、；真核生物DNA为多复制子参与DNA复制的DNA聚合酶及蛋白质因子有区别引物及冈崎片段的长度有区别（动物细胞中的引物约为10个核苷酸，冈崎片段约有100200个核苷酸；原核生物中引物可高达数十个，冈崎片段可高达10002000个核苷酸。）真核生物避免DNA复制过程中5末端缩短的机制？端粒。端粒酶与染色体DNA末端的3单链区域结合(5端缩短后，留下的3游离的单链末端)，端粒酶中的RNA与DNA配对，并以CCCAA序列为模板，一DNA的3OH为引物，完成CCCCTT一个重复单位的延伸后，端粒酶沿DNA链向3端移动，再次启动下一个重复单位的副职，如此循环复始，当一条数十次重复的cDNA端粒末端合成后

13、，3单链自行回折并在G-G之间以Hoogeseen配对方式连接，最后与5端结合，不仅解决了5端缩短问题，而且所形成的封闭式的DNA末端保证了染色体结果的稳定。请以质粒ColEI为例说明反义RNA对复制的调控机制。位于复制起始点ori上游555nt出有RNA-II转录起始点，朝向ori方向转录RNA-II。当转录通过原点ori后，RNA被RNaseH酶切，产生3-OH为DNA聚合酶提供引物，发动DNA复制，从某种意义上讲RNA-II的转录对DNA复制是一种正控制的激活过程。但与此同时,在原点ori上游445nt处的另一极性单链上还有一个转录起点，背向ori方向转录RNA-I，并与RNA-II分子

14、间有llOnt的互补序列，实际上RNA-I作为RNA-II的反义RNA,以负控制的方式参与对DNA复制的调控。RNA-I/RNA-II配对成双链后形成3个茎环结构，从而阻止了RNaseH对RNA-II的酶切，在ori区域不能形成DNA聚合酶的引物，复制过程被抑制。RNA-I和RNA-II分子的准路启动又收到Rop基因的负控制调节。当RNA-II的转录到达ori原点下游不远的地方时，使编码63个氨基酸的Rom蛋白基因表达，Rom蛋白在RNA-I存在的情况下，可限制RNA-II只转录到100-200nt将行终止，不能到达ori原点，也不能产生DNA聚合酶的引物。当RNA-II的转录到达200-36

15、0nt时，Rom蛋白又会促进RNA-II与RNA-I互补形成双链，但此时的双链二级结构并不影响RNase酶对RNA-II的酶切和引物的形成。由此可见，Rom蛋白对复制的调控是通过RNA-I/RNA-1形成特异二级结构而体现的，而且这种调控也只有在RNA-II转录的特定时刻才具有效应。同义突变、无义突变、通读突变由于生物的遗传密码子存在兼并现象，在某一碱基改变后，翻译出来的氨基酸不变，此现象称同义突变。无义突变：由于某个碱基的改变使代表某种氨基酸的密码子突变为终止密码子，从而使肽链合成提前终止。DNA复制过程中保真性的机制有哪些？DNA复制过程中，母链遗传信息必须准确地传到子链，即复制的保真性。

16、1半保留复制；严格的碱基配对DNA聚合酶对碱基的选择DNA聚合酶的校读功能4复制后修复(光复活修复、剪切修复、重组修复、SOS)第四章RNA的转录转录(transcription)转录(transcription)：在RNA聚合酶的作用下，以双链DNA中的一条单链作为转录的模板,按A-U和G-C配对的原则合成RNA的过程。有义链、反义链有义链指非模板链、正链、编码链反义链模板链、负链、非编码链启动子启动子：DNA分子上被RNA聚合酶、转录调节因子等识别并结合形成转录起始复合物的区域。是控制转录起始的序列，它决定着某一基因转录的起始位点，表达的强度等。简述RNA转录的过程。（一）转录的起始：全酶

