分子生物学复习题总结.pdf

一、简述一、简述 DNADNA 二级结构的特点二级结构的特点双螺旋：双螺旋：DNADNA 两条核苷酸链反向平行，以一定平行距离绕一两条核苷酸链反向平行，以一定平行距离绕一个轴盘旋，形成一个右旋的双螺旋体。个轴盘旋，形成一个右旋的双螺旋体。主链：主链：磷酸和核苷酸排列在双螺旋外侧，磷酸和核苷酸排列在双螺旋外侧，彼此通过彼此通过 3-53-5 磷酸二磷酸二脂键相连接，形成主链。脂键相连接，形成主链。碱基配对：两条主链相对应的碱基按照碱基配对：两条主链相对应的碱基按照 ATAT 和和 GCGC 的配对原则的配对原则由氢键相连，其中由氢键相连，其中 ATAT 之间由两个氢键相连，之间由两个氢键相连，GCGC 之间由三个氢键之间由三个氢键相连。主链上碱基排列顺序储藏了遗传密码信息。相连。主链上碱基排列顺序储藏了遗传密码信息。结构尺寸和大小沟：结构尺寸和大小沟：DNADNA 双螺旋分子直径为双螺旋分子直径为 2nm2nm，螺距为，螺距为3.4nm3.4nm，其中包括，其中包括 1010 个碱基对，碱基与碱基之间距离为个碱基对，碱基与碱基之间距离为 0.34nm0.34nm。螺旋外部有两个凹槽，根据大小分为大小沟，都能使蛋白质分子螺旋外部有两个凹槽，根据大小分为大小沟，都能使蛋白质分子进入而与碱基相接触。进入而与碱基相接触。二、核酸的变性二、核酸的变性DNADNA 二级结构和三级结构受到物理化学因素的破坏而解体，二级结构和三级结构受到物理化学因素的破坏而解体，但其一级结构核苷酸间共价键并不断裂。但其一级结构核苷酸间共价键并不断裂。DNADNA 分子由稳定的双螺旋结构松解为无规则线性结构的现分子由稳定的双螺旋结构松解为无规则线性结构的现象。变性时维持双螺旋稳定性的氢键断裂，碱基间的堆积力遭到象。变性时维持双螺旋稳定性的氢键断裂，碱基间的堆积力遭到破坏，但不涉及到其一级结构的改变。凡能破坏双螺旋稳定性的破坏，但不涉及到其一级结构的改变。凡能破坏双螺旋稳定性的因素，如加热、极端的因素，如加热、极端的 pHpH、有机试剂甲醇、乙醇、尿素及甲酰胺、有机试剂甲醇、乙醇、尿素及甲酰胺等，均可引起核酸分子变性。等，均可引起核酸分子变性。三、核酸的复性三、核酸的复性变性变性 DNADNA 在适合的条件下，又可使两条彼此分开的链重新缔在适合的条件下，又可使两条彼此分开的链重新缔合，按原来的碱基对配对形成双螺旋结构的过程。合，按原来的碱基对配对形成双螺旋结构的过程。影响因素：影响因素：DNADNA 长度、序列、浓度长度、序列、浓度四、核酸杂交四、核酸杂交不同来源但具有同源性的两条不同来源但具有同源性的两条 DNADNA或或RNARNA单链按照碱基配对单链按照碱基配对原则结合在一起，这一过程就是杂交。原则结合在一起，这一过程就是杂交。杂交充分利用了核酸的变性和复性的特性，杂交充分利用了核酸的变性和复性的特性，在在 DNADNA 之间，之间，DNADNA和和 RNARNA 之间以及之间以及 RNARNA 之间均可进行，之间均可进行，已成为分子生物学中重要的已成为分子生物学中重要的技术。技术。五、五、DNADNA 损伤、修复与基因突变三者的关系。损伤、修复与基因突变三者的关系。由体内因素和环境因素原因导致由体内因素和环境因素原因导致 DNADNA 分子结构的任何异常改分子结构的任何异常改变都可看作是变都可看作是 DNADNA 损伤。损伤。细胞内还存在着长期进化中建立和发展起来的细胞内还存在着长期进化中建立和发展起来的 DNADNA 修复保障修复保障系统，可针对系统，可针对 DNADNA 的损伤及时进行清除和修复。的损伤及时进行清除和修复。突变是指突变生物体内突变是指突变生物体内 DNADNA 结构的任何改变，结构的任何改变，主要指主要指 DNADNA 分分子中核苷酸序列的改变，包括替换、插入、重排、缺失等。这些子中核苷酸序列的改变，包括替换、插入、重排、缺失等。这些改变能够引起生物体基因组结构及功能的改变。改变能够引起生物体基因组结构及功能的改变。DNADNA 损伤又称前突变，如果细胞不能将损伤完全修复，损伤又称前突变，如果细胞不能将损伤完全修复，DNADNA不能恢复损伤前的结果形态，就形成不可逆的永久性、可遗传的不能恢复损伤前的结果形态，就形成不可逆的永久性、可遗传的改变，即发生了基因突变。改变，即发生了基因突变。