1、第一章 緒論1.簡(jiǎn)述孟德?tīng)枴⒛柛臀稚热藢?duì)分子生物學(xué)發(fā)展的主要貢獻(xiàn)。答：孟德?tīng)柕膶?duì)分子生物學(xué)的發(fā)展的主要貢獻(xiàn)在于他通過(guò)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(xiě)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

2、，其基因的一半來(lái)自于父方，一般來(lái)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(xiě)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(wú)多糖莢膜，無(wú)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(guò)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(méi)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)

3、記蛋白質(zhì)的噬菌體侵染后，細(xì)菌體內(nèi)無(wú)放射性，即表明噬菌體的蛋白質(zhì)沒(méi)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(gè)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(lái)，然后相互對(duì)換，將S株系的蛋白質(zhì)和HR株系的RNA，或反過(guò)來(lái)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(qǐng)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(gè)基因或基因的一部分）按照人們的設(shè)計(jì)定向連接起來(lái)

4、，然后在特定的受體細(xì)胞中與載體同時(shí)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。基因工程技術(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(jì)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(jì)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(guò)程。6.寫(xiě)出分子生物學(xué)的主要研究?jī)?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

5、哪些作為遺傳物質(zhì)的特征？分子結(jié)構(gòu)相對(duì)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(gè)生命過(guò)程能夠產(chǎn)生可遺傳的變異2.什么是核小體？簡(jiǎn)述其形成過(guò)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(gè)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(pán)繞在外，而H1則在核小體外面。每個(gè)核小體只有一個(gè)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(gè)，H1一個(gè)。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146bpDN

6、A，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(pán)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(shí)長(zhǎng)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(zhǎng)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(jiǎn)述真核生物染色體的組成及組裝過(guò)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

7、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(jí)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(pán)繞，每圈6個(gè)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(jí)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

8、狀結(jié)構(gòu)，稱為超螺線管，這是染色質(zhì)包裝的三級(jí)結(jié)構(gòu)。4.這種超螺線管進(jìn)一步螺旋折疊，形成長(zhǎng)2-10m的染色單體，即染色質(zhì)包裝的四級(jí)結(jié)構(gòu)。4. 簡(jiǎn)述DNA的一,二,三級(jí)結(jié)構(gòu)的特征DNA一級(jí)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(jí)結(jié)構(gòu)：指兩條多核苷酸鏈反向平行盤(pán)繞所生成的雙螺旋結(jié)構(gòu)DNA三級(jí)結(jié)構(gòu)：指DNA雙螺旋進(jìn)一步扭曲盤(pán)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(jiǎn)練 原核DNA分子的絕大部分是用來(lái)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

9、白質(zhì)基因，往往叢集在基因組的一個(gè)或幾個(gè)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(gè)mRNA的分子，稱為多順?lè)醋觤RNA。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(gè)基因完全在另一個(gè)基因里面 部分重疊 兩個(gè)基因只有一個(gè)堿基對(duì)是重疊的6.簡(jiǎn)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(jí)結(jié)構(gòu)是指兩條都核苷酸鏈反向平行盤(pán)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

10、 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(duì)層疊與雙螺旋內(nèi)側(cè)，順著螺旋軸心從上向下看，可見(jiàn)堿基平面與縱軸平面垂直且螺旋的軸心方向穿過(guò)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(guò)磷酸二酯鍵相連接而構(gòu)成DNA分子的骨架。DNA轉(zhuǎn)錄時(shí)其鏈板間與有它轉(zhuǎn)錄所得的RNA鏈間形成A-DNA這對(duì)基因表達(dá)有重要意義左手螺旋-是右手螺旋的一個(gè)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(guò)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

11、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(méi)有游離末端 在某種蛋白質(zhì)的介入下，在真正的末端啟動(dòng)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(jiǎn)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(shí)，其雙鏈?zhǔn)紫冉忾_(kāi)，形成復(fù)制叉，這是一個(gè)有多種蛋白質(zhì)和酶參與的復(fù)雜過(guò)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(kāi)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(kāi)始合成新

12、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(guò)程由引發(fā)體（Primosome）來(lái)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(gè)引物或?qū)槠螢橹埂Ｔ跍箧溕纤铣傻腞NA引物非常短，一般只有3-5個(gè)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(guò)其5'3

13、'外切酶活性切除岡崎片段上的RNA引物，同時(shí)，利用后一個(gè)岡 崎片段作為引物由5'3'合成DNA。最后兩個(gè)岡崎片段由DNA連接酶將其接起來(lái)，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(kāi)。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

