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分子生物学试题考博历年考题复习题问答题集锦最全

1.写出分子生物学广义的与狭义的定义,现代分子生物学研究的主要内容,以及5个分子生物学发展的主要大事纪(年代、发明者、简要内容)。

广义上: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。

狭义概念:既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。其中也涉及到与这些过程相关的蛋白质和酶的结构与功能的研究。

现代分子生物学研究的主要内容有:基因与基因组的结构与功能,DNA的复制、转录和翻译,基因表达调控的研究,DNA重组技术,结构分子生物学等。

几个分子生物学发展的主要大事纪(年代、发明者、简要内容):

1.1944年,著名微生物学家Avery 等人在对肺炎双球菌的转化实验中证实了DNA是生物的遗传物质。这一重大发现打破了长期以来,许多生物学家认为的只有象蛋白质那样的大分子才能作为细胞遗传物质的观点,在遗传学上树立了DNA是遗传信息载体的理论。

2.1953年,是开创生命科学新时代具有里程碑意义的一年,Watson和Crick发表了“脱氧核糖核酸的结构”的著名论文,他们在Franklin和Wilkins X-射线衍射研究结果的基础上,推导出DNA双螺旋结构模型,为人类充分揭示遗传信息的传递规律奠定了坚实的理论基础。同年,Sanger历经8年,完成了第一个蛋白质——胰岛素的氨基酸全序列分析。

3.1954年Gamnow从理论上研究了遗传密码的编码规律, Crick在前人研究工作基础上,提出了中心法则理论,对正在兴起的分子生物学研究起了重要的推动作用。

4.1985年,Saiki等发明了聚合酶链式反应(PCR)

2. 作为主要遗传物质的DNA具有哪些特性,研究DNA一级结构有什么重要意义?DNA拓扑异构体之间互变异构依赖于什么?

简述真核生物的染色体结构,它们是如何组装的?

有几种组蛋白参与核小体的形成?

作为遗传物质的DNA具有以下特性:

①贮存并表达遗传信息;

②能把遗传信息传递给子代;

③物理和化学性质稳定;

④有遗传变异的能力。

研究DNA以及结构的意义是:DNA一级结构决定了二级结构,折叠成空间结构。这些高级结构又决定和影响着一级结构的信息功能。研究DNA的一级结构对阐明遗传物质结构、功能以及它的表达、调控都极其重要。

如果使这种正常的DNA分子额外地多转几圈或少转几圈,就会使双螺旋中存在张力。当双螺旋分子末端开放时,这种张力可通过链的转动而释放,DNA 恢复正常的双螺旋状态。如果固定DNA分子的两端,或者本身是共价闭合环状DNA或与蛋白质结合的DNA分子,DNA分子两条链不能自由转动,额外的张力不能释放,DNA分子就会发生扭曲,用以抵消张力。

这种扭曲称为超螺旋。超螺旋有正超螺旋和负超螺旋两种形式。

拓扑学是数学的一个分支,研究物体变形后仍然保留下来的结构特性。他们之间互变异构依赖于拓扑异构酶的催化。

真核生物的染色体十分复杂,具有不同层次的组装结构,染色质分为常染色质和异染色质两种。在常染色质中DNA的压缩比为1 000—2 000,相对比较伸展,主要为单拷贝基因和中等重复序列。异染色质是指在间期核中DNA折叠

压缩程度较高,约8000-10000倍,以凝集状态存在,对碱性染料着色较深的区域。

在着丝粒、端粒、次缢痕以及染色体的某些节段,由较短和高度重复的DNA 序列组成永久性的异染色质。另一些染色质区域随细胞分化而进一步折叠压缩,以封闭基因活性,称为功能性异染色质。染色质的基本结构单位是核小体。

核小体是由组蛋白核心和盘绕其上的DNA构成。核心由组蛋白H2A、H2B、H3和H4各2分子组成,所以是一个八聚体。

3. 核酸变性后分子结构和性质发生了哪些变化,引起DNA变性的主要因素有哪些?检测核酸变性最简单的定性和定量方法是什么?写出DNA复性的条件,影响DNA复性速度的因素包括哪些?规定复性实验的标准条件是什么?DNA复性程度怎样检测?DNA的Tm值一般与什么因素有关,什么是Cot曲线?核酸的分子杂交一般有几种类型?它们分别用于检测哪些物质?

DNA变性后原来隐藏在双螺旋内部的发色基团,成为单链而暴露出来,使DNA的物理和化学性质发生一系列的变化。这些变化包括:DNA溶液的粘度大大下降;沉淀速度增加;浮力密度上升;粘度降低;紫外吸收光谱升高;双折射现象消失,比旋下降;酸碱滴定曲线改变;生物活性丧失等。

引起DNA变性的主要因素有:温度、pH值、有机溶剂等。紫外吸收光谱的变化是检测变性最简单的定性和定量方法。

DNA的复性必须满足二个条件:①一定的离子强度,用以削弱两条链中磷酸基团之间的排斥力。②较高的温度,用以避免随机形成的无规则氢键。

影响DNA复性速度的因素包括:(1)DNA分子的复杂程度。(2)DNA的浓度。(3)DNA片段的大小。(4)温度的影响。(5)阳离子的浓度。

规定复性实验的标准条件是:400核苷酸长度,Tm = 25℃的温度,阳离子强度0.18mol/L,此时的复性速度常数к≈5×105。

通过下列3种方法可以测定DNA序列复性的程度:

(1)S1核酸酶水解的双链DNA量。

(2)减色效应,在复性过程中可跟踪测定A260的光吸收值;

(3)S1核酸酶只催化单链DNA的水解,不能作用于双链DNA,因此将样品限定水解后测定抗羟基磷灰石层析,羟基磷灰石是一种磷酸钙盐,经过一定的处理后,具有吸附双链DNA的能力,洗脱时,只允许单链通过,从而可以计算出剩余双链DNA的量。

DNA的Tm值大小一般与下列因素有关:

(1)DNA的均一性;

(2)G-C对含量;

(3)(3)介质中离子强度。

以C/C0对C O t作图得到的复性对浓度的依赖关系的曲线称为C o t曲线。

分子杂交有多种类型,将不同来源的DNA变性后,在溶液里进行杂交,称为溶液杂交;用硝酸纤维素制成的滤膜,可以吸附单链DNA或RNA,将变性DNA或RNA吸附到滤膜上,再进行杂交,称为滤膜杂交。

滤膜杂交包括(1)Southern印迹法用于检测DNA;

(2)Northern印迹法用于检测RNA;

(3)Westhern印迹法用于检测蛋白质。

4. 简述基因的概念?什么是反向生物学?什么是顺反子?现代分子生物学中顺反子与基因是什么关系?

基因(gene)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。

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的结构。

一个顺反子就是一段核苷酸序列,能编码一条完整的多肽链。

现代分子生物学文献中,顺反子和基因这两个术语互相通用。一般而言,一个顺反子就是一个基因,大约1500个核苷酸。它是由一群突变单位和重组单位组成的线性结构(因为任何一个基因都是突变体或重组体)。

因此,顺反子的概念表明了基因不是最小单位,它仍然是可分的,并非所有的DNA序列都是基因,而只有其中某些特定的多核苷酸区段才是基因的编码区。

6. 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?真核生物的DNA序列可分为几种类型?分别写出并简要叙述之。真核生物基因组重复序列的复性动力学曲线有什么特点?为什么说基因组中的非重复序列主要决定着基因组的复杂性?列出几个已完成全序列测定的基因组生物种类。

重叠基因是在在噬菌体φX l74基因组中发现的。重叠基因及基因内基因的现象可使原核生物利用有限的遗传资源表达更多生物功能的能力。

根据DNA复性动力学研究(复性动力学方程参见第2章),真核生物的DNA 序列可以分为4种类型:

1. 单拷贝序列又称非重复序列,在一个基因组中只有一个拷贝,真核生物的大多数基因都是单拷贝的。在复性动力学中对应于慢复性组分。

2. 轻度重复序列在一个基因组中有2~10个拷贝(有时被视为非重复序列),如组蛋白基因和酵母tRNA基因。在复性动力学中也对应于慢复性组分。

3. 中度重复序列有十至几百个拷贝,一般是不编码的序列,例如人类基因组中的Alu序列等。中度重复序列可能在基因表达调控中起重要作用,包括DNA复制的起始、开启或关闭基因的活性、促进或终止转录等。平均长度约300bp,它们在一起构成了基因序列家族与非重复序列相间排列。对应于中间复性组分。

4. 高度重复序列有几百到几百万个拷贝,是一些重复数百次的基因,如rRNA基因和某些tRNA基因,而大多数是重复程度更高的序列,如卫星DNA 等。高度重复序列对应于快复性组分。

真核生物DNA复性曲线与原核生物有很大不同,跨越了7~8个数量级。可以看出复性反应分三个组分进行,每个组分代表基因组中不同复杂性的序列类型。

因为有研究表明,大约80%左右的mRNA是与非重复的DNA组分结合的。这也说明大多数结构基因都位于非重复的DNA序列上,所以说,基因组中的非重复序列决定基因组的复杂性。大肠杆菌、枯草杆菌、酿酒酵母、线虫以及多种病原体,果蝇、水稻和拟南芥菜等生物种类已完成或接近完成全序列的测定。

7. 分别写出病毒、原核、真核生物基因组的概念,它们各有何特点,请比较其异同。

病毒基因组是指病毒的染色体DNA或RNA所含的基因。它不仅可形成单基因组,还可以形成片段基因组和单链二倍体基因组等。基因组都很小,所含的基因数量也少,能编码病毒衣壳蛋白可少数酶类。

按某些病毒的表达时期可分为早期基因和晚期基因,有些病毒还有不同形式的重叠基因。其基因组的复制有半保留和全保留的不同方式,以单复制子单向或双向进行。它不具有自身的翻译体系,基因的表达和病毒的繁殖都需依赖寄主细胞。

原核生物的染色体基因组是指其环状或线状的双链DNA分子所含有的全部基因,有的原核生物还含有染色体外的质粒基因组。其特点是它的蛋白质结构基因大都为单拷贝,功能相关的基因大多集中在一起组成操纵子,其中的结构基因为多顺反子,即数个结构基因串联在一起,受同一调节区调节。

数个操纵子又由一个共同的调节基因(regulator gene)所调控。与复制有关的酶和蛋白质基因分散排列在整个染色体的不同区域中,rRNA基因是多拷贝的,并由16S,23S,5S rRNA基因组成一个转录单位,其间有的还插有tRNA 基因。tRNA基因有单、双、多拷贝的形式。

基因组中具有多种功能的识别区域,如复制起始区,复制终止区,转录启动区,终止区等。这些区域具有特殊的序列,如反向重复序列等。

真核生物基因组(eucaryotic genome)指真核生物的核基因组,包括染色体基因组和核内的染色体外基因,以及细胞质的线粒体、叶绿体基因组等。其特点是真核生物基因组可形成单拷贝、寡拷贝、多拷贝以及断裂基因,有的还具有转座基因,其基因复制在细胞核中以多复制子形式进行,基因表达可在核、质中分别进行,调控机制比原核细胞复杂,功能相关的基因不构成操纵子。

真核生物基因组与原核基因组相比,其区别可总结如下:

①真核生物基因组远远大于原核生物基因组,且具有相当的复杂度;②基因组中不编码区域远远多于编码区域;

③基因组中的DNA与蛋白质结合,形成的染色体存在于细胞核内;④大部分基因有内含子,因此基因的编码区域不连续;⑤存在着重复序列,重复次数从几次—几百万次不等;⑥基因组中以多复制起点的形式复制;⑦转录产物为单顺反子;⑧真核生物基因组与原核相同,也存在着可移动的因子。真核生物的不同基因组之间也具有一定的相关性,如基因特性相似,基因结构及组成类同,遗传信息传递方向的普遍性,遗传密码的通用性等。

8.写出DNA复制的几个概念:半保留复制及其实验证据氯化铯密度梯度离心半不连续复制复制子半保留复制的生物学意义,细胞内染色体外遗传因子包括哪些?原核、真核生物复制有什么不同?大肠杆菌染色体DNA复制起点是什么?什么是双向复制?DNA复制采取哪些方式?

