复习2.docx
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复习2
名词:
5*2=10选择:
10*1=10填空:
20*0.5=10判断:
8*0.5=4简答:
6*6=36综合分析:
2*10=20连线10
名词:
1、cis-element:
顺式作用元件,是指DNA上对基因表达有调节活性的某些特定的调控序列,它通过核苷酸自身的特异二级结构控制与其紧密连锁的结构基因的表达,一般不编码蛋白质,是一段无基因产物的DNA功能区。
2、transactionfactor:
反式作用因子,是指DNA上对基因表达有调节活性的某些特定的调控序列,它通过扩散自身表达产物(酶,调节蛋白)控制其他基因的表达,是一段可转录、可翻译调节蛋白的DNA功能区。
可通过互补测验体系确定其功能区域。
3、Cvalueparadox:
C值矛盾。
单倍体基因组总DNA的含量为最大C值,编码基因信息的总DNA含量为最小C值。
生物体进化程度高低与大C值不成明显相关(非线性),亲缘关系相近的生物大C值相差较大,一种生物内大C值与小c值相差极大。
以上三种现象统称为C值矛盾。
4、Operon:
操纵元,是细菌基因表达调控的一个完整单元,包含结构基因以及能够被调节基因产物所识别并结合的顺式作用元件
5、Pseudogene:
假基因,由原始活性基因突变产生的、与正常基因结构相似但丧失正常功能的DNA序列,即不能翻译出有功能蛋白质的基因。
6、exon:
外显子,是指DNA上与成熟RNA间的对应区段,或氨基酸的编码区,或间隔基因中的非间隔区。
7、intron:
内含子,是指结构基因中可以转录但在mRNA成熟之前又被剪切的核苷酸区段,即DNA与成熟RNA间的非对应区段,或氨基酸的非编码区,或间隔基因中的间隔区。
8、DNAreplication:
DNA复制,是指亲代双链DNA分子在DNA聚合酶的作用下,分别以每单链DNA分子为模板,聚合与自身碱基可以互补配对的游离的dNTP,合成出两条与亲代DNA分子完全相同的子代DNA分子的过程。
9、Replicon:
复制子,是指从复制起点到复制终点的DNA区段。
10、Replisome:
复制体,是聚集在复制叉上完成DNA复制的蛋白质多聚体。
11、Transcription:
转录,是指以DNA为模板,在依赖于DNA的RNA聚合酶的催化下,以4种NTP(ATP、CTP、GTP和UTP)为原料,合成RNA的过程。
12、enhancer:
增强子,一类正调控元件,是指能使与其连锁的基因转录频率明显增加的DNA序列。
它可以在启动子的上游,也可以在启动子的下游,绝大多数增强子具有组织特异性。
13、Silencer:
沉默子,一种通过一段延伸的DNA区域影响染色质结构,从而调节转录关闭的DNA元件。
14、RNAediting:
RNA编辑是指由RNA水平的核苷酸改变所引起的密码子发生变化的一种预定修饰,一种RNA编辑是以另一RNA为模板来修饰mRNA前体。
通过编辑,可以给mRNA前体添加新的遗传信息。
15、RNAi:
RNAinference,RNA干涉,是指由外源双链RNA产生的21~25nt小的干涉RNA而触发内生同源mRNA降解的过程,是一种转录后水平上的基因沉默机制。
(转入的外源基因同时抑制自身及内源基因表达的基因沉默的现象。
)
16、Paracodon:
副密码子,tRNA分子的不定位置上由若干Nt组成的决定其携带氨基酸的区域。
它与AARS侧链基团的分子发生特异的“契合”,成为tRNA准确负载氨基酸的机制之一。
17、SDsequence:
SD序列,原核生物mRNA分子中位于起始密码子上游的5’前导区,能与16SrRNA互补配对的序列。
18、Open-ReadingFrame(ORF):
开放阅读框,是指mRNA分子中由一串彼此相邻且不重叠的密码子组成的编码蛋白质的区域。
开放阅读框的第一个密码子和最后一个密码子分别称为起始密码子和终止密码子。
19、Codon:
密码子,是指mRNA上编码一个氨基酸信息的连续排列的三个核苷酸序列组成的遗传单位,也称为三联体密码子。
20、CognatetRNAs(IsoacceptingtRNA):
同工tRNA或同族tRNA,是指能够被同一个特定的AARS所识别并装载同一种氨基酸的tRNA。
21、Synonymousmutationorsilentmutation:
同义突变,DNA碱基对的改变直接导致mRNA的密码子的变化但在肽链中仍然插入同一种氨基酸。
22、Missensemutation:
错义突变,DNA碱基对的改变直接导致mRNA的密码子的变化,使肽链中插入不同的一种氨基酸。
23、Nonsensemutation:
无义突变,DNA碱基对的改变直接导致mRNA的密码子由编码一种氨基酸的密码子突变成终止密码子。
24、Photoreactivationorlightrepair:
光复活,光复活酶以N,N-二甲基四氢叶酸、还原型黄素腺嘌呤二核苷酸为辅酶,在300~400nm光照条件下,直接修复嘧啶二聚体。
选择:
1、影响DNATm值大小的有关因素:
DNA的均一性、G-C的含量、介质中的离子强度
给出DNA序列,比较Tm值
2、ThroughtheirexperimentswithDNAfromthebacteriumEscherichiacoli,MeselsonandStahlshowedthatDNAreplicationis(B)
Aconservative.Bsemi-conservative.CduplicativeDdispersive.
3、转换(Transition):
嘧啶碱基取代嘧啶碱基;或嘌呤碱基取代嘌呤碱基。
颠换(Transversion):
嘌呤碱基取代嘧啶碱基;或嘧啶碱基取代嘌呤碱基。
4、碱基修饰试剂:
脱氨基试剂:
HNO2(nitrousacid)、羟基化试剂:
羟胺NH2OH(hydroxylamine)、烷基化试剂:
EMS、MMS
填空:
1、经典的基因概念中,基因是集功能、突变、交换“三位一体”的最小的不可分割的基本的遗传单位。
2、基因的位置效应分稳定位置效应和花斑位置效应。
3、AlfredHersheyMarthaChase赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染试验证明了DNA是遗传物质
4、支持顺反子学说的两个实验是Recombinationassay(重组测验)和Complementaryassay(互补测验)
5、在原核生物的基因表达调控中,因为没有核膜,(转录)和(翻译)是耦联的
6、DNA双螺旋模型提出的两个实验基础是(Chargaff’sRules查卡夫规则)和(X-衍射射线图像)
7、假基因是进化中由功能基因突变积累或由RNA反转录整合到基因组中去的。
8、Gilbert提出了割裂基因的概念,包括内含子和外显子。
9、DNA复制的两大特征是半保留复制和半不连续复制。
10、RNA转录中,全酶负责起始,核心酶负责延伸,全酶/σ因子?
使RNApol具有转录的特异性。
11、Anucleosomeiscomprisedoftwocopiesofhistones(H2A),(H2B),(H3),(H4),onecopyofhistone(H1),and(200)bpofDNA.