14、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(guò)哪幾種修復(fù)系統(tǒng)對(duì)DNA損傷進(jìn)行修復(fù)錯(cuò)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(jiǎn)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(gè)細(xì)菌細(xì)

15、胞常帶有少于10個(gè)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(gè)相同或高度同源的IS序列，表明IS序列插入到某個(gè)功能基因兩端時(shí)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(dòng)，因?yàn)樗鼈兊墓δ鼙恍揎椓耍荒茏鳛閺?fù)合體移動(dòng)。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(méi)有IS序列的，體積龐大的轉(zhuǎn)座子（5000bp以上）TnA家族。12請(qǐng)說(shuō)說(shuō)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

16、位移的基本單位。最簡(jiǎn)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(dòng)的只能作為復(fù)合體移動(dòng)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(méi)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

17、反義鏈）。2，簡(jiǎn)述RNA轉(zhuǎn)錄的概念及其基本過(guò)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(guò)程。基本過(guò)程：模版識(shí)別轉(zhuǎn)錄開(kāi)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(gè)亞基的作用如何？答：大腸桿菌的RNA聚合酶由2個(gè)亞基、一個(gè)亞基、一個(gè)亞基和一個(gè)亞基組成的核心酶，加上一個(gè)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(dòng)子的識(shí)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(kāi)放復(fù)合物以及三元復(fù)合物？答

18、：模版的識(shí)別階段，聚合酶與啟動(dòng)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(shí)，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(kāi)放復(fù)合物；開(kāi)放復(fù)合物與最初的兩個(gè)NTP相結(jié)合并在這兩個(gè)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(jiǎn)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(shí)別模版上的啟動(dòng)子；2.因子可以極大的提高RNA聚合酶對(duì)啟動(dòng)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

19、？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(jiàn)的啟動(dòng)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(jiàn)的啟動(dòng)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(jiǎn)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?lè)醋拥男问酱嬖凇Ｕ婧松飉RNA一般以單順?lè)醋拥男问酱嬖冢?，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)

20、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(kāi)始工作；3，原核生物mRNA半壽期很短，一般為幾分鐘 ，最長(zhǎng)只有數(shù)小時(shí)。真核生物mRNA的半壽期較長(zhǎng)， 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(wú)帽子結(jié)構(gòu)，3端沒(méi)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(qǐng)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(gè)富含GC堿基的二重對(duì)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(gè)

21、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(gè)相對(duì)分子質(zhì)量為2.0×105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(guò)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(guò)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(kāi)的蛋白質(zhì)編碼區(qū)連接起來(lái)。剪接過(guò)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

22、甲基化酶催化產(chǎn)生的，也是在轉(zhuǎn)錄后加工時(shí)修飾的。11.簡(jiǎn)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(gè)轉(zhuǎn)酯反應(yīng)由一個(gè)游離的鳥(niǎo)苷或者鳥(niǎo)苷酸介導(dǎo)，鳥(niǎo)苷或鳥(niǎo)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(kāi)RNA鏈。在第二個(gè)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(kāi)，上下游兩個(gè)外顯子通過(guò)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(wú)需游離鳥(niǎo)苷或鳥(niǎo)苷酸，而是由內(nèi)含子本身的靠近3端的腺

23、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(kāi)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(kāi)，上下游兩個(gè)內(nèi)含子通過(guò)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(guò)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(guò)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(guò)RNA的編輯得以恢復(fù)；2，調(diào)控翻譯，通過(guò)編輯可以構(gòu)建或去除其實(shí)密碼子和終止密碼子

24、，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(gè)莖區(qū)形成局部的雙鏈結(jié)構(gòu)；其中含13個(gè)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(duì)中心法則的有一個(gè)重要的修正，說(shuō)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(wú)間斷也沒(méi)有重疊；2，密碼的簡(jiǎn)并性，許多氨基酸都有多個(gè)密碼

25、子；3，密碼的通用性和特殊性，遺傳密碼無(wú)論在體內(nèi)還是在體外，無(wú)論是對(duì)病毒、細(xì)菌、動(dòng)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(wú)意義密碼。3.簡(jiǎn)述擺動(dòng)學(xué)說(shuō)。答：1966年，Crick根據(jù)立體化學(xué)原理提出擺動(dòng)學(xué)說(shuō)，解釋了反密碼子中某些稀有成分的配對(duì)。擺動(dòng)學(xué)說(shuō)認(rèn)為，在密碼子與反密碼子的配對(duì)中，前兩對(duì)嚴(yán)格遵守堿基配對(duì)原則，第三對(duì)堿基有一定的自由度，可以“擺動(dòng)”，因而使某些tRNA可以識(shí)別1個(gè)以上的密碼子。認(rèn)為除A-U、G-C配對(duì)外，還有非標(biāo)準(zhǔn)配對(duì)，I-A、I-C、I-U，并強(qiáng)調(diào)密

