第一章蛋白質的分子結構1、蛋白質的三維結構稱為構象，指的是蛋白質分子中所有原子在三維空間中的排布，并不涉及共價鍵的斷裂和生成所發(fā)生的變化。2、維持和穩(wěn)定蛋白質高級結構的因素有共價鍵(二硫鍵)和次級鍵，次級鍵有4種類型，即離子鍵、氫鍵、疏水性相互作用和范德瓦力。3、蛋白質的二級結構是指肽鏈中局部肽段的構象，它們是完整肽鏈構象(三級結構)的結構單元，是蛋白質復雜的立體結構的基礎，因此二級結構也可以稱為構象單元。α螺旋、β折疊是常見的二級結構。4、一些肽段有形成α螺旋和β折疊兩種構象的可能性(或形成勢)，這類肽段被稱為兩可肽。5、兩個或幾個二級結構單元被連接肽段連接起來，進一步組合成有特殊幾何排列的局域立體結構，稱為超二級結構。超二級結構的基本組織形式有αα，βαβ和ββ等3類。6、蛋白質家族：一類蛋白質的一級結構有30％以上同源性，或一級結構同源性很低，但它們的結構和功能相似，它們也屬于同一家族。例如球蛋白的氨基酸序列相差很大，但屬于同一家族。超家族：有些蛋白質家族之間，一級結構序列的同源性較低，但在許多情況下，它們的結構和功能存在一定的相似性。這表明它們可能存在共同的進化起源。這些蛋白質家族屬于同一超家族。7、結構域是一個連貫的三維結構，是可互換并且半獨立的功能單位，在真核細胞中由一個外顯子編碼，由至少40個以上多至200個殘基構成最小、最緊密也最穩(wěn)定的結構，作為結構和功能單位，會重復出現(xiàn)在同一蛋白質或不同蛋白質中。8、蛋白質一級結構所提供的信息有哪些？①同源蛋白質的物種差異與生物進化。不同物種之間可變殘基差異的數目可提供物種之間親源關系遠近的信息。②可以從一級結構推測出蛋白質的高級結構。③在蛋白質數據庫中，可根據某種蛋白質或其肽段的一級結構對數據庫進行同源性搜索，與已知蛋白質進行序列比較。④在搜索功能上可能無關的蛋白質中發(fā)現(xiàn)有相關的同源性序列，揭示了一些蛋白質還可能具有未被認識的新功能。9、α-螺旋、β-折疊各自的特點？①α-螺旋的特點：◆蛋白質多肽鏈像螺旋狀盤曲，每隔3.6個氨基酸殘基沿中心軸螺旋上升一圈，每上升一圈沿螺旋軸方向上升0.54nm，即每個氨基酸殘基向上升高0.15nm，每個氨基酸殘基沿中心軸旋轉100°?！籀?螺旋的穩(wěn)定性是靠鏈內氫鍵維持的，相鄰的螺圈之間形成鏈內氫鍵，氫鍵的取向幾乎與中心軸平行。氫鍵是由每個氨基酸殘基的N-H與前面隔3個氨基酸的C=O形成的，肽鏈上所有的肽鍵都參與了氫鍵的形成，因此α-螺旋相當穩(wěn)定?！籀?螺旋中氨基酸殘基的側鏈伸向外側。α-螺旋有左手螺旋和右手螺旋兩種，但天然蛋白質的α-螺旋，絕大多數為右手螺旋。②β-折疊的特點：◆由兩條或多條幾乎完全伸展的肽鏈平行排列，通過鏈間氫鍵交聯(lián)而形成。肽鏈的主鏈呈鋸齒狀折疊現(xiàn)象，α-碳原子總是處于折疊的角上，氨基酸的R基團交替分布在片層的兩側?！籀?折疊結構的氫鍵主要是由兩條肽鏈之間形成；也可以在同一肽鏈的不同部分之間形成。幾乎所有肽鍵都參與鏈內氫鍵的交聯(lián)，氫鍵與鏈的長軸接近垂直?！籀?折疊有兩種類型：一為平行式，即所有肽鏈的N-端都在同一邊，另一為反平行式。第二章核酸的結構1、DNA是由脫氧核糖核苷酸組成的長鏈多聚物，是遺傳物質。具有下列基本特性：①具有穩(wěn)定的結構，能進行復制，特定的結構能傳遞給子代；②攜帶生命的遺傳信息，以決定生命的產生、生長和發(fā)育；③能產生遺傳的變異，使進化永不枯竭。2、DNA鏈的方向總是理解為從5’—P端到3’—OH端。DNA的一級結構實際上就是DNA分子內堿基的排列順序。3、DNA是雙螺旋結構：主鏈由脫氧核糖和磷酸基團以3’，5’—磷酸二酯鍵交互連接構成的，在雙螺旋的外側，堿基在內側，堿基必須配對。一條鏈繞著另一條鏈旋轉、盤繞，一條鏈上的嘌呤與另一條鏈上的嘧啶相互配對，嘌呤與嘧啶以氫鍵保持在一起。