分子生物学复习资料比看重点必考.docx
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分子生物学复习资料比看重点必考
分子生物学复习资料（比看重点必考）
名词解释
分子生物学:
包括对蛋白质和核酸等生物大分子的结构与功能,以及从分子水平研究生命活动。
中心法则（centraldogma）:
生物体遗传信息流动途径。
最初由Crick（1958）提出,经后人的不断补充和修改,现包括反转录和RNA复制等内容。
半保留复制（简称复制）（semiconservativereplication）:
亲代双链DNA以每条链为模板,按碱基配对原则各合成一条互补链,这样一条亲代DNA双螺旋,形成两条完全相同的子代DNA螺旋,子代DNA分子中都有一条合成的“新”链和一条来自亲代的旧链,称为半保留复制。
DNA聚合酶（DNApolymerase）:
指以脱氧核苷三磷酸为底物,按5’→3’方向合成DNA的一类酶,反应条件:
4种脱氧核苷三磷酸、Mg+、模板、引物。
DNA聚合酶是多功能酶,除具有聚合作用外,还具有其它功能,不同DNA聚合酶所具有的功能不同。
解旋酶（helicase）:
是一类通过水解ATP提供能量,使DNA双螺旋两条链分开的酶,每解开一对碱基,水解2分子ATP。
拓扑异构酶（topoisomerase）:
是一类引起DNA拓扑异构反应的酶,分为两类:
类型I的酶能使DNA的一条链发生断裂和再连接,反应无需供给能量,类型Ⅱ的酶能使DNA的两条链同时发生断裂和再连接,当它引入超螺旋时,需要由ATP供给能量。
单链DNA结合蛋白（single-strandbindingprotein,SSB）:
是一类特异性和单链区DNA结合的蛋白质。
它的功能在于稳定DNA解开的单链,阻止复性和保护单链部分不被核酸酶降解。
DNA连接酶（DNAligase）:
是专门催化双链DNA中缺口共价连接的酶,不能催化两条游离的单链DNA链间形成磷酸二酯键。
反应需要能量。
引物酶及引发体（primase&primosome）:
以DNA为模板,以核糖核苷酸为底物,在DNA合成中,催化形成RNA引物的酶称为引物酶及引物体。
大肠杆菌的引物酶单独没有活性,只有与其它蛋白质结合在一起,形成一个复合体,即引发体才有生物活性。
复制叉（replicationfork）:
复制中的DNA分子,末复制的部分是亲代双螺旋,而复制好的部分是分开的,由两个子代双螺旋组成,复制正在进行的部分呈丫状叫做复制叉。
复制眼θ结构:
在一段DNA上,正在复制的部分形成眼状结构。
复制眼在环状DNA上形成的结构与希腊字母θ相象,所以叫θ结构。
前导链（1eadingstrand）:
在DNA复制过程中,以亲代链（3’→5’为模板时,子代链的合成（5’→3’）是连续的.这条能连续合成的链称前导链。
冈崎片段（Okazakifragment）、后随链（1aggingstrand）:
在DNA复制过程中,以亲代链（5’→3’）为模板时,子代链的合成不能以3’→5’方向进行,而是按5’→3’方向合成出许多小片段,因为是冈崎等人研究发现,因此称冈崎片段。
由许多冈崎片段连接而成的子代链称为后随链。
半不连续复制（Semidiscontinuousreplication）:
在DNA复制过程中,一条链的合成是连续的,另一条链的合成是不连续的,所以叫做半不连续复制。
RNA组学:
RNA组学研究细胞中snmRNAs的种类、结构和功能。
同一生物体内不同种类的细胞、同一细胞在不同时间、不同状态下snmRNAs的表达具有时间和空间特异性。
启动子（promoter）:
DNA链上能指示RNA转录起始的DNA序列称启动子。
转录单位（transcriptionunit）:
RNA的转录只在DNA的一个片段上进行,这段DNA序列叫转录单位。
内含子（intron）:
真核生物基因中,不为蛋白质编码的、在mRNA加工过程中消失的DNA序列,称内含子。
