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此文檔收集于網(wǎng)絡(luò),僅供學(xué)習(xí)與交流,如有侵權(quán)請聯(lián)系網(wǎng)站刪除第一章 緒論1.簡述孟德爾、摩爾根和沃森等人對分子生物學(xué)發(fā)展的主要貢獻(xiàn)。答:孟德爾的對分子生物學(xué)的發(fā)展的主要貢獻(xiàn)在于他通過豌豆實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)了遺傳規(guī)律、分離規(guī)律及自由組合規(guī)律;摩爾根的主要貢獻(xiàn)在于發(fā)現(xiàn)染色體的遺傳機(jī)制,創(chuàng)立染色體遺傳理論,成為現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)生物學(xué)奠基人;沃森和克里克在1953年提出DAN反向雙平行雙螺旋模型。2.寫出DNA和RNA的英文全稱。答:脫氧核糖核酸(DNA, Deoxyribonucleic acid), 核糖核酸(RNA, Ribonucleic acid)3.試述“有其父必有其子”的生物學(xué)本質(zhì)。答:其生物學(xué)本質(zhì)是基因遺傳。子代的性質(zhì)由遺傳所得的基因決定,而基因由于遺傳的作用,其基因的一半來自于父方,一般來自于母方。4.早期主要有哪些實(shí)驗(yàn)證實(shí)DNA是遺傳物質(zhì)?寫出這些實(shí)驗(yàn)的主要步驟。答:一,肺炎雙球菌感染實(shí)驗(yàn),1,R型菌落粗糙,菌體無多糖莢膜,無毒,注入小鼠體內(nèi)后,小鼠不死亡。2,S型菌落光滑,菌體有多糖莢膜,有毒,注入到小鼠體內(nèi)可以使小鼠患病死亡。3,用加熱的方法殺死S型細(xì)菌后注入到小鼠體內(nèi),小鼠不死亡;二,噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn):1,噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)過程:吸附侵入復(fù)制組裝釋放。 2,DNA中P的含量多,蛋白質(zhì)中P的含量少;蛋白質(zhì)中有S而DNA中沒有S,所以用放射性同位素35S標(biāo)記一部分噬菌體的蛋白質(zhì),用放射性同位素32P標(biāo)記另一部分噬菌體的DNA。用35P標(biāo)記蛋白質(zhì)的噬菌體侵染后,細(xì)菌體內(nèi)無放射性,即表明噬菌體的蛋白質(zhì)沒有進(jìn)入細(xì)菌內(nèi)部;而用32P標(biāo)記DNA的噬菌體侵染細(xì)菌后,細(xì)菌體內(nèi)有放射性,即表明噬菌體的DNA進(jìn)入了細(xì)菌體內(nèi)。 三,煙草TMV的重建實(shí)驗(yàn):1957年,F(xiàn)raenkel-Conrat等人,將兩個不同的TMV株系(S株系和HR株系)的蛋白質(zhì)和RNA分別提取出來,然后相互對換,將S株系的蛋白質(zhì)和HR株系的RNA,或反過來將HR株系的蛋白質(zhì)和S株系的RNA放在一起,重建形成兩種雜種病毒,去感染煙草葉片。5.請定義DNA重組技術(shù)和基因工程技術(shù)。答:DNA重組技術(shù):目的是將不同的DNA片段(如某個基因或基因的一部分)按照人們的設(shè)計定向連接起來,然后在特定的受體細(xì)胞中與載體同時復(fù)制并得到表達(dá),產(chǎn)生影響受體細(xì)胞的新的遺傳性狀?;蚬こ碳夹g(shù):是除了包含DNA重組技術(shù)外還包括其他可能是生物細(xì)胞基因結(jié)構(gòu)得到改造的體系,基因工程是指技術(shù)重組DNA技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化設(shè)計與應(yīng)用,包括上游技術(shù)和下游技術(shù)兩大組成部分。上游技術(shù)指的是基因重組、克隆和表達(dá)的設(shè)計與構(gòu)建(即重組DNA技術(shù));而下游技術(shù)則涉及到基因工程菌或細(xì)胞的大規(guī)模培養(yǎng)以及基因產(chǎn)物的分離純化過程。6.寫出分子生物學(xué)的主要研究內(nèi)容。答:1,DNA重組技術(shù);2,基因表達(dá)調(diào)控研究;3,生物大分子的結(jié)構(gòu)功能研究-結(jié)構(gòu)分子生物學(xué);4,基因組、功能基因組與生物信息學(xué)研究。第二章 染色體與DNA1.染色體具有哪些作為遺傳物質(zhì)的特征?分子結(jié)構(gòu)相對穩(wěn)定能夠自我復(fù)制,使親子代之間保持連續(xù)性能夠指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成,從而控制整個生命過程能夠產(chǎn)生可遺傳的變異2.什么是核小體?簡述其形成過程。由DNA和組蛋白組成的染色質(zhì)纖維細(xì)絲是許多核小體連成的念珠狀結(jié)構(gòu)。核小體是由H2A,H2B,H3,H4各兩個分子生成的八聚體和由大約200bp的DNA組成的。八聚體在中間,DNA分子盤繞在外,而H1則在核小體外面。每個核小體只有一個H1。所以,核小體中組蛋白和DNA的比例是每200bpDNA有H2A,H2B,H3,H4各兩個,H1一個。用核酸酶水解核小體后產(chǎn)生只含146bp核心顆粒,包括組蛋白八聚體及與其結(jié)合的146bpDNA,該序列繞在核心外面形成1.75圈,每圈約80bp。由許多核小體構(gòu)成了連續(xù)的染色質(zhì)DNA細(xì)絲。核小體的形成是染色體中DNA壓縮的第一階段。在核小體中DNA盤繞組蛋白八聚體核心,從而使分子收縮至原尺寸的1/7。200bpDNA完全舒展時長約68nm,卻被壓縮在10nm的核小體中。核小體只是DNA壓縮的第一步。核小體長鏈200bp核酸酶初步處理核小體單體200bp核酸酶繼續(xù)處理核心顆粒146bp3.簡述真核生物染色體的組成及組裝過程真核生物染色體除了性細(xì)胞外全是二倍體 ,DNA以及大量蛋白質(zhì)及核膜構(gòu)成的核小體是染色體結(jié)構(gòu)的最基本單位。核小體的核心是由4種組蛋白(H2A、H2B、H3和H4)構(gòu)成的扁球狀8聚體。