4、雙螺旋DNA熔解成單鏈的現(xiàn)象稱為DNA變性。已經變性的DNA在一定條件下重新恢復雙鏈的過程稱為復性。5、染色質是以雙鏈DNA為骨架，與組蛋白、非組蛋白以及少量的各種RNA等共同組成絲狀結構。在染色質中，DNA和組蛋白的組成非常穩(wěn)定，非組蛋白和RNA隨細胞生理狀態(tài)不同而有變化。6、常染色質是在細胞間期核內染色體折疊壓縮程度較低，處于伸展狀態(tài)，堿性染性著色較淺而均勻的那些染色質。主要是單一拷貝和中度重復序列。異染色質是在細胞間期核內染色質壓縮程度較高，處于凝集狀態(tài)，堿性染料著色較深的部分。7、核小體是構成真核生物染色質的基本結構單位，是DNA和蛋白質構成的緊密結構形式。8、RNA的種類及其各自的特點？①RNA分為rRNA，tRNA，mRNA。②rRNA二級結構為莖狀；tRNA二級結構呈三葉草形，三級結構形狀像一個倒寫L字母；真核細胞mRNA3′端有一段長約200核苷酸的PloyA，5′端有一個帽子結構。③在蛋白質合成中的作用：mRNA作為蛋白質多肽鏈合成的直接模板，其5′端帽子結構可能與蛋白質合成的正確起始有關，可協(xié)助核糖體與mRNA相結合，使翻譯作用在AUG處開始。rRNA與蛋白質結合形成核糖體，是蛋白質合成場所。tRNA的主要作用是轉運氨基酸，在蛋白質合成起接頭作用。第三章基因和基因組1、基因被定義為轉錄功能單位，是編碼一種可擴散產物的一段DNA序列，其產物可以是蛋白質或RNA。一個完整的基因應該由兩部分組成，即編碼區(qū)和調控區(qū)。2、基因組是一種生物染色體內全部遺傳物質的總和，包括構成基因和基因之間區(qū)域的所有DNA。所謂總和，還應該指該物種的不同DNA功能區(qū)域在DNA分子上結構分布和排列的情況?；蚪M以及基因一般以DNA的長度和序列表示。3、病毒基因組的結構特點：①與細菌相比較，病毒的基因組很小，所含遺傳信息量較小，只能編碼少數的蛋白質。②病毒基因組由DNA或RNA組成。核酸的結構可以是單鏈或雙鏈、閉合環(huán)狀或線狀分子。③常有基因重疊現(xiàn)象，即同一DNA分子序列可以編碼2種或3種蛋白質分子。4、細菌基因組的一般特點:①基因組通常僅由一條環(huán)狀雙鏈DNA分子組成。但現(xiàn)發(fā)現(xiàn)有越來越多的線形基因組。②只有一個復制起始點。③有操縱子的結構。數個相關（參與一個生化過程）的結構基因串聯(lián)在一起，受同一調控區(qū)調節(jié)，合成多順反子mRNA。④編碼蛋白質的結構基因是單拷貝的，但rRNA基因往往是多拷貝的。⑤非編碼的DNA所占比例少，類似病毒基因組。⑥基因組DNA具有多種調控區(qū)，如復制起始區(qū)、復制終止區(qū)、轉錄啟動子、轉錄終止區(qū)等特殊序列。⑦與真核生物類似，具有可移動的DNA序列。5、真核生物基因組特點:①基因組的分子量大。低等真核生物大約107-108bp,而高等真核生物為5×108-1010bp②真核生物細胞往往有很多染色體，一般呈線狀。每個染色體DNA有很多復制起始點。③細胞核DNA與蛋白質穩(wěn)定地結合成染色質的復雜結構。染色質內除了含有DNA和組蛋白外，還有大量非組蛋白。④由于存在核膜，細胞被分隔成細胞核和細胞質，因此，在基因表達中，轉錄和翻譯在時間和空間上是分隔的，不偶聯(lián)的。⑤基因組的大量序列是非編碼序列，有大量重復序列。⑥真核生物的蛋白質基因往往是單拷貝存在，轉錄產物是單順反子mRNA。⑦存在一些可移動的DNA序列。⑧絕大多數真核生物基因含有內含子，因而基因編碼區(qū)是不連續(xù)的。⑨真核生物基因內部也可能含有大量的重復序列。6、基因家族：一組功能類似、結構具有同源性的基因稱為基因家族?；蚣易宓姆诸愑卸喾N方式?