因此三者之间的关系是，因此三者之间的关系是，DNADNA 损伤是突变的基础，而修复时损伤是突变的基础，而修复时阻止损伤变成突变的手段，突变时损伤无法修复造成的后果。阻止损伤变成突变的手段，突变时损伤无法修复造成的后果。六、六、DNADNA 损伤主要的修复方式损伤主要的修复方式DNADNA 修复可以在三个水平上进行：修复可以在三个水平上进行：1 1、DNADNA 复制前水平或非复制复制前水平或非复制 DNADNA 的修复：如回复修复和切的修复：如回复修复和切除修复。除修复。回复修复包括：酶学光修复（修复嘧啶二聚体）回复修复包括：酶学光修复（修复嘧啶二聚体），单链断裂重，单链断裂重组（连接缺口组（连接缺口 5 5 磷酸根和磷酸根和 3 3 羟基形成磷酸二酯键）羟基形成磷酸二酯键），嘌呤直接插入，嘌呤直接插入（修复无嘌呤位点）（修复无嘌呤位点）。切除修复包括：碱基切除修复和核苷酸切除。切除修复包括：碱基切除修复和核苷酸切除修复。步骤为识别、切除、修补、连接。修复。步骤为识别、切除、修补、连接。DNADNA 复制水平的修复，如错配修复。复制水平的修复，如错配修复。错配修复：将错配修复：将 DNADNA 复制过程中未得到校正的错配碱基进行二复制过程中未得到校正的错配碱基进行二次校正。次校正。DNADNA 复制水平后的修复，如重组修复及复制水平后的修复，如重组修复及 SOSSOS 修复。修复。重组修复：利用含有正常遗传信息的同源姐妹重组修复：利用含有正常遗传信息的同源姐妹 DNADNA 分子进行分子进行重组修复。这种修复常发生在修复后，可以对发生在重组修复。这种修复常发生在修复后，可以对发生在 DNADNA 两条链两条链同一部位的损伤或者是复制时双链分开没有互补链可利用时的损同一部位的损伤或者是复制时双链分开没有互补链可利用时的损伤进行修复。伤进行修复。SOSSOS 修复：修复：SOSSOS 修复是指修复是指 DNADNA 受到严重损伤、细胞处于危急受到严重损伤、细胞处于危急状态时所诱导的一种状态时所诱导的一种 DNADNA 修复方式，修复结果只是能维持基因组修复方式，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，使细胞有较高的突变率。误倾向修复，使细胞有较高的突变率。七、基因突变的分子机制七、基因突变的分子机制碱基替换（碱基替换（substitutionsubstitution）即）即 DNADNA 分子中原有的一个碱基对被分子中原有的一个碱基对被另一个碱基对取代，其中嘌呤与嘌呤、嘧啶与嘧啶之间的互变称另一个碱基对取代，其中嘌呤与嘌呤、嘧啶与嘧啶之间的互变称为为 转转 换换（transitiontransition），嘌嘌 呤呤 与与 嘧嘧 啶啶 之之 间间 的的 互互 变变 称称 为为 颠颠 换换（transversiontransversion）。碱基插入（碱基插入（insertioninsertion）在）在 DNADNA 序列中插入一个或几个额外的序列中插入一个或几个额外的碱基对。碱基对。碱基缺失碱基缺失（deletiondeletion）DNADNA 分子中丢失一个碱基对或一段序列。分子中丢失一个碱基对或一段序列。重排（重排（rearrangementrearrangement）DNADNA 位点的跨距离连接或指基因内部位点的跨距离连接或指基因内部不同区域之间的跨越连接。不同区域之间的跨越连接。八、依据受到影响的氨基酸顺序方面的变化，可将基因突变八、依据受到影响的氨基酸顺序方面的变化，可将基因突变分为几类：分为几类：如果碱基的改变并未改变其编码的氨基酸及其序列，如果碱基的改变并未改变其编码的氨基酸及其序列，称为同称为同义突变（义突变（synonymous mutationsynonymous mutation），这类突变是沉默突变，因为突变，这类突变是沉默突变，因为突变基因与未突变基因编码完全相同的蛋白，对基因组功能没有影响。基因与未突变基因编码完全相同的蛋白，对基因组功能没有影响。如果碱基的改变引起了产物氨基酸顺序的改变，如果碱基的改变引起了产物氨基酸顺序的改变，则称之为错则称之为错义突变义突变（missense mutationmissense mutation）。错义突变可以是致死性的，错义突变可以是致死性的，即致死即致死突变（突变（lethallethal mutationmutation）；也可能不影响蛋白质的活性，不表现出；也可能不影响蛋白质的活性，不表现出明显的性状变化，即中性突变（明显的性状变化，即中性突变（neutral mutationneutral mutation）。