1、绪 论一 、 名 词1 、 分 子 生 物 学 Molecular Biology2 、 中 心 法 则 Central Dogma二 、 问 答1 、 简 述 孟 德 尔 、 摩 尔 根 、 Avery、 沃 森 和 克 里 克 、 雅 各 布 和 莫 诺 ，尼 伦 伯 格 和 科 拉 纳 等 人 对 分 子 生 物 学 发 展 的 贡 献2 、 早 期 验 证 遗 传 物 质 是 DNA的 实 验 有 哪 些 ， 具 体 过 程 是 ？3 、 分 子 生 物 研 究 的 内 容 包 括 哪 些 ？DNA的 复 制 、 转 录 与 翻 译DNA重 组 技 术基 因 表 达 调 控 研 究生
2、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 究第 1 章 、 染 色 体 与 DNA第 一 节 、 染 色 体 与 DNA名 词 1 、 DNA双 螺 旋 ： 两 条 多 核 苷 酸 链 反 向 平 行 盘 绕 所 生 成 的 双 链 结 构 .2 、 DNA三 级 结 构 : DNA 双 螺 旋 进 一 步 扭 曲 盘 绕 形 成 的 特 定 空 间 结构 。3 、 核 小 体 ： 是 由 核 心 颗 粒 （ H2 A、 H2 B、 H3 、 H4 各 两 个 分 子 生 成的 八 聚
3、体 ） 和 连 接 区 DNA（ 大 约 2 0 0 bpDNA） 组 成4 、 卫 星 DNA： 又 称 随 体 DNA。 因 为 真 核 细 胞 DNA的 一 部 分 是 不 被转 录 的 异 染 色 质 成 分 ， 其 碱 基 组 成 与 主 体 DNA不 同 ， 因 而 可 用密 度 梯 度 离 心 。 卫 星 DNA通 常 是 高 度 串 联 重 复 的 DNA5 、 端 粒 （ Telomere） ： 是 位 于 真 核 细 胞 线 性 染 色 体 末 端 的 特 殊 结构 ,由 一 段 重 复 串 联 的 DNA序 列 与 端 粒 结 合 蛋 白 构 成 .6 、 端 粒 T环
4、结 构 ： 端 粒 形 成 T环 结 构 使 染 色 体 末 端 封 闭 起 来 ， 免 遭破 坏 .7 、 单 顺 反 子 ： 真 核 基 因 转 录 产 物 为 单 顺 反 子 ， 即 一 条 mRNA模 板只 含 有 一 个 翻 译 起 始 点 和 一 个 终 止 点 ， 因 而 一 个 基 因 编 码 一 条多 肽 链 或 RNA链 。8 、 断 裂 基 因 （ splitting gene） ： 真 核 生 物 结 构 基 因 ， 由 若 干 个 编码 区 和 非 编 码 区 互 相 间 隔 开 但 又 连 续 镶 嵌 而 成 ， 去 除 非 编 码 区再 连 接 后 ， 可 翻 译
5、 出 由 连 续 氨 基 酸 组 成 的 完 整 蛋 白 质 ， 这 些 基因 称 为 断 裂 基 因9 、 间 隔 基 因 (Interrupted gene)： 由 于 这 组 基 因 发 生 突 变 时 会 导 致果 蝇 体 节 模 式 发 生 间 隔 缺 失 现 象 ， 所 以 将 它 们 称 为 间 隔 基 因1 0 、 外 显 子 (Exon) 是 真 核 生 物 基 因 的 一 部 分 ， 它 在 剪 接 (Splicing)后仍 会 被 保 存 下 来 ， 并 可 在 蛋 白 质 生 物 合 成 过 程 中 被 表 达 为 蛋 白质1 1 、 内 含 子 (Intron ) 在
6、 转 录 后 的 加 工 中 ， 从 最 初 的 转 录 产 物 除 去 的内 部 的 核 苷 酸 序 列1 2 、 单 核 苷 酸 多 态 性 Single Nucleotide Polymorphism， SNP： 主 要 是指 在 基 因 组 水 平 上 由 单 个 核 苷 酸 的 变 异 所 引 起 的 DNA序 列 多 态性 。1 3 、 微 卫 星 DNA Microsatelite DNA： 重 复 单 位 序 列 最 短 ， 只 有 2 6 b p ， 串 联 成 簇 ， 长 度 5 0 1 0 0 b p ， 又 称 为 短 串 联 重 复 序 列1 4 、 简 单 序 列
