分子生物学考试大纲

第二章
一 1基因：是编码一条多肽链或功能RNA（tRNA，rRNA，snRNA等）所必需的全部核苷酸序列．
2基因组：指某一特定生物单倍体染色体的数目及其所携带的全部基因．
3DNA的C值与C值矛盾：一个单倍体基因组的DNA含量（bp）总是恒定的，称为该物种DNA的C值；形态学的复杂程度与C值大小不一致的现象称C值矛盾或C值悖理．
4多顺反子mRNA：如果为两条以上的不同肽链编码的mRNA称为多顺反子mRNA（或原核生物DNA序列中功能相关的基因，往往丛集在基因组的一个或几个特定部位，形成一个功能单位或转录单位，它们可以被一起转录为含多个基因的mRNA分子，称为多顺反子 mRNA.）
5单顺反子mRNA：如果只为一条肽链编码则这种mRNA称为单顺反子mRNA；
6常染色质与异染色质：在细胞核的大部分区域，染色质结构的折叠压缩程度比较小,即密度较低，进行细胞染色时着色较浅，这部分染色质成常染色质． 着丝点部位的染色质丝，在细胞间期就折叠压缩的非常紧密，和细胞分裂时的染色体情况差不多，即密度较高，细胞染色时着色较深，这部分染色质称异染色质．
7基因家族：真核生物的基因组中有许多来源相同，结构相似，功能相关的基因，这样的异族基因称为基因家族．
8Alu序列：Alu序列是在人和某些哺乳动物中存在的约为300bp的片断，由于该片断含有一个限制性内切酶Alu I的酶切位点而得名．
9蛋白质组学：研究细胞内全部蛋白质的存在及其活动方式的一门科学，从研究单个蛋白质分子的结构与功能进入研究蛋白质群体（组）的结构与功能．
10生物信息学：是将生物遗传密码与电脑信息相结合，通过各种程序软件计算分析核酸，蛋白质等生物大分子的序列，揭示遗传信息，并通过查询，搜索，比较，分析生物信息，理解生物大分子信息的生物学意义．
二．1．原核生物基因组的结构特点：
（1），结构简炼；（2），存在转录单元；（3）操纵子调节；（4）有重叠基因．
2．真核生物基因组的结构特点：
1），基因组很大；2），有大量重复序列；3），有断裂基因；4），形成簇的基因家族；5），DNA上有多数不编码序列．
3．真核生物的重复序列有那些类型？
1），单一序列，又称非重复序列；2），轻度重复序列；3），中度重复序列；4），高度重复序列．
第三章 DNA的复制
一．1滚环式复制：某些病毒或细菌的双链环状DNA或以某种方式转变的双链环状DNA，在复制时由对正链复制原点处进行单链特异性切割，所形成的5’端即从双股DNA置换出来，并为SSB所覆盖．这时的DNA聚合酶III以3’－OH为引物，以负链为模板，从3’－OH基端逐步增添脱氧核苷酸，随着复制的进行，5’端长度即不断增加，这一过程中，单链尾巴的延伸伴随着双链DNA的绕轴转动，故称为滚环式复制．
2D环复制： 线粒体DNA的双股链由于浮力密度的不同而分为轻链（L链）和重链（H链），它有两个单向复制叉，俩条链的复制原点不再同一点上，而且两个复制原点的激活有先有后，复制从H链的原点开始，以L链为模板，新合成的H 链即转换为原来的 H链，所形成的结构为取代环，或D-环，故称D换复制．
3单复制子：原核生物和线粒体DNA分子都只含有一个复制起点，即单复制子．
4DNA呼吸作用：DNA双链中，氢键不断断裂和再生的过程。
5Klenow片段：当用枯草杆菌蛋白霉处理Pol I时，就裂解为大小不同的两个活性片断，较大的C端片断相对分子质量为68KDa，具有聚合酶活性和3'→5'核酸外切酶活性，也称为Klenow片段
6多复制子：真核生物DNA可以同时在多个复制起点上进行双向复制，也就是它们的染色体DNA含有多个复制子．
