第一篇：暨南大學分子生物學資料

暨南大學 2005 分子生物學復習題參考解答

2005生物化學與分子生物學專業(yè)

暨南大學 2005 分子生物學復習題參考解答

1.舉例解釋蛋白質二級結構、超二級結構（MOTIF）、三級結構、DOMAIN和四級結構？

二級結構:一條多肽鏈主鏈原子局部的空間排列

超二級結構:由若干個相鄰的二級結構元件組合在一起,彼此相互作用形成的有規(guī)則的二級結構的組合體.ＤＯＭＡＩＮ（結構域）:多肽鏈在二級結構或超二級結構的基礎上形成的三級結構的局部折疊區(qū),是相對獨立的緊密球狀實體.三級結構:一條肽鏈的所有原子的空間排列.MOTIF:就是在許多轉錄因子的序列中,存在的負責與DNA結合的共同基序.這些基序通常都很短,僅含一小部分蛋白質結構,還通過與轉錄復合體的蛋白質之間的相互作用激活轉錄.如鋅指基序,亮氨酸拉鏈等都是MOTIF.四級結構:幾個亞基在三級結構的基礎上相互作用所形成的空間結構．

2.定義chaperone，并解釋其功能？

Chaperone:即分子伴侶，為一類與其他蛋白不穩(wěn)定構像相結合并使之穩(wěn)定的蛋白，他們通過控制結合和釋放來幫助被結合多肽在體內的折疊、組裝、轉運或降解等。分子伴侶在蛋白質的折疊和組裝中起非常重要的作用，它是細胞內蛋白質折疊和組裝的重要調節(jié)者。

分子伴侶的功能：分子伴侶是一類蛋白家族，可以在細胞內幫助蛋白折疊 ? 在蛋白轉運的過程中，保持蛋白質的去折疊狀態(tài) ? 在受脅迫的細胞內幫助蛋白進行正確的折疊 ? 阻止形成錯誤的折疊，抑制聚沉 ? 為執(zhí)行校驗功能進行再折疊

? 為了防止降解使蛋白去折疊，或選擇蛋白使其降解

3.分析你所認識的RNA分子二級結構？

核酸分子的二級結構，對RNA而言，是指單鏈RNA分子通過自身堿基的配對，折疊而成的螺旋，突環(huán)相間排列的結構。如廣泛存在的tRNA的三葉草形二級結構是由于小片斷互補堿基配對而形成。它包括四條根據(jù)結構或已知功能命名的手臂即受體臂，D臂，反密碼臂和TψC臂。另外還有一條易變的多余臂。無法配對的堿基形成套索狀結構。

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4.解釋DNA聚合酶I的三種酶活性？

DNA聚合酶I 其活性主要有：①5＇→3＇聚合酶活性，即使脫氧核糖核苷酸逐個加到3＇－OH末端的核苷酸鏈上，使DNA鏈沿5＇→3＇方向延長，其聚合活性只能在已有的核苷酸鏈上延長DNA而不能從無到有開始DNA鏈的合成；②3＇→5＇核酸外切酶活性，只作用于單鏈DNA,此活性對DNA復制的忠實性極為重要，在極少情況下，聚合酶在3＇－OH末端加上1個與模板鏈上堿基不配對的堿基，此時聚合酶I即可發(fā)現(xiàn)并切除這個錯配堿基，從而避免復制過程中的錯誤；③5＇→3＇核酸外切酶活性，它只作用于雙鏈DNA的堿基配對部分，從5＇末端水解下核苷酸，此活性在切除由紫外線照射而形成的胸腺嘧啶二聚體中起重要作用，在DNA復制中岡崎片段5＇端RNA引物的切除也靠此酶。

5.解釋DNA聚合酶III各亞基的功能？

DNA聚合酶III是多亞基組成的蛋白質,它在細胞中含量很少,在每個細胞中只有10～20個拷貝的全酶，Pol III全酶由α,β,γ,δ,ε,θ,τ,δ',χ,ψ10種不同的亞基組成

核心酶由α, ε，θ組成。

α亞基具有5'→3'方向合成DNA的催化活性,每秒可以合成8個核苷酸。

ε亞基具有3'→5'外切核酸酶的校對功能,在體內其基本功能是控制復制的忠實性,ε亞基常與α亞基形成一個緊密的1:l復合物,協(xié)同發(fā)揮功能.θ亞基使核心酶相互連接

τ亞基使核心酶形成二聚體，與模板連接，具有ATP活性。

β亞基是以二聚體的形式存在的.在復制過程中β二聚體環(huán)繞著DNA,并能在DNA上自由滑動,構成一個滑動鉗.滑動鉗可把全酶束縛在模板DNA上,從而保證高度的進行性和聚合反應速度。

γ復合物是β滑動鉗的載體,可幫助β滑動鉗結合到DNA上.γ復合物含有5個不同的亞基,形成一種化學計量為γ2δ1δ'1χ1ψ1的結構.β二聚體自己并不能組裝到DNA 上 ,它是通過γ復合物與ATP協(xié)同作用催化ATP的水解而組裝到DNA上的.6.生物如何控制一個世代只復制一次？

原核生物與真核生物控制自身DNA復制次數(shù)的機理是不一樣的現(xiàn)分別以大腸桿菌和酵母為例加以闡明：

在大腸桿菌復制起點存在一些被Dam甲基化酶甲基化的位點，包括那些DnaA特異的13bp結合位點，復制起時候再復制周期后將保持甲基化狀態(tài)，并處予隔離狀態(tài)約10分

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鐘，在這一時期他與膜相連，而復制的再次起始會被抑制直到復制起點完全甲基化時與膜連接的DnaA取代抹上的抑制劑時DNA才開始下一次的復制

細胞分裂后，真核生物細胞和含有執(zhí)照因子，它是復制起時所需的，在酵母中執(zhí)照因子在復制起始后被破壞，這就能阻止再次復制周期的發(fā)生，執(zhí)照因子不能從細胞只運送到細胞核中，只能在有絲分裂過程中和崩裂時才能進入核內

7.闡明Rolling Circle Replication？

滾環(huán)式復制(rolling circle replication)是噬菌體中常見的DNA復制方式。滾環(huán)式復制的一個特點是以一條環(huán)狀單鏈DNA為模板，進行新的DNA環(huán)狀分子合成。噬菌體的雙鏈DNA環(huán)狀分子先在一條單鏈的復制起點上產生一個切口，然后以另一條單鏈為模板不斷地合成新的單鏈。釋放出的新合成的單鏈或是先復制成雙鏈DNA，被酶切割成單位長度后，再形成環(huán)狀雙鏈DNA分子；或是釋放出的新合成的單鏈DNA，先被酶切割成單位長度形成單鏈環(huán)狀DNA分子后再復制成雙鏈環(huán)狀DNA分子。

質粒的滾環(huán)式復制有2個步驟：第一步是前導鏈的合成。質粒編碼的復制蛋白（Rep）起始子與超螺旋DNA的正起點結合，并提供鏈特異性及位點特異性缺口。隨著缺口的母鏈被替換，隨著宿主編碼的產的參入，前導鏈的合成不斷進行著，當復制復合體到達重構的起點，同一個或另一個Rep分子在質粒DNA上引入一個新的缺口，使替換鏈從ssDNA形式解放；第二步是隨后鏈的合成。這一過程從不同的質粒區(qū)域即單鏈起點起始。由于前導鏈和隨后鏈的解偶聯(lián)，復制是不對稱的。ssDNA的產生是RC質粒的標志。宿主譜廣可能是RC質粒的特征。

8.闡述端粒的結構和端粒酶功能？

端粒的結構：

端粒是真核細胞染色體末端的特殊結構，是由端粒DNA和與端粒DNA特異結合的端粒結合蛋白組成的核糖核酸的蛋白質復合物，在真核生物包括原蟲、真菌、纖毛蟲、植物和哺乳動物中都存在．端粒DNA 由非編碼的重復序列組成，不同物種的DNA 重復序列的重復數(shù)不同，如人與其他脊椎動物約為2 000 個，擬南芥是53 個拷貝．不同的真核細胞端粒存在類似的DNA 序列與結構，且高度保守。其共同的特征是富含G，而且富含G的鏈(5′→3′)比富含C的鏈(3′→5′)突出12~16個核苷酸。

盡管端粒DNA 是染色體末端的一個結構，但在染色體的中間也發(fā)現(xiàn)了同樣的重復序列．與端粒DNA 相鄰的是一“端粒下區(qū)”(subtelomericregion)，它由一些退化的端粒DNA 片斷獨特的重復片斷組成。

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端粒除簡單的核苷酸重復外，還包含有特殊的非核小體蛋白端粒結合蛋白．端粒結合蛋白依據(jù)結合特性分為兩大類

(1)雙鏈TBPs(double-strand TBPs)：這是一類可特異地與雙鏈端粒重復序列結合的蛋白質，它在端粒長度的維持中具有重要作用，而且對端粒具有保護和調節(jié)功能。

(2)單鏈TBPs(single-strand TBPs)：可結合于3′單鏈突出的末端，對于染色體末端的“戴帽”，以及端粒酶活性的調節(jié)具重要作用。

端粒酶的功能：

端粒酶的主要作用是維持端粒的長度。端粒酶不但可以維持已經存在的端粒DNA，同時端粒酶反轉錄酶能夠識別斷裂染色體的末端，重新將端粒重復序列加到染色體的斷裂末端或非端粒DNA上。端粒酶能利用端粒3′端單鏈為引物，自身的RNA 為模板合成端粒重復序列添加到染色體末端，從而延長端粒的長度。人的生殖細胞、造血干細胞及T，B 淋巴細胞中端粒酶有不同程度的表達，而在正常的體細胞中，端粒酶處于失活狀態(tài)，因此體細胞隨細胞分裂次數(shù)的增加端粒逐漸縮短。端粒的長度與有絲分裂次數(shù)相關，所以端粒又有細胞的“有絲分裂鐘”之稱。

9.描述The Nucleotide Excision Repair pathway。

當DNA鏈上相應位臵的核苷酸發(fā)生損傷，導致雙鏈之間無法形成氫鍵，則需要以核苷酸切除修復(nucleotide-excision repair)方式進行修復。

1）．切除損傷部位。一種專門的核酸切割酶識別并在已損傷的核苷酸5’和3’位分別切開磷酸糖苷鍵，產生一個由12～13個核苷酸（原核生物）或27～29個核苷酸（人類或其他高等真核生物）的小片段。

2）．DNA解鏈酶把切除的小片段核苷酸移去。

3）．DNA聚合酶I（原核）或DNA聚合酶E以完整的互補鏈為模板，按5’—3’方向DNA鏈，填補已切除的空隙。

4）．DNA連接酶封口，修復完成。

10.解釋recA, recB, recC，recD，RuvA，RuvB，RuvC genes 所編碼蛋白和Chi sites 在重組中的作用。

RceA蛋白具有鏈交換，ATP酶及蛋白酶活性。它能結合到ssDNA上，促使DNA分子間的鏈交換，我們將RecA催化單、雙鏈DNA的反應分為三個階段： 1RecA結合到單鏈DNA上。

2單鏈DNA與其互補物在雙鏈上快速配對反應，產生異性雙鏈連接

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3單鏈從雙鏈中轉移，取代了雙鏈中的一條鏈。

RecBCD是由recB，recC，recD三個基因編碼的三個亞單位組成的酶，具有：核酸外切酶V活性；解旋酶；核酸內切酶；ATP酶；ssDNA外切酶活性。它能結合到雙鏈的上并使雙鏈解旋并分開，當遇到Chi位點時，RecBCD就切開一條單鏈，并失去RecD亞單位，RecBC繼續(xù)解開雙鏈。這樣就得到了鏈交換和重組的位點。Chi是一個被recBCD基因編碼的酶的作用目標。

RuvA辨認Holliday連合處的結構，RuvB是一個解旋酶，并以六聚體形式結合于雙鏈DNA上，解開雙鏈螺旋。

ruvC，編碼了一個末端核酸酶，它能確精地辨認出Holliday結合處，結合到Holliday中間產物上，將這樣的結合處分開。

11.原核生物啟動子所組成的保守序列和終止子特異序列是什么？

原核生物中絕大部分的啟動子都存在位于-10bp處的TATAAT區(qū)和-35bp處的TTGACA區(qū)。這兩個區(qū)是相當保守的序列，是RNA聚合酶與啟動子的結合位點，能與?因子相互識別而具有很高的親和力。在-35區(qū)和-10區(qū)之間的距離17±1bp。保持啟動子這二段的序列以及它們之間的距離是很重要的，否則會改變它所控制的基因的表達水平。UP 元件，位于啟動子上游-57 和-47 富含A/T。(5'-AAAATTATTTT-3').不依賴于rho因子的終止子：終止位點上游一般都存在一個富含GC堿基的二重對稱區(qū)，由這段DNA轉錄產生的RNA容易形成發(fā)卡式結構。在終止位點前面有一段由6-8個A組成的序列，所以轉錄產物的3`端為寡聚U，這種結構特征的存在決定了轉錄的終止。

依賴于rho因子的終止子：依賴rho因子的轉錄終止區(qū)DNA序列缺乏共性。Rho因子是一個相對分子量為2.0×105的六聚體蛋白，是一種NTP酶，通過催化NTP的水解促使新生RNA鏈從三元轉錄復合物中解離出來，從而終止轉錄。RNA合成起始以后，rho因子即吸附在新生的RNA鏈上，靠ATP水解產生的能量，沿5`→3`方向朝RNA聚合酶移動，到達RNA的3`-OH端后取代了暫停在終止位點上的RNA聚合酶，使之從模板DNA上釋放mRNA，完成轉錄過程

12.RNA聚合酶I識別的啟動子包含有哪兩個部分？分別有什么蛋白因子識別？

RNA聚合酶Ⅰ只轉錄編碼核糖體RNA的基因，轉錄產物經切割和加工后生成各種成熟rRNA RNA 聚合酶I 的轉錄單位有兩段起始調控序列，核心啟動子(Core promoter)和與之

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相距70bp 處的上游啟動元件upstream promoter element(UPE)（舊稱上游控制元件(Upstream control element，UCE)）

核心啟動子(Core promoter)位于起始位點周圍，從-45 延伸到+20，它本身就足以起始轉錄。但是，其效率可被位于-180 到-107 的上游啟動元件（UPE)顯著提高。與一般啟動子相比，這兩個區(qū)域都有不尋常的組成，富含G·C堿基對，而且它們約有85%是一致的。

RNA 聚合酶Ⅰ需要UBF1和SL1兩個輔助因子。UBF1 是一個單鏈多肽，它先后與UPE和核心啟動子上富含G·C 區(qū)結合。SL1 因子是一個四聚體蛋白，其作用類似于細菌，本身對于啟動子沒有特異性，但一旦UBF1 結合，SL1 就可以協(xié)同UPE結合到此覆蓋的DNA 延伸區(qū)域，可能其主要功能是使RNA 聚合酶正確的定位在起始位點。

發(fā)生在兩個部位的結合因子之間相互作用的詳細情況尚不清楚。兩個因子都結合后，RNA 聚合酶Ⅰ就與核心啟動子結合起始轉錄。

簡單答案：（RNA聚合酶I識別的啟動子包含-40~+50的近啟動子和-165~-40的遠啟動子兩部分。近啟動子功能決定了轉錄起始的精確位臵，遠啟動子的功能是影響轉錄的頻率。近啟動子有輔助因子UBFl識別，遠啟動子有SL1識別。）

13.RNA聚合酶III識別的啟動子有哪幾類？其定位因子是什么？

RNA聚合酶Ⅲ的啟動子分成兩大類,由不同的因子采用不同方式識別。

5SrRNA和tRNA基因的啟動子是內部（internal）啟動子，它們位于起點下游（Downstream）。

snRNA（核小RNA）基因的啟動子與其它啟動子相似，位于起始位點上游（Upstream）。在這兩種情況中，啟動子的功能元件都是由可被轉錄因子識別的序列組成，但它反過來指導RNA聚合酶結合。

5SrRN轉錄產物的啟動子位于基因+55和+80之間。

RNA聚合酶Ⅲ有三種類型啟動子包括兩種類型的內部啟動子，每個都含有兩個分開的結構，其中兩個短序列元件被一個多變的序列分開。類型Ⅰ（5SrRN）同boxA 序列和一個隔開的boxC組成，類型Ⅱ（tRNA）由boxA和一個隔開的boxB序列組成。類型Ⅱ啟動子上的A盒和B盒之間的距離可以變化很大，但兩盒不能過近，太近會失去其功能。

RNA聚合酶Ⅲ的第Ⅲ類啟動子有三個上游元件。負責轉錄snRNA的基因，其元件主要包括：Oct-PSE-TATA(PSE：近端序列元件，提高轉錄效率)

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有關的轉錄因子包括TFⅢA、TFⅢB、TFⅢC, 在Ⅰ類啟動子的轉錄起始過程中，首先TFⅢA結合于內部部啟動子的boxA，然后TFⅢC結合于boxC然后招募真正的起始因子TFⅢB，TFⅢB最后招募RNA聚合酶Ⅲ。

在Ⅱ類啟動子的轉錄起始過程中，首先TFⅢC結合于平boxA和boxB，然后招募真正的起始因子TFⅢB，后者招募RNA聚合酶Ⅲ。

（TFⅢB含TBP是真正的轉錄因子，A、C可被高鹽除掉，是裝配因子）

14.RNA聚合酶II識別的啟動子含有多種順式作用因子，請舉4例。

eg1: TATA box通常位于起始位點上游約25bp處，它組成唯一的上游啟動子元件，此元件距起始位點有相對固定的位臵。它可以在所有真核生物中找到。TATA盒傾向于被富含G*C對的序列環(huán)繞，可能是TATA盒起作用的一個因子。具有選擇定位轉錄點的功能，作為定位因子起作用的

eg2: GC box通常在起始位點上游40-70處，但在每一個啟動子中，GC盒前后的情況是不一樣的。功能是加強轉錄，兩個方向都有效。

eg3: CAAT box決定了轉錄的效率，兩個方向都有效。eg4: 八聚體（8bp元件）能增強真核生物啟動子的轉錄功能。

15.列出能在真核生物細胞中表達載體的構件名稱，并作出解釋？

真核表達系統(tǒng)中根據(jù)受體細胞的不同，其所應用的載體和表達策略各有不同，據(jù)此可將真核生物表達系統(tǒng)分為三類：1酵母表達系統(tǒng)，2哺乳動物表達系統(tǒng)，3昆蟲表達系統(tǒng)，這三類的組成元件分述如下。

1.酵母表達系統(tǒng)的組成元件包括

1〉 遺傳標記：利于重組子的篩選、鑒定 2〉 調控序列

a.ARS：酵母自主復制序列，相當于復制起點，可啟動基因在酵母中的復制 b.2μ質粒，酵母細胞中存在削奪不同類型的內源性質粒，其中一種稱為2μ質粒，它以高拷貝數(shù)存在于細胞核外，為小球狀DNA，長約2μm，可以獨立復制轉錄

c.酵母啟動子：在小母表達載體中必需含有酵母啟動子，以啟動外源基因在酵母中的表達

d.酵母著絲粒區(qū)段：增加轉化的的穩(wěn)定性 2.哺乳動物細胞表達載體的主要組成元件 1〉啟動子

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2〉增強子，3〉篩選標記，4〉終止信號和多聚腺苷酸化信號：維系轉錄后能有效切割和多聚腺苷酸化，在真核表達載體中須含有轉錄終止信號和多聚腺苷酸化信號，5〉剪切信號，并非所有的cDNA都需要剪切信號但一般來說內含子不會降低而是提高表達的效率，6〉復制元件：可提高外源基因的表達水平，7〉為了能方便化的大量重組DNA，哺乳動物表達載體通常含有一段原核系列。-3.昆蟲桿狀病毒載體——轉移載體的基本元件

