《分子生物学》名词解释及简答

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1、一、名词解释1、基因:是DNA分子中含有特定遗传信息的一段核苷酸序列，是遗传物质的最小功能单位,对于编码蛋白质的结构基因来说，基因是决定一条多肽链的DNA片段。根据其是否具有转录和翻译功能可以把基因分为三类:第一类是编码蛋白质的基因，它具有转录和翻译功能，包括编码酶和结构蛋白的结构基因以及编码阻遏蛋白的调节基因.第二类是只有转录功能而没有翻译功能的基因，包括tRNA基因和rRNA基因.第三类是不转录的基因，它对基因表达起调节控制作用，包括启动基因和操纵基因.2、结构基因 (structural genes):可被转录形成 mRNA，并转译成多肽链，构成各种结构蛋白质，催化各种生化反应的酶和激素

2、等。 3、调节基因 (regulatory genes):某些可调节控制结构基因表达的基因。其突变可影响一个或多个结构基因的功能，或导致一个或多个蛋白质（或酶）量的改变。 4、基因组 (genome)：一个细胞内的全部遗传信息，包括染色体基因组和染色体外基因组。基因组中的 DNA包括编码序列和非编码序列。部分病毒基因组-RNA。5、C值 (C-value)：一种生物体单倍体基因组DNA的总量，用以衡量基因组的大小。6、基因重叠：同一段DNA片段能够参与编码两种甚至两种以上的蛋白质分子。7、多顺反子 mRNA (polycistronie mRNA) ：病毒基因组DNA序列中功能上相关的蛋白质的

3、基因或 rRNA的基因往往丛集在基因组的一个或几个特定的部位，形成一个功能单位或转录单元。它们可被一起转录成含有多个 mRNA 的分子。8、多基因家族 (multi gene family)：由某一祖先基因经过重复和变异所产生的一组基因。9、假基因 (pseudo gene)：与某些有功能的基因结构相似，但不能表达有功能的基因产物的某些基因。10、基因组学（Genomics）：对生命有机体全基因组进行序列分析和功能研究的学科。 11、结构基因组学：目的是在生物体的整体水平上测定出全部蛋白质分子、蛋白质蛋白质、蛋白质与其他生物分子复合体的三维结构。 12、基因定位克隆：利用微卫星和SNP全基因组

4、扫描来搜索与疾病性状紧密相关的位点，从而确定疾病相关基因的位置并进一步获得克隆。13、功能基因组学：根据已有基因的功能推测基因组中具有相似结构的基因的功能，通过实验手段验证。有效的方法有定点突变、基因敲除（knock-out）和RNA干扰及过量表达技术等。 14、基因表达（gene expression）：DNA分子将其所承载的遗传信息，通过转录生成mRNA,再指导合成蛋白质的过程。15、可诱导调节：是指一些基因在特殊的代谢物或化合物的作用下，由原来关闭的状态转变为工作状态，即在某些物质的诱导下使基因活化。如乳糖操纵子。16、可阻遏调节：这类基因平时都是开启的，处在生产蛋白质或酶的工作过程中，

5、由于一些特殊代谢物或化合物的积累而将其关闭，阻遏了基因的表达。如色氨酸操纵子。 17、生物大分子(biomacromolecule):具有较大的分子量,由简单的小分子排列组成,具有复杂的空间结构形成精确的相互作用系统,构成生物的多样化和生物个体精确的生长发育和代谢调节控制系统.阐明生物大分子复杂的结构及结构与功能的关系是分子生物学的主要任务. 18、基因芯片技术：将大量探针分子（通常每平方厘米点阵密度高于 400 ）固定于支持物上后与标记的样品分子进行杂交，通过检测每个探针分子杂交信号的强度，获取样品分子的数量和序列信息. 19、魔斑（magic spot）：鸟苷四磷酸（ppGpp）和鸟苷五磷

6、酸(pppGpp)，可在层析谱上检出。细菌缺乏氨基酸时，会大量合成这两种化合物。影响RNA聚合酶与启动子结合。作为警报素，产生应急反应。抑制核糖体和其他大分子的合成，抑制与氨基酸转运无关的系统。活化某些氨基酸操纵子的转录和表达，活化蛋白水解酶等。 20、基因簇 (Gene cluster) ：许多相关的基因按功能成套组合，同一家族成员有时紧密排列在一起，称为基因簇 。 21、T-AG法则：外显子-内含子连接区序列高度保守：每个内含子5端起始的两个碱基都是GT,而3端的最后两个碱基总是AG。 22、组成型剪切（constitutive splicing）：剪掉所有的内含子，将所有的外显子按顺序连

7、接成一个完整的成熟mRNA。 23、选择性剪切（alternative splicing）：通过不同的剪接方式，产生不同的mRNA，并翻译成不同的蛋白质。或转录时选择不同的启动子，或在转录产物上选择不同的poly(A)位点。 24、基因扩增：某些基因的拷贝数专一性大量增加的现象。 25、基因重排：一个基因可以通过从远离其启动子的地方移到距它很近的位点而被启动转录。 26、基因转换：酵母的“交配型转换”现象，通过基因转换改变性别。 27、完整基因的定义：产生一条多肽链或功能RNA所必需的全部核苷酸序列。不但包括编码区，还包括5和3端长度不等的特异性序列。28、 回文结构（palindrome）：

8、又称回文对称结构TTGGCGGNNGCNNCCGCCAAAACCGCCNNCGNNGGCGGTT-DNA序列中以某一中心区域为对称轴，其两侧的碱基对顺序正读和反读都相同的双螺旋结构。即对称轴一侧的片段旋转180后，与另一侧片段对称重复。 29、癌基因(oncogene)：细胞内控制细胞生长和分化的基因，它的结构异常或表达异常，可以引起细胞癌变。 30、病毒癌基因(virus oncogene,v-onc)：存在于病毒基因组中的癌基因，它不编码病毒的结构成分，对病毒复制也没有作用，但可以使宿主细胞持续增殖。 31、原癌基因 (proto-oncogenes , pro-onc)：存在于生物正常细

