生物科学复习题答案

一、名词解释基因基因是核酸分子中储存遗传信息的基本单位，是核酸分子中由特定的核苷酸按照一定的碱基顺序排列而形成的具有一定功能的片段，是RNA序列和蛋白质多肽链顺序相关遗传信息的基本存在形式，以及表达这些信息所需要的全部核苷酸序列。外显子结构基因中参与编码蛋白质的序列称为外显子。内含子结构基因中不参与编码蛋白质的序列称为外显子。启动子启动子是一段特定的直接与RNA聚合酶及其转录因子（或其他蛋白质）相结合、决定基因转录起始与否的DNA序列。增强子增强子是一段与转录有关的短DNA序列，它可以特异性的与转录因子结合，增加转录结构基因的RNA聚合酶分子的数量，使启动子发动转录的能力大大增强。终止子终止子是结构基因下游3端的一段DNA序列，由AATAAA和一段回文序列组成，在转录中提供终止信号，使转录作用终止。基因组细胞或生物体中，一套完整的单倍体遗传物质的总和称为基因组。核酸杂交核酸杂交（NUCLEICACIDHYBRIDIZATION）指序列互补的单链DNA和DNA、DNA和RNA、RNA和RNA，根据碱基配对原则，借助氢键相连而形成双链杂交分子的过程。菌落原位杂交菌落原位杂交是在组织或细胞水平，使用标记探针与细胞内DNA或RNA杂交的方法。聚合酶链式反应（PCR）CDNA文库CDNA文库CDNALIBRARY）是指某一生物特定器官或特定发育阶段的细胞内总MRNA，应用逆转录酶逆转录成CDNA，以此构建的重组DNA克隆群称为CDNA文库。转录因子在真核细胞核中，能够协助RNA聚合酶转录RNA的蛋白质被统称为转录因子。RNA编辑RNA编辑（RNAEDITING是指在MRNA水平上，通过核苷酸的缺失、插人或替换而改变遗传信息的过程。SD序列在细菌的MRNA起始密码子AUG上游约10个碱基左右的位置，通常含有一段富含嘌呤碱基的六聚体序列（AGGAGG），它与原核生物核糖体小亚基16SRRNA3端富含嘧啶的短序列（UCCUCC）互补，从而使MRNA与小亚基结合。药物基因组学药物基因组学（PHARMACOGENOMICS）是研究遗传变异与药物反应相互关系的一门学科，是以提高药物的疗效及安全性为目标药物反应的个体差异不同个体对同一药物同一剂量的反应存在量与质的差别，被称之为个体差异。外源基因的表达利用细胞内相关酶系及其调控系统，将外源基因转录成MRNA，进而翻译成肽链或加工成活性蛋白质的过程，称之为基因的表达（简称表达）。二、填空题PCR技术的原理模拟DNA的体内复制，只是在体外提供DNA合成的条件模板DNA、寡核苷酸引物、DNA聚合酶、合适的缓冲液系统和DNA变性、复性及延伸的温度与时间等。DNA复制的一般特征半保留复制、半不连续复制、双向复制。外源基因表达的基本过程目的基因的获得、目的基因与表达载体的重组、重组表达载体导入宿主细胞及其筛选与确认、目的基因表达。DNA内源性的损伤包括DNA复制错误、碱基互变异构形成的错配、自发的化学变化、氧化作用损伤碱基。大肠埃希菌（ECOLI）的RNA聚合酶全酶由核心酶、因子两部分组成。真核生物初级转录产物的成熟主要在细胞核内进行，成熟过程包括核苷酸的部分水解、剪接反应、链末端的“加帽”和“加尾”，以及核苷酸的修饰等。蛋白质的生物合成体系极其复杂合成原料是20种氨基酸；合成的模板是MRNA；蛋白质合成的搬运工具是TRNA；合成的场所是核糖体等。肽链延伸过程中的核糖体循环包括进位、成肽、转位三个阶段。PCR技术的基本反应由变性、退火、延伸三个步骤组成。