1〉原核系列：包括復制起始點、抗性基因及多克隆位點。2〉桿狀病毒啟動子：常用的有P10啟動子

3〉桿狀病毒復制非必需區(qū)：多采用多角體蛋白側翼序列，提供轉移載體與桿狀病毒細胞內同源重組的位點

昆蟲細胞加尾信號

16.請闡述ALTERNATIVE SPLICING的生理學意義。

選擇性剪接（ALTERNATIVE SPLICING）是指同一基因轉錄形成的初級RNA經過不同的剪切和連接方式形成不同的RNA的過程。真核生物含有限數(shù)目的基因，但是當嚴格需要時，真核生物通過一系列精確的工具來加工 mRNA,產生不同的轉錄類型。選擇性剪接屬于復雜性剪接，也就是說，一個基因的初始轉錄物能夠加工產生出不同的 mRNA,從而產生不止一種蛋白質。一個選擇性剪接的例子就是SV40,當它感染細胞時，引導2種蛋白質的合成：大T抗原和小T抗原。這兩種蛋白質表達自同一種前體mRNA，通過2個5'剪切位點及一個共同的3'剪切位點的不同加工過程，表達出2種不同的抗原。一般地，真核生物一個基因的外顯子和內含子的數(shù)目及所在位臵是固定的。但也可能出現(xiàn)外顯子和內含子數(shù)目及所在位臵不固定的情況，選擇性剪接的直接后果是一個基因產生多個不同功能的蛋白質。mRNA 選擇性剪接涉及生命現(xiàn)象的很多方面，如細胞分化，個體發(fā)育，免疫機理，某些遺傳病的發(fā)生等等。選擇性剪接在器官發(fā)育中具有重要意義，同樣的基因產生不同的蛋白質，使得不同的組織，不同的器官各自分工，形成真核生物復雜的生命體。同時可以節(jié)省大量的遺傳信息。選擇性剪接使真核生物在蛋白質組水平上表現(xiàn)出極高的復雜性，這就是人類的基因數(shù)目只有3 萬多個，卻有比其他生物高得多的進化程度的一個重要原因。

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17.請闡述RIBOZYME的應用？

（由于17、18題目相對開放靈活，沒有大篇幅詳細解答。請各位同學結合自己研究方向對感興趣的某一方面進行詳細闡述，這里只起拋磚引玉作用。）

核酶(ribozyme)是一類具有催化活性的RNA 分子,可通過堿基配對特異地與相應的RNA 底物結合,并在特定的位點切割底物RNA 分子。自美國科學家Cech 和Altman 等發(fā)現(xiàn)核酶至今的20多年來,人們利用核酶可以特異性地切割靶RNA序列的特點,通過設計合適的核酶阻斷特定基因的表達,已相繼對獲得性免疫缺陷綜合征、腫瘤、生殖系統(tǒng)疾病、病毒性肝炎、白血病、移植排斥反應等進行了廣泛深入的研究。核酶的種類很多，從結構上看主要有發(fā)夾狀核酶(hairpin ribozyme)和錘頭狀核酶(hammerhead ribozyme)。

從目前來看，核酶的應用主要在基因治療上。即將核酶基因導入細胞內，使其在細胞內表達出相應的核酶，從而對mRNA進行切割，在翻譯水平阻止某些基因的異常表達，達到治療疾病的目的。

核酶的應用舉例：

1．核酶在腫瘤治療中的應用 主要集中在以下幾個方面

①核酶與癌基因：核酶獨特的切割目的基因的方式有可能阻斷癌基因的表達, 從而逆轉腫瘤細胞惡性增殖, 并誘導其分化和凋亡。

②核酶與多藥耐藥性：多藥耐藥性(Multidrug resistance, MDR)是腫瘤化療失敗的主要原因。設計核酶抑制耐藥相關基因的表達，使耐藥的腫瘤細胞重新獲得對化療藥物的敏感性。

③核酶和端粒酶：在高等生物細胞中, 除了精原細胞和少數(shù)造血細胞存在端粒酶活性外, 其余體細胞的端粒酶均處于失活狀態(tài)。而當細胞惡變時, 端粒酶則被激活, 使端粒酶長度不隨細胞分裂而丟失, 從而使細胞逃避老化死亡, 保持無限復制與增殖?，F(xiàn)在, 人們已經開始應用核酶技術通過抑制端粒酶活性, 從而抑制腫瘤細胞的增殖。

2．核酶在抗病毒中的應用

①抗艾滋病病毒HIV：HIV的長末端重復序列(LTR)參與病毒蛋白生成的調節(jié)，起著類似“開關”的作用。HIV感染人體后，病毒的RNA在逆轉錄酶作用下合成DNA，然后整合到細胞染色體上，可長期潛伏。只有某些特定的激活因子作用于已整合人細胞基因的 HIV 前病毒LTR時，才能啟動表達，或使表達從低水平轉入高水平。利用特異性核酶在細胞內抑制HIV-1的LTR mRNA表達，能明顯降低細胞HIV-1病毒蛋白的表達水平，從而

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達到抑制病毒復制的作用。

②抗乙肝病毒HBV：核酶能特異地切割HBV前基因組RNA , 使其喪失模板 活性, 如針對HBcAg mRNA 設計的核酶, 可有限的剪切HBV mRNA;針對HBV 前C/C區(qū)基因設計的錘頭狀核酶, 經體外轉錄后可定點切割靶RNA等。從而起到抗病毒的作用。

盡管核酶已經開始應用于人體內治療,但尚有許多問題有待解決。例如:如何獲得高效、無毒的特異性核酶,如何選擇靶序列中最佳切割位點,如何提高核酶進入靶細胞的效率并穩(wěn)定發(fā)揮作用等。

18.請闡述RNA分子功能的研究進展？

RNA是由4種核糖核苷酸組成的多核苷酸分子，在細胞內的RNA按結構與功能可分為若干類，最基礎的是mRNA、rRNA、tRNA。此外還有一些小RNA分子。

RNA是生物體內最重要的物質基礎之一，它與DNA和蛋白質一起構成生命的框架。但長久以來，RNA分子一直被認為是小角色。它從DNA那兒獲得自己的順序，然后將遺傳信息轉化成蛋白質。然而，一系列發(fā)現(xiàn)表明，RNA事實上操縱著許多細胞功能。它可透過互補序列的結合反作用于DNA，從而關閉或調節(jié)基因的表達。甚至某些小分子RNA可以透過指導基因的開關來調控細胞的發(fā)育時鐘。

近年來對RNA分子功能的研究主要集中在以下幾個方面 1．小干涉RNA(small interfering RNA, siRNA)雙股RNA(dsRNA)對基因表達的阻斷作用被稱為RNA干擾(RNA interference，RNAi)。雙股RNA(dsRNA)經酶切后會形成很多小片段，如siRNA。siRNA一旦與信使RNA(mRNA)中的同源序列互補合，會導致mRNA失去功能，即不能轉譯產生蛋白質，也就是使基因“沉默化”了。

2．小RNA(microRNA, miRNA)最近幾年來，科學家在線蟲(C.elegans)中相繼發(fā)現(xiàn)了能時序性調控發(fā)育的基因lin-4和let-7，將這類基因編碼的能時序調控發(fā)育進程，長度約為22個核苷酸的小分子RNA稱為small temporal RNA(stRNA)。后來，科學家又相繼在線蟲、果蠅、鼠、人等生物中發(fā)現(xiàn)了許多類似的基因，把它統(tǒng)稱作miRNA(microRNA)。miRNA的主要功能是調節(jié)內源基因的表達，參與細胞周期的調控及個體發(fā)育過程，同時它與在siRNA具有很大的相關性，可能對基因功能研究、人類疾病防治及生物進化探索有重要的意義。

此外，2004年Tomoko Kuwabara和他的同事們發(fā)現(xiàn)一種小dsRNA能夠作用于神經

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基因的表達，并且能在轉錄水平上直接誘導神經干細胞向神經細胞分化.這種RNA在基因轉錄水平上直接參與調控，它被命名為smRNA。

19.請闡述Aminoacyl tRNA synthetases 在蛋白質翻譯中的作用。

在蛋白質翻譯中，每種tRNA分子在它到達核糖體之前都需與相應的氨基酸結合，這種結合是在一系列被稱為氨酰-tRNA合成酶作用下完成的。大多數(shù)細胞可產生二十種不同的氨酰-tRNA合成酶，每一種酶既識別tRNA，又能識別氨基酸，對兩者都具有高度專一性。它們各不相同，各負其責，使一種氨基酸與其相應的一套tRNA分子結合。這些酶可以將正確的氨基酸裝載到相應的tRNA分子上，于是，tRNA就可以執(zhí)行它從DNA的脫氧核糖核苷酸序列信息到蛋白質的氨基酸序列信息的翻譯功能，保證了蛋白質翻譯的真實性。

20.闡述IF1、IF2、IF3、EF-Tu、EF-Ts、EF-G、RF1、RF2、RF3、RRF的功能。

起始因子

IF-1：無特異功能，僅具有加強IF2和IF3的活性作用，尤其在70S起始復合物生成后促進IF-2的釋放。

IF-2：對于30S起始符合物與50S亞基的連接是必需的。

IF-3：形成三元復合物；使70S核糖體顆粒解離為30S和50S亞基。延長因子

EF-Tu：與氨基酰-tRNA及GTP結合形成三元復合體。

EF-Ts：結合EF-Tu，臵換出GDP，再被GTP取代，使失活的EF-Tu·GDP變成有活性的EF-Tu·GTP。

EF-G：介導GTP水解，為核糖體的移動提供必需的能量。

終止因子：終止因子用以識別這些密碼子，并在A位點上與終止密碼子相結合，從而阻止肽鏈的繼續(xù)延伸。

RF1：識別UAG和UAA RF2：識別UGA和UAA RF3：具體作用還不肯定，可能與核糖體的解體有關。

21.原核生物如何Rescuing synthesis on “broken“ mRNA from ribosome。

第11頁 暨南大學 2005 分子生物學復習題參考解答

2005生物化學與分子生物學專業(yè)

細菌mRNA壽命較短而且通常很快就被降解，所以其3’端很容易丟失。3’端丟失，一般此序列就沒有終止子了，這段系列就遭到嚴重的破壞。沒有終止子的mRNA，缺少了促使核糖體從其上面脫落的標志。如果核糖體結合了這樣一個mRNA，那么它將在到達有缺陷的地方后就停止，并且無法有效的脫落。這對細胞是有害的。

E.coli有一種由ssrA基因編碼小分子RNA，其前體形式有457個核苷酸，成熟形式有363個核苷酸。這種RNA又稱為tmRNA 或 10SaRNA，它同時具有tRNA, mRNA兩者的性質。它在蛋白質合成過程中用來拯救被困在失去終止序列的缺陷RNA上的核糖體。tmRNA有若干重要的特性： 它的二級別結構和三級結構類似于tRNA.2 它受丙氨酸的調控。它能做為mRNA使用，用來知道合成一段10個氨基酸的寡肽ANDENYALAA。E.coli中的SsrB蛋白有一個丙氨酸末端，能夠結合tmRNA。后者將tmRNA帶到受困的核糖體的A位點。隨即肽基轉移酶把新生肽，也即是原先無法繼續(xù)合成的肽鏈的C端連接到SsrB蛋白的丙氨酸末端上。此時tmRNA也取代了原先的缺陷RNA，以自身為模板行使其mRNA功能，再合成10個氨基酸加到新生肽上。

最后加上的兩個氨基酸均為丙氨酸，它們是作為水解酶ClpAP和 ClpXP識別標志而加上去了的。這樣，因為核糖體受困而合成不完全的肽鏈能夠即使的被水解。從而消除由于synthesis on “broken” mRNA from ribosome帶來的潛在危害。

22.真核生物翻譯scanning模型

Scanning模型是闡述核糖體在帶有5′帽子結構的真核生物mRNA上翻譯的起始作用。

該模型認為40s亞基首先識別5′端帽子，然后沿mRNA移動進行掃描。從5′端的掃描是一個線性過程。當40s亞基掃描先導序列時，可能遇到發(fā)夾二級結構，其穩(wěn)定性應小于-30kcal，因為更穩(wěn)定的發(fā)夾結構會阻止亞基的移動。

當40s亞基遇到AUG起始密碼子時即停止移動。通常（不是所有情況下），第一個AUG三聯(lián)體密碼子為起始密碼子，AUG本身并不能阻止亞基移動，并且只有在合適的位臵上它才會被高效地識別。該位臵含有序列GCCAGCCAUGG，在AUG前三個堿基位臵上的嘌呤（A或G）和隨后的G非常重要，它們以10倍的關系影響翻譯效率，而其余的堿基對翻譯效率影響較低。當前導序列很長時，第一個亞基還未離開起始位點，5′端又會被新的亞基識別，從而在前導序列和起始位點之間形成一串亞基。

第12頁 暨南大學 2005 分子生物學復習題參考解答

2005生物化學與分子生物學專業(yè)

當40s亞基定位于AUG上，即停止掃描，60s亞基加入，形成完整的80s起復合物。

23.解釋大腸桿菌乳糖操縱子的正負調控機制。

大腸桿菌乳糖操縱子包括三個結構基因：Z，Y和A，以及啟動子，控制子和阻遏子等。轉錄時，RNA聚合酶首先與啟動區(qū)結合，通過操縱區(qū)向右轉錄。轉錄從啟動區(qū)開始，按Z-》Y-》A方向進行，每次轉錄出來的一條mRNA上都帶有這三個基因。轉錄的調空是在啟動區(qū)和操縱區(qū)進行的。

正調空機制：

cAMP-CAP復合物與 DNA結合改變了這一區(qū)段 DNA次級結構，促進了RNA聚合酶結合區(qū)的解鏈。這可能是cAMP-CAP通過與RNA聚合酶結合，再與DNA結合，因而促進了RNA聚合酶與啟動子的結合，從而增強了轉錄。cAMP-CAP復合物的形成取決于細胞內cAMP的濃度，當以葡萄糖為能源時，由于其抑制腺苷酸環(huán)化酶的活性，ATP不能轉化為cAMP，細胞內cAMP濃度降低，形不成CAP-cAMP復合物，因而乳糖結構基因不被轉錄。

負調空機制：

具有活性的阻遏物只要結合在操縱基因上，就可以阻擾RNA聚合酶的轉錄活動，這是由于P和O位點有一定的重疊序列，O被阻遏物占據(jù)后，RNA聚合酶便不能結合到P位點上。阻遏物有無活性又受乳糖這種小分子誘導物的影響。阻遏物與乳糖結合后，由于發(fā)生構象變化而失活，不再能同操縱基因結合，于是RNA聚合酶便能結合于啟動子，起動基因的表達，使乳糖利用的結構基因轉錄出相應的mRNA，進而再翻譯出蛋白質。在酶誘導合成的這個調節(jié)系統(tǒng)中，阻遏蛋白是主要的作用因子，而誘導物可以影響阻遏蛋白的活性，只有阻遏物被誘導失活，結構基因才得以表達。

24.解釋大腸桿菌半乳糖操縱子的兩啟動子調控機制。

大腸桿菌半乳糖操縱子(galactose operon)包括3個結構基因galE galT galk 分別編碼3種酶。這3個酶的作用是使半乳糖變成葡萄糖-1-磷酸。GalR與galE、T、K及操縱區(qū)O等離得很遠，而galR產物對galO的作用與lacI-lacO的作用相同。

分析gal操縱子P-O區(qū)的DNA序列發(fā)現(xiàn)，該操縱子存在兩個相距僅5bp的啟動子，可以分別起始mRNA的合成。每個啟動子擁有各自的RNA聚合酶結合位點S1和S2。

從S1起始的轉錄只有在培養(yǎng)基中無葡萄糖時，才能順利進行，RNA聚合酶與S1的結合需要半乳糖、CAP和較高濃度的cAMP。從S2起始的轉錄則完全依賴于葡萄糖，高水平的cAMP-CAP能抑制由這個啟動子起始的轉錄。當有cAMP-CAP時，轉錄從S1開始，第13頁 暨南大學 2005 分子生物學復習題參考解答

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當無cAMP-CAP時，轉錄從S2開始。

為什么gal操縱子需要兩個轉錄起始位點？

半乳糖不僅可以作為唯一碳源供細胞生長，而且與之相關的物質--尿苷二磷酸半乳糖（UDPgal）是大腸桿菌細胞壁合成的前體。在沒有外源半乳糖的情況下，UDP-gal是通過半乳糖差向異構酶的作用由UDP-葡萄糖合成的，該酶是galE基因的產物。生長過程中的所有時間里細胞必須能夠合成差向異構酶?，F(xiàn)在設想只有S1一個啟動子，那么由于這個啟動子的活性依賴于cAMP-CRP，當培養(yǎng)基中有葡萄糖存在時就有能合成異構酶。假如唯一的啟動子是S2，那么，即使在葡萄糖存在的情況下，半乳糖也將使操縱子處于充分誘導狀態(tài)，這無疑是一種浪費。無論從必要性或經濟性考慮，都需要一個不依賴于cAMP-CAP的啟動子（S1）對高水平合成進行調節(jié)。

25.解釋大腸桿菌阿拉伯糖操縱子的C蛋白正負調控機制。

在大腸桿菌中阿拉伯糖的降解需要3個基因：araB、araA和araD，分別編碼3個酶。與araBAD相鄰的是一個復合的啟動子區(qū)域和一個調節(jié)基因araC，這個AraC蛋白同時顯示正、負調節(jié)因子的功能。AraBAD和araC基因的轉錄是分別在兩條鏈上以相反的方向進行的。araBAD基因簇從啟動子PBAD開始向左進行轉錄，而araC基因則是從Pc向右轉錄

AraC蛋白作為PBAD活性正、負調節(jié)因子的雙重功能是通過該蛋白的兩種異構體來實現(xiàn)的。Pr是起阻遏作用的形式，可以與現(xiàn)在尚未鑒定的類操縱區(qū)位點相結合，而Pi是起誘導作用的形式，它通過與PBAD啟動子結合進行調節(jié)。在沒有阿拉伯糖時，Pr形式占優(yōu)勢；一旦有阿拉伯糖存在，它就能夠與AraC蛋白結合，使平衡趨向于Pi形式。這樣，阿拉伯糖的誘導作用就可以解釋為阿拉伯糖與Pr的結合，使Pr離開它的結合位點，然后，產生大量的Pi，并與啟動子結合。

26．解釋大腸桿菌衰減子（Attenuator）調控機制。

在阻遏型操縱子中第一個結構基因之前常有一段能減弱轉錄的序列,稱為衰減子.當操縱子被阻遏,RNA合成別終止,起終止轉錄信號做用的那一段核苷酸稱為衰減子.在色氨酸操縱子結構基因中的一個區(qū)域,此區(qū)域以形成不同二級結構的方式,利用原核生物轉錄與翻譯的偶聯(lián)對轉錄進行調節(jié).在衰減子調控方式中,起信號作用的是有特殊負載的氨基酰-tRNA的濃度.在MRNA水平上,該序列有4個調節(jié)區(qū),分別是1,2,3,4區(qū),其中1-2,2-3,3-4可自行配對形成RNA特有的發(fā)夾結構,但只有3-4配對才能形成莖部富含G-C,3’端有7個連續(xù)U的典型內在終止子結構.此外,該序列還編碼含有14個氨基酸殘基的前導肽.前導肽編碼區(qū)3’端與1區(qū)部分重疊.在Trp操縱子中,該重疊序列含有兩個連續(xù)的第14頁 暨南大學 2005 分子生物學復習題參考解答

