分子生物学试题

分子生物学复习提纲一．名词解释（1）Ori：原核生物基因质粒的复制起始位点，是四个高度保守的19bp组成的正向重复序列，只有ori能被宿主细胞复制蛋白质识别的质粒才能在该种细胞中复制。ARS：自主复制序列，是真核生物DNA复制的起点，包括数个复制起始必须的保守区。不同的ARS序列的共同特征是一个被称为A区的11bp的保守序列。（2）Promoter：启动子，与基因表达启动有关的顺式作用元件，是结构基因的重要成分，它是位于转录起始位点5‟端上游区大约100~200bp以内的具有独立功能的DNA序列，能活化RNA聚合酶，使之与模板ＤＮＡ准确地相结合并具有转录起始的特异性。（3）-independenttermination不依赖因子的终止，指在不依赖因子的终止反应中，没有任何其他因子的参与，核心酶也能在某些位点终止转录。（强终止子）（4）SDsequence：ＳＤ序列（核糖体小亚基识别位点），存在于原核生物起始密码ＡＵＧ上游７～１２个核苷酸处的一种４～７个核苷酸的保守片段，它与１６ＳｒＲＮＡ３‟端反向互补，所以可以将mRNA的AUG起始密码子置于核糖体的适当位置以便起始翻译作用。Kozaksequence：存在于真核生物mRNA的一段序列，核糖体能够识别mRNA上的这段序列，并把它作为翻译起始位点。（5）Operator：操纵基因，与一个或者一组结构基因相邻近，并且能够与一些特异的阻遏蛋白相互作用，从而控制邻近的结构基因表达的基因。Operon：操纵子，是指原核生物中由一个或多个相关基因以及转录翻译调控元件组成的基因表达单元。包括操纵基因、结构基因、启动基因。（6）Enhancer：增强子，能强化转录起始的序列的为增强子或强化子Silencer：沉默子，可降低基因启动子转录活性的一段DNA顺式元件。与增强子作用相反。（7）cis-actingelement：顺式作用元件，存在于基因旁侧序列中能影响基因表达的序列，包括启动子、增强子、调控序列和可诱导元件，本身不编码任何蛋白质，仅仅提供一个作用位点，与反式作用因子相互作用参与基因表达调控。trans-actingfactor：反式作用因子，是指直接或间接地识别或结合在各类顺式作用元件核心序列上参与调控靶基因转录效率的蛋白质。具有三个功能结构域，即DNA结合域、转录结合域、结合其他结合蛋白的结构域。（8）Openreadingframe(ORF)：开放式阅读框架，是指一组连续的含有三联密码子的能够被翻译成为多肽链的DNA序列。它由起始密码子开始，到终止密码子结束。（9）Gene：基因，产生一条多肽链或功能RNA所需的全部核苷酸序列。（能转录且具有生物学功能的DNA/RNA的序列。）（10）DNAdenaturation：DNA变性，DNA双链的氢键断裂，最后完全变成单链的过程。Hyperchromaticeffect：增色效应，在变性过程中，260nm紫外线吸收值先缓慢上升，当达到某一温度时骤然上升，称为增色效应。复性（Renaturation)：热变性的DNA缓慢冷却，单链恢复成双链。DNAMeltingtemperature(Tm)：ＤＮＡ溶解温度，变性过程紫外线吸收值增加的中点称为融解温度。生理条件下为85~95℃。(11)RNAsplicing：ＲＮＡ的剪接，SnRNA形成剪接体，剪接信号为GU（供体）AG（受体）从mRNA前体分子中切除内含子，而使外显子拼接形成成熟ｍＲＮＡ的过程。intron：内含子，存在于原始转录产物或基因组DNA中，但不包括在成熟mRNA、rRNA或tRNA中的那部分核苷酸序列。exon：外显子，基因组DNA中出现在成熟RNA分子上的序列。(12)RNAi：RNA干涉，是利用双链小RNA的高效、特异性降解细胞内同源mRAN，从而阻断体内靶基因表达，使细胞出现靶基因缺失表型的方法。