17、与模板链接触；通过O（发音：sigma）因子识别并结合于启动子的-35区，形成紧密结合复合物；全酶在-10区形成开发复合物，双链DNA局部解链；第一个核苷酸rNTP（通常为A或G）结合于RNA聚合酶的起始部位，转录开始。（二）转录延伸1.第二个核苷三磷酸就填充到延伸部位，与DNA链的下一个碱基配对，形成氢键，然后两个核苷酸连接到一起。2当延伸达到一定长度（4-8个碱基）时，RNA的5端脱离开模板链；RNA酶释放O因子；3.种辅助延伸蛋白NusA结合到RNA聚合酶上，形成RNA酶-NusA复合物，以后的延伸就由这个复合物来进行（三）转录终止RNA聚合酶在DNA模板上停顿下来不再前进，转录产物RN

18、A链从转录复合物上脱落下来。转录延宕转录延宕：在通过一段富含G.C对的序列之后约810个碱基时，转录会出现一次延宕。这种延宕有利于转录的终止。转录衰减（名词解释）原核生物转录终止的机制（不依赖P因子；依赖p因子）（简答题）不依赖p因子的转录终止：DNA模板上靠近终止点之前有一段回文序列。不依赖于p因子的终止子（提供终止信号的序列）的回文序列中富含G.C（形成茎环结构，造成转录的延宕），在回文序列的下游方向又有68个A.U碱基对（由于A.U之间的氢键较弱，RNA易从RNA-DNA杂交分子中释放出来）。依赖p因子的转录终止：DNA模板上靠近终止点之前的回文序列G.C含量较低（转录到此的延宕时间较短

19、），在回文序列的下游方向缺乏连续的个A.U碱基对（RNA不易从RNA-DNA杂交分子中释放出来）。RNA聚合酶与DNA聚合酶的区别?RNA聚合酶DNA聚合酶大小(M)大，4.8X105dol小，1.09X105dol引物无有产物较短，游离较长，与模板以氢键相连作用方式一条链的某一段两条链同时进行外切酶活性无53，35顺式作用元件与反式作用因子顺式作用元件(cis-actingelement)：存在于基因旁侧序列中，能影响该基因表达的序列。包括启动子、增强子、沉默子、绝缘子等。顺式作用元件本身不编码任何蛋白质,仅仅提供一个作用位点，要与反式作用因子相互作用而发挥作用。反式作用因子(trans-a

20、ctingfactor)：由其它基因编码的，能直接或间接地识别或结合在各类顺式作用元件核心序列上参与调控靶基因转录效率的蛋白质。如转录因子(真核基因转录必需的蛋白因子)。增强子与启动子的差别增强子：是真核生物中远距离的正调控位点。与启动子的位置不固定，在两个方向上都能对附近启动子起促进转录效率的作用。两者的差别是：增强子可以从非常远的距离是它的靶基因转录活性增加达1000倍；启动子只能在一个方向对邻近位置的下游基因进行转录发动；增强子的作用不依赖于方向和位置；增强子没有基因特异性；增强子具有组织和细胞的特异性。真核生物mRNA的转录后加工包括哪些？(首尾的加工、剪接、RNA编辑)首、尾的修饰5

21、端形成帽子结构(m7GpppGp)3,端加上多聚腺苷酸尾巴(polyAtail)mRNA的剪接RNA剪接(RNAsplicing):真核生物RNA转录后将内含子剪除，同时将外显子连接起来，形成成熟RNA分子的过程。可以分为顺式剪接和反式剪接。RNA编辑编辑是指转录后的RNA在编码区发生碱基的加入、丢失或转换等现象。RNA剪接(RNAsplicing)RNA剪接(RNAsplicing):真核生物RNA转录后将内含子剪除，同时将外显子连接起来，形成成熟RNA分子的过程。顺式剪接(cis-splicing)：剪接发生在同一RNA分子上。外显子、内含子外显子：编码氨基酸的核酸序列。内含子：阻断基因线