9、胞基因组中的癌基因。在正常情况下的表达有时间、空间限制，表达产物参与细胞分化、增殖，未激活的细胞癌基因，促进正常细胞生长、增殖、分化、发育等。 32、ras癌基因：参与细胞生长和分化的调控、参与多种肿瘤的形成与发展与人类肿瘤相关的特征性基因有：H-ras、K-ras、N-ras 33、抑癌基因（tumor suppressor gene）：细胞内一类抑制肿瘤发生、生长的基因，最近又发展为指能对抗癌基因作用的基因。在生物体内与癌基因功能相抵抗，共同保持生物体内正负信号相互作用的相对稳定。肿瘤抑制基因的失活和癌基因的激活都是癌化过程的一部分。 34、基因工程(Genetic Engineering

10、)的基本定义(狭义)：是指将一种或多种生物体（供体）的基因与载体在体外进行拼接重组，然后转入另一种生物体（受体）内，使之按照人们的意愿遗传并表达出新的性状供体、受体和载体称为基因工程的三大要素，其中相对于受体而言，来自供体的基因属于外源基因。 35、基因工程的基本定义(广义)：为DNA重组技术的产业化设计与应用。包括上游技术和下游技术。上游技术（upstream）指的是外源基因重组、克隆和表达的设计与构建（即狭义的基因工程），下游技术（downstream）则涉及到含有重组外源基因的生物细胞（基因工程菌或细胞）的大规模培养以及外源基因表达产物的分离纯化过程。36、冈崎片段(okazakifra

11、gment)：DNA复制是半保留复制，复制是从一个复制起点双向进行的。DNA合成相对于模板链总是按5- 3 ，方向进行。复制叉是由一条前导链和一条滞后链组成的。；前导链中DNA合成可连续进行，而在滞后链中是先合成一些不连续的短的片段即岗崎片段。37、DNA连接酶（DNA ligase）：主要功能：催化两个互补粘性末端或平末端双链DNA分子的5磷酸基团与3羟基形成磷酸二酯键，将具有相同粘性末端或平末端的DNA连接起来，实现DNA体外重组。 38、碱性磷酸酶（alkaline phosphatase）的作用是催化去除DNA、RNA或dNTP上的5-磷酸基团。主要用途：除去DNA片段上的5磷酸以防自

12、身连接 在使用T4多核苷酸激酶和32P同位素标记前，从RNA或DNA上除去5端的磷酸 39、核酸酶S1：可水解双链DNA、RNA或DNA-RNA杂交分子中的单链部分其主要作用：除去的粘性末端以产生平末端除去cDNA合成时形成的发夹结构分析RNA的茎环结构和DNA-RNA分子的杂交情况。 40、载体（vector）:指能携带外源DNA片段导入宿主细胞进行扩增或表达的工具。载体的本质为DNA，包括克隆载体和表达载体。制备的目的基因或外源性DNA片段必须与合适的载体连接形成重组体，才能进入受体细胞并进行复制和表达。 41、多克隆位点（multiple cloning sites，MCS）：载体上具有

13、多个限制性内切酶的单一位点（即在载体的其它部位无这些酶的相同位点），以供外源DNA插入。 42、克隆载体：能将载体外源基因在受体细胞中复制扩增并产生足够量目的基因的载体 43、启动子（promoter）：是一段位于结构基因5端上游的DNA序列，能活化RNA聚合酶，使之与模板DNA准确地结合并具有转录起始的特异性。 44、转录单元(transcription unit)：一段从启动子开始至终止子(terminator)结束的DNA序列。RNA聚合酶从转录起点开始沿着模板前进，直到终止子为止，转录出一条RNA链。在细菌中，一个转录单元可以是一个基因，也可以是几个基因。 45、终止子：一个基因的3末

14、端有一特定的DNA序列，它具有被RNA聚合酶识别并停止转录的功能，此序列称为终止子。该序列含有一段富含A/T和富含G/C的回文对称结构，终止子转录后形成的RNA具有茎环状局部二级结构。 46、基因组文库（genomic library，G-文库）是指含有某种生物全部基因随机片段的重组DNA克隆群。 47、C-文库：以细胞全部mRNA经逆转录，制备出全套cDNA建库。 48、基因诊断（gene diagnostics）:对疾病或与致病相关的核酸片段（DNA 或RNA）的确定及核苷酸序列的测定(狭义)。对疾病或与致病相关的基因（DNA）的表达产物（ mRNA、蛋白质）的确定和序列测定，即从疾病基因

15、或与致病相关的基因及其表达产物的水平上进行检测，因此实现了疾病的早期诊断。 49、分子杂交（简称杂交，hybridization）：两条DNA链或两条RNA链或一条DNA链和一条RNA链按碱基互补的原则缔合成异质双链的过程称为分子杂交或核酸分子杂交（molecular hybridization）是核酸研究中一项最基本的基因诊断技术。杂交的基本原理就是应用核酸分子的变性和复性的性质，使来源不同的DNA（或RNA）片段，按碱基互补关系形成杂交双链分子（heteroduplex）。杂交双链可以在DNA与DNA链之间形成，也可在RNA与DNA链之间形成。 50、融解温度(melting-temper

16、ature，Tm)：在热变性过程中，紫外吸收值达到最大值的50%时的温度称为DNA的解链温度。由于这一现象和结晶的融解过程相似，又称为融解温度。 51、Southern印迹杂交：检测经凝胶电泳分离且转移至膜上的DNA分子。将DNA经限制性内切酶酶切，凝胶电泳变性后，转移至膜上与标记探针进行杂交。 52、Northern印迹杂交：检测经凝胶电泳分离且转移至膜上的RNA分子。 53、斑点杂交（Dot-blot）：检测固定在膜上的DNA或RNA分子。将DNA或RNA变性后直接点样吸附于硝酸纤维素膜上，然后用标记探针进行杂交。 54、原位杂交（In situ hybridization ）：检测细胞或