；蚣易甯鞒蓡T在結構上非常類似，具有保守性，如rRNA基因家族，但基因之間的間隔區(qū)可以有很大的長度差異和序列差異。重要的基因家族：rRNA基因家族、5SrRNA基因、組蛋白基因家族、珠蛋白基因家族、生長激素基因家族、超基因。7、超基因:是指一組由多基因和單基因組成的更大的基因家族。在高等真核細胞中，一個基因簇內含有數百個功能相關的基因，它們可能是由基因擴增后結構上輕微變化而產生的，這些基因的結構有程度不等的同源性，功能上仍保持原始基因的基本功能，或者進化成具有相關而不同的新功能，這樣的一簇基因稱為超基因家族。有免疫球蛋白超基因家族、核受體超基因家族、細胞因子超基因家族等。8、在初始轉錄產物hnRNA加工產生成熟的mRNA時，被切除的非編碼序列稱為內含子。在成熟的mRNA或蛋白質中存在的序列稱為外顯子?；虻牟贿B續(xù)性是真核生物基因所特有的，但不是所有真核生物基因都一定具有這種不連續(xù)性。9、內含子的功能：①含有可閱讀框架(ORF)，內含子的ORF可能編碼酶或蛋白質，其中包括逆轉錄酶、成熟酶。②含有各種剪接信號碼，內含子編碼的成熟酶直接參與內含子本身的剪接功能。③對基因表達有影響，內含子對基因表達在多個水平上施加影響。內含子中的增強子序列增加了基因轉錄的起始反應。10、人類基因組計劃(HGP)的總體目標是要完成人類全部24條染色體3×109bp序列的分析。具體包括：①人類基因組作圖(遺傳學圖譜、物理圖譜)。②對基因組DNA進行切割和克隆。③測定基因組的全部DNA序列。④基因的鑒定。⑤信息系統(tǒng)的建立、信息的儲存和處理以及相應軟件的開發(fā)。11、結構基因組學:以全基因組測序為目標的基因結構研究，闡述基因組中基因的位置和結構，為基因功能的研究奠定基礎。12、功能基因組學:是利用結構基因組學提供的信息，以大規(guī)模實驗方法及統(tǒng)計與計算機分析，全面系統(tǒng)地分析全部基因的功能。13、蛋白質組:是一個基因組在特定細胞內所表達的蛋白質。對于一種生物來說，它的基組DNA基本上是恒定的，但蛋白質組是動態(tài)的。也就是不同組織的細胞中蛋白質組是不同的，在同一細胞的不同生長狀態(tài)、病理狀態(tài)下也是不一樣的。蛋白質組只指某一特定時間內的蛋白質集合體。14、生物信息學：是用數理和信息科學的觀點、理論和方法去研究生命現(xiàn)象，組織和分析呈指數增長的生物學數據的一門學科。生物信息學位于生物、計算機、數學等多個領域的交叉點上，其研究目標是揭示“基因組信息結構的復雜性及遺傳語言的根本規(guī)律”。生物信息學包含了基因組信息學、蛋白質結構模擬和藥物設計等3個組成部分。目前的研究包括下面幾個方面：①相關信息的收集、儲存、管理與提供。②新基因的發(fā)現(xiàn)和鑒定。③非編碼區(qū)的信息結構分析。④大規(guī)?；蚬δ鼙磉_譜的分析。⑤蛋白質分子空間結構預測、模擬和分子設計。⑥藥物開發(fā)。第五章基因工程原理一、基本概念1.基因工程：是對攜帶遺傳信息的分子進行設計和施工的分子工程，包括基因重組、克隆和表達。核心是構建重組體DNA的技術。2.基因組DNA文庫：是某一生物體的染色體全部DNA序列被隨機切割成適當大小的片段后，插入到載體內構成的DNA文庫。理論上，全部重組克隆含有該生物全部遺傳信息的總和。3.cDNA基因文庫：是從某類真核細胞分離總的polyA+-mRNA，經逆轉錄合成互補的DNA，從單鏈的cDNA用DNA聚合酶合成雙鏈cDNA。全部雙鏈cDNA插入到載體那，構成重組DNA。重組載體轉化E.coli后得到的克隆總和。4.扣除文庫：將兩種不同組織來源的mRNA進行比較，用扣除雜交排除相同部分，即共同表達的那部分mRNA，選出剩余有差異的，特異表達的mRNA構建成cDNA文庫。5.分子雜交：是指具有一定同源性的兩條核酸單鏈在一定條件下可按堿基配對的原則退火成雙鏈的過程。