第三章分子生物学
习题三
一、名词解释
1.启动子：是一段位于结构基因5 ′端上游区的DNA序列，能活化RNA聚合酶，使之与模板DNA准确的相结合并具有转录起始的特异性。
2. 转录单元：是一段从启动子开始至终止子结束的DNA序列。
3. 转录起点：是指与新生RNA链地一个核苷酸相对应DNA链上的碱基。
4.增强子：能使与它连锁的基因转录频率明显增强的DNA序列，是基因表达的重要调节元件。
5.单顺反子：指只编码一个蛋白质的mRNA。
6. 多顺反子：指编码多个蛋白质的mRNA，是一组相邻或相互重叠基因的转录产物。
7.外显子：成熟的mRNA或蛋白质中存在的序列。（在DNA或成熟mRNA中都存在的序列）
8.内含子：在DNA上存在，而在成熟mRNA（或cDNA）中不存在的序列，初级转录产物加工成成熟mRNA时被切除的间隔序列。
9. RNA编辑：DNA上不存在，在RNA产物中插入或删除几个碱基的现象。
二、填空题
1. 基因的特异性转录取决于（）与（）能否有效地形成二元复合物。
酶启动子
2.（）是RNA聚合酶的结合区，其结构直接影响到转录的效率。
启动子区
3.在原核生物基因中，-10区在-6~-13bp之间，共同序列为（），又称pribnow 框，（）紧密结合的位点。
TATAAT RNA聚合酶
4. 在原核生物基因中，-35区的共同序列为（），是（）起始识别区，这一识别过程与（）因子有关。
TTGACA RNA聚合酶σ
5.在大约位于转录起点上游25bp处，有一段共同的序列，其碱基组成为（），称为TATA区，是（）紧密结合的位点。
TATAAA RNA聚合酶
6.在大约位于转录起点上游70bp处，有一段共同的序列，其碱基组成为（），称为CAAT区，是（）起始识别区。
CCAAT RNA聚合酶
7.在原核生物中，-10区和-35区相距约（）bp。
20
8. 所有mRNA都包括（），位于AUG之前的5′端（），位于终止密码子后不翻译的3′端（）。
编码区上游非编码区下游非编码区
9. 真核生物mRNA的转录一般从（）起始的。
嘌呤
10. 真核生物mRNA 5′端加“G”的反应是由（）完成的。
腺苷酸转移酶
11. 真核生物mRNA的帽子结构是（）和原mRNA 5′端（）缩合反应的产物。
GTP 三磷酸腺苷
12.在mRNA的帽子结构中，第一个甲基由（）催化，称为（）。
鸟苷酸-7-甲基转移酶 0号帽子
13.在mRNA的帽子结构中，第二个甲基由（）催化，称为（）。
2′-O-甲基转移酶 1号帽子
14. 帽子结构可能使mRNA免遭（）的破坏。
核酸酶
三、判断题
1. 在细菌中，一个转录单元可以是一个基因，也可以是几个基因。（对）
2.一个转录单元就是一个基因。（错）
3.TATA区的碱基组成为TATAAA。（对）
4.TATA区的碱基组成为TATAAT。（错）
5.在原核生物基因中，-35区的共同序列为TTGACA。（对）
6. 在原核生物基因中，-35区的共同序列为TA TAAT。（错）
7. 在原核生物基因中，-35区的共同序列为TA TAAA。（错）
8.在原核生物基因中，-35区的共同序列为CCAAT。（错）
9.在原核生物基因中，-10区的共同序列为TATAAT。（对）
10.在原核生物基因中，-10区的共同序列为TATAAA。（错）
11. 在原核生物基因中，-10区的共同序列为TTGACA。（错）
12. 在原核生物基因中，-10区的共同序列为CCAAT。（错）
13.TATA区的碱基组成为TTGACA。（错）
14.TATA区的碱基组成为CCAAT。（错）
15.CAAT区的碱基组成为TTGACA。（错）
16.CAAT区的碱基组成为CCAAT。（对）
17.CAAT区的碱基组成为TATAAA。（错）
18.CAAT区的碱基组成为TATAAT。（错）
19.在原核生物中，-10区和-35区相距约20bp。（对）
20.在原核生物中，-10区和-35区相距约30bp。（错）
21. 在多顺反子中，后面几个顺反子翻译的起始受其上游顺反子的调控。（对）
22.在mRNA的帽子结构中，第一个甲基由2′-O-甲基转移酶催化，称为0号帽子。（错）
23. 原核生物mRNA的5′端无帽子结构，3′端没有或只有较短的poly（A）。（对）
24. 真核生物mRNA在结构上的最大特征是5′端的帽子和3′端的poly（A）结构。（对）
25. 真核生物mRNA的5′端无帽子结构，3′端没有或只有较短的poly（A）。（错）
26. 原核生物mRNA在结构上的最大特征是5′端的帽子和3′端的poly（A）结构。（错）
27. 真核生物mRNA的转录一般从嘌呤（A或G）起始的。（对）
28.真核生物mRNA 5′端加“G”的反应是由腺苷酸转移酶完成的。（错）
29.真核生物mRNA 5′端加“G”的反应是由鸟苷酸转移酶完成的。（对）
30. 真核生物mRNA的帽子结构是GTP和原mRNA 5′端三磷酸腺苷缩合反应的产物。（对）
31.在mRNA的帽子结构中，第一个甲基由鸟苷酸-7-甲基转移酶催化，称为0号帽子。（对）
32.在mRNA的帽子结构中，第一个甲基由2′-O-甲基转移酶催化，称为0号帽子。（错）
33.在mRNA的帽子结构中，第一个甲基由2′-O-甲基转移酶催化，称为0号帽子。（错）
34.在mRNA的帽子结构中，第一个甲基由2′-O-甲基转移酶催化，称为1号帽子。（错）
35.在mRNA的帽子结构中，第二个甲基由2′-O-甲基转移酶催化，称为1号帽子。（对）
36.在mRNA的帽子结构中，第二个鸟苷酸-7-甲基转移酶催化，称为1号帽子。（错）
37.在mRNA的帽子结构中，第二个鸟苷酸-7-甲基转移酶催化，称为2号帽子。（错）
38.在mRNA的帽子结构中，第二个2′-O-甲基转移酶催化，称为2号帽子。（错）
39. 帽子结构可能使mRNA免遭糖苷转移酶的破坏。（错）
40. 帽子结构可能使mRNA免遭核酸酶的破坏。（对）
41. 帽子结构可能使mRNA免遭磷脂酰转移酶的破坏。（错）
42. RNA编辑是基因表达的一种转录后调控机制。（对）
43. RNA编辑是基因表达的一种转录前调控机制。（错）
四、选择题
1. 在原核生物中，-10区和-35区相距约（ B ）bp。
A. 15
B.20
C. 25
D.30
2. 真核生物mRNA 5′端加“G”的反应是由（ A ）完成的。
A. 鸟苷酸转移酶
B. 腺苷酸转移酶
C.糖苷转移酶
D.磷脂酰转移酶
3. 帽子结构可能使mRNA免遭（ A ）的破坏。
A. 核酸酶
B. 腺苷酸转移酶
C.糖苷转移酶
D.磷脂酰转移酶
五、简述题
1.简述增强子特点：
