分子生物学总结(共18页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上第一章 绪论1、细胞学说 1847年由德国科学家施莱登和施旺提出。细胞学说的主要内容有： 细胞是有机体， 一切动植物都是由单细胞发育而来， 即生物是由细胞和细胞的产物所组成； 所有细胞在结构和组成上基本相似； 新细胞是由已存在的细胞分裂而来； 生物的疾病是因为其细胞机能失常。2、分子生物学的概念：分子生物学是研究核酸、蛋白质等生物大分子的结构与功能，并从分子水平上阐明蛋白质与核酸、蛋白质与蛋白质之间的相互作用的关系及其基因表达调控机理的学科。3、中心法则 1958年由克里克提出 4、分子生物学的研究内容： a：DNA重组技术（基因工程） b：基因的表达调控 c：生物大

2、分子的结构和功能研究(结构分子生物学） d：基因组、功能基因组与生物信息学研究【名词解释】：1、同功tRNA：多个tRNA携带一种氨基酸，这些tRNA称为同功tRNA。2、iRNA：即起始RNA，DNA合成的引物 3、核酶：即具有催化作用的一类RNA分子。4、端粒酶：是一种自身携带模板RNA的逆转录酶，催化端粒DNA的合成，能够在缺少DNA模板的情况下延伸端粒内3端的寡聚核苷酸片段，包含两个活性位点，即逆转录酶活性和核酸内切酶活性。 5、反义核酸：是根据碱基互补原理，用人工合成或生物体自身合成的特定互补的DNA或RNA片段（或其化学修饰的衍生物），能够与目的序列结合，通过空间位阻效应或诱导RN

3、ase活性，在复制、转录、剪接、mRNA转运及翻译等水平，抑制或封闭目的基因的表达。第二章 核酸的结构与功能1、染色质的类型分为两种类型： 常染色质和异染色质。 常染色质处于伸展状态，碱性染料着色浅而均匀； 异染色质处于凝集状态，碱性染料着色较深。2、染色质蛋白质分为两类：组蛋白和非组蛋白。核心组蛋白，包括H2A、H2B、H3、H4和H1组蛋白。3、组蛋白的特性： （1）、进化上极端保守； （2）、有组织特异性； （3）、肽链上的氨基酸分布不对称； （4）、组蛋白有被修饰的现象； （5）、富含Lys的组蛋白H5 4、核小体：用于包装染色质的结构单位，是由DNA链缠绕一个组蛋白核构成的。先由四种

4、组蛋白H2A、H2B、H3、H4 构成八聚体，（每一种组蛋白都有2个）作为核小体的核心颗粒，再由DNA缠绕在表面形成。5、染色质的高级结构：1） 染色质的一级结构核小体 2）染色质的二级结构螺线体 3）染色质的三级结构超螺线体 4）染色质的四级结构染色单体 6、主要的RNA种类有rRNA（核糖体RNA）、mRNA（信使RNA）、tRNA(转移RNA)、HnRNA（核不均一RNA）、SnRNA（核内小RNA）、SnoRNA（核仁小分子RNA）、ScRNA（细胞质RNA）等。 7、RNA的功能：作为细胞内蛋白质合成中核蛋白复合物的结构组分，参与蛋白质的生物合成；具有生物催化剂功能，作用于初始产物的

5、剪接加工；参与基因表达的调控；与生物体的进化有关。8、原核生物mRNA的结构特点：具有多顺反子结构；5端无帽子结构,3 端一般无多聚A（Poly A）的尾巴；一般没有修饰碱基。9、每种顺反子是一个特异的翻译区。10、真核生物mRNA结构的特点：5 末端有帽子结构。3端多数带有多聚A（Poly A）的尾巴分子中可能有修饰碱基,主要是甲基化分子中有编码区与非编码区。11、tRNA的结构与功能1) tRNA是分子最小，但含有稀有碱基最多的RNA，其稀有碱基的含量可多达20%。多为甲基化。2) tRNA是保守性最强的RNA。3) tRNA是单链核酸，含7393个核苷酸,但其分子中的某些局部也可形成双螺

6、旋结构。 4) 5 端总是磷酸化，且常是pG。5) 3 端为CCA-OH。6) 二级结构为三叶草形, 三级结构为倒L型。12、rRNA的结构与功能rRNA是细胞中含量最多的RNA，占总量的80%。rRNA与蛋白质一起构成核蛋白体，作为蛋白质生物合成的场所。在原核生物中，rRNA有三种：5S，16S，23S。其中，16S的rRNA参与构成核蛋白体的小亚基，而5S和23S的rRNA参与构成核蛋白体大亚基。在真核生物中，rRNA有四种：5S，5.8S，18S，28S。其中，18S的rRNA参与构成核蛋白体小亚基，其余的rRNA参与构成核蛋白体大亚基。13、反义RNA的定义：碱基序列正好与有意义mRN