是分子生物學最常用的方法之一。6.PCR：即聚合酶鏈式反應，擴增樣品中的DNA量和富集眾多DNA分子中的一個特定的DNA序列的一種技術。在該反應中，使用與目的DNA序列互補的寡核苷酸作為引物，進行多輪DNA合成。其中包括DNA變性、引物退火和在TaqDNA聚合酶催化下的DNA合成。7.物理圖譜：是DNA片段上限制性內切酶酶切位點的圖譜，表示各種限制性內切酶識別位點在DNA序列上的線性排列。指的是DNA序列上兩點間的實際距離。8.Southern雜交：用于檢測DNA片段混合物中存在特定序列的技術。又稱Southern印跡。檢驗的目的DNA通常用一種或一種以上的限制性內切酶酶切，得到各種特定長度的片段，在凝膠電泳中依長度分成條帶，DNA片段原位地轉移到NC膜或尼龍膜上。然后，膜上的DNA片段與標記的探針DNA進行雜交，已雜交的DNA片段可通過標記的探針進行放射性或顯色反應定位。9.Northern雜交：從真核生物的特定組織或發(fā)育階段的細胞分離出全部RNA或mRNA，用變性凝膠電泳分離后轉移到NC膜上。用變性的探針DNA對NC膜上的RNA進行雜交。從顯影或顯色反應判斷陽性雜交的存在。10.亞克隆：當載體中插入的外源DNA片段太大，難以作摹寫分析或操作時，需要對該克隆片段作些再切割，將大的DNA片段切稱較小的片段，然后再與另外的新載體重組，并進行轉化程序，這個過程稱為亞克隆。二、思考題1.PCR技術原理的是什么？PCR技術是利用兩種寡核苷酸引物，分別與雙鏈DNA片段的兩端互補，形成DNA聚合酶反應中的模板和引物的關系，這是PCR技術的核心。PCR聚合酶反應體系的一些重要條件包括：模板、一對寡核苷酸引物、4種底物dNTP和TapDNA聚合酶。反應分為3步：雙鏈模板DNA變性、退火和鏈的延伸。2.基因工程中工具酶的種類？①限制性內切酶，②DNA連接酶，③DNA聚合酶，④逆轉錄酶，⑤RNA聚合酶。3.DNA聚合酶的特點？①需要提供合成模板；②不能起始新的DNA鏈，必須要有引物提供3'－OH；③合成的方向都是5'→3';④除聚合DNA外還有其它功能;⑤以脫氧核苷酸三磷酸(dNTP)為前體催化合成DNA。4.熟悉基因工程載體的種類和特點？①種類：質粒載體，λ噬菌體載體，M13噬菌體載體，柯斯質粒載體，細菌人工染色體，酵母人工染色體，動物病毒載體②特點：◆載體DNA是單個復制單元，在宿主細胞內應具有獨立復制能力；◆分子量盡可能的小，便于細胞中分離純化，離體條件下操作；◆含有多種限制行內切酶的單一切點；◆載體內有不影響其復制，生長的非必要區(qū)域；◆具有多種選擇行標記。5.基因工程載體的基本要求，基因工程的基本步驟？①基本要求：◆載體能夠獨立復制,具有復制起點?！魬哂徐`活的克隆位點和方便的篩選標記。◆應具有很強的啟動子，能為大腸桿菌RNA聚合酶所識別?！魬哂凶瓒糇?，使啟動子受到控制，只有當誘導時才能進行轉錄?！魬哂泻軓姷慕K止子，只轉錄克隆的基因，所產生的mRNA較為穩(wěn)定。◆所產生的mRNA必須具有翻譯的起始信號AUG和SD序列，以便轉錄后順利翻譯。②基本步驟：◆目的DNA的獲得；◆載體的選擇與構建；◆目的DNA與載體的重組；◆重組DNA的轉化或轉染；◆篩選含有重組DNA分子的宿主細胞，獲得克隆。6.DNA文庫構建的基本步驟？①細胞核DNA的分離；②適當的限制性內切酶酶切DNA；③DNA片段與載體的連接，導入E.coli等工程菌株；④基因文庫特性的檢測，篩選。第六章DNA的復制一、名詞解釋1.DNA半保留復制：DNA復制時，親代DNA雙螺旋結構解開，分別以解開的兩股單鏈為模板，以dNTP為原料，按照堿基互補的原則，合成與模板鏈互補的新鏈，從而形成兩個子代DNA雙鏈，其結構與親代DNA雙鏈完全一致。因子代DNA雙鏈中的一股單鏈源自親代，另一股單鏈為合成的新鏈，形成的雙鏈與親代雙鏈的堿基序列完全一致，故稱為半保留復制。2.