2008学年分子生物学试卷A及参考答案.pdf

第 1 页 共 7 页 北京师范大学 2007 2008 学年第二学期期末考试试卷 A 卷 课程名称 分子生物学分子生物学 任课教师姓名 张俊杰 卷面总分 100 分 考试时长 100 分钟 考试类别 闭卷 开卷 其他 院 系 生命科学学院 专 业 年级 姓 名 学 号 题号 第一部分 第二部分 第三部分 第四部分 第五部分 总分 得分 阅卷教师 签字 一 名词解释 1 5 题中任选 4 道 先翻译成英文再解释 6 10 题中任选 4 道 先翻译成中 文再解释 每题 5 分 共 40 分 一 名词解释 1 5 题中任选 4 道 先翻译成英文再解释 6 10 题中任选 4 道 先翻译成中 文再解释 每题 5 分 共 40 分 1 中心法则 2 核酶 3 泛素 答 ribozyme 核酶一词用于描述具有催化活性的 RNA 即化学本质是核糖核酸 RNA 却具 有酶的催化功能 核酶的发现对于所有酶都是蛋白质的传统观念提出了挑战 答 central dogma 指遗传信息从 DNA 传递给 RNA 再从 RNA 传递给蛋白质的转录和翻译 的过程 遗传信息可以通过复制 转录或逆转录在 DNA 和 DNA 之间或 DNA 和 RNA 之间传 递 但是从核酸到蛋白的信息传递是单向的 这是生物体遗传信息传递所遵循的基本法则 答 ubiquitin 泛素是一种 76 氨基酸的多肽 可以在三种酶 E1 E2 E3 的催化下共价连接到把 蛋白的 Lys NH2 并进一步通过多泛素化 介导靶蛋白被蛋白酶体降解 第 2 页 共 7 页 课程名称 分子生物学 姓 名 学 号 4 端粒酶 5 信号肽 6 Intron 7 Shine Dalgarno Sequence 8 Okazaki Fragments 9 Frameshift Mutation 10 Wobble hypothesis 答 telomerase 端粒酶是一种核糖核酸蛋白酶 由 RNA 和蛋白质构成 具逆转录活性 能够以自身的 RNA 为模版 通过多次互补配对 延长染色体端粒 3 末端 答 signal peptide 指新合成多肽链中用于指导蛋白质跨膜转移 定位 的 N 末端的氨基酸序列 有时不 一定在 N 端 至少含有一个带正电荷的氨基酸 中部有一高度疏水区以通过细胞膜 大多 数信号肽跨膜后被切除 答 内含子 内含子是基因内的可以被转录 但是在转录后的 RNA 加工加工过程被切除的部分 它 不出现在成熟的 RNA 分子中 大多数真核生物的基因都有内含子 答 SD 序列 在原核 mRNA 上起始密码子 AUG 上游 4 13 个核苷酸处一段富含嘌呤的序列 可与 16SrRNA 上的一段嘧啶丰富区域通过碱基互补结合 是原核 mRNA 和核糖体小亚基结合位 点 答 冈崎片段 DNA 复制过程中 在后随链的复制是不连续的 首先形成 DNA 短片段 1000 2000 碱 基 这些片段被称为冈崎片段 它们随后被共价连接成完整的后随链 答 移码突变 由于缺失或插入的碱基不是 3 或 3 的倍数的碱基 造成了蛋白质翻译的读框的改变 答 摆动学说 mRNA 上密码子的第一 第二个碱基与 tRNA 上的反密码子相应的碱基形成强的配对 G C A U 密码的专一性主要是由于这两个碱基对的作用 反密码子的第一个碱基 密码子的 第三个碱基配对 决定一个 tRNA 所能解读的密码子数目 当反密码子的第一个碱基是 C 或 A 时 则只能和一个密码子结合 当反密码子的第一个碱基是 U 或 G 时 则可以和两个密码子 结合 即 U 可以和 A 或 G 配对 G 可以和 C 或 U 配对 而当反密码子的第一个碱基是 I 时 便可以和 3 个密码子结合 即 I 可以和 A U C 配对 第 3 页 共 7 页 课程名称 分子生物学 姓 名 学 号 二 简答题 任选 4 道 每道 6 分 共 24 分 二 