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分子生物学复习题一、名称解释基因:基因是产生一条多肽链或功能RNA所必须的全部核苷酸序列,是决定遗传性状的功能单位。基因组:细胞或生物体的一套完整单倍体的遗传物质的总和。断裂基因:真核生物结构基因，由若干个编码区和非编码区互相间隔开但又连续镶嵌而成，去除非编码区再连接后，可翻译出完整蛋白质，这些基因称为断裂基因。重叠基因:是指两个或两个以上的基因共有一段DNA序列重叠基因有多种重叠方式，比如说大基因内包含小基因，几个基因重叠等等。DNA半保留复制:由亲代DNA生成子代DNA时，每个新形成的子代DNA中，一条链来自亲代DNA，而另一条链则是新合成的，这种复制方式称半保留复制。DNA半不连续复制:DNA复制时其中一条子链的合成是连续的，而另一条子链的合成是不连续的，故称半不连续复制。冈崎片段:DNA复制时，随从链形成的不连续片段复制子:DNA复制时在复制的局部将链解开，形成复制单位，称为复制子。复制叉:复制时DNA双链解开分成二股单链‚新链沿着张开的二股单链生成，复制中形成的这种Y字形的结构称为复制叉转座:遗传信息从一个基因库转移至另一个基因座的现象称为基因转座，是有可移动因子介导的遗传物质重排。转录因子:反式作用因子中，直接或间接结合RNA聚合酶的，则称为转录因子单顺反子:真核细胞的一个mRNA分子只编码一种蛋白质多顺反子:编码多个蛋白质的mRNA。启动子:指RNA聚合酶识别、结合和开始转录的一段DNA序列。一段位于结构基因5‘端上游的DNA序列，能活化RNA聚合酶，使之与模板DNA准确地结合并具有转录起始的特异性。核酶：是类具有催化功能RNA分子，通过催化靶位点RNA链中磷酸二酯键的断裂，特异性地剪切底物RNA分子，从而阻断基因的表达。密码子：mRNA上每3个相邻的核苷酸编码蛋白质多肽链中的一个氨基酸，这三个核苷酸就称为一个密码子或三联体密码。翻译：以新生的mRNA为模板，把核苷酸三联遗传密码子翻译成氨基酸序列、合成多肽链的过程。核糖体循环：指在细胞内构成核糖体的大小两种亚单位（沉淀系数为50S或60S的大亚单位和30S或40S的小亚单位）与蛋白活体合成开始会合（70S或80S粒子形成），合成后又分离的这一反复循环而言。基因表达：指细胞在生命过程中，把储存在DNA顺序中遗传信息经过转录和翻译，转变成具有生物活性的蛋白质分子外显子：断裂基因中的编码序列。外显子(expressedregion)是真核生物基因的一部分，它在剪接(Splicing)后仍会被保存下来，并可在蛋白质生物合成过程中被表达为蛋白质。内含子：断裂基因的非编码区，可被转录，但在mRNA加工过程中被剪切掉，故成熟mRNA上无内含子编码序列。操纵子：是原核生物在分子水平上基因表达调控的单位，由调节基因、启动子、操纵基因和结构基因等序列组成。阻遏蛋白：是基于某种调节基因所制成的一种控制蛋白质，在原核生物中具有抑制特定基因（群）产生特征蛋白质的作用。增强子：指能使基因转录频率明显增加的DNA远端调控序列顺式作用元件：通常只在原位影响与其处于同一个DNA分子上的、物理上紧密相连、被表达的基因序列。通常不编码蛋白，多位于基因旁侧或内含子中。如启动子、终止子、增强子、操纵基因、MAR反式作用因子:通过扩散到与其编码基因不在同一个DNA分子上的靶位置，识别、结合而调节基因表达的分子。如转录因子、RNA聚合酶二、填空题1、证明DNA是遗传物质的两个关键性实验是：肺炎链球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验。这两个实验中主要的论点证据是生物体吸收的外源DNA(而并非蛋白质)改变了其遗传潜能2、1953年Watson和CrickDNA双螺旋模型，一般天然构象的DNA是右手螺旋.3、目前的中心法则所包含的遗传信息传递是指4、DNA的一级结构实质上就是四种核苷酸的链接及其排列序列。