12、转录因子可分为两类:
通用转录因子和基因特异性转录因子。
13、激活子具有2或3个独立的功能结构域。
包括DNA结合域、转录激活域、二聚化域。
14、RecA蛋白具有DNA重组活性、与S.S.DNA结合活性、蛋白酶活性
判断:
1、重叠基因生物学意义:
原核生物进化的经济原则(较小的C值编码较多的基因信息)丰富和发展了基因的概念(部分回答C≠c)
2、Ψ代表修饰碱基假尿嘧啶,与U的区别在于通过碱基上的5-C而不是1-N与核糖相连接。
即连接方式是C-C,而不是C-N。
3、紫外诱变是引起一条链还是两条链上的 紫外线照射会引起同一条DNA链上相邻的 嘧啶碱基发生共价交联而形成嘧啶二聚体。
连线:
1、名词——解释2、人名——贡献
APsite——AnapurinicorapyrimidinicsiteinaDNAstrand
Zincfingers——requirestwocysteinesandtwohistidinestoform
Transcript——AnRNAcopyofagene
Enhancer——canactivatetranscriptioncDNA——ADNAcopyofanRNA,madebyreverse
Lamarck'sevolutionarytheory——Inheritanceofacquiredcharacters
CharlesDarwin——struggleforexistence,naturalselection
AugustWeismann——Theoryofcontinuityofgermplasm
Morgan——性连锁遗传和基因学说discoveriesconcerningtheroleplayedbytheChromosomeinheredity,demonstratedthatgenesareonthechromosome
KaryB.Mullis——forhisinventionofthepolymerasechainreaction(PCR)method
Beadle、Tatum——Onegene,oneenzymeSturtevent——Positioneffect
FrancoisJacob、JacquesMonod——LacOperonTheoryConceptofmRNA(操纵元学说)
StanleyB.Prusiner——discoveryofPrions
Meselson-Stahl——DNAsemi-conservativereplication
AndrewZ.Fire、CraigC.Mello——RNAinterferenceS.Benzer——Theoryofcistron
简答(其中有些可能是其它题型):
1、DNA与RNA的主要区别及其意义
(1)所含核糖种类不同,DNA含脱氧核糖,而RNA含核糖。
核糖的2’–OH脱氧使DNA
耐水解能力增强且减少了羟基与磷酸基团之间的斥力,使DNA的稳定性高于RNA。
(2)
DNA通常是双链的,RNA通常是单链的。
DNA的双链结构有利于其作为遗传信息载体的
稳定性和复制的准确性。
(3)所含碱基不同。
DNA的碱基有T无U。
C可以脱氨基而突
变为U,若DNA中有U,则无法区分本身的U和突变后的U,不利于DNA的校正与修复。
(4)DNA的长度远大于RNA。
(5)DNA的稳定性高于RNA,这是它作为遗传信息载体
必需的。
2、端粒和端粒酶的结构、复制机制、过程及对生物体有何生物学意义。
端粒是真核生物染色体末端的一种特殊结构,具有TTGGGG(T2G4)序列高度重复的末端。
富含G的端粒是由端粒酶合成的,端粒酶中含有一小段短的RNA片段,作为模板反转录合成端粒。
机制(P114)。
生物学意义:
维持染色体的稳定、防止染色体末端发生融合、防止染色体末端基因的缺失即保护染色体结构基因、避免遗传信息在复制过程中丢失。
3、如何理解转录的不对称性?
(1)双链DNA分子中只有一条链可以作为模板,转录形成单链RNA分子。
(2)对所有的基因而言,尽管RNA只能由DNA的一条链转录而来,但并不是说在生命周期的所有阶段或整条染色体必须由DNA分子的同一条链作为转录的模板,即模板链并非永远在同一单链上。
对不同基因同一单链上某些区段作为模板链而另一些区段作为编码链。
4、分析大肠杆菌RNA聚合酶其核心酶与全酶在结构与功能上的区别
(1)RNA聚合酶全酶由2个α亚基、一个β亚基、一个β’亚基一个σ亚基和一个亚基ω组成,核心酶不包括σ亚基。
(2)核心酶主要负责延伸RNA链,对DNA具有普遍的亲和力,主要靠静电吸引力相互作用,σ因子可以使RNA聚合酶与特异DNA专一结合的能力增强。
