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文檔簡介

1、 1.定義重組DNA技術將不同的DNA片段按照人們的設計定向連接起來,然后在特定的受體細胞中與載體同時復制并得到表達,產生影響受體細胞的新的遺傳性狀。2.說出分子生物學的主要研究容1.DNA重組技術 2.基因表達研究調控 3.生物大分子的結構功能研究 4.基因組、功能基因組與生物信息學研究3.簡述DNA的一、二、三級結構一級:4種核苷酸的連接及排列順序,表示了該DNA分子的化學成分二級:2條多核苷酸連反向平行盤繞所形成的雙螺旋結構三級:DNA雙螺旋進一步扭曲盤繞所形成的特定的空間結構4.原核生物DNA具有哪些不同于真核生物DNA的特征?DNA雙螺旋是由2條互相平行的脫氧核苷酸長鏈盤繞而成,多核

2、苷酸的方向由核苷酸間的磷酸二酯鍵的走向決定,一條是5-3,另一條是3-5DNA雙螺旋中脫氧核糖和磷酸交替連接,排在外側構成基本骨架,堿基排在側兩條鏈上的堿基通過氫鍵相結合,形成堿基對5.DNA雙螺旋結構模型是由誰提出的? 沃森和克里克6.DNA以何種方式進行復制,如何保證DNA復制的準確性?線性DNA的雙鏈復制:將線性復制子轉變為環狀或者多聚分子,在DNA末端形成發卡式結構,使分子沒有游離末端,在某種蛋白質的介入下在真正的末端上啟動復制。環狀DNA復制:型、滾環型、D型以親代DNA分子為模板進行半保留復制,復制時嚴格按照堿基配對原則DNA聚合酶I 非主要聚合酶,可確保DNA合成的準確性DNA修

3、復系統:錯配修復、切除修復、重組修復、DNA直接修復、SOS系統7.簡述原核生物DNA復制特點只有一個復制起點,復制起始點上可以連續開始新的DNA復制,變現為雖只有一個復制單元,但可以有多個復制叉8.真核生物DNA的復制在哪些水平上受到調控?細胞生活周期水平調控;染色體水平調控;復制子水平調控9.細胞通過哪幾種修復系統對DNA損傷進行修復?錯配修復,恢復錯配;切除修復,切除突變的堿基和核苷酸片段;重組修復,復制后的修復;DNA直接修復,修復嘧啶二聚體;SOS系統,DNA的修復,導致變異10.什么是轉座子?分為哪些種類?是存在于染色體DNA上可自主復制和移動的基本單位??煞譃椴迦胄蛄泻蛷秃闲娃D座

4、子11.什么是編碼鏈?什么是模板鏈?與mRNA序列相同的那條DNA鏈稱為編碼鏈,另一條根據堿基互補配對原則指導mRNA合成DNA鏈稱為模板鏈12.簡述RNA的種類及其生物學作用mRNA:編碼了一個或多個多肽鏈序列。tRNA:把mRNA上的遺傳信息變為多肽中的氨基酸信息。rRNA:是核糖體中的主要成分。hnRNA:由DNA轉錄生成的原始轉錄產物。snRNA:核小RNA,在前體mRNA加工中,參與去除含子。snoRNA:核仁小RNA,主要參與rRNA及其它RNA的修飾、加工、成熟等過程。scRNA:細胞質小RNA在蛋白質合成過程起作用。13.RNA的結構有哪些特點?含有核糖和嘧啶,通常是單鏈線性分

5、子。主要以單鏈形式存在于細胞中。堿基主要有A、G、C、U??勺陨碚郫B形成局部雙螺旋。主要是A-U、G-C配對,偶而有G-U配對。RNA雙螺旋的大小溝差異不大,不適合與蛋白質進行序列特異性相互作用。可折疊形成復雜的三級結構。RNA主鏈上的未配對區可自由旋轉,以及不規則的堿基配對。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轉錄起始點上游10bp處的TATA區,所以又稱為-10區。它的保守序列是TATAAT15.簡述原核生物和真核生物mRNA的區別原核生物mRNA常以多順反子形式存在。真核生物mRNA一般以單一順反子的形式存在原核生物mRNA