22、性表达的序列，在成熟RNA中被剪切而除去。内含子边界通常具有什么样的序列特征？前体RNA中内含子的边界序列为：5U-G3RNA编辑编辑是指转录后的RNA在编码区发生碱基的加入、丢失或转换等现象。有两种类型：碱基的插入与删除、碱基的改变。第五章蛋白质翻译蛋白质翻译蛋白质的生物合成又称翻译。它是以mRNA为模板，在核糖体上由tRNA解读，将贮存于mRNA中的密码序列转变为氨基酸序列，合成多肽链的过程。蛋白子翻译各组分的作用？参与蛋白质翻译的装置有：mRNA、tRNA和rRNA。此外还有许多酶和辅助蛋白因子参与这一过程。mRNA:携带密码的信使，翻译的模板；tRNA:转运氨基酸、识读密码子；rRNA

23、:与多种核糖体蛋白构建核糖体，成为翻译的场所。作为翻译的模板，mRNA必须具备哪两个特征？作为翻译的模板，mRNA必须具备两个特征：一段可翻译的密码序列（开放阅读框，ORF）;核糖体结合位点（ribosomebindingsite,RBS）。SD序列与Kozak序列（名词解释）mRNA上的特异性序列，核糖体可以识别并结合这一序列来启动翻译过程。在原核生物中该序列称为SD（Shine-Dalgarno）序列，在真核生物中则称为Kozak序列。tRNA有哪几个功能区域？各自的作用是什么？（选择题）cJ5njillCtHJOni51ntaUtx-h&dn)inokcld09H971J砧峽结台，沁朝t

24、删A合成dcivBr!ra,r*X|与eRNA三联体密码子g甜反密码子环：tRNA凭借自身的反密码子与mRNA链上的密码子相识别，把所带氨基酸放到肽链的一定位置。氨基酸受体位点：tRNA的3氨基酸受体位点含有一个高度保守的CCA序列，相应地氨基酸连接在这个位点。T-loop环：它与核糖体大亚基的5SrRNA结合，稳定蛋白质的结构D-loop:直接与氨基酰tRNA合成酶结合，使氨基酸连接到tRNA的受体位点上。原核生物核真核生物的起始tRNA种类分别是什么？原核生物：甲酰甲硫氨酸转运RNA（起始密码子AUG所编码的氨基酸并不是甲硫氨酸本身，而是甲酰甲硫氨酸，起始AA-tRNA为fMet-tRNA

25、fMet）真核生物：甲硫氨酸转运RNA（起始密码子AUG所编码的氨基酸是Met，起始AA-tRNA为Met-tRNAMet。）核糖体有哪几个主要的功能区域？各自的作用是什么？单个核糖体上，可化分8个功能活性中心（P184）前面四个是要求掌握滴。小亚基与mRNA结合位点大亚基与氨酰tRNA结合的位点（A位）肽链延伸过程中大亚基与肽链结合的位点（P位）空载tRNA离开核糖体的出口位点（E位点）大亚基的肽基转移酶结构域，提供肽键形成的催化活性延伸因子-氨基酰-tRNA-GTP复合体进入核糖体位点肽链转位因子结合位点（EF-G位点）核糖体大亚基于5SrRNA结合位点（5SrRNA位点什么叫三联体密码子

26、？有什么特征？mRNA链上每三个核甘酸翻译成蛋白质多肽链上的一个氨基酸，这三个核甘酸就称为密码子或三联子密码（tripletcoden）。普遍性与特殊性简并性连续性反密码子的摇摆性？（选择题）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摇摆性。简述原核生物蛋白质翻译的过程。原核生物与真核生物蛋白质翻译的异同点？（装备、偶联情况、与mRNA的结合、真核核糖体没有E位、终止释放因子）一、翻译的起始首先是氨基酸的活化，在氨酰tRNA合成酶的作用

27、下，tRNA与相应的氨基酸结合为氨酰基-tRNA。（原核生物第一个氨基酸为甲酰甲硫氨酸）。接着核糖体的大小亚基分离，30S小亚基通过SD序列与mRNA模板相结合，在IF-2和GTP的帮助下，fMet-tRNAfMet进入小亚基的P位，tRNA上的反密码子与mRNA上的起始密码子配对。GTP水解提供能量下，50S大亚基与30S小亚基结合，并释放翻译起始因子二、肽链的延伸首先是AA-tRNA与核糖体A位点的结合，需要消耗GTP,并需EF-Tu、EF-Ts两种延伸因子来进行能量的再利用。由转肽酶/肽基转移酶催化产生肽键。移位，核糖体向mRNA3端方向移动一个密码子。需要消耗GTP，并需EF-G延伸因

