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分子生物学复习题一、名词解释1、顺式作用元件：是转录调节因子的结合位点或DNA序列，包括启动子、增强子和抑制子。2、增强子：就是远离转录起始点、决定组织特异性表达、增强启动子转录活性的特异DNA序列，其发挥作用的方式与方向、距离无关。3、同位酶：识别相同的序列但切割位点不一样的酶。4、顺反子：产生一条多肽链或功能RNA所必需的全部核苷酸序列。5、回复突变：一个等位基因可以突变为其相对的另一个等位基因，反之，另一个等位基因也可以突变为原来的基因，这种突变叫作回复突变。6、衰减子：在色氨酸操纵子中的一个区域，此区域以形成不同二级结构的方式，利用原核生物转录与翻译的偶联对转录进行调节。此区域只存在于原核生物合成代谢的操纵子中。7、切刻平移：用DNA聚合酶I在有缺刻的DNA双链上一面进行53的外切，一面进行DNA合成，使缺刻在DNA上发生平移的过程。此过程也是制备放射性探针的一种方法。8、减色效应：变性DNA复性后,在260nm的吸收值减少的现象称为减色效应。9、巢式PCR：是指利用两套PCR引物(巢式引物)对进行两轮PCR扩增反应。 在第一轮扩增中,外引物用以产生扩增产物,此产物在在内引物的存在下进行第二轮扩增。10、核受体：细胞内受体分布于胞浆或核内，本质上都是配体调控的转录因子，均在核内启动信号转导并影响基因转录，统称核受体。11、增色效应：当核酸变性后,其260nm的紫外吸收增加的现象。12、负超螺旋：两股以右旋方向缠绕的螺旋在外力向松缠的方向捻转时,产生一个右旋的超螺旋以解除外力捻转造成的胁迫，这样形成的超螺旋为负超螺旋。13、限制性内切核酸酶：是一类能识别和切割双链DNA分子中特定碱基顺序的核酸内切酶。14、复制子：含有一个起点的复制单位。其长度等于相邻两个复制起点间的距离。15、半保留复制：在DNA复制过程中亲代DNA分子的两条链首先解螺旋和分离，然后以每条链为模板，按碱基互补配对原则，合成两条与模板链互补的新链。这样从亲代的一个双螺旋DNA分子形成了两个与原先的碱基序列完全相同的两个子代DNA分子。每个子代DNA分子中有一条链来自亲代，另一条链是新合成的，这种的复制方式称为半保留复制。16、密码子：mRNA上每3个相邻的核苷酸编码蛋白质多肽链中的一个氨基酸，这三个核苷酸就称为一个密码子或三联体密码。17、质粒：细胞染色体以外的，能自主复制的遗传单位，包括真核生物的细胞器和细菌细胞中染色体以外的脱氧核糖核酸(DNA)分子。18、Holliday 结构：是以英国生物学家Robin Holliday的姓氏命名的一种发生在DNA分子之间的交叉(Crossing-Over)结构。19、Pribnow box：在细菌启动子结构中，从起点上游约10处找到6bp的保守区域，其保守序列为TATAAT。20、转录：以DNA分子中的一条链为模板，按照碱基配对原则，合成出一条与模板DNA链互补的RNA分子的过程。21、RNA拼接：是指把hnRNA中的内含子切除而把外显子连接起来产生成熟的mRNA分子的过程。22、分子杂交：互补的核苷酸序列通过Walson-Crick碱基配对形成稳定的杂合双链分子DNA分子的过程称为杂交。杂交过程是高度特异性的，可以根据所使用的探针己知序列进行特异性的靶序列检测。23、同源重组：同源重组又称一般性重组。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过程。