分子生物学问答题
1.什么是转座? 转座因子在一个DNA分子内部或者两个DNA之间不同位置
间的移动。
2.病毒基因组有哪些特点?答：不同病毒基因组大小相差较大；不同病
毒基因组可以是不同结构的核酸；除逆转录病毒外，为单倍体基因组；病毒基因组有的是连续的，有的分节段；有的基因有内含子；病毒基因组大部分为编码序列；功能相关基因转录为多顺反子mRNA有基因重叠现象。
3.原核生物基因组有哪些特点?答：基因组由一条环状双链DNA组成；
只有一个复制起始点；大多数结构基因组成操纵子结构；结构基因无重叠现象；无内含子，转录后不需要剪接；基因组中编码区大于非编码区；重复基因少，结构基因一般为单拷贝；有编码同工酶的等基因；基因组中存在可移动的DNA序列；非编码区主要是调控序列。
4.真核生物基因组有哪些特点?答：每一种真核生物都有一定的染色
体数目；远大于原核基因组，结构复杂，基因数庞大；真核生物基因转录为单顺反子；有大量重复序列；真核基因为断裂基因；非编码序列多于编码序列；功能相关基因构成各种基因家族。
5.基因重叠有什么意义?答：利用有限的核酸储存更多的遗传信息，提
高自身在进化过程中的适应能力。
6.质粒有哪些特性? 答：在宿主细胞内可自主复制；细胞分裂时恒定地
传给子代；所携带的遗传信息能赋予宿主特定的遗传性状；质粒可以转移。
7.什么是顺式作用元件? 答：基因中能影响基因表达，但不编码RNA
和蛋白质的DNA序列。顺式作用元件主要包括启动子、增强子、负调控元件等。
8.简述原核基因表达的特点。答：(1)只有一种RNA聚合酶。(2)原核
生物的基因表达以操纵子为基本单位。(3)转录和翻译是偶联进行的。(4)mR
NA：翻译起始部位有特殊的碱基序列-SD序列。(5)原核生物基因表达的调控主要在转录水平，即对RNA合成的调控。
9.简述σ因子在原核基因表达调控中的意义。答：(1)6因子含
有识别启动区的结构域调控RNA聚合酶与．DNA结合，确保RNA聚合酶与特异启动区而不是其他位点的稳定结合(2)6因子使得RNA聚合酶选择一套特定启动区起始转录。一旦一种6因子被另一种代替，即引起原来一套基因转录的关闭和新的一套基因转录的开届。
10.在有乳糖而无葡萄糖的条件下，乳糖操纵子是如何调控转
录起始的？答：无葡萄糖时，cAMP处于高水平，与CAP形成cAMP-CAP 复合物并结合到启动子上游的CAP位点，乳糖存在阻遏蛋白不与操纵基因结合，cAMP-CAP复合物与lac操纵子的调控元件结合后，促进结构基因的转录。
11.简述乳糖操纵子的结构。答：编码β-半乳糖苷酶、半乳糖苷通透
酶和硫代半乳糖苷转乙酰基酶的基因Z、Y、A称为结构基因，结构基因加上调控元件：启动子P和操纵基因O及CAP结合位点，lac阻遏蛋白基因I，即构成乳糖操纵子。
12.原核生物可以通过哪几个层次的表达调控以适应环境的
改变？答：(1)转录起始的调控：①6因子调控转录起始；②转录起始的负调控；③转录起始的正调控；④转录起始的复合调控。(2)转录终止的调控：①依赖ρ因子的终止调控，通过ρ因子的作用使转录终止；②不依赖ρ因子的终止调控；③核糖体调控转录终止。(3)翻译水平的调控：①反义RNA的调控作用；②RNA的稳定性；③蛋白质合成中的自身调控。13.简述真核基因表达的特点答：(1)细胞的全能性：所谓全能性是指
同一种生物的所有细胞都含有相同的基因组DNA。(2)基因表达的时间性和空间性：高等生物的各种不同细胞具有相同的基因组，但在个体发育的不同阶
段，基因表达的种类和数量是不同的，在不同组织和器官中，基因表达的种类和数量不同。(3)转录和翻译分开进行：在核中转录生成mRNA穿过核膜至胞质指导蛋白质合成。(4)初级转录产物要经过转录后加工修饰。(5)不存在超基因式操纵子结构：真核生物基因转录产物为单顺反子，一条mRNA只翻译一种蛋白质。(6)部分基因多拷贝。
14.真核生物基因组DNA水平的表达调控包括哪几种方式?
答：(1)染色质的丢失；(2)基因扩增；(3)基因重排；(4)基因的甲基化修饰；
(5)染色质结构对基因表达的调控作用。
15.列举几种真核基因的顺式作用元件答：(1)启动子：Hogness(T
ATA)盒，CAAT盒；(2)增强子：SV40病毒中，位于早期启动子5’上游约20
0 bp，内含2个72bp的重复序列，其核心序列为GGTGTGGA_AAG：(3)沉默子：
SV40中的AG~ITiTIT序列为终止转录调控元件。
16.简述反式作用因子的基本结构特点。答：一个完整的反式作用
因子通常含有三个主要功能结构域，分别为DNA识别结合域、转录活化域和结合其他蛋白质的调节结构域。这些结构域含有几十到几百个氨基酸残基。
不同的结构域有自己的特征性结构。(1)DNA识别结合域：锌指结构、碱性亮氨酸拉链、同源结构域、螺旋-环-螺旋结构、碱性α螺旋。(2)转录活化结构域：酸性α-螺旋、富含谷氨酰胺的结构域、富含脯氨酸结构域。
17.简述真核生物转录水平的调控机制。答：主要通过反式作用因
子与顺式作用元件和RNA聚合酶(RNA polymerase，RNA p01)的相互作用完成。(1)顺式作用元件(cis—acting element)指某些能影响基因表达但不编码新的蛋白质和RNA的DNA序列，按照功能分为启动子、增强子、负调控元件(沉默子等)。(2)反式作用因子(trans—acting factor)指能直接或间接地识别或结合在各顺式作用元件8-12bp核心序列上，参与调控靶基因转录
效率的一组蛋白质，也称序列特异性DNA结合蛋白(sequence specific DNA binding protein，SDBP)，这是一类细胞核内蛋白质因子。在结构上含有与DNA结合的结构域。（3）反式作用因子的活性调节：①反式作用因子的活性调节：真核基因转录起始的调节，首先表现为反式作用因子的功能调节，即特定的反式作用因子被激活后，可以启动特定基因的转录。反式作用因子的激活方式如下：表达式调节；共价修饰；配体结合；蛋白质与蛋白质相互作用②反式作用因子作用方式：成环；扭曲；滑动；Oozing③反式作用因子的组合式调控：基因表达的调控不是由单一的反式作用因子完成而是几种因子组合，发挥特定的作用。
18.简述基因表达调控的意义及基本调节层次。答：(1)在同一机
体的各种细胞中虽然含有相同的遗传信息即相同的结构基因，但它们并非在所有细胞中都同时表达，而必须根据机体的不同发育阶段、不同的组织细胞及不同的功能状态，选择性、程序性地表达特定数量的特定基因。通常情况下，真核生物细胞只有2％～15％的基因处于有转录活性的状态。为了适应环境的变化，生物体需要不断的调节和控制各种基因的表达。(2)基因表达的调控是一个十分复杂的过程。从DNA上的遗传信息到蛋白质功能发挥的整个过程中，存在着基因组、转录、转录后、翻译及翻译后多个水平的调控环节。
19.举例说明什么是管家基因及其基因表达特点。答：(1)管家基
