分子生物学考试复习材料（简答题）

第一章 绪论

一种是广义的分子生物学：蛋白质及核酸等生物大分子结构和功能的研究都属于分子生物学的范畴，即从分子水平阐明生命现象和生物学规律。

一种是狭义的分子生物学：偏重于核酸（基因）的分子生物学主要研究基因或DNA的复制、转录、表达和调控等过程，当然也涉及与这些过程相关的蛋白质和酶的结构与功能的研究基因的分子生物学。

标志：1、人类从分子水平上真正揭开生物世界的奥秘。

2、由被动地适应自然界转向主动地改造和重组自然界的基础学科。 分子生物学的研究内容

1. 基因与基因组的结构与功能 2. DNA的复制。转录和翻译 3. 基因表达调控的研究 4. DNA重组技术 5. 结构分子生物学

1961年 F-Jacob和J?Monod提出调节基因表达的操纵子学说。

1944年 Avery在对肺炎双球菌的转化实验中证实了DNA是生物的遗传物质。 1953年 Watson和Crick提出了DNA双螺旋结构模型。 1972-1973年 H?Boyer和P?Berg等发展了重组DNA技术。 1985年 Saiki等发明了聚合酶链反应（PCR）。 1990年 人类基因组计划全面正式启动。

2003年 美、日、英、法、俄、中六国共同宣布人类基因组计划完成。

第三章 核酸的结构与功能

确立DNA是遗传物质的三个实验：

1、1928年Griffith的著名的肺炎双球菌转化实验。 2、20世纪四五十年代，噬菌体侵染实验。

3、1953年，Waston和Crick提出了DNA双螺旋结构模型。 DNA RNA 核酸 蛋白质 基本单位 脱氧核糖核苷酸 核糖核苷酸 核苷酸 氨基酸 连接方式 3’5’-磷酸二酯键 肽键

tRNA的主要功能在蛋白质生物合成中特异性地运载氨基酸。

第四章 基因与基因组的结构与功能

C值悖理：指真核生物中DNA含量的反常现象。

主要表现在：1、C值不随生物的进化程度和复杂性而增加； 2、关系密切的生物C值相差甚大；

3、真核生物DNA的量远远大于编码蛋白质等物质所需的量。

C值与进化关系：通常情况下，随着生物的进化，生物体的结构和功能越复杂C

值就越大。

真核和原核生物基因组区别:

1。真核生物基因组远远大于原核生物基因组 2 基因组中不编码区域远远多于编码区域

3 基因组中的dna与蛋白质结合，形成的染色体存在于细胞核内 4 大部分基因有内含子，因此基因的编码区不连续 5 存在着重复序列，重复次数从几次到几百万次不等 6 基因组中以多复制起点的形式复制 7 转录产物为单顺反子

8 真核生物基因组与原核生物相同，也存在可移动的因子 真核生物基因组特点：

1）真核基因组的分子质量大；

2）真核生物细胞一般有多条成线状的染色体。每条染色体DNA有多个复制起点；

3）细胞核DNA与蛋白质稳定结合，形成染色体DNA的复杂高级结构。染色质内含有DNA、组蛋白和大量非组蛋白；

4）真核细胞被核膜分隔成细胞核和细胞质；

5）真核细胞基因组的DNA有大量的重复序列，这些序列单位长度不一；从几个至几千个碱基対不等

6）真核生物的蛋白质基因一般以单拷贝形式存在； 7）真核生物基因组存在着可移动的DNA序列； 8）绝大数真核生物基因都含有内含子 原核生物基因组的特点：

1、通常由一条环形或线形dna分子组成，形成类核 2、只有一个复制起点

3、有操纵子结构，数个相关的结构基因串联在一起，受同一调控区调节，合成多顺反子信使RNA

4、编码蛋白质的结构基因为单拷贝，但rRNA基因一般是多拷贝的 5、非编码DNA所占比例很少类似病毒基因组

6、基因组DNA具有多种调控区，如复制起始区、复制终止区、转录启动子、转录终职区等

7、与真核生物基因组类似，也具有可移动的DNA序列组分

重叠基因：我们将这种不同的基因共用一段核苷酸序列，按照不同的可读框进行转录的现象称为基因的重叠。

重叠基因是20世纪70年代在基因结构上的一个重大发现，修正了经典的各个基因互相独立、互不重叠的传统观念。重叠基因的现象反映了原核生物能够利用的有限的遗传资源表达更多的基因产物，以满足生物功能需要的能力。

