《北京工商大學(xué) 分子生物學(xué)復(fù)習(xí)資料》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《北京工商大學(xué) 分子生物學(xué)復(fù)習(xí)資料（13頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、 1.證明DNA是主要的遺傳物質(zhì)的兩個(gè)實(shí)驗(yàn) 一個(gè)是肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)，另一個(gè)是噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn) ①肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)：研究者從有莢膜、菌落光滑的S型肺炎雙球菌細(xì)胞中提取DNA，加入到無莢膜、菌落粗糙的R型細(xì)菌培養(yǎng)物中，發(fā)現(xiàn)DNA能使部分R型細(xì)胞獲得合成S型細(xì)胞特有的莢膜多糖的能力。而蛋白質(zhì)及多糖類物質(zhì)沒有這種轉(zhuǎn)化能力，若將DNA事先用脫氧核糖核酸酶降解，則失去轉(zhuǎn)化能力。已經(jīng)轉(zhuǎn)化了得細(xì)菌，其后代仍保留合成S型莢膜的能力，說明此性狀可以遺傳給后代。 ②對噬菌體研究的進(jìn)展使人們發(fā)現(xiàn)，噬菌體侵染宿主細(xì)菌后，能繁殖產(chǎn)生大量的子代噬菌體。用含35S和32P標(biāo)記的培養(yǎng)基進(jìn)行T2噬菌體培養(yǎng)，使T

2、2噬菌體的蛋白質(zhì)被35S標(biāo)記，DNA被32P標(biāo)記。將兩種不同標(biāo)記的噬菌體分別侵染E.coil后，發(fā)現(xiàn)進(jìn)入宿主細(xì)胞的只有32P標(biāo)記的DNA，而無35S標(biāo)記物。所產(chǎn)生的子代噬菌體只含有32P標(biāo)記的DNA，不含有S標(biāo)記的蛋白質(zhì)。T2侵染實(shí)驗(yàn)證明了DNA進(jìn)入宿主細(xì)胞是產(chǎn)生、決定子代噬菌體的遺傳物質(zhì)。 2. 核酸的化學(xué)組成及分子組成 化學(xué)組成：基本元素：C、H、O、N、P 核苷酸：核苷+磷酸 核苷：戊糖+堿基 核酸的元素組成有兩個(gè)特點(diǎn)：①一般不含S。②P含量較多，并且恒定（9%-10%）。分子組成：核酸（DNA和RNA）：線性多聚核苷酸，基本結(jié)構(gòu)單元：核苷酸 3.核酸的生物學(xué)作用 DNA

3、：主要的遺傳物質(zhì) RNA：①作為細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)生物合成的主要參與者②具有生物催化劑的功能，作用于初始轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物的剪接加工。③與生物機(jī)體的生長發(fā)育密切相關(guān)，，參與基因表達(dá)的調(diào)控。④與生物體的進(jìn)化有很大關(guān)系 4.核酸的一、二、三級結(jié)構(gòu)分別指什么，各自的特點(diǎn)如何 DNA：一級結(jié)構(gòu)：構(gòu)成DNA的脫氧核苷酸按照一定的排列順序，通過3’，5’-磷酸二酯鍵相連形成的線形結(jié)構(gòu)。 特點(diǎn)：不均一性①重復(fù)序列②富含AT的序列 二級結(jié)構(gòu)：DNA的兩條多聚核苷酸鏈間通過氫鍵形成雙螺旋結(jié)構(gòu)。 特點(diǎn)：①主鏈：兩條長鏈反向平行螺旋而成螺旋直徑為2nm ②堿基對 ③螺距：為3.4nm ④大溝、小溝 三級

4、結(jié)構(gòu)：DNA雙鏈進(jìn)一步折疊卷曲形成的構(gòu)象。 RNA：一級結(jié)構(gòu)的特點(diǎn) ① 組成RNA的戊糖是核糖 ②RNA的U替代DNA中的T，此外，RNA中常有一 些稀有堿基。 ③ 天然RNA分子都是單鏈線形分子，只有部分區(qū)域是A-型雙螺旋結(jié)構(gòu)。 5.Watson Crick雙螺旋結(jié)構(gòu)模型特點(diǎn)1)兩條反平行的多核苷酸鏈繞同一中心軸相纏繞，形成右手雙股螺旋，一條5’→3’，另一條3’→5’ 2)磷酸與脫氧核糖彼此通過3’5’-磷酸二酯鍵相連接，構(gòu)成DNA分子的骨架。 3)磷酸與脫氧核糖在雙螺旋外側(cè)，嘌呤與嘧啶堿位于雙螺旋的內(nèi)側(cè)。 4)堿基平面與縱軸垂直，糖環(huán)平面與縱軸平行。兩條核苷酸鏈

5、之間依靠堿基間的氫鏈結(jié)合在一起。螺圈之間主要靠堿基平面間的堆積力維持 5)每圈螺旋含10個(gè)核苷酸，堿基堆積距離0.34nm，雙螺旋平均直徑2nm， 6)大溝：寬1.2nm ，深0.85nm，小溝：寬0.6nm，深0.75nm 6.DNA二級結(jié)構(gòu)的多態(tài)性 所謂DNA二級結(jié)構(gòu)的多態(tài)性，是指DNA不僅具有多種形式的雙螺旋結(jié)構(gòu)，而且還能形成三鏈、四鏈結(jié)構(gòu)，說明DNA的結(jié)構(gòu)是動(dòng)態(tài)的，而不是靜態(tài)的。核酸的構(gòu)型的多樣性是由于核酸主干鏈上各鍵和堿基的旋轉(zhuǎn)造成的，而多鏈的DNA是特定的堿基序列導(dǎo)致的結(jié)果。 7.什么是拓?fù)洚悩?gòu)酶，有幾類 引起DNA拓?fù)洚悩?gòu)之間轉(zhuǎn)變的酶，可改變DNA拓?fù)洚悩?gòu)體

6、的L值，有兩類：兩類酶含量嚴(yán)格控制，使細(xì)胞內(nèi)DNA保持一定超螺旋水平。①拓?fù)洚悩?gòu)酶酶I（解旋酶）能使雙鏈負(fù)超螺旋DNA轉(zhuǎn)變成松馳形環(huán)狀DNA，每次催化使L值增加1。②拓?fù)洚悩?gòu)酶酶II（促旋酶）能使松馳環(huán)狀DNA轉(zhuǎn)變成負(fù)超螺旋形DNA，每次催化使L減少2。 8.什么是基因組、C值與C值矛盾 基因組：凡是具有細(xì)胞形態(tài)的所有生物其遺傳物質(zhì)都是DNA。在真核細(xì)胞中，每條未復(fù)制的染色體包裝一條DNA分子，一個(gè)生物貯存在單倍染色體組中的總遺傳信息，稱為該生物的基因組。 C值：一個(gè)單倍體基因組的DNA含量。C值矛盾：指C值往往與種系進(jìn)化的復(fù)雜程度不一致，某些低等動(dòng)物卻具有較大的C值。 9.染色體與核

7、小體的組成與結(jié)構(gòu) 核小體：①組蛋白八聚體構(gòu)成核小體的盤狀核心結(jié)構(gòu)②146bp的DNA分子超螺旋盤繞組蛋白八聚體1.75圈（核心小體）,組蛋白H1在核心顆粒外結(jié)合額外20bp DNA，鎖住核小體DNA的進(jìn)出端，起穩(wěn)定核小體的作用。包括組蛋白H1和166bp DNA的核小體結(jié)構(gòu)又稱染色質(zhì)小體。 ③兩個(gè)相鄰核小體之間以連接DNA 相連，典型長度60bp，不同物種變化值為0～80bp形成核小體。核小體單位包括200bp左右的DNA超螺旋和一個(gè)組蛋白八聚體及一個(gè)分子H1。 ④組蛋白與DNA之間的相互作用主要是結(jié)構(gòu)性的，基本不依賴于核苷酸的特異序列，實(shí)驗(yàn)表明，核小體具有自組裝（self-assemb