7、A互补的RNA，又称为调节RNA。 作用机制：可与mRNA配对结合形成双链，最终抑制mRNA作为模板进行翻译。【核酸的变性、复性和分子杂交】14、DNA的变性：在理化因素作用下，DNA双螺旋的两条互补链松散而分开成为单链，从而导致DNA的理化性质及生物学性质发生改变，这种现象称为DNA的变性。15、引起DNA变性的因素主要有：高温，强酸强碱，极端PH值。有机溶剂、尿素和酰胺等。 16、DNA变性后性质的改变：增色效应：对260nm紫外光的光吸收度增加的现象； 旋光性下降； 粘度降低； 生物学功能丧失或改变。17、DNA 的变性温度Tm ：加热DNA溶液，使其对260nm紫外光的吸收度突然增加，

8、达到其最大值一半时的温度，就是DNA的变性温度。18、变性温度的影响因素：（1）DNA碱基组成。（2）DNA的均一性。（3）介质中离子强度。19、将变性DNA经退火处理，使其重新形成双螺旋结构的过程，称为DNA的复性。 退火：将热变性后的DNA溶液缓慢冷却，在低于变性温度约2530的条件下保温一段时间20、影响复性速度的因素有：（1）DNA的大小。DNA片段小的比大的容易复性。（2）离子强度（3）DNA浓度。DNA浓度越大，两条互补链彼此相遇的可能性越大，复性速度也越快。 (4)温度的影响（5）阳离子浓度21、核酸的分子杂交：两条来源不同的单链核酸（DNA或RNA），只要它们有大致相同的互补碱

9、基顺序，经退火处理即可复性，形成新的杂种双螺旋，这一现象称为核酸的分子杂交。核酸杂交可以是DNA-DNA，也可以是DNA-RNA杂交。不同来源的，具有大致相同互补碱基顺序的核酸片段称为同源顺序。 常用的核酸分子杂交技术有：原位杂交、斑点杂交、Southern杂交、Northern杂交、Wester印迹法等【名词解释】：1、探针：将已知顺序的核酸片段用放射性同位素或生物素进行标记。这种带有一定标记的已知顺序的核酸片段称为探针。2、DNA的变性：在理化因素作用下，DNA双螺旋的两条互补链松散而分开成为单链，从而导致DNA的理化性质及生物学性质发生改变，这种现象称为DNA的变性。3、复性：将变性DN

10、A经退火处理，使其重新形成双螺旋结构的过程，称为DNA的复性。 4、核酸的分子杂交：两条来源不同的单链核酸（DNA或RNA），只要它们有大致相同的互补碱基顺序，经退火处理即可复性，形成新的杂种双螺旋，这一现象称为核酸的分子杂交。第三章 基因与基因组的结构和功能1、基因的定义：基因是原核、真核生物以及病毒的DNA和RNA分子中具有遗传效应的核苷酸序列，是遗传的基本单位、突变单位、重组单位及控制性状的功能单位。2、一个顺反子就是一段核苷酸序列，能编码一条完整的多肽链。3、基因在结构上还可以划分为若干个小单位。 突变单位（突变子）发生突变的最小单位。最小的突变子是一个bp。 重组单位（重组子）可交换

11、的最小单位。最小的重组单位也可以只是一个bp。 功能单位（顺反子，又叫作用子） 基因中指导一条多肽链的合成DNA序列，平均大小约为500-1500bp。4、基因的功能类别：蛋白质基因-a、结构基因，编码酶和结构蛋白的基因； b、调节基因，调节控制结构基因表达的基因。RNA基因-其最终产物是tRNA和rRNA。不转录基因-a、启动基因，转录是RNA聚合酶与DNA结合的部位； b、操纵基因，操纵结构基因的基因。5、原核、真核生物基因的结构特点比较：原核生物真核生物1. 功能相关基因高度集中，多顺反子形式存在；2. 编码蛋白质的基因通常以单拷贝的形式存在；3. RNA基因常是多拷贝的；4. 细菌中的

