1、练习一参考答案一、名词解释1中心法则答：central dogma ， 指遗传信息从 DNA 传递给 RNA ，再从 RNA 传递给蛋白质的转录和翻译的过程。遗传信息可以通过复制、转录或逆转录在 DNA 和 DNA 之间或 DNA 和 RNA 之间传递，但是从核酸到蛋白的信息传递是单向的。这是生物体遗传信息传递所遵循的基本法则。2核酶答：ribozyme ，核酶一词用于描述具有催化活性的 RNA, 即化学本质是核糖核酸(RNA), 却具有酶的催化功能。核酶的发现对于所有酶都是蛋白质的传统观念提出了挑战。3泛素答：ubiquitin ，泛素是一种 76 氨基酸的多肽，可以在三种酶（E1，E2，
2、E3）的催化下共价连接到把蛋白的 Lys -NH2，并进一步通过多泛素化，介导靶蛋白被蛋白酶体降解。4端粒酶答：telomerase ，端粒酶是一种核糖核酸蛋白酶，由 RNA 和蛋白质构成，具逆转录活性，能够以自身的RNA 为模版，通过多次互补配对，延长染色体端粒 3末端。5信号肽答：signal peptide ，指新合成多肽链中用于指导蛋白质跨膜转移（定位）的 N-末端的氨基酸序列（有时不一定在 N 端），至少含有一个带正电荷的氨基酸，中部有一高度疏水区以通过细胞膜。大多数信号肽跨膜后被切除。6Intron答：内含子，内含子是基因内的可以被转录，但是在转录后的 RNA 加工加工过程被切除的
3、部分，它不出现在成熟的 RNA 分子中。大多数真核生物的基因都有内含子。7Shine-Dalgarno Sequence答：SD 序列，在原核 mRNA 上起始密码子 AUG 上游 413 个核苷酸处一段富含嘌呤的序列，可与16SrRNA 上的一段嘧啶丰富区域通过碱基互补结合，是原核 mRNA 和核糖体小亚基结合位点。8Okazaki Fragments答：冈崎片段，DNA 复制过程中，在后随链的复制是不连续的，首先形成 DNA 短片段（1000-2000 碱基），这些片段被称为冈崎片段，它们随后被共价连接成完整的后随链。9Frameshift Mutation答：移码突变，由于缺失或插入的碱
4、基不是 3 或 3 的倍数的碱基，造成了蛋白质翻译的读框的改变。10Wobble hypothesis答：摆动学说，mRNA 上密码子的第一、第二个碱基与 tRNA 上的反密码子相应的碱基形成强的配对(G-C,A-U)，密码的专一性主要是由于这两个碱基对的作用。反密码子的第一个碱基（密码子的第三个碱基配对）决定一个 tRNA 所能解读的密码子数目。当反密码子的第一个碱基是 C 或 A时，则只能和一个密码子结合；当反密码子的第一个碱基是 U 或 G 时，则可以和两个密码子结合，即 U 可以和 A 或 G 配对，G 可以和 C 或 U 配对；而当反密码子的第一个碱基是 I 时，便可以和 3 个密码
5、子结合，即 I 可以和 A、U、C 配对。二、简答题1. 真核 RNA 的加工过程有哪几种主要的内含子剪接方式？答：内含子剪接方式包括三种1）依靠剪接体：根据 GU-AG 法则，利用内含子中的、分支点、三个保守识别位点进行剪接。2）自我剪接：在没有任何蛋白质分子存在的情况下，前体 RNA 中的内含子折叠为一种特殊的构象，然后催化自身释放。其中，group I 由鸟苷酸提供，group II 由腺苷酸提供3）tRNA 基因中的内含子通过酶切和连接的方式去除。2. 简述核小体的组成和结构。答：核小体的核心区包括八个组蛋白所形成的核、缠绕在组蛋白核上的 DNA。其中，这八个组蛋白分别为：两个 H2A
6、、两个 H2B、两个 H3 、两个 H4。每个组蛋白核心有一个 N 端尾巴，可以甲基化、乙酰化、磷酸化。此外，H1 组蛋白结合在核小体核心区外侧。3. 真核基因表达调控主要体现在哪几个层面？答：1）DNA 水平的调控2）转录水平的调控3）转录后水平的调控4）翻译水平的调控5）翻译后水平的调控4. DNA 修复的主要机制有哪些？答：1）校正读码机制，依靠 DNA 聚合酶切除错误核苷酸，替换正确核苷酸；2）错配修复系统，依靠 mut 基因编码的蛋白，特异性识别切除包含错误核苷酸的一段多核苷酸链，再由 DNA 聚合酶重新合成；3）光复活作用，通过修复酶（光裂化酶）直接逆转紫外辐射造成的嘧啶二聚体结构
