绪论

思考题：（P9）

1. 从广义和狭义上写出分子生物学的定义？

广义上讲的分子生物学包括对蛋白质和核酸等生物大分子结构与功能的研究，以及从分子水平上阐明生命的现象和生物学规律。

狭义的概念，即将分子生物学的范畴偏重于核酸（基因）的分子生物学，主要研究基因或DNA结构与功能、复制、转录、表达和调节控制等过程。其中也涉及与这些过程相关的蛋白质和酶的结构与功能的研究。

2、现代分子生物学研究的主要内容有哪几个方面？什么是反向生物学？什么是后基因组时代？

研究内容： DNA的复制、转录和翻译；基因表达调控的研究；DNA重组技术和结构分子生物学。

反向生物学：是指利用重组DNA技术和离体定向诱变的方法研究已知结构的基因相应的功能，在体外使基因突变，再导入体内，检测突变的遗传效应，即以表型来探索基因结构。

后基因组时代：研究细胞全部基因的表达图式和全部蛋白质图式，人类基因组研究由结构向功能转移。

3、写出三个分子生物写学展的主要大事件（年代、发明者、简要内容）

1953年Watson和Click发表了“脱氧核糖核苷酸的结构”的著名论文，提出了DNA的双螺旋结构模型。

1972~1973年，重组DNA时代的到来。H.Boyer和P.Berg等发展了重组DNA技术，并完成了第一个细菌基因的克隆，开创了基因工程新纪元。

1990~2003年美、日、英、法、俄、中六国完成人类基因组计划。解读人类遗传密码。

4、21世纪分子生物学的发展趋势是怎样的？ 随着基因组计划的完成，人类已经掌握了模式生物的所有遗传密码。又迎来了后基因组时代，人类基因组的研究重点由结构向功能转移。相关学说理论相应诞生，如功能基因组学、蛋白质组学和生物信息学。生命科学又进入了一个全新的时代。

第四章

思考题：（P130）

1、基因的概念如何？基因的研究分为几个发展阶段？

概念：基因是原核、真核生物以及病毒的DNA和RNA分子中具有遗传效应的核苷酸序列，是遗传的基本单位和突变单位以及控制形状的功能单位。 120世纪50年代以前，主要从细胞的染色体水平上进行研究，属于发展阶段：○

基因的染色体遗传学阶段。

220世纪50年代以后，主要从DNA大分子水平上进行研究，属于分 ○

子的生物学阶段。

3近20年来，直接从克隆目的基因出发，研究基因的功能及其表型 ○

之间的关系，反向生物学阶段。

5、什么是C值和C值矛盾？主要表现有哪些？

C值：真核生物单倍体基因组所包含的全部DNA量成为该物种的C值。 C值矛盾（悖理）：指真核生物中DNA含量的反常现象。 1C值不随生物的进化程度和复杂性增加 主要表现：○

