一、名词解释：

第二信使，受体，G蛋白，PKA，IP3、DAG、CaM，受体型酪氨酸蛋白激酶，Ras蛋白，STAT，配体，G 蛋白，细胞信号转导，衔接蛋白，钙调蛋白，G 蛋白偶联受体；

基因工程，限制性核酸内切酶，粘性末端，cDNA文库，基因组文库，质粒，感受态细胞，癌基因，抑癌基因，原癌基因。

二、问答/简答题

1. 简述跨膜信号转导途径的一般过程。

（一） 通过具有特殊感受结构的通道蛋白质完成的跨膜信号转导

1．化学（配体）门控通道 2．电压门控通道 3．机械门控通道

（二）由膜的受体-G蛋白-效应器酶共同完成的跨膜信号转导

1．如肾上腺素→相应膜受体→Gs蛋白→腺苷酸环化酶→cAMP→生物学效应

2． 受体→G蛋白→磷脂酶C→二酰甘油（DG） >→生物学效应

三磷酸肌醇（IP3）

（三）由酪氨酸激酶受体完成的跨膜信号转导

2. 膜受体介导的信号转导途径有哪些？

细胞外信号分子与靶细胞膜表面受体的结合来触发细胞内的信号转导过程。细胞外传递特异信号的信号分子称为第一信使，细胞内传递信号的小分子物质（如cAMP、cGMP、Ca2+ 、DAG、IP3）及TPK等称为第二信使

（一）环核苷酸信号转导途径，以cAMP或cGMP作为第二信使，通过细胞内环核苷酸浓度的改变来进行信号转导。（二）脂类衍生物信号转导途径

磷脂类化合物是构成生物膜的重要成分，由各种磷脂酶催化其水解后生成的若干衍生物，常常也是细胞信号转导的第二信使，（三）Ca2+信号转导途径

由于细胞内许多生物大分子，如酶、蛋白因子、结构蛋白等对Ca2+有依赖性，胞浆[Ca2+]的改变将会引发细胞若干生理功能的变化，因此Ca2+是细胞内一种重要的信号物质。Ca2+信号转导途径以胞浆[Ca2+]的升高为特征，其级联反应包括：电信号或化学信号→钙通道→胞浆[Ca2+]→CaM→CaM-PK→底物蛋白/酶→生理效应。

说明受体的种类及其与配体结合或相互作用的主要特点。

分类：细胞膜受体和细胞内受体两大类。

细胞膜受体又分为跨膜离子通道型、G蛋白偶联型和催化型三大类。

细胞内受体则位于胞浆或胞核中。信号分子进入细胞，与靶细胞内的受体结合而使之活化，调控特异基因的表达

（一）跨膜离子通道型受体

此型受体通过配体的结合与否来控制通道的开关，选择性地允许离子进出细胞，引起细胞内某种离子浓度的改变，从而触发生理效应。

（二）G蛋白偶联型受体

此型受体多肽链在细胞内外往返跨膜后形成7段α-螺旋的跨膜区。此型受体的第三内环区与C-端序列构成与G蛋白偶联的结构域，并通过G蛋白传递信号。大多数常见的神经递质受体和激素受体是属于G蛋白偶联型受体（三）催化型受体

此型受体由均一或非均一多肽链构成的单体或寡聚体，跨膜α-螺旋区只有一段（故又称单跨膜α-螺旋型受体）。受体的细胞外区为配体结合区；细胞内区则带有受体型酪氨酸蛋白激酶（tyrosine protein kinase，TPK）结构域。此型受体与配体结合后，引起受体构象改变，激活TPK活性，催化底物蛋白Tyr残基的磷酸化，触发细胞信号转导过程。胰岛素受体（InsR）、