28、子三、肽链的终止当核糖体遇到三种终止密码子之一时，蛋白质合成将自行停止。这时A位点没有相应的tRNA进入，占据这位点的是一种蛋白质释放因子RF。在三种终止因子的作用下，肽链得以释放。RF1：识别终止密码子UAA和UAG。RF2:识别终止密码子UAA和UGARF3：具GTP酶活性，刺激RF1和RF2活性，协助肽链的释放原核生物与真核生物蛋白质翻译的异同点？不同点：有五点：不同点1：真核生物蛋白质合成的装备mRNA：（1）原核生物：多顺反子（转录单位）真核生物：单顺反子（2）真核mRNA无SD序列，但有5帽子结构，翻译起始复合物形成于5帽子结构。（3）真核生物mRNA3有ployA结构（提高翻译效

29、率），而原核生物没有。tRNA:真核生物：起始密码子AUG所编码的氨基酸是Met,起始AA-tRNA为Met-tRNAMet。原核生物：起始密码子AUG所编码的氨基酸并不是甲硫氨酸本身，而是甲酰甲硫氨酸，起始AA-tRNA为fMet-tRNAfMet核糖体不同不同点2：真核生物转录和翻译不偶联；原核生物转录和翻译相偶联，一边转录，一边就进行翻译。不同点3：翻译起始的过程不同：原核生物：核糖体小亚基先与mRNA结合，再结合tRNA；真核生物：核糖体小亚基先与tRNA结合，在结合mRNA。不同点4：真核生物肽链合成的延伸过程与原核基本相似，都包括了进位，转位和移位三个步骤，整个过程除了延伸因子种类

30、不同外，真核细胞核糖体没有E位，转位时空载tRNA直接从p位点脱落。真核的延伸因子：EF-1和EF-2原核生物：EF-TEF-G不同点5：真核的释放因子eRF原核生物：RF1RF2RRF保证蛋白质翻译准确起始的机制有三点：tRNA对氨基酸的专一性负载tRNA对密码子的准确识读核糖体对进入A位的aa-tRNA-EF-Tu-GTP复合体在成肽键前的最后校对。两者的区别和联系如下：第六章基因表达：是指贮存在DNA序列中的遗传信息经过一系列步骤表现出其生物学功能的整个生物学过程。这些过程一般包括基因转录、翻译和蛋白质的加工、组装等，产生有活性的生物大分子。操纵子：为使基因表达调控更有效，原核生物往往将

31、负责某一代谢途径、功能相关的一组基因连续排列、协调控制它们的表达。因此，把一组连续排列、协调表达、功能相关的基因称为操纵子，它是行使某种功能的集合单位，也是原核生物基因表达调控的一种重要组织形式。简述乳糖操纵子模型乳糖操纵子含有一个调控基因（I），一个启动子基因（P）,个操纵基因（O）和受操纵基因调控的3个乳糖代谢相关基因Z（编码0-半乳糖苷酶）、Y（半乳糖苷通透每）、A（编码半乳糖苷转乙酰酶）。乳糖操纵子是典型的负控制诱导型方式。乳糖操纵子的调节基因中I基因编码一种四聚体蛋白质作为阻遏物，与DNA链上的操纵基因（O）系列结合，阻断了依赖DNA的RNA聚合酶与位于DNA上的启动子序列的识别和结

32、合，导致乳糖操纵子不能被转录。当乳糖操纵子开启诱导物异构乳糖，与阻遏蛋白结合时，阻遏蛋白构象会发生改变从操纵基因序列上解离，或使游离的阻遏蛋白构象发生改变而不能与O基因结合。这时乳糖操纵子处于开放状态，Z、Y、A基因得以转录。简述色氨酸操纵子转录衰减机制。在色氨酸操纵子中，行使衰减作用的顺式作用元件是前导区（Leader）中的衰减子（Attenuator）。（1）细胞中存在大量色氨酸时：阻遏物起作用，阻止RNA酶结合到启动子部位，转录不能起始。不转录色氨酸合成相关的酶。（2）细胞中存在较少量色氨酸时：由于色氨酸量少，不能很好地激活阻遏物，发挥其阻遏转录的效应，因此转录可以起始。此时，由于色氨酸