復制叉：原核生物DNA的復制從單一起點開始，雙螺旋結構被打開，分開的兩股單鏈分別作為新DNA合成的模板，DNA合成從起點開始向兩個方向進行，與單一起點相連的局部結構形狀呈“Y”型，稱復制叉結構。3.復制子：基因組中能獨立進行復制的DNA單位稱為復制子或復制單位。它含有控制復制起始或終止的特定位點，從復制起始點到終止點的區(qū)域為一個復制子。4.半不連續(xù)復制：復制過程中，催化DNA合成的DNA聚合酶只能催化核苷酸從5’→3’方向合成，以3’→5’鏈為模板時，新生的DNA以5’→3’方向連續(xù)合成；而以5’→3’為模板只能合成若干反向互補的岡崎片段，這些片段再相連成完整的新鏈，故稱半不連續(xù)復制。5.前導鏈：與復制叉移動的方向一致，通過連續(xù)的5ˊ-3ˊ聚合合成的新的DNA鏈。6.滯后鏈：與HYPERLINK"/view/433620.htm"\t"/content/10/0315/13/_blank"復制叉移動的方向相反，通過不連續(xù)的5ˊ-3ˊ聚合合成的新的DNA鏈。7.岡崎片段：DNA雙鏈是反向平行的，復制時，親代雙鏈DNA在復制叉處打開，由于新鏈的合成具有方向性，即從5’→3’，以5’→3’DNA鏈為模板合成反向互補的新鏈時，只能合成小片段DNA，這些片段根據發(fā)現(xiàn)者命名為岡崎片斷。二、思考題1.DNA復制的特征？①絕大多數DNA和RNA的生物合成，均按照堿基配對原則，以預先存在的DNA鏈為模板，逐個復制，生成新的拷貝。②DNA或RNA鏈的生物合成只能以5′→3′方向進行。③特異的聚合酶類催化核酸的生物合成。④在核酸生物合成中，聚合酶的底物核苷酸要求總是5′核糖核苷酸，即5′-NTP或5′-dNTP。⑤RNA聚合酶進行聚合反應時，能夠直接以NTP為底物，逐個聚合，即從頭合成RNA。2.復制過程的幾個階段？以E.coli為例，DNA復制過程分為三個階段：①起始：從DNA上控制復制起始的序列即起始點開始復制，形成復制叉。復制方向多為雙向，也可以是單向，若以雙向進行復制，兩個方向的復制速度不一定相同。由于DNA聚合酶不能從無到有合成新鏈，所以DNA復制需要有含3′-OH的引物，引物由含有引物酶的引發(fā)體合成一段含3～10個核苷酸的RNA片段。②延長：DNA復制時，分別以兩條親代DNA鏈為模板，當復制叉沿DNA移動時，以親代3′→5′鏈為模板時，子鏈的合成方向是5′→3′，可連續(xù)進行；以親代5′→3′鏈為模板時，子鏈不能以3′→5′方向合成，而是先合成出許多5′→3′方向的岡崎片段，然后連接起來形成一條子鏈。③終止：當一個岡崎片段的3′-OH與前一個岡崎片段的5′-P接近時，復制停止，由DNA聚合酶Ⅰ切除引物，填補空隙，連接酶連接相鄰的DNA片段。3.線粒體DNA的復制模式？4.DNA鏈延伸的幾個階段？5.真核與原核生物的復制相同點與差異之處？①相同點：◆復制起始點都含有若干短的重復序列的獨特DNA片段；◆這些短的重復序列北多種結合蛋白所識別，這些蛋白質在ori位點上的復合物對復制機構的裝配起著關鍵的作用?！魪椭破鹗键c是富含A-T的DNA序列。有利于雙螺旋DNA的解鏈。②差異：◆真核生物的DNA比原核DNA分子大得多且不裸露，與組蛋白結合成核小體，以染色質結構形式存在；◆真核的每條染色體有多個復制起始位點，而原核只有一個起始位點；◆真核染色體在全部復制完成之前各個起始點上不能開始新一輪的復制，受到一種復制的調控。而原核DNA的起始點可以連續(xù)地開始新的復制事件，表現(xiàn)為一個復制子上有多個復制叉存在。6.DNA損傷修復的種類？DNA的修復方式可分為直接修復和取代修復兩大類。直接修復包括光復活、轉甲基作用和直接連接作用，均屬于無差錯修復。取代修復包括切除修復、重組修復和SOS修復，后兩者屬于有差錯傾向修復。7.原核DNA聚合酶的一般特性？