分子生物学电子版修正版.docx

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分子生物学电子版修正版

1.snRNA：

小核RNA，只存在于细胞核或者核质核仁中的一类小分子量的RNA，具有独特功能并且独立存在的实体，约为70-300个核苷酸，可参与真核生物的RNA剪接。

2.siRNA：

即干扰RNA，一类小分子量的RNA，可以高效，特异地阻断体内同源基因的表达，促使同源mRNA降解，诱使细胞表现出特定的基因缺失。

3.核酶：

一类具有催化活性的核糖核酸，呈锤头状，参加RNA的剪切和降解。

与RNA酶有显著区别，它是RNA，后者是蛋白质。

4.反义RNA又称调节RNA，是指能与特定mRNA互补结合的RNA片段，即碱基序列正好与有意义的mRNA互补的RNA分子。

5三链DNA：

是在DNA双螺旋结构基础上形成的，由多聚嘧啶核苷酸或者多聚嘌呤核苷酸与DNA双螺旋形成的。

/由于双螺旋的一股轻微折叠后，该股中的碱基可与双螺旋的碱基以Hoogsteen氢键相连如TAT、CGC、TAA、CGG。

6.RNAi：

即RNAi干扰，siRNA高效特异地阻断体内同源基因表达，促使同源RNA降解，诱使细胞表现出特定基因缺失的表型的现象。

7.何谓反义RNA？

其功能和医学意义如何？

答：

又称为调节RNA，是指能与特定mRNA互补结合的RNA片段，也即碱基序列与有意义的mRNA互补的RNA分子。

功能：

a阻断mRNA的翻译，b抑制DNA复制和mRNA的转录，c选择性的关闭基因。

意义：

参与基因调控：

可用于基因治疗（病毒、肿瘤）；

8什么叫做核酶？

如何发挥作用？

有何应用价值？

答：

即一类具有催化活性的核糖核酸。

主要催化RNA的剪接反应和剪切反应。

应用意义：

通过设计合成特异性切割病毒以及病毒的RNA的核酶，对病毒和肿瘤的基因治疗将发挥重要作用。

9.何谓RNAi？

其作用机理和应用前景如何？

答：

：

即RNAi干扰，siRNA高效特异地阻断体内同源基因表达，促使同源RNA降解，诱使细胞表现出特定基因缺失的表型的现象。

作用机理：

分为起始阶段和效应阶段。

起始阶段Dicer酶以依赖ATP的方式切割外源性的双链RNA为小分子干扰RNA，清除病毒，阻断转座子表达；效应阶段小分子干扰RNA结合核酶复合物形成RNA诱导活化的复合物及RISC，然后RISC结合至mRNA转录本上并切割它，从而发挥作用。

应用前景：

大通量研究基因功能的工具；基因敲除中的应用；用于基因治疗；基因表达的调控。

第二章

1移动基因：

又叫转位因子（transposableelements）,由于它可以在染色体基因组上移动，甚至可在不同染色体间跃迁，故又称跳跃基因（jumpinggene）。

2断裂基因：

真核细胞的结构基因，其核苷酸序列中含有与氨基酸编码无关的DNA间隔区段，从而被分割成不连续的若干区域。

将这种编码序列不连续，有间隔区段的DNA片断称为断裂基因

3RNA剪接：

将断裂基因的内含子删除和表达子连接并最终形成成熟mRNA的过程。

4重叠基因：

不同基因的核苷酸序列有时为相邻两个基因共用，将核苷酸彼此重叠的两个基因称为重叠基因。

5假基因：

在珠蛋白基因簇各片段核苷酸序列分析时发现，除了有正常的功能基因之外，还有功能失活的特殊序列片段，它不能行使表达功能。

该类核苷酸序列中存在的无表达功能的畸变核苷酸序列片段。

6卫星DNA：

又称随体DNA,不编码蛋白质和转录RNA的小片段高度重复一类小片段DNA序列，多富含GC碱基在DNA浮力密度实验中会在主峰旁形成些小峰，形似卫星分布而称之。

一般5-10bp短序列，人类为171bp，保护和稳定染色体

7基因组：

表示某物种单倍体的总DNA。

对于二倍体高等生物其配子的DNA总和即为一组基因组不同生物基因组数目不同。

8LTR：

即长末端重复序列，为RNA基因组的两端含有的U3RU5两个完全相同的正向重复序列。

具随机整和能力，可用作病毒载体

问答：

1什么叫做基因？

何谓基因的新概念？

基因的主要功能是什么?

