第2章 染色体与DNA名词解释
原癌基因：细胞内与细胞增殖相关的正常基因，是维持机体正常生命活动所必须的，在进化上高等保守。 当原癌基因的结构或调控区发生变异，基因产物增多或活性增强时，使细胞过度增殖，从而形成肿瘤。
半保留复制：以亲代DNA双链为模板以碱基互补方式合成子代DNA，这样新形成的子代DNA中，一条链来自亲代DNA，而另一条链则是新合成的，这种复制方式叫半保留复制。 填空题
3.在聚合酶链反应中，除了需要模板DNA外，还需加入引物、DNA聚合酶、dNTP和镁离子。 4.引起DNA损伤的因素有自发因素、物理因素、化学因素。
5.DNA复制时与DNA解链有关的酶和蛋白质有拓扑异构酶Ⅱ、解螺旋酶、单链DNA结合蛋白。
6.参与DNA切除修复的酶有DNA聚合酶Ⅰ、DNA连接酶、特异的核酸内切酶。
7.在真核生物中DNA复制的主要酶是DNA聚合酶δ。在原核生物中是DNA聚合酶Ⅲ。 8.端粒酶是端粒酶是含一段RNA的逆转录酶。
9.DNA的修复方式有错配修复、碱基切除修复、核苷酸切除修复、DNA的直接修复。
简述DNA复制的过程
DNA的复制过程可被分为3个阶段，即复制的起始、延伸和终止。每个DNA复制的独立单元主要包括复制起始位点和终止位点。
DNA复制的起始包括预引发和引发两个阶段。在预引发阶段，DNA解旋解链，形成复制叉，引发体组装；在引发阶段，在引发酶的催化下以DNA链为模板合成一段短的RNA引物。复制时DNA链的延伸由DNA聚合酶催化，以亲代DNA链为模板，引发体移动，从5′→3′方向聚合子代DNA链。当子链延伸到达终止位点是，DNA复制就终止了，切除RNA引物，填补缺口，在DNA连接酶的催化下将相邻的冈崎片段连接起来形成完整的DNA长链。
试述真原核生物的DNA复制的特点的不同之处
①真核生物染色体有多个复制起点，多复制眼，呈双向复制，多复制子。原核生物的染色体只有一个复制起点，单复制子也呈双向复制。
②真核生物冈崎片段长约200bp比原核生物略短。真核生物DNA复制速度比原核慢，速度为1000～3000bp/min(仅为原核生物的1/20～1/50）。
③真核生物复制的终止在端粒处，原核生物的复制叉相遇时即终止。 ④真核生物染色体在全部复制完之前起点不再重新开始复制；而在快速生长的原核生物染色体DNA复制中，起点可以连续发动复制。真核生物快速生长时，往往采用更多的复制起点。
⑤真核生物有多种DNA聚合酶，DNA聚合酶δ是真正的复制酶，在PCNA存在下有持续的合成能力。PCNA称为增殖细胞核抗原，相当于大肠杆菌DNA聚合酶Ⅲ的β-夹子，RFC蛋白相当于夹子装配器。
原核生物的DNA聚合酶有三种DNA聚合酶ⅢDNA的真正复制酶：多亚基酶，含十种亚基，该酶DNA合成的持续能力强。
⑥真核生物线性染色体两端有端粒结构，它是由许多成串的重短复序列组成，端粒功能是稳定染色体末段结构，防止染色体间的末端连接，并可补偿滞后链5’-末段在消除RNA引物后造成的空缺，使染色体保持一定长度。端粒酶是含一段RNA的逆转录酶。
⑦RPA：真核生物的单链结合蛋白；RNaseH1和MF-1切除RNA引物，DNA聚合酶ε填补缺口。
简述半保留复制的生物学意义
DNA的复制过程（以大肠杆菌为例） 复制起始： （1）、拓扑异构酶解开超螺旋。 （2）、Dna A蛋白识别并在ATP存在下结合于四个9bp的重复序列。 （3）、在类组蛋白（HU、ATP参与下, Dan A蛋白变性13个bp的重复序列,形成开链复合物。 （4） 、Dna B借助于水解ATP产生的能量在Dna C的帮助下沿5’ →3’ 方向移动，解开DNA双链，形成前引发复合物。 （5）、单链结合蛋白结合于单链。 （6）、引物合成酶（Dna G蛋白）开始合成RNA引物。 链的延长（冈崎片段的合成）：