HNRNA与MRNA之间的差别主要有两点（HNRNA在转变为MRNA的过程中经过剪接）、（MRNA的5末端被加上一个M7PGPPP帽子），（在MRNA3末端多了一个多聚腺苷酸POLYA尾巴）。原核生物的核糖体由_30S_小亚基和_50S_大亚基组成，真核生物核糖体由_40S_小亚基和_60S_大亚基组成。肽链合成终止时，_终止因子_进人“A”位，识别出_终止密码子_，同时终止因子使_肽基转移酶_的催化作用转变为_水解作用_。蛋白质的生物合成是以_MRNA_为模板，以_氨酰TRNA_为原料直接供体，以_核糖体_为合成杨所。原核细胞DNA的甲基化位点主要是在（GATC）序列上。乳糖操纵子含Z、Y、A三个结构基因，分别编码_半乳糖苷酶_、_渗透酶_、和_硫代半乳糖苷乙酰转移酶_。启动子中的元件通常可以分为两种（核心启动子元件）和（上游启动子元件）。能形成DNARNA杂交分子的生物合成过程有_转录_、_逆转录_。形成的分子基础是_碱基互补配对_。DNA复制中，_前导_链的合成是_连续_的，合成的方向和复制叉移动方向相同；_后随_链的合成是_不连续_的，合成的方向与复制叉方向相反。用于RNA生物合成的DNA模板链称为_反意链_或_负链_。同原核基因一样，_转录_起始是真核基因表达调控的主要环节。DNA生物合成的方向是_53_，冈奇片段合成方向是_53_。在可转录的基因序列内部有一些非编码序列称_内含子_，编码序列则称外显子_。基因表达是指生物基因组中结构基因经过_转录_及_翻译_等一系列过程，合成特定产物，进而发挥其特定生物学功能的全过程。在可转录的基因序列内部有一些非编码序列称_内含子_，编码序列则称外显子_。基因表达是指生物基因组中结构基因经过_转录_及_翻译_等一系列过程，合成特定产物，进而发挥其特定生物学功能的全过程。原核细胞的起始氨基酸是_甲酰甲硫氨酸_，起始氨酰TRNA是_甲酰甲硫氨酰TRNA_。原核细胞核糖体的_小_亚基上的16SRRNA_协助辨认起始密码子。肽基转移酶在蛋白质生物合成中的作用是催化肽键_形成和_肽酰TRNA_的水解。SSB的中文名称_单链DNA结合蛋白_，功能特点是_使单链保持伸长状态_。DNA与RNA在组成成分上的基本区别包括，DNA含有脱氧核糖、T，而RNA含有核糖、U。RNA主要包括TRNA、MRNA、RRNA、共三种。基因表达主要生成RNA、蛋白质。三、选择题1、结构基因的编码产物不包括CA、SNRNAB、HNRNAC、启动子D、转录因子2、已知某MRNA的部分密码子的编号如下A127128129130131132133GCGUAGCUCUAACGGUGAAGC以此MRNA为模板，经翻译生成多肽链含有的氨基酸数目为A、127B、128C、132D、1303、真核生物基因的特点是DA、编码区连续B、多顺反子RNAC、内含子不转录D、断裂基因4、关于外显子说法正确的是DA、外显子的遗传信息可以转换为蛋白质的序列信息B、外显子转录后的序列出现在HNRNA中C、外显子转录后的序列出现在成熟MRNAD、以上都对5、断裂基因的叙述正确的是BA、结构基因中的DNA序列是断裂的B、外显子与内含子的划分不是绝对的C、转录产物无需剪接加工D、全部结构基因序列均保留在成熟的MRNA分子中6、原核生物的基因不包括AA、内含子B、操纵子C、启动子D、终止子7、原核和真核生物的基因都具有DA、操纵元件B、顺式作用元件C、反式作用因子D、RNA聚合酶结合位点8、原核生物不具有以下哪种转录调控序列AA、增强子B、终止子C、启动子D、操纵元件9、顺式作用元件的本质是BA、蛋白质B、DNAC、MRNAD、RRNA10、真核生物的启动子不能控