分子生物学

试述真核生物和原核生物表达调控的特点：原核：1基因表达的空间特异性2.阶段性 真核：（1）染色质的结构对基因表达有调控作用（2）以正调控为主

（3）基因表达调控的多层次性 （4）具有细胞特异性或组织特异性 比较原核生物与真核生物基因表达调控的异同点：

相同：在转录水平进行调控。不同：原核生物转录与翻译偶联，以操纵子调控的现象普遍，真核生物基因表达复杂，转录和翻译是分开的，转录后从细胞核进入细胞质，调控因此也比较复杂，在DNA水平、转录水平和翻译水平均存在。 基因表达调控的生物学意义：（1）适应环境、维持生长和增殖。（2）维持个体发育与分化。 真核生物基因表达在DNA水平的调控方式：（1）染色质丢失（2）基因扩增（3）基因重排（4）DNA甲基化（5）染色质结构对基因表达的调控作用。 真核生物基因组的结构特点：（1）基因组很大（2）有大量重复序列（3）有断裂基因 （4）形成簇的基因家族（5）DNA上有很多不编码序列 真核生物蛋白质合成的运输是怎样进行的？答：（1）共翻译移位：与内质网结合的核糖体可以合成三类主要的蛋白质：溶酶体蛋白、构成质膜骨架的蛋白和分泌到胞外的蛋白，它们在翻译的同时即开始移位。（2）翻译后移位：由细胞质中游离核糖体合成的蛋白质前体，需要按其所携带的信号的不同，从细胞质转移到线粒体、叶绿体、细胞核、过氧化物酶体等细胞器中,是在翻译后易位的。导向不同细胞器的信号序列的位置、性质和长短都不同，因而会导向不同的细胞器。

真核生物mRNA前体的加工有哪些内容？答：（1）5’端形成特殊的帽子结构。（2）3’端的多聚腺苷酸化poly.A尾巴。（3）mRNA的内部甲基化4.通过拼接除去内含子序列。 原核生物基因组特点： （1）结构简练。（2）存在转录单元。（3）有基因重叠现象。（4）操纵子调节。 原核生物复制原点起点的特点是什么？

1、一般都是双螺旋DNA呼吸作用强烈的区段。2、大都在特定位置，并且碱基数目较保守。 3、复制起点都含有多个重复序列。4、有复制其实蛋白识别的特异起始序列。 原核生物转录的起始过程：（1）核心酶在σ因子的参与下结合到DNA上；（2）起始识别。（3）开放型起始复合物的形成。（4）形成三元起始复合物，起始转录。 原核生物蛋白质合成的抑制剂及其作用机理：（1）氯霉素和新霉素：抑制原核生物的肽基转移酶。（2）链霉素：抑制原核生物肽链合成的起始，也诱发 mRNA密码子错读。（3）红霉素：通过核糖体的大亚基抑制原核生物的翻译。（4）褐霉酸：类似红霉素阻止EF-G从大亚基分离。（5）四环素和土霉素：抑制原核生物的氨酰- tRNA 连接到核糖体的小亚基上，对人体细胞的80S核糖体也有抑制作用。 真核生物蛋白质合成的抑制剂及其作用机理：

（1）嘌呤霉素：由于嘌呤霉素的结构类似氨酰- tRNA末端，带有游离氨基，干扰肽基转移，从而取代一些氨基酰tRNA进入核糖体的A位，造成原核生物和真核生物细胞蛋白合成的提前终止。（2）白喉霉素：对真核生物的延长因子-2（3）起共价修饰作用，并导致EF-2失活,抑制细胞整个蛋白质合成，而导致细胞死亡。（4）蓖麻毒素：在蓖麻豆中发现，催化真核生物的大亚基rRNA裂解。（5）放线菌酮：抑制真核生物的肽基转移酶。 简述原核生物滚环式复制的特点。 （1）为单向复制的特殊方式 （2）双链DNA环状复制时对正链复制进行单链特异性切割。 （3）得到一种具有原来DNA分子若干倍的中间产物。（4）噜噗滚环式复制存在于从双链环状分子产生单链分子的过程被置换的链不会超原有环长度，而是恰好等于该环长度。 试总结DNA的基本规律：