24、基因组：基因组是指生物体或细胞中，一套完整单体的遗传物质的总和；或指原核生物染色体、质粒、真核生物的单倍体染色体组、细胞器、病毒中，所含有的一整套基因，包括基因和基因之间区域的所有DNA。25逆转录转座子：一类移动因子在转座过程中需要以RNA为中间体，经过逆转录过程再分散到基因组中。26断裂基因：断裂基因是指基因的编码序列在DNA分子上不是连续排列的，而是被不编码的序列所隔开。27C值：真核生物单倍体基因组所包含的全部DNA量称为该物种的C值。28内含子：存在于初始转录产物hnRNA中，但在成熟的RNA中并不存在的DNA序列。或者说在不连续基因中无编码功能的区段称为内含子29Klenow片段：DNA聚合酶I被蛋白酶切开得到的大片段称为Klenow片段。30终止因子：协助RNA聚合酶识别终止信号的蛋白因子称为终止因子。31操纵基因：编码合成那些参与基因表达调控的RNA和蛋白质的特异DNA序列。32翻译跳跃：核糖体跳过一大段mRNA后继续翻译称为翻译跳跃。33结构基因：结构基因是编码蛋白质或RNA的基因。34回环模型：当两条链同时复制时，后随链模板经过复制叉的部位就形成一个回环，以适应双链同时向前行进，这种复制模型称为回环模型。35阻遏蛋白：阻遏蛋白是负调控系统中由调解基因编码的调解蛋白，它本身或与辅阻遏物一起结合于操纵基因，阻遏操纵子结构基因的转录。36启动子：启动子指确保转录精确而有效地起始的DNA序列。37复制子：基因组内能够独立进行复制的单位称为复制子或复制单位38外显子：在不连续基因中有编码功能的区段称为外显子39转座子：转座子（Tn）是在基因组中可以移动的一段DNA序列。40. 转座：转座子由基因组的一个位置转移到另一个位置称为转座。41核酶：具有催化功能的RNA分子称为核酶42可读框（ORF）：从起始密码子起到终止密码子的区域，由计算机辨认出可能的编码区域。当没有已知蛋白产物时，称可读框（潜在的编码区）。43基因突变：基因突变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。44抑癌因子：也叫抑癌基因，是一类抑制细胞过度生长、增殖从而遏制肿瘤形成的基因。对于正常细胞，调控生长的基因(如原癌基因等)和调控抑制生长的基因(如抑癌基因等)的协调表达是控制细胞生长的重要机制之一。常见的抑癌基因：P53、Rb、Pl6、APC、DCC等。45受体：受体是细胞表面或亚细胞组分中的一种分子，可以识别并特异地与有生物活性的化学信号物质（配体）结合，从而激活或启动一系列生物化学反应，最后导致该信号物质特定的生物效应。二、填空题 1DNA是由 脱氧核糖核苷酸 为基本构成单元以 3，5-磷酸二酯 键连接形成的长链分子。2转座子基因可编码 转座 酶，该酶可以使转座子从DNA跳到 另一DNA位置 。3真核生物翻译时，起始氨基酸为甲硫氨酸，核糖体为80S。 4DNA复制时，一条链连续合成，称之为 前导 链，另一条链间断合成叫 随后 链。5基因工程常用载体有 质粒 和 噬菌体 。6真核生物RNA转录后加工包括5端 形成特殊的帽子结构 和3端 添加多聚腺嘌呤苷酸（polyA）尾巴 。7原核生物启动子的-10区的功能是 紧密结合部位 ；-35区的功能为 RNA聚合酶的识别部位 。8DNA变性后紫外线吸收值增加称为增色 效应。变性后氢键 键断裂。9核糖体从5端到3端连续阅读mRNA上的密码子，从而决定蛋白质从N端到C端的序列。