8、le）的性質(zhì) ⑤核小體沿DNA的定位受不同因素的影響進(jìn)而通過核小體相位改變影響基因表達(dá) DNA+組蛋白7核小體（11nm）6螺線管（30nm）40超螺線管（300nm）5染色單體 10.RNA的種類與各自特點(diǎn) RNA一級結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)①組成RNA的戊糖是核糖②RNA的U替代DNA中的T，此外，RNA中常有一些稀有堿基。③天然RNA分子都是單鏈線形分子，只有部分區(qū)域是A-型雙螺旋結(jié)構(gòu) （1）、tRNA的結(jié)構(gòu)①70-90b，分子量在25kd左右，沉降系數(shù)4S左右②有較多稀有堿基③3’末端為…CCA-OH④5’末端大多為pG…或pC…⑤二級結(jié)構(gòu)是三葉草形⑥倒L形的三級結(jié)構(gòu)。 tRNA的

9、功能：①轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸②識別密碼子③參與翻譯起始④參與DNA的反轉(zhuǎn)錄⑤參與基因表達(dá)調(diào)控 （2）、mRNA的結(jié)構(gòu)：原核：多順反子。真核：單順反子，斷裂基因。 5’-帽子：m7G 5’-ppp5’-Nm（Nm ）p- ①由甲基化酶催化②可抵抗5’核酸外切酶降解mRNA。③可為核糖體提供識別位點(diǎn)，使mRNA很快與核糖體結(jié)合，促進(jìn)蛋白質(zhì)合成起始復(fù)合物的形成。 3’-端有一段約30-300核苷酸的polyA。 ①轉(zhuǎn)錄后由poly(A)聚合酶催化加尾②PolyA是mRNA由核進(jìn)入胞質(zhì)所必需的形式。③polyA與mRNA半壽期有關(guān)，polyA大大提高mRNA在胞質(zhì)中的穩(wěn)定性。 原核mRNA的

10、結(jié)構(gòu)（多順反子）①由先導(dǎo)區(qū)、插入序列、翻譯區(qū)和末端序列組成。沒有5’帽子和3’polyA。②SD序列：5’端先導(dǎo)區(qū)中，有一段富含嘌呤的堿基序列，典型的為5’-AGGAGGU-3’，位于起始密碼子AUG前約10核苷酸處，此序列由Shine和Dalgarno發(fā)現(xiàn)，稱SD序列。③SD序列和核糖體16S的rRNA的3’末端富含嘧啶堿基的序列互補(bǔ)。 （3）、rRNA的結(jié)構(gòu) 細(xì)菌：16S rRNA、5S rRNA、23S rRNA組成30S轉(zhuǎn)錄單位 真核：18SrRNA、5.8S rRNA，28S rRNA組成45S的轉(zhuǎn)錄單位，5S rRNA單獨(dú)轉(zhuǎn)錄。 rRNA的功能：①組成核糖體②催化肽鍵形

11、成的轉(zhuǎn)移酶活性存在于23SrRNA上③參與tRNA與mRNA的結(jié)合 RNA的高級結(jié)構(gòu)特點(diǎn) ①RNA是單鏈分子，因此，在RNA分子中，并不遵守堿基種類的數(shù)量比例關(guān)系，即分子中的嘌呤堿基總數(shù)不一定等于嘧啶堿基的總數(shù)。 ②RNA分子中，部分區(qū)域也能形成雙螺旋結(jié)構(gòu)，不能形成雙螺旋的部分，則形成突環(huán)。這種結(jié)構(gòu)可以形象地稱為“發(fā)夾型”結(jié)構(gòu)。 ③在RNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)中，堿基的配對情況不象DNA中嚴(yán)格。G 除了可以和C 配對外，也可以和U 配對。G-U 配對形成的氫鍵較弱。不同類型的RNA, 其二級結(jié)構(gòu)有明顯的差異。 ④tRNA中除了常見的堿基外，還存在一些稀有堿基，這類堿基大部分位于突環(huán)部分

12、 11.什么是ORF、順反子、轉(zhuǎn)座子？ 開放閱讀框ORF：結(jié)構(gòu)基因的正常核苷酸序列。從起始密碼子到終止密碼子的閱讀框，可編碼完整的多肽鏈。期間不存在使翻譯終止的終止密碼子。通常是從DNA推論出來的。順反子:—遺傳上的功能單位,對應(yīng)于一條多肽鏈的DNA加上起始信號和終止信號。多順反子：有一條mRNA分子編碼幾條不同的多肽鏈(原核生物）。單順反子：只編碼一條多肽鏈的mRNA。轉(zhuǎn)座子：一些基因可以從染色體的一個(gè)基因座位轉(zhuǎn)到另一個(gè)基因座位，該特性稱轉(zhuǎn)座，這些基因叫轉(zhuǎn)座子，又叫跳躍基因。 12.真核基因組的特點(diǎn) 1.更大的DNA分子，以染色體形式儲存于細(xì)胞核內(nèi)，除配子細(xì)胞外，體細(xì)胞內(nèi)的基

13、因的基因組是雙份的。（1）并非生物越高等，基因組越大。即并非進(jìn)化的復(fù)雜程度與DNA含量成正比。（2）同一類生物基因組可能相差很大。（3）基因組中DNA的量遠(yuǎn)大于編碼蛋白質(zhì)所需要的量。2. 基因組結(jié)構(gòu)復(fù)雜，有多個(gè)復(fù)制啟始位點(diǎn)。3. 基因是不連續(xù)的，有內(nèi)含子結(jié)構(gòu)。4. 轉(zhuǎn)錄單位一般是單順反子的。 13.核酸的水解方式有哪幾種 核酸的水解－酸、堿和酶 1.核酸的酸解和堿解: 核酸的水解包括糖苷鍵和磷酸酯鍵的水解 2、核酸的酶解：生物體內(nèi)存在多種核酸水解酶。這些酶可以催化水解多聚核苷酸鏈中的磷酸二酯鍵。(專一催化核酸的磷酸二酯鍵的酶為核酸酶） 14.什么是核酸的變性、復(fù)性、雜交，什么是Tm值

14、 核酸的變性是指核酸雙螺旋區(qū)的氫鍵斷裂，變成單鏈結(jié)構(gòu)的過程。變性核酸將失去其部分或全部的生物活性。核酸的變性并不涉及磷酸二酯鍵的斷裂，所以它的一級結(jié)構(gòu)(堿基順序)保持不變。 復(fù)性：變性DNA在適當(dāng)?shù)臈l件下，兩條彼此分開的單鏈可以重新締合成為雙螺旋結(jié)構(gòu)，這一過程稱為復(fù)性。 雜交：熱變性的DNA單鏈，在復(fù)性時(shí)并不一定與同源DNA互補(bǔ)鏈形成雙螺旋結(jié)構(gòu)，它也可以與在某些區(qū)域有互補(bǔ)序列的異源DNA單鏈形成雙螺旋結(jié)構(gòu)，這樣形成的新分子稱為雜交DNA分子。Tm：DNA的變性過程是突變性的，它在很窄的溫度區(qū)間內(nèi)完成。因此，通常將DNA的變性達(dá)到50%時(shí)，即增色效應(yīng)達(dá)到一半時(shí)的溫度稱為DNA的解鏈溫度（T

