吉林大学博士入学考试分子生物学资料总结.docx

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吉林大学博士入学考试分子生物学资料总结

2018分子生物学资料总结

第二章基因基本概念

1、基因：

遗传的基本单位及本质？

是遗传的基本单位，是负责编码RNA或一条多肽链的DNA片段，包括编码序列，编码序列外的侧翼序列，插入序列（内含子）。

2、结构基因：

编码RNA或蛋白质的DNA序列称为结构基因，结构基因包括模板链和编码链。

3、模板链：

结构基因的DNA双链中的一条链作为合成RNA的模板，称为模板链，又称反义链。

4、编码链：

结构基因的DNA双链中模板链以外的另一条链称为编码链，又称有义链或信息链。

（注：

①以反义链为模板合成的RNA分子，其碱基序列与结构基因的有义链一致，只是以U替代T，②所有DNA、RNA链的合成方向固定5’→3’）

5、连续基因：

原核生物的结构基因是连续的，其RNA合成后不需要经过剪切加工。

6、不连续基因（断裂基因）真核生物基因中断裂基因的本质及意义？

基因内部插入了不编码序列，使一个是一个完整的基因分割成不连续的若干区段，这样的基因叫不连续基因，不连续在生物中是一个普遍现象。

②某种断裂基因在所有组织中都有相同的内含子成分；

③在内含子上发生的突变一般不影响蛋白质的结构，所以其突变往往对生物体没有影响，但也有例外，如某些发生在内含子的突变可以通过抑制外显子的相互剪接，干扰正确的信使mRNA的形成。

7、外显子和内含子

结构基因中排编码序列又称为显子；结构基因中非编码序列称为内含子，又称插入序列。

8、GT-AG法则

真核生物基因的外显子与内含子接头处都有一段高度保守的序列，即内涵子5’端大多数是以GT开始，3’端大多是以AG结束，称为GT-AG法则，人们可以用它作为真核基因RNA的剪接识别信号。

9、调控序列

在基因编码区的两侧通常还有侧翼序顺序列，是一段不被翻译的DNA片段，但含有基因调控序列。

包括①前导序列：

第一个外显子的上游，即5’端序列；②尾部序列：

最后一个外显子的下游，即3’端序列。

调控序列：

①原核生物调控序列中，最基本的是启动子和终止子，有些基因中含有不同的调节蛋白结合位点或操纵原件；②真核生物基因中的调控序列一般称为顺式作用元件，包括启动子、上游启动子元件、增强子、反应元件和poly（A）加尾信号。

10、启动子启动子与增强子的区别（答案见13）

启动子是同RNA聚合酶结合并启动转录的特异性DNA序列。

（RNA聚合酶Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别识别Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类启动子）

11、顺式作用元件真核生物基因中的调控序列

真核生物基因中的调控序列一般称为顺式作用元件，包括①启动子、②上游启动子元件、③增强子、④反应元件和⑤poly（A）加尾信号。

12、启动子的构成，真核生物启动子包括哪些结构？

启动子一般位于基因转录起始点上游-100~-20碱基对范围内，包括一组转录调控序列：

（1）TATA盒：

①转录起始点上游-25~-30碱基对的位置，②高度高度保守序列，③由7个碱基组成：

TATAAAA或TATATAT，④是转录因子TFⅡD的结合位点，⑤启动基因的转录。

（2）CAAT盒：

①转录起始点上游-70~-80碱基对的位置，②保守序列，③由9个碱基组成GGNCAATCT，其中N=C或T，⑤决定启动子转录的效率。

（3）GC盒：

①基因没有TATATA盒与CAAT盒，②转录起始点上游-35碱基对的位置，③富含GC的核苷酸序列GGCGG，④保证转录的过程。

13、增强子：

可以特异性与转录因子结合，增强基因转录活性的一段短的DNA序列。

特点：

①位于基因的任何位置，②与方向无关，③远距离起作用。

14、Poly（A）加尾信号Poly（A）加尾信号与Poly（A）尾的区别？

①见于Ⅱ类启动子，②在基因末端，③一个保守的AATAAA序列，此位点下游有一段GT或T丰富去，与AATAAA序列共同构成Poly（A）加尾信号。

如何加尾？

①mRNA转录到此部位后，②被与RNA聚合酶结合的延长因子识别并结合，③终止RNA的转录合成，④并在AAUAAA下游10~30个碱基的部位切断RNA，⑤在多聚A聚合酶的作用下，在新合成的mRNA的3’端加上约200个作用的腺嘌呤核苷酸，构成Poly（A）尾（注：

