1953 Watson和Crick提出DNA分子双螺旋结构，1958 Crick提出中心法则，1958 Meselson和Stahl证明DNA半保留复制，1959 Uchoa和Kornberg发现DNA和RNA生物合成机理， 1961 Jacob和Monod提出操纵子学说
1970 RNA逆转录酶，1977 Sanger发明了测定DNA分子内核苷酸序列的方法（双脱氧链终止法），1983 Barbara发现自发转移遗传基因，1989 Altman和Cech发现核酶。 【研究内容】：基因与基因组的结构与功能；DNA的复制、转录与翻译、基因的表达与调控、DNA重组技术、生物大分子的结构与功能研究。
2、什么是DNA的变性？引起变性的主要因素？什么是DNA复性？复性对浓度的依赖关系是怎样的？
【DNA的变性】：DNA双螺旋结构遭到破坏解链，原来隐藏在双螺旋内部的发色基团暴露出来，使DNA的物理化学性质发生一系列的变化称为DNA的变性。 【引起变性的因素】加热；极端pH值；有机溶剂、尿素和酰胺
【DNA复性】变性的DNA链在适当条件下重新缔合成双螺旋结构的过程。
【复性对浓度依赖关系】浓度依赖程度直接与DNA序列的复杂性相关，具体表现为越复杂的结构更需要较高的DNA单链浓度才能合成DNA分子双螺旋链，符合二级反应动力学方程。
3、名词解释： DNA熔解温度、分子杂交
【DNA溶解温度】通常将在加热变性条件下DNA双螺旋结构失去一半时的温度称为DNA的熔点或溶解温度，用Tm表示。
【分子杂交】不同来源的互补序列退火，形成双链的过程称为分子杂交。
--------------------------------------------------------第三章-----------------------------------------------------
1、怎样通过实验证实DNA复制是半保留复制？ 【证明】：首先让大肠杆菌在以15N作为唯一氮源的培养基连续培养得到被15N标记的原始DNA样本；然后将此样品至14N的普通培养基分别培养20min和40min，最后将以上包括原始样品在内的三个样品进行
离心，对比亲代与第一、二代轻重量分布情况如图所示得出DNA是半保留复制的结论。
2、名词解释：复制子、复制叉、复制起点、复制终点、θ复制、滚环复制、D环复制、岗崎片段、端粒
【复制子】每个DNA复制的独立单元 【复制叉】复制开始时在复制起点形成的一个特殊的叉形结构，是复制有关酶和蛋白质组装成复合物和合成新链的部位。
【复制起点】能够起始一段DNA复制的一段基因序列，富含AT碱基对。 【复制终点】能够终止一段DNA复制的一段基因序列
【θ复制】是一种双向复制的方式，即在复制起始形成两个复制叉或生长点，然后DNA在复制叉处两条链解开，各自合成互补链，最后在电子显微镜下看到形如眼或泡的结构称为θ复制。 【滚环复制】是单向复制的一种特殊方式，其复制叉沿环状模板滚
动，每一轮合成的一圈DNA取代亲代一条DNA链，原来的DNA链被滚动出一定长度后也作为模板重新合成一条新链最后在连接酶的作用下成环。 【D环复制】是一种单向复制，其特点是两条链的合成高度不对称，即一条链先复制，另一条链保持单链而被取代，在电镜下看到呈D
环形状。待一条链复制到一定程度露出另一条链的复制起点时，才开始复制。
【岗崎片段】在DNA复制过程中，DNA滞后链不连续复制合成时期产生的较短DNA链。 【端粒】线状染色体末端DNA高度重复序列。由端粒DNA和端粒蛋白组成。其生物作用是维持染色体的稳定，保证染色体的完全复制，残余染色体在核内的空间排布。
3、 DNA聚合酶具有怎样的性质？
【DAN聚合酶性质】催化DNA链的合成，在DNA聚合酶作用下，3’-羟基的核酸作为引物，dNTP被加到DNA末端，同时释放焦磷酸5’-3’外切核酸酶活性3’端水解DNA活性
4、大肠杆菌中有哪几种DNA复制酶？分别起什么作用？