7转录激活：大多数情况下，RNA短链不直接作用于引物，其主要作用是通过形成RNA突环，影响起点的结构，因而有利于DnaA蛋白的直接识别，并结合于其实位点，然后引发酶和有关的蛋白质在此序列上装配形成引发体，进而合成RNA引物，这种作用称为转录激活．
8端粒与端粒酶：端粒是真核生物染色体的两个末端序列，由一段十分简单和串联重复的序列组成．
端粒酶是一种含RNA的蛋白质复合体，所含的RNA链约长150nt，并约含1～5个拷贝的CyAx重复序列，是合成端粒TxGy股的模板，是一种逆转录酶，催化互补于RNA模板的DNA片断的合成．
二．1核生物复制原点的一般特点是：1）是双螺旋DNA呼吸作用强烈的区域，即经常开放的区段；2）大都在特定位置；3）复制起始点都含有多个短的重复序列；4）有由复制起始蛋白识别的特异起始序列．
2 RNA引物与典型的RNA异同：引物RNA在合成以后，不与模板分离，而是以氢键与模板结合；而转录时的RNA，随着转录，RNA与DNA模板分离，其RNA/DNA杂交段只有十几个核苷酸．
3核生物DNA复制的特点：（1）真核生物每条染色体上可以有多处复制起始点，而原核生物只有一个起始复制点．（2）真核生物的染色体在全部复制完成之前，各个起始点上的DNA复制不能再开始；而在快速生长的原核生物中，复制起始点上可以连续开始新的DNA复制，表现为一个复制子上可以有多个复制叉存在．（3）真核生物复制原点的DNA序列一般无固定的模式，但大多包含一个富含A—T的序列和一个特异蛋白质的结合位点．
第五章 转录与加工
一．1正链与负链：对于一个基因来说，DNA的两条链中有一条链作为RNA合成时的模板，这条链叫负链另一条叫正链（65）
2 转录单位：起始于DNA的一个特定位点，终止于终止位点，此转录区域为转录单位，一个转录单位可以是一个基因，也可以是多个基因。
3启动子：RNA聚合酶识别、结合和开始转录的一段DNA序列
4增强子：许多真核生物启动子的转录可被远离转录起始位点数千个碱基的调控元件所增强，这个调控元件叫增强子
5外显子和内含子：在成熟的RNA中尚存的基因序列叫外显子；一些生物（包括人类） 基因的外显子常被一些长的DNA片段分割。（这些片段又称内含子或垃圾DNA，通常没有明确功能）
二．1大肠杆菌的σ70启动子的结构：大肠杆菌的σ70启动子由40－60bp的序列组成，它的－55到＋20之间的区域可被RNA聚合酶结合，其中－20到＋20之间的区域可被紧密地结合。启动子序列的突变分析表明在－10和－35位置的两个6bp序列对于打长杆菌启动子的功能尤其重要。
2原核生物转录的起始过程：（1）核心酶在σ因子的参与下结合到DNA上；（2）起始识别。（3）开放型起始复合物的形成。（4）形成三元起始复合物，起始转录。
3原核生物RNA合成的终止机制：
4真核生物三种RNA聚合酶的启动子的结构
5增强子特点如下：
（1）增强子是一个相当大的单元，常包括几百个bp，有时含重复序列，这些重复序列都有特定的功能。( 2)可在距离起始位点很远的位置（一般距离1～4 kb）发挥作用，(3)无特定位置 ④增强子的作用与其序列的方向无关⑤有组织专一性或细胞专一性
6RNA转录后的加工有那些内容？（1）内切核酸酶和外切酶对核苷酸的切除；（2）向初生RNA转录物或剪切产物的3′端和5′端添加核苷酸；（3）对某些特殊的核苷酸碱基或糖苷进行修饰。
第六章 蛋白质的生物合成
一1密码子的变偶性：mRNA的密码子与tRNA的反密码子作用时，三个核苷酸中，前二个是精确配对的，而第三个却不需如此。即在密码子的3′端位置和反密码子的5′端位置的核苷酸碱基之间可能发生非标准的碱基配对，称为摆动现象，也即密码子的变偶性。
