分子生物學(xué)27章作業(yè)及答案

1、第二章一、名詞解釋1、DNA的一級(jí)結(jié)構(gòu)：四種脫氧核苷酸按照一定的排列順序以3，5磷酸二酯鍵相連形成的直線或環(huán)狀多聚體，即四種脫氧核苷酸的連接及排列順序。2、DNA的二級(jí)結(jié)構(gòu)：DNA兩條多核苷酸鏈反向平行盤繞而成的雙螺旋結(jié)構(gòu).3、DNA的三級(jí)結(jié)構(gòu)：DNA雙螺旋進(jìn)一步扭曲盤繞所形成的特定空間結(jié)構(gòu)。4、DNA超螺旋:DNA雙螺旋進(jìn)一步扭曲盤繞所形成的特定空間結(jié)構(gòu)，是DNA結(jié)構(gòu)的主要形式，可分為正超螺旋與負(fù)超螺旋兩大類。按DNA雙螺旋的相反方向纏繞而成的超螺旋成為負(fù)超螺旋，反之，則稱為正超螺旋。所有天然的超螺旋DNA均為負(fù)超螺旋。5、DNA拓?fù)洚悩?gòu)體：核苷酸數(shù)目相同，但連接數(shù)不同的核酸，稱拓?fù)洚悩?gòu)體6

2、、DNA的變性與復(fù)性:變性（雙鏈單鏈）在某些理化因素作用下，氫鍵斷裂，DNA雙鏈解開成兩條單鏈的過程。復(fù)性(單鏈雙鏈）變性DNA在適當(dāng)條件下，分開的兩條單鏈分子按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原則重新恢復(fù)天然的雙螺旋構(gòu)想的現(xiàn)象。7、DNA的熔鏈溫度（Tm值）：DNA加熱變性時(shí)，紫外吸收達(dá)到最大值的一半時(shí)的溫度，即DNA分子內(nèi)50%的雙鏈結(jié)構(gòu)被解開成單鏈。Tm值計(jì)算公式：Tm69.3+0.41（G+C）%；18bp的寡核苷酸的Tm計(jì)算：Tm4（G+C）+2（A+T）。8、DNA退火：熱變性的DNA經(jīng)緩慢冷卻后即可復(fù)性，稱為退火9、基因：編碼一種功能蛋白或RNA分子所必需的全部DNA序列。10、基因組：生物的單倍

3、體細(xì)胞中的所有DNA，包括核DNA和線粒體、葉綠體等細(xì)胞器DNA11、C值：生物單倍體基因組中的全部DNA量稱為C值12、C值矛盾：C值的大小與生物的復(fù)雜度和進(jìn)化的地位并不一致，稱為C值矛盾或C值悖論13、基因家族：一組功能相似、且核苷酸序列具有同源性的基因?？赡苡赡骋还餐嫦然蚪?jīng)重復(fù)和突變產(chǎn)生。14、假基因：假基因是原始的、有活性的基因經(jīng)突變而形成的、穩(wěn)定的無活性的拷貝。表示方法：1表示與1相似的假基因15、轉(zhuǎn)座：遺傳可移動(dòng)因子介導(dǎo)的物質(zhì)的重排現(xiàn)象。16、轉(zhuǎn)座子：染色體、質(zhì)?；蚴删w上可以轉(zhuǎn)移位置的遺傳成分。17、逆轉(zhuǎn)座子：基因組內(nèi)存在著通過DNA轉(zhuǎn)錄為RNA后，再轉(zhuǎn)錄為cDNA并插入到基

4、因組的新位點(diǎn)上的因子。18、開放讀碼框：是從起始密碼子到終止密碼子的一段核苷酸序列，中間不含終止密碼子。二、簡(jiǎn)答題1、影響DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的因素是什么？其中哪一種最主要？2、DNA二級(jí)結(jié)構(gòu)有哪幾種主要類型？各自會(huì)在細(xì)胞的什么情況下出現(xiàn)？B-DNA、A-DNA、Z-DNADNA在一般的正常的生理?xiàng)l件下，多以B-型存在。在不同的條件下，DNA可能有不同的構(gòu)型，有時(shí)可相互轉(zhuǎn)換。1）堿基組成 ：A-T豐富B-DNA；RNA-RNA 或 RNA-DNA雜交A-DNA；poly（GC）Z-DNA；BDNA大溝表面的胞嘧啶甲基化Z-DNA2）鹽濃度、濕度：75%，K+、Na+、Ca+A-DNA；92%，

5、0.1mol/L Na+ B-DNA；66%，（有時(shí)含Li+） C-DNA；高鹽 4mol/L Na+ Z-DNA3）活性狀態(tài)：Z-DNA可能跟基因表達(dá)的調(diào)控有關(guān)A-DNA可出現(xiàn)在轉(zhuǎn)錄本和模板形成的暫時(shí)結(jié)構(gòu)中:即DNA：RNA3、 簡(jiǎn)述B型DNA雙螺旋的結(jié)構(gòu)要點(diǎn)，包括主要的參數(shù)。（1） DNA分子是由兩條互相平行的脫氧核苷酸長(zhǎng)鏈盤繞而成的；（2） 糖磷酸骨架。DNA分子中的脫氧核苷酸和磷酸交替鏈接，排在外側(cè)，構(gòu)成基本骨架，堿基排列在內(nèi)側(cè)。恒定的寬度：直徑2.0nm；（3） 兩條鏈上的堿基通過氫鍵相結(jié)合，按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原則形成堿基對(duì)。扁平的堿基對(duì)垂直于糖磷酸骨架；（4） 鏈間有螺旋形的凹槽，較