如果碱基的改变使一个编码氨基酸的密码子转变为一个终如果碱基的改变使一个编码氨基酸的密码子转变为一个终止密码子，使蛋白质的合成提前终止，称为无义突变（止密码子，使蛋白质的合成提前终止，称为无义突变（nonsensenonsensemutationmutation）或链终止突变（或链终止突变（chain termination mutationchain termination mutation）。如果终止密码子转变为一个编码氨基酸的密码子，如果终止密码子转变为一个编码氨基酸的密码子，造成终止造成终止信号的通读信号的通读（read throughread through），结果会产生过长的肽链，结果会产生过长的肽链，称之延长突称之延长突变（变（elongation mutationelongation mutation）或通读突变（）或通读突变（read through mutationread through mutation）。对多数蛋白，短的延长片段不会影响其功能，但长的延长片段则对多数蛋白，短的延长片段不会影响其功能，但长的延长片段则有可能影响蛋白的折叠，造成活性的下降。有可能影响蛋白的折叠，造成活性的下降。有些基因突变的表型会通过第二次基因的突变得以恢复，有些基因突变的表型会通过第二次基因的突变得以恢复，这这种第二次突变称为回复突变种第二次突变称为回复突变（back mutationback mutation 或或 reverse mutationreverse mutation）；如果第二次突变不是通过“校正”第一次突变，而是通过抑制第如果第二次突变不是通过“校正”第一次突变，而是通过抑制第一一次次突突变变效效应应的的表表现现来来恢恢复复其其表表现现型型，则则称称之之为为抑抑制制突突变变（suppression mutationsuppression mutation）。九、基因突变：突变是指突变生物体内九、基因突变：突变是指突变生物体内 DNADNA 结构的任何改结构的任何改变，主要指变，主要指 DNADNA 分子中核苷酸序列的改变，包括替换、插入、重分子中核苷酸序列的改变，包括替换、插入、重排、缺失等。而这种改变没有被修复，就形成不可逆的永久性、排、缺失等。而这种改变没有被修复，就形成不可逆的永久性、可遗传的改变，即发生了基因突变。这些改变能够引起生物体基可遗传的改变，即发生了基因突变。这些改变能够引起生物体基因组结构及功能的改变。因组结构及功能的改变。基因突变热点：无论是自发突变还是诱发突变，生物体特定基因突变热点：无论是自发突变还是诱发突变，生物体特定基因中发生的突变并不是随机分布的，而是常常局限于一定的位基因中发生的突变并不是随机分布的，而是常常局限于一定的位点，这些位点发生突变的频率远远高于其它位点，称为突变热点点，这些位点发生突变的频率远远高于其它位点，称为突变热点（hot spothot spot）。转座子：转座子：（transposontransposon）是指能将自身插入基因组中一个在序是指能将自身插入基因组中一个在序列上无关的新位点的列上无关的新位点的 DNADNA 序列。序列。十、基因转录的基本特征十、基因转录的基本特征1 1 对于一个基因组，转录指发生于一部分基因，而且每个基对于一个基因组，转录指发生于一部分基因，而且每个基因的转录都受到相对独立的控制。因的转录都受到相对独立的控制。2 2 转录是不对称的，基因转录只能以双链转录是不对称的，基因转录只能以双链 DNADNA 分子中的一分子中的一条链作为模板，而另一条链不能作模板。与条链作为模板，而另一条链不能作模板。与 mRNAmRNA 有相同序列的有相同序列的成为有义链，另一条作为转录模板的称为模板链，也成为反义链。成为有义链，另一条作为转录模板的称为模板链，也成为反义链。3 3 基因转录的前体是基因转录的前体是 4 4 种核糖核酸三磷酸：种核糖核酸三磷酸：ATPATP、GTPGTP、CTPCTP、UTPUTP。4 4 RNARNA 的核苷酸序列是由的核苷酸序列是由 DNADNA 模板的核苷酸序列决定，即模板的核苷酸序列决定，即RNARNA 的碱基与的碱基与 DNADNA 碱基相互配对。碱基相互配对。