原核細胞有三種DNA聚合酶，都與DNA鏈的延長有關。DNA聚合酶Ⅰ是單鏈多肽，可催化單鏈或雙鏈DNA的延長；DNA聚合酶Ⅱ則與低分子脫氧核苷酸鏈的延長有關；DNA聚合酶Ⅲ在細胞中存在的數目不多，是促進DNA鏈延長的主要酶。第七章基因的轉錄一、名詞解釋1.轉錄：是指以DNA為模板，合成RNA的信息傳遞過程。除了某些RNA病毒的基因組之外，所有的RNA都是轉錄產物。2.反義鏈：在基因的DNA雙鏈中，轉錄時作為mRNA合成模板的那條單鏈叫做模板鏈或反義鏈。3.上游順式作用元件：在真核基因中存在著很多的位于轉錄起始點上游的順式調控序列，這些DNA序列稱之為上游順式作用元件。是指與結構基因表達調控相關、能夠被調控蛋白特異性識別和結合的DNA序列，包括啟動子、上游啟動子元件等，它們是通過與反式作用因子的相互作用來調節(jié)基因轉錄活性。4.啟動子：是基因DNA中一段特定的核苷酸序列，是與啟動機因表達相關的順式作用元件，式RNA聚合酶在轉錄起始時對模板DNA的識別位點和結合位點，是基因轉錄的開始部位,也即是轉錄是否能起始的決定位點。5.終止子：促進轉錄終止的DNA序列，在RNA水平上通過轉錄出的終止子序列形成莖-環(huán)結構而起作用。又可分為依賴于ρ因子的終止子和不依賴于ρ因子的終止子兩類。二、思考題1.原核生物和真核生物基因轉錄的異同？①相同點:轉錄過程是相似的,都是以DNA的一條鏈為模板,4種NTP為底物,經過起始、延伸和終止三個階段，以5′→3′方向合成RNA。②不同點：原核生物真核生物只有一種RNA聚合酶合成所有的RNA三種RNA聚合酶分別合成不同的RNA不同的啟動子間有相當大的同源性各種不同啟動子間差異很大聚合酶直接同啟動子結合，不需要另外的蛋白質成分聚合酶通過同轉錄因子的相互作用進行轉錄無增強子有增強子序列對轉錄進行調控啟動子一般位于結構基因之前聚合酶Ⅲ的啟動子位于被轉錄的序列之中2.熟悉原核生物啟動子的結構與功能、其中的－35區(qū)、－10區(qū)等的結構？①域中的基序并與之結合，啟動轉錄的起始。一般將DNA上的轉錄位點定位+1來排序，其下游（右側）為正值，其上游（左側）為負值。原核生物不同基因的啟動子雖然結構也有一定的差異，但明顯具有共同的特點?！艚Y構典型，都含有識別（R），結合（B）和起始（I）三個位點；◆序列保守，如-35序列，-10序列結構都十分保守；◆位置和距離都比較恒定；◆直接和多聚酶相結合；◆常和操縱子相鄰；◆都在其控制基因的5′端；◆決定轉錄的啟動和方向。②-35序列又稱為Sextama盒,其保守序列為TTGACA，與-10序列相隔16～19bp。其功能是：◆為RNA聚合酶的識別位點。RNA聚合酶的核心酶只能起到和模板結合和催化的功能，并不能識別-35序列，只有σ亞基才能識別-35序列，為轉錄選擇模板鏈?！?35序列和-10序列的距離是相當穩(wěn)定的，過大或過小都會降低轉錄活性。這可能是因為RNA聚合酶本身的大小和空間結構有關。③-10序列也稱為Pribnow框盒,其保守序列為TATAAT，位于-10bp左右，其中3′端的“T”十分保守。A,T較豐富，易于解鏈。它和轉錄起始位點“I”一般相距5bp。其功能是：◆與RNA聚合酶緊密結合；◆形成開放啟動復合體；◆使RNA聚合酶定向轉錄。3.原核生物轉錄的起始分幾個階段？①核心酶在σ因子參與下接觸到DNA上，形成特異性結合；②起始識別，RNA聚合酶與啟動子結合，形成封閉性起始復合物；③從封閉性轉變?yōu)殚_放形起始復合物，酶結合在－10序列，啟動子活化，并解開雙鏈結構，暴露模板鏈；④形成DNA－酶－底物NTP的三元起始復合物，酶移動到轉錄起始位點，在起始位點加上開頭的幾個核苷三磷酸。4.真核生物基因類型II啟動子的結構與功能？①轉錄起始位點：是RNA合成的開始位置；②基本啟動子：和Inr一起構成核心啟動子；③轉錄起始位點下游元件：④轉錄起始位點上游元件：5.