因(house．keeping genes)是指所有细胞中均要表达的一类基因，其产物是维持细胞基本生命活动所必需的。如微管蛋白基因、糖酵解酶系基因与核糖体蛋白基因等。(2)管家基因表达水平受环境因素影响较小，在个体各个生长阶段的大多数、或几乎全部组织中持续表达，或变化很小。它的表达只受启动序列或启动子与RNA聚合酶相互作用的影响，而不受基他机制调节a调控区多呈低甲基化。
20.简述真核生物在翻译水平上的调控。答：(1)翻译起始的调控：
①翻译起始因子的功能调控：eIF-2是蛋白质合成过程中重要的起始因子。
有些物质可以影响eIF-2的活性，调节蛋白质合成的速度。培养的真核细胞处于营养不足(“饥饿”)时，elF-2失活，最终导致肽链合成起始效率降低。
②阻遏蛋白的调节作用：所有进入胞浆的mRNA分子并不是都可以立即与核
糖体结合翻译成蛋白质。由于存在一些特定的翻译抑制蛋白可以与一些mRN A的5’端结合，从而抑制了蛋白质翻译。③5’AUG对翻译的调节作用．．以真核mRNA为模板的翻译开始于最靠近其5’端的第一个AUG。90％以上的真核mRNA符合第一AUG规律。但在有些mRNA中，在起始密码子AUG的上游(5’端)非编码区有一个或数个AUG，称为5'AUG。5'AUG的阅读框通常与正常编码区的阅读框不一致，不是正常的开放阅读框a如果从5'AUG开始翻译，很快就会遇到终止密码子。因此，若从5’AUG开始翻译，就会翻译出无活性的短肽。mRNA 5’端非编码区长度对翻译的影响：起始密码AUG上游非编码区的长度可以影响翻译水平。当第一个AUG密码子离5’端帽子的位置太近时，不容易被40S亚基识别。当第一个AUG密码子距5’端帽子结构的距离在12个核苷酸以内时，有一半以上的核糖体40S亚基会滑过第—个AUG。当5’端非编码区的长度在17—80核苷酸之间时，体外翻译效率与其长度成正比。所以，第一个AUG至5’端之间的长度同样影响翻译起始效率和翻译起始的准确性。(2)mRNA稳定性调节：mRNA的稳定性是翻译水平调控的重要因素，是由于mRNA是翻译蛋白质的模板，其量的多少直接影响蛋白质合成的量。mRNA半衰期越长，．翻译效率越高，在细胞内合成蛋白质的量愈多。(3)小分子RNA对翻译的调控作用：如lin-4 RNA由lin-4基因编码，可阻抑l in-14蛋白质(一种核蛋白)，从而调控生长发育的时间选择。
21.简述真核基因转录因子分类及功能。答：(1)反式作用因子指能
直接或间接地识别或结合在各顺式作用元件8-12 bp核心序列上，参与调控
靶基因转录效率的一组蛋白质，有时也称转录因子。(2)目前发现的转录因子有近百种，根据其作用方式的不同分为三类：① 通用转录因子：系多数细胞普遍存在的一类转录因子，如TATA box结合因子TFⅡD、C-X：box结合因子SPl等；②组织特异性转录因子：在很大程度上，基因表达的组织特异性取决组织特异性转录因子的存在；③诱导性反式作用因子：这些反式作用因子的活性能被特异的诱导因子所诱导，这种活性的诱导可以是新蛋白的合成。
22.简述真核和原核基因表达调控共同的要素。答：(1)DNA元件：
具有调节功能的DNA序列原核：启动序列，操纵序列真核：顺式作用元件，启动子，增强子，抑制子 (2)调节蛋白：原核：阻遏蛋白：负性调节；激活蛋白：正性调节真核：转录因子——基本转录因子、激活因子、抑制因子(3) RNA聚合酶：RNA聚合酶主要是通过识别与结合启动子，参与基因转录起始调控
23.说明阻遏蛋白在原核基因表达调控中的普遍意义。答：阻
遏蛋白通常是与基因操纵区结合，减弱或阻止其调控的基因转录，其介导的调控方式为负调控。如大肠埃希菌乳糖代谢，在没有诱导剂时，与lac相邻(上游端)的调节基因I的产物-lac阻遏蛋白，能与操纵子操纵基因O特异地结合，抑制结构基因的转录。
24.请解释正性调节在真核基因表达调控中的普遍意义。答：
在真核细胞中，RNA聚合酶对启动子的亲和力很低，基本上不能靠其自身来起始转录，而是需要依赖多种激活蛋白的协同作用。真核基因调控中虽然也发现有负性调控元件，但其存在并不普遍；真核基因转录表达的调控蛋白也有起阻遏和激活作用或兼有两种作用者，但总的是以激活蛋白作用为主。即
多数真核基因在没有调控蛋白作用时是不转录的，需要表达时就要有激活的蛋白质来促进转录。换言之：真核基因表达以正性调控为主导。
25.简述乳糖操纵子在有葡萄糖存在而没有乳糖存在时进行
转录起始负调控的原理。答：由于在没有乳糖的条件下，lac阻遏蛋白能与操纵基因特异地结合，抑制了结构基因的表达。
26.DNA的损伤原因是什么? 答：DNA的损伤原因包括三大
类：(1)DNA分子的自发性损伤：DNA的自发性化学变化。DNA复制产生的误差；(2)物理因素引起的DNA损伤：①紫外线照射引起的DNA损伤；②电离辐射引起的DNA损伤。(3)化学因素引起的DNA损伤：①烷化剂对DNA的损伤；②碱基类似物、修饰剂对DNA的损伤。
27.简述DNA分子的自发性损伤。答：DNA分子的自发性损伤包括两
大类：(1)DNA复制产生的误差；(2)DNA的自发性化学变化包括碱基的异构互变、碱基的脱氨基作用、脱嘌呤与脱嘧啶、碱基修饰与链断裂。
28.简述物理因素引起的DNA损伤。答：物理因素引起的DNA损伤
有：(1)紫外线照射引起的DNA损伤。当DNA受到最易被其吸收波长(～260n m)的紫外线照射时，同一条DNA链上相邻的嘧啶以共价键连成二聚体，相邻的两个T、或两个C、或C与T间都可以环丁基环连成二聚体，其中最容易形成的是T-T二聚体。(2)电离辐射引起的DNA损伤：有直接和间接的效应，直接效应是DNA直接吸收射线能量而遭损伤；间接效应是指DNA周围其他分子吸收射线能量而产生具有很高反应活性的自由基，进而损伤DNA。29.简述电离辐射可导致的DNA分子变化。答：电离辐射可导致D
NA．分子的多种变化：(1)碱基变化：主要是由-OH自由基引起，包括DNA 链上的碱基氧化修饰、过氧化物的形成、碱基环的破坏和脱落，一般嘧啶比嘌呤更敏感。(2)脱氧核糖变化：脱氧核糖上的每个碳原子和羟基上的氢都
能与-OH反应，导致脱氧核糖分解，最后引起DNA链断裂。(3)DNA链断裂：这是电离辐射引起的严重损伤事件，断裂数随照射剂量而增加。射线的直接和间接作用都可能使脱氧核糖破坏或磷酸二酯键断开而致DSIA链断裂。(4)交联：包括DN．A链交联和DNA-蛋白质交联。
30.简述哺乳动物中DNA损伤的修复类型。答：对不同的DNA损
伤，细胞可以有不同的修复反应。目前，已在哺乳动物细胞中发现了四个较为完善的DNA修复通路，分别是核苷酸切除修复(nucleotide．excision re pair，NER)、碱基切除修复(base—excision repair，BER)、重组修复(re combination repair)和错配修复(mismatch repair)
31.简述E.coli错配修复机制答：在E.coi中，错配修复蛋白MutS二
聚体沿着DNA运动，能够发现DNA骨架因非互补碱基对之间的不对称而产生的变形，从而识别错配核苷酸。 MutS在错配位点夹住DNA，利用ATP水解释放的能量使DNA形成扭结，MutS自身构象也发生改变。随后，MutS错配D NA复合物募集该修复系统的第二种蛋白因子MutL,MutL再激活内切核酸酶M utH在错配位点附近切断错配核苷酸所在的一条DNA链，在解旋酶UvrD和外切核酸酶作用下，将包括错配核苷酸在内的一条单链DNA去除，所产生的单链DNA缺口由DNA聚合酶Ⅲ填补．DNA连接酶封口，完成错配修复。
