现代分子生物学强无敌版Word文档格式.docx
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组蛋白的修饰：
包括甲基化、乙酰化、磷酸化、泛素化及ADP核糖基化等。
组蛋白的修饰所引起的结构变化同样能影响基因的开关，并且这种变化也控制转录。
修饰租用只发生在细胞周期的特定时间和组蛋白的特点位点上
图:
组蛋白N端残基中常见的化学修饰
3.原核生物基因组（存在方式裸露真核基因组存在方式）
原核：
原核细胞DNA的主要存在形式是以共价闭合环状存在于细菌拟核中。
真核：
DNA子与组蛋白及非组蛋白结合,经过多次压缩最终以染色体的形式存在细胞核中，在叶绿体及线粒体中也存在少量DNA以双链环状DNA的形式存在,与细菌染色体相似。
4.DNA的一级结构
所谓DNA的一级结构，就是指4种核苷酸的连接及其排列顺序，表示了该DNA分子的化学构成。
基本特点
①DNA分子是由两条互相平行的脱氧核苷酸长链盘绕而成的。
②DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排在外侧，构成基本骨架，碱基排列在内侧。
③两条链上的碱基通过氢键相结合，形成碱基对，它的组成有一定的规律。
这就是嘌呤与嘧啶配对，而且腺嘌呤（A）只能与胸腺嘧啶（T）配对，鸟嘌呤（G）只能与胞嘧啶（C）配对。
磷酸二酯键负电荷氢键连接电泳移动向正极（？
）
5.DNA的二级结构（双螺旋）
DNA的二级结构是指两条多核苷酸链反向平行盘绕所生成的双螺旋结构。
通常情况下，DNA的二级结构分两大类：
一类是右手螺旋，如A-DNA和B-DNA；
另一类是左手螺旋，即Z-DNA。
6.DNA的复制DNA聚合酶功能表2-12活性p55*
7.DNA复制起点半保留复制模型
一般把生物体的复制单位称为复制子（replicon）。
一个复制子只含一个复制起点。
DNA的复制主要是从固定的起始点以双向等速复制方式进行的。
复制叉以DNA分子上某一特定顺序为起点，向两个方向等速生长前进。
DNA在复制过程中碱基剑的氢键首先断裂，双螺旋解旋并被分开，每条链分别作为模板合成新链，这样新形成的两个DNA分子与原来DNA分子的碱基顺序完全一样。
每个子代分子的一条链来自亲代DNA，另一条链则是新合成的，所以这种复制方式被称为DNA的半保留复制（semiconservativereplication）。
DNA的这种半保留复制保证了DNA在代谢上的稳定性。
8.原核生物DNA复制的特点*
大肠杆菌DNA聚合酶I、II和III的性质比较原核生物的DNA聚合酶
DNA聚合酶Ⅰ：
有3’→5’外切酶活性和5’→3’外切酶活性。
保证DNA复制的准确性。
DNA聚合酶Ⅱ：
活性低，其3’→5’核酸外切酶活性可起校正作用。
主要起修复DNA的作用。
DNA聚合酶Ⅲ：
7种亚单位9个亚基。
只具3’→5’外切酶活性，主导聚合酶。
DNA聚合酶Ⅳ和Ⅴ：
在SOS修复过程中发挥功能。
9.质粒染色体DNA为何能独立复制（具有复制起点）
10.DNA的修复
错配修复（恢复错配）碱基切除修复核苷酸切除修复（切除突变的碱基和核苷酸片段）DNA直接修复（修复嘧啶二体或甲级化DNA）
11.DNA复制涉及的酶
原核DNA聚合酶真核DNA聚合酶DNA连接酶解链酶DNA拓扑异构酶单链结合蛋白（SSB蛋白）
12.大肠杆菌的DNA聚合酶半不连续复制冈崎片段
DNA复制只能沿3’-5’复制，即沿5’-3’合成（DNA聚合酶方向），复制的两条新链被分为前导链和后随链。
前导链的合成以5’-3’方向，随着亲代双链DNA解开连续进行复制；
