比较点 原核生物 （1）通常仅由一条双链环状DNA组成，形成拟核 （2）结构基因通常为单拷贝（除rRNA基因） （3）基因不编码区域较真核少 （4）基因一般是连续的，无内含子 （5）病毒基因组有基因重叠现象 （6）具有单个复制起点，为单复制子 （7）具有操纵子 （8）有复制终止区（环形2个终止区） （1）插入序列IS【非复制型】 1) 2) 3) 4) 1) 2) 1) 2) 最简单，不含宿主基因 末端有倒置重复序列 仅一个开放读码框 转座时，宿主形成一小段正向重复区 带抗药或其他宿主基因 两侧各一个IS序列（缺则不单独移动） 带3个基因（2个转座必须基因） 无IS序列，体积庞大 真核生物 （1）基因组庞大，DNA与蛋白质结合成染色质 （2）有大量重复序列 （3）非编码区域远多于编码区 （4）真核基因是断裂基因，有内含子 （5）基因在基因组上的分布比原核稀疏 （6）具有多个复制起点，每个复制子长度较小 （7）无操纵子，有基因家族和基因簇 （8）无复制终止区 玉米斑点：AC-DS系统 AC-激活因子 DS-解离因子 果蝇P转座子 基因组 大小 重复量 编码区 连续断裂 重叠稀疏 复制子 操纵子 复制终止 转座子 （2）复合式转座子（Tn+数字） （3）TnA家族【复制型】 3) 两翼带38bp倒置重复序列 【DNA聚合酶I、II、III】 【DNA聚合酶βγαδε??】 III是真正的DNA复制所需的酶 数量多、种类多（对应多起点复制） α-引发酶活性 半保留 全酶：10种不同亚基 β-DNA修复 半不连续 核心酶（2个）：分别负责前导链、后随链 δ-真核细胞主要DNA聚合酶 双向复制 α（5-3聚合）、ε（3-5外切）、θ亚基 γ-线粒体DNA主要酶 复制原点DNA解旋 滑动夹子： 多种蛋白参与 【DNA复制起始】：前导链、后随链同时合成。2个核心酶，一个负责前导链，一个负责后随链 需模版、引物 【冈崎片段连接】 dNTP底物 【DNA复制终止】环形2个终止区，每个终止区无复制终止区，遇到邻近复制子的复制叉终方向5-3 对一个方向复制叉有用。 止。 DNA聚合酶催化 问题：环状基因组，子代DNA仍连接在一起 问题：5’端将越来越越短 【聚合酶共同点】 真核生物DNA复制的特殊性 底物、Mg激活、模更复杂、S期、多复制子、复制子小复制慢、多复制子独立活化、无终止区结构。 版、引物、方向 RNA只有一种 【RNA聚合酶I II III 线粒体叶绿体聚合酶】 转录 I rRNA 聚合全酶：α2ββ’ωζ DNA模版 酶 核心酶：α2ββ’ω II mRNA前体（hnRNA） III tRNA NTP为底物 ζ因子：负责启动子的特异性识别 不需引物 方向5-3 DNA复制 启动子 转录因子 启动子： 转录起始点 -10区(DNA双链熔解，形成开放复合物) -10与-35间隔区 -35区（启动子强弱的决定因素） 三个聚合酶各有对应的启动子每个酶对应的转录因子也不同。 RNA聚合酶II： 核心启动子【决定转录起始位置】： 转录起始点、TATA box（转录精确起始，TATAAT）、DPE元件（不含TATA的启动子） 上游启动子元件【控制转录频率】 CAAT box（GGCAATCT）、GC box（GGGCGGG） 转录机制 【起始】三元起始复合物：DNA、RNA、RNA聚合酶 【延伸】【终止】依赖ρ因子（过程），不依赖ρ因子（结构特征：回文、茎富GC、6U） 5S 16S 23S RNA转录后加工 rRNA mRNA 马上翻译，常无加工。5’无帽子，3’少有多聚A。 5’帽子结构（N7-甲基鸟苷酸残基），3’加poly寿命短，半衰期仅几分钟 （A）尾，剪接去内含子【GU-AG法则】。 tRNA 【斩头】、【去尾】：成3’-OH末端，缺CCA-3’，需tRNA核酸转移酶加 【修饰】 细菌有三种翻译起始因子： IF-1，结合A位，阻止氨酰-tRNA进入 IF-2，特异性结合起始tRNA，控制其进入P位 IF-3，与游离30S亚基结合，组织大小亚基结合成无活性核糖体。3个作用。 RNA编辑（转录后）：校正作用、调控翻译（可构建或去除起始、终止密码子）、扩充遗传信息 翻译 起始因子 很多eIF-1 2 3 4A 4B 4F…… 第一步是氨基酸活化。形成氨酰-tRNA 起始fMet-tRNA t-RNA 起始密码的选择 终止-释放因子 Met-tRNA 依靠扫描。 