分子生物学重要问题

什么是Z-DNA？Z-DNA在基因表达调控中起什么作用？

Z-DNA指左手螺旋DNA。在邻近调控系统中，与调节区相邻的转录区被ZDNA抑制，只有当ZDNA 转变为BDAN后转录才能活化，而在远距离调控中，ZDNA可通过改变负超螺旋水平，决定聚合酶能否与模板链结合而调节转录起始的。

列表比较原核生物和真核生物复制的差异。

①真核生物每条染色质上可以有多处复制起始点，原核生物只有一个。

②真核生物的染色体全部复制完后才能重新复制，原核生物在一次复制完成前可开始新的复制。

③两者使用的DNA聚合酶种类不同。真核生物使用DNA polα、β、γ、δ和ε，原核生物使用DNA pol I、II、III、IV和V。

④DNA复制的过程不同。

⑤复制的终止过程不同。

⑥复制存在的空间问题的解决方式不同：原核生物DNA的复制时紧靠在中间体上进行的，而真核生物由于染色体存在骨架因而在骨架上直接进行。

⑦其他区别。

先导链与滞后链如何区分？两者各自是怎样合成的？

先导链和滞后链是在DNA复制中进行划分的。先导链是子链中连续合成的那条DNA单链，而滞后链是不连续合成的那条DNA单链。先导链直接连续合成，滞后链通过冈崎片段不连续合成。

分析比较三种大肠杆菌DNA聚合酶在性质功能上的异同。

①DNA聚合酶Ⅰ即具有３′→５′核酸外切酶活性，同时也有５′→３′核酸外切酶活性，故而在DNA复制中主要用于切除冈崎片段5′端的RNA引物，并在DNA切除修复中起主要作用。

②DNA聚合酶Ⅱ具有3′－5′核酸外切酶活性，故在DNA复制过程中起校正作用。

③DNA聚合酶Ⅲ具有较高的聚合酶活性，故在DNA复制过程中起合成新链的作用。

简述转座子的遗传学效应。

1 引起插入突变

2 产生新的基因

3 产生染色体畸变

4 引起生物进化

列举RNA的种类和功能。

mRNA 作为信使指导蛋白质合成

tRNA 作为蛋白质合成中氨基酸的转运工具

rRNA 作为核糖体的组分参与和糖体的组成内阁

列出真核生物mRNA与原核生物mRNA的区别。

原核生物mRNA的半衰期短，多以多顺反子形式存在，5′端无帽子结构，3′端没有或有较短的polyA 尾巴。单在原核生物起始密码上游具有能与核糖体16SrRNA3′端反向互补的序列，称SD序列。原核生物mRNA的起始密码子有AUG、GUG和UUG三种。

真核生物mRNA半衰期相对较长，多以单顺反子形式村子，5′端有GTP倒扣形成的帽子结构，3′端有较长的polyA尾巴。只有AUG一种起始密码子。

概括说明ζ因子对启动子调节的辅助功能。

ζ因子是RNA聚合酶的别构效应物，能增加聚合酶对启动子的亲和力，同时降低聚合酶对非启动子区的亲和力。由于同一个聚合酶可以和几种不同ζ因子结合，故可利用选择不同的ζ因子起始不同的基因转录。

真核生物启动子的基本结构包括哪些部分？分别有何功能？

真核生物启动子包含核心启动子元件和上游启动子元件两部分。核心启动子元件即TA TA box，其功能是使转录精确的起始。上游启动子元件包括CAA T box 和GC box，其功能是控制转录起始的频率。

RNA的加工都包括哪些方面？各自有何意义？

1 加帽——保护RNA免遭核酸酶破坏

2 加尾——终止转录，提高RNA稳定性

3 剪接——切除内含子以表达断裂基因

4 编辑——调整遗传信息，对核酸进行修饰化。

简述真核与原核细胞中翻译起始的主要区别。

主要区别来自mRNA的本质差异以及小亚基与mRNA起始密码子上游区结合的能力。

原核细胞mRNA较不稳定且多是多顺反子，在IF3介导下与核糖体小亚基16SrRNA结合。

真核细胞需要几种起始因子来帮助mRNA形成起始复合物。一旦结合则核糖体开始相下游搜索直到找到第一个密码子。

什么是PCR技术？PCR的基本原理是什么？

PCR即聚合酶链式反应，是一种在体外快速扩增特定目的基因或DNA序列的技术，故又称基因的体外扩增技术。它可以在试管中建立反应，经过数小时之后，就能将极微量的目的基因或DNA片断扩增数十万乃至千百万倍，无需经过繁琐费时的基因克隆程序，便可获得足够数到两精确的DNA拷贝。