15、m）,Tm也稱熔解溫度或DNA的熔點(diǎn)。 15. 什么是DNA復(fù)制，其特點(diǎn)如何 復(fù)制：以親代DNA或RNA為模板，根據(jù)堿基配對的原則，在一系列酶的作用下，生成與親代相同的子代DNA或RNA的過程。 特點(diǎn)：①半保留復(fù)制②半不連續(xù)復(fù)制 半保留復(fù)制：在DNA復(fù)制過程中，兩條螺旋的多核苷酸鏈之間的氫鍵斷裂，然后以每條鏈各作為模板合成新的互補(bǔ)鏈。這樣新形成的兩個(gè)子代DNA分子與原來DNA分子的堿基順序完全一樣。在此過程中，每個(gè)子代分子的一條鏈來自親代DNA。另一條鏈則是新合成的，這種復(fù)制方式稱為半保留復(fù)制。半不連續(xù)復(fù)制：DNA復(fù)制時(shí)，一條鏈(前導(dǎo)鏈)是連續(xù)合成的，而另一條鏈(后隨鏈)的合成卻是不連

16、續(xù)的。 16.什么是復(fù)制起點(diǎn)，原核與真核生物復(fù)制起點(diǎn)有何不同，復(fù)制方式有哪幾種 復(fù)制起點(diǎn)：復(fù)制開始處DNA分子的特定位置。 原核生物：單復(fù)制起點(diǎn)，即整個(gè)染色體只有一個(gè)復(fù)制單位。 真核生物: 多復(fù)制起點(diǎn)，即有多個(gè)復(fù)制單位。 復(fù)制方式：大多數(shù)以對稱方式進(jìn)行，即兩條鏈同時(shí)復(fù)制，也有一定時(shí)期內(nèi)DNA只復(fù)制一條鏈的情況。 （1）從新起始或復(fù)制叉式（2）置換式（線粒體和葉綠體的DNA復(fù)制方式）（3）共價(jià)延伸方式或滾環(huán)式復(fù)制 17. 什么是前導(dǎo)鏈，后隨鏈，崗崎片斷 前導(dǎo)鏈:與復(fù)制叉移動(dòng)的方向一致，通過連續(xù)的5ˊ-3聚合合成的新DNA鏈。 后隨鏈：與復(fù)制叉移動(dòng)的方向相反，通過不連續(xù)的

17、5ˊ-3ˊ聚合合成的新的DNA鏈。 岡崎片段：在DNA不連續(xù)復(fù)制過程中，沿著后隨鏈的模板鏈合成的新DNA片段，其長度在真核與原核生物當(dāng)中存在差別，真核生物的岡崎片段長度約為100～200核苷酸殘基，而原核生物的為1000～2000核苷酸殘基。 18.DNA復(fù)制的一般特點(diǎn)是怎樣的 1.DNA的雙螺旋的兩條鏈在局部需要解開,以利于每條鏈作模板。 2.DNA的局部解旋引起周圍區(qū)域過度纏繞, 拓樸異構(gòu)酶使超螺張力釋放. 3.DNA聚合酶以5`到3`方向合成。DNA的兩條鏈方向相反，因此，,一條鏈的合成是連續(xù)的，而另一條鏈的合成則是不連續(xù)的。不連續(xù)鏈每個(gè)片段的合成都是獨(dú)立進(jìn)行的，然后各片段

18、再連接起來。4.DNA聚合酶不能從頭合成，因此必須有引物。 5. DNA 復(fù)制必須高度精確 , DNA 復(fù)制錯(cuò)誤率大約是 1/1010，校正機(jī)制保證新合成的 DNA 的正確性。 6.DNA 的合成必須非常迅速 ,其合成速度與基因組的大小及細(xì)胞分裂速度有關(guān)。 7復(fù)制器本身不能復(fù)制線性 DNA 的末端，一種特殊的端粒酶參與端粒的復(fù)制。 19. DNA復(fù)制過程涉及的酶有幾類，什么是大腸桿菌DNA聚合酶I和Klenow片段 1．依賴于DNA的DNA聚合酶 1）以脫氧核苷酸三磷酸(dNTPs)為前體催化合成DNA 2）需要模板和引物的存在; 3）不能起始合成新的DNA鏈; 4）

19、催化dNTPs加到生長中的DNA鏈的3'-OH末端; 5）催化DNA合成的方向是5'→3'。 2. 解鏈、解旋酶類 A.解螺旋酶（helicase)利用ATP 供能，作用于氫鍵，使DNA雙鏈解開成為兩條單鏈。 B.單鏈DNA結(jié)合蛋白 C.DNA拓?fù)洚悩?gòu)酶 3.引物酶 在模板的復(fù)制起始部位催化NTP的聚合, 形成短片段的RNA。這一小段RNA作為復(fù)制的引物，提供3′-OH末端，使DNA-pol能夠催化dNTP聚合。 大腸桿菌DNA聚合酶I：對復(fù)制中的錯(cuò)誤進(jìn)行校讀，對復(fù)制和修復(fù)中出現(xiàn)的空隙進(jìn)行填補(bǔ)。 Klenow: E.coli DNA聚合酶Ⅰ經(jīng)胰蛋白酶或枯草桿菌蛋白酶部分水解生

20、成的C末端605個(gè)氨基酸殘基片段。該片段保留了DNA聚合酶I的5ˊ-3ˊ聚合酶和3ˊ-5ˊ外切酶活性，但缺少完整酶的5ˊ-3ˊ外切酶活性。 20. 原核生物DNA復(fù)制的過程 （一）復(fù)制起始（153）1、拓?fù)洚悩?gòu)酶解開超螺旋。2、DnaA蛋白識別并在ATP存在下結(jié)合于四個(gè)9bp的重復(fù)序列。3、在類組蛋白HU、ATP參與下, DnaA蛋白變性13個(gè)bp的重復(fù)序列,形成開鏈復(fù)合物。4 、DnaB借助于水解ATP產(chǎn)生的能量在DnaC的幫助下沿5’→3’方向移動(dòng)，解開DNA雙鏈，形成前引發(fā)復(fù)合物。5、單鏈結(jié)合蛋白結(jié)合于單鏈。6、引物合成酶（DnaG蛋白）開始合成RNA引物。 （二）復(fù)制的延長：DN

21、A聚合酶催化游離的脫氧核苷酸結(jié)合到新鏈3’末端，使其不斷延長。 （三）復(fù)制的終止：多為環(huán)狀DNA分子，雙向復(fù)制的復(fù)制片段在復(fù)制的終止點(diǎn)處匯合。 21. 什么是突變，突變的種類 突變是DNA分子上堿基的改變。 1、點(diǎn)突變——指DNA分子上一個(gè)堿基的變異。 （1）轉(zhuǎn)換：發(fā)生在同型堿基之間，即嘌呤代替另一嘌呤，或嘧啶代替另一嘧啶。 （2）顛換：發(fā)生在異型堿基之間，即嘌呤變嘧啶或嘧啶變嘌呤。 2、缺失、插入。缺失：一個(gè)堿基或一段核苷酸鏈從DNA大分子上消失。插入：原來沒有的一個(gè)堿基或一段核苷酸鏈插入到DNA大分子中間。 3、重排——DNA分子內(nèi)發(fā)生較大片斷的交換，也稱為重組。4、雙

