现代分子生物学期末复习题

10级现代分子生物学期末复习刘康II现代分子生物学复习知识点1．DNA的双螺旋模型特点：螺旋直径2nm，相邻碱基平面垂直距离0.34nm,螺旋结构每隔10个碱基对（basepair,bp）重复一次，间隔为3.4nm。其意义：该模型揭示了DNA作为遗传物质的稳定性特征，最有价值的是确认了碱基配对原则，这是DNA复制、转录和反转录的分子基础，亦是遗传信息传递和表达的分子基础。2．核小体(nucleosome)：染色质的基本结构亚基，由约200bp的DNA和组蛋白八聚体所组成。每个核小体含有约200bp的DNA，核心组蛋白H2A、H2B、H3和H4各2份拷贝，1份拷贝的H1组蛋白位于核小体外侧。H1组蛋白不同组织和物种之间有明显的差异(在酵母中不存在)。微球菌核酸酶(micrococcalnuclease)处理染色体可得到单个核小体。每个核小体有2圈DNA。3．染色体(chromosome)：是指在细胞分裂期出现的一种能被碱性染料强烈染色，并具有一定形态、结构特征的物体。携带很多基因的分离单位。只有在细胞分裂中才可见的形态单位。4．染色体的组成：组蛋白，非组蛋白，DNA，少量RNA5．组蛋白的特性（组蛋白分为H1、H2A、H2B、H3、H4）：（1）进化上的极端保守性（2）无组织特异性（3）肽链上AA分布的不对称性（4）组蛋白的修饰作用（5）富含赖氨酸的组蛋白H5。6．原核生物基因组结构特点：（1）基因组小；大多只有一条染色体，且DNA含量（2）结构简练；不转录部分很少且常是控制基因表达的序列（3）存在转录单元；多顺反子mRNA，这些功能相关的RNA和蛋白质基因协同表达。（4）有重叠基因；同一段DNA能携带两种一同的蛋白质信息，主要是：一个基因完全存在于另一个基因内。部分重叠：两个基因只有一个碱基对的重叠。7．C值（C-value)：单倍体基因组中DNA的总量.在真核生物中，每种生物的单倍体，基因组的DNA总量总是恒定的，称为C-值8．C值矛盾（C-valueparadox)：一个有机体的C值与它的编码能力缺乏相关性称为C值矛盾。9．一个DNA分子可能含多个复制子。在复制的启动位点具有起始点（origin)，在复制的终止位点具有终点（terminus)。起始点仅作用于所在复制子。10．质粒一般是一个自主环状的DNA基因组，构成一个独立复制子；原核生物基因组中一般只含一个复制子，在唯一的起始点启动就会引起整个基因组复制；真核生物基因组含多个复制子（一般40-100kb/个）。11．复制叉移动方向的确定：放射性自显影法；单向复制；双向复制。12．环状DNA的复制：θ-复制；滚环复制；D-环复制。13．拓扑异构酶的种类分为Ⅰ型和Ⅱ型。原核拓扑构酶Ⅰ：切断一条DNA链，形成酶-DNA共价中间物而使超螺旋DNA松弛，然后再将切断的单链DNA连接起来。每次改变一个连环数；拓扑异构酶Ⅱ：使DNA的两条链同时发生断裂和再连接，使正超螺旋转化为负超螺旋，每次改变两个连接数。14．原核生物（大肠杆菌）DNA聚合酶的种类及其功能：（1）DNA聚合酶I：可以被蛋白酶切成两段，C端的2/3区域，又称为Klenow片段，同时具有DNA聚合酶活性和3’－5’核酸外切酶活性(校正错配核苷酸)，既可合成DNA链，又能降解DNA；N端的1/3具有5’－3’核酸外切酶活性（切除RNA引物）。（2）DNA聚合酶II：具有3’－5’核酸外切酶活性，目前认为主要是起修复DNA的作用。（3）DNA聚合酶III：具有DNA聚合酶活性和3’－5’核酸外切酶活性，是大肠杆菌DNA复制中链延长反应的主导聚合酶。15．DNA聚合酶造成的复制错误可分为两类：移码【frameshift指一个核苷酸的插入或缺失】和替换【substitution指掺入错误核苷酸（不正确配对）】。16．DNA的损伤修复：错配修复；切除修复；DNA直接修复；重组修复；SOS反应诱导的修复。