6、的轉錄與翻譯一般是偶聯的,真核生物轉錄的mRNA前體則需經轉錄后加工,成為成熟的mRNA與蛋白質結合生成信息體后才開始工作原核生物mRNA半壽期很短一般為幾分鐘,最長只有數小時,而真核生物mRNA的半壽期較長結構特點也不同,原核生物mRNA的5端無帽子結構,3端只沒有或只有較短的poly A結構16.真核與原核生物基因轉錄有哪些差異?只有一種RNA聚合酶參與所有類型的原核生物基因轉錄,而真核生物有3種以上的RNA聚合酶來負責不同類型的基因轉錄,合成不同類型的、在細胞核有不用定位的RNA轉錄產物有差別。原核生物的初級轉錄產物大多數是編碼序列,與蛋白質的氨基酸序列呈線性關系;而真核生物的初級轉錄產

7、物很大,含有含子序列,成熟的mRNA只占初級轉錄產物的一小部分原核生物的初級轉錄產物幾乎不需要剪接加工就可直接作為成熟mRNA進一步行使翻譯模板的功能;真核生物轉錄產物需要經過剪接、修飾等轉錄加工成熟過程才能成為成熟mRNA原核生物細胞中,轉錄和翻譯不僅發生在同一個細胞空間里,而且這兩個過程幾乎是同步進行的,蛋白質合成往往在mRNA剛開始轉錄時就被引發了,真核生物mRNA的合成和蛋白質的合成則發生在不同的空間和時間疇17.大腸桿菌的終止子有哪兩大類?請分別介紹一下它們的結構特點分為不依賴于P因子和依賴于P因子兩大類。不依賴P因子終止的特點:終止子位點上游一般存在一個富含GC堿基的二重對稱區;

8、終止子位點前面有一段由4-8個A組成的序列,所以轉錄產物的3端為寡U。依賴P因子的特點:終止位點的DNA序列缺乏共性,而且不能形成強的發卡結構,因而不能誘導轉錄的自發終止18.什么是RNA編輯,其生物學意義是什么?是指某些RNA特別是mRNA前體經過插入、刪除或取代一些核苷酸殘基等操作,導致DNA所編碼的遺傳信息的改變,使得經過RNA編輯的mRNA序列發生不同于模板DNA的變化。生物學意義:校正作用,基因突變途中丟失的遺傳信息得以恢復 調控翻譯,構建或去除起始密碼子和終止密碼子 擴充遺傳信息,使基因或得新的結構核功能,有利于生物進化19.核酶具有哪些結構特點?根據其催化功能的不同可分為哪兩大類

9、?其生物學意義是什么?具有自我剪切能力的RNA大多數都能形成錘頭結構,該二級結構由3個莖構成,莖區的局部雙鏈結構包圍著一個由1113個保守核苷酸構成的催化中心。核酶分為剪切型和剪接型兩種。意義:繼反轉錄現象之后對中心法則的一個重要修正,說明RNA既是遺傳物又是酶;為生命起源的研究提供了新思路20.什么是克隆載體?什么是表達載體?克隆載體:為使插入的外源DNA序列被擴增而特意設計的載體表達載體:為使插入的外源DNA序列可轉錄翻譯成多肽鏈而特意設計的載體(表達載體和克隆載體的區別:1.克隆載體:通常僅含有有一個松弛型復制子、一個多克隆位點和一個篩選標記,以便被克隆和篩選的DNA序列能夠大量增殖。2

