四川大学本科分子生物学考试历年真题及考研试题问答题题库含答案电子版.doc

分子生物学问答题库1.氨酰tRNA合成酶的功能是什么？功能：翻译过程中催化氨基酸同其相匹配的tRNA相偶联，形成氨基酰tRNA。对氨酰-tRNA的脱酰基也有催化作用。可对错误的氨酰-tRNA进行校正。（又称氨酰-tRNA连接酶(aminoacyl-tRNAligase)，具有高度的专一性，每种氨基酸与对应的tRNA相连接都有相应的氨酰-tRNA合成酶来催化该酶由一条多肽链或者由多个相同或不同的亚基组成，分子量不一，但都具有两个催化活性中心和对氨基酸、tRNA、ATP及Mg2+的结合部位。）2.为什么说DNA甲基化可用来调控复制和DNA修复？真核生物染色体DNA甲基化是真核基因表达调控的一种方式。DNA甲基化作用可引起染色质结构、DNA构型、DNA稳定性以及DNA与蛋白质因子相互作用方式的改变，从而对基因表达进行调控。当DNA处于高水平甲基化状态时，基因表达受到抑制；当DNA处于低水平甲基化状态时，基因得以表达。在细胞分化和生长发育过程中，DNA甲基化的作用可使特定基因有序地表达。DNA甲基化作用的组织特异性是真核生物所特有的。错配修复系统可识别链的甲基化程度，优先从甲基化程度低的链上切除核苷酸。子链总是甲基化程度低的链，其甲基化稍滞后于推进中的复制叉，而亲本链是完全甲基化的，在前一轮复制中已经甲基化了。3.Promoter和Terminator.启动子(promoter)是一段位于结构基因5端上游区的DNA特异序列，能活化RNA聚合酶，使之与模板DNA准确地结合并具有转录起始的特性。终止子是一个基因的3末端或一个操纵子的3末端的一段特定的核苷酸序列，具有终止转录的功能。原核生物终止子有两种：一种需要有辅助蛋白因子参与；另一种则不需要因子参与，RNA聚合酶的核心酶本身即能终止转录。4.什么是转录单位，它是否等同于基因？转录单位是一段从启动子开始至终止子结束的DNA序列，RNA聚合酶从转录起点开始沿着模板前进，直到终止子为止，转录出一条RNA链。转录单位不等于基因，比如在细菌中，一个转录单位可以是一个基因，也可以是几个基因。5.增强子具有哪些特点？增强子的特点是具有组织特异性，并且没有方向性，在转录起始点的5端或3端都可发挥顺式调控作用。6请列举三种以上的蛋白质纯化技术，并说明不同技术的简单原理。1)凝胶过滤法，是采用某些多孔网状结构的物质，使混合物能依据其分子量大小的不同而加以分离，因此又称为分子筛层析法。2)离子层析法，离子交换剂依靠它在不同pH值和离子强度溶液中，可逆地吸附与释放作用来分离样品，由于各种蛋白质的等电点、分子大小、电荷与离子交换剂结合的强度不同，故可利用不同的置换条件将它们分开。3)亲和色谱法，许多生物大分子物质具有与其结构相对应的专一分子发生可逆性结合的特性，如酶与抑制剂、抗原与抗体、激素与受体等，利用生物大分子间所具有的特异性亲和能力进行分离的方法。7说说DNA损伤与DNA突变之间的区别和相互关系。DNA损伤(DNAdamage)是在某些因素作用下，DNA双螺旋结构发生的任何改变。基因突变(mutation)是指DNA分子核苷酸序列的改变，二者都能导致基因的核苷酸排列顺序和组成的改变。DNA损伤可能造成基因突变。DNA的修复可以完全或者部分地对所出现的DNA损伤加以修复，如果是完全修复，就不会导致基因的突变；如果是部分修复，且细胞处于静止期，那么剩下的损伤DNA，不会最终形成基因突变。而只有处于活跃的繁殖期而且又携带有不能完全修复的DNA损伤的细胞才会出现基因突变。8.简述密码的简并性（degeneracy)和同义密码子（synonymouscodon)及其在生物上的重要性。许多氨基酸不只一个遗传密码。同一种氨基酸具有两个或更多个密码子的现象称为密码子的简并性(degeneracy)。对应于同一种氨基酸的不同密码子称为同义密码子（synonymouscodon），只有色氨酸与甲硫氨酸仅有1个密码子。密码子简并性具有重要的生物学意义，它可以减少有害突变。