在DNA分子上的每一条链都含有合成它的互补链所必需的全部遗传信息。在复制过程中首先是双链解旋并分开,之后以每条链作为模板在其上合成新的互补链,其结果是由一条链可以形成互补的两条链。这样新形成的两条双链DNA 分子与原来DNA分子的碱基顺序完全一样。在此过程中,每个子代分子的一条链来自亲代DNA,另一条链则是新合成的,这种方式称为半保留复制。

在DNA复制过程中每个复制叉中的前导链连续复制,而后随链是以反方向合成不连续的短片段。最后再由连接酶连接成连续的DNA序列,这种复制方式称为半不连续复制。

半保留复制的生物学意义是,在半保留复制中碱基配对是核酸分子间传递遗传信息的结构基础。无论是复制、转录或逆转录,在形成双链螺旋分子时都是通过碱基配对来完成的。这种复制机制还说明了DNA分子在代谢上的稳定性,经过许多代的复制,DNA多核苷酸链仍可保持完整,并存在于后代而不被分解。与细胞的其他成分相比这种稳定性与它的可遗传功能是相符合的。

原核真核生物复制的不同点

大肠杆菌的复制起点有Ori C和Ori H两种,Ori C是主要复制起点。

在DNA的复制起点形成两个复制叉分别向两个方向同时进行复制的现象。DNA复制采取的方式主要有原核生物的染色体和质粒,真核生物的细胞器DNA都是环状双链分子。实验表明,它们都在一个固定的起点开始复制,复制

方向大多是双向的,即形成两个复制叉或生长点,分别向两侧进行复制;也有一些是单向的,只形成一个复制叉或生长点。通常两条链同时进行对称复制;也有一些不对称的复制,一条链复制后再进行另一条链的复制。DNA在复制叉处两条链解开,各自合成其互补链。还有些生物采取单向复制的特殊方式滚环复制。

9. 简述以下DNA复制酶与蛋白质因子的体系,DNA聚合酶Ⅰ、Klenow片段、DNA聚合酶Ⅱ、DNA聚合酶Ⅲ、γ复合物、夹子装置器、DNA连接酶、SSB、HU、DnaA 、DnaB 、DnaC 、两类拓扑异构酶

DNA聚合酶Ⅰ是多功能酶。可催化以下几种反应:①通过核苷酸聚合反应,使DNA链沿3ˊ→ 5ˊ方向延长(聚合酶活性);②由3ˊ端水解DNA链(3ˊ→ 5ˊ核酸外切酶活性);③由5ˊ端水解DNA链(3ˊ→ 5ˊ核酸外切酶活性);④由3ˊ端使DNA链发生焦磷酸解;⑤无机焦磷酸与脱氧核糖核苷三磷酸之间的焦磷酸基交换。焦磷酸解是聚合反应的逆反应,焦磷酸交换反应由前两个反应连续重复多次引起。因此,DNA聚合酶I兼有聚合酶、3ˊ→ 5ˊ核酸外切酶和5ˊ→ 3ˊ核酸外切酶的活性。在聚合酶活性中心,与这些功能相关的结合位置分布十分精巧而灵活。

DNA聚合酶Ⅱ为多亚基酶,其聚合酶亚基由一条相对分子质量为88 000的多肽链组成。这个酶的活力比DNA聚合酶I高。NA聚合酶Ⅱ具有3ˊ→5ˊ核酸外切酶活性,但无5ˊ→ 3ˊ活性。DNA聚合酶Ⅱ也不是复制酶,而是一种修复酶。

DNA聚合酶Ⅲ是由多个亚基组成的蛋白质,亚基很容易解离,全酶(holoenzyme)由α、β、γ、δ、δ′、ε、θ、τ、χ和ψ10种亚基所组成,除合成速度比聚合酶I快外其他性质与聚合酶I基本相同。DNA聚合酶Ⅲ的其他许多性质都表明它是DNA复制酶。

DNA聚合酶Ⅰ被蛋白酶切开得到的大片段称为Klenow片段,具有催化DNA 聚合作用和3ˊ→ 5ˊ校对功能。

聚合酶III中的γ亚基是一种依赖DNA的ATP酶,全酶中的γ复合物由6个亚基(γ2δδ′χψ)构成,主要功能是协同β亚基嵌住模板DNA,又称夹子装置器。

DNA连接酶是指能催化链的两个末端间共价连接的酶。连接反应需要能量。

解开的两条单链随即被单链结合蛋白(SSB)覆盖。大肠杆菌SSB蛋白由4个相同亚基组成。这类蛋白曾被称为解链蛋白、熔解蛋白、螺旋去稳定蛋白等。但实际上它不是解链蛋白,其功能在于稳定已解开的单链,阻止复性和保护单链部分不被核酸酶降解。

HU蛋白是细菌细胞的类组蛋白,可与DNA结合,促使双链DNA弯曲。受其影响,邻近三个成串富含AT的13 bp序列被促便成为开链复合物,所需能量由ATP供给。

DnaA DnaB DnaC是大肠杆菌起点与复制起始有关的酶,其中DnaA识别起始序列,在起点特异位置识别解开双链;DnaB解开DNA双链;DnaC帮助DnaB结合与起始位点。

拓扑异构酶I最初在大肠杆菌中发现,称ω蛋白或切口封闭酶,是相对分子质量97 000的一条多肽链,由基因top A编码。它能在DNA的一股链上产生一个切口,使另一条链得以穿越,连接数每次改变±1(图4-)。反应无需供给能量。拓扑异构酶Ⅰ主要消除负超螺旋,但也能引起DNA的其他拓扑结构转变。

拓扑异构酶II能使DNA的两条链同时发生断裂和再连接,当它引入超螺旋时,需要由ATP水解供给能量。细菌的Ⅱ型拓扑异构酶是一种DNA旋转酶,它利用ATP水解提供的能量,可连续向同一个双链闭环DNA分子中引入负超螺旋,从而抵消了DNA复制中产生的正超螺旋。

10. DNA聚合酶Ⅲ具有哪三个复制特点从而使其成为DNA复制主要的酶?怎样实现DNA合成的高保真性?简述单链环状ФX174噬菌体复制过程。

写出真核生物的5种主要DNA聚合酶,真核生物DNA的主要抑制剂是什么?

高的保真性(fidelity)、协同性(cooperativity)和持续性(processivity)。这三个特点使得DNA聚合酶III成为DNA复制的主要的酶。

实现DNA合成的高保真性,从热力学角度看,碱基对的错配使双螺旋结构不稳定,由此计算的碱基错配率大约在10-2。DNA聚合酶对底物的选择作用和3ˊ→ 5ˊ核酸外切酶的校对作用分别使错配频率下降10-2,因而达10-6。这是体外合成DNA时所能达到的水平。在体内,DNA聚合酶和复制叉的复杂结构进一步提高了复制的准确性;另外复制的修复系统可识别错配碱基以及各种损伤并修正,从而使变异率下降到更低的水平(在进化上相当的水平)。

ФX174噬菌体的基因组由单链DNA组成,称病毒型或正链。感染宿主细胞后的复制分为三个阶段:①以噬菌体正链为模板复制复制双链环状DNA分子。在ФX174感染后1min内主要是这种复制方式;②由RF型双链DNA复制RF 型双链DNA,噬菌体基因大量表达。感染后1~20min内是此种方式,约产生60个RF型双链DNA,RF型复制需要噬菌体基因编码的A蛋白;③由RF型DNA分子以滚动环式复制产生噬菌体正链。ФX174噬菌体DNA的基因A在复制调控中起着关键的作用。

真核生物有多种DNA聚合酶。从哺乳动物细胞中分离出了5种,分别为α、β、γ、δ、ε,5-氟脱氧尿苷能抑制胸腺嘧啶核苷酸的合成,是DNA合成的强烈抑制剂。

11.什么是DNA的损伤? DNA结构的改变有哪两种类型? DNA分子碱基自发性化学改变可造成哪五种因素的损伤?写出其要点.化学因素引起的DNA损伤主要有哪几种? 写出要点.

DNA损伤指在生物体生命过程中DNA双螺旋结构发生的任何改变。DNA 结构发生的改变主要分为两种:一是单个碱基的改变,二是双螺旋结构的异常扭曲。

碱基自发性化学改变的这类损伤包括五种因素:碱基之间的互变异构、碱基脱氨基、自发的脱嘌呤和脱嘧啶、活性氧引起的诱变及细胞代谢产物对DNA 的损伤等。互变异构指DNA分子中的4种碱基自发地使氢原子改变位置,产生互变异构体,进一步使碱基配对的式发生改变,这样在复制后的子链上就可能出现错误。

碱基的脱氨基作用是指胞嘧啶(C)、(A)和(G)分子结构中都含有环外氨基,氨基有时会自发脱落,结果C变为(U).A变为(I),G变为黄嘌呤(X),当DNA复制时,会在子链中产生错误而导致损伤。自发的脱嘌呤和脱嘧啶作用是指DNA 分子在生理条件下可通过自发性水解,使嘌呤碱和嘧啶碱从磷酸脱氧核糖骨架上脱落下来。活性氧为氧分子电子数大于O2的O2。8-oxoG (GO) 是一种氧化碱基(7,8-二氢-8-氧代鸟嘌呤),可与C、A配对,而DNA聚合酶Ⅰ、Ⅱ的校正活性不能校正其错配,造成GC→TA的颠换,这种损伤可以积累。

有些糖分子如葡萄糖和碱基氧化产物6—磷酸葡萄糖能与DNA反应,产生明显的结构上以及生物学方面的变化。

化学因素引起的DNA损伤主要有:

1.烷化剂对DNA的损伤烷化剂是一类亲电子的化合物,极容易与生物体中的有机物大分子的亲核位点起反应。当烷化剂和DNA作用时,就可以将烷基加到核酸的碱基上去。

2. 2. 碱基类似物对DNA的损伤碱基类似物是一类结构与碱基相似的人工合成化合物,由于它们的结构与碱基相似,进入细胞后能替代正常的碱基掺入到DNA链中,干扰DNA的正常合成。

12 .写出细胞对DNA损伤的五种修复系统,SOS应急反应、SOS反应由什么物引起? 基因突变的概念、类型.

细胞对DNA损伤的修复系统主要有五种:即切除修复、错配修复、直接修复、重组修复和易错修复。

许多能造成DNA损伤、或抑制DNA复制的过程能引起一系列复杂的诱导效应,这种效应称为应急反应(SOS response)SOS反应包括诱导DNA损伤修复、诱变效应、细胞分裂的抑制以及溶原性细菌释放噬菌体等,细胞癌变也与SOS反应有关。SOS反应诱导的修复系统包括:避免差错的修复(error free repair)和易产生差错的修复(error prone repair)两类。SOS反应由RecA蛋白和LexA阻遏物相互作用引起。

基因突变(mutation)是在基因内的遗传物质发生可遗传的结构和数量的变化,通常产生一定的表型。

广义的突变包括染色体畸变和基因突变。其图变得类型包括基因突变有以下多种类型:碱基对置换DNA错配碱基在复制后被固定下来,由原来的一个碱基对被另一个碱基对所取代,又称为点突变。

碱基对置换有两种类型:即转换是在两种嘧啶或两种嘌呤之间的互换;颠换发生在嘧啶与嘌呤或嘌呤与嘧啶之间的互换。碱基替换通常仅发生在一个碱基上。

插入突变有两种方式:①拷贝或复制移动,②非拷贝移换。同义突变又称无声突变或中性突变。错义突变是基因突变改变了所编码的氨基酸的种类或位置的突变,能不同程度地影响蛋白质或酶的活性。当氨基酸密码子变为终止密码子时,称为无义突变,它导致翻译提前结束。移码突变是由于一个或多个非三整倍数的核苷酸对插入或缺失,导致编码区该位点后的三联体密码子阅读框架改变,从而使后面的氨基酸都发生错误,使该基因产物完全失活;如出现终止密码子则也可使翻译提前结束。

缺失突变指一个或多个碱基从一段DNA序列中被删除,或较长核苷酸序列丢失引起的突变,这种突变难以被回复。襂漏突变是突变基因的产物尚有部分活性的错义突变,是表型界于野生型与完全突变型之间的某种状态。从突变体又恢复原先野生型表现型的突变过程称为回复突变。

变热点DNA分子上任意位点发生突变的频率并不相等,在某些位点发生突变的频率远远高于其平均数,称为突变热点。

13.写出同源重组、Holliday模型、DNA重组有关的酶、转座子的概念、转座原件最初在什么生物中发现?转座子如何分类?插入序列?复合型转座子与IS元件有何异同?DNA转作引起什么遗传效应?逆转录因子?

同源重组(homologous recombination)又称一般性重组,由两条同源区的DNA分子,通过配对、链断裂和再连接,而产生的片段间交换的过程。

Robin Holliday于1964年提出了同源重组模型,有四个要点:①两个同源染色体DNA排列整齐;②一个DNA的一条链裂断并与另一个DNA对应的链连接,形成的连接分子,称为Holliday中间体;③通过分支移动产生异源双链DNA;

④Holliday中间体切开并修复,形成两个双链重组体DNA。根据链裂断切开的方式不同,得到的重组产物也不同。如果切开的链与原来断裂的是同一条链(见Holliday模型左边的产物),重组体含有一段异源双链区,其两侧来自同一亲本DNA,称为片段重组体。但如切开的链并非原来断裂的链(模型右边产物),重组体异源双链区的两侧来自不同亲本DNA,称为拼接重组体。

与重组有关的酶研究最多的还是大肠杆菌的酶。在大肠杆菌中,Rec A蛋白参与重组是最关键的步骤。

Rec A有两个主要的功能:诱发SOS反应和促进DNA单链的同化。数千Rec A单体协同聚集在单链上,形成螺旋状纤丝(helical filament)。Rec F、Rec O和Rec R蛋白调节Rec A纤丝的装配和拆卸。单链DNA可以由许多途径产生,Rec BCD酶是产生参与重组的DNA单链主要途径。一旦Holliday中间体形成,即由Ruv A和Ruv B蛋白促进异源双链的形成。同源重组最后由Ruv C 将Holliday联结体切开,并由DNA聚合酶和DNA连接酶进行修复合成。

转座子(transposon)是在基因组中可以移动的一段DNA序列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称为转座。

由转座子引起的转座过程有以下特征:①能从基因组的一个位点转移到另一个位点,从一个复制子转移到另一个复制子;②不以独立的形式存在(如噬菌体或质粒DNA),而是在基因组内由一个部位直接转移到另一部位;③转座子编码其自身的转座酶,每次移动时携带转座必需的基因一起在基因组内跃迁,所以转座子又称跳跃基因;④转座的频率很低,且插入是随机的,不依赖于转座子(供体)和靶位点(受体)之间的任何序列同源性;⑤转座子可插入到一个结构基因或基因调节序列内,引起基因表达内容的改变,例如使该基因失活,如果是重要的基因则可能导致细胞死亡。

转座元件最初由B. McClintock于上个世纪40年代在玉米的遗传学研究中发现的,当时称为控制元件(controlling element)。

到目前已对多种不同类型的转座元件进行了鉴定。最简单的转座子称为插入序列(insertion sequence IS),简称IS因子。

另一类是复合转座子,以Tn表示。根据结构不同分为两种类型:I型:其两个末端由相同的IS序列构成,IS序列有正向和反向两种排列方式;Ⅱ型:其两末端由38 bp的反向重复序列组成,如TnA族转座子。