7、重 复 simple sequence repeat， SSR： 基 因 组 中 以 少 数几 个 核 苷 酸 ( 多 数 为 2 4 个 ) 为 单 位 多 次 串 联 重 复 组 成 的 长 达几 十 个 核 苷 酸 的 序 列1 5 、 3 ,5 磷 酸 二 酯 键 ： 是 四 种 脱 氧 核 苷 酸 相 连 形 成 多 聚 脱 氧 核 苷酸 链 之 间 的 连 接 方 式 ， 即 由 前 一 核 苷 酸 的 3 -OH与 下 一 位 核 苷酸 的 5 位 磷 酸 间 形 成 磷 酸 二 酯 键 ， 构 成 一 个 线 性 大 分 子 。1 6 、 染 色 体 : 是 细 胞 内 具 有
8、 遗 传 性 质 的 遗 传 物 质 深 度 压 缩 形 成 的 聚合 体 ， 易 被 碱 性 染 料 染 成 深 色1 7 、 组 蛋 白 : 真 核 生 物 体 细 胞 染 色 质 中 的 碱 性 蛋 白 质 ， 组 蛋 白 与 带负 电 荷 的 双 螺 旋 DNA结 合 构 成 染 色 体 的 组 要 部 分 。1 8 、 C值 (C-value): 一 种 生 物 单 倍 体 基 因 组 DNA的 总 量 称 为 C值 (C-value)， 它 是 恒 定 的 ， 是 每 一 物 种 的 重 要 特 征 .1 9 、 C值 反 常 现 象 : C值 一 般 随 生 物 进 化 而 增
9、加 , 但 也 存 在 某 些 低 等 生物 的 C值 比 高 等 生 物 大 , 即 C值 反 常 现 象2 0 、 MicroRNA: 是 一 类 由 内 源 基 因 编 码 的 长 度 约 为 2 0 -2 2 个 核 苷 酸 的非 编 码 单 链 RNA分 子 ， 由 MicroRNA前 体 产 生2 1 、 siRNA: 一 般 是 人 工 体 外 合 成 的 ， 通 过 转 染 /化 进 入 体 内 ， 是 RNA干 涉 的 中 间 产 物2 2 、 RNA干 涉 : 是 指 在 进 化 过 程 中 高 度 保 守 的 、 由 双 链 RNA（ double-stranded RN
10、A， dsRNA） 诱 发 的 、 同 源 mRNA高 效 特 异 性 降 解 的现 象 。问 答 1 、 DNA的 一 级 结 构 及 其 意 义指 DNA分 子 中 脱 氧 核 苷 酸 的 排 列 顺 序 ， 由 于 核 苷 酸 之 间 的 差 异 仅 仅 是 碱基 的 不 同 ， 故 可 称 为 碱 基 顺 序 (bp)。意 义 ： 生 物 遗 传 信 息 以 核 苷 酸 不 同 的 排 列 顺 序 编 码 在 DNA分 子 上 ， 核 苷酸 排 列 顺 序 变 了 ， 它 的 生 物 学 含 义 也 就 不 同 了 。 因 此 测 定 DNA的 碱 基 排列 顺 序 是 分 子 生 物
11、 学 的 基 本 课 题 之 一 。2 、 DNA双 螺 旋 结 构 提 出 的 主 要 依 据 及 其 主 要 内 容 （ 特 征 ） ？DNA双 螺 旋 结 构 的 主 要 依 据 ： 1 ) Chargaff规 则 ： A=T、 C=G； 嘌 呤 =嘧啶 ， 即 A+G=T+C。 不 同 生 物 组 织 DNA在 总 的 碱 基 组 成 上 有 很 大 差 异 ， 表 现 在 A+T/G+C比 值（ 不 对 称 比 率 ） 的 不 同 ， 亲 缘 相 近 的 生 物 ， 其 DNA碱 基 组 成 相 近 ， 既 不对 称 比 率 相 近 2 ） DNAX射 线 衍 射 图 。 表 明 了
12、 DNA结 构 的 螺 旋 周 期 性 ，碱 基 的 空 间 取 向 ， 分 子 间 距 离 3 ) DNA碱 基 物 化 数 据 的 测 定特 征 ： (1 ) 主 链 ： 由 二 条 相 互 平 行 而 走 向 相 反 的 脱 氧 核 苷 酸 链 围 绕 一 共同 中 轴 向 右 盘 旋 形 成 双 螺 旋 构 型 ； 糖 与 磷 酸 在 外 侧 。 (2 ) 碱 基 对 ： 碱 基位 于 螺 旋 的 内 侧 ， 两 条 单 链 间 以 碱 基 对 之 间 形 成 氢 键 连 接 ， A与 T间 形 成两 个 氢 键 ， G与 C间 形 成 三 个 氢 键 。 碱 基 平 面 与 螺 旋