外显子（exon）:
真核生物基因中,在mRNA上出现并代表蛋白质的DNA序列,叫外显子。
转录加工（post-transcriptionalprocessing）:
细菌中很多RNA分子和几乎全部真核生物的RNA在合成后都需要不同程度的加工,才能形成成熟的RNA分子,这个过程叫转录后加工。
核内不均一RNA（hnRNA）:
是真核生物细胞核内的mRNA前体分子,分子量较大,并且不均一,含有许多内含子。
增色效应:
DNA变性时其溶液OD260增高的现象。
减色效应:
DNA复性时其溶液OD260降低的现象。
Tm:
变性是在一个相当窄的温度范围内完成,在这一范围内,紫外光吸收值达到最大值的50%时的温度称为DNA的解链温度,又称融解温度（meltingtemperature,Tm）。
其大小与G+C含量成正比。
解链曲线:
如果在连续加热DNA的过程中以温度对A260（absorbance,A,A260代表溶液在260nm处的吸光率）值作图,所得的曲线称为解链曲线。
DNA复性:
在适当条件下,变性DNA的两条互补链可恢复天然的双螺旋构象,这一现象称为复性。
核酸分子杂交:
在DNA变性后的复性过程中,如果将不同种类的DNA单链分子或RNA分子放在同一溶液中,只要两种单链分子之间存在着一定程度的碱基配对关系,在适宜的条件（温度及离子强度）下,就可以在不同的分子间形成杂化双链,这种现象称为核酸分子杂交。
基因:
广义是指原核生物、真核生物以及病毒的DNA和RNA分子中具有遗传效应的核苷酸序列,是遗传的基本单位。
狭义指能产生一个特定蛋白质的DNA序列。
断裂基因:
不连续的基因称为断裂基因,指基因的编码序列在DNA上不连续排列而被不编码的序列所隔开。
重叠基因:
核苷酸序列彼此重叠的2个基因为重叠基因,或称嵌套基因。
致死基因:
删除后可导致机体死亡的基因。
基因冗余:
由于一基因在个体中有若干份拷贝,当删除其中一个时,个体的表型不发生明显变化。
DNA重组:
DNA分子内或分子间发生遗传信息的重新组合,又称为遗传重组或基因重排。
同源重组:
发生在同源序列间的重组称为同源重组,又称基本重组。
接合作用:
当细胞与细胞、或细菌通过菌毛相互接触时,质粒DNA从一个细胞（细菌）转移至另一细胞（细菌）的DNA转移称为接合作用（conjugation）。
转化作用:
通过自动获取或人为地供给外源DNA,使细胞或培养的受体细胞获得新的遗传表型,称为转化作用（transformation）。
转导作用:
当病毒从被感染的（供体）细胞释放出来、再次感染另一（供体）细胞时,发生在供体细胞与受体细胞之间的DNA转移及基因重组即为转导作用
位点特异重组:
位点特异重组（site-specificrecombination）是由整合酶催化,在两个DNA序列的特异位点间发生的整合。
12-23规则:
重组发生在间隔为12bp到23bp的不同信号序列之间,称为12-23规则。
转座子:
（transposon）在基因中可以移动的一段DNA序列。
转座:
由插入序列和转座子介导的基因移位或重排称为转座（transposition）。
克隆:
来自同一始祖的相同副本或拷贝的集合。
DNA克隆:
应用酶学的方法,在体外将各种来源的遗传物质（同源的或异源的、原核的或真核的、天然的或人工的DNA）与载体DNA接合成一具有自我复制能力的DNA分子——复制子（replicon）,继而通过转化或转染宿主细胞,筛选出含有目的基因的转化子细胞,再进行扩增提取获得大量同一DNA分子,也称基因克隆或重组DNA（recombinantDNA）。
基因工程:
（geneticengineering）实现基因克隆所用的方法及相关的工作称基因工程,又称重组DNA工艺学。
限制性核酸内切酶:
（restrictionendonuclease,RE）是识别DNA的特异序列,并在识别位点或其周围切割双链DNA的一类内切酶。