32.以人为例，简述碱基切除修复机制答：在人细胞核中已经发现
八种DNA糖苷酶，他们参与碱基切除修复，具有损伤特异性，通常嘧啶的氧化损伤由hNTHI、hNEILI或hNEIL2移除，而嘌呤的氧化损伤由hOGGI移除。
特异识别的异常碱基包括：胞嘧啶脱氨基产生的尿嘧啶、氧化的鸟嘌呤、脱氨基的腺嘌呤、开环碱基以及碳原子之间双键变成单键的碱基等。APE．1蛋白酶的作用是修复AP位点，它从AP位点的5’端切开，再去除无碱基的残基，然后由DNA聚合酶及连接酶插入—个新合成的碱基，完成修复过程。
33.简述E．coli核苷酸切除修复机制。答：E．coli的核苷酸切除
修复主要由四种蛋白组成：UvrA、UvrB、UvrC、UvrD。两个UvrA分子和一个UvrB分子组成复合物结合于DNA，并消耗ATP沿着DNA链移动，UvrA能够发现损伤造成的DNA双螺旋变形，由UvrB负责解链，在损伤部位形成单链区，并使之弯曲约130度，接着UvrB募集内切核酸酶UvrC，在损伤部位的两侧切断DNA链，其中一个切点位于损伤部位5’侧八个核苷酸处，而另一个切点位于3’侧四或五个核苷酸处。然后，DNA解旋酶UvrD去除两切口之间的DNA片段，由DNA聚合酶和连接酶填补缺口。
34.简述人类核苷酸切除修复机制。答：人XPC蛋白负责发现DNA双
螺旋中的变形，其功能相当于E．coli中的UvrA；人XPB和XPD蛋白具有解旋酶活性，其功能相当于E．coli中的UvrB；核酸酶ERCCl-XPF切割损伤部位5’侧，X．PG切割3’侧，其功能相当于uvrC高等生物NER切割单链DN A片段程度为24—32个核苷酸。这一片段被释放后，产生的缺口由DNA聚合酶和连接酶填补。NER不仅能够修复整个基因组的损伤，而且能够拯救因转录模板链损伤而暂停转录的RNA聚合酶，即转录偶联修复。在这一过程中，NER蛋白被募集于暂停的RNA聚合酶。
35.简述人全基因组与转录偶联核苷酸切除修复过程中的异
同点。答：人全基因组与转录偶联核苷酸切除修复的基本过程相同，即都有发现错误，解链并募集内切核酸酶，切割损伤部位，解旋去除损伤位点，DNA聚合酶和连接酶填补缺口。转录偶联与全基因组核苷酸切除修复的不同点在于hER蛋白被募集于暂停的RNA聚合酶，并且转录偶联修复的核心TF ⅡH分别参与了两个独立过程：一是在核苷酸切除修复时起DNA解旋酶的作用；二是在转录过程中打开DNA模板。
36.简述大肠埃希菌重组修复机制。答：E-coli的rec基因编码的几
种酶(recA、recB、reeC和recD)参与重组修复。recB、recC、recD酶复合物兼有解旋酶和核酸酶活性，它利用ATP水解提供能量沿着DNA移动。其中，recB和recD是两种解旋酶，recB沿DNA链5’端解旋，运动速度较慢；而recD沿DNA链3’端解旋，运动速度较快，导致单链DNA环状结构逐渐累积。
当recB、reeC、recD遇到chi序列。5’-GCTGGTCC-3’时，它就在附近将单链DNA切断，从而使DNA重组成为可能。E．coli的recA蛋白在DNA重组中起关键作用。recA蛋白紧紧结合于单链DNA，每圈结合六个recA分子。D NA单链区产生于recB、recC、recD酶的作用或DNA缺口。recA蛋白结合D NA具有正协同效应。E．coli的RuvA蛋白识别Holliday结构连接处，而R uvB蛋白具有解旋酶和ATPase活性，能驱动分支移动。最后由内切核酸酶R uvC特异识别Holliday结构中的ATrG序列并切割DNA，使Holliday结构分离，从而完成DNA重组。
37.人DNA双链断裂后的修复机制。答：对于DNA双链断裂损伤，
细胞必须利用双链断裂修复，即重缉修复，重组修复分为同源重组和非同源末端连接。DNA双链断裂后，细胞中存在姐妹染色体时，则通过同源重组的方式进行修复，如细胞中不存在姐妹染色体时，则通过非同源末端连接的方式进行修复。
38.简述SOS修复机制。答：在DNA受到严重损伤时，SOS应答能够诱导
合成很多参与DNA损伤修复的酶和蛋白质。SOS应答十分迅速，在DNA损伤发生后几分钟内就可出现。转录阻遏蛋白Lex．A抑制若干编码参与SOS应答蛋白质的基因表达，具有潜在的蛋白水解酶活性，E coli的DNA损伤产生的单链DNA诱导recA蛋白水平提高近50倍，而recA．蛋白能激活LexA自我蛋白酶解，导致至少15个参与SOS应答的损伤修复蛋白基因解除阻遏状
态而表达。recA激活的靶蛋白断裂位点是位于多肽链中央的二肽Ala-Gly。
Ecoli的recA蛋白有双重功能，一是在DNA重组过程中具有DNA链交换活性；
二是具有蛋白水解酶激活活性。当DNA两条链的损伤邻近时，损伤不能被切除或重组修复，这时在内切核酸酶、外切核酸酶的作用下造成损伤处的DNA 链空缺，再由损伤诱导产生的一整套特殊DNA聚合酶即SOS修复酶类，催化空缺部位DNA的合成，这时补上去的核替酸几乎是随机的，但仍然保持了D NA双链的完整性，使细胞得以生存。这种修复带给细胞很高的突变率。39.简述Sanger DNA测序法的原理。答：Sanger DNA测序法是建
立在两个基本原理之上：(1)核酸是依赖于模板在聚合酶的作用下由5’端向3’端聚合；(2)可延伸的引物必须能提供游离的3’羟基末端，双脱氧核苷酸由于缺少游离的3’羟基末端，因此会终止聚合反应的进行a如果分别用4种双脱氧核苷酸终止反应，则会获得4组长度不同的DNA片段。通过比较所有DNA片段的长度可以得知核苷酸的序列。
40.何谓PCR?试述PCR技术的基本原理和影响茵素。答：PCR
是一种体外酶促扩增特异DNA片段的技术，其原理类似DNA的体内扩增a它包括：PCR包括三个基本过程：①变性，即在较高温度(93℃～98％)使双链模板DNA变性解链成单链DNA，以提供复制的模板；②退火，即在较低温度(3 7℃～65％)使加入的引物与待扩增DNA区域特异性地结合，以提供DNA复制起始的3’-OH；③延伸，即在适当的温度(70qC～75℃)下，DNA聚合酶从特异性结合到DNA模板上的引物3’一OH端开始，根据碱基互补配对原则，按照待扩增区域的核苷酸序列，进行DNA链的延伸，即合成新的DNA分子。
这三个过程组成一个循环周期；每个周期合成的产物又可作为下—个周期的模板，如此循环往复，经过11轮循环后，靶DNA的拷贝数理论n2=上呈2增长。影响PCR反应的因素主要有：引物、Taq DNA聚合酶、dNTP、模板和Mg离子，此外，pH、温度、循环次数也会影响PCR反应。
41.PCR的基本原理是什么?用PCR扩增某一基因，必须预先得到什么样
的信息? 答：PCR是根据DNA半保留复制的原理，在体外进行DNA的变性、复性和引物延伸。用PCR扩增某一基因至少要预先知道足够合成一对引物的靶DNA序列。
42.切口平移(nick translation)标记探针的主要步骤有哪些?