后随链在合成时，一段亲本DNA单链首先暴露出来，以与复制叉移动相反的方向按5’-3’方向合成一系列不连续的冈崎片段再连成完整的后随链。
13.DNA复制（真核不考）
复制的引发；
DNA链的延伸；
DNA复制的终止。
DNA解旋酶，单链结合蛋白（SSB：
保证解旋酶解开的单链持续存在），DNA拓扑异构酶（消除解链造成的正超螺旋的堆积，消除阻碍解链继续进行的这种压力，使复制得以延伸），引发酶（引物酶），DNA连接酶（连接冈崎片段），DNA聚合酶。
思考题
1，染色体具备哪些作为遗传物质的特性？
答：
1，分子结构相对稳定；
2，能够自我复制，使得亲子代之间保持连续性；
3，能够指导蛋白质的合成，从而控制整个生命活动的过程；
4，能够产生可遗传的变异。
2，什么是核小体？
简述其形成过程。
答：
核小体是染色质的基本结构单位，由~200bpDNA和组蛋白八聚体组成。
形成过程：
核小体是由H2A、H2B、H3、H4各两个分子生成的八聚体和由大约200bp的DNA组成的。
形成核小体时八聚体在中间，DNA分子盘绕在外组成真核细胞染色体的一种重复珠状结构。
3简述真核生物染色体的组成及组装过程
组成：
蛋白质+核酸。
组装过程：
1，首先组蛋白组成盘装八聚体，DNA缠绕其上，成为核小体颗粒，两个颗粒之间经过DNA连接，形成外径10nm的纤维状串珠，称为核小体串珠纤维；
2，核小体串珠纤维在酶的作用下形成每圈6个核小体，外径30nm的螺旋结构；
3，螺旋结构再次螺旋化，形成超螺旋结构；
4，超螺线管，形成绊环，即线性的螺线管形成的放射状环。
绊环再非组蛋白上缠绕即形成了显微镜下可见的染色体结构。
4，简述DNA的一、二、三级结构特征。
1，DNA的一级结构，就是指4种核苷酸的连接及排列顺序，表示了该DNA分子的化学成分；
2，DNA的二级结构是指两条多核苷酸连反向平行盘绕所形成的双螺旋结构；
3，DNA的高级结构是指DNA双螺旋进一步扭曲盘绕所形成的特定空间结构。
6，原核生物DNA与真核生物有哪些不同的特征？
（1）DNA双螺旋是由两条互相平行的脱氧核苷酸长链盘绕而成的,多核苷酸的方向由核苷酸间的磷酸二酯键的走向决定，一条是5---3，另一条是3-----5。
（2）DNA双螺旋中脱氧核糖和磷酸交替连接，排在外侧，构成基本骨架，碱基排列在内侧（3）其两条链上的碱基通过氢键相结合，形成碱基对
意义：
该模型揭示了DNA作为遗传物质的稳定性特征，最有价值的是确认了碱基配对原则，这是DNA复制、转录和反转录的分子基础，亦是遗传信息传递和表达的分子基础。
该模型的提出是20世纪生命科学的重大突破之一，它奠定了生物化学和分子生物学乃至整个生命科学飞速发展的基石
7，DNA复制通常采取哪些方式。
一，线性DNA双链的复制：
1，将线性复制子转变为环装或者多聚分子；
2，在DNA末端形成发卡式结构，使分子没有游离末端；
3，在某种蛋白质的介入下（如末端蛋白，terminalprotein），在真正的末端上启动复制。
二，环状DNA的复制：
1，θ型；
2，滚环形；
3，D—环形（D--loop）。
8，简述原核生物的DNA复制特点。
1，与真核生物不同，原核生物的DNA复制只有一个复制起点；
2，真核生物的染色体全部完成复制之前，各个起始点上DNA的复制不能在开始，而在快速生长的原核生物中，复制起始点上可以连续开始新的DNA的复制，变现为虽然只有一个复制单元，但可有多个复制叉；
9，真核生物的DNA的复制在那些水平上受到调控？
1，细胞生活周期水平调控；
2，染色体水平调控；
3，复制子水平调控。
10，细胞通过哪些修复系统对DNA损伤进行修复？