【大肠杆菌DNA复制酶】五种，分别为DNA聚合酶I、II、III、IV、V：
聚合酶I：切除引物，修复。其具有5’-3’ 聚合酶活性、3’-5’外切酶活性、5’-3’外切酶活性。
聚合酶II：修复酶，主要有5’-3’聚合酶活性，3’-5’外切酶活性。
聚合酶III：复制酶，具有聚合酶作用，以及3’-5’外切酶活性
聚合酶IV、V：DNA错误倾向的修复。
5、 参与DNA复制过程的重要酶或蛋白有哪些？
【参与DNA复制重要的酶或蛋白】：DNA聚合酶、解旋酶、引物酶、单链结合蛋白（SSB）。
6、 细菌DNA复制的三个过程：起始、延伸和终止。
起始：a.大约20个左右的Dna A蛋白首先结合到起始位点的4个9碱基重复区；b.然后这些Dna A 蛋白识别3个13碱基的串联重复序列并使其形成开链结构；c最后Dna B 在Dna C的帮助下与未解链序列结合，而这种由6个DnaB蛋白形成的蛋白组与一条DNA母链结合和可以不同方向起始DNA的复制。（当细胞中存在足够的SSB与DNA gyrase时，DnaB的解链效率将非常高）
延伸：首先DNA解旋酶解开双链，再由拓扑异构酶消除DNA链上扭曲力，SSB结合使DNA单链稳定，然后才开始：
前导链合成：由DnaG（引物酶）在复制起点附近合成一个RNA引物，然后由pol III 催化下把dNTP加到引物上，实验连续合成DNA。
滞后链：产生冈崎片段，消除RNA引物并有DNA pol I把DNA序列补全，最后由DNA连接酶把这两个片段连接。
终止：子链延伸到达终止区时，DNA复制就终止了。
7、 为什么真核生物DNA的复制比大肠杆菌的更为复杂？
【复杂的原因】真核生物染色体有多个自主复制序列，而原核生物只有一个；真和生物的染色体在复制完成之前，哥哥起始点上DNA的复制不能再开始，而快速生长的原核生物中，复制起点上可以连续其实新的DNA复制。
8、 生物怎样解决DNA复制时出现的末端问题？
【解决办法】原核生物：原核生物是环状的，其5’冈崎片段RNA引物被切除后可以借助DNA模板链的另半圈向前延伸得到填补。
真核生物：通过具有逆转录酶活性的端粒酶和形成端粒来防止DNA复制时后随链的缩短。 -----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------第四章------------------------------------------------------ 1、名词解释：突变、突变体、突变剂、突变基因、染色体畸变、基因突变、碱基转换和颠换、同义突变、错义突变、无义突变、Weigle效应
【突变】可以通过复制而遗传的DNA结构的任何永久性改变。 【突变体】携带突变的生物个体、群体或株系 【突变剂】可以引起突变的物理化学因素 【突变基因】发生突变的基因
【染色体畸变】染色体结构或数目的改变 【基因突变】发生在基因水平的突变
【碱基转换】碱基替换的一种类型，是嘧啶与嘧啶，嘌呤与嘌呤之间的互换。 【碱基颠换】碱基替换的一种类型，是嘧啶与嘌呤或嘌呤与嘧啶之间的互换。 【同义突变】基因突变改变了密码子的组成，但是由于密码子的简并性而未改变所编码的氨基酸。
【错义突变】基因突变改变了所编码的氨基酸的种类或位置的突变，能不同程度影响蛋白质或酶的活性。
【无义突变】氨基酸密码子突变为终止密码子。
【Weigle效应】也叫紫外线活化，紫外线的高能量可以使相邻嘧啶之间双键打开形成二聚体。
2、诱发突变产生的机制。
答：物理诱变剂：主要由紫外线照射和电离辐射引起。其中紫外线照射容易引起DNA形成嘧啶二聚体。电离辐射不但可以引起DNA的碱基损伤还引起链断裂和DNA交联。
化学诱变剂：包括烷化剂和碱基类似物对DNA造成损伤。烷化剂是一类亲电子化合物，可以将烷基加到核算的碱基上，改变碱基的结构。碱基类似物是一类结构与碱基相似的人工合成的化合物，能替代正常的碱基掺入到DNA链中，干扰DNA的正常合成。