22、鏈斷裂 22. 四種DNA損傷修復(fù)的方式 （一）回復(fù)修復(fù)（光修復(fù)） 紫外光照射可使相鄰的兩個(gè)T 形成二聚體 光修復(fù)酶可使二聚體解聚為單體狀態(tài)，DNA完全恢復(fù)正常。光修復(fù)酶的激活需300-600μm波長的光。 （二）切除修復(fù)是細(xì)胞內(nèi)最重要的修復(fù)機(jī)制，主要由DNA聚合酶Ⅰ和連接酶完成。 （三）重組修復(fù)(鏈轉(zhuǎn)移修復(fù)) 復(fù)制后修復(fù)，容易出錯(cuò) 重組修復(fù)后的損傷位點(diǎn)可由其它機(jī)制進(jìn)一步修復(fù) （四）SOS修復(fù) 當(dāng)DNA損傷廣泛難以繼續(xù)復(fù)制時(shí)，由此而誘發(fā)出一系列復(fù)雜的反應(yīng)。 各種與修復(fù)有關(guān)的基因，組成一個(gè)稱為調(diào)節(jié)子的網(wǎng)絡(luò)式調(diào)控系統(tǒng)。 這種修復(fù)特異性低，對堿基的識別、選擇能力差。即使修復(fù)后

23、復(fù)制能繼續(xù)，DNA保留的錯(cuò)誤較多, 會引起較廣泛、長期的突變。 23. 什么是PCR，其原理與影響因素，體內(nèi)DNA復(fù)制與體外PCR反應(yīng)有何不同 PCR技術(shù)是一種體外模擬自然DNA復(fù)制過程的核酸擴(kuò)增技術(shù)，亦稱為無細(xì)胞分子克隆技術(shù)。以待擴(kuò)增的兩條DNA鏈為模板，在一對人工合成的寡核苷酸引物的介導(dǎo)下，通過耐高溫DNA聚合酶的酶促作用，快速特異地?cái)U(kuò)增出特定的DNA片斷。簡單的講，PCR技術(shù)即通過引物延伸核酸的某個(gè)區(qū)域而進(jìn)行的重復(fù)雙向DNA合成。 工作原理：類似于DNA的天然復(fù)制過程，其特異性依賴于與靶序列兩端互補(bǔ)的寡核苷酸引物。PCR由變性--退火（復(fù)性）--延伸三個(gè)基本反應(yīng)步驟構(gòu)成：①模板

24、DNA的變性：模板DNA經(jīng)加熱至90~95℃一定時(shí) 間后，使模板DNA雙鏈或經(jīng)PCR擴(kuò)增形成的雙鏈DNA解離，使之成為單鏈，以便它與引物結(jié)合，為下輪反應(yīng)作準(zhǔn)備；②模板DNA與引物的退火（復(fù)性）：模板DNA經(jīng)加熱變性成單鏈后，溫度降至55~60℃，引物與模板DNA單鏈的互補(bǔ)序列配對結(jié)合；③引物的延伸：DNA模板--引物結(jié)合物在DNA聚合酶的作用下，于70~75℃，以dNTP為反應(yīng)原料，靶序列為模板，按堿基配對與半保留復(fù)制原理，合成一條新的與模板DNA鏈互補(bǔ)的半保留復(fù)制鏈重復(fù)循環(huán)變性--退火--延伸三過程，就可獲得更多的“半保留復(fù)制鏈”，而且這種新鏈又可成為下次循環(huán)的模板。每完成一個(gè)循環(huán)需2～4分

25、鐘，2～3小時(shí)就能將待擴(kuò)目的基因擴(kuò)增放大幾百萬倍。 影響因素：在PCR自動(dòng)熱循環(huán)中，最關(guān)鍵的因素是變性與退火的溫度。 PCR技術(shù) DNA生物復(fù)制 環(huán)境 體外復(fù)制，加熱，90攝氏度左右 體內(nèi)，溫和的環(huán)境 模板 DNA單鏈 DNA單鏈 原料 4種脫氧核糖核苷酸 4種脫氧核糖核苷酸 酶 主要是DNA聚合酶 DNA解旋酶，DNA聚合酶， DNA連接酶等各種酶 引物 需要人工合成的引物 自己合成引物成分 步驟 變性--退火--延伸 解旋-起始-延伸-結(jié)束 原則 堿基互補(bǔ)配對原則 堿基互補(bǔ)配對原則 24.什么是啟動(dòng)子，簡述原核生物和真核生物啟動(dòng)子的組

26、成。 啟動(dòng)子：指能被RNA聚合酶識別、結(jié)合并啟動(dòng)基因轉(zhuǎn)錄的一段DNA序列。 原核生物啟動(dòng)子結(jié)構(gòu): -10區(qū)(TATA區(qū))：6bp的保守序列TATAAT，稱Pribnow框。此段序列出現(xiàn)在-4到-13bp之間。 頻度： T89 A89 T50 A65 A65 T100 -35序列(TTGACA區(qū))：RNA聚合酶全酶的識別區(qū)域（TTGACA) 各堿基出現(xiàn)頻率：T85 T83 G81 A61 C69 A52 真核生物啟動(dòng)子： ①核心啟動(dòng)子 保證RNA聚合酶Ⅱ轉(zhuǎn)錄正常起始所必需的、最少的DNA序列，包括轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)及轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)上游TATA區(qū) 作用：選擇正確的轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)，保

27、證精確起始 TATA 區(qū)：-30~-25bp左右，保守序列T85A97T93A85A63A83A50 ②上游啟動(dòng)子元件 CAAT盒（CCAAT): -70 - -80bp GC盒（GGGCGG)：-80 - -110bp 作用：控制轉(zhuǎn)錄起始頻率。 25.什么是增強(qiáng)子，增強(qiáng)子有何生物學(xué)功能？ 增強(qiáng)子：遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)、決定基因的時(shí)間、空間特異性表達(dá)、增強(qiáng)啟動(dòng)子轉(zhuǎn)錄活性的DNA序列. 其發(fā)揮作用的方式通常與方向、距離無關(guān)，可位于轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)的上游或下游。沒有啟動(dòng)子時(shí)，增強(qiáng)子無法發(fā)揮作用。 26. 簡述原核生物的RNA聚合酶的組成及生物學(xué)功能 原核生物的RNA聚合酶:大腸

28、桿菌的RNA聚合酶全酶由5種亞基α2ββ’ωσ組成，σ因子與其它部分的結(jié)合不是十分緊密，它易于與β’βα2分離，沒有σ亞基的酶稱為核心酶——只催化鏈的延長，對起始無作用。σ稱為起始因子。 亞基 基因 相對分子量 亞基數(shù) 組分 功能 α rpoA 36500 2 核心酶 核心酶組裝，啟動(dòng)子識別 β rpoB 151000 1 核心酶 β和β'共同形成RNA合成的活性中心 β' rpoC 155000 1 核心酶 ω ？ 11000 1 核心酶 ? σ rpoD 70000 1 σ因子 存在多種σ因子，用于識別不同的啟動(dòng)子

29、 27. 原核生物基因轉(zhuǎn)錄終止子有何特征，通過哪些機(jī)制終止轉(zhuǎn)錄 RNA鏈延伸到終止位點(diǎn)， RNA合成停止，轉(zhuǎn)錄泡消失， RNA鏈釋放出來，轉(zhuǎn)錄終止，提供停止轉(zhuǎn)錄信號的DNA序列稱為終止子 強(qiáng)終止子：內(nèi)部終止子 弱終止子:需要ρ因子又稱為ρ依賴性終止子 不依賴ρ因子的終止 終止位點(diǎn)上游一般存在一個(gè)富含GC堿基的二重對稱區(qū)，RNA形成發(fā)夾結(jié)構(gòu)； 在終止位點(diǎn)前面有一段由4-8個(gè)A組成的序列，RNA的3’端為寡聚U 依賴ρ因子的終止ρ因子：六聚體蛋白、水解各種核甘三磷酸促使新生RNA鏈從三元轉(zhuǎn)錄復(fù)合物中解離出來，從而終止轉(zhuǎn)錄。 28. 簡述原核生物基因轉(zhuǎn)錄過程 1、起始位點(diǎn)的