制哪个基因的转录DA、SNRNAB、HNRNAC、5SRRNAD、16SRRNA11、增强子是DA、一段可转录的DNA序列B、一段可翻译的MRNA序列C、一段具有转录调控作用的DNA序列D、一种具有调节作用的蛋白质因子12、POLY（A）加尾信号存在于BA、I类结构基因及其调控序列B、II类结构基因及其调控序列C、III类结构基因及其调控序列D、调节基因13、能编码多肽链的最小DNA单位是CA、内含子B、复制子C、转录子D、操纵子14、有关MRNA的叙述正确的是CA、HNRNA中只含有基因编码区转录的序列B、在3端具有SD序列C、MRNA的遗传密码方向是53D、在细胞内总RNA含量中所占比例很大15、关于开放读框叙述正确的是AA、是MRNA的组成部分B、内部有间隔序列C、靠近5端含有翻译起始调控序列D、由三联体反密码子连续排列而成内部16、真核细胞MRNA的合成不涉及AA、生成较多的稀有碱基B、3端加POLY（A）尾巴C、5端加帽子D、选择性剪接17、有关遗传密码的叙述正确的是BA、一个碱基的取代一定造成它所决定的氨基酸的改变B、终止密码是UAA、UAG和UGAC、连续插入三个碱基会引起密码子移位D、遗传密码存在于TRNA中18、密码子是哪一水平的概念DA、DNAB、RRNAC、TRNAD、MRNA19、不能编码氨基酸的密码子是AA、UAGB、AUGC、UUGD、GUG20、遗传密码的摆动性常发生在AA、反密码子的第1位碱基B、反密码子的第2位碱基C、反密码子的第3位碱基D、ABC21、TRNA携带活化的氨基酸的部位是DA、反密码环B、TC环C、DHU环D、CCA22、哺乳动物核糖体大亚基的沉降常数是DA、30SB、40SC、50SD、60S23、哪种情况会导致移码突变CA、倒位B、颠换C、插入一个碱基D、连续缺失三个碱基24、原核生物的基因组主要存在于CA、质粒B、线粒体C、类核D、核糖体25、关于真核生物结构基因的转录，正确的说法是BA、产物多为多顺反子RNAB、产物多为单顺反子RNAC、不连续转录D、对称转录E、新生链延伸方向为3526、下列有关真核生物结构基因的说法不正确的是BA、结构基因大都为断裂基因B、结构基因的转录是不连续的C、含大大量的重复序列D、结构基因在基因组中所占比例较小27、染色体中遗传物质的主要化学成分是（C）A、组蛋白B、非组蛋白C、DNAD、RNA28、合成冈崎片段不需要EA、DNTPB、NTPC、引物酶D、DNA聚合酶E、DNA连接酶29、DNA复制时，模板序列是5TAGA3，将合成下列哪种互补结构AA、5TCTA3B、5ATCA3C、5UCUA3D、5GCGA3E、5AGAT330、DNA是以哪种链进行复制的BA、冈崎片段B、两条亲代链C、前导链D、随后链31、DNA半保留复制时需要BA、DNA指导的RNA聚合酶B、引物酶C、延长因子D、终止因子32、DNA半保留复制不涉及DA、冈崎片段B、引物酶C、DNA聚合酶D、氨基酰TRNA合成酶33、复制起点富含哪种碱基时易被与复制有关的酶和蛋白质识别BA、GCB、ATC、AGD、CTE、TG34、若使15N标记的大肠杆菌在14N培养基中生长2代，提取DNA，则14N15N杂合DNA分子与14NDNA分子之比为AA、11B、12C、13D、21E、3135、ECOLI的RNA聚合酶中，辨认转录起始点的组分是BA、核心酶B、C、D、36、真核生物中，RNA聚合酶的转录产物是EA、45SRRNAB、5SRRNAC、TRNAD、U6SNRNAE、HNRNA37、RNA聚合酶保护法可以分析基因