6、淺的為小溝，較深的為大溝。B-DNA的主要參數(shù)：堿基傾角（。）6；堿基間距0.3nm;螺旋直徑：2.0nm;每螺旋堿基數(shù)10；右手性4、 簡(jiǎn)述細(xì)胞中DNA拓?fù)洚悩?gòu)酶的種類及其主要的作用。Top I:每次切開一條鏈，松弛負(fù)超螺旋。不需要ATPTop II:每次切開兩條鏈，引入負(fù)超螺旋，松弛正超螺旋。需要ATP。5、 圖示并描述真核生物中編碼蛋白質(zhì)的基因的典型結(jié)構(gòu)。真核生物中典型的編碼蛋白質(zhì)的基因包括：編碼序列外顯子(exon)插入外顯子之間的非編碼序列內(nèi)含子(intron)5-端和3-端非翻譯區(qū)(untranslated region, UTR)調(diào)控序列(可位于上述三種序列中)6、 何謂基因家族

7、？舉例說明基因家族的種類。基因家族（gene family）:一組功能相似、且核苷酸序列具有同源性的基因?？赡苡赡骋还餐嫦然?ancestral gene)經(jīng)重復(fù)(duplication)和突變產(chǎn)生。根據(jù)基因家族的復(fù)雜性，分為：（1）簡(jiǎn)單的多基因家族：家族成員串聯(lián)在一起，形成基因簇。如真核生物的rRNA基因。（2）復(fù)雜的多基因家族：一般由幾個(gè)獨(dú)立的基因家族組成，以間隔序列隔開，基因家族成員都不相同，轉(zhuǎn)錄方向也不一致。如海膽、果蠅組蛋白基因。（3）發(fā)育調(diào)控的復(fù)雜多基因家族：基因家族成員具有發(fā)育階段表達(dá)特異性。如人的球蛋白基因家族。7、 何謂假基因？有哪些種類？假基因產(chǎn)生的原因可能有哪些？假基

8、因是原始的、有活性的基因經(jīng)突變而形成的、穩(wěn)定的無活性的拷貝。表示方法：1表示與1相似的假基因。分類：第一類假基因：由基因重復(fù)與分歧引起，其位置一般與起源的基因拷貝臨近，保留著祖先基因的組成特點(diǎn)。第二類假基因：加工的假基因；第三類假基因：殘缺基因產(chǎn)生的原因：?jiǎn)?dòng)子錯(cuò)誤；有缺陷的剪接信號(hào)；框架中引入了終止信號(hào)；插入或缺失導(dǎo)致移碼。8、 何謂轉(zhuǎn)座子？原核生物轉(zhuǎn)座子有哪些類型？轉(zhuǎn)座子是指染色體、質(zhì)?；蚴删w上可以轉(zhuǎn)移位置的遺傳成分。類型：插入序列；復(fù)合式轉(zhuǎn)座子；TnA家族9、轉(zhuǎn)座引起的生物學(xué)效應(yīng)有哪些？轉(zhuǎn)座引起的遺傳學(xué)效應(yīng)：插入突變；抗性表型；染色體畸變；基因進(jìn)化10、轉(zhuǎn)座機(jī)制有哪些？圖示并說明之。非

9、復(fù)制型轉(zhuǎn)座 復(fù)制型轉(zhuǎn)座非復(fù)制型轉(zhuǎn)座留下斷裂（breakage）第三章一、名詞解釋1、DNA的半保留復(fù)制：每個(gè)子代DNA分子的一條鏈來自親代DNA分子，另一條鏈則是新合成的這種復(fù)制方式成為DNA的半保留復(fù)制。2、DNA的半不連續(xù)復(fù)制：DNA復(fù)制的過程中前導(dǎo)鏈的復(fù)制是連續(xù)的，而另一條鏈，即后隨鏈得復(fù)制是中斷的、不連續(xù)的。3、前導(dǎo)鏈：在DNA復(fù)制過程中，與復(fù)制叉運(yùn)動(dòng)方向相同，以53方向連續(xù)合成的鏈稱為前導(dǎo)鏈。4、滯后鏈：在DNA復(fù)制過程中，與復(fù)制叉運(yùn)動(dòng)方向相反，通過不連續(xù)的5-3聚合而成的鏈，稱為滯后鏈（后隨鏈）。5、復(fù)制起點(diǎn)： DNA雙鏈解開和復(fù)制起始發(fā)生的位點(diǎn)。復(fù)制起點(diǎn)序列包，括起始蛋白結(jié)合位點(diǎn)

