分子遺傳學(xué)考試

1、分子遺傳學(xué) 名詞解釋： DNA甲基化（DNA methylation）:是指由DNA甲基化轉(zhuǎn)移酶介導(dǎo)，催化甲基基團(tuán)從S-腺苷甲硫氨酸向胞嘧啶的C-5位點(diǎn)轉(zhuǎn)移的過程。 ENCODE計(jì)劃(The Encyclopedia of DNA Elements Project)：即“DNA元件百科全書計(jì)劃”，簡(jiǎn)稱ENCODE計(jì)劃，是在完成人類基因組全序列測(cè)定后的2003年9月由美國國立人類基因組研究所（National Human Genome Research Institute，NHGRI）組織的又一個(gè)重大的國際合作計(jì)劃，其目的是解碼基因組的藍(lán)圖，鑒定人類基因組中已知的和還不知功能的多個(gè)物種的保守序列

2、等在內(nèi)的所有功能元件。ENCODE計(jì)劃的實(shí)施分為3個(gè)階段：試點(diǎn)階段（ a pilot phase）、技術(shù)發(fā)展階段（a technology development phase）和生產(chǎn)階段（a producttion phase）。 gRNA (guide RNA)：既指導(dǎo)”RNA(gRNA，guide RNA)，能通過正常的堿基配對(duì)途徑，或通過GU配對(duì)方式與mRNA上的互補(bǔ)序列配對(duì)，指導(dǎo)編輯的進(jìn)行。 GT-AG規(guī)律（GT-AG rule）：真核生物所有編碼蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)基因，其RNA前體在內(nèi)含子和外顯子交界處有兩個(gè)較短的保守序列，內(nèi)含子的左端均為GT，右端均為AG，此規(guī)律稱GT-AG規(guī)律。 mi

3、RNA：即小RNA，長(zhǎng)度為22nt左右，5端為磷酸基團(tuán)、3端為羥基。miRNA廣泛存在于真核生物中，不具有開放閱讀框架，不編碼蛋白質(zhì)，其基因的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物是發(fā)夾狀結(jié)構(gòu)，在RNase酶切后以雙鏈形式存在，是近幾年在真核生物中發(fā)現(xiàn)的一類具有調(diào)控功能的非編碼 RNA，它們主要參與基因轉(zhuǎn)錄后水平的調(diào)控。 RNA編輯(RNA editing) :是指通過堿基修飾、核苷酸插入或刪除以及核苷酸替換等方式改變RNA的堿基序列的轉(zhuǎn)錄后修飾方式。 RNA誘導(dǎo)的沉默復(fù)合體（RNA Induced Silencing Complex，RISC）：與siRNA結(jié)合后可識(shí)別并切斷mRNA。 RNA指導(dǎo)的DNA甲基化（RNA

4、Directed DNA Methylation RDDM）：活性RISC進(jìn)入核內(nèi)，指導(dǎo)基因發(fā)生DNA的甲基化。 密碼子擺動(dòng)假說（wobble hypothesis）：密碼子的第1，2位核苷酸（53）與反密碼子的第2，3核苷酸正常配對(duì)；密碼子的的第3位與反密碼子的第1位配對(duì)并不嚴(yán)謹(jǐn)，當(dāng)反密碼子的第1位為U時(shí)可識(shí)別密碼子第3位的A或G，而G則可識(shí)別U或C，I（次黃嘌呤）可識(shí)別U或C或A。 比較基因組學(xué)（comparative genomics）：是一門通過運(yùn)用數(shù)理理論和相應(yīng)計(jì)算機(jī)程序，對(duì)不同物種的基因組進(jìn)行比較分析來研究基因組大小和基因數(shù)量、基因排列順序、編碼序列與非編碼序列的長(zhǎng)度、數(shù)量及特征以

5、及物種進(jìn)化關(guān)系等生物學(xué)問題的學(xué)科。 表觀遺傳變異（epigenetic variation）:基因的堿基序列未發(fā)生改變，而是由于DNA甲基化，組蛋白的乙?；蚏NA編輯等修飾導(dǎo)致基因活性發(fā)生了變化，使基因決定的表型發(fā)生變化，且可遺傳少數(shù)世代，但這種變化是可逆的。 超基因家族（supergene family）：是DNA序列相似，但功能不一定相關(guān)的若干個(gè)單拷貝基因或若干組基因家族的總稱。 沉默子（silencer）：一種轉(zhuǎn)錄負(fù)調(diào)控元件，當(dāng)其結(jié)合特異蛋白因子時(shí)，對(duì)基因轉(zhuǎn)錄起阻遏作用。特點(diǎn)很象增強(qiáng)子，但不增強(qiáng)轉(zhuǎn)錄，而是減弱轉(zhuǎn)錄，故稱負(fù)增強(qiáng)子。 代謝組學(xué)(metabolomics)：是對(duì)某一生物或細(xì)胞

6、在一特定生理時(shí)期內(nèi)所有低分子量代謝產(chǎn)物同時(shí)進(jìn)行定性和定量分析的一門新學(xué)科。 端粒(telomere)：是由獨(dú)特的DNA序列及相關(guān)蛋白質(zhì)組成的線性真核染色體的末端結(jié)構(gòu)，它具有防止末端基因降解、染色體末端間的粘連和穩(wěn)定染色體末端及其精確復(fù)制等功能。 反向遺傳學(xué) （reverse genetics）：是從改變某個(gè)感興趣的基因或蛋白質(zhì)入手，然后去尋找相關(guān)的表型變化。 反轉(zhuǎn)座子（retroposon）或“反轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子（retrotransposon）”:先轉(zhuǎn)錄為RNA再反轉(zhuǎn)錄成DNA而進(jìn)行轉(zhuǎn)座的遺傳元件。 核酶（ribozyme）:具有催化活性的RNA, 即化學(xué)本質(zhì)是核糖核酸(RNA), 卻具有酶的催化

7、功能。核酶的作用底物可以是不同的分子, 有些作用底物就是同一RNA分子中的某些部位。 核心啟動(dòng)子（core promoter）：是指在體外測(cè)定到的由RNA pol進(jìn)行精確轉(zhuǎn)錄起始所要求的最低限度的一套DNA序列元件。 化學(xué)基因組學(xué)(chemogenomics)：它是作為后基因組時(shí)代的新技術(shù),是聯(lián)系基因組和新藥研究的橋梁和紐帶。它指的是使用對(duì)確定的靶標(biāo)蛋白高度專一的小分子化合物來進(jìn)行基因功能分析和發(fā)現(xiàn)新的藥物先導(dǎo)化合物。 基因組印跡(genomic imprinting) :也稱作基因印跡(gene impringting)，是一種新發(fā)現(xiàn)的非孟德爾遺傳現(xiàn)象，指來自雙親的某些等位基因在子代中呈現(xiàn)差

8、異性表達(dá)的現(xiàn)象。 程序性細(xì)胞死亡/凋亡（programmed cell death/apoptosis)：細(xì)胞應(yīng)答一類刺激劑，引起一連串特征性的反應(yīng)，從而啟動(dòng)導(dǎo)致細(xì)胞死亡的途經(jīng)。 焦磷酸化編輯（pyrophosphorolytic editing）：RNA聚合酶通過PPi的摻入（聚合反應(yīng)的逆反應(yīng)）去除錯(cuò)誤加入的核苷酸，然后加入正常的核苷酸，雖然這種編輯不能區(qū)分正常和錯(cuò)誤的核苷酸，但由于轉(zhuǎn)錄在錯(cuò)誤加入核苷酸后停留時(shí)間過長(zhǎng)，而對(duì)其有優(yōu)先校正功能。 酵母雙雜交(yeast two-hybrid)：利用雜交基因通過激活報(bào)道基因的表達(dá)探測(cè)蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)間的相互作用。 亮氨酸拉鏈（leucine zipp