全酶可以非常紧密地结合在启动子上,结合常数比核心酶增加了1000倍。
σ亚基的主要功能
(1)σ亚基主要促进转录的起始
(2)σ亚基是RNA聚合酶识别启动子-10和-35区所必需的(3)降低核心酶对非特异性DNA的亲和力,增强核心酶对特异性DNA即启动子序列的亲和力(4)可以循环利用
5、真核生物的mRNA结构以及转录的基本特征等方面与原核生物有五个显著的不同点:
(1)真核生物细胞中含有三类RNA聚合酶,分别负责三类不同RNA的合成。
(2)许多mRNA分子的寿命很长。
(3)真核生物mRNA的5’末端和3’末端均被修饰,5’末端具帽子结构;3’末端有多聚的poly(A)(长度可达250个腺苷)。
(4)所有真核生物的mRNA分子都是单顺反子。
(5)作为合成蛋白质模板的mRNA分子,其大小只有初级转录本的1/10。
在mRNA的剪切加工过程中,插入序列内含子被切除,外显子片断被拼接。
6、简述前体mRNA加帽的过程及其功能:
在RNA链长度超过20-30nt之前,RNA三磷酸酯酶将正在生长的RNA链5’-末端的三磷酸的γ-Pi切除。
鸟苷酸基转移酶以GTP为底物将GMP转移到RNA链5’-末端二磷酸基团上,形成5’-5’-三磷酸连接键。
甲基转移酶将S-腺苷甲硫氨酸上的甲基转移到鸟苷酸的7-位氮原子上。
另一个甲基转移酶将S-腺苷甲硫氨酸上的甲基转移到第二个核苷的2’-OH上。
5’端经化学修饰被加上了一个7-甲基鸟苷残基,即形成了帽子结构。
功能:
保护mRNA,防止降解。
将mRNA转运出细胞核。
增强mRNA的可译性。
帽子结构是pre-mRNA正确剪切所必需。
7、简述前体mRNA多聚腺苷化的概念及功能
概念:
核内不均一RNA和mRNA在其3’-末端都有一个独特的结构,即由AMP残基组成的长链,称为poly(A)。
添加poly(A)到RNA分子上的过程称之为聚腺苷化。
多聚腺苷化的信号是位于pre-mRNA多聚腺苷酸化位点上游约20nt处的AAUAAA基序,在下游约23~24nt处为富含GU的基序,紧连一富含U的基序。
功能:
稳定mRNA,防止降解;增加可译性;在mRNA的剪接及从细胞核转运到细胞质过程中发挥功能。
8、简述密码子的概念及特征
密码子(Codon)是mRNA上编码一个氨基酸信息的连续排列的三个核苷酸序列组成的遗传单位,也称为三联体密码子。
遗传密码子的特征
(1)遗传密码是三联体密码:
mRNA每三核糖核苷酸称为一个密码子,代表某一特定的氨基酸,密码子的含义是明确的。
(2)密码子具有简并性,同一种氨基酸有两个或两个以上的密码子。
在20种氨基酸中有18种氨基酸的密码子存在简并性。
(3)包含起始和终止密码子。
起始密码子为AUG,终止密码子为UAA、UAG、UGA(4)连续性:
一旦mRNA的翻译开始,密码子将被一个接一个地连续阅读(5)密码子是不重叠的。
(6)密码子是通用的。
(7)摆动性:
反密码子的5’碱基具有摆动性,因此一些tRNA能够识别编码同一种氨基酸的多个密码子。
9、氨酰转运RNA合成酶Ⅰ和Ⅱ的主要区别
Ⅰ型氨酰转运RNA合成酶:
从D环及受体臂的小沟一侧与tRNA接近;反密码臂的结合域在C末端;将活化的氨基酸装载到tRNA的3’末端腺嘌呤残基的戊糖的2’-OH。
Ⅱ型氨酰转运RNA合成酶:
从可变环及受体臂的大沟一侧与tRNA接近;反密码臂的结合域在N末端;将活化的氨基酸装载到tRNA的3’末端腺嘌呤残基的戊糖的3’-OH。
10、原核生物与真核生物翻译起始的主要区别
(1)真核翻译起始的第一个氨基酸是甲硫氨酸,而不是N-甲酰-甲硫氨酸。
(2)真核生物的起始tRNA称为tRNAiMet,起始和延伸的Met-tRNAs之间的区别仅仅在于tRNA本身,Met-tRNAi用于起始而Met-tRNAm用于延伸。
(3)真核生物mRNA的5’-m7GTP帽子及3’-poly(A)尾可增强稳定性和翻译的效率。
(4)真核生物mRNA无SD序列。
(5)5’-末端指导起始因子的结合,并开始搜寻起始密码子。
(6)起始因子的不同
11、原核生物与真核生物翻译的主要区别
(1)核糖体平台不同。
原核生物tRNA为70S,大小亚基分别为50S和30S。
真核生物tRNA为80S,大小亚基分别为60S和40S。
(2)mRNA的模板不同。
原核生物mRNA有SD序列,真核生物有帽子结构和polyA。
(3)用于蛋白质翻译中的因子不同(起始、延伸、终止因子)(4)真核生物中转录和翻译具有时间和空间的差异性,而原核生物的转录和翻译是藕连的。
?
