现代分子生物学黑板思考题520Word格式文档下载.docx
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成熟的miRNAs是由较长的初级转录物经过一系列核酸酶的剪切加工而产生的，随后组装进RNA诱导的沉默复合体，通过碱基互补配对的方式识别靶mRNA，并根据互补程度的不同指导沉默复合体降解靶mRNA或者阻遏靶mRNA的翻译。
5、核酸变性的表观性状。
溶液粘度降低、沉降速度增大、浮力密度加大、光吸收值升高（A260nm）即增色效应
6、DNA复性的条件，如何实现复性？
与DNA的浓度，溶液的温度和离子强度有关。
DNA的复性速度受多种因素的影响。
一般复杂的DNA序列比简单的序列复性的时间更长，大的DNA片段比小的DNA片段复性花的时间长。
。
此外，温度也是一个因素，低温减少分子碰撞的机会，所以复性温度不宜过低，一般比熔点低，20-25℃比较合适。
离子强度也影响复性，常用的盐浓度是0.15到0.5mol/l的NaCl。
7、如何测定DNA复性与否，方法？
①测定显色效应，在复性过程中可跟踪测定A260的吸光值；
②测定S1核酸酶水解DNA的量，S1核酸酶只催化单链DNA水解，不能作用于双链DNA因此将样品限定水解后测定S1核酸酶谁接的DNA的量。
③羟基磷回石柱层析，羟基磷灰石是一种磷酸钙盐，经过一定的处理后，其具有吸附DNA的能力，洗脱时只允许单链通过，从而可以计算出双链DNA的量。
8、简述真核生物染色体的组成及组装过程
真核生物染色体除了性细胞外全是二倍体，DNA以及大量蛋白质及核膜构成的核小体是染色体结构的最基本单位。
核小体的核心是由4种组蛋白（H2A、H2B、H3和H4）构成的扁球状8聚体。
蛋白质包括组蛋白与非组蛋白。
组蛋白是染色体的结构蛋白，它与DNA组成核小体，含有大量赖氨酸核精氨酸。
非组蛋白包括酶类与细胞分裂有关的蛋白等，他们也有可能是染色体的结构成分
由DNA和组蛋白组成的染色体纤维细丝是许多核小体连成的念珠状结构。
1.由DNA与组蛋白包装成核小体，在组蛋白H1的介导下核小体彼此连接形成直径约10nm的核小体串珠结构，这是染色质包装的一级结构。
2.在有组蛋白H1存在的情况下，由直径10nm的核小体串珠结构螺旋盘绕，每圈6个核小体，形成外径为30nm，内径10nm，螺距11nm的螺线管，这是染色质包装的二级结构。
3.由螺线管进一步螺旋化形成直径为0.4μm的圆筒状结构，称为超螺线管，这是染色质包装的三级结构。
4.这种超螺线管进一步螺旋折叠，形成长2-10μm的染色单体，即染色质包装的四级结构。
9、简述DNA双螺旋结构及其在现代分子生物学发展中的意义
DNA的双螺旋结构分为右手螺旋A-DNA、B-DNA和左手螺旋Z-DNA。
DNA的二级结构是指两条都核苷酸链反向平行盘绕所生成的双螺旋结构。
右手螺旋----是由两条反向平行的多核苷酸链围绕同一中心轴构成的。
多核苷酸的方向是由核苷酸间的磷酸二酯键的走向决定的一条由5’到3’另一条由3’到5’。
两链上的碱基以氢键相连，嘌呤和嘧啶碱基对层叠与双螺旋内侧，顺着螺旋轴心从上向下看，可见碱基平面与纵轴平面垂直且螺旋的轴心方向穿过氢键的中点。
核苷酸的磷酸集团与脱氧核糖在外侧，通过磷酸二酯键相连接而构成DNA分子的骨架。
DNA转录时其链板间与有它转录所得的RNA链间形成A-DNA这对基因表达有重要意义
左手螺旋----是右手螺旋的一个补充。
Z-DNA调控基因转录模型中，在邻近调控系统中，与调节区相邻的转录区被Z-DNA抑制，只有Z-DNA转变为B-DNA后，转录才得以活化，而在远距离调控系统中，Z-DNA可以通过改变负超螺旋水平，决定聚合酶能否与模板链相结合而调节转录起始活性。
10、简述核小体的组成和结构。
核小体的核心区包括八个组蛋白所形成的核、缠绕在组蛋白核上的DNA。
其中，这八个组蛋白分别为：
两个H2A、两个H2B、两个H3、两个H4。
每个组蛋白核心有一个N端尾巴，可以甲基化、乙酰化、磷酸化。
此外，H1组蛋白结合在核小体核心区外侧。
9、名词解释：