9、er）：是由伸展的氨基酸組成，每7個(gè)氨基酸中的第7個(gè)氨基酸是亮氨酸，亮氨酸是疏水性氨基酸，排列在-螺旋的一側(cè)，所有帶電荷的氨基酸殘基排在另一側(cè)。當(dāng)2個(gè)蛋白質(zhì)分子平行排列時(shí)，亮氨酸之間相互作用形成二聚體，形成“拉鏈”。 密碼子使用的偏好（relative synonymous codon usage，RSCU）：編碼同一氨基酸的各個(gè)密碼子的使用頻率在不同生物中并不相同，也不與該氨基酸在整個(gè)蛋白質(zhì)中的頻率成正比，這也就是密碼子使用的偏好現(xiàn)象，該現(xiàn)象可影響基因表達(dá)的效率。 母系印跡(maternal imprinting) :來自母本的等位基因（母源等位基因）不表達(dá)，而父源等位基因表達(dá)的現(xiàn)象。 母性

10、基因（maternal gene)：母體卵子發(fā)生時(shí)所表達(dá)的基因，母性體細(xì)胞基因是在母性體細(xì)胞中表達(dá)，而母性胚系基因則在生殖細(xì)胞中表達(dá)（如卵母細(xì)胞）。 染色質(zhì)重塑(chromatin remodeling) :是表觀遺傳修飾中一種常見的方式，是指導(dǎo)致整個(gè)細(xì)胞分裂周期中染色質(zhì)結(jié)構(gòu)和位置改變的過程。 染色質(zhì)重塑因子（chromatin remodeling factor）: 依靠水解ATP提供能量來完成染色質(zhì)結(jié)構(gòu)的改變。染色質(zhì)重塑因子在組成及功能上不同，但都包含類Snf2超家族的ATP酶亞基 增強(qiáng)子（enhancer）：該DNA序列可增加與其連鎖基因轉(zhuǎn)錄的頻率。增強(qiáng)子多位于基因的5端，但也可位于基因

11、的3端，甚至基因的內(nèi)含子中。無位置及方向性，但可能有組織細(xì)胞特異性，一般能使基因轉(zhuǎn)錄頻率增加10200倍，有的甚至可以高達(dá)上千倍。甚至遠(yuǎn)離靶基因達(dá)幾千kb也仍有增強(qiáng)作用。 轉(zhuǎn)座子沉默（transposon silencing）:宿主積累了轉(zhuǎn)座子的多個(gè)拷貝，從而阻遏轉(zhuǎn)座發(fā)生。 組成型剪接（constitutive splicing）：編碼蛋白質(zhì)的不連續(xù)基因通過RNA剪接將內(nèi)含子從mRNA的前體中依次去除，然后規(guī)范地將外顯子剪接成成熟的mRNA，這種剪接方式是一個(gè)基因只產(chǎn)生一種成熟的mRNA，一般也只產(chǎn)生一種蛋白質(zhì)產(chǎn)物。 組蛋白密碼（histone code）：組蛋白氨基端的各種修飾（甲基化、乙酰

12、化、磷酸化、泛素化等）及組合通過改變?nèi)旧|(zhì)的結(jié)構(gòu)或產(chǎn)生效應(yīng)蛋白質(zhì)的結(jié)合位點(diǎn)而影響基因的表達(dá)活性，從而調(diào)控下游的細(xì)胞學(xué)過程。 組蛋白修飾(histone modification) :是指染色質(zhì)上的組蛋白被甲基化、乙?；蛄姿峄倪^程。 中心法則（central dogma）F.Crick于1958年提出的闡明遺傳信息傳遞方向的法則，指出遺傳信息從DNA傳遞至RNA，再傳遞至多肽。DNA與RNA之間遺傳信息的傳遞是雙向的，而遺傳信息只是單向地從核酸流向蛋白質(zhì) 簡(jiǎn)答題： 1. 核小體與核小體定位在基因表達(dá)及其調(diào)控中有何作用？ 2. 原核生物與真核生物的啟動(dòng)子結(jié)構(gòu)有什么差別？ 原核生物的啟動(dòng)子 在操

13、縱元中，從mRNA開始轉(zhuǎn)錄的位點(diǎn)以上都是啟動(dòng)子序列，20bp-200bp 特點(diǎn)： 1. Pribnow框：TATAAT，位于-10左右，是 RNA聚合酶的牢固結(jié)合位點(diǎn) 2. Sextama框：TTGACA，位于-35附近，是 RNA聚合酶的初始結(jié)合位點(diǎn) 3. 上述二者及之間的距離決定轉(zhuǎn)錄效率，一般距離17bp左右 4. CAP位點(diǎn)cAMP-受體蛋白復(fù)合物在啟動(dòng)子上的的結(jié)合位點(diǎn) 真核生物啟動(dòng)子 真核生物有三類RNA聚合酶，與此對(duì)應(yīng)，有三類不同的啟動(dòng)子。事實(shí)上RNA聚合酶，所作用的啟動(dòng)子情況比較復(fù)雜 RNA聚合酶識(shí)別的啟動(dòng)子，除5SrRNA基因外，其它rDNA基因組成一個(gè)大的多拷貝基因族，轉(zhuǎn)錄成一

14、個(gè)45S的rRNA前體，其啟動(dòng)子由起始位點(diǎn)的核心啟動(dòng)子和其上游控制元件兩部分組成。核心啟動(dòng)子包括-45到+20，負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)錄的啟始；上游控制元件從-200到-150，它們之間的序列長(zhǎng)度對(duì)轉(zhuǎn)錄效率影響很大。 RNA聚合酶啟動(dòng)子可分為兩種類型。一種是啟動(dòng)子位于轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)下游，又稱下游啟動(dòng)子（downstream promoter）、基因內(nèi)啟動(dòng)子（intragenetic promoter）或內(nèi)部控制區(qū)（internal control region）。另一種啟動(dòng)子是與常見的啟動(dòng)子相似，又稱上游啟動(dòng)子（upstream promoter）。下游啟動(dòng)子又分為兩個(gè)亞型，型和型，型內(nèi)部啟動(dòng)子有兩個(gè)分開的序列b

15、oxA（TGGCNNAGTGG）（共同序列RRYNNARYGG），和boxC（CGGTCGANNCC）（共同序列RRTGGGA/TGACC），而它們之間的距離比較固定，為中間元件（internal element IE），這是5SrRNA基因的典型結(jié)構(gòu)。型內(nèi)部啟動(dòng)子由boxA和boxB（GGTTCGANTCC）組成，兩者之間距離較大，且不固定，是tRNA基因啟動(dòng)子的典型結(jié)構(gòu)。上游啟動(dòng)子包括三部分元件，即TATA框，近側(cè)序列元件（proximal sequence element, PSE），和遠(yuǎn)側(cè)序列元件（distal sequence element, DSE），這是部分snRNA基因啟動(dòng)子