蛋白質(zhì)包括組蛋白與非組蛋白。組蛋白是染色體的結(jié)構(gòu)蛋白,它與DNA組成核小體,含有大量賴氨酸核精氨酸。非組蛋白包括酶類與細(xì)胞分裂有關(guān)的蛋白等,他們也有可能是染色體的結(jié)構(gòu)成分由DNA和組蛋白組成的染色體纖維細(xì)絲是許多核小體連成的念珠狀結(jié)構(gòu)。 1.由DNA與組蛋白包裝成核小體,在組蛋白H1的介導(dǎo)下核小體彼此連接形成直徑約10nm的核小體串珠結(jié)構(gòu),這是染色質(zhì)包裝的一級結(jié)構(gòu)。2.在有組蛋白H1存在的情況下,由直徑10nm的核小體串珠結(jié)構(gòu)螺旋盤繞,每圈6個核小體,形成外徑為30nm,內(nèi)徑10nm,螺距11nm的螺線管,這是染色質(zhì)包裝的二級結(jié)構(gòu)。3.由螺線管進(jìn)一步螺旋化形成直徑為0.4m的圓筒狀結(jié)構(gòu),稱為超螺線管,這是染色質(zhì)包裝的三級結(jié)構(gòu)。4.這種超螺線管進(jìn)一步螺旋折疊,形成長2-10m的染色單體,即染色質(zhì)包裝的四級結(jié)構(gòu)。4. 簡述DNA的一,二,三級結(jié)構(gòu)的特征DNA一級結(jié)構(gòu):4種核苷酸的的連接及排列順序,表示了該DNA分子的化學(xué)結(jié)構(gòu)DNA二級結(jié)構(gòu):指兩條多核苷酸鏈反向平行盤繞所生成的雙螺旋結(jié)構(gòu)DNA三級結(jié)構(gòu):指DNA雙螺旋進(jìn)一步扭曲盤繞所形成的特定空間結(jié)構(gòu)5.原核生物DNA具有哪些不同于真核生物DNA的特征?1, 結(jié)構(gòu)簡練 原核DNA分子的絕大部分是用來編碼蛋白質(zhì),只有非常小的一部分不轉(zhuǎn)錄,這與真核DNA的冗余現(xiàn)象不同。2, 存在轉(zhuǎn)錄單元 原核生物DNA序列中功能相關(guān)的RNA和蛋白質(zhì)基因,往往叢集在基因組的一個或幾個特定部位,形成功能單元或轉(zhuǎn)錄單元,它們可被一起轉(zhuǎn)錄為含多個mRNA的分子,稱為多順反子mRNA。3, 有重疊基因 重疊基因,即同一段DNA能攜帶兩種不同蛋白質(zhì)信息。主要有以下幾種情況 一個基因完全在另一個基因里面 部分重疊 兩個基因只有一個堿基對是重疊的6.簡述DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)及其在現(xiàn)代分子生物學(xué)發(fā)展中的意義DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)分為右手螺旋A-DNA、B-DNA和左手螺旋Z-DNA。 DNA的二級結(jié)構(gòu)是指兩條都核苷酸鏈反向平行盤繞所生成的雙螺旋結(jié)構(gòu)。右手螺旋-是由兩條反向平行的多核苷酸鏈圍繞同一中心軸構(gòu)成的。多核苷酸的方向是由核苷酸間的磷酸二酯鍵的走向決定的 一條由5到3另一條由3到5。兩鏈上的堿基以氫鍵相連,嘌呤和嘧啶堿基對層疊與雙螺旋內(nèi)側(cè),順著螺旋軸心從上向下看,可見堿基平面與縱軸平面垂直且螺旋的軸心方向穿過氫鍵的中點(diǎn)。核苷酸的磷酸集團(tuán)與脫氧核糖在外側(cè),通過磷酸二酯鍵相連接而構(gòu)成DNA分子的骨架。DNA轉(zhuǎn)錄時其鏈板間與有它轉(zhuǎn)錄所得的RNA鏈間形成A-DNA這對基因表達(dá)有重要意義左手螺旋-是右手螺旋的一個補(bǔ)充。Z-DNA調(diào)控基因轉(zhuǎn)錄模型中,在鄰近調(diào)控系統(tǒng)中,與調(diào)節(jié)區(qū)相鄰的轉(zhuǎn)錄區(qū)被Z-DNA抑制,只有Z-DNA轉(zhuǎn)變?yōu)锽-DNA后,轉(zhuǎn)錄才得以活化,而在遠(yuǎn)距離調(diào)控系統(tǒng)中,Z-DNA可以通過改變負(fù)超螺旋水平,決定聚合酶能否與模板鏈相結(jié)合而調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄起始活性。7 .DNA復(fù)制通常采取哪些方式 1 線性DNA雙鏈的復(fù)制 將線性復(fù)制子轉(zhuǎn)變?yōu)榄h(huán)狀或多聚分子 在DNA末端形成發(fā)夾式結(jié)構(gòu) 使分子沒有游離末端 在某種蛋白質(zhì)的介入下,在真正的末端啟動復(fù)制 2 環(huán)狀DNA雙鏈的復(fù)制 型 滾環(huán)型 D環(huán)型8.簡述原核生物DNA的復(fù)制特點(diǎn)。(1)復(fù)制的起始 1, DNA雙螺旋的解旋 DNA在復(fù)制時,其雙鏈?zhǔn)紫冉忾_,形成復(fù)制叉,這是一個有多種蛋白質(zhì)和酶參與的復(fù)雜過程。 (2) DNA復(fù)制的引發(fā) RNA引物的合成 前導(dǎo)鏈:DNA雙鏈解開為單鏈后,由引發(fā)酶(RNA聚合酶, Primase)在5 3DNA模板上合成一段RNA引物,再由DNA 聚合酶從RNA引物3端開始合成新的DNA鏈。然后以此為起點(diǎn),進(jìn)入DNA復(fù)制的延伸。后隨鏈:后隨鏈的引發(fā)過程由引發(fā)體(Primosome)來完成。引發(fā)體由6種蛋白組成的引發(fā)前體(Preprimosome)和引發(fā)酶(Primase)組成。引發(fā)體催化生成滯后鏈的RNA引物短鏈, 再由DNA聚合酶III 作用合成后續(xù)DNA,直至遇到下一個引物或?qū)槠螢橹?。在滯后鏈上所合成的RNA引物非常短,一般只有3-5個核苷酸。而且,在同一種生物體細(xì)胞中這些引物都具有相似的序列。 (3) 復(fù)制的延伸 岡崎片段與半不連續(xù)復(fù)制 在原核生物中,DNA 新生鏈的合成主要由DNA 聚合酶III所催化。當(dāng)岡崎片段形成后,DNA聚合酶I 通過其53外切酶活性切除岡崎片段上的RNA引物,同時,利用后一個岡 崎片段作為引物由53合成DNA。最后兩個岡崎片段由DNA連接酶將其接起來,形成完整的DNA滯后鏈。 (4) 復(fù)制的終止 DNA復(fù)制的終止依賴與Tus蛋白(Terminus utilization substance,36kD)和DNA鏈上特殊的重復(fù)序列Ter(約22bp)。