snRNAnRNAB-DNAZ-DNAR-DNAmiRNA
第三章基因与基因组的结构与功能
1、DNA复制精确性的机理。
1）复制时以一条链为模板进行半保留复制，且复制时严格按照碱基配对原则。
2）DNA聚合酶具有反向校读机制，在复制中对错配碱基进行校正。
3）DNA聚合酶可以将DNA链弯曲，防止非合成点对合成点的干扰。
4）复制完成后若存在错误，DNA会启动修复机制，包括错配修复（DAM甲基化酶）、切除修复（DNA切割酶）、重组修复（DNA切割酶聚合酶）、DNA直接修复（dna光解酶）、SOS系统等。
2、解释DNA复制需要DNA连接酶，而RNA合成却一般不要连接酶？
在DNA复制时，连接酶对于后随链的合成是重要的，因为它能将冈崎片段的5’端与它前面的另一条链的3’端连接起来。
RNA的合成既能以DNA为模板（RNA聚合酶活性），又能以RNA为模板（RNA复制酶活性）；
相应的，先导链的合成沿着5’→3’方向进行，不需要连接酶。
3、什么是C值和C值矛盾？
主要表现有哪些？
（解释C值矛盾需首先解释C值的概念）
C值：
真核生物单倍体基因组所包含的全部DNA量成为该物种的C值。
C值矛盾（悖理）：
指真核生物中DNA含量的反常现象。
主要表现：
值不随生物的进化程度和复杂性增加
关系密切的生物C值相差甚大
真和生物DNA的量远远大于编码蛋白质等物质所需的量
4、什么是类蛋白质组？
类蛋白质有什么功能？
原核生物中，表面上类似于真核细胞染色体蛋白样的DNA结合蛋白，又叫做类组蛋白。
功能：
能使DNA密集凝缩，将DNA绕成串珠状结构，还能参与DNA拓扑异构化和各种基因表达的调控。
5、简要叙述真核生物DNA序列的几种类型。
根据DNA复性动力学研究真核生物的DNA序列可以分为4种类型
1）单拷贝序列又称非重复序列在一个基因组中只有一个拷贝真核生物的大多数基因都是单拷贝的。
2）轻度重复序列在一个基因组中有210个拷贝（有时被视为非重复序列）如组蛋白基因和酵母tRNA基因。
3）中度重复序列有十至几百个拷贝一般是不编码的序列例如人类基因组中的Alu序列等。
中度重复序列可能在基因表达调控中起重要作用包括DNA复制的起始、开启或关闭基因的活性、促进或终止转录等。
平均长度约300bp它们在一起构成了基因序列家族与非重复序列相间排列。
4）高度重复序列有几百到几百万个拷贝是一些重复数百次的基因如rRNA基因和某些tRNA基因而大多数是重复程度更高的序列如卫星DNA等
6、为什么DNA甲基化可以用来调控DNA复制和DNA修复？
在DNA复制前，DNA会在特定的位点进行甲基化修饰，复制后，在确定子链序列正确后才会对子链进行甲基化修饰。
如果子链的序列不正确，即出现与模板不互补的情况，Dam甲基化酶将母链上的GATC的C甲基化，从而将母链子链区分开来，DNA聚合酶会通过甲基化来识别正确的DNA序列即模板，然后对另一条链进行修复。
7、什么是基因家族？
常见的基因家族有哪些？
8、名词解释：
基因家族基因簇假基因HGPSTSSAGEBACYACORF
基因家族：
是真核生物基因生物基因组中来源相同、结构相似、功能相关的一组基因。
基因簇：
基因家族中各成员紧密成簇排列成大段的串联重复单位，定位于染色体的特殊区域，他们属于同一个祖先的基因扩增产物。
基因簇中也包含没有生物功能的假基因。
通常，基因簇内各序列的同源性大于基因族间的各序列的同源性。
假基因：
在多基因家族中，有些成员的DNA序列结构与有功能的基因相似，但不表达产生有功能的基因产物，这些基因称假基因。
HGP:
Humangenomeproject人类基因组计划。
STS:
序列标签位点（sequence-taggedsite），是已知核苷酸序列的DNA片段，是基因组中任何单拷贝的短DNA序列，长度在100～500bp之间。
任何DNA序列，只要知道它在基因组中的位置，都能被用作STS标签。
作为基因组中的单拷贝序列，是新一代的遗传标记系统，其数目多，覆盖密度较大，达到平均每1kb一个STS或更密集。
SAGE:
serialanalysisofgeneexpression基因表达系统分析原理是cDNA3‘端有一段9~11bp的短序列包含了能代表该转录本的足够信息，能够区分该基因组中95﹪的基因，这段特定序列称为SAGE标签。
显示所代表基因是否被表达，及表达程度。
BAC:
bacterialartificialchromosome细菌人工染色体
YAC:
yeastartificialchromosome酵母人工染色体
ORF:
可读框
第四章DNA的复制
1、DNA复制的特点？
（复制的酶、冈崎片段）
1）半保留复制：
DNA在复制时，以亲代DNA的每一股作模板，合成完全相同的两个双链子代DNA，每个子代DNA中都含有一股亲代DNA链，这种现象称为DNA的半保留复制。
DNA以半保留方式进行复制，是在1958年由M.Meselson和F.Stahl所完成的实验所证明。
2）有一定的复制起始点：
DNA在复制时，需在特定的位点起始，这是一些具有特定核苷酸排列顺序的片段，即复制起始点（复制子）。
在原核生物中，复制起始点通常为一个，而在真核生物中则为多个。
3）需要引物（primer）：
DNA聚合酶必须以一段具有3'
端自由羟基（3'
-OH）的RNA作为引物，才能开始聚合子代DNA链。
RNA引物的大小，在原核生物中通常为50～100个核苷酸，而在真核生物中约为10个核苷酸。
4）双向复制：
DNA复制时，以复制起始点为中心，向两个方向进行复制。
但在低等生物中，也可进行单向复制。
5）半不连续复制：
由于DNA聚合酶只能以5'
→3'
方向聚合子代DNA链，因此两条亲代DNA链作为模板聚合子代DNA链时的方式是不同的。
以3'
→5'
方向的亲代DNA链作模板的子代链在聚合时基本上是连续进行的，这一条链被称为领头链（leadingstrand）。
而以5'
方向的亲代DNA链为模板的子代链在聚合时则是不连续的，这条链被称为随从链（laggingstrand）。
DNA在复制时，由随从链所形成的一些子代DNA短链称为冈崎片段（Okazakifragment）。
冈崎片段的大小，在原核生物中约为1000～2000个核苷酸，而在真核生物中约为100个核苷酸。
2、原核、真核生物复制的速度如何？
真核生物基因组比原核生物大，但复制叉移动速度大约比原核慢得多，真核生物怎样满足细胞对DNA的需要？
原核生物快，而真核生物DNA复制速度慢（仅为原核生物的1/20~1/50）。
真核生物染色体有多个复制起点，被称为自主复制序列（ARS）。
真核生物染色体在全部复制完之前起点不在重新开始复制；
而在快速生长的原核生物染色体DNA复制中，起点可以连续发动复制。
真核生物在快速生长时，往往采用更多的复制起点。
第五章DNA的损伤、修复和基因突变
1、DNA修复包括哪几个步骤？
2、RecA蛋白的功能？
3、基因突变的概念？
简要写出基因突变的几种类型。
什么是突变热点？
第六章DNA的重组与转座
1、什么叫拟转座子？
在基因组内存在着通过DNA转录为RNA后，再经逆转录成为cDNA并插入到基因组的新位点上的因子，被称为逆转座子（retrotransponsons）。
2、重组的类型有哪些？
DNA重组（DNArecombination）指DNA分子内或分子间发生的遗传信息的重新共价组合过程。
包括①同源重组、②特异位点重组和③转座重组等类型，广泛存在于各类生物。
体外通过人工DNA重组可获得重组体DNA，是基因工程中的关键步骤。
第七章RNA的转录合成
1、为什么rRNA、tRNA比mRNA稳定？
tRNA和rRNA分子的大多数碱基形成了分子内碱基配对，形成了一定的二级结构，而mRNA较少分子内碱基配对，少形成二级结构，且RNA是转录与翻译的中间产物半衰期短，mRNA的核苷酸长度远远大于tRNA和rRNA，所以不稳定。
2、怎样区别某段mRNA是真核mRNA还是原核mRNA？
（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。
真核生物mRNA的半寿期较长，有的可达数日。
（4）原核与真核生物mRNA的结构特点也不同。