7、；4）碱基切补修复，糖基化酶将碱基移除，而后由核苷酸内切酶进行补切修复；5）核苷酸切补修复，将受损伤的一段核苷酸切除，合成新的核苷酸替换错误片段；6）重组修复，通过从受损 DNA 找回序列信息来修复 DNA 断裂，当 DNA 两条链都受损时采用这种方式；7）SOS 应答，当 DNA 受到放射损伤或其它较大损伤时，形成特化的 DNA 聚合酶催化，此酶越过损伤部位直接合成 DNA5. 简述 Sanger 双脱氧链终止法的原理。答：Sanger 双脱氧终止法利用了 DNA 聚合酶具有的两种酶催化反应特性：第一， DNA 聚合酶能够利用单链的 DNA 作模板，合成出准确的 DNA 互补链。第二， DN
8、A 聚合酶能够利用 2 ，3-双脱氧核苷三磷酸作底物，使之掺入到寡核苷酸链的 3-末端，DNA 链 3-端因缺少羟基不再伸长，从而终止 DNA 链的合成。四、问答题 1 什么是基因组？什么是蛋白质组？请具体分析两者的特点以及两者之间的关系。（8 分）答：基因组（Genome），一般的定义是单倍体细胞中的全套染色体为一个基因组，或是单倍体细胞中的全部基因为一个基因组。可是基因组测序的结果发现基因编码序列只占整个基因组序列的很小一部分。因此，基因组应该指单倍体细胞中包括编码序列和非编码序列在内的全部 DNA 分子。具体讲，核基因组是单倍体细胞核内的全部 DNA 分子；线粒体基因组则是一个线粒体所包
9、含的全部 DNA 分子；叶绿体基因组则是一个叶绿体所包含的全部 DNA 分子。蛋白质组(Proteome)提出，指由一个细胞或组织的基因组所表达的所有蛋白质. 蛋白质组的概念与基因组的概念有许多差别，它随着组织、甚至环境状态的不同而改变.在转录时，一个基因可以多种 mRNA 形式剪接，并且同一蛋白可能以许多形式进行翻译后的修饰. 因此，一个蛋白质组不是一个基因组的直接产物，蛋白质组中蛋白质的数目有时可以超过基因组的数目.2 哪些主要的蛋白因子参与了原核蛋白质合成过程，它们的功能分别是什么？答：共有十种蛋白因子，它们分别为：（1）IF-1 ：与小亚基结合，阻止起始 tRNA 和小亚基上的 A 位
10、点结合。（2）IF-2 ：是 GTP 酶，通过形成 IF2GTPfMet-tRNAi fMet 复合物促进 fMet- tRNAifMet 和小亚基的结合。（3）IF-3 ：与小亚基结合，阻止大亚基与小亚基的结合。（4）EF-TU：在 GTP 存在时，EF-TUGTP 可以和氨酰 -tRNA 形成稳定的 EF-TU GTPAA- tRNA复合物，并将合适的氨酰-tRNA 带入小亚基的 A 位点。（5）EF-Ts：导致失活型的 EF-TuGDP 变成为有活性的 EF-TuGTP（6）EF-G：是 GTP 酶，促进移位，将肽酰-tRNA 从 A 位点转移至 P 位点。（7）RF-1：识别终止密码子
11、 UAG，UAA，催化多肽链从肽酰-tRNA 上释放。（8）RF-2：识别终止密码子 UGA，UAA，催化多肽链从肽酰-tRNA 上释放。（9）RF-3：是 GTP 结合蛋白，但与 GDP 的亲和力大于 GTP。RF-3 激活 RF-1 和 RF-2 的功能，促进 RF-1 和 RF-2 的释放。（10）RRF ：核糖体循环因子，促使大亚基与小亚基分离，将核糖体再次利用。五、综合测试 动物的肝脏具有再生的功能，即肝脏在切除一部分后，剩余的部分会出现增生。研究表明，肝脏在再生过程中表达多种可以促进肝细胞生长的蛋白因子。请你设计一个实验流程图，来发现这些蛋白因子，克隆这些蛋白因子的基因，并初步验证
12、它们的功能。答：1，发现蛋白因子建立动物肝脏切除再生模型，同时建立假手术组动物模型作为对照组；提取再生肝脏蛋白和假手术组动物肝脏蛋白，用双向电泳技术比较两者的差异，鉴定出再生肝脏中特异表达的蛋白。2，克隆蛋白因子的基因运用质谱技术，对照已有的蛋白数据库，确定再生肝脏中特异表达的蛋白，根据蛋白序列设计引物，RT-PCR 得到相关基因。3，验证功能将相关基因导入真核表达载体，并将重组质粒导入酵母细胞，提取纯化蛋白，检测该蛋白是否具有促进肝细胞增殖的功能；或在肝脏细胞中诱导表达该基因，检测是否促进细胞增殖。（答案仅作参考，可以从其他角度设计实验）练习二参考答案一、 名词解释1. 翻译Translat
