西科大分子生物学考试复习模拟题 (3)

假定你正在研究原核生物转座子 Tn10 并已设计出一个很好的方法来确定 Tn10 在 转座期间是否是通过 复制还是不干涉 DNA 复制直接移动 你的想法是根据这两种机制的主要不同点 如果不复制那么转座子 的两条亲链将同时移动 如果复制则有一条亲链移动 如图 8 1 你打算把来自两个不同 Tn 职的链经退 火后都标记上 为了把这些杂种 Tn10 双螺旋足够地分配到细胞中 你用了含有 Tn10 的 噬菌体 DNA 它既能在体外操作又能包在病毒壳内成为有侵染力的噬菌体 你决定使用一个因为其他突变而失去活性的 噬菌体基因组 因此它就不会复制整合 而且最终可被除去 这样噬菌体基因组可被忽略 你的噬菌体 DNA 在同样位点插入了稍微不同的 Tn10 两种 Tn10 都含有四环素抗性基因和乳糖代谢基因 lacZ 但其 中一种由于突变使 lacZ 基因失 这种差异为追踪两种 Tn10 提供了一个很方便的方法 因为 lacZ 细菌 克隆 与适当的底物共育时 会变蓝 而 lacZ 克隆则还是白色 你把两种噬菌体 DNA 的混合物变性后退火 得到两份相等的杂交双链与纯合双链的混合物 图 8 2 然后你将混合物包装到噬菌体外壳中 侵染 lacZ 细菌 并把被侵染细菌涂布在含四环素和可产生有色底物的平板上 一旦噬菌体 DNA 进入了细菌 转座子将进入细菌基因组 频率很低 给细菌带来四环素抗性 获得一个 Tn10 的稀有野生细菌 可以在 选择条件下生存并形成克隆 统计大量这样的克隆会发现有 25 为白色 25 为蓝色 50 为蓝色部分 与白 色部分的混合物 1 解释每种细菌克隆的来源并确定结果是否能说明 Tn10 复制或不复制的转座 机制 2 你使用了一种无法修复 DNA 错配的细菌苗株作为受体 来做这些实验 如果你用可以修复错配的 细菌苗株作为受体那么结果会有什么不同 3 噬菌体 DNA 通过位点专一重组整合到细菌基因组上要比 转座更常见 如果你用能复制但不能整合的 噬菌体突变体结果有什么不同 类型 分析题 答案 答 1 所有菌落肯定是由 Tn10 转座进入细菌基因组产生的 因为存活依赖于 Tn10 所携带四 环素抗性基因的存在 主要观察到的是出现了蓝色和白色的混合菌落 因为混合菌落的机率很高而转座机 率很低 所以混合菌落在单转座中是很常见的 可复制机制每次只能转移亲代双螺旋中的一条链 产生蓝 色或白色菌落 这全看哪条链被转移 而非复制机制可转移杂合双链的两条链 并复制分离成姐妹细菌 产生混合菌落 一旦细菌在细菌培养基中被分离 最初被感染细胞的子代被限制在邻近地方共同生长形成 菌落 如果第一次分裂产生不同姐妹细菌 那它们的子代会长在一起产生一个包含两种不同细菌的单一菌 落 纯的蓝色或白色菌落是由同源双链参与转座产生的 蓝色 白色和混合菌落的比例和从异 源双链 使混合菌落数增加 与同源双链 使纯菌落数增加 混合物的比例所预计到的一样 2 每个杂合双链对应 lacZ 基因突变的位置都含有一个错配 DNA 区域 如果这些杂合双链被导入可修复这种错误的细菌 那么 混合菌落数将下降 关键是 一次修复可将一个杂合双链转变成一个纯合双链 如果错配修复对两条链的 修复机会是等同的 那白色与蓝色菌落的出现频率同样上升 3 如果你用了整合态的噬菌体基因组 那 么存活的菌落来自位点专一重组 这是比转座更有效的一种重组 位点专一重组可整合噬菌体基因组的双 链 这样 蓝色 白色和混合菌落的比例和非复制转座一样 事实上 在实际确定转座机制的实验中 整 合态的 噬菌体被作为正对照和转座结果相比较 两个实验的结果一致 题目图片 picture p8 1 jpg 题目图片 picture p8 2 jpg 下列关于 VSG 基因转录活性的叙述是正确的有 类型 选择题 选择 a 只有在表达位点的 VSG 基因被转录 b ELC expression linked copy 总是位于端粒附近 c 将内部的 VSG 基因拷贝复制到 表达位点可以改变表达位点的 VSG 基因 d 不需经过基因复制 端粒附近的 VSG 基因就可以被激活 e 少 数情况下 通过不同的 VSG 基因拷贝在表达位点组装可以产生一个新的 VSG 基因 f 以上都正确 答案 F 位于 ELC 的 VSG 基因有一个不寻常的结构 包括 类型 选择题 选择 a 不含限制性内切酶切 割位点的 5 无义区 b 由一个简单序列重复多次组成的 3 无义区 c 以上都正确 d 以上都不正确 答案 C 哪些有关免疫球蛋白基因重排的叙述是正确的 类型 选择题 选择 a 所有物种中 V 基因的 数目是一样的 b J 是恒定区的一部分 c 各部分连接时 将产生缺失或重排 d 当一个等位基因中 发生有意义的重排时 另一个等位基因也发生重排 答案 C 分析比较细菌转座子的结构与特点 类型 简答题 答案 答 1974 年 随着发现与抗生素抗性有关的基因可以在质粒与细菌的染色体之间转移 科学 家发现了转座子 转座子比 IS 元件大很多 一般为 2 20kb 它们至少含有一个基因 给宿主带来可遗 传的标记 一般是对一种或多种抗生素的抗性 这是一种非常有用的性质 因为每种质粒可以用一种转座 子 标记 这样通过对药物的抗性表型可以简单地检测质粒的存在和转移 同样 可以轻易地观察到转 座 转座子 Tn5 图 A8 