双语分子生物学

老阚班双语分子生物学
题型：填空、名解、选择、判断改错、简答、论述
一、绪论
1.molecular biology（分子生物学）：分子生物学是研究核酸、蛋白质等所
有生物大分子的形态、结构特征及其重要性、规律性和相互关系的科学。

2.DNA发现者：James Watson and Francis Crick
DNA发现的实验：图1-1（P7）、图1-2（P8）
3.DNA全称——Deoxyribonucleic Acid
RNA全称——Ribonucleic Acid
4.分子生物学主要研究内容：
◆DNA重组技术
◆基因表达调控研究
◆生物大分子的结构功能研究—结构分子生物学
◆基因组、功能基因组与生物信息学研究
5.DNA recombinant technique(DNA重组技术)：是20世纪70年代初
兴起的技术科学，目的是将不同DNA片段按照人们的设计定向连接起
来，在特定的受体细胞中与载体同时复制并得到表达，产生影响受体细
胞的新的遗传性状
二、染色体与DNA
1.Nucleosome(核小体)：核小体是染色体结构的基本单位、由H2A、H2B、
H3、H4各两个分子生成的八聚体和由大约200bp的DNA组成的。

八聚
体在中间，DNA分子盘绕在外，而H1则在核小体的外面。

每个核小体
只有一个H1。

2.C值反常现象（C-value paradox）：C值往往与种系进化的复杂程度不一
致，某些低等生物却具有较大的C值。

3.关于DNA结构的词汇：double–helix（双螺旋）、base（碱基）
sugar-phosphate backbonts（糖-磷酸骨架）、base pairs（碱基对）
right/left-handed double-helix（右/左手双螺旋）
4.DNA类型：右手螺旋：A-DNA，B-DNA
左手螺旋：Z-DNA
5.组蛋白：Octameric core （H2A、H2B、H3、H4）+外围（H1）
6.真核生物重复序列类型：单拷贝、轻度（或低度）重复、中度重复、高
度重复（四个空）
不重复序列、中度重复序列、高度重复序列（三个空）
7.真核生物基因组的特征：
1)真核基因组庞大
2)存在大量的重复序列
3)大部分为非编码序列
4)转录产物为单顺反子
5)断裂基因，有内含子结构
6)存在大量的顺式作用原件
7)具有端粒结构
8)细胞器基因, 转录和翻译在时间和空间上是
不偶联的；
9)有假基因化现象
8.Z-DNA的特点：
1)left-handed double helix with a zig-zag conformation of the
backbone (less smooth than B-DNA)
2)Narrower, more elongated helix than A or B.
3)Only one groove is observed, resembling the minor groove
4) A high G-C content favours Z conformation.
5)Z-DNA formation occurs during transcription of genes, at
transcription start sites near promoters of actively transcribed.
6)Base pairs nearly perpendicular to helix axis
9.DNA复制所需要的元素（Requirements for DNA replication）：
1.原料(Precursor)：四种脱氧核苷三磷酸
（dATP、dGTP、dCTP、dTTP)
2.模板(Template)：以DNA的两条链为模板链，合成子
代DNA
3.引物(Primer)：DNA的合成需要一段RNA链作为引物
4.酶：
a)引物合成酶（引发酶）(Primases)、
b)DNA聚合酶(DNA polymerase)
c)DNA连接酶(Ligases)
d)DNA 拓扑异构酶(DNA Topisomerase)
e)DNA 解螺旋酶/解链酶（DNA helicase)
10.复制的几种方式（Modes of DNA replication）：
a)线性DNA双链的复制
b)环状DNA双链的复制：
1)Theta replication
2)Rolling Circle Replication
3) D loop
11.The steps of BER
a)Damaged base
b)DNA glycosylase recognize the damaged base
c)Remove the base by hydrolysis of the N-glycosidic bond
d)The AP endonuclease removes the AP site and neighboring
nucleotides
e)The gap is filled by DNA polymerase I and DNA ligase
12.转座子（transposon, Tn）：是存在于染色体DNA上可自主复制和位移
的基因单位
13.转坐（transposition）:DNA转座是由可移位因子介导的遗传物质重
排现象, 又称移位。