13、ion在核糖体内，转录后加工成熟的 mRNA 以密码子为单位编码出与 mRNA 碱基序列所对应的多肽链的过程，包括起始、延伸和终止三个过程。2. 核小体Nucleosome染色质（或染色体）的基本组成单位，由 DNA 环绕组蛋白构成，组蛋白为多聚物，包括 H11， H2A 2, H2B 2,H3 2, H4 2。这些蛋白的 N 末端暴露在核小体的外部，有利于组蛋白的修饰（如甲基化、甲酰化等），从而对基因表达进行调控。3. 启动子Promotor在 DNA 转录起始时 RNA 聚合酶识别并与其结合的一段 DNA 片断，一般不编码蛋白，具有与 RNA 聚合酶结合位点，并引导转录的开始。4. 增强子
14、Enhancer真核 DNA 上一段特殊的片断，其能通过一些转录因子介导增加启动子的使用频率，即增加转录的频率。它可以位于启动子的上游，也可以在其下游。5. 转座子Transposon一段两端具有反向重复序列的 DNA 片断可以从原位上单独复制或断裂下来，插入另一位点，并对其后的基因起调控作用，此过程称转座。这段序列称为转座子，可分插入序列、复合转座子和 TnA 家族。6. Shine-Dalgarno SequenceSD 序列原核 mRNA 中 5端富含嘌呤的短核苷酸序列,一般位于 mRNA 的起始密码 AUG 的上游 510个碱基处,并且同核糖体小亚基上的 16S rRNA 3端的序列互
15、补，能够使核糖体准确的识别到翻译的起始位点。7. Ribozyme核酶核酶一词用于描述具有催化活性的 RNA, 即化学本质是核糖核酸(RNA), 却具有酶的催化功能。核酶的发现对于所有酶都是蛋白质的传统观念提出了挑战。8. Ubiquitin泛素泛素是一种 76 氨基酸的多肽，可以在三种酶（E1，E2， E3）的催化下共价连接到把蛋白的 Lys -NH2，并进一步通过多泛素化，介导靶蛋白被蛋白酶体降解。9. Single nucleotide polymorphism (SNP)单核苷酸多态性主要是指在基因组水平上由单个核苷酸的变异所引起的 DNA 序列多态性。它是人类可遗传的变异中最常见的一
16、种。占所有已知多态性的 90%以上。SNP 在人类基因组中广泛存在，平均每 5001000 个碱基对中就有 1 个，估计其总数可达 300万个甚至更多。10. Nonsense Mutation无义突变一种编码某一氨基酸的三联体密码经碱基替换后，变成不编码任何氨基酸的终止密码UAA、UAG 或 UGA 的突变。虽然无义突变并不引起氨基酸编码的错误，但由于终止密码出现在一条 mRNA 的中间部位，就使翻译时多肽链的终止就此终止，形成一条不完整的多肽链。二、简答题1 简述核糖体中主要的活性位点及其功能。答：核糖体中的主要活性位点为：1) A 位点：氨酰 tRNA 结合位点，在肽链延长过程中与进入的
17、氨酰 tRNA 结合；2) mRNA 结合位点：位于 30S 亚基的头部，在原核中与 mRNA 上的 SD 序列结合，在真核中识别并结合 mRNA 的 5帽子；3) P 位点：肽酰 tRNA 位点，与携带新生多肽链的 tRNA 结合，位于 30 和 50S 亚基；4) E 位点：离开位点，空载的 tRNA 从此位点被排出，位于大亚基；5) 肽基转移酶活性位点：位于 50S 亚基, P 位和 A 位之间，催化肽基转移到氨酰tRNA；6) IF 结合位点和 EF 结合位点：与起始因子和延伸因子结合。2 简述端粒酶的作用机理和功能。答：端粒酶是一种核糖核酸蛋白酶，由 RNA 和蛋白质构成，具逆转录活
18、性，能够以自身的结构 RNA 为模版，通过多次互补配对，延长端粒 3末端。之后合成引物，使 5端也得到延长。功能：由于在复制过程中存在末端丢失，通过端粒酶的作用保护了染色体末端，同时使得端粒的得到延伸，防止端粒过短影响复制。3 DNA 修复的主要机制有哪些？答：DNA 修复主要机制有 7 种：1) 正读码机制，依靠 DNA 聚合酶切除错误核苷酸，替换正确核苷酸；2) 错配修复系统，依靠 mut 基因编码的蛋白，特异性识别切除包含错误核苷酸的一段多核苷酸链，再由 DNA 聚合酶重新合成；3) 光复活作用，通过修复酶（光裂化酶）直接逆转紫外辐射造成的嘧啶二聚体结构；4) 碱基切补修复，糖基化酶将碱
19、基移除，而后由核苷酸内切酶进行补切修复；5) 核苷酸切补修复，将受损伤的一段核苷酸切除，合成新的核苷酸替换错误片段；6) 重组修复，通过从受损 DNA 找回序列信息来修复 DNA 断裂，当 DNA 两条链都受损时采用这种方式；7) SOS 应答，当 DNA 受到放射损伤或其它较大损伤时，形成特化的 DNA 聚合酶催化，此酶越过损伤部位直接合成 DNA4 简述 Ames Test 的原理和意义。答：突变回复是指由突变性状（缺陷型）重新恢复为野生性状的突变过程。Ames test就是以肝脏原浆模拟体内环境，利用突变回复来检测诱变剂和致癌剂。缺陷型菌株（如his- ）不能在缺乏相应成分的（ His-
