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-1-SectionA细胞与大分子简述复杂大分子的生物学功能及与人类健康的关系。SectionC核酸的性质1.DNA的超螺旋结构的特点有哪些？A发生在闭环双链DNA分子上BDNA双链轴线高卷曲，与简单的环状相比，连接数发生变化C当DNA扭曲方向与双螺旋方向相同时，DNA变得紧绷，为正超螺旋，反之变得松弛为负超螺旋。自然界几乎所有DNA分子超螺旋都为负的，因为能量最低。2.简述核酸的性质。A核酸的稳定性：由于核酸中碱基对的疏水效应以及电荷偶极作用而趋于稳定B酸效应：在强酸和高温条件下，核酸完全水解，而在稀酸条件下，DNA的核苷键被选择性地断裂生成脱嘌呤核酸C碱效应：当PH超出生理范围时（7-8），碱基的互变异构态发生变化D化学变性：一些化学物质如尿素，甲酰胺能破坏DNA和RNA二级结构中的而使核酸变性。E粘性：DNA的粘性是由其形态决定的，DNA分子细长，称为高轴比，可被机械力和超声波剪切而粘性下降。F浮力密度：1.7g/cm^3,因此可利用高浓度分子质量的盐溶液进行纯化和分析G紫外线吸收：核酸中的芳香族碱基在269nm处有最大光吸收H减色性，热变性，复性。思考题：提取细菌的质粒依据是核酸的哪些性质？质粒是抗性基因，，在基因组或者质粒DNA中用碱提取法。SectioC课前提问1.在1.5mL的离心管中有500μL，取出10μL稀释至1000μL后进行检测，测得A260=0.15。问（1）：试管中的DNA浓度是多少？问（2）：如果测得A280=0.078,.A260/A280=？说明什么问题？(1)稀释前的浓度：0.15/20=0.0075稀释后的浓度：0.0075/100=0.75ug/ml（2）0.15/0.078=1.92〉1.8，说明DNA中混有RNA样品。2.解释以下两幅图-2-（native:非变性的；denatured:变性的）图一表示dsDNA和RNA的热变性，中间的Tm值表示解链温度。随着温度的升高,DNA和RNA逐渐变性形成单链，因此光吸收率逐渐增大，然而随着温度的升高RNA中双链部分的碱基堆积逐渐减少，其光吸收率不规则地增大。较短的碱基配对区域具有更高的热力学活性，比较长的区域变性快。图二表示的是快速慢速降温下的DNA复性，在温度缓慢下降时，DNA可以经碱基配对逐渐形成双链，但在快速降温时，DNA只形成局部区域的dsDNA，经碱基配对或者在DNA内部或者DNA之间短的互补区域的退火而形成，因此A260的下降很小。SectioE提问大肠杆菌的DNA聚合酶主要有哪几种？它们有哪些特点？DNA聚合酶I：切除引物，修复DNA聚合酶II：修复DNA聚合酶III：复制SectionEDNA复制-3-1.细胞周期(Thecellcycle)（1）什么是细胞周期？细胞周期包括DNA复制后的细胞分裂，即从一个母细胞产生两个子细胞。（2）细胞分裂是有序的还是无序的？为什么？细胞周期是一个有序的过程，受细胞周期机制的控制。2.检验点及其调控(Checkpointsandtheirregulation)（1）细胞如何从G0进入G1？G0期是指非增殖的休眠状态，称为沉默期。G1期有一限制点（R点）细胞会对环境进行评估，然后决定是否进入另一个分裂周期。细胞在到达R点之前具有胞外生长分子-促细胞分裂原即可使细胞从G0进入G1期。（2）限制点（R点）G1期，细胞会对环境进行评估，然后决定是否进入另一个分裂周期，G1期的这一点称为限制点。SectionFDNA损伤、修复与重组思考题（1）5’-GTATCTTCTGATGGCTCGTGTACAAACACG-3’3’-CATAGAAGACTACCGAGCACATGXXXGTGC-5’根据Holliday模型在什么时候可以被修复？该损伤的DNA链“XXX”部分本为“TTT”，修复时与另一个正常的DNA分子同源重组，“XXX”段将通过重组被正常的姐妹链上相应区域的“TTT”替代修复，而正常链上因此产生的缺口会被个填平。