17、组织中的DNA或RNA分子。是以特定标记的已知序列的核酸分子作为探针与细胞或组织切片中核酸进行杂交并对其检测的方法。 55、等位基因特异性寡核苷酸探针杂交法（allele specific oligonucleotide,ASO）：通过位于寡核苷酸探针中部的基因（或序列）特异性碱基与靶序列DNA的碱基配对和严格条件下洗膜来达到检测基因中少数碱基变化（少至单个碱基）的目的。 56、PCR-限制性片段长度多态性分析法（polymerase chain reaction based on restriction fragment length polymorphism，PCR-RFLP）：不同的限制

18、性核酸内切酶有具识别的特异DNA序列，所以用特定的限制性核酸内切酶对目的DNA分子进行消化，得到的酶切片段其大小和数量可以在一定程度上反应出目的DNA分子的序列信息。 57、基因芯片（Gene chip）：通过微阵列(Microarray)技术将高密度DNA片段阵列通过高速机器人或原位合成方式以一定的顺序或排列方式使其附着在如玻璃片等固相表面作为探针，荧光标记的样品DNA/RNA借助碱基互补作用与探针进行杂交，从而进行大量的基因表达及监测等方面的研究。 58、基因治疗（gene therapy）:将某种遗传物质转移到患者细胞内，使其在体内发挥作用，达到治疗疾病目的的方法。都可称为基因治疗。 5

19、9、siRNA（small RNA interference）：原理是利用双链小片段RNA高效、特异性降解细胞内同源mRNA，从而阻断体内靶基因表达，使细胞出现靶基因缺失的表型。作用机制：双链RNA+Dicer酶=siRNA（21 25个核苷酸的小片段双链RNA），siRNA中的反义链指导合成一种被称为RNA诱导的沉默复合体（RISC）的核蛋白体，切割目的mRNA分子中与siRNA反义链互补的区域。 60、基因免疫（gene immunization）：系指将靶抗原编码基因置于真核表达调控元件的调控下，将该质粒DNA直接进行动物体内接种，并以与自然感染类似的方式呈递抗原，诱生特异性体液和细胞免

20、疫应答的新理论和技术。 61、基因敲除（gene knock out）：指对一个结构已知但功能未知的基因，从分子水平上设计实验，将该基因去除，或用其它顺序相近基因取代，然后从整体观察实验动物，推测相应基因的功能。这与早期生理学研究中常用的切除部分-观察整体-推测功能的三部曲思想相似。基因敲除除可中止某一基因的表达外，还包括引入新基因及引入定点突变。既可以是用突变基因或其它基因敲除相应的正常基因，也可以用正常基因敲除相应的突变基因。 62、G-protein: 受体与配体结合后即与膜上的偶联蛋白结合，使其释放活性因子，再与效应器发生反应。由于这些偶联蛋白的结构和功能极为类似，且都能结合并水解GT

21、P，所以通常称G蛋白，即鸟苷酸调节蛋白（guanine nucleotide regulatory protein）。由、三个亚单位组成。亚单位起催化亚单位的作用。未激活时与GDP结合，激活时与GDP脱离，而与GTP结合。此时亚单位和、亚单位分离。并使效应器酶激活。63、人类基因组计划（Human Genome Project ）:是美国科学家于1985年率先提出的，旨在阐明人类基因组30亿个碱基对的序列，发现所有人类基因并搞清其在染色体上的位置，破译人类全部遗传信息，使人类第一次在分子水平上全面地认识自我。64、基因家族（super gene family）:由基因家族和单基因组成的大基因家

22、族，结构上有程度不等的同源性，但功能不同。如免疫球蛋白超家族。65、 环境基因组计划（EGP, Environmental Genome Project）66、 转化：指质粒DNA或以它为载体构建的重组DNA导入细菌的过程。 67、* 感染：以噬菌体、粘性质粒和真核细胞病毒为载体的重组DNA分子，在体外经过包装成具有感染能力的病毒或噬菌体颗粒，才能感染适当的细胞，并在细胞内扩增。 68、* 转导：指以噬菌体为载体，在细菌之间转移DNA的过程，有时也指在真核细胞之间通过逆转录病毒转移和获得细胞DNA的过程。 69、* 转染：指病毒或以它为载体构建的重组子导入真核细胞的过程。 70、DNA变性：在

23、物理或化学因素的作用下，导致两条DNA链之间的氢键断裂，而核酸分子中的所有共价键则不受影响。 71、DNA复性：当促使变性的因素解除后，两条DNA链又可以通过碱基互补配对结合形成DNA双螺旋结构。 72、退火：指将温度降至引物的TM值左右或以下，引物与DNA摸板互补区域结合形成杂交链。 73、错义突变：DNA分子中碱基对的取代，使得mRNA的某一密码子发生变化，由它所编码的氨基酸就变成另一种的氨基酸，使得多肽链中的氨基酸顺序也相应的发生改变的突变。 74、无义突变：由于碱基对的取代，使原来可以翻译某种氨基酸的密码子变成了终止密码子的突变。 75、同义突变：碱基对的取代并不都是引起错义突变和翻译

24、终止，有时虽然有碱基被取代，但在蛋白质水平上没有引起变化，氨基酸没有被取代，这是因为突变后的密码子和原来的密码子代表同一个氨基酸的突变。 76、* 移码突变：在编码序列中，单个碱基、数个碱基的缺失或插入以及片段的缺失或插入等均可以使突变位点之后的三联体密码阅读框发生改变，不能编码原来的蛋白质的突变。 77、管家基因：在生物体生命的全过程都是必须的，且在一个生物个体的几乎所有细胞中持续表达的基因。 78、SD序列：转录出的mRNA要进入核糖体上进行翻译，需要一段富含嘌呤的核苷酸序列与大肠杆菌16S rRNA3，末端富含嘧啶的序列互补，是核糖体的识别位点。 79、反义核酸技术：是通过合成一种短链且