Tus-ter復(fù)合體將阻止DNA解鏈,等反方向的復(fù)制叉到達(dá)后停止復(fù)制,然后兩條鏈解開。最后,釋放子鏈DNA,依靠拓?fù)涿笇⒊菪Y(jié)構(gòu)引入DNA分子。9.真核生物DNA的復(fù)制在哪些水平上受到調(diào)控1細(xì)胞生活周期水平調(diào)控(限制點(diǎn)調(diào)控)即決定細(xì)胞停留在G1期還是進(jìn)入S期2染色體水平調(diào)控即決定不同染色體或同一染色體不同部位的復(fù)制子按一定順序在S期起始復(fù)制3復(fù)制子水平調(diào)控即決定復(fù)制的起始與否10. 細(xì)胞通過哪幾種修復(fù)系統(tǒng)對DNA損傷進(jìn)行修復(fù)錯配修復(fù) 切除修復(fù) 重組修復(fù) DNA直接修復(fù) SOS系統(tǒng)11.什么是轉(zhuǎn)座子?可分為哪些種類?DNA的轉(zhuǎn)座,或稱移位,是由可移位因子介導(dǎo)的遺傳物質(zhì)重排現(xiàn)象。轉(zhuǎn)座子(transposon,Tn)是存在于染色體DNA上可自主復(fù)制和移位的基本單位。轉(zhuǎn)座子分為兩大類:插入序列(IS)和復(fù)合型轉(zhuǎn)座子。1. 插入序列 插入序列是最簡單的轉(zhuǎn)座子,它不含有任何宿主基因。它們是細(xì)菌染色體或質(zhì)粒DNA的正常組成部分。一個細(xì)菌細(xì)胞常帶有少于10個序列。轉(zhuǎn)座子常常被定為到特定的基因中,造成該基因突變。2. 復(fù)合型轉(zhuǎn)座子 復(fù)合型轉(zhuǎn)座子是一類帶有某些抗藥性基因(或其他宿主基因)的轉(zhuǎn)座子,其兩翼往往是兩個相同或高度同源的IS序列,表明IS序列插入到某個功能基因兩端時就可能產(chǎn)生復(fù)合轉(zhuǎn)座子。一旦形成復(fù)合轉(zhuǎn)座子,IS序列就不能再單獨(dú)移動,因?yàn)樗鼈兊墓δ鼙恍揎椓耍荒茏鳛閺?fù)合體移動。大部分情況下,這些轉(zhuǎn)座子的轉(zhuǎn)座能力是由IS序列決定和調(diào)節(jié)的。 除了末端帶有IS序列的復(fù)合轉(zhuǎn)座子外,還存在一些沒有IS序列的,體積龐大的轉(zhuǎn)座子(5000bp以上)TnA家族。12請說說插入序列與復(fù)合型轉(zhuǎn)座子之間異同轉(zhuǎn)座子是存在于染色體DNA上的可自主復(fù)制和位移的基本單位。最簡單的轉(zhuǎn)座子不含有任何宿主基因而被稱為插入序列(IS),他們是細(xì)菌染色體或質(zhì)粒DNA的正常組成部分。她常常被定位到特定的基團(tuán)中,造成基因突變。、復(fù)合式轉(zhuǎn)座子是一類帶有某些抗藥性基因的轉(zhuǎn)座子,其兩翼是相同的或高度同源的IS序列,且IS序列是不能單獨(dú)移動的只能作為復(fù)合體移動而且IS序列也決定和調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)座子的轉(zhuǎn)座能力。也是有沒有IS序列的轉(zhuǎn)座子Tna家族,其兩翼帶有38bp的倒置重復(fù)序列第三章 生物信息的傳遞(上)-從DNA到RNA1,什么是編碼鏈?什么是模版鏈?答:與mRNA序列相同的那條DNA鏈稱為編碼鏈(或有意義鏈);另一條根據(jù)堿基互補(bǔ)原則指導(dǎo)mRNA合成DNA鏈稱為模版鏈(或反義鏈)。2,簡述RNA轉(zhuǎn)錄的概念及其基本過程。答:RNA轉(zhuǎn)錄:以DNA中的一條單鏈為模板,游離堿基為原料,在DNA依賴的RNA聚合酶催化下合成RNA鏈的過程?;具^程:模版識別轉(zhuǎn)錄開始轉(zhuǎn)錄延伸轉(zhuǎn)錄終止。3.大腸桿菌的RNA聚合酶有哪些組成成分?各個亞基的作用如何?答:大腸桿菌的RNA聚合酶由2個亞基、一個亞基、一個亞基和一個亞基組成的核心酶,加上一個亞基后則成為聚合酶全酶。亞基肯能與核心酶的組裝及啟動子的識別有關(guān),并參與RNA聚合酶和部分調(diào)節(jié)因子的相互作用;亞基和亞基組成了聚合酶的催化中心,亞基能與模版DNA、新生RNA鏈及核苷酸底物相結(jié)合。4.什么是封閉復(fù)合物、開放復(fù)合物以及三元復(fù)合物?答:模版的識別階段,聚合酶與啟動子可逆性結(jié)合形成封閉性復(fù)合物;封閉性復(fù)合物形成后,此時,DNA鏈仍然處于雙鏈狀態(tài),伴隨著DNA構(gòu)象的重大變化,封閉性復(fù)合物轉(zhuǎn)化為開放復(fù)合物;開放復(fù)合物與最初的兩個NTP相結(jié)合并在這兩個核苷酸之間形成磷酸二脂鍵后即轉(zhuǎn)變成包括RNA聚合酶、DNA和新生RNA的三元復(fù)合物。5.簡述因子的作用。答:1.因子的作用是負(fù)責(zé)模版鏈的選擇和轉(zhuǎn)錄的起始,它是酶的別構(gòu)效應(yīng)物,使酶專一性識別模版上的啟動子;2.因子可以極大的提高RNA聚合酶對啟動子區(qū)DNA序列的親和力;3.因子還能使RNA聚合酶與模版DNA上非特異性位點(diǎn)結(jié)合常數(shù)降低。6.什么是Pribnow box?它的保守序列是什么?答:pribnow box是原核生物中中央大約位于轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)上游10bp處的TATA區(qū),所以又稱作-10區(qū)。它的保守序列是TATAAT。7.什么是上升突變?什么是下降突變?答:上升突變:細(xì)菌中常見的啟動自突變之一,突變導(dǎo)致Pribnow區(qū)共同序列的同一性增加;下降突變:細(xì)菌中常見的啟動子突變之一,突變導(dǎo)致結(jié)構(gòu)基因的轉(zhuǎn)錄水平大大降低,如Pribnow區(qū)從TATAAT變成AATAAT。8.簡述原核生物和真核生物mRNA的區(qū)別。答:1,原核生物mRNA常以多順反子的形式存在。真核生物mRNA一般以單順反子的形式存在;2,原核生物mRNA的轉(zhuǎn)錄與翻譯一般是偶聯(lián)的,真核生物轉(zhuǎn)錄的mRNA前體則需經(jīng)轉(zhuǎn)錄后加工,加工為成熟的mRNA與蛋白質(zhì)結(jié)合生成信息體后才開始工作;3,原核生物mRNA半壽期很短,一般為幾分鐘 ,最長只有數(shù)小時。