2关系密切的生物C值相差甚大 ○

3真和生物DNA的量远远大于编码蛋白质等物质所需的量 ○

6、断裂基因、外显子和内含子的概念是什么？它们的关系如何？

断裂基因：基因内部插入了不编码序列，使一个完整的基因分隔成不连续的

若干区段，这样的基因叫做不连续基因或断裂基因。

外显子：真核生物不连续基因中有编码功能的区段称为外显子。 内含子：无编码功能的区段称为内含子。

1真核生物基因组中的不连续基因无论存在于何种组织，表达或不表 关系：○

达，其序列都保持不变，但内部的外显子和内含子数目、位置及长度却是可变的。

2内含子与外显子之间的连接位点：共同保守序列、无序列同源性和 ○

互补性

7、重叠基因最初是在什么生物中发现的？重叠基因的存在有何意义？ &X174噬菌体；

重叠基因存在意义：提高基因利用率。

8、分别写出病毒、原核、真核生物基因组的概念，请比较它们各自的特点及其异同。

病毒基因组：病毒中所含的一整套基因,包括构成基因和基因之间区域的所有DNA。

1与细菌相比较，病毒的基因组很小，含遗传信息少，只能编辑 基因组特点：○

少数蛋白质。

2基因组可由DNA或RNA组成，但每种病毒只含一种核酸。核酸 ○

的结构可以是单链或双链、闭合环状或线状分子。

3病毒基因组通常有重叠。重叠基因使用共同的核苷酸序列，但 ○

转录的mRNA有不同可读框。有些基因又相同可读框，但起始密码子或终止密码子不同。

4病毒基因组的大部分序列用来编码蛋白质，基因之间的间隔序 ○

列非常短。非编码区占很小部分

5病毒基因组中在功能上相关的基因一般集中成簇，在特定的部 ○

位构成一个相对的功能单元或转录单元。转录产物一般为多顺反子mRNA，之后加工成各蛋白质的mRNA。

6噬菌体的基因是连续的。 ○

原核生物基因组：原核生物染色体、质粒中所含有的一整套基因。 1基因通常仅由一条环形或线形双链DNA分子组成。 特点：○

2只有一个复制起始点。 ○

3有操纵子结构数个相关的结构基因串联在一起，受统一调控区调节，合 ○

成多顺反子mRNA。

4编码蛋白质的结构基因为单拷贝的，但rRNA基因一般为多拷贝的。 ○

5非编码DNA所占比例很少，类似于病毒基因。 ○

6基因组DNA具有多种调控区。 ○如复制起始区、复制终止区、转录启动子、

转录终止区等特殊序列，以及还有重复序列，比病毒基因组复杂。

7与真核生物基因类似，也具有可移动的DNA序列组分。 ○

真核生物基因组：真核生物的单倍染色体组、细胞器中所含的一整套基因。 1真核基因组的分子质量大。相当的复杂度。 特点：○

2线状染色体，每条染色体多个复制起点。 ○

3细胞核DNA与蛋白质稳定的结合，形成染色质的复杂高级结构。 ○

4基因表达中，转录和翻译在时间和空间上被分隔，不偶联。 ○

5大量重复序列，且单位长度不一，重复程度各异。 ○

6基因一般以点拷贝形式存在，转录产物为单顺反子mRNA。 ○

7存在着可移动的DNA序列。 ○

8绝大多数真核生物基因都含有内含子，基因编码区是不连续排列的。 ○

异同：红色标记相同点；绿色为不同点

9、简要叙述真核生物的DNA序列的几种类型。 1单拷贝的DNA序列 ○

2低度重复的DNA序列，有2~10个拷贝数； ○

3中度重复的DNA序列，有几十至数十万个拷贝数 ○

4高度重复DNA，重复次数上万至数百次。 ○

10、内含子有什么功能？其存在有何意义？ 1促进重组。 ○

2增加基因组的复杂性。 ○

3含有可读框 ○

4基因组中外显子和内含子是相对的，有些内含子具有编码序列，能产生蛋○

白质或功能RNA. 5含有部分剪接信号 ○

6产生核仁小RNA. ○

7内含子对基因表达有影响。 ○

存在意义：有利于变异与进化，增加重组机率，提高进化率。 14、人类基因组研究哪些内容？研究人类基因组有何重大意义？

1对人类全基因组作图，或染色体作图（包括遗传连锁作图和物 研究内容：○

理作图），也就是对基因组进行标记和划分，为基因或特定DNA序列在染色体上的位置提供标志。进一步还包括绘制转录图谱。

2对基因组DNA进行裂解切割和基因克隆。 ○把几百甚至几千碱基

长度的DNA片段按已知的标识进行有序的排列。

3测定基因组的全部DNA序列。对全部DNA进行序列分析，按其○

在染色体上的位置进行排列，得到在染色体上DNA序列的全部。 4基因的鉴定，即确定每个基因的结构，分离和鉴定具有重要功○

能以及与重大疾病相关的基因。

5建立基因的信息系统、基因信息的储存、处理以及开发相应的○

软件。

重大意义：

16、什么是功能基因组学？基因芯片？蛋白质组学？生物信息学？

功能基因组学：是指利用结构基因组学提供的信息，以大规模实验方法及统

计与计算分析，全面系统地分析全部基因功能的学科。