（1）增强效应明显（10 – 200倍）；
（2）. 增强效应与其位置和取向无关；
（3）. 大多为重复序列，一般约为50bp；
（4）. 增强效应有严密的组织和细胞特异性，只有特定的蛋白质（转录因子）参与才能发挥其功能；
（5）. 没有基因专一性。
2.简述原核和真核基因转录起始点上游区的结构差异。
比较原核和真核基因转录起始点上游区的结构，发现两者之间存在很大差别，主要表现在以下方面：
A. 原核基因启动区范围较小，TA TAA T的中心位于-7~-10，上游-30~-70为正调控因子结合序列，+1~-20为负调控因子结合序列；真核基因的调控较大，TA TAA T的位于-20~-30，-40~-110区为上游激活区。
B. 原核基因启动子上游只有TTGACA作为RNA聚合酶的主要结合位点，参与转录调控；真核基因除了CAA T外，大多数还有GC区和增强子区。
3. 简述启动子区对转录的影响
启动子区对转录的影响归纳起来有以下几点：
（1）．TA TA区主要是使转录精确的起始。
（2）．CAA T区和GC区主要控制转录起始的频率，基本不参与起始位点的确定。
（3）．CAA T区对转录起始频率的影响最大，该区任一碱基的改变都将极大地影响基因的靶转录强度。
（4）．在CAA T区和相邻的两个UPE区之间插入核苷酸也会使转录减弱。
六、问答题
1. 简述基因内含子的特点：（1）内含子是真核生物独有的，但并不是所有真核基因一定有内含子；（组蛋白基因家族）（2）内含子的数量和长度对不同的基因不同，一般基因越长，内含子越多；（3）在同一基因家族中，编码序列在进化过程中一直比较保守，而内含子变化迅速，差异较大；（内含子变异较外显子大）
（4）内含子与外显子间的连接处有特殊的序列（序列GT——AG）。高度保守序列不连续基因剪接成mRNA可能遵照一种通用机制。
（5）一个基因的内含子可以是另一个基因的外显子。（阅读框和剪切方式不同）
现代分子生物学(第二版)课后答案 第四章生物信息的传递(下)
第四章生物信息的传递（下）----从mRNA到蛋白质 1，遗传密码有哪些特征？ 答：1，密码的连续性，密码之间无间断也没有重叠；2，密码的简并性，许多氨基酸都有多个密码子；3，密码的通用性和特殊性，遗传密码无论在体内还是在体外，无论是对病毒、细菌、动物还是植物而言都是通用的，但是也有少数例外；4，密码子和反密码子的相互作用。 2，有几种终止密码子？它们的序列和别名分别是什么？ 答：3种，UAA、UAG和UGA，别名是无意义密码。 3，简述摆动学说。 答：1966年，Crick根据立体化学原理提出摆动学说，解释了反密码子中某些稀有成分的配对。摆动学说认为，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”，因而使某些tRNA可以识别1个以上的密码子。认为除A-U、G-C配对外，还有非标准配对，I-A、I-C、I-U，并强调密码子的5’端第1、2个碱基严格遵循标准配对，而第3个碱基可以非标准配对，具有一定程度的摆动灵活性。4，tRNA在组成和结构上有哪些特点？ 答：1.tRNA中含有稀有碱基,除ACGU 外还含有双氢尿嘧啶、假尿嘧啶等；2.tRNA分子形成茎环节构；3.tRNA 分子末端有氨基酸接纳茎；4.tRNA分子序列中很有反密码子。 5，比较原核与真核的核糖体组成。 答：1，真核细胞中的核糖体数量多余原核；2，真核细胞中核糖体RNA占细胞中总RNA的量少于原核；3，原核生物的核糖体通过与mRNA的相互作用，被固定在核基因组上，真核生物的核糖体则直接或间接的与细胞骨架有关联或者与内质网膜结构相连；4，原核生物核糖体由约RNA占2/3及1/3的蛋白组成，真核生物核糖体中RNA 占3/5，蛋白质占2/5。 6，什么是SD序列？其功能是什么？ 答：SD序列是指信使核糖核酸(mRNA)翻译起点上游与原核16S 核糖体RNA或真核18S rRNA 3′端富含嘧啶的7核苷酸序列互补的富含嘌呤的3～7个核苷酸序列(AGGAGG)，是核糖体小亚基与mRNA结合并形成正确的前起始复合体的一段序列。
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现代分子生物学 复习提纲 第一章绪论 第一节分子生物学的基本含义及主要研究内容 1 分子生物学Molecular Biology的基本含义 ?广义的分子生物学：以核酸和蛋白质等生物大分子的结构及其在遗传信息和细胞信息传递中的作用为研究 对象，从分子水平阐明生命现象和生物学规律。 ?狭义的分子生物学：偏重于核酸（基因）的分子生物学，主要研究基因或DNA的复制、转录、表达和调控 等过程，也涉及与这些过程相关的蛋白质和酶的结构与功能的研究。 1.1 分子生物学的三大原则 1) 构成生物大分子的单体是相同的 2) 生物遗传信息表达的中心法则相同 3) 生物大分子单体的排列（核苷酸、氨基酸）的不同 1.3 分子生物学的研究内容 ●DNA重组技术（基因工程） ●基因的表达调控 ●生物大分子的结构和功能研究(结构分子生物学） ●基因组、功能基因组与生物信息学研究 第二节分子生物学发展简史 1 准备和酝酿阶段 ?时间：19世纪后期到20世纪50年代初。 ?确定了生物遗传的物质基础是DNA。 DNA是遗传物质的证明实验一：肺炎双球菌转化实验 DNA是遗传物质的证明实验二：噬菌体感染大肠杆菌实验 RNA也是重要的遗传物质-----烟草花叶病毒的感染和繁殖过程 2 建立和发展阶段 ?1953年Watson和Crick的DNA双螺旋结构模型作为现代分子生物学诞生的里程碑。 ?主要进展包括： ?遗传信息传递中心法则的建立 3 发展阶段 ?基因工程技术作为新的里程碑，标志着人类深入认识生命本质并能动改造生命的新时期开始。 ? 第三节分子生物学与其他学科的关系 思考 ?证明DNA是遗传物质的实验有哪些？ ?分子生物学的主要研究内容。 ?列举5～10位获诺贝尔奖的科学家，简要说明其贡献。
分子生物学第三章习题
1、有关RNA转录合成的叙述，其中错误的是？。 A、转录过程RNA聚合酶需要引物 Ｂ、转录时只有一股DNA作为合成RNA的模板 Ｃ、ＲＮＡ链的生长方向是５`→3` D、所有真核生物RNA聚合酶都不能特异性地识别promoter 2、以下有关大肠杆菌转录的叙述，哪一个是真确的？。 A、-35区和-10区序列的间隔序列是保守的 B、-35区和-10区序列的距离对于转录效率非常重要 C、转录起始位点的序列对于转录效率不重要 D、-10区序列通常正好位于转录起始位点上游10bp处 3、以DNA为模板，RNA聚合酶作用时，不需要。 A、NTP B、dNTP C、ATP D、Mg2+/Mn2+ 4、关于外显子与内含子的叙述，真确的是。 A、外显子是不表达成蛋白质的序列 B、内含子在基因表达过程中不被转录 C、内含子在基因组中没有任何功能 D、真核生物的外显子往往被内含子隔开 5、核生物mRNA的poly（A）尾巴。 A、是运送到细胞质之后才加工接上的 B、先切除部分3`端的部分核苷酸然后加上去的 C、可直接在初级转录产物的3`—OH末端加上去