若每种氨基酸只有一个密码子，61个密码子中只有20个是有意义的，各对应于一种氨基酸。剩下41个密码子都无氨基酸所对应，将导致肽链合成终止。由基因突变而引起肽链合成终止的概率也会大大增加。密码的简并也使DNA分子上碱基组成有较大余地的变动，即使密码子中碱基被改变，仍然能编码原来氨基酸的可能性大为提高。所以遗传密码的简并性在物种的稳定上起着重要的作用。9.简述原核生物转录起始与转录终止过程中涉及到的主要蛋白质和核酸结构及其具体作用。转录起始：RNA聚合酶（4种因子），顺式调控元件：启动子，增强子，UPE等。通过因子引导RNA聚合酶全酶与DNA上启动子结合，形成二元闭合复合物，再开链形成二元开链复合物后，转录开始。UPE中TATA区使转录精确开始，CAAT区和GC区控制转录效率。转录终止：终止子和因子。分为依赖P因子终止和不依赖P因子终止2条途径。依赖转录终止途径中，P因子在RNA开始合成时，就着生在RNA链上，靠ATR水解能量沿RNA移动，当到达RNA3OH端时，取代了暂停在终止点的RNA聚合酶，释放mRNA。不依赖P因子途径中，合成到终止子区时，由终止子产生发夹结构，阻止RNA的继续合成，释放mRNA。10简述cDNA文库的构建过程。细胞中mRNA的分离纯化cDNA第一链的合成双链DNA的合成双链DNA与载体连接构成重组体噬菌体的包装、转染cDNA的扩增、保存11、简述真核细胞内跨膜信号转导途径中的CAMP-PKA途径。cAMP-PKA途径PKA是cAMP依赖的蛋白激酶A，途径是：激素G蛋白耦联受体G蛋白腺苷酸环化酶cAMPPKA基因调控蛋白基因转录。12.信号转导中第二信使指的是什么？试举两个第二信使的例子与他们在细胞内的主要作用。第二信使（secondmessenger）是激素作用于靶细胞膜受体后产生、并在细胞内传递信息的小分子化合物。cAMP能激活蛋白激酶A发挥催化作用。IP3刺激细胞内质网释放Ca2进入细胞质基质，使胞内Ca2浓度升高，DAG激活蛋白激酶C（PKC），活化的PKC进一步使底物蛋白磷酸化，并可活化Na/H交换引起细胞内pH升高。13分别说出5种以上RNA的功能？转运RNAtRNA转运氨基酸核蛋白体RNArRNA核蛋白体组成成信使RNAmRNA蛋白质合成模板不均一核RNAhnRNA成熟mRNA的前体小核RNAsnRNA参与hnRNA的剪接小胞浆RNAscRNA/7SL-RNA蛋白质内质网定位合成的信号识别体的组成成分反义RNAanRNA/micRNA对基因的表达起调节作用核酶RibozymeRNA有酶活性的RNA14原核生物与真核生物启动子的主要差别？原核生物TTGACA-TATAAT-起始位点-35-10真核生物增强子-GC-CAAT-TATAA5mGpp起始位点-110-70-2515对天然质粒的人工构建主要表现在哪些方面？天然质粒往往存在着缺陷，因而不适合用作基因工程的载体，必须对之进行改造构建：a、加入合适的选择标记基因，如两个以上，易于用作选择,通常是抗生素基因。b、增加或减少合适的酶切位点，便于重组。c、缩短长度，切去不必要的片段，提高导入效率，增加装载量。d、改变复制子，变严紧为松弛，变少拷贝为多拷贝。e、根据基因工程的特殊要求加装特殊的基因元件16举例说明差示筛选组织特异cDNA的方法？制备两种细胞群体，目的基因在其中一种细胞中表达或高表达，在另一种细胞中不表达或低表达，然后通过杂交对比找到目的基因。例如：在肿瘤发生和发展过程中，肿瘤细胞会呈现与正常细胞表达水平不同的mRNA，因此，可以通过差示杂交筛选出与肿瘤相关的基因。也可利用诱导的方法，筛选出诱导表达的基因。17杂交瘤细胞系的产生与筛选？脾B细胞+骨髓瘤细胞，加聚乙二醇（PEG）促进细胞融合，HAT培养基中培养（内含次黄嘌呤、氨基蝶呤、T）生长出来的脾B-骨髓瘤融合细胞继续扩大培养。细胞融合物中包含：脾-脾融合细胞：不能生长，脾细胞不能体外培养。骨-骨融合细胞：不能利用次黄嘌呤，但可通过第二途径利用叶酸还原酶合成嘌呤。氨基蝶呤对叶酸还原酶有抑制作用，因此不能生长。骨-脾融合细胞：在HAT中能生长，脾细胞可以利用次黄嘌呤，骨细胞提供细胞分裂功能。