2 长 5 7kb 是一种结构最简单的转座子 它由三个成分组装而成 一个长中心区 2 7kb 含有卡那霉素的抗性基因 两端为一对 IS 元件 每个长 1 5kb 方向相反 其他的转座 子 两端为不同的 IS 元件 有时两个 IS 同向 这些转座子的转座类似 IS 元件 转座过程中宿主的一个序列 或 DNA 靶位点被复制 发生转座首先是因为任意一个 IS 序列或两个 IS 序列同时起作用 编码一个转座酶 在某些元件中 如 Tn5 一个 IS 只有部分功能 不能编码一个有活性的转座酶 其次 转座子两端通常 有一对与 IS 特异相应的反向重复序列 无论 IS 元件是正向还是反向的 这些末端重复序列都存在 还 有一种可能性 任一对 IS 元件可以相互作用使它们之间的任意序列转座 这样任一个基因都可以在两端 连上两个同样的 IS 元件成为转座子 这个性质已被用构建重组 DNA 分子 Tn5 因为其组件的组成被称为 集成转座子 其他转座子 如复杂的转座子的结构是不同的 它们两端不是一对 IS 而是一对反向重复 编码转座所需蛋白的基因位于转座子的中心区 答案图片 picture a8 2 jpg 以下关于抗体类型转变的叙述哪些是正确的 类型 选择题 选择 a 每种重链具有不同的功能 b 类型转变的次序按染色体上重链排列顺序进行 c 一旦一种类型转换发生 其他的转换将不再进行 d 也 可通过可变剪接改变重链 答案 a b d 锌指蛋白与锌的结合 类型 选择题 选择 a 是共价的 b 必须有 DNA 的存在 c 通过保守的 胱氨酸和组氨酸残基间协调进行 d 位于蛋白质的 螺旋区域 答案 c 锌指蛋白与 DNA 的结合 类型 选择题 选择 a 位于 DNA 大沟 b 通过 锌指 的 C 端进行 c 利用蛋白的 螺旋区域 d 每个 指 通过形成两个序列特异的 DNA 接触位点 e 通过 指 中保守的氨 基酸同 DNA 结合 答案 a b c d 甾醇类受体转录因子 类型 选择题 选择 a 结合的激素都是相同的 b 与 DNA 的结合不具序 列特异性 c 与锌结合的保守序列不同于锌指蛋白 d 通过第二 指 C 端的氨基酸形成二聚体 e 参与 转录激活 与 DNA 和激素结合分别由不同的结构域完成 答案 c e 糖皮质激素类的甾醇受体 类型 选择题 选择 a 是同源二聚体 b 所结合的 DNA 回文序列都不 相同 c 结合的回文序列相同 但组成回文序列两段 DNA 间的序列不同 d RXR 受体通过形成异源二聚体 后与同向重复序列结合 e 这类受体存在于细胞核中 答案 a c e 同源异型域蛋白 类型 选择题 选择 a 形成具有三个 螺旋的结构 b 主要通过 螺旋 3 和 N 端的臂与 DNA 接触 c 与原核生物螺旋 转角 螺旋蛋白 如阻遏物 的结构很相似 d 通常存在于 细胞核中 e 在果蝇早期发育调控中起重要作用 答案 a b c e HLH 蛋白 类型 选择题 选择 a 在序列组成上与原核生物螺旋 转角 螺旋蛋白具有相关性 b 通过环区与 DNA 结合 c 形成两个 螺旋与 DNA 的大沟结合 d 由形成两性螺旋 其中疏水残基位 于螺旋的一侧 e 以上都不是 答案 d bHLH 蛋白 类型 选择题 选择 a 在环中含有保守的碱性氨基酸 b 不能形成同源二聚体 c 非诱导表达 d 通过它们碱性区与 HLH 相互作用 e 只有与 HLH 形成异源二聚体后才与 DNA 结合 f 以上 都不是 答案 F 以下关于亮氨酸拉链蛋白的叙述哪一项是正确的 类型 选择题 选择 a 它们通过保守的亮氨 酸残基与 DNA 结合 b 它们与 HLH 蛋白相似之处是 它们都具有相邻的 DNA 结合结构域和二聚化结构域 c Jun 蛋白可以形成同源二聚体而 Fos 蛋白不可以 d 由 Fos Jun 复合物与 Jun Jun 复合物结合的 DNA 序列不同 e Fos Jun 与 DNA 的结合比 Jun Jun 牢固 答案 b c e 选出所有正确的选项 类型 选择题 选择 a 基因必须经过完全的甲基化才能表达 b 具有活 性的 DNA 是非甲基化的 c 随着发育阶段的改变 DNA 的甲基化也要发生变化 d 在 DNA 复制过程中 通 过识别半甲基化的酶 甲基化得以保存 答案 b c d 下列哪些转录因子含有 TBP 类型 选择题 选择 a B b A c SLl d TF D e TF B f UBFl 答案 c d e 下列哪些转录因子是装配因子 类型 选择题 选择 a SPl b TF B c TF H d 以上都 不是 答案 d 以下关于 TBP 的陈述哪些是正确的 类型 选择题 选择 a TBP 诱导 DNA 发生弯曲 b TBP 结 合于 DNA 双螺旋的大沟 c TBP 通过与不同的蛋白结合来识别不同的启动子 d TBP 与聚合酶 I 聚合酶 和聚合酶的共同亚基作用 答案 a c d TATA 框存在于 类型 选择题 选择 a 聚合酶 识别的所有启动子中 b 聚合酶 识别的大部 分启动子中 c 聚合醇 识别的极少数启动子中 d 聚合酶 识别的所有启动子中 e 聚合酶 识别的大 部分启动子中 f 聚合酶 识别的极少数启动子中 答案 b f RNA 聚合酶 的 C 端结构域 CTD 的磷酸化与 相关 类型 选择题 选择 a 与起始前复合体的结 合 b