答：(1)DNase I造成切口；(2)DNA聚合酶Ⅲ的5’-3’外切核酸酶进行切割；
(3)DNA聚合酶Ⅲ的5’-3’合成酶进行修补；(4)在修补过程中，随着切口(n
ick)的移动，将放射性的底物掺人到双链DNA中。
43.什么是Western免疫印迹?它与Southern印迹有什么不
同?答：Western免疫印迹是将蛋白质经电泳分离后从凝胶中转移到固相支持物上，然后用特异性的抗体进行检测。它Southern的不同在于探针的性质不同，在Western免疫印迹中使用的探针是抗体(蛋白质)。
44.什么是随机引物(random primer)?如何标记DNA?答：随
机引物是人工合成的长度为6个核苷酸的寡聚核苷酸片段群体，含有各种可能的排列顺序(46=4096)；或是用DNase处理、牛胸腺DNA后获得的6-12个碱基的片段。将待标记的DNA片段同随机引物一起进行杂交，并以杂交体上的寡聚核苷酸为引物，在ICdenow酶的作用下合成互补DNA链，当反应底物中有放射性的dNTP时，新合成的DNA就带上了标记。
45.什么是印迹(blotting)杂交?答：通过一定的物理学方法将DNA、RN
A或蛋白质从凝胶上转移到固体支持物，然后同液体中的探针(抗体)进行杂交，以检测特异DNA、RNA或蛋白质的一种方法。因为DNA、RNA或蛋白质从凝胶向滤膜转移的过程称为印迹，故此将这种杂交称为印迹杂交。
46.什么是原位菌落杂交(colony，hybridization)?答：原位菌
落杂交是根据微孔滤膜杂交和原位杂交的原理而改良的一种筛选重组体的
一种核酸杂交方法。它是将生长在或影印在微孔滤膜上的菌落(或噬菌斑)原位溶菌，原位进行DNA变性并原位固定在滤膜上，然后用放射性标记的探针同固定了的DNA进行杂交经放射自显影后，确定哪一个菌落含有重组的DNA 分子，再从参比平板上选取重组体。
47.简述Southem印迹杂交的原理和方法。答：Southern印迹杂
交是1975年Southern建立起来的一种杂交方法，属固相一液相杂交。该法的主要特点是利用毛细现象将DNA转移到固体支持物上，称为Southern转移或Southern印迹(Southern blot)。它首先用合适的限制性内切核酸酶将DNA切割，进行电泳分离后，利用干燥的吸水纸产生毛细作用，使液体经过凝胶，从而使DNA片段由液流携带从凝胶转移并结合在固体支持物表面，在通过和探针杂交来检测固体支持物表面的DNA。
48.Southern印迹杂交、Northern印迹杂交及Western免
疫印迹彼此之间有哪些不同?答：(1)检测目标物质不同：Southe rn印迹杂交检测的是DNA，Northern印迹杂交检测的是RNA，Western免疫印迹杂交检测的是蛋白质。(2)所用凝胶不同：Southern印迹杂交和Northe rn印迹杂交用的是琼脂糖凝胶，而Western免疫印迹用的是SDS'-聚丙烯酰胺凝胶。(3)是否变性电泳不同：Southern印迹杂交是跑非变性琼脂糖凝胶电泳，电泳之后在凝胶上用NaOH处理使DNA变性，然后转印；Northern印迹杂交实在电泳上样前用甲基氢氧化银、乙二醛或甲醛使RNA变性，而不用NaOH，因为它会水解RNA的2’·OH；Western免疫印迹则是跑变性的聚丙烯酰胺电泳或非变性的聚丙烯酰胺电泳。(4)探针不同：Southern印迹杂交、Northern印迹杂交的探针是单链的DNA或RNA，而Western免疫印迹用的探针是特异性抗体蛋白质，而非核酸。
49.Taq DNA聚合酶有哪些特性?答：Taq DNA聚合酶特性具有以下特
性：(1)较高的热稳定性；(2)5’→3’聚合酶活性；(3)5’→3’外切酶活性；(4)具有转录酶活性；(5)较弱的非模板依赖性；(6)缺乏3’→5’外切酶活性。
50.如何提高PCR DNA聚合酶的保真性? 答：．(1)使用Taq DNA
聚合酶时，掺人少量具有3’→5’外切酶活性的耐热DNA聚合酶，错配率可降为原来的1／10；(2)使四种dNTP底物浓度相等；(3)MgCl2浓度尽可能低；
(4)减少循环数。
51.PCR引物设计的原则主要有哪些? 答：(1)引物长度：10～30 N
t；(2)碱基分布：A、T、G、C随机分布；(3)G+c含量：40％～60％Tm=4(G+
C)+2(A+T)；(4)引物之间：避免3’端互补：(5)引物自身：不应形成二级结
构；(6)引物3’末端碱基：最好选T、c、G，不选 A；(7)引物5’末端碱基：可不与模板DNA互补。
52.影响PCR扩增平台期的因素? (1)引物及dNTP底物浓度降低，掺
入速度减慢。(2)酶与模板比例下降,底物过量。3）非特异性产物或引物二聚体与反应物竞争4）产物的再结合
53.简述基因克隆的主要过程。答：①制备目的基因和相关载体；②将
目的基因和有关载体进行连接；③将重组的DNA导入受体细胞；④DNA重组体的筛选和鉴定；⑤D NA重组体的扩增、表达和其他研究
54.简述寡核苷酸介导的定点诱变技术的原理。答：利用Klenow
片段(DNA聚合酶I大片段)延伸与单链环状DNA模板相配对的寡核苷酸引物，这个寡核苷酸引物除了有一处与模板的碱基错配外，其余部分均与模板互补，由寡核苷酸的错配处诱发突变，并在体外新合成一个杂合双链DNA，用T4 D NA连接酶将新合成的杂合双链DNA连接成双链闭环DNA分子，将体外合成的
杂合闭环双链DNA转化到E．coli细胞，由于环状DNA复制的特点，就会同时产生野生型与诱变型两种DNA分子，最后通过筛选，将诱变型DNA分子筛选出来。
55.Klenow片段的主要用途有哪些答：(1)补齐双链DNA的3’末端。
(2)通过补齐3’端，标记3’末端。(3)在cDNA克隆中，合成第二股链。(4)
DNA序列分析。
56.末端脱氧核苷酸转移酶的作用。答；末端脱氧核苷酸转移酶能将
脱氧核苷酸加到DNA的3，OH~，主要用于探针标记；或者在载体和待克隆的片段上形成同聚物尾，以便于进行克隆
57.将DNA分子进行体外连接的方法：黏性末端连接、平端连接、
同聚物加尾连接、人工接头连接
58.表达融合蛋白有何优点答：表达融合蛋白的优点如下：(1)融合蛋
白较稳定，不易被细菌蛋白酶水解；(2)如果融合蛋白中有信号肽序列，可产生分泌型产物．(3)可利用针对原核部分的单抗进行亲和层析，便于纯化．59.碱性磷酸酶在基因克隆中的作用。答：碱性磷酸酶能去除DNA或
RNA 5’端的磷酸根。制备载体时，用碱性磷酸酶处理后，可防止载体自身环化，提高重组效率。
60.基因克隆过程中，获得目的基因的途径有哪些?答：(1)从
基因组文库中获得 (2)从cDNA文库中获得 (3)PCR扩增特定基因
61.什么是基因突变?它有哪些主要类型? 在特定DNA序列中，碱基
组成及排列顺序可因机体内外因素的作用发生改变，导致DNA一级结构变化，称为基因突变。主要类型分为：1)点突变，在DNA序列某个位点上，一种碱基(核苷酸)被另一种取代所产生的改变 2)缺失，一个碱基或一段碱基序列丢失的改变。3)插人，某个位置增加一个碱基或一段碱基序列的改变4)重排，
常见有反置或迁移倒位，即基因DNA序列内部重组5)配子突变和体细胞突变；
6)动态突变，微卫星序列串联重复拷贝数随着世代传递而不断增加的现象62.简述基因突变的不同遗传学效应。基因突变的遗传学效应包括
错义突变、无义突变、同义突变和移码突变。1)错义突变是因DNA分子中碱基对被取代，突变基因中相应密码子所编码氨基酸被另一种所取代。2)无义突变是由于碱基取代、缺失或插入后使得编码某种氨基酸的密码子变成了终止密码子，导致蛋白质翻译过程被提前终止。3)同义突变是由于遗传密码的简并性，使突变前后相应密码子编码同一氨基酸。4)移码突变是指D NA序列中发生单碱基，多个碱基或DNA片段的缺失或插入，导致突变点后三联密码阅读框改变。
63.何谓基因诊断?与传统医学诊断相比，它具有哪些特点?答：用分子生物
学的理论和技术，通过直接探查基因的存在状态或缺陷，从基因结构、定位、复制、转录或翻译水平分析基因的功能，从而对人体状态与疾病作出诊断的方法。具有高特异性、高灵敏性、早期诊断性、应用的广泛性等特点。64.简述SSCP分析的原理。答：在非变性条件下，DNA分子为维持其稳
定而自身折叠形成具有一定空间结构的构象，这种构象是由单链DNA分子中的碱基顺序所决定，DNA分子中的碱基变异(即使只有一个碱基)可导致其空间构型的改变，形成不同的构象，导致电泳迁移率发生改变。
65.单核苷酸多态性用作遗传标志具有那些突出优势答：分布