18、利用双脱氧末端终止法（Sanger法）测定DNA一级结构的原理与方法？原理是采用核苷酸链终止剂2，3，-双脱氧核苷酸终止DNA的延长。由于它缺少形成3/5/磷酸二脂键所需要的3-OH，一旦参入到DNA链中，此DNA链就不能进一步延长。根据碱基配对原则，每当DNA聚合酶需要dNMP参入到正常延长的DNA链中时，就有两种可能性，一是参入ddNTP,结果导致脱氧核苷酸链延长的终止；二是参入dNTP,使DNA链仍可继续延长，直至参入下一个ddNTP。根据这一方法，就可得到一组以ddNTP结尾的长短不一的DNA片段。方法是分成四组分别为ddAMP、ddGMP、ddCMP、ddTMP反应后，聚丙烯酰胺凝胶电泳按泳带可读出DNA序列。19、激活蛋白（CAP）对转录的正调控作用？环腺苷酸（cAMP）受体蛋白CRP（cAMPreceptorprotein），cAMP与CRP结合后所形成的复合物称激活蛋白CAP（cAMPactivatedprotein）。当大肠杆菌生长在缺乏葡萄糖的培养基中时，CAP合成量增加，CAP具有激活乳糖（Lac）等启动子的功能。一些依赖于CRP的启动子缺乏一般启动子所具有的典型的-35区序列特征（TTGACA）。因此RNA聚合酶难以与其结合。CAP的存在（功能）：能显著提高酶与启动子结合常数。主要表现以下二方面：CAP通过改变启动子的构象以及与酶的相互作用帮助酶分子正确定向,以便与-10区结合，起到取代-35区功能的作用。CAP还能抑制RNA聚合酶与DNA中其它位点的结合，从而提高与其特定启动子结合的概率。20、典型的DNA重组实验通常包括哪些步骤？a、提取供体生物的目的基因（或称外源基因），酶接连接到另一DNA分子上（克隆载体），形成一个新的重组DNA分子。b、将这个重组DNA分子转入受体细胞并在受体细胞中复制保存，这个过程称为转化。c、对那些吸收了重组DNA的受体细胞进行筛选和鉴定。d、对含有重组DNA的细胞进行大量培养，检测外援基因是否表达。21、基因文库的构建对重组子的筛选举出3种方法并简述过程。抗生素抗性筛选、抗性的插入失活、兰-白斑筛选或PCR筛选、差式筛选、DNA探针多数克隆载体均带有抗生素抗性基因（抗氨苄青霉素、四环素）。当质粒转入大肠杆菌中后，该菌便获得抗性，没有转入的不具有抗性。但不能区分是否已重组。在含有两个抗性基因的载体中，如果外源DNA片段插入其中一个基因并导致该基因失活，就可用两个分别含不同药物的平板对照筛选阳性重组子。如pUC质粒含LacZ基因（编码半乳糖苷酶）该酶能分解生色底物X-gal(5-溴-4-氯-3-吲哚-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。22、说明通过胚胎干细胞获得转基因动物的基本过程？胚胎干细胞（embryonicstemcell,ES）：是胚胎发育期的胚细胞，可以人工培养增殖并具有分化成其它类型细胞的功能。ES细胞的培养：分离胚泡的内层细胞团进行培养。ES在无饲养层中培养时会分化为肌细胞、N细胞等多种功能细胞，在含有成纤维细胞中培养时ES将保持分化功能。可以对ES进行基因操作，不影响它的分化功能可以定点整合，解决了随机整合的问题。向胚胎干细胞导入外源基因，然后植入到待孕雌鼠子宫，发育成幼鼠，杂交获得纯合鼠。23简述乳糖操纵子的正负调控机制包括正负调控两种（）阻遏蛋白的负调控当细胞内有诱导物时，诱导物结合阻遏蛋白，此刻聚合酶与启动子形成开放式启动子复合物转录乳糖操纵子结构基因。当无诱导物时，阻遏蛋白结合与启动子与蛋白质部分重叠不转录。CAP正调控当细胞内缺少葡萄糖时ATPCAMP结合，CRP生成CAP与CAP位点结合，增前RNA聚合酶转录活性。当有葡萄糖存在时CAMP分解多合成少，CAP不与启动子上的CAP位点结合RNA聚合酶不与操纵区结合无法起始转录结构基因表达下降。24.何谓G-蛋白循环?有何意义?所谓G-蛋白循环，就是信号流从激素的-受体复合物到G蛋白,然后再到腺苷酸环化酶等效应器,G蛋白再恢复到基态G蛋白的一个循环过程。