TF H 的激酶活性 c TF D 中特异 TAF 蛋白的存在 d 从起始聚合酶到延伸聚合酶的转换 e 起 始因子 TF A TF B 及 TF D 的释放 答案 b d e 下列哪个 些 情况能解释为什么一些基因在它们的转录因子存在时并不总是处于活性状态 类型 选择题 选择 a 转录因子结合位点的邻近序列 b 有其他蛋白的结合 c 转录因子结合位点的染色质 结构状态 d 缺少共激活蛋白 e 以上都是 答案 e 真核细胞中的 RNA 聚合酶仅在细胞核中有活性 类型 判断题 答案 错误 在 RNA 的合成过程中 RNA 链沿 3 到 5 方向延长 类型 判断题 答案 错误 候选三磷酸核苷通过对生长中 RNA 链的 磷酸的亲和攻击加到链上 类型 判断题 答案 正确 核不均一 RNA 是 mRNA 和 rRNA 的前体而不是 tRNA 的前体 类型 判断题 答案 错误 密码子 AUG 专门起 mRNA 分子编码区的终止作用 类型 判断题 答案 错误 fMet 的 tRNA 的反密码子是 TAC 类型 判断题 答案 错误 细菌细胞用一种 RNA 聚合酶转录所有的 RNA 而真核细胞则有三种不同的 RNA 聚合酶 类型 判断题 答案 正确 转录因子具有独立的 DNA 结合和转录激活结构域 类型 判断题 答案 正确 每个转录因子结合位点被单个转录因子识别 类型 判断题 答案 错误 纠正下列一段话中的错误 在 E coli 中 通过 RNA 聚合酶同操纵基因的结合来起始转录 与转录起点碱 基互 补的 dNTP 同 亚基结合 然后是第二个 dNTP 通过与第一个 dNTP 形成 2 5 磷酸 二酯键而结 合上 当生成的 RNA 链约有 12 个核苷酸长度时 亚基脱离 DNA 聚合酶 RNA 链在全酶的作用下继续延 伸 当 DNA 聚合酶在 RNA 链上遇到终止密码子时 转录作用停止 类型 判断题 答案 此段叙述中的错误部分用下划线标出 并在后面进行更正 在 E coli 中 通过 RNA 聚合酶同 操纵基因的结合来起始转录 与转录起点碱基互补的 dNTP 同 亚基结合 然后是第二个 dNTP 通过与第 一个 dNTP 形成 2 5 磷酸二酯键而结合上 当生成的 RNA 链约有 12 个核苷酸长度时 亚基脱离 DNA 聚合酶 RNA 链在全酶的作用下继续延伸 当 DNA 聚合酶在 RNA 链上遇到终止密码时 转录作用停止 操纵基因 启动子 dNTP NTP 亚基 亚基 dNTP NTP2 5 3 5 DNA RNA 全酶 核心酶 DNA RNA RNA DNA 终止密码 终止信号 真核生物的 mRNA 加工过程中 5 端加上 在 3 端加上 后者由 催化 如果被转录基因是不 连续的 那么 一定要被切除 并通过 过程将 连接在一起 这个过程涉及许多 RNA 分子 如 Ul 和 U2 等 它们被统称为 它们被统称为 它们分别与一组蛋白质结合形成 并进一步地组 成 40S 或 60S 的结构 叫 类型 填空题 答案 帽子结构 多腺苷化尾 po1y A 聚合酶 内含子 剪接 外显子 snRNA snRNP 剪接体 胶原蛋白通过在不同的脯氨酸残基上添加 基团而被化学修饰 这个反应是由两种酶催化的 它们是 和 其他的一些蛋白质被 磷酸化 蛋白质上添加寡聚糖的过程叫 而添加脂肪酸链则叫 O 寡聚糖是一种同 或 残基上氧连接的寡聚糖 而 N 寡聚搪是通过与 上的氮原子连接 而成 N 寡聚糖又是从同一种叫做 脂的前体寡聚糖衍生而来 类型 填空题 答案 羟基 脯氨酰 3 羟基化酶 脯氨酰 4 羟基化酶 蛋白激酶 糖基化作用 酰基化作用 丝氨酸 苏氨酸 天冬酰胺 长醇 阿黑皮素原是 被切割以后可以产生很多活性蛋白质的一个例予 如 之类的 RNA 病毒也能合成类似 的结构物 蛋白水解过程也涉及细胞外毒素的活性 如蜜蜂的 和动物激素的活性 如 和 类型 填空题 答案 多聚蛋白 脊髓灰质炎病毒 布鲁菌素 胰岛素 胰高血糖素 剪接小体是 类型 选择题 选择 a 由多种 snRNP 组成的结构 b 大小为 40S 一 60S c 一种在 拼接中起作用的结构 d 以上都不正确 e RNA 加工的一种形式 答案 b c 在 O 连接寡聚糖中 直接同多肽相连的糖基是 类型 选择题 选择 a 甘露糖 b N 乙酰葡 糖胺 c C 半乳糖或 N 乙酰半乳糖胺 d 半乳糖或 N 乙酰葡萄糖胺 e 葡萄糖 答案 c 正常情况下 同乙酰化蛋白质氨基末端的甘氨酸相连的脂肪酸是 类型 选择题 选择 a 软脂 酸 b 油酸 c 十四酸盐 肉豆蔻酸盐 d 乙酰基 e 以上都对 答案 c 在阿黑皮素原中被识别和切割的氨基酸残基是 类型 选择题 选择 a 赖氨酸和精氨酸 b 谷 氨酰胺和甘氨酸 c 赖氨酸和天冬酰胺 d a 和 b 其中 a 是丙氨酸 天冬氧酸或甘氨酸 b 是丙氨酸或 脯氨酸 e 天冬酰胺和赖氨酸 答案 c 哪些有关剪接位点的叙述是正确的 类型 选择题 选择 a 剪接位点含有长的保守序列 b 5 与 3 剪接位点是互补的 c 几乎所有的剪接位点都遵从 GT AG 规律 d 剪接位点被保留在成熟的 mRNA 中 e 内含子 3 与 5 剪接位点间的距离可以很大 f 一个内含子的 5 剪接位点只能与同一个内 含子的 3 剪接位点作用 杂合内含子不能被剪接 答案 c e 分支位点核苷酸 类型 