(13)polymerasechainreaction(PCR)：聚合酶链式反应，是体外酶促合成特异DNA片段的一种方法,由高温变性(92~97℃)、低温退火（45~55℃复性）及适温延伸(72℃、Taq酶)等几步反应组成一个周期,循环进行,使目的DNA得以迅速扩增。(14)Southernblot：DNA印迹杂交，指利用具有一定同源性的两条核酸单链在一定的条件下，可按碱基互补的原则形成双链，此杂交过程是高度特异的。由于核酸分子的高度特异性及检测方法的灵敏性，综合凝胶电泳和核酸内切限制酶分析的结果，便可绘制出DNA分子的限制图谱，此即DNA印迹杂交。Northernblot：RNA印迹杂交，首先通过电泳的方法将不同的RNA分子依据其分子量大小加以区分，然后通过与特定基因互补配对的探针杂交来检测目的片段。Westernblot：蛋白质印迹。通过特异性抗体对凝胶电泳处理过的细胞或生物组织样品进行着色。通过分析着色的位置和着色深度获得特定蛋白质在所分析的细胞或组织中的表达情况的信息。二．简答和问答题1．RNA的种类和功能答：mRNA、tRNA、rRNA、反义RNA、snRNA，ｇＲＮＡ等等。①mRNA，信使RNA，功能就是把DNA上的遗传信息精确无误地转录下来，决定蛋白质的氨基酸顺序，完成遗传信息传递过程。②tRNA，转运ＲＮＡ，根据mRNA的遗传密码依次准确地将它携带的氨基酸连结起来形成多肽链。③rRNA，核糖体ＲＮＡ，一般与核糖体蛋白质结合在一起，形成核糖体。④反义RNA，与mRNA互补的RNA分子，从而抑制mRNA的翻译，参与基因表达的调控。⑤snRNA，小核RNA，是真核生物转录后加工过程中RNA剪接体的主要成分。上述各种RNA分子均为转录的产物，mRNA最后翻译为蛋白质，而rRNA、tRNA及snRNA等并不携带翻译为蛋白质的信息，其终产物就是RNA。⑥gRNA，引导RNA，真核生物中参与RNA编辑的具有与mRNA互补序列的RNA。2．DNA半保留和半不连续复制答：①DNA半保留复制是：DNA在进行复制的时候链间氢键断裂，双链解旋分开，每条链作为模板在其上合成互补链，经过一系列酶的作用生成两个新的DNA分子。子代DNA分子其中的一条链来自亲代DNA，另一条链是新合成的，这种方式称半保留复制。②半不连续复制是由于DNA双螺旋的两股单链是反向平行，一条链的走向为5'→3',另一条链为3'→5',DNA的两条链都能作为模板以边解链边复制方式，同时合成两条新的互补链。但是，所有已知DNA聚合酶的合成方向都是5‟→3‟，所以在复制是，一条链的合成方向和复制叉前进方向相同，可以连续复制，称为前导链；另一条链的合成方向与复制叉前进方向相反，不能顺着解链方向连续复制，必须待模板链解开至足够长度，然后从5„→3‟生成引物并复制子链。延长过程中，形成冈崎片段，要等待下一段有足够长度的模板，再次生成引物而延长，然后连接起来，这条链称滞后链。因此就把前导链连续复制，随从链不连续复制的复制方式称为半不连续复制。3．端粒酶的工作原理答：原核生物的染色体是环状的，其5'最末端岗崎片段的RNA引物被降解后可借助另半圈DNA链向前延伸来填补。但真核生物线性DNA在复制后，不能填补5'末端的空缺，从而会使5'末端序列因此而缩短。真核生物通过形成端粒结构来解决此问题，复制使端粒5'末端缩短，而端粒酶可外加重复单位到5'末端上，结果便是维持端粒一定的长度。端粒酶是一种含有RNA链的逆转录酶，它以所含的RNA引物为模板来合成DNA端粒结构。端粒酶可结合到端粒的3'末端上，RNA引物的5'末端识别DNA的3'末端碱基并相互配对，以RNA链为模板使DNA链延伸，合成一个重复单位（TTTAGGG）后，酶再向前移动一个单位。合成结束后，端粒的3'单链末端折回作为引物，合成其互补链。4．原核DNA复制过程中遗传信息的保真机制答：①DNA聚合酶IIIε亚基具有3'到5'核酸外切酶的活性，在聚合过程中其有校对作用。（DNA聚合酶III的复杂亚基结构（由10种亚基组成）使其具有更高的忠实性、协同性和持续性，如无校对功能，复制出错率仅为7×10-6，具有校对功能后降低至5×10-9。）