简答题 任选 4 道 每道 6 分 共 24 分 1 真核 RNA 的加工过程有哪几种主要的内含子剪接方式 答 内含子剪接方式包括三种 1 依靠剪接体 根据 GU AG 法则 利用内含子中的 分支点 三个保守识别 位点进行剪接 2 自我剪接 在没有任何蛋白质分子存在的情况下 前体 RNA 中的内含子折叠为一种特 殊的构象 然后催化自身释放 其中 group I 由鸟苷酸提供 group II 由腺苷酸提 供 3 tRNA 基因中的内含子通过酶切和连接的方式去除 2 简述核小体的组成和结构 答 核小体的核心区包括八个组蛋白所形成的核 缠绕在组蛋白核上的 DNA 其中 这八个组 蛋白分别为 两个 H2A 两个 H2B 两个 H3 两个 H4 每个组蛋白核心有一个 N 端尾巴 可 以甲基化 乙酰化 磷酸化 此外 H1 组蛋白结合在核小体核心区外侧 3 真核基因表达调控主要体现在哪几个层面 答 1 DNA 水平的调控 2 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 第 4 页 共 7 页 4 DNA 修复的主要机制有哪些 答 1 校正读码机制 依靠 DNA 聚合酶切除错误核苷酸 替换正确核苷酸 2 错配修复系统 依靠 mut 基因编码的蛋白 特异性识别切除包含错误核苷酸的一段多 核苷酸链 再由 DNA 聚合酶 重新合成 3 光复活作用 通过修复酶 光裂化酶 直接逆转紫外辐射造成的嘧啶二聚体结构 4 碱基切补修复 糖基化酶将碱基移除 而后由核苷酸内切酶进行补切修复 5 核苷酸切补修复 将受损伤的一段核苷酸切除 合成新的核苷酸替换错误片段 6 重组修复 通过从受损 DNA 找回序列信息来修复 DNA 断裂 当 DNA 两条链都受损时采 用这种方式 7 SOS 应答 当 DNA 受到放射损伤或其它较大损伤时 形成特化的 DNA 聚合酶催化 此 酶越过损伤部位直接合成 DNA 第 5 页 共 7 页 课程名称 分子生物学 姓 名 学 号 5 简述 Sanger 双脱氧链终止法的原理 答 Sanger 双脱氧终止法利用了 DNA 聚合酶具有的两种酶催化反应特性 第一 DNA 聚合酶 能够利用单链的 DNA 作模板 合成出准确的 DNA 互补链 第二 DNA 聚合酶能够利用 2 3 双脱氧核苷三磷酸作底物 使之掺入到寡核苷酸链的 3 末端 DNA 链 3 端因缺少羟基不 再伸长 从而终止 DNA 链的合成 三 翻译 共 10 分 三 翻译 共 10 分 Eukaryotic repressors 抑制因子 work in various ways just as they do in bacteria However the simplest and most common mechanism seen in bacteria is for the repressor to bind to a site overlapping the promoter thus blocking binding of RNA polymerase That mechanism is not typically seen in eukaryotes Most commonly eukaryotic repressors work by recruiting 招 募 histone modifiers that reduce transcription For example whereas a histone acetylase 乙 酰化酶 is typically associated with activation a histone deacetylase 去乙酰化酶 that is an enzyme that removes acetyl groups acts to repress a gene In some cases