答：

基因就是指编码有功能蛋白质多肽链或RNA分子所必须的全部核酸序列。

所谓基因的新概念是随着近年分子生物实验技术的发展从分子水平上研究基因的结构和功能，提出的移动基因，断裂基因，重叠基因，假基因等基因的新概念。

功能：

编码蛋白质或者RNA分子基本遗传信息的基本遗传单位，是构成DNA的功能单位。

2.何谓转位子和转位作用？

转位的后果如何？

答：

一种大于2000bp的可以在染色体基因组上移动，甚至可以在不同染色体间跳跃的基因序列，也可以称为插入因子{IS因子}。

转位作用：

转位子具有双向整合特性，可以插入其他基因及自身基因不同位点上的移动方式。

后果：

可以在细菌染色体或质粒中随机转移，被插入的基因即失去活性。

可以在染色体或质粒的某一IS上脱落转位至另一相同的IS上，引起突变或基因转移。

3.何谓基因工程的四大里程碑和三大技术发明？

答：

四大里程碑：

1944年Oswald报道肺炎球菌转化实验，明确遗传物质是DNA；1953年Jameswaston和FrancisCrick阐明了DNA双螺旋结构（半保留复制及其中心法则）；遗传密码子的破译；基因转移载体的发现。

三大技术发明：

工具酶的发明（内切酶、合成酶、连接酶）；基因合成和测序（合成仪、测序仪）；PCR技术（PCR扩增仪）。

第三章

名词解释：

1基因表达：

是目的基因DNA在导入的细胞内转录成mRNA,再以mRNA指导翻译成蛋白质。

2启动子：

是位于结构基因上游，转录起始调控所必需的一段DNA序列，内含-35区（与σ因子结合）和-10区（和核心酶结合）的保守序列。

当启动子与全酶结合后可在+1转录起始点开始转录。

3终止子：

位于一个基因编码区下游提供终止信号的DNA序列，可以被RNA聚合酶识别并发出停止mRNA合成的信号。

4起始密码子：

编码多肽链的第一位氨基酸的密码子AUG（或ATG），编码甲硫氨酸（蛋氨酸）。

在细菌中也有罕见的其实密码子GUG，编码缬氨酸。

其起始表达作用AUG＞GUG。

5终止密码子：

有三个密码子（UAA,UAG，UGA），为终止密码子，只表示链的终止，不表达氨基酸。

问答

1外源基因在大肠杆菌中表达需要的条件有哪些？

答：

条件：

一：

外源基因插入序列必须保持有正确的方向和阅读框架。

其遗传密码不得缺失、遗漏或错位及错码。

否则会导致编码错误的蛋白质分子，特别是目的基因序列内部应不含两端酶切位点的识别序列；二：

原核mRNA聚合酶能够识别插入的基因，三:

外源基因必须能在大肠杆菌中进行有效转录（如无内含子），转录后的信使RNA在菌体必须相当稳定，并且能有效的进行翻译，转译的蛋白分子在菌体内不至于受菌体蛋白酶的降解

2影响外源基因在大肠杆菌中表达的因素有哪些？

答：

包括以下这些因素：

启动子结构对表达效率的影响；表达载体的选择；外源基因中密码子的作用；mRNA的一级结构与基因表达；mRNA的二级结构对翻译起始的影响；mRNA稳定性的影响；转录终止区对外源基因表达效率的影响；转录后的若干因素与基因表达的关系；宿主选择对表达的影响；培养条件的控制对表达效率的影响。

第四章

名词解释：

1锌指结构：

由两个半胱氨酸残基和两个组氨酸残基通过位于中心的锌离子结合成一个稳定的指状结构，表面暴露的碱基及其极性氨基酸与DNA结合有关。

2亮氨酸拉链：

存在与蛋白C末端，为两组走向平行.带亮氨酸的α—螺旋形成的对称二聚体，约为30个氨基酸，每两个亮氨酸之间隔有六个氨基酸，于是每两圈螺旋就有一个亮氨酸，排成一排，从而在2个α-螺旋的蛋白分子之间形成一条拉链。