16、的典型結(jié)構(gòu)。 RNA聚合酶啟動(dòng)子由四部分元件組成，即轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)、TATA盒、上游元件和遠(yuǎn)上游元件。轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)（initiators）在有些型轉(zhuǎn)錄酶啟動(dòng)子中比較保守，其一致性序列為PyPyANT/APyPy，轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)常和TATA盒組成核心啟動(dòng)子起始基礎(chǔ)轉(zhuǎn)錄，但與其相連的上游元件和增強(qiáng)子可以促進(jìn)其高效轉(zhuǎn)錄。對(duì)于含TATA盒的啟動(dòng)子，其啟始點(diǎn)常在其下游25bp30bp，有的基因啟動(dòng)子無典型起始子序列，則RNA聚合酶根據(jù)TATA盒下游30bp附近的第一個(gè)嘌呤堿基作為轉(zhuǎn)錄啟始點(diǎn) 絕大多數(shù)型轉(zhuǎn)錄酶啟動(dòng)子均含有TATA盒，一致性序列為TATAAAA，第5和7位A有時(shí)可被T取代，看家基因（housekeep

17、ing genes）、同源異形基因（homobox gene)和哺乳類發(fā)育中的免疫控制基因無TATA盒。而奢侈基因 （luxary genes）具有TATA盒，它可能是幫助RNA聚合酶正確識(shí)別其下游的起始子，從正確的位置起始轉(zhuǎn)錄；有些啟動(dòng)子的TATA盒對(duì)轉(zhuǎn)錄十分重要，一旦缺失則完全失去活性。故TATA盒對(duì)有些型轉(zhuǎn)錄酶啟動(dòng)子的功能是十分重要。 3. 常見的反式作用因子有哪些？其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是什么？ 4. 原核生物與真核生物基因表達(dá)調(diào)節(jié)機(jī)制的主要差別是什么？ A 原核生物的基因多以操縱子為單位，轉(zhuǎn)錄和翻譯是偶聯(lián)的；真核生物的基因轉(zhuǎn)錄、RNA前體的加工、剪接在細(xì)胞核中進(jìn)行，而翻譯則在細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)行. 在原

18、核生物中，基因表達(dá)的調(diào)控以轉(zhuǎn)錄水平調(diào)控為主，在調(diào)節(jié)基因的作用下，主要以操縱 子為單位，轉(zhuǎn)錄出一條多順反子mRNA，并指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成；而且轉(zhuǎn)錄和翻譯是偶聯(lián)的，很少發(fā)生mRNA的加工、修飾。但也存在轉(zhuǎn)錄后水平的調(diào)控，例如反義RNA的調(diào)控，翻譯的調(diào)控，RNA開關(guān)等。 B在真核生物中，基因表達(dá)的調(diào)控十分復(fù)雜，可發(fā)生在多個(gè)層次、多個(gè)水平：包括從染色體和染色質(zhì)的表觀遺傳學(xué)控制，DNA的復(fù)制、RNA的轉(zhuǎn)錄、加工與拼接、蛋白質(zhì)翻譯及翻譯后加工、修飾等等。 對(duì)于真核生物基因的轉(zhuǎn)錄調(diào)控，主要是順式作用元件（cis-acting element）與反式作用因子(trans-acting factor)的相互作用。另

19、外，DNA的重排和RNA的交替剪接也是真核生物基因表達(dá)多樣性的重要機(jī)制； 近年發(fā)現(xiàn)的小分子RNA通過RNA干擾途徑也可調(diào)節(jié)基因的表達(dá)，介導(dǎo)DNA的甲基化、mRNA的降解及翻譯起始的抑制等。 參與的有關(guān)酶和蛋白質(zhì)的性質(zhì)及機(jī)理也不盡相同。轉(zhuǎn)錄是基因表達(dá)關(guān)鍵的步驟之一，也是原核生物和真核生物基因表達(dá)的第一步。真核生物內(nèi)含子的剪接和hnRNA加工機(jī)制十分復(fù)雜，可變剪接為一個(gè)基因產(chǎn)生多種蛋白質(zhì)產(chǎn)物創(chuàng)造了可能。真核生物mRNA翻譯后，其蛋白質(zhì)產(chǎn)物可發(fā)生十分復(fù)雜的修飾和加工，例如，磷酸化、甲基化、乙?；⑻腔?、泛素化等。另外基因的表達(dá)還受到表觀遺傳現(xiàn)象的影響，例如組蛋白的修飾、染色體的重塑、DNA甲基化、

20、RNA編輯等。 5. 轉(zhuǎn)座子的遺傳學(xué)效應(yīng)與應(yīng)用 1、改變?nèi)旧w結(jié)構(gòu) 當(dāng)轉(zhuǎn)座子插入后而引起受體位點(diǎn)DNA一段短的同向重復(fù)序列（DR），即靶位加倍（target-site-duplication）。如轉(zhuǎn)座子切離在DR之間重組，結(jié)果是夾在兩個(gè)DR之間的DNA序列被切離而缺失(deletion)，中間的DNA序列形成一個(gè)環(huán)，將從細(xì)胞中丟失，DR在染色體上只留下一個(gè)拷貝(圖6-51a)；如重組發(fā)生在IR之間，結(jié)果是夾在兩個(gè)IR之間的DNA發(fā)生倒位（inversion）(圖6-51b)，而反向重復(fù)得到保留，這將會(huì)導(dǎo)致下一次的倒位。 2、誘發(fā)基因突變 當(dāng)轉(zhuǎn)座子插入到某個(gè)基因座位中往往導(dǎo)致該基因失活，在某些情

21、況，插入位點(diǎn)的基因保持正常轉(zhuǎn)錄，只是轉(zhuǎn)錄子中的插入序列通過轉(zhuǎn)錄后的剪接過程而被除掉，因此插入位點(diǎn)的基因仍表現(xiàn)出顯性性狀，這種現(xiàn)象叫做滲漏突變(leaky mutation)。也就是仍有些殘余水平基因表達(dá)的突變。該基因稱為滲漏基因（leaky gene），又稱亞效等位基因（hypomorph），即一種突變種基因與其野生型有相似的效應(yīng)，但效應(yīng)較弱。插入失活和滲漏突變與轉(zhuǎn)座子在插入位點(diǎn)中的方向有關(guān)。 當(dāng)兩個(gè)轉(zhuǎn)座子被同一轉(zhuǎn)座酶識(shí)別而整合到染色體的鄰近位置時(shí)，則它們之間的DNA將變得易于被轉(zhuǎn)座酶作用而轉(zhuǎn)座。如果它們之間的DNA中含有外顯子，則該外顯子將被切離，并可能插入另一基因之中。這種效應(yīng)稱為“外顯子

22、改組”（exon shuffling）。所謂外顯子改組，即源自一個(gè)或幾個(gè)基因的若干個(gè)外顯子像“洗牌” 那樣地進(jìn)行重排，可以產(chǎn)生新的基因。這也是生物體產(chǎn)生新基因和基因進(jìn)化多樣性的途徑之一 3、調(diào)節(jié)基因表達(dá) 反轉(zhuǎn)錄病毒帶有增強(qiáng)子（enhancer）序列，很多轉(zhuǎn)座子也帶有增強(qiáng)子，它們像RNA病毒一樣，能使其插入位點(diǎn)附近的基因活性增強(qiáng)。轉(zhuǎn)座子除了含有增強(qiáng)子外，有的轉(zhuǎn)座子還含有啟動(dòng)子，也能促進(jìn)基因的轉(zhuǎn)錄活性 4、 產(chǎn)生新的變異 由于轉(zhuǎn)座插入位點(diǎn)可能出現(xiàn)新的基因，如像Tn帶的抗藥性基因，它的轉(zhuǎn)座不僅造成某個(gè)基因的插入突變，同時(shí)在此位點(diǎn)上出現(xiàn)一個(gè)新的抗藥性基因。由于轉(zhuǎn)座作用，使某些原來在染色體相距甚遠(yuǎn)的基因

