(暨大复试)分子生学硕士生复习题.doc

2010年分子生物学硕士生复习题 1.阐述基因概念和你对基因定义的了解。 从遗传学的角度看，基因是生物的遗传物质，是遗传的基本单位——突变单位、重组单位和功能单位；从分子生物学的角度看，基因是负载特定遗传信息的DNA分子片段，在一定条件下能够表达这种遗传信息，变成特定的生理功能。有的生物基因为RNA。 20世纪，基因的概念随着遗传学的发展而不断地变换形式，扩大内涵。 1）孟德尔“遗传因子” 孟德尔指出，生物每一个性状都是通过遗传因子来传递的，遗传因子是一些独立的遗传单位。这样把可观察的遗传性状和控制它的内在的遗传因子区分开来了，遗传因子作为基因的雏形名词诞生了。 2）基因—位于染色体上的遗传功能单位 1909年丹麦遗传学家约翰逊在提出“基因”概念，以此来替代孟德尔假定的“遗传因子”。 摩尔根首次完成了当时最新的基因概念的描述，即基因以直线形式排列，它决定着一个特定的性状，而且能发生突变并随着染色体同源节段的互换而交换，它不仅是决定性状的功能单位，而且是一个突变单位和交换单位。 3）顺反子—一个基因一条多肽 1957年法国遗传学家本滋尔以T4噬菌体作为研究材料分析了基因内部的精细结构，提出了顺反子学说。这个学说打破了过去关于基因是突变、重组、决定遗传性状的“三位一体”概念及基因是最小的不可分割的遗传单位的观点，从而认为基因为DNA分子上一段核苷酸顺序，负责着遗传信息传递，一个基因内部仍可划分若干个起作用的小单位，即可区分成顺反子、突变子和重组子。一个作用子通常决定一种多肽链合成，一个基因包含一个或几个作用子。突变子指基因内突变的最小单位，而重组子为最小的重组合单位，只包含一对核苷酸。 4）操纵子—遗传信息传递和表达调控的统一体 1961年法国雅各布和莫诺提出大肠杆菌乳糖操纵子模型，又大大扩大了人们关于基因功能的视野。他们发现了有些基因不起合成蛋白质模板作用，只起调节或操纵作用。从此根据基因功能把基因分为结构基因、调节基因和操纵基因。 5）内含子和外显子—基因的结构是断裂的（断裂基因） 人们在研究小鸡卵清蛋白基因时发现其转录形成的mRNA只有该基因长度的1/4，其原因是基因中一些间隔序列的转录物在RNA成熟过程中被切除了。这些间隔序列叫内含子，基因中另一些被转录形成RNA的序列叫外显子。小鸡的卵清蛋白基因中至少含7个内含子。因而从基因转录效果看，基因由外显子和内含子构成。 6）重叠基因 1977年桑格（F. Sanger）领导的研究小组，根据大量研究事实绘制了共含有5375个核苷酸的ΦX174噬菌体DNA碱基顺序图，第一次揭示了遗传的一种经济而巧妙的编排——B和E基因核苷酸顺序分别与A和D基因的核苷酸顺序的一部分互相重叠。当然它们各有一套读码结构，且基因末端密码也有重叠现象。 7）可动基因或转座元件—基因并不全是固定在染色体的一个位置上 早在20世纪40年代美国遗传学家麦克林托克（B.McClintock）在玉米研究中发现“转座因子”，直至1980年夏皮罗（J.Shapiro）等人证实了可移位的遗传基因存在，说明某些基因具有游动性。为此，这位“玉米夫人”荣获了1983年度诺贝尔奖。 8）染色体外基因 这类基因存在于染色体外，它们的传递不符合孟德尔的分离和自由组合定律。如线粒体基因、叶绿体基因等。它们的基因编码细胞其专一的蛋白质并自我复制。 2.举例解释蛋白质二级结构、超二级结构（MOTIF）、三级结构、DOMAIN和四级结构。 蛋白质二级结构: 一条多肽链主链院子局部的空间排列。蛋白质主链的折叠产生由氢键维系的有规则的构象。α-螺旋：肽链的某段局部盘曲成螺旋形结构。α-螺旋的特征是：①—般为右手螺旋；②每螺旋包含3.6个氨基酸残基，每个残基跨距为0.15nm，螺旋上升1圈的距离(螺距)为3.6×0.15=0.54nm；③螺旋之间通过肽键上的C＝O和-NH-间形成氢键以保持螺旋结构的稳定；④影响α-螺旋形成的主要因素是氨基酸侧链的大小、形状及所带电荷等性质。 超二级结构：在蛋白质分子中特别是在球状蛋白质分子中经常可以看到由若干相邻的二级结构元件组合在一起，彼此相互作用，形成种类不多的、有规则的二级结构组合，在多种蛋白质中充当三级结构的构件，称为超二级结构。3种基本组合形式：αα，βαβ和ββ。αα常是由2股平行或反向平行的右手螺旋相互缠绕而成的左手卷曲螺旋。 Domain结构域：多肽链在二级结构或超二级结构的基础上形成三级结构的局部折叠区，它是相对独立的紧密球状实体，称为结构域。最普遍的结构是α / β型结构，它含有一个由α-螺旋包围着的平行或混合β-回折的核。所有的糖酵解酶都是α / β型结构，许多其他的酶以及结合运输蛋白也是这种结构。在α / β型结构中，由环区域形成结合裂缝，这些区域虽对结构的稳定无作用，但通常参与结合