真核生物mRNA的半壽期較長, 如胚胎中的mRNA可達(dá)數(shù)日;4,原核與真核生物mRNA的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)也不同,原核生物的mRNA的5端無帽子結(jié)構(gòu),3端沒有或只有較短的poly A結(jié)構(gòu)。9.大腸桿菌的終止子有哪兩大類?請分別介紹一下它們的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。答:大腸桿菌的終止子可以分為不依賴于p因子和依賴于p因子兩大類。不依賴于p因子的終止子結(jié)構(gòu)特點(diǎn):1.位于位點(diǎn)上游一般存在一個富含GC堿基的二重對稱區(qū),由這段DNA轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的RNA容易形成發(fā)卡式結(jié)構(gòu)。2.在終止位點(diǎn)前面有一端由48個A組成的序列,所以轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物的3端為寡聚U。依賴于p因子的終止子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn):1.因子是一個相對分子質(zhì)量為2.0105的六聚體蛋白,它能水解各種核苷三磷酸,實(shí)際上是一種NTP酶。2. 終止過程需要消耗能量,因子具有終止轉(zhuǎn)錄和核苷三磷酸酶兩種功能。10.真核生物的原始轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物必須經(jīng)過哪些加工才能成為成熟的mRNA,以用作蛋白質(zhì)合成的模版。答:1,裝上5端帽子;2,裝上3端多聚A尾巴;3,剪接:將mRNA前體上的居間順序切除,再將被隔開的蛋白質(zhì)編碼區(qū)連接起來。剪接過程是由細(xì)胞核小分子RNA參與完成的,被切除的居間順序形成套索形;4,修飾:mRNA分子內(nèi)的某些部位常存在N6-甲基腺苷,它是由甲基化酶催化產(chǎn)生的,也是在轉(zhuǎn)錄后加工時修飾的。11.簡述、類內(nèi)含子的剪接特點(diǎn)。答:類內(nèi)含子的剪接主要是轉(zhuǎn)酯反應(yīng),即剪接反應(yīng)實(shí)際上是發(fā)生了兩次磷酸二脂鍵的轉(zhuǎn)移。在I類內(nèi)含子的切除體系中,第一個轉(zhuǎn)酯反應(yīng)由一個游離的鳥苷或者鳥苷酸介導(dǎo),鳥苷或鳥苷酸的3OH作為親核基團(tuán)攻擊內(nèi)含子5端的磷酸二脂鍵,從上游切開RNA鏈。在第二個轉(zhuǎn)酯反應(yīng)中,上游外顯子的自由3OH作為親核基團(tuán)攻擊內(nèi)含子3位核苷酸上的磷酸二脂鍵,使內(nèi)含子被完全切開,上下游兩個外顯子通過新的磷酸二脂鍵相連。類內(nèi)含子主要存在于真核生物的線粒體和葉綠體rRNA基因中,在類內(nèi)含子切除體系中,轉(zhuǎn)酯反應(yīng)無需游離鳥苷或鳥苷酸,而是由內(nèi)含子本身的靠近3端的腺苷酸2OH作為親核基團(tuán)攻擊內(nèi)含子5端的磷酸二脂鍵,從上游切開RNA鏈后形成套索結(jié)構(gòu)。再由上游外顯子的自由3OH作為親核基團(tuán)攻擊內(nèi)含子3位核苷酸上的磷酸二脂鍵,使得內(nèi)含子被完全切開,上下游兩個內(nèi)含子通過新的磷酸二脂鍵相連。12.什么是RNA編輯?其生物學(xué)意義是什么?答:RNA 編輯是指某些RNA特別是mRNA前體經(jīng)過插入、刪除或取代一些核苷酸殘疾等操作,導(dǎo)致DNA所編碼的遺傳信息的改變,使得經(jīng)過RNA編輯的mRNA序列發(fā)生了不同于模版的DAN的變化。生物學(xué)意義:1,校正作用,有些基因在突變的途中丟失的遺傳信息可能通過RNA的編輯得以恢復(fù);2,調(diào)控翻譯,通過編輯可以構(gòu)建或去除其實(shí)密碼子和終止密碼子,是基因表達(dá)調(diào)控的一種方式;3,擴(kuò)充遺傳信息,能使基因產(chǎn)物獲得心得結(jié)構(gòu)核功能,有利于生物的進(jìn)化。13.核酶具有哪些結(jié)構(gòu)特點(diǎn)?其生物學(xué)意義是什么?答:核酶的結(jié)構(gòu)特點(diǎn):核酶的錘頭結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是:三個莖區(qū)形成局部的雙鏈結(jié)構(gòu);其中含13個保守的核苷酸,N代表任何核苷酸; 生物學(xué)意義:1,核酶是繼反轉(zhuǎn)錄現(xiàn)象之后對中心法則的有一個重要的修正,說明RNA既是遺傳物質(zhì)又是酶;2,核酶的發(fā)現(xiàn)為生命起源的研究提供了新思路-也許曾經(jīng)存在以RNA為基礎(chǔ)的原始生命。第四章 生物信息的傳遞(下)-從mRNA到蛋白質(zhì)1.遺傳密碼有哪些特征?答:1,密碼的連續(xù)性,密碼之間無間斷也沒有重疊;2,密碼的簡并性,許多氨基酸都有多個密碼子;3,密碼的通用性和特殊性,遺傳密碼無論在體內(nèi)還是在體外,無論是對病毒、細(xì)菌、動物還是植物而言都是通用的,但是也有少數(shù)例外;4,密碼子和反密碼子的相互作用。2.有幾種終止密碼子?它們的序列和別名分別是什么?答:3種,UAA、UAG和UGA,別名是無意義密碼。3.簡述擺動學(xué)說。答:1966年,Crick根據(jù)立體化學(xué)原理提出擺動學(xué)說,解釋了反密碼子中某些稀有成分的配對。擺動學(xué)說認(rèn)為,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,第三對堿基有一定的自由度,可以“擺動”,因而使某些tRNA可以識別1個以上的密碼子。認(rèn)為除A-U、G-C配對外,還有非標(biāo)準(zhǔn)配對,I-A、I-C、I-U,并強(qiáng)調(diào)密碼子的5端第1、2個堿基嚴(yán)格遵循標(biāo)準(zhǔn)配對,而第3個堿基可以非標(biāo)準(zhǔn)配對,具有一定程度的擺動靈活性。4.tRNA在組成和結(jié)構(gòu)上有哪些特點(diǎn)?