昆明医学院《分子生物学》期末重点考点总结

1、第十三章 基因表达调控1. 基因表达：指基因转录和翻译的过程。表现为时间特异性（阶段特异性）和空间特异性（组织特异性）。方式：基本表达；适应性表达（诱导表达和阻遏表达）。2. 基因表达调控：指细胞或生物体在接受环境信号刺激时或适应环境变化的过程中在基因表达水平上做出应答的分子机制。特点：多层次和复杂性。3. 操纵子：是原核生物基因的一个基本转录单位，由编码序列及上游的调控序列组成。编码序列通常包括几个功能相关的结构基因，调控序列由启动序列（启动子）、操纵序列（操纵子）及其他调节序列构成。4. 顺式作用元件：是指真核基因表达时调控转录过程的特殊DNA序列，与转录因子结合而起作用，通常包括启动子、

2、增强子、沉默子等。5. 反式作用因子：与其它基因的顺式作用元件结合，调节基因转录活性的蛋白质因子，根据功能不同可分为基本转录因子和特异性转录因子。6. 启动子：真核基因启动子是原核操纵子中启动序列的同义语。指的是RNA聚合酶结合位点周围的一组转录控制组件，每一组件含7-20bp的DNA序列，包括至少一个转录起始点及一个以上的功能组件。7. 增强子：所谓的增强子就是远离转录起始点，决定基因的时间，空间特异性表达，增强启动子转录活性的DNA序列，其发挥作用的方式通常与方向、距离无关。8. 沉默子：某些基因含有负性调节元件沉默子，其结合特异性蛋白因子时，对基因的转录起阻遏作用。9. 特异性转录因子：

3、为个别基因转录所必需，决定该基因的时间、空间特异性表达。故称为特异转录因子。10. 转录因子结构：包括DNA结合域，转录激活域，二聚化结构域。常见的DNA结构域形式是：锌指结构及碱性氨基酸形成的螺旋。 转录激活域：酸性激活域，谷氨酰胺富含域。脯氨酸富含域11. RNA干涉：小干扰RNA（siRNA）是细胞内一类双链RNA在特定的情况下通过一定酶切机制，转变为具有特定长度（21-23个碱基）和特定序列的小片段RNA。双链SiRNA参与RISC组成，与特异的靶mRNA完全互补结合，导致靶mRNA降解，阻断翻译过程。这种由siRNA介导的基因表达抑制作用被称为RNA干涉。12. 乳糖操纵子的结构乳糖

4、操纵子含Z、Y、A三个结构基因，分别编码利用乳糖的-半乳糖甘酶、通透酶、乙酰基转移酶。此外还有一个操纵序列O、一个启动序列P及上游分解代谢物基因激活蛋白（CAP）结合位点，构成乳糖操纵子的调控区。在操纵子的上游还有一个调节基因I,编码一种阻遏蛋白，后者可与O序列结合而使操纵子处于关闭状态。13. 真核生物与原核生物结构特点的比较真核：真核生物的染色体有组蛋白和非组蛋白结合；真核生物有断裂基因,即有内含子；转录产物是单顺反子；非编码区域多于编码区域。原核：原核生物基因组很小；有重叠基因,转录产物是多顺反子；结构简练,大部分都是编码区域；DNA一般不与蛋白质结合。14. 试述乳糖操纵子的调控机制答

5、：（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和上游的分解代谢物基因激活蛋白（CAP）结合位点，构成乳糖操纵子的调控区。在操纵子的上游还有一个调节基因I，编码一种阻遏蛋白，后者可与O序列结合而使操纵子处于关闭状态。（2）、乳糖操纵子的负性调节：当细菌以葡萄糖为能源时，I基因编码一种阻遏蛋白，与O序结合，阻碍RNA聚合酶 与P序列结合和向结构基因移动，而抑制结构基因的转录。（3） 、乳糖操纵子的正性调节：当细菌只能以乳糖为能源时，乳糖转变为半乳糖，后者与阻遏蛋白结合，使其构象变化而不能结

