生物化学单元测验I

生物化学单元测验III

一、是非判断题（10分）

1．原核细胞和真核细胞中许多mRNA都是多顺反子转录产物。（）

2．已发现一些RNA前体分子具有催化活性，可以准确地自我剪接，被称为核糖酶（ribozyme），或称核酶。（）

3．原核生物中mRNA一般不需要转录后加工。（）

4．RNA聚合酶对弱终止子的识别需要专一的终止因子(如蛋白)。（）

5．原核细胞启动子中RNA聚合酶牢固结合并打开DNA双链的部分称为Pribnow box。（）

6．在蛋白质生物合成中所有的氨酰-tRNA都是首先进入核糖体的A部位。（）

7．tRNA的个性即是其特有的三叶草结构。（）

8．从DNA分子的三联体密码可以毫不怀疑的推断出某一多肽的氨基酸序列，但氨基酸序列并不能准确的推导出相应基因的核苷酸序列。（）

9．与核糖体蛋白相比，rRNA仅仅作为核糖体的结构骨架，在蛋白质合成中没有什么直接的作用。

10．多肽链的折叠发生在蛋白质合成结束以后才开始。（）

二、名词解释（每个3分，共39分）

1、半保留复制

2、复制叉

3、Klenow片段

4、前导链

5、启动子

6、内含子

7、简并密码子（degenerate codon）

8、开放读码框（open reading frame）

9、信号肽（signal peptide）

10、锌指(zine finger)

11、亮氨酸拉链(leucine zipper)

12、级联系统（Cascade system）

13、反馈抑制（Feedback inhibition）

三、选择题（10分）

1．下列关于σ因子的叙述哪一项是正确的：

A．是RNA聚合酶的亚基，起辨认转录起始点的作用

B．是DNA聚合酶的亚基，容许按5′→3′和3′→5′双向合成

C．是50S核蛋白体亚基，催化肽链生成

D．是30S核蛋白体亚基，促进mRNA与之结合

E．在30S亚基和50S亚基之间起搭桥作用，构成70S核蛋白体2．真核生物RNA聚合酶I催化转录的产物是：

A．mRNA B．45S-rRNA

C．5S-rRNA D．tRNA E．SnRNA

3．下列关于原核细胞转录终止的叙述哪一项是正确的：A．是随机进行的 B．需要全酶的ρ亚基参加

C．如果基因的末端含G—C丰富的回文结构则不需要ρ亚基参加D．如果基因的末端含A—T丰富的片段则对转录终止最为有效E．需要ρ因子以外的ATP酶

4．下列关于真核细胞mRNA的叙述不正确的是：

A．它是从细胞核的RNA前体—核不均RNA生成的

B．在其链的3′端有7-甲基鸟苷，在其5′端连有多聚腺苷酸的PolyA尾巴C．它是从前RNA通过剪接酶切除内含子连接外显子而形成的

D．是单顺反子的

5．核糖体上A位点的作用是：

A．接受新的氨基酰-tRNA到位

B．含有肽机转移酶活性，催化肽键的形成

C．可水解肽酰tRNA、释放多肽链 D．是合成多肽链的起始点

6．蛋白质的终止信号是由：

A．tRNA识别 B．转肽酶识别

C．延长因子识别 D．以上都不能识别

7．下列属于顺式作用元件的是：

A．启动子 B．结构基因 C． RNA聚合酶 D．转录因子8．下列属于反式作用因子的是：

A．启动子 B．增强子 C．终止子 D．转录因子

9．下列有关癌基因的论述，哪一项是正确的：

A．癌基因只存在病毒中 B．细胞癌基因来源于病毒基因

C．癌基因是根据其功能命名的 D．细胞癌基因是正常基因的一部分10．下列何者是抑癌基因

A．ras基因 B．sis基因 C．P53基因 D．src基因

四、简答题（41分）

1、在复制时DNA解螺旋影响的超螺旋密度。在DNA拓扑异构酶不在的时候，复制叉前面的DNA过分超螺旋，而复制叉后面的DNA螺旋不足。复制叉

前面的DNA超螺旋密度如果超过十0．14复制叉将停止前进。假定一个6000 bp的质粒在体外以双向复制而反应体系中没有拓扑异构酶。质粒原先的σ =-0.06，问在复制叉停止前进以前每个复制叉多少碱基对被解螺旋并复制？假定每个复制叉运动速度相同，且体系中存在着除了拓扑异构酶以外的所有DNA延长所需的成分。（6分）

