分子生物学复习资料

1. 什么是半保留复制？简述半保留复制的基本过程

定义：复制过程中，每个子代DNA的一条链来自亲代的DNA，另一条链则是新合成的。这种复制凡事称为半保留复制。

基本过程：复制的启动；复制的延伸；复制的终止。

2. 什么是操纵子学说？阐述原核生物基因表达调控机制。

操纵字学说：雅各布(F. Jacob)和莫诺(J.Monod)于1961年提出的关于原核生物基因结构及其表达调控的学说。

原核生物基因表达调控机制：

（一）基因表达的多级调控

DNA水平基因丢失；基因扩散

基因重排；甲基化修饰

染色质的结构状态

RNA水平转录水平调控

RNA的转录后加工

mRNA从核内想胞浆转运

mRNA稳定性

翻译过程

蛋白质水平翻译后加工

蛋白质的稳定性

（二）基因转录激活调节基本要素

1、特异DNA序列

2、调节蛋白

（1）正、负调控

（2）顺式作用：由蛋白质因子可特异识别、结合自身基因的调节序列，调节自身基因的表达，称顺式调节。

反式作用：由某一基因表达产生的蛋白质因子，通过与另一基因的特

异的顺式作用元件相互作用，调节其表达，这种调节作用称为反式调

节。

3、DNA-蛋白质、蛋白质-蛋白质相互作用

4、RNA聚合酶

3. DNA左右手双螺旋DNA结构上有何特点,并说明其主要的生物学功能。

4. 真核生物与原核生物的mRNA结构各有何特点？

·顺反子数目：原核生物mRNA一般为多顺反子，也有部分是单顺反子；真核生物mRNA绝大部分为单顺反子，也有极少数是多顺反子

·mRNA5’端帽子结构：所有真核生物的mRNA5’有7-甲基鸟嘌呤的帽子结构，根据甲基化的不同，有三种不同的帽子结构；原核生物的mRNA5’端没有帽子结构

·mRNA3’端poly（A）尾巴：绝大部分真核生物mRNA3’端有poly（A）尾巴，也有少数真核生物的mRNA3’端没有poly（A）尾巴；绝大部分原核生物mRNA3’端没有poly（A）尾巴，也有少数mRNA3’端有 poly（A）尾巴，但尾的长度小雨真核生物，其作用是促进降解

·翻译起点：真的生物起始密码子AUG的识别需要翻译起点含有序列PuNNAUGG；原核生物起始密码子AUG识别需要翻译器点上游含有SD序列

·mRNA的稳定性：真核生物mRNA的寿命一般比原核生物mRNA的要长，真核生物mRNA的尾部区域有时会携带特定的稳元件，原核生物mRNA的尾部区域不携带稳定的稳元件

5. RNA有哪几种？其主要生物学功能是什么？

mRNA：作为遗传信息携带者参与知道蛋白质的生物合成

tRNA：在蛋白质生物合成中参与转运氨基酸，在部分病毒感染中参与反转录反应rRNA：核糖体的组成成分，参与与mRNA结合，参与肽键形成等催化反应

6. 影响DNA变性、复性的因素有哪些？

DNA变性因素：加热，极端的ph，有机试剂甲醇，乙醇，尿素及甲酰胺

DNA复性因素：温度和时间，DNA浓度，DNA顺序的复杂性

7. 比较真核基因组和原核基因组的异同。

真核生物基因组的特点:以染色体存在；重复序列多

原核生物基因组的特点：重复序列少，多位编码区；多位操纵子形式组织；有重叠基因存在

8. 何谓DNA复制的半不连续性？大肠杆菌中前导链与随从链的合成各有何特点。

半不连续性：前导链的连续复制和滞后链的不连续复制在生物中是普遍存在的，称为DNA合成的半不连续性。

大肠杆菌染色体DNA 复制起点oriC由422bp的DNA 片段组成，其结构特点该为

(1)在oriC 区域内有一系列对称排列的反向重复序列，即回文结构(palindrome)，这表明区域与复制酶系统的识别有关

(2)在oriC 区中还有两个转录启动区(启动子)的核苷酸序列，这暗示了转录可能在大肠杆菌染色体DNA 复制起始着重的作用.

9. 简述DNA复制过程，参与的酶及蛋白质因子，以及他们在复制中的作用。

DNA复制的引发；DNA链的延伸；DNA复制的终止

螺旋酶：促使DNA在复制叉处打开双链，螺旋酶可以和单链DNA结合，并且与ATP结合，利用ATP分解成ADP时产生的能量沿DNA链向前运动促使DNA双链打开。

单链DNA结合蛋白酶：很快地和单链DNA结合，防止其重新配对形成双链DNA 或被核酸酶降解。

DNA拓扑异构酶：暂时切断一条DNA链，形成酶-DNA供价中间物而使超螺旋DNA 松弛化，然后再将切断的单链DNA连接起来，而不需要任何辅助因子。

引物酶和RNA聚合酶：催化引物RNA分子的合成；启动DNA转录合成RNA从而将遗传信息由DNA传递到RNA

DNA聚合酶：以脱氧核苷酸三磷酸为前提催化合成DNA；需要模版和引物的存在；不能启始合成新的DNA链；催化dNTP加到生长中的DNA链的3’-OH末端；催化DNA合成的方向是5’到3’。

DNA连接酶：它是一种封闭DNA链上的缺口酶，借助ATP或NAD水解提供的能量催化DNA链的5’-PO4与另一DNA链的3’-OH生成磷酸二酯键。

10. 比较原核生物和真核生物DNA复制的异同。

原核生物与真核生物DNA复制共同的特点：

·分为起始、延伸、终止三个过程；

·必须有提供3’羟基末端的引物；

·亲代DNA分子为模板，四种脱氧三磷酸核苷(dNTP)为底物，多种酶及蛋白质：DNA拓扑异构酶、DNA解链酶、单链结合蛋白、引物酶、DNA聚合酶、RNA 酶以及DNA连接酶等。

·一般为双向复制、半保留复制、半不连续复制。

原核生物与真核生物DNA复制不同的特点：

·真核生物为线性DNA,具有多个复制起始位点，形成多个复制叉，DNA聚合酶的移动速度较原核生物慢。原核生物为一般为环形DNA，具有单一复制起始位点。

·真核生物DNA复制只发生在细胞周期的S期，一次复制开始后在完成前不再进行复制，原核生物多重复制同时进行。

·真核生物复制子大小不一且并不同步。

·原核生物有9-mer和13-mer的重复序列构成的复制起始位点，而真核生物的复制起始位点无固定形式。

·真核生物有五种DNA聚合酶，需要Mg+。主要复制酶为DNA聚合酶δ（ε），引物由DNA聚合酶α合成。原核生物只有三种，主要复制酶为DNA聚合酶III。