D、由模板DNA上聚poly（T）序列转录生成 6、关于转录的序列，真确的事。 A、以DNA为模板 B、以RNA为模板 C、既可以用RNA为模板，也可以用DNA作为模板 D、需要逆转录酶的参与 7、真核生物转录过程中RNA链延伸的方向是。 A、5`→3` B、3`→5` C、N端→C端 D、C端→N端 8、大肠杆菌转录生成mRNA是。 A、hnRNA B、半衰期普遍比真核生物mRNA长 C、只能编码一个多肽 D、多顺反子 9、真核生物mRNA转录后加工不包括。 A、加CCA-OH B、5`端加“帽子结构 C、3`端加poly D、内含子的剪接 10、以下对DNA聚合酶和RNA聚合酶的叙述中，真确的是。 A、RNA聚合酶的作用需要引物 B、两种酶催化新链的延伸方向都是5`→3` C、DNA聚合酶能以RNA作模板合成DNA D、RNA聚合酶用NDP作原料 11、内含子是。
现代分子生物学第四章作业【修订版】
现代分子生物学第四章作业（5-13题） 222009317011128 牛旭毅2011.10.15 5，比较原核与真核的核糖体组成？ 答：相同点：核糖体是一个致密的核糖核蛋白颗粒，可以解离为两个亚基，每个亚基都含有一个相对分子质量较大的rRNA和许多不同的蛋白质分子。 不同点：（1）原核生物核糖体由约2/3的RNA及1/3的蛋白质组成。真核生物核糖体中RNA占3/5，蛋白质占2/5。（2）大肠杆菌核糖体小亚基由21种蛋白质组成，分别用S1……S21表示，大亚基由33种蛋白质组成，分别用L1……L33表示。真核生物细胞核糖体大亚基含有49种蛋白质，小亚基有33种蛋白质。 6，什么是SD序列？其功能是什么？ 答：定义：因澳大利亚学者夏因(Shine)和达尔加诺(Dalgarno)两人发现该序列的功能而得名。信使核糖核酸(mRNA)翻译起点上游与原核16S 核糖体RNA或真核18S rRNA 3′端富含嘧啶的7核苷酸序列互补的富含嘌呤的3～7个核苷酸序列(AGGAGG)，是核糖体小亚基与mRNA结合并形成正确的前起始复合体的一段序列。 功能：此序列富含A-G，恰与16SRNA3’端富含T-C的序列互补，因此mRNA 与核蛋白体sRNA容易配对结合。因此SD序列对mRNA的翻译起重要作用。 7，核糖体有哪些活性中心？ 答：核糖体有多个活性中心，即mRNA结合部位、结合或接受AA- tRNA部位（A 位）、结合或接受肽酰-tRNA的部位（P位）、肽基转移部位及形成肽键的部位（转肽酶中心），此外还应有负责肽链延伸的各种延伸因子的结合位点。 8，真核生物与原核生物在翻译起始过程中有什么区别？ 答：原核生物的起始tRNA是fMet-tRNA(fMet上角标），30s小亚基首先与mRNA 模板相结合，再与fMet-tRNA(fMet上角标）结合，最后与50s大亚基结合。 真核生物的起始tRNA是Met-tRNA(Met上角标），40s小亚基首先与Met-tRNA(Met上角标）相结合，再与模板mRNA结合，最后与60s大亚基结合生成起始复合物。真核生物蛋白质生物合成的起始机制与原核生物基本相同，其差异主要是核糖体较大，有较多的起始因子参与，其mRNA具有m7GpppNp帽子结构，Met-tRNA （Met上角标）不甲酰化，mRNA分子5' 端的“帽子”参与形成翻译起始复合物。9，链霉素为什么能预制蛋白质合成？ 答：链霉素是一种碱性三糖，干扰fMet-tRNA与核糖体的结合，从而阻止蛋白质合成的正确起始，并导致mRNA的错读。若以poly（U）作模板，则除苯丙氨酸（UUU）外，异亮氨酸（AUU）也会掺入。链霉素的作用位点在30S亚基上。
分子生物学：第3章RNA的转录习题和答案
第三章RNA的转录 一、名词解释 1．转录2．模板链（反义链）3．非模板链（编码链）4．不对称转录 5．启动子6．转录单位7．内含子8．外显子9．sigma因子10．RNA编辑 11．核酶12．gRNA 13．GU-AG规则14．转录后加工 15．核内不均一RNA 16．RNA复制 二、填空题 1．由逆转录酶所催化的核酸合成是以_______为模板，以_______为底物，产物是_______。2．RNA生物合成中，RNA聚合酶的活性需要_______模板，原料是_______、_______、_______、_______。 3．大肠杆菌RNA聚合酶为多亚基酶，亚基组成_______，称为_______酶，其中_______亚基组成称为核心酶，功能_______；σ亚基的功能_______。 4．用于RNA生物合成的DNA模板链称为_______或_______。 5．RNA聚合酶沿DNA模板_______方向移动，RNA合成方向_______。 6．真核生物RNA聚合酶共三种_______、_______、_______，它们分别催化_______、_______和_______的生物合成。 7．某DNA双螺旋中，单链5’… ATCGCTCGA … 3’为有意义链，若转录mRNA，其中碱其排列顺序为5’… _______… 3’。 8．能形成DNA--RNA杂交分子的生物合成过程有_______、_______。形成的分子基础是_______。 9．DNA复制中，_______链的合成是_______的，合成的方向和复制叉移动方向相同； _______链的合成是_______的，合成的方向与复制叉方向相反。 10．一条单链DNA(+)的碱基组成A2l％、G29％，复制后，RNA聚合酶催化转录的产物的碱基组成是_______。 11．RNA聚合酶中能识别DNA模板上特定起始信号序列的亚基是_______ ，该序列部位称_______。 12．在细菌细胞中，独立于染色体之外的遗传因子叫_______。它是一种_______状双链DNA，在基因工程中，它做为_______。 13．hnRNA加工过程中，在mRNA上出现并代表蛋白质的DNA序列叫_______。不在mRNA上出现，不代表蛋白质的DNA序列叫_______。 三、选择题
(整理)分子生物学第四章习题