20、）的培养基中生长，而野生型菌株能。正常情况下菌株的突变几率很低，所以缺陷型回复为野生型菌株的几率就很小，在培养基中（His-）不能生长。但若加入诱变剂或是致癌剂后，能大大提高突变几率，这样就使部分缺陷型菌株恢复为野生性状，能在培养基上生长（His-）。反之，若加入的不是诱变剂或致癌剂则菌株依旧未缺陷型，不能在培养基上生长。5 简述 PCR 的原理。聚合酶链式反应(Polymerase Chain Reaction)，简称 PCR，是一种在生物体外进行 DNA复制的分子生物学技术。DNA 的半保留复制是生物进化和传代的重要途径。双链 DNA 在多种酶的作用下可以变性解链成单链，在 DNA 聚合酶
21、与启动子的参与下，根据碱基互补配对原则复制成同样的两分子挎贝。在实验中发现，DNA 在高温时也可以发生变性解链，当温度降低后又可以复性成为双链。因此，通过温度变化控制 DNA 的变性和复性，并设计引物做启动子，加入 DNA 聚合酶、dNTP 就可以完成特定基因的体外复制。PCR 过程分为三步：DNA 变性（90-96）：双链 DNA 模板在热作用下， 氢键断裂，形成单链 DNA. 退火（25-65）：系统温度降低，引物与 DNA 模板结合，形成局部双链. 延伸（70-75）：在 Taq 酶（在 72 左右最佳的活性）的作用下，以 dNTP 为原料，从引物的 5端3端延伸，合成与模板互补的 DN
22、A 链。每一循环经过变性、退火和延伸，DNA 含量既增加一倍。这样通过对温度变化的循环控制完成 DNA的持续复制。四、问答题 1 阐述乳糖操纵子的组成及其调控机制。乳糖操纵子由调控基因 lacI 、操纵基因和三个结构基因 lac Z、lacY 、lacA 组成。lacZ 编码-半乳糖苷酶，它可以切断乳糖的半乳糖苷键，而产生半乳糖和葡萄糖。lacY编码一半乳糖苷透性酶，它构成转运系统，将半乳糖苷运入到细胞中。lacA 编码-半乳糖苷乙酰转移酶，其功能只将乙酰-辅酶 A 上的乙酰基转移到-半乳糖苷上。Lac 操纵子的调控分为正调控和负调控两种。lacZ、Y 、A 基因的转录是由 lacI 基因指令
23、合成的阻遏蛋白和 cAMP 与其结合蛋白 CAP 所控制的。机体内没有乳糖时，lacI 编码的阻遏蛋白与操纵基因结合而占据 RNA 聚合酶的结合位点，阻止了转录的进行；存在乳糖时，乳糖分子与阻遏蛋白结合，阻碍了阻遏蛋白与操纵基因结合，转录的抑制解除。如果体内缺少葡萄糖，cAMP 的形成增加，并与 CAP 结合，cAMP-CAP 与操纵基因结合并引导 RNA 聚合酶与启动子结合，加强了转录过程；如果体内有葡萄糖，cAMP 的含量降低，CAP 对转录的促进作用消失。乳糖操纵子通过阻遏蛋白的负调控和 cAMP-CAP 的正调控的综合作用完成基因的调控2 简述原核蛋白质（多肽）生物合成的过程。原核多肽
24、的生物合成可分为起始、延伸和终止三个过程。起始过程：在 IF3 与小亚基结合，使小亚基处于游离状态；IF1 与小亚基 A 位点结合，阻止起始 tRNA 进入 A 位点；mRNA 通过起始密码子上游的 SD 序列与核糖体小亚基上 16SrRNA 3端序列的互补配对使得核糖体的 P 位点正好处于起始密码子处。IF2 将起始氨酰-tRNA（fMet-tRNAi ）引入 P 位点；IF3 和 IF1 离去后，核糖体大亚基与小亚基结合形fMet成翻译起始复合物。延伸过程：EF-TU不断地利用GTP将氨酰-tRNA引入 A位点，而EF-TS则负责将EF-TU-GDP变成 EF-TU-GTP，再次行使功能。
25、通过转肽反应，将 P 位点的肽酰-tRNA/氨酰-tRNA 上的多肽或氨基酸转移到 A 位点氨酰-tRNA 的氨基端，从而产生延长一个氨基酸的肽酰-tRNA；EF-G 促进移位反应，将转肽反应生成的肽酰-tRNA 从 A 位点转移至 P 位点。这样核糖体每向前移动三个碱基的位置就编码出了一个氨基酸，空载的 t-RNA 从 E 位点时放出。终止过程：当核糖体移动到终止密码子时，释放因子 RF 1（ UAA、UAG ）或 RF2（UAA、UGA）进入 A 位，可以识别终止密码；RF3 RF-3 激活 RF-1 和 RF-2，催化多肽链从肽酰-tRNA 上释放 ,同时促进 RF-1 和 RF-2 的