同功异源酶:
来源不同的限制酶,但能识别和切割同一位点,这些酶称同功异源酶。
同尾酶:
有些限制性内切酶虽然识别序列不完全相同,但切割DNA后,产生相同的粘性末端,称为同尾酶。
载体:
为携带目的基因,实现其无性繁殖或表达有意义的蛋白质所采用的一些DNA分子。
复制:
（replication）是指遗传物质的传代,以母链DNA为模板合成子链DNA的过程。
半保留复制:
（semi-conservativereplication）DNA生物合成时,母链DNA解开为两股单链,各自作为模板（template）按碱基配对规律,合成与模板互补的子链。
子代细胞的DNA,一股单链从亲代完整地接受过来,另一股单链则完全从新合成。
两个子细胞的DNA都和亲代DNA碱基序列一致。
这种复制方式称为半保留复制。
复制子:
（replicon）DNA分子中能独立进行复制的单位称为复制子。
习惯上把两个相邻起始点之间的距离定为一个复制子。
复制眼:
（replicationeye）DAN正在复制的部分在电镜下观察起来犹如一只眼睛,称为复制眼。
复制叉:
（replicationfork）复制一开始,复制起始点要形成一个特殊的叉型结构,是复制有关的酶和蛋白质组装成复合物和新链合成的部位,这种结构称为复制叉。
端粒:
（telomere）指真核生物染色体线性DNA分子末端的结构。
转录:
（transcription）生物体以DNA为模板合成RNA的过程。
不对称转录:
（asymmetrictranscription）在DNA分子双链上某一区段,一股链用作模板指引转录,另一股链不转录;模板链并非永远在同一条单链上。
模板链:
DNA双链中按碱基配对规律能指引转录生成RNA的一股单链,称为模板链（templatestrand）,也称作有意义链或Watson链。
编码链:
相对的另一股单链是编码链（codingstrand）,也称为反义链或Crick链。
启动子:
RNA聚合酶结合模板DNA的部位称为启动子（promoter）
转录泡:
（transcriptionbubble）在转录延长过程中,由局部打开的DNA双链、RNA聚合酶核心酶及新生成的RNA三者结合在一起的复合体,为空泡状结构,又称转录复合物。
转录因子:
能直接、间接辨认和结合转录上游区段DNA的蛋白质,现已发现数百种,统称为反式作用因子（trans-actingfactors）。
反式作用因子中,直接或间接结合RNA聚合酶的,则称为转录因子（transcriptionalfactors,TF）。
转录后加工（RNA的成熟）:
在细胞内,由RNA聚合酶合成的原初转录物
（pre-RNA）经过链的裂解、5`端与3`端的切除和特殊结构的形成、核苷的修饰和糖苷键的改变、以及拼接和编辑等过程,转变为成熟的RNA分子的过程称为RNA的成熟或转录后加工（post-transcriptionalprocessing）。
RNA编辑:
改变RNA编码序列的方式称为RNA编辑。
密码子:
（codon）代表一个氨基酸或蛋白合成、终止信号的核苷酸三联体。
开放阅读框:
从mRNA5¢端起始密码子AUG到3¢端终止密码子之间的核苷酸序列,各个三联体密码连续排列编码一个蛋白质多肽链,称为开放阅读框架（openreadingframe,ORF）。
顺反子:
遗传学将编码一个多肽的遗传单位称为顺反子（cistron）。
多顺反子:
原核细胞中数个结构基因常串联为一个转录单位,转录生成的mRNA可编码几种功能相关的蛋白质,为多顺反子（polycistron）。
单顺反子:
真核mRNA只编码一种蛋白质,为单顺反子（singlecistron）。
翻译的跳跃现象:
翻译中读码框发生位移或核糖体跳过一大段mRNA后继续翻译称为翻译的跳跃现象。
信号序列:
（signalsequence）所有靶向输送的蛋白质结构中存在分选信号,主要为N末端特异氨基酸序列,可引导蛋白质转移到细胞的适当靶部位,这一序列称为信号序列。