真核生物mRNA由5′端帽子结构、5′端不翻译区、翻译区、3′端不翻译区和3′端聚腺苷酸尾巴组成，原核生物mRNA无5′端帽子结构和3′端聚腺苷酸尾巴。
3、mRNA加帽和加尾的生理功能有哪些？
4、真核与原核生物启动子的差别？
原核生物启动子：
在基因或操纵子的终末往往具有特殊的终止顺序,它可使转录终止和RNA聚合酶从DNA链上脱落。
例如大肠杆菌色氨酸操纵子后尾含有40bp的GC丰富区，其后紧跟AT丰富区，这就是转录终止子的结构。
终止子有强、弱之分，强终止子含有反向重复顺序，可形成茎环结构，其后面为polyT结构，这样的终止子无需终止蛋白参与即可以使转录终止。
而弱终止子尽管也有反向重复序列，但无polyT结构，需要有终止蛋白参与才能使转录终止。
典型转录终止子的特征：
茎环结构，富含GC；
含4个以上的U。
原核生物启动子序列包括：
CAP序列，增强聚合酶的结合和转录的起始序列（-70~-40）；
识别区（-35）；
解旋区（-10）；
转录起始位（+1）
真核生物启动子：
启动子（promoter）：
真核基因启动子是在基因转录起始位点（+1）及其5’上游近端大约100~200bp以内（或下游100bp）的一组具有独立功能的DNA序列，每个元件长度约为7~20bp，是决定RNA聚合酶转录起始和转录频率的关键元件。
启动子包括：
A。
核心启动子（corepromoter）：
是指足以使RNA聚合酶Ⅱ转录正常起始所必需的、最少的DNA序列。
其中包括转录起始位点或起始子（initiator）（+1）：
一般是A或G及转录起始位点上游-25/-30bp处富含TA的典型元件TATA框。
B。
上游启动子元件（upstreampromoterelement，UPE）：
包括通常-70bp附近的CAAT框：
GGCCAATCT和GC框：
GGGCGG等，能通过TFⅡ-D复合物调节转录起始的频率，提高转录效率。
5、简述真核与原核生物基因转录的差异。
6、真核生物有几种转录的启动子？
Ⅰ型启动子控制哪种RNA前体基因的转录？
真核生物有3种转录的启动子类型I基因的启动子、类型II基因的启动子、类型III基因的启动子。
类型I基因的启动子是RNApolI的启动子主要控制rRNA前体基因转录锥虫除外
7、第Ⅱ类型基因的启动子结构由哪4个区域组成？
包含哪4个单位？
分别位于什么部位？
（作业本第七章第八题）
8、参与RNA聚合酶Ⅱ转录的转录因子目前认识的主要有哪些？
（作业第七章第九题）
9、写出类型Ⅰ基因的转录因子和类型Ⅲ基因的转录因子。
（作业本）
10、什么是终止子和终止因子？
不依赖rho（ρ）的终止子又称为什么？
有何特点？
P152
11、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。
第八章RNA转录的剪接与加工
1、细胞内RNA原始转录物一般都需要经过那些过程的加工修饰？
2、简述原核生物3类rRNA前体的加工过程。
3、真核生物RNA前体内含子的剪接有哪几类？
4、什么是选择性剪接？
选择性剪接有哪些类型？
选择性剪接有什么生物学意义？
5、真核生物的转录和翻译为什么无法偶联？
真核生物有核膜，转录是在细胞核内，翻译是在细胞核外，转录后的hnRNA需要进一步进行编辑，加帽加尾，形成特定的三级结构，再从细胞核中通过核孔运输出来与rRNA结合，开始翻译，因此不可能与翻译偶联。
6、简述真核和原核生物翻译起始的主要差别？
原核细胞与真核细胞翻译起始的主要区别是来自mRNA的本质差异以及小亚基与mRNA起始密码子上游区结合的能力。
原核细胞mRNA较不稳定，而且是多顺反子，在IF-3介导下。
通过16SrRNA的3’末端在核糖体结合位点与小亚基直接结合后，原核细胞翻译起始复合物（IF-3，30S，mRNA，IF-2，GTP，fMet-tRNA）就装配起来了。
而在真核细胞中，需要几种起始因子（eIF-4，4A，4B）帮助mRNA启动，起始复合物（SIC，40S亚基，eIF-2，GTP，Met，tRNA）才能结合（在eIF-4和eIF-3因子的促使下）到mRNA帽上。