5 RNA5 RNA 以以 5-35-3 方向延伸，新加入的核苷酸分子以方向延伸，新加入的核苷酸分子以 5-5-三磷酸基三磷酸基团与团与 RNARNA 链的游离链的游离 3-OH3-OH 反应，反应，RNARNA 链与模板链方向相反。链与模板链方向相反。6 6 与与 DNADNA 聚合酶不同，聚合酶不同，RNARNA 聚合酶在聚合酶在 RNARNA 合成的起始阶段合成的起始阶段不需要引物参与。不需要引物参与。7 RNA7 RNA 参与合成起始的第一个核苷酸以其参与合成起始的第一个核苷酸以其 3-OH3-OH 供延伸反应，供延伸反应，因此新合成因此新合成 RNARNA 的的 5 5 端具有三磷酸结构，第一个参与的一半都是端具有三磷酸结构，第一个参与的一半都是嘌呤核苷酸。嘌呤核苷酸。8 8 RNARNA 的生物合成包括的生物合成包括 3 3 个阶段：个阶段：RNARNA 聚合酶与聚合酶与 DNADNA 模板模板特殊区域的结合与起始；特殊区域的结合与起始；RNARNA 链延伸；合成终止与新生链延伸；合成终止与新生 RNARNA 链释链释出。出。十一、转录的过程：十一、转录的过程：1 1 转录起始：转录起始：RNARNA 聚合酶识别结合启动子（亚基）聚合酶识别结合启动子（亚基）；形成；形成闭链复合物；闭链复合物；形成开链复合物形成开链复合物（1717 个碱基长度）个碱基长度）；RNARNA 合成的起始。合成的起始。2 2 转录的延长阶段：转录的延长阶段：RNARNA 合成方向沿合成方向沿 5-35-3 方向进行；方向进行；RNARNA 延延伸过程中，伸过程中，要求在要求在 RNARNA 合成位点处的模板合成位点处的模板 DNADNA 解链，解链，产生一个长产生一个长度为度为 17+/-117+/-1 碱基对的转录泡，合成的碱基对的转录泡，合成的 RNARNA 暂时与暂时与 DNADNA 有义链形有义链形成约成约 12bp12bp 的杂交链。随着的杂交链。随着 RNARNA 的延长，核心酶前面的的延长，核心酶前面的 DNADNA 双螺双螺旋不断解开，旋不断解开，而后面的而后面的 DNADNA 重新回到解螺旋结果，重新回到解螺旋结果，同时同时 RNARNA 链也链也不断从不断从 RNARNA、DNADNA 杂交体中分离出来；杂交体中分离出来；转录的忠实性要比复制低，转录的忠实性要比复制低，但由于体内大多数基因是重复转录，再加上遗传密码子的简并性但由于体内大多数基因是重复转录，再加上遗传密码子的简并性和错误合成不影响子代的性状，这样的错误率可以耐受。和错误合成不影响子代的性状，这样的错误率可以耐受。3 3 转录的终止阶段：转录的终止阶段：有两种形式，有两种形式，一种是因子不依赖终止，一种是因子不依赖终止，一种是因子依赖终止。一种是因子依赖终止。因子不依赖终止：新合成的因子不依赖终止：新合成的 RNARNA 链一旦出现发夹样的茎链一旦出现发夹样的茎环局部二级结构，环局部二级结构，RNARNA 聚合停止作用，聚合停止作用，磷酸二酯酶停止形成，磷酸二酯酶停止形成，RNARNA合成终止。合成终止。因子依赖终止：因子附着在新生因子依赖终止：因子附着在新生 RNARNA 上，然后沿上，然后沿 5-35-3方向朝方向朝 RNARNA 聚合酶移动，直到因子接触到依赖因子的终止位聚合酶移动，直到因子接触到依赖因子的终止位点暂停的点暂停的 RNARNA 聚合酶，并与之反应，使新生的聚合酶，并与之反应，使新生的 RNARNA 链释放出来。链释放出来。十二、十二、transcriptiontranscription：转录；是以：转录；是以DNADNA 为模板，在为模板，在 RNARNA 聚合聚合酶作用下合成酶作用下合成 RNARNA 的过程，是遗传信息从的过程，是遗传信息从 DNADNA 向向 RNARNA 传递的过传递的过程。是生物合成程。是生物合成 RNARNA 的主要方式。转录子；由的主要方式。转录子；由 2 2 个和个和 2 2 个以上紧个以上紧密连锁密连锁,并共同转录在一种并共同转录在一种 mRNAmRNA 分子中的结构基因组成的复合单分子中的结构基因组成的复合单位。位。（只存在于原核生物）（只存在于原核生物）。以转录子为模板转录生成的以转录子为模板转录生成的 mRNAmRNA，可可以同时编码以同时编码 2 2 种或种或 2 2 种以上的蛋白质，并参与同一代谢途径中的种以上的蛋白质，并参与同一代谢途径中的反应。反应。