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Trp密碼子,其他氨基酸操縱子相應地也有類似特點.以大腸桿菌色氨酸操縱子為例說明衰減子調控機制.細菌的轉錄和翻譯幾乎同步進行,RNA聚合酶在轉錄前導序列時,核糖體和相應的tRNA緊隨其后翻譯前導肽.當介質中Trp濃度很低時,tRNA-trp相應短缺,核糖體移至重疊區(qū)兩個Trp密碼子時因缺少相應tRNA-trp而停滯不前,使1區(qū)不能和2區(qū)配對,所以2區(qū)和3區(qū)配對,結果不能形成3-4區(qū)配對的終止子結構,因此RNA聚合酶能繼續(xù)轉錄下去,操縱子得以表達.當介質中Trp濃度高時,核糖體與足量的tRNA-trp緊隨聚合酶后迅速合成前導肽,并在位于1區(qū)和2區(qū)之間的終止密碼子處停止,不影響1區(qū)和2區(qū)的配對,所以3區(qū)可以和4區(qū)配對,形成終止子結構,使RNA聚合酶在此終止,從而阻止操縱子酶基因的轉錄和翻譯.第15頁

第二篇：醫(yī)學分子生物學資料總結doc（精選）

醫(yī)學分子生物學資料小結

1、質?！羌毦毎麅葦y帶的染色體外的DNA分子，是共價閉合的環(huán)狀DNA分子，能獨立進行復制。質粒只有在宿主細胞內才能夠完成自己的復制。

2、基因——指貯存有功能的蛋白質多肽鏈或RNA序列及表達這些信息所需的全部核苷酸序列，是核酸分子中貯存遺傳信息的遺傳單位。

3、癌基因——是細胞內控制細胞生長和分化的基因，具有潛在的誘導細胞惡性轉化的特性，它的結構異?；虮磉_異常，可以引起細胞癌變。

4、基因克隆——是指把一個生物體的遺傳信息（基因片段）轉入另一個生物體內進行無性繁殖，得到一群完全相同的基因片段，又稱DNA克隆。

5、抑癌基因——是指存在于正常細胞內的一大類可抑制細胞生長并具有潛在抑癌作用的基因，當這類基因在發(fā)生突變、缺失或失活時可引起細胞惡性轉化而導致腫瘤發(fā)生。

6、基因診斷——是以DNA和RNA為診斷材料，通過檢查基因的存在、缺陷或表達異常，對人體狀態(tài)和疾病作出診斷的方法和過程。

7、管家基因——是在生命過程都是必需的，是在一個生物個體的幾乎所有細胞中持續(xù)表達的基因，它較少受環(huán)境因素的影響，其表達方式為組成性基因表達。

8、klenow片段——亦稱DNA聚合酶1大片段，為DNA聚合酶I經枯草桿菌蛋白酶裂解后產生的大片段，它除了保留5′→3′聚合酶活性及3′→5′外切酶活性外，失去了5′→3′外切酶活性，它具有的3′→5′外切酶活性能保證DNA復制的準確性，把DNA合成過程中錯誤配對的堿基去除，再把正確的核苷酸接上去。

9、核蛋白體——系tRNA與蛋白質結合生成的一種復合體，是蛋白質生物合成的場所。

10、限制性內切核酸酶——能識別DNA的特異序列，并在識別位點或其附近切割雙鏈DNA的一類內切核酸酶，是基因克隆中最重要的工具酶，通常所說的限制酶是指2型酶。主要從原核細胞中提取，大多數(shù)限制性內切酶是錯位切割雙鏈DNA，產生粘性末端，部分酶則沿對稱軸切割DNA而產生平端。

11、Tm值——DNA變性是在一個相當窄的溫度范圍內完成的，在這一范圍內，紫外吸收值達到最大值的50%時的溫度稱為DNA的解鏈溫度，又稱融解溫度（Tm），其大小與G+C含量成正比。或:雙鏈DNA變性一半所需要的溫度叫DNA的融解溫度.12、DNA的甲基化——是指DNA的一級結構中，有一些堿基可以通過加上一個甲基而被修飾，其作用是對自身DNA產生保護作用。

13、原位雜交——是核酸保持在細胞或組織切片中，經適當方法處理細胞或組織后，將標記的核酸探針與細胞或組織中的核酸進行雜交的方法。

14、DNA微陳列——系直接將大量DNA探針以顯微打印的方式有序地固化于支持物表面所組成的微陳列（基因芯片）稱為DNA微陳列。.15、順序作用元件——是指那些與結構基因表達調控相關，能被基因調控蛋白異性識別和結合的DNA序列,抱括啟動子.上游啟動子元件.增強子.加尾信號和一些反應元件。

16．轉位因子—是指能夠在一個DNA分子內或2個DNA分子之間移動的DNA片段。

17、基因治療--是指通過在特定靶細胞中表達該細胞本來不表達的基因，或采用特定方式關閉和抑制異常表達基因，達到治療疾病目的的治療方法。

二、綜合內容

1、DNA的結構、性質及特點

①一級結構是指DNA分子中核苷酸的排列順序，二級結構是指兩條DNA單鏈形成的雙螺旋結構、三股螺旋結構和四股螺旋結構；三級結構是指雙鏈DNA進一步扭曲盤旋形成的超螺旋結構。②DNA一級結構的基本特點：4種脫氧核糖核苷酸以3′，5′—磷酸二酯鍵相連，形成長鏈，鏈中的脫氧核糖和磷酸都是相同的。組成DNA的堿基有腺嘌呤（A）、鳥嘌呤（G）、胞嘧啶（C）和胸腺嘧啶（T）。③DNA是由兩條單鏈結合在一起形成的雙鏈分子，兩條單鏈都是由A、T、G、C以千變萬化的排列組合而形成的。大多數(shù)生物的遺傳信息都是儲存在DNA分子中。④DNA分子主要攜帶兩類遺傳信息，即有功能活性的DNA序列所攜帶的信息和調控信息。⑤DNA二級結構是指DNA的雙螺旋結構，其特點為：脫氧核糖與磷酸交替排列構成了DNA主鏈；兩條脫氧核苷酸鏈是反向平行排列，一條是5′→3′方向，另一條為3′→5′方向；以右手方向盤繞成雙螺旋構型；A配T，G配C。⑥生物體的閉環(huán)DNA都以超螺旋形式存在，如細菌質粒、一些病毒、線粒體的DNA等。

2、RNA的結構、功能、特點

①由4種基本的核苷酸以3′，5′-磷酸二酯鍵連接而成的長鏈，堿基中沒有T，而為尿嘧啶（U）。②分為mRNA（信使RNA），tRNA（轉RNA，轉運氨基酸）和核蛋白體RNA（rRNA）。mRNA結構特點：不穩(wěn)定、代謝活躍，更新迅速，壽命短。原核生物mRNA具有操縱子結構，主要是多順反子，mRNA5′端無帽子結構，3′端一般無多聚A尾巴，沒有修飾堿基；真核mRNA5′端有帽子結構、3′端大多有多聚腺苷酸尾巴、分子中可能有修飾堿基，主要有甲基化、有編碼區(qū)和非編碼區(qū)。tRNA的結構特點及作用：作用：在蛋白質合成過程轉運氨基酸，參與蛋白質的翻譯。一級結構含有稀有堿基如DHU，3′端為3個同樣的核苷酸序列（CCA）序列，此序列是tRNA結合和轉運安基酸而生成氨酰tRNA所必需的。5′端為G、具有TΨC；二級結構為三葉草形，三級結構為倒L形； C、rRNA即核蛋白體RNA：為細胞內含量最豐富的RNA，約占細胞總RNA的80%以上,參與組成核蛋白體，作為蛋白質生物合成的場所。原核生物核糖體的沉降系數(shù)為70S，由50S和30S兩個大小亞基組成，30S小亞基含16SrRNA和21種蛋白質,50S大亞基含23S和5SrRNA以及34種蛋白質；真核生物細胞核糖體的沉降系數(shù)為80S，由大小亞基組成，40S小亞基含18SrRNA及30多種蛋白質，60S大亞基含3種rRNA(28S.5.8S.5S)以及大約45種蛋白質。④hnRNA即核內不均-RNA，為真核生物轉錄生成的mRNA前體。⑤SnRNA即小分子核內RNA，不單獨存在，常與多種特異的蛋白質結合在一起，形成小分子核內核蛋白顆粒，在mRNA的剪接中起重要作用。⑥反義RNA，又稱調節(jié)RNA，主要封閉RNA。

3、參與蛋白質合成的氨基酸在特異的氨基酰tRNA合成酶催化下，與其相應的tRNA結合成氨基?！猼RNA。真核生物起始tRNA結合的氨基酸為蛋氨酸，結合形成Met-tRNAimet，翻譯起始時首先與40S核糖體小亞基結合形成復合物。原核生物的起始氨基酸為甲?；鞍彼?，結合形成fMet-tRNAffmet。導致DNA變性的常用方法有熱變性、堿變性和化學試劑變性。DNA變性的結果：粘性降低，密度增加，A260紫外吸收值增加。

4、蛋白質的結構、功能特點

①蛋白質又稱為“功能分子”，根據(jù)功能分為結構蛋白、活性蛋白和信息蛋白。蛋白質的一級結構是指蛋白質多肽鏈中氨基酸排列的順序。蛋白質一級結構發(fā)生改變，可以使蛋白質的功能發(fā)生改變，嚴重時可導致疾病的發(fā)生。②因基因突變而導致的蛋白質一級結構改變后表現(xiàn)出生理功能的異常，使機體出現(xiàn)病態(tài)現(xiàn)象，稱為分子病。③蛋白質的二級結構單元（形式）有a-螺旋、β-折疊、-轉角、無規(guī)則卷曲。④一級結構的化學鍵是肽鍵及二硫鍵；二級結構主要化學鍵為氫鍵；三級結構的主要靠疏水作用、離子鍵、氫鍵和范得華力等；四級結構的結合力主要是疏水作用、氫鍵和離子鍵。

5、端粒的主要特點和功能：特點為：位于真核生物染色體末端、端粒酶催化端粒DNA延長、在決定細胞壽命中起重要作用、含短的高度重復序列。其主要功能有：保護線性DNA的完整復制、保護染色體末端、決定細 2 胞的壽命。

6、DNA聚合酶（DNApol）

①作用是催化DNA合成，其活性需要Mg2+的存在。大腸桿菌DNA聚合酶有I-II、II3種（即原核生物DNA聚合酶）。②DNApolI的功能有：a、聚合作用，使DNA鏈沿5′→3′方向延伸，b、3′→5′外切酶活性，即能從DNA鏈3′端開始沿3′→5′進行水解反應，產生5′單核苷酸，糾正復制過程中的錯誤，保證DNA復制的正確性，因而具有校對功能；C、5′→3′外切酶活性，參與RNA生物的切除、填補岡崎片段間的空隙以及DNA損傷的修復。③DNApolII：具有5′→3′DNA聚合酶活性及3′→5′外切核酸酶活性，可能參與DNA損傷的應急狀態(tài)修復。④DNApolII：α亞基具有催化合成DNA的功能；ε亞基具有3′→5′外切酶活性及編輯和校對功能，θ則為裝配所必需，是原核生物復制延長中真正起催化作用的酶。DNA聚合酶的共同性質是：需要DNA模板；RNA或DNA作為引物；ATP與Mg2+的參與；以dNTP作底物；DNA合成的方向是5′→3′。反應特點：新生鏈的延伸方向為5'→3'；半保留方式合成子代DNA雙鏈；反應需要DNA引物。共同具有的酶活性：5'→3'聚合酶活性；3'→5'核酸外切酶活性。

7、RNA聚合酶

①RNA聚合酶也稱依賴DNA的RNA聚合酶，能以DNA為模板，四種核苷三磷酸為底物，按照堿基配對原則，從5′→3′方向延長RNA鏈。②原核生物的RNA聚合酶只有一種，是由四種亞基α2ββ'σ組成的五聚體蛋白質，稱為全酶。去掉σ亞基后，剩下的α2ββ’稱為核心酶?；罴毎霓D錄起始，需要全酶；而核心酶負責催化RNA鏈的延伸。③真核生物RNA聚合酶有三種，即RNA聚合酶I、II、III。RNA聚合酶I定位在核仁，主要轉錄5.8S、18S、28S-rRNA基因；酶II定位在核漿，主要轉錄編碼蛋白質的基因，即主要轉錄產生mRNA；酶III定位在核漿，主要轉錄tRNA和5S-rRNA基因。④RNA聚合酶催化聚合反應時需要有Mg或Mn的存在，無3’→5’外切酶海性，無校對功能。

8、密碼子分為起始密碼和終止密碼，起始密碼為AUG，終止密碼為UAA、UAG和UGA，共有64種不同的密碼?？勺鳛樵松锲鹗济艽a的是：AUG.GUG.UUG。

9、遺傳密碼具有以下特點：

A、連續(xù)性：兩個密碼子之間沒有任何核苷酸加以分隔，即密碼是無標點的。B、方向性：mRNA中密碼子的排列是有方向性的，即起始密碼子總是位于編碼區(qū)5’末端，而終止密碼子位于3’末端。每個密碼子的三個核苷酸也是5’→3’方向閱讀，不能倒讀。C、簡并性：是指遺傳密碼中除色氨酸和甲硫氨酸僅有一個密碼子外，其余氨基酸有2～6個密碼子為其編碼。D、通用性：從最簡單的病毒、原核生物、直至人類，都使用同一套遺傳密碼。E、擺動性：翻譯過程中，氨基酸的正確加入，要靠mRNA上的密碼子與tRNA上的反密碼子相辯認。密碼子與反密碼子配對辯認時，有時不完全遵守堿基互補規(guī)律，即使不嚴格互補也能辯認配對，這種現(xiàn)象稱為擺動。

10、轉錄的過程及特點

①轉錄是以DNA為模板，以4種NTP為原料，依堿基配對規(guī)律，在DNA指導的RNA聚合酶催化下合成RNA的過程，其過程包括：起始、延長和終止三個階段。②轉錄的特點：A、對于一個基因組來說，轉錄只發(fā)生在一部分基因，而且每個基因的轉錄都受到相對獨立的控制。B、轉錄是不對稱的。C、轉錄時不需要引物，而且RNA鏈的合成是連續(xù)的。D、轉錄的單向性，即RNA生物合成時，只能向一個方向進行聚合，所依賴的模板DNA鏈的方向為3’→5’，而RNA鏈的合成方向為5’→3’。E、有特定的起始和終止位點。參與轉錄終止的因素為ρ因子或轉錄產物的3'端發(fā)夾結構,轉錄終止的修飾點:AATAAA+GT序列。

11、原核生物DNA復制的過程及特點

①復制過程包括：起始（復制起始位點識別、解螺旋酶解開DNA雙鏈，引發(fā)體合成RNA引物）延伸（DNA聚合2+

2+ 3 酶催化聚合反應，連續(xù)合成前導鏈，不連續(xù)合成隨從鏈）。終止（RNA引物去除、岡崎片段連接、在特殊的終止結構區(qū)域停止）。②復制的共同特點為：半保留復制和半不連續(xù)復制、聚合反應都需要模板、底物、DNA聚合酶及其它酶和蛋白質。

12、真核生物染色體DNA復制的特點：（原核相反）

①復制起始點為多個；②復制叉移動速度慢；③復制方向大多數(shù)為雙向；④RNA引物短；⑤岡崎片段短，⑥不可連續(xù)復制

13、翻譯的主要過程及特點

①起始：形成翻譯起始復合物②延長：指每加一個氨基酸經過進位、成肽和轉位，使肽鏈從N端向C端延長。③終止（當mRNA分子中的終止密碼子出現(xiàn)后，多肽鏈合成停止，肽鏈從肽酰-tRNA中釋出，mRNA、核蛋白體等分離）。蛋白制合成是一個耗能過程，每生成一個肽鍵，要消耗2個高能磷酸鍵，氨基酸活化要消耗2個高能磷酸鍵，整個過程可能多于4個高能磷酸鍵。

14、原核生物mRNA的加工：轉錄產物mRNA分子不需加工。tRNA結構基因的初級轉錄產物需要加工，才能成為具有生物功能的成熟分子。tRNA前體的加工包括剪切作用（切除多余核苷酸）、添加和修復3'端CCA序列，某些堿基的化學修飾（成熟tRNA分子中有稀有堿基）。

15、翻譯后的加工修飾：

①加工包括：A、去掉N-甲酰基、N-蛋氨酸或N端序列。B、個別氨基酸的修飾（羥化、磷酸化形成-S-S-等）。C、多蛋白水解修飾，D、分子伴侶，蛋白質二硫鍵異構酶，肽-脯氨酰順反異構酶輔助折疊成空間構象。E、亞基聚合，F(xiàn)、輔基的結合（糖基化等）。其中A、B、C屬一級結構修飾，D、E、F屬空間結構修飾。②多肽鏈形成后，氨基酸殘基可進行多種共價修飾，包括；磷酸化，羥基化，ADP-核糖基化，形成胱氨酸及乙?；＂鄯g過程涉及多種分子之間的相互作用，可以歸納為：RNA-蛋白質相互作用，蛋白質-蛋白質相互作用及RNA-RNA相互作用。④參與翻譯終止的蛋白質因子包括：RF、PR、IF。⑤廣義的核蛋白體循環(huán)包括：翻譯起始，進位，成肽，轉位和翻譯終止。

16、真核生物mRNA的加工包括：

①5′端加帽（由加帽酶催化5′端加入7-甲苷烏苷酸，形成帽子結構mGpppmNP-）。②3′端加入Poly(A)尾（A、組蛋白的成熟mRNA無需加polyA尾；B、加尾信號包括AAUAAA和富含GU的序列；C、加尾不需模板；D剪切過程需要多種蛋白質因子的輔助）。③mRNA前體的剪接（剪接加工以除去內含子序列，并將外顯子序列連接成為成熟的有功能的mRNA分子。內含子兩端的結構通常是5′-GU??AG-3′。選擇性剪接的作用機制包括；A使用不同的剪接位點，B選擇使用外顯子，C、反式剪接，D、使用不同的啟動子，E、使用不同的多腺苷酸化位點）。④RNA的編輯（發(fā)生于轉錄后水平，改編mRNA序列，C→U或A→G，增加遺傳信息容量）。

17、基因表達是指生物基因組中結構基因所攜帶的遺傳信息經過轉錄、翻譯等一系列過程，合成特定的蛋白質，進而發(fā)揮特定的生物學功能和生物學效應的全過程。但并非所有基因表達過程都產生蛋白質，tRNA、rRNA編碼基因轉錄生成RNA的過程也屬于基因表達?；虮磉_受到多級水平的調控，具有階段特異性（時間特異性）和組織特異性（空間特異性）。基因表達分為幾個階段：基因活化、轉錄、轉錄后加工、翻譯、翻譯后加工等、產物是RNA和有功能的蛋白質。