1，错配修复，恢复错配；
2，切除修复，切除突变的碱基和核苷酸序列；
3，重组修复，复制后的修复，重新启动停滞的复制叉；
4，DNA的直接修复，修复嘧啶二聚体和甲基化的DNA；
5，SOS系统，DNA的修复，导致突变。
11，什么是转座子？
可以分为哪些种类？
转座子是存在于染色体DNA上可自主复制和移位的基本单位。
转座子可分为两大类：
插入序列和复合型转座子。
12，请说说插入序列与复合型转座子之间的异同。
插入序列是最简单的转座子，它不含有任何宿主基因，它们是细菌染色体或质粒DNA的正常组成部分，一般插入序列都是很小的DNA片段，末端带有倒置重复序列；
复合型转座子是一类带有某些抗药性基因的转座子，其两翼往往带有两个或者相同高度同源的IS序列，一旦形成复合转座子，IS序列就不能移动，因为他们的功能被修饰了，只能作为复合体移动。
第三章
名词解释
基因表达：
细胞在生命过程中，把蕴藏在DNA中的遗传信息经过转录和翻译，转变成为具有功能的蛋白质分子的过程。
转录：
拷贝出一条与DNA序列完全相同（除了T-U外）的RNA单链的过程，是基因表达的核心步骤。
翻译：
以新生的mRNA为模板，把核苷酸三联遗传密码子翻译成氨基酸序列，合成多肽链的过程，是基因表达的最终目的。
编码链：
与mRNA序列相同的一条DNA链。
模板链（反义链）：
根据碱基互补原则指导mRNA合成的DNA链。
1.RNA转录的基本过程*（转录四个阶段）
模板识别、转录起始、通过启动子及转录的延伸和终止
1、模板识别阶段主要指RNA聚合酶与启动子DNA双链相互作用并与之相结合的过程。
转录起始前，启动子附近的DNA双链分开形成转录泡以促使底物核糖核苷酸与模板DNA的碱基配对。
2、转录起始就是RNA链上第一个核苷酸键的产生。
3、转录起始后直到形成9个核苷酸短链是通过启动子阶段，通过启动子的时间越短，该基因转录起始的频率越高。
4、RNA聚合酶离开启动子，沿DNA链移动并使新生RNA链不断伸长的过程就是转录的延伸。
5、当RNA链延伸到转录终止位点时，RNA聚合酶不再形成新的磷酸二酯键，RNA-DNA杂合物分离，这就是转录的终止。
2.RNA聚合酶核心酶全酶δ因子作用
RNA聚合酶:
大多数原核生物RNA聚合酶的组成是相同的，大肠杆菌RNA聚合酶由2个α亚基、一个β亚基、一个β’亚基和一个ω亚基组成，称为核74心酶。
加上一个σ亚基后则成为聚合酶全酶（holoenzyme），相对分子质量为4.65×
105。
研究发现，由β和β’亚基组成了聚合酶的催化中心，它们在序列上与真核生物RNA聚合酶的两个大亚基有同源性。
β亚基能与模板DNA、新生RNA链及核苷酸底物相结合。
σ因子可以极大地提高RNA聚合酶对启动子区DNA序列的亲和力，加入σ因子以后，RNA聚合酶全酶识别启动子序列的特异性总共提高了107倍。
σ因子的作用是负责模板链的选择和转录的起始，转录的起始从化学过程来看是单个核苷酸与开链启动子-酶复合物相结合构成新生RNA的5’端，再以磷酸二酯键的形式与第二个核苷酸相结合，起始的终止反映在σ因子的释放。
过去认为二核苷酸的形成就是转录起始的终止，实际上，只有当新生RNA链达到6-9个核苷酸时才能形成稳定的酶-DNA-RNA三元复合物，才释放σ因子，转录进入延伸期。
真核生物RNA聚合酶
3.原核生物RNA聚合酶*
全酶：
核心酶+σ因子+亚基与DNA上启动子结合，合成RNA链。
核心酶：
RNA链的延伸。
σ因子：
负责模板链的选择和转录的起始，是酶的别构效应物，使酶专一性识别模板上的启动子。
4.启动子*与转录起始转录单位转录复合物：
二元复合物、三元复合物......