蛋白是活化的手提和效应物之间的偶联蛋白，在钝化的形式与活性的形式之间来回变动。意义：（1）具有信号放大效能。一个胞外分子激活的受体可以激活许多蛋白，而一个活化的蛋白又可以激活数个效应器，因而，从一个信号分子产生许多第二信使分子的变化。（2）蛋白提供了一个重要的调控步骤。蛋白通过循环，开通了某些信号转换通路，也同样关闭了另一些道路。由于蛋白本身的共价修饰，具有多种信号传递通路以及效应器酶之间的有效性，因此为细胞信息网络提供了重要的调控步骤。25.简述原核和真核细胞在蛋白质翻译过程中的差异.差异表现在（1）原核细胞中蛋白质的翻译过程是随着的转录而进行的，而在真核细胞中，翻译过程是在转录为并将从核内运到核外后才开始进行的，二者存在时间与空间上的分离。同时，在真核细胞中，蛋白质的翻译还可以在线粒体与叶绿体的指导下进行。（2）翻译起始的不同：起始不同：真核生物的起始不需要甲酰化。起始复合物不同：原核生物为复合物，真核生物为复合物。起始因子不同：原核生物的三个起始因子为，.真核生物的有十多种之多。模板不同：原核生物有序列，真核生物没有序列，但端帽子结构与在核蛋白体（核糖体）就位有关。(3)翻译过程中的不同：主要是延长因子体系不同，原核生物中每次反应过程共需3个延伸因子，EF-Tu，EF-Ts及EF-G，真核生物细胞需EF-1及EF-2，消耗2个GTP，向生长中的肽链加上一个氨基酸。(4)肽链合成终止中的不同：原核生物细胞中内存在三种不同的终止因子：RF1，RF2，RF3，RF1能识别UAG和UAA，RF2识别UGA和UAA。一旦RF与终止密码相结合，它们能诱导肽基转移酶把一个水分子而不是氨基酸加到延伸中的肽链上，RF3可能与核糖体的解体有关。真核生物细胞只有（RF）终止因子。26.试比较原核和真核细胞的mRNA的异同.相同点：mRNA在所有的细胞内执行着相同的功能，即通过密码三联体翻译生成蛋白质。不同点：真核生物5端有帽子结构大部分成熟没mRNA还同时具有3多聚A尾巴，原核一般没有；原核的没mRNA可以编码几个多肽真核只能编码一个。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。原核生物mRNA半衰期短，真核生物的长。原核生物以多顺反子的形式存在，真核以单顺反子形式存在。mRNA的合成和功能表达在时间和空间上的不同：原核生物m的转录和翻译不仅发生在同一个细胞空间里，而且这两个过程几乎是同步进行的；真核生物常以一个相对分子质量较大的前体出现在核内，只有成熟的，相对分子质量明显变小并经化学修饰的才能进入细胞质，参与蛋白质的合成，这两个过程在时间和空间上是分开的。27参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;tRNA:蛋白质合成的氨基酸运载工具;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)释放因子一-终止肽链合成并从核糖体上释放出来.28遗传密码是如何破译的?提示:三个突破性工作(1)体外翻译系统的建立;(2)核糖体结合技术;(3)核酸的人工合成.29遗传密码有什么特点?(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.30简述三种RNA在蛋白质生物合成中的作用。(1)mRNA:DNA的遗传信息通过转录作用传递给mRNA,mRNA作为蛋白质合成模板,传递遗传信息,指导蛋白质合成.(2)tRNA:蛋白质合成中氨基酸运载工具,tRNA的反密码子与mRNA上的密码子相互作用,使分子中的遗传信息转换成蛋白质的氨基酸顺序是遗传信息的转换器.(3)rRNA核糖体的组分,在形成核糖体的结构和功能上起重要作用,它与核糖体中蛋白质以及其它辅助因子一起提供了翻译过程所需的全部酶活性.31简述核糖体的活性中心的二位点模型及三位点模型的内容。.(1)二位点模型A位:氨酰-tRNA进入并结合的部位;P位:起始氨酰-tRNA或正在延伸的肽基-tRNA结合部位,也是无载的tRNA从核糖体上离开的部位.