第4章DNA复制 一、填空题 1．在DNA合成中负责复制和修复的酶是。 2．染色体中参与复制的活性区呈Y开结构，称为。 3．在DNA复制和修复过程中，修补DNA螺旋上缺口的酶称为 4．在DNA复制过程中，连续合成的子链称为，另一条非连续合成的子链称为。 5．如果DNA聚合酶把一个不正确的核苷酸加到3′端，一个含3′→5′活性的独立催化区会将这个错配碱基切去。这个催化区称为酶。 6．DNA后随链合成的起始要一段短的，它是由以核糖核苷酸为底物合成的。 7．复制叉上DNA双螺旋的解旋作用由催化的，它利用来源于ATP水解产生的能量沿DNA链单向移动。 8．帮助DNA解旋的与单链DNA结合，使碱基仍可参与模板反应。9．DNA引发酶分子与DNA解旋酶直接结合形成一个单位，它可在复制叉上沿后随链下移，随着后随链的延伸合成RNA引物。 10．如果DNA聚合酶出现错误，会产生一对错配碱基，这种错误可以被一个通过甲基化作用来区别新链和旧链的判别的系统进行校正。 11．对酵母、细菌以及几种生活在真核生物细胞中的病毒来说，都可以在DNA独特序列的处观察到复制泡的形成。 12．可被看成一种可形成暂时单链缺口（I型）或暂时双链缺口（II型）的可逆核酸酶。 13．拓扑异构酶通过在DNA上形成缺口超螺旋结构。 14．真核生物中有五种DNA聚合酶，它们是A. ；B. ；C. ；D. ；E. ；15有真核DNA聚合酶和显示3'→5'外切核酸酶活性。 二、选择题（单选或多选） 1．DNA的复制（）。
A．包括一个双螺旋中两条子链的合成B．遵循新的子链与其亲本链相配对的原则 C．依赖于物种特异的遗传密码D．是碱基错配最主要的来源 E．是一个描述基因表达的过程 2．一个复制子是（）。 A．细胞分裂期间复制产物被分离之后的DNA片段 B．复制的DNA片段和在此过程中所需的酶和蛋白质 C．任何自发复制的DNA序列（它与复制起点相连） D．任何给定的复制机制的产物（如单环） E．复制起点和复制叉之间的DNA片段 3．真核生物复制子有下列特征，它们（）。 A．比原核生物复制子短得多，因为有末端序列的存在 B．比原核生物复制子长得多，因为有较大的基因组 C．通常是双向复制且能融合 D．全部立即启动，以确保染色体的S期完成复制 E．不是全部立即启动，在任何给定的时间只有大约15%具有活性 4．下述特征是所有（原核生物、真核生物和病毒）复制起始位点都共有的是（）。A．起始位点是包括多个短重复序列的独特DNA片段 B．起始位点是形成稳定二级结构的回文序列 C．多聚体DNA结合蛋白专一性识别这些短的重复序列 D．起始位点旁侧序列是A-T丰富的，能使DNA螺旋解开 E．起始位点旁侧序是G-C丰富的，能稳定起始复合物 5．下列关于DNA复制的说法正确的有（）。 A．按全保留机制进行 B．按3′→5′方向进行 C．需要4种dNMP的参与 D．需要DNA连接酶的作用 E．涉及RNA引物的形成F．需要DNA聚合酶I 6．标出下列所有正确的答案。（）
现代分子生物学第3版【第三章】课后习题答案
第3章生物信息的传递（上）——从DNA到RNA 一、什么是编码链？什么是模板链？ 基因转录过程中，与mRNA序列相同的DNA链称为编码链（有意义链），另一条根据碱基互补原则指导mRNA合成的DNA链称为模板链（反义链）。 二、简述RNA转录的概念及基本过程。 1、在基因表达过程中，拷贝出一条与DNA链序列完全相同（除了T→U之外）的RNA 单链的过程称为转录（transcription），是基因表达的核心步骤。 2、转录的基本过程包括： 模板识别——RNA聚合酶与DNA启动子结合； 转录起始——结合处DNA解链形成转录泡，形成第一个核苷酸键； 通过启动子——从转录起始到形成9个核苷酸短链； 转录延伸——RNA聚合酶释放σ因子，新生RNA链不断延长； 转录终止——出现终止子，RNA聚合酶及新生RNA链解离释放。 三、大肠杆菌的RNA聚合酶有哪些组成成分？各个亚基的作用如何？ 亚基亚基数组分功能 α 2 核心酶核心酶组装，启动子识别 β 1 核心酶 β和β’共同形成RNA合成的催化中心β’ 1 核心酶 ω 1 核心酶未知 σ 1 即σ因子，参与形成全酶模板链的选择，转录的起始 四、什么是封闭复合物、开放复合物以及三元复合物？ 1、转录中DNA模板的识别阶段，RNA聚合酶全酶识别启动子并与之可逆性结合，形 成封闭复合物，此时DNA链仍处于双链状态。 2、伴随着DNA构象上的重大变化，RNA聚合酶全酶所结合的DNA序列中有一小段双 链被解开，此时封闭复合物转变为开放复合物。 3、开放复合物与最初的两个NTP相结合，并在二者之间形成磷酸二酯键，此时由RNA 聚合酶、DNA和新生RNA短链组成了三元复合物。 五、简述σ因子的作用。 特异的转录起始位点有利于转录的真实性，RNA的合成是在模板DNA的启动子位点上起始的，这个任务靠σ因子完成——只有带σ因子的RNA聚合全酶才能专一地与DNA 的启动子结合，并选择其中一条链作为模板，合成RNA链。σ因子的作用在于帮助转录起始，一旦转录开始，它就脱离了起始复合物，而由核心酶负责RNA链的延伸。六、什么是Pribnow box？它的保守序列是什么？ 原核生物中位于转录起始点上游-10区的TATA区，又称为-10区；Pribnow box的保守序列是TATAAT。（附：功能——RNA聚合酶的σ因子与之特异性结合使转录得以起始。） 七、什么是上升突变？什么是下降突变？ 1、上升突变：基因的启动子序列上发生的、增强结构基因转录水平的突变。 （主要是增加Pribnow区共同序列的同一性，例如TATAAT→AATAAT） 2、下降突变：基因的启动子序列上发生的、减弱结构基因转录水平的突变。 八、简述原核生物和真核生物mRNA的区别。 1、半衰期：原核生物mRNA半衰期较短，真核生物mRNA半衰期较长。 2、顺反子类型：原核生物mRNA为多顺反子，真核生物mRNA为单顺反子。