18、原核生物基因表達調控的環(huán)節(jié)，主要在轉錄水平，其次是翻譯水平。原核生物基因多以操縱子的形式存在，轉錄水平的調控涉及到啟動子、σ因子（能與RNA聚合酶結合）、阻遏蛋白(負調控)、正調控蛋白、倒位蛋白、RNA聚合酶抑制物、衰減子等多種因素。而翻譯水平的調控涉及到SD序列（位于AUG前）、mRNA的穩(wěn)定性（不穩(wěn)定，其5′端和3′端的發(fā)夾結構可保護其不被酶水解，mRNA的5′端與核糖體結合，可明顯提高其穩(wěn)定性）、翻譯產物及小分子RNA的調控作用。4

19、真核生物基因表達的調控環(huán)節(jié)較多，在DNA水平可通過染色體丟失，基因擴增、基因重排、DNA甲基化以及染色體結構改變影響基因表達，在轉錄水平則主要通過反式作用因子的作用調控轉錄因子與TATA盒的結合、RNA聚合酶與轉錄因子-DNA復合物的結合及轉錄起始復合物的形成；在轉錄后水平主要通過RNA修飾、剪接及mRNA運輸?shù)目刂苼碛绊懟虮磉_；影響翻譯水平的因素有影響起始翻譯的阻遏蛋白、5′AUG、5′端非編碼區(qū)的長度、mRNA的穩(wěn)定性調節(jié)及小分子RNA等。真核基因調控中最重要的環(huán)節(jié)是基因轉錄，真核生物基因表達需要轉錄因子、啟動子、沉默子和增強子。

20、反式作用因子：指能直接或間接辨認和結合轉錄上游區(qū)段DNA的蛋白質，其主要特點包括三個功能結構域（DNA識別結合域、轉錄活性域、結合其它蛋白的結合域）、能識別并結合上游調控區(qū)的順式作用元件、對基因表達有正性和負性調控作用。其活性調節(jié)方式：表達式調節(jié)，共價修飾，配體結合及蛋白質-蛋白質相互作用。作用方式:成環(huán)、扭曲、滑動、Oozing。DNA結構域包括：鋅指、螺旋—轉角—螺旋、亮氨酸拉鏈和螺旋—環(huán)—螺旋。轉錄激活域富含：酸性氨基酸、脯氨酸和谷氨酰胺。

21、參與DNA復制（合成）的物質包括：

①模板（解開成單鏈的DNA母鏈）。②引物（提供3’—OH未端使dNTP可以依次聚合）。③底物（dATP，dGTP，dCTP和dTTP）。④聚合酶（依賴DNA的DNA聚合酶（DNA—pol））。⑤其它的酶和蛋白質因子。DNA復制的基本過程包括：①DNA雙鏈解開，②RNA引物的合成，③DNA鏈的延長，④切除引物，填補缺口，連接相鄰DNA片段，⑤切除和修復錯配堿基。

22、結構基因突變的類型包括點突變、缺失、插入和倒位四類，遺傳密碼的改變分為錯義突變、無義突變、同義突變和移碼突變。

23、癌基因惡性激活的機制包括：①原癌基因點突變，②原癌基因獲得外源啟動子而激活，③原癌基因因甲基化程度降低而激活，④基因易位或重排使原癌基因激活。

24、逆轉錄病毒載體是基因治療中最常用的載體。造血肝細胞是基因治療中最重要的靶細胞，禁用生殖細胞?；蜣D移技術(基因治療技術)包括生物學方法和非生物學方法:生物學方法有:逆轉錄病毒載體.腺病毒載體.腺相關病毒載體.單純皰疹病毒載體;非生物學方法有：脂質體、直接注射、受體介導基因轉移技術、DNA—磷酸鈣沉淀法、電穿孔法、顯微注射、顆粒轟擊。

25、DNA甲基化的一個特點是它們經過細胞許多代分裂之后仍保持穩(wěn)定。在真核生物DNA中，幾乎所有甲基化均發(fā)生于二核苷酸序列5’—mCG—3’上。

26、一個基因所包括的序列有：編碼蛋白質肽鏈或RNA的核酸序列、保證轉錄所必需的調控序列、位于編碼區(qū)5’端上游的非編碼序列、內含子、位于編碼區(qū)3'端下游的非編碼序列。

27、啟動子是RNA聚合酶特異性識別和結合的DNA序列,啟動子具有方向性，真核生物的啟動子必須與轉錄因子結合后，才能被DNA聚合酶識別和結合，真核生物的啟動子元件是TATA蓋,TATA盒的核心序列是TATA(A/T)A(A/T)，位于轉錄起始點上游—25bp處,啟動子決定轉錄方向.模板鏈及轉錄效率。上游啟動子元件包括：CAAT盒，CACA盒和GC盒。

28、逆轉錄：是指以RNA為模板，利用宿主細胞中4種dNTP為原料，在引物的3'端以5'→3'方向合成與RNA互補的DNA鏈的過程，此過程與中心法則方向相反，故稱為逆轉錄。

29、原癌基因產物的類型及細胞定位

①生長因子及其類似物，由細胞分泌，如C-sis家族（sis編碼血小板源生長因子，表達產物與PDGF鏈結構同源）。②跨膜生長因子受體型的酪氨酸蛋白激酶，如erb-B,表皮細胞生長因子（EGF）受體；fims,巨噬細胞集落刺激因子受體；定位于質膜。③細胞內信號傳導分子，定位于胞夜,包括A、低分子量G蛋白，如H-ras等 5 基因表達產物；B、胞內蛋白激酶（包括與膜結合的蛋白酪氨酸激酶和胞漿絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶），如src、abl。④核內轉錄因子：如myc、fos等，定位于細胞核內。⑤胞漿調節(jié)蛋白，如crk的產物是存在于胞漿中的調節(jié)蛋白，定位于胞漿。⑥可溶性蛋白酪氨酸激酶受體和非蛋白激酶受。30、細胞周期的主要調控點

細胞周期的運行受多種因素所調控，有2個主要調控點，亦稱為檢測點。①G1/S期檢測點：在酵母中稱起點，在哺乳細胞中稱限制點,是控制細胞進入S期檢測點（G1期檢測點）,cyclinB與CDK4和CDK6結合，cyclinE與CDK2，CDK3結合，通過磷酸化使它們活化。cyclin-CDK復合物可使Rb蛋白磷酸化，從而釋放轉錄因子E2F，促進DNA復制相關基因的表達。CDK2也可和cyclinA、cyclinA1結合，促進早S期DNA合成的起始。②G2/M期檢測點：是控制細胞進入M期檢測點（G2期檢測點），促有絲分裂因子（MPF）由cyclinB和CDK1組成，是啟動有絲分裂的關鍵因子。細胞何時進入M期取決于Cdc2的磷酸化狀態(tài)。

31、真核細胞轉染的基本方法：

①磷酸鈣沉淀法。②電穿孔法。③脂質體介導的基因導入法。④DEAE-葡聚糖法。⑤顯微注射法。

32、DNA損傷的主要類型

①堿基和糖基破壞②錯配③DNA鏈斷裂：電離輻射致DNA損傷的主要形式④DNA變聯(lián)。上述DNA損傷可導致DNA模板發(fā)生堿基的置換、插入、缺失、鏈的斷裂，并可影響到染色體的高級結構。DNA鏈中一種嘌呤被另一種嘌呤取代，或嘧啶被另一種嘧啶所取代，稱為轉換；嘌呤被嘧呤取代，或反之，稱為顛換；轉換和顛換在DNA復制時可引起堿基錯配，導致基因突變；堿基的插入和缺失可引起移碼突變。

33、DNA修復機制的主要類型

①光修復；②切除修復；③重組修復；④SOS修復；⑤錯配修復。

34、基因文庫篩選的主要方法及原理

(1)根據(jù)抗藥性標志篩選：對于帶有某種抗藥性標志基因，只有轉化成功的受體菌才可能在含該抗生素的培養(yǎng)基中生存并形成菌落；而沒有轉化成功的受體菌，不能在培養(yǎng)基中生長，以此可選擇陽性菌。(2)根據(jù)菌落的呈色反應篩選（互補、藍-白篩選）：根椐菌落的顏色并結合插入片段的序列測定篩選。(3)營養(yǎng)缺陷型標記法:(4)核酸分子雜交法：即采用與目的基因部分互補的DNA片段作為探針，與含有重組體的細菌菌落進行雜交，以確定重組體中帶目的基因。包括原位雜交和southern印跡雜交。（5）遺傳互補法：載體上的營養(yǎng)代謝標記可以對宿主細胞的營養(yǎng)代謝缺陷進行互補，以此作為篩選重組體的標記。（6）免疫學方法：如果克隆基因的產物是已知的，并且在菌落或噬菌斑中表達，因而可以用相應的抗血清或單克隆抗體，通過放射免疫、化學發(fā)光或顯色反應進行篩選。

35、PCR的主要步驟及引物設計的基本要求

①PCR的主要步驟：PCR又稱聚合酶鏈式反應，是在體外進行的DNA復制反應過程。其基本過程包括：A、雙鏈DNA模板加熱變性成單鏈(變性),溫度95度左右。B、在低溫下引物與單鏈DNA互補配對(退火),85-90度。C、延伸：在四種DNTP底物及Mg存在條件下，TaqDNA聚合酶在最適作用溫度（70~75℃）下，根據(jù)堿基互補配對原則，從特異結合到DNA模板上的引物3′-OH端開始摻入單核苷酸，合成新的DNA分子。②引物設計的基本要求：A、引物長度一般為15~30個核苷酸。B、引物中的堿基組成盡可能隨機分布，避免出現(xiàn)嘌呤、嘧啶堿基堆積現(xiàn)象，尤其在3′端避免連續(xù)3個G或C。C、引物自身不應存在互補序列以避免折疊成發(fā)夾結構，引物自身存在的連續(xù)互補序列，一般不超過3bp。D、兩個引物之間不應存在互補序列，尤其應避免3′端的互補重疊。E、引物與非特異擴增區(qū)的序列的同源性不要超過70%，引物3′末端連續(xù)8個堿基在待擴增區(qū)以外不能有完全互補序列。F、引物與模板結合時，引物的5′端可以修飾。2+ 6

36、乳糖操縱子的正、負調節(jié)機制

乳糖操縱子包含3個結構基因Z.Y.A（編碼β-半乳糖苷酶，β-半乳糖苷通透酶和轉乙?；福?、3個調控元件（啟動子、操縱基因和CAP結合位點）和1個調節(jié)基因（編碼阻遏蛋白）。乳糖操縱子的轉錄起始是由CAP和阻遏蛋白兩種調控因子來調控的。（1）阻遏蛋白的負調控：無乳糖時，阻遏蛋白結合操縱基因，妨礙RNA聚合酶結合啟動子，從而抑制結構基因轉錄。有乳糖時，生成半乳糖（誘導劑）結合阻遏蛋白，使阻遏蛋白構象改變，變構的阻遏蛋白不能與操縱序列結合，阻遏機制解除，結構基因可以轉錄，基因得以表達。③cAMP-CAP復合物的正調控:無葡萄糖時，cAMP濃度高，形成的cAMP-CAP復合物結合于CAP結合位點，增強啟動子轉錄活性，促進下游基因得以表達；有葡萄糖時，cAMP濃度低，cAMP-CAP復合物形成受阻，影響轉錄活性。④正、負調控機制相輔相成：cAMP-CAP復合物是轉錄必需的，同時阻遏蛋白進一步控制轉錄啟動。綜上，乳糖操縱子最強的表達條件是有乳糖而無葡萄糖。

37、雙脫氧末端終止法DNA測序的主要步驟：雙脫氧末端終止法是以單鏈或雙鏈DNA為模板，采用DNA引物引導新生DNA的合成，又稱為引物合成法，或酶促引物合成法。其主要步驟為：①制備單鏈模板。②模板與測序引物結合。③摻入法標記反應。④延伸-終止反應。⑤變性膠電泳。⑥放射自顯影。⑦閱讀測序結果。

38、常用的分子生物學技術的原理、過程及特點

①核酸分子雜交技術：基本原理是：具有互補序列的兩條單鏈核酸分子在一定條件下堿基互補配對結合，重新形成雙鏈；在這一過程中，核酸分子經歷了變性和復性的變化，以及復性過程中各分子間鍵的形成和斷裂等。特點：直接檢測血清中病毒基因組，無須擴增，靈敏度較PCR低。在雜交體系中已知的核酸序列稱作探針。②聚合酶鏈反應（PCR）：PCR的原理是根據(jù)待測DNA片段兩端的核苷酸序列，設計并人工合成兩個分別與DNA片段兩端互補的寡聚核苷酸引物，在有過量的引物、過量的底物（4種dNTP）、DNA聚合酶以及模板（待擴增片段的DNA分子）的反應體系中，經過高溫變性（使DNA鏈解開）、低溫退火（使引物與模板結合）和適溫延伸（新合成的DNA片段）三個階段的循環(huán)周期，對DNA分子進行擴增。特點:極強的擴增能力,度高靈敏性,高度特異性，只需微量模板,只需數(shù)小時,擴增產物量大,變性.復性.延伸三個步聚循環(huán)進行,操作簡便，適用廣泛，但可出現(xiàn)假陽性.③DNA序列測定：DNA序列測定是在高分辨率變性聚丙烯酰胺凝膠電泳技術的基礎上建立起來的，包括Sanger雙脫氧鏈末端終止法和化學降解法。Sanger法的基本原理是：雙脫氧核苷酸（ddNTP）在DNA合成過程中代替相應的脫氧核苷酸（dNTP）作為底物，不能形成3′，5′-磷酸二酯鍵而導致鏈延伸終止?；瘜W降解法：是采用化學試劑處理末端放射性標記的DNA單鏈片段，造成堿基特異性切割，由此產生一組具有不同長度的DNA鏈的反應混合物，經凝膠電泳按分子大小分離和放射自顯影，直接讀出待測DNA的核苷酸順序。

④DNA芯片技術：DNA芯片技術是一種大規(guī)模集成的固相核酸分子雜交，以大量已知堿基序列的寡核苷酸片段為探針，檢測樣品中哪些核酸序列與其互補，然后通過定性、定量分析得出待測樣品的基因序列及表達的信息。DNA芯片的主要技術流程包括：芯片的設計與制備、靶基因的標記（常用熒光色素.生物素或放射性核素標記dNTP）、芯片雜交與雜交信號檢測。特點：高通量.鑒別診斷。酶：DNA聚合酶。所需探針：合成的寡核苷酸片段，cDNA，已克隆的基因片段，雙鏈或單鏈DNA或RNA，肽核酸。

⑤基因克隆技術（重組DNA技術）：基因克隆是指某種目的基因的擴增與分離過程，具體是從基因組或DNA大片段中分離并獲得某一特定的基因或DNA片段，再通過DNA序列擴增形成由眾多拷貝組成的DNA拷貝群體的過程。其基本過程為：A-目的基因的制備；栽體的選擇與制備；B-DNA分子的體外連接；C-將外源DNA導入宿主細胞；D-目的基因的篩選與鑒定；E-DNA重組體的擴增與表達

39、原核生物與真核生物轉錄調控的特點比較：

①兩者均涉及RNA聚合酶和轉錄調控序列（啟動子等）的相互作用。②真核需要多種轉錄因子輔助、原核不需要。③真核以正調控為主，原核以負調控為主。④真核3種RNA聚合酶負責不同種類基因的轉錄，原核只有1種RNA聚合酶。

40、原核生物和真核生基因表達調控特點的比較。

①相同點：轉錄起始是基因表達調控的關鍵環(huán)節(jié)②不同點：A、原核基因表達調控主要包括轉錄和翻譯水平；真核基因表達調控主要包括染色質活化、轉錄、轉錄后加工、翻譯、翻譯后加工多個層次。B、原核基因表達調控主要為負調節(jié)，真核主要為正調節(jié)。C、原核轉錄起始不需要轉錄因子，RNA聚合酶直接結合啟動子，由σ因子決定基因表達的特異性；真核轉錄起始需要基礎、特異兩類轉錄因子，依賴DNA-蛋白質、蛋白質-蛋白質相互作用，調控轉錄激活。D、原核基因表達調控主要采用操縱子模型，轉錄出多順反子RNA，實現(xiàn)協(xié)調調節(jié)；真核基因轉錄產物為單順反子RNA，功能相關蛋白質的協(xié)調表達機制更為復雜。

41、質粒的特征：

①原核細胞中染色體外的共價閉合的環(huán)狀DNA分子。②能獨立于細胞的染色體而進行復制，并依賴于宿主細胞。③在同一宿主中具有不相容性，即具有相同復制起始位點和分配區(qū)的兩種質粒不能共存于一個宿主菌。④具有嚴格的遺傳控制系統(tǒng)（復制調控系統(tǒng)，分配系統(tǒng)，細胞分裂控制系統(tǒng)，位點特異重組系統(tǒng)）。⑤其所攜帶的遺傳信息能賦予宿主細胞特定的遺傳性狀。⑥是DNA重組技術中所使用的主要載體。作為克隆載體的質粒具有的特點：分子量較小，能在細菌內穩(wěn)定存在，有較高的拷貝數(shù)；具有一個以上的遺傳標志；具有多個限制酶的單一切點，稱為多克隆位點，便于外源基因的插入。

42、真核生物基因組結構與功能的特點。

①每一種真核生物都有一定的染色體數(shù)目，體細胞一般為雙倍體。②真核基因組遠遠大于原核生物的基因組，具有許多復制起點。③真核基因組由一個結構基因與相關的調控區(qū)組成，轉錄產物為單順反子，即一分子mRNA只能翻譯一種蛋白質。④真核生物分子含有大量重復順序。⑤真核生物基因組內非編碼的順序占90%以上。⑥真核基因是斷裂基因。⑦功能相關的基因構成各種基因家族。⑧真核生物基因組中也存在一些可移動的遺傳因素。

43、蛋白質生物合成后的靶向輸送過程及特點：

蛋白質合成后，定向地被輸送到最終發(fā)揮生物學功能的部位稱為靶向輸送。靶向輸送的蛋白質的N端往往有一些特異的氨基酸序列，稱為信號序列，是決定蛋白質靶向輸送特性的重要元件，通過信號序列引導蛋白質從胞漿進入內質網.線粒體.葉綠體和核內，靶向不同的蛋白質各有特異的信號序列。分泌型蛋白合成后進入內質網，經加工，包裝成分泌小泡，再轉移.融合到靶部位或分泌出細胞，其靶向輸送主要靠信號肽與胞漿中的信號肽識別粒子（SRP）識別并特異結合，然后再通過SRP與膜上的對接蛋白（DP）識別并結合后，將所攜帶的蛋白質送出細胞；線粒體蛋白的靶向輸送靠導肽與多種蛋白復合體介導進入基質和膜間腔，然后自發(fā)的或在分子伴侶HSP70幫助下折疊形成有功能的蛋白質；而細胞核蛋白的靶向輸送則通過核定位信號與核輸入受體結合形成核蛋白-受體復合物，被導出核孔，再與核孔復合體結合后進入細胞核。

44、核酸分子雜交的基本方法包括：Southern印跡雜交（鑒別DNA靶分子的雜交、待測核酸是DNA片段）、Northern印跡雜交（鑒別RNA靶分子、待測核酸是RNA）、斑點雜交、原位雜交和液相雜交。

