分子生物学期末考试重点

分子生物学期末考试重点

将不同的DNA片段按照人们的设计定向连接起来；然后在特定的受体细胞中与载体同时复制并得到表达；产生影响受体细胞的新的遗传性状。

2.说出分子生物学的主要研究内容

1.DNA重组技术 2.基因表达研究调控 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.简述DNA的一、二、三级结构

一级：4种核苷酸的连接及排列顺序；表示了该DNA分子的化学成分

二级：2条多核苷酸连反向平行盘绕所形成的双螺旋结构

三级：DNA双螺旋进一步扭曲盘绕所形成的特定的空间结构

4.原核生物DNA具有哪些不同于真核生物DNA的特征？

①DNA双螺旋是由2条互相平行的脱氧核苷酸长链盘绕而成；多核苷酸的方向由核苷酸间的磷酸二酯键的走向决定；一条是5---3；另一条是3---5②DNA双螺旋中脱氧核糖和磷酸交替连接；排在外侧构成基本骨架；碱基排在内侧③两条链上的碱基通过氢键相结合；形成碱基对

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5.DNA双螺旋结构模型是由谁提出的？ 沃森和克里克

6.DNA以何种方式进行复制；如何保证DNA复制的准确性？

线性DNA的双链复制：将线性复制子转变为环状或者多聚分子；在DNA末端形成发卡式结构；使分子没有游离末端；在某种蛋白质的介入下在真正的末端上启动复制。环状DNA复制：θ型、滚环型、D型

①以亲代DNA分子为模板进行半保留复制；复制时严格按照碱基配对原则

②DNA聚合酶I 非主要聚合酶；可确保DNA合成的准确性

③DNA修复系统：错配修复、切除修复、重组修复、DNA直接修复、SOS系统

7.简述原核生物DNA复制特点

只有一个复制起点；复制起始点上可以连续开始新的DNA复制；变现为虽只有一个复制单元；但可以有多个复制叉

8.真核生物DNA的复制在哪些水平上受到调控？

细胞生活周期水平调控；染色体水平调控；复制子水平调控

9.细胞通过哪几种修复系统对DNA损伤进行修复？

错配修复；恢复错配；切除修复；切除突变的碱基和核苷酸片段；重组修复；复制后

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的修复；DNA直接修复；修复嘧啶二聚体；SOS系统；DNA的修复；导致变异

10.什么是转座子？分为哪些种类？

是存在于染色体DNA上可自主复制和移动的基本单位。可分为插入序列和复合型转座子

11.什么是编码链？什么是模板链？

与mRNA序列相同的那条DNA链称为编码链；另一条根据碱基互补配对原则指导mRNA合成DNA链称为模板链

12.简述RNA的种类及其生物学作用

mRNA：编码了一个或多个多肽链序列。

tRNA：把mRNA上的遗传信息变为多肽中的氨基酸信息。

rRNA：是核糖体中的主要成分。

hnRNA：由DNA转录生成的原始转录产物。

snRNA：核小RNA；在前体mRNA加工中；参与去除内含子。

snoRNA：核仁小RNA；主要参与rRNA及其它RNA的修饰、加工、成熟等过程。

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scRNA：细胞质小RNA在蛋白质合成过程起作用。

13.RNA的结构有哪些特点？

①含有核糖和嘧啶；通常是单链线性分子。主要以单链形式存在于细胞中。碱基主要有A、G、C、U。

②可自身折叠形成局部双螺旋。主要是A-U、G-C配对；偶而有G-U配对。RNA双螺旋的大小沟差异不大；不适合与蛋白质进行序列特异性相互作用。

③可折叠形成复杂的三级结构。RNA主链上的未配对区可自由旋转；以及不规则的碱基配对。

14.什么是Pribnow box ?它的保守序列是什么？

Pribnow box是原核生物中中央位于转录起始点上游10bp处的TATA区；所以又称为-10区。它的保守序列是TATAAT

15.简述原核生物和真核生物mRNA的区别

①原核生物mRNA常以多顺反子形式存在。真核生物mRNA一般以单一顺反子的形式存在②原核生物mRNA的转录与翻译一般是偶联的；真核生物转录的mRNA前体则需经转录后加工；成为成熟的mRNA与蛋白质结合生成信息体后才开始工作③原核生物mRNA半寿期很短一般为几分钟；最长只有数小时；而真核生物mRNA的半寿期较长④结构特点也不同；原核生物mRNA的5‘端无帽子结构；3’端只没有或只有较短的