错配修复（Mismatchrepair)：原核细胞内存在Dam甲基化酶，能使位于5`GATC序列中腺苷酸的N6位甲基化。复制后DNA在短期内（数分钟）为半甲基化的GATC序列，一旦发现错配碱基，即将未甲基化链切除一段包含错误碱基的序列，并以甲基化的链为模板进行修复。DNA直接修复（directrepair）：生物体内存在多种DNA损伤以后而并不需要切除碱基或核苷酸的机制，把损伤的碱基回复到原来状态的一种修复方式称为DNA的直接修复。重组修复（Recombinationrepair）：又被称为“复制后修复”，它发生在复制之后。机体细胞对在复制起始10级现代分子生物学期末复习刘康IIII时沿未修复的DNA损伤部位可以先复制再修复，即先跳过该损伤部位，在新合成链中留下一个对应于损伤序列的缺口，该缺口由DNA重组来修复。即从同源DNA的母链上将相应核苷酸序列片段移至子链缺口处，然后用再用新合成的序列来补上母链的空缺。切除修复（excisionrepair)：碱基切除修复（base-excisionrepair)【糖苷水解酶：细胞中的各种，能特异切除受损核苷酸上的N-β-糖苷键，在DNA链上形成AP位点(去嘌呤或去嘧啶位点)。AP核酸内切酶：能在AP位点附近（5`或3`位置）将DNA链切开。核酸外切酶：移去包括AP位点核苷酸在内的小片段DNA。DNA聚合酶I：合成新片段。DNA连接酶：连接切口而修复。】和核苷酸切除修复（nucleotide-excisionrepair）【当DNA链上相应位置的核苷酸发生损伤，导致双链之间无法形成氢键，在一系列酶的作用下，将DNA分子中受损伤部分切除掉，并以完整的那一条链为模板，合成出切去的部分，然后使DNA恢复正常结构的过程。】SOS反应诱导的修复（SOSresponse）SOS反应：细胞DNA受到损伤或复制系统受到抑制的紧急情况下，为求得生存而出现的应急效应。SOS修复是指DNA受到严重损伤、细胞处于危急状态时所诱导的一种DNA修复方式。留下的错误较多，故又称为错误倾向修复（error-pronerepair），使细胞有较高的突变率。17．DNA的转座（transposition），或称移位，是由可移位因子(transposableelement)介导的遗传物质重排现象。是存在于染色体DNA上可自主位移（非复制性）和复制位移（复制性）的基本单位。18．转座子(transposon或transposableelement,Tn)是存在于染色体DNA上可自主复制和移位的基本单位。转座子每次移动时携带着转座必需的基因一起在基因组内跃迁，所以转座子又称跳跃基因（jumpinggene）。19．由启动子到终止子之间的序列称为转录单位(transcriptionunit)20．原核生物RNA聚合酶：有四种不同类型的亚基α2ββ'ωσ；在不同的菌种之间，α、β和β`亚基的大小相似，但σ亚基的变化较大。RNA聚合酶与一些转录调控因子间的作用。NTP及新生的RNA链）结合的能力。RNA聚合酶的活性中心，其一级结构与真核生物RNA聚合酶大亚基有同源性。（sigmafactor）。21．有关RNA聚合酶的几个知识点：只有全酶才能在正确位置起始转录。核心酶能在DNA模板上合成RNA，但不能在正确位置起始转录。σ亚基与核心酶结合疏松，很容易与核心酶分离。σ因子仅能保证细菌RNA聚合酶稳定地结合到启动子上，它通常在RNA链合成8~9个碱基后释放。在某些细胞内含有能识别不同启动子的σ因子。但在细菌中，一种RNA聚合酶几乎负责所有mRNA、tRNA和rRNA的合成22．原核生物启动子的结构:在原核生物的启动子中有4个区域：转录起始点、－10区又称Pribnowbox[TATAAT区]、－35区[TTGACA区]、－10与－35之间的序列。23．转录起始点:转录起始点在多数情况下为嘌呤，常见的序列为CAT，A为转录起始点。24．RNA转录的基本过程:转录的起始;RNA链延伸;转录的终止25．