26、释放。之后， RRF 与 EF-G 协同作用，使核糖体大小亚基分离；IF3 与小亚基结合，被用于下一翻译过程。释放出的多肽经过一系列的加工过程（折叠、糖基化等），形成成熟的蛋白并在机体内行使特定的功能。五、综合测试分子生物学中最常用的载体是质粒（一种双链环状 DNA）。根据你所掌握的分子生物学知识，分别设计一个真核表达质粒(I) 和一个原核表达质粒(II)。在（）中：1：真核基因的复制起始序列，ARS；2：真核细胞筛选标记；3：原核基因的复制起始序列，OriC；4：原核细胞筛选标记，如 ampr 等；5：真核启动子；6：增强子；7：多克隆酶切位点，MCS；8：转录终止序列，包括 polyA 加
27、尾信号。在（）中：1：原核基因的复制起始序列，OriC；2：原核筛选标记，如 ampr 等；3：强的启动子，如 Lac 启动子，包括了相关操纵子；4：SD 序列；5：多克隆酶切位点，MCS；6：转录终止序列 练习三参考答案一、 名词解释(每题 3 分，共计 12 分)：1C 值和 C 值反常现象C 值是一种生物单倍体基因组 DNA 的总量。真核细胞基因组的最大特点是它含有大量的重复序列，而且功能 DNA 序列大多被不编码蛋白的 DNA 所隔开。这就是 C 值反常现象2DNA 的转座是由可移位因子介导的遗传物质重排现象。根据转座作用机制的不同，可分为复制性转座和非复制性转座。3基因工程是指在体外
28、将核酸分子插入到病毒、质粒或是其它载体分子，构成遗传物质的新组合，使之进入原先没有这类分子的寄主细胞中。进行持续稳定的繁殖和表达。4分子克隆的载体（vector）具有自主复制能力的 DNA 分子。二、判断对错，为什么？(每题 3 分，共计 6 分)：1. 在研究 mRNA 所包含的功能基因信息时，一般将其反转录成的 cDNA，再插入到可以自我复制的载体中。这种说法是正确的。由于 mRNA 十分敏感和脆弱，在自然状态下难以被扩增，故将其反转录成结构稳定的双链 DNA 就是 cDNA，然后再插入到可以自我复制的载体中。构建 cDNA 文库。2. 一个生物体内能产生百万种以上的 Ig 分子，是源自于
29、相应数目的基因。这种说法是不正确的。生物体内能产生百万种以上的 Ig 分子，是由于组成 Ig 分子的重链和轻链的基因片段发生重排的结果。三、填空（每空 0.5 分，共计 20 分）1.核小体 是染色质的基本结构单位，由 200 bp DNA 和 组蛋白八聚体 组成。DNA 在中期染色体中压缩 10，000 倍。2蛋白质合成时 UAA、 UGA 和 UAG三个暗码通常不代表任何氨基酸，它们代表 终止密码子 。3大肠杆菌释放因子 1(RF1)识别 UAG 与 UAA 。4在大肠杆菌中，许多蛋白质的降解是通过一个 依赖于 ATP 的蛋白酶（con） 来实现的。真核蛋白的降解依赖于一个只有 76 个氨
30、基酸残基、其序列高度保守的 泛素 。5PCR 技术是体外快速扩增特定基因或 DNA 序列最常用的方法。整个反应包括 DNA 解链（变性） 、引物与模板结合（退火） 、 DNA 合成（延伸） 三步，此三步可以被不断重复。经多次循环之后，反应混合物中所含有的双链 DNA 分子数，理论上的最高值应是 2n。6. SNP（单核苷酸多态性） 指基因组 DNA 序列中由于单个核苷酸（A ，T，C 和 G）的突变而引起的多态性。7. 基因敲除 又称 基因打靶 ，该技术通过外源 DNA 与染色体 DNA 之间的同源重组，进行精确的定点修饰和基因改造，具有专一性强、染色体 DNA 可与目的片段共同稳定遗传等特点
31、。8. RACE 是一项在已知 cDNA 序列的基础上克隆 5端或 3端缺失序列的技术。9. 利用 cDNA 差式分析法 和 基因芯片 技术可以分析不同生物组织或细胞之间基因表达的差异。10.酵母单杂交体系（yeast one-hybrid system），常用于研究 DNA 与蛋白质 之间的相互作用, 而酵母双杂交系统用于研究 蛋白质与蛋白质 之间的相互作用。11. SAGE 是一种以测序为基础定量分析全基因组表达模式的技术，能够直接读出任何一种类型细胞或组织的基因表达信息。12. 原位杂交 是用标记的核酸探针，经放射自显影或非放射检测体系，在组织、细胞、间期核及染色体上对核酸进行定位和相对