Poly（A）的序列并不存在于DNA模板中，而是转录后加上去的）。

Poly（A）加尾信号：

DNA水平

Poly（A）尾：

mRNA水平

15、中心法则：

中心法则描述了遗传信息的传递经过多个环节，按顺序完的过程。

在这个过程中，复制是指遗传物质的携带者DNA模版合成与其互补的DNA链，转录和翻译是指遗传信息由DNA的序列转变为RNA，再转变为蛋白质的两个阶段，一般情况下遗传信息按照从DNA到RNA再到蛋白质的方向流动，这种单向信息流是不可逆的；逆转录病毒感染细胞后，以RNA分子为模板合成单链DNA，再合成双链DNA。

16、复制：

复制是指遗传物质的携带者DNA直接作为模板合成与其互补的DNA链。

17、转录：

DNA作为模板直接指导RNA分子的生物合成这一过程称为转录。

18、翻译：

将RNA分子上的核苷酸序列信息转变为蛋白质分子中的氨基酸序列称为翻译。

19、遗传信息传递的过程（2015名解4’）大多数生物（除RNA病毒）的遗传信息都是以特定的核苷酸排列顺序储存在DNA分子中，这种碱基的精确排序就是带有携带遗传信息的密码，互补的两条DNA单链通过碱基配对以及半保留复制的基本原则保证了遗传信息在DNA复制过程中的准确性。