10证明DNA是遗传物质的著名实验有肺炎球菌感染小鼠 和T2噬菌体感染大肠杆菌 。11光复活作用能直接修复DNA损伤，它需要在 光 条件下，由 光激活 酶参与完成修复。12DNA双螺旋结构中碱基配对方式是 A-T 、 G-C 。13动物体含量最多的蛋白质是 胶原蛋白 ，它具有较多的 丙氨酸，所以有很好的弹性。14原核生物启动子具有 -10 序列和 -35 序列，前者为解旋序列，后者是启动子识别序列。15蛋白质是由 氨基酸 为基本结构单元以 肽 键连接起来的长链大分子。16转化实验证明了 DNA是遗传物质 。它采用 肺炎双球 菌在小鼠体内接种。17基因组是指 一个生物体整套单体的的遗传物质 。二倍体细胞的基因组是能维持配子和配子体正常功能的最低数目的一套染色体（或全套基因）。18位点特异性重组和转座均需特异性酶参与，分别称为 整合酶和 转座 酶。19真核生物mRNA需要加工后才能进行翻译，加工方式包括5加帽、3端添加多聚腺嘌呤苷酸（polyA）尾巴 、 剪切内含子，拼接外显子 三种。20tRNA依靠自身的 反密码子识别mRNA上的 密码子 来特异性转运氨基酸。21原核细胞核糖体的 小 亚基上的 16S rRNA 协助识别起始密码子。22B-DNA为 右手 螺旋，Z-DNA为 左 手螺旋。23在大肠杆菌中，DNA聚合酶II主要参与 DNA损伤修复 。DNA聚合酶III主要参与 DNA复制 。24环状DNA双链的复制方式主要可以分为 型复制；滚动式复制 ； D环复制 三种类型。25真核生物核糖体由_40S_小亚基和_60S_大亚基组成。26原核细胞的起始氨基酸是_甲酰甲硫氨酸_，起始氨酰-tRNA是_fMet-tRNAfmet_。27原核生物的核糖体由_30S_小亚基和_50S_大亚基组成。28.蛋白质合成的起始密码子是AUG 。29当DNA复制时，一条链是连续的，另一条链是不连续的，称为 半不连续 复制。30复制得到的子代分子，一条链来自亲代DNA，另一条链是新合成的，这种方式叫 半保留 复制。31DNA的Tm值与 DNA的均一性 ， GC碱基对的含量和 介质中离子强度 等因素有关。32根据对DNA序列和所需蛋白质因子的要求，可以把重组分为4类 同源重组 ， 位点特异重组 ， 转座重组 ，和 异常重组 。33RNA聚合酶在RNA转录中起重要作用，它是在 DNA模板 的指导下，以 脱氧三磷酸核苷酸（dNTP）为底物，沿5 3方向催化合成新生的RNA链。34大肠杆菌有两类终止子，一类是不依赖因子的终止子（简单终止子）；另一类是 依赖因子的终止子 。35原核生物翻译终止时有 RF1 、 RF2 和 RF3 三种释放因子。36肽链的延伸过程由3个步骤， 进位 反应， 转肽 反应， 移位 反应。37蛋白质的生物合成是以mRNA为模板，以 氨酰tRNA为原料直按供体，以核糖体 为合成杨所。 38生物界共有64个密码子，其中编码氨基酸的有61个。五、简答题1、简述（原核生物）蛋白质生物合成的主要过程。答：蛋白质的合成大致分为四个阶段：（1）氨基酸的活化。 在氨酰tRNA合成酶的催化下，氨基酸与相应的tRNA结合生成氨酰tRNA。（2）肽链合成的起始。 在起始因子的参与下识别mRNA上的起始信号，并与核糖体亚基和起始氨酰tRNA组装成70S的起始复合物。（3）肽链的延伸。 通过进位、转肽和移位三个步骤的循环延长肽链。 （4）肽链合成的终止与释放。当遇到终止密码子时，肽链从核糖体上释放出来。然后，tRNA脱落，核糖体解离。 