30、識別：RNA聚合酶在σ亞基的引導(dǎo)下結(jié)合于啟動(dòng)子上 2、轉(zhuǎn)錄起始：RNA聚合酶結(jié)合到啟動(dòng)子上，DNA雙鏈局部解開，找到起始點(diǎn)，在模板鏈上通過堿基配對結(jié)合第一個(gè)核苷酸，合成RNA鏈；RNA的合成開始，σ亞基會被釋放脫離核心酶 3、RNA鏈的延伸：σ亞基脫落，RNA聚合酶核心酶變構(gòu)，與模板結(jié)合松弛，沿著DNA模板前移； 在核心酶作用下，NTP不斷聚合，RNA鏈不斷延長。 當(dāng)酶從起始位點(diǎn)往下游移動(dòng)時(shí)，解旋隨酶一起進(jìn)行，而轉(zhuǎn)錄完成部分DNA重新形成完整的雙螺旋。 4、轉(zhuǎn)錄終止：RNA鏈延伸到終止位點(diǎn)， RNA合成停止，轉(zhuǎn)錄泡消失， RNA鏈釋放出來，轉(zhuǎn)錄終止，提供停止轉(zhuǎn)錄信號的DNA序列稱為終

31、止子。 29. 原核生物和真核生物基因轉(zhuǎn)錄過程有哪些差異 真核生物與原核生物基因的轉(zhuǎn)錄過程基本上是相同的，但仍有一些區(qū)別，主要有以下幾點(diǎn)：1．原核生物的轉(zhuǎn)錄和翻譯幾乎同時(shí)進(jìn)行，而真核生物的轉(zhuǎn)錄在胞核，翻譯在胞漿。2．原核生物中只有一種RNA聚合酶催化RNA的合成，而在真核生物中則有RNA聚合酶Ⅰ、RNA聚合酶Ⅱ和RNA聚合酶Ⅲ三種不同酶，分別催化不同種類型RNA的合成。三種RNA聚合酶都是由10個(gè)以上亞基組成的復(fù)合酶。RNA聚合酶Ⅰ存在于細(xì)胞核仁內(nèi)，催化合成除5SrRNA以外的所有rRNA的合成；RNA聚合酶Ⅱ和RNA聚合酶Ⅲ均存在于細(xì)胞核質(zhì)內(nèi)，RNA聚合酶Ⅱ催化合成mRNA前體，即不均一

32、核RNA(hnRNA)的合成，而RNA聚合酶Ⅲ催化tRNA和小核RNA的合成。3．真核和原核生物的在起始點(diǎn)識別和轉(zhuǎn)錄終止的方式也有所不同。 30. 真核生物基因5’端帽子、3’端尾巴結(jié)構(gòu) 在5’端加帽 真核生物mRNA5’端都經(jīng)過修飾加帽 mRNA前端序列轉(zhuǎn)錄合成后，在其5’ 端加上一個(gè)7-甲基鳥核苷三磷酸（m7Gppp），mRNA5’端的這種結(jié)構(gòu)稱為帽子（cap）。 帽子結(jié)構(gòu)功能： ①能被核糖體小亞基識別，促使mRNA和核糖體的結(jié)合； ②m7Gppp結(jié)構(gòu)能有效地封閉mRNA 5’末端，以保護(hù)mRNA免受5’核酸外切酶的降解，增強(qiáng)mRNA的穩(wěn)定。 3’端加尾 絕大數(shù)真核

33、生物mRNA轉(zhuǎn)錄完成后在3’加多聚腺苷酸尾巴poly（A） 加尾信號： 真核基因mRNA轉(zhuǎn)錄終止位點(diǎn)上游15~30bp處保守序列：AAUAAA poly（A）尾巴功能： 提高了mRNA在細(xì)胞質(zhì)中的穩(wěn)定性。 31. 內(nèi)含子(intron) 、外顯子(exon) 大數(shù)真核生物基因?yàn)閿嗔鸦?interrupted gene)，真核基因表達(dá)需要RNA的剪接過程（splicing),從mRNA前體分子中切除被稱為內(nèi)含子(intron) 的非編碼區(qū)，并使基因中被稱為外顯子(exon)的編碼區(qū)拼接形成成熟的mRNA。 內(nèi)含子：真核生物細(xì)胞DNA中的間插序列。這些序列被轉(zhuǎn)錄在前體RNA中，經(jīng)過剪接

34、被去除，最終不存在于成熟RNA分子中。內(nèi)含子和外顯子的交替排列構(gòu)成了割裂基因。在前體RNA中的內(nèi)含子常被稱作“間插序列”。 外顯子：基因組DNA中出現(xiàn)在成熟RNA分子上的序列。外顯子被內(nèi)含子隔開，轉(zhuǎn)錄后經(jīng)過加工被連接在一起，生成成熟的RNA分子。信使核糖核酸(mRNA)所攜帶的信息參與指定蛋白質(zhì)產(chǎn)物的氨基酸排列。 32.真核mRNA的加工一般要經(jīng)過哪些過程？ ①5’端加帽 ②3’端加尾 ③RNA的剪接 mRNA的剪接機(jī)制 mRNA前體中內(nèi)含子的兩端邊界存在共同的序列，這些序列結(jié)構(gòu)可能是mRNA前體剪接的信號。兩端邊界的保守序列，稱為邊界順序。其規(guī)律稱為GT-AG法則或Ch

35、ambon法則。高等真核生物中，內(nèi)含子通常是固定地從mRNA前體中被剪接，然而，在個(gè)體發(fā)育或細(xì)胞分化時(shí)可以有選擇性地進(jìn)行變位剪接，產(chǎn)生出組織或發(fā)育階段特異性mRNA，稱為內(nèi)含子的可變剪接。 ④RNA的編輯 ：編輯是指轉(zhuǎn)錄后的RNA在編碼區(qū)發(fā)生堿基的突變、加入或丟失等現(xiàn)象,導(dǎo)致DNA所編碼的遺傳信息發(fā)生改變。 作用機(jī)制： 1、位點(diǎn)特異性脫氨基作用 2、尿苷酸的缺失和添加 33. 原核生物和真核生物mRNA結(jié)構(gòu)差異？ 1、原核生物mRNA的特征 ①半衰期短 ②多以多順反子的形式存在 多順反子mRNA：編碼多個(gè)蛋白質(zhì)的mRNA。 單順反子mRNA：只編碼一個(gè)蛋白質(zhì)的m

36、RNA。 ③5’ 端無“帽子”結(jié)構(gòu)， 3’ 端沒有或只有較短的poly（A ）結(jié)構(gòu)。 SD序列：mRNA中用于結(jié)合原核生物核糖體的序列。 2、真核生物mRNA的特征 ① 5’ 端存在“帽子”結(jié)構(gòu) ②多數(shù)mRNA 3’ 端具有poly（A ）尾巴（組蛋白除外） ③以單順反子的形式存在“基因”的分子生物學(xué)定義：產(chǎn)生一條多肽鏈或功能RNA所必需的全部核甘酸序列。 34.什么是逆轉(zhuǎn)錄，與正?；蜣D(zhuǎn)錄有何差別？ 逆轉(zhuǎn)錄：以RNA為模板，依靠逆轉(zhuǎn)錄酶的作用，以四種脫氧核苷三磷酸(dNTP)為底物，產(chǎn)生DNA鏈。常見于逆轉(zhuǎn)錄病毒的復(fù)制中。 區(qū)別：無RNA聚合酶的參與，方向?yàn)镽NA→D