2、质粒（plasmids）为什么可作为载体DNA？（5分）

3、何谓cDNA文库？如何建立cDNA文库？（5分）

4、叙述DNA聚合酶，RNA聚合酶、逆转录酶、RNA复制酶所催化的反应的三个共同点。指出多核苷酸磷酸化酶与它们的相似点和不同点。

5、一个双螺旋DNA片断的模板链含有顺序：

（5'）GTTAACACCCCTGACTTCGCGCCGTCG

（a）写出从这条链转录产生的 mRNA的碱基顺序；

（b）从（a）中的mRNA的5'末端开始翻译产生的肽链的氨基酸顺序是什么；

（c）如果这条DNA的互补链被转录和翻译，产生的氨基酸顺序和（b）中的一样吗？解释你的答案的生物学重要性。（6分）

6、甘氨酸的4个密码子是GGU．GGC．GGA和GGG，请写出它们所有可能的反密码子。（6分）

（a）根据你的答案决定甘氨酸密码子特异性是密码子的哪几个位置？

（b）这些密码子反密码子配对中哪个配对中有摆动碱基？

（c）哪些密码子一反密码子配对所有三个位置都是Watson－Crick配对？7、大肠杆菌细胞被培养在以葡萄糖为惟一碳源的介质中，突然补加色氨酸后细胞被继续培养，把培养时间划分为每30min一段。请定量地介绍当生长条件改变时，在下列条件下，细胞中色氨酸合成酶活性数量的变化。（7分）

（a）Trp mRNA是稳定的（需几小时才能缓慢降解）；

（b）Trp mRNA被迅速降解，但色氨酸合成酶是稳定的；

（c）Trp mRNA和色氨酸合成酶比通常更迅速地被降解。

8、普通原核阻遏子对特异DNA结合顺序和非特异DNA顺序的亲和力差104～106倍，每细胞有10个阻遏子分子就足以保证高水平阻遏。推测带有同样特异性的阻遏子在人细胞中的情况：多少拷贝的阻遏子分子才能达到原核细胞的阻遏水平（提示，大肠杆菌的基因组含4.7×106bp，人的单倍体基因组有2.4×109 bp）。（6分）

参考答案

是非题答案

1、错。

2、对。

3、对。

4、对。

5、对。

6、错。

7、错。

8、错。

9、错。10、错名词解释答案

1、半保留复制（semiconservative replication）：DNA复制的一种方式。每条链都可用作合成互补链的模板，合成出两分子的双链DNA，每个分子都是由一条亲代链和一条新合成的链组成。

2、复制叉（replication fork）：Y字型结构，在复制叉处作为模板的双链DNA 解旋，同是合成新的DNA链。

3、Klenow片段（Klenow fragment）：E.coli DNA聚合酶I经部分水解生成的C 末端605个氨基酸残基片段。该片段保留了DNA聚合酶I的5ˊ-3ˊ聚合酶和3ˊ-5ˊ外切酶活性，但缺少完整酶的5ˊ-3ˊ外切酶活性。

4、前导链（leading strand）:与复制叉移动的方向一致，通过连续的5ˊ-3ˊ聚合合成的新的DNA链。

5、启动子（promoter）：在DNA分子中，RNA聚合酶能够结合并导致转录起始的序列。

6、内含子（intron）：在转录后的加工中，从最初的转录产物除去的内部的核苷酸序列。术语内含子也指编码相应RNA外显子的DNA中的区域。

7、简并密码子（degenerate codon）：也称为同义密码子。是指编码相同的氨基酸的几个不同的密码子。

8、开放读码框（open reading frame）：DNA或RNA序列中一段不含终止密码的连续的非重叠核苷酸密码。

9、信号肽（signal peptide）：常指新合成多肽链中用于指导蛋白质夸膜转移（定位）的N-末端氨基酸序列（有时不一定在N端）。

10、锌指（zine finger）：是调控转录的蛋白质因子中与DNA结合的一种基元，它由大约30个氨基酸残基的肽段与锌螯合形成的指形结构，锌以4个配位键与肽链的Cys或His残基结合，指形突起的肽段含12-13个氨基酸残基，指形突起嵌入DNA的大沟中，由指形突起或其附近的某些氨基酸侧链与DNA的碱基结合而实现蛋白质与DNA的结合。

11、亮氨酸拉链（leucine zipper）：这是真核生物转录调控蛋白与蛋白质及与DNA结合的基元之一。两个蛋白质分子近处C 端肽段各自形成两性α-螺旋，α-螺旋的肽段每隔7个氨基酸残基出现一个亮氨酸残基，两个α-螺旋的疏水面互相靠拢，两排亮氨酸残基疏水侧链排列成拉链状形成疏水键使蛋白质结合成二聚体，α-螺旋的上游富含碱性氨基酸（Arg 、Lys）肽段借Arg 、Lys 侧链基团与DNA的碱基互相结合而实现蛋白质与DNA的特异结合。