内含子的拼接方式：

Ⅰ型自我拼接、Ⅱ型自我拼接、依赖拼接体的核、mRNA前提拼接、核tRNA酶促拼接

第五章 DNA的复制

DNA的复制过程：

DNA的复制过程十分复杂，大体可分为几个阶段：

1.起始与引物的合成。DNA复制有固定的起始部位，原核细胞中只有一个复制起始部位，而真核细胞DNA有多个复制起始部位。在起始部位首先起作用的是DNA拓扑异构酶和DNA解链酶，它们分别松弛DNA超螺旋结构和解开一段双链，并由单链DNA结合蛋白酶保护和稳定解开的DNA单链，形成复制点，又称复制叉。在此基础上，进一步由引物酶起作用，合成引物RNA片段。引物的长短约为十多个至数十个核苷酸。

2.DNA片段的合成。在细胞内，DNA的两条链分别作为模板链合成新的DNA子链。由于DNA的两条链是反向平行的，即一条链是5'→3'，而另一条链则是3'→5'。但是，如上所述，DNA聚合酶Ⅲ催化DNA链的合成只能沿着5'→3'方向进行，因此，解开双链以后，在3'→5'方向的模板上可以反向平行的方式顺利地按5'→3'方向合成新的DNA链。这条链是连续合成的，以3'→5'方向链为模板，称为前导链；而另一条链是不连续合成的，以5'→3'方向链为模板，称为后随链。即在后随链合成过程中，首先仍以5'→3'方向合成较短的DNA片段（由冈崎发现，故称为“冈崎片段”），然后在DNA连接酶作用下，再将这些片段连接起来，形成完整的 DNA链。

3.RNA引物的水解。DNA片段合成到一定长度后，链中的RNA引物即被核酸酶（DNA聚合酶Ⅰ）水解而除去。由此出现的缺口通过DNA片段的继续延长而填补。

4.完整子代DNA分子的形成。随从链中相邻的两个DNA片段在DNA连接酶作用下连接起来，形成大分子DNA链，与其对应的模板DNA链一起生成子代双螺旋DNA，即完整的 DNA分子。合成的前导链也与其对应的另一条模板DNA链生成另一个双螺旋子代DNA分子。这两个子代DNA与亲代DNA的结构完全相同，由此遗传信息从亲代传递给子代。

复制的酶体系: 拓扑异构酶 解链酶 单链DNA结合蛋白 引物酶 DNA聚合酶 DNA连接酶

a.亲代双螺旋DNA的解列 b.暂时稳定的dna单链状态 c.子链合成的起始 延伸和终止 d.复制过程中的能量提供 e.碱基错配的校正

酶作用的顺序：1、拓扑异构酶 2、解链酶

3、单链结合蛋白 4、引物酶

5、DNA聚合酶 6、连接酶

DNA复制的调节控制 起始关键：

复制叉决定复制起始频率的高低 DanA蛋白决定复制起始频率的高低

复制起始频率的调控因子是蛋白质和RNA

真核DNA复制调控的3个水平 1.细胞生活周期水平调控； 2.染色体水平调控； 3.复制子水平调控。

第六章：DNA的损伤、修复和基因突变

DNA修复的方式及特点：

切除修复 包括碱基切除修复和核苷酸片段切除修复 错配修复 复制后DNA短期内修复

直接修复 把被损伤的碱基回复到原来状态

重组修复 对复制起始时尚未修复的DNA损伤部位先复制再修复 易错修复 SOS反应1.DNA的修复2.导致变异

基因突变的类型

碱基替换 插入突变 同义突变 错义突变 无义突变 移码突变 缺失突变 回复突变

第八章：RNA的转录合成

:细菌RNA的转录

a.识别阶段 RNA聚合酶在特定亚基地引导下结合于启动子上，dna双链局部解开，形成的解链区称为转录泡

b.起始阶段 在模版链上通过碱基配对合成最初RNA链，起始合成后，亚基脱离核心酶与启动子

c.延伸阶段 聚合酶的核心酶向前移动，RNA链不断延长

d.终止阶段 RNA聚合酶到达，并在NusA因子的协助下识别终止子，RNA链停止生长，RNA和RNA聚合酶从DNA中脱离出来

原初转录物需经过哪些步骤 a. 5'端形成帽子结构

b. 3'端形成一段多聚腺甘酸

c. 切去内含子和连接外显子 d .链的断裂 e. 核甘酸修饰 f.糖甘键的改变

h.RNA编辑等过程，才能转变为成熟的RNA分子

RNA的转录：以DNA为模板，有碱基互补配对原则合成与模板链互补的RNA的过程。