分子生物学复习提纲

第1~2章

1、 分子生物学的定义、发展简史和研究内容

定义：从分子水平研究生物大分子的结构与功能从而阐明生命现象本质的科学，主要指遗传信息的传递（复制）、保持（损伤和修复）、基因的表达（转录和翻译）与调控。 发展简史： 研究内容：

（1）基因与基因组的结构与功能 （2）DNA的复制、转录与翻译 （3）基因表达与调控

（4）DNA重组技术（基因工程）

（5）生物大分子的结构和功能研究(结构分子生物学）

2、 什么是DNA的变性？引起变性的主要因素？什么是DNA复性？复性对浓度的依赖关系是怎样的？

DNA变性：DNA的双螺旋结构被破坏，解链，原来隐藏在双螺旋内部的发色基团暴露出来的现象

引起变性的因素：加热、极端PH值、有机溶剂、尿素与酰胺

DNA复性：变性的DNA链在适当条件下重新缔合成为双螺旋结构的过程 复性对浓度的依赖关系：C/C0=1/(1+KC0t)

3、 名词解释： DNA熔解温度、分子杂交 4、 DNA熔解温度：双螺旋解开一半的温度

分子杂交：不同来源的互补序列退火，形成双链的过程

第3章

1、怎样通过实验证实DNA复制是半保留复制？

2、名词解释：复制子、复制叉、复制起点、复制终点、θ复制、滚环复制、D环复制、岗崎片段、端粒

复制子：每个DNA复制的独立单元

复制叉：复制开始时在复制起始点形成一个特殊的叉形结构，是复制有关的酶和蛋白质组装成复合物和新链合成的部位 复制起点：DNA复制开始的点 复制终点：DNA复制停止的点 θ复制：一种双向复制的方式 滚环复制：单向复制的特殊方式

D环复制：双链环在固定点解开复制时，一条先复制，另一条链保持单链而被取代。待一条链复制到一定程度时，露出另一条链的复制起点时，另一条链才开始复制的复制方式

岗崎片段：在DNA复制中首先合成的较短片段 端粒：

3、 DNA聚合酶具有怎样的性质？

4、大肠杆菌中有哪几种DNA复制酶？分别起什么作用？

有5种。分别是DNA聚合酶I（polI）、DNA聚合酶II、DNA聚合酶III、DNA聚合酶IV、DNA聚合酶V

DNA聚合酶I：5＇—3＇外切核酸酶、3＇—5＇外切核酸酶、聚合酶 DNA聚合酶II：修复 DNA聚合酶III：复制

DNA聚合酶IV与V：DNA错误倾向的修复

5、 参与DNA复制过程的重要酶或蛋白有哪些？ DNA聚合酶I（polI） DNA聚合酶II DNA聚合酶III DNA聚合酶IV DNA聚合酶V DNA连接酶 DnaA Dna B Dna C HU

引物酶（Dna G）

单链DNA结合蛋白（SSB） RNA聚合酶

DNA旋转酶（拓扑异构酶II） Dam甲基化酶

6、细菌DNA复制的三个过程：起始、延伸和终止。

起始：双链---DnaA---结合在OriC位点的4个9bp序列---DnaA+ATP---结合在OriC位点上---ATP水解---开链形成解链区---DnaC---DnaB结合到解链区复合物上---RNA聚合酶+DnaG---形成引物---HU蛋白---解旋并形成开放起始复合物

延伸：前导链：在引物RNA合成基础上沿着复制叉方向合成DNA 后续链：模板链绕聚合酶形成回环→引物以5’-3’方向进行合成→沿着引物合成DNA片段→模板链解环并将冈崎片段移动到到与复制叉行进方向相反的方向→复制体寻找下一个引发点

终止：当子链延伸达到终止位点时，DNA复制就终止了。若出现一个复制叉前进受阻，另一复制叉复制过半，通过Ter-Tus复合物阻碍复制过半的复制叉前移，最终使两个复制叉汇合

7、为什么真核生物DNA的复制比大肠杆菌的更为复杂？

（1）真核生物每一条染色质上可以有多处复制起点，而原核生物只有一个 （2）真核生物的染色体在全部完成复制之前，各起始点上DNA的复制不能再开始，而在快速生长的原核生物中，复制起点上可以连续开始新的DNA复制

8、生物怎样解决DNA复制时出现的末端问题？

原核生物：原核生物的染色体是环状的，其5’端冈崎片段的RNA引物被切

除后可以借助DNA模板链的另半圈向前延伸得以填补

真核生物：通过形成端粒结构以及具有逆转录酶活性的端粒酶来防止DNA复制时的后随链缩短

第4章

1、名词解释：突变、突变体、突变剂、突变基因、染色体畸变、基因突变、碱基转换和颠换、同义突变、错义突变、无义突变、Weigle效应 突变：可以通过复制而遗传的DNA结构的任何永久性改变 突变体：携带突变的生物个体、群体或株系 突变剂：引起突变的物理化学因素 突变基因：发生突变的基因