更广泛；高度稳定性；部分位于基因内部，直接影响基因功能发挥；是双等位基因型的，易于自动化分析。
66.简述DNA指纹分析的基本流程。答：DNA指纹分析的基本流程为：
DNA的提纯与纯化限制性内切酶消化一电泳分离_分子杂交-+指纹图的显示。
67.简述基因诊断在传染病检测中的应用。答：任何类型的病原体，
包括病毒、支原体、细菌、真菌和寄生虫，它们感染宿主细胞后均携带有自身特异的遗传信息DNA影或RNA，它们侵入机体后引起的传染病和寄生虫病等，都可以用基因诊断技术来进行检测或诊断。
68.试述内源基因结构突变的主要类型以及内源基因结构突
变所致的疾病。答：内源基因结构突变包括点突变、缺失或插入突变、染色体易位、基因重排、基因扩增等。突变若发生在生殖细胞，可引起各种遗传性疾病；若发生在他细胞，可导致肿瘤、心血管疾病等
69.荧光原位杂交的特点及应用包括哪些?答：(1)其探针比放射性
探针更稳定，不需要特殊的安全防护和污物处理措施；．(2)与原位杂交一样，不需要提取和纯化核酸；(3)多色TLSI-I可以在同一核中显示不同的颜色，从而同时检测两种或多种序列；(4)应用不同的探针可以显示某一物种的全部基因或某一染色体、染色体片段及单拷贝序列。
70.简述自杀基因治疗的原理。答：将“自杀"基因导入宿主细胞中，
这种基因编码的酶能使无毒性的药物前体转化为细胞毒性代谢物，诱导靶细胞产生“自杀”效应，从而达到清除肿瘤细胞的目的。为恶性肿瘤基因治疗的主要方法之一。
71.简述eX vivo和in vivo两种基因治疗途径。答：根据基因
转移的途径不同，基因治疗分为：(经活体)是指在体外将目的基因导人靶细胞，经过筛选和增殖后将细胞回输给患者，使该基因在体内有效地表达相应产物，以达到治疗的目的。in vivo(活体内)是指将目的基因直接应用于患者体内。
72.简述RNA干扰的作用机制。答 RNA干扰包括起始阶段和效应阶段。
在起始阶段，加人的小分子RNA被切割为21～23核苷酸长的小分子干扰RN
A片段。证据表明一个称为Dicer的酶，是l~aseⅢ家族中特异识别双链RN A的一员，它能以一种ATP依赖的方式逐步切割由外源导入或者由转基因、病毒感染等各种方式引入的双链RNA，将其切割将DNA降解为19～21bp的双链RNAs(siRNAs)，每个片段的3’端都有2个碱基突出。在RNAi效应阶段，siRNA双链结合一个核酶复合物从而形成RNA诱导沉默复合物。激活RISC 需要一个ATP依赖的将小分子RNA解双链的过程。激活的RISC通过碱基配对定位到同源转录的mRNA，并在距离siRNA 3’端12个碱基的位置切割mR NA。
73.治疗基因的受控表达策略有哪些?答：治疗基因的受控表达包括控
制治疗基因表达的时间、空间和水平三个方面。要实现治疗基因的受控表达，必须建立完善的基因表达调控体系。基因调控策略大致有以下几种：基因内部调节机制、基因外部调节机制、利用病灶微环境使治疗基因特异性表达以及治疗基因的诱导表达等。
74.列举肿瘤基因治疗的常用方法。答：通过基因置换和基因添加，
导入多种抑癌基因以抑制癌症的发生、发展和转移；抑制癌基因的活性，通过于扰癌基因的转录和翻译，发挥抑癌作用；增强肿瘤细胞的免疫原性，通过对肿瘤组织进行细胞因子修饰，刺激机体免疫系统产生对肿瘤细胞的溶解和排斥反应；通过导入“自杀基因"杀伤癌细胞。
75.简述基因治疗的几种策略。答：(1)基因置换。(2)基因添加。(3)
基因干预。(4)自杀基因治疗。5）基因免疫治疗
(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
分子生物学简答题
分子生物学：研究核酸、蛋白质等所有生物大分子的形态、结构特征及其重要性、规律性和相互关系的科学。 C值反常：也称c值谬误，指c值往往与种系进化复杂性不一致的现象，及基因组的大小与遗传复杂性之间没有必然的联系，某些较低等的生物c值却很大。DNA重组技术：又称基因工程。将不同的DNA片段按照预先的设计定向连接起来，在特定的受体细胞中与载体同时复制并得到表达，产生影响受体细胞的新的遗传性状的技术。 GU-AG法则：多数细胞核mRNA前体中内含子的5’边界序列为GU，3’边界为AG，因此，GU表示供体衔接点的5’端，AG 表示接纳点的3’端序列，习惯上，把这种保守序列模式称为GU-AG法则。 RNA干涉：是利用双链小RNA高效，特异性降解细胞内同源MRNA，从而阻断体内靶基因的表达，使细胞内出现靶基因缺失表性的方法。 摆动假说：crick为解释反密码子中子某些稀有成分的配对（如I）以及许多氨基酸中有两个以上密码子而提出的假设。编码链/有义链：在DNA双链中，与mRNA 序列（除t/u替换外）和方向相同的那条DNA，又称有义链 模板链：指双链DNA中能够作为模板通过碱基互补原则指导mRNA前体的合成的DNA链，又称反义链 操纵子：原核生物中由一个或多个相关基因以及转录翻译调控原件组成的基因表达单元。 反式作用因子：能直接或间接识别或结合在各类顺式作用元件中核心序列上参与调控靶基因转录效率的pro。 基因定点突变：向靶DNA片段中引入所需的变化，包括碱基的添加，删除，或改变基因家族：在基因组进化中，一个基因通过基因重复发生了两个或更多的拷贝，这些基因即构成一个基因家族，是具有显著相似性的一组基因，编码相似的蛋白质产物 基因敲除技术：针对一个序列已知打包功能未知的基因，从DNA水平上设计实验，彻底破坏该基因的功能或消除其表达机制，从而推测该基因的生物学功能 基因组DNA文库：某一生物体全部或部分基因的集合，将某个生物的基因组DNA 或cDNA片段与适当的载体体外重组后，转化宿主细胞，所谓的菌落或噬菌体的集合即为…… 基因治疗：是将具有治疗价值的基因即“治疗基因“装配于带有在人体细胞中表达所必备元件的载体中，导入人体细胞，通过靶基因的表达来治疗遗传疾病 聚合酶链反应：指通过模拟体内DNA复制方式在体外选择性的将DNA某个特定区域扩增出来的 魔斑核苷酸：在应急反应过程中，由大量GTP合成的ppGpp和pppGpp，它们的主要作用可能是影响RNA聚合酶与启动子结合的专一性，诱发应急反应，帮助细菌度过难关 弱化子：原核生物操纵子中能明显减弱甚至终止转录作用的一段核苷酸序列 同工tRNA：几个代表AA，能够被一个特殊的氨酰—tRNA合成酶识别的Trna 顺式作用元件：存在于基因旁侧序列中能影响基因表达的序列，包括启动子，增强子等，本身不编码任何pro，仅提供一个作用位点，与反式作用因子相互作用参与基因表达调控 原位杂交技术：用标记的核苷酸探针，经放射自显影或非放射检测体系，在组织，细胞及染色体水平上对核苷酸进行定位和相对定量研究的手段 转座/移位：遗传信息从一个基因座转移至另一个基因座的现象，由可移问位因子介导的遗传物质的重排 管家基因：维持细胞正常生长发育的必需基因，所以细胞中均需表达的一类基因转座子：是存在染色体上的可自主复制和移位的基本单位，参与转座子易位及DNA 链整合的酶称为转座酶 原癌基因：正常细胞中与病毒癌基因具有显著同源性的基因，本身没有致癌作用，但是经过致癌因子的催化下激活成为致 癌基因，使正常细胞向恶性转化。 SP序列：mRNA中用于结合原核生物核糖 体的序列 无义突变：在蛋白质的结构基因中，一个 核苷酸的改变可能是代表某个AA的密码 子变成终止密码子（UAG UGA UAA），使 pro合成提前终止，合成无功能或无意义 的多肽，这称— 错义突变：由于结构基因中某个核苷酸的 变化使一种AA的密码子变成另外一种AA 的密码 指导RNA：与已正确编码的RNA序列互补 的一小段RNA，被用来作为向未经编辑的 RNA中插入碱基的模板。 上游启动子元件：将TATA区上游的保守 序列称为— 启动子：与基因表达启动相关的顺式作用 原件，是结构基因的重要成分。它是一段 位于转录起始位点5’端上游区大约 100~200bp以内的具有独立功能的DNA序 列，能活化RNA聚合酶，使之与模板DNA 准确地相结合并具有转录起始的特异性。 细菌转化：是一种细菌菌株由于捕获了来 自供体菌株的DNA而导致性状特征发生 遗传改变的过程，提供转化DNA的菌株叫 做供体菌株，接受转化DNA的菌株被称作 受体菌株。 实时定量PCR技术：利用带荧光检测的 PCR仪对整个PCR过程中扩增DNA的累积 速率绘制动态变化图。 基因工程：在体外将核算分子插入病毒， 质粒或其他载体分子，构成遗传物质的新 组合，使之进入新的宿主细胞内并获得持 续稳定增殖能力和表达。 