信号肽:
（signalpeptide）各种新生分泌蛋白的N端有保守的氨基酸序列称信号肽。
线粒体定向肽:
由核基因组编码的线粒体外膜蛋白的N
端具有的一段肽链。
由富含带正电的氨基酸和丝氨酸、苏氨酸等。
基因表达:
（geneexpression）基因经过转录、翻译,产生具有特异生物学功能的蛋白质分子的过程。
操纵子:
（operon）是原核生物在分子水平上基因表达调控的单位,由结构基因、启动子、操纵基因和调节基因组成;通过调节基因编码的调节蛋白与诱导物、辅阻遏物协同作用,开启或关闭操纵基因,对操纵子结构基因的表达进行正、负控制。
转录衰减:
（attenuation）是指转录可正常起动,但在转录进入第一个结构基因前即突然停止的过程。
由于这一终止作用并不能使正在进行的结构基因转录中途停止,而仅是部分中途停止转录,所以称为转录衰减。
填空题
1.分子生物学的发展分为三个阶段:
①、人类对DNA和遗传信息传递的认识阶段,②、重组DNA技术的建立和发展阶段,③、重组DNA技术的应用和分子生物学的迅猛发展阶段。
2.对DNA双螺旋结构的提出贡献最大的三位科学家是①、J.Watson,②、F.Crick,③、O.Avery（沃森、克里克、Avery）。
3、DNA序列测定法有两种,分别为①、G:
lbert化学法,②、sanger酶法。
4.PCR仪的发明者为KaryB.Mullis。
5.核酸分子由碱基,戊糖,磷酸三部分组成。
6.在DNA双螺旋结构中,氢键维持双链横向稳定性,碱基堆积力维持双链纵向稳定性。
7.OD260=1.0相当于50ug/ml双链DNA,40ug/ml单链DNA,20ug/ml寡核苷酸。
8.DNA的密度为1.7g/cm3,相当于8MCSCL溶液的密度。
9.质粒PSC101中的P代表构建该质粒的研究者或单位。
10.DNA重组的种类同源重组,接合作用,转化作用,转导作用,位点特异的重组,转座。
11.基因工程中常用载体可分为三类质粒DNA,噬菌体DNA,病毒DNA。
12.同一基因获取的方法有四种化学合成法,cDNA文库,基因组DNA文库,聚合酶链式反应（PCR）。
13.重组DNA导入受体菌时,对受体菌的要求为安全宿主菌,限制酶和重组酶缺陷，处于感受态;
导入方式有转化,转染,感染三种。
14.重组DNA技术操作过程可形象归纳为分,切,接,转,筛。
15.1958年Meselson等氮的同位素试验证明了DNA复制为半保留复制的机制。
16.复制的方向有单向复制,相向复制,双向复制。
17.参与DNA复制的物质有底物,聚合酶,模板,引物,其他的酶和蛋白质分子。
18.细菌的RNA聚合酶全酶的五个功能位点为α,β,β’,ω,σ。
19.真核生物的转录过程可分为识别,起始,延伸,终止四个阶段。
20.逆转录酶是一类非常复杂的酶,在其简单的一条多肽链上具有多种酶活性DNA聚合酶活性,RNA酶活性,DNA内切酶活性,DNA旋转酶活性,螺旋酶活性,tRNA结合酶活性。
21.遗传密码的特点有连续性,简并性,摆动性,通用性。
22.基因表达是受调控的,可在多个层次上进行,包括基因水平,转录水平,转录后水平,翻译水平,翻译后水平的调控。
简答题:
1.证明DNA是主要的遗传物质的两个重要实验是什么?
①、1944,O.Avery肺炎双球菌转化实验；②、1952,A.DHershey；③、M.Chase噬菌体感染实验
2.简述mRNA的结构特点和功能?
⑴、结构特点:
①、大多数真核mRNA的5´末端均在转录后加上一个7-甲基鸟苷,同时第一个核苷酸的C´2也是甲基化,形成帽子结构:
m7GpppNm-。
②、大多数真核mRNA的3´末端有一个多聚腺苷酸（polyA）结构,称为多聚A尾。
⑵、功能:
把DNA所携带的遗传信息,按碱基互补配对原则,抄录并传送至核糖体,用以决定其合成蛋白质的氨基酸排列顺序。
3.简述tRNA一级结构的特点?