的哪一区段CA、操纵子B、顺反子C、启动子D、增强子E、反应元件38、真核生物类基因的启动子核心序列通常位于AA、25区B、10区C、35区D、1区E、10区39、下列物质中，能够辅助真核生物的RNA聚合酶结合启动子的是CA、起始因子B、增强子C、转录因子D、因子40、RNA编辑的方式是DUACUAGGCA、B、C、D、41、蛋白质的生物合成不需要BA、RNAB、剪切因子C、分子伴侣D、GTP42、原核生物的核糖体大亚基是CA、30SB、40SC、50SD、60S43、活化后的氨基酸才能与TRNA结合，每个氨基酸的活化过程需要消耗几个高能磷酸键BA、1B、2C、3D、444、原核生物的翻译起始阶段，帮助FMETTRNA结合AUG的是AA、IF2B、IF1C、EIF2D、EIF345、SD序列与下列哪种RRNA相互作用CA、5SB、23SC、16SD、58S46、原核生物肽链合成的延长阶段，使氨基酰TRNA进入A位的蛋白质因子是CA、EF1B、EF2C、EFTD、EFG47、蛋白质合成时，每增加1个肽键至少需要消耗几个高能磷酸键DA、1B、2C、3D、448、具有酯酶活性并能释放新生肽链的蛋白质因子是CA、RF3B、RRC、转肽酶D、转位酶49、引导新生多肽链靶向输送到细胞核的核酸序列是BA、SIGNALPEPTIDEB、NLSC、KDELD、MLSE、SD50、乳糖操纵子中，能结合别位乳糖（诱导剂）的物质是CA、ARACB、CAMPC、随遏蛋白D、转录因子E、CAP51、下列哪一项不是转录的原料AA、TTPB、ATPC、CTPD、GTP52、转录时模板与产物之间不存在的碱基对应关系是AA、ATB、TAC、AUD、CG53、ECOLIRNA聚合酶的核心酶含有的亚基是DA、B、C、D、54、原核生物MRNA的SD序列可以结合哪种核糖体组分AA、30S亚基B、40S亚基C、50S亚基D、以上都不对55、在翻译起始阶段发挥作用的蛋白质因子是AA、IFB、EFC、RFD、RRE、转肽酶56、原核生物中，某种代谢途径相关的几种酶类往往通过何种机制进行协调表达BA、顺反子B、操纵子C、转录因子D、衰减子E、RNAI57、大肠杆菌的乳糖操纵子模型中，与操纵基因结合而调控转录的是AA、阻遏蛋白B、RNA聚合酶C、调节基因D、CAMPCAPE、启动子58、确切地讲，CDNA文库包含DA、一个物种的全部基因信息B、一个物和的全部MRNA信息C、一个生物体组织或细胞的全部基因信息D、一个生物体组织或细胞所表达MRNA信息59、在分子生物学领域，重组DNA技术又称DA、酶工程B、蛋白质工程C、细胞工程D、基因工程60、催化聚合酶链式反应的酶是CA、DNA连接酶B、反转录酶C、TAQDNA聚合酶D、DNA聚合酶I61、用作探针的DNA分子必须AA、在杂交前变性B、在杂交前复性C、长于30个核苷酸D、短于30个核苷酸62、同位素标记探针检测硝酸纤维素膜（NC）上的DNA分子叫做AA、SOUTHERNBLOTTINGB、NORTHERNBLOTTINGC、WESTERNBLOTTINGD、蛋白质印迹63、关于基因操作中目的基因的描述，错误的是DA、研究的目标基因B、需要研究其功能的基因C、需要克隆的基因D、有重要功能的基因64、CDNA文库的建立需要CA、逆转录酶、DNA模板B、依赖DNA的DNA聚合酶、MRNA模板C、逆转录酶、MRNA模板D、依赖RNA的DNA聚合酶、TRNA模板65、目前常用于基因表达的宿主细胞包括DA、ECOLIB、哺乳动物细胞C、酵母细胞D、以上都对66、质粒DNA导