12、结构基因没有居间序列，故它们的基因是连续的；5. 细菌中DNA大部分是用于编码蛋白质（90%），只有很少不编码 的DNA序列（10%）；6. 细菌的结构基因重复序列少；7. 单个染色体呈环状，染色体DNA不和蛋白质固定地结合。1. 单顺反子形式存在。2. 含大量重复序列。3. 基因为断裂基因：基因不连续性，基因内部有间隔区(内含子)。4. 功能相关的基因串联在一起形成基因家族（ 来源相同，结构相似，功能相关的基因）5. 非编码序列占90%以上，编码序列10%。6. 染色体呈线状，染色体DNA和蛋白质固定地结合。6、基因的几种特殊形式：（重点）重复基因： 指在基因组中有多份拷贝的基因，往往是生命

13、活动中最基本、最重要的基因。重叠基因：指两个或两个以上的基因共有一段DNA序列，或是指一段DNA序列为两个或两个以上基因的组成部分。 断裂基因：指基因的编码序列在DNA分子上是不连续排列的，而是被不编码的序列所隔开。跳跃基因：指可在DNA分子间进行转移的DNA片段。也称为转座遗传因子，转座元件或转座基因，可动基因。 复等位基因：一个座位上的基因，因突变而产生两种以上的等位基因，他们都影响同一性状的状态和性质，这个座位上的一系列等位基因总称为复等位基因。 举例：人类的ABO血型系统。假基因：假基因指与正常功能基因顺序基本相同却不具有控制蛋白质合成的功能的基因。7、基因组的概念（重点）基因组(ge

14、nome)指生物体或细胞中，一套完整单倍体的遗传物质的总和; 或指原核生物染色体、质粒、真核生物的单倍染色体组、细胞器以及病毒中，所含有的一整套基因，包括构成基因和基因之间区域的所有DNA.8、基因和基因组的大小由内含子的大小和数目决定。9、基因组DNA的C值定理：将真核生物单倍体基因组所包含的全部DNA含量称为该物种的的C值10、基因组DNA的C值悖理：C值悖理是指真核生物中DNA含量的反常现象。具体表现为： C值不随生物的进化程度和复杂性而增加； 关系密切的生物C值相差很大； 真核细胞DNA的含量远远大于编码蛋白等物质所需的量。11、真核生物中外显子和内含子的关系：真核生物中的不连续基因无

15、论表达或不表达其序列一般是保持不变的，但这些不连续基因中的外显子和内含子的数目、位置及长度却是可以变的。12、完整的基因结构包括：前导区、尾部区、内含子和外显子 前导区：位于编码区的前面，相当于mRNA起始密码5端的序列；尾部区：位于编码区之后，指mRNA3端终止密码子后面的非翻译序列；13、细菌基因组和真核生物基因组的特点比较：细菌基因组的特点真核生物基因组的特点基因组通常由一条环形或线形双链DNA分子组成；只有一个复制起点；有操纵子结构；编码蛋白质的基因为单拷贝，但rRNA基因一般是多拷贝；非编码DNA所占比例很少；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

16、止区。与真核基因组类似，也有可移动的DNA序列；具有编码同工酶的基因；重复序列较少。基因组的相对分子质量较大；每个细胞有多条呈线状的染色体，每条染色体DNA都含有多个复制起点；细胞核DNA与蛋白质稳定结合，形成染色质的复杂高级结构。染色质除了含有DNA和组蛋白外，还有大量的非组蛋白；真核细胞被核膜分隔成细胞核和细胞质，在基因表达中转录和翻译在时间和空间上被分隔，不偶联；真核细胞基因组DNA中有大量的重复序列，单位长度不一，重复程度也不一样；真核生物的蛋白质基因以单拷贝形式存在，转录产物为单顺反子mRNA；绝大多数真核生物基因都含有内含子，基因的编码区是不连续排列；真核生物基因组中存在着可移动的

17、DNA序列。另外再粗略看下病毒基因【名词解释】：1、基因 2、基因组 3、基因组的C值定理 第四章 DNA的复制 （前面三个名词解释注意看下）1、DNA的复制：亲代双链DNA分子在DNA聚合酶的作用下，分别以各单链 DNA分子为模板，聚合与自身碱基可以互补配对的游离的dNTP, 合成出两条与亲代DNA分子完全相同的子代DNA分子的过程。 2、复制子：基因组内能独立进行复制的单位称为复制子或复制单位。 真核生物染色体上有多个复制起始位点，因此是多复制子的。3、半保留复制：复制过程中各以双螺旋DNA的其中一条链为模板合成其互补链，新生的互补链与母链构成子代DNA分子 4、DNA的复制方向：相向、单