26、碼子的5端第1、2個(gè)堿基嚴(yán)格遵循標(biāo)準(zhǔn)配對(duì)，而第3個(gè)堿基可以非標(biāo)準(zhǔn)配對(duì)，具有一定程度的擺動(dòng)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(guò)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R

27、NA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(gè)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(duì)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(gè)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

28、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(guò)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

29、，也會(huì)導(dǎo)致mRNA的錯(cuò)讀。10，什么是信號(hào)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(gè)信號(hào)肽，該序列常常位于蛋白質(zhì)的氨基端，長(zhǎng)度一般都在13-16個(gè)殘基，有如下三個(gè)特征：1，一般帶有10-15個(gè)疏水殘基；2，在靠近該序列N端常常帶有一個(gè)或者數(shù)個(gè)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(gè)極性氨基酸。功能：完整的信號(hào)肽是保證蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)的必要條件。11，簡(jiǎn)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

30、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(jià)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(gè)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(shí)，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(hào)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

31、PCR擴(kuò)增的原理和過(guò)程。答：PCR擴(kuò)增的原理及過(guò)程 該技術(shù)模擬體內(nèi)天然DNA的復(fù)制過(guò)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(gè)循環(huán)的模板，如此循環(huán)30次，介于兩個(gè)引物之間的新生DNA片段理論上達(dá)到230拷貝（約為109個(gè)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(gè)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(shí)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

32、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(duì)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(duì)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(guò)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(gè)循環(huán)需24分鐘，23小時(shí)就能將待擴(kuò)目的基因擴(kuò)增放大幾百萬(wàn)倍(Plateau)。 到達(dá)平臺(tái)期所需循環(huán)次數(shù)取決于樣品中模板的拷貝。在此同時(shí)認(rèn)識(shí)到蛋白質(zhì)是接

33、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(jiǎn)述代謝物對(duì)基因表達(dá)調(diào)控的兩種方式。答： 轉(zhuǎn)錄水平上的調(diào)控(transcriptional regulation)； 轉(zhuǎn)錄水平上的調(diào)控(post-transcriptional regulation) ，包括mRNA加工成熟水平上的調(diào)控(differen, tial processing of RNA transcript)和 翻譯水平上的調(diào)控(differential translation

34、0;of mRNA)。2.什么是操縱子學(xué)說(shuō)1961年，法國(guó)科學(xué)家莫諾（J·L·Monod，1910-1976）與雅可布（F·Jacob）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(shuō)，開(kāi)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(jiǎng)。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(gè)十分巧妙的自動(dòng)控制系統(tǒng)，這個(gè)自動(dòng)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(jiǎn)稱z）是

35、一個(gè)結(jié)構(gòu)基因（structural gene）。這個(gè)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(shí)，乳糖會(huì)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(lái)。這時(shí)，操縱基因開(kāi)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(gè)十分巧妙的自動(dòng)控制系統(tǒng)：當(dāng)培養(yǎng)基中含有充分的乳糖，同時(shí)不含葡萄糖時(shí)，細(xì)菌便會(huì)自動(dòng)產(chǎn)生半乳糖苷酶來(lái)分解乳糖，以資利用。當(dāng)培養(yǎng)基中不含乳糖時(shí)，細(xì)菌便自動(dòng)關(guān)閉乳糖操縱子，以免浪費(fèi)物質(zhì)和能量。3.簡(jiǎn)述乳糖操縱子的調(diào)控模型。答：A、

36、乳糖操縱子的組成：大腸桿菌乳糖操縱子含 Z、Y、A 三個(gè)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(gè)操縱序列 O，一個(gè)啟動(dòng)子 P 和一個(gè)調(diào)節(jié)基因I。 B、阻遏蛋白的負(fù)性調(diào)節(jié)：沒(méi)有乳糖存在時(shí)，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(shí)，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(kāi)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(dòng)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(shí)，cAMP 濃度

37、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(dòng)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(duì)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(méi)有被利用完之前，乳糖操縱子就一直被阻遏，乳糖不能

38、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(dòng)子釋放cAMP-CAP蛋白，RNA聚合酶不能與乳糖的啟動(dòng)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(shí)，負(fù)載有色氨酸的tRNATrp也就少，這樣翻譯通過(guò)兩個(gè)相鄰色氨酸密碼子的速度就會(huì)很慢，當(dāng)4區(qū)被轉(zhuǎn)錄完成時(shí)，核糖體才進(jìn)行到1區(qū)（或停留在兩個(gè)相鄰的trp密碼子處），這時(shí)的前導(dǎo)區(qū)結(jié)構(gòu)是2-3配對(duì)，不形成3-4配對(duì)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(shí)，核