23、組合在一起，構(gòu)建成一個(gè)操縱子或表達(dá)單元，也有可能產(chǎn)生一些具有新的生物學(xué)功能的基因和編碼新的蛋白質(zhì)分子。 論述題 1. 有哪些方法可用于功能基因組學(xué)的研究？現(xiàn)在有何進(jìn)展？ 隨著多種生物全基因組序列的獲得，基因組研究正在從結(jié)構(gòu)基因組學(xué)（轉(zhuǎn)向功能基因組學(xué)的整體研究。在功能基因組學(xué)的研究中通常運(yùn)用高通量技術(shù)（high-throuput techniques），如DNA微陣列（DNA microarrays），反向遺傳學(xué)（reverse genetics）技術(shù)如基因打靶，轉(zhuǎn)基因以及反義mRNA和RNA干擾等技術(shù)來系統(tǒng)地分析基因功能及基因間相互作用，基因組的時(shí)空表達(dá)以及發(fā)現(xiàn)和尋找新基因等。 DNA微陣列技

24、術(shù)又稱DNA芯片（DNA chips）或基因芯片技術(shù)（gene chips），它通過將對(duì)應(yīng)于不同基因 或cDNA的DNA片段或寡聚核苷酸點(diǎn)樣于微芯片上形成高密度的矩陣，與熒光標(biāo)記的總mRNA進(jìn)行雜交，然后通過激光共聚焦掃描檢測(cè)并運(yùn)用計(jì)算機(jī)軟件對(duì)雜交信號(hào)進(jìn)行自動(dòng)化定性定量分析，具有高通量、實(shí)時(shí)、靈敏、準(zhǔn)確等特點(diǎn)。 基因打靶是指通過轉(zhuǎn)染的DNA序列與細(xì)胞內(nèi)同源的基因組序列（靶序列）之間進(jìn)行同源重組，以改變靶序列來研究其結(jié)構(gòu)和功能或進(jìn)行基因治療的技術(shù)。基因打靶技術(shù)包括基因敲除（knock-out）和基因敲入(knock-in)，前者是用無功能的DNA序列與靶序列重組，破壞原基因組的遺傳功能，后者是用

25、有功能的DNA序列與受到破壞的靶序列重組使其恢復(fù)遺傳功能。基 因打靶技術(shù)是一種從基因到表型的新研究方法，屬于反求遺傳學(xué)范疇。 反義mRNA技術(shù)通過向細(xì)胞導(dǎo)入一段與特定編碼mRNA互補(bǔ)的非編碼RNA鏈，使其與該段mRNA特異性結(jié)合而定向阻抑靶基因表達(dá)的技術(shù)。這一技術(shù)的成熟，為功能基因組學(xué)的研究和基因治療提供了新的思路。在反義mRNA技術(shù)的研究過程中，科學(xué)家們意外發(fā)現(xiàn)導(dǎo)入正義mRNA（sense RNA）與導(dǎo)入反義mRNA具有等效的阻抑效應(yīng)。而更令人吃驚的是如果導(dǎo)入相應(yīng)雙鏈RNA（dsRNA），其阻抑效應(yīng)比導(dǎo)入任一單鏈RNA強(qiáng)十倍以上，dsRNA若經(jīng)純化則阻抑效應(yīng)更強(qiáng)。這種雙鏈RNA特異性地作用于

26、與其序列配對(duì)的基因而抑制其表達(dá)的現(xiàn)象叫做RNA干涉。RNA干涉技術(shù)作為一種新的定點(diǎn)敲除knockdown技術(shù)，賦與了功能基因組學(xué)、基因治療等全新的思路，堪稱生命科學(xué)近年來的革命性的突破。因而發(fā)現(xiàn)RNA干擾機(jī)制的兩位美國科學(xué)家Fire和Mello榮獲2006年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)(表11)?？梢娫擁?xiàng)成果的重大科學(xué)意義。 2. 目前最常用的突變體創(chuàng)制方法有哪些？如何利用突變體進(jìn)行功能基因組學(xué)研究？突變體的創(chuàng)制與應(yīng)用 突變體是遺傳學(xué)研究的重要材料，其表型與基因型是基因功能研究的直接證據(jù)，因此突變體的創(chuàng)制和特異突變體的篩選非常重要。已知突變體可分為自發(fā)突變和人工誘變。自發(fā)突變不足以滿足現(xiàn)代遺傳學(xué)研究的

27、需要。誘發(fā)突變則可以利用人工的方法提高基因突變頻率，在短時(shí)間內(nèi)創(chuàng)制大量突變體，還可以獲得許多在自發(fā)突變下很難產(chǎn)生的新類型突變體?；蛘T變常用的化學(xué)誘變因素多為烷化劑，如EMS和N-甲基-N-亞硝基脲(methylnitrosourea，MNU)等，物理誘變因素為電離輻射和快種子等，生物誘變因素為轉(zhuǎn)座子、逆轉(zhuǎn)座子等。此外科研工作者還可通過轉(zhuǎn)基因、基因打靶等生物技術(shù)創(chuàng)制突變體，相關(guān)實(shí)驗(yàn)技術(shù)見本書第12章。 3. RNAi通過哪些機(jī)制控制基因的表達(dá)？實(shí)踐中有何應(yīng)用？ RNAi：最早來自Craig Mello和Andrew Fire的研究，即雙鏈RNA（dsRNA）引起線蟲高效、特異基因的沉默，且能夠

28、傳播到全身及后代，于1998年正式發(fā)表論文，公布了有關(guān)RNA干擾的機(jī)制。 A 同源RNA的降解（RNAi，VIGS，PTGS，dsRNA）：siRNA通過介導(dǎo)包含Ago蛋白的RISC，識(shí)別互補(bǔ)的mRNA，并切割；miRNA同樣介導(dǎo)完全互補(bǔ)或接近完全互補(bǔ)的mRNA在10或11位的精確切割（Piwi domain）。 B 轉(zhuǎn)錄沉默（ TGS）：誘導(dǎo)特異性靶基因甲基化（ 主要是DNA序列上的胞嘧啶，Cytosine）。 C 同源RNA的翻譯抑制：通過部分互補(bǔ)實(shí)驗(yàn)也表明siRNA可以抑制靶基因的蛋白表達(dá)，而不影響其mRNA水平，其機(jī)制尚未清楚。 RNAi的應(yīng)用基因功能鑒定 ,RNAi的應(yīng)用作物品質(zhì)改良

29、, RNAi的應(yīng)用植物農(nóng)藝性狀改良 4. DNA甲基化是如何在轉(zhuǎn)錄水平上抑制基因表達(dá)的？ 直接干擾特異轉(zhuǎn)錄因子與各自啟動(dòng)子結(jié)合的識(shí)別位置 DNA的大溝是許多蛋白因子與DNA結(jié)合的部位，胞嘧啶的甲基化干擾轉(zhuǎn)錄因子與DNA的結(jié)合。許多轉(zhuǎn)錄因子，如AP-2和E2F等能識(shí)別含CpG的序列，且對(duì)其甲基化程度非常敏感，當(dāng)CpG上的C被甲基化后，轉(zhuǎn)錄即被抑制(圖9-5)。 轉(zhuǎn)錄抑制復(fù)合物干擾基因轉(zhuǎn)錄 甲基化DNA結(jié)合蛋白與啟動(dòng)子區(qū)內(nèi)的甲基化CpG島結(jié)合，再與其它一些蛋白共同形成轉(zhuǎn)錄抑制復(fù)合物(transcriptional repression complex, TRC)，阻止轉(zhuǎn)錄因子與啟動(dòng)子區(qū)靶序列的結(jié)合