37、NA，轉(zhuǎn)錄是以DNA為模板，而逆轉(zhuǎn)錄是以RNA為模板。 35. 生物遺傳的三聯(lián)體密碼有哪些特性？ 連續(xù)性：編碼蛋白質(zhì)氨基酸序列的各個(gè)三聯(lián)體密碼連續(xù)閱讀，密碼間無間斷也無交叉。 簡并性：由一種以上密碼子編碼同一個(gè)氨基酸現(xiàn)象稱為簡并，對應(yīng)于同一氨基酸的密碼子稱為同義密碼子 特性：通用性和特殊性：1、蛋白質(zhì)合成的整套密碼，從原核生物到人類都通用 2、64種密碼子=61氨基酸密碼子+3終止密碼子 擺動(dòng)性：轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸的tRNA上的反密碼子需要通過堿基互補(bǔ)與mRNA上的遺傳密碼子反向配對結(jié)合，在密碼子與反密碼子的配對中，前兩對嚴(yán)格遵守堿基配對原則，第

38、三對堿基有一定的自由度，可以“擺動(dòng)”，該現(xiàn)象稱密碼子的擺動(dòng)性 36.簡述tRNA的結(jié)構(gòu)和功能 結(jié)構(gòu)：大多數(shù)有三葉草形二級結(jié)構(gòu)（3’端有CCA-OH序列 T C環(huán) 額外環(huán) 反密碼子環(huán) 二氫尿嘧啶環(huán)）和L三級結(jié)構(gòu)（1、倒L形 ，由氫鍵維持 2、氨基酸接受臂CCA序列和反密碼子處于倒L的兩端3、D環(huán)和T C環(huán)形成了倒L的角4、絕大多數(shù)三級結(jié)構(gòu)的氫鍵由二級結(jié)構(gòu)中未配對的堿基形成） 功能：1、解讀mRNA的遺傳信息2、運(yùn)輸?shù)墓ぞ撸\(yùn)載氨基酸 37. 簡述原核和真核生物核糖體的組成及功能 原核細(xì)胞的核糖體較小，沉降系數(shù)為70S，相對分子質(zhì)量為2.5x103 kDa,由50S和30S

39、兩個(gè)亞基組成； 而真核細(xì)胞的核糖體體積較大，沉降系數(shù)是80S，相對分子質(zhì)量為3.9～4.5x103 kDa,由60S和40S兩個(gè)亞基組成。典型的原核生物大腸桿菌核糖體是由50S大亞基和30S小亞基組成的。在完整的核糖體中，rRNA約占2/3,蛋白質(zhì)約為1/3。50S大亞基含有34多肽鏈和兩種RNA分子，相對分子質(zhì)量大的rRNA的沉降系數(shù)為23S，相對分子質(zhì)量小的rRNA為5S。30S小亞基含有21多肽鏈和一個(gè)16S的rRNA分子。 在單個(gè)核糖體上，可化分多個(gè)功能活性中心，在蛋白質(zhì)合成過程中各有專一的識別作用和功能。 38.什么是S-D序列，有何生物學(xué)功能？ S-D序列 SD(Shi

40、ne-Dalgarno):原核生物mRNA分子中起始密碼子上游8-13個(gè)核苷酸處有一段富含嘌呤核苷酸的序列，它可以與30S亞基中的16SrRNA3‘端富含嘧啶的尾部互補(bǔ)結(jié)合，因此有助于mRNA的翻譯從起始密碼子處開始。 39.何謂分子伴侶？其生物學(xué)功能是什么？ 分子伴侶:是一類結(jié)構(gòu)上互不相同的蛋白質(zhì)家族,它們在細(xì)胞內(nèi)幫助其它多肽進(jìn)行正確的折疊、組裝和轉(zhuǎn)運(yùn)。分子伴侶本身并不參與最終產(chǎn)物的形成。 40.簡述原核生物蛋白質(zhì)翻譯過程 翻譯起始：1、核蛋白大小亞基分離2、30S小亞基通過SD序列與mRNA模板結(jié)合3、在IF-2和GTP的幫助下，fMet-tRNAfMet進(jìn)入小亞基的P位，tRNA

41、上的反密碼子與mRNA上的起始密碼子配對。4、帶有TRNA、mRNA和3個(gè)翻譯起始因子的小亞基復(fù)合物與50S大亞基結(jié)合，GTP水解，釋放翻譯起始因子 翻譯的延伸（肽鏈的延伸）：肽鏈延伸由許多循環(huán)組成，每加一個(gè)氨基酸就是一個(gè)循環(huán)，每個(gè)循環(huán)包括：AA-tRNA與核糖體結(jié)合、肽鏈的生成和移位 翻譯的終止：終止因子RF1:識別終止密碼子UAA 和UAG RF2:識別終止密碼子UAA 和UGA RF3：具有GTP酶活性，刺激RF1和RF2活性，協(xié)助肽鏈的釋放 41.蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制有哪些類型？ 翻譯-運(yùn)轉(zhuǎn)同步機(jī)制：蛋白質(zhì)的合成和轉(zhuǎn)運(yùn)同時(shí)發(fā)生 翻譯后運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)制：蛋白質(zhì)從核糖體上釋放后才發(fā)生轉(zhuǎn)

42、運(yùn) 蛋白性質(zhì) 運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)制 主要類型 分泌 蛋白質(zhì)在結(jié)合核糖體上合成，并以翻譯-運(yùn)轉(zhuǎn)同步機(jī)制運(yùn)輸 免疫球蛋白、卵蛋白、水解酶、激素等 細(xì)胞器發(fā)育 蛋白質(zhì)在游離核糖體上合成，以翻譯后運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)制運(yùn)輸 核、葉綠體、線粒體、乙醛酸循環(huán)體、過氧化物酶體等細(xì)胞器中的蛋白質(zhì) 膜的形成 兩種機(jī)制兼有 質(zhì)膜、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、類囊體中的蛋白質(zhì) 42.何謂信號肽？其生物學(xué)功能是什么？ 分泌蛋白的肽鏈N端有保守的氨基酸序列，能夠指導(dǎo)蛋白質(zhì)的跨膜轉(zhuǎn)移，靶向引導(dǎo)蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)移到細(xì)胞的正確部位，稱為信號肽。 信號肽序列特點(diǎn)：（1）一般帶有10-15個(gè)疏水氨基酸； （2）在靠近該序列

43、N-端常常有1個(gè)或數(shù)個(gè)帶正電荷的氨基酸；（3）在其C-末端靠近蛋白酶切割位點(diǎn)處常常帶有數(shù)個(gè)極性氨基酸，離切割位點(diǎn)最近的那個(gè)氨基酸往往帶有很短的側(cè)鏈。①核糖體組裝、翻譯起始； ②位于蛋白質(zhì)N-端的信號肽序列首先被翻譯； ③SRP與核糖體GTP以及帶有信號肽的新生蛋白質(zhì)相結(jié)合，暫時(shí)中止肽鏈延伸；④核糖體-SRP復(fù)合物與膜上的受體相結(jié)合； ⑤GTP水解，釋放SRP并進(jìn)入新一輪循環(huán)； ⑥肽鏈更新開始延伸并不斷向內(nèi)腔運(yùn)輸； ⑦信號肽被切除； ⑧多肽合成結(jié)束核糖體解離并恢復(fù)到翻譯起始前的狀態(tài) 43.組成性表達(dá)和適應(yīng)性表達(dá) 組成性表達(dá):不大受環(huán)境變動(dòng)而變化的一類基因表達(dá) 管家基因:某些基因在一個(gè)個(gè)