(2)三位点模型大肠杆菌上的70S核糖体上除A位和P位外,还存在第三个结合tRNA的位点,称为E位,它特异地结合无负载的tRNA及无负载的tRNA最后从核糖体上离开的位点.32氨基酸在蛋白质合成过程中是怎样被活化的?.催化氨基酸活化的酶称氨酰-tRNA合成酶,形成氨酰-tRNA,反应分两步进行:(1)活化需Mg2+和Mn2+,由ATP供能,由合成酶催化,生成氨基酸-AMP-酶复合物.,(2)转移在合成酶催化下将氨基酸从氨基酸AMP酶复合物上转移到相应的tRNA上,形成氨酰-tRNA.33简述蛋白质生物合成过程。蛋白质合成可分四个步骤,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水解提供能量.(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,tRNAf或空载tRNA仍留在P位.最后核糖体沿mRNA53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.34蛋白质合成中如何保证其翻译的正确性?(1)氨基酸与tRNA的专一结合,保证了tRNA携带正确的氨基酸;(2)携带氨基酸的tRNA对mRNA的识别,mRNA上的密码子与tRNA上的反密码子的相互识别,保证了遗传信息准确无误地转译;(3)起始因子及延长因子的作用,起始因子保证了只有起始氨酰-tRNA能进入核糖体P位与起始密码子结合,延伸因子的高度专一性,保证了起始tRNA携带的fMet不进入肽链内部;(4)核糖体三位点模型的E位与A位的相互影响,可以防止不正确的氨酰-tRNA进入A位,从而提高翻译的正确性;(5)校正作用:氨酰-tRNA合成酶和tRNA的校正作用;对占据核糖体A位的氨酰-tRNA的校对;变异校对即基因内校对与基因间校对等多种校正作用可以保证翻译的正确.35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。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-tRNAf,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36蛋白质合成后的加工修饰有哪些内容?(1)水解修饰;(2)肽键中氨基酸残基侧链的修饰;(3)二硫键的形成;(4)辅基的连接及亚基的聚合.37蛋白质的高级结构是怎样形成的?蛋白质的高级结构是由氨基酸的顺序决定的,不同的蛋白质有不同的氨基酸顺序,各自按一定的方式折叠而成该蛋白质的高级结构.折叠是在自然条件下自发进行的,在生理条件下,它是热力学上最稳定的形式,同时离不开环境因素对它的影响.对于具有四级结构的蛋白质,其亚基可以由一个基因编码的相同肽链组成,也可以由不同肽链组成,不同肽链可以通过一条肽链加工剪切形成,或由几个不同单顺反子mRNA翻译,或由多顺反子mRNA翻译合成.38真核细胞与原核细胞核糖体组成有什么不同?如何证明核糖体是蛋白质的合成场所?原核细胞:70S核糖体由30S和50S两个亚基组成;真核细胞:80S核糖体由40S和60S两个亚基组成.利用放射性同位素标记法,通过核糖体的分离证明之.39已知一种突变的噬菌体蛋白是由于单个核苷酸插入引起的移码突变的，将正常的蛋白质和突变体蛋白质用胰蛋白酶消化后，进行指纹图分析。结果发现只有一个肽段的差异，测得其基酸顺序如下：正常肽段Met-Val-Cys-Val-Arg突变体肽段Met-Ala-Met-Arg（1）什么核苷酸插入到什么地方导致了氨基酸顺序的改变？（2）推导出编码正常肽段和突变体肽段的核苷酸序列.提示：有关氨基酸的简并密码分别为Val:GUUGUCGUAGUGArg:CGUCGCCGACGAGAAGGCys:UGUUGCAla:GCUGCCGCACGC(1)在正常肽段的第一个Val的密码GUA的G后插入了一个C;(2)正常肽段的核苷酸序列为:AUGGUAUGCGUCG;突变体肽段的核苷酸序列为:AUGGCUAUGCGU.40试列表比较核酸与蛋白质的结构。