32、定量研究的一种手段。13. 定点突变 通过改变基因特定位点核苷酸序列来改变所编码的氨基酸序列。14. RNA 干涉 技术利用双链小 RNA 高效、特异性降解细胞内同源 mRNA，从而阻断体内靶基因表达，使细胞出现靶基因缺失的表型。15. 蛋白质组学研究某一物种、个体、器官、组织或细胞在特定条件、特定时间所表达的全部蛋白质图谱。通常采用 双向电泳 方法将蛋白质分离, 然后采用 质谱 技术进行鉴定.16.凝胶阻滞试验是体外分析 DNA 与蛋白质 相互作用的一种特殊的凝胶电泳技术.17.研究蛋白质相互作用可以采用 酵母双杂交 、 免疫共沉淀 、 噬菌体展示 等方法。18 细菌的转化频率是指每 微 克
33、 DNA 转化菌落数。19. 果蝇胚胎、幼虫和成虫的前后极性均源于卵子期发生的极性。形态发生决定基因参与调控胚胎前后轴形成，形态发生决定基因表达以后，依次激活 间隙 ， 成对规则 ， 体节极化基因表达。这些基因的产物能调节 同源域 基因表达，最终决定每个体节的命运。20. 在对拟南芥和金鱼草突变体及花器官特征决定基因功能的研究中，EMyerowitz 提出了控制花形态发生的“ ABC “模型。正常花的四轮结构的形成是由ABC 三组基因 共同作用而完成的，每一轮花器官特征的决定分别依赖于三组基因中的一组或两组基因的正常表达，如其中任何一组或更多的基因发生突变而丧失功能，则花的形态将发生异常。四、
34、 多项选择题（在被选择的条款上画圈，答对得分，答错扣分, 每个正确选择得 1 分，共 37 分 ）1、 决定编码蛋白质序列的遗传信息 A、CA、 存在于单链 DNA 序列上；B、 存在于双链 DNA 序列上；C、 其表达需要 DNA 双链解旋；D、 其表达需要 DNA 的高级构象；E、 其表达不需要反式作用因子；2、 用特定的限制性内切酶解双链 DNA 产生 DNA 片段长度的分析适合构建物理图谱，因为：CA、 哪怕只用一种限制酶，DNA 线性化也容许直接确定限制性片段长度；B、 内切酶在等距离位点切割 DNA，产生机体特异性的片段长度；C、 双酶切产生的重叠片段可以明确制作物理图谱。3、 限
35、制性片段长度多态性(RFLP) 是：A 、CA、 用于遗传指纹图谱的技术；B、 两个等位基因之间限制图谱的差别；C、 同一个种的两个个体之间限制图谱的差别；D、 两个种的两个个体之间限制图谱的差别；E、 单倍体的两种不同的限制图谱的差别。4、 真核基因常常断裂，这；B、DA、 反映了真核 mRNA 是多顺反子的事实；B、 表明编码的外显子被非编码的内含子隔开；C、 提示真核 DNA 是线性的，并分散在各个染色体中。因此基因可能一部分在一条染色体上，而另一部分在另一条染色体上；D、 意味着初始转录子必须先加工后才能被翻译为蛋白质；5、 下列哪些叙述是正确的：A、CA、 外显子在基因组和 cDNA
36、 中顺序相同；B、 内含子通常被翻译；C、 人体中的所有细胞含有相同的一套基因;D、 人体中的所有细胞表达相同的一套基因；E、 人体中的所有细胞均按相同的方式拼接每个基因的 RNA 。6、 报道基因：A、CA、 是用一个易于测定的编码区替换目的基因的编码区；B、 是以一个易于测定的启动子区替换目的基因的启动子区；C、 可用于测定启动子活性；D、 不可用于测定启动子何时，何处被激活；E、 用于检测蛋白活性；F、 用于检测细胞活性。7、 基因组文库中的克隆片段，AA、 包括了所有的基因信息；B、 只包括了表达基因的信息；C、 不带有内含子序列。8、 基因打靶的作用可使，AA、 一个特定基因被敲除；
37、B、 任意基因被去除；C、 任意基因被取代。9、 细胞与组织的特异性取决于；A、CA、 特异的转录因子；B、 特异的 DNA 序列；C、 特异的基因的表达；D、 染色质的状态；E、 组蛋白与 DNA 的相互作用。10、DNA 分子多态性，B、DA、 一般只有两种等位形式；B、 可以是多种等位形式；C、 可以由微卫星产生；D、 可以指 SNP。11、顺反子，AA、 是指一个开放阅读框的遗传功能单位；B、 在原核生物中，它不等同于基因；C、 在真核生物中，它一般等同于基因；D、 指一个基因的全部序列。12、增强子： A、DA、 存在于启动子上游或下游；B、 存在于启动子附近；C、 不存在于远离启动