2分子伴侣：在细胞内具有结合并稳定靶蛋白不同的不稳定构象，帮助新生肽链正确组装，促进其跨膜运输等功能，但是它自己不是靶蛋白构成成分的一类蛋白质
3热休克蛋白：在各种不同的构象形成过程中，阻止不稳定蛋白质的聚集。
4前导肽：
5SD序列：
二1遗传密码的特点：（1）起始与终止密码子（2）读码的连续性（3）密码的简并性（4）密码的通用性与例外
2原核生物和真核生物蛋白质合成的抑制剂及其作用机理：原核生物蛋白质合成的抑制剂及其作用机理如下：（1）氯霉素和新霉素：抑制原核生物的肽基转移酶。（2）链霉素：抑制原核生物肽链合成的起始，也诱发 mRNA密码子错读。（3）红霉素：通过核糖体的大亚基抑制原核生物的翻译。（4）褐霉酸，又称为梭链孢酸：类似红霉素阻止EF-G从大亚基分离。（5）四环素和土霉素：抑制原核生物的氨酰- tRNA 连接到核糖体的小亚基上，对人体细胞的80S核糖体也有抑制作用
真核生物蛋白质合成的抑制剂及其作用机理： （1）嘌呤霉素：由于嘌呤霉素的结构类似氨酰- tRNA末端，带有游离氨基，干扰肽基转移，从而取代一些氨基酰tRNA进入核糖体的A位，造成原核生物和真核生物细胞蛋白合成的提前终止。（2）白喉霉素 对真核生物的延长因子-2（3）起共价修饰作用，并导致EF-2失活,抑制细胞整个蛋白质合成，而导致细胞死亡。（4）蓖麻毒素：在蓖麻豆中发现，催化真核生物的大亚基 rRNA裂解。（5）放线菌酮 ,又称为环己酰亚胺：抑制真核生物的肽基转移酶
3.帮助蛋白质正确折叠的酶有哪些？如何作用？
（1）折叠酶：蛋白质二硫键异构酶，它能识别和水解非正确配对的二硫键，使它们在正确的半胱氨酸残基位置重新形成二硫键，从而改变二硫键的连接位置。
（2）肽基脯氨酸顺反异构酶： 催化肽-脯氨酰之间肽键的旋转反应，促进X-pro（X可以是任何的氨基酸）肽键的顺反异构化。
4. 肽链合成后的加工有哪些内容？
多肽链的水解.（一些新合成的蛋白质，其多肽链需要在其它酶蛋白的作用下被水解切割后才能形成成熟的功能蛋白质或功能寡肽。有些情况需要将非功能多肽多次水解切割和组合后，才能获得一个功能蛋白质。）蛋白质的修饰（（1）糖基化（2）磷酸化 （3）羟基化 （4）二硫键的形成 （5）末端的修饰 ） 蛋白质切割裂分和剪接（一般真核细胞中一个基因对应一个mRNA，一个mRNA对应一条多肽链，但有的基因表达产物为多聚蛋白质，多聚蛋白质是一个很大的多肽，在翻译后能被切割生成好几种蛋白质。有一些多聚蛋白质在不同组织中以不同方式受到切割，蛋白质前体通过多肽的剪辑被切成数个片段后再按一定顺序结合起来，最后形成有活性的蛋白质，即蛋白质剪接。） 亚基的聚合
5. 真核生物蛋白质合成的运输是怎样进行的？（1）共翻译移位 与内质网结合的核糖体可以合成三类主要的蛋白质：溶酶体蛋白、构成质膜骨架的蛋白和分泌到胞外的蛋白，它们在翻译的同时即开始移位。
信号肽约有15～30个氨基酸，靠近N端部位有一至多个带正电荷的氨基酸，中部由10～15个几乎全是疏水氨基酸组成的疏水核。C端有一个可被信号肽酶识别的位点，此位点上游常为一段疏水性较强的5肽。信号肽的作用是引导合成中的多肽穿过内质网膜进入内质网腔，在那里继续进行蛋白质的合成和加工。
进入内质网的蛋白质大部分需要继续输送至它处，留在内质网中的蛋白只是少数需要继续输送的肽链被传送到高尔基复合体进行糖基化加工，其中不属于高尔基体的蛋白质会被包在输送小泡内，继续前往溶酶体、浆膜、或储存在分泌性小泡内。
前往细胞核的蛋白质具有的特定序列称为细胞核定位序列.