应答原件：能与某个（类）专一蛋白因子 结合，从而控制基因特异表达的DNA上游 序列。 增强子：是指能使与它连锁的基因转录频 率明显增加的DNA序列（1.5分）。它可 以在启动子的上游，也可以在启动子的下 游，绝大多数增强子具有组织特异性（1.0 分）。 分子伴侣：是结合其他不稳定蛋白质并稳 定其构象的一类蛋白质（1.0分）。通过 与部分折叠的多肽协调性地结合与释放， 分子伴侣促进了包括蛋白质折叠、寡聚体 装配、亚细胞定位和蛋白质降 负调控：阻遏蛋白结合在操作子位点，阻 止基因的表达。没有调节蛋白时操纵元内 结构基因是表达的，而加入调节蛋白后结 构基因的表达活性被关闭，这种调节称为 负调节。 应急因子：是指与核糖体相结合的蛋白质 RelA，当空载的tRNA进入A位时，它催 化GTP形成pppGpp或催化GDP形成 ppGpp。 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。 密码的简并性:由一种以上密码子编码同 一个氨基酸的现象称为密码的简并性 移码突变(frame-shift mutation)：在 mRNA中，若插入或删去一个核苷酸，就 会使读码发错误，称为移码，由于移码而 造成的突变、称移码突变 简答题 1原核生物与真核生物基因组的不同？ 答：原核基因组：常仅由一条环状双链DNA 分子组成，结构简单；基因组中只有一个复 制起点；具有操纵子结构，转录的RNA为多 顺反子；有重叠基因（1、基因内基因 2、部 分重叠基因 3、一个碱基重叠）;无内含子； 编码pro的DNA在基因组中所占比例较大； 结构基因为单贝 真核基因组：真核基因组庞大，一般都远 大于原核生物；真核基因组存在大量的重复 序列；真核基因组的大部分为非编码序列， 占整个基因组序列的90%以上；真核基因组的 转录产物为单顺反子；真核生物为断裂基因、 有内含子结构；真核基因组存在大量的顺式 作用原件；真核基因组中存在大量的DNA多 态性；真核基因组具有端粒结构。 2比较RNA转录与DNA复制的异同？ 答：相同：都以DNA链作为模板；合成方向 均为5’—3’；聚合反应均是通过核苷酸之间 形成的3’，5’—磷酸二酯建使核苷酸链延长 不同：复制转录 模板：两条链均复制；模板链转录（不对称 转录） 原料：dNDP ; NTP 酶：DNA聚合酶；RNA聚合酶 产物：子代双链DNA；mRNA,tENA,rRNA 配对：A---T ,G---C; A—U,T---A,G---C 引物：RNA引物；无 试比较转录与复制的区别。： 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。 3、 RNA转录的基本过程？ 转录的基本过程包括：模板识别、转录起始、 转录的延伸和终止。 模板识别：RNA聚合酶与启动子DNA双链相互 作用并与之结合； 转录起始：RNA聚合酶结合在启动子上以后， 是启动子附近的DNA双链解旋并解链，形成 转录泡以促使底物核糖核苷酸与模板DNA的 碱基配对，当RNA链上第一个核苷酸键产生 标志着转录的起始，一旦RNA聚合酶成功地 合成9个以上核苷酸并离开启动子区，转录 就进入正常的延伸阶段。 转录的延伸：RNA聚合酶释放因子离开启动子 后，核心酶沿模板DNA链移动并使新生成RNA 链不断伸长，在解链区形成RNA—DNA杂合物。 转录终止：当RNA链延伸到转录终止位点时， RNA聚合酶不再形成新的磷酸二酯建，DNA— RNA杂合物分离，转录泡瓦解，DNA恢复成双 链状态，DNA聚合酶和RNA链都从模板上释放 出来，转录终止。 4.DNA复制的过程和机制? 答：分三个阶段：即复制的起始、延伸、终 止。 复制的起始：DNA解旋解链，形成复制叉，引 发体组装，然后在引发酶的催化下以DNA链 为模板合成一段短的RNA引物。 延伸：DNA链的延伸由DNA聚合酶催化以亲代 DNA链为模板引发体移动，从5’—>3’方向 聚合子代DNA链，前导键的合成以5’—>3’ 方向随着亲本双链体的解开而连续进行复 制，后随链在合成过程中，一段亲本DNA单 恋首先暴露出来，然后以与复制叉移动相反 方向，按5’—>3’方向合成一系列冈崎片段。 终止：当子链延伸到终止位点时，DNA复制终 止，切除RNA引物，填充缺口，在DNA连接 酶的催化下将相邻的DNA片段连接起来形成 完整的DNA长链。 5、真核生物与原核生物在翻译的起始过程中 有哪些区别？ 答：真核生物的起始tRNA是met-tRNA met 原核是fmet-tRNA fmet； 真核生物核糖体小亚基识别mRNA的帽子结 构，而原核生物通过与mRNA的SD序列结合； 真核生物小亚基先与met-tRNAmet结合再与 mRNA结合，而原核生物小亚基先与mRNA结合 再与fmet-tRNAfmet结合；真核生物有较多 的起始因子参与，且核糖体较大为80S，而原 核生物有较少的起始因子参与，且核糖体较 小为70S 6.简述蛋白质生物合成过程。，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 (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，tRNA f 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。 7.试比较真核生物与原核生物mRNA转录的主 要区别。 答：转录单元：原核生物常为多顺反子转录， 真核生物常为单顺反子转录。酶：RNA聚合酶 核心酶加p因子，原核生物为RNA聚合酶Ⅱ 聚合酶加转录因子。转录产物：真核生物不 需加工与翻译相偶联真核生物需加工与翻译 分开。转录过程：无核小体的结局和组装的 过程，原核生物有核小体的结局和组成的过 程。转录终止“原核生物两种方式分别是依 赖P因子的终止和不依赖P因子的终止，真 核生物转录的终止加尾修饰同步进行。反应 部位：原核生物在类核，真核生物在核内。 8.比较原核和真核生物mRNA的区别？ 答：（1）、原核生物mRNA5’端无帽子结构，3’ 端没有或只少较短的polyA结构，真核生物 5’端存在帽子结构，3’端具有polyA尾巴. （2）、许多原核生物mRNA可能以多顺反子形 式存在，而真核生物几乎都是单顺反子(3)原 核生物mRNA的半衰期短，转录与翻译是紧密 相连的，两个过程不仅发生在同一细胞间里， 而且几乎是同步进行的，真核生物mRNA的录 翻译是发生在不同空间和时间范畴内的。(4) 原核生物以AUG作为起始密码有时以GUG， UUG作为起始密码，真核几乎永远以AUG作为 起始密码。 9.乳糖操纵子调控机理 答：是大肠杆菌中控制半乳糖苷酶诱导合成 的操纵子。包括调控元件P（启动子）和O（操 纵基因）阻遏子（I），以及结构基因lacZ（编 码半乳糖苷酶）、lacY（编码通透酶）和lacA （编码硫代半乳糖苷转乙酰基酶）。转录时 RNA聚合酶首先与启动子结合，通过操纵区向 右转录，转录从O区中间开始，按Z→Y→A 方向进行，每次转录出来的一条mRNA上都带 有这3个基因，转录的调控是在启动区和操 纵区进行的。 1、无乳糖时，调节基因lacI编码阻遏蛋白， 与操纵子基因O结合后抑制结构基因转录， 不产生代谢乳糖的酶。 2、只有乳糖存在时，乳糖可以与lac阻遏蛋 白结合，而使阻遏蛋白不与操纵基因结合， 诱导结构基因转录，代谢乳糖的酶产生以代 谢乳糖。 3、葡萄糖和乳糖同时存在时，葡萄糖的降解 产物能降低cAMP的含量，影响CAP与启动基 因结合，抑制结构基因转录，抑制代谢乳糖 的酶产生。 10、色氨酸操纵子及机制？ 答：负责色氨酸的生物合成，当培养基中有 足够的色氨酸时，这个操纵子自动关闭，缺 乏时操纵子打开，trp基因表达，色氨酸或与 其代谢有关的某种物质在阻遏过程中起作 用。由于trp体系参与生物合成而不是降解， 它不受葡萄糖或cAMP-CAP的调控。 弱化作用：当色氨酸达到一定浓度、但还没 有高到能够活化R使其起阻遏作用的程度时， 产生色氨酸合成酶类的量已经明显降低，而 且产生的酶量与色氨酸的浓度呈负相关。先 导序列起到随色氨酸浓度升高降低转录的作 用，这段序列就称为衰减子或弱化子。在trp 操纵元中，对结构基因的转录阻遏蛋白的负 调控起到粗调的作用，而衰减子起到细调的 作用。 11.原核生物和真核生物复制的差异？ 答：原核真核 复制起点：一般为单复制起点；一般为多复 制起点 主要的酶：DNA聚合酶Ⅲ；DNA聚合酶& 单链复制叉复制速度：快；慢 复制的延伸：无核小体的解聚及诚信组装； 有核小体…… 终止：两个复制叉相遇终止复制（环形DNA）； 端粒酶复制末端完成复制（线性DNA） 12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-tRNA f ，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