eIF1和eIf1A促进43S复合体从帽子结构处沿5‘UTR移动，直到找到合适AUG SD序列 起始密码AUG与fMet-tRNA配对 RF1：识别UAA和UAG 一个eRF1识别三个终止密码子 RF2：识别UAA和UGA RF3:具GTP酶活，刺激RF1 、RF2协助释放肽链 真核跟原核不同之处：起始tRNA，起始密码子的选择，真核有较多起始因子，真核5’帽子和3’尾巴都参与起始复合物的形成，真核ATP水解功能是结合mRNA必需，真核小亚基先跟氨酰-tRNA结合再结合mRNA（原核小亚基先结合30S核糖体，再结合mRNA）。 蛋白质降依赖于ATP的蛋白酶 解 泛素化修饰介导E1 E2 E3蛋白酶体 染色质结构、基因扩增、基因丢失、基因重排（免疫球蛋白多样性V、J、C；酵母交配型） DNA甲基化、组蛋白乙酰化、组蛋白甲基化 【顺式作用元件】 启动子、增强子、绝缘子、沉默子 【反式作用因子】 可变剪接、RNA编辑 基因表达调控 DNA水平 转录水平 基因重排调节（沙门氏菌鞭毛蛋白H2-rH1） 【操纵子】 乳糖操纵子（Lac）【Lac I负调控、CAP正调控】， 色氨酸操纵子（trp）【trp R阻遏系统、衰减系统】， 阿拉伯糖操纵子（ara C具正负调节蛋白两种构象） RNA加工 翻译水平 RF2合成自体调控（延伸） 严谨反应（终止） 影响因素：内在mRNA二级结构 修饰（加帽加尾）、信息体组成、dsRNA 3、遗传密码的特征
三联体、通用性、简并性、摆动性、偏好性、连续性、不重叠性、起始、终止密码子。 (1) 遗传密码是三联体密码。一个密码子由mRNA上三个相邻碱基组成。
（2）连续性，密码子之间是连续的，中间没有停顿。如果插入或确实一个就会发生错误。 （3）不重叠性，相邻密码子之间不共用核苷酸 （4）通用性，不同生物共用一套密码子
（5）简并性，多个密码子编码一个氨基酸的情况
（6）摆动性：密码子与反密码子配对时，前两个严格遵守碱基互补配对原则，第三对有一定自由度，可以“摆
动”
（7）偏好性：不同生物对同义密码子有一定的偏好。
(8) 密码子有起始密码子（AUG、少GUG）和终止密码子（UAG、UGA、UAA）。
4、染色体具备哪些作为遗传物质的特征 5、什么是核小体，简述其形成过程 6、简述DNA的一、二、三级结构 7、什么是转座子？可分为哪些种类。
8、请说说插入序列与复合型转座子之间的异同。
2蛋白质合成后的加工修饰有哪些内容? （6分）
(1) N端fMet或Met的切除。 (2) 二硫键的形成。
(3) 特定氨基酸的修饰，包括磷酸化，糖基化，甲基化，乙基化，羟基化，羧基化等。 (4) 切除新生肽链中的非功能片段。
4、请简述乳糖操纵子的控制模型的主要内容。（10分）
① Z、Y、A基因的产物由同一条多顺反子的mRNA分子所编码。
② 这个mRNA分子的启动子紧接着O区，而位于I与O之间的启动子区（P），不能单独起动合成β-半乳糖苷酶和透过酶的生理过程。
③ 操纵基因是DNA上的一小段序列（仅为26bp），是阻遏物的结合位点。 ④当阻遏物与操纵基因结合时，lac mRNA的转录起始受到抑制。
⑤诱导物通过与阻遏物结合，改变它的三维构象，使之不能与操纵基因结合，从而激发lac mRNA的合成。当有诱导物存在时，操纵基因区没有被阻遏物占据，所以启动子能够顺利起始mRNA的合成。
试说明真核细胞与原核细胞在基因转录，翻译及DNA的空间结构方面存在的主要差异，表现在哪些方面？
① 在真核细胞中，一条成熟的mRNA链只能翻译出一条多肽链，很少存在原核生物中常见的多基因操纵子形式。 ② 真核细胞DNA与组蛋白和大量非组蛋白相结合，只有一小部分DNA是裸露的。
③ 高等真核细胞DNA中很大部分是不转录的，大部分真核细胞的基因中间还存在不被翻译的内含子。
④ 真核生物能够有序地根据生长发育阶段的需要进行DNA片段重排，还能在需要时增加细胞内某些基因的拷贝数。 ⑤ 在真核生物中，基因转录的调节区相对较大，它们可能远离启动子达几百个甚至上千个碱基对，这些调节区一般通过改变整个所控制基因5’上游区DNA构型来影响它与RNA聚合酶的结合能力。
在原核生物中，转录的调节区都很小，大都位于启动子上游不远处，调控蛋白结合到调节位点上可直接促进或抑制RNA聚合酶与它的结合。
⑥ 真核生物的RNA在细胞核中合成，只有经转运穿过核膜，到达细胞质后，才能被翻译成蛋白质，原核生物中不存在这样严格的空间间隔。
⑦ 许多真核生物的基因只有经过复杂的成熟和剪接过程，才能顺利地翻译成蛋白质。
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