2. 翻译后移位
由细胞质中游离核糖体合成的蛋白质前体，需要按其所携带的信号的不同，从细胞质转移到线粒体、叶绿体、细胞核、过氧化物酶体等细胞器中,是在翻译后易位的。导向不同细胞器的信号序列的位置、性质和长短都不同，因而会导向不同的细胞器。

第七章 原核生物基因表达的调控
一1组成型表达与诱导型表达：
2管家基因：维持每个细胞生命活动都必需的基因的表达基本是不受调控的，且持续表达，其表达产物大致以恒定水平始终存在于细胞内，其表达为组成性基因表达，其表达产物称为组成性蛋白
3可诱导基因：应环境条件变化，基因表达水平增高的现象称为诱导，这类基因称为可诱导的基因。
4调节蛋白：
5操纵子：操纵子是DNA上基因表达的协调单位，它包括在功能上彼此相关的结构基因、启动子和操纵基因等。
6衰减子：当trp操纵子的mRNA合成起始以后，除非培养基中完全没有色氨酸，转录总是仅产生—个140个核苷酸的RNA分子即终止。这个区域称为衰减子或弱化子。
7终止子：
8反义RNA: 是指与RNA具有互补序列的RNA分子。
二1.乳糖操纵子的调控原理。
2.色氨酸操纵子的阻遏调控和衰减调控机制。
3.反义RNA对基因表达的调节机制。1.反义RNA能通过互补序列与特定的mRNA分子结合，结合位置包括SD序列和起始密码子AUG，从而抑制该mRNA的加工与翻译。2.反义RNA与靶mRNA结合后引起该双链RNA分子对RNA酶Ⅲ的敏感性增加，使其降解。3.反义RNA也可通过与mRNA的SD序列的上游非编码区结合，阻止了核糖体的结合，从而抑制靶mRNA的翻译功能。4.反义RNA和mRNA有不完全的互补序列，如果能形成类似于终止子的结构，就可使转录提前终止，从而达到直接抑制靶mRNA转录的目的。5.在原核生物细胞中反义RNA可控制噬菌体溶菌-溶源状态以及抑制转座子的转位作用等。
8. 真核生物基因表达的调控
一．解释名词:
1基因丢失: 是在某些低等真核生物的个体发育过程中，细胞分化时一些不需要的基因被消除的现象。
2基因扩增：基因组中的特定基因在某些情况下复制产生大量拷贝的现象。
3基因重排：某些基因片段改变原来存在的顺序而重新排布的现象。
4顺式作用元件与反式作用因子：是调控基因表达的一段DNA序列，一般自身没有转录功能。与顺式作用元件结合而影响转录的可扩散蛋白称为反式作用因子。
5转录因子：
6通用（基本）转录因子 ：是所有启动子起始RNA合成的必需因子，与RNA 聚合酶结合形成围绕在起始位点周围的复合物，决定转录的起始位点。
7锌指结构
8亮氨酸拉链：肽链约由35个氨基酸形成α-螺旋，每圈螺旋3.5个残基，每两圈出现一个亮氨酸，排在α-螺旋一侧，两个蛋白质分子靠亮氨酸的疏水作用力形成二聚体，形同拉链状。拉链区的氨基端是由富含赖氨酸和精氨酸的碱性区形成的α-螺旋，借助其正电荷与DNA的磷酸基团结合，此种结构称为碱性亮氨酸拉链

9应答元件：与诱导型转录因子结合的顺式作用元件称为应答元件
10RNA编辑：NA编辑是在RNA水平上发生的碱基取代、插入或缺失的现象，是通过非剪接作用对RNA信息的改变。
二．问答题：
