分子生物学总复习.111.doc

分子生物学总复习第二章 染色体与DNA1、染色体的组装（高级结构） a、核小体通过组蛋白H1由连接DNA相连，犹如一串念珠 b、念珠串的核小体链进一步折叠盘绕形成30nm的染色质纤丝，每圈6个核小体 c、DNA与某些序列特异的DNA结合蛋白按一定区域联结成较大的突环 d、突环形成玫瑰花结形状的结构 e、组装成螺旋圈，构成染色单体串珠 染色质纤丝（d=30nm） 突环 玫瑰花结 螺线圈 染色单体 4.DNA修复系统主要有：错配修复、切除修复、重组修复、直接修复、SOS修复（记种类）错配修复系统：在DNA复制过程中发生错配时，会修正子链DNA中的错误，保存母链该系统识别母链的依据来自Dam甲基化酶，它能使位于5’-GATC序 列中腺苷酸的N6位甲基化一旦复制叉通过复制起始位点，母链就会在开 始DNA合成前几秒钟至几分钟内被甲基化此后，只要两条链上碱基配对出现错误，错配修复系统就会根据“保存母链，修正子链”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，启动修复可看P53图） 第三章 生物信息的传递—从DNA到RNA1.DNA的复制特点（5’ 3’）：半保留复制、半不连续复制a.用实验证明DNA的半保留复制？(1)将大肠杆菌长期在以15N作氮源的培养基中培养，得到15N-DNA。

该DNA分子的密度比普通DNA（14N-DNA）的密度大，在进行氯化铯密度梯度离心时，两种DNA 形成不同位置的区带2)再用普通培养基（含14N的氮源）培养15N标记的大肠杆菌，经过一代以后，所有DNA的密度都在14N-DNA和15N-DNA之间，即形成了一半14N和一半15N的杂合分子3)继续培养，第二代出现等量14N分子和14N-15N杂合分子4)再继续培养，看到14N-DNA 分子增多说明DNA分子在复制时均被分成两个亚单位，分别构成子代的一半，这些亚单位经过许多代复制仍然保持着完整性b.复制的半不连续性：先导链连续复制而后滞链不连续复制先导链：顺着解链方向生成的子链，复制是连续进行的一股链β夹子一直结合）后随链：因为复制的方向与解链方向相反，不能顺着解链方向连续延长，这股不连续复制的链称后随链复制中的不连续片段称为冈崎片段冈崎起始位点：β夹子结合的地方）2.环状双链DNA复制方式：θ型、滚环型、D-环型（D-loop）3.原核生物的DNA复制过程a.复制起点（OriC）：含有3个13bp的串联重复保守序列（GATCTNTTNTTTT）及4个9bp的串联重复（TTATNCANA）复制起始后，在OriC上形成的两个复制叉沿着整个基因组双向等速进行移动。

DNA复制的中间产物形成一个θ，两个复制叉在距起始点180°处会合1)DNA双螺旋的解旋首先在拓扑异构酶Ⅰ的作用下解开负超螺旋，并与解链酶共同作用，在复制起点处解开双链一旦局部解开双链，SSB蛋白(单链结合蛋白)马上与单链结合稳定其单链结构(2)DNA复制的引发首先由引发酶在DNA模板上合成一段RNA链（引物），提供引发末端，再由DNA聚合酶从RNA引物3’端开始合成新的DNA链后随链的引发过程由引发体完成RNase H降解RNA引物并由DNA聚合酶Ⅰ将缺口补齐，再由DNA连接酶将2个冈崎片段连在一起形成大分子DNAb.复制的终止E.coliDNA有两个终止区域（ter E,D,A和ter C,B），位于相遇点的另一侧100kb处，每一终止顺序对某一方向移动的复制叉来说是特异的当复制叉前移，遇到约22个碱基的重复性终止子序列（Ter）时，Ter-Tus复合物具有抗解链活性，阻止DnaB解链，使复制叉停止前进4.真核生物DNA复制过程复制叉上存在DNA聚合酶α和两个DNA聚合酶复合体（δε），前者负责引物合成，引发复制起始；后者分别负责先导链与后随链冈崎片段的合成RNA 酶H1发挥核酸内切酶活性，在靠近RNA与DNA的连接处切开引物，由具备5’-3’核酸外切酶活性的FEN1蛋白降解RNA片段，再由DNA连接酶Ⅰ将相邻的冈崎片段连接起来。