30、，從而影響基因的轉(zhuǎn)錄。已經(jīng)鑒定了甲基化胞嘧啶結(jié)合蛋白1和2(MeCP1和MeCP2)及甲基化DNA結(jié)合蛋白（MBD）等轉(zhuǎn)錄抑制復(fù)合物。MeCP1是一個(gè)蛋白復(fù)合體，但不穩(wěn)定，主要由MBD3、MBD2、HDAC1/2和RbAp46/48 (Rb-associated histone-binding protein 46/48)等所組成。MeCP1的抑制作用比較弱，需要與含12個(gè)甲基化CpG的位點(diǎn)結(jié)合，缺乏MeCP1的細(xì)胞其基因組內(nèi)甲基化基因的抑制作用減弱。 通過改變?nèi)旧|(zhì)結(jié)構(gòu)而抑制基因表達(dá) DNA甲基化與組蛋白去乙?；嚓P(guān)，而乙?；揎椪钦{(diào)節(jié)基因表達(dá)的另一重要方式。染色質(zhì)構(gòu)型的變化伴隨著組氨酸

31、的乙?；腿ヒ阴；?，許多乙酰化和去乙?；副旧砭头謩e是轉(zhuǎn)錄增強(qiáng)子蛋白和轉(zhuǎn)錄阻遏物蛋白。DNA失活的區(qū)域處于高度甲基化狀態(tài)，同時(shí)又富含低乙?；M氨酸。CpG二聚體中胞嘧啶甲基化是高等真核生物基因組的主要特征。一般來說，在基因啟動(dòng)子區(qū)的DNA甲基化伴隨著基因沉默。 5. 真核生物CG島的甲基化狀態(tài)與基因的表達(dá)活性的關(guān)系如何？ 6. 端粒及其生物學(xué)意義 ? 端粒是短的多重復(fù)的非轉(zhuǎn)錄序列（TTAGGG）及一些結(jié)合蛋白組成特殊結(jié)構(gòu)，除了提供非轉(zhuǎn)錄DNA的緩沖物外，它還能保護(hù)染色體末端免于融合和退化，在染色體定位、復(fù)制、保護(hù)和控制細(xì)胞生長(zhǎng)及壽命方面具有重要作用，并與細(xì)胞凋亡、細(xì)胞轉(zhuǎn)化和永生化密切相關(guān)。當(dāng)細(xì)

32、胞分裂一次，每條染色體的端粒就會(huì)逐次變短一些，構(gòu)成端粒的一部分基因約50200個(gè)核苷酸會(huì)因多次細(xì)胞分裂而不能達(dá)到完全復(fù)制（丟失），以至細(xì)胞終止其功能不再分裂。因此，嚴(yán)重縮短的端粒是細(xì)胞老化的信號(hào)。在某些需要無限復(fù)制循環(huán)的細(xì)胞中，端粒的長(zhǎng)度在每次細(xì)胞分裂后被能合成端粒的特殊性DNA聚合酶-端粒酶所保留。穩(wěn)定染色體末端結(jié)構(gòu)，防止染色體間末端連接，并可補(bǔ)償滯后鏈5'末端在消除RNA引物后造成的空缺。 組織培養(yǎng)的細(xì)胞證明，端粒在決定動(dòng)植物細(xì)胞的壽命中起著重要作用，經(jīng)過多代培養(yǎng)的老化細(xì)胞端粒變短，染色體也變得不穩(wěn)定。 細(xì)胞分裂次數(shù)越多，其端粒磨損越多，壽命越短。 通常情況下，運(yùn)動(dòng)加速細(xì)胞的分裂，

33、運(yùn)動(dòng)量越大，細(xì)胞分裂次數(shù)越多，因此壽命越短。所以體育運(yùn)動(dòng)一定要適可而止。 端粒DNA主要功能有：第一，保護(hù)染色體不被核酸酶降解；第二，防止染色體相互融合；第三，為端粒酶提供底物，解決DNA復(fù)制的末端隱縮，保證染色體的完全復(fù)制。端粒、著絲粒和復(fù)制原點(diǎn)是染色體保持完整和穩(wěn)定的三大要素。同時(shí)，端粒又是基因調(diào)控的特殊位點(diǎn), ?？梢种莆挥诙肆８浇虻霓D(zhuǎn)錄活性（稱為端粒的位置效應(yīng)，TPE）。在大多真核生物中，端粒的延長(zhǎng)是由端粒酶催化的，另外，重組機(jī)制也介導(dǎo)端粒的延長(zhǎng)。分子遺傳學(xué)考試復(fù)習(xí)題一、選擇題1、DNA分子超螺旋盤繞組蛋白八聚體（ A ）圈 A、1.75 B、2 C、2.75 D、32、在真核生物基

34、因表達(dá)調(diào)控中，（ B ）調(diào)控元件能促進(jìn)轉(zhuǎn)錄的速率。 A、衰減子 B、增強(qiáng)子 C、repressor D、TATA box3、原核生物RNA聚合酶識(shí)別的啟動(dòng)子位于（A ） A、轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)上游 B、轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)下游 C、轉(zhuǎn)錄終點(diǎn)下游 D、無一定位置4、植物雄性不育與下列（ B ）有關(guān) A、葉綠體 B、線粒體 C、核糖體 D、高爾基體5、染色體的某一部位增加了自身的某一區(qū)段的染色體結(jié)構(gòu)變異稱為(D)。A、 缺失 B、 易位 C、 倒位 D、 重復(fù)6、合成多肽鏈的第一個(gè)氨基酸是由起始密碼子決定的。細(xì)菌的起始密碼子一般為（B）。 A、 ATG B、AUG C、UAA D、UGA7、真核生物蛋白質(zhì)合成的的起

35、始密碼子是（ D ）。 A、 ATG B、UGA C、UAA D、AUG 8、下列哪些密碼子不是終止密碼子（ A ） A、 AUG B、UAA C、UAG D、UGA 9、人的ABO血型受一組復(fù)等位基因IA、IB、i控制，IA和IB對(duì)i都是顯性，IA與IB為共顯性。一對(duì)夫妻血型均為AB型，則其所生子女的血型不可能是(A)。A. O型 B. A型 C. B型 D. AB型10、通常把一個(gè)二倍體生物配子所具有的染色體稱為該物種的(B)。A. 一個(gè)同源組 B. 一個(gè)染色體組C. 一對(duì)同源染色體 D. 一個(gè)單價(jià)體11、某雙鏈DNA分子中，A占15%，那么C的含量為（C）A、15%  

36、;  B、25%      C、35%     D、45%12、原核生物中多基因組成的基因表達(dá)和調(diào)控元件稱為（ B ）      A、 順反子   B、 操縱子   C、 密碼子   D、 基因組13、下列哪一個(gè)有關(guān)DNA突變修復(fù)的敘述是不正確的？（D）A、DNA修復(fù)機(jī)制有時(shí)也會(huì)引起突變；   B、 在細(xì)胞生長(zhǎng)的任何時(shí)期都可以探測(cè)到DNA突變，并加以修復(fù)；  C、 很多DNA修復(fù)機(jī)制都可