答:1.tRNA中含有稀有堿基,除ACGU 外還含有雙氫尿嘧啶、假尿嘧啶等;2.tRNA分子形成莖環(huán)節(jié)構(gòu);3.tRNA分子末端有氨基酸接納莖;4.tRNA分子序列中很有反密碼子。5,比較原核與真核的核糖體組成。答:1,真核細(xì)胞中的核糖體數(shù)量多余原核;2,真核細(xì)胞中核糖體RNA占細(xì)胞中總RNA的量少于原核;3,原核生物的核糖體通過與mRNA的相互作用,被固定在核基因組上,真核生物的核糖體則直接或間接的與細(xì)胞骨架有關(guān)聯(lián)或者與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜結(jié)構(gòu)相連;4,原核生物核糖體由約RNA占2/3及1/3的蛋白組成,真核生物核糖體中RNA占3/5,蛋白質(zhì)占2/5。6,什么是SD序列?其功能是什么?答:SD序列是指信使核糖核酸(mRNA)翻譯起點(diǎn)上游與原核16S 核糖體RNA或真核18S rRNA 3端富含嘧啶的7核苷酸序列互補(bǔ)的富含嘌呤的37個核苷酸序列(AGGAGG),是核糖體小亞基與mRNA結(jié)合并形成正確的前起始復(fù)合體的一段序列。功能:SD序列對mRNA的翻譯起重要作用。7.核糖體有哪些活性中心?答:核糖體包括多個活性中心,即mRNA結(jié)合部位、結(jié)合或接受AA-tRNA部位(A位點(diǎn)),結(jié)合或接受肽酰-tRNA部位(P位點(diǎn)),肽基轉(zhuǎn)移部位及形成肽鍵的部位(E位點(diǎn)),此外還有負(fù)責(zé)肽鏈延伸的各種延伸因子的結(jié)合位點(diǎn)。8,真核生物與原核生物在翻譯起始過程中有哪些區(qū)別?答:原核生物的起始tRNA是fMet-tRNA,真核生物是Met-tRNAMet。原核生物中30S小亞基首先與mRNA模版相結(jié)合,再與fMet-tRNA結(jié)合,最后與50S大亞基結(jié)合。而在真核生物中,40S小亞基首先與Met-tRNAMet相結(jié)合,再與模版mRNA結(jié)合,最后與60S大亞基結(jié)合生成80S.mRNA.Met-tRNAMet起始復(fù)合物。9,鏈霉素為什么能夠抑制蛋白質(zhì)的合成?答:鏈霉素是是一種氨基葡萄糖型抗生素,分子式C21H39N7O12,可以多種方式抑制原核生物核糖體,能干擾fMet-tRNA與核糖體的結(jié)合,從而阻止蛋白質(zhì)合成的正確起始,也會導(dǎo)致mRNA的錯讀。10,什么是信號肽?它在序列組成上有什么特點(diǎn)?有什么功能?答:絕大部分被運(yùn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔的蛋白質(zhì)都帶有一個信號肽,該序列常常位于蛋白質(zhì)的氨基端,長度一般都在13-16個殘基,有如下三個特征:1,一般帶有10-15個疏水殘基;2,在靠近該序列N端常常帶有一個或者數(shù)個帶正電荷的氨基酸;3,在其C端靠近蛋白酶切割位點(diǎn)處常常帶有數(shù)個極性氨基酸。功能:完整的信號肽是保證蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)的必要條件。11,簡述葉綠體蛋白質(zhì)的跨膜運(yùn)輸機(jī)制。答:1,活性蛋白水解酶位于葉綠體基質(zhì)內(nèi);2,葉綠體膜能夠特異性的與葉綠體蛋白的前體結(jié)合;3,葉綠體蛋白質(zhì)前體內(nèi)可降解序列因植物和蛋白質(zhì)種類不同而表現(xiàn)出明顯的差異;12,蛋白質(zhì)有哪些翻譯后的加工修飾?答:1、氨基端和羧基端的修飾;2.共價修飾:磷酸化、糖基化、羥基化、二硫鍵的形成;3.亞基的聚合;4.水解斷鏈,切除新生肽中非功能片段。13,什么是核定位序列?其主要功能是什么?答:核定位序列:蛋白質(zhì)的一個結(jié)構(gòu)域,通常為一短的氨基酸序列,它能與入核載體相互作用,使蛋白能被運(yùn)進(jìn)細(xì)胞核。在絕大多數(shù)多細(xì)胞真核生物中,每當(dāng)細(xì)胞發(fā)生分裂時,核膜被破壞,等到細(xì)胞分類完成后,核膜被重新建成,分散在細(xì)胞內(nèi)的核蛋白必須被重新運(yùn)入核內(nèi),為了核蛋白的重復(fù)定位,這些蛋白質(zhì)中的信號肽-被稱為核定位序列。第五章 分子生物學(xué)研究法(上)-DNA、RNA及蛋白質(zhì)操作技術(shù)2. 如何理解PCR擴(kuò)增的原理和過程。答:PCR擴(kuò)增的原理及過程 該技術(shù)模擬體內(nèi)天然DNA的復(fù)制過程,其基本原理是在模板、引物、4種dNTP和賴熱DNA聚合酶存在的條件下,特異擴(kuò)增位于兩段已知序列之間的DNA區(qū)段的酶促合成反應(yīng)。每一循環(huán)包括高溫變性、低溫退火、中溫延伸三步反應(yīng)。每一循環(huán)的產(chǎn)物作為下一個循環(huán)的模板,如此循環(huán)30次,介于兩個引物之間的新生DNA片段理論上達(dá)到230拷貝(約為109個分子)。PCR技術(shù)的特異性取決于引物與模板結(jié)合的特異性。PCR由變性-退火-延伸三個基本反應(yīng)步驟構(gòu)成: 模板DNA的變性:模板DNA經(jīng)加熱至93左右一定時間后,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; 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左右,引物與模板DNA單鏈的互補(bǔ)序列配對結(jié)合; 引物的延伸:DNA模板-引物結(jié)合物在TaqDNA聚合酶的作用下,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。每完成一個循環(huán)需24分鐘,23小時就能將待擴(kuò)目的基因擴(kuò)增放大幾百萬倍(Plateau)。 到達(dá)平臺期所需循環(huán)次數(shù)取決于樣品中模板的拷貝。在此同時認(rèn)識到蛋白質(zhì)是接受RNA的遺傳信息而合成的。 第七章 基因的表達(dá)與調(diào)控(上)-原核基因表達(dá)調(diào)控模式1.