18、向、双向对称复制。5、复制方式： 形复制、滚环式复制、D-环式复制。DNA复制的酶体系：6、DNA聚合酶的反应特点：以4种dNTP作为底物；反应需要模板指导；新链的延伸需要有引物3-OH存在；链延伸方向为 53；产物DNA的极性与模板相对。7、DNA连接酶在复制、DNA修复、重组、剪接中均起缝合缺口作用，是重要的工具酶之一。8、单链DNA结合蛋白 (SSB)的作用：SSB与解开的DNA单链紧密结合，防止重新形成双链，并免受核酸酶降解。在复制中维持模板处于单链状态。9、引发体：参与引物合成的蛋白质复合体称为引物体。10、原核生物DNA复制的简单过程：* 转录激活 * DnaA 识别并结合复制起点

19、，DnaBDnaC六聚 体与oriC 形成预引发体 * DnaG加入形成引发体（oriC引发体），合成引 物RNA * 引物合成后，DNApol 组装到引发的RNA上，完 成复制体的组装 DnaA有助于DnaB与复制原点结合；DnaC是DnaB的辅助蛋白，起分子伴侣的作用，辅助DnaB一起形成DnaBDnaC六聚体11、真核生物DNA复制的特点（重点）真核生物染色体有多个复制起点，称为自主复制序列（ARS）或复制基因(replicator);多复制眼，呈双向复制，多复制子。冈崎片段长约200bp。真核生物DNA复制速度比原核慢 (仅为原核生物的1/201/50）。真核生物染色体在全部复制完之前

20、起点不再重新开始复制；而在快速生长的原核生物染色体DNA复制中，起点可以连续发动复制。真核生物快速生长时，往往采用更多的复制起点。真核生物有多种DNA聚合酶,DNA聚合酶（）是真正的复制酶真核生物线性染色体两端有端粒结构，它是由许多成串的重短复序列组成，端粒功能是稳定染色体末段结构。RPA：真核生物的单链结合蛋白；RNaseH1和MF-1切除RNA引物，DNA聚合酶填补缺口。12、真核生物复制概况： a、多个复制元（multiple replicon ），双向复制； b、复制元相对较小(13-900kb),复制速度较慢；c、复制终止通过复制叉的相遇而终止。第五章 DNA的损伤、修复和基因突变1

21、、DNA的损伤：由自发的或环境的因素引起DNA一级结构的任何异常的改变称为DNA的损伤。 常见的DNA的损伤包括碱基脱落、碱基修饰、交联，链的断裂，重组等。2、引起DNA损伤的因素：自发因素a、脱嘌呤和脱嘧啶 b、碱基的脱氨基作用 c、碱基的互变异构 d、细胞正常代谢产物对DNA的损伤。物理因素紫外线、电离辐射、X射线化学因素a、脱氨剂如：亚硝酸和亚硝酸盐 b、烷基化剂 c、DNA加合剂如：苯并芘 d、碱基类似物e、断链剂如：过氧化物，含巯基化合物等3、DNA修复的方式： 直接修复a、光复活修复 b、O6-甲基鸟嘌呤-DNA甲基转移酶c、单链断裂修复 d、直接插入嘌呤切除修复a、碱基切除修复（

22、主要修复单个碱基缺陷和轻微的DNA损伤） b、核苷酸片段切除修复（修复较大程度上的损伤，无需DNA糖基化酶协助）错配修复重组修复机体细胞对在复制起始时尚未修复的DNA损伤部位可以先复制再修复的方式称之为易错修复和SOS反应4、SOS反应：许多造成DNA损伤或抑制DNA复制的过程能引起一系列复杂的诱导效应，称为应急反应（SOS反应）。5、基因突变：基因发生可遗传的结构和数量的变化，且通常产生一定的表型。突变包括：染色体畸变、基因突变、遗传重组6、基因突变的形式：同义突变：DNA编码序列中碱基的取代虽然导致了某一密码子的改变，但所编码的氨基酸并未改变的原因。错义突变：基因编码序列中碱基的置换如果发

23、生在密码子的第1或第2位碱基上，导致某密码子改变，并编码另一种氨基酸，则是错义突变。无义突变：指基因编码序列中碱基置换使氨基酸密码子转变为终止密码子的突变。终止密码子突变起始密码子突变7、突变的意义：突变是进化的分子基础突变可产生遗传多态性致死性突变可用于消灭有害病原体突变可创造新类型物种突变是某些疾病的发病原因8、诱变剂：能够提高突变率的物理或化学因子称为诱变剂。常见的如：烷化剂。【名词解释】：1、DNA损伤 2、SOS反应 3、基因突变 第六章 DNA的重组与转座1、遗传重组或基因重排：DNA分子内或分子间发生遗传信息的重新组合2、遗传重组的类型：a、同源重组：大肠杆菌中的同源重组需要Re

