分子生物学（朱玉贤第四版）复习纲要

2、 DNA复制所需的酶和其它蛋白质包括哪些？它们的主要功能是什么？

1.DNA聚合酶：在RNA/DNA的3’-OH末端，以dNTP为底物，按模板DNA上的指令由DNA pol逐个将核苷酸加上去，催化新链不断延长。此外，还具有核酸外切酶活性。

2.DNA拓扑异构酶:通过切断、旋转和再连接作用，理顺DNA链----三级结构的调整 3.解螺旋酶:解开DNA双螺旋

4.单链DNA结合蛋白：维持DNA单链状态

5.引发酶：催化引物RNA分子的合成，为DNA复制提供RNA引物 6.DNA连接酶：使具有相同粘末端或平端的DNA末端连接起来 3、 试述DNA复制的基本过程

DNA复制分为起始、延长、终止三个过程。1.DNA复制的起始：1）DNA复制起点双链解开。DnaA蛋白识别、结合于ori C的重复序列然后在HU的帮助下DnaA蛋白与DNA形成复合物， 促使解链最后在DnaC的协助下，DnaB结合于初步打开的双链，并用其解螺旋酶活性使双链解开一定长度。2）引发前体(preprimosome)的形成。DnaB与oriC组成引发前体3）引发体(primosome)与RNA引物的形成。引发前体进一步与引发酶DnaG组装成引发体，引发体在单链DNA上移动(与其他因子有关），在DnaB的作用下识别DNA复制起点位置。2. DNA链的延伸：1)前导链的延伸.前导链沿着5’→ 3’方向可以连续延长，方向与复制叉方向一致2)滞后链的的延伸.?岗崎片段延伸，引发体在合适的位点合成下一岗崎片段的RNA引物。钳装配器处于准备状态。?岗崎片段延伸到前一个岗崎片段附近时，β亚基脱离DNA polIII，

4β引发体适时解体。?RNA引物与DNA形成的双链被钳装配器识别，被2个β亚基夹住。○

5重复以上步骤。3)DNA复制的终止. 亚基带着DNA/RNA转移到DNA polIII上。○

4、 复制起始过程中各种蛋白质的作用 蛋白 DnaA DnaB DnaC DnaG 功能 协同结合于9bp和13bp重复顺序 短的RNA分子，以帮助解离两条DNA链 结合于DnaG，提供解旋酶活性 和DnaB形成复合体 组蛋白样蛋白，激发复合体形成 引发酶，合成RNA引物 稳定单链 旋转酶，解除正超螺旋 RNA聚合酶 HU SSB TopoⅡ 5、 一个聚合酶Ⅲ全酶/复制体是怎样负责两条链的合成呢？即回环复制模型是如何解释

后随链的合成。

?岗崎片段延伸，引发体在合适的位点合成下一岗崎片段的RNA引物。钳装配器处于准备状态。?岗崎片段延伸到前一个岗崎片段附近时，β亚基脱离DNA polIII，引发体适时解体。

4β亚基带着DNA/RNA?RNA引物与DNA形成的双链被钳装配器识别，被2个β亚基夹住。○

5重复以上步骤。 转移到DNA polIII上。○

6、 原核与真核生物中的DNA聚合酶有哪些?功能如何？ 原核生物DNA聚合酶 分类 生物学功能 DNA聚合酶I 切除引物 延长冈崎片段 DNA聚合酶II DNA损伤修复 DNA聚合酶III 延长子链 校读作用 DNA损伤修复 真核生物五种DNA聚合酶 DNA聚合酶 功能 α（Ⅰ） DNA引物合成 δ（Ⅲ） 后随链的合成 ε（Ⅱ） β 校读作用 γ 线粒体DNA复制 前导链的合损伤修复 成，复制修复 7、 端粒的复制模型

（1）首先是端粒酶与端粒DNA结合，端粒酶中的RNA与凸出的3′模板配对； （2）以RNA为模板，在DNA3′端上从头合成DNA； （3）延伸六个nt；

（4）合成一个重复单位后，端粒酶向DNA模板新合成的3′移动， RNA再和模板配对，就这样循环往复，周而复始。最后延伸的3′端再回折，以G·G配对的方式形成发夹结构，产生端粒。