②DNA聚合酶I在DNA复制中起着，识别甲基化母链，切除、修复错误复制的核苷对的作用。③DNA聚合酶II也在复制中起修复复制错误的能力。综上所述，所以DNA的复制有着高度的保真性。5*．原核和真核复制，mRNA转录，蛋白翻译，基因表达调控的异同答：⑴复制：原核生物与真核生物DNA复制共同的特点：①分为起始、延伸、终止三个过程；②必须有提供3‟羟基末端的引物；③亲代DNA分子为模板，四种脱氧三磷酸核苷(dNTP)为底物，多种酶及蛋白质：DNA拓扑异构酶、DNA解链酶、单链结合蛋白、引物酶、DNA聚合酶、RNA酶以及DNA连接酶等;④一般都为半保留复制、半不连续复制。原核生物与真核生物DNA复制不同的特点：①真核生物为线性DNA,具有多个复制起始位点，形成多个复制叉，DNA聚合酶的移动速度较原核生物慢。原核生物一般为环形DNA，具有单一复制起始位点。②真核生物DNA复制只发生在细胞周期的S期，一次复制开始后在完成前不再进行复制，原核生物多重复制同时进行。③真核生物有多个复制子ＡＲＳ大小不一且并不同步。原核生物只有一个复制子Ｏｒｉ。④真核生物有五种DNA聚合酶，需要Mg+。主要复制酶为DNA聚合酶δ（ε），引物由DNA聚合酶α合成。原核生物只有三种，主要复制酶为DNA聚合酶III。⑤真核生物末端靠端粒酶（部分细胞）补齐，而原核生物以多联体的形式补齐。⑥真核生物冈崎片段间的RNA引物由核酸外切酶MF1去除，而原核生物引物由DNA聚合酶I去除。⑵ｍＲＮＡ转录：原核生物与真核生物ｍＲＮＡ转录共同的特点：①都分为分为起始、延伸、终止三个过程；②都有启动子、终止子或终止信号、调控序列；③所需原料都有ＲＮＡ聚合酶、ＮＴＰ等。原核生物与真核生物mRNA转录不同的特点：①真核生物转录起始,延伸,终止都需要因子的帮助②原核的启动子为-10box和-35box，真核为TATAbox。③真核生物要进行5′加帽(转录早期进行30nt)、3′加尾(前体mRNA加polyA)、切除内含子、编辑和修饰。④原核生物mRNA,tRNA,rRNA都由同一种RNA聚合酶转录而真核是三种不同的酶。⑤原核生物转录终止是依靠终止子（发夹结构），真核生物是依赖转录信号（AAU、AAG）⑶蛋白质翻译：原核生物与真核生物蛋白质翻译的共同特点：①都分三步进行，即翻译的起始、肽链的延伸、肽链的终止及释放②遗传密码相同原核生物与真核生物蛋白质翻译不同的特点：①翻译起始核糖体识别序列原核是ＳＤ序列且有多个，真核是先通过5„‟Cap序列上的帽结合蛋白，找到mRNA，再通过Kozak序列找到翻译起始AUG进入P位。②原核是转录与翻译相耦联，故翻译也在细胞核内，而真核翻译在细胞核外。③原核翻译起始tRNA为fMet-tRNAfMet，真核为Met-tRNAMet。④真核翻译有复杂的后加工系统，如糖基化、磷酸化-去磷酸化等，原核无。⑷基因表达调控：原核生物与真核生物基因表达调控相同的特点：表达为多层次原核生物与真核生物基因表达调控不同的特点：①原核是以操纵子进行转录的调控，真核是受单基因控制。②原核生物调控在2个水平（转录水平的调控、翻译水平的调控），真核在五个水平（DNA水平的调控、转录水平的调控、转录后水平的调控、翻译水平的调控、翻译后水平的调控）进行基因表达调控。③真核生物中有选择性剪接，原核没有。④原核的基因表达主要受环境等调控，真核是受激素等调控。6．PCR与细胞内DNA复制的异同相同点：原料都是四种脱氧核苷酸、模板、都需要引物、都是单链DNA，都遵循碱基互补配对原则。不同点：PCR技术DNA生物复制环境体外复制，加热，90摄氏度左右体内，温和的环境酶主要是DNA聚合酶、DNA解旋酶，DNA聚合酶，引物酶DNA连接酶等各种酶引物需要人工合成的引物自己合成引物成分步骤变性--退火--延伸解旋-起始-延伸-结束8．复制，转录，翻译，调控中的各种保守序列及其功能⑴复制Ori:原核生物复制起点ARS:真核