1、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?(1)mRNA：蛋白质合成的模板；(2)tRNA：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；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)释放因子终止肽链合成并从核糖体上释放出来。2. 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-tRNAfMet，真核 Met-tRNAMet： (3)核糖体不同：原核为 70S 核粒体，可分为 30S
2、和 50S 两种亚基，真核为 80S 核糖体，分 40S 和 60S 两种亚基。3. 请比较原核生物和真核生物 mRNA 的结构特征；真核生物的帽子结构的加工方式和功能；Poly（A）的加工方式和功能。(1)原核生物的半衰期短（2）许多原核生物 mRNA 可能以多顺反子的形式存在， （3）原核生物 mRNA5端无帽子结构，3端没有或只有较短的 poly A 结构；真核生物的 5端存在帽子结构（4）绝大多数真核生物 mRNA 具有多聚 A尾巴。5帽子结构：在细胞核内对 hnRNA 的 5端加上 m7GTP 的结构。在磷酸酶的作用下，将 5端的磷酸基水解，然后再由鸟苷酸转移酶加上鸟苷三磷酸，形成
3、GpppN 的结构，尿苷酸-7-甲基转移酶再对 G 进行甲基化。mRNA5端的这种结构成为帽子 功能：对翻译起识别作用为核糖体识别 RNA 提供信号增加 mRNA 的稳定性，使 5端免遭外切核酸酶的攻击与某些 RNA 病毒的正链合成有关3端加尾：在细胞核内完成。首先由核酸内切开 mRNA3端的特定部位，然后由 poly(A)合成酶催化多聚腺苷酸反应，加入 poly(A)的尾巴。在 poly(A)位点上游 1035 核苷酸处有 AAUAAA 序列，下游约 50 核苷酸处存在富含 GU 的序列，这两处是剪切和加 poly(A)所需的信号。由剪切和聚腺苷化特异因子（CPSF）结合到上游 AAUAAA
4、 序列，剪除刺激因子（CSF）与下游富含 GU 序列作用，剪除因子（CF）、相继与之结合，使其更稳定。在切除前，poly(A)聚合酶结合到复合物上，使剪切后游离的 3端迅速腺苷酸化 功能：提高了 mRNA 在细胞中的稳定性与 mRNA 的寿命有关与翻译有关poly(A) 在分子生物学实验中有很大应用价值4. 请简述 Lac 操纵子模型的主要内容和调控方式。乳糖操纵元含有 z、y 和 a 三个结构基因。z 基因以四聚体形式组成有活性的 半乳糖苷酶，催化乳糖转变为别乳糖，再分解为半乳糖和葡萄糖；y基因编码半乳糖透过酶，促使环境中的乳糖进入细菌；a 基因编码转乙酰基酶，以二聚体活性形式催化半乳糖的乙
5、酰化。原核生物乳糖操纵子（Lac operon）的控制区包括调节基因、启动基因（其 CRP 结合位点位于 RNA 聚合酶结合位点上游）和操纵基因；其信息区由-半乳糖苷酶基因（lacZ） 、通透酶基因（lacY）和乙酰化酶基因（lacA）串联在一起构成。当培养基中乳糖浓度升高而葡萄糖浓度降低时，乳糖作为诱导剂与阻遏蛋白结合，促使阻遏蛋白与操纵基因分离；另一方面，细胞中cAMP 浓度升高，cAMP 与 CRP 结合并使之激活，CRP 与启动基因结合并促使RNA 聚合酶与启动基因结合，基因转录激活。5. 组蛋白的生物学特性有哪些？请简要叙述。进化上的极端保守性；无组织特异性；肽链上氨基酸分布的不对称
6、性；组蛋白的修饰作用；富含赖氨酸的组蛋白 H5。6. 原核生物转录的起始过程。首先 RNA 聚合酶的 因子辨认启动子的-35 区，然后全酶与该区结合，形成疏松的封闭型转录起始复合物，继而 RNA 聚合酶一项-10 区及转录起始点，在-20 区处 DNA 发生局部解链，形成 12-17bp 的单链区，RNA 聚合酶与 DNA 结合更紧密，形成开放型转录起始复合物，然后 RNA 聚合酶以单链的模板链为模板，其聚合酶的 亚基催化第一个磷酸二酯键的生成，最后 亚基从全酶解离，形成 DNARNA 聚合酶（核心酶）结合在一起的起始复合物。7. 色氨酸操纵子的调控方式。trp 操纵子是一种阻遏型操纵子，当无