簡述代謝物對基因表達(dá)調(diào)控的兩種方式。答:轉(zhuǎn)錄水平上的調(diào)控(transcriptionalregulation);轉(zhuǎn)錄水平上的調(diào)控(post-transcriptionalregulation),包括mRNA加工成熟水平上的調(diào)控(differen, tialprocessingofRNAtranscript)和翻譯水平上的調(diào)控(differentialtranslationofmRNA)。2.什么是操縱子學(xué)說1961年,法國科學(xué)家莫諾(JLMonod,1910-1976)與雅可布(FJacob)發(fā)表“蛋白質(zhì)合成中的遺傳調(diào)節(jié)機(jī)制”一文,提出操縱子學(xué)說,開創(chuàng)了基因調(diào)控的研究。四年后的1965年,莫諾與雅可布即榮獲諾貝爾生理學(xué)與醫(yī)學(xué)獎。莫諾與雅可布最初發(fā)現(xiàn)的是大腸桿菌的乳糖操縱子。這是一個十分巧妙的自動控制系統(tǒng),這個自動控制系統(tǒng)負(fù)責(zé)調(diào)控大腸桿菌的乳糖代謝。乳糖可作為培養(yǎng)大腸桿菌的能源。大腸桿菌能產(chǎn)生一種酶(叫做“半乳糖苷酶”),能夠催化乳糖分解為半乳糖和葡萄糖,以便作進(jìn)一步的代謝利用。編碼半乳糖苷酶的基因(簡稱z)是一個結(jié)構(gòu)基因(structural gene)。這個結(jié)構(gòu)基因與操縱基因共同組成操縱子。操縱基因受一種叫作阻遏蛋白的蛋白質(zhì)的調(diào)控。當(dāng)阻遏蛋白結(jié)合到操縱基因之上時,乳糖會起誘導(dǎo)作用,它與阻遏蛋白結(jié)合,使之從操縱基因上脫落下來。這時,操縱基因開啟,相鄰的結(jié)構(gòu)基因也表現(xiàn)活性,細(xì)菌就能分解并利用乳糖了,這樣,乳糖便成了誘導(dǎo)半乳糖苷酶產(chǎn)生的誘導(dǎo)物。上述內(nèi)容表明,大腸桿菌的乳糖操縱子是一個十分巧妙的自動控制系統(tǒng):當(dāng)培養(yǎng)基中含有充分的乳糖,同時不含葡萄糖時,細(xì)菌便會自動產(chǎn)生半乳糖苷酶來分解乳糖,以資利用。當(dāng)培養(yǎng)基中不含乳糖時,細(xì)菌便自動關(guān)閉乳糖操縱子,以免浪費(fèi)物質(zhì)和能量。3.簡述乳糖操縱子的調(diào)控模型。答:A、乳糖操縱子的組成:大腸桿菌乳糖操縱子含 Z、Y、A 三個結(jié)構(gòu)基因,分別編碼半乳糖苷酶、透酶和半乳糖苷乙酰轉(zhuǎn)移酶,此外還有一個操縱序列 O,一個啟動子 P 和一個調(diào)節(jié)基因I。 B、阻遏蛋白的負(fù)性調(diào)節(jié):沒有乳糖存在時,I 基因編碼的阻遏蛋白結(jié)合于操縱序列 O 處,乳糖操縱子處于阻遏狀態(tài),不能合成分解乳糖的三種酶;有乳糖存在時,乳糖作為誘導(dǎo)物誘導(dǎo)阻遏蛋白變構(gòu),不能結(jié)合于操縱序列,乳糖操縱子被誘導(dǎo)開放合成分解乳糖的三種酶。所以,乳糖操縱子的這種調(diào)控機(jī)制為可誘導(dǎo)的負(fù)調(diào)控。C、CAP 的正性調(diào)節(jié):在啟動子上游有 CAP 結(jié)合位點(diǎn),當(dāng)大腸桿菌從以葡萄糖為碳源的環(huán)境轉(zhuǎn)變?yōu)橐匀樘菫樘荚吹沫h(huán)境 時,cAMP 濃度升高,與 CAP 結(jié)合,使 CAP 發(fā)生變構(gòu),CAP 結(jié)合于乳糖操縱子啟動序列附近的 CAP 結(jié)合位點(diǎn),激活 RNA 聚合酶活性,促進(jìn)結(jié)構(gòu)基因轉(zhuǎn)錄,調(diào)節(jié)蛋白結(jié)合于操縱子后促進(jìn)結(jié)構(gòu)基因的轉(zhuǎn)錄,對乳糖操縱子實(shí)行正調(diào)控,加速合成分解乳糖的三種酶。D、協(xié)調(diào)調(diào)節(jié):乳糖操縱子中的 I 基因編碼的阻遏蛋白的負(fù)調(diào)控與 CAP 的正調(diào)控兩種機(jī)制,互相協(xié)調(diào)、互相制約。4. 什么是葡萄糖效應(yīng)? 又稱葡萄糖阻遏或分解代謝產(chǎn)生阻遏作用。葡萄糖或某些容易利用的碳源,其分解代謝產(chǎn)物阻遏某些誘導(dǎo)酶體系編碼的基因轉(zhuǎn)錄的現(xiàn)象。如大腸埃希氏菌培養(yǎng)在含葡萄糖和乳糖的培養(yǎng)基上,在葡萄糖沒有被利用完之前,乳糖操縱子就一直被阻遏,乳糖不能被利用,這是因?yàn)槠咸烟堑姆纸馕镆鸺?xì)胞內(nèi)cAMP含量降低,啟動子釋放cAMP-CAP蛋白,RNA聚合酶不能與乳糖的啟動基因結(jié)合,以至轉(zhuǎn)錄不能發(fā)生,直到葡萄糖被利用完后,乳糖操縱子才進(jìn)行轉(zhuǎn)錄,形成利用乳糖的酶,這種現(xiàn)象稱葡萄糖效應(yīng)5.什么是弱化作用?答:1.當(dāng)培養(yǎng)基中色氨酸的濃度很低時,負(fù)載有色氨酸的tRNATrp也就少,這樣翻譯通過兩個相鄰色氨酸密碼子的速度就會很慢,當(dāng)4區(qū)被轉(zhuǎn)錄完成時,核糖體才進(jìn)行到1區(qū)(或停留在兩個相鄰的trp密碼子處),這時的前導(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),所以轉(zhuǎn)錄可繼續(xù)進(jìn)行,直到將trp操縱子中的結(jié)構(gòu)基因全部轉(zhuǎn)錄。 2.當(dāng)培養(yǎng)基中色氨酸濃度較高時,核糖體可順利通過兩個相鄰的色氨酸密碼子,在4區(qū)被轉(zhuǎn)錄之前就到達(dá)2區(qū),使2-3區(qū)不能配對,3-4區(qū)自由配對形成基一環(huán)終止子結(jié)構(gòu),轉(zhuǎn)錄被終止,trp操縱子被關(guān)閉。6.簡述抗終止子的調(diào)控機(jī)制 在以mRNA為模板翻譯多肽是,當(dāng)核糖體遇到終止密碼是如果沒有其他的情況一般都會停止翻譯,但當(dāng)有其他因素存在例如,色氨酸操縱子的調(diào)控中的弱化作用,這些因素會使核糖體不能夠在終止信號處終止肽鏈的延伸,叫做抗終止7.