44、體的幾乎所有細(xì)胞中持續(xù)表達(dá) 適應(yīng)性表達(dá):環(huán)境的變化容易使其表達(dá)水平變動(dòng)的一類基因表達(dá)（可誘導(dǎo)基因：應(yīng)環(huán)境條件變化基因表達(dá)水平增高的現(xiàn)象稱誘導(dǎo) 該類基因被稱為~ 可阻遏基因：概念相反 ） 奢侈基因:只在特定的細(xì)胞類型中表達(dá)的基因 44.解釋說明：正轉(zhuǎn)錄調(diào)控、 負(fù)轉(zhuǎn)錄調(diào)控、可誘導(dǎo)調(diào)節(jié)、可阻遏調(diào)節(jié) 根據(jù)操縱子對調(diào)節(jié)蛋白（阻遏蛋白或激活蛋白）的應(yīng)答分為正轉(zhuǎn)錄調(diào)控和負(fù)轉(zhuǎn)錄調(diào)控 【正轉(zhuǎn)錄調(diào)控】如果在沒有調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)存在時(shí)基因是關(guān)閉的，加入這種調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)后基因活性就被開啟，這樣的調(diào)控叫正轉(zhuǎn)錄調(diào)控，調(diào)節(jié)蛋白稱激活蛋白 【負(fù)轉(zhuǎn)錄調(diào)控】如果在沒有調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)存在時(shí)基因是表達(dá)的，加入這種調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)后基因

45、活性就被關(guān)閉，這樣的調(diào)控叫負(fù)轉(zhuǎn)錄調(diào)控，調(diào)節(jié)蛋白稱阻遏蛋白 根據(jù)操縱子對某些調(diào)節(jié)它們的小分子應(yīng)答分為可誘導(dǎo)調(diào)節(jié)和可阻遏調(diào)節(jié)兩大類 【可誘導(dǎo)調(diào)節(jié)】指一些基因在特殊的代謝物和化合物的作用下，由原來的關(guān)閉狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣ぷ鳡顟B(tài)，即在某些物質(zhì)的誘導(dǎo)下使基因活化。例如：大腸桿菌的乳糖操縱子分蛋白代謝的基因 【可阻遏調(diào)節(jié)】基因平時(shí)是開啟的，處在產(chǎn)生蛋白質(zhì)或酶的工作過程中，由于一些特殊代謝物或化合物的積累而將其關(guān)閉，阻遏了基因的表達(dá) 例：色氨酸操縱子合成代謝蛋白的基因 45.論述乳糖操縱子的正負(fù)調(diào)控機(jī)制。 ① Z、Y、A基因的產(chǎn)物由同一條多順反子的mRNA分子所編碼 ② 這個(gè)mRNA分子的啟動(dòng)子緊接

46、著O區(qū)，而位于I與O之間的啟動(dòng)子區(qū)（P），不能單獨(dú)起動(dòng)合成β-半乳糖苷酶和透過酶的生理過程。 ③ 操縱區(qū)是DNA上的一小段序列（僅為26bp），是阻遏物的結(jié)合位點(diǎn)。 ④當(dāng)阻遏物與操縱區(qū)結(jié)合時(shí)，lac mRNA的轉(zhuǎn)錄起始受到抑制。 ⑤誘導(dǎo)物通過與阻遏物結(jié)合，改變它的三維構(gòu)象，使之不能與操縱基因結(jié)合，從而激發(fā)lac mRNA的合成。當(dāng)有誘導(dǎo)物存在時(shí)，操縱區(qū)沒有被阻遏物占據(jù)，所以啟動(dòng)子能夠順利起始mRNA的合成。 46.論述色氨酸操縱子的結(jié)構(gòu)及調(diào)控機(jī)制 一、色氨酸操縱子的結(jié)構(gòu) 1.合成色氨酸所需要酶類的基因E、D、C、B、A等頭尾相 接串連排列組成結(jié)構(gòu)基因群。 2. 調(diào)控基因trpR的

47、位置遠(yuǎn)離結(jié)構(gòu)基因群，在其自身的啟動(dòng)子作用下，以組成性方式低水平表達(dá)調(diào)控蛋白R 3.結(jié)構(gòu)基因trpE有前導(dǎo)序列(Leader sequence，L) 4. 有衰減子(attenuator)/弱化子 二、trp 操縱子的阻遏系統(tǒng) 色氨酸操縱子的阻遏系統(tǒng)是色氨酸生物合成途徑的第一水平調(diào)控，它主管轉(zhuǎn)錄的啟動(dòng)與否。 阻遏蛋白R并沒有與O結(jié)合的活性。當(dāng)環(huán)境能提供足夠濃度的色氨酸時(shí)，R與色氨酸結(jié)合后構(gòu)象變化而活化，就能夠與O特異性親和結(jié)合，阻遏結(jié)構(gòu)基因的轉(zhuǎn)錄。 色氨酸含量很低時(shí)，阻遏被消除，轉(zhuǎn)錄開放合成色氨酸 色氨酸充足時(shí)，色氨酸-阻遏蛋白復(fù)合體結(jié)合操縱區(qū)，完全阻斷轉(zhuǎn)錄 三、trp

48、 操縱子的弱化機(jī)制 當(dāng)色氨酸濃度低時(shí)，負(fù)載色氨酸的tRNAtrp就少，翻譯通過兩個(gè)色氨酸密碼子的速度慢，當(dāng)4區(qū)轉(zhuǎn)錄完成時(shí)，核糖體才進(jìn)行到1區(qū)，這時(shí)的前導(dǎo)區(qū)結(jié)構(gòu)是2-3配對，不形成3-4配對的終止結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)錄繼續(xù)進(jìn)行 當(dāng)色氨酸濃度高時(shí)，核糖體可以順利通過兩個(gè)色氨酸密碼子，當(dāng)4區(qū)轉(zhuǎn)錄完成時(shí)，核糖體就達(dá)到2區(qū)，這樣2-3不能配對，形成3-4配對的終止結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)錄停止 47.真核生物和原核生物基因組各有那些特點(diǎn)？ 【真核生物基因組結(jié)構(gòu)特點(diǎn)】1、結(jié)構(gòu)龐大2、單順反子3、基因不連續(xù)4、非編碼區(qū)較多5、含大量的重復(fù)序列 【原核生物基因組結(jié)構(gòu)特點(diǎn)】1、基因組很小，大多只有一條染色體2、結(jié)構(gòu)簡練3、存在轉(zhuǎn)

49、錄單元多順販子4、有重疊基因 48.真核細(xì)胞與原核細(xì)胞在基因轉(zhuǎn)錄、翻譯及DNA的空間結(jié)構(gòu)方面存在以下幾個(gè)方面的差異 在真核細(xì)胞中，一條成熟的mRNA鏈只能翻譯出一條多肽鏈，很少存在原核生物中常見的多基因操縱子形式 真核細(xì)胞DNA與組蛋白和大量的非組蛋白結(jié)合，只有一小部分DNA是裸露的。 高等真核細(xì)胞DNA中很大部分是不轉(zhuǎn)錄的，大部分真核細(xì)胞的基因中間還存在不被翻譯的內(nèi)含子 真核生物能夠有序的根據(jù)生長發(fā)育階段的需要進(jìn)行DNA片段重排，還能在需要時(shí)增加細(xì)胞內(nèi)某些基因的拷貝數(shù)。 在真核生物中，基因轉(zhuǎn)錄的調(diào)節(jié)區(qū)相對較大，它們可能遠(yuǎn)離啟動(dòng)子達(dá)幾百個(gè)甚至上千個(gè)堿基對，這些調(diào)節(jié)區(qū)一般通過改變整個(gè)