在DNA聚合酶Ш的催化下，以四种5’ -脱氧核苷三磷酸为底物，在RNA引物的3’端以磷酸二酯键连接上脱氧核糖核苷酸并释放出焦磷酸。DNA链的延伸同时进行前导链和滞后链的合成。两条链方向相反。 6、PCR的基本原理？
PCR是在试管中进行的DNA复制反应，基本原理是依据细胞内DNA半保留复制的机理，以及体外DNA分子于不同温度下双链和单链可以互相转变的性质，人为地控制体外合成系统的温度，以促使双链DNA变成单链，单链DNA与人工合成的引物退火，然后耐热DNA聚合酶以dNTP为原料使引物沿着单链模板延伸为双链DNA。PCR全过程每一步的转换是通过温度的改变来控制的。需要重复进行DNA模板解链、引物与模板DNA结合、DNA聚合酶催化新生DNA的合成，即高温变性、低温退火、中温延伸３个步骤构成PCR反应的一个循环，此循环的反复进行，就可使目的DNA得以迅速扩增。DNA模板变性：模板双链DNA?单链DNA，94℃。退火：引物＋单链DNA?杂交链，引物的Tm值。引物的延伸：温度至70 ℃左右， Taq DNA聚合酶以４种dNTP为原料，以目的DNA为模板，催化以引物３’末端为起点的5’→3’DNA链延伸反应，形成新生DNA链。新合成的引物延伸链经过变性后又可作为下一轮循环反应的模板PCR，就是如此反复循环，使目的DNA得到高效快速扩增。
第三章
，
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准确地相结合并具有转录起始的特异性。指RNA聚合酶识别、结合和开始转录的一段特定的DNA序列。
增强子：能强化转录起始的序列称为增强子。
转录：以DNA为模板，按照碱基配对原则合成RNA，即将DNA所含的遗传信息传给RNA，形成一条与DNA链互补的RNA的过程。
RNA的编辑：是某些RNA，特别是mRNA的一种加工方式，它导致了DNA所编码的遗传信息的改变。
外显子(Exon) ：真核细胞基因DNA中的编码序 列，这些序列被转录成RNA并进而翻译为蛋白质。
内含子(Intron) ：真核细胞基因DNA中的间插序列，这些序列被转录成RNA，但随即被剪除而不翻译。 复制子：生物体的复制单位称为复制子（replicon) ，是在同一个复制起点控制下的一段DNA序列。
转录单元：是一段启动子开始至终止子结束的DNA序列。
转录起点：是与新生RNA链的第一个核苷酸相对应的DNA链上的碱基，通常为一个嘌呤。转录开始时模板上的第一个碱基，在原核中常为A或G，而且位置固定。
填空
1转录的基本过程包括：模板识别，转录起始，转录的延伸，转录的终止。 2基因表达包括：转录和翻译 两个阶段。
3RNA的编辑方式：碱基突变，尿甘酸的缺失和添加。 4在原核生物中，-35区与-10区之间的距离大约是16~19bp 5帽子结构的功能：〔1〕在翻译中起识别作用〔2〕使mRNA免遭核苷酸的破坏 6原核生物只有一种RNA聚合酶而真核生物有三种，每一种都有其特定的功能。聚合酶Ⅰ合成rRNA,聚合酶Ⅱ合成mRNA，聚合酶Ⅲ合成tRNA和5s rRNA。三种聚合酶都是具有多亚基的大的蛋白复合体。
7 转录因子通常具有两个独立的结构域：一个结合DNA，一个激活转录。 8 在真核细胞mRNA的修饰中，“帽子”结构由甲基组成，“尾”由多聚腺嘌呤组成。