13、中 轴 垂 直 (3 ) 大 沟 和小 沟 ： 大 沟 和 小 沟 分 别 指 双 螺 旋 表 面 凹 下 去 的 较 大 沟 槽 和 较 小 沟 槽 。(4 ) 结 构 参 数 ： 螺 旋 直 径 2 nm； 螺 旋 周 期 包 含 1 0 对 碱 基 ， 螺 距 3 .4 nm； 相邻 碱 基 对 平 面 的 间 距 0 .3 4 nm。3 、 什 么 是 DNA二 级 结 构 多 态 性 ？ 有 什 么 意 义 ？指 的 是 DNA构 象 的 可 变 性 ， 处 于 一 种 动 态 平 衡 。 DNA的 二 级 结 构 有 ：1 .B-DNA:在 相 对 湿 度 为 9 2 %的 DNA
14、钠 盐 ， 是 最 常 见 的 DNA构 像 。 2 .A-DNA:在 相 对 湿 度 为 7 5 %以 下 的 DNA纤 维 ， 对 基 因 表 达 有 重 要 意 义 。3 .Z-DNA:左 手 螺 旋 ， 调 控 基 因 的 转 录 。 4 .ts-DNA:三 股 螺 旋意 义 ： 拓 宽 了 人 们 的 视 野 ， 发 现 生 物 体 中 最 为 稳 定 的 遗 传 物 质 也 可 以 采用 不 同 的 姿 态 来 实 现 其 丰 富 多 采 的 生 物 学 功 能 。4 、 DNA三 级 结 构 的 内 容 和 意 义 ？DNA三 级 结 构 ： DNA双 螺 旋 进 一 步 扭 曲
15、 盘 绕 形 成 的 特 定 空 间 结 构 即 超 螺旋 结 构 。 包 括 线 状 DNA形 成 的 纽 结 、 环 状 DNA形 成 麻 花 状 结 构 等超 螺 旋 的 意 义 ： 超 螺 旋 形 式 是 DNA分 子 复 制 和 转 录 的 需 要 超 螺 旋可 使 DNA分 子 形 成 高 度 致 密 的 状 态 从 而 得 以 容 纳 于 有 限 的 空 间 5 、 真 核 生 物 染 色 体 的 化 学 组 成 ？ 这 些 成 分 是 如 何 包 装 成 染 色 体的 ？主 要 化 学 成 分 : DNA和 蛋 白 质 ， 蛋 白 质 又 分 为 组 蛋 白 和 非 组 蛋 白
16、 ， 组 蛋白 包 括 H1 、 H2 A、 H2 B、 H3 及 H4 。 组 装 过 程 ： 1 ， 首 先 组 蛋 白 组 成 盘 装八 聚 体 ， DNA缠 绕 其 上 ， 成 为 核 小 体 颗 粒 ， 两 个 颗 粒 之 间 经 过 DNA连接 ， 形 成 外 径 1 0 nm的 纤 维 状 串 珠 ， 称 为 核 小 体 串 珠 纤 维 ； 2 ， 核 小 体 串珠 纤 维 在 酶 的 作 用 下 形 成 每 圈 6 个 核 小 体 ， 外 径 3 0 nm的 螺 旋 结 构 ； 3 ，螺 旋 结 构 再 次 螺 旋 化 ， 形 成 超 螺 旋 结 构 ； 4 ， 超 螺 线 管
17、 ， 形 成 绊 环 ， 即线 性 的 螺 线 管 形 成 的 放 射 状 环 。 绊 环 再 非 组 蛋 白 上 缠 绕 即 形 成 了 显 微 镜下 可 见 的 染 色 体 结 构 。6 、 原 核 生 物 染 色 体 的 基 本 特 点 ？1 、 结 构 简 炼 。基 因 组 很 小 ， 一 般 只 有 一 条 染 色 体 且 大 都 带 有 单 拷 贝 基 因 ；绝 大 部 分 是 用 来 编 码 蛋 白 质 的 ， 少 部 分 调 控 序 列 ；几 乎 每 个 基 因 序 列 都 与 它 所 编 码 的 蛋 白 质 序 列 呈 线 性 对 应 状 态 。2 、 多 顺 反 子转 录
18、或 编 码 功 能 相 关 的 RNA或 蛋 白 质 的 基 因 ， 往 往 丛 集 在 基 因 组 的 一 个或 几 个 特 定 部 位 ， 形 成 转 录 单 元 并 转 录 产 生 含 多 个 mRNA的 分 子 ， 称 为多 顺 反 子 mRNA。3 、 重 叠 基 因一 些 细 菌 和 动 物 病 毒 存 在 重 叠 基 因 ， 同 一 段 DNA能 携 带 两 种 不 同 蛋 白 质的 信 息7 、 真 核 生 物 染 色 体 的 基 本 特 点 ？1 .基 因 组 庞 大 ， 蛋 白 质 结 合 形 成 染 色 体 ， 储 存 于 细 胞 核 内 。2 .转 录 产 物 为 单
19、顺 反 子 mRNA 。3 .大 部 分 基 因 属 于 断 裂 基 因 ， 有 内 含 子 和 外 显 子 存 在 ， 基 因 是 不 连 续的 。4 .存 在 大 量 的 顺 式 作 用 元 件 ， 如 启 动 子 、 增 强 子 、 沉 默 子 。5 .大 部 分 为 非 编 码 序 列 ， 占 整 个 基 因 组 序 列 的 9 0 %以 上 。6 .含 有 大 量 的 重 复 序 列 。7 .存 在 大 量 的 DNA多 态 性 ， 如 SNP和 短 串 联 重 复 序 列 多 态 性 。8 .含 有 端 粒 结 构 。8 、 端 粒 的 功 能第 一 ， 保 护 染 色 体 不 被