选择题 选择 a 总是 A b 的位置在内含子内是随机的 c 位于一个 非严格保守的序列内 d 通过与 3 剪接位点作用起始剪接的第一步 e 在剪接的结于步完成后与内含子 中另外三个核苷酸共价连接 答案 a c e 转酯反应 类型 选择题 选择 a 不需要 ATP b 拆开一个化学键后又形成另一个化学键 c 涉及对糖磷骨架 0H 基团的亲核攻击 d 以上都正确 答案 d 选出所有有关 snRNA 的正确叙述 类型 选择题 选择 a snRNA 只位于细胞核中 b 大多数 snRNA 是高丰度的 c snRNA 在进化的过程中是高度保守的 d 某些 snRNA 可以与内含子中的保守序列 进行碱基配对 e 以上都正确 答案 e 参与前体 mRNA 剪接的 snRNP 类型 选择题 选择 a 与一组 Sm 蛋白结合 b 含有独特的蛋白 即不存在任何其他 snRNP 的蛋白 c 其 RNA 和蛋白组分都是其作用不可缺少的 d 主要通过蛋白组分与 前体 mRNA 结合 e 以上都正确 答案 a b c 剪接小体的组装 类型 选择题 选择 a 按有序的途径一步步完成 b 涉及 snRNP 与水溶性蛋白 即不是任何 snRNP 组分的蛋白 c 不需要 ATP d 伴随着多次 snRNP 的重组合 e 以上都正确 答案 a b d SR 蛋白 类型 选择题 选择 a 家族中的成员都具有一个或多个精氨酸和丝氨酸丰富区 b 分 别与特异的 RNA 序列结合 c 形成一个蛋白质连接桥 U2AF 和 U1snRNP d 都需要 U1snRNP e 可帮助识别 外显子 f 以上都正确 答案 a c d e 型剪接与前体 mRNA 剪接的相似之处是 类型 选择题 选择 a 两种内含子具有相似的剪接位 点 b 它们都通过向样的机制进行剪接 其中涉及套索中间体 c 都由肋 A 催化进行 d 都需要 Ul snRNP e 都可以在没有蛋白的情况下进行 f 两种内含子都形成精细的二级结构 答案 a b c 可变剪接 类型 选择题 选择 a 与 组成型 剪接的机制完全不同 b 可以从单个基因产生 多种同功蛋白 即添加或缺失少数氨基酸的变异蛋白 c 涉及不同的 5 和 3 剪接位点 d 被用于在不 同组织和不同的发育阶段产生不同的蛋白质 e 可以跨越外显子 也涉及可变外显子或保留内含子 答案 b c d e 多数情况下 剪接发生在同一个 RNA 分子内部 但反式剪接 类型 选择题 选择 a 已被证实 存在于天然和合成的内含子中 b 涉及前体 mRNA 与独立的 SLRNA 间的剪接 c 与顺式剪接的机制完全不 同 d 有时是锥虫与线虫的剪接方式 e 将同一个 5 外显子 SLRNA 剪接到所有 mRNA 上 f 只需要 U1 与 U5snRNP 答案 a b d e tRNA 中的内含子 类型 选择题 选择 a 通过两步转酯反应被切除 b 具有与反密码子互补的 序列 c 都形成相似的二级结构 d 由蛋白酶 核酸内切酶和连接酶 切除 e 在 5f 和 3P 剪接位点的序列 是保守的 答案 b c d 在前体 mRNA 上加多聚腺苷酸尾巴 类型 选择题 选择 a 涉及两步转酯机制 b 需要保守的 AAUAAA 序列 c 在 AAUAAA 序列被转录后马上开始 d 通过一个多组分复合物的逐步组装进行 e 由依赖 于模板的 RNA 聚合酶催化 答案 b d 真核细胞 mRNA 前体的长度由 类型 选择题 选择 a 转录终止位点形成的茎环结构决定其 b 其 3 末端的聚腺苷酸化位点所决定 转录产物在此位点被切割并加上 poly A c 在终止位点与 RNA 聚合酶 结合的终止蛋白决定 d 将所有初始转录产物加工成最终长度的前体 mRNA 的核酸外切酶决定 e 加 帽 聚腺苷酸化及内含子的剪接所决定 答案 b 下列关于 mRNA 降解的正确叙述是 类型 选择题 选择 a 原核 mRNA 的降解由核酸内切酶从核 糖体翻译的后面 5 端开始 b 原核 mRNA 的降解通常由核酸外切酶从 3 5 进行 c 真核 mRNA 的降解 依赖于末端序列中多个特异性失活元件 d 真核 mRNA 的降解依赖于 po1y A 核糖核酸酶的作用 e 所有 的 mRNA 在 5 末端的降解通常涉及核糖核酸内切酶活性 答案 a b c d e 可变剪接能增加转录产物 这些转录产物问的区别在于 类型 选择题 选择 a mRNA 的 5 非转 录区 b mRNA 的编码区 c mRNA 的 3 非转录区 d 上述全是 e 上述全不是 答案 d 在哺乳动物细胞中 RNA 编辑 类型 选择题 选择 a 可以在转录后水平改变一个基因的编码 能力 b 能在小肠细胞中的 apo B mRNA 的中部插入一个终止密码子 在肝细胞中却不能 c 通常使每个 mRNA 都发生很大的变化 d 通过脱氨基可以改变特定的核苷酸 答案 a b d 在锥虫的线粒体中 RNA 编辑 类型 选择题 选择 a 被广泛用于改变许多 mRNA 的编码能力 b 只 在每个 MRNA 上改变单个核苷酸 c 只加上 G 和缺失 G d 由向导 RNA 指导进行 其中向导则 A 与编辑前 mRNA 上被编辑区域相邻的碱基互补 e 所用的向导 RNA 上有一小段区域与被编辑的 mRNA 互补 f 进行 的方向与转录方向相同 答案 a d e 