10、.而表達載體除了上述因子外,還需要有強的啟動子、核糖體結合位點、轉錄起始信號、轉錄終止信號、翻譯起始密碼子、翻譯終止密碼子等一系列調控序列。)21.試述PCR擴增的原理和步驟原理:DNA在高溫時發生變性鏈解,當溫度降低后又可以復性成為雙鏈。通過溫度變化控制DNA的變性和復性,并設計引物做啟動子,加入DNA酶、dNTP就可以完成特定基因的體外修復 步驟:1.變性,雙鏈打開 2.退火,引物與模板相結合 3.鏈的延伸,DNA合成22.簡述代產物對基因表達調控的兩種方式轉錄水平上的調控轉錄后水平上的調控(mRNA加工成熟水平上的調控、翻譯水平上的調控)23.什么是操縱子學說?關于原核生物基因結構及其表

11、達調控的學說,由法國Jacob和Monod提出,核心是使基因從表達抑制狀態中解脫出來,是從負調節的角度來考慮基因表達調控的24.簡述乳糖操縱子的調控模型A,乳糖操縱子的組成:含Z、Y、A三個基因結構,分別編碼半乳糖苷酶、透酶和半乳糖苷乙酰轉移酶,此外還有一個操縱序列O、啟動子P、調節基因 IB.阻遏蛋白的負性調節:無乳糖時,阻遏蛋白位于O處,乳糖操縱子處于阻遏狀態,不能合成分解乳糖的三種酶;有乳糖時,誘導阻遏蛋白變構,不能結合于操縱序列,乳糖操縱子被誘導開放合成分解乳糖的三種酶C. CAP的正性調節D.協調調節:乳糖操縱子中的I基因編碼的阻遏蛋白的負調控與CAP的正調控兩種機制互相協調、互相制

12、約25.什么是葡萄糖效應?有葡萄糖時,即使有他的糖,與其相對應的操縱子也不會啟動,不會產生出代這些糖的酶來,這種現象稱為葡萄糖效應26.什么是弱化作用?當培養基中色氨酸濃度很低時:負載有色氨酸的tRNA也就少,這樣翻譯通過兩個相鄰色氨酸密碼子的速度就很慢,當4區被轉錄完成時,核糖體才進行到1區,這時的前導區結構是2-3配對,不形成3-4配對的終止結構,所以轉錄可以繼續進行,直到trp操縱子中結構基因全部轉錄培養基中色氨酸濃度較高時:核糖體可以順利通過兩個相鄰色氨酸密碼子,在4區被轉錄之前到達2區,使2-3區不能配對,3-4區自由配對形成基環終止子,轉錄被終止,trp操縱子被關閉27.簡述抗終止

13、子的調控機理在RNA聚合酶到達終止子之前,與RNA聚合酶結合,因為在終止子上游存在抗終止子信號序列,只有與抗終止子因子相結合的RNA聚合酶才能順利通過具有莖環結構的終止子,使轉錄繼續進行28.簡述反義RNA的調控機理RNA調節是原核基因表達轉錄后調節的另一種重要機制。細菌相應環境壓力的改變,會產生一些非編碼小RNA分子,能與mRNA中的特定序列配對并改變其構象,導致翻譯過程的開啟或關閉等作用。29.簡述原核基因轉錄后調控的不同方式mRNA自身結構元件對翻譯的調節;mRNA穩定性對轉錄水平的影響;調節蛋白的調控作用;反義RNA的調節作用;稀有密碼子對翻譯的影響;重疊基因對翻譯的影響;翻譯的阻遏;

14、魔斑核苷酸水平對翻譯的影響30.基因家族的分類及其主要表達調控模式簡單多基因家族:真核生物首先是pre rRNA經過特異性甲基化,然后經RNA酶的切割便可產生成熟rRNA分子。原核生物還要經過核酸酶降解才能產生成熟rRNA分子 復雜多基因家族:一般由幾個相關基因家族構成,基因家族之間由間隔序列隔開,并作為獨立的轉錄單位,可能存在具有不同專一性的組蛋白亞類和發育調控機制 發育調控的復雜多基因家族:每個基因家族中,基因排列順序就是他們在發育階段的表達順序。31.何為外顯子、含子及其結構特點和可變調控?大多數真核基因都是由蛋白質編碼序列和非蛋白質編碼序列組成,編碼序列稱為外顯子,非編碼序列稱為含子。