12、级联系统：在连锁代谢反应中一个酶被激活后，连续地发生其它酶被激活，导致原始调节信号的逐级放大，这样的连锁代谢反应系统称为级联系统。

13、反馈抑制：在代谢反应中，反应产物对反应过程中起作用的酶产生的抑制作用。

选择题答案

1、A。

2、B。

3、C。

4、B。

5、A。

6、D。

7、A。

8、D。

9、D。10、C。

问答题答案

1、答：此质粒松弛状态的连系数Lk0= 6000（bp）／10.5（bp）=571（保留整数）质粒的超螺旋密度是-0.06故它的拓扑连系数应是：

σ（超螺旋密度）= (Lk－Lk0) / Lk0

则Lk=571＋（－0．06×571）=537

在没有DNA拓扑酶活性的情况下，DNA复制解螺旋并没有改变质粒的Lk 值，而是靠复制叉前面增加超螺旋密度来补偿。因此，设复制停止前被解开的螺旋数为a，则复制叉前面部分的Lk应为537，故：（571—a）×（1十0．14）=537，a=100（螺旋）复制停止前被解开的DNA碱基对数=100×10．5=1050（bp）（即约有 1050个碱基对被解螺旋）。

2、答：质粒是细菌染色体外的遗传因子，通常为双链环状的DNA。质粒能自主地进行复制，这样它才能随着细菌细胞的分裂而稳定的遗传。在天然条件下，一些质粒可通过类似于细菌接合的方式从一宿主转移到另一宿主细胞，这类质粒称为游离体。但这类质粒不适合作载体，需经改造使之不在细胞间转移，以使危险基因不致被传递。通过“转化”，质粒进入细胞后，使受体菌获得新的遗传特性。因为质粒上往往携带一些特殊的基因，如有些质粒上有产生大肠杆菌素的基因，使大肠杆菌可以分泌大肠杆菌素，以杀死外来的细菌。有些质粒上有“钝化”抗生素如四环素的基因，使大肠杆菌在含有四环素的培养基上仍能生长，此称为抗药性。这些特性可用于筛选获得重组子的克隆。

3、答：由于许多真核生物基因是内含子和外显子的嵌合体，为了建立更专门更特异的文库以克隆那些在某个器官或组织的细胞中才能表达的基因，可从这些器官或组织的细胞中分离纯化出mRNA，经反转录酶催化产生与之互补的DNA，即cDNA，将这些cDNA插入载体进行克隆，产生的克隆群体叫做cDNA文库。

如胰岛素原的制备，从胰腺组织细胞中分离出胰岛素原的mRNA，在反转录酶的作用下，产生胰岛素原的cDNA；将胰岛素原的cDNA插入质粒构成一个重组质粒，经转化，重组质粒可进入大肠杆菌细胞，胰岛素原便可在细菌细胞中合成。

4、答：

1）这三种酶都是从5'一3'方向合成核酸；

2）都使用模板，并以3'一5'方向指导核酸的合成；

3）都是使用生长链的末端3'一OH对核苷三磷酸的α一磷酸基团发动亲核进攻，并释放焦磷酸。

5、答：

（a）其转录产生的mRNA序列为：

5'－CGACGGCGCGAAGUCAGGGGUGUUAAC－3'

（b）其编码的肽链为：

Arg－Arg－Arg－Glu－Val－Arg－Gly－Val－Lys

（c）如果是这条DNA链的互补链转录和翻译，产生的肽链的氨基酸顺序不一样。因为反平行的互补链没有相同的碱基顺序。这种情况的重要生物学意义在于同一段DNA双螺旋可以用不同互补链为不同基因编码。提高DNA信息量。

6、答：甘氨酸的密码子是：GGU，GGC，GGA，GGG

相应的反密码子是：ACC，GCC，UCC，CCC，GCC，ICC，ICC，UCC，ICC

（a）反密码子中3'一末端第一个碱基和中间位碱基决定密码的特异性。

（b）与GGC配对的GCC、ICC，与GGC配对的ICC，与GGA配对的ICC，与 CCC配对的UCC含有摆动碱基。

（c）密码子GGU对反密码ACC，GGC对GCC，GGA对UCC，GGG对CCC，均为三个位置都是Watson－Crick碱基配对。

7、答：

(a)尽管补加色氨酸，色氨酸合成酶仍保持高水平活性。

(b)色氨酸合成酶仍保持高水平活性。

(c)色氨酸合成酶水平迅速下降，防止多余色氨酸的合成。

8、答：根据提示，人的基因组DNA含量为2×2．4×109bp（双倍体），比大肠杆菌基因组大约1000倍。因次，要使阻遏子在人基因组内保持象在大肠杆菌细胞内那么高水平的阻遏，大约需要 10 × 1000=10 000拷贝的阻遏子蛋白。