33、的供应可以满足操纵子蛋白翻译的需要，核糖体顺利通过引导区的区段1和区段2,但区段3和区段4由于:a.具有高GC含量;b.可以形成发卡结构；c.连接有一段富含U的序列，从而形成终止子结构，使转录在此提前终止。细胞中色氨酸含量很少或完全缺乏时：由于缺乏色氨酸的结合，阻遏物无活性，不能结合到启动子部位，转录可以正常起始。当翻译通过连续排列的两个Trp密码子位点时，核糖体内存在大量空载的tRNATrp，这使得核糖体停滞于引导区的区段1,从而使区段2和区段3配对形成发卡结构，这样一来，区段3和区段4便不会形成终止子结构，转录会继续进行下去，表达色氨酸合成相关的一序列结构基因。从而实现，色氨酸操纵子的精细

34、调控。沙门氏菌的抗原相转变的分子机制及生物学意义。许多沙门氏菌具有两个非等位基因控制鞭毛蛋白的合成而表现两种抗原相性。处于第一相的细菌称为H1型，处于第二相的细菌称为H2型。由于H2基因和编码H1阻遏物的rh1基因往往共转导，会抑制H1基因的表达；只有H2基因不表达时，H1基因才能表达。因此，相变的发生取决于H2基因的转录与否。而H2-rh1转录单位的活性又与之相邻的一个可发生到位的DNA片段所控制。此片段两段分别具有14bp的反向重复序列，内部含有一个hin基因，编码HIN蛋白。H2-rh1转录单位的启动子位于倒位片段之中，启动子方向和转录单位方向相同时，转录在启动子处起始，转录H2-rh1

35、基因，导致H2相表达。当hin片段倒位时，启动子和由其控制的转录单位方向不同，H2-rh1转录单位不能表达，从而导致H1相表达。沙门氏菌发生相变的意义：当它处于I相时，产生H1型鞭毛蛋白；此时如侵染寄主，寄主就可能针对H1型蛋白制造抗体，抑制沙门氏菌的入侵。但沙门氏菌可以通过相变手段，产生1/1000的II相型细菌，又可以在寄主体内生存和繁殖。反义RNA与靶mRNA互补的RNA,它可以影响靶基因mRNA剪切、翻译和促进靶RNA的降解。RNAinterference,RNAi；RNAi的分子机制及应用RNAinterference：短的双链RNA(dsRNA)可以降解内源的同源mRNA，而使相应

36、基因表达沉默的一种现象，属转录后的基因沉默(post-transcriptionalgenesilencing,PTGS)。分子机制：RNAi反应中可分为起始和效应两个阶段。在起始阶段，加入的小分子RNA或内源产生的dsRNA被切割为21-23核苷酸长的小分子干扰RNA片段。在效应阶段，siRNA首先与一核酶复合物结合形成RNA诱导的沉默复合物，随后消耗ATP能量将双链siRNA解链为单链的小分子RNA,进入RISC。siRNA单链通过碱基配对定位到同源mRNA转录物上，并激活RISC，使得靶被被切割为21-23核苷酸长的片段，多轮剪切反应后，mRNA被完全降解。应用：特定基因功能研究；功能基

37、因组研究；植物病虫害防治；病毒性疾病的治疗；肿瘤的治疗；药物开发。8什么是miRNAs？miRNA与siRNA的区别与联系？miRNA是广泛存在于真核生物中的一组短小的、不编码蛋白质的RNA家族，它们是由19-25个核苷酸组成的单链RNA；miRNA的表达具有组织特异性和阶段特异性：即在不同组织中表达有不同类型的miRNA，在生物发育的不同阶段里有不同的miRNA表达。区别：一是miRNA是内源的，siRNA主要为外源导入。二是miRNA不能介导靶RNA的降解，但可与靶RNA不完全互补，阻抑蛋白质的翻译。联系：两者的形成都需要Dicer，形成的复合体中具有相同的蛋白质组成，人工的siRNA在体