25、与DNA或RNA互补的，以DNA或RNA为目标抑制翻译的反义分子，干扰目的基因的转录、剪接、转运、翻译等过程的技术。 80、核酸探针：探针是指能与某种大分子发生特异性相互作用，并在相互作用之后可以检测出来的生物大分子。核酸探针是指能识别特异碱基顺序的带有标记的一段DNA或RNA分子。81、 超基因（Super gene）：人体基因组中还有几个大的基因簇，也属于中度重复序列的长分散片段。在一个基因簇内含有几百个功能相关的基因，这些基因簇又称为超基因，如人类主要组织相容性抗原复合体HLA和免疫球蛋白重链及轻链基因都属于超基因。可能是由于基因扩增后又经过功能和结构上的轻微改变而产生的，但仍保留了原始

26、基因的结构及功能的完整性。82、超基因家族： 其产物总的看来有相关的功能，但缺乏 大片段的DNA同源序列，也无明显的保守氨基酸基序，而是大体上有共同的结构特征。这些基因似乎进化上有亲缘关系，但与那些经典的基因家族或保守功能区基序家族相比，亲缘关系较远，故将这些称为基因超家族HLA基因、TCR基因等产物与免疫系统功能相关，尽管其同源性很低，但相似的功能及总的功能区结构提示：其同属IgIg超家族，但进化上亲缘关系较远TT基因家族 83、凝胶过滤层析：凝胶过滤层析亦称凝胶色谱、排阻色谱或分子筛，是利用凝胶把分子大小不同的物质分离开的一种方法。凝胶色谱的机理是分子筛效应，在洗脱过程中，大分子不能进入凝

27、胶内部，而沿凝胶颗粒间的空隙最先流出柱外；而小分子可以进入凝胶颗粒内部的多孔网状结构，路径长、流速慢，以至最后流出柱外。因此，混合样品如同“过筛”一样，因分子大小的不同得以彼此分开。84、巢式PCR : 巢式PCR是一种变异的聚合酶链反应(PCR)，使用两对PCR引物扩增完整的片段。第一对PCR引物扩增片段和普通PCR相似。第二对引物称为巢式引物（因为他们在第一次PCR扩增片段的内部）结合在第一次PCR产物内部，使得第二次PCR扩增片段短于第一次扩增。 85、Metabolomics答：代谢组学是通过考察生物体系（细胞、组织或生物体）受刺激或扰动后（如将某个特定的基因变异或环境变化后），其代谢

28、产物的变化或其随时间的变化，来研究生物体系的一门科学。86、MicroRNA答：MicroRNA (miRNA) 是一类由内源基因编码的长度约为22个核苷酸的非编码单链RNA分子，它们在动植物中参与转录后基因表达调控。miRNA 不仅在基因位置上保守，序列上也呈现出高度的同源性。其表达具有细胞和组织特异性，同时也具有时序性。MicroRNA存在多种形式，最原始的是pri-miRNA，长度大约为3001000个碱基；pri-miRNA经过一次加工后，成为pre-miRNA即microRNA前体，长度大约为7090个碱基；pre-miRNA再经过Dicer酶酶切后，成为长约2024nt的成熟miR

29、NA。2、 简答题1、病毒基因组的结构特点：1. 病毒基因组很小，且大小相差较大。2. 病毒基因组可以由DNA组成，或由RNA组成。3. 多数RNA病毒的基因组是由连续的RNA链组成。4. 基因重叠：即同一段DNA片段能够编码两种甚至三种蛋白质分子5. 基因组的大部分可编码蛋白质，只有非常小的一部份不编码蛋白质。6. 形成多顺反子结构（polycistronie）：病毒基因组 DNA序列中功能上相关的蛋白质的基因或rRNA的基因往往丛集在基因组的一个或几个特定的部位，形成一个功能单位或转录单元。多顺反子可被一起转录成为含有多个mRNA的分子，称为多顺反子mRNA，然后再加工成各种蛋白质的模板m

30、RNA。7. 除了逆转录病毒以外，一切病毒基因组都是单倍体，每个基因在病毒颗粒中只出现一次。逆转录病毒基因组有两个拷贝。噬菌体（细菌病毒）的基因是连续的，而真核细胞病毒的基因是不连续的。有些真核病毒的内含子或其中的一部分，对某一个基因来说是内含子，而对另一个基因却是外显子（exon）。2、* 原核基因组的特点：为一条环状双链DNA；只有一个复制起点；具有操纵子结构；绝大部分为单拷贝；可表达基因约50%，大于真核生物小于病毒；基因一般是连续的，无内含子；重复序列很少。3、真核生物基因组特点: 1. 真核生物基因组DNA与蛋白质结合形成染色体，储存于细胞核内， 除配子细胞外， 体细胞内的基因的基因

31、组是双份的（即双倍体,diploid），即有两份同源的基因组. 2. 真核细胞基因转录产物为单顺反子。一个结构基因经过转录生成一个mRNA分子，再翻译生成一条多肽链. 3. 存在重复序列，重复次数可达百万次以上 4. 基因组中不编码的区域多于编码的区域 5. 大部分基因含有内含子，因此，基因是不连续的（断裂基因，split gene） 6. 基因组远远大于原核生物的基因组，具有许多复制起始点，而每个复制子的长度较小.4、乳糖操纵子的作用机制？ 1、乳糖操纵子的组成：大肠杆菌乳糖操纵子含Z、Y、A三个结构基因，分别编码半乳糖苷酶、透酶和半乳糖苷乙酰转移酶，此外还有一个操纵序列O，一个启动子P和一

32、个调节基因I。2、阻遏蛋白的负性调节：没有乳糖存在时，I基因编码的阻遏蛋白结合于操纵序列O处，乳糖操纵子处于阻遏状态，不能合成分解乳糖的三种酶；有乳糖存在时，乳糖作为诱导物诱导阻遏蛋白变构，不能结合于操纵序列，乳糖操纵子被诱导开放合成分解乳糖的三种酶。所以，乳糖操纵子的这种调控机制为可诱导的负调控。3、CAP的正性调节：在启动子上游有CAP结合位点，当大肠杆菌从以葡萄糖为碳源的环境转变为以乳糖为碳源的环境时，cAMP浓度升高，与CAP结合，使CAP发生变构，CAP结合于乳糖操纵子启动序列附近的CAP结合位点，激活RNA聚合酶活性，促进结构基因转录，调节蛋白结合于操纵子后促进结构基因的转录，对乳