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poly A结构

16.真核与原核生物基因转录有哪些差异？

①只有一种RNA聚合酶参与所有类型的原核生物基因转录；而真核生物有3种以上的RNA聚合酶来负责不同类型的基因转录；合成不同类型的、在细胞核内有不用定位的RNA

②转录产物有差别。原核生物的初级转录产物大多数是编码序列；与蛋白质的氨基酸序列呈线性关系；而真核生物的初级转录产物很大；含有内含子序列；成熟的mRNA只占初级转录产物的一小部分③原核生物的初级转录产物几乎不需要剪接加工就可直接作为成熟mRNA进一步行使翻译模板的功能；真核生物转录产物需要经过剪接、修饰等转录加工成熟过程才能成为成熟mRNA④原核生物细胞中；转录和翻译不仅发生在同一个细胞空间里；而且这两个过程几乎是同步进行的；蛋白质合成往往在mRNA刚开始转录时就被引发了；真核生物mRNA的合成和蛋白质的合成则发生在不同的空间和时间范畴内

17.大肠杆菌的终止子有哪两大类？请分别介绍一下它们的结构特点

分为不依赖于P因子和依赖于P因子两大类。不依赖P因子终止的特点：终止子位点上游一般存在一个富含GC碱基的二重对称区； 终止子位点前面有一段由4-8个A组成的序列；所以转录产物的3‘端为寡U。依赖P因子的特点：终止位点的DNA序列缺乏共性；而且不能形成强的发卡结构；因而不能诱导转录的自发终止

18.什么是RNA编辑；其生物学意义是什么？

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是指某些RNA特别是mRNA前体经过插入、删除或取代一些核苷酸残基等操作；导致DNA所编码的遗传信息的改变；使得经过RNA编辑的mRNA序列发生不同于模板DNA的变化。生物学意义：① 校正作用；基因突变途中丢失的遗传信息得以恢复 ② 调控翻译；构建或去除起始密码子和终止密码子 ③ 扩充遗传信息；使基因或得新的结构核功能；有利于生物进化

19.核酶具有哪些结构特点？根据其催化功能的不同可分为哪两大类？其生物学意义是什么？

具有自我剪切能力的RNA大多数都能形成锤头结构；该二级结构由3个茎构成；茎区的局部双链结构包围着一个由11—13个保守核苷酸构成的催化中心。核酶分为剪切型和剪接型两种。意义：继反转录现象之后对中心法则的一个重要修正；说明RNA既是遗传物又是酶；为生命起源的研究提供了新思路

20.什么是克隆载体？什么是表达载体？

克隆载体：为使插入的外源DNA序列被扩增而特意设计的载体

表达载体：为使插入的外源DNA序列可转录翻译成多肽链而特意设计的载体

（表达载体和克隆载体的区别：

1.克隆载体：通常仅含有有一个松弛型复制子、一个多克隆位点和一个筛选标记；以便被克隆和筛选的DNA序列能够大量增殖。

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2.而表达载体除了上述因子外；还需要有强的启动子、核糖体结合位点、转录起始信号、转录终止信号、翻译起始密码子、翻译终止密码子等一系列调控序列。）

21.试述PCR扩增的原理和步骤

原理：DNA在高温时发生变性链解；当温度降低后又可以复性成为双链。通过温度变化控制DNA的变性和复性；并设计引物做启动子；加入DNA酶、dNTP就可以完成特定基因的体外修复 步骤：1.变性；双链打开 2.退火；引物与模板相结合 3.链的延伸；DNA合成