因为它的对面没有损伤，可通过正常的切除去掉，这样子就修复了。（2）设计实验以区别细菌遗传转化转移中的转化、转导和结合的过程。下面列出可使用的工具：（1）合适的突变菌株及其培养基。（2）DNA酶。（3）两种滤板，一种滤板能让游离的DNA通过，不可让细菌和病毒通过；另一种滤板只能持留细菌。（4）一种是插入滤板使其分隔成两个空间的玻璃容器（如U型管）。请写出实验设计并预期3种遗传转移过程的结果。SectionKω亚基：ω亚基的功能尚不清楚,也有人认为ω亚基对于RNA聚合酶的结构和功能没有太大的影响。问题：（1）什么是启动子？上游？下游？转录起点？启动子：RNA聚合酶结合到待转录序列上游的特定起始位点，长约40bp转录起始点：CGT/CAT,G比A更常见，被称为+1位点。-4-（2）原核生物δ70启动子有哪些特点？大肠杆菌最常见的δ因子，由40-60bp的序列组成。，含有RNA聚合酶特异性结合和转录起始所需的保守序列。转录起始位点为+1位点，CGT/CAT，-10序列为TATAAT,也叫pribnow框，-35序列为TTGACA，也叫sextama框。（3）原核生物的转录是如何终止的？基因3’端自身互补的序列会在RNA中形成发夹结构作为终止子。发夹的茎部通常（G/C）含量较高，使其稳定性强，从而使聚合酶从此停顿。发夹之后通常是4个或更多的U碱基，导致RNA与反义DNA的弱结合。有利于RNA链解离，从而终止转录。分析题以下是一段原核生物的DNA序列，请找出以下功能位点，并说明理由：(1)一个启动子；（2）一个转录起始位点；（3）一个转录起始密码子；（4）一个转录终止密码子；（5）一个转录终止子。GAATTCCGGCGGCGGGGTTTTCATTATTATGATCGTTGACATGGGACAAGGGGCTCCTATAATAGGTGCATTTGTAGGAGGTGTGGCCACATGATAGCG（-35序列）（-10序列）启动子/+1起始位点（SD序列）（起始密码子）+1CGTCGAGGCATTCAGGACCGATATTGTCATATTGCCAGCATGCTGCAGCGCGCCAACTTAGTTACAACTTATACGATGATTTTAAAAAAAGAATATCAAATAGCCATCCACCCGAAAGACCACCGCAAGTATCGGTACGATCGTACCAGCACACACCACAGTCGCCAGTCTGTTACCAAATAATAAAGTTGATAATTAATTCACATCTACCTGGGTAACCCAGGTAGATGTGAATTTTTAGAATTC（终止密码子）（转录终止子）SectionL原核生物的转录调控分析题含中性碳源（例如甘油）的液体基本培养基培养E.coli不能诱导lacZ操纵子。如果一个小时后在培养基中加入乳糖，然后再隔一段时间加入过量的葡萄糖，那么对lacZ操纵子的表达会有什么影响？答：在最初的一小时内没有诱导物（乳糖）的存在，所以lac操纵子不能表达。加入乳糖后，E.coli本身含有的低量的透性酶使其可以吸收乳糖，β-半乳糖苷酶催化一些乳糖成为异乳糖，异乳糖作为诱导物结合到乳糖阻抑物上，引起阻抑物构象变化失活，lac操纵子经诱导表达，一段时间后加入的大量葡萄糖导致分解代谢阻遏，乳糖操纵子不能被CRP激活，使lac操纵子不能表达。思考题：1.原核生物基因表达调控的特点是什么？原核生物基因表达的单元是操纵子，包括结构基因，调控基因和调控元件。原核基因的编码区是连续的，没有内含子和外显子，所以转录后不用加工，长度与编码区相等，转录和翻译都在细胞质，且边转录边翻译。2.简述色氨酸操纵子的阻遏系统和弱化系统。-5-阻遏系统：色氨酸阻抑物是含有两个亚基的二聚体，当色氨酸与阻抑物结合形成复合物后与色氨酸操纵子的操纵基因位点特异性相互作用，通过终产物抑制自身的合成，将转录的起始抑制大约70倍。弱化系统：RNA聚合酶在DNA模板的前导肽编码序列末端处停顿。核糖体起始前导肽翻译时，聚合酶继续转录RNA。