37、以在將受損的DNA切除，再以其完好的互補(bǔ)鏈為模板將缺少的序列補(bǔ)齊；D、細(xì)胞可檢測(cè)并切除罕見的互變異構(gòu)體堿基以防止突變的發(fā)生。14、下列關(guān)于氨基酸密碼的敘述哪一項(xiàng)是正確的（C）A、 由DNA鏈中相鄰的三個(gè)核苷酸組成 B、 由tRNA鏈中相鄰的三個(gè)核苷酸組成 C、 由mRNA鏈中相鄰的三個(gè)核苷酸組成 D、 由rRNA鏈中相鄰的三個(gè)核苷酸組成 E、 由多肽鏈中相鄰的三個(gè)氨基酸組成15、蛋白質(zhì)生物合成過程特點(diǎn)是（D） A、 蛋白質(zhì)水解的逆反應(yīng) B、 肽鍵合成的化學(xué)反應(yīng) C、 遺傳信息的逆向傳遞 D 、在核蛋白體上以mRNA為模板的多肽鏈合成過程 E、 氨基酸的自發(fā)反應(yīng)  16、關(guān)于mRNA，

38、錯(cuò)誤的敘述是（E）A、 一個(gè)mRNA分子只能指導(dǎo)一種多肽鏈生成 B、 mRNA通過轉(zhuǎn)錄生成 C、 mRNA與核蛋白體結(jié)合才能起作用 D、 mRNA極易降解 E、 一個(gè)tRNA分子只能指導(dǎo)一分于多肽鏈生成          17、關(guān)于密碼子，錯(cuò)誤的敘述是（C）A、 每一密碼子代表一種氨基酸 B、 某些密碼子不代表氨基酸 C、 一種氨基酸只有一種密碼子 D 、蛋氨酸只有一種密碼子 E、 密碼子無種族特異性 18、mRNA分子中的起始密碼位于 （B）A 、3'末端    &

39、#160;   B 、5'末端     C、 中間 D 、由3'端向5'端不斷移動(dòng)         E、 由5'端向3'端移動(dòng) 19、翻譯的含義是指: （ E ）A、 mRNA的合成 B、 tRNA的合成 C、 tRNA運(yùn)輸氨基酸 D、 核蛋白體大,小亞基的聚合與解聚 E、 以mRNA為模板合成蛋白質(zhì)的過程 20、mRNA的信息閱讀方式是（ A ）A、 從多核苷酸鏈的5'末端向3'末端進(jìn)行

40、B、 從多核苷酸鏈的3'-末端向5'-末端進(jìn)行 C、 從多核苷酸鏈的多個(gè)位點(diǎn)閱讀 D、 5'-末端及3'末端同時(shí)進(jìn)行 E、 先從5'-末端閱讀,然后再從3'-末端閱讀 D、都是通過某些特異性蛋白與調(diào)控序列的結(jié)合與否來調(diào)控基因的轉(zhuǎn)錄。21、大腸桿菌的DNA分子上與乳糖分解有關(guān)的核苷酸序列有（  D ）A、基因lac Z，基因lac Y和基因lac A三種B、基因lac Z，操縱基因O，啟動(dòng)子P和調(diào)節(jié)基因R四種C、基因lac A，操縱基因O，啟動(dòng)子P和調(diào)節(jié)基因RD、結(jié)構(gòu)基因lac Z、lac Y、lac A，操縱基因O，啟動(dòng)子P和

41、調(diào)節(jié)基因R四種22、原核生物與真核生物基因表達(dá)的調(diào)控機(jī)制的共同點(diǎn)是（  D ）A、都是一邊轉(zhuǎn)錄一邊翻譯的B、都是在細(xì)胞核中完成的C、轉(zhuǎn)錄完畢后都不再需要調(diào)控序列的調(diào)控D、都是通過某些特異性蛋白與調(diào)控序列的結(jié)合與否來調(diào)控基因的轉(zhuǎn)錄。23、遺傳密碼的簡(jiǎn)并性指的是（ C ）A、 一些三聯(lián)體密碼可缺少一個(gè)嘌呤堿或嘧啶堿 B、 密碼中有許多稀有堿基 C、 大多數(shù)氨基酸有一組以上的密碼子 D、 一些密碼適用于一種以上的氨基酸 E、 以上都不是二、填空題1、染色質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)單位是 核小體。2、在真核生物中存在3種RNA聚合酶，RNA聚合酶I負(fù)責(zé)45S-rRNA合成，聚合酶II負(fù)責(zé)hnrR

42、NA合成，聚合酶負(fù)責(zé)5S-rRNA、tRNA和 snRNA合成。3、細(xì)菌RNA聚合酶的核心酶由 a2b¢b 四種亞基組成，全酶還包括s 亞基。4、遺傳物質(zhì)必具備三種基本功能是 復(fù)制功能、表達(dá)功能和變異功能。5、核苷酸的構(gòu)成是 五碳糖、磷酸和 環(huán)狀含氮堿基。6、限制性內(nèi)切酶（限制性核酸內(nèi)切酶）的作用特點(diǎn)是 它能識(shí)別雙鏈DNA中特定的一小段堿基序列而切割DNA（即降解DNA）。7、染色體一般指 細(xì)胞分裂時(shí)，具一定數(shù)目和形態(tài)的實(shí)體。 8、葉綠體基因組由 環(huán)狀雙鏈DNA(ctDNA）構(gòu)成。9、重復(fù)序列可分為 輕度重復(fù)序列、中度重復(fù)序列和高度重復(fù)序列。10、基因的基本結(jié)構(gòu)包括：?jiǎn)?dòng)子、轉(zhuǎn)錄區(qū)、

43、轉(zhuǎn)錄終止區(qū)。 11、基因突變有 重演 性、可逆 性 、多方向性、有害性與有利性、平行性 等特征。12、人類血型由3個(gè)復(fù)等位基因IA、IB和i決定。其中IA與IB對(duì)i均為顯性。13、Beadle, G. W.(1941)通過紅色面包霉突變研究發(fā)現(xiàn)：基因是通過酶的作用控制性狀表現(xiàn)，提出 “一個(gè)基因一個(gè)酶”假說14、常用的物理誘變劑有 電離輻射誘變和非電離輻射誘變。15、常用的化學(xué)誘變劑有（舉3例） 烷化劑、堿基類似物、抗生素、亞硝酸等。16、染色體折斷是染色體結(jié)構(gòu)變異的前奏。17、遺傳學(xué)中通常把染色體的結(jié)構(gòu)變異分為 缺失、 重復(fù)、 倒位 和易位 四大類，發(fā)生在非同源染色體之間的結(jié)構(gòu)變異是

44、 易位 。18、易位的遺傳效應(yīng)主要有 連鎖群的改變、 染色體數(shù)目改變 和 半不育 。19、2n表示生物體細(xì)胞中染色體數(shù)。20、為避免三體嬰兒出生，建議女性生育的最佳年齡是29歲之前。21、復(fù)制子是根據(jù)它含有復(fù)制所需的控制元件來定義的，在復(fù)制啟動(dòng)位點(diǎn)具起始點(diǎn)（origin)，在復(fù)制終止位點(diǎn)具終止點(diǎn)（terminus)。22、原核生物DNA復(fù)制需要三種聚合酶，分別是 聚合酶I、 聚合酶II 和 聚合酶III 。23、原核生物DNA 聚合酶I的生物學(xué)功能主要是 切除引物、修復(fù)DNA，聚合酶II的生物學(xué)功能主要是 修復(fù)DNA，聚合酶III的生物學(xué)功能是 復(fù)制。24、一般說來，DNA復(fù)制鏈的終止不需要特