50、所控制基因5’上游區(qū)DNA構(gòu)型來影響它與RNA聚合酶的結(jié)合能力。在原核生物中轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)區(qū)都很小，大都位于啟動(dòng)子上游不遠(yuǎn)處，調(diào)控蛋白結(jié)合到位點(diǎn)上可直接促進(jìn)或抑制RNA聚合酶與它結(jié)合。真核生物的RNA在細(xì)胞核中合成，只有經(jīng)轉(zhuǎn)錄穿過核膜，到達(dá)細(xì)胞質(zhì)后，才能被翻譯成蛋白質(zhì)，原核生物不存在這樣嚴(yán)格的空間間隔。許多真核生物的基因只有經(jīng)過復(fù)雜的成熟和剪接過程，才能順利的翻譯成蛋白質(zhì) 49.真核生物DNA水平上的基因表達(dá)調(diào)控有那些？ 1、基因丟失：在細(xì)胞分化過程中，可通過丟失掉某些基因而除去這些基因的活性。某些原生生物、線蟲、昆蟲和甲殼類動(dòng)物在個(gè)體發(fā)育過程中，許多體細(xì)胞常丟失掉整條或部分的染色體，只有將來分

51、化產(chǎn)生生殖細(xì)胞的那些細(xì)胞一直保留著整套染色體 2、基因擴(kuò)增 ：指某些基因的拷貝數(shù)專一性增大的現(xiàn)象，它使得細(xì)胞在短期內(nèi)產(chǎn)生大量的基因產(chǎn)物以滿足生長發(fā)育的需要（非洲爪蟾卵母細(xì)胞中rRNA的基因擴(kuò)增是因發(fā)育需要而產(chǎn)生的基因擴(kuò)增現(xiàn)象）3、基因重排：將一個(gè)基因從遠(yuǎn)離啟動(dòng)子的地方移到距它很近的位點(diǎn)從而啟動(dòng)轉(zhuǎn)錄（包括：抗體分子的形成 Ti質(zhì)粒 轉(zhuǎn)座子） 4、DNA甲基化狀態(tài)與調(diào)控【甲基化：甲基化降低基因表達(dá)活性，去甲基化誘導(dǎo)基因的活化與表達(dá)】【DNA甲基化抑制基因轉(zhuǎn)錄機(jī)理：DNA甲基化能引起染色質(zhì)結(jié)構(gòu)、DNA構(gòu)象、DNA穩(wěn)定性及DNA與蛋白質(zhì)相互作用方式的改變，從而控制基因表達(dá)】 5、染色體結(jié)構(gòu)與調(diào)控【活性

52、染色質(zhì)：具有轉(zhuǎn)錄活性。具有疏松的染色質(zhì)結(jié)構(gòu)從而便于轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子與順式調(diào)控原件的結(jié)合和RNA聚合酶在轉(zhuǎn)錄模板上滑動(dòng) 特點(diǎn)：1、有DNasel超敏感位點(diǎn)2、有基因座控制區(qū)3、有核基質(zhì)結(jié)合區(qū)（MAR序列）】 50.順式作用元件和反式作用因子，簡述其典型結(jié)構(gòu)。 順式作用原件:(a)定義：影響自身基因表達(dá)活性的非編碼DNA序列.(b)例：啟動(dòng)子、增強(qiáng)子、沉默子等 啟動(dòng)子：在DNA分子中，RNA聚合酶能夠識別、結(jié)合并導(dǎo)致轉(zhuǎn)錄起始的序列。有核心啟動(dòng)子和上游啟動(dòng)子。 增強(qiáng)子：指能使與它連鎖的基因轉(zhuǎn)錄頻率明顯增加的DNA序列（SV40的轉(zhuǎn)錄單元上發(fā)現(xiàn)，轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)上游約200bp處有兩段長72bp的正向

53、重復(fù)序列） 特點(diǎn)：1、增強(qiáng)效應(yīng)十分明顯，一般能使基因轉(zhuǎn)錄頻率增加10——200倍；2、增強(qiáng)效應(yīng)與其位置與取向無關(guān)，不論增強(qiáng)子以什么方向排列（5’-3’或3‘-5’），甚至和靶基因相距3kb，或在靶基因下游均表現(xiàn)出增強(qiáng)效應(yīng)；3、大多數(shù)為重復(fù)序列，一般長50bp,適合于某些蛋白因子結(jié)合。其內(nèi)部常含有一個(gè)核心序列：(G)TGGA/TA/TA/T(G)，該序列是產(chǎn)生增強(qiáng)效應(yīng)時(shí)所必須的；4、增強(qiáng)效應(yīng)有嚴(yán)密的組織和細(xì)胞特異性，說明增強(qiáng)子只有與特定的蛋白質(zhì)（轉(zhuǎn)錄因子）相互作用才能發(fā)揮其功能；5、沒有基因?qū)Ｒ恍?，可以在不同的基因組合上表達(dá)增強(qiáng)效應(yīng)；6、許多增強(qiáng)子還受外部信號調(diào)控，如金屬硫蛋白的基因啟動(dòng)區(qū)上游

54、所帶的增強(qiáng)子，就可以對環(huán)境中的鋅、鎘濃度做出反應(yīng)。 沉默子：某些基因含有負(fù)性調(diào)節(jié)元件——沉默子，當(dāng)其結(jié)合基因含有負(fù)性調(diào)節(jié)元件——沉默子，當(dāng)其結(jié)合特異蛋白因子時(shí)，對基因轉(zhuǎn)錄起阻遏作用。 反式作用因子：(a):定義：能直接或間接的識別或結(jié)合在各類順式原件的核心序列上，參與調(diào)控靶基因轉(zhuǎn)錄效率的蛋白質(zhì)。 TFIID(TATA) CTF(CACA) SP1(GGGCGG) HSF(熱激蛋白啟動(dòng)區(qū)) 有三個(gè)結(jié)構(gòu)域： DNA結(jié)合結(jié)構(gòu)域（1、螺旋-轉(zhuǎn)折-螺旋2、鋅指結(jié)構(gòu)3、堿性亮氨酸拉鏈4、堿性-螺旋-環(huán)-螺旋） 轉(zhuǎn)錄活化結(jié)構(gòu)域 連接區(qū) 典型結(jié)構(gòu)：1、螺旋-轉(zhuǎn)折-螺旋：廣泛分布在從酵母到人類的各種真核生物中，雖彼此在氨基酸的順序上差別很大，但高級結(jié)構(gòu)高度保守，如同源域蛋白。2、鋅指結(jié)構(gòu)：一種出現(xiàn)在DNA結(jié)合蛋白中的結(jié)構(gòu)基元。由一個(gè)含有大約30個(gè)氨基酸的環(huán)和一個(gè)與環(huán)上的4個(gè)Cys或2個(gè)His配位的構(gòu)成，形成結(jié)構(gòu)像手指狀.3、堿性-亮氨酸拉鏈：（a）二聚體(b) 連氨酸之間相互形成二聚體 形成“拉鏈”(c)肽鏈氨基端20——30個(gè)富含堿性氨基酸的結(jié)構(gòu)域與DNA結(jié)合 (d)這類蛋白質(zhì)的DNA結(jié)合結(jié)構(gòu)域?qū)嶋H是以堿性區(qū)和亮氨酸拉鏈結(jié)構(gòu)域整體作為基礎(chǔ)的。4、堿性-螺旋-環(huán)-螺旋 13