2、简述（双脱氧）末端终止法测定DNA序列的原理。答：利用双脱氧末端终止法测定DNA序列，首先要合成与其互补的带标记末端的单链DNA。合成DNA所用的底物是4种 2-脱氧核苷三磷酸，在DNA链中核苷酸以3,5-磷酸二酯键连接。2,3ddNTP的核糖3位缺少羟基，因此当ddNTP通过三磷酸基团掺入到延伸的DNA链中时，由于没有3羟基，不能同后续的dNTP形成磷酸二酯键，即发生碱基特异性链终止。因此，在4组独立酶反应中分别采用4种不同的ddNTP，结果将产生4组长度不一的、相差一个碱基的寡核苷酸链，它们将分别终止于模板链的A、C、G或T位置。用聚丙烯酰胺凝胶电泳，使相差一个碱基的单链DNA分离，读出待测模板DNA的核苷酸序列。3、写出5种参与DNA复制的酶或蛋白质（或蛋白因子）及其作用。答：（1）DNA聚合酶： 当有底物和模板存在时，DNA聚合酶可将脱氧核糖核酸逐个地加上具有3-OH末端的多核苷酸链上形成3，5-磷酸二酯键。（2）引物酶 和引发体：引物合成酶也叫引发酶，以DNA为模板合成一段RNA，这段RNA作为合成DNA的引物。引发前体与引发酶结合组装成引发体，识别起始位点。（3） DNA连接酶：连接酶催化双链DNA中一条链上的缺口共价连接。缺口上的3-OH与5-磷酰基必须相邻。它是DNA复制、损伤修复和重组中不可缺少的重要酶类。（4）DNA解螺旋酶：将DNA的两条链打开。（5）拓扑异构酶：兼具内切酶和连接酶活力，能使DNA超螺旋紧张状态与松驰状态相互转化。（6）单链结合蛋白：结合在解开的DNA单链上，防止重新形成双螺旋。4、写出5种体外扩增技术所有聚合酶及其特点。答：（1）聚合酶链式反应（PCR）。 Taq DNA聚合酶，耐热。特点有特异强；灵敏度高；简便、快速；对标本的纯度要求低等。（2）链替代扩增技术。用DNA聚合酶（如cxo-Klenow）。特点：无外切核酸酶活性；于缺口处启动反应；可利用dNTPas;具有链置换活性。（3）连接酶链式反应(LCR)。Taq连接酶具有特异性，即Taq连接酶是否仅连接与靶序列完全互补的引物。Taq连接酶的非特异活性是较低的(1%)。、（4）依赖核酸序列的扩增技术(NASBA)是一项连续、等温、基于酶反应的核酸扩增技术。该技术使用反转录酶、核糖核酸酶H、噬菌体T7核糖核酸聚合酶三种酶。特点：扩增效率高于PCR，特异性好。（5）Q复制。Q复制酶是一种RNA指导的RNA聚合酶。特点：不需引物就可启动RNA的合成。能特异地识别RNA的折叠结构。在Q复制酶天然模板的非折叠结构区插入核酸探针不影响该酶的复制。5、简述cDNA文库的概念及其构建过程。答：某生物基因组经转录和逆转录产生的各种cDNA片段分别与克隆载体连接，通过转化（转导）贮存在一种受体菌的群体中。把这种某生物基因组全部基因cDNA的受体菌群落（一套克隆）称为该生物的cDNA文库。构建过程：（1）从生物体或细胞中获取mRNA。提取总RNA，然后进行mRNA的分离与纯化。是构建一个高质量的cDNA文库的关键。（2）cDNA第一链的合成。用反转录酶合成cDNA第一链。（3）cDNA第二链的合成。在DNA聚合酶的作用下，以第一条链为模板，用适当引物合成第二条链。（4）cDNA与载体组成重组分子，并导入宿主进行扩增。6、简述原核生物基因组的特点。答：基因组较小，为一条环状双链DNA。只有一个复制起点，一个基因组就是一个复制子。染色质是裸露的DNA，不与组蛋白结合。重复序列和不编码序列较少。功能密切相关的基因常高度集中。基因一般是连续的，无内含子。