6、合O序列，从而诱导转录过程。同时，细胞内的cAMP的含量升高，cAMP与CAP结合，使CAP结合到CAP位点上，促进转录过程。第十四章 基因重组与基因工程1、基因重组：DNA片段在细胞内、细胞间、甚至是在不同物种之间进行交换，重组后具有复制和表达功能。2、同源重组：发生在同源序列间的重组，它通过链的断裂和再连接，在两个DNA分子同源序列间进行单链或双链片段的交换，又称基因重组。（同源重组是最基本的DNA重组方式）。3、DNA克隆:在体内对DNA分子按照既定目的和方案进行人工重组，将重组分子导入适当细胞内，使其在细胞内扩增和繁殖，从而获得该DNA分子大量拷贝的过程，又叫基因克隆或重组DNA技术。

7、4、基因工程：按照人为预愿获得目的基因，与载体拼接形成重组体，重组体转入宿主细胞，筛选和鉴定出含阳性重组体宿主细胞，经大量增殖，最终获得该目的基因决定的大量表达产物的过程。5、限制性核酸内切酶：识别DNA的特异序列，并在识别位点或其周围切割双链DNA的一类内切酶。作用是与相伴存在的甲基化酶共同构成细菌的限制-修饰体系，限制外源DNA，保护自身DNA。6、重组DNA常用的工具酶：限制性内切酶、DNA连接酶、DNA聚合酶、Klenow片段、反转录酶、多聚核苷酸激酶、末端转移酶、碱性磷酸酶。 Klenow片段：又名DNA聚合酶大片段，具有完整的DNA的53聚合，35外切活性（校正功能），而无53外切

8、活性。 限制性核酸内切酶的特点：识别序列与切割序列一致；识别序列一般由46个碱基构成，最多8个；识别序列为回文结构（反向重复）。 限制性核酸内切酶和限制性核酸内切酶识别和切割的位点不一致，只有限制性核酸内切酶识别和切割的位点一致。7、 基因载体：“携带”外源DNA、实现外源DNA的无性繁殖或表达有意义的蛋白所采用的一些DNA分子，又称克隆载体。常用的载体有：质粒DNA、噬菌体DNA和病毒DNA。良好的载体应具备的条件：具有复制起始位点，有良好的自我复制能力；有可检测的遗传标记；具有多个限制性核酸内切酶单一酶切位点；分子量要尽可能小；具有生物安全性。外源基因与载体的连接方法:粘性末端连接、平端连

9、接、同聚物加尾连接、人工接头连接。8、质粒：独立存在于细菌染色体外，能自我复制的闭合环状DNA分子。9、蓝白斑实验（互补）：LacZ基因编码-半乳糖苷酶N端的片段，突变型细菌可表达-半乳糖苷酶C端的片段，单独存在的片段和片段无-半乳糖苷酶活性，只有宿主细胞和克隆载体同时表达两个片段时，宿主细胞内才有-半乳糖苷酶活性，使含X-gal特异性作用物变为蓝色化合物。若插入在LacZ基因上，就无片段，就使含X-gal特异性作用物培养基上出现白色菌落。10、感受态细胞：用适当的理化方法处理受体菌后，使宿主细胞处于最适摄取和容忍重组体的状态，此时的宿主细胞就称为感受态细胞。11、重组DNA技术基本原理及操作

10、步骤：目的基因的获取；克隆载体的选择和构建；外源基因与载体的连接；重组DNA导入宿主细胞；重组体的筛选；克隆基因的表达尽转录翻译得到该基因大量的表达产物。导入重组DNA分子的方式：转化、转染、感染。12、目的基因获取的途径或来源：化学合成法、基因组DNA文库、cDNA文库、聚合酶链反应。13、重组体筛选的方法：直接选择法（抗药性标志选择、标志补救、分子杂交法）、非直接选择法（免疫学方法）第十五章 细胞信号转导1、细胞通讯：体内一部分细胞发出信号，另一部分接收信号并将其转变为细胞功能变化的过程。细胞针对外源信息所发生的细胞内生物化学变化及效应的全过程称为信号转导。2、细胞通讯和信号转导的基本路线