10、和容易解開的位點(diǎn)。6、復(fù)制子：基因組中能獨(dú)立進(jìn)行復(fù)制的單位；每個(gè)復(fù)制子包含一個(gè)復(fù)制起點(diǎn)。原核生物為一個(gè)復(fù)制子，真核生物為多復(fù)制子。7、岡崎片段：滯后鏈的合成是一段一段的。DNA復(fù)制時(shí)，由滯后鏈所形成的子代DNA短鏈稱為岡崎片段。8、逆轉(zhuǎn)錄：以RNA為模板, 按照RNA中的核苷酸順序合成DNA的過程，稱為逆轉(zhuǎn)錄，該過程由逆轉(zhuǎn)錄酶催化進(jìn)行。亦稱反轉(zhuǎn)錄。9、cDNA：利用逆轉(zhuǎn)錄酶可合成出與RNA模板的堿基序列互補(bǔ)的DNA互補(bǔ)DNA（cDNA），二、簡(jiǎn)答題1、Meselsohn和Stahl是如何證明DNA的復(fù)制是半保留復(fù)制的？2、簡(jiǎn)述原核生物DNA復(fù)制的過程。復(fù)制起始:(1)識(shí)別起始點(diǎn)，合成引發(fā)體(2

11、)形成單鏈(3)合成引物復(fù)制延伸:(1)按照與模板鏈堿基配對(duì)的原則，在DNA聚合酶III的作用下，逐個(gè)加入脫氧核糖核酸，使鏈延長(zhǎng)。(2) DNA聚合酶的即時(shí)校讀和堿基選擇功能，確保復(fù)制的保真性。(3) 由于DNA雙鏈走向相反，DNA聚合酶只能催化核苷酸從53方向合成，前導(dǎo)鏈的復(fù)制方向與解鏈方向一致，可以連續(xù)復(fù)制 。(4)而另一模板鏈沿53方向解開，隨從鏈的復(fù)制方向與解鏈方向相反，復(fù)制只能在模板鏈解開一定長(zhǎng)度后進(jìn)行，因此隨從鏈的合成是不連續(xù)的，形成的是若干個(gè)崗崎片段。(5) DNA聚合酶I的3-5核酸外切酶活性去除RNA引物。(6)DNA聚合酶I填補(bǔ)DNA間隙。(7)連接酶使相鄰兩個(gè)DNA片段的

12、3-OH末端和5-P末端形成3，5磷酸二酯鍵。 復(fù)制終止:兩個(gè)復(fù)制叉的匯合點(diǎn)就是復(fù)制的終點(diǎn)。兩個(gè)復(fù)制叉向前推移，在終止區(qū)相遇而停止復(fù)制，復(fù)制體解體。3、 簡(jiǎn)述DNA聚合酶反應(yīng)的條件。判斷下列四種情況下DNA聚合酶能否催化DNA的聚合反應(yīng)（假想其他條件滿足；5 端為磷酸基，3為羥基端）反應(yīng)的條件：模板（template）、引物（primer）、dNTPs、Mg2+(3)DNA聚合酶能催化DNA的聚合反應(yīng)4、 完成下表，有該性質(zhì)的記+，沒有的記-，填寫在相應(yīng)的表格里。表 大腸桿菌三種DNA聚合酶的性質(zhì)比較性質(zhì)DNA聚合酶IDNA聚合酶IIDNA聚合酶III53 DNA聚合酶活性+35核酸外切酶活性

13、+53 核酸外切酶活性+-新生鏈合成-+5、 大腸桿菌DNA聚合酶I的酶切大片段Klenow片段有何酶活性？它有哪些用途？大片段(Klenow 片段):聚合酶活性、-5 外切酶活性, 校正功能Klenow 片段的應(yīng)用：填補(bǔ)反應(yīng), 用于DNA的末端標(biāo)記；填補(bǔ)反應(yīng), 用于DNA的末端標(biāo)記；缺平移，用于DNA標(biāo)記6、 以原核生物為例，簡(jiǎn)述參與DNA復(fù)制過程中主要蛋白質(zhì)的種類及功能。DNA解鏈酶，解螺旋酶：打開DNA雙鏈；SSB,單鏈結(jié)合蛋白：結(jié)合于處于單鏈狀態(tài)模板鏈上；引發(fā)酶：合成滯后鏈；DNA聚合酶III：使鏈延長(zhǎng)。DNA聚合酶I:填補(bǔ)DNA間隙。其3-5核酸外切酶活性去除RNA引物；連接酶：使相

14、鄰兩個(gè)DNA片段的3-OH末端和5-P末端形成3，5磷酸二酯鍵。7、生物體如何保證DNA復(fù)制的準(zhǔn)確性（保真性）？復(fù)制的保真性 ( fidelity ) 主要依賴 4 種機(jī)制：#對(duì)堿基的選擇；# 3 5方向的外切核酸酶活性起校正作用;#RNA引物最終被切除, 提高了復(fù)制準(zhǔn)確性;#復(fù)制后錯(cuò)配現(xiàn)象的特異性修復(fù)機(jī)制8、 為什么線性DNA復(fù)制存在5端隱縮的問題，而原核生物的環(huán)狀DNA復(fù)制不會(huì)出現(xiàn)該問題？真核生物線性染色體兩端有端粒結(jié)構(gòu)，防止染色體間的末端連接和核酸酶降解。9、真核生物是如何解決線性DNA復(fù)制存在5端隱縮的問題的？由端粒酶負(fù)責(zé)新合成鏈5'端RNA引物切除后的填補(bǔ)，保持端粒的一定長(zhǎng)度