12、保证Peptide准确翻译的机制
(1)AARS介导的氨基酸与tRNA的正确识别与装载:
AARS能够识别负载特定氨基酸的同工tRNA,这种特异性有赖于对tRNA特征的识别;AARS能够使特定的tRNA负载正确的氨基酸,这种特异性依赖于AARS的校正机制(双筛效应)
(2)对第一个Met(AUG)的准确起译:
(3)anti-codon对codon的准确识读:
(4)核糖体对翻译准确性的影响:
13、简述sos修复系统的工作机制
SOSrepair是一种在RecA-p和LexA-p两种蛋白共同作用下的error-prone极强的修复机制。
RecA具有催化DNA分子之间的同源联会和交换单链的功能。
正常状态下,SOS是关闭的。
当DNA正常复制即无复制受阻、无DNA损伤、无TT二聚体时,RecA-p不表现蛋白酶活性。
当DNA复制受阻或DNA损伤时,细胞内源少量表达的RecA-p与S.S,DNA结合,激活RecA-p的蛋白酶活性,导致LexA-p降解而触发SOS修复系统,RecA-p高效表达以修复损伤。
这个过程消耗大量的能量。
当DNA复制度过难关后,RecA-p很快消失,LexA的基因打开,SOS修复系统关闭。
综合:
结合实验方法
1、tRNA装载氨基酸,给一组tRNA发生了突变的突变体,请用实验证明
(1)这个突变体不能与它本来所要装载的异亮氨酸结合而完成装载
(2)这个突变体不能与延伸因子TuG?
相互作用(3)tRNA不能与核糖体相互作用(杂交)
答:
(1)在体外反应体系中标记亮氨酸,先后加入tRNA和ATP,待它们结合之后过硝化纤维素膜,然后用闪光计数器检测放射性点数。
如果形成复合体,它就会停留在消化纤维素膜上而检测到放射性,则未发生突变。
若检测不到放射性,则表明其已不能装载异亮氨酸。
(2)
(3)northern杂交,密度梯度离心,放射性标记,注意:
装载亮氨酸的Trna与装载其他aa的Trna有什么共性和特异性:
负密码子区。
硝化纤维素膜过滤、蔗糖梯度离心、northern杂交
2、乳糖操纵元。
正负两种调控。
整个过程弄透。
复习
1、分子生物学研究领域共同遵循三大原则:
构成生物大分子的单体是相同的。
生物遗传信息的表达的中心法则相同。
生物大分子单体的排列(核苷酸,氨基酸)折叠成高级结构,通过生物大分子之间的互作而决定生物的个性。
2、割裂基因存在的生物学意义:
(1)有利于遗传的相对稳定
(2)增加变异机率,有利于生物的进化(3)扩大生物体的遗传信息储量。
3、Sigma(σ)asaSpecificityFactor
(1)Directsthecoretotranscribespecificgenes
(2)SigmafactorchangestheDNA-bindingpropertiesofRNApolymerasesothatitsaffinityforgeneralDNAisreducedanditsaffinityforpromotersisincreased.