7、如何证明DNA是半保留复制？答：用同位素15N标记大肠杆菌DNA示踪加氯化铯密度梯度离心技术实验,证明DNA是半保留复制。将15N标记的大肠杆菌转移到含14NH4Cl的培养基中培养，取每一代细胞抽提的DNA。用氯化铯密度梯度离心技术，可使15N-DNA和14N-DNA分离成两个区带，然后用紫外吸收检测分离结果。把每一代细胞抽提的DNA，进行氯化铯密度梯度离心，结果表明，培养一代之后, DNA只出现一条带，位置在15N-DNA与14N-DNA之间，表明这是15N-DNA/14N-DNA杂合分子。培养二代后，DNA出现两条带，一条带为15N-DNA14N-DNA杂合分子，另一条带为14N-DNA，两条带等量出现。继续培养，14N-DNA分子逐渐增多，15 N-DNA14N-DNA杂合分子相应地减少。该实验证实了DNA的半保留复制。8、真核生物基因表达调控的方式有哪些？答：（1）基因表达DNA水平的调控； （2）基因表达转录水平的调控；（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9、DNA双螺旋结构特点及生物学意义是什么？答：特点：（1）两条反向平行的多核苷酸链绕同一个“中心轴”形成有规律的双螺旋结构。（2）碱基位于螺旋的内侧，碱基平面与中心轴垂直；磷酸和脱氧核糖位于螺旋的外侧，糖环平面与中心轴平行。 （3）双螺旋直径为2nm，相邻碱基平面间的垂直距离为0.34nm，每10对碱基沿中心轴旋转一周，螺距为3.4nm。（4）碱基互补配对。即按AT，GC配对；A与T之间形成二个氢键，G与C形成三个氢键。生物学意义：该模型揭示了DNA作为遗传物质的稳定性特征，最有价值的是确认了碱基配对原则，这是DNA复制、转录和反转录的分子基础，亦是遗传信息传递和表达的分子基础。该模型的提出是本世纪生命科学的重大突破之一，它奠定了生物化学、分子生物学和分子遗传学乃至整个生命科学飞速发展的基石。10、简述癌症发出的机制。科学家们在癌症发生的机理上提出了4种假说：即基因突变说、免疫监视说、细胞反分化说及根据态理论的幼稚细胞分化受阻说。目前比较公认的是基因突变致使细胞反分化说，取得重大进展的便是癌基因的发现。癌基因首先发现于致癌逆转录病毒，因此又将病毒中的癌基因叫作病毒癌基因，将存在于人及生物正常细胞中的癌基因称为原癌基因或细胞癌基因。近年来不断有新癌基因发现。据报道，目前发现的人癌基因已达百余个。在正常情况下，虽然每个人体内都含有癌基因，但处于静止或低表达状态，不仅对细胞无害，而且对维持细胞正常功能具有重要作用，并不会使人患癌症。如果外来因素，诸如环境因素(膳食和营养因素、化学致癌物质)、某些病毒、放射线等致癌因素侵入人体，就会激活细胞中的癌基因，致使正常细胞恶化变成癌细胞。11、大肠杆菌RNA聚合酶亚基的组成及功能。答：组成：大肠杆菌RNA聚合酶的全酶由五个亚基组成(2)，即2个亚基、1个亚基、1个亚基和1个亚基。功能：亚基可与DNA模板结合，还与转录的终止有关；亚基有与NTP单体结合部位，与RNA合成的引发和链延伸有关；亚基含有亚基结合位点，具体功能不详；亚基有启动子结合部位，参与特定基因转录的起始。12、简要说明基因工程的操作步骤。答：（1）目的基因的获取 （2）DNA分子的体外重组 （3）DNA重组体的导入 （4）受体细胞的筛选 （5）基因表达。13、分子生物学信息数据库主要有哪4大类？ 答：基因组数据库 核酸和蛋白质一级结构序列数据库 生物大分子三维构象数据库由以上三种数据库和文献资料为基础构建的二级数据库14、转座子转座的特征有哪些方面？ 