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第一章、基因的结构和功能实体及基因组 1、基因定义 基因（遗传因子）是遗传的物质基础，是DNA（脱氧核糖核酸）分子上具有遗传信息的特定核苷酸序列的总称，携带有遗传信息的DNA序列，是具有遗传效应的DNA分子片段，是控制性状的基本遗传单位，通过指导蛋白质的合成来表达自己所携带的遗传信息，从而控制生物个体的性状表现。 2、DNA修复 DNA修复（DNA repairing）是细胞对DNA受损伤后的一种反应，这种反应可能使DNA结构恢复原样，重新能执行它原来的功能；但有时并非能完全消除DNA的损伤，只是使细胞能够耐受这DNA的损伤而能继续生存。也许这未能完全修复而存留下来的损伤会在适合的条件下显示出来（如细胞的癌变等），但如果细胞不具备这修复功能，就无法对付经常在发生的DNA损伤事件，就不能生存。对不同的DNA损伤，细胞可以有不同的修复反应。3、DNA损伤 DNA损伤是复制过程中发生的DNA核苷酸序列永久性改变，并导致遗传特征改变的现象。情况分为：substitutation （替换）deletion （删除）insertion （插入）exon skipping （外显子跳跃）。 DNA损伤的改变类型：a、点突变：指DNA上单一碱基的变异。嘌呤替代嘌呤（A与G之间的相互替代）、嘧啶替代嘧啶（C与T之间的替代）称为转换（transition）；嘌呤变嘧啶或嘧啶变嘌呤则称为颠换（transvertion）。b、缺失：指DNA链上一个或一段核苷酸的消失。c、插入：指一个或一段核苷酸插入到DNA链中。在为蛋白质编码的序列中如缺失及插入的核苷酸数不是3的整倍数，则发生读框移动（reading frame shift），使其后所译读的氨基酸序列全部混乱，称为移码突变（frame-shift mutaion）。d、倒位或转位：（transposition）指DNA链重组使其中一段核苷酸链方向倒置、或从一处迁移到另一处。 e、双链断裂：对单倍体细胞一个双链断裂就是致死性事件。 4、同源重组 同源重组，（Homologus Recombination)是指发生在姐妹染色单体（sister chromatin) 之间或同一染色体上含有同源序列的DNA分子之间或分子之内的重新组合。同源重组需要一系列的蛋白质催化，如原核生物细胞内的RecA、RecBCD、RecF、RecO、RecR等；以及真核生物细胞内的Rad51、Mre11-Rad50等等。同源重组反应通常根据交叉分子或holiday 结构（Holiday Juncture Structure) 的形成和拆分分为三个阶段，即前联会体阶段、联会体形成和Holiday 结构的拆分。 a、基因敲除 基因敲除（geneknockout），是指对一个结构已知但功能未知的基因，从分子水平上设计实验，将该基因去除，或用其它顺序相近基因取代，然后从整体观察实验动物，推测相应基因的功能。这与早期生理学研究中常用的切除部分-观察整体-推测功能的三部曲思想相似。基因敲除除可中止某一基因的表达外，还包括引入新基因及引入定点突变。既可以是用突变基因或其它基因敲除相应的正常基因，也可以用正常基因敲除相应的突变基因。 b、因转移法 同源重组(homologousrecombination)是将外源基因定位导人受体细胞染色体上的方法，因为在该座位有与导人基因同源的序列，通过单一或双交换，新基因片段可替换有缺陷的基因片段，达到修正缺陷基因的目的。位点特异性重组是发生在两条DNA链特异位点上的重组，重组的发生需一段同源序列即特异性位点(又称附着点；attachmentsite，att)和位点特异性的蛋白因子即重组酶参与催化。重组酶仅能催化特异性位点间的重组，因而重组具有特异性和高度保守性。
现代分子生物学(第4版)朱玉 贤 课后思考题答案
第一章 1 简述孟德尔、摩尔根和沃森等人对分子生物学发展的主要贡献 答：孟德尔的对分子生物学的发展的主要贡献在于他通过豌豆实验，发现了遗传规律、分离规律及自由组合规律；摩尔根的主要贡献在于发现染色体的遗传机制，创立染色体遗传理论，成为现代实验生物学奠基人；沃森和克里克在1953年提出DAN反向双平行双螺旋模型。 2写出DNARNA的英文全称 答：脱氧核糖核酸（DNA, Deoxyribonucleic acid），核糖核酸（RNA, Ribonucleic acid） 3试述“有其父必有其子”的生物学本质 答：其生物学本质是基因遗传。子代的性质由遗传所得的基因决定，而基因由于遗传的作用，其基因的一半来自于父方，一般来自于母方。4早期主要有哪些实验证实DNA是遗传物质？写出这些实验的主要步骤答：一，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；二，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。三，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。 5请定义DNA重组技术和基因工程技术 答：DNA重组技术：目的是将不同的DNA片段（如某个基因或基因的一部分）按照人们的设计定向连接起来，然后在特定的受体细胞中与载体同时复制并得到表达，产生影响受体细胞的新的遗传性状。基因工程技术：是除了包含DNA重组技术外还包括其他可能是生物细胞基因结构得到改造的体系，基因工程是指技术重组DNA技术的产业化设计与应用，包括上游技术和下游技术两大组成部分。上游技术指的是基因重
分子生物学习题集及答案
第一章绪论 1. 你对现代分子生物学的含义和包括的研究范围是怎么理解的？ 分子生物学是从分子水平研究生命本质的一门新兴边缘学科，它以核酸和蛋白质等生物大分子的结构及其在遗传信息和细胞信息传递中的作用为研究对象，是当前生命科学中发展最快并正在与其它学科广泛交叉与渗透的重要前沿领域。狭义：偏重于核酸的分子生物学，主要研究基因或 DNA 的复制、转录、表达和 调节控制等过程，其中也涉及与这些过程有关的蛋白质和酶的结构与功能的研究。分子生物学的发展为人类认识生命现象带来了前所未有的机会，也为人类利用和改造生物创造了极为广阔的前景。所谓在分子水平上研究生命的本质主要是指对遗传、生殖、生长和发育等生命基本特征的分子机理的阐明，从而为利 用和改造生物奠定理论基础和提供新的手段。这里的分子水平指的是那些携带遗传信息的核酸和在遗传信息传递及细胞内、细胞间通讯过程中发挥着重要作用的蛋白质等生物大分子。这些生物大分子均具有较大的分子量，由简单的小分子核苷酸或氨基酸排列组合以蕴藏各种信息，并且具有复杂的空间结构以形成精确的相互作用系统，由此构成生物的多样化和生物个体精确的生长发育和代谢调节控制系统。阐明这些复杂的结构及结构与功能的关系是分子生物学的主要任务。 2. 分子生物学研究内容有哪些方面？ 分子生物学主要包含以下三部分研究内容：A.核酸的分子生物学，核酸的分子生物学研究核酸的结构及其功能。由于核酸的主要作用是携带和传递遗传信息，因此分子遗传学（moleculargenetics）是其主要组 成部分。由于 50 年代以来的迅速发展，该领域已形成了比较完整的理论体系和研究技术，是目前分子生物学内容最丰富的一个领域。研究内容包括核酸/基因组的结构、遗传信息的复制、转录与翻译，核酸存 储的信息修复与突变，基因表达调控和基因工程技术的发展和应用等。