38、内能产生类似miRNA的功能，內源的miRNA在与靶RNA完全互补的前提下，也能表现切取靶RNA的干涉效应，因此两者可能具有基本相同的作用途径。miBNA与赧血的区别: 产生:菜:源拐枸来直结内源转录本岌夹：切血-輙必前体是单槌RRA转基因或病毒说N蠱X.外源犷长嫌陽前体杲收槌RN启互补性;；不完全互补，存在韦鏗?现象对靶RN锵异性:珀对较低，一个突环槪响辺磁啲的效应咅生途径：M班途径发揮作用：在转录后水平和蛋白水平；完全互补高度特异性，一个突娈即引起躺泪黜效应娥变愍加途径在转录后水平发挥作用，戡响靶biRN确稳定性病毒感弟和人工插入取陵感之后导:：产生（异常同一操纵子内不同基因翻译量的差异调

39、控？（翻译的极性；mRNA高级结构的影响；稀有密码子的使用）（1）翻译的极性由于从mRNA5起始的核糖体在每一个终止密码子处均会解体，在大亚基解离后核糖体，小亚基会沿离mRNA继续滑动，寻找到下游基因的起始密码后重新结合大亚基，起译下游基因的肽链。由于小亚基在核糖体解体后沿mRNA滑动的过程中存在脱落的可能，因此距离mRNA5端越远，核糖体小亚基与模板的结合能力越低，越容易脱落，翻译量减少。（2）mRNA高级结构的影响如：RNAvirusR17:编码4个功能基因ap-cp-（lys）-rep）。由于第一个基因ap的起始密码被隐藏而无法翻译；第二个基因cp的起始密码暴露，所以得以翻译，表达得到C

40、p蛋白，并且随着核糖体向3端延伸而解除RNA的二级结构。导致rep被翻译，合成Rep蛋白。Cp蛋白含量比Rep蛋白要多出很多是因为Cp蛋白可结合于rep的核糖体结合位点处而阻遏Rep蛋白的持续合成。合成的Rep蛋白结合在+RNA的3端，开始复制获得-RNA；并以新合成的-RNA为模板合成新的+RNA，在新的+RNA的合成过程中，ap得以暴露而翻译获得Ap蛋白。但是暴露的时间很短，所以合成的蛋白量很少。（3）稀有密码子的使用mRNA中存在一个或多个稀有密码子，其对应的tRNA数量也比较少，氨基酰-tRNA与之结合速率及释放速度相应也较低。在翻译的进程中，核糖体往往会在那些稀有密码子上停工待料，从

41、而放慢翻译的速度。这类稀有密码子位点及密度是长期进化过程中形成的一种在翻译水平上的调控机制。翻译中的弱化子调控当小剂量红霉素处理细菌时，大部分蛋白质的翻译受到抑制；但仍有少数核糖体可以进行蛋白质的合成。这使得引导肽的1区段被核糖体覆盖，2-3区段则形成茎环结构，使得4区段上emrC基因的核糖体结合位点2开放。此时，核糖体可以与之结合，使emrC基因翻译，合成少量emrC酶。该酶可使23SrRNA中腺嘌吟（A2508A2509）甲基化，使得红霉素失去与核糖体大亚基P位点的结合，红霉素对翻译的抑制作用被消除。此时，蛋白质可以顺利合成，翻译出一定量 的emrC酶；当再用高剂量的红霉素处理细菌时，细胞

