生化大题

1、论述DNA的结构与功能的关系。

①DNA分子中各脱氧核苷酸的排列顺序。核苷酸之间以磷酸二酯键连接形成多核苷酸链，即核酸。不同的脱氧核苷酸的排列顺序决定不同的遗传信息。

②DNA的二级结构：DNA双螺旋结构是核酸的二级结构。双螺旋的骨架由糖和磷酸基构成，两股链之间的碱基互补配对，是遗传信息传递者，DNA半保留复制的基础，结构要点：

a.DNA是一反向平行的互补双链结构亲水的脱氧核糖基和磷酸基骨架位于双链的外侧，而碱基位于内侧，碱基之间以氢键相结合，其中，腺嘌呤始终与胸腺嘧啶配对，形成两个氢键，鸟嘌呤始终与胞嘧啶配对，形成三个氢键。确保了DNA分子的稳定性。

b.DNA是右手螺旋结构螺旋直径为2nm。每旋转一周包含了10个碱基，每个碱基的旋转角度为36度。螺距为3.4nm，每个碱基平面之间的距离为0.34nm。纵向碱基堆积力进一步稳定了DNA双链结构。DNA 双螺旋结构稳定的维系横向靠互补碱基的氢键维系，纵向则靠碱基平面间的疏水性堆积力维持，尤以后者为重要。

③DNA的三级结构

三级结构是在双螺旋基础上进一步扭曲形成超螺旋，使体积压缩。在真核生物细胞核内，DNA三级结构与一组组蛋白共同组成核小体。在核小体的基础上，DNA链经反复折叠形成染色体。使得在狭小的细胞空间内存储巨大的遗传信息成为可能。

④DNA的功能：DNA的基本功能就是作为生物遗传信息复制的模板和基因转录的模板，它是生命遗传繁殖的物质基础，也是个体生命活动的基础。DNA中的核糖和磷酸构成的分子

骨架是没有差别的，不同区段的

DNA分子只是碱基的排列顺序不

同。

2、什么是基因表达? 有何基本特征?

试述基因表达调控对生物体的重要

性。

①生物基因组中结构基因所携带的

遗传信息经过转录及翻译，产生具

有生物学功能的产物（蛋白质、

RNA），这一过程称为基因表达。

②基本特征（一）时间特异性：按

功能需要，某一特定基因的表达严

格按特定的时间顺序发生，称之为

基因表达的时间特异性(temporal

specificity)。多细胞生物基因表达

的时间特异性又称阶段特异性

(stage specificity)。

（二）空间特异性

多细胞生物个体在生长发育过程

中，同一基因产物在不同组织器官

的表达水平不同，称为基因表达的

空间特异性(spatial specificity)。基因

表达伴随时间顺序所表现出的空间

分布差异，是由细胞在器官的分布

决定的，故空间特异性又称细胞或

组织特异性(cell or tissue

specificity)。

基因表达调控的生物学意义1、适

应环境、维持生长和增殖2、维持

细胞分化与个体发育

3. 比较真核和原核生物基因表达

和基因表达调控的相似和不同之

处。

（1）原核生物和真核生物基因表达

调控的共同点：a 结构基因均有调

控序列； b 表达过程都具有复杂

性，表现为多环节；c 表达的时空

性，表现为不同发育阶段和不同组

织器官上的表达的复杂性；

（2）与原核生物比较，真核生物基

因表达调控具有自己的特点：a 真

核生物基因表达调控过程更复杂；

b 基因及基因组的结构特点不同，

如真核生物基因具有内含子结构

等；c 转录与翻译的间断性，原核

生物转录与翻译同时进行，而真核

生物该两过程发生在不同区域，具

有间断性；d 转录后加工过程；e

正负调控机制；f RNA聚合酶种类

多。

4. 什么叫衰减子？以色氨酸操纵

子为例说明衰减子的调控机制。

⑴原核生物基因转录不依赖ρ

（rho）因子的终止结构------茎环结

构紧接约6个U，使RNA聚合酶脱

落，转录终止，称为衰减子

（attenuator）。

⑵细菌E．Coli具备合成色氨酸所

需要的酶，这些酶的编码基因串联

成一个操纵子------trp operon , trp

operon是一个阻遏型操纵子，在第

一个结构基因与启动序列P之间有

一个衰减子区域(attenuator region)。

当细菌内色氨酸浓度很高时，trp

operon表达关闭。是因为trp operon

的序列1中有两个色氨酸密码子，

色氨酸浓度高时，核蛋白体很快通

过编码序列1，并封闭序列2，这种

与转录偶联进行的翻译过程导致序

列3、4形成一个不依赖ρ（rho）

因子的终止结构------衰减子

attenuator[茎环结构紧接约6个U]，

使RNA聚合酶脱落，转录终止。而

细菌内色氨酸浓度缺乏时，trp

operon转录，转录速率受转录衰减

机制调节。色氨酸缺乏，没有色氨

酸－tRNA 供给，核蛋白体翻译停

止在序列1中的两个色氨酸密码子

前，序列2与序列3形成发夹结构，

阻止了3、4形成衰减结构，RNA

转录继续进行。实质上是转录与一

个前导肽翻译过程的偶联，是原核

特有的一种基因调控机制。

5、试列举几种研究基因表达调控的

方法,并简述其原理。

目前常用的方法有：（1）、电泳迁移

率实验（EMSA）又称凝胶阻滞试

验，是体外分析DNA（或RNA）

结合蛋白和特异DNA （或RNA）