（1）半保留复制（2）半不连续复制（3）双向复制（4）复制的高保真

RNA转录后的加工有哪些？（包括mRNA、rRNA、tRNA） 一.mRNA：（1）首尾的修饰（2）mRNA的剪接（3）mRNA编辑 二.tRNA：（1）5’端前导序列由RNaseP切除。 （3）还包括稀有碱基生成，甲基化等。 （2）3’端由tRNA核苷酸转移酶加入CCA-OH作为末端。 三.rRNA：（1）真核生物核内是45S的转录产物，是三种rRNA的前身。

（2）形成小亚基18S-RNA。 （3）形成大亚基28S，5.8S的rRNA. DNA复制的基本过程：（1）DNA双链解开；（2）RNA引物的合成；（3）DNA链的延长；（4）切除引物、填补缺口、连接相邻DNA片段；（5）切除和修复错配碱基。 DNA损失的修复方式：（１）光修复（２）切除修复（３）重组修复（４）ＳＯＳ修复 反式作用因子有哪些类型？它们各结合在DNA的什么部位？ 答：根据作用不同，将它们分为三类：即通用或基本转录因子、上游转录因子和可诱导因子。通用转录因子结合在启动子上与RNA聚合酶一起形成转录起始复合物；上游转录因子结合在启动子和增强子的上游控制位点(上游元件)；可诱导因子与应答元件相互作用。 试述蛋白质合成后的加工：（1）新生肽链的折叠（2）一级结构的修饰（3）空间结构的修饰。 简述蛋白质肽链合成后的加工修饰的内容：

1、多肽链的水解2、蛋白质的修饰3、蛋白质切割裂分和剪接4、亚基的聚合 简述蛋白质合成的过程，以大肠杆菌为例：

（1）氨基酸的活化 (2)肽链合成的起始 (3)肽链的延长 (4)肽链合成终止。 参与蛋白质生物合成体系的组分有哪些?它们具有什么功能? ①mRNA：蛋白质合成的模板;②tRNA：蛋白质合成的氨基酸运载工具;③核糖体：蛋白质合成的场所;④辅助因子:(a)起始因子：参与蛋白质合成起始复合物形成;(b) 延长因子：肽链的延伸作用;(c)释放因子：终止肽链合成并从核糖体上释放出来。 内含子有什么功能呢？ ①对转录起调控作用②扩大表达信息量 ③一个基因的内含子可能是另一个基因的外显子。 生物界遗传密码如何编码？有何特点？答：mRNA分子上以5’→3’方向，从AUG开始每3个连续的核苷酸组成一个密码子，mRNA中的4种碱基可以组成64种密码子，这些密码子不仅代表20种氨基酸。还决定了翻译过程的起始和终止位置。 简述三种RNA在蛋白质生物合成中的作用？

答：rRNA是核糖体的组成成分，由细胞核中的核仁合成。

mRNA是以DNA的一条链为模板，以碱基互补配对原则，转录而形成的一条单链，主要功能是实现遗传信息在蛋白质上的表达，是遗传信息传递过程中的桥梁。

tRNA的功能是携带符合要求的氨基酸，以连接成肽链，再经过加工形成蛋白质。 真核生物和原核生物的DNA复制过程有何异同？

①复制起始点为多个；②复制叉移动速度慢；③复制方向大多数为双向；④RNA引物短；⑤冈崎片段短，⑥不可连续复制。（原核相反）

原核细胞和真核细胞在合成蛋白质的起始过程有什么区别？

（1）起始因子不同:原核为IF-1,IF-2,IF-2,真核起始因子达十几种. (2)起始氨酰-tRNA不同:原核为fMet-tRNAf,真核Met-tRNAi 。(3)核糖体不同:原核为70S核粒体,可分为30S和50S两种亚基,真核为80S核糖体,分40S和60S两种亚基。

试比较原核生物与真核生物的翻译。真核生物：(1).起始Met不需甲酰化;(2).无SD序列,但需要一个扫描过程;(3).tRNA先于mRNA与核糖体小亚基结合;(4).起始因子比较多;(5).只一个终止释放因子。原核生物与此相反。 简述反式作用因子对转录的调控类型：