分子生物学试题及答案
分子生物学试题及答案
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。
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，）、
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
分子生物学问答题
1.什么是转座? 转座因子在一个DNA分子内部或者两个DNA之间不同位置 间的移动。 2.病毒基因组有哪些特点?答：不同病毒基因组大小相差较大；不同病 毒基因组可以是不同结构的核酸；除逆转录病毒外，为单倍体基因组；病毒基因组有的是连续的，有的分节段；有的基因有内含子；病毒基因组大部分为编码序列；功能相关基因转录为多顺反子mRNA有基因重叠现象。 3.原核生物基因组有哪些特点?答：基因组由一条环状双链DNA组成； 只有一个复制起始点；大多数结构基因组成操纵子结构；结构基因无重叠现象；无内含子，转录后不需要剪接；基因组中编码区大于非编码区；重复基因少，结构基因一般为单拷贝；有编码同工酶的等基因；基因组中存在可移动的DNA序列；非编码区主要是调控序列。 4.真核生物基因组有哪些特点?答：每一种真核生物都有一定的染色 体数目；远大于原核基因组，结构复杂，基因数庞大；真核生物基因转录为单顺反子；有大量重复序列；真核基因为断裂基因；非编码序列多于编码序列；功能相关基因构成各种基因家族。 5.基因重叠有什么意义?答：利用有限的核酸储存更多的遗传信息，提 高自身在进化过程中的适应能力。 6.质粒有哪些特性? 答：在宿主细胞内可自主复制；细胞分裂时恒定地 传给子代；所携带的遗传信息能赋予宿主特定的遗传性状；质粒可以转移。 7.什么是顺式作用元件? 答：基因中能影响基因表达，但不编码RNA 和蛋白质的DNA序列。顺式作用元件主要包括启动子、增强子、负调控元件等。 8.简述原核基因表达的特点。答：(1)只有一种RNA聚合酶。(2)原核 生物的基因表达以操纵子为基本单位。(3)转录和翻译是偶联进行的。(4)mR
《分子生物学》期末试卷及答案(C)
《分子生物学》期末试卷（C） 一、术语解释（20分，每题2分） 1、操纵子 2、增强子 3、启动子 4、内含子 5、外显子 6、顺式作用元件 7、反式作用因子 8、转录因子 9、单顺反子mRNA 10、多顺反子mRNA 二、选择题（20分） 1.指导合成蛋白质的结构基因大多数为: ( ) A.单考贝顺序 B.回文顺序 C.高度重复顺序 D.中度重复顺序 2. 下列有关Shine-Dalgarno顺序(SD-顺序)的叙述中错误的是: ( ) A.在mRNA分子的起始密码子上游7-12个核苷酸处的顺序 B.在mRNA分子通过 SD序列与核糖体大亚基的16s rRNA结合 C.SD序列与16s rRNA 3'端的一段富含嘧啶的序列互补 D. SD序列是mRNA分子结合核糖体的序列 3.原核生物中起始氨基酰-tRNA是: ( ) A.fMet-tRNA B.Met-tRNA C.Arg-tRNA D.leu-tRNA 4.下列有关TATA盒 (Hognessbox)的叙述,哪个是错误的: ( ) A. 保守序列为TATAAT B.它能和RNA聚合酶紧密结合 C. 它参与形成开放转录起始复合体 D.它和提供了RNA聚合酶全酶识别的信号 5. 一个mRNA的部分顺序和密码的编号是 140 141 142 143 144 145 146 CAG CUC UAU CGG UAG AAC UGA 以此mRNA为模板,经翻译生成多肽链含有的氨基酸为: ( ) A.141 B.142 C.143 D.144 6. DNA双螺旋结构模型的描述中哪一条不正确：( ) A.腺嘌呤的克分子数等于胸腺嘧啶的克分子数 B.同种生物体不同组织中的DNA碱基组成极为相似 C.DNA双螺旋中碱基对位于外侧 D. 维持双螺旋稳定的主要因素是氢键和碱基堆集力。 7． DNA聚合酶III的描述中哪条不对：( ) A.需要四种三磷酸脱氧核苷酸作底物 B.具有5′→3′外切酶活性 C. 具有5′→3′聚合活性 D. 是DNA复制中链延长反应中的主导DNA聚合酶
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。
分子生物学问答题1
1↓参与复制所需要的酶和蛋白因子有哪些。 2↓ (1) RNA 指导的DNA 聚合酶活性； (2) DNA 指导的DNA 聚合酶活性； (3) RNase H 的活性是指它能够从5→'3'和3→'5'两个方向水解DNA-RNA 杂合分子中的RNA 。 ↓转录与复制的区别。 (1)转录只合成与模板互补的单链（不对称转录）。 (2)转录得到的链是由NTP 组成的，而不是dNTP 。 (3)RNA 聚合酶不需要引物，可以从头起始转录。 (4)RNA 产物不与模板保持互补状态。相反，RNA 聚合酶在NTP 添加处的几个核苷酸之后，便将正在延长的链从模板上置换下来。这一置换对于同步进行的翻译至关重要，同时也使得一个基因可以同时转录成多条RNA 。 (5)转录的精确度（10-4）不如复制（10-7），因为它缺乏广泛的校正机制。 ↓简述转录延长特点。 ① 核心酶负责RNA 链延长反应； ② RNA 链从5'-端向3' -端延长，新的核苷酸都是加到3'-OH 上； ③ 对DNA 模板链的阅读方向是3'-端向5'-端，合成的RNA 链与之呈反向互补，即酶是沿着模板链的3'向5'方向或沿着编码链的5'向3'方向前进的； ④ 合成区域存在着动态变化的8 bp 的RNA-DNA 杂合双链； ⑤ 模板DNA 的双螺旋结构随着核心酶的移动发生解链和再复合的动态变化。 ↓简述细菌的转录终止机制 称为终止子（terminator ）的序列引发RNA 聚合酶从DNA 上脱离并释放已合成的RNA 链。细菌有两种类型的终止子。 Rho 非依赖型终止子或称固有终止子，通过其转录产物形成的发夹结构而终止转录。 Rho 依赖型终止子需要一个称为Rho 的蛋白质来诱发终止反应。 ↓逆转录酶和逆转录过程； 逆转录酶：能催化以RNA 模板合成双链DNA 的酶，全称依赖RNA 的DNA 聚合酶； 逆转录过程：分三步：首先是逆转录酶以病毒基因组RNA 为模板，催化d ＮTP 聚合生成DNA 互补链，产物是RNA/DNA 杂化双链；然后，杂化双链中的RNA 被逆转录酶中有RNase 活性的组分水解，被感染细胞内的Rnase Ｈ（Ｈ＝Ｈybrid ）也可水解RNA 链。RNA 分解后剩下的单链DNA 再用做模板，由逆转录酶催化合成第二条DNA 互补链。 ↓原核生物的转录过程； 一、转录起始需要RNA 聚合酶全酶;1. RNA 聚合酶全酶(α2ββ'σ)与模板结合，形成闭合转录复合体；2. DNA 双链局部解开，形成开放转录复合体；3. 在RNA 聚合酶作用下发生第一次聚合反应，形成转录起始复合物： 二、 RNA pol 核心酶独立延长RNA 链;1. σ亚基脱落，RNA –pol 聚合酶核心酶变构，与模板结合松弛，沿着DNA 模板前移；2. 在核心酶作用下，NTP 不断聚合，RNA 链不断延长。 三、原核生物转录延长与蛋白质的翻译同时进行; 四、原核生物转录终止分为依赖ρ(Rho)因子与非依赖ρ因子两大类;转录终止指RNA 聚合酶在DNA 模板上停顿下来不再前进，转录产物RNA 链从转录复合物上脱落下来。 ↓真核生物的转录终止； 真核生物的转录终止和加尾修饰同时进行. 真核生物转录终止，和转录后修饰密切相关。转录不是在poly A 的位置上终止，而是超出数百个乃至上千个核苷酸后才停顿。在读码框架的下游，常有一组共同序列AATAAA ，再下游还有相当多的GT 序列。这些序列称为转录终止的修饰点。 ↓试述转录因子的分类及其作用特点。 一、通用转录因子，是RNA 聚合酶结合启动子所必需的一组蛋白因子，决定三种RNA(mRNA 、tRNA 及rRNA)转录的类别。 二、特异转录因子，为个别基因转录所必需，决定该基因的时间、空间特异性表达。 ↓细胞内信号转导分子种类。 （1）第二信使：在细胞内传递信息的小分子物质，如：Ca2+、DAG 、IP3、Cer 、cAMP 、 cGMP 、花生四烯酸及其代谢产物等。环核苷酸是重要的细胞内第二信使。 特点：①分子的浓度或分布在细胞外信号作用下发生迅速改变； ②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。 （2）许多酶可通过其催化的反应而传递信号，作为信号转导分子的酶主要有两大类。 ①催化小分子信使生成和转化的酶，如腺苷酸环化酶、鸟苷酸环化酶、磷脂酶C 、 磷脂酶D （PLD ）等 ②蛋白激酶，作为信号转导分子的蛋白激酶主要是蛋白酪氨酸激酶和蛋白丝/苏氨酸 激酶。 ↓Ca2+在信息传递中如何发挥作用? 一、Ca 2+能与胞浆内的PKC 结合聚集至质膜，在DAG 和膜磷脂共同诱导下，PKC 被激活。 二、可激活钙离子／钙调蛋白依赖的蛋白激酶(Ca 2 ／ CaM-PK)。 三、可与细胞内其它钙结合蛋白结合，直接导致其构象改变，而表达其信息效应。 ↓试述cAMP 信息传递途径。 cAMP －PKA 途径-活化：①信号分子与受体结合，引起受体构象变化②受体活化G 蛋白（结合GTP ，α与βγ解离）③活化后的G 蛋白激活腺苷酸环化酶（AC ）④AC 催化ATP 生成cAMP ⑤cAMP 活化PKA （依赖cAMP 的蛋白激酶）⑥PKA 使目标蛋白磷酸化，调节代谢酶的活性或调节基因的表达 cAMP －PKA 途径-失活：信息分子与受体解离，受体失活→G 蛋白失活（GTP 被水解成GDP ，αβγ亚基重新聚合）→AC 失活→cAMP 被磷酸二酯酶水解→PKA 失活。 ↓IP3、DG 在信号转导中的作用； 由PIP2水解产生的IP3是水溶性的小分子物质，离开细胞膜后能在细胞质内很快地扩散， IP3与内质网膜上的特异Ca2+-通道结合后，就能使内质网腔里的Ca2+释放到细胞质，而且释放的Ca2+具有正反馈效应，即释出的Ca2+结合到Ca2+通道，再促进Ca2+释放。 DG 的重要作用是激活蛋白激酶C(protein kinase C, PKC)，PKC 是一类Ca2+依赖的蛋白激酶，能使选择性的靶蛋白的丝氨酸/苏氨酸残基磷酸化。因IP3作用升高的细胞质内Ca2+能使PKC 从细胞质转移到细胞膜胞质面。在Ca2+，DG 和细胞膜磷脂成分中的磷脂酰丝氨酸的共同作用下激活PKC 。哺乳动物中脑细胞的PKC 浓度最高，其作用是使神经细胞的离子通道蛋白磷酸化，从而改变神经细胞膜的兴奋性。在许多细胞中，PKC 能通过激活磷酸化级联反应，最后使一些转录因子磷酸化并激活，从而调控相关基因的表达。 ↓酵母双杂交原理 酵母双杂交系统的建立得力于对真核细胞调控转录起始过程的认识。研究发现，许多真核生物的转录激活因子都是由两个可以分开的、功能上相互独立的结构域组成的。例如，酵母的转录激活因子GAL4，在N 端有一个由147个氨基酸组成的DNA 结合域(BD)，C 端有一个由113个氨基酸组成的转录激活域(AD)。GAL4分子的DNA 结合域可以和上游激活序列(UAS)结合，而转录激活域则能激活UAS 下游的基因进行转录。但是，单独的DNA 结合域不能激活基因转录，单独的转录激活域也不能激活UAS 的下游基因，它们之间只有通过某种方式结合在一起才具有完整的转录激活因子的功能。 ↓翻译机器的组成及其作用。 翻译机器由4种基本成分组成：mRNA 、tRNA 、氨基酰-tRNA 合成酶和核糖体。 在遗传信息传递中，翻译远比DNA 到RNA 的转录复杂，因为mRNA 不可能直接作为模板指导多肽链的合成。 (1)mRNA 的蛋白编码区由称为密码子的三核苷酸单位组成，密码子决定氨基酸的顺序。 (2)tRNA 介导氨基酸与密码子的相互作用。 (3)氨基酰-tRNA 合成酶使氨基酸与tRNA 结合起来。 (4)核糖体协调mRNA 与tRNA 的识别，并催化肽键的合成。 ↓叙述使翻译生成的新生多肽链成为有功能的蛋白质所需要经过的加工步骤。 加工步骤包括：化学修饰、折叠、亚基聚合等，其中最重要的是折叠。蛋白质合成后经靶向运输到达细胞的特异空间。 （1） 氨基酸残基的化学修饰：个别氨基酸可进行甲基化和乙酰化修饰；蛋白质糖 基化是一种复杂的化学修饰； 某些蛋白质加入异戊二烯基团；结合蛋白质加入辅基； 大多数蛋白质有二硫键的形成。 （2）肽链的折叠是按等级进行的： ① 在数毫秒内二级结构即沿多肽链形成。蛋白形成紧密但未折叠的结构，将其疏水基团置于内部，与水隔离； ② 其后的数秒或数分钟内，二级结构相互作用，通常经过一系列中间体构象，三级结构逐渐成形。 ③ 多肽链通过非极性残基间疏水作用的介导，自动折叠成一个称之为“熔球”的紧密结构。 ↓遗传密码的特点； 1.方向性:翻译时遗传密码的阅读方向是5'→3'，即读码从mRNA 的起始密码子AUG 开始，按5'→3'的方向逐一阅读，直至终止密码子。 2.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，密码子及密码子的各碱基之间既无间隔也无交叉。 3.简并性:一种氨基酸可具有2个或2个以上的密码子为其编码。这一特性称为遗传密码的简并性。 4.摆动性:反密码子与密码子之间的配对有时并不严格遵守常见的碱基配对规律，这种现象称为摆动配对; 5.通用性:从简单的病毒到高等的人类，几乎使用同一套遗传密码，因此，遗传密码表中的这套“通用密码”基本上适用于生物界的所有物种，具有通用性。 ↓试述（乳糖）操纵子的组成和功能。 大肠杆菌乳糖操纵子含Z 、Y 、A 三个结构基因，分别编码半乳糖苷酶、透酶和半乳糖苷乙酰转移酶，此外还有一个操纵元件O ，一个启动子P 和一个调节基因I （是调节基因，编码产生阻遏蛋白）。 ↓试述乳糖操纵子的负性、正性调节机制。 一、阻遏蛋白的负性调节：没有乳糖存在时，I 基因编码的阻遏蛋白结合于操纵序列O 处，抑制RNA 聚合酶与启动子结合，乳糖操纵子处于阻遏状态，不能合成分解乳糖的三种酶；有乳糖存在时，乳糖作为诱导物诱导阻遏蛋白变构，不能结合于操纵序列，乳糖操纵子被诱导开放合成分解乳糖的三种酶。所以，乳糖操纵子的这种调控机制为可诱导的负调控。 二、CAP 的正性调节：lac 启动子是弱启动子，在启动子上游有CAP 结合位点，当大肠杆菌从以葡萄糖为碳源的环境转变为以乳糖为碳源的环境时，cAMP 浓度升高，与CAP 结合，使CAP 发生变构，CAP 结合于乳糖操纵子启动序列附近的CAP 结合位点，激活RNA 聚合酶活性，促进结构基因转录，调节蛋白结合于操纵子后促进结构基因的转录，对乳糖操纵子实行正调控，加速合成分解乳糖的三种酶。 ↓以乳糖操纵子例，说明细菌基因表达的调控原理； 1、乳糖操纵子（lac operon ）的组成：大肠杆菌乳糖操纵子含Z 、Y 、A 三个结构基因，分别编码半乳糖苷酶、透酶和半乳糖苷乙酰转移酶，此外还有一个操纵元件O ，一个启动子P 和一个调节基因I （是调节基因，编码产生阻遏蛋白）。 2、阻遏蛋白的负性调节：没有乳糖存在时，I 基因编码的阻遏蛋白结合于操纵序列O 处，抑制RNA 聚合酶与启动子结合，乳糖操纵子处于阻遏状态，不能合成分解乳糖的三种酶；有乳糖存在时，乳糖作为诱导物诱导阻遏蛋白变构，不能结合于操纵序列，乳糖操纵子被诱导开放合成分解乳糖的三种酶。所以，乳糖操纵子的这种调控机制为可诱导的负调控。 3、CAP 的正性调节：lac 启动子是弱启动子，在启动子上游有CAP 结合位点，当大肠杆菌从以葡萄糖为碳源的环境转变为以乳糖为碳源的环境时，cAMP 浓度升高，与CAP 结合，使CAP 发生变构，CAP 结合于乳糖操纵子启动序列附近的CAP 结合位点，激活RNA 聚合酶活性，促进结构基因转录，调节蛋白结合于操纵子后促进结构基因的转录，对乳糖操纵子实行正调控，加速合成分解乳糖的三种酶。 4、协调调节：乳糖操纵子中的I 基因编码的阻遏蛋白的负调控与CAP 的正调控两种机制，互相协调、互相制约。 ↓当培养基中葡萄糖和乳糖共同存在时，细菌先利用哪一种糖？为什么? 1）乳糖操纵子由启动子、操作基因和编码β-半乳糖苷酶、通透酶和乙酰基转移酶的结构基因组成(这三个酶参与乳糖代谢)。若葡萄糖和乳糖共同存在时，细菌首先利用葡萄糖。 2）当葡萄糖存在时，其代谢产物使得cAMP 的浓度降低，使CAP 处于失活状态(其不能单独结合于CAP 位点)，RNA 聚合酶不能结合于乳糖操纵子上，使得三个酶的基因不能转录，从而细菌也不能利用乳糖。葡萄糖对Lac 操纵子的阻遏作用称为分解代谢阻遏。