33、糖操纵子实行正调控，加速合成分解乳糖的三种酶。4、协调调节：乳糖操纵子中的I基因编码的阻遏蛋白的负调控与CAP的正调控两种机制，互相协调、互相制约。6、trp操纵子的阻遏系统 trpR基因产物称为辅阻遏蛋白（aporepressor），与色氨酸相结合形成有活性的阻遏物，与操纵基因结合并关闭trp mRNA转录。 效应物是色氨酸，是由trp操纵子所编码的生物合成途径的末端终产物。 当培养基色氨酸含量高，它与辅阻遏蛋白结合，与操纵基因结合，阻遏 mRNA 的转录；当色氨酸不足时，辅阻遏蛋白失去色氨酸并从操纵基因上解离，trp操纵子去阻遏，mRNA开始转录。trp操纵子的弱化系统：1、 弱化子：位于

34、trpE基因的起始密码前162bp的前导区中的123-150位碱基序列。该区的mRNA可形成茎-环结构，有终止的作用。2、 前导肽：在色氨酸操纵子的前导序列中可能存在前导肽，14个氨基酸。在第10和11位上有相邻的两个色氨酸密码子。前导区的序列分析：具有4个分别以1、2、3、4表示的片段，能以两种不同的方式进行碱基配对：1-2、3-4，或2-3配对。 3-4 配对区正好位于终止密码子的识别区域。形成发夹结构能力强弱：序列1/2序列2/3序列3/4 3、 转录弱化作用：mRNA转录的终止是通过前导肽基因的翻译来调节的。前导肽基因中有两个相邻的色氨酸密码子，这个前导肽的翻译必定对tRNATrp的浓

35、度敏感。弱化子对RNA聚合酶的影响依赖于前导肽翻译中核糖体的位置4、 细菌通过弱化作用弥补阻遏作用的不足，因为阻遏作用只能使转录不起始，对于已经起始的转录，只能通过弱化作用使之中途停顿下来。7、细菌染色体基因组结构的特点1. 形成类核（nucleoid）：由一条环状双链 DNA 分子组成细菌的染色体，并相对聚集在一起，形成一个较为致密的区域。类核无核膜与胞浆分开，类核的中央部分由RNA和支架蛋白组成，外围是双链闭环的DNA超螺旋2. 染色体DNA通常与细胞膜相连：连接点的数量随细菌生长状况和不同的生活周期而异。在 DNA链上，与 DNA 复制、转录有关的信号区域与细胞膜优先结合3. 具有操纵子

36、结构：结构基因为多顺反子，若干个功能相关的结构基因串联在一起，受同一个调节区的调节，数个操纵子还可以由一个共同的调节基因（ regulatory gene ）即调节子（regulon）所调控4. 结构基因都是单拷贝，rRNA基因为多拷贝，基因组DNA中不编码的部份所占比例比真核细胞基因组少得多,比病毒基因组多。5. 不出现基因重叠现象：基因组中，编码顺序一般不会重叠。6、具有相同的基因（isogene）:编码同功酶（isoenzyme） 7. DNA分子中具有各种功能的识别区域：这些区域往往具有特殊的顺序，并且含有反向重复顺序8. 具有终止子（termintor）：基因或操纵子终末的特殊顺序，

37、可使转录终止、RNA聚合酶从DNA链上脱落，终止子有强、弱之分。强终止子含有反向重复顺序，可形成茎环结构，其后面为 polyT 结构，无需终止蛋白参与即可使转录终止。弱终止子也有反向重复序列，但无 polyT 结构，需要有终止蛋白（Rho因子）参与才能使转录终止。9、结构基因中无内含子：基因序列是连续的，因此在转录时不需要剪接加工，与真核生物不同。8、HIV感染过程：捆绑当HIV病毒的gp120蛋白捆绑到T-helper细胞的CD4蛋白时，HIV病毒附着到机体的免疫细胞上。滤过性病毒核进入到T-helper细胞内部，并且病毒体的隔膜融合进细胞壁。 逆转录滤过性病毒酶，即逆转录酶，将病毒的RNA

38、转化为DNA； 集成新产生的DNA被病毒整合酶运送到细胞核中，并嵌入到细胞的DNA。HIV病毒被称之为前病毒；复制细胞核中的病毒DNA利用细胞自己的酶分裂产生信使RNA（mRNA）。mRNA含有制造新的病毒蛋白的指令序列； 翻译mRNA由细胞的酶运送出细胞核。然后病毒就利用自然蛋白生成机制来生成病毒蛋白和酶的长链分子； 组装RNA和病毒酶在细胞边缘聚集。一种被称之为蛋白酶的酶将多肽切成病毒蛋白。 发育新的HIV病毒粒子从细胞壁中收缩出来并打破环绕他们的细胞壁。这就是封装的病毒从细胞中分离出来的过程。基因结构组为RNA双分子，与其它逆转录病毒基本相同。5端有帽子结构，3端有poly(A)结构9、

39、SNP作图的一般步骤包括： 获取DNA序列； 从DNA序列确定序列标签位点（sequence tagged sites， STSs）； 扫描STSs或ESTs确定候选SNPs； 确定SNPs； 将SNPs定位于染色体特定位置。10、原癌基因的激活机理：1. DNA重排：a.插入具有高活性的启动子或增强子(内源性或外源性)，使原癌基因持久、过量地表达。染色体易位是原癌基因DNA重排的典型例子b.负调控区的失活或丢失2. 基因放大：基因扩增，可导致基因过量表达。原癌基因扩增一般认为与恶性演进有关，未必是恶性早期的改变3. 点突变4. 其它调控的异常：反式（Trans）调控系统、转录后的调控异常11