5、核酸中核苷酸的连接方式是3’---5’磷酸二酯键。6、某双链DNA分子中腺嘌呤的含量是15%为，则胞嘧啶的含量应35%。7、细菌、酵母、线粒体和叶绿体中鉴定出的复制起点的共同特点是含有丰富的AT序列，它可能有利于DNA复制启动时双链的解开；其中细菌一般只有单个复制子，单向复制；而真核生物记忆中可以同时在多个复制起始点上进行双向复制。8、大肠杆菌DNA复制过程链延长反应的主导聚合酶是DNA聚合酶III，其聚合酶活性是从5‘到3’。9、原核生物RNA转录过程中负责识别启动子并开启转录的是α因子，转录延伸过程中负责RNA延伸的是RNA聚合酶，延伸方向是5‘到3’。10、真核生物有3类RNA聚合酶，不同种类的RNA聚合酶识别不同类型的启动子序列，负责不同种类RNA的转录，其中mRNA（hnRNA）是蛋白质合成的模板的转录产物。11、一个基因的正义链是指编码链,它又称为有意义链，它的序列与所对应的mRNA同向。12、链基因发生了突变，但在其蛋白质水平级没有引起变化，根据你学过的知识，这属于_无义_突变；发生这种突变但不影响基因的表达，这是由于密码子具有简并性；大肠杆菌的基因可在真核生物中表达，这是由于密码子具有通用性的性质。P12713、蛋白质合成过程中的起始密码子为AUG，通常原核生物中起始密码子编码的是氨基的是甲酰甲硫氨酸，真核生物中则为甲硫氨酸。14、摆动配对是密码子的第3位碱基与反密码子的第1位碱基配对不严格。15、蛋白质合成过程中，mRNA提供了模板，以rRNA为主要组成部分的核糖体是蛋白质合成的场所，tRNA则负责氨基的的转运。16、在蛋白质合成过程中，参与氨基的活化与转运的酶是氨酰-tRNA合成酶,参与肽键形成的酶是肽基转移酶。17、乳糖操纵子是目前研究最详尽的操纵子，也是研究转录水平调控规律的基本模式；色氨酸操纵子是受阻遏物负调控的生物合成操纵子的典型实例。18、法国巴斯德研究所著名的科学家Jacob和Monod在实验的基础级于1961年建立了乳糖操纵子学说，现在已成为原核生物基因调控的主要学说之一，其中：lacY、lacZ、lacA为结构基因，能通过转录、翻译使细量产生一定的酶系统和质构蛋白，这是与生物性状的发育和表型直核相关的基因；lacO为操纵基因，控制质构基因的转录速度，位于质构基因的附近，本身不能转录成mRNA；lacP为启动基因；lacI为调节基因，其编码产物可通过与lacO的质合与否来调控lacY、lacZ、lacA的表达。19、真核基因表达调控发生在各个不同层次，但是最重要的调控水平为转录水平，且一般以正调控为主。20、σ因子是RNA聚合酶识别、质合和开始转录的一种顺式作用元件；增强子则是距离其调控基因有一段距离的顺式作用元件，此元件可增强靶基因的转录效率。21、增强子是一种顺式作用元件，它可使位于其级游或者下游的相关基因转录频率明显增加。三、问答题1、简述孟德尔、摩尔根和Watson等人对分子生物学发展的主要贡献。孟德尔通过豌豆实验，发现了遗传规律、分离规律及自由组合规律摩尔根发现染色体的遗传机制，创立染色体遗传理论沃森和克里克在1953年提出DNA反向双平行双螺旋模型2、早期有哪些实验证实DNA是遗传物质？写出这些实验的主要步骤。肺炎双球菌感染实验：1、R型菌落粗糙，菌体无多糖荚膜，无毒，注入小鼠体内后，小鼠不死亡。2、S型菌落光滑，菌体有多糖荚膜，有毒，注入到小鼠体内可以使小鼠患病死亡。3、用加热的方法杀死S型细菌后注入到小鼠体内，小鼠不死亡；噬菌体侵染细菌的实验：1、噬菌体侵染细菌的实验过程：吸附→侵入→复制→组装→释放。2、DNA中P的含量多，蛋白质中P的含量少；蛋白质中有S而DNA中没有S，所以用放射性同位素35S标记一部分噬菌体的蛋白质，用放射性同位素32P标记另一部分噬菌体的DNA。用35P标记蛋白质的噬菌体侵染后，细菌体内无放射性，即表明噬菌体的蛋白质没有进入细菌内部；而用32P标记DNA的噬菌体侵染细菌后，细菌体内有放射性，即表明噬菌体的DNA进入了细菌体内。