PCR的基本工作原理：以拟扩增的DNA分子为模板，以一对分别与模板5'末端和3'末端相互补的寡核苷酸片段为引物，在DNA聚合酶的作用下，按照半保留复制的机制沿着模板链延伸直至完成新的DNA 合成，重复这一过程，即可使目的DNA片段得到扩增。

简述乳糖操纵子的正负调控机制

乳糖操纵子的功能是在阻遏基因的负调控和cAMP-CRP系统的正调控两个独立的调控机制下实现的。

1 在乳糖浓度低时，阻遏基因的产物阻遏蛋白结合在操纵基因上所形成的构象使其下游的结构基因无法转录。在乳糖浓度高时，乳糖作为诱导分子结合阻遏蛋白改变其三维构象使之不能与操纵基因结合，从而激发结构基因的表达。

2 cAMP-CRP复合体系结合在操纵子的启动子区域上是操纵子转录的必需条件，与阻遏系统无关。当培养基中有葡萄糖存在时，葡萄糖通过抑制腺苷酸环化酶活性而降低cAMP浓度来抑制结构基因的表达，达到优先利用葡萄糖的目的。

比较说明原核生物与真核生物在基因表达水平上的异同。

真核生物和原核生物在基因表达调控上的巨大差别是由两者基本生活方式不同所决定的。

原核生物主要通过转录调控以开启或关闭某些基因来适应环境条件尤其是营养水平的变化。真核生物基因调控范围更加宽广，并能在特定时间和特定细胞中激活特定的基因从而实现预定的、有序的、不可逆转的分化、发育过程，并使生物的组织和器官保持正常功能。

什么是增强子？增强子具有哪些特点?增强子在基因表达中起什么作用？其作用原理是什么？

概念：能使与之连锁的基因转录频率明显增加的DNA序列。

特点：效应明显、方向位置不定、重复序列、有组织细胞特异性、可组合、受调控

作用原理：改变模板构象、固定模板位置、提供反式作用因子的作用入口

什么是顺式作用元件？各种顺式作用元件在基因表达过程中各起什么作用？

1 启动子——识别和结合RNA聚合酶，启动转录

2 增强子（弱化子）——增强（抑制）转录

3 应答元件——控制基因的特异表达

什么是反式作用因子？各种反式作用因子是如何在基因表达过程中其作用的？

1 RNA聚合酶识别和结合启动子启动转录

2 转录起始（终止）辅助因子和DNA启动子（终止子）结合组装起始（终止）复合物

3 专一的转录因子和特殊的应答元件相互作用协调相关基因的转录。

说明真核生物前体RNA加工的类别及机理。

1 rRNA：分子内切割、甲基化修饰（原核生物主要是碱基甲基化，真核生物主要是核糖甲基化）

2 tRNA ：先修饰后剪接

3 mRNA ：转录后加工的多样性——盖帽、加尾、甲基化修饰、选择性剪接（不同的基因转录产物具有不同的加工方式。

简单比较原核与真核基因表达调节的总体异同，

原核生物： 1 调控方式以转录调控为主；

2 调控机制以开关机制为主；

3 调控信号以营养水平和环境变化为主

真核生物：1 调控范围更大；

2 严格的时空限制；

3 调控信号以发育阶段和激素水平为主

试比较真核生物与原核生物转录的主要区别

原核生物

1）一种RNA聚合酶 2 ）不同启动子具相当大的同源性3 ）聚合酶直接与启动子结合 4 ）没有增强子 5 ）转录作用的终止由在几个多聚U前面形成茎环结构的序列介导 6 ）启动子通常位于基因的上游7 ）转录单位常常含有多个基因

真核生物

1 ）三种RNA聚合酶

2 ）不同启动子的差异大

3 ）聚合酶通过转录因子相互作用进行结合

4 ）有增强子

5 ）转录的终止是靠转录过程特殊的核酸内切酶切割的序列介导

6 ）聚合酶III的启动子位于被转录的序列之中

7 ）转录单位只含一个基因