3RNA编辑：

是mRNA转录后因插入，缺失或核苷酸的替换，改变了DNA模板来源的遗传信息，从而翻译出氨基酸序列不同的多种蛋白。

4增强子：

是使启动子的基因转录效率显著提高的一类顺式作用元件，其本身不具有启动子活性，可独立存在与上游区、下游区或基因内部，可进行远距离增强启动作用，而且无方向性。

问答1真核表达调控的顺式作用元件有哪些？

其作用特点是什么？

答：

顺式作用元件有：

启动子，增强子，沉默子，衰减子，终止子。

作用特点：

是能够与DNA结合蛋白质结合的特定序列的DNA片段，决定转录起始位点和RNA聚合酶的转录效应。

2真核表达调控的反式作用因子有哪些？

其作用特点？

答：

反式作用元件：

主要分为通用转录因子和转录调节因子两大类。

作用特点：

一，同一DNA序列可被不同蛋白质识别；二：

同一蛋白质因子可与多种不同DNA序列发生联系，多通过蛋白质-蛋白质先结合再影响DNA。

三：

蛋白质-蛋白质或蛋白质-DNA的结合，导致构象上细微的改变，从而发挥调控作用。

四：

反式作用元件在合成过程中有相当大的可变性和可塑性。

4常用的真核表达载体有哪些？

并简述其特点。

答：

主要有一下几种：

逆转录病毒载体，痘类病毒载体，HSV-I单纯疱疹病毒载体。

特点：

一，逆转录病毒载体：

对细胞的感染效率高，并能表达整合的病毒基因；可以同时感染大量细胞；长时间感染细胞并不会发生毒害作用；宿主范围十分广泛；可以进行DNA的单拷贝整合；但稳定性差，安全性差，重组病毒滴度不高而且局限于感染分裂细胞。

二，痘类病毒载体：

对多种细胞敏感易于培养利于大量生产制备；对外环境相对稳定并易于保存运输；接种途径简单易行；利于多价疫苗的研究开发；利于大片段的外源性基因的插入，且不影响病毒的正常复制和表达，但是基因组分子量大不易操作，没有mRNA的剪切功能故不宜采用基因组DNA，需使用无内含子的cDNA。

三，HSV-I单纯疱疹病毒载体：

比较大利于大片段的外源性基因插入提供条件，而且插入容量大；可以感染神经细胞。

5简述真核，原核俩大表达系统的优缺点？

答：

一，真核生物DNA只有一小部分是裸露的，有核膜包裹；原核生物大部分属于非结合状态，且无核膜的阻隔，转录的mRNA直接在胞质中进行蛋白合成。

二，真核生物DNA都有内含子，可以剪接加以去除；原核生物mRNA的剪接加工能力。

三，真核生物可以在需要时可以重排某些DNA片段和扩增特定基因的机制，而原核生物没有。

四，真核生物有三种mRNA酶，可参与不同类型的RNA分子转录作用，而原核生物只有一种RNA酶。

五，真核生物产生的mRNA分子寿命大多比原核生物长。

六，真核生物具有对初级转录产物的剪接能力。

七，真核生物不存在操纵子结构，原核生物多是。

八，真核生物基因多拷贝，而原核生物含有很少的重复序列。

在各种表达系统中，最早被采用进行研究的是原核表达系统，这也是目前掌握最为成熟的表达系统。

该项技术的主要方法是将已克隆入目的基因DNA片段的载体（一般为质粒）转化细菌（通常选用的是大肠杆菌），通过IPTG诱导并最终纯化获得所需的目的蛋白。

其优点在于能够在较短时间内获得基因表达产物，而且所需的成本相对比较低廉。

但与此同时原核表达系统还存在许多难以克服的缺点：

如通常使用的表达系统无法对表达时间及表达水平进行调控，有些基因的持续表达可能会对宿主细胞产生毒害作用，过量表达可能导致非生理反应，目的蛋白常以包涵体形式表达，导致产物纯化困难；而且原核表达系统翻译后加工修饰体系不完善，表达产物的生物活性较低

为克服上述不足，许多学者将原核基因调控系统引入真核基因调控领域，其优点是

①根据原核生物蛋白与靶DNA间作用的高度特异性设计，而靶DNA与真核基因调控序列基本无同源性，故不存在基因的非特异性激活或抑制

②能诱导基因高效表达，可达105倍，为其他系统所不及；

③能严格调控基因表达，即不仅可控制基因表达的“开关”，还可人为地调控基因表达量

因此，利用真核表达系统来表达目的蛋白越来越受到重视。

目前，基因工程研究中常用的真核表达系统有酵母表达系统、昆虫细胞表达系统和哺乳动物细胞表达系统。

第五章

名词解释：

1限制性核酸内切酶：

是一类能够识别双链DNA分子中的某种特定核苷酸序列，并由此切割DNA双链结构的核酸内切酶。

2同尾酶：

有一些限制性核酸内切酶识别的碱基顺序不完全恒定，即识别顺序不同，但酶切后产生同样黏性末端的两种酶称为同尾酶，如BamHⅠ和BglⅡ。

3同裂酶：

识别序列相同