大肠杆菌的两类终止子:不依赖ρ因子型终止子（二级结构中的发夹(长度7-20bp);发夹靠近基部通常有一个G-C富集区；转录单位最末端的连续约6个U残基组成的片段。这两个特点都是终止所必需的。）;ρ-依赖型终止子（ρ因子是大肠杆菌的一种基本蛋白质，只在终止阶段发挥作用，由6个相同亚基组成。作为RNA聚合酶的辅助因子行使功能。大肠杆菌中的ρ-依赖型终止子占所有终止子的一半左右。）26．RNA合成的抗终止的两种作用方式①抗终止蛋白作用于RNA聚合酶。②破坏终止点RNA的茎-环结构，即破坏mRNA终止子特定的二级结构。27．原核生物与真核生物mRNA的特征比较:○1转录发生的区域化部位:细菌mRNA的转录和翻译发生在单一的细胞区域化部位；其转录、翻译、降解间隔时间很短，甚至有时是偶联在一起。真核生物mRNA合成与成熟完全在细胞核内发生，而翻译在细胞质中完成；其转录、翻译、降解三者间间隔时间较长。○2结构特征：原核生物mRNA(1)许多是以多顺反子形式存在；(2)5`端无帽子结构；(3)3`端没有或只有10级现代分子生物学期末复习刘康IIIIII较短的poly(A)。/真核生物mRNA结构特征：(1)许多是以单顺反子形式存在；(2)真核生物mRNA的5`端存在“帽子”结构；(3)绝大部分真核生物mRNA3`端含poly(A)尾巴(4)真核生物mRNA中常含有内含子○3生命周期：原核生物mRNA寿命较短，通常只能翻译几分钟；真核生物mRNA寿命较长，可持续翻译几小时。28．mRNA5`末端帽子特征的生物学功能：○1使mRNA免遭核酸酶的破坏，保持其结构的稳定性；○2利于蛋白质起始因子的识别，从而促进翻译的起始。3`端含poly(A)尾巴生物学功能：○1保持mRNA的稳定性，防止被降解；○2与翻译起始有关。29．顺反子(cistron):指由编码一种蛋白质的DNA单位组成Or编码单条多肽链的一个遗传功能单位，即转录单位。30．真核生物mRNA的加工、修饰：mRNA5`端的加帽；mRNA3`端的多聚腺苷酸化；前体mRNA内含子的删除31．密码子(codon)：mRNA上每3个相邻核苷酸编码多肽链中一个氨基酸，这三个核苷酸称一个密码子或三联体密码32．遗传密码的性质：○1简并性与兼职性；○2普遍性与特殊性；○3密码子-反密码子识别的摆动性；○4读码的连续性。33．摆动假说(wobblehypothesis)是由Crick.F（1966年）提出的。即当tRNA的反密码子与mRNA的密码子配对时，密码子的前两对严格遵守碱基互补配对法则，但第三对碱基有一定的自由度，可以“摆动”，这种现象称为密码的摆动性或变偶性。34．tRNA的基本结构：是三叶草型的二维结构；各种tRNA均含有70~80个碱基，其中22个碱基是恒定的。具五臂四环结构。tRNA的稀有碱基含量非常丰富。tRNA“L”构型的结构力：碱基堆积力和氢键。35．tRNA的加工内容：①在核酸内切酶RNaseP作用下，从5′末端切除多余的核苷酸。②在核酸外切酶RNaseD作用下，从3′末端切除多余的核苷酸。③核苷酸转移酶催化，3′末端加CCA-OH，为tRNA加工特有反应。④核酸内切酶催化进行剪切反应，剪掉内含子，由连接酶连接外显子部分。⑤化学修饰，如甲基化、脱氨基、还原反应36．一个tRNA究竟能识别多少个密码子是由反密码子的第一位碱基的性质决定的。37．tRNA特异性只取决于反密码子,与携带的氨基酸无关。模板mRNA只能识别特异的tRNA而不是氨基酸。38．tRNA的功能：○1运输的工具，运载氨基酸；○2解读mRNA上的遗传信息。39．tRNA的分类：○1起始tRNA和延伸tRNA○2同工tRNA；○3校正tRNA。40．蛋白质的生物合成包括五个阶段：氨基酸活化；肽链的起始；肽链的伸长；肽链的终止；新合成多肽链的折叠和加工。41．氨基酰-tRNA的写法：原核生物(Prokaryote)：fMet-tRNAfMet；fMet-tRNAfMet；fMet-tRNAifMe；真核生物(Eukaryote)：