45、定的信號(hào)，也不需要特殊的蛋白質(zhì)來參與，到達(dá)終止位點(diǎn)后，DNA聚合酶離開雙鏈，終止發(fā)生。25、根據(jù)對(duì)大腸桿菌和ØX174噬菌體復(fù)制過程的觀察，將原核生物DNA復(fù)制分為四個(gè)階段，即解旋、引發(fā)、延伸和結(jié)束。26、病毒RNA基因組的結(jié)構(gòu)類型有單基因組、二倍基因組和分段基因組。27、雙鏈DNA分子中能作為模板轉(zhuǎn)錄出RNA的那條鏈，稱為模板鏈，又叫有意義鏈；另一條互補(bǔ)鏈稱為編碼鏈。28、原核基因表達(dá)調(diào)控的主要環(huán)節(jié)有（寫出2個(gè)）：轉(zhuǎn)錄水平上的調(diào)控 和轉(zhuǎn)錄后水平上的調(diào)控。29、轉(zhuǎn)錄水平上的調(diào)控主要包括 mRNA加工成熟水平上的調(diào)控和 翻譯水平上的調(diào)控。30、真核生物DNA水平上的基因表達(dá)調(diào)控主要有：

46、基因丟失、基因擴(kuò)增、基因重排、DNA甲基化和染色體結(jié)構(gòu)變化 等。 31、細(xì)菌間進(jìn)行遺傳物質(zhì)交換的主要方式有：轉(zhuǎn)化、接合、性導(dǎo)和轉(zhuǎn)導(dǎo)。三、簡(jiǎn)答題1、基因突變的類型有哪些？ 答：三種：堿基替換、堿基缺失和堿基插入。2、啟動(dòng)子的作用是什么？原核生物啟動(dòng)子有哪些結(jié)構(gòu)特征？ 答：?jiǎn)?dòng)子是DNA鏈上一段能與RNA聚合酶結(jié)合并能起始mRNA合成的序列，它是基因表達(dá)不可缺少的重要調(diào)控序列。沒有啟動(dòng)子，基因就不能轉(zhuǎn)錄。原核生物啟動(dòng)子是由兩段彼此分開且又高度保守的核苷酸序列組成，對(duì)mRNA的合成極為重要。啟動(dòng)子區(qū)域： （1）Pribnow盒，位于轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)上游510bp，一般由68個(gè)堿基組成，富含A和T，故又稱

47、為TATA盒或10區(qū)。啟動(dòng)子來源不同，Pribnow盒的堿基順序稍有變化。 （2）35區(qū)，位于轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)上游35bp處，故稱35區(qū)，一般由10個(gè)堿基組成。 啟動(dòng)子有強(qiáng)弱之分，雖然原核細(xì)胞僅靠一種RNA聚合酶就能負(fù)責(zé)所有RNA的合成，但它卻不能識(shí)別真核基因的啟動(dòng)子。為了表達(dá)真核基因，必須將其克隆在原核啟動(dòng)子的下游，才在原核表達(dá)系統(tǒng)中被轉(zhuǎn)錄。3、病毒與細(xì)菌最主要區(qū)別在是什么？ 答：病毒(virus)是一類個(gè)體微小（比細(xì)菌還要小得多）、無細(xì)胞結(jié)構(gòu)、含單一核酸（DNA或RNA)、必須在活細(xì)胞內(nèi)寄生并增殖的微生物。細(xì)菌是指一大類無明顯細(xì)胞核結(jié)構(gòu)的原始單細(xì)胞生物，包括真細(xì)菌和古生菌兩大類群。主要由細(xì)胞壁

48、、細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、核質(zhì)體等部分構(gòu)成，有的細(xì)菌還有莢膜、鞭毛、菌毛等特殊結(jié)構(gòu)。細(xì)菌較大，用普通光學(xué)顯微鏡就可看到，它們的生長(zhǎng)條件也不高。病毒則比較小，一般要用放大倍數(shù)超過萬倍的電子顯微鏡才能看到。病毒沒有自己的生長(zhǎng)代謝系統(tǒng)，它的生存靠寄生在宿主細(xì)胞中依賴宿主的代謝系統(tǒng)。4、在真核生物中有哪些RNA聚合酶，它們分別轉(zhuǎn)錄哪些RNA分子？ 答：有三種：聚合酶I負(fù)責(zé)45S-rRNA，聚合酶II負(fù)責(zé)hnrRNA，聚合酶III負(fù)責(zé)5S-rRNA、tRNA和 snRNA合成。5、DNA作為遺傳物質(zhì)的間接證據(jù)有哪些？ 答：（1）DNA是所有生物染色體共有（少數(shù)RNA病毒除外）; （2）DNA代謝上很穩(wěn)定; （3

49、）紫外線誘發(fā)突變的最有效波長(zhǎng)（260nm）與DNA吸收光譜一致; （4）DNA含量在不同組織中恒定，精子中含量為體細(xì)胞中的一半; （5）多倍體DNA含量隨染色體數(shù)目倍數(shù)性增減而變化; （6）蛋白質(zhì)和RNA含量在不同細(xì)胞中不穩(wěn)定。 6、試述DNA是主要遺傳物質(zhì)的直接證據(jù)。 答： 細(xì)菌的轉(zhuǎn)化已使幾十種細(xì)菌和放線菌成功的獲得了遺傳性狀的定 向轉(zhuǎn)化，證明起轉(zhuǎn)化作用的是DNA； 噬菌體的侵染與繁殖主要是由于DNA進(jìn)入細(xì)胞才產(chǎn)生完整的噬菌體， 所以DNA是具有連續(xù)性的遺傳物質(zhì)。 煙草花葉病毒的感染和繁殖說明在不含DNA的TMV中RNA就是遺傳 物質(zhì)。7、簡(jiǎn)述DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。 答：根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)的規(guī)

50、律，以及對(duì)DNA分子的X射線衍射研究的成果，提出DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)。 特點(diǎn)：兩條多核苷酸鏈以右手螺旋的形式，彼此以一定的空間距離，平行的繞于同一軸上，很像一個(gè)扭曲起來的梯子。兩條核苷酸鏈走向?yàn)榉聪蚱叫小Ｃ織l長(zhǎng)鏈的內(nèi)側(cè)是扁平的盤狀堿基。每個(gè)螺旋為3.4nm長(zhǎng)，剛好有10個(gè)堿基對(duì)，其直徑為2nm。在雙螺旋分子的表面有大溝和小溝交替出現(xiàn)。8、RNA的一般特點(diǎn)？ 答：（1）一般是單鏈，但許多區(qū)域可自身進(jìn)行堿基配對(duì)，形成雙鏈區(qū)。 （2）堿基配對(duì)規(guī)則：A-U，G-C，不能配對(duì)區(qū)域形成突起。 （3）RNA分子比DNA分子小得多，一般含幾十至幾千個(gè)核苷酸。 （4）核苷酸之間的連結(jié)方式：3',5'

51、-磷酸二酯鍵。9、原核生物和真核生物的mRNA在結(jié)構(gòu)上有何不同？ 答：（1）原核生物的mRNA是多順反子的，真核生物的mRNA是單順反子的； （2）原核mRNA 5'端無帽子結(jié)構(gòu)，真核mRNA 5'端有一段帽子結(jié)構(gòu)； （3）原核mRNA 3'端無PolyA，真核mRNA 3'端有PolyA。 10、原核生物基因組的特點(diǎn)？ 答：（1）只一條染色體。 （2）基因組分子量極小，長(zhǎng)度極短。 （3）DNA復(fù)制起始點(diǎn)只一個(gè)。 （4）DNA不與蛋白質(zhì)固定結(jié)合，重復(fù)序列、不編碼序列很少。 （5）功能上密切相關(guān)的基因高度集中，組成操縱子，且可轉(zhuǎn)錄為多基因mRNA。11、真核生物基