（1）基础转录因子的调控（2）上游转录因子的调控（3）诱导型转录因子的调控。

试比较原核和真核细胞的mRNA的异同：①真核生物5’端有帽子结构大部分成熟没mRNA还同时具有3’多聚A尾巴，原核一般没有 ②原核的没mRNA可以编码几个多肽真核只能编码一个 ③原核生物以AUG作为起始密码有时以GUG，UUG作为起始密码，真核几乎永远以AUG作为起始密码 ④原核生物mRNA半衰期短，真核长 ⑤原核生物以多顺反子的形式存在，真核以单顺反子形式存在。 分别说出5种以上RNA的功能：（1）tRNA：转运氨基酸 （2）rRNA：核糖体组成

（3）mRNA：蛋白质合成模板（4）snRNA：参与hnRNA的剪接 （5）micRNA：对基因的表达起调节作用（6）核酶：有酶活性的RNA RNA转录与DNA复制的异同：

相同：① 通过酶催化作用完成，DNA为模板. ② 新链延伸方向为5’→3’. ③ 碱基的加入严格遵循碱基配对原则. ④ 都有起始、延伸、终止三个阶段。 不同：① 是否从头合成：复制需要需要引物，转录不需要。

② 合成方式：单链不对称转录，双链半保留复制。③ 酶：转录是由RNA聚合酶催化,与启动子相结合开始转录;复制由DNA聚合酶催化，从复制起点开始。

④ 校正功能：RNA合成过程缺乏校正功能，RNA聚合酶只有5’→3’聚合作用，无5’→3’及3’→5’外切活性。⑤ RNA与模板DNA的结合：转录过程中新生成RNA与DNA模板边合成边分离；复制过程中引物 RNA与模板不分离，结束时由DNA聚合酶Ⅰ切除。 真核生物转录与原核生物转录的差异：

1. 真核生物细胞中含有三类RNA聚合酶，分别负责三类不同RNA的合成。

2. 启动子不能被RNA聚合酶直接识别。3. 真核生物的mRNA分子都是单顺反子。 4. 转录后加工复杂： mRNA的5’端添加帽子结构，3’端添加多聚polyA（长度可达250nt）；断裂基因mRNA的剪切加工过程中，内含子被切除，外显子片短被拼接。 5. 转录和翻译不同步：分别在核内和胞质 增强子的作用特点：

(1) 序列长，常含有特定功能的重复序列。(2) 远距离顺式调控。 (3) 无特定位置。可在基因的上游、下游甚至基因的内部起作用。 (4) 无明显的序列方向性。(5) 有组织专一性或细胞专一性。 增强子的作用机制：

1. 增强子可以影响模板附近的DNA双螺旋结构。2. 将模板固定在细胞核内特定位置，有利于DNA拓扑异构酶改变DNA双螺旋结构的张力，促进RNA聚合酶Ⅱ在 DNA 链上的结合和滑动。3. 增强子区可以作为反式作用因子或RNA聚合酶Ⅱ进入染色质分子的入口。 遗传密码的特点：1起始与终止密码子2、读码的连续性3、密码的简并性4、密码的通用性 核糖体的活性位点及其功能：

1、mRNA结合位点：位于30S小亚基头部，负责与mRNA的结合。

2、P位点：肽酰基tRNA结合位点，结合起始氨基酰tRNA，在延伸中向A位给出肽基。 3、A位点：氨酰tRNA结合位点，接受新进入氨基酰tRNA。

4、转肽酶活性部位：位于P位点和A位点的连接处。参与蛋白质合成的各种蛋白因子的结合位点。5、E位点：多肽链转移到氨酰tRNA后释放的tRNA暂停位点。 DNA复制的方式：

（一）双链环状DNA复制的方式: 1、θ形复制 2、滚环式复制 3、D-环形复制 （二）线性双链DNA复制的方式:

1、单一起点单向复制2、单一起点双向复制3、多起点双向复制

基因重组克隆的基本过程是什么？(1)获得目的基因。 (2) 限制性内切酶消化载体。 (3) 连接目的基因和载体。 (4)重组DNA导入宿主细胞。 (5) 筛选并扩增获得重组克隆