核酸（Nucleicacids）蛋白质（Proteins）DNARNA一级结构Primarystructure核苷酸序列AGTTCT或AGUUCU的排列顺序3，5，-磷酸二酯键氨基酸排列顺序肽键二级结构Secondarystructure双螺旋主要是氢键，碱基堆积力配对（茎-环结构）（同左）有规则重复的构象（-helix，sheet，-turn）氢键三级结构Tertiarystructure超螺旋RNA空间构象一条肽链的空间构象范德华力氢键疏水作用盐桥二硫键等四级结构Quaternarystructure多条肽链（或不同蛋白）41.试比较原核生物与真核生物的翻译。原核生物与真核生物的翻译比较如下:仅述真核生物的,原核生物与此相反.(1).起始Met不需甲酰化;(2).无SD序列,但需要一个扫描过程;(3).tRNA先于mRNA与核糖体小亚基结合;(4).起始因子比较多;(5).只一个终止释放因子.42.试述Meselson和Stahl关于DNA半保留复制的证明实验。将E.coli放入以15NH4Cl为唯一氮源的培养基中连续培养十几代,使所有DNA分子标记上15N;将15N标记的E.coli再放入普通的14N培养基中培养,在细胞生长一代,二代,n代的时间间隔内采样;采用氯化铯密度梯度离心分离DNA,并用紫外照相技术检测DNA所在位置;结果如下:其结果确切地证明DNA以半保留方式复制.43.描述大肠杆菌DNA聚合酶I在DNA生物合成过程中的作用。.E.coliDNA聚合酶I是多功能酶,具有:DNA聚合酶活性,能按模板要求,以53方向合成DNA,在DNA复制中,常用以填补引物切除后留下的空隙;53外切酶活性,DNA复制后期,用于切除RNA引物;35外切酶活性,用以校对复制的正确性,当出现错配碱基时,切除错配碱基直到正确配对为止;DNA聚合酶I不是DNA复制和校正中的主要聚合酶,它的功能主要是修复.44.试述DNA复制过程，总结DNA复制的基本规律。以E.coli为例,DNA复制过程分三个阶段;起始:从DNA上控制复制起始的序列即起始点开始复制,形成复制叉,复制方向多为双向,也可以是单向,若以双向进行复制,两个方向的复制速度不一定相同.由于DNA聚合酶不能从无到有合成新链,所以DNA复制需要有含3-OH的引物,引物由含有引物酶的引发体合成一段含3一10个核苷酸的RNA片段;延长:DNA复制时,分别以两条亲代DNA链为模板,当复制叉沿DNA移动时,以亲代35链为模板时,子链的合成方向是53,可连续进行,以亲代53链为模板时,子链不能以35方向合成,而是先合成出许多53方向的冈崎片段,然后连接起来形成一条子链;终止:当一个冈崎片段的3-OH与前一个冈崎片段的5-磷酸接近时,复制停止,由DNA聚合酶I切除引物,填补空隙,连接酶连接相邻的DNA片段.DNA复制时,由DNA解旋酶(又称解链酶)通过水解ATP获得能量来解开DNA双链,并沿复制叉方向移动,所产生的单链很快被单链结合蛋白所覆盖,防止DNA的变性并保护其单链不被降解,复制叉前进过程中,双螺旋产生的应力在拓扑异构酶的作用下得到调整.DNA复制基本规律:复制过程为半保留方式;原核生物单点起始,真核生物多点起始,复制方向多为双向,也有单向;复制方式呈多样性,(直线型,Q型,滚动环型等);新链合成需要引物,引物RNA长度般为几个10个核苷酸,新链合成方向53,与模板链反向,碱基互补;复制为半不连续的,以解决复制过程中,两条不同极性的链同时延伸问题,即条链可按53方向连续合成称为前导链,另一条链先按53方向合成许多不连续的冈崎片段(原核生物一般长1000-2000个核苷酸,真核生物一般长100-200个核苷酸),再通过连接酶连接成完整链,称后随链,且前导链与后随链合成速度不完全致,前者快,后者慢;复制终止时,需切除前导链,冈崎片段的全部引物,填补空缺,连接成完整DNA链;修复和校正DNA复制过程出现的损伤和错误,以确保DNA复制的精确性.45.什么是逆转录?病毒中的单链RNA如何利用逆转录酶合成双链DNA，并整合到寄主细胞的基因组中?