遗传信息传递的中心法则（centraldogma）是其理论体系的核心。 B.蛋白质的分子生物学蛋白质的分子生物学研究执行各种生命功能的主要大分子──蛋白质的结构与功能。尽管人类对蛋白质的研究比对核酸研究的历史要长得多，但由于其研究难度较大，与核酸分子生物学相比发展较慢。近年来虽然在认识蛋白质的结构及其与功能关系方面取得了一些进展，但是对其基本规律的认识尚缺乏突破性的进展。 3. 分子生物学发展前景如何？ 21 世纪是生命科学世纪，生物经济时代，分子生物学将取得突飞猛进的发展，结构基因组学、功能基因 组学、蛋白质组学、生物信息学、信号跨膜转导成为新的热门领域，将在农业、工业、医药卫生领域带来新的变革。 4. 人类基因组计划完成的社会意义和科学意义是什么？ 社会意义：人类基因组计划与曼哈顿原子计划、阿波罗登月计划并称为人类科学史上的三大工程，具有 重大科学意义、经济效益和社会效益。 1）.极大地促进生命科学领域一系列基础研究的发展，阐明基因的结构与功能关系、生命的起源和进化、细胞发育、生产、分化的分子机理，疾病发生的机理等，为人类自身疾病的诊断和治疗提供依据，为医药产业带来翻天覆地的变化； 2）.促进生命科学与信息科学、材料科学和与高新技术产业相结合，刺激相关学科与技术领域的发展，带动起一批新兴的高技术产业； 3）.基因组研究中发展起来的技术、数据库及生物学资源，还将推动对农业、畜牧业（转基因动、植物）、能源、环境等相关产业的发展，改变人类社会生产、生活和环境的面貌，把人类带入更佳的生存状态。 科学意义： 1）确定人类基因组中约 5 万个编码基因的序列基因在基因组中的物理位置，研究基因的产物及其功能 2）了解转录和剪接调控元件的结构和位置，从整个基因组结构的宏观水平上了解基因转录与转录后调节 3）从总体上了解染色体结构，了解各种不同序列在形成染色体结构、DNA 复制、基因转录及表达调控中 的影响与作用 4）研究空间结构对基因调节的作用
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核酸结构与功能 一、填空题 1．病毒ΦX174及M13的遗传物质都是单链DNA 。 2．AIDS病毒的遗传物质是单链RNA。 3．X射线分析证明一个完整的DNA螺旋延伸长度为 3.4nm 。 4．氢键负责维持A-T间（或G-C间）的亲和力 5．天然存在的DNA分子形式为右手B型螺旋。 二、选择题（单选或多选） 1．证明DNA是遗传物质的两个关键性实验是：肺炎球菌在老鼠体内的毒性和T2噬菌体感染大肠杆菌。 这两个实验中主要的论点证据是（C ）。 A．从被感染的生物体内重新分离得到DNA作为疾病的致病剂 B．DNA突变导致毒性丧失 C．生物体吸收的外源DNA（而并非蛋白质）改变了其遗传潜能 D．DNA是不能在生物体间转移的，因此它一定是一种非常保守的分子 E．真核心生物、原核生物、病毒的DNA能相互混合并彼此替代 2．1953年Watson和Crick提出（ A ）。 A．多核苷酸DNA链通过氢键连接成一个双螺旋 B．DNA的复制是半保留的，常常形成亲本-子代双螺旋杂合链 C．三个连续的核苷酸代表一个遗传密码 D．遗传物质通常是DNA而非RNA E．分离到回复突变体证明这一突变并非是一个缺失突变 3．DNA双螺旋的解链或变性打断了互补碱基间的氢键，并因此改变了它们的光吸收特性。以下哪些是对DNA的解链温度的正确描述？（ CD ） A．哺乳动物DNA约为45℃，因此发烧时体温高于42℃是十分危险的 B．依赖于A-T含量，因为A-T含量越高则双链分开所需要的能量越少 C．是双链DNA中两条单链分开过程中温度变化范围的中间值 D．可通过碱基在260nm的特征吸收峰的改变来确定 E．就是单链发生断裂（磷酸二酯键断裂）时的温度 4．DNA的变性（ACE ）。A．包括双螺旋的解链 B．可以由低温产生C．是可逆的D．是磷酸二酯键的断裂E．包括氢键的断裂 5．在类似RNA这样的单链核酸所表现出的“二级结构”中，发夹结构的形成（AD ）。 A．基于各个片段间的互补，形成反向平行双螺旋 B．依赖于A-U含量，因为形成的氢键越少则发生碱基配对所需的能量也越少 C．仅仅当两配对区段中所有的碱基均互补时才会发生 D．同样包括有像G-U这样的不规则碱基配对 E．允许存在几个只有提供过量的自由能才能形成碱基对的碱基 6．DNA分子中的超螺旋（ACE ）。
分子生物学复习题 第三章 从核酸到基因组
第三章从核酸到基因组 一、选择 单选： 1、核酸分子中最不可能有的碱基对是 A. A-G B. A-T C. A-U D. C-G E. G-U 2、染色体所含的碱性成分是 A.DNA B.RNA C.组蛋白 D.非组蛋白 E.DNA和RNA 3、在生理条件下带正电荷的成分是 A.DNA B.RNA C.组蛋白 D.非组蛋白 E.DNA和组蛋白 4、细胞质内不存在 A.转移RNA B.信使RNA C.核糖体RNA D.核酶 E.核小RNA 5、关于mRNA的描述，哪项是错误的？ A.原核生物mRNA多为单顺反子mRNA B.原核生物mRNA的5'端有非翻译区 C.真核生物mRNA的3'端有非翻译区 D.真核生物mRNA的5'端核苷酸含稀有碱基 E.真核生物mRNA的3'端poly(A)尾长度与其寿命有关 6、细胞内含量最多的RNA是 A.核酶 B.mRNA C.rRNA D.snRNA E.tRNA 7、通常所说的基因表达产物不包括 A.mRNA B.rRNA C.蛋白质 D.tRNA E.核酶 8、所有基因都不含有的元件是 A.非编码序列 B.复制起点 C.加尾信号 D.内含子 E.增强子 9、真核生物基因组是指 A.一个细胞内的全部基因 B.一个细胞内的全部DNA C.一个细胞内的全部染色体 D.一个细胞内的全部染色体DNA E.一个细胞内的全部染色体组DNA 10、与 pCAGCT互补的 DNA序列是 A. pAGCTG B. pGTCGA C. pGUCGA D. pAGCUG E.pAGCUG 11、tRNA 的结构特点不包括 A. 含甲基化核苷酸 B. 5' 末端具有特殊的帽子结构 C. 三叶草形的二级结构 D. 有局部的双链结构 E. 含有二氢尿嘧啶环 12、核酸分子内部储存传递遗传信息的关键部分是 A.磷酸戊酸 B.核苷 C.碱基序列 D.戊糖磷酸骨架 E.磷酸二酯键
分子生物学第三章DNA的复制知识总结