15、。10、 逆轉(zhuǎn)錄酶有哪些酶活性？其發(fā)現(xiàn)有何理論和實(shí)踐意義？3種酶活性:RNA指導(dǎo)的DNA聚合酶活性；DNA指導(dǎo)的DNA聚合酶活性；核糖核酸酶H（RNase H）的活性。理論和實(shí)踐意義:(1)不能把“中心法則”絕對(duì)化，遺傳信息也可以從RNA傳遞到DNA。(2)促進(jìn)了分子生物學(xué)、生物化學(xué)和病毒學(xué)的研究，為腫瘤的防治提供了新的線索。目前，反轉(zhuǎn)錄酶已經(jīng)成為研究這些學(xué)科的有力工具。11、比較原核生物與真核生物DNA復(fù)制的不同。(1)DNA復(fù)制發(fā)生在細(xì)胞周期的S期；(2)染色體DNA有多個(gè)復(fù)制起點(diǎn)，為多復(fù)制子；(3)岡崎片段長(zhǎng)約100200 bp。(4) 每個(gè)復(fù)制子在染色體DNA全部復(fù)制完成前，不能再開始

16、新一輪復(fù)制；而在快速生長(zhǎng)的原核中，起點(diǎn)可以連續(xù)發(fā)動(dòng)復(fù)制。真核生物快速生長(zhǎng)時(shí)，往往采用更多的復(fù)制起點(diǎn)。第四章 轉(zhuǎn)錄一、名詞1、轉(zhuǎn)錄:是指拷貝出一條與DNA鏈序列完全相同的RNA（除了T U之外）單鏈的過程。2、轉(zhuǎn)錄單位：是可以被RNA聚合酶轉(zhuǎn)錄成一條連續(xù)mRNA的一段DNA，包括轉(zhuǎn)錄起始和終止信號(hào)。一個(gè)轉(zhuǎn)錄單元可能包含不只一個(gè)基因。3、啟動(dòng)子：被RNA聚合酶識(shí)別、結(jié)合并開始轉(zhuǎn)錄的一段DNA序列，它還包括一些轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)蛋白的結(jié)合位點(diǎn)。4、終止子：提供轉(zhuǎn)錄終止信號(hào)的DNA序列。5、終止因子：協(xié)助RNA聚合酶識(shí)別終止信號(hào)的輔助因子（蛋白質(zhì)）。6、抗終止因子：使RNA聚合酶在終止序列繼續(xù)轉(zhuǎn)錄的蛋白質(zhì)。7、

17、增強(qiáng)子：指增強(qiáng)基因的啟動(dòng)子的活性，促進(jìn)轉(zhuǎn)錄起始的DNA順式元件。作用：增強(qiáng)基因轉(zhuǎn)錄起始的頻率，即增強(qiáng)基因的啟動(dòng)子活性。8、沉默子：是一種抑制基因表達(dá)的DNA元件，即負(fù)調(diào)控元件。它可以不受序列方向的影響，也能遠(yuǎn)距離發(fā)揮作用，并可對(duì)異源基因的表達(dá)起作用。9、核酶：具有催化功能的RNA分子。10、斷裂基因：基因的編碼序列被不編碼的插入序列分割成幾段，這樣的基因稱為斷裂基因。11、內(nèi)含子： 大多數(shù)真核生物基因的核苷酸順序不全部反映到蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)上。不編碼的插入序列，稱內(nèi)含子12、外顯子：大多數(shù)真核生物基因，編碼的序列稱外顯子。13、拼接： 斷裂基因的原初轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物除去插入部分，使編碼區(qū)成連續(xù)序列的過程

18、。14、內(nèi)含子的GTAG規(guī)則：幾乎所有編碼蛋白質(zhì)的核基因內(nèi)含子5端是GT，而3末端是AG。 對(duì)應(yīng)于pre-mRNA來說是GUAG。這種類型的內(nèi)含子稱為主要內(nèi)含子。少數(shù)內(nèi)含子5端是AT， 3末端是 AC。這種類型的內(nèi)含子稱為次要內(nèi)含子。GTAG規(guī)則不適用于線粒體和葉綠體基因、tRNA和rRNA基因的內(nèi)含子。15、拼接體：由U1,U2,U4,U5和U6 snRNP以及一些拼接因子在RNA拼接位點(diǎn)組裝而成的復(fù)合物。mRNA前體的拼接在拼接體中進(jìn)行。16、反式拼接:分子間的拼接，稱反式拼接。一個(gè)RNA分子的5拼接點(diǎn)與鄰近的另一RNA分子的3拼接點(diǎn)間發(fā)生類似順式拼接過程，可使前者5拼接點(diǎn)上游序列與后者3

19、拼接點(diǎn)下游的序列連在一起。17、選擇性拼接：在高等生物中，一個(gè)基因在不同的發(fā)育階段、細(xì)胞類型和生理狀態(tài)下，通過不同的拼接方式，得到不同的mRNA產(chǎn)物，稱選擇性拼接。18、外顯子洗牌：不同基因中，兩個(gè)或多個(gè)編碼不同結(jié)構(gòu)域的外顯子彼此連接形成全新編碼順序，稱為外顯子洗牌。外顯子洗牌是基因進(jìn)化的一種方式。19、RNA編輯：mRNA分子由于核苷酸的缺失、插入或置換導(dǎo)致序列發(fā)生了不同于模板DNA的變化，這種現(xiàn)象稱為RNA編輯二、簡(jiǎn)答題1、何謂中心法則？由克連克首次提出的遺傳信息傳遞規(guī)律，該法則闡明了DNA復(fù)制、RNA轉(zhuǎn)錄以及翻譯產(chǎn)生蛋白質(zhì)在生命過程中的核心地位。2、 簡(jiǎn)述原核生物RNA聚合酶各亞基組成及