复合型转座子具有转位因子的三个共性:①末端反向重复序列,为转座酶所必需;②中间的开放阅读框架(ORF)作为标记基因;③转位后,靶位点成为正向重复序列。其不同点是:。IS因子是一种较小的转座因子,只含有与转座有关的酶基因,不含抗药性等其它基因。其本身不具有表型效应,只有当它转座到某一基因附近或插入某一基因内部后,引起该基因失活或产生极性效应时,才能判断其存在。而Tn除了有转座酶基因外,还带有药物抗性基因(或其相关基因)标志,因结构较大而复杂。

转座因子首先是因其可导致突变而被认识的。当它插入靶基因后,使基因突变失活,这是转座子的最直接效应;当转座因子自发插入细菌的操纵子时,即可阻止它所在基因的转录和翻译,并且由于转座因子带有终止子,其插入影响操纵子下游基因的表达,从而表现出极性(方向性),由此产生的突变只能在转座子被切除后才能恢复;转座因子的存在一般能引起宿主染色体DNA重组,造成染色体断裂、重复、缺失、倒位及易位等,是基因突变和重排的重要原因;转座因子也可通过干扰宿主基因与其调控元件之间的关系或转座子本身的作用而影响邻近基因的表达,从而改变宿主的表型。归纳以上,转座子引起的遗传学效应可有以下几个方面:

①10-8-10-3频率转座,引起插入突变;

②插入位置染色体DNA重排而出现新基因;

③影响插入位置邻近基因的表达,使宿主表型改变;

④转座子插入染色体后引起两侧染色体畸变。

将从DNA→DNA的转移过程称转座,从DNA→RNA→DNA的转移过程叫反转录转座。后者是经RNA介导的转座过程。

经RNA中间体介导的转座是真核生物所特有的过程。逆转录病毒能够将

RNA病毒基因组中的DNA拷贝(原病毒)整合到宿主细胞染色体中。

1 原核生物和真核生物在翻译起始的异同

答:相同点:都需要tRNA识别氨基酸并装载;都需要核糖体大小亚基解离;都需要起始因子;

不同点:

1起始tRNA携带的氨基酸不同,原核是甲酰甲硫氨酸,而真核是甲硫氨酸;

2原核中甲酰甲硫氨酸识别的起始密码子有三种AUG/GUG/UUG,而甲硫氨酸只识别AUG;

3原核中不需要通过扫描寻找起始密码子,而真核中需要扫描寻找起始密码子;

4原核中需要SD序列帮助mRNA与小亚基结合,而真核没有SD序列,需要5‘端帽子引导两者结合;

5原核中起始因子比较简单,种类少,而真核中起始因子要复杂的多,种类也多;

6原核中起始的控制是通过mRNA二级结构影响起始和反馈控制,而真核中通过起始因子磷酸化来控制。

2 核mRNA 的转录后加工有哪些?

答:核mRNA前体的剪接(选择性剪接和自剪接);5‘端加帽和3‘端聚腺苷酸化;反式剪接;mRNA编辑

3什么是转座?转座子有哪些主要类型?

答:转座因子(transposable element,TE)是细胞中能改变自身座位的一段DNA 序列,可从复制子的一个座位跳跃到另一个座位,也可从同一个细胞的一个复制子跳跃到另一个复制子,DNA片断的这种运动称为转座。

1)复制性转座(replicative transposition)转座过程有DNA复制,结果一个转座子留在原位,另一个插入到新的位点

2)保守性转座(conservative transposition)转座子离开原位置,插入到新的位点;这种转座又称非复制性转座(nonreplicative transposition )

3)反转录转座子(retrotransposons)以RNA作为中介进行复制(转座),与反转录病毒(retroviruses)的复制相似,含有编码反转录酶的基因,能进行反转录;酵母中的Ty(transposon yeast)、果蝇中的copia等反转录转座子的两端有LTRs(long terminal repeats)

13 什么是选择性剪接?具有什么生物学意义?

答:选择性剪接:一个基因转录出来的RNA前体,通过不同的剪接方式(选择不同的外显子)而形成不同的成熟mRNA,产生不同的蛋白质

意义:通过选择性剪接,可对基因的表达起一定的调控作用

选择性剪接常用于在不同的组织或发育时期产生组织特异或调控发育的蛋白质;

选择性剪接还可有重要的生物学效应,如在果蝇的性决定体系中起重要的作用

14 请你谈谈对第二遗传密码概念的认识?

答:氨酰tRNA合成酶的专一性很高,共有20种,每一种只用于单一种氨基酸与相应tRNA的结合,tRNA上的某些结构特征能使它在氨酰tRNA合成酶的催化下,与特定的氨基酸结合;这些结构特征就是“第二遗传密码”(the second genetic code)

1)“第二遗传密码”常在tRNA的受体茎(acceptor stem)上,但在其他区域的也有不少

2)“第二遗传密码”较复杂,且是非简并的,但专一性同样很强

之所以叫“第二”是因为“第一”遗传密码是mRNA上的编码氨基酸的密码子。

1、简述基因组学的几个分支

答:把基因组作为研究对象的学科

(1)结构基因组学(structural genomics)

基因组结构(genome structure)

定位基因(gene mapping)

测定基因组全序列(whole-genome sequencing)

(2)功能基因组学(functional genomics)

大规模、高通量分析基因组中基因表达的技术

基因功能的分析

(3)进化基因组学(evolutionary genomics)

在整体水平上研究基因和基因组的结构、功能的起源与进化

比较基因组学(comparative genomics)

——进化基因组学的初始阶段

通过比较,发现基因组中蛋白质和功能RNA基因的密度与生物的复杂程度有一定的负相关

2、与类核基因组相比,核基因组在结构上有什么特点?

答:真核生物的genome size一般要比原核生物的大很多,且变化范围也很大(最大/最小可达8万);真核生物基因组存在C值佯谬现象(基因组中基因数目与基因组大小无关);多线状;大小一般要比类核基因组大好几个数量级,且变化范围很大;有大量的非编码序列(重复序列、内含子等)

3、简述增强子的作用机制

答:增强子

?能增强转录的元件,但又不是启动子的一部分(无位置、方向的限制)

?增强子常在启动子的上游,但也可以在基因内部(如内含子中)

增强子的远距离作用

?激活子是使增强子能远距离作用的原因

?4种可能性(第三、四种可能性较符合实际情况)

?Coiling (change in topology)

?Sliding

?Looping

?Facilitated tracking (looping and tracking)

远距离增强子元件的成环作用机制。

4、tRNA的转录后加工有哪些?

答:tRNA的加工

?在真核生物中,tRNA前体含单个tRNA分子,两端有额外的序列,其加工是要除去这些额外的序列

?在原核生物中,tRNA前体含1至多个tRNA分子,或与rRNA前体混在一起,故其加工首先要把含单个tRNA分子的片段切割出来(由RNase III负责),然后再除去5’及3’ 端额外的序列

?核tRNA内含子:内含子较小(10 bp左右),且只有1个,一般在相应于反密码子的碱基附近(与反密码子的3’端隔1个核苷酸)

tRNA剪接(tRNA splicing)

分2步进行,需要tRNA内切酶及RNA连接酶的参与

?Step 1:由剪接内切酶把内含子切除

?Step 2:由RNA连接酶把两个外显子连接起来

5、什么是RNA编辑?RNA与中心法则的关系?

答:基因转录产生的mRNA分子中,由于核苷酸的缺失,插入或置换,基因转录物的序列不与基因编码序列互补,使翻译生成的蛋白质的氨基酸组成,不同于基因序列中的编码信息,这种现象称为RNA编辑。简单来说就是指mRNA 加U或减U.

编辑的机制

?在转录后进行,沿3’ 5’方向进行,由gRNA(guide RNA,向导RNA)指导进行

?一些gRNA由大环的某些区域编码,另一些gRNA由小环编码

?大部分gRNA < 80 nt

RNA与中心法则的关系:

遗传信息从DNA传递给信息RNA的转录;③在逆转录酶的作用下,以RNA 为模板合成DNA;④以RNA为模板合成蛋白质,体现生物性状;⑤以RNA为模板复制RNA(如某些只有RNA的病毒)1、原核基因组和真核基因组在非编码序列方面的区别

答:类核基因组

环状,较小;通常由单拷贝或低拷贝(low-copy)的DNA序列组成;基因排列紧密,较少非编码序列——“streamlined”

核基因组

多线状;大小一般要比类核基因组大好几个数量级,且变化范围很大;有大量的非编码序列(重复序列、内含子等)

3、真核mRNA5'帽子和3'pol(A)的功能

帽子功能:保护mRNA:一般的RNase不能切割含有3个磷酸基的帽子

?提高翻译能力(效率):通过与帽子结合蛋白结合,mRNA能更好地进入核糖体

?有利于mRNA在细胞内的运输(运出细胞核):若没有帽子,则mRNA基本上留在细胞核

?使mRNA前体的能正确剪接:第一个内含子的剪接所需

聚腺苷酸化功能:

?保护mRNA:延长其寿命(半衰期)

?提高mRNA的翻译能力:能与poly(A)结合蛋白[poly(A) binding protein

I] 结合,促进翻译,促进mRNA与核糖体结合

5、什么是选择性剪接及其生物学意义

答:选择性剪接:一个基因转录出来的RNA前体,通过不同的剪接方式(选择不同的外显子)而形成不同的成熟mRNA,产生不同的蛋白质

意义:通过选择性剪接,可对基因的表达起一定的调控作用,因此选择性剪接常用于在不同的组织或发育时期产生组织特异或调控发育的蛋白质;选择性剪接还可有重要的生物学效应,如在果蝇的性决定体系中起重要的作用

6.真核生物与原核生物翻译的异同

答:起始的异同:

①相同点:都需要tRNA识别氨基酸并装载;都需要核糖体大小亚基解离;都需要起始因子;

②不同点:起始tRNA携带的氨基酸不同,原核是甲酰甲硫氨酸,而真核

是甲硫氨酸;原核中甲酰甲硫氨酸识别的起始密码子有三种AUG/GUG/UUG,而甲硫氨酸只识别AUG;原核中需要SD序列帮助mRNA与小亚基结合,而真核没有SD序列,需要5‘端帽子引导两者结合;原核中不需要通过扫描寻找起始密码子,而真核中需要扫描寻找起始密码子;原核中起始因子比较简单,种类少,而真核中起始因子要复杂的多,种类也多;原核中起始的控制是通过mRNA二级结构影响起始和反馈控制,而真核中通过起始因子磷酸化来控制。

延伸过程:两者相似,都包括进位、转肽、移位,都需要延伸因子和GTP,只是延伸因子不同;

终止过程也相似:都需要释放因子,

2.基因组学的最新研究进展

3.简述并举例生物信息学的研究方法

答:生物信息学是把基因组DNA序列信息分析作为源头,找到基因组序列中代表蛋白质和RNA基因的编码区;同时,阐明基因组中大量存在的非编码区的信息实质,破译隐藏在DNA序列中的遗传语言规律;在此基础上,归纳、整理与基因组遗传信息释放及其调控相关的转录谱和蛋白质谱的数据,从而认识代谢、发育、分化、进化的规律。

生物信息学还利用基因组中编码区的信息进行蛋白质空间结构的模拟和蛋白质功能的预测,并将此类信息与生物体和生命过程的生理生化信息相结合,阐明其分子机理,最终进行蛋白质、核酸的分子设计、药物设计和个体化的医疗保健设计。

首先,它需要一定的计算能力,包括相应的软、硬设备。要有各种数据库或者能与国际、国内的数据库系统进行有效的交流。要有发达、稳定的互联网络系统;同时,生物信息学需要强有力的创新算法和软件。没有算法创新,生物信息学就无法获得持续的发展。最后,它要与实验科学,特别是与自动化的大规模高通量的生物学研究方法与平台技术建立广泛、紧密的联系。这些技术,既是产生生物信息数据的主要方法,又是验证生物信息学研究结果的关键手段。

4.RNAi的原理和应用

答:原理:RNA干扰( RNA interference, RNAi)是指双链RNA诱导同源mRNA 降解导致基因表达抑制的现象,又称基因沉默,是一种转录后基因沉默(post- transcriptional gene silencing, PTGS)现象,是生物体在进化过程中抵御病毒感染及防御重复序列和突变引起基因组不稳定的保护机制。

RNA干扰(RNA interference, RNAi)是指在进化过程中高度保守的、由双链RNA(double-stranded RNA,dsRNA)诱发的、同源mRNA高效特异性降解的现象。

其机制分两步:

①长双链RNA被细胞源性的双链RNA特异的核酸酶切成21~23个碱基对的短双链RNA,称为小干扰性RNA

②小干扰性RNA与细胞源性的某些酶和蛋白质形成复合体,称为RNA诱导的沉默复合体,该复合体可识别与小干扰性RNA有同源序列的mRNA,并在特异的位点将该mRNA切断。

它的应用:

1.RNAi在探索基因功能中的应用:由于RNAi技术可以利用siRNA或siRNA表达载体快速、经济、简便的以序列特异方式剔除目的基因表达,所以现在已经成为探索基因功能的重要研究手段。同时siRNA表达文库构建方法的建立,使得利用RNAi技术进行高通量筛选成为可能,对阐明信号转导通路、发现新的药物作用靶点有重要意义。

2.RNAi在基因治疗领域中的应用:RNAi作为一种高效的序列特异性基因剔除技术在传染性疾病和恶性肿瘤基因治疗领域发展极为迅速。在利用RNAi技术对HIV-1、乙型肝炎、丙型肝炎等进行基因治疗研究中发现,选择病毒基因组中与人类基因组无同源性的序列作为抑制序列可在抑制病毒复制的同时避免对正常组织的毒副作用。同时将抑制序列选择在特定的位点,可对部分有明确基因突变的恶性肿瘤细胞如含有BCL/ABL或AML1/MTG8融合基因的白血病细胞产生凋亡诱导作用。此外尚可通过使用肿瘤特异性启动子如hTERT启动子、survivin启动子或组织特异性启动子如酪氨酸酶启动子、骨钙素启动子引导针对某些癌基因或抗凋亡分子的siRNA或shRNA表达,从而达到特异性杀伤肿瘤细胞的目的。

1.参与蛋白质生物合成体系的组分有哪些?它们具有什么功能?