24、cA蛋白、RecBC蛋白功能： A：维持种群的遗传多样性； B：有助于DNA的损伤修复； C：使真核生物产生第一次减数分裂中染色体正确分离到子细胞至关重要的瞬间物理连接。b、位点专一性重组：c、异常重组：3、真核生物中染色质的状态影响重组频率，压缩程度低的染色质重组频率较高。4、Holliday模型A、同源的非姐妹染色单体联会；B：同源非姐妹染色单体DNA中两个方向相同的单链，在DNA内切酶的作用下，在相同位置同时切开；C：切开的单链交换重接;D：形成交联桥结构；E：交联桥沿配对DNA分子“移动”。两个亲本DNA分子间造成一大段异源双链DNA（ Holliday结构）F：E和F相同；G：绕交联

25、桥旋转1800；J：形成Holliday异构体；I、通过两种方式之一切断DNA单链，若左右切，则形成非重组体，若上下切则形成重组体5、Holliday模型的产物有两种：片段重组体、拼接重组体6、RecA的两个功能：a、促进DNA单链与同源双链发生链交换，使重组中DNA配对、Holliday中间体形成、分支移动等步骤得以进行；b、诱发SOS反应7、转座子：可以从基因组的一个位置转移到新位置的DNA序列。8、一个转座子由基因组的一个位置转移到另一个位置的过程称为转座。9、转座子的分类：（1） 插入序列 最简单的转座子称为插入序列（IS）;(2) 复合转座子10、转座酶的活性主要是识别靶部位和转座子

26、的末端并引起转座。11、转座子转座的特征：1. 两端有反向重复序列；2.转座后靶位点重复是正向重复；3.编码与转座有关的蛋白；4.可以在基因组中移动。5. 转座不依赖于靶序列的同源性【名词解释】：1、遗传重组 2、转座子 3、转座第七章 RNA的转录合成1、转录：在RNA聚合酶的催化下，以DNA的一条链为模板合成RNA，从而将DNA所携带的遗传信息传递给NA的过程称为转录。2、RNA转录合成的特点 a、不对称性：DNA双链中只有其中的一条作为RNA合成的模板链；b、连续性：在RNA聚合酶的作用下连续合成一段RNA链；c、单向性：所合成的RNA链的方向只能是53d、有特定的起始和终止位点；e、依

27、赖于RNA聚合酶3、合成的RNA中，如只含一个基因的遗传信息，称为单顺反子（真核生物）；如含有几个基因的遗传信息，则称为多顺反子（原核生物）4、RNA转录合成的条件 a、底物：四种核糖核苷酸，即ATP，GTP，CTP，UTP。b、模板：以一段单链DNA作为模板。 c、RNA聚合酶5、激活因子CAP: 该蛋白与cAMP结合后，刺激RNA聚合酶与起始部位结合，从而起始转录过程。 6、启动子：是RNA聚合酶是识别、结合和启动转录的一段DNA序列。 启动子包含：转录起点、-10区、-35区及在-10框和-35框之间较严格的距离。启动子中的元件通常可以分为两种：核心启动子元件和上游启动子元件。7、原核生

28、物和真核生物基因转录的差异原核生物真核生物原核生物只有一种RNA聚合酶参与所有类型的基因转录，而真核生物有三种以上RNA聚合酶参与；转录产物差异很大：原核生物初始转录产物大多是编码序列，真核生物的初始转录产物有内含子序列，mRNA只占初始转录产物的一小部分；真核生物的转录产物需要经过剪切、修饰等转录后加工成熟过程，而原核生物的初始转录产物较少经过加工就可以直接作为翻译模板；原核生物的转录产物mRNA为多顺反子，大多数真核生物的mRNA是单顺反子的结构。8、原核生物RNA聚合酶中的因子识别转录起始点，并促使核心酶结合形成全酶复合物。9、RNA转录的抑制碱基类似物 （嘌呤和嘧啶类似物）DNA模板功