表皮生长因子受体（EGFR）、血小板衍生生长因子受体（PDGFR）等属于此型受体。

胞内转录因子型受体 此型受体分布于胞浆或胞核，类固醇激素、甲状腺激素等通过此型受体传递信号。

受体与配体的结合有以下特点：

（ 1 ）高度专一性：受体选择性地与特定配体结合，这种选择性是由分子的空间构象所决定的。

（ 2 ）高度亲和力：体内活性信号存在浓度非常低，受体与信号分子的高亲和力保证了很低浓度的信号分子也可充分起到调控作用。

（ 3 ）可饱和性：受体—配体的结合曲线呈矩形双曲线，受体数目是有限的；增加配体的浓度可使受体饱和，当受体全部被配体占据时，再提高配体的浓度也不会增加细胞的效应。 （ 4 ）可逆性：受体与配体以非共价键结合，当生物效应发生后，配体即与受体分离。受体可恢复到原来的状态再次接收配体信息，而配体常被立即灭活。 （ 5 ）特定的作用模式：受体的分布和含量具有组织和细胞特异性，并呈现特定的作用模式，受体与配体结合后可引起某种特定的生理效应

简述第二信使分子的主要特点。

（ 1 ） 在完整细胞中，该分子的浓度和分布，在细胞外信号的作用下发生迅速改变； （ 2 ）该分子类似物可模拟细胞外信号的作用；

（ 3 ）阻断该分子的变化可阻断细胞对外源信号的反应； （ 4 ）作为别位效应剂在细胞内有特定的靶蛋白分子。

5. 简述核受体介导信息传递的基本过程。

6. 试述cAMP-PKA 信息通路的基本过程。.

答： 肾上腺素、胰高血糖素等信号分子与G蛋白偶联型七次跨膜受体结合—>Gpro激 活——>激活AC——>ATP转化为cAMP——>cAMP激活PKA——>磷酸化修饰多种底物 pro——>生物学效应

7. 试述细胞信号转导的特点和规律。

（ 1 ）对于外源信息的反应信号的发生和终止十分迅速； （ 2 ）信号转导过程是多级酶反应；

（ 3 ）细胞信号转导系统具有一定的通用性； （ 4 ）不同信号通路之间存在广泛的信息交流。

简述基因工程的基本过程。

目的基因的获取，基因表达载体的构建，将目的基因导入受体细胞，目的基因的检测与鉴定

9. 如何获得目的基因？1.从基因文库中获取目的基因（俗称：鸟枪法）：将含有某种生物的许多DNA片段，导入受体菌

的群体中储存，各个受体菌分别含有这种生物不同的基因，称为基因文库。

当需要某一片段时，根据目的基因的有关信息，如根据基因的核苷酸序列、基因的功能、基因

在染色体上的位置、基因的转录产物mRNA，以及基因的表达产物蛋白质等特性来获取目的基

因。

2.化学合成法。已知目的基因的核苷酸序列，可用DNA合成仪直接合成。

3.用PCR技术扩增技术提取。已知目的基因引物的序列，将整个DNA放入合成仪，因为只有当

引物与模板结合后DNA热聚合酶才能行使聚合功能，所以只有引物中间的目的基因被大量扩增，

即被提取出来。

详细解答：1.从基因文库中获取这个没什么就是现成的基因储存在受体菌上你用的时候提取出来就好了（基因组文库法就是原教材中的用限制性内切酶直接获取。利用λ噬菌体载体构建基因组文库的一般操作程序如下：①选用特定限制性内切酶， DNA进行部分酶解，得到DNA限制性片段②选用适当的限制性内切酶酶解λ噬菌体载体DNA。③经适当处理，将基因组DNA限制性片段与λ噬菌体载体进行体外重组。④利用体外包装系统将重组体包装成完整的颗粒。⑤以重组噬菌体颗粒侵染大肠杆菌，形成大量噬菌斑，从而形成含有整个DNA的重组DNA群体，即文库。）经典解释

2.cDNA文库法（即原教材中提到的逆转录法）。cDNA文库，是指汇集以某生物成熟mRNA为模板逆转录而成的cDNA序列的重组DNA群体。虽然可用基因组文库法来获取真核生物的目的基因，但是由于高等真核生物基因组DNA文库比其cDNA文库大得多，相关工作量同样大得多。更为重要的是，在真核生物基因组中合有大量的间隔序列或内含子，但在大肠杆菌等原核生物中没有类似序列的存在，所以大肠杆菌不能从真核生物基因的初级转录本中去除间隔序列，即不能表达真核生物DNA。而在真核生物成熟mRNA中已不存在间隔序列（已在拼接过程中被去除），所以可以以真核生物成熟mRNA为模板，逆转录而成的cDNA可被大肠杆菌表达。因此，在基因工程中，cDNA文库法是从真核生物细胞中分离目的基因的常用方法。