11、和方式：细胞外信号受体细胞内多种分子的浓度、活性、位置变化细胞应答反应 3、受体：是细胞膜上或细胞内能识别外源化学信号并与之结合，其化学本质是蛋白质，个别糖脂也具有受体作用。受体的作用：识别配体并与之结合；转换配体信号。 受体与配体结合的特点：高度专一性、高度亲和力、可饱和性、可逆性、特定的作用模式。4、细胞转导信号的基本方式：改变细胞内信号转导分子的构象；改变信号转导分子的细胞内定位；促进各种信号转导分子复合物的形成或解聚；改变小分子信使的细胞内浓度或分布等。5、第二信使的分类：环核苷酸（cAMP、cGMP）、脂类、钙离子、NO信使cAMP作用于蛋白激酶A（PKA）cGMP作用于蛋白激酶G（

12、PKG）6、鸟苷酸结合蛋白（G蛋白）：亦称GTP结合蛋白，是一类信号转导分子，此类蛋白由于其生理活性有赖于三磷酸鸟苷（GTP）的结合以及具有GTP水解酶的活性而得名，在各种细胞信号转导途径中转导信号给不同的效应蛋白。 G蛋白主要有两大类：介导七跨膜受体信号转导的异源三聚体G蛋白；重要的信号转导分子-低分子质量G蛋白。7、膜表面受体主要有三类离子通道型受体、G蛋白偶联型受体（七跨膜受体）和酶偶联的受体（单跨膜受体）。8、G蛋白偶联型受体（GPCR）：总是与异源三聚体G蛋白结合，由一条肽链组成的糖蛋白，氨基端位于细胞外表面，羧基端在胞膜内侧，完整的肽链中有7个跨膜区段。9、简要说明由G蛋白偶联的受

13、体介导的信号的特点。答案要点：G蛋白偶联的受体是细胞质膜上最多，也是最重要的倍转导系统，具有两个重要特点：信号转导系统由三部分构成：G蛋白偶联的受体，是细胞表面由单条多肽链经7次跨膜形成的受体；G蛋白能与GTP结合被活化，可进一步激活其效应底物；效应物：通常是腺苷酸环化酶，被激活后可提高细胞内环腺苷酸（cAMP）的浓度，可激活cAMP依赖的蛋白激酶，引发一系列生物学效应。产生第二信使。配体受体复合物结合后，通过与G蛋白的偶联，在细胞内产生第二信使，从而将胞外信号跨膜传递到胞内，影响细胞的行为。根据产生的第二信使的不同，又可分为cAMP信号通路和磷酯酰肌醇信号通路。cAMP信号通路的主要效应是激

14、活靶酶和开启基因表达，这是通过蛋白激酶完成的。该信号途径涉及的反应链可表示为：激素G蛋白偶联受体G蛋白腺苷酸环化化酶cAMP cAMP依赖的蛋白激酶A基因调控蛋白基因转录。磷酯酰肌醇信号通路的最大特点是胞外信号被膜受体接受后，同时产生两个胞内信使，分别启动两个信号传递途径即IP3Ca2+和DGPKC途径，实现细胞对外界信号的应答，因此，把这一信号系统又称为“双信使系统”。胰高血糖素的信号转导通路：胰高血糖素+GPCR激活异源三聚体G蛋白AC被激活cAMP浓度升高激活PKA糖原合酶被磷酸化糖原分解增加血糖升高。第二十章 癌基因、抑癌基因与生长因子1、 原癌基因：存在于细胞基因组中，正常情况下处于

15、静止或低水平（限制性）表达概念，对维持细胞正常功能有重要作用，当受到致癌因素作用被活化而导致细胞恶变的基因，即原癌基因，或称细胞癌基因。2、 癌基因：就是具有增加癌源性或转化潜能，导致其编码区或调节区域遗传性状发生改变的基因。3、 病毒癌基因：是一类存在于肿瘤病毒（逆转录病毒）中的，能使靶细胞发生恶性转化的基因。4、 原癌基因的特点：广泛存在于生物界中； 进化过程中，基因序列呈高度保守性； 存在于正常细胞中无害，且对维持正常生理功能、调控细胞生长和分化起重要作用； 在某些因素作用下，一旦被激活，发生数量上或结构上的变化时，就可能导致正常细胞癌变。5、 癌基因活化的机制：获得启动子和（或）增强子

