药学分子生物学复习题

绪论1、分子生物学定义：从分子水平研究生物大分子的结构与功能从而阐明生命现象本质的科学，主要指遗传信息的传递（复制）、保持（损伤和修复）、基因的表达（转录和翻译）与调控.2、DNA是遗传物质的实验证据（1944年，Avery）3、DNA双螺旋结构模型的提出（1953，Watson和Crick）4、中心法则：第一章1、核酸的种类：DNA和RNA2、DNA的结构与功能（1）一级结构的定义：指4种脱氧核糖核苷酸的连接及其排列顺序（2）二级结构的定义：指两条脱氧核苷酸链以反向平行的形式，围绕同一个中心轴盘绕所形成的双螺旋结构。分类：右手螺旋：A-DNA，B-DNA，C-DNA，D-DNA左手螺旋：Z-DNA（3）DNA的三级结构定义：指在DNA双螺旋结构基础上，进一步扭曲所形成的特定空间结构。主要形式：超螺旋结构。（4）拓扑异构酶定义：细胞内存在的一类能催化DNA拓扑异构体相互转化的酶4、核酸的分子杂交：（1）概念：杂交分子：已经复性的DNA分子，如果两条链来源不同，则称为杂交分子。核酸的杂交：序列互补的单链核酸根据碱基配对原则，借助氢键相连而形成双链杂交分子的过程。探针：是指能够与靶分子核酸按碱基互补原则特异性相互作用的一段已知序列的寡核苷酸或核酸。（2）杂交的种类：Southern、Northern、Western、原位杂交5、反义核酸：反义核酸：根据碱基互补原理，用人工合成或生命有机体合成的特定互补的DNA或RNA片段。功能：抑制或封闭目的基因的表达。反义技术：根据碱基互补原理，用人工合成或生物体合成的特定互补的DNA或RNA片段抑制或封闭基因表达的技术。第二章1、染色体的化学成分及组成（1）染色体的化学成分：染色体主要有DNA、蛋白质以及少量的RNA和酶组成。其中，蛋白质又分为组蛋白（H1、H2A、H2B、H3、H4）和非组蛋白。DNA和组蛋白（H2A、H2B、H3、H4）构成核小体。（2）根据DNA复性动力学，可将真核生物DNA序列分为哪几种四种类型？（非重复序列、轻度重复序列、中度重复序列、高度重复序列）（3）组蛋白的种类：H1组蛋白、核小体组蛋白（H2A、H2B、H3、H4）。2、基因（1）基因的分子生物学定义：产生一条多肽链或功能RNA所必需的全部核苷酸序列。（2）基因功能（中心法则）：（3）真核生物基因特征不连续基因/断裂基因：指在DNA分子上的编码序列是不连续的,被不编码的序列所隔开的基因。外显子：在真核生物断裂基因及其初级产物上出现，并表达成熟RNA的核酸序列，叫外显子；内含子：在真核生物基因中，不为蛋白质编码的、在mRNA加工过程中消失的核酸序列，称内含子。RNA剪接：真核基因转录之后，除去内含子、连接外显子的过程。基因家族：真核细胞的基因组中有许多来源相同、结构相似、功能相关的基因，这样的一组基因称为基因家族。基因簇：在基因家族中，一类基因串联排列在一起形成基因簇。假基因：在基因家族中,不能产生有功能基因产物的基因称为假基因。用ψ表示.３、基因组（1）基因组定义：基因组是细胞中一套完整单体的遗传物质的总和。（2）原核生物基因组的结构特点：基因组较小、几乎无蛋白质同核酸结合、有操纵子结构、有单拷贝和多拷贝两种形式、有重叠基因、多顺反子。真核生物基因组的结构特点：基因组较大、有重复序列、有单拷贝和多拷贝两种形式、基因不连续、基因家族化、DNA片段可以重排、单顺反子、和蛋白质结合，形成染色体，而且是多条。第三章：1、转座子的定义：存在于染色体DNA上可自主复制和位移的基本单位。作用特点：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2、质粒：定义：多数细菌和某些真核生物细胞的染色体外的双链环状DNA分子。构型：共价闭合环型DNA（cccDNA）、开环DNA（ocDNA）、线性DNA（ss-DNA）复制类型：严谨型复制【拷贝数少（1至数个拷贝）】松弛型复制【拷贝数多（10个拷贝以上）】第四章：1、DNA复制：（1）DNA复制的一般特征：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，故称半保留复制。