产生单个碱基变化的突变叫 突变 如果碱基的改变产生一个并不改变氨基酸残基编码的 并不 会造成什么影响 这就是 突变 如果改变了氨基酸残基的密码 这就是 突变 这种突变对蛋白 质功能影响程度要根据被改变的氨基酸残基在蛋白质 或 结构中的重要程度 或是与酶的 的密切性来决定 活性变化范围可从 到接近正常 类型 填空题 答案 点 密码子 同义 错义 二级的 三级的 活性位点 零 一种由于蛋白质序列中丢失了 残基引起的突变将会阻止 桥的形成 这种蛋白质更容易 如果在 温度是稳定的而在 温度是不稳定的 将它称为 突变 是 突变的一个例子 类型 填空题 答案 半胱氨酸 二硫 变性 较低的 较高的 温度敏感 条件致死 无义突变是将一种氨基酸的 转变成 密码子 结果使蛋白质链 一个碱基的插入或 叫 突变 由于三联 的移动 突变位置 的整个氨基酸序列都会被改变 上述两种类型的突变 插入和缺失 所产生的蛋白质同 的不同 通常是完全 类型 填空题 答案 密码子 终止 变短 缺失 移码 可读框 下游 野生型 失活 下面所列的是由突变而产生的一些异常表型 A 同时也列出了表型由突变而造成的缺陷的可能原因 B 请尽可能地将 A 项所列的异常表型同 B 项所列的可能原因配对 A 异常表型 B 缺陷可能出现在 a 细菌的营养缺陷型 t 合成途径 b 细菌温度敏感突变体 u 降解途径 c 细菌的诱导酶变成组成酶 v DNA 的修复 d 果蝇的红眼变成白眼 w 转录控制 e 果蝇形成两个胸节 x 细胞分裂控制 f 人的镰状细胞贫血症 y 胚胎发育控制 g 人的原叶啪症 z 蛋白质的稳定性 h 人着色性干皮病 i 苯丙酮尿症 j 人肿瘤的发生 类型 填空题 答案 a 与 t b 与 z c 与 w d 与 t e 与 y f 与 z g 与 t h 与 v i 与 u j 与 x 下面各句是对不同诱变剂作用的叙述 写出相应情况的诱变剂的名称 1 通过同双螺旋的结合 引起 变构 并激活修复性内切核酸酶的诱变剂是 2 引起总染色体的损伤如断裂和转位的诱变剂是 3 取代正常的碱基而掺入到 DNA 中 并通过互变异构引起复制错误的诱变剂是 4 只能够 除去胞哦暖和甲基密嘧啶胞的氨基基团的诱变剂是 5 主要是引起同一条链上的相邻嘧啶间的交 联的诱变剂是 6 主要是在 DNA 双螺旋的形变和链的错排过程中引起插入或缺失的诱变剂是 7 可以除去 DNA 中任何一个带有氨基基团的碱基上氨基基团的诱变剂是 类型 填空题 答案 1 丫啶类染料 2 或 辐射 3 5 溴尿嘧啶 2 氨基嘌呤 4 羟胺 5 紫外线照 射 6 丫啶类染料 7 亚硝酸 原核生物的核糖体 RNA 和 tRNA 相对较稳定并且半衰期长 而 mRNA 却不稳定 很快被降解 请解释这种稳 定性的差异 类型 简答题 答案 答 如果转录物的寿命很长 就不可能通过控制 mRNA 的合成速率来调节基因的活性 另一方 面 如果 tRNA 和 rRNA 的寿命长的话 就更合算 列举两种受调控蛋白控制的 与氨基酸的生物合成有关的操纵子 类型 简答题 答案 答 色氨酸 精氨酸 什么是安慰诱导物 类型 简答题 答案 答 安慰诱导物是一种与天然诱导物结构相似的化合物 它虽然能诱导操纵子表达 但是它不 能被操纵子基因产生的酶分解 在 lac 操纵子中异丙基硫代半乳糖苷 IPTG 是乳糖的类似物能代替异乳糖 作为诱导物 但不能作为 半乳糖苷酶的底物进入代谢途径 葡萄糖是如何影响涉及糖代谢的操纵子 葡萄糖敏感型操纵子 的表达 类型 简答题 答案 答 在缺乏葡萄糖时 cAMP 的水平升高 CAP 蛋白同每一个葡萄糖敏感操纵子中启动子内的 CAP 位点结合 转录作用协同起始 如果有葡萄糖 cAMP 的 水平下降 CAP 蛋白不再结合 转录的速率 协同下降 在大多数细菌操纵子中 结构基因通常紧 在一起并由单个操纵序列 启动子区调控 而在一些例子中结 构基因分散在染色体上 请问这些基因是如何以简单的方式达到协同调节的 类型 简答题 答案 答 每一个结构基因都有它自己的启动子和通用的操纵基因序列 阐述原核生物的转录终止 1 转录终止的两种主要的机制是什么 2 描述翻译怎样能调节转录终止 3 为什么在细菌转录终止中很少涉及到 Rho 因子 4 怎样能阻止转录的终止 类型 问答题 答案 答 原核生物中的转录终止作用概要如下 1 原核生物中两种不同的转录终止机制 在某 一位点不需要其他因子协助仅依赖于内在终止子的终止机制 依赖于肋 因子的终止机制 2 翻译 可通过弱化作用调节转录终止 例如发生在氨基酸生物合成基因的表达中 前导肽的翻译可以调节结构基 因下游的转录 这种调节的重要性充分体现在氨基酸的生物合成中 例如色氨酸 原核细胞中转录和翻译 是同时发生的 正在翻译的核糖体就像在追赶正在转录的 RNA 聚合酶 具有所需氨酰 tRNA 时 核糖体可 将前导序列翻译成前导肽 而在前导开放读码框的终止密码子处终止翻译 新生的 mRNA 自由形成 3 4 茎 环 完全配对 终止结构 所以阻碍了 DNA 指导的 RNA 聚合酶的前进 结构基因的下游转录终止 即发生弱 化现象 若某种氨基酸短缺 则会导致相应的氨酰 tRNA 短缺 核糖体终止在前导可读 框中所短缺的氨基 酸密码子上 2 3 茎环形成抗终止子 这一茎环不是聚合酶的终止信号 它可以防止 3 4 茎环的形成 