如果核糖体在色氨酸密码子上停顿（如当色氨酸含量低时），它减少了用于碱基配对的互补前导序列的供应，形成替代了弱化子发夹结构的另一个DNA发夹结构。最终转录不终止。如果核糖体不在色氨酸密码子上停顿（如当色氨酸含量很高时），弱化子发夹就能形成，转录将提前结束。3.什么是葡萄糖效应？简述cAMP-CAP的作用。葡萄糖效应：在葡萄糖没有被利用完之前，乳糖操纵子就一直被阻遏，乳糖不能被利用，这是因为葡萄糖的分解物引起细胞内cAMP含量降低，启动子不能释放cAMP-CAP蛋白，RNA聚合酶不能与乳糖的启动基因结合，以至转录不能发生，直到葡萄糖被利用完后，乳糖操纵子才进行转录，形成利用乳糖的酶，这种现象称葡萄糖效应。cAMP-CAP作用：当葡萄糖缺乏时，细胞内cAMP水平上升，CAP结合到cAMP上。cAMP-CAP复合物可结合到RNA聚合酶结合位点上游的乳糖操纵子的启动子Plac上，引起DNA900的弯曲，增强了RNA与启动子的结合，使转录效率提高50倍。下面哪些物质是乳糖操纵子的诱导物？（选择题）1）乳糖2）密二糖3）O-硝基苯酚-β-半乳糖苷（ONPG）4）异丙基-β-D-硫代半乳糖苷（IPTG)5）异乳糖答：1），4),5)分析题现分离了一DNA片段，可能含有编码多肽的基因的前几个密码子。该片段的序列组成如下：5‘-CGCAGGATCAGTCGATGTCCTGTG-3’3’-GCGTCCTAGTCAGCTACAGGACAC-5’(1)哪一条链作为模版链；3‘-5‘(2)mRNA的顺序是什么？5‘CGCAGGAUCAGUCGAUGUCCUGUG-3’(3)此mRNA能形成二级结构吗？能，有碱基配对(4)翻译从哪里开始？朝哪个方向进行？AUG开始，AUGUCCUGU延伸(5)此DNA最可能是从原核细胞还是真核细胞中分离(SD序列：AGGA)？原核生物有SD序列SectionM真核生物的转录1.真核生物的聚合酶有哪几种？用什么方法把它们区分开来？它们的性质和功能是什么？RNA聚合酶I，II，III。用真菌毒素——a-鹅膏蕈碱区分。（1）负责大多数rRNA前体的合成；(2)负责mRNA前体和一些小核RNA的合成；（3）负责5srRNA前体，tRNA前体。一些sRNA以及细胞质RNA前体的合成。-6-2.真核生物的聚合酶和原核生物的聚合酶有何异同点？都不需要引物。只需要前体核苷酸A,U,G,C。沿5‘-3’方向合成RNA。与细菌聚合酶不同，真核生物在与DNA结合是需要辅助因子。3.什么是PolyII的CTD？CTD的保守氨基酸序列是什么？RNA聚合酶II最大的亚基在羧基端有7个氨基酸的重复序列，被称为CTD。（tyr-ser-pro-thr-ser-pro-ser）1.真核生物有几种启动子?它们各有什么特点?RNAPolI启动子：由两部分的转录控制区域构成，即核心元件和上游控制元件。可变RNAPolIII启动子：存在一些上游转录因子结合序列。RNAPolII启动子：位于转录起始位点上游25-35位置处，含有一个TATAbox的序列,启动子上游具有增强子（SP1/CCAAT），极大提高启动子的水平转录活性.2.参与RNA酶II转录的3种转录因子是什么?TFIIA,B,C,与启动子结合并在一起起始转录。3.增强子最早在哪里发现?简述它的5个作用特点及对转录的影响.最早在DNA病毒SV40的基因组中发现。作用特点：加强相连基因从正确的起始位点的转录活性；无论在上游还是下游均可激活转录；无论在上游还是下游，可在远离起始位点1kb以上发挥作用；两个启动子串联在一起时，增强子优先激活距离最近的一个。4.什么是”圣诞树”结构?在rRNA合成活跃阶段，前rRNA转录物与rDNA捆扎在一起可在显微镜下看到“圣诞树”SectionN真核生物的转录调控1.简述在转录水平，真核生物与原核生物调控的区别。原核生物的转录调控通过操纵子和a因子来实现，真核生物通过转录因子实现。2.转录因子的激活结构域有哪几种类型？分别写出其结构特点