promoterpromoter：启动子；：启动子；DNADNA 分子上可与分子上可与 RNARNA 聚合酶特异结合，聚合酶特异结合，使转录开始的一段使转录开始的一段 DNADNA 序列，启动子本身并不被转录。包括三个序列，启动子本身并不被转录。包括三个功能部位：识别部位功能部位：识别部位(-35bp)(-35bp)，结合部位，结合部位(-10bp)(-10bp)，起始部位，起始部位(+1bp)(+1bp)。transcription factortranscription factor：转录因子；能直接和间接与调控元件起：转录因子；能直接和间接与调控元件起作用而影响基因转录的蛋白质因子。作用而影响基因转录的蛋白质因子。十三、试述蛋白质合成的三个阶段十三、试述蛋白质合成的三个阶段1 1 肽链合成的起始：肽链合成的起始：甲硫氨酰甲硫氨酰 tRNAtRNA 与与 mRNAmRNA 结合到核蛋白体结合到核蛋白体上，生成翻译起始复合物。上，生成翻译起始复合物。原核生物：原核生物：核蛋白体大小亚基分离；核蛋白体大小亚基分离；mRNAmRNA 在小亚基定位结合；在小亚基定位结合；起始氨基酰起始氨基酰-tRNA-tRNA 的结合；核蛋白体大亚基结合。的结合；核蛋白体大亚基结合。真核生物：核蛋白体大小亚基分离；起始氨基酰真核生物：核蛋白体大小亚基分离；起始氨基酰-tRNA-tRNA 结合；结合；mRNAmRNA 在核蛋白体小亚基就位；核蛋白体大亚基结合。在核蛋白体小亚基就位；核蛋白体大亚基结合。2 2 肽链合成的延长：根据肽链合成的延长：根据 mRNAmRNA 密码序列的指导，顺序添加密码序列的指导，顺序添加的氨基酸的氨基酸,从从 N N 端向端向 C C 端延伸肽链，直到合成终止的过程。肽链延端延伸肽链，直到合成终止的过程。肽链延长长在在核核蛋蛋白白体体上上连连续续性性循循环环式式进进行行，又又称称为为核核蛋蛋白白体体循循环环(ribosomal cycle)(ribosomal cycle)，每次循环增加一个氨基酸，包括以下三步：，每次循环增加一个氨基酸，包括以下三步：进位进位(entrance)(entrance)：指根据：指根据 mRNAmRNA 下一组遗传密码指导，使相应下一组遗传密码指导，使相应氨基酰氨基酰-tRNA-tRNA 进入核蛋白体进入核蛋白体 A A 位。位。成肽成肽(peptide bond formation)(peptide bond formation)：P P 位上的位上的 fMet-tRNAffMet-tRNAfMetMet的酰基的酰基与与 A A 位上位上 aa-tRNAaa-tRNA 氨基成肽，氨基成肽，A A 位成肽后，位成肽后，P P 位留下空载位留下空载 tRNAtRNA。转肽酶转肽酶(transpeptidase)(transpeptidase)催化的肽键形成过程。催化的肽键形成过程。转位转位(translocation)(translocation)：核糖体沿：核糖体沿 mRNAmRNA 向前向前 5-35-3 移动一个密码移动一个密码子（子（3 3 个核苷酸）个核苷酸），其结果是脱酰，其结果是脱酰 tRNAtRNA 从从 P P 位点排出，经位点排出，经 E E 位点位点离开核糖体，离开核糖体，A A 位点的上新肽酰位点的上新肽酰 tRNAtRNA 被移至被移至 P P 位点，核糖体又有位点，核糖体又有空置空置 A A 位点，可再次接受相应位点，可再次接受相应 mRNAmRNA 上密码子的氨酰上密码子的氨酰 tRNAtRNA 分子。分子。真核生物肽链合成的延长过程与原核基本相似，但有不同的真核生物肽链合成的延长过程与原核基本相似，但有不同的反应体系和延长因子。另外，真核细胞核蛋白体没有反应体系和延长因子。另外，真核细胞核蛋白体没有 E E 位，转位位，转位时卸载的时卸载的 tRNAtRNA 直接从直接从 P P 位脱落。位脱落。3 3 肽链合成的终止：辨认终止密码子肽链合成的终止：辨认终止密码子 UAAUAA、UAGUAG、UGAUGA；肽；肽链从肽酰链从肽酰-tRNA-tRNA 水解出；水解出；mRNAmRNA 从核蛋白体中分离及大小亚基的拆从核蛋白体中分离及大小亚基的拆开。开。十四、遗传密码子及其特征十四、遗传密码子及其特征 密码子的方向性：密码子的阅读方向及它们在密码子的方向性：密码子的阅读方向及它们在 mRNAmRNA 上上由起始信号到终止信号的排列方向均为由起始信号到终止信号的排列方向均为 5?-3?5?-3?