使结构基因的转录进行下去 3 在原核生物中 转录与翻译是同时进行的 意味着核糖体追赶着 DNA 指 导的 RNA 聚合酶 Rho 因子是一个依赖于 RNA 的 ATP 水解酶 能够在转录过程中将在转录泡中的 RNA DNA 杂合体分开 因此它顺着转录的方向 5 3 追赶 DNA 指导的 RNA 聚合酶 若核糖体正好妨碍了它的前 进 则依赖于肋 因子的终止反应不会发生 4 最为常见的机制是抗终止 参见噬菌体遗传学 抗终 止于是一种能识别终止序列上游抗终止序列 例如 噬菌体的 nut 位点 的蛋白质 它帮助抗终止子所利 用的底物 如 噬菌体基因表达中的 Nus 蛋白 与依赖 DNA 的 RNA 聚合酶的相互作用 通读下游的终止子 序列 复制 DNA 的聚合酶 DNA 依赖的 DNA 聚合酶 也有校正功能 解释为什么 RNA 聚合酶没有这种功能 类 型 问答题 答案 答 在 DNA 水平保持遗传信息的忠实性是至关重要的 因此 DNA 指导的 DNA 聚合酶 具有校正功 能是必不可少的 转录产物与 RNA 复制及 RNA 分子通常半衰期较短 所以转录中的错误可以通过具有天然 降解活性的 RNA 酶进行修复 无功能的产物可以被正确的副本所替换 讨论原核生物基因表达的聚合作用反应定向的重要性 假如核糖体从 3 端到 5 端读它的模板 mRNA 的话 那么将会发生什么情况 类型 问答题 答案 答 原核基因表达在空间和时间上是复杂和高度精细的过程 为了保持反应的自由碰撞 转录 和翻坪的定向是相当重要的 同时发生在两条链的 5 3 方向的环状 DNA 的复制开始减慢 最后停止 在特殊的终止序列上 翻译过程中 核糖体总是追赶着 RNA 聚合酶 由于 mRNA 是单链分子而且容易被降 解 因此翻译不可能发生在 3 5 的方向 概括细菌细胞内的转录过程 类型 问答题 答案 答 转录是通过 RNA 聚合酶 RP 的作用 以一条 DNA 链为模板产生一条单链 RNA 的 过程 步 骤如下 1 与 RP 全酶的结合 一个 RP 全酶分子与待转录的 DNA 编码序列上游的启动 子序列松弛地结 合 图 A7 1 2 起始 RP 往下游移动了几个核苷酸到达启动子的另一段短序列 Pribnow 框 紧 密地与 DNA 结合 DNA 上的启动子区域解链 RNA 便从 Pribnow 框下游的几个核苷酸处开始合成 通常是 DNA 的反义链作为模板 合成几个核苷酸后 因子被释放并被循环使用 以下的步骤不再需要 因子 图 A7 2 3 延伸 四核心酶沿着 DNA 模板移动 使 DNA 解链 与 DNA 模板的下一碱基互补的核苷三磷 酸聚合到链上 RP 继续在 DNA 上移动 RNA 链从模板链被释放出来 DNA 双螺旋重新形成 图 A7 3 4 终止 当所有编码序列被转录后 RP 移到一个终止序列 即终止子 转录复合体解体 RP 和新合成的 RNA 从 DNA 模板脱落下来 答案图片 picture a7 1 jpg 答案图片 picture a7 2 jpg 概括典型原核生物启动子的结构和功能 并解释什么是保守序列 类型 问答题 答案 答 启动于是与 RP 结合和转录起始的特殊序列 典型的原核生物启动子大约长 40 个 核苷酸 并有两个重要的序列 图 A7 4 1 35 区 位于复制起点 1 上游 35 个核苷酸处的 6 核苷酸序列 能被 RNA 聚合酶全酶识别并结合 其中 亚基在识别中起关键作用 因为没有 亚基的核心酶只能随机地结 合到 DNA 上 2 Pribnow 或 10 区 另一个位于 10 处的 6 核苷酸序列 RP 松散地结合到 35 区后 它 沿着 DNA 移动几个核苷酸使 Pribnow 框区域内约 10bp 解链 形成一个紧密结合的 RP DNA 复合体 Pribnow 框使 RP 能够识别 DNA 双链中的反义链 确保转录的链和方向无误 于是 RP 在反义链的 1 碱 基的相对处插入一个核糖核苷三磷酸 起始 RNA 的合成 Pribnow 框具有的保守序列 5 TATAAT 3 有义链 3 ATATTA 5 反义链 通常简写为 TATAAT 保守序列指所有启动子的该部位都有这一序列或十 分相似的序列 3 仅在极少启动子中 Pribnow 框有 1 个或 2 个核苷酸不同 与此相似 35 区有 nGAcA 的 保守序列 答案图片 picture a7 4 jpg 转录如何在基因或基因组末端终止 类型 问答题 答案 答 RNA 合成在一段特定的序列 终止子停止 终止子存在于 DNA 模板和 RNA 转 录产物中 检测 RNA 的转录产物 它与反义链互补 时发现终止子含有两个特殊序列 图 A7 5 1 富含 G C 的反向 重复序列 使新合成的 RNA 形成稳定的茎环结构 2 3 端 5 6 个尿嘧啶残基 注意转录是在 DNA 上 A T 碱基配对的序列内终止的 终止子作用机理如下 1 当 RNA 核心酶 RP 达终止子序列 移动的速 度减低 因为终止子序列富含 G C 而 G C 碱基对的转录速度比 A T 慢得多 2 终止子被转录后 DNA RNA RP 复合物内马上形成茎环结构 阻碍了 RP 分子继续向前移动 3 新合成的 RNA 只以 5 6 个弱的 rU dN 键与 DNA 模板链相连 rU dA 碱基对的稳定性是其他 rN dN 碱基对的二百分之一 