20、 核 酸 酶 降 解 ；第 二 ， 防 止 染 色 体 相 互 融 合 ；第 三 ， 为 端 粒 酶 提 供 底 物 ， 解 决 DNA复 制 的 末 端 隐 缩 ， 保 证 染 色 体 的 完全 复 制 。9 、 真 核 基 因 组 非 编 码 序 列 包 括 哪 些与 基 因 表 达 有 关 的 各 种 调 控 序 列内 含 子 （ intron）高 度 重 复 序 列部 分 中 度 重 复 序 列非 编 码 RNA（ non-coding RNA）第 二 节 、 DNA的 复 制名 词 1 、 半 保 留 复 制 (semiconservation replication)： 在 DNA
21、复 制 时 ， 亲代 DNA的 双 螺 旋 先 行 解 旋 分 开 ， 然 后 以 每 条 链 为 模 板 ， 按 碱 基互 补 配 对 原 则 ， 在 这 两 条 链 上 各 形 成 一 条 互 补 链 ， 每 个 子 代DNA的 一 条 链 来 自 亲 代 DNA， 另 一 条 链 则 是 新 合 成 的2 、 复 制 叉 （ replication fork） ： DNA分 子 中 正 在 进 行 复 制 的 部 位为 复 制 叉 ,它 由 两 股 亲 代 链 及 在 其 上 新 合 成 的 子 链 构 成3 、 复 制 眼 （ replication eye） ： DNA的 正 在 复
22、 制 的 部 分 在 电 镜 下 观察 起 来 犹 如 一 只 眼 睛 ， 称 为 复 制 眼 。4 、 半 不 连 续 复 制 (Semi-discontinuous replication)： 这 种 前 导 链 的连 续 合 成 和 滞 后 链 的 不 连 续 合 成 称 为 DNA合 成 的 半 不 连 续 复 制5 、 前 导 链 (leading strand)： 以 复 制 叉 移 动 的 方 向 为 基 准 ， 一 条 模板 链 是 3 5 ， 以 此 为 模 板 而 进 行 的 新 生 DNA链 的 合 成 沿 5 -3 方向 连 续 进 行 ， 这 条 链 称 为 前 导
23、链6 、 滞 后 链 (lagging strand)： 在 DNA复 制 中 与 复 制 叉 前 进 的 方 向 相反 ， 而 且 是 分 段 、 不 连 续 合 成 的 这 条 链 称 为 滞 后 链 .7 、 冈 崎 片 段 ( Okazaki fragment)： 滞 后 链 合 成 的 片 段 即 为 冈 崎 片段8 、 复 制 起 点 Origin of replication: DNA复 制 在 生 物 细 胞 中 要 从 DNA分 子 上 特 定 位 置 开 始 ， 这 个 特 定 位 置 称 为 复 制 起 点9 、 复 制 子 (replicon):DNA复 制 从 起 点
24、 开 始 双 向 进 行 直 到 终 点 为 止 ，每 一 个 这 样 的 DNA单 位 称 为 复 制 子1 0 、 酵 母 自 主 复 制 序 列 autonomous replication sequence， ARS:是酵 母 复 制 的 起 点 ， 包 括 数 个 复 制 起 始 位 必 需 的 保 守 区 。 不 同 的ARS都 含 有 A-T的 1 1 bp保 守 区1 1 、 DNA拓 扑 异 构 酶 (DNA Topisomerase):能 在 DNA分 子 中 改 变 两 条链 的 环 绕 次 数 的 酶 ， 它 的 作 用 机 制 首 先 打 断 DNA， 让 DNA绕
25、过断 裂 点 后 再 封 闭 形 成 双 螺 旋 或 超 螺 旋 DNA.1 2 、 解 螺 旋 酶 (Helicase):用 ATP水 解 获 得 的 能 量 来 打 断 氢 键 ， 解 开 双链 DNA并 在 DNA上 沿 一 定 方 向 移 动 的 一 类 酶1 3 、 单 链 DNA结 合 蛋 白 (Single stranded DNA binding protein, SSB):与单 链 DNA结 合 的 蛋 白 ， 维 持 DNA单 链 状 态1 4 、 引 发 酶 (Primase):催 化 引 物 RNA分 子 的 合 成 ， 为 DNA复 制 提 供RNA引 物 的 酶 类