双向复制。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。需要RNA引物（2）参与DNA复制的酶：DNA拓扑异构酶：拓扑异构酶І（转录）；拓扑异构酶Π：该酶能暂时性地切断和重新连接双链DNA，作用是将负超螺旋引入DNA分子。同复制有关。DNA解旋酶/解链酶：通过水解ATP获得能量来解开双链DNA；单链DNA结合蛋白：稳定已被解开的DNA单链，阻止复性和保护单链不被核酸酶降解。引物合成酶（引发酶）：此酶以DNA为模板合成一段RNA,这段RNA作为合成DNA的引物。实质是以DNA为模板的RNA聚合酶。DNA聚合酶:：以四种脱氧核苷酸三磷酸为底物、反应需要有模板的指导、反应需要有3-OH存在、DNA链的合成方向为53DNA连接酶：若双链DNA中一条链有切口，一端是3’-OH，另一端是5‘-磷酸基，连接酶可催化这两端形成磷酸二酯键，而使切口连接。但是它不能将两条游离的DNA单链连接起来（3）原核生物的DNA复制过程：起始、延伸、终止。（4）真核生物DNA复制的特点：①每条染色体上有多个复制起点，多复制子；②染色体在全部复制完之前,各个起始点不再重新开始DNA复制；而在快速生长的原核生物中，复制起点可以连续开始新的复制(多复制)。③有多种DNA聚合酶。（5）线粒体DNA复制的方式：D环复制、单向复制.２、基因突变突变概念：突变是指DNA碱基序列发生可遗传的改变类型：碱基置换突变【点突变（转换和颠换、单点突变和多点突变）、碱基插入、碱基缺失】、移码突变【插入、缺失一个或两个碱基引起阅读框架的改变】、【同义突变、错义突变、无义突变】、【非条件性突变、条件性突变】、【正向突变、回复突变】、【启动子上升突变、启动子下降突变、组成型突变】原因：㈠引起自发突变的因素主要有DNA复制中的错误、碱基本身存在互变异构体、DNA自发的化学改变（脱嘌呤作用、脱氨基作用）以及氧化作用损伤碱基；㈡引起诱发突变的因素主要有放射线（紫外线、X-射线、γ射线、宇宙射线）和化学诱变剂（碱基类似物、氨基嘌呤、碱基修饰剂、DNA插入剂）３、ＤＮＡ的修复系统：复制修复（尿嘧啶糖基酶系统、错配修复）、损伤修复（光复活、甲基转移酶、切除修制后修复（重组修复、SOS修复）第五章：1、转录：生物体以DNA为模板合成RNA的过程。转录的不对称性：在RNA的合成中，DNA的二条链中仅有一条链可作为转录的模板，称为转录的不对称性。编码链与模板链：与mRNA序列相同的那条DNA链称为编码链；将另一条根据碱基互补原则指导mRNA合成的DNA链称为模板链3、RNA聚合酶：原核生物RNA聚合酶组成：全酶=核心酶+σ因子真核生物RNA聚合酶的种类：RNA聚合酶Ⅰ、RNA聚合酶Ⅱ、RNA聚合酶Ⅲ4、启动子：指能被RNA聚合酶识别、结合和开始转录的一段具有高度保守性的DNA序列。原核生物启动子结构；转录起始点、-10序列（-TATAAT,RNA聚合酶结合位点）、-35序列（-TTGACA,RNA聚合酶识别位点）、作用部位间隔区（-35序列和-10序列之间的间隔区为17bp时转录效率最高）、CAP结合位点。真核生物启动子Ⅱ的结构；起始子、TATA框（决定转录的方向和使转录精确地起始）、CAAT框（与GC框构成上游启动子元件，功能为控制转录起始频率）、增强子。5增强子：指能使和它连琐的基因转录频率明显增加的DNA序列。性质：①增强效应十分明显②增强效应与其位置和取向无关③大多为重复序列④增强效应有严密的组织和细胞特异性⑤没有基因专一性⑥许多增强子还受外部信号的调控。6、终止子：提供终止信号的序列。种类：强终止子－不依赖ρ因子终止子；弱终止子－ρ因子依赖性终止子。结构：强终止子—反向重复序列，富含G-C；下游存在固定序列，编码连富含T；转录的RNA形成茎环结构，3’端富含U。