使以弱键连接的 RNA DNA 杂合 区域解体 释放 mRNA DNA 和 RP 答案图片 picture a7 5 jpg 1 如何区分由启动子起始转录的 RNA 片段与 5 端被加工过的 RNA 片段 2 证明多肽是从氨基端到羧 基端方向合成的 类型 问答题 答案 答 1 转录中 5 核苷三磷酸聚合到 RNA 链的 3 0H 端 这过程包括释放焦磷酸 即两个 磷酸基 和形成磷酸二酯键 因此 只有 5 端第一个核苷酸会有三磷酸基团 若 RNA 被加工 则 5 端的 核苷酸会被取代 剩下核苷单磷酸末端 2 让 E coli 细胞与 14C 标记的甲硫氨酸 或其他标记氨基酸 共培养 该氨基酸只被掺人延伸中多肽的末端 提取多肽进行检测 标记物能显示最后合成的区域 研 究发现羧基端往往有很高浓度的标记 而氨基端很低 比较 E coli rRNA 和 tRNA 的转录和加工 类型 问答题 答案 答 E coli 有组紧密连锁的 rrn 基因 可大量转录 rRNA 以满足细胞的需要 每个转录单位包 括一个 16S 一个 23S 和一个 5SrRNA 基因 另外 还有一 tRNA 基因在 16S 和 23S 基因之间 一个或两个 tRNA 基因在 5S 基因外 图 A7 6i 剩下的大约有 50 个 tRNA 基因或单独或成串地位于基因组的其他位置上 每一转录单位复合物转录成超过 5500 个核苷酸的前体 rRNA 图 A7 6ii 或前体 tRNA 这些前体必须经过 加工 加工的第一步是核酸内切酶切割前体分子 因此 前体 rRNA 被切割成前体 16S 前体 23S 和前体 5SrRNA 和前体 tRNA 图 A7 6iii 第二步由核酸外切酶切割前体末端 形成 16S 23S 5SrRNA 和 tRnA 独立转录的前体 tRNA 分子被类似地切割 图 A7 6iv 修饰是加工中经常出现的 16S 和 23SrRNA 的某 些核苷酸被甲基化 而 tRNA 的修饰则更为复杂 tRNA 中有 10 到 17 的核苷酸被修饰 如甲基化或脱氨 基 有超过 50 种不同的修饰碱基和稀有碱基 它们都不能正常地进行碱基配对 这也是它们功能的一部 分 因而形成三叶草结构的非配对环 tRNA 分子都有 5 CCA OH3 末端 这一序列非常重要 因为末 端的 A 是与氨基酸结合的位点 有时 这一序列是初级转录物的一部分 有时则在完全加工后通过酶促添 加 答案图片 picture a7 6 jpg 区别可诱导和可阻遏的基因调控 类型 问答题 答案 答 在可诱导的系统中 操纵子只有在诱导物存在时才开放 没有诱导物时阻碍物结合 在操 纵子上阻止结构基因的转录 存在诱导物时 它与阻遏物结合 使之变构不再与操纵子结合 打开操纵子 酶的诱导是分解途径特有的 诱导物就是酶的底物或者底物的类似物 在可阻碍系统中操纵子被终产物 所关闭 不存在终产物时 阻碍物不能结合到操纵子上 因此操纵子开放 存在终产物时 它结合到阻碍 物上 改变后者的构象 使其能结合到操纵子上 关闭操纵子 酶阻碍是合成代谢的特点 衰减作用如何调控 E coli 中色氨酸操纵子的表达 类型 问答题 答案 答 衰减作用根据 tRNATrp 的数量去调节 Trp 操纵子的表达 而 tRNATrp 的数量又取决于细胞 中 Trp 的水平 Trp 操纵子 mRNA 前导序列很长 包括了编码一个长 14 个氨基酸的多肽所需的全部遗传信 息 包括一个 AUG 起始密码和一个 UGA 终止密码 这个多肽含有两个相邻的 Trp 残基 因此色氨酰 tRNA 对前导肽的翻译是必不可少的 衰减作用发生的必要条件是 1 翻译产生前导多肽 2 转录和翻译的偶 联 这样 当 RNA 聚合酶转录前导序列的同时核糖体就紧接着结合到新生的 mRNA 上翻译产生前导肽 mRNA 的前导序列包括两对相似的反向重复序列 图 A7 7 中用 1 2 3 和 4 表示 序列 2 与序列 1 和 3 部 分互补 这样 1 2 或 2 3 或 3 4 或 1 2 和 3 4 都能通过碱基配对形成茎环结构 由序列 3 和 4 配对形成 的茎环结构与 Trp 操纵子的终止子基本相同 和终止子一样 在其茎的 3 一侧具有 7 个连续的 U 形成的 尾巴 当形成这种衰减子结构时 它就能像终止子一样使转录终止 注意到两个 Trp 密码位于序列 1 内 而且前导肽的终止密码在序列 l 和 2 之间 这样 如果色氨酸的量是充足的 那么 tRNATrp 的含量也能 够使前导肽的翻译进行到终止密码 UGA 结合的核糖体覆盖了 l 和 2 两个区域 这样 1 和 2 2 和 3 两个 序列就不能形成茎环结构 这就使 3 4 两个序列形成衰减子环并起到终止子的作用 导致 RNA 聚合酶分 子脱离 DNA 模板 另一方面 如果色氨酸缺乏 那么存在的色氨酰 tRNA 也很少 导致核糖体停止在两个 Trp 密码之前 这样核糖体仅盖住区域 l 并在序列 4 被转录之前 序列 2 和序列 3 形成茎环结构 这个 结构的形成阻止了序列 3 与序列 4 形成终止子结构 于是 出现通读 切操纵子的其他部分被继续转录 事实上 是 mRNA 上核糖体所在的位置决定 mRNA 的二级结构和衰减作用是否发生 答案图片 picture a7 7 jpg 试证明一个基因中只有一条 DNA 