26、1 5 、 引 发 体 （ primosome） :引 发 酶 与 其 它 蛋 白 质 所 形 成 的 复 合 体 称为 引 发 体1 6 、 DNA连 接 酶 (DNA ligase ):催 化 DNA链 的 5 -PO4 与 另 一 DNA链 的 3 -OH生 成 磷 酸 二 酯 键 ， 使 具 有 相 同 粘 末 端 或 平 端 的 DNA末 端 连 接起 来1 7 、 切 口 (nick):DNA连 接 酶 只 能 修 复 磷 酸 二 酯 键 的 断 裂 ， 称 切 口1 8 、 缺 口 (gap):DNA分 子 中 核 苷 酸 缺 失 ， 称 缺 口1 9 、 DNA链 的 延 伸
27、:2 0 、 复 制 体 (replisome):由 解 旋 酶 、 引 发 酶 和 DNA p o l 全 酶 组 成的 复 合 体 ， DNA合 成 时 ， 沿 着 复 制 叉 的 方 向 移 动2 1 、 回 环 复 制 模 型 Trombone model:DNA p o l 两 个 催 化 核 心 分 别和 DNA的 两 条 模 板 链 结 合 ， 全 酶 延 着 前 导 链 模 板 随 着 复 制 叉 的移 动 而 移 动 ， 而 后 滞 链 模 板 从 复 制 体 上 “拉 出 ”一 段 ， 形 成 一 个环 形 成 回 环 进 行 复 制2 2 、 “”型 复 制 :DNA从
28、复 制 起 点 开 始 ， 双 向 同 时 进 行 ， 中 间 产 物 呈 样 形 状 ， 故 又 称 “型 复 制2 3 、 滚 环 (Rolling circle)复 制 :是 小 分 子 量 的 环 状 DNA分 子 所 采 取 一 种特 殊 单 向 复 制 形 式 。2 4 、 D环 (D-loop)复 制 :单 向 复 制 的 特 殊 方 式 ， 线 粒 体 和 叶 绿 体 DNA的 复 制 采 取 这 种 方 式 问 答 1 、 复 制 起 点 的 一 般 特 征1 )多 个 独 特 的 短 的 重 复 序 列 组 成 ； 2 )复 制 起 点 附 近 富 含 A-T； 3 )短
29、的 重 复序 列 被 多 亚 基 的 复 制 起 点 结 合 蛋 白 识 别 。2 、 DNA复 制 所 需 的 酶 和 其 它 蛋 白 质 包 括 哪 些 ？ 它 们 的 主 要 功 能 是什 么 ？1 . DNA聚 合 酶 ： 在 RNA/DNA的 3 -OH末 端 ， 以 dNTP为 底 物 ， 按 模 板 DNA上 的 指 令 由 DNA pol逐 个 将 核 苷 酸 加 上 去 ， 催 化 新 链 不 断 延 长 。 此外 ， 还 具 有 核 酸 外 切 酶 活 性 。2 . DNA拓 扑 异 构 酶 :通 过 切 断 、 旋 转 和 再 连 接 作 用 ， 理 顺 DNA链 -三
30、级结 构 的 调 整3 . 解 螺 旋 酶 :解 开 DNA双 螺 旋4 . 单 链 DNA结 合 蛋 白 ： 维 持 DNA单 链 状 态5 . 引 发 酶 ： 催 化 引 物 RNA分 子 的 合 成 ， 为 DNA复 制 提 供 RNA引 物6 . DNA连 接 酶 ： 使 具 有 相 同 粘 末 端 或 平 端 的 DNA末 端 连 接 起 来3 、 试 述 DNA复 制 的 基 本 过 程DNA复 制 分 为 起 始 、 延 长 、 终 止 三 个 过 程 。 1 .DNA复 制 的 起 始 ： 1 ） DNA复 制 起 点 双 链 解 开 。 DnaA蛋 白 识 别 、 结 合 于
31、 ori C的 重 复 序 列 然 后 在 HU的 帮 助 下 DnaA蛋 白 与 DNA形 成 复 合 物 ，促 使 解 链 最 后 在 DnaC的 协 助 下 ， DnaB结 合 于 初 步 打 开 的 双 链 ， 并 用 其解 螺 旋 酶 活 性 使 双 链 解 开 一 定 长 度 。 2 ） 引 发 前 体 (preprimosome)的 形成 。 DnaB与 oriC组 成 引 发 前 体 3 ） 引 发 体 (primosome)与 RNA引 物 的 形成 。 引 发 前 体 进 一 步 与 引 发 酶 DnaG组 装 成 引 发 体 ， 引 发 体 在 单 链 DNA上移 动 (