第三节、突变与修复

名词

1、 突变(mutation)：可以通过复制而遗传的DNA结构的任何永久性改变 2、 碱基置换(base substitution)：一个碱基被另一个碱基替换 3、 转换（transition）：嘌呤替代嘌呤、嘧啶替代嘧啶 4、 颠换（transvertion）：嘌呤变嘧啶或嘧啶变嘌呤 5、 碱基插入(base insertion)： 6、 碱基缺失(base deletion)：

7、 同义突变(cosense mutation)：指没有改变产物氨基酸序列的密码子变化，与密码子的

简并性相关

8、 错义突变(missense mutation)：指碱基序列的改变引起了产物氨基酸序列的改变。 9、 无义突变(Nonsense mutation)：指碱基的变化导致了某种氨基酸的密码子变为蛋白质

合成的终止密码子。

10、 移码突变（Frameshift mutation）：在正常的DNA分子中，碱基缺失或增加非3的倍数，造成这位置之后的一系列编码发生移位错误的改变，这种现象称移码突变。 11、 正向突变 forward mutation：改变野生型性状的突变

12、 回复突变 reverse mutation：突变体所失去的野生型性状可以通过第二次突变得到恢

复。

13、 抑制突变 Suppressor mutations：真正的原位回复突变很少，而大多数是第二点突变，

原来的突变位点依然存在，而它的表现型效应被基因组第二位点突变所抑制，因而又称为抑制突变 。

14、 基因内抑制突变Intragenic suppressor：在同一基因内发生第二次突变，而抑制或校正

第一次突变所产生的结果

15、 基因间抑制突变Intergenic suppressors：由于在另一基因(抑制基因，suppression gene)

发生突变而产生抑制的现象

16、 错配修复：一种纠正复制后子链中错配碱基的修复方式 17、 直接修复 ：是通过一种可连续扫描DNA，识别出损伤部位的蛋白质将损伤部位直接修

复的方法。该修复方法不用切断DNA或切除碱基

18、 切除修复：也称核苷酸外切修复，这是一种取代紫外线等辐射物质所造成的损伤部位

的暗修复系统。包括碱基切除修复和核苷酸切除修复

19、 重组修复：即双链DNA中的一条链发生损伤，在DNA进行复制时，由于该损伤部位

不能成为模板，不能合成互补的DNA链，所以产生缺口，而从原来DNA的对应部位切出相应的部分将缺口填满，从而产生完整无损的子代DNA的这种修复现象 20、 SOS修复 ：指DNA受到严重损伤、细胞处于危急状态时所诱导的一种DNA修复方式，

修复结果只是能维持基因组的完整性，提高细胞的生成率，但留下的错误较多，故又称为错误倾向修复（error-prone repair），使细胞有较高的突变率

问答

1、引起DNA突变的原因或来源有哪些，突变结果如何？

1.自发突：1）DNA复制中的错误2）DNA的自发性化学变化。碱基的异构互变、碱基的脱氨基作用、脱嘌呤与脱嘧啶、碱基修饰与链断裂、转座成分的致突变作用

2.诱发突变：1）物理因素引起的DNA突变。紫外线的致突变作用、电离辐射引起的DNA损伤、2）化学因素引起的DNA突变。碱基类似物突变剂、直接作用于DNA模板的突变剂、嵌合剂的致突变作用——移码突变剂

结果：1.无影响。改变基因型(genotype)而不改变表现型(phenotype)。产生遗传多态性（DNA多态性，蛋白质多态性）。2.丧失某些功能。生物体结构和功能的异常引起疾病：肿瘤、生殖细胞基因突变传递至后代，导致遗传性疾病的发生。3.致死性4.进化：生物体获得新的性状，适应环境的能力增强。发生了有利于物种生存的结果，使生物进化。 2、阐述DNA的几种修复方式。

重组修复：①受损伤的DNA链复制时，产生的子代DNA在损伤的对应部位出现缺口。②完整的另一条母链DNA与有缺口的子链DNA进行重组交换，将母链DNA上相应的片段填补子链缺口处，而母链DNA出现缺口。③以另一条子链DNA为模板，经DNA聚合酶催化合成一新DNA片段填补母链DNA的缺口，最后由DNA连接酶连接，完成修补。重组修复不能完全去除损伤，损伤的DNA段落仍然保留在亲代DNA链上，只是重组修复后合成的DNA分子是不带有损伤的，但经多次复制后，损伤就被“冲淡”了，在子代细胞中只有一个细胞是带有损伤DNA的