14.Genetic effects of transposition:
i.插入突变
ii.新基因的产生
iii.染色体畸变
iv.生物进化
三、转录
1.Promoter（启动子）：与基因表达启动相关的顺式作用原件，是结构基因
的重要成份。

它是一段位于转录起始位点的5端上游区大约100-200bp
以内具有独立功能的DNA序列，能活化RNA聚合酶，使之与模板DNA
准确地相结合并具有转录起始的特异性。

2.启动子基本结构：transcription unit、upstream、downstream、5’-UTR
(5’-untranslated region)、3’-UTR (3’-untranslated region)
3.RNA转录大致过程：
a)Template recognition;
b)Initiation;
c)Elongation;
d)Termination.
4. E. coli RNA polymerase ：
a)The core enzyme has four polypeptide subunits: alpha (α ), beta
(β), beta' (β '), and omega ( ω ) in the stoichiometry α 2ββ '
ω.
b)The RNA polymerase holoenzyme contains an additional
subunit - sigma (σ).
5.Stages of transcription initiation in prokaryotes：
1)DNA binding
2)Promoter search
3)Formation of a closed promoter compolex
4)Forming the open promoter complex
5)Incorporating the first few nucleotides
6)Promoter clearance
6.Please describe the comparison of prokaryotic and eukaryotic mRNA.
答：（1）真核生物5’端有帽子结构，大部分成熟的mRNA还同时具有3’
多聚A尾巴，原核一般没有。

（2）原核的mRNA可以编码几个多肽，真核只能编码一个，原核生物以多顺反子的形式存在，真核以单顺反子形式存在。

（3）原核生物以AUG作为起始密码，有的以GUG，UUG作为起始密码，真核几乎永远以AUG作为起始密码。

（4）原核生物mRNA半衰期短，真核生物的mRNA半衰期长。

四、翻译
1.Codon:mRNA的碱基顺序中，每三个相邻的碱基序列决定一个氨基酸，
这三个碱基称为一个密码子或三联体遗传密码。

2.遗传密码的性质：连续性、简并性、通用性与特殊性、密码子与反密码
子的相互作用。

3.tRNA二级结构：受体臂、TψC臂、反密码子臂、D臂
三级结构：L(倒L)型
4. E.coli 30S 亚基: 16S rRNA + 21 Pr.
50S 亚基：5S、23S rRNA+36 Pr.
5.真核40S 亚基：18S rRNA + 30 Pr.
60S 亚基：5S、5.8S、28S RNA + 40 Pr.
6.leucine zipper: 指DNA结构域中含有一段约30个氨基酸组成的核心序列。

N-端富含碱性氨基酸，形成DNA结合面，其中每隔6个氨基酸残基有规
律地出现1个Leu残基。

这段序列在形成两性α-螺旋后，螺旋的一侧以
带电荷的氨基酸残基（如Arg、Asp）为主，具有亲水性；螺旋的另一侧
是排列成行的Leu,具疏水性，即为leucine zipper区。

两个具有亮氨酸拉
链区的反式作用因子以疏水力相互作用形成亮氨酸拉链。

7.Homeodomain : 又称同源结构域, 指DNA 结构域中含有一段相同的保守
序列,由60个氨基酸组成的螺旋-转折-螺旋(helix-turn-helix)结构的区域.
8.Housekeeping gene and luxury gene
housekeeping gene是以维持细胞正常结构、基本生命活动所需的蛋白质
的编码基因
时态基因又叫奢侈（luxury gene）基因，指只在发育一定时期才能表达
的一些特异性表达的基因.
9.Zine finger motif:是许多转录因子所共有的DNA结合结构域，具有很强
的保守性。

在DNA结构域中含有较多的Cys和His的区域，借肽链的弯
曲使2个Cys和2个His与一个锌离子，或4个Cys与一个锌离子络合成
的一个形似指状的三级结构。

10.Molecular chaperone: 是指一类在序列上没有相关性但有共同功能的保
守性蛋白质，它们能在细胞内帮助其它多肽进行正确的折叠、组装、运
转和降解。