42、中已经存在的emrC酶会使更多的23SrRNA中腺嘌吟（A2508A2509）甲基化，大量解除红霉素对翻译的抑制作用。因此细菌产生出对红霉素的极高抗性。蛋白质前体的加工包括哪些过程？（1）N端甲硫氨酸的切除无论原核还是真核细胞，在蛋白质合成完成之前，N端的Met将被切除。（由于同一个氨基酸被用于所有蛋白链的起始，有时需要切除掉这个不需要的残基，这个反应发生很快，当新生肽链达到15-16氨基酸长度时就会发生。这个反应由去甲酰化酶和氨肽酶完成。）（2）新生肽链的剪切加工切除信号肽和非功能片段的切除。如：新合成的胰岛素前体（前胰岛素原），必须先切除信号肽，变成胰岛素原，再切除C肽，才变成有活性的胰岛

43、素。蛋白质剪切（3）多肽的修饰新合成的多肽的氨基酸侧链被磷酸化，糖基化，乙酰化，羟基化和甲基化等。如：蛋白质的磷酸化是指由蛋白质激酶催化的把ATP或GTP上y位的磷酸基转移到底物蛋白质氨基酸残基上的过程，其逆转过程是由蛋白质磷酸酶催化的，称为蛋白质脱磷酸化。（4）二硫键的形成mRNA中没有胱氨酸的密码子，但不少蛋白质中都有二硫键。多肽链中的二硫键是在肽链合成后通过两个半胱氨酸的巯基氧化而形成的。（5）亚基的聚合许多蛋白质是由两个以上的亚基构成，这就需要多肽链通过非共价键组成多聚体才能表现生物活性。12信号肽假说内容信号肽假说认为，在分泌蛋白mRNA的起始密码子后，存在一段编码1530个疏水性氨

44、基酸的RNA序列，这段疏水氨基酸序列成为信号序列。在蛋白质翻译过程中,mRNA上的信号肽首先被合成，随着信号肽在核糖体的合成，新合成的信号肽便于膜上的特定受体相互作用，带正电荷的信号肽与带负电荷的磷脂膜作用，引导蛋白质进入内膜。进入内膜的疏水性信号肽对磷脂双层膜产生扰动效应，诱发形成一个疏水性的通道，允许信号肽在延长的同时穿过膜结构。按照信号肽假说，信号序列在决定蛋白质的特定去向上起着引导作用。13、简述翻译转运同步机制和真核生物基因组的复杂性表现在哪些方面？答：翻译转运同步机制：1）信号肽假说：分泌蛋白N-端有一段由大约10-15个疏水性氨基酸组成的信号肽，当新生肽长约50-70个氨基酸后，

45、信号肽从核糖体的大亚基中露出，立即被粗面内质网（RER）膜上的受体识别并与之结合。在信号肽越膜进入RER内腔后被信号肽酶水解。正在合成的新生肽随着信号肽通过RER膜上的蛋白孔道进入RER腔内。2）蛋白质跨膜运输过程：a蛋白质合成起始时首先合成信号肽；bSRP与信号肽结合，翻译暂停；cSRP与SRP受体相结合，核糖体与膜结合，翻译重新开始；d信号肽进入内质网膜；e蛋白质过膜，信号肽被切除，翻译继续；f蛋白质完全过膜，核糖体解离。真核生物基因组的复杂性表现在：（简答题）1）真核生物基因组大的多。2）真核生物DNA形成染色体结构。3）真核基因是单顺反子，而原核基因是多顺反子。4）真核生物的基因成套组

46、装成“基因家族”。5）原核基因组的大部分序列都为基因编码，而真核生物大部分序列为非编码序列，其功能至今还不清楚。6）原核生物的基因为蛋白质编码的序列绝大多数是连续的，而真核生物为蛋白质编码的基因绝大多数是不连续的。7）原核基因组中除rRNA、tRNA基因有多个拷贝外，重复序列不多。真核生物基因组中则存在大量重复序列。14、真核生物基因表达调控的共同点答：1）真核基因表达调控的环节多。转录后水平的调控占了更多的分量。2）真核细胞在分化过程中会发生基因重排（免疫球蛋白基因）、基因丢失与基因扩增等。3）染色质结构的修饰和重建与真核基因的转录密切相关。4）真核基因表达以正控制为主。15、引起染色质（核小体）结构改变的3个主要因素是什么？其作用机制分别是什么？答：引起染色质（核小体）结构改变的3个主要因素是组蛋