32、与 其 他 因 子 有 关 ） ， 在 DnaB的 作 用 下 识 别 DNA复 制 起 点 位 置 。 2 .DNA链 的 延 伸 ： 1 )前 导 链 的 延 伸 .前 导 链 沿 着 5 3 方 向 可 以 连 续 延 长 ，方 向 与 复 制 叉 方 向 一 致 2 )滞 后 链 的 的 延 伸 .岗 崎 片 段 延 伸 ， 引 发 体 在 合 适的 位 点 合 成 下 一 岗 崎 片 段 的 RNA引 物 。 钳 装 配 器 处 于 准 备 状 态 。 岗 崎 片段 延 伸 到 前 一 个 岗 崎 片 段 附 近 时 ， 亚 基 脱 离 DNA polIII， 引 发 体 适 时 解
33、体 。 RNA引 物 与 DNA形 成 的 双 链 被 钳 装 配 器 识 别 ， 被 2 个 亚 基 夹 住 。 亚基 带 着 DNA/RNA转 移 到 DNA polIII上 。 重 复 以 上 步 骤 。 3 )DNA复 制 的 终 止 . 4 、 复 制 起 始 过 程 中 各 种 蛋 白 质 的 作 用蛋 白 功 能DnaA 协 同 结 合 于 9 bp和 1 3 bp重 复 顺 序RNA聚 合酶 短 的 RNA分 子 ， 以 帮 助 解 离 两 条 DNA链DnaB 结 合 于 DnaG， 提 供 解 旋 酶 活 性DnaC 和 DnaB形 成 复 合 体HU 组 蛋 白 样 蛋
34、白 ， 激 发 复 合 体 形 成DnaG 引 发 酶 ， 合 成 RNA引 物SSB 稳 定 单 链Topo 旋 转 酶 ， 解 除 正 超 螺 旋5 、 一 个 聚 合 酶 全 酶 /复 制 体 是 怎 样 负 责 两 条 链 的 合 成 呢 ？ 即 回 环复 制 模 型 是 如 何 解 释 后 随 链 的 合 成 。岗 崎 片 段 延 伸 ， 引 发 体 在 合 适 的 位 点 合 成 下 一 岗 崎 片 段 的 RNA引 物 。 钳装 配 器 处 于 准 备 状 态 。 岗 崎 片 段 延 伸 到 前 一 个 岗 崎 片 段 附 近 时 ， 亚 基脱 离 DNA polIII， 引 发
35、 体 适 时 解 体 。 RNA引 物 与 DNA形 成 的 双 链 被 钳 装 配器 识 别 ， 被 2 个 亚 基 夹 住 。 亚 基 带 着 DNA/RNA转 移 到 DNA polIII上 。 重复 以 上 步 骤 。6 、 原 核 与 真 核 生 物 中 的 DNA聚 合 酶 有 哪 些 ?功 能 如 何 ？原 核 生 物 DNA聚 合 酶分 类 DNA聚 合 酶 I DNA聚 合 酶 II DNA聚 合 酶 III生 物 学 功 能切 除 引 物DNA损 伤 修 复延 长 子 链延 长 冈 崎 片 段校 读 作 用 校 读 作 用DNA损 伤 修 复真 核 生 物 五 种 DNA聚
36、 合 酶DNA聚 合酶 （ ） （ ） （ ） 功 能 DNA引 物合 成 后 随 链 的合 成 前 导 链 的合 成 ， 复制 修 复损 伤 修 复 线 粒 体DNA复 制7 、 端 粒 的 复 制 模 型（ 1 ） 首 先 是 端 粒 酶 与 端 粒 DNA结 合 ， 端 粒 酶 中 的 RNA与 凸 出 的 3 模 板 配对 ；（ 2 ） 以 RNA为 模 板 ， 在 DNA3 端 上 从 头 合 成 DNA；（ 3 ） 延 伸 六 个 nt；（ 4 ） 合 成 一 个 重 复 单 位 后 ， 端 粒 酶 向 DNA模 板 新 合 成 的 3 移 动 ， RNA再和 模 板 配 对 ，
37、就 这 样 循 环 往 复 ， 周 而 复 始 。 最 后 延 伸 的 3 端 再 回 折 ， 以GG配 对 的 方 式 形 成 发 夹 结 构 ， 产 生 端 粒 。第 三 节 、 突 变 与 修 复名 词 1 、 突 变 (mutation)： 可 以 通 过 复 制 而 遗 传 的 DNA结 构 的 任 何 永 久性 改 变2 、 碱 基 置 换 (base substitution)： 一 个 碱 基 被 另 一 个 碱 基 替 换3 、 转 换 （ transition） ： 嘌 呤 替 代 嘌 呤 、 嘧 啶 替 代 嘧 啶4 、 颠 换 （ transvertion） ： 嘌 呤