①mRNA:蛋白质合成的模板;②tRNA:蛋白质合成的氨基酸运载工具;

③核糖体:蛋白质合成的场所;④辅助因子:(a)起始因子—--参与蛋白质合成起始复合物形成;(b)延长因子—--肽链的延伸作用;(c)释放因子一--终止肽链合成并从核糖体上释放出来。

2.遗传密码是如何破译的?

提示:三个突破性工作(1)体外翻译系统的建立;(2)核糖体结合技术;(3)核酸的人工合成。

3.遗传密码有什么特点?

(1)密码无标点:从起始密码始到终止密码止,需连续阅读,不可中断。增加或删除某个核苷酸会发生移码突变。

(2)密码不重叠:组成一个密码的三个核苷酸只代表一个氨基酸,只使用一次,不重叠使用。

(3)密码的简并性:在密码子表中,除Met、Trp各对应一个密码外,其余氨基酸均有两个以上的密码,对保持生物遗传的稳定性具有重要意义。

(4)变偶假说:密码的专一性主要由头两位碱基决定,第三位碱基重要性不大,因此在与反密码子的相互作用中具有一定的灵活性。

(5)通用性及例外:地球上的一切生物都使用同一套遗传密码,但近年来已发现某些个别例外现象,如某些哺乳动物线粒体中的UGA不是终止密码而是色氨酸密码子。

(6)起始密码子AUG,同时也代表Met,终止密码子UAA、UAG、UGA使用频率不同。

4.简述三种RNA在蛋白质生物合成中的作用。

(1)mRNA:DNA的遗传信息通过转录作用传递给mRNA,mRNA作为蛋白质合成模板,传递遗传信息,指导蛋白质合成。

(2)tRNA:蛋白质合成中氨基酸运载工具,tRNA的反密码子与mRNA上的密码子相互作用,使分子中的遗传信息转换成蛋白质的氨基酸顺序是遗传信息的转换器。

(3)rRNA 核糖体的组分,在形成核糖体的结构和功能上起重要作用,它与核糖体中蛋白质以及其它辅助因子一起提供了翻译过程所需的全部酶活性。

5.简述核糖体的活性中心的二位点模型及三位点模型的内容。

(1)二位点模型A位:氨酰-tRNA进入并结合的部位;P位:起始氨酰-tRNA 或正在延伸的肽基-tRNA结合部位,也是无载的tRNA从核糖体上离开的部位。

(2)三位点模型大肠杆菌上的70S核糖体上除A位和P位外,还存在第三个结合tRNA的位点,称为E位,它特异地结合无负载的tRNA及无负载的tRNA最后从核糖体上离开的位点。

6.氨基酸在蛋白质合成过程中是怎样被活化的?

催化氨基酸活化的酶称氨酰-tRNA合成酶,形成氨酰-tRNA,反应分两步进行:

(1)活化需Mg2+和Mn2+,由ATP供能,由合成酶催化,生成氨基酸-AMP-酶复合物。,

(2)转移在合成酶催化下将氨基酸从氨基酸—AMP—酶复合物上转移到相应的tRNA上,形成氨酰-tRNA。

7.简述蛋白质生物合成过程。

蛋白质合成可分四个步骤,以大肠杆菌为例:

(1)氨基酸的活化:游离的氨基酸必须经过活化以获得能量才能参与蛋白质合成,由氨酰-tRNA合成酶催化,消耗1分子ATP,形成氨酰-tRNA。

(2)肽链合成的起始:由起始因子参与,mRNA与30S小亚基、50S大亚基及起始甲酰甲硫氨酰-tRNA(fMet-tRNAt)形成70S起始复合物,整个过程需GTP 水解提供能量。

(3)肽链的延长:起始复合物形成后肽链即开始延长。首先氨酰-tRNA结合到核糖体的A位,然后,由肽酰转移酶催化与P位的起始氨基酸或肽酰基形成肽键,tRNAf或空载tRNA仍留在P位.最后核糖体沿mRNA5’→3’方向移动一个密码子距离,A位上的延长一个氨基酸单位的肽酰-tRNA转移到P位,全部过程需延伸因子EF-Tu、EF-Ts,能量由GTP提供。

(4)肽链合成终止,当核糖体移至终止密码UAA、UAG或UGA时,终止因子RF-1、RF-2识别终止密码,并使肽酰转移酶活性转为水解作用,将P位肽酰-tRNA水解,释放肽链,合成终止。

8.蛋白质合成中如何保证其翻译的正确性?

提示:(1)氨基酸与tRNA的专一结合,保证了tRNA携带正确的氨基酸;(2)携带氨基酸的tRNA对mRNA的识别,mRNA上的密码子与tRNA上的反密码子的相互识别,保证了遗传信息准确无误地转译;(3)起始因子及延长因子的作用,起始因子保证了只有起始氨酰-tRNA能进入核糖体P位与起始密码子结合,延伸因子的高度专一性,保证了起始tRNA携带的fMet不进入肽链内部;(4)核糖体三位点模型的E位与A位的相互影响,可以防止不正确的氨酰-tRNA进入A 位,从而提高翻译的正确性;(5)校正作用:氨酰-tRNA合成酶和tRNA的校正作用;对占据核糖体A位的氨酰-tRNA的校对;变异校对即基因内校对与基因间校对等多种校正作用可以保证翻译的正确。

9.原核细胞和真核细胞在合成蛋白质的起始过程有什么区别。

(1)起始因子不同:原核为IF-1,IF-2,IF-2,真核起始因子达十几种。

(2)起始氨酰-tRNA不同:原核为fMet-tRNAf,真核Met-tRNAi

(3)核糖体不同:原核为70S核粒体,可分为30S和50S两种亚基,真核为80S核糖体,分40S和60S两种亚基

10.蛋白质合成后的加工修饰有哪些内容?

提示:(1)水解修饰;(2)肽键中氨基酸残基侧链的修饰;(3)二硫键的形成;

(4)辅基的连接及亚基的聚合。

11.蛋白质的高级结构是怎样形成的?

提示:蛋白质的高级结构是由氨基酸的顺序决定的,不同的蛋白质有不同的氨基酸顺序,各自按一定的方式折叠而成该蛋白质的高级结构。折叠是在自然条件下自发进行的,在生理条件下,它是热力学上最稳定的形式,同时离不开环境因素对它的影响。对于具有四级结构的蛋白质,其亚基可以由一个基因编码的相同肽链组成,也可以由不同肽链组成,不同肽链可以通过一条肽链加工剪切形

成,或由几个不同单顺反子mRNA翻译,或由多顺反子mRNA翻译合成。

12.真核细胞与原核细胞核糖体组成有什么不同?如何证明核糖体是蛋白质的合成场所?

原核细胞:70S核糖体由30S和50S两个亚基组成;真核细胞:80S核糖体由40S和60S两个亚基组成。利用放射性同位素标记法,通过核糖体的分离证明之。

13. 已知一种突变的噬菌体蛋白是由于单个核苷酸插入引起的移码突变的,将正常的蛋白质和突变体蛋白质用胰蛋白酶消化后,进行指纹图分析。结果发现只有一个肽段的差异,测得其基酸顺序如下:

正常肽段Met-Val-Cys-Val-Arg

突变体肽段Met-Ala-Met-Arg

(1)什么核苷酸插入到什么地方导致了氨基酸顺序的改变?

(2)推导出编码正常肽段和突变体肽段的核苷酸序列.

提示:有关氨基酸的简并密码分别为

Val: GUU GUC GUA GUG Arg: CGU CGC CGA CG AGA AGG

Cys: UGU UGC Ala: GCU GCC GCA CGC

提示:(1)在正常肽段的第一个Val的密码GUA的G后插入了一个C ;(2) 正常肽段的核苷酸序列为:AUG GUA UGC GU… CG…;突变体肽段的核苷酸序列为:AUG GCU AUG CGU 。

提示:①将E.coli放入以15NH4Cl为唯一氮源的培养基中连续培养十几代,使所有DNA分子标记上15N;②将15N标记的E.coli再放入普通的14N 培养基中培养,在细胞生长一代、二代、… 、n代的时间间隔内采样;③采用

氯化铯密度梯度离心分离DNA,并用紫外照相技术检测DNA所在位置;④结果如下:其结果确切地证明DNA以半保留方式复制。

2.描述大肠杆菌DNA聚合酶I在DNA生物合成过程中的作用。

E.coli DNA聚合酶I是多功能酶,具有:①DNA聚合酶活性,能按模板要求,以5’→ 3’方向合成DNA,在DNA复制中,常用以填补引物切除后留下的空隙;②5'→3’外切酶活性,DNA复制后期,用于切除RNA引物;③3'→5’外切酶活性,用以校对复制的正确性,当出现错配碱基时,切除错配碱基直到正确配对为止;DNA聚合酶I不是DNA复制和校正中的主要聚合酶,它的功能主要是修复。

3.试述DNA复制过程,总结DNA复制的基本规律。

以E.coli为例,DNA复制过程分三个阶段;①起始:从DNA上控制复制起始的序列即起始点开始复制,形成复制叉,复制方向多为双向,也可以是单向,若以双向进行复制,两个方向的复制速度不一定相同。由于DNA聚合酶不能从无到有合成新链,所以DNA复制需要有含3’-OH的引物,引物由含有引物酶的引发体合成一段含3一10个核苷酸的RNA片段;②延长:DNA复制时,分别以两条亲代DNA链为模板,当复制叉沿DNA移动时,以亲代3’→5’链为模板时,子链的合成方向是5'→3',可连续进行,以亲代5’→3’链为模板时,子链不能以3’→5’方向合成,而是先合成出许多5’→3’方向的冈崎片段,然后连接起来形成一条子链;③终止:当一个冈崎片段的3'-OH与前一个冈崎片段的5’-磷酸接近时,复制停止,由DNA聚合酶I切除引物,填补空隙,连接酶连接相邻的DNA片段。

DNA复制时,由DNA解旋酶(又称解链酶)通过水解ATP获得能量来解开DNA双链,并沿复制叉方向移动,所产生的单链很快被单链结合蛋白所覆盖,防止DNA的变性并保护其单链不被降解,复制叉前进过程中,双螺旋产生的应力在拓扑异构酶的作用下得到调整。

DNA复制基本规律:①复制过程为半保留方式;②原核生物单点起始,真核生物多点起始,复制方向多为双向,也有单向;③复制方式呈多样性,(直线型、Q型、滚动环型…等);④新链合成需要引物,引物RNA长度—般为几个~10个核苷酸,新链合成方向5’→ 3’,与模板链反向,碱基互补;⑤复制为半不连续的,以解决复制过程中,两条不同极性的链同时延伸问题,即…—条链可按5’→ 3’方向连续合成称为前导链,另一条链先按5’→ 3’方向合成许多不连续的冈崎片段(原核生物一般长1000-2000个核苷酸,真核生物一般长100--200个核苷酸),再通过连接酶连接成完整链,称后随链,且前导链与后随链合成速度不完全—致,前者快,后者慢;⑥复制终止时,需切除前导链、冈崎片段的全部引物,填补空缺,连接成完整DNA链;⑦修复和校正DNA复制过程出现的损伤和错误,以确保DNA复制的精确性。

4.什么是逆转录?病毒中的单链RNA如何利用逆转录酶合成双链DNA,并整合到寄主细胞的基因组中?

提示:见名词解释“逆转录”。病毒的单链RNA在病毒进入寄主细胞后被释放出来,此RNA带有与模板互补的tRNA引物,病毒的逆转录酶以此RNA为模板,从引物的3’-OH端,按碱基互补原则以5’→ 3’方向合成DNA链(-),形成RNA—DNA杂交分子,然后逆转酶发挥RNA水解酶活性,水解杂交分子中的RNA链,最后以新合成的DNA链(-)为模板,合成另一条DNA链(+),形成双链DNA分子(为病毒)整合到寄主基因组中,随寄主细胞的转录,产生病毒RNA(+),此RNA可翻译病毒蛋白质,可作为后代病毒RNA。

5.DNA的损伤原因是什么?

提示:①自身复制过程中发生的错误:②外界环境的影响,如物理因素(紫

外线、X一射线辐射等),化学因素(各种诱变剂、抗菌素等)。造成嘧啶碱基形成聚合体,发生碱基错配、缺失和插入。

6.简述基因工程的基本操作步骤及其应用意义。

提示:①获取外源目的基因;②寻找基因载体(通常为质粒、噬菌体等)使用限制性内切酶,使目的基因与载体产生相同粘性末端,两个末端互补连接,形成重组DNA;③通过转化(或感染)将重组DNA引入寄主细胞;④从大量的寄主细胞中筛选出带有重组体的细胞进行克隆。

意义:①利用基因工程技术,可以大量生产在一些正常细胞中产量很低的多肽物质,用于医药等工业生产中;②定向改造生物墓因结构,生产抗病强、品质优的各种农副产品,以提高经济价值;③用于生命科学的基础研究;值得注意的是基因工程技术若使用不当、管理不善,也会给人类带来灾难。

7.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。

9. 将大肠杆菌从37度转移到42度时,其基因表达如何变化?