，与，与 mRNAmRNA 链合成链合成时延伸方向相同。时延伸方向相同。密码子的简并性：一个氨基酸可以有几个不同的密码子，密码子的简并性：一个氨基酸可以有几个不同的密码子，编码同一个氨基酸的一组密码子称为同义密码子。这种现象称为编码同一个氨基酸的一组密码子称为同义密码子。这种现象称为密码子的简并性。密码子的简并性。64-3=6164-3=61 个代表个代表 2020 种氨基酸，种氨基酸，仅甲硫氨酸仅甲硫氨酸 AUGAUG、色氨酸色氨酸 UGGUGG 只有一个密码子。只有一个密码子。密码子的连续性（读码）密码子的连续性（读码）（无标点、无重叠）（无标点、无重叠）：从正确起：从正确起点开始至终止信号，密码子的排列是连续的。既不存在间隔（无点开始至终止信号，密码子的排列是连续的。既不存在间隔（无标点）标点），也无重叠。在，也无重叠。在mRNAmRNA 分子上插入或删去一个碱基，会使该分子上插入或删去一个碱基，会使该点以后的读码发生错误，称为移码，由这种情况引起的突变称为点以后的读码发生错误，称为移码，由这种情况引起的突变称为移码突变。移码突变。密码子的基本通用性（近于完全通用）密码子的基本通用性（近于完全通用）：对于高等、对于高等、低等低等生物都适用，从病毒直到人类，细胞核生物都适用，从病毒直到人类，细胞核 DNADNA 指导的蛋白质合成都指导的蛋白质合成都使用同一套遗传密码。只有一个例外：真核生物线粒体使用同一套遗传密码。只有一个例外：真核生物线粒体 DNADNA。动。动物细胞的线粒体物细胞的线粒体 DNADNA、植物细胞的叶绿体、植物细胞的叶绿体 DNADNA，在翻译时，其密，在翻译时，其密码阅读方式不同。码阅读方式不同。起始密码子和终止密码子：起始密码子和终止密码子：6464 种密码子中，种密码子中，AUGAUG 为甲硫为甲硫氨酸的密码子，又是肽链合成的起始密码子，氨酸的密码子，又是肽链合成的起始密码子，UAAUAA，UAGUAG，UGAUGA 为为终止密码子，终止密码子，不编码任何氨基酸，不编码任何氨基酸，而成为肽链合成的终止部位而成为肽链合成的终止部位（无（无义密码子）义密码子）。密码子的摆动性密码子的摆动性（变偶性）（变偶性）：tRNAtRNA 上的反密码子与上的反密码子与 mRNAmRNA上的密码子配对时，密码子的第一位、第二位碱基配对是严格的，上的密码子配对时，密码子的第一位、第二位碱基配对是严格的，第三位碱基可以有一定变动，这种现象称为密码的摆动性或变偶第三位碱基可以有一定变动，这种现象称为密码的摆动性或变偶性（性（wobblewobble）。十四、十四、cis-acting element(CAE)cis-acting element(CAE)顺式作用元件：顺式作用元件：就是指存在于就是指存在于基因旁侧序列中可影响基因表达的序列，主要包括启动子、增强基因旁侧序列中可影响基因表达的序列，主要包括启动子、增强子、负调控序列和可诱导元件等。子、负调控序列和可诱导元件等。trans-acting factor(TAF)trans-acting factor(TAF)反式作用因子：反式作用因子：则指参与基因表达调则指参与基因表达调控的蛋白因子，它们可以与靶基因的顺式作用元件相结合而起作控的蛋白因子，它们可以与靶基因的顺式作用元件相结合而起作用，反式作用因子一般具有用，反式作用因子一般具有 DNADNA 结合域和蛋白蛋白相互作用结结合域和蛋白蛋白相互作用结构域，与特异基因不存在线性关系。构域，与特异基因不存在线性关系。十五、基因表达调控从哪些环节发挥作用十五、基因表达调控从哪些环节发挥作用从基因活化到蛋白质的合成和分解，从基因活化到蛋白质的合成和分解，至少有至少有 6 6 个环节可以作个环节可以作为基因表达调控的控制点：为基因表达调控的控制点：1 1 基因的活化（基因的活化（DNADNA 水平）水平）2 2 前体前体 RNARNA的转录的转录 3 3 转录后的加工转录后的加工 4mRNA4mRNA 水平水平 5 5 翻译水平翻译水平（翻译后的加工修（翻译后的加工修饰）饰）6 6 蛋白质水平（蛋白质的降解）蛋白质水平（蛋白质的降解）。有以下四个基本的调控点：有以下四个基本的调控点：1.1.基因结构的活化。基因结构的活化。DNADNA 暴露碱暴露碱基后基后 RNARNA 聚合酶才能有效结合。活化状态的基因表现为：聚合酶才能有效结合。