45、DNA復制與轉錄的異同。

相同點：①模板是DNA②遵守堿基互補規(guī)律③新鏈合成方向為5'→3'④催化核苷酸以磷酸二酯鏈連接⑤合成部位在細胞核。

不同點：①復制的原材料是dNTP，轉錄的原料是NTP②復制的主要酶類是DNA聚合酶，轉錄酶是RNA聚合酶③復 8 制需要RNA引物，轉錄不需要引物④復制的產物是雙鏈DNA，轉錄的產物是單鏈RNA⑤復制的模板是DNA雙鏈（半保留復制），轉錄的模板是DNA單鏈（不對稱轉錄）⑥復制的功能是傳遞遺傳信息給子代 ,轉錄是表達信息所需步聚.46、雙脫氧核苷酸末端終止法DNA序列測定中所需要的順序試劑：M13載體、dNTP、DNA聚合酶I的klenow片段，逆轉錄酶，TqaDNA聚合酶（耐熱DNA聚合酶），經過修飾的T7噬菌菌體DNA聚合酶，測序酶2.0版，雙脫氧核苷三磷酸（即2',3'-ddNTP）、dNTP類似物，放射性標記的[aP]dNTP。

47、PCR體系的主要成分。

引物、TaqDNA聚合酶、dNTP、模板核酸、緩沖液。

48、DNA聚合酶I的作用特點：

①模板為DNA，②底物為4種脫氧核苷酸（dATP、dCTP、dGTP、dTTP），③Mg參與，④DNA合成方向為5'→3'，⑤具有DNA聚合酶活性，3'→5'及5'→3'核酸外切酶活性，其5'→3'核酸外切酶活性，用于缺口平移法標記DNA探針。

基因治療的方法有兩種：體內直接轉基因，稱為體內法；細胞介導的基因治療，稱為回體法?；驕缁罴夹g有：反義核酸技術，核酶技術，三鏈技術，干擾RNA技術。人的DNA端粒含有TTAGGG重復序列。

49.信號肽的特點:能與細胞質中的信號識別顆粒結合,SRP受體是蛋白質進入內質網所必需的,N端一小段富含蔬水氨基酸的序列,翻譯的同時引導新生多肽鏈穿過內質網.基因組文庫—采用限制酶將基因組DNA切成片段，每一DNA片段都與一個載體分子拼接成重組DNA，將全部DNA分子都引入宿主細胞并擴增所得到的分子克隆混合體叫基因組文庫。

50.基因重組是指DNA之間的共價連接.在分子克隆中的克隆是指無性繁殖DNA?；蚬こ讨心康幕虻膩碓纯梢允?化學合成.PCR合成.細胞DNA.組織DNA.cDNA文庫。

分子生物學需要掌握的重點：

DNA、RNA、蛋白質、質粒、基因、端粒、聚合酶、密碼子、突變、變性的概念或結構、性質及特點；

復制、轉錄、逆轉錄、翻譯、加工修飾、靶向輸送的主要過程及特點；

癌基因的概念、原癌基因產物的類型及細胞定位、癌基因活化致癌的主要機制；

常用分子生物學技術的原理、主要步驟、酶學及特點；

基因表及其調控的原理、主要過程或步驟，乳糖操縱子的正、負調節(jié)機制；

常用的基因診斷及基因治療技術；

基因克隆、基因診斷、基因治療、管家基因、抑癌基因、Klenow片段、核蛋白體、限制性內切核酸酶、人類基因組計劃、原位雜交的概念；

雙脫氧末端終止法DNA測序、重組DNA技術的主要步驟；

結構基因、順式作用元件、啟動子、遺傳密碼、反式作用因子、氨基酰-tRNA、基因組文庫、DNA多態(tài)性、轉位因子、探針、Tm值、DNA微陣列、DNA甲基化的概念、性質；

核酸分子雜交的主要類型、PCR的主要步驟及引物設計； DNA、RNA及多肽鏈的合成方向；

真核細胞轉染的基本方法；

細胞周期的主要調控點；

DNA損傷及修復的主要類型和機制；

基因文庫篩選的主要方法及原理。

《醫(yī)學分子生物學》主要內容

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321、醫(yī)學分子生物學：醫(yī)學分子生物學是分子生物學的一個重要分支，是從分子水平研究人體在正常和疾病狀態(tài)下生命活動及其規(guī)律的一門科學。

2、基因的概念、功能

基因：是貯存遺傳信息的核酸（DNA或RNA）片段，包括編碼RNA和蛋白質的結構基因以及轉錄調控序列兩部分。

基因的功能：

1、利用4種堿基的不同排列荷載遺傳信息；

2、通過復制將所有的遺傳信息穩(wěn)定、忠實地遺傳個子代細胞；

3、作為基因表達的模版。

3、DNA、RNA的結構和功能

功能：DNA:DNA的基本功能是以基因的形式荷載遺傳信息，并作為基因復制和轉錄的模板。它是生命遺傳的物質基礎，也是個體生命活動的信息基礎。

RNA:

1、mRNA：攜帶蛋白質的序列信息，在翻譯過程作為模板指導蛋白質的合成

2、tRNA:在蛋白質生物合成時運輸氨基酸

3、核蛋白體：介導rRNA與mRNA的結合 rRNA與核蛋白體蛋白的結合 rRNA與tRNA的相互識別和相互作用

4、小分子RNA：參與mRNA的剪接、加工

U3與rRNA加工有關

4、不同生物基因的基本結構特點

原核生物：5’-啟動子-結構基因-轉錄終止子-3’

真核生物：由1個結構基因+轉錄調控序列組成，mRNA多是單順反子，rRNA基因結構是多順反子 病毒：與真核基因相比很小，一般沒有內含子，調控序列較少，有不規(guī)則基因

5、原核、真核生物基因的轉錄調控序列有哪些

（1）原核生物：啟動子、終止子、操縱原件、正調控蛋白結合位點；

① 啟動子：提供轉錄起始信號，其本身不出現(xiàn)于RNA產物中。其中有著“TATAAT”的共有特征序列，稱為普里布諾盒。

② 終止子：提供RNA合成終止信號。其含有GC富集區(qū)組成的回文特征序列。③ 操縱元件：被阻遏蛋白識別與結合。與啟動子通常有部分重疊。④ 正調控蛋白結合位點：加強下游結構基因的轉錄。

（2）真核生物：啟動子、上游啟動子元件、增強子、加尾信號和一些反應元件等。

① 啟動子：提供轉錄起始信號，啟動子本身通常不被轉錄，除了編碼tRNA基因的啟動子。分為三類：I類啟動子富含GC堿基對，編碼rRNA的基因，除了5SrRNA。II類啟動子具有TATA盒特征結構,編碼蛋白質（mRNA）的基因和一些小RNA基因。III類啟動子包括A盒、B盒、C盒，編碼5SrRNA、tRNA、U6snRNA。

② 增強子：順式作用元件，增強鄰近基因的轉錄。③ 沉默子：負性調控元件，可抑制基因轉錄的特定序列。

6、操縱子、啟動子、增強子、斷裂基因、內含子和外顯子的概念

操縱子：功能上相關聯(lián)的數(shù)個結構基因串聯(lián)在一起，由一套轉錄調控序列控制其轉錄，構成的基因表達單位。

啟動子：指結構基因的轉錄起始位點附近的一段DNA序列，它結合RNA聚合酶（真核生物還需要結合其他蛋白質因子）后能夠開放基因轉錄。

增強子：是可以增強真核生物基因啟動子的工作效率的順式作用元件。斷裂基因：真核生物的結構基因中，編碼區(qū)與非編碼區(qū)間隔排列。

內含子：指在真核生物的斷裂基因及其初級轉錄產物中出現(xiàn)，但在成熟RNA中被剪接除去的核酸序列。

外顯子：指在真核生物的斷裂基因及其成熟RNA中都存在的核酸序列。

7、基因組的定義和功能

定義：細胞或生物體中，一套完整單倍體的遺傳物質的總和。

功能：儲存和表達遺傳信息

8、真核生物基因組的特點

真核生物的基因組龐大，出了結構基因的結構與原核生物大不相同以外，還存在大量的非結構基因區(qū)域。真核細胞基因組具有結構基因呈斷裂基因形式、以單順反子轉錄、結構基因在基因組中所占比例小于非編碼區(qū)域的特點。真核細胞基因組存在大量重復序列，可以分為高度重復序列、中毒重復序列和單拷貝或低度重復序列等3種。真核基因組的另一特點是存在多基因家族。

9、原核生物基因組的特點

原核生物的基因組主要是染色體DNA。

特點：

1、基因組中很少有重復序列；

2、編碼蛋白質的結構基因多為單拷貝基因，但編碼rRNA的基因仍然是多拷貝基因；

3、結構基因在基因組中所占的比 例遠遠大于真核基因組，但小于病毒基因組；

4、許多結構基因在基因組中以操縱子為單位排列。

10、質粒、基因重疊、基因組、假基因、核酶

質粒：細菌細胞內的、染色體外的DNA分子，是共價閉合的環(huán)狀DNA分子，能夠獨立于細胞的染色質DNA而進行復制。

基因重疊：同一DNA片段可以是2種甚至3種蛋白質分子的部分編碼區(qū)?；蚪M：細胞或生物體中，一套完整單倍體的遺傳物質的總和。假基因：與有功能的基因同源，但不能產生有功能的基因產物的基因。核酶：指具有催化活性的RNA，其作用底物是RNA，主要參與RNA的加工成熟。

11、DNA復制過程的共同特點

1、半保留復制方式保證了遺傳信息的忠實傳遞；

2、基因組DNA都有固定的復制起始點；

3、復制子是基本復制單位；

4、雙向復制形成復制泡和復制叉；

5、半不連續(xù)復制方式克服了DNA空間結構對DNA新鏈合成的制約。

12、DNA復制保真性的機制

1、DNA聚合酶對堿基配對的選擇作用，保證嚴格的堿基配對規(guī)律；

2、DNA聚合酶對模板的識別作用；

3、DNA聚合酶3’→5’外切活性的校正作用，復制出錯時有即時的糾錯功能。

13、真核生物DNA復制的基本過程

1、DNA復制的起始；

2、DNA鏈的延伸。DNA鏈的延伸主要由DNA聚合酶完成。DNA聚合酶催化的反應是以親代DNA為模板、4種脫氧核糖核苷三磷酸，即dATP、dGTP、dCTP、dTTP為原料底物，一句堿基配對原則，在RNA引物鏈的3’-OH上開始逐個添加dNTP，從而延伸為子代DNA鏈；

3、復制的終止。復制的終止過程包括去除RNA引物、岡崎片段的連接等反應，最終形成兩個完整的子代DNA雙鏈。

14、端粒、端粒酶

端粒：是位于真核生物染色體末端的、由DNA和蛋白質組成的一膨出結構。端粒DNA由短的高度重復序列組成，不同生物的重復序列不同。

端粒酶：是反轉錄酶，由蛋白質和RNA共同組成能以自身的RNA為模板反復延伸端粒的重復序列。

15、DNA損傷的因素、類型

DNA損傷的因素包括：電離輻射、紫外線、堿基類似物、堿基修飾劑、某些化學染料和自由基。DNA損傷的類型有堿基和糖基破壞、錯配、DNA鏈斷裂、DNA交聯(lián)等。

16、DNA損傷的修復方式

DNA損傷的修復方式：直接修復、切除修復、重組修復和損傷跨越。

17、切除修復、重組修復

切除修復：在多種酶作用下，先將損傷區(qū)域切除，然后利用互補鏈為模板，合成一段正確配對的堿 11 基順序來修補。

重組修復：重組酶系將未受損傷的DNA片段移到損傷部位，提供正確的模板，進行修復。

18、基因表達的概念

基因表達：指基因轉錄及翻譯的過程，基因表達的最終產物是蛋白質或者rRNA、tRNA等。管家基因是組成性表達，而可調節(jié)基因的表達具有時空特異性。

19、何為轉錄？轉錄的體系？復制和轉錄的區(qū)別有哪些？ 轉錄：以DNA為模板合成RNA的過程稱為轉錄。

轉錄體系：

1、模板：DNA；

2、原料：ATP、GTP、CTP、UTP；

3、RNA聚合酶：原核細胞：全酶α2ββ'σ；真核細胞：RNA聚合酶I、II、III 復制和轉錄的不同點：1)復制的模板是DNA雙鏈（半保留復制），轉錄的模板是DNA單鏈（不對稱轉錄）。2）復制的原料是dNTP，轉錄的原料是NTP。3)復制的主要酶類是DNA聚合酶，轉錄酶是RNA聚合酶。4)復制需要RNA引物（由引物酶合成），轉錄不需要引物。5)復制的產物是雙鏈DNA，轉錄的產物是單鏈RNA。6）復制的功能是傳遞遺傳信息給子代，轉錄是表達遺傳信息所需步驟。20、原核、真核生物RNA轉錄的基本過程

轉錄起始：轉錄起始復合體在啟動子部位形成（形成開放轉錄復合體）① 原核生物：RNA聚合酶與啟動子相互作用。② 真核生物: RNA聚合酶、反式作用因子與順式作用元件相互作用。轉錄延長：RNA鏈隨著轉錄泡的移動得以延長 ①原核生物：核心酶催化(α2β'βω)② 真核生物：磷酸化的RNA聚合酶催化，核小體解聚。

轉錄終止：轉錄終止受DNA模板上終止信號的控制 ① 原核生物：a.依賴ρ因子：ρ因子與RNA轉錄產物結合，結合后ρ因子和RNA聚合酶發(fā)生構象變化，使RNA聚合酶停頓，轉錄停止。b.非依賴ρ因子：DNA模板上靠近終止處有些特殊堿基序列，轉錄出RNA后，RNA產物形成特殊的莖環(huán)結構來終止轉錄。② 真核生物：轉錄終止的修飾點處切離并加尾。

21、蛋白質合成體系

蛋白質合成體系：

1、模板：mRNA；

2、氨基酸運輸：tRNA;

3、肽鏈合成場所：核糖體；

4、蛋白質因子：起始、延長、終止因子；

5、原料：20種有遺傳密碼的氨基酸

22、原核、真核生物翻譯的基本過程：

1、起始：形成翻譯起始復合物；2延長：只每加一個氨基酸經過進位、成肽和轉位；

3、終止：原核細胞：RF1，RF2識別終止密碼，RF3激活轉肽酶釋放肽鏈；真核細胞：eRF同時具有上述功能。

23、基因表達調控的基本規(guī)律（包括基因表達的特點、方式等）

1、基因表達具有時空特異性；

2、誘導表達和阻遏表達時基因表達調控的最普遍方式；

3、基因表達受順式作用元件和反式作用元件因子共同調節(jié)；

4、蛋白質-DNA以及蛋白質-蛋白質的相互作用是基因表達調控的分子基礎；

5、基因表達調控是多層次的復雜調節(jié)。

24、RNA編輯、核蛋白體循環(huán)、分子伴侶

RNA編輯：指細胞核中初級轉錄產物hnRNA的序列改變，使C變?yōu)閁或者A變?yōu)镚，結果一個基因表達產生不止一種蛋白質，增加了遺傳信息容量。

核蛋白體循環(huán)：是指氨基酸活化后，在核蛋白體上縮合形成多肽鏈的過程，該過程包括肽鏈合成的起始，肽鏈的延長，肽鏈合成的終止和釋放。

分子伴侶：幫助新生多肽鏈折疊成天然空間構象的一類保守蛋白質（如熱休克蛋白），在原核細胞和真核細胞中廣泛存在。

25、乳糖操縱子作用機制

(1)乳糖操縱子包含3個結構基因（編碼β－半乳糖苷酶、β－半乳糖苷通透酶和轉乙?；福?、3個調控元件（啟動子、操縱基因和CAP結合位點）和1個調節(jié)基因（編碼阻遏蛋白）。(2)阻遏蛋白的負調控：無乳糖時，阻遏蛋白結合操縱基因，妨礙RNA聚合酶結合啟動子，抑制結構基因轉錄。有乳糖時，生成別位乳糖（誘導劑）結合阻遏蛋白，不能封閉操縱基因，結構基因可以轉錄。(3)cAMP-CAP 12 復合物的正調控：無葡萄糖時，cAMP濃度高，形成的cAMP-CAP復合物結合于CAP結合位點，增強啟動子轉錄活性。有葡萄糖時，cAMP濃度低，cAMP-CAP復合物形成受阻，影響轉錄活性。(4)正、負調控機制相輔相成。cAMP-CAP復合物是轉錄必需的，同時阻遏蛋白進一步控制轉錄啟動。綜上，乳糖操縱子最強的表達條件是有乳糖而無葡萄糖。

26、試述原核生物和真核生物基因表達調控特點的異同(1)相同點 轉錄起始是基因表達調控的關鍵環(huán)節(jié)。

(2)不同點 1)原核基因表達調控主要包括轉錄和翻譯水平；真核基因表達調控包括染色質活化、轉錄、轉錄后加工、翻譯、翻譯后加工多個層次。2)原核基因表達調控主要為負調節(jié)；真核基因表達調控主要為正調節(jié)。3)原核轉錄起始不需要轉錄因子，RNA聚合酶直接結合啟動子，由σ因子決定基因表達的特異性；真核轉錄起始需要基礎、特異兩類轉錄因子，依賴DNA－蛋白質、蛋白質－蛋白質相互作用，調控轉錄激活。4)原核基因表達調控主要采用操縱子模型，轉錄出多順反子RNA，實現(xiàn)協(xié)調調節(jié)；真核基因轉錄產物為單順反子RNA，功能相關蛋白質的協(xié)調表達機制更為復雜。

27、細胞通訊、信號轉導的概念

細胞通訊：生物體內各種細胞在功能上的協(xié)調統(tǒng)一是通過細胞間相互識別和相互作用的機制來實現(xiàn)的，這種機制稱為細胞通訊。

信號轉導：是通過多種分子相互作用的一系列有序反應、將來自細胞外的信息傳遞到細胞內各種效應分子的過程。

28、化學信號分子的分類

化學信號分子可根據(jù)物理性質分為脂溶性化學信號和水溶性化學信號兩大類。從其作用距離考慮則可分為激素、神經遞質和屬于旁分泌系統(tǒng)的細胞因子、生長因子等三大類。

29、受體的概念、分類、作用和特點

（1）概念：受體位于細胞膜或細胞內，能特異識別生物活性分子，可與之相互結合，進而引起生物學效應的蛋白質，以及個別糖脂。（2）分類： 膜受體和胞內受體 1)膜受體分類：

① 離子通道型受體 與此類受體結合的主要是神經遞質，介導離子通道的打開和關閉，改變膜通透性，能迅速、準確地傳遞神經沖動，作用時間很短。

② G蛋白偶聯(lián)受體 又名七次跨膜受體，胞漿面的第三個環(huán)能與鳥苷酸結合蛋白偶聯(lián)，通過不同的G蛋白影響腺苷酸環(huán)化酶或磷脂酶C改變細胞內第二信使?jié)舛?，以實現(xiàn)跨膜信號傳遞。