答：转座不依赖靶序列的同源性 转座后靶序列重复 转座子的插入具有专一性 转座具有排它性 转座具有极性效应（指一个基因上发生的突变可抑制操纵子内邻近的非突变基因的表达） 活化临近的沉默基因 区域性优先15、分子生物学的研究内容包括哪些？ 答：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 16、真核生物基因组与原核基因组相比，有何特点？ 答：分子量大。 有多条呈线状的染色体，每条上有多个复制起点。 细胞核DNA与蛋白质稳定结合，形成染色体的复杂高级结构。 真核细胞被核膜分开，转录在核内，翻译在细胞质内。 基因组DNA有大量重度序列。 蛋白质基因一般以单拷贝形式存在，转录产物为单顺反子。 存在可以移动的DNA序列 绝大数真核基因含有内含子，基因编码是不连续的。17、什么是RNA编辑？RNA编辑有什么重要的生物学意义？ RNA的编辑(RNA editing) 是改变RNA分子序列的一种转录后修饰现象，包括插入、缺失或核苷酸的替换。 RNA编辑的生物学意义：改变和补充遗传信息 增加基因产物的多样性 和生物细胞发育与分化有关，是基因调控的一种模式 可能使基因产物获得新的结构和功能，有利于生物进化。 可能与学习和记忆有关18什么是C值或C值矛盾？C值矛盾主要表现在哪些？（5分）真核生物单倍体基因组所包含的全部DNA量称为该物种的C值。C值悖理（C值矛盾）是指真核生物中DNA含量的反常现象。主要表现在：C值不随生物的进化程度和复杂性而增加； 亲缘关系密切的生物C值相差甚大； 真核生物DNA的量远远大于编码蛋白质等物质所需的量。19什么是Pribnow框？什么是35区？它们的保守序列是什么？ 在细菌启动子结构中，从起点上游约10处找到6bp的保守区域，称为pribnow框，或称为10序列。对原核生物基因来说，RNA聚合酶的结合位点要向上游延伸很长一段区域，在上游35区域，有一段保守区域，称为35区。pribnow框的保守序列为TATAAT。35区的保守序列为TTGACA。20mRNA的5端帽子结构的功能有哪些？ 增加mRNA的稳定性，对mRNA的保护作用，使mRNA免受核酸酶从5端开始使mRNA具有可翻译能力。5端帽子结构是翻译起始的必要结构，为IF（起始因子）和核糖体对mRNA的识别提供信号，运输，有助于mRNA越过核膜，进入胞质；21内含子的功能有哪些？ 促进重组 增加基因组的复杂性 含有可读框（ORF） 基因组中内含子与外显子是相对的，有些内含子具有编码序列，能产生蛋白质或功能RNA。 含有部分的剪切信号 产生核仁小RNA。内含子对基因的表达有影响。六、问答题1、试述“蓝-白筛选的”原理。答：蓝白筛选是在指示培养基上用颜色直接筛选重组克隆的方法。蓝白筛选常用在重组子和非重组子的初步筛选中，它是通过载体和宿主菌之间基因内互补来实现。许多载体（如pUC,pBS等）都是带有包括乳糖操纵子的调控序列和编码-半乳糖苷酶前146个氨基酸的基因序列。并在编码区中构建了多克隆位点，它不破坏读框，可使几个氨基酸插入到-半乳糖苷酶基因的氨基端，而不影响功能。若有外源基因插入多克隆位点则破坏编码读框产生没活性的肽段。宿主菌为缺失产生肽段的突变体，但能产生其余肽段。两者之间进行基因内互补就产生有活性的-半乳糖苷酶基因。-半乳糖苷酶基因在IPTG(异丙基硫代-D-半乳糖苷)的诱导下产生肽段与宿主菌其余肽段结合成