其基因表达的变化为:细胞基因特异性表达是细胞适应环境变化的重要方式,且转录水平的调控是重要一环。在转录水平调控中,一种方式就是不同σ因子的表达和大量使用。

E.coli从37度到42度,σ因子表达发生变化,细胞大量表达σ32,而σ32与σ70识别启动子序列不同,因而RNA pol选择转录的基因发生变化,主要是大约17种蛋白被称为热激蛋白。

10.简述原核生物转录作用的过程。

结合(binding): σ与RNA pol结合,大大降低了后者与DNA链的非特异性结合,而到了正确的promoter处,其亲和力提高了100倍;

解旋(unwinding): RNA pol将使约17bp的DNA解螺旋,形成一个open complex ;

起始(initiation): RNA pol合成8-10个nt ,σ因子被释放;

延长(elongation): 形成一个转录泡,开始延长;

终止(termination): (1) 不依赖于ρ蛋白的terminator形成一个大发夹,在新合成RNA中其后有一段寡聚U,导致转录终止,RNA pol被释放;

(2)依赖于ρ蛋白的terminator也形成一个发夹,但由于没有长段U,所以需要ρ蛋白帮助,终止RNA合成。

11.试比较真核生物与原核生物mRNA转录的主要区别。

原核生物:操纵子RNA聚合酶核心酶加σ因子不需加工与翻译相偶联类核

真核生物:单基因RNA聚合酶Ⅱ聚合酶加转录因子需加工故与翻译相分离核内

1、RNA合成和DNA复制的区别。

(1)转录时只有一条DNA链为模板,而复制时两条链都可作为模板;

(2)DNA-RNA杂合双链不稳定,RNA合成后释放,而DNA复制叉形成后一直打开,新链和模板链一直在一起;

(3)RNA合成不需引物,而DNA复制需引物;

(4) 转录的底物是rNTP,复制的底物是dNTP;

(5)聚合酶系不同。

2、转录后的加工包括哪些内容。

(1)减少部分片段:如切除5′端前导序列,3′端拖尾序列和中部的内含子;

(2)增加部分片段:5′加帽,3′加poly(A),归巢和通过编辑加入一些碱基;

(3)修饰:对某些碱基进行甲基化等。

3、遗传密码的特点。

(1) 遗传密码是三联体密码。

(2)遗传密码无逗号。

(3)遗传密码是不重迭的。

(4)遗传密码具有通用性。

(5)遗传密码具有简并性。

(6) 密码子有起始密码子和终止密码子。

(7) 反密码子有“摆动”现象

4、增强子的特征。

其特点是:

①具有远距离效应。

②无方向性。

③顺式调节。

④无物种和基因的特异性。

⑤具有组织的特异性。

⑥有相位性。其作用和DNA的构象有关。

⑦有的增强子可以对外部信号产生反应。

5、核酶和传统酶的区别。

(1)一般的酶是纯的蛋白质,而核酶是RNA或带有蛋白的RNA;

(2)核酶既是催化剂又是底物。而酶仅催化反应。

6、噬菌体φx174复制过程。

大肠杆菌噬菌体φX174是单链环状DNA噬菌体。当侵入寄主后,侵入的单链DNA称为正链DNA。以正链DNA 为模板利用寄主细胞的DNA 聚合酶复制出与之互补的负链DNA,然后形成双链DNA。在DNA 酶的作用下,正链DNA 被切断,它的某些内部结构被暴露出来。此时DNA聚合酶以负链DNA 为摸板,按碱基配对原理,把适当的脱氧核苷酸加至上述被暴露的结构部分。随着复制的进行像一条长尾巴似的被滚出去,所以这种方式叫做滚环复制。不断的滚动,复制不断重复,因而新合成的单股长链是一条重复序列,像一条大链

条。由核酸内切酶把大链条切成一节一节的线状DNA,每一节都含有相同的碱基序列,最后由DNA连接酶将每一节的首尾相连,形成单链环状DNA。

7、真核生物mRNA的特征。

①真核生物mRNA一般以单顺反子的形式存在。

②真核生物转录的mRNA前体则需经转录后加工,加工为成熟的mRNA 与蛋白质结合生成信息体后才开始工作。

③真核生物mRNA的半寿期较长,如胚胎中的mRNA可达数日。

④真核生物mRNA(细胞质中的)一般由5′端帽子结构和3′端聚腺苷酸尾巴。

8、加工假基因的特点。

有以下的特点:

⑴缺少正常的内含子;

⑵3’末端有多聚腺苷酸;

⑶5’端的结构和mRNA的5’端十分相似;

⑷两侧有顺向重复顺序的存在。

9、核酶发现的意义。

(1)突破了酶的概念. 是一种自体催化;

(2)揭示了内含子自我剪接的奥秘;促进了RNA的研究。

(3)为生命的起源和分子进化提供了新的依据。

10、描述大肠杆菌DNA聚合酶I在DNA生物合成过程中的作用。。

E.coli DNA聚合酶I是多功能酶,具有:①DNA聚合酶活性,能按模板要求,以5’→3’方向合成DNA,在DNA复制中,常用以填补引物切除后留下的空隙;②5'→3’外切酶活性,DNA复制后期,用于切除RNA引物;③3'→5’外切酶活性,用以校对复制的正确性,当出现错配碱基时,切除错配碱基直到正确配对为止;DNA聚合酶I不是DNA复制和校正中的主要聚合酶,它的功能主要是修复。

11、真核mRNA的加工步骤。

(1) 5′加帽;

(2) 3′加尾;

(3) 切除内含子;

(4) 修饰:对某些碱基进行甲基化。

12、真核tRNA的加工和原核的区别。

(1)真核tRNA前体中无二聚体和多聚体;

(2)增加了剪接内含子的过程;

(3)都要加CCA。

13、真核生物中DNA的复制特点。

①真核生物每条染色体上有多个复制起点,多复制子

②真核生物染色体在全部复制完之前,各个起始点不再重新开始DNA复制;而在快速生长的原核生物中,复制起点可以连续开始新的复制(多复制叉)。真核生物快速生长时,往往采用更多的复制起点。

③真核生物有多种DNA聚合酶。

14、原核生物复制中所涉及酶的种类及作用。

(1)拓扑异构酶:通过切断并连接DNA双链中的一股或双股,改变DNA 分子拓扑构象,避免DNA分子打结、缠绕、连环,在复制的全程中都起作用。其种类有:拓扑异构酶I和拓扑异构酶II,拓扑异构酶I能切断DNA双链中一股并再连接断端,反应不需ATP供能;拓扑异构酶II能使DNA双链同时发生断

裂和再连接,需ATP供能,并使DNA分子进入负超螺旋。

(2)解螺旋酶:DNA进行复制时,需亲代DNA的双链分别作模板来指导子代DNA分子的合成,解螺旋酶可以将DNA双链解开成为单链。大肠杆菌中发现的解螺旋酶为DnaB。

(3)单链结合蛋白(SSB):在复制中模板需处于单链状态,SSB可以模板的单链状态并保护模板不受核酸酶的降解。随着DNA双链的不断解开,SSB 能不断的与之结合、解离。

(4)引物酶:是一种RNA聚合酶,在复制的起始点处以DNA为模板,催化合成一小段互补的RNA。DNA聚合酶不能催化两个游离的dNTP聚合反应,若没有引物就不能起始DNA合成。引物酶能直接在单链DNA模板上催化游离的NTP合成一小段RNA,并由这一小段RNA引物提供3’-OH,经DNA聚合酶催化链的延伸。

(5)DNA聚合酶:是依赖DNA的DNA聚合酶,简称为DNA pol,以DNA为模板,dNTP为原料,催化脱氧核苷酸加到引物或DNA链的3’-OH末端,合成互补的DNA新链,即5’→3’聚合活性。原核生物的DNA聚合酶有DNA polI、DNA pol II和DNA pol III,DNA pol III是复制延长中真正起催化作用的,除具有5’→3’聚合活性,还有3’→5’核酸外切酶活性和碱基选择功能,能够识别错配的碱基并切除,起即时校读的作用;DNA pol I具有5’→3’聚合活性、3’→5’和5’→3’核酸外切酶活性,5’→3’核酸外切酶活性可用于切除引物以及突变片段,起切除、修复作用。另外,klenow片断是DNA pol I体外经蛋白酶水解后产生的大片段,具有DNA 聚合酶和3’→5’外切酶活性,是分子生物学的常用工具酶。DNA pol II 在无DNA pol I和DNA pol III时起作用,也具有5’→3’和3’→5’核酸外切酶活性。

(6)DNA连接酶:DNA连接酶用于连接双链中的单链缺口,使相邻两个DNA片段的3’-OH末端和5’-P末端形成3’,5’磷酸二酯键。DNA连接酶在DNA 复制、修复、重组、剪接中用于缝合缺口,是基因工程的重要工具酶。

1.简述乳糖操纵子的正负调控机制

答案要点:包括正负调控两种(—)阻遏蛋白的负调控①当细胞内有诱导物时,诱导物结合阻遏蛋白,此刻聚合酶与启动子形成开放式启动子复合物转录乳糖操纵子结构基因。②当无诱导物时,阻遏蛋白结合与启动子与蛋白质部分重叠不转录。(=)CAP正调控①当细胞内缺少葡萄糖时ATP→CAMP结合,CRP 生成CAP与CAP位点结合,增前RNA聚合酶转录活性。②当有葡萄糖存在时CAMP分解多合成少,CAP不与启动子上的CAP位点结合RNA聚合酶不与操纵区结合无法起始转录结构基因表达下降。

2.简述转录的基本过程?

答案要点:转录的基本过程包括:模板的识别;转录起始;通过启动子;转录的延伸和终止。

要求叙述各过程设计到的因子。

3.简述原核和真核细胞在蛋白质翻译过程中的差异.

答案要点:1、起始因子不同;

2、翻译过程(肽链延伸)因子不同;

3、终止因子不同。

要求详述其差异。

4.试比较原核和真核细胞的mRNA的异同.

答案要点:①真核生物5‘端有帽子结构大部分成熟没mRNA 还同时具有3’多聚A尾巴,原核一般没有;②原核的没mRNA 可以编码几个多肽真核只能编

(完整版)分子生物学试题及答案(整理版)

分子生物学试题及答案 一、名词解释 1.cDNA与cccDNA:cDNA是由mRNA通过反转录酶合成的双链DNA;cccDNA是游离于染色体之外的质粒双链闭合环形DNA。 2.标准折叠单位:蛋白质二级结构单元α-螺旋与β-折叠通过各种连接多肽可以组成特殊几何排列的结构块,此种确定的折叠类型通常称为超二级结构。几乎所有的三级结构都可以用这些折叠类型,乃至他们的组合型来予以描述,因此又将其称为标准折叠单位。 3.CAP:环腺苷酸(cAMP)受体蛋白CRP(cAMP receptor protein ),cAMP与CRP结合后所形成的复合物称激活蛋白CAP(cAMP activated protein ) 4.回文序列:DNA片段上的一段所具有的反向互补序列,常是限制性酶切位点。 5.micRNA:互补干扰RNA或称反义RNA,与mRNA序列互补,可抑制mRNA的翻译。 6.核酶:具有催化活性的RNA,在RNA的剪接加工过程中起到自我催化的作用。 7.模体:蛋白质分子空间结构中存在着某些立体形状和拓扑结构颇为类似的局部区域 8.信号肽:在蛋白质合成过程中N端有15~36个氨基酸残基的肽段,引导蛋白质的跨膜。 9.弱化子:在操纵区与结构基因之间的一段可以终止转录作用的核苷酸序列。 10.魔斑:当细菌生长过程中,遇到氨基酸全面缺乏时,细菌将会产生一个应急反应,停止全部基因的表达。产生这一应急反应的信号是鸟苷四磷酸(ppGpp)和鸟苷五磷酸(pppGpp)。PpGpp与pppGpp的作用不只是一个或几个操纵子,而是影响一大批,所以称他们是超级调控子或称为魔斑。 11.上游启动子元件:是指对启动子的活性起到一种调节作用的DNA序列,-10区的TATA、-35区的TGACA 及增强子,弱化子等。 12.DNA探针:是带有标记的一段已知序列DNA,用以检测未知序列、筛选目的基因等方面广泛应用。13.SD序列:是核糖体与mRNA结合序列,对翻译起到调控作用。 14.单克隆抗体:只针对单一抗原决定簇起作用的抗体。 15.考斯质粒:是经过人工构建的一种外源DNA载体,保留噬菌体两端的COS区,与质粒连接构成。16.蓝-白斑筛选:含LacZ基因(编码β半乳糖苷酶)该酶能分解生色底物X-gal(5-溴-4-氯-3-吲哚-β-D-半乳糖苷)产生蓝色,从而使菌株变蓝。当外源DNA插入后,LacZ基因不能表达,菌株呈白色,以此来筛选重组细菌。称之为蓝-白斑筛选。 17.顺式作用元件:在DNA中一段特殊的碱基序列,对基因的表达起到调控作用的基因元件。18.Klenow酶:DNA聚合酶I大片段,只是从DNA聚合酶I全酶中去除了5’→3’外切酶活性 19.锚定PCR:用于扩增已知一端序列的目的DNA。在未知序列一端加上一段多聚dG的尾巴,然后分别用多聚dC和已知的序列作为引物进行PCR扩增。 20.融合蛋白:真核蛋白的基因与外源基因连接,同时表达翻译出的原基因蛋白与外源蛋白结合在一起所组成的蛋白质。 二、填空 1. DNA的物理图谱是DNA分子的(限制性内切酶酶解)片段的排列顺序。 2. RNA酶的剪切分为(自体催化)、(异体催化)两种类型。 3.原核生物中有三种起始因子分别是(IF-1)、(IF-2)和(IF-3)。 4.蛋白质的跨膜需要(信号肽)的引导,蛋白伴侣的作用是(辅助肽链折叠成天然构象的蛋白质)。5.启动子中的元件通常可以分为两种:(核心启动子元件)和(上游启动子元件)。 6.分子生物学的研究内容主要包含(结构分子生物学)、(基因表达与调控)、(DNA重组技术)三部分。7.证明DNA是遗传物质的两个关键性实验是(肺炎球菌感染小鼠)、( T2噬菌体感染大肠杆菌)这两个实验中主要的论点证据是:(生物体吸收的外源DNA改变了其遗传潜能)。 8.hnRNA与mRNA之间的差别主要有两点:(hnRNA在转变为mRNA的过程中经过剪接,)、 (mRNA的5′末端被加上一个m7pGppp帽子,在mRNA3′末端多了一个多聚腺苷酸(polyA)尾巴)。 9.蛋白质多亚基形式的优点是(亚基对DNA的利用来说是一种经济的方法)、(可以减少蛋白质合成过程中随机的错误对蛋白质活性的影响)、(活性能够非常有效和迅速地被打开和被关闭)。 10.蛋白质折叠机制首先成核理论的主要内容包括(成核)、(结构充实)、(最后重排)。 11.半乳糖对细菌有双重作用;一方面(可以作为碳源供细胞生长);另一方面(它又是细胞壁的成分)。所以需要一个不依赖于cAMP—CRP的启动子S2进行本底水平的永久型合成;同时需要一个依赖于cAMP—CRP的启动子S1对高水平合成进行调节。有G时转录从( S2)开始,无G时转录从( S1)开