③ 單次α螺旋跨膜受體 結構上具有一個跨膜α螺旋，包括受體型酪氨酸蛋白激酶和非酪氨酸蛋白激酶型受體。

2)胞內受體：多為反式作用因子，當其與相應配體（例如 類固醇激素、甲狀腺素等），能與DNA的順式作用元件結合，調節(jié)基因轉錄。

（3）受體作用的特點： 高度專一性、高度親和力、可飽和性、可逆性、特定的作用模式。30、何為生物體內第二信使？主要包括哪些？

第二信使：配體與受體結合后，靶細胞內轉導膜外激素信號的某些小分子化合物，在信息傳遞過程中產生放大的作用，稱為第二信使。

主要包括：環(huán)腺苷酸（cAMP）、環(huán)鳥甘酸（cGMP）、甘油二酯（DAG）、三磷酸肌醇（IP3）、Ca2+。

31、信號轉導分子下游傳遞信號的方式

（一）通過改變小分子的濃度和細胞內定而傳遞信號

1、酶促反應生成小分子信使

2、調控離子通道可改變小分子的濃度或細胞內的定位分布

（二）上游分子通過邊溝激活下游分子而傳遞信號

1、配體結合并激活受體

2、酶分子通過共價修飾變構激活下游轉導分子

3、小分子信使結合并激活下游分子

4、上游蛋白質結合激活下游蛋白質分子

32、列舉膜受體介導的細胞信號轉導途徑 1)cAMP-PKA途徑。

2)Ca2+-依賴性蛋白激酶途徑 Ca2+-磷脂依賴性蛋白激酶途徑和Ca2+/鈣調蛋白依賴性蛋白激酶途徑（Ca2+-CaM激酶途徑）。3)cGMP-PKG 途徑。

4)酪氨酸蛋白激酶途徑 受體型TPK-Ras-MAPK途徑和JAKs-STAT 途徑。5)核因子κB途徑 6)TGF-β/Smad途徑

33、核酸分子雜交

在DNA變性后的復性過程中，如果將不同種類的DNA單鏈分子或RNA分子放在同一溶液中，只要兩種單鏈分子之間存在著一定程度的堿基配對關系，在適宜的條件下，就可以在不同的分子間形成雜化雙鏈。這種雜化雙鏈可以再不同的DNA與DNA之間形成，也可以在DNA和RNA分子間或者RNA與RNA分子間形成，這種現(xiàn)象稱為核酸分子雜交。

34、重組DNA技術的基本原理

35、目的基因獲取的方法

聚合酶鏈式反應（PCR）、反轉錄-PCR（RT-PCR）、文庫篩選和人工合成等

36、基因載體的概念，常用載體有哪些，載體選擇標準

載體是指能夠攜帶目的基因在宿主細胞內擴增或表達的DNA分子。常用的載體包括：質粒載體、病毒載體和人工染色體載體

載體選擇應具備的條件：(1)有復制子。(2)有單一限制性內切酶位點。(3)有篩選標志。(4)表達型載體具備完整的轉錄單位。

37、基因克隆的基本步驟

基因克隆的基本步驟是：

1、用限制性內切酶笑話目的基因和載體DNA，使其具備能連接的末端序列特征；

2、用DNA連接酶將目的基因和載體DNA連接起來構成重組DNA分子；

3、將連接起產物導入合適的宿主細胞，使重組DNA分子得以復制擴增；

4、篩選及克隆化，從而獲得重組克隆載體及克隆的基因。

38、cDNA文庫、基因組文庫

cDNA文庫：指含有某種組織細胞全部mRNA信息的重組DNA克隆群體。以細胞總mRNA為模板，利用逆轉錄酶合成與mRNA互補的cDNA第一鏈，進而形成cDNA雙鏈，與合適載體連接后轉入受體菌擴增，由此建立cDNA文庫。

基因組文庫：指含有某種生物體全部基因片段的重組DNA克隆群體。即將原核或真核細胞染色體DNA提純，用機械法或限制性內切酶將染色體DNA切割成大小不等的片段，插入適當?shù)目寺≥d體中，繼而轉入受體菌擴增，由此獲得含有眾多克隆的基因組DNA文庫。

39、PCR、RT-PCR、Southern印跡、Northern印跡、RNA干擾

PCR：是根據(jù)DNA半保留復制和DNA聚合酶的特性建立起來的體外復制擴增DNA片段的技術。

RT-PCR：以mRNA為模板，先進行逆轉錄得到cDNA,再進行的PCR反應。

Southern印跡：是DNA定性及定量分析的方法之一，過程為

提取細胞中的總DNA，用限制性內切酶水解后進行電泳，并轉移到硝酸纖維素膜上，用DNA探針與結合在膜上的DNA分子退火形成雙鏈，檢測靶DNA的含量。

Northern印跡：是RNA定性及定量分析的方法之一，過程為

將細胞中的總RNA分子進行電泳分離，并轉移到硝酸纖維素膜上，用DNA探針與結合在膜上的RNA分子退火形成雙鏈，檢測靶RNA的含量。

RNA干擾：由短雙鏈RNA誘導同源RNA降解的過程，是一種特異的轉錄后基因沉默現(xiàn)象，可以認為是生物體在核酸水平的免疫反應。40、何謂藥物發(fā)現(xiàn)

藥物發(fā)現(xiàn)：廣義定義是藥物研究和開發(fā)過程，包括：某種疾病和治療靶點確定的基礎研究和可行性分析；先導化合物體外檢測的生物模型和方法學的建立；藥理學、藥物代謝動力學和安全性研究；制劑學；專利申請以及人體Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ期臨床研究和上市銷售。狹義上指藥物設計，即基礎研究和可行性分析設計的先導化合物發(fā)現(xiàn)過程。

41、傳統(tǒng)和現(xiàn)代藥物發(fā)現(xiàn)模式

傳統(tǒng)藥物發(fā)現(xiàn)模式：

1、隨機發(fā)現(xiàn)，包括治療作用的隨機發(fā)現(xiàn)和藥物來源地隨機發(fā)現(xiàn)；

2、定向篩選發(fā)現(xiàn)，也包括對治療特定疾病藥物的篩選和特定藥物來源物質的篩選。

現(xiàn)代藥物發(fā)現(xiàn)模式：1.合理藥物設計：發(fā)現(xiàn)先導化合物是藥物發(fā)現(xiàn)的關鍵一步。

2.逆向藥理學

42、何謂藥物靶點

藥物靶點：是生物體細胞膜上火細胞內的一種特異性大分子結構。藥物和信息分子能與有關受體大分子的關鍵部位特異性結合，生成可逆性復合物，并進一步啟動功能性變化，汝開啟細胞膜上的離子通道，火激活特殊的酶，從而導致生理藥理變化。

第三篇：分子生物學電子教案第四章資料

第四章 DNA的復制

第四章 DNA復制(DNA Replication)1．主要內容 1)DNA復制概覽 2)細菌DNA復制 3)真核DNA復制 2．教學要求

1)掌握原核生物和真核生物DNA的復制特點 2)熟悉原核生物和真核生物DNA復制的酶系統(tǒng)

第一節(jié) DNA復制概述 第二節(jié) DNA復制的酶學

第三節(jié) 原核生物DNA復制 第四節(jié) 真核生物DNA復制

第一節(jié) DNA復制概述(DNA Replication: An Overview)

一、基本概念

二、DNA的半保留復制

三、復制起點、方式和方向

四、DNA復制的半不連續(xù)性

一、基本概念

復制子(Replicon，復制單位或復制元)?

DNA中含有一定復制起點和復制終點的復制單位。1.3萬— 90萬不等

A unit of the genome in which DNA contain a region from origin to terminator

復制體(Replisome)：復制叉處的許多酶和蛋白組成的復合體，協(xié)同動作合成DNA。?

The multi? protein(30±)structure that assembles at replicating fork to undertake synthesis of DNA

二、DNA的半保留復制

（Semi-Conservation Replication）

CsCl(Cesium chloride)density gradient ultracentrifugation（CsCl密度梯度超離心）Labeled E.Coli DNA with 15N 14N?

三、復制起點、方向和方式

? All prokaryotic chromosomes and many bacteriophage and viral DNA molecules are circles and comprise single replications.（單復制子）

1、復制起點（origin，ori 或 O，復制原點）復制開始處DNA分子的特定位置 原核生物（Prokaryote）：單復制起點，即——整個染色體只有一個復制單位 真核生物（Eukaryote）： 多復制起點，即－－一個genome中有多個復制單位

2、復制方向（復制過程的順序性）復制叉（Replication fork）：染色體中參與復制的活性區(qū)域，即復制正在發(fā)生的位點 復制眼（replication eye）：電子顯微鏡下觀察正在復制的DNA，復制的區(qū)域形如一只眼睛 真核生物的多復制子 多個復制眼（1）單雙向復制取決于起點處有一個還是兩個復制叉（2）復制的多模式

單起點、單方向（原核）多起點、單方向（真核）單起點、雙方向(原核)多起點、雙方向（真核）

3、復制方式

（1）從新起始（de novo initiation）或復制叉式（replication fork）（2）置換式（Displacement form）又稱 D 環(huán)復制

（3）共價延伸方式（covalence elongation）或滾環(huán)式復制（rolling circle replication）DNA復制方式

（1）從新起始（de novo initiation）或復制叉式（replication fork）或θ 復制 A replication eye forms a theta structure in circular DNA.?

（2）置換式 Displacement form，又稱 D 環(huán)復制

線粒體和葉綠體 DNA的復制方式

（3）共價延伸方式（covalence elongation）或滾環(huán)式復制（rolling circle replication）由于復制時產生的滾環(huán)結構形狀象σ，又稱σ復制 病毒、細菌因子

四、DNA復制的半不連續(xù)性

（Semi-Discontinuous Replication）

復制方向的問題：

岡崎片段（Okazaki fragment）

1968年岡崎（Reiji Okazaki）設計了兩組實驗，其一是脈沖標記實驗（pilse－labeling experiment）。岡崎利用T4噬菌體侵染E.cili(t-)菌株，并分別用dTTP(3H-T)進行2’’，7’’,15’’,30’’,60’’,120’’的脈沖標記，分離提取T4噬菌體DNA，變性后，進行Cscl密度梯度離心，以檢測具放射性的沉降片斷，判斷片斷大小。結果表明經不同標記時間的，被3H-T標記的新合成的DNA片段幾乎都為10-20s，即均為1000-2000核苷酸大小（圖3-）。第二組實驗是脈沖追蹤實驗（pulse－chase experiment），為了研究在脈沖標記實驗中所發(fā)現(xiàn)的10－20s的小片段在復制全過程中的發(fā)展結局，岡崎將實驗菌株先進行同位素標記培養(yǎng)30秒，然后轉入正常培養(yǎng)基繼續(xù)培養(yǎng)數(shù)分鐘，分離DNA進行密度梯度離心，發(fā)現(xiàn)小片段已被連接成為70－120S的大片段。為此將DNA的這種復制方式稱為不連續(xù)復制模式，將最初合成的10－20s片段稱為岡崎片段（圖3－）。

如果兩條極性單鏈的DNA復制均按這種不連續(xù)的模式進行，后隨鏈的合成可以在模板單鏈暴露到1000－2000核苷酸長度后，開始從5’ → 3’合成岡崎片段，而先導鏈的合成從進化的原則講，大可不必按岡崎片段的模式不斷地啟動小片段的合成，既耗時又費能。換言之, DNA的復制應該是按一種半不連續(xù)的方式進行，即先導鏈以連續(xù)復制的方式完成子代DNA的合成，而后隨鏈以不連續(xù)復制的方式完成岡崎片段的合成。但在Okazaki的脈沖標記實驗結果中，被標記的DNA全部為小片段。其實在E.coli的細胞內存在dUTP和dTTP兩種類似物, 其比例大約為1：300，而DNA聚合酶III又不能區(qū)分這兩者，一旦將dUMP聚合到DNA分子中，必然會導致生物的基因表達與進化過程中的潛在危險，實際上E.coli 依靠了兩種機制阻止了dUMP 摻入到DNA分子的過程。由dut基因編碼的dUTP酶（dUTPase）能有效地將dUTP，dUDP分解為dUMP,從而避免了dUMP作為底物而摻入到DNA分子中。即使dUTPase能將絕大部分的dUTP降解，但仍有約1／1200的幾率dUTP分子的逃逸，細胞內的ung基因編碼的尿嘧啶－N－糖苷酶（ungase）可以迅速地將已經摻入到DNA分子中的dUMP切除，形成一個無嘌呤或嘧啶的Ap位點（apurinic 或apyrimidinic），再由Ap內切酶進一步將Ap位點酶解成缺口，以與其對應的親代鏈為模板 重新聚合和連接，完成切補修復過程.顯然在先導鏈合成的初期過程中，約1200個核苷酸就有一個dUMP被切除的可能，在Ap內切酶未完全作用前提取DNA并進行變性分析，就會得到與岡崎片段相似大小的1000－2000核苷酸的片段，這種片段也被稱為dUMP片段，Okazaki對dut－和ung－兩種突變體的研究結果證實。在dut－突變體的脈沖標記實驗中，由于dUMP摻入的幾率增加，岡崎片段變短。而在ung－突變體的脈沖標記實驗中，由于已摻入的dUMP被切除的幾率降低，岡崎片段變長。岡崎選用連接酶突變體（lig-）進行的脈沖追蹤實驗中，先導鏈的dUMP片段均不能被連接成大片段，（圖3－）。進一步證明了在脈沖標記實驗中后隨鏈的岡崎片段與先導鏈的dUMP片段均以相似大小表現(xiàn)在其研究結果中。1978年Olivera據(jù)此提出了DNA復制的半不連續(xù)模式。

第二節(jié) DNA復制的酶學(Enzymology of DNA Replication)復制是在酶催化下的核苷酸聚合過程，需要多種高分子物質共同參與.DNA復制的體系

底物： dNTP(dATP dGTP dCTP dTTP)聚合酶（polymerase): DNA-pol 依賴DNA的DNA聚合酶(DDDP)模板（template): 解開成單鏈的DNA母鏈

引物（primer): 寡核苷酸片段,提供3’-OH末端,使dNTP聚合 其它酶和蛋白質因子: 解鏈酶，解旋酶，單鏈結合蛋白，連接酶

一、DNA聚合酶

二、DNA連接酶（DNA Ligase）

三、與DNA幾何學性質相關的酶

一、DNA聚合酶

催化dNTP聚合到核酸鏈上的酶。是DNA復制的主要酶。全稱叫依賴DNA的DNA聚合酶（DNA dependent DNA polymerase）或DNA指導的DNA聚合酶（DNA-directed DNA polymerase），均縮寫為DDDP。(一)DNA聚合酶催化的反應

5′→3′的聚合活性

5′→3′外切酶活性

3′→5′外切酶活性1、5′至3′的聚合活性

催化四種dNTP以磷酸二酯鍵一個一個地接到DNA鏈上去

(dNMP)n + dNTP →(dNMP)n+1 + PPi 聚合反應的特點：

(1)以單鏈DNA為模板

(2)以dNTP為原料

(3)引物或DNA鏈提供3′-OH(4)聚合方向為5′→3′2、3’－5’ 外切核酸酶活性

校對功能(proofreading)

3、5’－3’外切核酸酶活性(二)原核生物的DNA聚合酶（E.coli）

1957 Arthur Kornberg 首次發(fā)現(xiàn)?

In fact, there are 5 polymerases to date, although we will focus only on? 3 DNA pol Ⅰ? DNA pol Ⅱ? DNA pol Ⅲ?

1.DNA Polymerase I 2.DNA Polymerase Ⅱ和 Ⅲ

DNA pol Ⅱ：5` → 3`聚合酶活性及3` → 5`外切核酸酶活性。?

DNA pol Ⅲ:? 由10個亞基組成，分別為α、ε、θ、τ、δ、δ`、β、κ及ψ。是原核生物體內真正起復制作用的酶。

– α亞基： 5` → 3`聚合酶活性

– ε亞基：3` → 5`外切酶,校對和編輯 – θ亞基為裝配所必須

亞基決定了Pol?– III全酶的持續(xù)合成能力 3.三種大腸桿菌DNA聚合酶特性之比較

三種大腸桿菌DNA聚合酶的主要功能

DNApolⅠ----主要功能是切除引物，填補岡崎片段產生的空隙及DNA損傷的修復。? DNApol? Ⅱ----是主要的修復酶 DNApol? Ⅲ----是主要的復制酶

三種DNA聚合酶在決定DNA合成方面的共同特性 ①三種酶都只有５’→３’聚合酶的功能，而沒有３’→５’聚合酶功能，說明DNA鏈的延伸只能從5’向3’端進行。

②他們都沒有直接起始合成DNA的能力，只能在引物存在下進行鏈的延伸，因此，DNA的合成必須有引物引導才能進行。

③三種酶都有核酸外切酶的功能，可對合成過程中發(fā)生的錯誤進行校正，而保證DNA復制的高度準確性。

為什么子鏈DNA延伸方向只能是5’ →3’

二、DNA連接酶（DNA Ligase）

催化單鏈DNA切口上5’-P和3’-OH形成磷酸二酯鍵

三、與DNA幾何學性質相關的酶

(一)解螺旋酶(helicase)

模板對復制的指導作用在于堿基的準確配對，而堿基卻埋在雙螺旋的內部。只有把DNA解開成單鏈，它才能起模板作用。?

解螺旋酶是最早發(fā)現(xiàn)的與復制有關的蛋白質，當時稱為rep蛋白。作用是利用ATP供能，解開DNA雙鏈。?

復制相關蛋白的基因：dna A、dna B、dna C… …dna X?

相應的表達產物蛋白質：Dna A、Dna B、Dna C …? …Dna X

Dna A：辨認復制起始位點

Dna B：解螺旋酶

Dna C：輔助解螺旋酶使其在起始點上 結合并打開雙鏈。(二)DNA拓撲異構酶(topoisomerase)拓撲：是指物體或圖像作彈性移位而又保持物體不變的性質。?

拓撲異構酶：是一類可改變DNA拓撲性質的酶。對DNA分子的作用是既能水解、又能連接磷酸二酯鍵。可松弛DNA超螺旋，有利于DNA解鏈。? 拓撲異構酶I（topo I）

－蛋白。? 在原核生物曾被稱為?

主要作用是切開DNA雙鏈中的一股，使DNA解鏈旋轉中不打結，DNA變?yōu)樗沙跔顟B(tài)再封閉切口。?

反應不需要ATP 拓撲異構酶II（topo II）

? 在原核生物又叫旋轉酶(gyrase)。

? 能切斷DNA雙鏈，使螺旋松弛。在ATP參與下，松弛的DNA進入負超螺旋，再連接斷端。TopoI和TopoII松弛DNA負超螺旋(三)單鏈DNA結合蛋白(SSB): 在大腸桿菌，它是由177個氨基酸殘基組成的同四聚體，結合單鏈DNA的跨度約32個核苷酸單位。?

SSB與解開的DNA單鏈緊密結合，?