4、TheMeselson-StahlandTaylor-Woods-Hughes的实验证明了半保留复制。
冈崎(Okazaki)证明了半不连续复制。
5、Rifampin抑制转录起始的机制:
(1)Rif与ATP/GTP对Isite的竞争,Rif紧密与β亚基结合阻止ATP/GTP对Isite的填充
(2)当I,Esite被pppXpY(2NMP)填充,Rif能阻止RNApol的前进(3)I,Esite被pppXpYpZ(3NMP)填充,Rif失去抑制效应
6、核小体的组成。
DNA包装成核小体的作用:
真核生物的DNA不是裸露的,而是缠绕在组蛋白八聚体上形成核小体。
DNA包装成核小体使DNA发生高度的压缩,使其与转录因子的结合变得不那么容易,极大地抑制了转录的起始和延伸。
7、组蛋白的乙酰化修饰、磷酸化、DNA甲基化、糖基化 修饰方式。
8、真核生物的RNA聚合酶Ⅱ各个亚基的功能1、TFⅡD:
是一个复合蛋白,由一个TATA-box结合蛋白(TBP)和8-10TBP相关因子(TAF)组成。
(1)TBP:
是单体蛋白,由180个氨基酸残基组成的碳末端功能域是高度保守的,富含碱性氨基酸。
以延伸的β折叠识别TATA-box的小沟,并使DNA发生大约80°的弯曲。
(2)TAF:
帮助TBP从启动子处起始转录,与激活子发生相互作用。
2、TFⅡA:
(1)直接与TFⅡD的TBP结合(也可能直接与DNA发生接触)
(2)增强TFⅡD与TATAbox结合的能力(3)作为一种抗阻遏物,通过封闭转录阻遏物而稳定DNA-TFⅡD复合体。
转录阻遏物能够抑制其它转录因子与DNA的结合,或使TBP从DNA上脱离下来。
3、TFⅡB:
是TFⅡD和TFⅡF/RNApolⅡ之间的桥梁分子,具有两个功能域,分别负责与TFⅡD及TFⅡF/RNApolⅡ的结合。
4、TFⅡF:
包含有RAP30、RAP74两个亚基。
结合并招募RNA聚合酶Ⅱ到转录起始复合体上。
能够降低RNA聚合酶Ⅱ与DNA之间的非特异性结合。
具有螺旋酶/ATP酶活性,依此促进RNA的延伸。
***5、TFⅡH:
是一个具9亚基的大复合体。
具螺旋酶/ATP酶活性、激酶活性。
使RNA聚合酶Ⅱ的CTD磷酸化。
DNA损伤修复6、TFⅡE:
与TFⅡH激酶活性有关。
9、组蛋白的乙酰化修饰在基因转录中的作用:
增强转录活性
(1)抵消赖氨酸残基上的正电荷,从而减弱DNA-组蛋白之间相互作用的强度
(2)破坏组蛋白N末端尾部与各种参与维持染色质高度有序结构的蛋白质之间相互作用的稳定性。
10、真核生物的三类RNA聚合酶的定位、特点及功能
(1)RNA聚合酶Ⅰ,定位于核仁,对鹅膏蕈碱不敏感,催化合成rRNA(5.8S、18S、和28SrRNA)的前体。
(2)RNA聚合酶Ⅱ,定位于核质,对鹅膏蕈碱高度敏感,催化合成mRNA的前体核内不均一RNA,以及核内小分子RNA。
(3)RNA聚合酶Ⅲ,定位于核质,催化合成5SrRNA、tRNA的前体,以及胞内小分子RNA和病毒RNA。
11、真核生物的RNA聚合酶Ⅱ的CTD的结构特点及功能:
C末端功能域,7个氨基酸残基的重复单位且高度磷酸化(Tyr—SerP—Pro—ThrP—SerP—Pro—SerP)。
功能:
使RNApol易于离开启动子而进行延伸,提高转录效率。
12、阐释酵母双杂交的理论基础(大实验考,所以)
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