簡述反義RNA的調(diào)控機(jī)制 反義RNA,根據(jù)反義RNA的作用機(jī)制可將其分為3類類:這類反義RNA直接作用于其靶mRNA的SD序列和/或編碼區(qū),引起翻譯的直接抑制(A類)或與靶mRNA結(jié)合后引起該雙鏈RNA分子對RNA酶的敏感性增加,使其降解(B類)。類:這類反義RNA與mRNA的SD序列的上游非編碼區(qū)結(jié)合,從而抑制靶mRNA的翻譯功能。其作用機(jī)制尚不完全清楚,可能是反義RNA與靶mRNA的上游序列結(jié)合后會引起核糖體結(jié)合位點(diǎn)區(qū)域的二級結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,因而阻止了核糖體的結(jié)合。類:這類反義RNA可直接抑制靶mRNA的轉(zhuǎn)錄。8.簡述原核基因轉(zhuǎn)錄后調(diào)控的不同方式 轉(zhuǎn)錄的起始由RNA聚合酶與DNA模板的啟動子(promoter)結(jié)合。 經(jīng)過對百種以上原核生物不同基因的啟動子進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)啟動子具有下列的共同點(diǎn):在-10bp處有一段共有序列(consensus sequence),富含AT,即 TATAAT-,系Pribnow等首先發(fā)現(xiàn),因而稱為Pribnow盒(box),再往上游-35bp的中心處又有一組保守的共有序列,即-TTGACT-。啟動子鄰近的結(jié)構(gòu)示如圖13-3。 結(jié)合過程可分為二個步驟,首先由因子辨認(rèn)啟動子的35區(qū),全酶與該區(qū)結(jié)合,形成疏松的復(fù)合物,此時DNA雙鏈未解開,因而稱為封閉型轉(zhuǎn)錄起始復(fù)合物,繼而RNA聚合酶移向10區(qū)及轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn),在20區(qū)處DNA發(fā)生局部解鏈,形成1217bp的單鏈區(qū),RNA聚合酶與DNA結(jié)合更緊密,形成開放型轉(zhuǎn)錄起始復(fù)合物。以單鏈的模板鏈為模板,RNA聚合酶上的起始位點(diǎn)和延伸位點(diǎn)被相應(yīng)的NTP占據(jù),聚合酶的亞基催化第一個磷酸二酯鍵的生成,亞基從全酶解離,形成DNA-RNA聚合酶(核心酶)結(jié)合在一起的起始延伸復(fù)合物。第八章 基因的表達(dá)與調(diào)控(下)-真核基因表達(dá)調(diào)控一般規(guī)律1.基因家族的分類及其主要表達(dá)調(diào)控模式。答:(1),簡單多基因家族,真核生物首先是prerRNA經(jīng)過特異性甲基化,然后是經(jīng)RNA酶的切割便可產(chǎn)生成熟rRNA分子。原核生物則還要經(jīng)過核酸酶降解才能產(chǎn)生成熟rRNA分子。(2),復(fù)雜多基因家族,一般由幾個相關(guān)基因家族構(gòu)成,基因家族之間由間隔序列隔開,并作為獨(dú)立的轉(zhuǎn)錄單位,可能存在具有不同專一性的組蛋白亞類和發(fā)育調(diào)控機(jī)制。(3),發(fā)育調(diào)控的復(fù)雜多基因家族,每個基因家族中,基因排列的順序就是他們在發(fā)育階段的表達(dá)順序。2,何為外顯子和內(nèi)含子及其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和可變調(diào)控?答:大多數(shù)真核基因都是由蛋白質(zhì)編碼序列和非蛋白質(zhì)編碼序列組成的,編碼序列稱為外顯子(exon),非編碼序列稱為內(nèi)含子(intron)。結(jié)構(gòu)特點(diǎn):一個結(jié)構(gòu)基因中編碼某一蛋白質(zhì)不同區(qū)域的各個外顯子并不連續(xù)排列在一起,而是常常被長度不等的內(nèi)含子所隔離,形成鑲嵌排列的斷裂方式。可變調(diào)控:不少真核基因的原始轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物可通過不同剪接方式,產(chǎn)生不同的mRNA,并翻譯成不同的蛋白質(zhì)。另外,一些核基因由于轉(zhuǎn)錄是選擇了不同的啟動子或者在轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物上選擇了不同的PolyA位點(diǎn)而使轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物產(chǎn)生不同的二級結(jié)構(gòu),因而影響剪接過程,最終產(chǎn)生不同的mRNA分子。3,DNA甲基化對基因表達(dá)的調(diào)控機(jī)制。答:大量研究表明,DNA甲基化能關(guān)閉某些基因達(dá)的活性,去甲基化則誘導(dǎo)了基因的重新活化和表達(dá)。三種調(diào)控機(jī)制:一是DNA甲基化導(dǎo)致了某些區(qū)域DNA構(gòu)象變化,從而影響了蛋白質(zhì)和DNA的相互作用,抑制了轉(zhuǎn)錄因子與啟動區(qū)DNA的結(jié)合效率。二是促進(jìn)阻遏蛋白的阻遏作用。三是DNA的甲基化還提高了該位點(diǎn)的突變頻率。4,真核生物轉(zhuǎn)錄元件組成及其分類。答:啟動子,轉(zhuǎn)錄模版,RAN聚合酶基礎(chǔ)轉(zhuǎn)錄所需的蛋白質(zhì)因子(TF),RNA聚合酶,增強(qiáng)子,反式作用因子5,增強(qiáng)子的作用機(jī)制。答:增強(qiáng)子是指能使與它連鎖的基因轉(zhuǎn)錄頻率明顯增加的DNA序列??赡苡?中作用機(jī)制:(1),影響模版附近的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu),導(dǎo)致DNA雙螺旋彎折或在反式因子的參與下,以蛋白質(zhì)之間的相互作用為媒介形成增強(qiáng)子魚啟動子之間“成環(huán)”連接,活化基因轉(zhuǎn)錄。(2),將模版固定在細(xì)胞核內(nèi)特定位置,如連接在核基質(zhì)上,有利于DNA拓?fù)洚悩?gòu)酶改變DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的張力,促進(jìn)RNA聚合酶在DNA鏈上的結(jié)合和滑動。