3、 DNA修复的类型、错配修复系统中如何识别模板链和新生链？切除修复包括哪两种，有什么区别？
【DNA修复的类型】切除修复、错配修复、直接修复、重组修复、易错修复和SOS反应 【错配修复系统中如何辨识模板链和新生链】首先Dam甲基化酶可以使得DNA中的GATC序列中的腺苷酸（A）甲基化。复制后DNA在短期内为半甲基化的GATC序列，一旦发现错配碱基，即会将这甲基化的链切除，并以甲基化的链为模板进行修复。 【切除修复主要包括哪两种】碱基切除修复、核苷酸片段切除修复。 【碱基切除修复与核苷酸片段切除修复的区别】碱基切除修复是一种较普遍的修复过程，主
要修复单个碱基缺失损伤。而核苷酸片段切除修复是当DNA螺旋结构有较大损伤变形时进行的，需要切除酶参与。
4、SOS反应产生的诱导的倾向差错的修复系统是怎样工作的？ 【答】：倾向差错的修复系统是由于SOS反应诱导产生缺乏校对功能的DNA聚合酶，使之在DNA链的损伤部位即使出现不配对的碱基，复制也能继续进行，从而增加细胞存活的机会。
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------第五章----------------------------------------------------------------- 1、 名词解释：遗传重组、同源性重组、位点特异性重组、转座、Holliday结构模型、异源
双链、基因转换
【遗传重组】DNA分子内或分子间发生遗传信息的重新组合。
【同源性重组】同源性重组是发生在两个DNA分子同源区之间的重组。
【位点特异性重组】发生在特异位点上的重组，此位点含有短的同源序列，供位点特异性重组酶识别。
【转座】一个转座子由基因组的一个位置转移到另一个位置的过程。
【Holliday结构模型】两同源染色体的DNA分子发生重组，形成Holiday中间体，再通过分支迁移形成拼接重组体或片段重组体。
【异源双链】在重组部位，每条双链中均有一段DNA链来自另一双链中相对链的部分。 【基因转换】为异源双链区内不配对碱基的修复而进行的基因矫正过程。
2、 同源重组的酶学机制是怎样的？ 【答】
（1） Chi位点和Rec BCD核酸酶：
Chi位点是一个由基因Rec BCD编码的Rec BCD酶作用的靶部位，Rec BCD酶是一种多功能酶（外切酶活性、内切核酸酶活性、解旋酶活性）。
具体机制是首先Rec BCD结合于DNA末端，然后Rec BCD沿DNA前进并解链，当Rec BCD到达Chi位点，就在Chi位点旁边切断单链，最后Rec A蛋白结合并发动与其他DNA的连交换。
（2） Rec A蛋白与Holiday中间体的形成：
RecA蛋白主要功能诱发SOS反应和促进DNA单链的同化。 首先RecA蛋白与单链DNA结合形成复合物，然后此复合物与同源双链DNA结合，最后在RecA蛋白的帮助下，入侵的单链就与双链中的互补链配对，同源链则被置换出来。
（3） Ruv 蛋白和Holiday中间体的拆分：
Ruv蛋白有Ruv A、Ruv B、Ruv C
首先RuvA蛋白识别Holiday连接体的交叉点，然后RuvA四聚体结合在其上形成四方平面构象使得分支点易于移动。再然后Ruv B六聚体
在Ruv A的帮助下结合在双链DNA的交叉点上游处，然后通过水解ATP行使水解酶活性推动分支移动。最后，Ruv C将Holiday连接体切开（核算内切酶活性），并有DNA聚合酶和DNA连接酶进行修复合成。
3、 λ噬菌体的两种存在形式是怎样通过位点特异性重组实现转换的？
【答】如右图所示： （1） 在溶源状态（游离
DNA整合到细菌DNA中的过程）：首先λ整合酶（Int）在整合宿主因子的协助下使得噬菌体的附着位点att P与细菌DNA附着位点att B产生相同的交错切口，然后互补单链末端交互杂