40、、基因工程的基本过程:（1）从供体细胞中分离出基因组DNA，用限制性核酸内切酶分别将外源DNA（包括外源基因或目的基因）和载体分子切开（简称“切”）；（2）用DNA连接酶将含有外源基因的DNA片断接到载体上，形成DNA重组分子（简称“接”）；（3）借助于细胞转化手段将DNA重组分子导入受体细胞中（简称“转”）；（4）短时间培养转化细胞，以扩增DNA重组分子或使其整合到受体细胞的基因组中（简称“增”）（5）筛选和鉴定转化细胞，获得使外源基因高效表达的基因工程菌或细胞（简称“检”）；12、基因工程的基本原理：（1）利用载体DNA在受体细胞中独立于染色体DNA而自主复制的特性，将外源基因与载体分子重

41、组，通过载体分子的扩增提高外源基因在受体细胞中的剂量，借此提高其宏观表达水平（2）筛选、修饰和重组启动子、增强子、操作子、终止子等基因的转录调控原件，并将这些原件与外源基因精细拼接，通过强化外源基因的转录提高其表达水平（3）选择、修饰和重组核糖体结合位点及密码子等mRNA的翻译调控原件，强化受体细胞中蛋白的生物合成过程（4）基因工程菌（细胞）是现代生物工程中的微型生物反应器，在强化并维持其最佳生产效能的基础上，从工程菌（细胞）大规模培养的工程和工艺角度切入，合理控制微型生物反应器的增值速度和最终数量，也是提高外源表达产物产量的主要环节13、聚合酶链反应（polymerase chain rea

42、ction，PCR）:又称体外酶促基因扩增。是体外模拟DNA的复制。（它是模拟DNA体内复制过程，在DNA聚合酶作用下，进行特DNA片段的体外复制）。原理和方法条件：1.高温变性：将反应体系加热到90度以上，1条双链模板变成2条单链模板。90 95变性2.低温退火（复性）：将反应体系降温到50度左右，人工合成的特异寡核苷酸引物，按照碱基配对原则，与单链模板DNA结合。40 60退火3.中温延伸：在耐热DNA聚合酶作用下，在引物引导下，逐一将人工合成的dNTP连接上去，一条单链形成双链。70 75延伸。14、PCR反应五要素：（一）模板（template）（二）引物（primers）每条引物的浓

43、度0.11umol或10100pmol（三）DNA 聚合酶（DNA polymerase）2.5U（指总反应体积为100ul时）（四）dNTP，dNTP应为50200umol/L，尤其是注意4种dNTP的浓度要相等( 等摩尔配制)（五）PCR缓冲液（PCR buffer）Mg2+浓度为1.52.0 mmol/L为宜15、PCR扩增产物的检测方法：(一) 凝胶电泳1琼脂糖凝胶电泳法：用于大片段DNA的分离，精度低，但分离范围广。可以用于DNA分子量的测定、DNA的制备与纯化2聚丙烯酰胺凝胶电泳法（PAGE电泳）：用于小片段DNA的分析，精度非常高。可用于PCR扩增指纹图、多重PCR、PCR产物限

44、制性片段长度多态性（PCR-RFLP）16、基因治疗的主要内容:1、基因标记(gene labeling):将含有neo基因的重组逆转录病毒载体在体外转染细胞，然后输入体内.便于追踪，以获得进一步临床治疗的有用信息.2、基因置换（gene replacement）:又称基因矫正（gene correcting)，指将特定的目的基因导入特定细胞，通过定位重组，以导入的正常基因取代基因组内有缺陷的基因，不涉及基因组其它改变。必要条件：导入基因及其产物有详尽了解；导入基因有适度表达；基因导入的方法与所用载体对宿主安全无害3、基因添加（gene augmentation）：是导入外源基因使靶细胞表达本

45、身不表达的基因。4、基因干预(gene interference)：指采用特定的方式抑制某个基因的表达，或者通过破坏某个基因使之不表达，以达到治疗的目的。最常用的方法是采用RNAi或加核酶。5、基因疫苗（gene vaccine）：将编码某种蛋白抗原的基因插入质粒载体，直接导入机体，通过宿主细胞的转录系统合成抗原蛋白，诱导宿主产生对该抗原的免疫应答。必要条件:1、发病机制在DNA水平上已经清楚2、要转移的基因已经克隆分离，其表达产物有详尽的了解3、该基因正常表达的组织可在体外进行遗传操作三个核心：1、基因载体系统 2、基因表达系统 3、治疗基因RNA干扰（RNA interference，RN

46、Ai）：RNA被摄入细胞后，可特异性高效率抑制与其同源的靶基因的表达，这一现象称RNA干扰。17、基因治疗的应用研究范围及前景：一、遗传病的基因治疗研究心血管病的基因治疗：心血管系统的基因转移：1.基因缝线、2.基因球囊和支架、3.血管外膜的基因转移、4.阳离子脂质体、5.受体介导的基因转移二、肿瘤的基因治疗研究修正肿瘤相关基因的功能1、恢复抑癌基因的功能、2. 纠正癌基因的表达导入特定的基因产生肿瘤特异的药物敏感性自杀基因(Suicide gene)：就是可引起细胞死亡的基因；亦即将某些细菌、病毒和真菌中特有的药物敏感基因导入肿瘤细胞，通过此基因编码的特异性酶类将原先对细胞无毒或毒性极低的药

47、物前体在肿瘤细胞内代谢成有毒性的产物，以达到杀死肿瘤细胞的目的，也称药物敏感基因(Drug sensitive gene)。肿瘤的免疫基因治疗1、外源基因导入肿瘤细胞2、外源基因导入免疫细胞3、耐药基因治疗：即将一些细胞毒药物的基因转移至造血干细胞, 以降低化疗药物对骨髓的毒性，这样就可能用高剂量的药物杀死肿瘤细胞而不破坏骨髓细胞。4.抗血管生成基因治疗19、环境基因组计划（EGP, Environmental Genome Project）：20、请从一条基因一条蛋白到一条蛋白一条基因谈谈基因概念的变化基因概念演变过程如下：基因一次是1909年丹麦生物学家W.Johannsen首先使用，以代