①、含10~20%稀有碱基,如DHU;3´末端为—CCA-OH;
②、5´末端大多数为G;
③、具有TyC
4.简述tRNA的结构?
tRNA的二级结构——三叶草形（氨基酸臂;DHU环;反密码环;额外环;TΨC环）
tRNA的三级结构——倒L形
5.简述原核生物和真核生物的rRNA的种类?
真核生物的种类有:
5SrRNA,28SrRNA,5.8SrRNA,18SrRNA;
原核生物的种类有:
5SrRNA,23SrRNA,16SrRNA、
6.什么叫DNA的变性?
变性DNA转化时会发生哪些变化?
DNA的变性:
在某些理化因素作用下,DNA双链解开成两条单链的过程。
变性后其它理化性质变化:
OD260增高;粘度下降;比旋度下降;浮力密度升高;酸碱滴定曲线改变;生物活性丧失。
7.什么叫C值矛盾?
C值矛盾主要表现在哪几方面?
C值矛盾指基因组大小与机体的遗传复杂性缺乏相关性,即真核生物中DNA含量反常的现象。
表现在:
①、C值不随生物的进化程度和复杂性而增加,（如肺鱼的C值为112.2,而人的为3.2;与牛相近）;
②、、亲源关系密切的生物C值相差甚大,（如豌豆为14,蚕豆为2）;
③、高等真核生物具有比用于遗传高得多的C值,（如人染色体组DNA含量在理论上包含300万个基因,但有实际用途的基因只有5-10万个左右）。
8.简述鼠伤寒沙门氏菌鞭毛相转变的原理?
鞭毛相转变（phasevariation）:
鼠伤寒沙门氏菌由鞭毛蛋白决定的H抗原有两种,分别为H1鞭毛蛋白和H2鞭毛蛋白。
从单菌落的沙门氏菌中经常能出现少数呈另一抗原的细菌细胞,这种现象称为鞭毛相转变。
hix为反向重复序列,它们之间的H片段可在Hin控制下进行特异位点重组（倒位）。
H片段上有两个启动子P,其一驱动hin基因表达,另一正向时驱动H2和rH1基因表达,反向（倒位）时H2和rH1不表达。
rH1
为H1的阻遏蛋白基因。
9.简述Ig基因重排中RSS序列的位置及组成?
重链（IgH）基因的V-D-J重排和轻链（IgL）基因的V-J重排均发生在特异位点上。
在V片段的下游,J片段的上游以及D片段的两侧均存在保守的重组信号序列（recombinationsignalsequence,RSS）。
组成:
①.共同的T核苷酸回文序列（CACAGTG）。
②.共同富含A的9核苷酸（ACAAAAACC）。
③.中间为固定长度或12bp或23bp的间隔序列
10.以HindⅢ为例说明限制性核酸内切酶命名的原则?
HindⅢHaemophilusinfluenzaed株流感嗜血杆菌d株的第三种酶
第一个字母取自产生该酶的细菌属名,用大写;第二、第三个字母是该细菌的种名,用小写;第四个字母代表株;用罗马数字表示发现的先后次序。
11.简述载体的选择标准?
①、能自主复制;②、具有两个以上的遗传标记物,便于重组体的筛选和鉴定;③、有克隆位点（外源DNA插入点）,常具有多个单一酶切位点,称为多克隆位点;④、分子量小,以容纳较大的外源DNA。
12.简述重组DNA技术的基本原理?
目的基因的获取--克隆载体的选择和构建--外源基因与载体的连接--DNA导入受体菌--重组体的筛选--克隆基因的表达
13.简述PCR体系的基本组成成分和基本反应步骤?
组成成分:
模板DNA;特异性引物;耐热DNA聚合酶;dNTPs;Mg2+。
反应步骤:
变性（95℃）--退火（Tm-5℃）--延伸（72℃）--变性（95℃）--……循环
14.简述DNA的半不连续复制的机理?
顺着解链方向生成的子链,复制是连续进行的,这股链称为领头链。
另一股链因为复制的方向与解链方向相反,不能顺着解链方向连续延长,这股不连续复制的链称为随从链。
复制中的不连续片段称为岡崎片段（okazakifragment）。
领头链连续复制而随从链不连续复制,就是复制的半不连续性。
15.简述DNA复制保真性的三种机制?