第三章DNA的复制知识总结 3.1 DNA复制的基本特征： DNA复制的定义：NA复制是亲代双链DNA分子在DNA聚合酶等相关酶的作用下，分 别于每条单链DNA为模版，聚合与模板链碱基可以互补配对的游离 的三磷酸脱氧核糖核酸dNTP，合成出两条与亲代DNA分子完全相 同的子代双链DNA分子的过程 定义：一母链为模版进行碱基配对 DNA的半保留复制： 条件：能量原料模板酶 复制按5’→3’延伸方向: 聚合酶都不能自己首先发动DNA的复制过程，只能利用引物分子提供的3’ —OH末端聚dNTP，所以新生单链DNA分子的延伸方向只能是5’→3’ DNA的半不连续复制: 前导链以连续复制的方式完成子代DNA的合成，而后随链以不连续的方式完 成冈曲片段的合成 单起点、单方向；单起点、双方向 DNA复制的起点、方向: 多起点、单方向；多起点、双方向 DNA复制的引物及转录激活: 引物一般为十个核苷酸左右的RNA分子；通过转录步骤导致起 始处DNA结构发生变化、局部解链,以利引发酶的结合,合成RNA 引物,这种作用称为转录激活。 新起始方式或复制叉式：以此复制方式如：真核生物 现状DNA的复制 滾环式或共价延伸式：如真核rDNA的扩增 DNA复制的模式及结构和回环模型：置换式或D环式：叶绿体的复制 复制体：解旋酶、引发酶和DNA pol Ⅲ全酶 回环模型：前导链上DNA pol Ⅲ的移动方向和复制 叉移动方向相同，而在后滞链上其移动方 向相反 避免5’短缩的方式：T7噬菌体腺病毒-2、痘病毒微小病毒
3.2真核生物DNA的特点 染色体DNA为多复制点：每条染色体均为多复制子，即有多个复制起点 染色体多复制子复制的非一致性：很多独立的复制子看似在“同一起跑线上”其实每个复制 子发动复制的先后时序有很大的差别。复制关子的多少与 DNA复制的速度有关，而完成全基因组的复制与细胞，组 织及发育状态有关，表现了多复制子复制启动的非一致性。 真核生物避免5’端短缩的机制及端粒酶： 3.3 DNA复制的终止：在单方向复制的环形分子中,复制终点也就是它的复制原点。而在双方向复制的环形 分子中,有的有固定附,而大多数没有固定的终点,只是两个生长点相碰撞,而不管在什 么位置,如E.coli及其噬菌体λ。环形分子复制的终止,必然是环连分子（catenane)的 分离,这是由拓扑异构酶催化的反应,这方面目前人们所知不多。在E.coli系统中, 据信是由DNA旋转酶(Eco拓扑异构酶Ⅱ)所催化。 3.4 DNA复制的调控：
分子生物学复习题(基本完整版)
分子生物学复习题 第一章 １、蛋白质得三维结构称为构象(ｃonfｏrmatｉon),指得就是蛋白质分子中所有原子在三维空间中得排布,并不涉及共价键得断裂与生成所发生得变化。 2、维持与稳定蛋白质高级结构得因素有共价键（二硫键)与次级键,次级键有4种类型,即离子键、 氢键、疏水性相互作用与范德瓦力. 3、蛋白质得二级结构就是指肽链中局部肽段得构象,它们就是完整肽链构象（三级结构）得结 构单元,就是蛋白质复杂得立体结构得基础，因此二级结构也可以称为构象单元。α螺旋、β折叠就是常见得二级结构。 4、一些肽段有形成α螺旋与β折叠两种构象得可能性（或形成势）,这类肽段被称为两可肽。５、两个或几个二级结构单元被连接肽段连接起来,进一步组合成有特殊几何排列得局域立体结构，称为超二级结构（介于二、三级结构间）。超二级结构得基本组织形式有αα，βαβ与ββ等3类 ６、蛋白质家族(fａmiｌy）：一类蛋白质得一级结构有30％以上同源性，或一级结构同源性很低,但它们得结构与功能相似,它们也属于同一家族。例如球蛋白得氨基酸序列相差很大，但属于同一家族.超家族(supeｒfamily）：有些蛋白质家族之间,一级结构序列得同源性较低,但在许多情况下,它们得结构与功能存在一定得相似性。这表明它们可能存在共同得进化起源。这些蛋白质家族属于同一超家族。 7、结构域就是一个连贯得三维结构，就是可互换并且半独立得功能单位,在真核细胞中由一个 外显子编码，由至少４0个以上多至20０个残基构成最小、最紧密也最稳定得结构，作为结构与功能单位,会重复出现在同一蛋白质或不同蛋白质中。 ８、蛋白质一级结构所提供得信息有哪些？α螺旋、β折叠各自得特点? 第二章 １、ＤNA就是由脱氧核糖核苷酸组成得长链多聚物,就是遗传物质。具有下列基本特性：①具有稳定得结构,能进行复制,特定得结构能传递给子代;②携带生命得遗传信息，以决定生命得产生、生长与发育；③能产生遗传得变异,使进化永不枯竭。 2、DNA链得方向总就是理解为从5'-P端到３’—OH端。ＤNA得一级结构实际上就就是DNA 分子内碱基得排列顺序。 3、DNA就是双螺旋结构:主链由脱氧核糖与磷酸基团以3’,5’—磷酸二酯键交互连接构成得，在 双螺旋得外侧，碱基在内侧,碱基必须配对。一条链绕着另一条链旋转、盘绕，一条链上得嘌呤与另一条链上得嘧啶相互配对，嘌呤与嘧啶以氢键保持在一起. 4、双螺旋ＤNA熔解成单链得现象称为DＮA变性。已经变性得DNA在一定条件下重新恢复 双链得过程称为复性。 5、染色质就是以双链DNA为骨架,与组蛋白（hisｔｏｎ）、非组蛋白(non—histon）以及少量得 各种RNＡ等共同组成丝状结构.在染色质中，DNA与组蛋白得组成非常稳定，非组蛋白与RNA随细胞生理状态不同而有变化。 6、常染色质就是在细胞间期核内染色体折叠压缩程度较低,处于伸展状态，碱性染性着色较浅
现代分子生物学实验教程
现代分子生物学实验技术教材 目 录 第一章 质粒DNA的分离、纯化和鉴定 第二章 DNA酶切及凝胶电泳 第三章 大肠杆菌感受态细胞的制备和转化 第四章 RNA的提取和cDNA合成 第五章 重组质粒的连接、转化及筛选 第六章 基因组DNA的提取 第七章 RFLP和RAPD技术 第八章 聚合酶链式反应(PCR)扩增和扩增产物克隆 第九章 分子杂交技术 第一章 质粒DNA的分离、纯化和鉴定 第一节 概 述 把一个有用的目的DNA片段通过重组DNA技术,送进受体细胞中去进行繁殖和表达的工具叫载体(Vector)。细菌质粒是重组DNA技术中常用的载体。 质粒(Plasmid)是一种染色体外的稳定遗传因子,大小从1-200kb不等,为双链、闭环的DNA 分子,并以超螺旋状态存在于宿主细胞中。质粒主要发现于细菌、放线菌和真菌细胞中，它具有自主复制和转录能力,能在子代细胞中保持恒定的拷贝数,并表达所携带的遗传信息。质粒的复制和转录要依赖于宿主细胞编码的某些酶和蛋白质，如离开宿主细胞则不能存活,而宿主即使没有它们也可以正常存活。质粒的存在使宿主具有一些额外的特性,如对抗生素的抗性等。F质粒(又称F因子或性质粒)、R质粒(抗药性因子)和Col质粒(产大肠杆菌素因子)等都是常见的天然质粒。 质粒在细胞内的复制一般有两种类型:紧密控制型(Stringent control)和松驰控制型(Relaxed control)。前者只在细胞周期的一定阶段进行复制,当染色体不复制时,它也不能复制,通常每个细胞内只含有1个或几个质粒分子,如F因子。后者的质粒在整个细胞周期中随时可以