52、因組的特點(diǎn)（與原核比較）？ 答：（1）基因組由若干染色體DNA構(gòu)成，一般線狀，基因組大，有多個(gè)復(fù)制起始點(diǎn)； （2）具大量不編碼序列，其中有很多重復(fù)序列； （3）功能密切相關(guān)的基因的集中程度不如原核生物基因組,很少發(fā)現(xiàn)操縱子。 12、經(jīng)典遺傳學(xué)和分子遺傳學(xué)對(duì)基因的概念有何異同？ 答：經(jīng)典遺傳學(xué)認(rèn)為：基因是一個(gè)最小的單位，不能分割；既是結(jié)構(gòu)單位，又是功能單位。分子遺傳學(xué)認(rèn)為，基因是DNA分子上帶有遺傳信息的特定核苷酸序列區(qū)段?；蛴芍亟M子、突變子序列構(gòu)成。重組子是DNA重組的最小可交換單位，突變子是基因突變的最小單位，重組子和突變子都是一個(gè)核苷酸對(duì)或堿基對(duì)(bp)。基因決定某一性狀表現(xiàn)，可以包含多

53、個(gè)功能單位(順反子)。13、基因突變有哪幾種方式？答：（1）取代突變：堿基替換（轉(zhuǎn)換和顛換）；（2）移碼突變：缺失和插入，引起三聯(lián)體密碼移碼，多肽鏈性質(zhì)改變。14、細(xì)胞內(nèi)DNA損傷修復(fù)系統(tǒng)有哪些？答：（1）錯(cuò)配修復(fù)系統(tǒng)；（2）直接修復(fù)系統(tǒng)；（3）切除修復(fù)系統(tǒng)；（4）雙鏈斷裂修復(fù)系統(tǒng)；（5）復(fù)制后修復(fù)系統(tǒng)； （6）SOS反應(yīng)與傾向差錯(cuò)修復(fù)系統(tǒng)。15、簡(jiǎn)述DNA的半保留復(fù)制。答：DNA在復(fù)制時(shí)，兩條鏈解開分別作為模板，在DNA聚合酶的催化下按堿基互補(bǔ)的原則合成兩條與模板鏈互補(bǔ)的新鏈，以組成新的DNA分子。這樣新形成的兩個(gè)DNA分子與親代DNA分子的堿基順序完全一樣。由于子代DNA分子中一條鏈來自親

54、代，另一條鏈?zhǔn)切潞铣傻?，這種復(fù)制方式稱為半保留復(fù)制 16、試比較真核生物DNA復(fù)制與原核生物DNA復(fù)制的不同。 答：（1）真核生物在同一條DNA鏈上有多個(gè)復(fù)制起始點(diǎn)，而原核生物在同一條DNA分子上只有一個(gè)復(fù)制起始點(diǎn)。（2）真核生物具有多個(gè)復(fù)制子，原核生物是單復(fù)制子。真核生物DNA一般是線狀雙鏈。絕大多數(shù)情況是雙向復(fù)制（線粒體DNA等是單向復(fù)制）。每個(gè)復(fù)制起始點(diǎn)的左右各有一個(gè)終止點(diǎn)。這兩個(gè)終止點(diǎn)之間的一段DNA含有一個(gè)復(fù)制起始點(diǎn)，構(gòu)成一個(gè)復(fù)制單位，稱為復(fù)制子。一條DNA上有多個(gè)復(fù)制子。而原核生物的DNA多數(shù)也是環(huán)狀雙鏈，雖然多數(shù)情況下也是雙向復(fù)制，但因同一條DNA分子上只有一個(gè)復(fù)制起始點(diǎn)，所以整

55、個(gè)DNA分子構(gòu)成一個(gè)復(fù)制子。 （3）多復(fù)制子同時(shí)起始復(fù)制，單復(fù)制子只有一個(gè)復(fù)制起點(diǎn)。 真核生物親代DNA的許多復(fù)制子是同時(shí)進(jìn)行復(fù)制的，各個(gè)復(fù)制子各自從自己的復(fù)制起始點(diǎn)開始雙向復(fù)制，形成復(fù)制眼。當(dāng)相鄰的復(fù)制子完成復(fù)制時(shí)，這兩個(gè)相鄰的復(fù)制眼就變成一個(gè)包含兩個(gè)相鄰復(fù)制子區(qū)段的大復(fù)制眼。最后，完成整個(gè)DNA的復(fù)制過程，形成兩個(gè)子代的線狀DNA分子。而原核生物的DNA總是只在一個(gè)固定的復(fù)制起始點(diǎn)處開始復(fù)制。 （4）真核生物染色體中的DNA分子與許多組蛋白結(jié)合，構(gòu)成顆粒狀的核小體。復(fù)制前要先解開核小體結(jié)構(gòu)；然后DNA復(fù)制與組蛋白合成同時(shí)進(jìn)行；最后還要把復(fù)制后的DNA和相應(yīng)的組蛋白重新組裝成為核小體。原核生

56、物的DNA復(fù)制與此相比要簡(jiǎn)單的多，不需要復(fù)制組蛋白。 （5）真核生物DNA鏈比原核的長(zhǎng)得多，因?yàn)槎鄰?fù)制子同時(shí)啟動(dòng)復(fù)制，復(fù)制所需時(shí)相差并沒有鏈長(zhǎng)這么懸殊。17、生物通過何種機(jī)制保障DNA復(fù)制的高度精確性？ 答：（1）核苷酸的選擇 DNA聚合酶沿DNA模板鏈移動(dòng)，將含三個(gè)磷酸的核苷酸切割成單磷酸形式的核苷酸加到新鏈生長(zhǎng)的末端上去。由于A-T和G-C需能量最小，因此單磷酸形式的核苷酸正好與模板鏈相應(yīng)堿基互補(bǔ)時(shí)，它們的結(jié)合最穩(wěn)定。如果堿基不互補(bǔ)，二者就不能結(jié)合，而且會(huì)產(chǎn)生逆反應(yīng)，該核苷酸又變成三磷酸形式。在核苷酸選擇過程中，非互補(bǔ)核苷酸的摻入率大約是十萬分子一。 （2）核苷酸的校對(duì) DNA聚合酶I具有聚合功能和5 到 3 和3 到 5外切酶功能。如果在新鏈3端新加上去的核苷酸與模板鏈不互補(bǔ)，它就會(huì)利用它的3 到 5外切酶功能把它去掉。除非堿基錯(cuò)配， DNA聚合酶I的3 到 5外切酶活性很低，不會(huì)把正確配對(duì)的核苷酸切掉。一般情況下，核苷酸的選擇和校對(duì)相互配合，可使錯(cuò)誤率下降至大約一千萬分子一。 （3）錯(cuò)配的修復(fù) 第三個(gè)過程是在DNA合成之后糾正前兩個(gè)過程漏掉的錯(cuò)配，稱為錯(cuò)配的修復(fù)，即去掉錯(cuò)配的核苷酸，恢復(fù)正確的配對(duì)。錯(cuò)配修復(fù)優(yōu)先發(fā)生于未甲基化的DNA鏈上。經(jīng)過錯(cuò)配修復(fù)這個(gè)糾錯(cuò)過程之后，錯(cuò)誤率可降低至100億分子一。 18、什么是SOS修復(fù)？ 答：紫外線照射后的細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)會(huì)誘發(fā)