(完整版)分子生物学考博真题

中国疾控中心2005年分子生物学(博士) 一、名词解释 1.EST 2.YAC 3.Sense DNA 4.RNAi 5.Race 二、问答题 1、乳糖操纵子的结构。IPTG如何诱导结构基因表达? 2、正向突变、抑制突变及回复突变的定义及与突变的关系。 3、PUC18克隆载体的结构特征。 4、在做PCR过程中,常遇到的问题及解决方法。 5、已知蛋白A、B之间相互作用,C、D分别与A、B 相似,如何签定C、D之间的相互作用,两种方法说明之。 6、试用分子生物学相关知识建立动物模型的方法,如何建立病原生物学的动物模型。 军事医学科学院1995年分子生物学试题(博士) 1. Apoptosis的生物学意义及其调控基因。 2.基因转移的概念及基因转移载体应具备的条件。 3.原癌基因的功能及其转化为癌基因的机理。 4.人主要组织相容性抗原在细胞识别中的作用及原理。 5.染色体重排对生物体的影响及其主要类型。 6.噬菌体显示技术原理及其在生物学研究中的意义。 军事医学科学院1996年分子生物学试题(博士) 1.什么是原癌基因?它们怎样被反转录病毒激活? 2.什么是tumor supperssor gene?举例说明它的调控功能。 3.细胞染色体的异常如何导致癌基因的激活? 4 解释以下名词:(1) gene knock-out (2) molecular hybridization (3) restriction fragment length polymorphism (4) human genome project 5.G蛋白的结构特点信其功能. 6 .apoptosis的特征与其生理及病理意义,已知它的调控基因有哪些? 2006 协和生物化学与分子生物学专业博士试题 一、填空(24空24分) 1.---------年,由-------和-------(英文姓)首次提出了DNA的双螺旋模型,其结果发表在----杂志,他们提出的实验依据是-------和--------。 2.蛋白质浓度测定在--------nm, 原因是---------但有时候也在220nm处测量,原因是--------。 3.表皮生长因子受体具有-------酶的活性。 4.嗅觉、视觉、味觉和细胞膜上的------蛋白结合,这种受体具有-------的结构特点,产生的第二信使是。 二、名词解释(4题16分) 1. CpG island 2.CTD of RNA Pol II 3. SiRNA 三、问答题(4题40分) 1. 基因组DNA有时会产生G:T错配,DNA复制时有时会发生A:C错配,他们产

现代分子生物学试题

现代分子生物学试题 邯郸学院12生技 Chapter 3 生物信息的传递——从DNA到RNA 一、名词解释: 1、Transcription 2、Coding strand (Sense strand) 3、Intron 4、RNA editing 5、Messenger RNA (mRNA) 二、判断正误: 1、基因表达包括转录和翻译两个阶段 2、mRNA是以有义链为模板进行转录的 3、转录起始就是RNA链上第一个核苷酸键的产生 4、σ因子的作用是负责模板链的选择和转录的起始 5、聚合酶可以横跨40个碱基对,所以解旋的DNA区域也是40个碱基对 6、流产式起始是合成并释放2~9个核苷酸的短RNA转录物 7、启动子是有义链上结构基因5’端上游区的DNA序列 8、大肠杆菌基因中存在-10bp处的TTCACA区 9、-35区是指5’到3’方向-35区最后一个碱基离+1碱基为35个bp 10、真核基因几乎都是单顺反子 三、单选: 1、_______号帽子存在于所有帽子结构中 A、0号 B、1号 C、2号 D、以上全不是 2、在对启动子识别中起关键作用的是_______ A、α亚基 B、β亚基 C、σ因子 D、β’亚基 3、RNA聚合酶中提供催化部位的是_______ A、α+α B、α+β C、α+β’ D、β+β’ 4、_______是细胞内更新率极高不稳定的RNA A、mRNA B、rRNA C、tRNA D、snRNA 5、mRNA由细胞核进入细胞质所必需的形式是_______ A、5’端帽子 B、多聚腺苷酸尾 C、ρ因子 D、以上都不是 6、真核生物RNA聚合酶II所形成的转录起始复合物不包括_______ A、TBP B、TFIIA C、TFIIC D、TFIID 7、真核生物转录的所在空间是_______ A、细胞质 B、细胞核 C、核孔 D、线粒体 8、ρ因子本质上是一种_______ A、核苷酸 B、蛋白质 C、多糖类 D、碱基

分子生物学复习题(基本完整版)

分子生物学复习题 第一章 1、蛋白质的三维结构称为构象(conformation),指的是蛋白质分子中所有原子在三维空间中的 排布,并不涉及共价键的断裂和生成所发生的变化。 2、维持和稳定蛋白质高级结构的因素有共价键(二硫键)和次级键,次级键有4种类型,即离子 键、氢键、疏水性相互作用和德瓦力。 3、蛋白质的二级结构是指肽链中局部肽段的构象,它们是完整肽链构象(三级结构)的结构单元, 是蛋白质复杂的立体结构的基础,因此二级结构也可以称为构象单元。α螺旋、β折叠是常见的二级结构。 4、一些肽段有形成α螺旋和β折叠两种构象的可能性(或形成势),这类肽段被称为两可肽。 5、两个或几个二级结构单元被连接肽段连接起来,进一步组合成有特殊几何排列的局域立体结 构,称为超二级结构(介于二、三级结构间)。超二级结构的基本组织形式有αα,βαβ和ββ等3类 6、蛋白质家族(f amily) :一类蛋白质的一级结构有30%以上同源性,或一级结构同源性很低, 但它们的结构和功能相似,它们也属于同一家族。例如球蛋白的氨基酸序列相差很大,但属于同一家族。超家族(superfamily):有些蛋白质家族之间,一级结构序列的同源性较低,但在许多情况下,它们的结构和功能存在一定的相似性。这表明它们可能存在共同的进化起源。这些蛋白质家族属于同一超家族。 7、结构域是一个连贯的三维结构,是可互换并且半独立的功能单位,在真核细胞中由一个外显 子编码,由至少40个以上多至200个残基构成最小、最紧密也最稳定的结构,作为结构和功能单位,会重复出现在同一蛋白质或不同蛋白质中。 8、蛋白质一级结构所提供的信息有哪些?α螺旋、β折叠各自的特点? 第二章 1、DNA是由脱氧核糖核苷酸组成的长链多聚物,是遗传物质。具有下列基本特性:①具有稳定 的结构,能进行复制,特定的结构能传递给子代;②携带生命的遗传信息,以决定生命的产生、生长和发育;③能产生遗传的变异,使进化永不枯竭。 2、DNA链的方向总是理解为从5’—P端到3’—OH端。DNA的一级结构实际上就是DNA分子碱 基的排列顺序。 3、DNA是双螺旋结构:主链由脱氧核糖和磷酸基团以3’,5’—磷酸二酯键交互连接构成的, 在双螺旋的外侧,碱基在侧,碱基必须配对。一条链绕着另一条链旋转、盘绕,一条链上的嘌呤与另一条链上的嘧啶相互配对,嘌呤与嘧啶以氢键保持在一起。 4、双螺旋DNA熔解成单链的现象称为DNA变性。已经变性的DNA在一定条件下重新恢复双链的 过程称为复性。 5、染色质是以双链DNA为骨架,与组蛋白(histon)、非组蛋白(non-histon)以及少量的各种 RNA等共同组成丝状结构。在染色质中,DNA和组蛋白的组成非常稳定,非组蛋白和RNA

分子生物学试题及答案

生命科学系本科2010-2011学年第1学期试题分子生物学(A)答案及评分标准 一、选择题,选择一个最佳答案(每小题1分,共15分) 1、1953年Watson和Crick提出(A ) A、多核苷酸DNA链通过氢键连接成一个双螺旋 B、DNA的复制是半保留的,常常形成亲本——子代双螺旋杂合链 C、三个连续的核苷酸代表一个遗传密码 D、遗传物质通常是DNA而非RNA 2、基因组是(D ) A、一个生物体内所有基因的分子总量 B、一个二倍体细胞中的染色体数 C、遗传单位 D、生物体的一个特定细胞内所有基因的分子总量 3、下面关于DNA复制的说法正确的是(D ) A、按全保留机制进行 B、按3'→5'方向进行 C、需要4种NTP加入 D、需要DNA聚合酶的作用 4、当过量的RNA与限量的DNA杂交时(A ) A、所有的DNA均杂交 B、所有的RNA均杂交 C、50%的DNA杂交 D、50%的RNA杂交 5、以下有关大肠杆菌转录的叙述,哪一个是正确的?(B ) A、-35区和-10区序列间的间隔序列是保守的 B、-35区和-10区序列距离对转录效率非常重要 C、转录起始位点后的序列对于转录效率不重要 D、-10区序列通常正好位于转录起始位点上游10bp处 6、真核生物mRNA转录后加工不包括(A ) A、加CCA—OH B、5'端“帽子”结构 C、3'端poly(A)尾巴 D、内含子的剪接 7、翻译后的加工过程不包括(C ) A、N端fMet或Met的切除 B、二硫键的形成 C、3'末端加poly(A)尾 D、特定氨基酸的修饰

8、有关肽链合成的终止,错误的是(C ) A、释放因子RF具有GTP酶活性 B、真核细胞中只有一个终止因子 C、只要有RF因子存在,蛋白质的合成就会自动终止 D、细菌细胞内存在3种不同的终止因子:RF1、RF2、RF3 9、酵母双杂交体系被用来研究(C ) A、哺乳动物功能基因的表型分析 B、酵母细胞的功能基因 C、蛋白质的相互作用 D、基因的表达调控 10、用于分子生物学和基因工程研究的载体必须具备两个条件(B ) A、含有复制原点,抗性选择基因 B、含有复制原点,合适的酶切位点 C、抗性基因,合适的酶切位点 11、原核生物基因表达调控的意义是(D ) A、调节生长与分化 B、调节发育与分化 C、调节生长、发育与分化 D、调节代谢,适应环境 E、维持细胞特性和调节生长 12、乳糖、色氨酸等小分子物质在基因表达调控中作用的共同特点是(E ) A、与DNA结合影响模板活性 B、与启动子结合 C、与操纵基因结合 D、与RNA聚合酶结合影响其活性 E、与蛋白质结合影响该蛋白质结合DNA 13、Lac阻遏蛋白由(D )编码 A、Z基因 B、Y基因 C、A基因 D、I基因 14、紫外线照射引起DNA损伤时,细菌DNA修复酶基因表达反应性增强,这种现象称为(A ) A、诱导 B、阻遏 C、正反馈 D、负反馈 15、ppGpp在何种情况下被合成?(A ) A、细菌缺乏氮源时 B、细菌缺乏碳源时 C、细菌在环境温度太高时 D、细菌在环境温度太低时 E、细菌在环境中氨基酸含量过高时

现代分子生物学复习题

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现代分子生物学 一.填空题 1.DNA的物理图谱是DNA分子的限制性内切酶酶解片段的排列顺序。 2.核酶按底物可划分为自体催化、异体催化两种类型。 3.原核生物中有三种起始因子分别是IF-1、 IF-2 和IF-3 。 4.蛋白质的跨膜需要信号肽的引导,蛋白伴侣的作用是辅助肽链折叠成天然构象的蛋白质。 5.真核生物启动子中的元件通常可以分为两种:核心启动子元件和上游启动子元件。 6.分子生物学的研究内容主要包含结构分子生物学、基因表达与调控、DNA重组技术三部分。 7.证明DNA是遗传物质的两个关键性实验是肺炎球菌感染 小鼠、T2噬菌体感染大肠杆菌这两个实验中主要的论点证据是:生物体吸收的外源DNA改变了其遗传潜能。 8.hnRNA与mRNA之间的差别主要有两点: hnRNA在转变为mRNA的过程中经过剪接、 mRNA的5′末端被加上一个m7pGppp帽子,在mRNA3′ 东隅已逝 2 桑榆非晚!