1.试述真核生物基因表达调控的特点。①染色质结构对基因表达有调控作用② 以正调控为主3）基因表达调控的多层次性④有细胞特异性或组织特异性
2.反式作用因子有哪些类型？它们各结合在DNA的什么部位？根据作用不同，将它们分为三类：即通用或基本转录因子、上游转录因子和可诱导因子。通用转录因子结合在启动子上与RNA聚合酶一起形成转录起始复合物；上游转录因子结合在启动子和增强子的上游控制位点(上游元件)；可诱导因子与应答元件相互作用
3.反式作用因子的结构模式有哪些？（1）与DNA直接结合的转录因子:结构中必需包含DNA结合结构域和转录激活结构域。（2）不与DNA直接结合的转录因子:没有DNA结合结构域，但能通过激活转录结构域直接或间接作用于转录复合体而影响转录效率。
9 基因工程原理
一．解释名词：
1基因工程：也称为重组DNA技术（recombinant DNA technique），是指在体外将核酸分子插入病毒、质粒或其它载体分子，构成遗传物质的新组合，并使之参入到原先没有这类分子的宿主细胞内，且能继续稳定地繁殖，从而赋予宿主特殊性状的一门技术。
2限制性内切酶：是细菌内存在的一类能识别特定核苷酸序列并剪切含该特定序列的外源双链DNA的核酸内切酶。
3完全消化与局部消化 完全消化是所有识别位点都切割的酶解作用；局部消化是只切割部分识别位点的酶解作用
4粘性末端与平末端
5单克隆位点
6基因组DNA文库和cDNA文库 基因组文库：是指通过克隆方法保存在适当宿主中的一群混合分子，所有这些分子中的插入片段的总和可代表某种生物的全部基因组序列。cDNA文库：是指通过克隆方法保存在适当宿主中的一群混合分子，所有这些分子中的插入片段的总和可代表某种生物的全部mRNA序列。
二．问答题：
1. 一个理想的质粒载体应具备哪些条件？①分子量小、多拷贝、松弛控制型；②具有多种常用的限制性内切酶的单切点；③能插入较大的外源DNA片段；④具有容易操作的检测表型。
2.构建基因组文库和cDNA文库的一般步骤。构建基因组文库的一般步骤载体（1）DNA的制备（2）基因组DNA片段的制备（3）连接产生重组DNA（4）将重组DNA转入适当的宿主，（5）筛选鉴别重组克隆（6）扩增和保存文库。
cDNA文库的一般步骤包括:（1）载体DNA的制备（2）mRNA的制备（3）cDNA的合成（4）连接产生重组DNA（5）将重组DNA转入适当的宿主（6）筛选重组克隆（7）扩增和保存文库
3. PCR的原理。将含有待扩增DNA样品的反应混合物放置在高温环境下加热使DNA分子变性为两条单链的DNA分子（一般变性温度与时间为94℃ ，1分钟）；然后降低反应温度，使一对寡核苷酸引物与两条单链模板DNA发生退火作用，结合在靶DNA区段两端的互补序列位置上（一般退火温度和时间为37～55℃，1～2分钟）；最后，将反应混合物的温度上升到72℃（1～2分钟），此时在DNA聚合酶的作用下，脱氧核苷三磷酸分子便从引物的3′端开始掺入，并沿着模板分子按5′→3′的方向延伸，合成出新生的DNA互补链。

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