活化状态的基因表现为：（1 1）对核酸酶敏感；对核酸酶敏感；（2 2）非组蛋白及组蛋白修饰；非组蛋白及组蛋白修饰；（3 3）低甲基化。低甲基化。2.2.转转录起始。最有效的调节环节，通过录起始。最有效的调节环节，通过 DNADNA 元件与调控蛋白相互作用元件与调控蛋白相互作用来调控基因表达。来调控基因表达。3.3.转录后加工及转运。转录后加工及转运。RNARNA 编辑、编辑、剪接、剪接、转运。转运。4.4.翻译及翻译后加工。翻译水平可通过特异的蛋白因子阻断翻译及翻译后加工。翻译水平可通过特异的蛋白因子阻断mRNAmRNA 翻译；翻译后对蛋白的加工、修饰也是基本调控环节。翻译；翻译后对蛋白的加工、修饰也是基本调控环节。十六、原核生物和真核生物基因表达调控各有何特点十六、原核生物和真核生物基因表达调控各有何特点（一）原核生物：（一）原核生物：1.1.多顺反子形式转录许多功能相关的基因成簇地串联多顺反子形式转录许多功能相关的基因成簇地串联排列于染色体上，共同组成一个转录单位；排列于染色体上，共同组成一个转录单位；2.2.以操纵子为单位几个结构基因受同一启动基因控制组以操纵子为单位几个结构基因受同一启动基因控制组成一个基因表达调控单元叫做操纵子；成一个基因表达调控单元叫做操纵子；3.3.基因的转录和翻译是偶联的。基因的转录和翻译是偶联的。（二）真核生物：（二）真核生物：1.DNA1.DNA 数量大，调控复杂；数量大，调控复杂；2.2.真核生物的基因呈单顺反子转录，真核生物的基因呈单顺反子转录，即一个基因对应于一条即一个基因对应于一条mRNAmRNA 和一条多肽链；和一条多肽链；3.3.真核细胞中的编码基因多是不连续的（断裂结构）真核细胞中的编码基因多是不连续的（断裂结构）；4.4.重复序列（单拷贝序列、中度重复序列、高度重复序列）重复序列（单拷贝序列、中度重复序列、高度重复序列）5.5.真核细胞中不存在操纵子式结构，真核细胞中不存在操纵子式结构，功能相关的基因也大多功能相关的基因也大多分散在不同的染色体上分散在不同的染色体上（瀑布样型）（瀑布样型）。（三）真核基因至少有三点区别与原核基因：（三）真核基因至少有三点区别与原核基因：（1 1）转录的激活与被转录区的染色质结构变化有关；）转录的激活与被转录区的染色质结构变化有关；（2 2）尽管正负调控元件都有，但正调控机制占主导地位；）尽管正负调控元件都有，但正调控机制占主导地位；（3 3）真核基因的转录和翻译有物理分割，分属于核内行为）真核基因的转录和翻译有物理分割，分属于核内行为及胞质行为，这种时空差别使真核基因的调控更为复杂、有序及胞质行为，这种时空差别使真核基因的调控更为复杂、有序。十七、基因的分子生物学定义及基因组概念十七、基因的分子生物学定义及基因组概念基因：合成有功能的蛋白质多肽链或基因：合成有功能的蛋白质多肽链或 RNARNA 所必需的全部核所必需的全部核酸序列（通常指酸序列（通常指 DNADNA 序列）序列）。按照这个定义，一个基因不仅仅包。按照这个定义，一个基因不仅仅包括编码蛋白质肽链括编码蛋白质肽链 mRNAmRNA 的核酸序列，还包括为保证转录所必须的核酸序列，还包括为保证转录所必须的调控序列、的调控序列、5?5?端不翻译序列、内含子以及端不翻译序列、内含子以及 3?3?非翻译序列等所有非翻译序列等所有的核酸序列。的核酸序列。基因组（基因组（genomegenome）的概念不象基因那么严格。通常基因组）的概念不象基因那么严格。通常基因组指一个生物体的所有基因。指一个生物体的所有基因。人类细胞基因组通常指人类细胞基因组通常指 2323 对染色体中对染色体中的所有基因。而细胞线粒体中还有一小套基因，这些基因就称为的所有基因。而细胞线粒体中还有一小套基因，这些基因就称为人线粒体基因组。人线粒体基因组。十八、中心法则及其意义十八、中心法则及其意义中心法则描绘了遗传信息传递的基本规律。中心法则描绘了遗传信息传递的基本规律。核酸序列可以通核酸序列可以通过复制、转录和反转录被传递和互换。但是自核酸翻译成蛋白质过复制、转录和反转录被传递和互换。但是自核酸翻译成蛋白质确是单向的，因为核酸序列不能从蛋白质序列中被寻回。确是单向的，因为核酸序列不能从蛋白质序列中被寻回。