末端多了一个多聚腺苷酸(polyA)尾巴。 9.蛋白质多亚基形式的优点是亚基对DNA的利用来说是一 种经济的方法、可以减少蛋白质合成过程中随机的错误对蛋白质活性的影响、活性能够非常有效和迅速地被打开和被关闭。 10.质粒DNA具有三种不同的构型分别是: SC构型、 oc 构型、 L构型。在电泳中最前面的是SC构型。 11.哺乳类RNA聚合酶Ⅱ启动子中常见的元件TATA、GC、 CAAT所对应的反式作用蛋白因子分别是TFIID 、SP-1 和 CTF/NF1 。 12.与DNA结合的转录因子大多以二聚体形式起作用,转 录因子与DNA结合的功能域常见有以下几种螺旋-转角-螺旋、锌指模体、碱性-亮氨酸拉链模体。 13.转基因动物常用的方法有:逆转录病毒感染法、DNA 显微注射法、胚胎干细胞法。 14.RNA聚合酶Ⅱ的基本转录因子有、TFⅡ-A、TFⅡ-B、 TFII-D、TFⅡ-E他们的结合顺序是: D、A、B、E 。 其中TFII-D的功能是与TATA盒结合。 15.酵母DNA按摩尔计含有32.8%的T,则A为_32.8%_,G 为_17.2%_和C为_17.2%__。 16.操纵子包括_调控基因、调控蛋白结合位点和结构基因。 17.DNA合成仪合成DNA片段时,用的原料是模板DNA 东隅已逝 3 桑榆非晚!

分子生物学复习题(答案完善)

答案完善版本,不要太爱我,我只是神一般的女子! 第二章 一、填空题 1、由DNA 和组蛋白组成的染色质纤维细丝是许多核小体连成的念珠状结构。P30 2、核小体的形成是染色体中DNA压缩的第一阶段。P32 3、DNA的二级结构分两大类:一类是右手螺旋,另一类是左手螺旋。P37 4、如果DNA聚合酶把一个不正确的核苷酸加到3’末端,一个含有3’ 5’活性的独立催化 区会将这个错配碱基切去。这个催化区成为校正核酸外切酶。 5、原核生物中有三种起始因子分别是 IF-1 、 IF2和IF-3。P137 6、由于新合成的DNA分子中,都保留了原DNA的一条链因此叫半保留复制 p43 7、复制时,双链DNA要解开成两股链分别进行,所以,这个复制起始点呈现叉子的形式,被称为 复制叉.p43 8、为了解释DNA的等速复制现象,日本学者冈崎(okazaki)等提出了DNA的半不连续复制.p46 9、两条链均按5'到3'方向合成,一条链3'末端的方向朝着复制叉前进的方向,可连续合成,称前 导链。P46 10、环状DNA双链的复制可分为θ型、滚环形和D型几种类型.p47 11、真核细胞的DNA聚合酶和细菌DNA聚合酶基本性质相同,均以__dNTP___为底物,需要__Mg2+__ 激活,聚合时必须有 _模板链和_3’-OH末端_的引物链,链的延伸方向为5’→3’. (55页) 12、DNA聚合酶的α的功能主要是引物合成,即能起始前导链和后导链的合成.(P55) 13、DNA复制的调控主要发生在起始阶段_ ,一旦开始复制,如果没有意外的阻力,就可以一直复 制下去直到完成.(P56) 14、质粒DNA编码两个负调控因子_Rop蛋白______和反义RNA(RNA1),它们控制了起始DNA复制所 必须的_引物合成__。(P56) 15、染色体的复制与_细胞分裂_一般是同步的,但复制与_细胞分裂_不直接偶联。(P56) 16、转座子分为两大类:插入序列和复合型转座子。(书P62) 17、转座子存在于原核细胞和真核细胞内。(书P63) 18、玉米细胞内的转座子归纳为两大类:自主性转座子和非自主性转座子。(书P64) 19、转座作用可被分为复制型和非复制型两大类。(书P65) 20、插入序列是最简单的转座子,它不含有任何宿主基因。(书P62) 21、SOS反应广泛存在于原核和真核生物中,主要包括两个方面:DNA的修复;产生变异。P62 二、名词解释 C值反常现象:指C值往往与种系进化的复杂程度不一致,某些低等生物却有较大的C值p29 端粒:是真核生物线性基因组DNA末端的一种特殊结构,它是一段DNA序列和蛋白质形成的复合 体.p33 DNA变性与复性:当DNA溶液温度接近沸点或者pH较高时,互补的两条链就可能分开,称为DNA 的变性:但DNA双链的这种变性过程是可逆的,当变性DNA的溶液缓慢降温时,DNA的互补链又 可重新聚合,重新形成规则的双螺旋。p40 增色效应:当DNA溶液温度升高到接近水的沸点时,260nm的吸光度明显增加。p40 复制子:一般把生物体内能独立进行复制的单位称为复制子。p43 复制起始点:复制子中控制复制起始的位点称为复制起始点。p43 染色体水平调控:决定不同染色体或同一染色体不同部位的复制子按一定顺序在S期起始复制。 P57 DNA聚合酶:是一种天然产生的能催化DNA(包括RNA)的合成和修复的生物大分子。P53、P177 AP位点:所有细胞中都带有不同类型、能识别受损核酸位点的糖苷水解酶,它能特异性切除受损 核苷酸上的N-?糖苷键,在DNA链上形成去嘌呤或去嘧啶位点,统称为AP位点。p59 转座子:存在于染色体DNA上可自主复制和位移的基本单位(P62)

分子生物学复习题

1、分子生物学的定义。 从分子水平研究生物大分子的结构与功能从而阐明生命现象本质的科学,主要指遗传信息的传递(复制)、保持(损伤和修复)、基因的表达(转录和翻译)与调控。 2、简述分子生物学的主要研究内容。 a.DNA重组技术(基因工程) (1)可被用于大量生产某些在正常细胞代谢中产量很低的多肽 ; (2)可用于定向改造某些生物的基因组结构 ; (3)可被用来进行基础研究 b.基因的表达调控 在个体生长发育过程中生物遗传信息的表达按一定时序发生变化(时序调节),并随着内外环境的变化而不断加以修正(环境调控)。 c.生物大分子的结构和功能研究(结构分子生物学) 一个生物大分子,无论是核酸、蛋白质或多糖,在发挥生物学功能时,必须具备两个前提: (1)拥有特定的空间结构(三维结构); (2)发挥生物学功能的过程中必定存在着结构和构象的变化。 结构分子生物学就是研究生物大分子特定的空间结构及结构的运动变化与其生物学功能关系的科学。它包括3个主要研究方向: (1) 结构的测定 (2) 结构运动变化规律的探索 (3) 结构与功能相互关系 d.基因组、功能基因组与生物信息学研究 3、谈谈你对分子生物学未来发展的看法? (1)分子生物学的发展揭示了生命本质的高度有序性和一致性,是人类认识论上的重大飞跃。生命活动的一致性,决定了二十一世纪的生物学将是真正的系统生物学,是生物学范围内所有学科在分子水平上的统一。 (2)分子生物学是目前自然学科中进展最迅速、最具活力和生气的领域,也是新世纪的带头学科。

(3)分子生物学是由生物化学、生物物理学、遗传学、微生物学、细胞学、以及信息科学等多学科相互渗透、综合融会而产生并发展起来的,同时也推动这些学科的发展。 (4)分子生物学涉及认识生命的本质,它也就自然广泛的渗透到医学、药学各学科领域中,成为现代医药学重要的基础。 1、DNA双螺旋模型是哪年、由谁提出的?简述其基本内容。 DNA双螺旋模型在1953年由Watson和Crick提出的。 基本内容: (1) 两条反向平行的多核苷酸链围绕同一中心轴相互缠绕,两条链均为右手双螺旋。 (2) 嘌呤与嘧啶碱位于双螺旋的内侧,3′,5′- 磷酸与核糖在外侧,彼此通过磷酸二酯键相连接,形成DNA分子的骨架。 (3) 双螺旋的平均直径为2nm,两个相邻碱基对之间相距的高度即碱基堆积距离 为0.34nm,两个核苷酸之间的夹角为36。。 (4) 两条核苷酸链依靠彼此碱基之间形成的氢键相连系而结合在一起,A与T相配对形成两个氢键,G与C相配对形成3个氢键。 (5) 碱基在一条链上的排列顺序不受任何限制,但根据碱基互补配对原则,当一条多核苷酸的序列被确定后,即可决定另一条互补链的序列。

分子生物学考博试题

分子生学(2)——专业基础 -------------------------------------------------------------------------------- 一、解释下列名词(每题5分,共40分) 1. 蛋白激酶(protein kinase) 2. 增强子(enhancer) 3. SH2结构域(SH2 domain) 4. 聚合酶链反应(PCR) 5. 基因治疗(gene therapy) 6. 变性蛋白质(denatrued protein) 7. 信号肽(signal peptide) 8. cDNA文库 二、问答题(选答四道题,共计60分) 1. 什么是蛋白质的一级、二级、三级、四级结构?它们依靠什么样的链和力建立起这些结构?它们之间的关系是 什么?(15分) 2. 简述重组DNA技术的定义、原理和主要过程,结合你的专业举出一个应用该技术的实例并说明其意义。(15分) 3. 简述癌基因与抑癌基因的定义,各举一例说明其在肿瘤发生中的作用。(15分) 4. 以乳糖操纵子(或称为乳糖操纵元)和色氨酸操纵子为例简述原核细胞基因表达调控原理。(15分) 5. 简述真核细胞基因表达调控的基本环节、主要的调控分子和调控方式。(15分) 注意:请选答四道题,多答者扣去得分最多的答题!!

一九九五年攻读博士研究生入学试题 分子生物学(2) 一、解释(30分) 1.单链构象多态性(SSCP) 2.Alu家庭(Alu family) 3.受体型酪氨酸激酶(RTK) 4.GTP酶激活蛋白(GAP) 5.亮氨酸拉链(Leucine zipper) 6.杂合性丢失(LOH) 二、简要说明怎样进行构建cDNA文库(10分) 三、举例说明细胞癌基因激活有哪几种方式(10分) 四、真核细胞内存在哪些第二信使?它们是怎样产生的?各有何作用?(10分) 五、已知抹香鲸和猪的胰岛素具有相同的氨基酸序列,然而某些抗血清却能将它们区别开来,这岂不与“蛋白质的一级结构决定其高级结构”的理论相矛盾吗?你如何解释?(10分) 六、小测验(30分) 1.圈出下列结构中处于同一肽键平面的原子(5分) 2.已知UMP在体内可循UMP-----dUMP------dTMP途径转变,那么为什么用氚标记的尿苷进行掺入实验时,只有RNA才被标记呢?(5分) 3.将完全用放射性同位素标记的双链DNA置于不含同位素的反应液中进行复制,那么经过两轮复制后DNA分子的放射分布状态如何?(5分) 4.将某种纯蛋白1mg进行氨基酸分析,得19.5ug的异亮氨酸(分子量=131.2),那么该蛋白质的最小分子量是多少?(5分) 5.设有一双链环状DNA,全部长度为100%(如下图),已知内切酶E1的切点在O,E2的切点

现代分子生物学_复习笔记

现代分子生物学 复习提纲 第一章绪论 第一节分子生物学的基本含义及主要研究内容 1 分子生物学Molecular Biology的基本含义 ?广义的分子生物学:以核酸和蛋白质等生物大分子的结构及其在遗传信息和细胞信息传递中的作用为研究 对象,从分子水平阐明生命现象和生物学规律。 ?狭义的分子生物学:偏重于核酸(基因)的分子生物学,主要研究基因或DNA的复制、转录、表达和调控 等过程,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。 1.1 分子生物学的三大原则 1) 构成生物大分子的单体是相同的 2) 生物遗传信息表达的中心法则相同 3) 生物大分子单体的排列(核苷酸、氨基酸)的不同 1.3 分子生物学的研究内容 ●DNA重组技术(基因工程) ●基因的表达调控 ●生物大分子的结构和功能研究(结构分子生物学) ●基因组、功能基因组与生物信息学研究 第二节分子生物学发展简史 1 准备和酝酿阶段 ?时间:19世纪后期到20世纪50年代初。 ?确定了生物遗传的物质基础是DNA。 DNA是遗传物质的证明实验一:肺炎双球菌转化实验 DNA是遗传物质的证明实验二:噬菌体感染大肠杆菌实验 RNA也是重要的遗传物质-----烟草花叶病毒的感染和繁殖过程 2 建立和发展阶段 ?1953年Watson和Crick的DNA双螺旋结构模型作为现代分子生物学诞生的里程碑。 ?主要进展包括: ?遗传信息传递中心法则的建立 3 发展阶段 ?基因工程技术作为新的里程碑,标志着人类深入认识生命本质并能动改造生命的新时期开始。 ? 第三节分子生物学与其他学科的关系 思考 ?证明DNA是遗传物质的实验有哪些? ?分子生物学的主要研究内容。 ?列举5~10位获诺贝尔奖的科学家,简要说明其贡献。 第二章染色体与DNA

分子生物学复习题(有详细标准答案)

分子生物学复习题(有详细答案)

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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。 发展阶段:○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