①防止重新形成雙鏈，維持模板處于單鏈狀態(tài)；

②免受核酸酶降解。

表4 參與DNA復制的酶及蛋白質 酶或蛋白質 主 要 作 用

拓撲異構酶類 克服解鏈時打結及纏繞、松馳或引進負超螺旋 解鏈酶類 解開DNA雙鏈

單鏈DNA結合蛋白 維持已解開單鏈DNA的穩(wěn)定 引物酶 合成RNA引物 DNA聚合酶Ⅲ DNA復制

DNA聚合酶Ⅰ 水解引物、填補空隙、修復作用 DNA連接酶 催化雙鏈DNA中單鏈缺口的連接

小結

1、基本概念 DNA復制 復制子 復制體 復制時期

2、半保留復制

3、復制起點：結構特征

復制方向：復制叉 復制眼 單雙向復制的決定條件 復制的多模式

復制方式：復制叉式（從頭起始）

D環(huán)復制（置換式）

σ復制（滾環(huán)復制）

4、復制酶學

1）三種DNApol DNApolⅠ和Ш的主要活性和功能 聚合活性 外切活性(兩種)延伸方向 2）DNA連接酶

3）和DNA的幾何學性質相關的酶

螺旋酶 旋轉酶

5、DNA復制的半不連續(xù)性

實驗證據(jù) 先導鏈 后隨鏈 4.3 Bacterial DNA replication 4.3.1 Initiation（起始）

4.3.2 Elongation（延伸）

4.3.3 Termination of DNA replication

4.3.1 Initiation（起始）

? Study system: the E.coli origin locus oriC is cloned into plasmids to produce more easily studied minichromosomes.? Initiation is divided into the following steps: – 1.recognition of the origin（識別原點）

– 2.separation of parental strands and stabilization of single strands（分開雙鏈，穩(wěn)定單鏈）

– 3.initiation of daughter strand synthesis through action of the PRIMOSOME（通過引發(fā)體起動子代鏈的合成反應）

How do we know that there is only one origin of replication in E.coli? ? 假定每個染色體都在同樣的一個起始點（i）開始復制，那么距 i近的基因將先被復制而復制得多些，遠離i 的基因將復制得少些。因此在一個群體中離 i 點越近的基因出現(xiàn)頻率越高。? 假如復制是

– 單向的，基因頻率呈單向梯度

– 雙向的，基因頻率以 i 為中心呈雙向梯度

How do we know that there is only one origin of replication in E.coli? 測定了大腸桿菌染色體上很多基因的頻率，發(fā)現(xiàn)以OriC基因附近為中心呈雙向下降。What does this experiment show? ? There is a single place on the chromosome where replication starts ? Replication proceeds in both directions ? The two replication forks meet at near 31’ on the genetic map The structure of OriC OriC How is replication initiated? ? DnaA protein binds to 9-mers(9nt聚合體)? DnaA together with HU類組蛋白 denature the DNA ? DnaB helicase解旋酶 binds the open DNA Initiation of DNA replication in E.coli 1.initial complex（起始復合體）

? Along with the HU protein, the dnaA protein-ATP complex binds to the DNA, encompassing包圍 the four nine-mers.In all, this complex covers about 200bp.（隨同HU蛋白一起，dnaA protein-ATP 復合體結合到DNA上，包圍4個9-mers區(qū)，總的覆蓋200bp）

2.Open complex（開放復合體）和Prepriming complex(前引發(fā)復合體)

DnaA 蛋白使13bp重復單位熔解而形成開放性復合體，這一過程需要ATP。?

這時DnaB? 和DnaC蛋白進入DNA的熔解區(qū)與OriC結合形成前引發(fā)復合體。

Separated strands in the oriC region are? prevented from reannealing by the binding of single-stranded binding protein(SSB protein).3.The primosome complex forms ? A helicase(DnaB)begins to unwind the strands.? SSB binds to prevent reannealing.? Gyrase relieves the tension.旋轉酶解除鏈的張力 ? Primase引物酶 synthesizes a short strand of RNA.? Primase binds to dnaB protein at oriC and forms a primosome引發(fā)體.Let’s review the roles of the major players

? DnaA-Recognizes origin and denatures the duplex ? DnaB-Helicase that unwinds the DNA ? DnaC-Required for DnaB binding ? HU-histone-like protein stimulates initiation ? Primase(DnaG)Synthesizes RNA primers ? SSB-Single stranded DNA binding protein ? RNA polymerase Facilitates促進 DnaA activity ? DNA gyrase Relieves torsional扭轉的 strain ? Dam methylase Methylates GATC sequences at oriC Review Initiation of DNA replication in E.coli 1)oriC contains four 9 bp binding sites for the initiator protein DnaA.Synthesis of DnaA is coupled聯(lián)系 to growth rate so that initiation of replication is also coupled to growth rate.2)DnaA forms a complex of 30-40 molecules, facilitating促進 melting解鏈 of three 13 bp AT-rich repeat sequence for DnaB binding.3)DnaB is a helicase that use the energy of ATP hydrolysis水解to further melt the double-stranded DNA.4)SSB(single-stranded binding protein)coats the unwinded DNA to prevent DNA renaturing.5)DNA primase load to負擔 synthesizes a short RNA primer for synthesis of the leading strand.4.Primosome(引發(fā)體): DnaB helicase and DNA primase 4.3.2 Elongation（延伸）

? Elongation involves another complex of proteins called the REPLISOME(復制體，復制顆粒).It is assembled from its components each time replication occurs.E.coli replication machinery(Elongation phase)1)Helicase---unwind DNA at replication fork in a reaction coupled to ATP hydrolysis 2)Single-stranded DNA binding proteins(ssb)---bind and stabilize the DNA in a single-stranded conformation after melting by helicases 3)Primosome---synthesizes RNA primers on lagging strand 4)DNA Pol III----the true E.coli replicase 5)DNA Topoisomerase II – relaxes supercoiled DNA that forms ahead of replication fork – decatenates the fully replicated DNA

6)DNA Pol I----replaces RNA primers with DNA by nick-translation 7)DNA ligase連接酶----joins Okazaki fragments Concurrent協(xié)同的 DNA Synthesis The lagging template strand is looped to invert the physical direction of synthesis, but not the chemical direction-DNA polymerase III functions as a dimer, with each core enzyme achieving synthesis on one or the other strand ? If the polymerase complex is moving continuously along the leading strand, how does it discontinuously synthesize DNA along the lagging strand in the opposite direction?? 4.3.3 Termination of DNA replication

? Specific termination sites of DNA replication exist in E.coli.? Termination involves the binding of the tus gene product(tus protein)--ter binding protein, an inhibitor of the DnaB helicase（終止位點結合蛋白，是DnaB解旋酶的抑制劑）

? This ter binding protein may act to prevent helicase from unwinding DNA(will therefore halt停止 pol III and pol I action).? DNA replication produces two interlocking rings（連環(huán)）which must be separated.? This is accomplished via the enzyme topoisomerase.Termination of E.coli DNA replication Terminator sequences（終止序列）：

? Trap the replication forks（使復制叉受到限制）

? Contain sequences that facilitate decate-nation and partitioning of daughter chromosomes（包含促進連鎖分開和姐妹染色體分開的序列）.? <300 bp ? 需要TUS（Terminator Utilization Substance）識別終止序列

Summary of steps in E.coli DNA synthesis: 1.dnaA protein melts duplex in oriC region.2.dnaB(helicase), along with dnaC and ATP binds to replication fork(dnaC protein exits).(Pre-priming complex)

3.Single strand binding protein(ssb protein)binds to separated strands of DNA and prevents reannealing.4.Primase complexes with helicase, creates RNA primers(pppAC(N)7-10)on the strands of the open duplex2(Primase+helicase constitute the Primosome).5.After making the RNA primers, DNA pol III holoenzyme comes in and extends the RNA primer(laying down dNTP's)on the leading strand.4.As the replication fork opens up(via helicase + ATP action)leading strand synthesis is an uninterrupted不間斷的 process, the lagging strand experiences a gap.7.The gap region of the lagging strand can wind旋緊 around one active site unit of the Pol III complex, and bound阻止 Primase initiates an RNA primer in the gap region.8.On the lagging strand, Pol III extends the RNA primer with dNTP‘s as the lagging template strand is looped through the Pol III complex.9.After synthesis of a nascent初始 fragment the lagging strand loop is released and the single strand region further up near the replication fork is subsequently looped through the Pol III complex.10.Steps 7-9 are repeated.11.Meanwhile其間, Pol I removes the RNA primer regions of the Okazaki fragments via 5' to 3' exonuclease activity(nick translation Pol I exits and ligase joints the DNA fragments(on lagging strand).4.4 Eukaryotic DNA replication 4.4.1 Experimental system 4.4.2 cell cycle 4.4.3 initiation 4.4.4 replication forks 4.4.5 nuclear matrix 4.4.6 telomere replication 4.4.1 Experimental systems ? Yeast(Saccharomyces cerevisiae)酵母: has much smaller genome(1.4 X 107 bp in 16 chromosomes)and only 400 replicons.? SV40(simian virus 40 猿猴病毒40, 5 kb): is good mammalian models for replication fork.? Cell-free extract 無細胞提取物prepared from Xenopus laevis(非洲爪蟾)eggs containing high concentration of replication proteins and can support in vitro replication.4.4.2 細胞周期（cell cycle)的調控 1.細胞周期4個時期 2.檢驗點及其調控

3.細胞周期蛋白和依賴于細胞周期蛋白的激酶

1.細胞周期4個時期

? cell cycle——細胞從一次有絲分裂結束到下一次有絲分裂完成所經歷的一個有序過程。? 細胞周期時相組成：

? 間期(interphase): G1 phase，S phase，G2 phase，細胞可由G1期進入一個非增殖期——G0期或稱靜止期。

? M phase: 有絲分裂期(Mitosis), 胞質分裂期(Cytokinesis)2.檢驗點（Checkpoint）及其調控

? 細胞周期檢驗點是細胞周期調控的一種機制。

? 細胞周期隨細胞周圍的環(huán)境而調整，以免受損傷的細胞發(fā)生增殖。

? 檢驗點是當外界條件不適合細胞分裂時，可以中斷細胞周期的一些階段。

? 主要檢驗點位于G1和G2的后期，在G1期的R點，當缺乏促細胞分裂原時，細胞會脫離細胞周期進入非增殖的G0期。

3.細胞周期蛋白和依賴細胞周期蛋白的激酶

細胞周期是通過多種蛋白激酶復合物催化的蛋白磷酸化來實施調控的，這些復合物包含:? regulatory? subunits（調節(jié)亞基）

——Cyclin（細胞周期蛋白）catalytic subunit（催化亞基）?

——Cyclin-dependent kinase(CDK)（依賴細胞周期蛋白的激酶）

不同的復合物調控細胞周期中的不同時期。? 圖Cyclin-dependent kinase(Cdk)4.4.3 Origins and Initiation Origins and? Initiation（起始點與起始）ARS（自主復制序列）?

Licensing factor controls eukaryotic? replication（特許因子）Differences in DNA between eukaryotes and prokaryotes Eukaryotic genomes are much bigger?

Replication in? eukaryotes occurs during a small portion of the cell cycle DNA in? eukaryotes is bound by histones Eukaryotic chromosomes are linear?

圖Multiple Replication Origins Origins and Initiation（起始點與起始）

? Only once in one cell cycle(每個細胞周期只有一次復制）

? Clusters of about 20-50 replicons(復制子)initiate simultaneously at defined times throughout S-phase（20-50個復制子在S期同時起始復制）

? Initiation of each replicon within an initiation zone may occur at random（復制子可能在起始區(qū)域內的任意位置起始）

不同區(qū)域的染色質起始復制的時間不同

? Early S-phase: euchromatin(常染色質)replication ? Late S-phase: heterochromatin(異染色質)replication ? Centromeric(著絲粒的)and telomeric(端粒的)DNA replicate at last Origins（起始點）

Yeast origin: the minimal 11 bp consensus: [A/T]TTTAT[A/G]TTT[A/T] Bound by origin recognition complex(ORC起始識別復合體)activated激活 by CDK.ARS: Autonomously Replicating Sequence（自主復制序列）。單細胞酵母的復制起點克隆進原核生物的質粒，由于這些復制起點序列允許質粒在酵母中復制而被稱之為ARS。The yeast ARS Licensing factor controls eukaryotic replication（特許因子控制真核生物DNA復制）Licensing factor controls eukaryotic rereplication DNA Replication ? The machinery of replication – Additional features of eurkaryotic cells ? One replication per cycle – control ? The origin of replication – passage through a series of steps ? Origin of replication bound by ORCs ? Licensing factors bind assemble the prereplication complex ? Licensing factors – at least six – Mcm2-Mcm7 ? Mcm proteins move with the replication fork ? Mcm proteins are then displaced from DNA but remain in nucleus ? Mcm proteins cannot reassociate with an origin of replication which has already ‘fired’

4.4.4 replicaton fork ? The machinery of replication：

? Additional features of eurkaryotic cells – Chromatin structure ? Nucleosomes and the replication fork – Histones – H3H4 tetramers四聚體 remain intact and are distributed between the daughter duplexes – Old and new H3H4 tetramers found on each duplex – H2A/H2B dimers – separate and bind randomly to H3H4 tetramers already in place Replication of Nucleosomes Eukaryotic DNA is? packaged with histones in structures called nucleosomes.What happens to? the nucleosome when the replication fork and the replication machinery pass by and open up the DNA double strand? Nucleosomes are found properly? spaced on both postreplicative DNA strands immediately after passage of replication fork.圖A model for nucleosome replication 圖A model for nucleosome replication Nucleosome and Replication fork New nucleosomes are assembled to DNA from a mixture of old and newly synthesized histones after the fork passes.Eukaryotic DNA synthesis ? DNA synthesis is very similar in prokaryotes and eukaryotes ? Many of the same enzyme activities are present – Helicases – Primases – Polymerases – ligases – Topoisomerases 4.4.5 Nuclear Matrix（核基質）

Nuclear matrix: Replication is spatially organized by a protein scaffold of insoluble不溶的 protein fibers.Replication factories are immobilized固定 on this matrix and the DNA moves through them.A scaffold of insoluble protein fibers which acts as an organizational framework for nuclear processing, including DNA replication, transcription Replication factories 4.4.6 Telomere replication ——The problem of linear replications ? Telomere replication ? Solving the problem of lagging strand synthesis--Chromosomal ends shortening 4.5 Regulation 0f DNA replication 4.5.1 大腸桿菌染色體DNA的復制調控 4.5.2 質粒DNA的復制調控 4.5.3 真核細胞DNA的復制調控 4.5.1大腸桿菌染色體DNA的復制調控

? 染色體的復制與細胞分裂同步但不直接偶聯(lián).? 復制子由復制起始物位點和復制起點組成：

– 復制起始物位點編碼復制調節(jié)蛋白質，復制起點與調節(jié)蛋白作用啟動復制。

– 基因編碼的調節(jié)蛋白通過與復制復合物的相互作用確定復制起始頻率和復制方式。4.5.2 質粒DNA的復制調控

? ColE1質粒DNA復制不依賴于本身編碼的蛋白質，而完全依賴宿主DNA聚合酶。4.5.3 真核細胞DNA的復制調控

（1）細胞生活周期水平調控：限制點調控，真核細胞DNA的復制發(fā)生在S期，促使細胞由G1期進入S期的多種因子調控；

（2）染色體水平的調控：決定復制子起始順序

（3）復制子水平的調控：復制子參與的多種因子均可參與調節(jié)，主要是復制起始調控，如酵母復制起始受時序調控。Summary Bacterial DNA? replication – Initiation – Elongation – Termination of DNA replication

Eukaryotic DNA replication? – cell cycle – Initiation – replication forks – telomere replication 原核生物與真核生物DNA復制的不同點 不同點 原核生物 真核生物 起始位點 一個 多個(多至千個)前導鏈合成 DNA聚合酶Ⅲ DNA聚合酶δ 隨后鏈合成 DNA聚合酶Ⅲ DNA聚合酶α 引物長短 50～100個核苷酸 10個核苷酸

岡崎片段長短 1000～2000個核苷酸 100～200個核苷酸 RNA引物水解 DNA聚合酶Ⅰ 核酸酶H 修補缺口 DNA聚合酶Ⅰ DNA聚合酶β 復制速度 快 慢

Regulation 0f DNA? replication ─ 大腸桿菌染色體DNA的復制調控 ─ 質粒DNA的復制調控

─ 真核細胞DNA的復制調控

第四篇：暨南大學

暨南大學

一、前言：

暨南大學是中國一所極具特色的學校，其出名不僅由于它在近代的各種跌宕起伏的變遷，更在于它是一所對外開放的大學，它融合了許多國家的學子，在中國這片廣袤的大地上發(fā)揮其海納百川的胸懷，發(fā)揚著中華民族有容乃大的品格，培育出一代又一代具有東西方文化的人才。

二、學校簡介：

暨南大學是由國務院僑辦、教育部、廣東省三方聯(lián)合共建，國務院僑務辦公室、國家教育部領導的一所具有文、史、理、工、醫(yī)、經、管、法、教等學科的綜合性大學，1996年成為了國家重點建設的“211工程”大學之一。暨南大學為中國最早開設商科教育的國立高等學府之一，前身是1906年清政府創(chuàng)立于南京的暨南學堂。1927年更名為國立暨南大學。暨南大學是中國第一所招收外國留學生的大學，也是中國境外生最多的大學，是中國大陸國際化程度最高的大學，暨南大學學科健全，同時具備“國際性”、“外向型”的特點。名牌專業(yè)以經管新聞為主?，F(xiàn)位于中國廣東，現(xiàn)任校長胡軍。校訓“忠信篤敬”

三、歷史軌跡 ：

學校的前身是1906年清政府創(chuàng)立于南京的暨南學堂，后遷至上海，1927年更名為國立暨南大學，抗日戰(zhàn)爭期間，遷址福建建陽，1946年遷回上海，1949年8月合并于復旦、交通等大學，1958年在廣州重建。1983年中共中央頒布文件《關于進一步辦好暨南大學和華僑大學的意見》，將暨南大學列為“國家重點建設大學”。1996年成為國家首批“211工程”重點建設大學。

南京時期（1906——1923）

暨南大學的前身是創(chuàng)辦于1906年的國內第一所華僑學府——暨南學堂。19世紀末20世紀初時，海外華僑的人數(shù)已達700萬之多。這些身在海外的華人飽受殖民統(tǒng)治者的歧視與壓迫，甚至連受教育的權利也被剝奪了，于是華僑歸國學習的要求日益強烈。起先清政府認為“人民出洋，已非我民，我亦不管”，將華僑視為“化外之民”。后來迫于內外交困，清政府不得不改變其僑務政策，并開始關心華僑教育。暨南學堂正是在這樣的背景下成立的。

上海時期（1923——1941）

暨南學堂停辦以后，海外華僑和國內教育界人士都強烈要求恢復暨南學堂，卻遭到袁世凱的百般阻撓，直到1917年11月，北洋政府教育部才批準恢復暨南學堂。在黃培炎的主持下，暨南學堂于1918年在原校址復學，并改名為國立暨南學校。當時學校設有中學部和師范科（中專性質），已由補習學校的性質過渡成正式培養(yǎng)歸僑子弟的學校了。1919年，中學部（舊部四年畢業(yè)）在三年級以上分為文科和理科。1921年夏，增設商科大學——又稱國立暨南商科大學，后遷至上海，與當時的國立東南大學合辦上海商科大學。1922年，在南京增設女子中學部，同時原與東南大學合辦的上海商科大學開始在真茹獨立辦校。1924年，商科大學三、四年級停辦，南京部分全部遷到上海真茹。學校人數(shù)升至500余人，學科類別也由五系增至八系。1927年，南京國民政府成立，上海真茹的國立暨南學校改組為國立暨南大學。

福建建陽時期（1941——1946）

1941年，鑒于時局日益艱險，學校未雨綢繆，著手為內遷做準備，在福建建陽童游鎮(zhèn)設立分校。太平洋戰(zhàn)爭爆發(fā)后，暨大師生從上海出發(fā)，經長途跋涉，于1942年6月抵達建陽，遂將分校改為校本部?？谷諔?zhàn)爭結束后又回到了上海一段時間。