22.简述代谢产物对基因表达调控的两种方式

①转录水平上的调控②转录后水平上的调控（mRNA加工成熟水平上的调控、翻译水平上的调控）

23.什么是操纵子学说？

关于原核生物基因结构及其表达调控的学说；由法国Jacob和Monod提出；核心是

使基因从表达抑制状态中解脱出来；是从负调节的角度来考虑基因表达调控的

24.简述乳糖操纵子的调控模型

A；乳糖操纵子的组成：含Z、Y、A三个基因结构；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、启动子P、调节基因 I

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B.阻遏蛋白的负性调节：无乳糖时；阻遏蛋白位于O处；乳糖操纵子处于阻遏状态；不能合成分解乳糖的三种酶；有乳糖时；诱导阻遏蛋白变构；不能结合于操纵序列；乳糖操纵子被诱导开放合成分解乳糖的三种酶

C. CAP的正性调节

D.协调调节：乳糖操纵子中的I基因编码的阻遏蛋白的负调控与CAP的正调控两种机制互相协调、互相制约

25.什么是葡萄糖效应？

有葡萄糖时；即使有他的糖；与其相对应的操纵子也不会启动；不会产生出代谢这些糖的酶来；这种现象称为葡萄糖效应

26.什么是弱化作用？

①当培养基中色氨酸浓度很低时：负载有色氨酸的tRNA也就少；这样翻译通过两个相邻色氨酸密码子的速度就很慢；当4区被转录完成时；核糖体才进行到1区；这时的前导区结构是2-3配对；不形成3-4配对的终止结构；所以转录可以继续进行；直到trp操纵子中结构基因全部转录②培养基中色氨酸浓度较高时：核糖体可以顺利通过两个相邻色氨酸密码子；在4区被转录之前到达2区；使2-3区不能配对；3-4区自由配对形成基—环终止子

；转录被终止；trp操纵子被关闭

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27.简述抗终止子的调控机理

在RNA聚合酶到达终止子之前；与RNA聚合酶结合；因为在终止子上游存在抗终止子信号序列；只有与抗终止子因子相结合的RNA聚合酶才能顺利通过具有茎—环结构的终止子；使转录继续进行

28.简述反义RNA的调控机理

RNA调节是原核基因表达转录后调节的另一种重要机制。细菌相应环境压力的改变；会产生一些非编码小RNA分子；能与mRNA中的特定序列配对并改变其构象；导致翻译过程的开启或关闭等作用。

29.简述原核基因转录后调控的不同方式

mRNA自身结构元件对翻译的调节；mRNA稳定性对转录水平的影响；调节蛋白的调控作用；反义RNA的调节作用；稀有密码子对翻译的影响；重叠基因对翻译的影响；翻译的阻遏；魔斑核苷酸水平对翻译的影响

30.基因家族的分类及其主要表达调控模式

①简单多基因家族：真核生物首先是pre rRNA经过特异性甲基化；然后经RNA酶的切割便可产生成熟rRNA分子。原核生物还要经过核酸酶降解才能产生成熟rRNA分子 ②复杂多基因家族：一般由几个相关基因家族构成；基因家族之间由间隔序列隔开；并作为独立的转录单位；可能存在具有不同专一性的组蛋白亚类和发育调控机制 ③发育调控的复杂多基因家族：每个基因家族中；基因排列顺序就是他们在发育阶段的表达顺序。

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31.何为外显子、内含子及其结构特点和可变调控？

大多数真核基因都是由蛋白质编码序列和非蛋白质编码序列组成；编码序列称为外显子；非编码序列称为内含子。结构特点：一个机构基因编码某一蛋白质不同区域的各个外显子并不连续排列在一起；而是常常被长度不等的内含子所隔离；形成镶嵌排列的断裂方式。可变调控：不少真核基因的原始转录产物可通过不同剪接方式；产生不同的mRNA；并翻译成不同的蛋白质。另外；一些核基因由于转录是选择了不同的启动子或者在转录产物上选择了不同的PolyA位点而使转录产物产生不同的二级结构；因而影响剪接过程；最终产生不同的mRNA分子。