20、各亞基功能。細(xì)菌RNA聚合酶核心酶：a2；全酶a2sa:核心酶組裝；DNA雙鏈解開；與調(diào)節(jié)蛋白相互作用；與啟動(dòng)子識(shí)別有關(guān): 催化磷酸二酯鍵形成, 與 一道構(gòu)成催化中心 與DNA模板非特異結(jié)合 :負(fù)責(zé)模板鏈的選擇，識(shí)別啟動(dòng)子，保證轉(zhuǎn)錄正確起始 : unkown3、 簡(jiǎn)述原核生物啟動(dòng)子的保守核心序列及其功能。E. coli中70 識(shí)別的啟動(dòng)子包含兩個(gè)保守的核心序列：-10 區(qū) (Pribnow box)中心位于轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)上游10bp處，一致序列(Consensus sequence)為T80A95T45A60A50T96, 所以稱-10 區(qū)。為RNA聚合酶牢固結(jié)合位點(diǎn)。 -35 區(qū) (Sexta

21、ma box)中心位于轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)上游35bp處，一致序列為T82T84G78A65C54A45。為RNA聚合酶識(shí)別位點(diǎn)。-35區(qū)和-10區(qū)是70啟動(dòng)子的核心元件，除此之外， 還包括上游元件（ UP element ）。 上游元件是-35區(qū)上游的一段DNA序列，它為RNA 聚合酶提供了另外的作用位點(diǎn)，起增強(qiáng)轉(zhuǎn)錄頻率的作用， 賦予啟動(dòng)子特異性。4、 簡(jiǎn)述影響原核生物啟動(dòng)子的因素。在10區(qū)和35區(qū)之間的序列并不重要，然而兩者間的距離卻對(duì)啟動(dòng)子強(qiáng)度有較大影響。-35區(qū)與-10區(qū)間的距離對(duì)因子與啟動(dòng)子的結(jié)合及轉(zhuǎn)錄起始的頻率有較大影響。以17bp最強(qiáng)。5、 簡(jiǎn)述足跡法的原理及用途。足跡法，用來測(cè)定DNA

22、（或RNA）的蛋白結(jié)合序列的一種技術(shù)。原理：用核酸酶消化放射性標(biāo)記的核酸樣本，核酸中結(jié)合有蛋白的部位受保護(hù)不被消化, 沒有結(jié)合蛋白的部位不被保護(hù)，受保護(hù)與不受保護(hù)的樣本的凝膠電泳帶不同。 用途：利用該技術(shù)可以確定啟動(dòng)子的核苷酸順序。6、 簡(jiǎn)述原核生物終止子類型及各自的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。不依賴于因子和依賴于因子；不依賴于因子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：富含GC的莖-環(huán) (stem -loop)結(jié)構(gòu);莖-環(huán)結(jié)構(gòu)后連續(xù)的U。依賴于因子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：必需在因子的存在下才發(fā)生終止。其回紋結(jié)構(gòu)不含富GC區(qū)，回紋結(jié)構(gòu)后也無寡聚U。細(xì)菌中少見。噬菌體中多見。7、 簡(jiǎn)述真核生物RNA聚合酶的類型、細(xì)胞中的位置及所負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)錄的基因。RNAP：核

23、仁，rRNA gene（5.8S, 18S, 28S) ，except 5s rRNA gene)RNAP ：核質(zhì)，all protein genes, most snRNA genesRNAP ：核質(zhì)，5s rRNA gene, tRNA gene，Sn U6RNA, 胞質(zhì)小RNA（scRNA）8、 圖示蛋白質(zhì)基因啟動(dòng)子元件的組成。ATATAACCAATGCCACACCC 或GGGCGGG+1轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)TATA boxCAAT boxGC box增強(qiáng)子UPE or UASPy A Py-30 -20-80 -70-110 -809、 簡(jiǎn)述增強(qiáng)子的特點(diǎn)及其與啟動(dòng)子的區(qū)別。增強(qiáng)子：指增強(qiáng)基因的

24、啟動(dòng)子的活性，促進(jìn)轉(zhuǎn)錄起始的DNA順式元件。（1）它沒有方向性，不管其位于啟動(dòng)子上游還是下游，對(duì)相鄰的啟動(dòng)子起促進(jìn)作用；將增強(qiáng)子序列倒轉(zhuǎn)，也起作用。 （2）可以遠(yuǎn)距離發(fā)揮作用；（3）要有啟動(dòng)子才能發(fā)揮作用，沒有啟動(dòng)子存在，增強(qiáng)子不能表現(xiàn)活性。作用：增強(qiáng)基因轉(zhuǎn)錄起始的頻率，即增強(qiáng)基因的啟動(dòng)子活性。與啟動(dòng)子的區(qū)別：都是順式作用元件。但： a. 相對(duì)于啟動(dòng)子來說，增強(qiáng)子的位置不固定；而啟動(dòng)子位于基因轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)上游的固定區(qū)域內(nèi)。b. 可以在很遠(yuǎn)的范圍內(nèi)發(fā)揮作用；而啟動(dòng)子只能在臨近的范圍起作用。 c. 無方向性：可以在啟動(dòng)子的上游，也可在啟動(dòng)子的下游；將增強(qiáng)子序列倒轉(zhuǎn)，也起作用。 d. 調(diào)節(jié)元件的密度