38、子的区域；D、 但可以在启动子的反方向。13、每个转录因子结合位点仅被一个转录因子识别。BA、 对B、 错14、下列关于转录因子的叙述哪些是正确的：B、DA、 它们有独立的结合 DNA 区和转录激活区，两个区域不能独自发挥作用；B、 它们一般都具有二聚化和多聚区域；C、 Fos/Jun 与 Jun/Jun 结合的 DNA 序列不同；D、 Fos/Jun 比 Jun/Jun 结合 DNA 更紧密。15、受体酪氨酸激酶： A、EA、 有一个胞质激酶区；B、 其配体一般是甾类物质；C、 配体结合后不发生二聚化；D、 配体结合胞质区使受体构型发生改变；E、 能够发生自磷酸化而激活。16、凝胶阻滞法，
39、B、CA、 用于研究蛋白质蛋白质相互作用的方法；B、 用于研究蛋白质DNA 相互作用的方法；C、 其原理是根据复合物大小的改变而发生的电泳速度改变；D、 其原理是根据复合物的结构改变而发生的电泳速度改变17、甾类受体转录因子，CA、 都结合于同一激素；B、 不以特异性序列模式结合 DNAC、 有不同的区域分别用于激活转录，结合 DNA 和激素。18、细胞凋亡， A、DA、 是特定细胞的程序性死亡；B、 当 Fas 或 TNF 的受体结合了它们的配体后能被诱导；C、 不出现有规则的 DNA 断裂；D、 一般引起 caspase 的级联反应。19、下列哪些关于 ras 说法是正确的；B、C、DA、
40、 ras 蛋白直接结合到胞外配体上；B、 基因常发生突变，突变能在 V-ras 或 C-ras 发生；C、 基因突变可能在结构上活化 Ras，从而不水解 GTP;D、 有时可能通过野生型 Ras 蛋白的过量表达而引起肿瘤发生；E、 不能介导信号通路。20、p53 基因， A、B、D、EA、 是一个抑癌基因；B、 编码一个转录因子；C、 一般不发生突变；D、 参与细胞周期的调控。E、 其表达产物功能可以被某些病毒蛋白抑制五、问答题 （共计 25 分）1. 老师在课堂上说，Morgan 的连锁遗传规律与孟德尔的遗传性状独立分离规律是背道而驰的。你能用现代分子生物学的理论解释这一现象吗？ （4 分）
41、当所研究的两个基因分别位于不同的染色体上时，杂交后代按照独立分离规律分离；当所研究的基因位于同一染色体上而且距离较近时，杂交后代的分离符合连锁遗传规律；而当所研究的基因位于同一染色体上而且距离较远时，杂交后代的分离可能介于独立分离规律和连所遗传规律之间，就是连锁互换规律。2. 解释在 DNA 复制过程中，后随链是怎样合成的。（4 分）因为 DNA 聚合酶只能从 5到 3方向合成 DNA，后随链不能象先导链那样总是朝着同一方向合成。后随链是以大量的独立的片段的形式（冈崎片段）合成的。每个片段都是按照 5到 3方向合成的。这些片段最后连在一起形成一条连续的多核苷酸链。每个片段都是独立地被引发、聚合
42、和连接。3. 解释什么是“套索结构”，在内含子套索中的磷酸二酯键有什么特别之处？ （5 分）当 RNA 分子的一端自身回折成环并与其自身的核苷酸形成共价结合时，便形成了一个套索结构。在内含子的套索结构中的磷酸二酯键很少见。因为它是由核苷酸的 5和 2上的碳原子连接起来的。而磷酸二酯键通常是靠相邻的两个核苷酸的 5和 3 的碳原子连接起来的。5. 简述真核与原核细胞中翻译起始的主要区别。（5 分）原核细胞与真核细胞翻译起始的主要区别是来自 mRNA 的本质差异以及小亚基与 mRNA 起始密码子上游区结合的能力。原核细胞 mRNA 较不稳定，而且是多顺反子，在 IF-3 介导下。通过16S rRN
43、A 的 3末端在核糖体结合位点与小亚基直接结合后，原核细胞翻译起始复合物（IF-3，30S，mRNA，IF-2，GTP，fMet-tRNA）就装配起来了。而在真核细胞中，需要几种起始因子（eIF-4，4A，4B）帮助 mRNA 启动，起始复合物（SIC，40S 亚基，eIF-2，GTP，Met，tRNA）才能结合（在eIF-4 和 eIF-3 因子的促使下）到 mRNA 帽上。一旦结合，SIC 开始向 mRNA 下游区搜索，直到找到第一个 AUG 密码子。练习4参考答案一、名词解释（15分，每小题3分）核小体：核小体是构成染色质的基本单位，包括DNA和组蛋白。转录：以DNA分子的一条链为模板合