启动子（promoter）：
一段位于结构基因5’端上游区的DNA序列，能活化RNA聚合酶，使之与范本DNA准确地相结合并具有转录起始的特异性。
转录单位（transcriptionunit）：
是一段从启动子开始至终止子结束的DNA序列，RNA聚合酶从转录起点开始沿着模板前进，直到终止子为止，转录出一条RNA链。
转录复合物如何形成（思考题中）
5.RNA聚合酶与启动子区的结合（识别与结合过程）启动子：
强弱（决定因素）—10区—35区序列第一个核苷酸的距离（以原核生物为主）
1RNA聚合酶并不直接识别碱基对本身，而是通过氢键互补的方式加以识别。
在RNA聚合酶与启动子相互作用的过程中，聚合酶首先与启动子区闭合双链DNA相结合，形成二元闭合复合物，然后经过解链得到二元开链复合物，酶分子以正确的取向与解链后的有关单链相互作用，形成开链复合物。
2一旦RNA聚合酶成功地合成9个以上核苷酸并离开启动子区，转录就进人正常的延伸阶段。
所以，通过启动子的时间代表一个启动子的强弱。
一般说来，通过启动子的时间越短，该基因转录起始的频率也越高。
。
3-10位的TATA区和-35位的TTGAGA区是RNA聚合酶与启动子的结合位点，能与σ因子相互识别而具有很高的亲和力。
在原核生物中，-35区与-10区之间的距离大约是16~19bp，小于15bp或大于20bp都会降低启动子的活性。
在细菌中常见两种启动子突变，一种叫下降突变（downmutation），如果把Pribnow区从TATAAT变成AATAAT就会大大降低其结构基因的转录水平；
另一类突变叫上升突变（upmutation），即增加Pribnow区共同序列的同一性。
6.原核生物和真核生物mRNA的特征比较（差异）帽子-对应功能转录终止的两种方法mRNA的剪切如何识别内含子、剪切体、编辑序
区别在思考题中帽子的功能：
1）对翻译起识别作用------为核糖体识别RNA提供信号Cap—0的全部都是识别的重要信号Cap—1,2的甲基化能增进识别2）增加mRNA稳定性，使5’端免遭外切核酸酶的攻击3）与某些RNA病毒的正链合成有关（Cap—1、Cap—2）除帽子结构外的Euk.mRNA内部甲基化－－－m6A形式PolyA尾巴3、poly（A）的功能1）可能与核质转运有关2）与mRNA的寿命有关3）与翻译有关a、缺失可抑制体外翻译的起始b、胚胎发育中，poly（A）对其mRNA的翻译有影响（非poly（A）化的为储藏形式）c、对含poly（A）的mRNA失去poly（A）可减弱其翻译4）poly（A）在分子生物学实验中有很大应用价值a.也可将oligo（dT）与载体相连，从总体RNA中分离纯化mRNAb.用寡聚dT（oligo（dT））为引物，反转录合成cDNA
转录终止主要有两种方式：
不依赖于ρ因子:
核心酶靠终止转录的特殊信号（内在）终止子终止基因转录。
依赖于ρ因子：
终止位点的DNA序列不能诱导转录的自发终止，加入了大肠杆菌ρ因子后才能准确地终止转录。
mRNA的剪接：
pre-mRNA剪接，Ⅰ类和Ⅱ类自剪内含子。
RNA剪接由两布转酯反应完成，两步反应使mRNA前体某些磷酸二酯键断开，并形成一些新的磷酸二酯键。
外显子：
基因中有编码蛋白质功能的部分叫外显子（真核生物的结构基因上，能够为特定的蛋白质编码的DNA序列）
内含子：
真核生物的结构基因上，不能为特定的蛋白质编码的DNA序列。
内含子被转录成RNA，但是接着就被剪切掉，因此内含子不编码蛋白质。
剪接体：
snRNA和核内蛋白质构成的小分子核糖核蛋白体，能结合hnRNA内含子区段，使内含子弯曲，3’和5’靠近，利于剪接。