直接修复 ：通过种可连续扫描DNA，识别出损伤部位的蛋白质将损伤部位直接修复，该修复方法不用切断DNA或切除碱基

切除修复：在几种酶的协同作用下，先在损伤的任一端打开磷酸二酯键，然后外切掉一段寡核苷酸；留下的缺口由DNA聚合酶催化合成来填补，最后再由连接酶将其连接起来 SOS修复 ：是细胞DNA受到严重损伤、细胞处于危急状态时所诱导的一种DNA修复方式，当DNA两条链的损伤邻近时，损伤不能被切除修复或重组修复，这时在核苷酸内切酶、外切酶的作用下造成损伤处DNA链空缺，再由损伤诱导产生的一套特殊DNA聚合酶-SOS修复酶类，催化空缺部位·DNA的合成，这时补上去的的核苷酸是随机的，使细胞有较高的突变率。

错配修复：在DNA复制时母链会被甲基化，一旦DNA链上碱基出现错配，修复系统就会根据“保存母链，修复子链”的原则，找出错误碱基所在的DNA链，并在对应于母链甲基化腺苷酸上游鸟苷酸的5′位置切开子链，然后启动修复途径，合成新的子链。

第四节、DNA重组

名词、

1、 重组（recombination）： 2 个DNA 分子间或一个DNA 分子的不同部位间，通过断

裂和重接，交换DNA 片段从而改变基因的组合和序列

2、 Holliday model：通过要发生重组的2个DNA分子的2条单链在同一部位断裂，断裂

的游离末端彼此交换形成异源双链，然后2条杂合单链彼此连接形成Holliday连接体。Holliday连接体一旦形成就能进行重排，从而改变链的彼此关系，形成不同的构象，构象决定了在Holliday连接体拆分时是否发生重组

3、 转座子(transposon,Tn)：存在于染色体DNA上可自主复制和移位的基本单位 问答

1、 转座重组及其效应

转座重组：转座子从染色体的一个区段转移到另一个区段，即发生转座重组，它既不依靠转座单元和插入区段序列的同源性，也不需要重组酶。 效应：

转座作用除了单纯地移动基因，还打乱了DNA序列而造成缺失、倒位和重排，从基本上改变了染色体的结构。

几十年的研究结果表明转座子存在于所有生物体内，人类基因组中约35%以上的序列为转座子序列，其中大部分与疾病有关

2、 转座子的结构特征、类型及其转座机理

转座子的结构特征：1.端有15-25bp的倒转重复序列，或者叫反向重复序列。而插入位点两侧具有5-9bp的正向重复序列。2.具有编码转座酶的基因，这种酶催化转座子插入新的位置 转座子类型：

原核：(1)简单转座子/插入序列(2) 复合转座子3）类转座因子4）TnA转座子家族。 真核：以DNA-DNA方式转座转座子和反转录转座子

机理：转座酶与靶位点上插入位点的序列结合，像限制性内切酶那样在靶DNA链上形成交叉切割，同时也在转座子的每条链的一端切割。转座子的两条链的自由末端分别和靶DNA的两个插入位点的末端连接在一起成桥，新老两个靶DNA分子就相互连接在一起。 随着转座子和生长的具体条件不同有两种不同的选择：

1．简单转座：在转座子另一末端进行第二次切割，使转座子完全转移到新的DNA中。由DNA聚合酶的作用插进几个核苷酸以完成靶位点复制，并在老的宿主靶DNA上留下一个致死性缺口，或被修复。可见简单转座作用是将转座子转移到新的位点上。

2．复制性转座：转座子DNA没有第二次被切开，而靠DNA聚合酶从第一个切口的末端开始复制，这样产生的结构称为共合体。共合体结构的存在是这种转座过程的有力证据。离解酶催化两个转座子拷贝之间的位点专一性重组，结果每个分子都带有一个转座子拷贝。

第2章、 生物信息传递-转录

名词、

1、 转录的不对称性:在RNA的合成中，DNA的二条链中仅有一条链可作为转录的模板，

称为转录的不对称性

2、 编码链(coding strand) 或有义链(sense strand):与mRNA序列相同的那条DNA链

3、 模板链 (template strand)或反义链(antisense strand) :根据碱基互补原则指导mRNA合

成的DNA链

4、 转录单元（transcription unit）:RNA的转录从DNA模板的特定位点开始，并在一定的位

点终止。此转录区域为一个转录单位。一段可以转录成RNA链的DNA

5、 σ因子:RNA聚合酶全酶的一个亚基，参与启动子的识别，使RNA聚合酶能在正确的