29、能抑制物RNA聚合酶的抑制物10、原核生物的RNA转录合成的基本过程 识别 RNA聚合酶中的因子识别转录起始点起始 RNA聚合酶作用延长 终止 终止子作用就是在DNA模板上特定位点终止RNA的合成，从而释放出RNA 聚合酶和RNA分子。【名词解释】:1、 转录 2、启动子 3、多顺反子 4、单顺反子第八章 RNA转录的剪接与加工1、 真核生物中mRNA前体分子需要经过以下变化才能成为成熟的mRNA分子：5端形成帽子结构；在磷酸酶的作用下，将5-端的磷酸基水解，然后再加上鸟苷三磷 酸，形成GpppN的结构，再对G进行甲基化。3端形成一段多聚核苷酸（Poly A尾巴）；首先由核酸外切酶切去3-端一

30、些过剩的核苷酸，然后再加入polyA。RNA的剪接：切去内含子和连接外显子；真核生物HnRNA的剪接一般需snRNA（核内小RNA）参与构成的核蛋白体参加，通过形成套索状结构而将内含子切除掉。核苷酸修饰：主要是甲基化；由甲基化酶催化，对某些碱基进行甲基化处理。RNA编辑；碱基的丢失、插入、转换。2、原核生物中的mRNA很少经过加工，由于转录和翻译偶联，一般情况下一边转录一边就进行翻译，中间没有可加工的间歇时间。 3、RNA的转录后加工：细胞内由RNA聚合酶合成的原初转录物一般都需要经过一系列的变化才能转变为成熟的RNA分子，这些过程称为RNA的成熟，或RNA的转录后加工。4、Poly A 尾巴

31、的功能：（1）与mRNA寿命有关；（2）与翻译有关，增强翻译效率；通过PAB（poly A 结合蛋白）与poly A 结合增强翻译效率。（3）mRNA的保护作用，提高mRNA在细胞质中的稳定性。5、RNA编辑的生物学意义：（1）消除移码突变等过程带来的危害，甚至某些基因在突变过程中丢失达一半以上的遗传信息都可借gRNA（guide RNA）加以补足；（2）RNA编辑能增加基因产物的多样性，由同一基因转录物经编辑可表达出多种同源体蛋白质；（3）RNA编辑与生物细胞的发育和分化有关，是基因调控的一种重要形式；（4）RNA编辑使基因产物获得新的结构和功能，有利于生物进化。6、RNA生物功能的多样性：

32、、RNA在遗传信息的翻译中起决定性作用；、RNA具有重要的催化功能；、细胞内各类小RNA具有重要功能；、RNA对基因表达和细胞功能具有重要的调节作用；、RNA在生物进化中起着重要作用。7、细胞核mRNA前体剪接过程中，内含子的剪接方式有 三类：第一类，自我剪接内含子。无需酶或蛋白质参与的自发的剪接过程；第二类，蛋白质（酶）参与剪接的内含子。主要存在于tRNA前体中；第三类，依赖snRNP（核糖核蛋白体）剪接的内含子。8、mRNA的结构特点：5端有帽子结构；3端有poly A结构；帽子结构下游有3个寡聚U区；位于寡聚U区的下游有重复序列；有茎环结构，分布于编码区两侧；编码区为非重复结构，含有内含

33、子。9、核酶：泛指一类具有催化功能的，一般无需蛋白质参与或不与蛋白质结合就具有催化功能的RNA分子。 已发现的核酶有两种：剪接型核酶：RNA分子被酶切断磷酸二酯键后有新的磷酸二酯键生成 剪切型核酶：只剪不接。【名词解释】：1、 RNA的转录后加工 2、poly A 尾巴 3、核酶第九章 遗传密码与蛋白质的生物合成1、遗传密码：DNA 或 mRNA中的核苷酸序列与蛋白质中氨基酸序列的对应关系。2、密码子：由三个相邻的碱基编码一种氨基酸的核苷酸三联体。3、遗传密码的特点：（1）、通用性：动植物微生物都可使用。（2）、简并性：一种氨基酸可有多种密码子编码的现象。（3）、读码的连续性：不重叠无间隔。（

34、4）、有起始密码 AUG 和终止密码 UAA、UAG、UGA。（5）、方向性：密码子的阅读方向为5-3。 （6）、变偶性（摆动性）：密码子的前两个碱基相同，决定了其专一性，而第三个碱基可以发生变化。4、翻译：以mRNA为模板的蛋白质合成过程称为翻译。5、开放读码框（ORF）：从mRNA5端起始密码子AUG到3端终止密码子之间的核苷酸序列，各个三联体密码连续排列编码一个蛋白质多肽链，称为开放读码框。蛋白质合成6、蛋白质合成体系：mRNA：是蛋白质生物合成过程中直接指令氨基酸掺入的模板，是遗传信息的载体。tRNA：在蛋白质合成中处于关键地位，它不但为每个三联体密码子译成氨基酸提供接合体，还为准确无