合连接，最终二者整合在一起。此催化过程是磷酸基转移反应，无能量丢失。
（2） 在裂解状态（原噬菌体DNA从宿主细菌DNA上切除过程）：在整合酶、切除酶和
整合宿主因子的作用下原噬菌体两侧附着位点联结到一起。
4、 原核转座子的类型有哪些？
【答】插入序列（IS因子）、复合型转座子（Tn）
IS因子：最简单的转座子，只含有与转座有关的酶基因，不含抗药性等其他基因，其两端都具有反向重复序列（IR）。
Tn因子：除了有转座酶基因外，还带有药物性抗性基因。
5、 转座的机制是怎样的？转座
的一般过程是怎样的？ 【转座机制】分为三种类型，包括复制型、非复制型和保守型。
如右图所示：
非复制型：首先转座子末端切开单链和靶部位交错切开单链；然后靶部位末端与转座子末端链接；转座子末端切开，最后修复空缺。 复制型转座：首先转座子末端切开单链和靶部位交错切开单链；然后靶部位末端与转座子末端链接，转座子复制，转座子间发生重组。 保守型：转座子整合到目标基因后，原来转座子被切除
后剩下的部分再连接起来。
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------第六章----------------------------------------------------- 1、 RNA聚合酶的性质？ 原核RNA聚合酶由哪些亚基组成？σ亚基的重要作用是什么？
真核RNA聚合酶有哪几类，有什么区别？ 【RNA聚合酶的性质】以DNA一条链为模板催化4种核糖核苷酸沿5’-3’方向合成RNA的酶。
【原核RNA聚合酶由哪些亚基组成】 全酶：由2个α、β、β’ 和 σ组成。 核心酶：2个α、β、β组成 催化中心’： β、β’组成
【α亚基的作用】负责酶的组装和启动子的识别。 【真核RNA聚合酶的种类及区别】
2、 原核生物的启动子、真核生物的各类启动子及转录因子
【原核生物启动子】含有转录起始点、-10序列、-35序列以及在-10序列与-35序列之间较严格的距离。
【真核生物的各类启动子及转录因子】
类型I基因的启动子：由两部分保守序列组成，分别是位于-45~+20的核心启动序列和位于-180~-107的上游控制元件。 主要有UBF1和SL1转录因子的参与。
类型II基因的启动子：由4个区域组成：①转录起始位点（Inr）②基本启动子③转录起点上游元件④启动子下游元件
主要有TFIIA、B、D、E、F、H转录因子。
类型III基因启动子：主要有三种类型的启动子 ：
5SrRNA基因（Type 1）：由box A和box C组成，是基因内启动子。 tRNA基因（Type 2）：由box A和box B组成，是基因内启动子。
核内小RNA基因（Type 3）：由TATA框、近端序列元件（PSE）、远端序列元件（DSE）
和八聚体基序元件（OCT）组成，是上游启动子。 主要有TFIIIA、B、C转录因子组成。
3、 TBP怎样参与三种RNA聚合酶的转录起始的？ 4、 【答】TBP是三种RNA聚合酶通用的转录因子，
它首先可以与DNA小沟集合，形成一个马鞍形结构，使得DNA弯曲80°，它是类型I启动子中SL1转录因子的一个重要成分，类型II启动子中TFIID转录因子的一个重要成分，类型II启动子中TFIIIB转录因子的一个重要成分。
5、 名词解释：启动子、增强子、转录因子
【启动子】是RNA聚合酶识别、结合和开始转录的一段DNA序列
【增强子】DNA上能促进启动子的转录效率的顺势作用序列。
【转录因子】真核生物RNA聚合酶起始转录需要的各种蛋白质辅助因子。 6、 原核生物转录的起始、延伸和终止过
程。 【起始】首先RNA聚合酶在σ亚基引导下识别-35位点并结合到启动子上；在酶的催化作用下-10位点区域双链被打开，最终形成的三元起始复合物开始转录。