15、結構特點:一個機構基因編碼某一蛋白質不同區域的各個外顯子并不連續排列在一起,而是常常被長度不等的含子所隔離,形成鑲嵌排列的斷裂方式。可變調控:不少真核基因的原始轉錄產物可通過不同剪接方式,產生不同的mRNA,并翻譯成不同的蛋白質。另外,一些核基因由于轉錄是選擇了不同的啟動子或者在轉錄產物上選擇了不同的PolyA位點而使轉錄產物產生不同的二級結構,因而影響剪接過程,最終產生不同的mRNA分子。32.DNA甲基化對基因表達的調控機制大量研究表明,DNA甲基化能關閉某些基因表達的活性,去甲基化則誘導了基因的重新活化和表達。三種調控機制: DNA甲基化導致了某些區域DNA構象變化,從而影響了蛋白質和D

16、NA的相互作用,抑制了轉錄因子與啟動區DNA的結合效率 促進了阻遏蛋白的阻遏作用 DNA的甲基化還提高了該位點的突變頻率33.簡述真核生物轉錄元件組成及其分類啟動子、轉錄模板、RNA聚合酶基礎轉錄所需蛋白質因子、RNA聚合酶、增強子、反式作用因子34.簡述增強子的作用機理增強子是指能使與它連鎖的基因轉錄頻率明顯增加的DNA序列。有3種作用機制 影響模版附近的DNA雙螺旋結構,導致DNA雙螺旋彎折或在反式因子的參與下,以蛋白質之間的相互作用為媒介形成增強子魚啟動子之間“成環”連接,活化基因轉錄。將模版固定在細胞核特定位置,如連接在核基質上,有利于DNA拓撲異構酶改變DNA雙螺旋結構的力,促進RN

17、A聚合酶在DNA鏈上的結合和滑動。增強子區可以作為反式作用因子或RNA聚合酶進入染色質結構的“入口”35.簡述反式作用因子的結構特點及其對基因表達的調控反式作用因子是能直接或間接的識別或結合在各類順式作用元件核心序列上,參與調控靶基因轉錄效率的蛋白質。這些因子有兩種獨立的活性:特意地與RNA結合位點相結合,然后激活轉錄。兩種活性可以獨立分配給特定的蛋白質結構域,分別稱作DNA結合結構域和激活結構域,兩者是相分離的,他們在蛋白質的不同區域。36.舉例說明蛋白質磷酸化如何影響基因表達蛋白質磷酸化主要影響細胞信號轉導進而影響基因表達。舉例:在糖原代過程中,激素與其受體在肌細胞外表面相結合,誘發細胞質

18、cAMP的合成并活化A激酶,后者再將活化磷酸基團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,進入糖酵解途徑并提供ATP。(cAMP介導的蛋白質磷酸化過程)37.簡述組蛋白乙?;腿ヒ阴;绊懟蜣D錄的機制組蛋白乙酰轉移酶和去乙?;竿ㄟ^是組蛋白乙酰化和去乙酰化對基因表達產生影響。組蛋白N端尾部上賴氨酸殘基的乙酰化中和了尾部的正電荷,降低了它與組蛋白的親和性,導致核小體構象發生有利于轉錄調節蛋白與染色質結合的變化,從而提高了基因轉錄的活性。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。由于乙酰化的組蛋白抑制了核小體的濃縮,使轉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錄活性。38.什么是原癌基因,什么是抑癌基因?原癌基因:癌基因編碼的蛋白能夠促進細胞生長的失控和細胞向惡性狀態轉化的基因,沒有激活之前, 稱之為原癌基

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