(3),增強(qiáng)子區(qū)可以作為反式作用因子或RNA聚合酶進(jìn)入染色質(zhì)結(jié)構(gòu)的“入口”。6,反式作用因子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其對基因表達(dá)的調(diào)控。答:反式作用因子是能直接或間接的識別或結(jié)合在各類順式作用元件核心序列上,參與調(diào)控靶基因轉(zhuǎn)錄效率的蛋白質(zhì)。結(jié)構(gòu)特點(diǎn):同一類序列特異性的反式作用因子由多基因家族所編碼, 它們具有特定的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)(如上述的鋅指結(jié)構(gòu)、堿性亮氨酸拉鏈、螺旋-環(huán)-螺旋基元等)和蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)上的同源性, 因而構(gòu)成反式作用因子家族, 如類固醇激素受體家族、AP1家族等。主要包括:1.DNA結(jié)合域:a.螺旋-轉(zhuǎn)角-螺旋b.鋅指結(jié)構(gòu)c.亮氨酸拉鏈d.螺旋-突環(huán)-螺旋2.轉(zhuǎn)錄激活域:與其他轉(zhuǎn)錄因子相互作用的結(jié)構(gòu)成分。1常見的轉(zhuǎn)錄激活結(jié)構(gòu)域有富含谷氨酰胺結(jié)構(gòu)域,富含脯氨酸結(jié)構(gòu)域及酸性螺旋結(jié)構(gòu)域隨著表觀遺傳學(xué)的發(fā)展,研究發(fā)現(xiàn)除了蛋白,DNA、RNA也有調(diào)控功能,所以現(xiàn)在也稱反式調(diào)控元件,主要有miRNA,轉(zhuǎn)錄因子等7,舉例說明蛋白質(zhì)磷酸化如何影響基因表達(dá)。答:蛋白質(zhì)磷酸化主要影響細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)進(jìn)而影響基因表達(dá)。舉例:在糖原代謝過程中,激素與其受體在肌細(xì)胞外表面相結(jié)合,誘發(fā)細(xì)胞質(zhì)cAMP的合成并活化A激酶,后者再將活化磷酸基團(tuán)傳遞給無活性的磷酸化酶激酶,活化糖原磷酸化酶,最終將糖原磷酸化,進(jìn)入糖酵解途徑并提供ATP。(cAMP介導(dǎo)的蛋白質(zhì)磷酸化過程)8,組蛋白乙?;腿ヒ阴;绊懟蜣D(zhuǎn)錄的機(jī)制。答:組蛋白乙酰轉(zhuǎn)移酶和去乙?;竿ㄟ^是組蛋白乙?;腿ヒ阴;瘜虮磉_(dá)產(chǎn)生影響。組蛋白N端尾部上賴氨酸殘基的乙?;泻土宋膊康恼姾?,降低了它與組蛋白的親和性,導(dǎo)致核小體構(gòu)象發(fā)生有利于轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)蛋白與染色質(zhì)結(jié)合的變化,從而提高了基因轉(zhuǎn)錄的活性。核心組蛋白H2A,H2B,H3,H4通過組蛋白尾部選擇性乙?;绊懞诵◇w的濃縮水平和可接近性。由于乙?;慕M蛋白抑制了核小體的濃縮,使轉(zhuǎn)錄因子更容易與基因組的這一部分相接觸,有利于提高基因的轉(zhuǎn)錄活性。9,激素影響基因表達(dá)的基本模式。答:許多類固醇激素(如雌激素、孕激素、醛固酮、糖皮質(zhì)激素和雄激素)以及一些代謝性激素(如胰島素)的調(diào)控作用都是通過起始基因轉(zhuǎn)錄而實(shí)現(xiàn)的。靶細(xì)胞具有專一的細(xì)胞質(zhì)受體,可與激素形成復(fù)合物,導(dǎo)致三維結(jié)構(gòu)甚至化學(xué)性質(zhì)的變化。經(jīng)修飾的受體與激素復(fù)合物通過核膜進(jìn)入細(xì)胞核與染色質(zhì)的特定區(qū)域結(jié)合導(dǎo)致基因轉(zhuǎn)錄的起始或關(guān)閉。靶細(xì)胞內(nèi)含有大量激素受體蛋白,而非靶細(xì)胞中沒有或很少有這類受體,這是激素調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄組織特異性的根本原因。10,分子伴侶的分類及其影響基因表達(dá)的機(jī)制。答:分子伴侶(molecularchaperone)是一類序列上沒有相關(guān)性擔(dān)憂共同功能的保守性蛋白質(zhì),它們在細(xì)胞內(nèi)能幫助其他多肽進(jìn)行正確的折疊、組裝、運(yùn)轉(zhuǎn)和降解。目前認(rèn)為分子伴侶至少有兩類:熱休克蛋白家族和伴侶素。把能與某個(類)專一蛋白因子結(jié)合,從而控制基因特意表達(dá)的DNA上游序列稱為應(yīng)答元件(responseelement),如熱休克應(yīng)答元件,這些應(yīng)答元件與細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)移的轉(zhuǎn)錄因子相互作用,協(xié)調(diào)相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄。第十一章 基因組與比較基因組學(xué)1.簡述人類基因組計劃的科學(xué)意義(詳細(xì)答案見教材P424) 人類是在“進(jìn)化”歷程上最高級的生物,對它的研究有助于認(rèn)識自身、掌握生老病死規(guī)律、疾病的診斷和治療、了解生命的起源。 測出人類基因組DNA的30億個堿基對的序列,發(fā)現(xiàn)所有人類基因,找出它們在染色體上的位置,破譯人類全部遺傳信息。 在人類基因組計劃中,還包括對五種生物基因組的研究:大腸桿菌、酵母、線蟲、果蠅和小鼠,稱之為人類的五種“模式生物”。 HGP的目的是解碼生命、了解生命的起源、了解生命體生長發(fā)育的規(guī)律、認(rèn)識種屬之間和個體之間存在差異的起因、認(rèn)識疾病產(chǎn)生的機(jī)制以及長壽與衰老等生命現(xiàn)象、為疾病的診治提供科學(xué)依據(jù)。2.請分析人類基因組計劃的發(fā)展趨勢 人類基因組研究的目的不只是為了讀

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