可分为热休克蛋白家族和伴侣素。

11．增强子的特点（The features of enhancers）：
a)增强效应明显
b)增强效应与其位置和取向无关
c)大多为重复序列
d)有严密的组织和细胞特异性
e)没有基因专一性
f)大多受外部信号的调控
大题：
一、什么是分子标记？分子标记有什么特点？举出一例你所熟悉的的分子标记，论述它的原理、操作步骤及特点？
1.广义的分子标记(molecular marker)是指可遗传的并可检测的DNA序列或蛋白质。

蛋白质标记包括种子贮藏蛋白和同工酶（指由一个以上基因位点编码的酶的不同分子形式）及等位酶（指由同一基因位点的不同等位基因编码的酶的不同分子形式）。

狭义的分子标记概念只是指DNA标记，而这个界定现在被广泛采纳：能反映生物个体或种群间基因组中某种差异特征的DNA片段，它直接反映基因组DNA间的差异。

2.特点：(1)直接以DNA的形式表现，在生物体的各个组织、各个发育阶段均可检测到，不
受季节、环境限制，不存在表达与否等问题；
(2)数量极多，遍布整个基因组，可检测座位几乎无限；
(3)多态性高，自然界存在许多等位变异，无须人为创造；
3.以RFLP为例：该技术由Grodzicker等于1974年创立。

特定生物类型的基因组DNA经某一种限制性内切酶完全酶解后，会产生分子量不同的同源等位片段，或称限制性等位片段。

RFLP标记技术的基本原理就是通过电泳的方法分离和检测这些片段。

凡是可以引起酶解位点变异的突变，如点突变（新产生和去除酶切位点）和一段DNA的重新组织（如插入和缺失造成酶切位点间的长度发生变化）等均可导致限制性等位片段的变化，从而产生RFLP。

基本步骤：(1)DNA提取；
(2)用DNA限制性内切酶消化；
(3)凝胶电泳分离限制性片段；
(4)将这些片段按原来的顺序和位置转移到易操作的滤膜上；
(5)用放射性同位素或非放射性物质标记的DNA作探针与膜上的
DNA杂交（称Southern杂交）；
(6)放射性自显影或酶学检测显示出不同材料对该探针的限制性酶
切片段多态性。

RFLP标记的主要特点有：
（1）遍布于整个基因组，数量几乎是无限的；
（2）无表型效应，不受发育阶段及器官特异性限制；
（3）共显性，可区分纯合子和杂合子；
（4）结果稳定、可靠；
（5）DNA需要量大，检测技术繁杂，难以用于大规模的育种实践中。

二、以大肠杆菌色氨酸操纵子为例说明衰减子调控机制：
1.衰减子序列本身并不能实现衰减作用,而必须通过对前导序列上14个氨基酸的前导肽(leader peptide)的翻译才能实现.因此衰减作用的实质是以翻译手段控制基因的转录.
2.转录进行到前导区第90碱基处时,转录暂停,直到核糖体翻译前导肽.然后RNA聚合酶释放出来并移向弱化子位点.当它到达弱化子区时,决定是否继续转录的二级结构已经形成.
3.色氨酸操纵子前导肽中含有色氨酸密码子,当细胞中有色氨酸存在时,核糖体能够顺利地翻译出整个前导肽而在终止密码子UGA处停下来,这时核糖体占据了(1)区和(2)区的一部分,阻碍了(2)区和(3)区之间的配对,因而(3)区和(4)区配对,主生了终止子的发夹结构,于是实现转录的终止
4.当细胞内色氨酸缺乏时,核糖体停顿在两个色氨酸密码子上,这时核糖体占据了(1)区,而留下完整的(2)区以便与转录出的或即将转录出来的(3)区形成二级结构,这样(4)区转录出来后仍然是单链状态,不能形成带有发夹结构的终止子,于是转录继续进行下去.
还有几个类似于选择题（都是很简单的！）没有打上去，请见谅！。