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1，什么是编码链？
什么是模版链？
与mRNA序列相同的那条DNA链称为编码链（或有意义链）；
另一条根据碱基互补原则指导mRNA合成DNA链称为模版链（或反义链）。
2，简述RNA转录的概念及其基本过程。
RNA转录：
以DNA中的一条单链为模板，游离碱基为原料，在DNA依赖的RNA聚合酶催化下合成RNA链的过程。
基本过程：
模版识别—转录开始—转录延伸—转录终止。
3，大肠杆菌的RNA聚合酶有哪些组成成分？
各个亚基的作用如何？
大肠杆菌的RNA聚合酶由2个α亚基、一个β亚基、一个β’亚基和一个ω亚基组成的核心酶，加上一个σ亚基后则成为聚合酶全酶。
α亚基肯能与核心酶的组装及启动子的识别有关，并参与RNA聚合酶和部分调节因子的相互作用；
β亚基和β’亚基组成了聚合酶的催化中心，β亚基能与模版DNA、新生RNA链及核苷酸底物相结合。
4，什么是封闭复合物、开放复合物以及三元复合物？
模版的识别阶段，聚合酶与启动子可逆性结合形成封闭性复合物；
封闭性复合物形成后，此时，DNA链仍然处于双链状态，伴随着DNA构象的重大变化，封闭性复合物转化为开放复合物；
开放复合物与最初的两个NTP相结合并在这两个核苷酸之间形成磷酸二脂键后即转变成包括RNA聚合酶、DNA和新生RNA的三元复合物。
5，简述σ因子的作用。
1，σ因子的作用是负责模版链的选择和转录的起始，它是酶的别构效应物，使酶专一性识别模版上的启动子；
2，σ因子可以极大的提高RNA聚合酶对启动子区DNA序列的亲和力；
3，σ因子还能使RNA聚合酶与模版DNA上非特异性位点结合常数降低。
6，什么是Pribnowbox？
它的保守序列是什么？
pribnowbox是原核生物中中央大约位于转录起始位点上游10bp处的TATA区，所以又称作-10区。
它的保守序列是TATAAT。
7，什么是上升突变？
什么是下降突变？
上升突变：
细菌中常见的启动自突变之一，突变导致Pribnow区共同序列的同一性增加；
下降突变：
细菌中常见的启动子突变之一，突变导致结构基因的转录水平大大降低，如Pribnow区从TATAAT变成AATAAT。
8，简述原核生物和真核生物mRNA的区别。
1，原核生物mRNA常以多顺反子的形式存在。
真核生物mRNA一般以单顺反子的形式存在；
2，原核生物mRNA的转录与翻译一般是偶联的，真核生物转录的mRNA前体则需经转录后加工，加工为成熟的mRNA与蛋白质结合生成信息体后才开始工作；
3，原核生物mRNA半寿期很短，一般为几分钟，最长只有数小时。
真核生物mRNA的半寿期较长，如胚胎中的mRNA可达数日；
4，原核与真核生物mRNA的结构特点也不同，原核生物的mRNA的5’端无帽子结构，3’端没有或只有较短的polyA结构。
9，大肠杆菌的终止子有哪两大类？
请分别介绍一下它们的结构特点。
大肠杆菌的终止子可以分为不依赖于p因子和依赖于p因子两大类。
不依赖于p因子的终止子结构特点：
1，位于位点上游一般存在一个富含GC碱基的二重对称区，由这段DNA转录产生的RNA容易形成发卡式结构。
2，在终止位点前面有一端由4—8个A组成的序列，所以转录产物的3’端为寡聚U。
依赖于p因子的终止子的结构特点：
10，真核生物的原始转录产物必须经过哪些加工才能成为成熟的mRNA，以用作蛋白质合成的模版。
加工包括：
（1）5’端连接“帽子”结构；
（2）3’端添加polyA“尾巴”；