7、色氨酸时，辅阻遏蛋白不能结合 O序列，操纵基因开放，开始转录；当细胞内有较大量的色氨酸时，辅阻遏蛋白与色氨酸结合后，可结合 O 序列，阻遏基因转录。(1)辅阻遏蛋白的负调控：色氨酸操纵子通常处于开放状态，其辅阻遏蛋白不能与操纵基因结合而阻遏转录。而当色氨酸合成过多时，色氨酸作为辅阻遏物与辅阻遏蛋白结合而形成阻遏蛋白，后者与操纵基因结合而使基因转录关闭。 （2）弱化子的负调控：无色氨酸时操纵子基因开始转录，此后转录速率受转录弱化机制(attenuation)调节。在结构基因与 O 之间有一衰减子区域，该区域含有 4 段特殊的序列，高浓度色氨酸时能形成不依赖 因子的转录终止信号，RNA 聚合酶脱落
8、，转录终止。低浓度色氨酸时则不能形成转录终止信号，转录继续。8. 遗传密码有什么生物学特点?(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
9、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。9. 简述全酶的五个功能位点。有义 DNA 链结合位点（亚基提供）DNA/RNA 杂交链结合位点（亚基提供）双链 DNA 解链位点（前端 亚基提供）单链 DNA 重旋位点（后端 亚基提供） 因子作用位点（使全酶识别启动子 Sextama Box -35 区）10. 试比较转录与复制的区别相同点：都是以 DNA 为模板进行；复制和转录过程都遵循碱基互补配对原则；都是从 5向 3方向进行；都依赖 DNA 的双链；聚合
10、过程每次都只延长一个核苷酸核苷酸时间的连接都是磷酸二酯键。不同点：复制所需的底物为脱氧核苷三磷酸，而转录的底物为核苷三磷酸；在复制过程中，AT 配对，而在转录过程中是 AU 配对；RNA 聚合酶与 DNA 聚合酶不同，能合成出新链，因此转录不需要引物，而复制需要引物；复制得到的是与模板链互补的 DNA 链，而转录得到的是与模板互补的RNA 链；转录过程中，只有一条能作为模板链，并且只是一条 DNA 链的某一区段，而复制中，两条都可作为模板链，都被复制；复制的到的产物与亲代具有高保真性，绝大多数情况下是完全相同的，而转录产物与结构基因相比较，除 U 与 T 互换外，成熟的 RNA 序列与模板序列
11、相差很大。复制过程存在校正机制，转录过程则没有11. 请总结原核生物和真核生物的 DNA 结构的异同点。结构简练 原核 DNA 分子的绝大部分是用来编码蛋白质，只有非常小的一部分不转录，这与真核 DNA 的冗余现象不同。存在转录单元 原核生物DNA 序列中功能相关的 RNA 和蛋白质基因，往往丛集在基因组的一个或几个特定部位，形成功能单元或转录单元，它们可被一起转录为含多个 mRNA 的分子，称为多顺反子 mRNA。有重叠基因 即同一段 DNA 能携带两种不同蛋白质信息。主要有以下几种情况 一个基因完全在另一个基因里面 部分重叠 两个基因只有一个碱基对是重叠的12. 原核生物终止子的类型和作用
12、机制。不依赖于 因子的终止：终止位点上游一般存在一个富含 GC 碱基的二重对称区，由这段 DNA 转录产生的 RNA 容易形成发卡式结构。在终止位点前面有一段由 4-8 个 A 组成的序列，所以转录产物的 3端为寡聚 U，这种结构特征的存在决定了转录的终止。终止效率与二重对称序列和寡聚 U 的长短有关，随着发卡式结构（至少 6bp）和寡聚 U 序列（至少 4 个 U）长度的增加，终止效率逐步提高。依赖于 因子的终止： 因子是一个相对分子质量为 2.0105 的六聚体蛋白，它能水解各种核苷酸三磷酸，实际上是一种 NTP 酶，它通过催化 NTP的水解促使新生 RNA 链从三元转录复合物中解离出来，