真核生物的DNA聚合酶（αδε主要，βγ次要）5.真核生物DNA复制5’端的问题 通过形成端粒结构和具有反转录酶活性的端粒酶来防止DNA复制时后随链缩短而产生的染色体部分缺失端粒酶能利用自身携带的RNA链作为模板，以dNTP为原料，以反转录的方式催化合成模板后随链5’端DNA片段或外加重复单位（如人染色体端粒为TTAGGG），以维持端粒一定的长度，从而防止染色体的短缺损伤6.转录与DNA复制的异同点都需要模板a.相同点 都以三磷酸核苷酸为底物（NTP或dNTP） 合成方向都是5’→3’ b.不同点转录不需引物；只转录DNA分子中的一个片段（称为转录单位或操纵子)；双链DNA中只有一条链具有转录活性（称为模板）；哪个基因被转录与特定的时间、空间、生理状态有关RNA聚合酶无校对功能三种转录后加工的比较剪接体的剪接rRNAⅠ型内含子rRNAⅡ型内含子基因外的成分U1~6GTP、Mg2+Mg2+能量要求ATP不需不需中间型分子套索结构线型套索结构第四章 生物信息的传递—从mRNA到蛋白质1.蛋白质合成方向：N端→C端2.密码子特点：连续性、简并性、通用性和特殊性、变偶性/摆动性4.tRNA的种类a.起始tRNA和延伸tRNA：原核生物起始tRNA携带甲酰甲硫氨酸（fMet），真核生物起始tRNA携带甲硫氨酸（Met）。

b.同工tRNA：几个代表相同氨基酸的tRNA在一个同工tRNA组内，所有tRNA均专一于相同的氨酰-tRNA合成酶c.校正tRNA5.核糖体结构原核：大亚基：5s、23s rRNA 真核：大亚基：5s、28s、5.8s rRNA小亚基：16s rRNA 小亚基：18s rRNA6.核糖体上有三个tRNA结合位点 A位点：氨酰基位点，结合或接受氨酰-tRNAP位点：肽酰基位点，结合或接受肽酰-tRNAE位点：转肽酶中心，肽基转移及形成肽键部位7.蛋白质合成各阶段成分简表（无大题，记小知识点）阶段必需组分氨基酸的活化20种氨基酸20种氨酰-tRNA合成酶20种或更多的tRNAATP（1分子）、Mg2+肽链的起始mRNAN-甲酰甲硫氨酰-tRNAmRNA上的起始密码子（AUG）核糖体大、小亚基GTP、Mg2+起始因子（IF-1、IF-2、IF-3）肽链的延伸功能核糖体（起始复合物）氨酰-tRNA伸长因子GTP、Mg2+肽基转移酶肽链的终止GTPmRNA上的终止密码子释放因子（RF-1、RF-2、RF-3）折叠和加工参与起始氨基酸的切除、修饰等加工过程的酶8.大肠杆菌肽链起始过程中：IF-1、IF-2、IF-3的功能（均与30S小亚基结合）IF-1：作为完整的起始复合物的一部分，与30S亚基结合。