16、；染色体易位；原癌基因扩增；点突变。6、 原癌基因的产物：细胞外的生长因子；跨膜的生长因子受体；细胞内信号转导体；核内转录因子。7、 抑癌基因：是一类能抑制细胞过度生长、增殖从而遏制肿瘤形成的基因。常见的抑癌基因：P53（与多种肿瘤相关，编码P53蛋白）、Rb（与视网膜母细胞瘤、骨肉瘤、肺癌、乳癌等肿瘤相关，编码P105Rb蛋白）Rb基因是最早发现的肿瘤抑制基因，发现于视网膜母细胞瘤。8、 p53基因：是一个重要的抑癌基因，因其表达产物p53蛋白的分子量为53KD而得名，p53蛋白能抑制细胞增殖，参与DNA损伤的修复，促进癌变倾向的细胞凋亡。 功能：使细胞停滞于G1期；抑制解链酶活性；参与DN

17、A的复制与修复；诱导突变细胞自杀。9、 生长因子：是通过质膜上特异的受体将信息传递至细胞内部的调节细胞生长与增殖的多肽类物质。10、 常见的生长因子：表皮生长因子（EGF）、促红细胞生成素（EPO）、类胰岛素生长因子（IGF）、神经生长因子（NGF）、血小板源生长因子（PDGF）、转化生长因子（TGF-）、转化生长因子（TGF-）第二十一章常用分子生物学技术的原理及其应用1、核酸分子杂交：在DNA复性过程中，如果把不同DNA单链分子放在同一溶液中，或把DNA与RNA放在一起，只要在DNA或RNA的单链分子之间有一定的碱基配对关系，就可以在不同的分子之间形成杂化双链。2、探针：带有特殊可检测标记

18、的核酸片段，具有特定序列，能够与待测的核酸片段互补结合，用于检测核酸样品中存在的特定基因。常用放射性核素、生物素或荧光染料来标记探针。3、DNA印迹（Southern bolt）的基本过程：DNA样本经限制性内切酶消化后行琼脂糖凝胶电泳，将含有DNA区带的凝胶在变性溶液中处理后，使胶中的DNA分子转移到NC膜上。转移完成后，在80真空条件下加热或在紫外交联仪内处理使DNA固定于NC膜上，便可用于杂交反应。DNA印迹技术主要用于基因组DNA的定性和定量分析，例如对基因组中特异基因的定位及检测等，此外亦可用于分析重组质粒和噬菌体。4、PCR（聚合酶链反应）:利用耐热DNA聚合酶的反复作用，通过高温

19、变性低温退火适温延伸的循环操作，在体外迅速将DNA模板扩增数百万倍的一种操作技术。、PCR反应体系的基本成分：模板DNA、特异引物、耐热性DNA聚合酶、4种dNTP、含有Mg2+的缓冲液和buffer。、PCR的特点：高敏感、高特异、高产率。、PCR的基本原理:体细胞分裂中,DNA半保留复制的原理;体外DNA分子在不同温度下，双链和单链相互转换;4种dNTP存在时，耐热DNA聚合酶沿引物端延伸生成新的DNA链。、PCR的基本反应步骤：变性：加热至95使模板DNA变为单链；将温度下降至适宜温度使引物与模板DNA结合；升温至72，DNA聚合酶以dNTP为底物催化DNA的合成反应。经多次循环后可达到扩增DNA片段的目的。5、几种重要的PCR衍生技术：逆转录PCR（RT-PCR）、原位PCR、实时PCR（定量PCR）。逆转录PCR（RT-PCR）:以mRNA为模板，在逆转录酶的作用下合成cDNA，再以cDNA为模板通过PCR反应来扩增目的基因。6、基因组DNA文库:将某一基因组DNA用适当的限制酶切断后，与载体DNA重