32.DNA甲基化对基因表达的调控机制

大量研究表明；DNA甲基化能关闭某些基因表达的活性；去甲基化则诱导了基因的重新活化和表达。三种调控机制：① DNA甲基化导致了某些区域DNA构象变化；从而影响了蛋白质和DNA的相互作用；抑制了转录因子与启动区DNA的结合效率 ② 促进了阻遏蛋白的阻遏作用 ③ DNA的甲基化还提高了该位点的突变频率

33.简述真核生物转录元件组成及其分类

启动子、转录模板、RNA聚合酶Ⅱ基础转录所需蛋白质因子、RNA聚合酶Ⅱ、增强子、反式作用因子

34.简述增强子的作用机理

增强子是指能使与它连锁的基因转录频率明显增加的DNA序列。有3种作用机制

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① 影响模版附近的DNA双螺旋结构；导致DNA双螺旋弯折或在反式因子的参与下；以蛋白质之间的相互作用为媒介形成增强子鱼启动子之间“成环”连接；活化基因转录。②将模版固定在细胞核内特定位置；如连接在核基质上；有利于DNA拓扑异构酶改变DNA双螺旋结构的张力；促进RNA聚合酶Ⅱ在DNA链上的结合和滑动。③增强子区可以作为反式作用因子或RNA聚合酶Ⅱ进入染色质结构的“入口”

35.简述反式作用因子的结构特点及其对基因表达的调控

反式作用因子是能直接或间接的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。这些因子有两种独立的活性：特意地与RNA结合位点相结合；然后激活转录。两种活性可以独立分配给特定的蛋白质结构域；分别称作DNA结合结构域和激活结构域；两者是相分离的；他们在蛋白质的不同区域。

36.举例说明蛋白质磷酸化如何影响基因表达

蛋白质磷酸化主要影响细胞信号转导进而影响基因表达。举例：在糖原代谢过程中；激素与其受体在肌细胞外表面相结合；诱发细胞质cAMP的合成并活化A激酶；后者再将活化磷酸基团传递给无活性的磷酸化酶激酶；活化糖原磷酸化酶；最终将糖原磷酸化；进入糖酵解途径并提供ATP。（cAMP介导的蛋白质磷酸化过程）

37.简述组蛋白乙酰化和去乙酰化影响基因转录的机制

组蛋白乙酰转移酶和去乙酰化酶通过是组蛋白乙酰化和去乙酰化对基因表达产生影响。组蛋白N端尾部上赖氨酸残基的乙酰化中和了尾部的正电荷；降低了它与组蛋白的亲和性；导致核小体构象发生有利于转录调节蛋白与染色质结合的变化；从而提高了基因

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转录的活性。核心组蛋白H2A；H2B；H3；H4通过组蛋白尾部选择性乙酰化影响核小体的浓缩水平和可接近性。由于乙酰化的组蛋白抑制了核小体的浓缩；使转录因子更容易与基因组的这一部分相接触；有利于提高基因的转录活性。

38.什么是原癌基因；什么是抑癌基因？

原癌基因：癌基因编码的蛋白能够促进细胞生长的失控和细胞向恶性状态转化的基因；没有激活之前； 称之为原癌基因

抑癌基因：是一种抑制细胞生长和肿瘤形成的基因。

差异: ①在功能上；抑癌基因起负调控作用；癌基因起正调控作用；

②在遗传方式上；原癌基因是显性的；抑癌基因是隐性的；

③在突变发生的细胞类型上；抑癌基因突变可以发生在体细胞中；也可能发生在生殖细胞中并通过生殖细胞得到遗传。原癌基因突变只发生在体细胞中。

39.什么是单基因病、多基因病、获得性基因病？

单基因病：主要病因是某个基因位点上产生了缺陷等位基因；如：地中海贫血、白化病。

多基因病：涉及多个基因及调控这些基因表达的环境因子之间的相互作用；如：高血压、糖尿病。

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获得性基因病：主要是由病源微生物感染引起的传染病；如肝炎、艾滋病。

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