long stretches of nucleosomal DNA can be kept in a relatively inert 无活性 state by appropriate nucleosome modification most notably deacetylation and methylation 译文 正如它们在细菌中所表现的一样 真核抑制因子有多种作用方式 但是 细菌中 最简单 常见的机制是使抑制因子结合到与启动子重叠的结合位点 这样便阻止了 RNA 聚合 酶 与启动子 的结合 这种机制在真核生物中不典型 一般而言 真核抑制子通过募集可 以减少转录的组蛋白修饰子来发挥作用 例如 组蛋白的乙酰化酶是典型的与激活相关的酶 而组蛋白的去乙酰化酶 即一种可以去除乙酰集团的酶 会抑制基因表达 在某些情况下 一长段的核小体 DNA 可以通过核小体的适当的修饰保持无活性状态 这种修饰多为特殊的去 乙酰化和甲基化 第 6 页 共 7 页 课程名称 分子生物学 姓 名 学 号 四 问答题 共 18 分 四 问答题 共 18 分 1 什么是基因组 什么是蛋白质组 请具体分析两者的特点以及两者之间的关系 8 分 答 基因组 Genome 一般的定义是单倍体细胞中的全套染色体为一个基因组 或 是单倍体细胞中的全部基因为一个基因组 可是基因组测序的结果发现基因编码序列只 占整个基因组序列的很小一部分 因此 基因组应该指单倍体细胞中包括编码序列和非 编码序列在内的全部 DNA 分子 具体讲 核基因组是单倍体细胞核内的全部 DNA 分 子 线粒体基因组则是一个线粒体所包含的全部 DNA 分子 叶绿体基因组则是一个叶 绿体所包含的全部 DNA 分子 蛋白质组 Proteome 提出 指由一个细胞或组织的基因组所表达的所有蛋白质 蛋 白质组的概念与基因组的概念有许多差别 它随着组织 甚至环境状态的不同而改变 在转录时 一个基因可以多种 mRNA 形式剪接 并且同一蛋白可能以许多形式进行翻 译后的修饰 因此 一个蛋白质组不是一个基因组的直接产物 蛋白质组中蛋白质的数 目有时可以超过基因组的数目 2 哪些主要的蛋白因子参与了原核蛋白质合成过程 它们的功能分别是什么 10 分 答 共有十种蛋白因子 它们分别为 1 IF 1 与小亚基结合 阻止起始 tRNA 和小亚基上的 A 位点结合 2 IF 2 是 GTP 酶 通过形成 IF2 GTP fMet tRNAi fMet复合物促进 fMet tRNA i fMet和小亚 基的结合 3 IF 3 与小亚基结合 阻止大亚基与小亚基的结合 4 EF TU 在 GTP 存在时 EF TU GTP 可以和氨酰 tRNA 形成稳定的 EF TU GTP AA tRNA 复合物 并将合适的氨酰 tRNA 带入小亚基的 A 位点 5 EF Ts 导致失活型的 EF Tu GDP 变成为有活性的 EF Tu GTP 6 EF G 是 GTP 酶 促进移位 将肽酰 tRNA 从 A 位点转移至 P 位点 7 RF 1 识别终止密码子 UAG UAA 催化多肽链从肽酰 tRNA 上释放 8 RF 2 识别终止密码子 UGA UAA 催化多肽链从肽酰 tRNA 上释放 9 RF 3 是 GTP 结合蛋白 但与 GDP 的亲和力大于 GTP RF 3 激活 RF 1 和 RF 2 的功 能 促进 RF 1 和 RF 2 的释放 10 RRF 核糖体循环因子 促使大亚基与小亚基分离 将核糖体再次利用 第 7 页 共 7 页 课程名称 分子生物学 姓 名 学 号 五 综合测试 五 综合测试 共 共 8 分 分 动物的肝脏具有再生的功能 即肝脏在切除一部分后 剩余的部分会出现增生 研究表明 肝脏在再生过程中表达多种可以促进肝细胞生长的蛋白因子 请你设计一个实验流程图 来发现这些蛋白因子 克隆这些蛋白因子的基因 并初步验证它们的功能 答 1 发现蛋白因子 建