廣州重建時期（1958——1970）

此時的暨南大學雖然仍力圖繼續(xù)按照僑校的特點進行辦學，無奈在幾經戰(zhàn)亂之后，僑生生源銳減，因此暨南大學不得不再次停辦。隨后，暨南大學的院系分別合并于復旦大學、交通大學、南京大學、浙江大學等高等學府，當時仍愿意歸國學習的部分僑生被安置于燕京大學（后屬北京大學）。

解放幾年后，華僑歸國學習的愿望再次高漲。1958年9月，在原廣州華僑補習學校的基礎上進行擴建以后，暨南大學終于再度開學。然而由于其僑校的特殊性質，在文革時期第三次停辦，當時學校的院系被胡亂并入了其他院校，校址則讓出來給了第一軍醫(yī)大學。直到1978年秋，經過多方努力，尤其是在葉劍英的大力支持下，暨南大學得以再次復校。

現(xiàn)狀

如今的暨南大學，已是國家“211工程”重點綜合性大學，直屬國務院僑務辦公室領導。學校學科門類齊全，師資力量雄厚，國際化、現(xiàn)代化、綜合化特色明顯。海外及港澳臺學生高居全國高校之首，來自境外的研究生占全國高校海外及港澳臺研究生總數(shù)的四分之一，無愧“華僑最高學府”的稱號。

暨大被稱為“中國第一僑校”。1906年清政府為“宏教澤而系僑情”設學于南京。1960年許多東南亞華僑青年來暨南大學學習漢語，其中以印度尼西亞僑生最多。其中每4個人中就有3個是來自東南亞的僑生，當時暨南大學就被譽為“華僑學生的搖籃”。

四、暨南大學歷屆領導人

暨南學堂創(chuàng)辦人 端方

暨南學堂堂長 國立暨南大學校長 鄭洪年（1907-1909.1,1927.6-1934.1）

暨南大學學堂堂長 楊熙昌（1909.1-1911.10）

國立暨南學校校長 趙正平（1918-1920夏,1921秋-1925夏）

國立暨南學校校長 柯成懋（1920夏-1921秋）

國立暨南學校校長 姜琦（1925秋-1927夏）

國立暨南大學代代校長 沈鵬飛（1934.1-1935.7）

國立暨南大學校長 何炳松（1935.7-1946.5）

國立暨南大學校長 李壽雍（1946.6-1949.5）

暨南大學校長 陶鑄（1958.6-1963.1）

暨南大學校長 陳序經（1963.1-1964夏）

暨南大學校長 楊康華（1964.3-1970.3,1979.8-1983.10）

暨南大學校長 梁靈光（1983.10-1991.6）

暨南大學校長 周耀明（1991.6-1995.12）

暨南大學校長 劉人懷（1995.12-2005.12）

暨南大學校長 胡軍（2005.12-至今）

主要校長風采

創(chuàng)始人：端方，清朝晚期,兩江總督、朝廷重臣端方于1905年呈遞5籌設暨南學堂6奏折,獲清政府批準,并在南京籌辦招收歸國僑生的暨南學堂。1907年3月上旬,首批來自爪哇的歸國僑生抵達上海,然后轉到南京,這是華僑學生回國求學開始。1907年3月23日,暨南學堂正式開學,國內第一所華僑學府從此誕生了。1911年10月武昌起義爆發(fā),暨南學堂被迫停辦。雖然學堂僅辦了4年多,但為華僑學生回國求學打開了大門。暨南的名字已傳遍南洋,為后來暨南學校的恢復和發(fā)展奠定了基礎。辛亥革命的勝利和中華民國的成立,激發(fā)了海內外華僑的愛國熱情,各地華僑熱心辦學。

鄭洪年，（1907-1909.1,1927.6-1934.1）

1927年,南京國民政府任命鄭洪年為校長。鄭到職之后,即提出改組與擴建計劃。他表示:“鑒于僑胞處于殖民政府鐵蹄之下,受盡帝國主義之蹂躪,暨南教育非提高程度,擴充為完善大學,不足以增進僑胞之地位,不足以謀適應其特殊環(huán)境,不足以使華僑父老咸達自由平等之目的?！辈⒂媱潓Ⅳ吣蠈W校/擴充為一完善之大學,改商科為商學院,并增設農學院、文哲學院、自然科學院、社會科學、藝術學院五門,以期從質量上完成華僑之最高學府。使華僑子弟得享受世界高深的知識,與祖國優(yōu)美的文化,以為他日參加祖國一切運動,及提高華僑地位之準備1927年9月5日,國立暨南大學隆重舉行開學典禮。此時,商科大學改為商學院,原有系科改組為工商管理學、銀行學、國際貿易學、會計學以及普通商業(yè)學等5科,繼續(xù)招生,4個年級俱全。經過兩年的努力,至1929年,除商學院外,相繼成立了文學院、理學院、教育學院。其中文學院下設中國語文學、外國語文學、政治經濟學、歷史社會學4個系;理學院下設數(shù)學、物理學、生物學3個系;教育學院下設教育學、心理學2個系以及師資專修科;1930年又成立法學院,下設法律系及外交領事?？啤Ｖ链?國立暨南大學擁有5個學院、16個系和2個專科,成為一個完全的大學。

廖承志，(1963.2-1970.3)暨南大學董事會董事長

20世紀50年代后期,籌建一所全日制、正規(guī)的華僑高等學府的條件基本成熟。為適應僑生回國升學的需要,在陶鑄、廖承志等的大力推動下,1958年9月暨南大學在廣州重建。時任中央僑務委員會主任的廖承志,對暨南大學的重建工作始終予以熱情關懷。他認為暨南大學辦學目的就是接納海外的炎黃子孫,讓大家共沐中華文化。當廣東開始籌建暨南大學時,中僑委即撥專款人民幣100萬元資助。廖承志主任還身體力行,多次蒞校視察指導工作,就如何辦好暨南大學提出了許多重要的意見。如1960年11月,在聽取廣東省副省長、暨南大學建校委員會副主任委員李嘉人關于暨南大學工作的匯報后,他就暨南大學的發(fā)展規(guī)模、專業(yè)設置問題,作出了重要指示。

1962年3月7日,中僑委廖承志主任到暨南大學視察工作,他對陶鑄校長提出的新的辦學方針作了具體的補充,并要求學校草擬貫徹新辦學方針的方案。同年3月下旬,在北京聽取暨南大學王越副校長的匯報時,又著重指出:/各科系專業(yè)不宜設置過多,新聞及對外貿易專業(yè)應招收僑生;暨南大學還須艱苦奮斗,搞好基礎課,提高教學質量。他對師資問題也十分關心,積極向暨南大學推薦師資人選。五六十年代在僑務工作中仍存在左傾思想,華僑的身份被人懷疑,同時華僑對國內的政治教育也心存顧慮。他針對學校任用人才存在的偏向問題著重強調:物色師資時對政治素質應作全面、正確的權衡。針對暨南大學招收華僑、港澳學生和臺灣省籍學生較多的情況,他指出:/華僑、港澳學生在各方面都同國內學生不同,有其特殊的地方,不能簡單化,要一視同仁,不得歧視,根據(jù)特點,適當照顧。要根據(jù)他們的特點,正確地、耐心地、生動活潑地進行工作,使學生好像在家里一樣感到溫暖。

在他的過問下,1961年8月11日,中僑委與教育部聯(lián)合發(fā)出了有關高校招生工作的通知,特別強調：暨南大學主要招收歸僑學生和港澳青年。

現(xiàn)任校長：胡軍，教育領域一直被認為是中國計劃經濟的最后一塊堡壘。原有的教育體制沿襲多年，積弊已深。去年教師節(jié)前夕，汪洋書記到暨南大學要求為高校教師創(chuàng)造一個可以凝心靜氣鉆研學問的環(huán)境。隨后，暨大啟動了一項名為“寧靜致遠”的工程。

針對這些問題，暨南大學校長胡軍在接受南方日報記者專訪時，多次提及改革之難：大學改革意味著利益格局的重新調整，要沖破傳統(tǒng)的思維定勢，改變沿襲多年的成規(guī)，樹立真正的大學文化和形象，困難之大可想而知。因此，不僅要勇于改革，更要善于改革，要學會“軟磨硬泡”。對于大學改革，他有三點主要觀點。1.“三風”建設，不在強制而在自律。2.改革難點利益格局的重新調整

3.人才培養(yǎng)注重原始創(chuàng)新能力

五、大學主流思想變革

1.恪守“忠信篤敬”校訓

暨南大學 “忠信篤敬”的校訓出自 《論語·衛(wèi)靈公》：“言忠信，行篤敬，雖蠻貊之邦，行矣。言不忠信，行不篤敬，雖州里，行乎哉？”校訓具體何時由誰首先提出已無從考究，但現(xiàn)在流傳下來的校訓是30年代曾主事暨南11年的著名教育家、歷史學家何炳松的題詞。暨南辦學命途多舛，曾幾度播遷、停辦，解放后在廣州重建的暨南大學，原有校訓已不復存在，直至1994,年才正式恢復 “忠信篤敬”校訓。

“忠信篤敬”的本意是“言語忠誠老實，行為忠厚嚴肅”。學校恢復校訓后，順應時代的發(fā)展要求，給校訓注釋了新的內涵。校訓的恢復和沿用，不僅充分體現(xiàn)了暨南大學的辦學傳統(tǒng)和辦學特色，更給予暨南師生以極大的鼓舞與鞭策，并以此為準繩，自律自己的行為，明確自己的目標，對搞好學校的校風、教風、學風建設，提高辦學水平、品位，對外樹立良好品牌具有深遠的意義。

2.倡導“愛國愛校，團結奮進”的暨南精神

暨南師生歷來就有愛國愛校的傳統(tǒng)，早在20世紀20年代,暨南遷入上海真如不久，就有大批富有愛國熱情的僑生和國內生積極投身到國內興起的反帝反軍閥國民革命運動?？谷諔?zhàn)爭爆發(fā)后，暨南師生不論是在上海“孤島”，還是在建陽山城，均以各種形式積極進行抗日活動，被稱之為“東南民主堡壘”。在這些斗爭中，較為著名的是1940-1941年的“上海孤島”時期，學校處在日偽勢力的四面包圍中，但暨大師生有堅定的愛國立場，堅持民族氣節(jié)，不向日偽低頭，表明學校的態(tài)度是“漢曹不兩立，忠奸不并存”。在日寇攻入租界后，暨大師生悲壯地上完著名的“最后一課”后關閉學校，以示不做日偽統(tǒng)治下的順民。著名文學家、時任暨大文學院院長的鄭振鐸教授在《蟄居散記》一書中記述了暨大的“最后一課”的情景。解放后，在廣州重建的暨南大學繼承了先輩們愛國愛校、團結奮進的光榮傳統(tǒng)，力求把學校辦出水平、辦出特色，吸引更多的港澳臺、海外學子前來求學，為香港、澳門的順利回歸和祖國的統(tǒng)一事業(yè)作出了應有的貢獻。鑒于暨南大學的辦學成就與地位，在學校建校90周年前夕，時任中共中央總書記、國家主席江澤民欣然為學校90周年校慶題詞：“愛國愛校、團結奮進”，給暨南師生和各地校友以莫大鼓舞。全體師生眾志成城，自強不息，努力工作，在1996年順利通過了國家“211工程”部門預審，成為國家重點建設的百所大學之一。之后，學校正式發(fā)文，確定以江主席的題詞“愛國愛校、團結奮進”作為暨南精神，并號召全校師生以此為精神動力做好本職工作。正是這種精神的鼓舞，近年來，暨南大學走上了跨越式的發(fā)展軌道，辦學實力不斷增強，呈現(xiàn)出強勁的上升態(tài)勢。

3.實施“僑校+名校”的發(fā)展戰(zhàn)略

加入WTO后，我國高等教育的改革和發(fā)展進入了一個非常關鍵的時期。面對新的形勢，要搶占高等教育發(fā)展的制高點，獲得海內外學子對學校的認可，暨南大學適時對自身的辦學理念和發(fā)展戰(zhàn)略提出了新的要求，在2001年建校95周年前夕，中國工程院院士、暨南大學校長劉人懷提出了學校新的發(fā)展目標，即遵循“國際化、現(xiàn)代化、綜合化”的辦學理念，實施“僑校+名?！钡陌l(fā)展戰(zhàn)略?！皟S?！笔囚吣洗髮W的立身之本，是學校辦學的特色和生命；而“名?！眲t是要求學校上水平、上檔次，躋身一流行列，是學?？沙掷m(xù)發(fā)展的源泉所在。實施“僑校+名?！钡陌l(fā)展戰(zhàn)略，就是要求學校在保持“面向海外、面向港澳臺”的辦學特色基礎上，提升學校的辦學水平，提升海內外對學校的認可度.參考資料：

1.360百科——暨南大學 2.暨南大學官方網站

3.3.360留學網——暨南大學

4.盧建民，夏泉，UIS視角下暨南大學的品牌戰(zhàn)略 5.暨南大學校史編寫組，暨南校史，暨南大學出版社，

第五篇：2014年暨南大學836分子生物學考試大綱2014研究生入學考試大綱考研大綱

分子生物學考試大綱

分子生物學是暨南大學再生醫(yī)學專業(yè)碩士研究生入學考試的科目之一，主要體現(xiàn)生物學、基礎醫(yī)學及臨床醫(yī)學知識群的交叉在再生醫(yī)學領域的應用。為使考生明確考試內容和知識要點，把握考試的范圍和要求，特編寫此考試大綱作為參考。它的評價標準是高等學校優(yōu)秀本科畢業(yè)生能達到的及格或及格以上水平，以保證被錄取者具有基本的分子生物學知識而有利于我校在錄取時擇優(yōu)選拔。

一、考試要求

1、要求掌握分子生物學的基本概念；

2、要求掌握分子生物學的基本原理；

3、要求系統(tǒng)的掌握分子生物學的常用技術和方法，能夠就某一問題設計出實驗方案。

二、試卷結構

基礎知識占40%，綜合、分析題占40%，創(chuàng)造性思維題占20%。試卷主要由名詞解釋、填空題、簡答題、綜合分析題等組成。

三、考試方式和時間限制

考試方式為筆試，時間三小時。

四、考查要點

（一）DNA1、DNA的結構

DNA的構成，DNA的一級結構、二級結構、高級結構

2、DNA的復制

DNA的半保留復制，復制起點、方向和速度，復制的幾種主要方式

3、原核生物和真核生物DNA復制特點

原核生物DNA復制特點，真核生物DNA復制特點，DNA的復制調控

4、DNA的修復

四種修復方式

5、DNA的轉座

轉座子的分類和結構特征，轉座機制，轉座作用的遺傳學效應，真核生物的轉座子

（二）生物信息的傳遞（上）——從DNA到RNA1、RNA的轉錄

轉錄的基本過程，轉錄機器的主要成分

2、啟動子與轉錄起始

啟動子的基本結構，啟動子的識別，酶與啟動子的結合，-10區(qū)和-35區(qū)的最佳間距，增強子及其功能，真核生物啟動子對轉錄的影響

3、原核生物與真核生物mRNA的特征比較

原核生物mRNA的特征，真核生物mRNA的特征

4、終止和抗終止

不依賴于ρ因子的終止，依賴于ρ因子的終止，抗終止

5、內含子的剪接、編輯及化學修飾

RNA中的內含子，RNA的剪接，RNA的編輯和化學修飾

（三）生物信息的傳遞（下）——從DNA到蛋白質

1、遺傳密碼

三聯(lián)子密碼及其破譯，遺傳密碼的性質

2、tRNA

tRNA的結構、功能及種類，氨酰-tRNA合成酶

3、核糖體

核糖體的結構，rRNA，核糖體的功能

4、蛋白質合成的生物學機制

氨基酸的活化，肽鏈的起始、延伸和終止，蛋白質前體的加工，蛋白質合成抑制劑，RNA分子在生物進化中的地位

5、蛋白質運轉機制

翻譯-運轉同步機制，翻譯后的運轉機制，核定位蛋白的運轉機制，蛋白質的降解

（四）分子生物學研究法

1、DNA操作技術

核酸的分離、提純和定量測定的方法，核酸的凝膠電泳，分子雜交，細菌轉

化，核苷酸序列分析，基因擴增，DNA與蛋白質相互作用研究

2、基因克隆的主要載體系統(tǒng)

質粒DNA及其分離純化，重要的大腸桿菌質粒載體，λ噬菌體載體，柯斯質粒載體，pBluescript噬菌體載體

3、基因的分離和鑒定

DNA片段的產生和分離，重組體DNA分子的構建，cDNA基因的克隆，克隆基因的分離

（五）基因的表達與調控（上）——原核基因表達調控模式

1.原核基因表達調控總論

原核基因調控機制的類型和特點，弱化子對基因活性的影響，降解物對基因活性的調節(jié)，細菌的應急反應

2.乳糖操縱子與負控誘導系統(tǒng)

操縱子模型及影響因子，lac操縱子DNA的調控區(qū)域——P、O區(qū)

3、色氨酸操縱子與負控阻遏系統(tǒng)

trp操縱子的阻遏系統(tǒng)，弱化子與前導肽

4、其他操縱子

半乳糖操縱子，阿拉伯糖操縱子

6、轉錄后調控

翻譯起始的調控，稀有密碼子對翻譯的影響，重疊基因對翻譯的影響，poly(A)對翻譯的影響，翻譯的阻遏，核苷酸水平對翻譯的影響

（六）基因的表達與調控（下）——真核基因調控的一般規(guī)律

1、真核生物基因的基因結構與轉錄活性

基因家族，真核基因的斷裂結構，真核生物DNA水平上的基因表達調控，DNA甲基化與基因活性的調控

2、真核基因的轉錄

3、反式作用因子

DNA識別或結合域，轉錄活化結構域

4、真核基因轉錄調控的主要模式

蛋白質磷酸化、信號轉導及基因表達，激素及其影響，熱激蛋白誘導的基因

表達，金屬硫蛋白基因的多重調控

5、其他水平上的基因調控

RNA的加工成熟，翻譯水平的調控

（七）疾病與人類健康

1、腫瘤與癌癥

反轉錄病毒致癌基因，癌基因的分類、產物和表達調控，基因互作與癌基因表達

2、人免疫缺損病毒HIV

HIV病毒粒子的形態(tài)結構和傳染，HIV的感染及致病機理，艾滋病的治療及預防

3、乙型肝炎病毒HBV

肝炎病毒的粒子結構

4、基因治療

基因治療的歷史沿革，基因治療中的病毒載體，非病毒載體

（八）基因與發(fā)育

1、免疫體系發(fā)育及免疫球蛋白基因表達

脊椎動物免疫系統(tǒng)，B淋巴細胞、T淋巴細胞，免疫球蛋白的結構，lg基因重排，主要組織相容復合體

2、果蠅的胚胎發(fā)育

卵子發(fā)育，胚胎發(fā)育

（九）基因組和比較基因組學

1、人類基因組計劃

人類基因組計劃的科學意義，遺傳圖，物理圖，轉錄圖，人類基因組的序列圖

2、DNA的鳥槍法序列分析技術

基因組DNA大片斷文庫的構建，鳥槍法基因組序列分析技術及其改良

3、比較基因組學及功能基因組學研究

通過基因組數(shù)據(jù)進行全局性分析，基因組數(shù)據(jù)的比較分析，功能基因組學研究

五、主要參考書：

1、朱玉賢等.現(xiàn)代分子生物學（第三版）.北京：高等教育出版社，2007.2、《基因VIII》（中文版），Benjamin Lewin，余龍等譯，科學出版社，2005