它结合在A位，能阻止氨酰-tRNA的进入，它的定位还可以阻止30S亚基和50S亚基的结合IF-2：特异与起始子甲酰甲硫氨酰-tRNAfMet结合，并把它带到核糖体的P位中IF-3：使结束合成的核糖体的30S和50S亚基分开，辅助30S亚基与mRNA上起始位点的特异结合IF-1与IF-2使mRNA、fMet-tRNAfMet，30S亚基结合成复合物后，就离开核糖体，同时IF-2上结合的GTP水解成GDP9.肽链的延伸（各种酶） a.进位：需要两个延伸因子：EF-Tu，EF-Ts起始复合物形成后，第二个氨酰-tRNA与EF-Tu、GTP形成复合物，进入核糖体A位此时GTP水解产生GDP并在EF-Ts的作用下释放，使EF-Tu结合另一分子GTP，进入新一轮循环b.肽键的形成：在肽基转移酶的催化下，P位上的起始氨基酸与A位上的氨酰-tRNA 携带的氨基酸生成肽键起始tRNA完成使命后离开核糖体P位c.移位：通过EF-G介导的GTP水解提供能量，使核糖体向mRNA3’端方向移动一个密码子，处于A位的二肽酰-tRNA2完全进入P位，准备开始新一轮肽链延伸原核生物每次反应共需3个延伸因子：EF-Tu、EF-Ts、EF-G，它们都具有GTP酶活性。

EF-Tu、EF-Ts：促进氨酰-tRNA进入A位EF-G：促进移位和卸载tRNA的释放真核生物细胞需要EF- 1（对应于EF-Tu、EF-Ts）和EF-2（相当于EF-G），消耗2个GTP，向生长中的肽链加上1个氨基酸10.分子伴侣分类：热休克蛋白、伴侣素第七章 原核基因的表达与调控 lacZ产生β-半乳糖苷酶，lacY产生透过酶，lacA产生乙酰基转移酶前两种酶是大肠杆菌利用乳糖所必需的，最后一种是非必需的 如上图：lacI：调节基因，P为启动子，O为操纵基因，ZYA为结构基因1.乳糖操纵子的负调控①没有乳糖存在时，调节基因lacI产生的阻遏蛋白结合到操纵区，结构基因闭合，乳糖mRNA的转录收到抑制②有乳糖存在时，调节基因lacI产生的阻遏蛋白和乳糖结合，阻遏蛋白构象改变，失去活性，不能结合到操纵区，启动子能够顺利起始mRNA的转录2. .乳糖操纵子的正调控对于细菌来说，代谢物激活蛋白CRP和腺苷酸环化酶AMP是合成lac mRNA必需的转录必须有cAMP-CRP复合物结合在启动子区域上乳糖操纵子受正调控和负调控共同影响3.培养基中有葡萄糖和乳糖共同存在，细菌为什么优先利用葡萄糖？答：乳糖操纵子受正调控和负调控共同影响。

①阐述乳糖操纵子的负调控影响（同1）②正调控——当葡萄糖和乳糖共同存在时，葡萄糖的分解代谢产物会产生两种效果：a.抑制腺苷酸环化酶的活性，使ATP不能转变成cAMP，从而导致cAMP的量减少；b.激活磷酸二酯酶的活性，使cAMP转变成5’- AMP，也导致cAMP的量减少对于细菌来说，代谢物激活蛋白CRP和腺苷酸环化酶AMP是合成lac mRNA必需的转录必须有cAMP-CRP复合物结合在启动子区域上当cAMP的量减少，cAMP-CRP复合物也减少，即使此时有乳糖存在，乳糖结构基因也无法转录，因此无法分解乳糖综上，细菌优先利用葡萄糖5.色氨酸操纵子：弱化子调节机制当培养基中色氨酸的浓度很低时，负载有色氨酸的tRNATrp也就少，这样翻译通过两个相邻色氨酸密码子的速度就会很慢，当4区被转录完成时，核糖体才进行到1区（或停留在两个相邻的trp密码子处），这时的前导区结构是2-3配对，不形成3-4配对的终止结构，所以转录可继续进行，直到将trp操纵子中的结构基因全部转录当培养基中色氨酸浓度较高时，核糖体可顺利通过两个相邻的色氨酸密码子，在4区被转录之前就到达2区，使2-3区不能配对，3-4区自由配对形成茎-环终止子结构，转录被终止，trp操纵子被关闭。

6.半乳糖操纵子（gal）两个特点：①有两个启动子，无-35序列，其mRNA可从两个不同的起始点开始转录②有两个操纵基因，一个在P区上游-73~-67，在CRP位点内；另一个在结构基因E内第八章 真核基因的表达与调控2.解释三色猫现象三色猫一定是雌的，动物的毛皮上长斑。