烟草TMV的重建实验：1957年，Fraenkel-Conrat等人，将两个不同的TMV株系（S株系和HR株系）的蛋白质和RNA分别提取出来，然后相互对换，将S株系的蛋白质和HR株系的RNA，或反过来将HR株系的蛋白质和S株系的RNA放在一起，重建形成两种杂种病毒，去感染烟草叶片3、染色体具备哪些作为遗传物质的特征？1、分子结构相对稳定2、能够自我复制，使亲子代之间保持连续性3、能够指导蛋白质的合成，从而控制整个生命过4、能够产生可遗传的变异4、简述DNA的一、二、三级结构。DNA一级结构：4种核苷酸的的连接及排列顺序，表示了该DNA分子的化学结构DNA二级结构：指两条多核苷酸链反向平行盘绕所生成的双螺旋结构DNA三级结构：指DNA双螺旋进一步扭曲盘绕所形成的特定空间结构5、原核生物DNA具有哪些不同于真核DNA的特征？1、结构简练：原核DNA分子的绝大部分是用来编码蛋白质，只有非常小的一部分不转录，这与真核DNA的冗余现象不同。2、存在转录单元原核生物DNA序列中功能相关的RNA和蛋白质基因，往往丛集在基因组的一个或几个特定部位，形成功能单元或转录单元，它们可被一起转录为含多个mRNA的分子，称为多顺反子mRNA。3、有重叠基因：重叠基因，即同一段DNA能携带两种不同蛋白质信息。主要有以下几种情况①一个基因完全在另一个基因里面②部分重叠③两个基因只有一个碱基对是重叠的6、DNA双螺旋结构模型是由谁提出的？简述其发现的主要实验依据及其在分子生物学发展中的重要意义。Watson和Crick提出的DNA双螺旋介绍：1、DNA双螺旋是由两条互相平行的脱氧核苷酸长链盘绕而成的,多核苷酸的方向由核苷酸间的磷酸二酯键的走向决定，一条是5---3，另一条是3-----5。2、DNA双螺旋中脱氧核糖和磷酸交替连接，排在外侧，构成基本骨架，碱基排列在内侧3、其两条链上的碱基通过氢键相结合，形成碱基对意义：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。该模型的提出是20世纪生命科学的重大突破之一，它奠定了生物化学和分子生物学乃至整个生命科学飞速发展的基石。7、简述原核DNA的复制特点。1、复制的起始：DNA双螺旋的解旋DNA在复制时，其双链首先解开，形成复制叉，这是一个有多种蛋白质和酶参与的复杂过程。2、DNA复制的引发RNA引物的合成前导链：DNA双链解开为单链后，由引发酶在5’→3’DNA模板上合成一段RNA引物，再由DNA聚合酶从RNA引物3’端开始合成新的DNA链，然后以此为起点，进入DNA复制的延伸。后随链：后随链的引发过程由引发体来完成。引发体由6种蛋白组成的引发前体和引发酶组成。引发体催化生成滞后链的RNA引物短链，再由DNA聚合酶III作用合成后续DNA，直至遇到下一个引物或冈崎片段为止，在滞后链上所合成的RNA引物非常短，一般只有3-5个核苷酸。而且，在同一种生物体细胞中这些引物都具有相似的序列。3、复制的延伸：冈崎片段与半不连续复制在原核生物中，DNA新生链的合成主要由DNA聚合酶III所催化，当冈崎片段形成后，DNA聚合酶I通过其5'→3'外切酶活性切除冈崎片段上的RNA引物，同时利用后一个冈崎片段作为引物由5'→3'合成DNA，最后两个冈崎片段由DNA连接酶将其接起来，形成完整的DNA滞后链。4、复制的终止：DNA复制的终止依赖与Tus蛋白和DNA链上特殊的重复序列Ter，Tus-ter复合体将阻止DNA解链，等反方向的复制叉到达后停止复制，然后两条链解开，最后释放子链DNA，依靠拓扑酶将超螺旋结构引入DNA分子。8、细胞通过哪几种修复系统对DNA损伤进行修复？1、错配修复：恢复错配；2、切除修复：切除突变的碱基和核苷酸序列；3、重组修复：复制后的修复，重新启动停滞的复制叉；4、DNA的直接修复：修复嘧啶二聚体和甲基化的DNA；5、SOS系统：DNA的修复，导致突变。9、什么是转座子？可分为哪些种类？可导致哪些生物学效应？转座子：是存在于染色体DNA上可自主复制和移位的基本单位。转座子分为两大