44、成RNA的过程。密码子：mRNA分子上的三个碱基决定一个氨基酸，称为密码子。变性：在一定的条件下，使DNA双螺旋的氢键发生断裂变成单链的现象。外显子：在不连续基因中，把编码序列叫外显子。二、填空（10分，每空1分）1 RNA 2 编辑 3 转换 4 CRP 或CAP 5 -10 6衰减子或弱化子 7 卫星DNA 8 聚合酶链反应或PCR 9 RNA聚合酶II 10 碱性磷酸酶三、选择题（ 共25分，每题1分）1 D 2 A 3 A 4 B 5 C 6 D 7 A 8 D 9 C 10 A 11 B 12A 13B14 A 15 A 16 C 17 C 18 C 19 A 20 C 21 B 2
45、2 A 23 B 24 B 25 A 四、判断对错，在正确的题后面划，在错误的题后面划 。（ 共15分，每题1分）1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 五、简答题（共20分，每小题4分）1、维持DNA双螺旋结构稳定的作用力有几种？氢键，碱基堆积力，分子内能，磷酸基团的负电荷2、简述真核生物 mRNA的帽子结构及其功能。当RNA polII 聚合的转录产物达到约25nt长时，在其5端加上了一个7-甲基鸟苷（m7G),该7-甲基鸟苷称为帽子结构，是以5- 5方向相连的，用来防止5-外切酶的攻击，但却有利于剪接、转运和翻译的进行。3、 DNA损伤修复有几种类型。1）
46、切除修复 2）光复活 3）重组修复 4）修复4、简述X174基因组DNA的结构特点。1）x174共有11个蛋白质基因，但是只转录3个mRNA, 其中，一个从A开始，一个从B开始,另一个从D开始 。2）x174的DNA分子绝大部分用来编码蛋白质，不翻译出来只占4%（63+8+110+36）/5386=4%），其中包括一些间隔区和一些控制基因表达的序列。3） x174基因排列上最显著的特点是有重叠基因和基因内基因。这是首次发现基因重叠现象。迄今为止，只有在噬菌体和病毒中发现基因重叠现象。5、简述原核生物启动子的结构特点。1 Pribnow框：人们发现在大肠杆菌中在-10左右的一段核苷酸序列中，大多
47、包含TATAAT.2 sextama 框：对于大多数启动子来说，在RNA聚合酶覆盖的部分还有一个重要的区域，叫做sextama 框。其位置在-35附近，因此又叫-35序列。其一致序列为TTGACA六、问答题 （从2个论述题任选其一。10分）1、详述真核生物tRNA的结构特点及其功能。tRNA的一级结构：tRNA是将氨基酸转运到核糖体，并被破译mRNA信息的转接器分子。它们的一级结构长约60-95个核苷酸，通常为76。在任何tRNA分子中，均含有许多修饰碱基，有时能占到分子总碱基数的20%。实际上，在迄今为止已鉴定的几百种tRNA分子中，已观察到50余种不同类型的修饰碱基，都是在转录后经修饰形成
48、的。在tRNA中，含有修饰过的碱基，它们是假尿嘧啶核苷（） 、二氢尿嘧啶核苷（D）、和次黄嘌呤核苷（I）。在tRNA一级结构中，有15个核苷酸是恒定的，有8个位置上的核苷酸是半恒定的，即要么是嘌呤，要么是嘧啶。按照标准定位习惯，将第1位定为5端，而第76位定义为3端。tRNA的二级结构：tRNA的结构相当保守，各物种的tRNA均含有7080个碱基， tRNA均具有三叶草的二级结构和L状的三级结构。从二级结构上看， tRNA可以分为5个臂：携带氨基酸的接受臂；TC臂；反密码子臂；二氢尿嘧啶臂；附加臂。tRNA的三级结构：tRNA的三级结构中共有9个氢键。这些氢键主要涉及几个恒定碱基间碱基配对。D
49、臂和T臂上的碱基配对将tRNA分子折叠成倒L形，反密码子在倒L形 的一端，而氨基酸接受臂则在另一端， tRNA三级结构经过碱基堆积作用而得到加强。tRNA的功能：经过氨酰化反应， tRNA与氨基酸连接成为氨酰- tRNA，而蛋白质合成中的转接器分子正是这些负载tRNA，被称为氨酰-tRNA 合成酶特异催化氨酰化反应，且极为专一。2、论述色氨酸衰减子的作用机理。大肠杆菌中，衰减作用依赖于转录和翻译的紧密偶联。RNA聚合酶刚转录出前导肽的部分密码子，核糖体就开始翻译。当细胞中有色氨酸时，核糖体能够顺利地翻译出整个前导肽而在终止密码子（）处停下来。这时核糖体占据了序列和部分序列，使序列和序列不能配对，因而序列和配对产生终止子的发夹结构，实现转录的终止。当出现色氨酸饥饿时，核糖体停顿两个trp密码子上，这时，核糖体占据了序列，而留下完整的序列以便于和转录出或即