35、误地将所需氨基酸运送到核糖体上提供运送载体。核糖体：是由rRNA和多种蛋白质结合而成的一种大的核糖核蛋白颗粒，蛋白质肽键的合成就是在这种核糖体上进行的。辅助因子：起始因子（IF）延长因子（EF）释放因子（RF）原核生物中有4中，真核只有1种氨基酰tRNA合成酶：存在于胞液中，与特异氨基酸的活化以及氨基酰tRNA的合成有关。供能物质和无机离子：多肽链合成时，需ATP、GTP作为供能物质，并需Mg2+、K+参与。氨基酸活化时需消耗2分子高能磷酸键，肽键形成时又消耗2分子高能磷酸键，故缩合一分子氨基酸残基需消耗4分子高能磷酸键。 7、tRNA的功能：（1）被特定的氨酰- tRNA合成酶识别，使tRN

36、A接受正确的活化氨基酸。（2）识别mRNA链上的密码子。（3）在蛋白质合成过程中，tRNA起着连结生长的多肽链与核糖体的作用。8、核糖体大、小亚基的功能：小亚基：可与mRNA、GTP和起始tRNA结合大亚基：（1）具有两个不同的tRNA结合点。 A位（右） 氨酰基部位，可与新进入的氨基酰 tRNA结合；P位（左）肽酰基部位，可与延伸中的肽酰基tRNA结合。补充：蛋白质合成起始的主要结果就是将起始tRNA置于P位点。只有起始tRNA才能进入P位点，其它的tRNA必须进入A位点。 （2）具有转肽酶活性：将给位上的肽酰基转移给受位上的氨基酰tRNA，形成肽键。 （3）水解GTP，获得能量。 （4）具

37、有起始因子、延长因子及释放因子的结合部位。 9、蛋白质合成过程：一、氨基酸的活化与转运：原核生物翻译的第一个氨基酸-甲硫氨酸（Met）需要甲酰化才能被起始密码识别；真核生物中就不需要对Met进行甲酰化。二、翻译起始（以原核为例）：需要起始因子（IF或eIF）和ATP、GTP参与。三、肽链的延长：需要延长因子、各种酶和GTP参与。四、肽链合成终止：10、氨酰- tRNA合成酶特点（1）、专一性： 对氨基酸有极高的专一性，只作用于L-氨基酸；对tRNA具有极高的专一性。（2）、校对作用：氨酰- tRNA合成酶的水解 部位可以水解错误活化的氨基酸。11、肽链合成的延长：肽链合成的延长是根据mRNA密

38、码序列的指导,依次添加氨基酸从N端向C端延伸肽链,直到合成终止的过程。肽链合成的延长因为在核蛋白体上连续性循环进行，所以又称为核蛋白体循环。12、核蛋白体循环分以下三个步骤：（1）、进位：指根据mRNA下一组遗传密码指导，使相应的氨酰基-tRNA进入核蛋白体A位；（2）、成肽：当氨酰-tRNA进入A位后，在肽酰转移酶的作用下将P位tRNA上的肽酰转移到A位上的氨基上，使肽链延长一个氨基酸。（3）、转位：肽酰-tRNA从A位转移到P位的过程。补充：脱落：原核生物中，当完成转位反应时，空载tRNA在肽键形成前从E位（核糖体上氨酰-tRNA结合的凹槽位点）脱落；而在真核生物中由于细胞中的核蛋白体上没

39、有E位点，所以转位时空载tRNA直接从P位点上脱落。13、核蛋白体阅读mRNA密码子的方向是53，肽链合成从NC端进行的。14、催化转肽反应的酶称为：肽酰基转移酶15、释放因子（RF）的功能：（）.识别终止密码，如RF-1特异识别UAA、UAG；而RF-2可识别UAA 、UGA 。（）.诱导转肽酶改变为酯酶活性，相当于催化肽酰基转移到水分子OH上，使肽链从核蛋白体上释放。16、肽链的终止机制：识别：RF识别终止密码，进入核糖体的受位。 水解：RF使转肽酶变为水解酶，多肽链与tRNA之间的酯键被水解，多肽链释放。解离：通过水解GTP，使核糖体与mRNA分离，tRNA、RF脱落，核糖体解离为大、小