38、 变 嘧 啶 或 嘧 啶 变 嘌 呤5 、 碱 基 插 入 (base insertion)：6 、 碱 基 缺 失 (base deletion)：7 、 同 义 突 变 (cosense mutation)： 指 没 有 改 变 产 物 氨 基 酸 序 列 的 密码 子 变 化 ， 与 密 码 子 的 简 并 性 相 关8 、 错 义 突 变 (missense mutation)： 指 碱 基 序 列 的 改 变 引 起 了 产 物氨 基 酸 序 列 的 改 变 。9 、 无 义 突 变 (Nonsense mutation)： 指 碱 基 的 变 化 导 致 了 某 种 氨 基酸 的
39、密 码 子 变 为 蛋 白 质 合 成 的 终 止 密 码 子 。1 0 、 移 码 突 变 （ Frameshift mutation） ： 在 正 常 的 DNA分 子 中 ， 碱基 缺 失 或 增 加 非 3 的 倍 数 ， 造 成 这 位 置 之 后 的 一 系 列 编 码 发 生移 位 错 误 的 改 变 ， 这 种 现 象 称 移 码 突 变 。1 1 、 正 向 突 变 forward mutation： 改 变 野 生 型 性 状 的 突 变1 2 、 回 复 突 变 reverse mutation： 突 变 体 所 失 去 的 野 生 型 性 状 可 以通 过 第 二 次
40、突 变 得 到 恢 复 。1 3 、 抑 制 突 变 Suppressor mutations： 真 正 的 原 位 回 复 突 变 很 少 ，而 大 多 数 是 第 二 点 突 变 ， 原 来 的 突 变 位 点 依 然 存 在 ， 而 它 的 表现 型 效 应 被 基 因 组 第 二 位 点 突 变 所 抑 制 ， 因 而 又 称 为 抑 制 突 变。1 4 、 基 因 内 抑 制 突 变 Intragenic suppressor： 在 同 一 基 因 内 发 生 第 二次 突 变 ， 而 抑 制 或 校 正 第 一 次 突 变 所 产 生 的 结 果1 5 、 基 因 间 抑 制 突
41、变 Intergenic suppressors： 由 于 在 另 一 基 因 (抑 制基 因 ， suppression gene)发 生 突 变 而 产 生 抑 制 的 现 象1 6 、 错 配 修 复 ： 一 种 纠 正 复 制 后 子 链 中 错 配 碱 基 的 修 复 方 式1 7 、 直 接 修 复 ： 是 通 过 一 种 可 连 续 扫 描 DNA， 识 别 出 损 伤 部 位 的 蛋白 质 将 损 伤 部 位 直 接 修 复 的 方 法 。 该 修 复 方 法 不 用 切 断 DNA或切 除 碱 基1 8 、 切 除 修 复 ： 也 称 核 苷 酸 外 切 修 复 ， 这 是
42、一 种 取 代 紫 外 线 等 辐 射物 质 所 造 成 的 损 伤 部 位 的 暗 修 复 系 统 。 包 括 碱 基 切 除 修 复 和 核苷 酸 切 除 修 复1 9 、 重 组 修 复 ： 即 双 链 DNA中 的 一 条 链 发 生 损 伤 ， 在 DNA进 行 复 制时 ， 由 于 该 损 伤 部 位 不 能 成 为 模 板 ， 不 能 合 成 互 补 的 DNA链 ，所 以 产 生 缺 口 ， 而 从 原 来 DNA的 对 应 部 位 切 出 相 应 的 部 分 将 缺口 填 满 ， 从 而 产 生 完 整 无 损 的 子 代 DNA的 这 种 修 复 现 象2 0 、 SOS修
43、 复 ： 指 DNA受 到 严 重 损 伤 、 细 胞 处 于 危 急 状 态 时 所 诱 导的 一 种 DNA修 复 方 式 ， 修 复 结 果 只 是 能 维 持 基 因 组 的 完 整 性 ，提 高 细 胞 的 生 成 率 ， 但 留 下 的 错 误 较 多 ， 故 又 称 为 错 误 倾 向 修复 （ e rro r-p ro n e re p a ir） ， 使 细 胞 有 较 高 的 突 变 率 问 答1 、 引 起 DNA突 变 的 原 因 或 来 源 有 哪 些 ， 突 变 结 果 如 何 ？1 . 自 发 突 ： 1 ） DNA复 制 中 的 错 误 2 ） DNA的 自 发