一旦结合，SIC开始向mRNA下游区搜索，直到找到第一个AUG密码子。
7、SD序列及作用。
信使核糖核酸（mRNA）翻译起点上游与原核16S核糖体RNA或真核18SrRNA3′端富含嘧啶的7核苷酸序列互补的富含嘌呤的3～7个核苷酸序列（AGGAGG）叫作SD序列。
SD序列对mRNA的翻译起重要作用，此序列富含A-G，恰与16SRNA3’端富含T-C的序列互补，因此mRNA与核蛋白体sRNA容易配对结合，帮助从起始AUG处开始翻译。
8、什么是信号肽？
它在序列组成上有什么特点？
有什么功能？
绝大部分被运入内质网腔的蛋白质都带有一个信号肽，该序列常常位于蛋白质的氨基端，长度一般都在13-16个残基，有如下三个特征：
1，一般带有10-15个疏水残基；
2，在靠近该序列N端常常带有一个或者数个带正电荷的氨基酸；
3，在其C端靠近蛋白酶切割位点处常常带有数个极性氨基酸。
完整的信号肽是保证蛋白质转运的必要条件。
9、遗传密码有哪些特征？
1，密码的连续性，密码之间无间断也没有重叠；
2，密码的简并性，许多氨基酸都有多个密码子；
3，密码的通用性和特殊性，遗传密码无论在体内还是在体外，无论是对病毒、细菌、动物还是植物而言都是通用的，但是也有少数例外；
4，密码子和反密码子的相互作用。
10、有几种终止密码子？
它们的序列和别名分别是什么？
3种，UAA、UAG和UGA，别名是无意义密码。
11、tRNA在组成和结构上有哪些特点？
1.tRNA中含有稀有碱基,除ACGU外还含有双氢尿嘧啶、假尿嘧啶等；
2.tRNA分子形成茎环节构；
3.tRNA分子末端有氨基酸接纳茎；
4.tRNA分子序列中很有反密码子。
第九章遗传密码与蛋白质的生物合成
1、反密码子IGC可识别的密码子GCCGCUGCA
2、与tRNA中反密码子GCU配对的mRNA的密码子是__AGC______
3、tRNA、核糖体结构（二级结构）tRNA类型（起始同工校正tRNA作用）
G蛋白：
在细胞内信号传导途径中起着重要作用的GTP结合蛋白，由α，β，γ三个不同亚基组成，G蛋白将细胞外的第一信使肾上腺素等激素和细胞内的腺苷酸环化酶催化的腺苷酸环化生成的第二信使cAMP联系起来。
G蛋白具有内源GTP酶活性。
信号肽：
常指新合成多肽链中用于指导蛋白质的跨膜转移（定位）的N-末端的氨基酸序列（有时不一定在N端）。
4、序列5，－CGCAGGATCAGTGCATGTCC－3，
①转录模板链反向互补序列
②mRNA序列
③其编码氨基酸的序列
5、核糖体有哪些活性中心？
核糖体包括多个活性中心，即mRNA结合部位、结合或接受AA-tRNA部位（A位点），结合或接受肽酰-tRNA部位（P位点），肽基转移部位及形成肽键的部位（E位点），此外还有负责肽链延伸的各种延伸因子的结合位点。
6、简述核糖体中主要的活性位点及其功能。
核糖体中的主要活性位点为：
1）A位点：
氨酰tRNA结合位点，在肽链延长过程中与进入的氨酰tRNA结合；
2）mRNA结合位点：
位于30S亚基的头部，在原核中与mRNA上的SD序列结合，在真核中识别并结合mRNA的5’帽子；
3）P位点：
肽酰tRNA位点，与携带新生多肽链的tRNA结合，位于30和50S亚基；
4）E位点：
离开位点，空载的tRNA从此位点被排出，位于大亚基；
5）肽基转移酶活性位点：
位于50S亚基,P位和A位之间，催化肽基转移到氨酰tRNA；
6）IF结合位点和EF结合位点：
与起始因子和延伸因子结合。
第十章、第十一章原核生物、真核生物的基因表达调控
1、当lacZ-或lacY-突变体生长在含乳糖的培养基上时，lac操纵子中剩余的基因没有被诱导，解释是何原因。
（1）异乳糖是乳糖操纵子的天然诱导物，它是乳糖经过末诱导细胞中的少量β-半乳糖苷酶代谢产生的。
在lac突变中完全不存在β-半乳糖苷酶，乳糖不能被代谢，在lacZ-中完全没有透性酶，因此乳糖不能进入细胞。
这样，两种突变体中都不能产生异乳糖，因此操纵
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