13、从而终止转录。 因子结合于新合成的 RNA 链，借助水解 ATP 的能量沿 RNA 链运动，当 RNA 聚合酶遇终止子停止时， 因子追上酶，促使转录终止。13. 真核生物端粒的复制过程及其生物学意义。复制过程：端粒酶携有一段与端粒序列互补的 RNA 分子ACCCCAAC,端粒酶的该 RNA 分子与端粒 DNA 配对，以 RNA 为模板进行类似逆转录合成 DNA，向53延伸端粒至模板 RNA 末端后，端粒酶解理，再配对延伸端粒，反复达数百次，引物酶及 DNA 聚合酶按合成滞后链方式延伸另一条链，虽然滞后链比模板链短，但整个 DNA 链被延长，该过程能避免 DNA 随复制进行逐渐变短。生物学意义：
14、维持染色体的完整性，决定细胞的寿命维持染色体的独立性，若无端粒，两个染色体末端很可能融合一起解决末端复制问题，端粒酶能与端粒作用，延伸其长度14. 生物如何保证遗传信息传递的高保真性。DNA 复制过程:氨酰 TRNA 的高度专一性及校正功能，从而保证特异的氨基酸只能与相对应的特异性 TRNA 相结合；TRNA 的反密码子与 MRNA 密码子之间相对严格的碱基互补，通过互补识别，从而使只有 MRNA 上的密码子对应的氨基酸才能被携带进入 A 位及延长肽链；核糖体对氨酰 TRNA 进位的校正作用，错误的氨酰 TRNA 因反密码子与密码子不能配对，解离系数就会变大而迅速解离，直到正确的氨酰 TRNA
15、 进入 A位；由于密码子的兼并性，对于有多个密码子的氨基酸来说，如果密码子的第三位碱基发生突变并不影响所翻译蛋白质的序列，对于维持遗传的稳定性有重要作用。蛋白质生物合成: 、SD 序列对翻译的调节：、SD 序列的顺序对翻译的影响：核糖体可以直接结合到 mRNA 上的任何一个在 AUG 前面 SD 序列，并从其后的 AUG 开始翻译。不同的 SD 序列有一定的差异，因而翻译始效率不同。、SD 序列的位置对翻译的影响：SD 序列与 AUG(起始点)之间的距离也是影响 mRNA 翻译效率的重要因素之一。、mRNA 二级结构隐蔽 SD 序列的作用。mRNA 的稳定性。翻译产物对翻译的调控。小分子 RN
16、A 的调控作用。15. 简述原核和真核细胞在蛋白质翻译过程中的差异。（1）原核生物和真核生物的核糖体不同：原核生物为 70S 型，而真核生物为 80S 型。 （2）模板不同：原核生物的 mRNA 为多顺反子，而真核生物 mRNA为单顺反子。 （3）起始氨酰 tRNA 不同：原核生物的为 fMettRNA 而真核生物的起始氨酰 tRNA 为 MettRNA。 （4）原核生物 mRNA 上有能与 16SrRNA 配对的 SD 序列，而真核生物没有这样的序列。 （5）原核生物起始复合物的形成过程中，30S 小亚基先与翻译起始因子 IF-1，IF-3 结合，通过 SD 序列与 mRNA模板结合。而在真
17、核生物翻译起始过程中，GTP 首先与 eIF2 结合，这一结合就增加了 eIF2 与起始 tRNA 的亲和力，然后三者结合形成一个三元复合物。三元复合物直接与 40S 亚基结合，此过程不需要 mRNA 的存在。40S 亚基三元复合物在 eIF3 的存在下与 mRNA 模板结合。在此过程中需要 ATP 提供能量。（6）延伸因子不同：原核生物每次反应需要三个延伸因子，EF-Tu、EF-Ts及 EF-G；真核生物细胞需要 EF-1 及 EF-2。 （7）终止因子不同：细菌内部存在三种不同的终止因子，分别是 RF1、RF2 和 RF3；真核细胞只有一个终止因子 RF。16. 简述 PCR 相关技术及应
18、用。聚合酶链式反应是一种在体外快速扩增特定基因或 DNA 序列的方法，因此也称为基因的体外扩增法。是 20 世纪 80 年代中期发展起来的体外核酸扩增技术，它具有特异、敏感、产率高、快速、简便、重复性好、易自动化等突出优点。其应用主要是以下几个方面：（1）科学研究 基因克隆；DNA 测序；分析突变；基因重组与融合；检测基因的修饰；鉴定调控蛋白质结构的 DNA 序列；转座子插入位点的绘图；合成基因的构建；构建克隆或表达载体；检测某某基因的内切酶多态性等。（2）临床诊断 细菌、病毒、螺旋体、支原体、衣原体、立克次氏体、分枝杆菌等病原体的鉴定；人类遗传病的鉴定；诊断遗传疾病；监测临床标本中病原体的核酸序列；对法医学标本做遗传学鉴定；分析激活癌基因中的突变情况；生成克隆化双链 DNA 中的特异序列作为探针等。