病毒的单链RNA在病毒进入寄主细胞后被释放出来,此RNA带有与模板互补的tRNA引物,病毒的逆转录酶以此RNA为模板,从引物的3-OH端,按碱基互补原则以53方向合成DNA链(-),形成RNADNA杂交分子,然后逆转酶发挥RNA水解酶活性,水解杂交分子中的RNA链,最后以新合成的DNA链(-)为模板,合成另一条DNA链(+),形成双链DNA分子(为病毒)整合到寄主基因组中,随寄主细胞的转录,产生病毒RNA(+),此RNA可翻译病毒蛋白质,可作为后代病毒RNA.46.DNA的损伤原因是什么?:自身复制过程中发生的错误:外界环境的影响,如物理因素(紫外线,X一射线辐射等),化学因素(各种诱变剂,抗菌素等).造成嘧啶碱基形成聚合体,发生碱基错配,缺失和插入.47.简述基因工程的基本操作步骤及其应用意义。:获取外源目的基因;寻找基因载体(通常为质粒,噬菌体等)使用限制性内切酶,使目的基因与载体产生相同粘性末端,两个末端互补连接,形成重组DNA;通过转化(或感染)将重组DNA引入寄主细胞;从大量的寄主细胞中筛选出带有重组体的细胞进行克隆.意义:利用基因工程技术,可以大量生产在一些正常细胞中产量很低的多肽物质,用于医药等工业生产中;定向改造生物墓因结构,生产抗病强,品质优的各种农副产品,以提高经济价值;用于生命科学的基础研究;值得注意的是基因工程技术若使用不当,管理不善,也会给人类带来灾难.48.试比较转录与复制的区别。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;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;复制需要引物,转录不需要引物;复制过程存在校正机制,转录过程则没有;转录产物需要加工,复制产物不需要加工;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,53方向合成.49.试列表比较常染色质DNA与端粒DNA的复制。常染色质DNA复制端粒DNA复制酶DNA聚合酶等一些复制必须酶端粒酶（逆转录酶）模板常染色质DNARNA时间最先最后生物学功能确保遗传信息传代完成线性染色体末端复制，防止遗传信息的丢失50.将大肠杆菌从37度转移到42度时，其基因表达如何变化？其基因表达的变化为:细胞基因特异性表达是细胞适应环境变化的重要方式,且转录水平的调控是重要一环.在转录水平调控中,一种方式就是不同因子的表达和大量使用.E.coli从37度到42度,因子表达发生变化,细胞大量表达32,而32与70识别启动子序列不同,因而RNApol选择转录的基因发生变化,主要是大约17种蛋白被称为热激蛋白.51.简述原核生物转录作用的过程。.原核生物转录作用的过程:结合:与RNApol结合,大大降低了后者与DNA链的非特异性结合,而到了正确的promoter处,其亲和力提高了100倍;解旋:RNApol将使约17bp的DNA解螺旋,形成一个opencomplex;起始:RNApol合成8-10个nt,因子被释放;延长:形成一个转录泡,开始延长;终止:(1)不依赖于蛋白的terminator形成一个大发夹,在新合成RNA中其后有一段寡聚U,导致转录终止,RNApol被释放;(2)依赖于蛋白的terminator也形成一个发夹,但由于没有长段U,所以需要蛋白帮助,终止RNA合成.52.试比较真核生物与原核生物mRNA转录的主要区别。原核生物:操纵子RNA聚合酶核心酶加因子不需加工与翻译相偶联类核真核生物:单基因RNA聚合酶聚合酶加转录因子需加工故与翻译相分离核内原核生物真核生物一种聚合酶多种聚合酶不同启动子间有相当大的同源性不同启动子差异很大没有增强子有增强子聚合酶直接同启动子结合聚合酶通过同转录因子的相互作用进行结合转录作用终止由在几个前形成茎环转录的终止通过转录过程特殊的核酸内切酶的序列记到启动子通常位于基因的上游聚合酶的启动子在被转录得序列之中转录单位常含有多个基因（多顺反子）转录单位只含有一个基因（