25、大 ，排列緊密。10、 何謂核酶？簡(jiǎn)述其種類及發(fā)現(xiàn)的意義。核酶：具有催化功能的RNA分子。類型 剪切型 ：相當(dāng)于內(nèi)切核酸酶 剪接型 ：相當(dāng)于內(nèi)切核酸酶及連接酶 其他類型：如核苷酸轉(zhuǎn)移，脫磷酸作用意義 突破了酶的傳統(tǒng)概念； 揭示了內(nèi)含子自我剪接的奧秘，促進(jìn)了RNA的研究 ； 為生命的起源和分子進(jìn)化提供了新的依據(jù)；為治療破壞有害基因，腫瘤等疾病提供手段。11、 簡(jiǎn)述真核生物mRNA的加工方式。5 加帽；3 加poly A尾巴；拼接；編輯；修飾12、 簡(jiǎn)述mRNA前體分子中有關(guān)內(nèi)含子拼接所必需的保守序列（圖示）。（1） 5 splice site（2） 3 splice site 5 Exon AG

26、 GU Intron AG G 3 ExonY= pyrimidineR= purineN=anything AG前18 - 40 nucleotide的位置YNYRAY(3) Branch point13、第一類內(nèi)含子、第二類內(nèi)含子和mRNA前體內(nèi)含子拼接的異同。相同點(diǎn)： 化學(xué)過程的本質(zhì)都是兩次轉(zhuǎn)酯反應(yīng)。不同點(diǎn)：group 和group II 內(nèi)含子有自我拼接功能； group III內(nèi)含子需要拼接體催化。group需游離的鳥苷或鳥苷酸作為輔助因子，鳥苷（酸）3-OH作為親核供體；自我催化。group II內(nèi)含子中腺苷酸殘基2位羥基作為親核供體，去除的內(nèi)含子形成套馬索結(jié)構(gòu)；自我催化。Pre-

27、mRNA內(nèi)含子：內(nèi)含子中分枝點(diǎn)序列中的腺苷酸殘基2位羥基作為 親核供體，去除的內(nèi)含子也形成套馬索結(jié)構(gòu)；需要 在拼接體中完成拼接。14、 試比較原核生物與真核生物轉(zhuǎn)錄及轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物的差異。在原核生物中，轉(zhuǎn)錄、翻譯、降解同時(shí)進(jìn)行；就整體而言，壽命較真核生物的短。多順反子mRNA ：編碼多個(gè)蛋白質(zhì)或多肽鏈的mRNA。在真核生物中，轉(zhuǎn)錄、翻譯分時(shí)間、分地點(diǎn)進(jìn)行；壽命也較原核生物的長(zhǎng)；原初產(chǎn)物需經(jīng)過5加帽、 3加poly A尾、拼接等加工過程才能形成成熟的mRNA；單順反子mRNA：只能編碼一條多肽鏈或蛋白質(zhì)的mRNA。三、問答題舉例說明病毒是何以實(shí)現(xiàn)早期、中期、晚期基因轉(zhuǎn)錄的時(shí)序控制的。噬菌體的一些早期基

28、因是通過宿主的RNA聚合酶轉(zhuǎn)錄的，這些早期基因中就有調(diào)節(jié)蛋白的基因，編碼調(diào)控下一組噬菌體基因表達(dá)的調(diào)節(jié)蛋白。調(diào)控蛋白的作用有兩種基本類型：更換sigma因子；合成病毒特有的RNA聚合酶作用于噬菌體基因的啟動(dòng)子抗終止，RNA聚合酶發(fā)生通讀第五章一、名詞解釋1、翻譯:以氨基酸為原料,以mRNA為模板,以tRNA為運(yùn)載工具,以核糖體為合成場(chǎng)所起始、延長(zhǎng)、終止各階段蛋白因子參與, 合成蛋白質(zhì)的過程。2、多順反子：含有多個(gè)開放讀碼框（ORF）的mRNA，或編碼不只一條多肽或蛋白的mRNA，稱多順反子mRNA 。3、SD序列：又稱核糖體結(jié)合序列（ribosome-binding sequence, RBS

29、）。原核生物mRNA通常含有一段富含嘌呤堿基、能與16S rRNA 3端的嘧啶堿基互補(bǔ)配對(duì)的序列，它通常在起始AUG上游10個(gè)堿基左右，在mRNA和核糖體結(jié)合以及起始AUG的識(shí)別中起重要作用。4、Kozak序列：真核生物mRNA起始AUG所在的一段保守序列GCCA/GCCAUGG，是40S核糖體亞基識(shí)別起始密碼子的位點(diǎn)。這段序列能提高翻譯效率。5、遺傳密碼子:指核苷酸三聯(lián)體（triplet）決定氨基酸的對(duì)應(yīng)關(guān)系。-共64個(gè)遺傳密碼，三聯(lián)體= 3個(gè)連續(xù)的核苷酸組成一個(gè)密碼子，決定一個(gè)氨基酸。起始密碼-AUG終止密碼-UAA/UGA/UAG6、同功tRNA：每種AA都有一種或數(shù)種相對(duì)應(yīng)的tRNA；