44、 性 化 学 变 化 。 碱 基 的异 构 互 变 、 碱 基 的 脱 氨 基 作 用 、 脱 嘌 呤 与 脱 嘧 啶 、 碱 基 修 饰 与 链 断裂 、 转 座 成 分 的 致 突 变 作 用2 . 诱 发 突 变 ： 1 ） 物 理 因 素 引 起 的 DNA突 变 。 紫 外 线 的 致 突 变 作 用 、电 离 辐 射 引 起 的 DNA损 伤 、 2 ） 化 学 因 素 引 起 的 DNA突 变 。 碱 基 类 似物 突 变 剂 、 直 接 作 用 于 DNA模 板 的 突 变 剂 、 嵌 合 剂 的 致 突 变 作 用移 码 突 变 剂结 果 ： 1 .无 影 响 。 改 变 基
45、 因 型 (genotype)而 不 改 变 表 现 型 (phenotype)。产 生 遗 传 多 态 性 （ DNA多 态 性 ， 蛋 白 质 多 态 性 ） 。 2 .丧 失 某 些 功 能 。 生物 体 结 构 和 功 能 的 异 常 引 起 疾 病 ： 肿 瘤 、 生 殖 细 胞 基 因 突 变 传 递 至 后代 ， 导 致 遗 传 性 疾 病 的 发 生 。 3 .致 死 性 4 .进 化 ： 生 物 体 获 得 新 的 性 状 ，适 应 环 境 的 能 力 增 强 。 发 生 了 有 利 于 物 种 生 存 的 结 果 ， 使 生 物 进 化 。2 、 阐 述 DNA的 几 种
46、修 复 方 式 。重 组 修 复 ： 受 损 伤 的 DNA链 复 制 时 ， 产 生 的 子 代 DNA在 损 伤 的 对 应 部位 出 现 缺 口 。 完 整 的 另 一 条 母 链 DNA与 有 缺 口 的 子 链 DNA进 行 重 组 交换 ， 将 母 链 DNA上 相 应 的 片 段 填 补 子 链 缺 口 处 ， 而 母 链 DNA出 现 缺 口 。以 另 一 条 子 链 DNA为 模 板 ， 经 DNA聚 合 酶 催 化 合 成 一 新 DNA片 段 填 补母 链 DNA的 缺 口 ， 最 后 由 DNA连 接 酶 连 接 ， 完 成 修 补 。 重 组 修 复 不 能 完全 去
47、 除 损 伤 ， 损 伤 的 DNA段 落 仍 然 保 留 在 亲 代 DNA链 上 ， 只 是 重 组 修 复后 合 成 的 DNA分 子 是 不 带 有 损 伤 的 ， 但 经 多 次 复 制 后 ， 损 伤 就 被 “冲淡 ”了 ， 在 子 代 细 胞 中 只 有 一 个 细 胞 是 带 有 损 伤 DNA的直 接 修 复 ： 通 过 种 可 连 续 扫 描 DNA， 识 别 出 损 伤 部 位 的 蛋 白 质 将 损 伤 部位 直 接 修 复 ， 该 修 复 方 法 不 用 切 断 DNA或 切 除 碱 基切 除 修 复 ： 在 几 种 酶 的 协 同 作 用 下 ， 先 在 损 伤
48、的 任 一 端 打 开 磷 酸 二 酯键 ， 然 后 外 切 掉 一 段 寡 核 苷 酸 ； 留 下 的 缺 口 由 DNA聚 合 酶 催 化 合 成 来 填补 ， 最 后 再 由 连 接 酶 将 其 连 接 起 来SOS修 复 ： 是 细 胞 DNA受 到 严 重 损 伤 、 细 胞 处 于 危 急 状 态 时 所 诱 导 的 一种 DNA修 复 方 式 ， 当 DNA两 条 链 的 损 伤 邻 近 时 ， 损 伤 不 能 被 切 除 修 复或 重 组 修 复 ， 这 时 在 核 苷 酸 内 切 酶 、 外 切 酶 的 作 用 下 造 成 损 伤 处 DNA链空 缺 ， 再 由 损 伤 诱
49、导 产 生 的 一 套 特 殊 DNA聚 合 酶 -SOS修 复 酶 类 ， 催 化空 缺 部 位 DNA的 合 成 ， 这 时 补 上 去 的 的 核 苷 酸 是 随 机 的 ， 使 细 胞 有 较高 的 突 变 率 。错 配 修 复 ： 在 DNA复 制 时 母 链 会 被 甲 基 化 ， 一 旦 DNA链 上 碱 基 出 现 错配 ， 修 复 系 统 就 会 根 据 “保 存 母 链 ， 修 复 子 链 ”的 原 则 ， 找 出 错 误 碱 基 所在 的 DNA链 ， 并 在 对 应 于 母 链 甲 基 化 腺 苷 酸 上 游 鸟 苷 酸 的 5 位 置 切 开 子链 ， 然 后 启 动 修 复 途 径 ， 合 成 新 的 子 链 。第 四 节 、 DNA重 组名 词 、1 、 重 组 （ recombination） ： 2 个 DNA 分 子 间 或 一 个 DNA 分 子 的 不同 部 位 间 ， 通 过 断 裂 和 重 接 ， 交 换 DNA 片 段 从 而 改 变 基 因 的 组合 和 序 列2 、 Holliday model： 通 过 要 发 生 重 组 的 2