20、mRNA的特点：

①作为蛋白质生物合成的模板，②约占细胞RNA总量的1%~5%，③种类很多，④大小变异非常大，⑤一般都不稳定，代谢活跃。

21、遗传密码：

在mRNA分子中，三个连续的核苷酸对应多肽链中的一个氨基酸。

密码子的兼并性：

一种氨基酸可由不同的密码子表示。

原核生物、真核生物mRNA的区别？

答22+25

22、多顺反子mRNA：

①见于大部分原核生物，②每一个mRNA分子带有几种蛋白质的遗传信息，③利用共同的启动子和终止信号，组成“操纵子”的基因表达调控单元。

23、操纵子原核生物的基本转录单位及特点？

原核生物的绝大多数结构基因按功能相关性成簇的串联排列在染色体上，连同上游的调控区（包括启动子和操纵原件），以及下游的终止信号共同组成一个基因表达单位。

特点：

①一个操纵子只含有一个启动序列，及数个结构基因；②在同一启动序列调控下，操纵子可以转录出多顺反子mRNA。

24、操纵元件：

是一段能够被不同基因表达调控蛋白识别和结合的DNA序列，是决定基因表达效率的关键元件。

25、单顺反子mRNA：

①见于真核生物，②一个编码基因转入成一个mRNA分子，经翻译形成一条多肽链，基本没有操纵子的结构，③转录后须剪接加工以及各种修饰形成成熟的mRNA。

26、基因内基因：

起始和终止点不同，阅读框架不同，剪接方式不同，可以在一段DNA上形成不同的基因，有些基因的内含子中包含其他基因的编码序列。

27、基因重叠现象为什么同一段DNA序列能够编码两种甚至三种蛋白质分子？

基因重叠现象：

同一段DNA或RNA序列，可以编码两种或两种以上蛋白质的现象，多见于病毒及噬菌体。

①基因内基因，起始和终止点不同，阅读框架不同，剪接方式不同，可以在一段DNA上形成不同的基因，有些基因的内含子中包含其他基因的编码序列。

②原核生物mRNA为多顺反子，每一个mRNA分子带有几种蛋白质的遗传信息，利用共同的启动子和终止信号，组成“操纵子”的基因表达调控单元。

28、（个体间的）多态性基因多态性的本质含义？

（2015名解4’）

当只有基因型改变的突变发生时，没有可以觉察到的表型改变，例如在简便密码子上第三位碱基的改变，蛋白质非功能区上编码序列的改变，这些改变形成了个体的多态性。

29、基因突变基因突变的种类及意义？

生物进化过程中，生物体内外环境的许多因素可造成DNA的损伤，引起基因突变。

意义：

①生物进化的基础，②衰老和疾病发生的原因机制。

机制：

①自发性损伤：

DNA复制错误；DNA修复错误；碱基自发突变；机体代谢产物对DNA的损伤。

②环境因素：

物理（电离辐射、紫外线）；化学（烷化剂、氧化剂）。

类型：

①点突变，②核苷酸插入和缺失，③DNA片段重组或重排。

后果：

①影响蛋白质一级结构和空间结构，②导致疾病或对疾病易感，③在进化上具有重要意义：

多态性。

第三章基因组

1、基因组：

基因组是决定生物基本特征和功能的一套完整的单倍体遗传物质，在真核生物中，包括单倍体染色体DNA，染色体外DNA的全部序列，包括编码序列也包括大量的非编码序列。

2、不同生物基因组的差别：

①不同生物的基因组大小差异很大，②基因组大小和DNA含量随着生物进化以及生物结构和功能复杂程度的增加而逐渐上升，③基因组大小与基因的数目并没有直接的线性关系。

3、不同生物基因组结构与组织形式的不同：

原核生物

病毒

真核生物

较小

小

庞大

一条双链环状DNA

DNA或RNA

核小体为基本单位

重复序列少

基因重叠

重复序列多，编码序列少

结构基因在基因组中所占比例高（50%）

结构基因在基因组中所占比例最高

结构基因在基因组中所占比例小

4、不同病毒基因组的特点：

①病毒基因组可以由DNA或RNA组成，

②RNA病毒基因有单链、双链和负链之分（正链RNA病毒可以直接感染细胞，负链RNA病毒感染细胞需要转录mRNA以后才具有感染性），

③DNA病毒基因组有环状DNA分子和线性DNA分子。

5、原核生物（细菌）基因组结构与功能特点

⑴基因组比较小，只有一个DNA复制起点

⑵环状双链DNA分子，存在于核区（类核），有染色体DNA及环状双链质粒DNA

⑶重复序列少

⑷基因密度高，结构基因在基因组中所占比例高

⑸结构基因是连续的

⑹非编码区主要是调控序列

⑺具有操纵子结构

⑻具有编码同工酶的同基因

⑼基因组中可移动成分能产生转座现象

⑽GC含量变化很大，可以用来识别细菌种类

6、类核：

细菌染色体DNA在细胞内形成一个致密区域，与细胞质之间无核膜结构，其中央部分由RNA和支架蛋白组成，外围是双链闭环的超螺旋DNA。

7、转座

转座因子：

在基因中可移动的DNA片段。

原核生物转座因子的类别：

①插入序列：

长度在2000bp以内（较小），带有与转座相关的基因，此外不带有其他基因；②转座子：

长度在2000~20000bp以内（较大），带有与转座相关的基因，还带有其他基因；③Mu噬菌体：

溶原化细菌内（共生状态），在细胞内DNA上的不同位置间转移，没有一定的整合位置。

转座的基本过程：

（转座因子的几个遗传效应）

①转座因子复制出一个新拷贝转移至基因组中的新位置上（转座因子本身并不移动）

②新的转座因子转到靶点后，靶点序列会倍增成为两个靶点序列，并分别排列在转座因子的两侧，形成同向重复序列，这是转座因子转座后的一个重要标志。

（只要在一个DNA序列两侧有同向重复序列，就可以断定它是转座因子）

③转座过程中能够形成共和体

④转座因子转座后能够促使染色体畸变

⑤转座因子可以从原来位置上切除，这个过程称为切离，转座与切离过程不同，对外界条件反应不同，性质不同，

⑥转做可引起插入突变，

⑦由于携带有标志基因，接受体基因组会增添新的基因

8、质粒DNA什么是质粒？

（2015名解4’）

质粒DNA是存在于细菌染色体外的，具有自主复制能力的双链环状DNA分子。

在细胞分裂时恒定的遗传给子代细胞，质粒带有某些特殊的不同于宿主细胞的遗传信息，会赋予宿主细胞一些新的遗传性状。

9、真核生物基因组结构和功能特点

复杂：

结构复杂多样，基因表达调控复杂精细

①真核生物基因组远大于原核生物基因组

②由染色体DNA和染色体外DNA组成（结构分别为核小体、线粒体DNA）

③含有大量重复序列

④结构基因在基因组中所占比例小，大部分为非编码序列

⑤结构基因