染色体畸变：染色体结构和数目的改变 基因突变：发生在基因水平的突变

碱基转换：在两种嘧啶或两种嘌呤之间的互换

碱基颠换：发生在嘧啶与嘌呤或嘌呤与嘧啶之间的互换 同义突变：突变后不引起蛋白质表达的突变 错义突变： 无义突变： Weigle效应：

2、诱发突变产生的机制。

物理诱变剂：通过高能离子化辐射，引起DNA发生广泛的化学变异，包括断链、碱基及糖环损伤。非离子化辐射引起分子内的分子振动或促进电子进入较高能级状态，形成新化学键

化学诱变剂：通过对碱基的修饰或插入其中从而改变其配对特性而诱发的突变 3、 DNA修复的类型、错配修复系统中如何识别模板链和新生链？切除修复包括哪两种，有什么区别？

5种修复类型，分别是切除修复、错配修复、直接修复、重组修复、易错修复

DNA的半甲基化可区别新生链与模板链

切除修复包括碱基切除修复与核苷酸片段切除修复。碱基切除修复主要修复单个碱基缺陷的损伤，核苷酸片段切除修复主要修复DNA中的长片段修复。

4、SOS反应产生的诱导的倾向差错的修复系统是怎样工作的？

在有单链DNA和ATP存在时，RecA蛋白被激活，从而促进LexAz自体的蛋白质水解酶活性。LexA蛋白的自体水解使很多与修复有关的基因被激活而得以表达，其中产生DNA聚合酶IV和V，它们不具备3’外切核酸酶校正功能，但在DNA链的损伤部位即使出现不配对的碱基，仍然能催化核苷酸的聚合，使复制继续进行

第5章

1、名词解释：遗传重组、同源性重组、位点特异性重组、转座、Holliday

结构模型、异源双链、基因转换

遗传重组：遗传物质的重新组合，其共有的特征是DNA双螺旋之间的遗传物质发生交换

同源性重组：发生在两个DNA分子同源区之间的重组 位点特异性重组：重组发生在特异位点的重组

Holliday结构模型：两个同源染色体DNA排列后，两个DNA分子的同一部位两个单链发生断裂而重组，断裂的单链游离末端彼此交换，每一条链与另一DNA对应的链连接所形成的连接分子

转座：一个转座子由基因组的一个位置移动到另一个位置上

异源双链：在重组部位，每条双链中均有一段DNA链来自另一个双链中的相对链的部分

基因转换：通过对异源双链区内不配对碱基的修复而进行的基因矫正的过程

2、同源重组的酶学机制是怎样的？

RecBCD结合到DNA末端→RecBCD前进并解链→RecBCD在Chi位点旁边切断单链→RecA蛋白在单链DNA上缓慢聚合→单链DNA与其在双螺旋中相互补的序列快速配对，产生一个杂合双螺旋连接点→发生一个缓慢的对双螺旋的一条链的置换反应，产生一个长的杂合DNA双螺旋→RuvA结合到Holliday联结体的交叉点上，使分支点易于移动→RuvA协助RuvB结合到交叉点上游→RuvB水解ATP推动分支移动→RuvC将Holliday联结体切开→DNA聚合酶与DNA连接酶进行修复合成

3、λ噬菌体的两种存在形式是怎样通过位点特异性重组实现转换的？

两种存在模式：溶源和裂解。通过噬菌体的DNA与宿主细胞染色体的整合与切除进行转换。

整合：整合酶（Int）在整合宿主因子（IHF）协助下，作用于POP’（噬菌体attP位点序列）和BOB’（细菌attB位点序列）序列，分别交错7bp将两DNA分子切开，然后相互连接，噬菌体DNA被整合，其两侧形成新的重组附着位点BOP’（attR）POB’(attL) 切除：整合酶（Int）、整合宿主因子（IHF）、噬菌体编码的Xis蛋白作用于噬菌体两侧附着位点（attL与attR），将其联结起来

4、原核转座子的类型有哪些？ 插入序列、复合型转座子

5、转座的机制是怎样的？转座的一般过程是怎样的？

复制型转座：转座酶识别转座子的末端反向重复序列并在其3’端切开，同时在靶部位交错切开单链，它的5’突出末端与转座子的3’端相连。在转座过程中，在形成靶部位与转座子连接中间体后即刻进行复制，通过复制使原来位置与心的靶部位各有一个转座子。

非复制型转座：转座酶识别转座子的末端反向重复序列并在其3’端切开，同时在靶部位交错切开单链，它的5’突出末端与转座子的3’端相连。在转座过程中，转座元件直接由一个部位转移到另一个部位，在原来的部位没有保留。