真核生物基因轉錄的一般規(guī)律？①典型的真核基因轉錄單元為單順反子，原核為多順反子。②真核生物的RNA聚合酶高度分工。③轉錄的正常進行，除了需要RNA聚合酶以外，還需要許多蛋白質因子的參與。④真核基因DNA的順式作用元件要比原核基因復雜得多。⑤真核基因的轉錄調控以正調控為主。第八章轉錄后加工一、名詞解釋1.轉錄后加工：在轉錄中新合成的RNA往往是較大的前體分子，需要經過進一步的加工修飾，才轉變?yōu)榫哂猩飳W活性的、成熟的RNA分子，這一過程稱為轉錄后加工。2.多順反子：在原核細胞中，通常是幾種不同的mRNA連在一起，相互之問由一段短的不編碼蛋白質的間隔序列所隔開，這種mRNA叫做多順反子mRNA。3.RNA編輯：某些mRNA的核苷酸序列，在生成轉錄產物后還需插入、刪除或取代一些核苷酸殘基，方能生成具有正確翻譯功能的模板，遺傳信息在mRNA水平上的改變過程，稱為RNA編輯。二、思考題1、內含子RNA剪接的三種方式？第一類：自我剪切。由于內含子的特殊結構而能自發(fā)地進行剪切。第二類：蛋白質參與剪切的內含子，主要在tRNA前體中發(fā)現(xiàn)。剪切在一系列酶催化下進行。第三類：內含子是snRNP參與剪接的內含子。2、原核生物tRNA前體以幾種方式存在？①多個相同tRNA串聯(lián)排列在一起；②不同的tRNA串聯(lián)排列；③tRNA與rRNA混合串聯(lián)排列在一起。因而RNA前體必須經歷加工，在tRNA與一些RNA片段之間先切斷，完成此任務的似乎是RNaseⅢ。然后，RNA片段再進行5’端、3’端加工，某些堿基進行修飾3、真核生物RNA前體的加工過程包括？真核生物tRNA和rRNA前體的加工包括轉最初始產物中間隔序列的除去、內含子的剪接、5’和3’端修飾、堿基的修飾等。這些過程需要酶和蛋白質的參與。4、RNA前體的剪切過程要通過4個步驟：①首先在5’端切除非編碼的序列，生成41S中間物；②41S的RNA切成32S和20S兩段，分別含有28SrRNA和18SrRNA，32S中還含有5.8SrRNA；③20S剪切成18S；④32S剪切成28SrRNA和5.8SrRNA，它們相互進行堿基配對。5、5’端帽子結構具有如下3個功能。①對mRNA的保護作用，保護mRNA免受RNase從5’端開始的攻擊。②5’端帽子結構使mRNA具有可翻譯能力。③5’端帽子有利于成熟的mRNA從細胞核輸送到細胞質，只有成熟的mRNA才能進行輸送。第九章蛋白質生物合成和翻譯后加工一、名詞解釋1.tRNA荷載作用：翻譯起始之前不斷地供應各種氨基酰-tRNA，也就是氨基酸必須被活化，共價連接在tRNA上，即為tRNA荷載作用。2.開放閱讀框架：從mRNA5’端起始密碼子AUG到3’端終止密碼子之間的核苷酸序列，各個三聯(lián)體密碼連續(xù)排列編碼一個蛋白質多肽鏈，稱為開放閱讀框架(ORF)。3.肽鏈合成的延伸：是指第二個和以后的密碼子編碼的氨基酸不斷進入核糖體，并形成肽鍵的過程。4.核定位信號：是另一種形式的信號肽,可位于多肽序列的任何部分。一般含有4～8個氨基酸,且沒有專一性,作用是幫助親核蛋白進入細胞核。5.共翻譯轉動機制：6.分子伴侶和分子伴素：分子伴侶專指一類多功能蛋白，它能通過阻止諸如聚合作用這樣的副反應來促使其他蛋白質按正確的方式進行折疊，而它本身卻不是最終形成的功能蛋白的部分。分子伴素是指不對共價連接的蛋白質能特異性地幫助折疊，而是非特異性地幫助蛋白質折疊，建立起他的正確結構。7.遺傳密碼的特點：①三聯(lián)密碼；②無標點符號；③不重疊；④通用性和變異性，其中通用性是指各種生物共用一套遺傳密碼；⑤簡并性；⑥起始密碼子和終止密碼子。8.擺動假設要點：①密碼子和反密碼子之間的堿基配對中，密碼子的5′端前兩位堿基必須嚴格地按照堿基配對原則同反密碼子配對。