复制,在每个细胞中有许多拷贝,一般在20个以上,如Col E1质粒。在使用蛋白质合成抑制剂-氯霉素时,细胞内蛋白质合成、染色体DNA复制和细胞分裂均受到抑制,紧密型质粒复制停止,而松驰型质粒继续复制,质粒拷贝数可由原来20多个扩增至1000-3000个,此时质粒DNA占总DNA的含量可由原来的2%增加至40-50%。 利用同一复制系统的不同质粒不能在同一宿主细胞中共同存在,当两种质粒同时导入同一细胞时,它们在复制及随后分配到子细胞的过程中彼此竞争,在一些细胞中,一种质粒占优势,而在另一些细胞中另一种质粒却占上风。当细胞生长几代后,占少数的质粒将会丢失,因而在细胞后代中只有两种质粒的一种，这种现象称质粒的不相容性(Incompatibility)。但利用不同复制系统的质粒则可以稳定地共存于同一宿主细胞中。 质粒通常含有编码某些酶的基因,其表型包括对抗生素的抗性,产生某些抗生素,降解复杂有机物,产生大肠杆菌素和肠毒素及某些限制性内切酶与修饰酶等。 质粒载体是在天然质粒的基础上为适应实验室操作而进行人工构建的。与天然质粒相比,质粒载体通常带有一个或一个以上的选择性标记基因(如抗生素抗性基因)和一个人工合成的含有多个限制性内切酶识别位点的多克隆位点序列,并去掉了大部分非必需序列,使分子量尽可能减少,以便于基因工程操作。大多质粒载体带有一些多用途的辅助序列,这些用途包括通过组织化学方法肉眼鉴定重组克隆、产生用于序列测定的单链DNA、体外转录外源DNA序列、鉴定片段的插入方向、外源基因的大量表达等。一个理想的克隆载体大致应有下列一些特性： （1）分子量小、多拷贝、松驰控制型； （2）具有多种常用的限制性内切酶的单切点； （3）能插入较大的外源DNA片段； （4）具有容易操作的检测表型。 常用的质粒载体大小一般在1kb至10kb之间，如PBR322、PUC系列、PGEM系列和pBluescript （简称pBS）等。 从细菌中分离质粒DNA的方法都包括3个基本步骤:培养细菌使质粒扩增；收集和裂解细胞;分离和纯化质粒DNA。采用溶菌酶可以破坏菌体细胞壁,十二烷基磺酸钠(SDS)和Triton X-100可使细胞膜裂解。经溶菌酶和SDS或Triton X-100处理后,细菌染色体DNA会缠绕附着在细胞碎片上,同时由于细菌染色体DNA比质粒大得多,易受机械力和核酸酶等的作用而被切断成不同大小的线性片段。当用强热或酸、碱处理时，细菌的线性染色体DNA变性,而共价闭合环状DNA(Covalently closed circular DNA，简称cccDNA)的两条链不会相互分开，当外界条件恢复正常时，线状染色体DNA片段难以复性,而是与变性的蛋白质和细胞碎片缠绕在一起,而质粒DNA 双链又恢复原状,重新形成天然的超螺旋分子,并以溶解状态存在于液相中。 在细菌细胞内,共价闭环质粒以超螺旋形式存在。在提取质粒过程中，除了超螺旋DNA外，
分子生物学电子版(修正版)
：小核RNA，只存在于细胞核或者核质核仁中的一类小分子量的RNA，具有独特功能并且独立存在的实体，约为70-300个核苷酸，可参与真核生物的RNA剪接。 ：即干扰RNA，一类小分子量的RNA，可以高效，特意地阻断体内同源基因的表达，促使同源mRNA降解，诱使细胞表现出特定的基因缺失。 3.核酶：一类具有催化活性的核糖核酸，呈锤头状，参加RNA的剪切和降解。与RNA酶有显 着区别，它是RNA，后者是蛋白质。 4.反义RNA又称调节RNA，是指能与特定mRNA互补结合的RNA片段，即碱基序列正好与有 意义的mRNA互补的RNA分子。 5三链DNA：是在DNA双螺旋结构基础上形成的，由多聚嘧啶核苷酸或者多聚嘌呤核苷酸与 DNA双螺旋形成的。/由于双螺旋的一股轻微折叠后，该股中的碱基可与双螺旋的碱基以 Hoogsteen氢键相连如TAT、CGC、TAA、CGG。 ：即RNAi干扰，siRNA高效特异地阻断体内同源基因表达，促使同源RNA降解，诱使细胞表现出特定基因缺失的表型的现象。 < 7.何谓反义RNA其功能和医学意义如何答：又称为调节RNA，是指能与特定mRNA互补结合 的RNA片段，也即碱基序列与有意义的mRNA互补的RNA分子。功能：a阻断mRNA的翻 译，b抑制DNA复制和mRNA的转录，c选择性的关闭基因。意义：参与基因调控：可用于 基因治疗（病毒、肿瘤）； 8什么叫做核酶如何发挥作用有何应用价值答：即一类具有催化活性的核糖核酸。主要催化 RNA的剪接反应和剪切反应。应用意义：通过设计合成特异性切割病毒以及病毒的RNA的 核酶，对病毒和肿瘤的基因治疗将发挥重要作用。 9.何谓RNAi其作用机理和应用前景如何 答：：即RNAi干扰，siRNA高效特异地阻断体内同源基因表达，促使同源RNA降解，诱使细胞表现出特定基因缺失的表型的现象。作用机理：分为起始阶段和效应阶段。起始阶段Dicer 酶以依赖ATP的方式切割外源性的双链RNA为小分子干扰RNA，清除病毒，阻断转座子表 达；效应阶段小分子干扰RNA结合核酶复合物形成RNA诱导活化的复合物及RISC，然后RISC 结合至mRNA转录本上并切割它，从而发挥作用。应用前景：大通量研究基因功能的工具； 基因敲除中的应用；用于基因治疗；基因表达的调控。 第二章 1移动基因：又叫转位因子（transposable elements）,由于它可以在染色体基因组上移动，甚至可在不同染色体间跃迁，故又称跳跃基因（jumping gene）。 2断裂基因：真核细胞的结构基因，其核苷酸序列中含有与氨基酸编码无关的DNA间隔区段，从而被分割成不连续的若干区域。将这种编码序列不连续，有间隔区段的DNA片断称为断 裂基因 3 RNA剪接：将断裂基因的内含子删除和表达子连接并最终形成成熟mRNA的过程。 ; 4 重叠基因：不同基因的核苷酸序列有时为相邻两个基因共用，将核苷酸彼此重叠的两个基 因称为重叠基因。 5 假基因：在珠蛋白基因簇各片段核苷酸序列分析时发现，除了有正常的功能基因之外，还 有功能失活的特殊序列片段，它不能行使表达功能。该类核苷酸序列中存在的无表达功能的 畸变核苷酸序列片段。 6 卫星DNA：又称随体DNA,不编码蛋白质和转录RNA的小片段高度重复一类小片段DNA序 列，多富含GC碱基在DNA浮力密度实验中会在主峰旁形成些小峰，形似卫星分布而称之。 一般5-10bp短序列，人类为171bp，保护和稳定染色体 7 基因组：表示某物种单倍体的总DNA。对于二倍体高等生物其配子的DNA总和即为一组基 因组不同生物基因组数目不同。