①、遵守严格的碱基配对规律;
②、聚合酶在复制延长时对碱基的选择功能;
③、复制出错时DNA-pol的及时校读功能。
16.简述DNA拓扑异构酶Ⅰ和Ⅱ作用机制的不同?
拓扑异构酶Ⅰ:
切断DNA双链中一股链,使DNA解链旋转不致打结;适当时候封闭切口,DNA变为松弛状态;反应不需ATP。
DNA拓扑异构酶Ⅱ:
切断DNA分子两股链,断端通过切口旋转使超螺旋松弛;利用ATP供能,连接断端,DNA分子进入负超螺旋状态。
17.什么叫端粒?
其结构特点和功能是什么?
端粒指真核生物染色体线性DNA分子末端的结构。
结构特点:
①、由末端单链DNA序列和蛋白质构成;②、末端DNA序列是多次重复的富含G、C碱基的短序列。
功能:
①、维持染色体的稳定性;②、维持DNA复制的完整性
18.什么叫端粒酶?
其组成如何?
端粒酶:
以酶分子中的RNA片段为模板,在染色体DNA3`-端合成一段DNA。
组成:
端粒酶RNA（humantelomeraseRNA,hTR）;
端粒酶协同蛋白（humantelomeraseassociatedprotein1,hTP1）;
端粒酶逆转录酶（humantelomerasereversetranscriptase,hTRT）
20.简述细菌的RNA聚合酶全酶的组成?
α2ββ′ωσ:
~465kD;
β和β′亚基:
催化中心,构成核酸通道;
α亚基:
核心酶组装所需;
也与调节因子作用;
σ亚基:
启动子识别,具有启动子特异性。
21.简述原核生物启动子的序列特点?
s因子能直接与启动子序列结合,-35和-10区距离的改变将影响s因子的作用,从而改变其始效率;
不同的启动子具有不同的其始效率。
22.简述细菌RNA聚合酶中σ因子的特点?
①、重复使用;②、使Holo-enzyme识别SextamaBox,与模板链结合;③、修饰RNApol构型,降低全酶与DNA的非专一性结合力（107/mol）,增强全酶与R,Bsite的专一性结合力（1014/mol）,导致RNA链的延伸缓慢。
23.简述转录过程?
识别阶段:
RNA聚合酶在s亚基引导下结合到启动子上,DNA双连局部解开;
起始阶段:
在模板链上通过碱基配对合成最初RNA链;
延伸阶段:
核心酶向前移动,RNA链不断生长;
终止阶段:
RNA聚合酶达到基因转录终点,RNA和RNA聚合酶从DNA上脱落。
24.RNA编辑的生物学意义?
①、RNA编辑能消除移码突变等过程带来的危害;
②、能增加基因产物的多样性;
③、和生物细胞发育与分化有关,是基因调控的一种重要方式;
④、可能使基因产物获得新的结构和功能,有利于生物进化;很可能与学习和记忆有关。
25、DNA的损伤原因是什么?
提示:
①自身复制过程中发生的错误:
②外界环境的影响,如物理因素（紫外线、X一射线辐射等）,化学因素（各种诱变剂、抗菌素等）。
造成嘧啶碱基形成聚合体,发生碱基错配、缺失和插入。
26、简述基因工程的基本操作步骤及其应用意义。
提示:
①获取外源目的基因;②寻找基因载体（通常为质粒、噬菌体等）使用限制性内切酶,使目的基因与载体产生相同粘性末端,两个末端互补连接,形成重组DNA;③通过转化（或感染）将重组DNA引入寄主细胞;④从大量的寄主细胞中筛选出带有重组体的细胞进行克隆。
意义:
①利用基因工程技术,可以大量生产在一些正常细胞中产量很低的多肽物质,用于医药等工业生产中;②定向改造生物墓因结构,生产抗病强、品质优的各种农副产品,以提高经济价值;③用于生命科学的基础研究;值得注意的是基因工程技术若使用不当、管理不善,也会给人类带来灾难。
27.试比较转录与复制的区别。
提示:
①
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