39、糖體可順利通過(guò)兩個(gè)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(duì)，3-4區(qū)自由配對(duì)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(jiǎn)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(méi)有其他的情況一般都會(huì)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(huì)使核糖體不能夠在終止信號(hào)處終止肽鏈的延伸，叫做抗終止7.簡(jiǎn)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

40、對(duì)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(huì)引起核糖體結(jié)合位點(diǎn)區(qū)域的二級(jí)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(jiǎn)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(dòng)子(promoter)結(jié)合。 經(jīng)過(guò)對(duì)百種以上原核生物不同基因的啟動(dòng)子進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)啟動(dòng)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

41、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(dòng)子鄰近的結(jié)構(gòu)示如圖13-3。 結(jié)合過(guò)程可分為二個(gè)步驟，首先由因子辨認(rèn)啟動(dòng)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(shí)DNA雙鏈未解開(kāi)，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(kāi)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(gè)磷酸二酯鍵的生成，亞基從全酶解離，形成DN

42、A-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(jiǎn)單多基因家族，真核生物首先是pre rRNA經(jīng)過(guò)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(guò)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(gè)相關(guān)基因家族構(gòu)成，基因家族之間由間隔序列隔開(kāi)，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(gè)基因家族中，基因排列的順序就是他們?cè)诎l(fā)育階段的表達(dá)順序。&#

43、160;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(gè)結(jié)構(gòu)基因中編碼某一蛋白質(zhì)不同區(qū)域的各個(gè)外顯子并不連續(xù)排列在一起，而是常常被長(zhǎng)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(guò)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(dòng)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(jí)結(jié)構(gòu)，因而影響剪接過(guò)程，最終產(chǎn)生不同的mRNA分子。&

44、#160;3，DNA甲基化對(duì)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(dòng)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：?jiǎn)?dòng)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)

45、錄頻率明顯增加的DNA序列。可能有3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(yú)啟動(dòng)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(dòng)。（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(duì)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(shí)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

46、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(jiàn)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，

47、舉例說(shuō)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(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)進(jìn)而影響基因表達(dá)。舉例：在糖原代謝過(guò)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(wú)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(guò)程） 8，組蛋白乙酰化和去乙酰化影響基因轉(zhuǎn)錄的機(jī)制。 答：組蛋白乙酰轉(zhuǎn)移酶和去乙酰化酶通過(guò)是組蛋白乙酰化和去乙酰化對(duì)基因表達(dá)產(chǎn)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(dǎo)致核小體構(gòu)象發(fā)生有利于

48、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(guò)組蛋白尾部選擇性乙酰化影響核小體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(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(guò)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(guò)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

49、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(méi)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（molecular chaperone）是一類序列上沒(méi)有相關(guān)性擔(dān)憂共同功能的保守性蛋白質(zhì)，它們?cè)诩?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(gè)（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（response element），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

50、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(jiǎn)述人類基因組計(jì)劃的科學(xué)意義（詳細(xì)答案見(jiàn)教材P424） 人類是在“進(jìn)化”歷程上最高級(jí)的生物，對(duì)它的研究有助于認(rèn)識(shí)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(cè)出人類基因組DNA的30億個(gè)堿基對(duì)的序列，發(fā)現(xiàn)所有人類基因，找出它們?cè)谌旧w上的位置，破譯人類全部遺傳信息。 在人類基因組計(jì)劃中，還包括對(duì)五種生物基因組的研究：大腸桿菌、酵母、線蟲(chóng)、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(zhǎng)發(fā)育的規(guī)律、認(rèn)識(shí)種屬之間和個(gè)體之間存在差異的起因、認(rèn)識(shí)疾病產(chǎn)生的機(jī)制以及

51、長(zhǎng)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(qǐng)分析人類基因組計(jì)劃的發(fā)展趨勢(shì) 人類基因組研究的目的不只是為了讀出全部的DNA序列，更重要的是讀懂每個(gè)基因的功能，每個(gè)基因與某種疾病的種種關(guān)系，真正對(duì)生命進(jìn)行系統(tǒng)地科學(xué)解碼，從此達(dá)到從根本上了解認(rèn)識(shí)生命的起源、種間、個(gè)體間的差異的原因，疾病產(chǎn)生的得機(jī)制以及長(zhǎng)壽、衰老等困擾著人類的最基本的生命現(xiàn)象目的。3.試述大腸桿菌基因組和真核生物基因組的主要區(qū)別(一).大腸桿菌基因組