3.直接分离基因最常用的方法是“鸟枪法”，又叫“散弹射击法”。这种方法有如用猎枪发射的散弹打鸟，无论哪一颗弹粒击中目标，都能把鸟打下来。鸟枪法的具体做法是：用限制酶（即限制性内切酶）将供体细胞中的DNA切成许多片段，将这些片段分别载入运载体，然后通过运载体分别转入不同的受体细胞，让供体细胞所提供的DNA（外源DNA）的所有片段分别在受体细胞中大量复制（在遗传学中叫做扩增），从中找出含有目的基因的细胞，再用一定的方法吧带有目的基因的DNA片段分离出来。如许多抗虫，抗病毒的基因都可以用上述方法获得。

试述原癌基因激活的机制。

原癌基因激活机制：1、点突变2、获得外源性增强子，启动子，转录增强、表达活性增强，

3、原癌基因甲基化程度降低，4、原癌基因重排。5、染色体易位。

问答题：

1.描述原核生物DNA合成的过程。DNA复制时，首先需要解开双链，再生成引发体，在引发体的基础上开始合成新链。复制中的新链总是沿5′向3′端方向延伸，即底物dNTP去掉焦磷酸并以磷酸二酯键方式连接在延伸中的DNA链3′端的-OH上，一个接一个地叠加。由于DNA的双链的走向....

2.简述生物体复制与转录的相同与不同之处。试比较转录与复制的区别。

提示：①目的不同，所使用的酶、原料及其它辅助因子不同，转录是合成RNA，复制是合成DNA；②方式不同：转录是不对称的，只在双链DNA的一条链上进行，只以DNA的一条链为模板，复制为半不连续的，分别以DNA的两条链为模板，在DNA的两条链上进行；③复

制需要引物，转录不需要引物；④复制过程存在校正机制，转录过程则没有；⑤转录产物需要加工，复制产物不需要加工；⑥复制与转录都经历起始、延长、终止阶段，都以DNA为模板，新链按碱基互补原则，5'→3’方向合成。

原核与真核生物的转录终止有何不用？

(一) 原核生物的转录终止

1. 依赖ρ因子的转录终止2. 不依赖ρ因子的转录终止

转录的终止在原核生物分为依赖Rho因子与非依赖Rho因子两类。Rho因子有ATP酶和解螺旋酶两种活性,因此能结合转录产物的3'末端区并使转录停顿及产物RNA脱离DNA模板。非依赖Rho因子的转录终止,其RNA产物3'-端往往形成茎环结构,其后又有一串寡聚U。茎环结构可使因子聚合酶变构而不再前移,寡聚U则有利于RNA不再依附DNA模板链而脱出。因此无论哪一种转录终止都有RNA聚合酶停顿和RNA产物脱出这两个必要过程。真核生物转录终止是和加尾(mRNA的聚腺昔酸poly A)修饰同步进行的。 RNA上的加尾修饰点结构特征是有AAAUAA序列。

4.真核生物mRNA转录后加工包括哪些内容？

简述遗传密码的特点。①简并性：由一种以上密码子编码同一个氨基酸。

②普遍性：性从原核生物到人类都通用。

③编码某一氨基酸的密码子越多，该氨基酸出现的频率就越高。

④连续性：编码蛋白质氨基酸序列的各个三联体密码连续阅读。

⑤摆动性：第三对碱基有一定的自由度

简述原核生物蛋白质生物合成过程。

（一）起始

指mRNA和起始氨基酰-tRNA分别与核蛋白体结合而形成翻译起始复合物

核蛋白体大小亚基分离；

mRNA在小亚基定位结合；

起始氨基酰-tRNA的结合；

核蛋白体大亚基结合。

（二）延长

指按照mRNA密码序列的指导，依次添加氨基酸从N端向C端延伸肽链，直到合成终止的过程。

终止

当mRNA上终止密码出现后，多肽链合成停止，肽链从肽酰-tRNA中释出，mRNA、核蛋白体等分离，这些过程称为肽链合成终止。

6.如何针对翻译的过程设计抗菌药？

10.列举至少三种抗生素的作用机制。1、干扰细菌细胞壁的合成：如青霉素类、头孢类、D-丙胺酸多肽转移酶抑制剂。