简述乳糖操纵子的正负调控机制：1、乳糖操纵子的组成：大肠杆菌乳糖操纵子含Z、Y、A三个结构基因，分别编码半乳糖苷酶、透酶和半乳糖苷乙酰转移酶，此外还有一个操纵序列O，一个启动子P和一个调节基因I。2、阻遏蛋白的负调控：①当细胞内有诱导物时，诱导物结合阻遏蛋白，此刻聚合酶与启动子形成开放式启动子复合物转录乳糖操纵子结构基因 ②当无诱导物时，阻遏蛋白结合与启动子与蛋白质部分重叠不转录 3、CAP正调控：①当细胞内缺少葡萄糖时ATP-CAMP结合，CRP生成CAP与CAP位点结合，增前RNA聚合酶转录活性。 ②当有葡萄糖存在时CAMP分解多合成少，CAP不与启动子上的CAP位点结合RNA聚合酶不与操纵区结合无法起始转录结构基因表达下降。4.协调调节：乳糖操纵子中的I基因编码的阻遏蛋白的负调控与CAP的正调控两种机制，互相协调、互相制约。 色氨酸操纵子的阻遏调控和衰减调控机制：

阻遏调控：负责色氨酸的生物合成，当培养基中有足够的色氨酸时，这个操纵子自动关闭，缺乏时操纵子打开，trp基因表达，色氨酸或与其代谢有关的某种物质在阻遏过程中起作用。由于trp体系参与生物合成而不是降解，它不受葡萄糖或cAMP-CAP的调控。

衰减调控：当色氨酸达到一定浓度、但还没有高到能够活化R使其起阻遏作用的程度时，产生色氨酸合成酶类的量已经明显降低，而且产生的酶量与色氨酸的浓度呈负相关。先导序列起到随色氨酸浓度升高降低转录的作用，这段序列就称为衰减子。在trp操纵元中，对结构基因的转录阻遏蛋白的负调控起到粗调的作用，而衰减子起到细调的作用。 简述转录的基本过程:模板的识别，转录起始，通过启动子，转录的延伸和终止。 简述PCR原理：PCR是在体外扩增DNA序列的方法，首先将双链DNA分子在邻近沸点的温度下加热分离成两条单链DNA分子，DNA聚合酶以单链DNA为模板并利用反应混合物当中的四种脱氧核苷三磷酸合成新生的DNA互补链。包括：DNA解链（变性）、引物与模板DNA结合（退火）、DNA合成（延伸）三步，可以被不断重复。

基因克隆的基本步骤：1、用限制性内切酶笑话目的基因和载体DNA，使其具备能连接的末端序列特征；2、用DNA连接酶将目的基因和载体DNA连接起来构成重组DNA分子； 3、将连接起产物导入合适的宿主细胞，使重组DNA分子得以复制扩增； 4、筛选及克隆化，从而获得重组克隆载体及克隆的基因。

RNA引物与典型的RNA异同：引物RNA在合成以后，不与模板分离，而是以氢键与模板结合；而转录时的RNA，随着转录，RNA与DNA模板分离，其RNA/DNA杂交段只有十几个核苷酸． 基因克隆：指把一个生物体中的遗传信息转入另一个生物体内进行无性繁殖，得到一群完全相同的基因片段。 转录激活：大多数情况下，RNA短链不直接作用于引物，其主要作用是通过形成RNA突环，影响起点的结构，因而有利于DnaA蛋白的直接识别，并结合于其实位点，然后引发酶和有关的蛋白质在此序列上装配形成引发体，进而合成RNA引物，这种作用称为转录激活。 正链与负链：对于一个基因来说，DNA的两条链中有一条链作为RNA合成时的模板，这条链叫负链另一条叫正链。

转录因子 ：是所有启动子起始RNA合成的必需因子，与RNA 聚合酶结合形成围绕在起始位点周围的复合物，决定转录的起始位点。 基因组文库：是指通过克隆方法保存在适当宿主中的一群混合分子，所有这些分子中的插入片段的总和可代表某种生物的全部基因组序列。 cDNA文库：是指通过克隆方法保存在适当宿主中的一群混合分子，所有这些分子中的插入片段的总和可代表某种生物的全部mRNA序列。 限制性内切酶：是细菌内存在的一类能识别特定核苷酸序列并剪切含该特定序列的外源双链DNA的核酸内切酶。

反义RNA：是指与靶细胞RNA聚合酶具有互补系列的调控RNA。