9原核生物的绝大部分起启动子都存在共同的序列，即位于-10bp处的 区和-35bp处的 区，他们都是RNA聚合酶与启动子结合的位点，能与σ因子相互识别而具高度亲和性。真核生物中，在转录起始位点上游-25—-35bp处有 区和位于-70--80bp处 的 区。 简答题
1增强子的特点
〔1〕有远距离效应〔2〕无方向性〔3〕顺势调节〔4〕无物种和基因的特异性
〔5〕具有组织的特异性〔6〕有相位性，其作用与DNA的构象有关〔7〕有的增强子可以对外部信号产生反应。
2比较DNA复制和转录的异同点
，，
相同点：都以DNA链作为模板，合成方向均为5端到3端，聚合反应均遵循碱基配对原则，
，，
通过核苷酸之间形成的3，5—磷酸二酯键使核苷酸键延长。 不同点： 复制 转录 模板 原料 酶 产物
两条链均被复制 Dntp DNA聚合酶
子代双链DNA（半保留复制）
模板链转录（不对称转录） NTP RNA聚合酶 mRNA tRNA rRNA A-U A-T G-C 不需要引物
配对方式 A-T G-C 引物
RNA引物
DNA复制与转录的异同
相同点：
都需要模板
都以三磷酸核苷酸为底物（NTP或dNTP） 合成方向都是5→’3’ 不同点
转录不需引物；
只转录DNA分子中的一个片段（称为转录单位或操纵子,operon)； 双链DNA中只有一条链具有转录活性（称为模板链）；
哪个基因被转录与特定的时间、空间、生理状态有关。 RNA聚合酶无校对功能。
原核生物与真核生物mRNA的比较 （1）、原核生物mRNA的半衰期短； （2）、许多原核生物mRNA以多顺反子形式存在； （3）、原核生物5’端无帽子结构，3’或只有短的poly(A)。 （4）、真核生物mRNA5’端有帽子结构， （5）、绝大多数真核生物mRNA3’具有poly(A)尾巴，是转录后加上的，是mRNA从核到质转移所必需的形式，提高mRNA的稳定性。
大肠杆菌的转录过程： （1）、识别阶段：RNA聚合酶在σ亚基的引导下结合于启动子上； （2）、DNA双链局部解开； （3）、起始阶段：在模板链上通过碱基配对合成最初RNA链； （4）、延伸阶段：核心酶向前移动，RNA链不断生长； （5）、终止阶段：RNA聚合酶到达终止子； （6）、RNA和RNA聚合酶从DNA上脱落。
论述题
1 真核生物转录的前体hnRNA如何加工为成熟的mRNA？
，，
真核生物mRNA的结构组成：5端存在帽子结构，3端通常具有poly(A)尾巴，无内含子，部分碱基发生甲基化。
，，，①5端加帽：当RNA聚合酶Ⅱ聚合的转录产物达到25碱基长时，在其5端加上一个以5
，，
→3方向相连的7—甲基鸟苷帽，防止5核苷酸外切酶的攻击，有利于剪接、转运和翻译
，，
的进行；②3端加尾：很多真核生物的hnRNA的3端经过剪切后再加上多聚A残基即poly(A)尾巴，这有助于整个分子的稳定；③剪接：在真核生物的mRNA加工过程中，内含子序列
，，
被切除，两侧的外显子片段连接。剪接反应在核内进行，需要内含子有5—GU，AU—3以及一段分支点序列。其过程是：内含子先以一个具尾的环状分子或套索状分子形式被删除，然后被降解，剪接包括snRNP与保守序列结合，形成剪接体，在其内发生剪接与连接反应；
，，
④编辑；⑤甲基化修饰：当序列为5—RRACX—3时会在第6位N原子位置发生甲基化。 2概括细菌细胞的转录过程
转录是通过RNA聚合酶的作用，以一条DNA链为模板产生一条单链RNA过程。步骤如下： ⑴与RNA聚合酶全酶的结合：一个RNA聚合酶全酶分子与待转录的DNA编码序列上游的启动子序列松弛的结合。