十九、十九、HGPHGP（human genome projecthuman genome project）人类基因组计划：于）人类基因组计划：于2020 世纪世纪 8080 年代提出，由美、英、日、中、德、法等国参加并于年代提出，由美、英、日、中、德、法等国参加并于20012001 年完成的针对人体年完成的针对人体 2323 对染色体全部对染色体全部 DNADNA 的碱基对的碱基对（3 310109 9）序列进行排序，对大约序列进行排序，对大约 2525 000000 基因进行染色体定位，构建人类基基因进行染色体定位，构建人类基因组遗传图谱和物理图谱的国际合作研究计划。因组遗传图谱和物理图谱的国际合作研究计划。VNTRVNTR（variable number tandem repeatvariable number tandem repeat，VNTRVNTR）可变数目）可变数目串联重复序列：是指广泛存在于人类基因组中具有高度遗传多态串联重复序列：是指广泛存在于人类基因组中具有高度遗传多态性和高度重复性的性和高度重复性的 DNADNA 片段。一般位于基因侧翼或是存在于基因片段。一般位于基因侧翼或是存在于基因内含子之中。目前常用于骨髓移植后的监测、遗传病基因诊断以内含子之中。目前常用于骨髓移植后的监测、遗传病基因诊断以及肿瘤的研究。及肿瘤的研究。SNPSNP（single nucledtide polymorphisessingle nucledtide polymorphises）单核苷酸多态性：指）单核苷酸多态性：指人类基因组中单个碱基的变异，推测人类基因组至少有人类基因组中单个碱基的变异，推测人类基因组至少有 210210 万个万个SNPSNP。是人类种族差异，个体分子差异的分子基础，成为第三代多。是人类种族差异，个体分子差异的分子基础，成为第三代多态性标记，是基因组多样性和识别、定位疾病相关基因的一种新态性标记，是基因组多样性和识别、定位疾病相关基因的一种新型手段。型手段。二十、基因工程：在体外条件下，人工将二十、基因工程：在体外条件下，人工将 DNADNA 分子“剪切”分子“剪切”并重新“拼接”并重新“拼接”，形成一个新的杂合的，形成一个新的杂合的 DNADNA 分子，然后将它导入分子，然后将它导入微生物或真核细胞中表达，产生人类所需要的基因产物或改造、微生物或真核细胞中表达，产生人类所需要的基因产物或改造、创造新的生物类型的生物技术。创造新的生物类型的生物技术。载体：是供插入目的基因并将其导入宿主细胞内表达或（和）载体：是供插入目的基因并将其导入宿主细胞内表达或（和）复制的运载工具。常用的有质粒、噬菌体和病毒。可分为克隆载复制的运载工具。常用的有质粒、噬菌体和病毒。可分为克隆载体和表达载体。体和表达载体。二十一、基因工程的基本程序：二十一、基因工程的基本程序：1.1.目的基因（外源基因）目的基因（外源基因）DNADNA 片段获得；片段获得；2.2.目的基因与载体的连接（体外重组）目的基因与载体的连接（体外重组）；3.3.连接产物转化至宿主细胞；连接产物转化至宿主细胞；4.4.阳性重组体的扩增、筛选与鉴定；阳性重组体的扩增、筛选与鉴定；5.5.目的基因在细胞中的表达；目的基因在细胞中的表达；6.6.表达产物的分离、鉴定等。表达产物的分离、鉴定等。二十二、二十二、microRNAmicroRNA 的定义的定义是广泛存在于真核生物中的一组短小的、不编码蛋白质的是广泛存在于真核生物中的一组短小的、不编码蛋白质的RNARNA 家族，它们是由家族，它们是由 19-2319-23 个核苷酸组成的单链个核苷酸组成的单链 RNARNA（3 3端可有端可有1212 个碱基长度的变化）个碱基长度的变化）表达具有组织特异性和阶段特异性。表达具有组织特异性和阶段特异性。即：即：在不同组织中表达在不同组织中表达有不同类型的有不同类型的 miRNA;miRNA;在生物发育的不同阶段里有不同的在生物发育的不同阶段里有不同的miRNAmiRNA表达表达表达具有组织特异性和阶段特异性。表达具有组织特异性和阶段特异性。即：即：在不同组织中表达在不同组织中表达有不同类型的有不同类型的 miRNA;miRNA;在生物发育的不同阶段里有不同的在生物发育的不同阶段里有不同的miRNAmiRNA表达表达miRNAmiRNA 具有高度进化保守性，即各种具有高度进化保守性，即各种 miRNAmiRNA 都能在其他种都能在其他种系中找到同源体；系中找到同源体；miRNAmiRNA 独有的特征：其独有的特征：其 5 5端第一个碱基对端第一个碱基对 U U 有强烈的倾向有强烈的倾向性，而对性，而对 G G 却有抗性，但第二到第四个碱基缺乏却有抗性，但第二到第四个碱