30、攜帶相同氨基酸而反密碼子不同的一組tRNA稱為同功tRNA( cognate tRNA )。7、密碼子的簡(jiǎn)并性：一個(gè)A.A有多個(gè)密碼子的現(xiàn)象。8、tRNA副密碼子：氨酰tRNA合成酶識(shí)別AA和相應(yīng)tRNA的特異性取決于tRNA的AA接受臂（acceptor arm）和反密碼子環(huán)的某些位點(diǎn)，這些位點(diǎn)稱為副密碼子。二、簡(jiǎn)答題1、遺傳密碼子有何特點(diǎn)？（1）方向性與連續(xù)性:連續(xù)閱讀從mRNA5'-3，閱讀框移位（frame shift），蛋白功能喪失（2）簡(jiǎn)并性：一個(gè)A.A有多個(gè)密碼子的現(xiàn)象(簡(jiǎn)并性);編碼同一個(gè)氨基酸的一組密碼子稱為同義密碼子。（3）兼職性：AUG：起始信號(hào)和Met的密碼子（

31、4）通用性：從最簡(jiǎn)單的生物（病毒）到人類，使用同一套遺傳密碼2、同工tRNA反密碼子的變偶性有何生物學(xué)意義？tRNA的反密碼子的變偶?jí)A基（5第一個(gè)堿基）決定了該tRNA能夠識(shí)別密碼子的個(gè)數(shù)3、 比較原核生物與真核生物翻譯的差異（可列表）。真核生物原核生物遺傳密碼相同 不同轉(zhuǎn)錄與翻譯不偶聯(lián)，mRNA的前體要加工偶聯(lián)起始因子多、起始復(fù)雜少mRNA5端：帽子3端：尾巴單順反子5端：Kozazk序列無需加工多順反子5端：SD序列第六章一、名詞1、基因表達(dá)：基因轉(zhuǎn)錄成RNA再翻譯成蛋白質(zhì)的過程，稱基因表達(dá)（expression）。對(duì)rRNA、tRNA基因來說，其表達(dá)即基因的轉(zhuǎn)錄。2、誘導(dǎo)與阻遏:在特定環(huán)

32、境信號(hào)刺激下，相應(yīng)的基因被激活，基因表達(dá)產(chǎn)物增加，這種基因稱為可誘導(dǎo)基因，可誘導(dǎo)基因在特定環(huán)境中表達(dá)增強(qiáng)的過程，稱為誘導(dǎo)（induction）。如果基因?qū)Νh(huán)境信號(hào)應(yīng)答是被抑制，這種基因是可阻遏基因，可阻遏基因表達(dá)產(chǎn)物降低或表達(dá)關(guān)閉的過程稱為阻遏（ repression ）3、細(xì)菌的嚴(yán)謹(jǐn)控制：當(dāng)處于氨基酸饑餓，無法滿足蛋白質(zhì)的正常合成，細(xì)菌關(guān)閉大部分的代謝過程，借以渡過難關(guān)。這種現(xiàn)象稱為嚴(yán)謹(jǐn)控制。4、降解物阻遏：葡萄糖降解物引起其他糖對(duì)應(yīng)的操縱子關(guān)閉，稱降解物阻遏5、操縱子：在原核生物中，若干結(jié)構(gòu)基因可串聯(lián)在一起，其表達(dá)受到同一調(diào)控系統(tǒng)的調(diào)控，這種基因的組織形式稱為操縱子。6、弱化子：是指原核生

33、物操縱子中能顯著減弱甚至終止轉(zhuǎn)錄的一段核苷酸序列，該區(qū)域能形成不同的二級(jí)結(jié)構(gòu)，利用原核生物轉(zhuǎn)錄與翻譯的偶聯(lián)機(jī)制對(duì)轉(zhuǎn)錄進(jìn)行調(diào)節(jié)。可以理解成“位于操縱子結(jié)構(gòu)基因上游前導(dǎo)區(qū)的終止子”。二、問答題1、何謂操縱子？舉例說明操縱子的組成結(jié)構(gòu)。操縱子是指在原核生物中，若干結(jié)構(gòu)基因可串聯(lián)在一起，其表達(dá)受到同一調(diào)控系統(tǒng)的調(diào)控，這種基因的組織形式稱為操縱子。 典型的操縱子可分為控制區(qū)和信息區(qū)兩部分。信息區(qū)由數(shù)個(gè)結(jié)構(gòu)基因串聯(lián)在一起組成；控制區(qū)通常由調(diào)節(jié)基因、啟動(dòng)子序列(promoter,即RNA聚合酶結(jié)合區(qū)）、操縱序列（operator,即調(diào)節(jié)蛋白結(jié)合位 點(diǎn)）和CAP結(jié)合位點(diǎn)構(gòu)成。2、 試述乳糖操縱子是如何實(shí)現(xiàn)基因

34、的正、副調(diào)控的？阻遏蛋白的負(fù)（性）調(diào)節(jié) ：在沒有乳糖存在時(shí)，乳糖操縱子處于阻遏狀態(tài)；當(dāng)有乳糖存在時(shí)，乳糖操縱子即可被誘導(dǎo)CAP的正（性）調(diào)節(jié) ：葡萄糖存在時(shí) cAMP降低，因而cAMPCAP降低, 抑制操縱子轉(zhuǎn)錄，只能利用葡萄糖；無葡萄糖而只有乳糖時(shí) cAMP高，cAMPCAP與操縱子的CAP位點(diǎn)，激活轉(zhuǎn)錄，細(xì)菌利用乳糖。 3、 試述色氨酸操縱子的工作原理。（1）5個(gè)合成Trp的結(jié)構(gòu)基因；（2）Trp有限時(shí)，這些基因有效地表達(dá)；（3）2個(gè)水平調(diào)節(jié)：Trp repressor（轉(zhuǎn)錄起始）；弱化子（轉(zhuǎn)錄終止）4、 原核生物中翻譯水平的調(diào)控有哪些方式？（1） 核糖體蛋白合成存在反饋抑制；(2)mRN