40、亚基。 17、多肽链合成后的加工修饰 ：（1）切除：切去起始氨基酸和随后的几个氨基酸残基；切除N 端的信号肽；（2）二硫键的形成以及氨基酸的共价修饰，包括乙酰化、磷酸化、糖基化（3）非功能肽端的切除；18、蛋白质前体的共价修饰：、肽链末端的修饰：N-端fMet或Met的切除、信号序列的切除 、二硫键的形成 、部分肽段的切除 、个别氨基酸的修饰、糖基侧链的添加 、辅基的加入19、蛋白质高级结构的形成：构象的形成：在分子内伴侣、辅助酶及分子伴侣的协助下，形成特定的空间构象。亚基的聚合。 辅基的连接20、分子伴侣：能够帮助新生肽链正确折叠与组装并形成具有一定空间构象的一类蛋白质分子。其本身并不参与最

41、终产物的生成。21、靶向运输：蛋白质合成后经过复杂机制，定向输送到最终发挥生物功能的目标地点，这一过程称为蛋白质的靶向输送。22、信号肽：各种新生分泌蛋白的端有保守的氨基酸序列称为信号肽。23、蛋白质运输的主要途径：通过核孔进入细胞核内；信号肽引导蛋白质到达靶部位；翻译完成后运输出去。24、蛋白质运输分为：翻译后转运（信号肽起作用）。这一类蛋白质在游离核糖体内合成，最终的去向是线粒体、叶绿体、细胞核以及过氧化物酶体；共翻译转运（前导肽起作用）。蛋白质在膜结合核糖体内合成，最终去向是高尔基体、溶酶体、质膜以及细胞外。25、共翻译转运：指在蛋白质的翻译过程中的一种边翻译边转运的形式。26、锚定蛋白

42、信号识别蛋白（SRP）受体:在分泌蛋白的合成过程中，生物膜上的用于识别分泌蛋白的一类信号识别蛋白受体。【名词解释】：1、 遗传密码 2、密码子 3、开放读码框 4、翻译 5、分子伴侣 6、靶向运输 7、简并性：同一个氨基酸具有两个或更多个密码子的现象。这些密码子称为同义密码子。8、多聚核糖体：当多个核糖体能间隔结合在mRNA链上，并能够沿着mRNA链5向3移动而进行翻译时，就形成了多聚核糖体。第十章、第十一章 原核、真核生物基因表达调控1、基因表达调控：生物体内调节基因表达的控制机制，使细胞中基因表达的过程在时间、空间上处于有序的状态，并对环境条件的变化作出适当反应的复杂过程。2、基因表达的特

43、点：时间特异性和空间特异性。原核生物：3、原核生物基因表达调控的途径:转录水平：细菌细胞控制从DNA模板上转录起特异性mRNA的速度；翻译水平：mRNA合成后，控制mRNA翻译成多肽链的速度。4、基因表达活性的调节主要通过顺式作用元件和反式作用因子的相互作用来实现的。、顺式作用元件：指某些能影响基因表达但不编码新的蛋白质和RNA的DNA序列，按照功能分为启动子、增强子、负调控元件（沉默子等）、反式作用因子：指能直接或间接地识别或结合在各顺式作用元件核心序列上，参与调控靶基因转录效率的一组蛋白质5、基因表达的形式：组成性表达 诱导和阻遏表达 协调表达6、基因表达调控的生物学意义：（1）、适应环境

44、、维持生长和增殖；（2）、维持个体发育与分化。7、原核生物基因表达调控的特点主要是适应性调节主要是转录水平的调节以操纵子为单位，有正、负调控两种机制8、操纵子：在代谢途径中功能密切相关的一组蛋白质编码的结构基因区域加上其调控区域组成的控制单元。9、结构基因：编码蛋白质多肽链和功能RNA的基因。 调节基因：编码能与操纵序列结合的调控蛋白的基因。10、乳糖操纵子的正调节机制：细菌优先利用葡萄糖作为碳源，抑制其他糖类代谢的操纵子表达，如果有葡萄糖存在，即使有乳糖等其它诱导物碳源的存在，也优先利于葡萄糖。11、大肠杆菌乳糖操纵子中有三种结构基因，分别是lacZ、lacY、lacA。12、在正调控中起重要作用的因子，cAMP-CAP复合物，它的结合位点在lac启动子内，位于启动子的上游，当它与结合位点结合后，有助于增强转录。色氨酸操纵子13、大肠杆菌色氨酸操纵子结构中从右到左分别是trpA、trpB、trpC、trpD、trpE 五个结构基因，并且trpE是第一个被翻译的基因。在trpE的上游有一段序列称为前导区。14、衰减子：某一区域能使转录终止，并且这种终止能被调控，这个区域就称为衰减子。15、色氨酸前导区的碱基序列分为1、2、3、4 区域，这四个区域能以