⑵起始：RNA聚合酶往下游移动了几个核苷酸到达启动子的另一段短序列—Pribnow框，紧密地与DNA结合。DNA上的启动子区域解链，RNA便从Pribnow框下游的几个核苷酸处开始合成，通常是DNA的反义链作为模板，合成几个核苷酸后，δ因子被释放并循环使用，以下步骤不再需要δ因子。
⑶延伸：RNA聚合酶核心酶沿着DNA模板移动，使DNA解链，与DNA模板的下一碱基互补核苷三磷酸聚合到链上。RNA聚合酶继续在DNA上移动，RNA链从模板链被释放出来，DNA双螺旋重新形成。
⑷当所有编码序列被转录后，RNA聚合酶移动一个终止序列，即终止子。转录复合体解体，RNA聚合酶和新形成的RNA从DNA模板上脱落下来。
3、复杂转录单位的原始转录产物的加工方式有几种？分别是什么？ （1）剪、利用多个5’端转录起始为点或接位点产生不同的蛋白质。 （2）、利用多个加poly（A）位点和不同的剪接方式产生不同的蛋白质。 （3）、虽无剪接，但有多个转录起始位点或加poly（A）位点的基因。
第四章
.SD序列：在原核生物mRNA起始密码AUG上游，存在4~9个富含嘌呤碱的一致性序列，如-AGGAGG-，称为S-D序列。位于原核生物起始密码子上游7-12个核苷酸处的保守区，该序列与16SrRNA3’端反向互补。又称为核蛋白体结合位点（ribosomal binding site，RBS) 正转录调控： 负转录调控：
填空题
1．tRNA的种类有：起始tRNA和延伸tRNA，同工tRNA，校正tRNA。 2. tRNA的二级结构为三叶草型，三级结构为倒L型。tRNA结构
3.原核生物蛋白质合成的起始tRNA是甲酰甲硫氨酰—tRNA（fMet-tRNA fMet）,它携带的氨基酸是甲酰甲硫氨酸（fMet），而真核生物蛋白质合成的起始tRNA是甲硫氨酰—tRNA（Met-tRNA Met），它携带的氨基酸是甲硫氨酸（Met）。
4．新生肽链每增加一个氨基酸单位都要经过AA-tRNA与核糖体的结合，肽键形成，移位三步反应。
5. 核糖体的作用位点有：A位点、P位点、E位点。
5．在真核生物中蛋白质合成起始时先形成起始因子和起始tRNA复合物，再和40S亚基形成40S起始复合物。
6．氨酰tRNA合成酶既能识别氨基酸，又能识别相应的tRNA。 7．多肽合成的起始密码子是AUG，而UAA，UAG，UGA是终止密码子。 8．遗传密码的特点包括连续性，简并性，摆动性，普遍性与特殊性。
9．核酸复制时，DNA聚合酶沿模板链3’→5’方向移动；转录时，RNA聚合酶沿模板链3’→5’方向移动；翻译时，核糖体沿模板链5’→ 3’方向移动。
10．原核生物蛋白质合成形成起始复合物时，其mRNA先与核糖体的30S亚基结合，然后再与结合起始因子和GTP的甲酰甲硫氨酰—tRNA结合，形成30S起始复合物，然后再与50S形成70S起始复合物。 简答题：
1．简述核糖体的结构及功能特点：
答：核糖体的结构：①真核生物：由60S大亚基和40S小亚基组成的80S的核糖体；②原核生物：由50S大亚基和30S小亚基组成的70S的核糖体
功能特点：合成蛋白质 。在单个核糖体上，包括至少5个功能活性中心，在蛋白质合成过程中，各有专一的识别作用和功能：mRNA的结合部位——小亚基 ，结合或接受AA-tRNA的部位——大亚基A位，结合或接受肽基tRNA部位——大亚基，肽基转移部位——大亚基P位，形成肽键部位（转肽酶中心）——大亚基E位。 2.简述氨基酸的活化过程
答：游离的氨基酸必须经过活化以获得能量，才能参与蛋白质的合成，活化反应由氨酰tRNA合成酶催化。活化分两步：①活化：aa + ATP+ E→氨基酰-AMP释放出 PPi ②转移：氨基酰-AMP转移到 tRNA 并释放出 AMP。
3、论述蛋白质的翻译过程。