（3）hnRNA被剪接，把内含子（DNA上非编码序列）转录序列剪掉，把外显子（DNA上的编码序列）转录序列拼接上（真核生物一般为不连续基因）。
（4）分子内部的核苷酸甲基化修饰
11，简述Ⅰ、Ⅱ类内含子的剪接特点。
Ⅰ类内含子的剪接主要是转酯反应，即剪接反应实际上是发生了两次磷酸二脂键的转移。
I类内含子的切除体系中，在第一个转酯反应由一个游离的鸟苷或者鸟苷酸介导，鸟苷或鸟苷酸的3’—OH作为亲核基团攻击内含子5’端的磷酸二脂键，从上游切开RNA链。
在第二个转酯反应中，上游外显子的自由3’—OH作为亲核基团攻击内含子3’位核苷酸上的磷酸二脂键，使内含子被完全切开，上下游两个外显子通过新的磷酸二脂键相连。
Ⅱ类内含子主要存在于真核生物的线粒体和叶绿体rRNA基因中，在Ⅱ类内含子切除体系中，转酯反应无需游离鸟苷或鸟苷酸，而是由内含子本身的靠近3’端的腺苷酸2’—OH作为亲核基团攻击内含子5’端的磷酸二脂键，从上游切开RNA链后形成套索结构。
再由上游外显子的自由3’—OH作为亲核基团攻击内含子3’位核苷酸上的磷酸二脂键，使得内含子被完全切开，上下游两个内含子通过新的磷酸二脂键相连。
12，什么是RNA编辑？
其生物学意义是什么？
RNA编辑是指某些RNA特别是mRNA前体经过插入、删除或取代一些核苷酸残疾等操作，导致DNA所编码的遗传信息的改变，使得经过RNA编辑的mRNA序列发生了不同于模版的DAN的变化。
生物学意义：
1，校正作用，有些基因在突变的途中丢失的遗传信息可能通过RNA的编辑得以恢复；
2，调控翻译，通过编辑可以构建或去除其实密码子和终止密码子，是基因表达调控的一种方式；
扩充遗传信息，3，能使基因产物获得心得结构核功能，有利于生物的进化。
13，核酶具有哪些结构特点？
核酶的结构特点：
核酶的锤头结构特点是：
三个茎区形成局部的双链结构；
其中含13个保守的核苷酸，N代表任何核苷酸；
生物学意义：
1，核酶是继反转录现象之后对中心法则的有一个重要的修正，说明RNA既是遗传物质又是酶；
2，核酶的发现为生命起源的研究提供了新思路—--也许曾（经存在以RNA为基础的原始生命.
第四章
1.tRNA的功能运送携带氨基酸（所在位置连接方式参与的酶酶为何重要）
特征：
3’端以CCA-OH结束，该位点是tRNA与相应氨基酸结合的位点。
功能：
携带氨基酸进入核糖体，在mRNA指导下合成蛋白质。
即以mRNA为模板，将其中具有密码意义的核苷酸顺序翻译成蛋白质中的氨基酸顺序。
tRNA与mRNA是通过反密码子与密码子相互作用而发生关系的。
tRNA以三叶草形二级结构运输氨基酸，氨基酸在受体臂位点上与tRNA结合。
氨基酸在氨基酰tRNA合成酶催化下，通过其羧基与tRNA末端上2’或3’羟基之间形成一个酯键，与特异的tRNA相结合,生成各种氨基酰tRNA。
起始tRNA：
能特异地识别mRNA模板上起始密码子的tRNA。
其他tRNA统称延伸tRNA。
校正tRNA：
校正无义突变和错义突变的tRNA。
tRNA上与多肽链分解有关的位点：
1.
3’端—CCA上的氨基酸承受位点
2.
辨认氨酰tRNA分解酶的位点
3.
核糖体辨认位点
4.
反密码子位点
2.翻译阶段密码子同工tRNA等概念简并性同义密码子密码子与反密码子之间稀有密码子，改进...
蛋白质翻译的阶段
翻译的起始：
核糖体与mRNA结合并与氨基酰-tRNA生成起始复合物。
肽链的延伸：
由于核糖体
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