链作为模板被转录 类型 分析题 答案 答 若基因两条链均被转录 而 RNA 聚合酶只能以 5 3 方向合成 所以两条 DNA 链会以 相反方向转录 两信使携带着彼此互补的反向核苷酸序列 编码不同的多肽 虽然某些 DNA 顺序能被双方 向转录 但这不是常见现象 最早的明确证据是通过研究噬菌体 SP8 感染枯草杆菌 Bacillus subtilis 得到的 SP8 的 DNA 很特别 一条链 重链 富含嘌呤 另一链 轻链 则富含嘧啶 若把双链 DNA 温和加 热 两条链分离 即 DNA 变性 可用密度梯度离心分离两条链 1963 年 Julius Marmur 和 Paul Doty 用 SP8 感染枯草杆菌细胞后提取 RNA 发现它只能与噬菌体 DNA 的 重 链杂交 即互补配对形成 DNA RNA 杂合分子 而不会与轻链杂交 显而易见 信使只可以与一条 DNA 链 重链 互补 因而 DNA 双链中只有 一条链作为转录的模板 图 A7 8 Marmur 和 Doty 很幸运地选用 SP8 做实验 因为它的全部基因都是同 一条 DNA 链中转录而来 而另一些噬菌体 包括 T4 和 噬菌体 部分基因由一条链转录而其他基因则由 另一条链转录 因此若用这些噬菌体而不是 SP8 做实验 则不能成功地说明问题 答案图片 picture a7 8 jpg 经过测序分析 欲克隆的一段 DNA 序列如下 GAATTCCGGCGGCGGGGTTTTCATTATTATGATCGTTGACATGGGACAAGGGGCTCCTATAATAGGTGCATTTGTAGGGGATGTGGCCACAT GATAGCGCGTCGAGGCATTCAGGACCGATATTGTCATATTGCCAGCATGCTGCAGCGCGCCAACTTAGTTACAACTTATACGATGATTTTAA AAAAAAGAATATAAATAGCCATCCACCCGAAAGACCACCGCAAGTATCGGTACGATCGTACCAGCACACACCACAGTCGCCAGTCTGTTACC AAATAATAAAGTTGATAATTAATTCACATCTACCTGGGTAACCCAGGTAGATGTGAATTTTTAGAATTC 这段序列被克隆到某多拷 贝质粒的一个 EcoRI 限制性位点 并表达了一个小肽 请找出这段序列中所含有的以下几个功能位点 1 两个 EcoRI 位点 2 一个启动子 3 一个转录起始位点 4 一个转录终止子 5 一个核糖体结合 位点 6 一个翻译起始密码子 7 一个翻译终止子 另请标出相应的调控序列及编码区的氨基酸 类型 分析题 答案 答 这些序列及编码区的氨基酸序列是 GAATTCCGGCGGCGGGGTTTTCATTATTATGATCGTTGACATGGGACAAGGGGCTCCTATAATAGGTGC EcoRI 43 35 10 ATTTGTAGGGGATGTGGCCACATGATAGCGCGTCGAGGCATTCAGGACCGATATTGTCATATTGCCAGC 1 S D M I A R R G I Q D R Y C H I A S ATGCTGCAGCGCGCCAACTTAGTTACAACTTATACGATGATTTTAAAAAAAGAATATCAAATAGCCATC M L Q R A N L V T T Y T M I L K K E Y Q I A I CACCCGAAAGACCACCGCAAGTATCGGTACGATCGTACCAGCACACACCACAGTCGCCAGTCTGTTACC H P K D H R K K Y R Y D R T S H H S R Q S V T AAATAATAAAGTTGATAATTAATTCACATCTACCTGGGTAACCCAGGTAGATATGAATTTTTAGAATTC K EcoRI 分析比较细菌转座子的结构与特点 类型 分析题 答案 答 1974 年 随着发现与抗生素抗性有关的基因可以在质粒与细菌的染色体之间转移 科学 家发现了转座子 转座子比 IS 元件大很多 一般为 2 20kb 它们至少含有一个基因 给宿主带来可遗 传的标记 一般是对一种或多种抗生素的抗性 这是一种非常有用的性质 因为每种质粒可以用一种转 座子 标记 这样通过对药物的抗性表型可以简单地检测质粒的存在和转移 同样 可以轻易地观察到 转座 转座子 Tn5 图 A8 2 长 5 7kb 是一种结构最简单的转座子 它由三个成分组装而成 一个长中心 区 2 7kb 含有卡那霉素的抗性基因 两端为一对 IS 元件 每个长 1 5kb 方向相反 其他的转 座 子两端为不同的 IS 元件 有时两个 IS 同向 这些转座子的转座类似 IS 元件 转座过程中宿主的一 个序列或 DNA 靶位点被复制 发生转座首先是因为任意一个 IS 序列或两个 IS 序列同时起作用 编码一个 转座酶 在某些元件中 如 Tn5 一个 IS 只有部分功能 不能编码一个有活性的转座酶 其次 转座子两 端通常有一对与 IS 特异相应的反向重复序列 无论 IS 元件是正向还是反向的 这些末端重复序列都存在 还有一种可能性 任一对 IS 元件可以相互作用使它们之间的任意序列转座 这样任一个基因都可以在两 端连上两个同样的 IS 元件成为转座子 这个性质已被