【延伸】在模板链上，核苷酸通过碱基互配对方式合成最初的RNA链，之后核心酶向前移动，RNA链不断生长
【终止】RNA聚合酶沿模板移动到达基因转录终点，最后RNA聚合酶从DNA上脱离下来。转录完成 。
7、 原核生物三种RNA是怎样进行转录后
加工的？
【原核生物mRNA】其通常转录后立即进行翻译，一般不进行转录后加工过程。
【原核生物rRNA】rRNA前体的加工由RNase III负责，一般需要经过甲基化的修饰。（具体：初步切；进一步切；甲基化修饰） 【原核生物tRNA】tRNA前体分子是在多种RNase的共同参与下对tRNA前体进行加工修饰，逐步加工成熟。（具体：内切酶5’切，5’成熟；内切酶3’切，3’外切酶除附加序列；3’加-CCAOH;最后修饰异构。）
8、 真核生物怎样进行转录后加工？
【答】真核生物tRNA和rRNA前体的转录后加工，包括在酶和蛋白质的参与下，在转录初始产物中切除中间序列、内含子剪接、5’端和3’端的修饰以及碱基的修饰。mRNA前体的剪接更是复杂，有众多小分子核内RNA（snRNA）参与，这些snRNA与蛋白质因子（U1、2、3、4、5、6等）共同构成核糖核蛋白体（snRNP）snRNP在内含子上装配成超分子剪接体催化内含子切割和外显子链接。 9、 真核生物中剪接体怎样催化内含子的
剪接的？ 【答】首先A的2’-OH攻击内含子的5’末端，然后外显子A的3’-OH攻击外显子B的5’末端，外显子1与外显子2链接，内含子以套索形式被释放 10、 两种类型的rRNA内含子的自我
剪接，比较第二种和剪接体介导的剪接过程。
【类型I】首先G的3’-OH攻击内含子的5’末端；然后外显子A的3’-OH
攻击外显子B的5’末端；内含子3’-OH攻击5’末端附近的键。
【类型II】首先A的2’-OH攻击内含子的5’末端，然后外显子A的3’-OH攻击外显子B的5’末端，外显子1与外显子2链接，内含子以套索形式被释放。
【剪接体】首先A的2’-OH攻击内含子的5’末端，然后外显子A的3’-OH攻击外显子B的5’末端，外显子1与外显子2链接，内含子以套索形式被释放
【区别】类型II内含子的剪接机制较简单，无蛋白质参与，而剪接体介导的剪接则有蛋白质参与。
11、 什么是RNA编辑？
【RNA编辑】是改变RNA分子序列的一种转录后修饰现象，包括碱基的插入、缺失或核苷酸的替换。
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------第七章---------------------------------------------------------- 1、 遗传密码是怎样被破译的？遗传密码有怎样的性质？
【破译】1954年物理学家Camnow首先推断出密码子应该为核苷酸的三联体；1961年Crick等提出了确切的证据，提出遗传信息在核酸分子上以非重叠、无标点、三联体的方式编码，说明三联体密码子的理论是正确的；证明三联体密码子的 三个著名实验：①多聚同一核苷酸的翻译②核糖体结合技术③多聚重复核苷酸的翻译。
【遗传密码性质】简并性、变偶性、通用性、变异性
2、 tRNA的二级结构和三级结构是怎样的？
【二级结构】如图所示，是三叶草型结构，从左侧逆时针开始分别是：碱基二氢尿嘧啶——D环；含有反密码子的3碱基序列——反密码子环；可变环；含稀有胸腺嘧啶（T）和假尿嘧啶（Ψ）——TΨ环；受体臂（由接受臂和反密码子臂组成）。 【三级结构】tRNA的三叶草结构折叠成L形三维构象，主要是由二级结构中未配对形成 氢键而引发的。
3、 氨酰tRNA合成酶有哪些重要的结构域？它催化怎样
的反应？
【aa-tRNA合成酶的重要结构】ATP和aa结合位点、tRNA接受臂结合域、tRNA反密码子结合域 【催化反应】分两步：第一步，氨基酸活化生成酶-氨基酰腺苷酸复合物（AA+ATP+酶（E）→E-AA-AMP+PPi）；第二步，氨酰基转移到tRNA3’末端腺苷酸残基的2’或3’羟基上。