48、替在此之前所用的“遗传因子”这个术语。在开始使用“基因”一词时，基因是遗传性状的符号，并未设计到基因的物质概念。 1926年Morgan发表了“基因论”，指出基因实在特定染色体上，而且是呈直线排列在染色体上的遗传颗粒，位于同源染色体的同一位置的相对基因叫做等位基因；基因是世代相传的，基因决定了遗传性状的表达。 20世纪40年代，Bendle和Tatum用X射线照射链孢霉菌使其产生不同的突变体，发现突变可以影响代谢反应，故认为突变可致催化代谢的酶发生缺陷，因而提出了“一个基因，一个酶”的学说。 20世纪50年代初，Benzer在研究T4噬菌体的一群紧密连锁的突变群时发现了顺反效应，从而提出了“顺

49、反子”概念。一个顺反子即是一个基因。但后来“顺反子”多用于指RNA分子中对应于一个结构基因的序列，现代分子生物学中所称单顺反子RNA和多顺反子RNA,即是由此而来。 20世纪60年代，遗传密码的破译使人们对基因表达的机制有了更多的了解，认识到基因是基因组中的一个区域（一段DNA序列），其转录产物是编码一条多肽链的RNA分子或者是一个有独力功能的RNA分子（tRNA或rRNA）。 20世纪90年代以来，对基因的结构与功能的研究不断深入，许多基因的核苷酸序列被测定，对基因的认识更加丰富，逐渐形成了基因的现代概念。基因的现代分子生物学概念是：基因是核酸分子中贮存遗传信息的遗传单位，是RNA和蛋白质相

50、关遗传信息的基本存在形式，是指贮存RNA序列信息和有功能蛋白质多肽链序列信息、以及表达这些信息所必需的全部核苷酸序列。大部分生物中构成基因的核苷酸物质是DNA，少数生物（如RNA病毒）中是RNA.题中“一条基因一条蛋白”反应的是20世纪40年代“一个基因，一个酶”的学说，而“一条蛋白一条基因”反应的是基因的现代概念。两种学说都是正确的，体现了对基因概念的理解的不断深化。基因诊断的优缺点及其发展前景逆转录酶在RNA病毒感染宿主及自身复制中的意义21、PCR与细胞内DNA复制的异同点（至少五条） 原理相同，都是利用碱基配对互补的原则而且复制的时候都是半保留复制，都需要引物，底物都是dNTP。不同点

51、： 所处的反应环境不同，复制方式不同，所需酶原料不同，复制起始点不同，聚合酶不同，终止方式不同1。一个体内一个体外2。聚合酶链式反应（PCR）不会产生冈崎片断 3。一个细胞只在有丝和减数分裂的时候进行DNA复制而PCR可以反复进行 4。细胞中的DNA复制受到许多复杂的因子的调控 5。两者进行的温度不同6。PCR产物短小，DNA复制不精确; 体内DNA复制是整体染色体的复制是从肿瘤的多基因多机制谈谈肿瘤的基因筛选22、基因诊断的优缺点及发展前景 基因诊断是指采用分子生物学的技术方法来分析受检者的某一特定基因的结构（DNA水平）或功能（RNA水平）是否异常，以此来对相应的疾病进行诊断。基因诊 断有

52、时也称为分子诊断或DNA诊断(DNA diagnosis)错误！未找到引用源。 与传统的方法相比，基因诊断具有下列优点：（1）应用范围广。（2）简便、快速、经济。（3）特异性强，敏感性高，且便于定量操作。（4）可预先诊断。基因诊断的应用：（1） 辅助遗传病的临床诊断（2） 遗传病患病风险分析，如出生缺陷的产前诊断，植入前遗传诊断，遗传筛选等。（3） 其他疾病易感性预测性诊断，如肿瘤或其他家族性疾病（糖尿病、高血压、肥胖和AD等多基因病）的易感性预测。（4） 疗效评价及用药指导，例如评价临床治疗急性淋巴细胞性白血病。（5） 法医学个体认定（6） 病原体诊断，包括病毒、细菌、真菌、支原体、衣原体、

53、立克次体、螺旋体以及寄生虫等的诊断。23、真核生物转录水平的调控机制？答：真核生物在转录水平的调控主要是通过反式作用因子、顺式作用元件和RNA聚合酶的相互作用来完成的，主要是反式作用因子结合顺式作用元件后影响转录起始复合物的形成过程。1、 转录起始复合物的形成：真核生物RNA聚合酶识别的是由通用转录因子与DNA形成的蛋白质-DNA复合物，只有当一个或多个转录因子结合到DNA上，形成有功能的启动子，才能被RNA聚合酶所识别并结合。转录起始复合物的形成过程为：TFD结合TATA盒；RNA聚合酶识别并结合TFD-DNA复合物形成一个闭合的复合物；其他转录因子与RNA聚合酶结合形成一个开放复合物。在这

54、个过程中，反式作用因子的作用是：促进或抑制TFD与TATA盒结合；促进或抑制RNA聚合酶与TFD-DNA复合物的结合；促进或抑制转录起始复合物的形成。2、 反式作用因子：一般具有三个功能域（DNA识别结合域、转录活性域和结合其他蛋白结合域）；能识别并结合上游调控区中的顺式作用元件；对基因的表达有正性或负性调控作用。3、 转录起始的调控：反式作用因子的活性调节：表达式调节反式作用因子合成出来就具有活性；共价修饰磷酸化和去磷酸化，糖基化；配体结合许多激素受体是反式作用因子；蛋白质与蛋白质相互作用蛋白质与蛋白质复合物的解离与形成。反式作用因子与顺式作用元件的结合：反式作用因子被激活后，即可识别并结合