现代分子生物学复习题完整版

现代分子生物学复习题 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】

现代分子生物学 一.填空题 的物理图谱是DNA分子的限制性内切酶酶解片段的排列顺序。 2.核酶按底物可划分为自体催化、异体催化两种类型。 3.原核生物中有三种起始因子分别是IF-1、 IF-2 和IF-3 。 4.蛋白质的跨膜需要信号肽的引导,蛋白伴侣的作用是辅助肽链折叠成天然构象的蛋白质。 5.真核生物启动子中的元件通常可以分为两种:核心启动子元件和上游启动子元件。 6.分子生物学的研究内容主要包含结构分子生物学、基因表达与调控、DNA重组技术三部 分。 7.证明DNA是遗传物质的两个关键性实验是肺炎球菌感染小鼠、T2噬菌体感染大肠杆菌这两 个实验中主要的论点证据是:生物体吸收的外源DNA改变了其遗传潜能。 与mRNA之间的差别主要有两点: hnRNA在转变为mRNA的过程中经过剪接、 mRNA的5′末端被加上一个m7pGppp帽子,在mRNA3′末端多了一个多聚腺苷酸(polyA)尾巴。 9.蛋白质多亚基形式的优点是亚基对DNA的利用来说是一种经济的方法、可以减少蛋白质合成 过程中随机的错误对蛋白质活性的影响、活性能够非常有效和迅速地被打开和被关闭。 10.质粒DNA具有三种不同的构型分别是: SC构型、 oc构型、 L构型。在电泳中最前面 的是SC构型。 11.哺乳类RNA聚合酶Ⅱ启动子中常见的元件TATA、GC、CAAT所对应的反式作用蛋白因子分别 是TFIID 、SP-1 和 CTF/NF1 。 12.与DNA结合的转录因子大多以二聚体形式起作用,转录因子与DNA结合的功能域常见有以下 几种螺旋-转角-螺旋、锌指模体、碱性-亮氨酸拉链模体。 13.转基因动物常用的方法有:逆转录病毒感染法、DNA显微注射法、胚胎干细胞法。 聚合酶Ⅱ的基本转录因子有、TFⅡ-A、TFⅡ-B、TFII-D、TFⅡ-E他们的结合顺序是: D、A、 B、E 。其中TFII-D的功能是与TATA盒结合。 15.酵母DNA按摩尔计含有%的T,则A为%_,G为%_和C为%__。 16.操纵子包括_调控基因、调控蛋白结合位点和结构基因。 合成仪合成DNA片段时,用的原料是模板DNA‘TAQ 、引物、缓冲液、dNTP。 18.在琼脂糖电泳中,DNA会向正极移动。 19.染色体包括蛋白质、染色体两大部分。 20.环状DNA双链的复制主要可分为θ形、滚环形、D-环形三种类型。 21.转录的基本过程包括转录的起始、延伸、终止。 22.半乳糖对细菌有双重作用;一方面可以作为碳源供细胞生长;另一方面它又是细胞壁的成 分。所以需要一个不依赖于cAMP—CRP的启动子S2进行本底水平的永久型合成;同时需要一个依赖于cAMP—CRP的启动子S1对高水平合成进行调节。有G时转录从 S2 开始,无G 时转录从 S1 开始。 重组技术也称为基因克隆或分子克隆。最终目的是把一个生物体中的遗传信息DNA转入另一个生物体。典型的DNA重组实验通常包含以下几个步骤:

分子生物学各章节复习题

第一章 1、概念: 分子生物学DNA重组技术结构分子生物学“基因”的分子生物学定义:产生一条功能多肽链或功能RNA所必需的全部核甘酸序列。 2、用你现有的知识解释DNA为什么是遗传信息的载体。 3、关注了解近几年诺贝尔奖获得者及其科学发现。 第二章 名词解释: DNA的C值:C值是一种生物的单倍体基因组DNA的总量。 C值矛盾(C Value paradox):C值一般随生物进化而增加,研究发现某些两栖类的C值甚至比哺乳动物还大,而在两栖类中C值变化也很大,这种C值与生物进化(结构和组织的复杂性)矛盾的现象称为C值矛盾。 冈崎片段 DNA的半保留复制(semi-conservative replication):由亲代DNA生成子代DNA时,每个新形成的子代DNA中,一条链来自亲代DNA,而另一条链则是新合成的,这种复制方式称半保留复制。 半不连续复制(semi-conservative replication):DNA复制时其中一条子链的合成是连续的,而另一条子链的合成是不连续的,故称半不连续复制。 复制子(Replicon):从复制原点到终点,组成一个复制单位,叫复制子。 转座子(transposon):存在于染色体DNA上可自主复制和位移的基本单位。 反转录转座子(retrotransposon):指通过RNA为中介,反转录成DNA后进行转座的可动元件。 单链结合蛋白(SSBP-single-strand binding protein):在DNA复制过程中,稳定已被解开的DNA单链,阻止复性和保护单链不被核酸酶降解。 DNA连接酶: 双链DNA中一条链有切口,一端是3ˊ-OH,另一端是5ˊ-磷酸基,连接酶可催化这两端形成磷酸二酯键,而使切口连接,不能将两条游离的DNA单链连接起来。在DNA复制、损伤修复、重组等过程中起重要作用。 拓扑异构酶(DNA Topisomerase): 拓扑异构酶?:使DNA一条链发生断裂和再连接,作用是松解(消除)负超螺旋。主要集中在活性转录区,同转录有关。例:大肠杆菌中的ω蛋白。 拓扑异构酶II:该酶能暂时性地切断和重新连接双链DNA,作用是将负超螺旋引入DNA分子。同复制有关。例:大肠杆菌中的DNA旋转酶(gyrase)。 DNA 解螺旋酶/解链酶(DNA helicase): 通过水解ATP获得能量来解开双链DNA。E.coli中的rep蛋白就是解螺旋酶,还有解螺旋酶I、II、III。rep蛋白沿前导链模板3 ’→5’移动,而解螺旋酶I、II、III沿滞后链模板5 ’→3’移动。 判断: DNA复制时在前导链上DNA沿5’-3’方向合成,在滞后链上则沿3’-5’方向合成。()。DNA的复制需要DNA聚合酶和RNA聚合酶()。 基因组DNA复制时,先导链的引物是DNA,后随链的引物是RNA( )。 rep蛋白沿前导链模板3 ’→5’移动,而解螺旋酶I、II、III沿滞后链模板5 ’→3’移动()。大肠杆菌DNA聚合酶Ⅰ主要是对DNA损伤的修复;以及在DNA复制时切除RNA引物并填补其留下的空隙( )。 大肠杆菌DNA聚合酶Ⅲ是DNA复制的主要聚合酶,具有3’-5’外切酶的校对功能,提高

分子生物学题库

分子生物学备选考题 名词解释: 1.功能基因组学 2.分子生物学 3.epigenetics 4.C值矛盾 5.基因簇 6.间隔基因 7.基因芯片 8.基序(Motifs) 9.CpG岛 10.染色体重建 11.Telomerase 12.足迹分析实验 13.RNA editing 14.RNA干涉(RNA interference) 15.反义RNA 16.启动子(Promoter) 17.SD序列(SD sequence) 18.碳末端结构域(carboxyl terminal domain,CTD) 19.single nucleotide polymorphism,SNP 20.切口平移(Nick translation) 21.原位杂交 22.Expressing vector 23.Multiple cloning sites 24.同源重组 25.转座 26.密码的摆动性 27.热休克蛋白嵌套基因 28.基因家族增强子 29.终止子 30.前导肽RNAi 31.分子伴侣 32.魔斑核苷酸 33.同源域 34.引物酶 35.多顺反子mRNA 36.物理图谱、 37.载体(vector) 38.位点特异性重组 39.原癌基因(oncogene) 40.重叠基因、 41.母源影响基因、

42.抑癌基因(anti-oncogene)、 43.回文序列(palindrome sequence)、 44.熔解温度(melting temperature, Tm) 45.DNA的呼吸作用(DNA respiration) 46..增色效应(hyperchromicity)、 47.C0t曲线(C0t curve)、 48.DNA的C值(C value) 49.超螺旋(superhelix) 、 50.拓扑异构酶(topoisomerase)、 51.引发酶(primase) 、 52.引发体(primosome) 53.转录激活(transcriptional activation) 54.dna基因(dna gene)、 55.从头起始(de novo initiation) 、 56.端粒(telomere) 57.酵母人工染色体(yeast artificial chromosome, YAC)、 58.SSB蛋白(single strand binding protein)、 59.复制叉(replication fork)、 60.保留复制(semiconservative replication) 61.滚环式复制(rolling circle replication)、 62.复制原点(replication origin)、 63.切口(nick) 64.居民DNA (resident DNA) 65.有义链(sense strand) 66.反义链(antisense strand) 67.操纵子(operon) 、 68.操纵基因(operator) 69.内含子(内元intron) 70.外显子(外元exon) 、 71.突变子(muton) 、 72.密码子(codon)、、 73.同义密码(synonymous codons)、 74.GC盒(GC box) 75.增强子(enhancer) 76.沉默子(silencer) 77.终止子(terminator) 78.弱化子(衰减子)(attenuator) 79.同位酶(isoschizomers) 、 80.同尾酶(isocandamers) 81.阻抑蛋白(阻遏蛋白)(repressor) 82.诱导物(inducer)、 83.CTD尾(carboxyl-terminal domain ) 84.载体(vector)、 85.转化体(transformant)

(珍贵)浙江大学05-12年博士医学分子生物学真题

2012浙江大学医学分子生物学(乙)回忆版: 一.名词解释(3分*5) 1.The Central Dogma 2.Telomere 3.nuclear localization signal, NLS 4.Protein Motif 5.Splicesome 二.简答题:(5分*9) 1.一个基因有哪些结构组成? 2.基因、染色体、基因组的关系? 3.表观遗传机制改变染色质结果的机制? 4.内含子的生物学意义? 5.什么是蛋白质泛素化?其生物学意义是什么? 6.蛋白质纯化的方法? 7.MicroRNA是什么?它如何发挥作用? 8.什么是全基因组关联研究(Genome Wide Association Studies,GWAS)?其研究目的是什么? 9.分子生物学研究为什么需要模式生物? 三.问答题:(10分*4) 1.人体不同部位的细胞其基因组相同,为什么表达蛋白质的种类和数量不同? 2.用分子生物学知识,谈谈疾病发生机制? 3.有一块肿瘤组织及癌旁组织,设计一个实验证明细胞内蛋白质在肿瘤发生发展中的作用? 4.目前,基因靶点研究已成为新药开发的用药部分,结合目前药物靶点在新药开发中的应用,谈谈你的建议和观点?

2011浙江大学博士入学考试医学分子生物学试题回忆 一、英文名解 1、冈崎片段: 2、反式作用因子: 3、多克隆位点: 4、micro RNA: 5、分子伴侣: 二、简答 1、蛋白质四级结构。 2、真核转录调控点。 3、表观遗传学调控染色质。 4、真核RNA聚合酶类型及作用。 5、基因突变。 6、组学概念及举例。 7、简述兔源多克隆抗体的制备。

现代分子生物学复习题

一名词解释 1缺口(gap):DNA分子中,一条链上失去一段单链,称为gap。 切口(nick):DNA分子中,一条链上失去一个磷酸二酯键称为nick。 DNA hellicase (DNA解链酶):也叫DNA解螺旋酶,其通过水解ATP获得能量来解开双链DNA,每解开一对碱基,需水解2分子A TP→ADP+Pi(磷酸盐) 拓扑异构酶:细胞内一类催化DNA拓扑异构体(topoisomerase)相互转化的酶,其为topoisomerase,其与DNA双条链形成共价结合的Pr-DNA中间体,在DNA 双链骨架的3’,5’-磷酸二酯键处造成暂时的切口,使DNA的多聚核苷酸 链得以穿越,通过改变DNA的连接数,而改变的分子拓扑结构。 3 无义突变(nonsense mutation):DNA序列三联体密码子发生突变,导致AA密码子变为终 止密码子,称为无义突变,其导致翻译提前结束而常使产物失活 错义突变(missense mutation):DNA序列三联体密码子发生突变导致pr中原来的AA被另一种AA取代。 4 转座子:是存在于染色体DNA上可自主复制和位移的基本单位。 DNA的转座:或称移位,是由可移位因子介导的遗传物质重排现象。 5转录单位:RNA链的转录起始于DNA模板的一个特定起点(启动子),并在一终点处(终止子)终止,此转录区域称为转录单位。一个转录单位可是一个基因,也可是多个基因。转录因子:RNA聚合酶起始转录需要的辅助因子称为转录因子。其作用或是认别DNA的顺式作用位点,或是识别其他因子,或是识别RNA聚合酶。 6 复制子:DNA的复制单位。 终止子(Terminator):模板DNA上提供转录停止信号得DNA序列。 7. 单顺反子mRNA:编码1条多肽链的mRNA RNA编辑:是某些RNA,特别是mRNA的一种加工方式,其改变RNA的序列,而导致DNA所编辑的遗传信息改变。 8 起始tRNA:有一类能特异的识别MRNA摸板上起始密码子的tRNA 多顺反子mRNA:编码多条多肽链的mRNA。 9 RNA的再编码(RNA recoding):mRNA在某些情况下不是以固定的方式被翻译,而可以 改变原来的编码信息,以不同的方式进行翻译,科学上把RNA编码和读码 方式的改变称为…… 同工tRNA:几种搬运相同AA的tRNA成为同工tRNA。 10通读(readthrough):有些纵止子的作用被特异的因子所阻止,使酶得以越过终止子继续转录,这种现象称为通读 10 翻译跳跃(translation jumping):翻译中读码框架发生位移,核糖体跳过一个碱基或一大段 mRNA(如50nt)后读继翻译。这一过程称tranlational jumping 1基因家族:真核生物基因中许多来源相同、结构相近、功能相关的基因按功能成套组合,这样的一组基因称为基因家族,其编码另一个蛋白质家族。 2拓扑异构酶:细胞内一类催化DNA拓扑异构体(topoisomerase)相互转化的酶,其为topoisomerase,其与DNA双条链形成共价结合的Pr-DNA中间体,在DNA双链 骨架的3’,5’-磷酸二酯键处造成暂时的切口,使DNA的多聚核苷酸链得以 穿越,通过改变DNA的连接数,而改变的分子拓扑结构。 3基因突变:指DNA的碱基顺序发生突然而永久性地变化,从而影响DNA的复制,并使DNA 的转录和翻译也跟着改变,因而表现出异常地遗传特征。 4 DNA的转座:或称移位,是由可移位因子介导的遗传物质重排现象。 5信号肽:在多肽链合成过程中,先合成的一段多肽序列,该序列引导后合成的多肽链进入

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