4、 怎样体现AA-tRNA合成酶的专一性？
【AA-rRNA合成酶专一性】AA-tRNA合成酶既要能识别tRNA，又要能识别氨基酸，他对两者都具有高度的专一性；每个细胞中包含20种AA-tRNA合成酶，一组同工tRNA由一种AA-tRNA合成酶催化而携带氨基酸。
5、 核糖体的组成和功能？原核和真核核糖体的组成有什么不同？
【核糖体组成】由蛋白质和rRNA组成
【核糖体功能】是蛋白质生物合成的部位，具体功能为①能够结合mRNA并在mRNA上选择适当的区域进行翻译②能够使得密码子与反密码子正确配对③使得肽键形成。 【原核与真核生物核糖体的组成区别】
原核生物70S核糖体分子由一个50S大亚基和一个30S小亚基组成，大亚基由一个5S和一个23S rRNA分子及31中不同蛋白质组成，而小亚基则由一个16srRNA和21中蛋白质组成。
真核生物80S核糖体由一个60S大亚基和一个40S小亚基组成，其中大亚基由1个5SrRNA分子、1个5.8S rRNA及1个28S rRNA分子和49种蛋白质组成，小亚基则由一个18SrRNA和33种蛋白质组成。
6、 核糖体上具有哪些活性位点？其功能怎样？ 7、 【答】A位点（氨酰基tRNA位点）：在延伸
的过程中与进入的负载tRNA结合、 P位点（肽酰tRNA位点）：与携带新生肽链的tRNA结合。
E位点（退出位点）：空载的tRNAs从此位点被排出。
肽基转移酶位点：在50S亚基上提供肽键形成的催化活性位点。 EF-G结合位点：其活性是核糖体在mRNA移动所必须的 多肽出口位点：核糖体通过这个区域附着在膜上。
8、 原核、真核生物蛋白质的合成过程是怎样的？
①起始：首先形成AA-tRNA复合物，这是一个由ATP驱动的两步反应 ，AA-tRNA合成酶参与这一反应；其次，mRNA分子的核糖体识别与结合，这一步先在mRNA分子上选择合适位置的起始密码AUG。【区别】原核与真核生物在识别合适的起始密码时有差异；真核的起始密码子是最靠近5’端AUG序列；原核生物可以在mRNA上的任，切一个mRNA上可有多个起始位点。原核生物上还存在SD序列，以帮助从起始AUG处开始翻译。
②延伸：细菌与真核生物大体相似。肽键合成的延伸是通过核糖体循环，每经过一个循环，就有一个氨基酸残基加入到肽链上，周而复始地延伸，使多肽得以合成。核糖体循环包括三个反应：进位反应、转肽反应和转移反应。在氨基酸的掺入反应中，需要GTP水解以激活核糖体复合物水解部位的活性。
③终止：当核糖体在mRNA上遇到其中任一终止密码子时，肽键的延伸即停止。终止密码子是直接被蛋白质因子识别的，其没有相应的tRNA。这种蛋白质因子称为释放因子，是在GTP存在下识别终止密码子的。
9、 原核蛋白质合成起始时有哪些重要的翻译起始因子参与？
【重要参与起始因子】
IF-1：无专门功能，结合于A位点，增加IF-2和IF-3活性，阻止氨酰tRNA的进入。
IF-2：使Met-tRNAfMet选择性与30S亚基结合，需GTP。
IF-3：抗缔合因子、参与识别起始AA-tRNA、是30S亚基与mRNA其实位点的结合所必须。
10、 名词解释：多核糖体、SD序列、同义密码子
【多核糖体】几个到几十个核糖体在一条mRNA上结合起来的形态。 【SD序列】mRNA中用于结合原核生物核糖体的序列。 【同义密码子】编码同一氨基酸的密码子称为同义密码子。
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------第八章--------------------------------------------------------- 阐述乳糖操纵子的正负调控模型。
阐述色氨酸操纵子的调控模型。
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