临沂大学2011级第四学期 分子生物学与基因工程-答案.doc

分子生物学试卷答案及评分标准一、 名词解释（每题3分，共30分）1. 基因家族：基因家族是真核生物基因组中来源相同，结构相似，功能相关的一组基因。2. 碱基类似物：碱基类似物是类结构与碱基相似的人工合成化合物，由于它们的结构与碱基相似，进入细胞后能替代正常的碱基掺入到DNA链中，干扰叫A的正常合成。3. 基因突变：基因突变是在基因内的遗传物质发生对遗传的结构和数量的变化，通常产生定的表型。广义的突变包括染色体畸变和基因突变。4. 点突变：碱基对置换指DNA错配碱基在复制后被固定下来，由原来的一个碱基对被另一个碱基对所取代，又称为点突变。5. 基因重组：DNA分子内或分子间发生遗传信息的重新组合，称为遗传重组，或基因重排。重组产物称为重组体DNA。6. 启动子：启动子是RNA聚合酶识别、结合和开始转录的一段DNA序列，它含有RNA聚合酶特异性结合和转录起始所需的保守序列。7. 抗终止因子：有些终止子的作用可被特异的因子阻止，使聚合酶能越过终止子继续转录，称为通读。这类引起抗终止作用的蛋白称为抗终止因子。8. 顺式作用元件：具有调节功能的特定DNA序列只能影响同一分子中的相关基因，发生在一个序列中的突变不会改变其他染色体上等位基因的表达，这样的序列被称为顺式作用元件。9. 操纵基因：操纵基因是操纵子中的控制基因，在操纵子上一般与启动子相邻，通常处于开放状态，使RNA聚合酶通过并作用与启动子启动转录。10. 阻遏蛋白：阻遏蛋白是负调控系统中由调节基因编码的调节蛋白，它本身或与辅阻遏物一起结合与操纵基因，阻遏操纵子结构基因的转录。二、填空题（每空1分，共20分）1. 柯斯质粒2. （氢键）、（碱基堆积力）3. （保真性)、（协同性)、（持续性)4. (模板链) 、(编码链)5. （玉米的遗传学）（控制元件)6. AUG、 UAA、UAG、UGA7. (顺式作用元件)8. （切除修复、错配修复、直接修复、重组修复、易错修复）三、简答题（共28分）1. 什么是半保留复制。（4分）在DNA分子上的每一条链都含有合成它的互补链所必需的全部遗传信息。在复制过程中首先是双链解旋并分开，之后以每条链作为模板在其上合成新的互补链，其结果是由一条链可以形成互补的两条链。这样新形成的两条双链DNA分子与原来DNA分子的碱基顺序完全一样。在此过程中，每个子代分子的一条链来自亲代DN入另一条链则是新合成的，这种方式称为半保留复制。2. 写出选择性剪接的4种剪接方式。（4分）选择性剪接有多种方式，主要归纳为以下4种：剪接产物缺失一个或几个外显子；剪接产物保留个或几个内含子作为外显子的编码序列；在外显子中存在5剪接点或3剪接点，使该外显子部分缺失；内含子中也存在5剪接点或3剪接点，从而使部分内含子变为编码序列。3. 简述转座子的概念，及由转座子引起的转座过程的特征（7分）转座子是在基因组中可以移动的一段DNA序列。一个转座子由基因组的一个位置转移到另一个位置的过程称为转座。由转座子引起的转座过程有以下特征：能从基因组的一个位点转移到另一个位点，从一个复制子转移到另一个复制子；不以独立的形式存在(如噬菌体或质粒DNA)，而是在基因组内由个部位直接转移到另一部位；转座子编码其自身的转座酶，每次移动时携带转座必需的基因一起在基因组内跃迁，所以转座子又称跳跃基因；转座的频率很低，且插入是随机的，不依赖于转座子(供体)和靶位点(受体)之间的任何序列同源性；转座子可插入到一个结构基因或基因调节序列内，引起基因表达内容的改变，例如使该基因失活，如果是重要的基因则可能导致细胞死亡。4. 腺病毒作为基因治疗载体有什么优点？（6分）腺病毒作为基因治疗载体有着以下几方面的优点： (1)腺病毒基因组研究的比较清楚，便于进行遗传操作。 (2)其感染一般不引起明显的症状，与宿主染色体整合的机率很低，因治疗的载体比较安全。 (3)可以感染不同类型细胞，易于进行体创始养，病毒感染细胞滴度高，可在细胞内有效复制。(4)腺病毒感染细胞后可以高水平的表达蛋白，在感染后期，宿主基因表达被关闭，易于高水平表达外源基因。5. 什么是密码的简并性?其生物学意义如何? （7分） 总共有64个三联体密码子，除三个终止密码子外，其余61个密码子编码20种氨基酸，所以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。 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。简并性使得那些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。密码的简并也使DNA分子上碱基组成有较大余地的变动。五、问答题（共22分）1. 论述细菌DNA复制的过程。(10分) 1) 复制的起始 (4分)大肠杆菌的复制起点由245个bp构成，称为ori C，其序列和控制元件在细菌复制起点中十分保守。有两组短的重复序列，即三个13bp和四个9bp的重复序列。四个9 bp重复序列为Dna A蛋白的结合位点，大约2040个Dna A蛋白各带一个ATP聚集结合在此位点上，DNA缠绕其上，形成起始复合物。Hu蛋白是细菌细胞的类组蛋白，可与DNA结合，促使双链DNA弯曲。受其影响，邻近三个成串富含AT的13bp序列被解链而成为开链复合物，所需能量由ATP供给。Dna B六聚体随即在Dna C帮助下结合于解链区。借助水解ATP的能量，双链沿5 3方向移动解链形成前引发复合物。2) 复制的延伸 (4分)复制的延伸阶段同时进行着前导链和滞后链的合成。前者持续合成，后者分段合成。前导链开始合成后通常都一直继续下去。先由引物合成酶合成一段RNA引物，前导链的引物比冈崎片段引物略长。随后DNA聚合酶在引物的3末端添加dNTP。前导链的合成与复制叉的移动保持同步。滞后链分段合成，需要不断合成冈崎片段的DNA引物，然后由DNA聚合酶聚合dNTP。滞后链合成的复杂性在于如何保持它与前导链合成的协调一致。由于DNA的两条互补链方向相反，为便滞后链能与前导链被同一个DNA聚合酶的不对称二集体所聚合，滞后链绕成了一个突环形构象。3) 复制的终止 (2分)细菌环状染色体的两个复制叉向前推移，最后在终止区相遇并停止复制，该区含有多个约22 bp的终止子位点。2. 真核基因表达调控与原核生物相比有什么异同点? (12分)在真核基因表达调控中至少有4个与原核基因表达调控不同的方面，现归纳如下： 原核细胞的染色质是裸露的DNA，而真核细胞染色质则是由DNA与组蛋白紧密结合形成的核小体。在原核细胞中染色质结构对基因的表达没有明显的调控作用，而在真核细胞中这种作用十分明显； 在原核基因转录的调控中，既有激活物参与的调控(阳性调控或正调控)，也有阻遏物参与的调控(阴性调控或负调控)，二者同等重要，而真核细胞中虽然也有正调控成分和负调控成分，但目前己知的主要是正调控，且一个真核基因通常都有多个调控序列，必须有多个激活物同时特异地结合上去才能调节基因的转录； 原核基因的转录和翻译通常是相互偶联的，即在转录尚未完成之前翻译便已开始，