55、上游启动子元件和增强子中的保守性序列，对基因转录起调节作用。反式作用因子的作用方式成环、扭曲、滑动、Oozing。反式作用因子的组合式调控作用：每一种反式作用因子结合顺式作用元件后虽然可以发挥促进或抑制作用，但反式作用因子对基因调控不是由单一因子完成的而是几种因子组合发挥特定的作用。24、真核生物转录后水平的调控机制？答：（1）、5，端加帽和3，端多聚腺苷酸化的调控意义：5，端加帽和3，端多聚腺苷酸化是保持mRNA稳定的一个重要因素，它至少保证mRNA在转录过程中不被降解。 （2）、mRNA选择性剪接对基因表达调控的作用 （3）、mRNA运输的控制25、分子克隆中常用的工具酶及良好载体的条件？

56、答：（1）、常用的工具酶1、 限制性核酸内切酶：是细菌产生的一类能识别和切割双链DNA分子内特定的碱基顺序的核酸水解酶。2、 * DNA连接酶：将两段DNA分子拼接起来的酶。3、 DNA聚合酶：催化单核苷酸链延伸。4、 * 逆转录酶：依赖于RNA的DNA聚合酶，这是一种有效的转录RNA成为DNA的酶，产物DNA又称互补DNA。5、 末端脱氧核糖核酸转移酶：将脱氧核糖核酸加到DNA的3末端。6、 碱性磷酸酶：催化去除DNA、RNA等的5磷酸基团。7、 依赖DNA的RNA聚合酶：识别特异性启动子，RNA转录。 （2）、良好载体的条件 1、必须有自身的复制子；2、载体分子上必须有限制性核酸内切酶的酶

57、切位点，即多克隆位点，以供外源DNA插入；3、载体应具有可供选择的遗传标志，以区别阳性重组子和阴性重组子；4、载体分子必须有足够的容量；5、可通过特定的方法导入细胞；6、对于表达载体还应具备与宿主细胞相适应的启动子、前导顺序、增强子、加尾信号等DNA调控元件。26、蓝-白筛选的原理？答：某些质粒带有大肠杆菌的半乳糖苷酶基因片段，在半乳糖苷酶基因的基因区外又另外引入了一段含多种单一限制酶位点的DNA序列。这些位点上如果没有克隆外源性DNA片段，在质粒被导入lac-的大肠杆菌后，质粒携带的半乳糖苷酶基因将正常表达，与大肠杆菌的半乳糖苷酶基因互补，产生有活性的半乳糖苷酶，加入人工底物X-gal和诱导

58、剂IPTG后，出现蓝色的菌落。如果在多克隆位点上插入外源DNA片段，将使lac Z基因灭活，不能生成半乳糖苷酶，结果菌落出现白色。由于这种颜色标志，重组克隆和非重组克隆的区分一目了然。27、* 核酸分子杂交的原理？答：具有互补序列的两条单链核酸分子在一定的条件下（适宜的温度及离子强度等）碱基互补配对结合，重新形成双链；在这一过程中，核酸分子经历了变性和复性的变化，以及在复性过程中个分子间键的形成和断裂。杂交的双方是待测核酸和已知序列。28、影响杂交的因素？答：1、核酸分子的浓度和长度：核酸浓度越大，复性速度越快。探针长度应控制在50-300个碱基对为好。 2、温度：温度过高不利于复性，而温度过

59、低，少数碱基配对形成的局部双链不易解离，适宜的温度是较TM值低25度。 3、离子强度：在低离子强度下，核酸杂交非常缓慢，随着离子强度的增加，杂交反应率增加。高浓度的盐使碱基错配的杂交体更稳定，所以进行序列不完全同源的核酸分子杂交时必须维持杂交反应液中的盐浓度和洗膜液中的盐浓度。 4、杂交液中的甲酰胺：甲酰胺能降低核酸杂交的TM值。它有以下优点：在低温下探针更稳定；能更好地保留非共价结合的核酸。 5、核酸分子的复杂性：是指存在于反应体系中的不同顺序的总长度。两个不同基因组DNA变性后的相对杂交速率取决于样品浓度绝对一致时的相对复杂性（即DNA中的碱基数）。 6、非特异性杂交反应：在杂交前应对非特

60、异性杂交反应位点进行封闭，以减少其对探针的非特异性吸附作用。29、探针的种类和优缺点？答：1、cDNA探针：通过逆转录获得cDNA后，将其克隆于适当的克隆载体，通过扩增重组质粒而使cDNA得到大量的扩增。提取质粒后分离纯化作为探针使用。它是目前应用最为广泛的一种探针。2、基因组探针：从基因组文库里筛选得到一个特定的基因或基因片段的克隆后，大量扩增、纯化，切取插入片段，分离纯化为探针。3、寡核苷酸探针：根据已知的核酸顺序，采用DNA合成仪合成一定长度的寡核苷酸片段作为探针。4、RNA探针：采用基因克隆和体外转录的方法可以得到RNA或反义RNA作为探针。30、探针的标记法？答：1、缺口平移法：此法

61、是利用适当浓度的DNase 在DNA双链上随机切割单链，造成单链切口。切口处产生一个5末端和3末端，3末端就可以作为引物，在大肠杆菌DNA聚合酶的催化下，以互补的DNA单链为摸板，依次将dNTP连接到切口的3末端的羟基上，合成新的DNA单链；同时DNA聚合酶的53的核酸外切酶活性在切口处将旧链从5末端逐步切除，新合成链不断延伸，从而使原DNA分子上的部分核苷酸残基被标记的核苷酸所取代。2、随机引物法：随机引物是人工合成的长度为6个寡核苷酸残基的寡聚核苷酸片段的混合物。对于任何一个用作探针的DNA片段，随机引物混合物中都会有一些六核苷酸片段可以与之结合，起到DNA合成引物的作用。将这些引物与变性

62、的DNA单链结合后，以4种dNTP（其中一种是标记物标记的dNTP）为底物，合成与探针DNA互补的切带有标记物的DNA探针。3、PCR标记法：在PCR反应底物中，将一种dNTP换成标记物标记的dNTP， 这样标记的dNTP就在PCR反应的同时掺入到新合成的DNA链上。4、末端标记法：只是将DNA片段的一端进行标记。31、* PCR的基本原理？答：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

63、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聚合酶以种dNTP为原料，以目的DNA为模板，催化以引物末端为起点的53DNA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。32、PC