若终止子—回文序列中G-C碱基对较少，回文序列下游序列无固定特征。7、原核生物转录的基本过程：起始、延长、终止（依赖因子的终止、不依赖因子的终止）8、真核生物mRNA的前体加工过程：5’端加帽、3’端加尾、核苷甲基化、mRNA的剪接。9、RNA剪接：切除内含子连接外显子，产生成熟的RNA分子的过程。RNA编辑：指转录后的RNA在编码区发生碱基的加入、丢失或转换等现象。第六章1、定义：翻译：指将mRNa链上的核甘酸从一个特定的起始位点开始，按每三个核甘酸代表一个氨基酸的原则，依次合成一条多肽链的过程。遗传密码：mRNA链上每三个核甘酸翻译成蛋白质多肽链上的一个氨基酸，这三个核甘酸就称为遗传密码。开放阅读框架：从AUG开始到终止密码子处的正确可读序列。2、遗传密码的性质：简并性（减少了变异对生物的影响）、摆动性（转运氨基酸的tRNA上的反密码子需要通过碱基互补与mRNA上的遗传密码子反向配对结合，在密码子与反密码子的配对中，前两对严格遵守碱基配对原则，第三对碱基有一定的自由度，可以“摆动”，这种现象称为密码子的摆动性）、通用性与特殊性、连续性、偏爱性。4、核糖体的组成：大亚基、小亚基。功能位点：肽位：结合或接受肽酰基-tRNA的部位；受位/氨基酰位：结合或接受AA-tRNA的部位5、tRNA的结构：二级结构：三叶草形；三级结构：倒“L”形。功能：解读mRNA的遗传信息；运输的工具，运载氨基酸。7、蛋白质合成后的转运方式：一是信号肽引导的经内质网膜运送途径，另一种是导肽引导的通过线粒体、叶绿体、过氧化物体、乙醛酸体膜的运送途径。信号肽：常指新合成多肽链中用于指导蛋白质跨膜转移的N-末端氨基酸序列（有时不一定在N端）。第七章：1、基本概念：基因表达：指基因通过转录和翻译而产生其蛋白质产物,或转录后直接产生其RNA产物的过程。基因表达调控：对基因表达这个过程的调节就称为基因表达调控。顺式作用元件：指可影响自身基因表达活性的DNA序列。反式作用因子：一个基因表达的产物如果对另一个基因的表达具有调控作用，则被称为反式作用因子。操纵子：是原核生物基因转录调控的主要形式，它是原核生物细胞DNA上的一段区域，由若干功能相关的结构基因和控制这些基因表达的元件组成的一个完整的连续的功能单位。2、原核生物基因表达的四种调控类型：负控诱导、负控阻遏、正控诱导、正控阻遏。3、乳糖操纵子：由启动基因P、操纵基因O以及3个结构基因LacZ、LacY、LacA组成。调控机制：乳糖操纵子负调控机制：当缺乏乳糖时，阻遏蛋白以活性状态结合在LacO上，影响了RNA聚合酶与LacP的结合，并阻碍RNA聚合酶通过LacO，这样结构基因就无法转录；当乳糖存在时，异乳糖与阻遏蛋白结合，导致阻遏蛋白构象改变而脱离LacO，RNA聚合酶与LacP结合转录形成mRNA。乳糖操纵子正调控机制：正调控的调节蛋白是分解代谢基因激活蛋白【CAP】，又称cAMP受体蛋白。当CAP与cAMP结合后，其构象发生变化，对DNA亲和力增强。由于CAP-cAMP与启动子的结合是激活转录的必要条件，当CAP-cAMP结合到LacPDNA后，可直接和RNA聚合酶相互作用，并以某种方式改变DNA结构，从而激活转录。乳糖操纵子同时独立地受到正、负两个系统调控，结构基因要转录需要：CAP-cAMP结合到LacP上，阻遏蛋白脱离LacO。【注】1通常情况（葡萄糖供应正常）下，阻遏蛋白与操纵基因结合，结构基因不转录。2、乳糖操纵子的表达必须满足两个条件:⑴培养基中缺少葡萄糖,细胞内cAMP浓度高;⑵必须有诱导物4、色氨酸操纵子：由调节基因R、启动基因P、操纵基因O、前导区L、衰减子a以及5个结构基因LacE、LacD、LacC、LacB、LacA组成。色氨酸操纵子的负控阻遏调控系统:培养基中缺乏色氨酸时，阻遏蛋白没有活性，不能与操纵序列结合,此时，RNA聚合酶结合于启动子，操纵子表达；培养基中色氨酸浓度高时，色氨酸与阻遏蛋白结