35、A翻譯能力的差異 (3)反義RNA的調(diào)控作用5、舉例說明弱化子工作的原理及其生物學(xué)意義。原理：原核生物中，轉(zhuǎn)錄和翻譯偶連。前導(dǎo)區(qū)的轉(zhuǎn)錄緊接著前導(dǎo)mRNA的翻譯；前導(dǎo)肽mRNA含2個(gè)連續(xù)的Trp密碼子。如果細(xì)胞中Trp濃度很低，核糖體就會(huì)在此暫停；核糖體的暫停改變前導(dǎo)mRNA的二級(jí)結(jié)構(gòu)，2&3配對(duì)，不形成內(nèi)在性終止子結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)錄繼續(xù)。如果細(xì)胞中Trp濃度高，核糖體很快通過2個(gè)連續(xù)的Trp密碼子，3&4配對(duì)，形成內(nèi)在性終止子結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)錄終止。意義：（1）氨基酸合成中的反饋抑制。經(jīng)濟(jì)的原則。（2）細(xì)菌利用阻遏和弱化雙重機(jī)制感受細(xì)胞內(nèi)外Trp的變化，精確調(diào)控Trp的合成。反應(yīng)靈敏。（3）單

36、獨(dú)的弱化作用的效率很高，其他氨基酸操縱子如His、Leu，沒有阻遏蛋白，全靠弱化作用調(diào)節(jié)。效率高。（4）提供了一條不依靠調(diào)節(jié)蛋白，只依賴RNA結(jié)構(gòu)的基因表達(dá)調(diào)控途徑。第七章一、名詞解釋1、基因的組成性表達(dá)：某些基因表達(dá)較少受環(huán)境因素影響，在個(gè)體發(fā)育階段的大多數(shù)或幾乎全部的組織中持續(xù)表達(dá)，或變化很小。按其與細(xì)胞分化的關(guān)系，基因分管家基因和奢侈基因。2、染色質(zhì)改建：與轉(zhuǎn)錄相關(guān)的染色質(zhì)結(jié)構(gòu)的變化，稱為染色質(zhì)改建。3、基因重排：通過基因的轉(zhuǎn)座或DNA的斷裂錯(cuò)接等形式使正?；蛐蛄邪l(fā)生改變，使一個(gè)基因從遠(yuǎn)離啟動(dòng)子的地方移到距它較近的位點(diǎn)從而啟動(dòng)轉(zhuǎn)錄。4、基因的擴(kuò)增（現(xiàn)象）：指某些基因的拷貝數(shù)專一性地大量

37、增加的現(xiàn)象。短時(shí)間地產(chǎn)生大量基因產(chǎn)物以滿足個(gè)體發(fā)育的需要。5、CpG島：高等生物中，CpG二核苷酸中的C通常是甲基化的，常成串出現(xiàn)在DNA上，稱為CpG島6、順式元件：指可影響自身基因表達(dá)活性的DNA序列，包括啟動(dòng)子、增強(qiáng)子和沉默子。由于它們與特定的基因連鎖在一起，因此稱為順式作用元件。7、反式因子：是指能直接或間接與順式作用元件結(jié)合、參與轉(zhuǎn)錄調(diào)控的蛋白質(zhì)。由于它們反式地激活或抑制另一基因的轉(zhuǎn)錄，故稱反式作用因子。8、轉(zhuǎn)錄因子：真核生物的調(diào)節(jié)蛋白就是轉(zhuǎn)錄因子。包括基礎(chǔ)轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄因子和序列特異性轉(zhuǎn)錄因子。9、鋅指：肽鏈中的一對(duì)組氨酸和一對(duì)半胱氨酸(His2/Cys2)或兩對(duì)半胱氨酸(cys2/cys2)與一個(gè)Zn2+形成配位鍵，這些氨基酸對(duì)之間的多肽鏈成環(huán)狀突出、并折疊成指形結(jié)構(gòu)，稱鋅指。鋅指常串聯(lián)重復(fù)形成鋅簇。10、同源異型框：一段180bp左右的DNA保守序列，編碼HTH 轉(zhuǎn)錄因子蛋白的DNA結(jié)合域。最初在果蠅中發(fā)現(xiàn)。11、同源異型域：由同源異型框編碼的高度保守的約60個(gè)aa組成的序列，存在于很多轉(zhuǎn)錄因子中，這些轉(zhuǎn)錄因子能形成HTH模體與特異DNA序列結(jié)合。 二、問答題1、 論述原核生物與真核生物在基因表達(dá)調(diào)控方面的差異。真核細(xì)胞轉(zhuǎn)錄與翻譯在不同的細(xì)胞區(qū)隔進(jìn)行，基因表達(dá)分階段、分地點(diǎn)，決定了基因表達(dá)調(diào)控的多層次。而原核細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄與翻