②密碼子的第3個核苷酸為A時，由于受到立體化學因素的影響，將產生與G,U和C配對的一組特異構象。9.滑動搜索模型：是闡述核糖體在帶有5′帽子結構地真核生物mRNA上如何啟動翻譯的起始反應。10.三位點模型：現(xiàn)在認為核糖體結合tRNA有三個位點，即P位點，A位點和E位點。在早期，普遍認為核糖體只有兩個結合tRNA的位點，即P位點和A位點，后來發(fā)現(xiàn)還有E位點。因而提出三位點模型。11.信號肽和導肽的特點：①信號肽：◆幾乎所有的信號肽整體上都是疏水的?！粜盘栯囊话阄挥诘鞍踪|的N端，進入膜后被信號肽酶水解，真核細胞信號肽酶位于ER膜，原核細胞位于質膜內側。◆信號肽中部常常由12～14個殘基構成疏水性酸，稱為信號肽疏水酸?！粜盘栯氖浅跎鞍踪|穿過膜所必須的疏水性肽段，位于蛋白質分子的各個部位?！粜盘栯膸缀鯖]有嚴格的專一性。◆信號肽可能不是以一直線通過雙脂層膜，而是一種環(huán)狀結構。②導肽的共性：◆帶正電荷的堿性氨基酸（特別是Arg）含量較豐富?！舨缓蚧旧喜缓瑤в胸撾姾傻乃嵝园被??！袅u基氨基酸（特別是Ser）含量較高◆有形成兩親的а螺旋結構的傾向。二、思考題1.核糖體的組分和立體結構？2.原核和真核生物翻譯的起始？兩者起始反應的比較？①起始階段一樣：◆只在核糖體小亞基上結合荷載的起始tRNA；◆在mRNA上必須找到合適的起始密碼子；◆在已經形成有小亞基，mRNA和起始tRNA的起始復合物之后，大亞基參與形成完整的起始復合物。②差異：◆原核細胞中，mRAN首先與小亞基結合，再有起始tRNA加入形成起始復合物。而真核細胞中，起始tRNA首先結合于小亞基，形成四元復合物，然后在多種因子參與下結合mRNA，才形成起始復合物?！粜喕鹗紡秃衔镌趍RNA上尋找起始密碼子的方式不同。3.翻譯延伸和終止的過程？①延伸反應：◆進位反映是延伸的開始步驟；◆轉位和肽鍵的合成；◆移位反應。②終止的過程：◆終止密碼子；◆終止密碼的校正；◆釋放因子。4.蛋白質轉運的3種機制？①核孔對特定大分子起選擇性通道的作用，核孔以其充分折疊的構象轉運蛋白質；②分泌蛋白的邊翻譯邊轉運機制；③翻譯后轉運機制。5.蛋白質前體的共價修飾類型，蛋白質的剪切形式，內含肽的剪切過程？①共價修飾類型：◆肽鏈N端殘基fMet或Met的切除；◆二硫鍵的形成；◆氨基酸側鏈的共價修飾。②蛋白質的剪切形式：前胰島素原，胰凝乳蛋白酶原，凝血酶原的活化，及蛋白質內含子，外顯子和自我剪切。③內含肽的剪切過程：內含肽的切除相應于hnRNA中內含子的剪切。內含肽是蛋白質的內部片段，翻譯后很快被剪切，兩個外顯肽連接到一起。內含肽的長度一般在300～600個氨基酸之間。內含肽的剪接位點的序列非常相似，第一個氨基酸通常是半胱氨酸，有時為絲氨酸，最后兩個氨基酸的序列一般總是組氨酸和天冬氨酸。下游外顯肽的第一個氨基酸是半胱氨酸、絲氨酸或蘇氨酸。剪接是由內含肽自我催化的，具體機制不詳。6.蛋白質折疊的意義和過程及自動裝配原則？①雙重意義：結構上，這個過程使伸展的肽鍵成為特定的三維結構；功能上，它使無活性的分子具有特定生物學功能的蛋白質分子。②自動裝配原則：蛋白質在離體就已具有自發(fā)裝配的能力，并且不需要外加能量。自裝配原則只適用于小分子的蛋白質。第十一章原核生物基因和真核生物基因表達的調空1、名詞解釋1.操縱子：原核生物基因表達和調空的單位，包括功能相關的幾個結構基因和能被調空基因產物識別的DNA控制元件。2.結構基因：是指一類編碼細胞結構和基本代謝活動所必要的RNA、蛋白質或酶。一般來說，它們不是調控因子。3.調控基因：是指那些編碼那些控制其他基因表達的RNA或蛋白質的基因。調控基因的表達產物是調控因子。調控基因也是結構基因，只是它的編碼蛋白質具有基因調控的功能，是在基因水平上而不是蛋白質水平上的控制。4.反式作用因子：指真核細胞內含有的大量可以通過直