入细菌的过程称为AA、转化B、转染C、感染D、传染67、DNA双链状态下属于完全回文结构的序列是CA、CGTGGTGCB、CGTGCGTGC、CGTGCACGD、GACTCTGAE、CTGAGATC68、相对载体而言，插入的DNA片段称为CA、筛选基因B、可调节基因C、外源DNAD、CDNA69、聚合酶链式反应扩增的DNA大小取决于BA、DNA聚合酶B、引物C、模板D、循环次数E、三磷酸脱氧核苷70、PCR的特点不包括DA、只需微量模板B、变性、复性、延伸三个步骤循环进行C、扩增产物量大D、底物必须标记71、基因工程中常用的限制性核酸内切酶是BA、I型酶B、型酶C、型酶D、I、型酶72、DNA分子上特异识别和结合RNA聚合酶的部位是AA、启动子B、终止子C、操纵子D、衰减子73若某质粒带有LACZ标记基因，那么与之相匹配的筛选方法是在筛选培养基中加入【D】A半乳糖B异丙基巯基半乳糖苷（IPTG）C蔗糖D5溴4氯3吲哚基D半乳糖苷（XGAL）74、D限制性核酸内切酶是由细菌产生的，其生理意义是A修复自身的遗传缺陷B促进自身的基因重组C强化自身的核酸代谢D提高自身的防御能力75用下列方法进行重组体的筛选，只有C说明外源基因进行了表达。ASOUTHEM印迹杂交BNORTHEM印迹杂交CWESTERN印迹D原位菌落杂交76、C下列哪一种酶作用时需要引物A限制酶B末端转移酶C反转录酶DDNA连接酶四、简答、问答题阐述大肠杆菌乳糖操纵子模型（从其结构、葡萄糖和乳糖的存在与否的条件下操纵子的表达情况等方面加与阐述）1、乳糖操纵子的结构大肠埃希菌乳糖操纵子含有Z、Y、A三个结构基因，分别编码半乳糖苷酶、通透酶和乙酰基转移酶。此外，在结构基因上游还含有一个操纵序列（OPERATOR,O）、一个启动序列（PROMOTER,P）、一个分解代谢物基因激活蛋白（CATABOLITEGENE、ACTIVATORPROTEIN,CAP）结合位点，以及一个调节基因（INHIBITORGENE,I）等。操纵序列O、启动序列P和CAP结合位点构成了LAC操纵子的调控区。调节基因I在调控区上游，具有独立的启动序列，编码一种阻遏蛋白，与操纵序列O结合，使LAC操纵子处于关闭状态。2、CAP的正性调节与阻遏蛋白的负性调节，两种机制是相辅相成、互相协调的关系。两种机制的协调作用可因葡萄糖和乳糖的存在与否分为如下4种情况葡萄糖存在，乳糖不存在。此时阻遏蛋白与O序列结合，并且没有CAP的正性调节作用，基因处于关闭状态。葡萄糖和乳糖均存在。葡萄糖存在，AMP浓度低，CAMP不能与CAP有效结合，CAP不能发挥正性调节作用，LAC操纵子转录水平很低。此时细菌优先利用葡萄糖。而这种葡萄糖对LAC操纵子的阻遏作用被称为分解代谢阻遏（CATABOLICREPRESSION）。乳糖存在，葡萄糖不存在。此时，阻遏蛋白与O序列解聚，且有CAP的正调控作用，LAC操纵子被快速开启，LAC操纵子的转录活性最强。葡萄糖和乳糖均不存在。此时，阻遏蛋白封闭O序列，CAP的正性调节也难以发挥作用，LAC操纵子处于关闭状态，而此时的大肠埃希菌则可能通过表达另外的操纵子，寻求利用环境中存在的其他能源物质的能力。阐述色氨酸操纵子的转录调控机制（包括色氨酸操纵子的结构、阻遏蛋白的调控作用及衰减调节机制）。答1、色氨酸操纵子包含TRPE、TRPD、TRPC、TRPB和TRPA五个结构基因，分别编码色氨酸合成通路中所需要的酶蛋白。结构基因上游依次是前导基因（TRPL）、操纵序列（O）和启动序列（P，三者构成了操纵子基因的转录调控区；而转录调控区上游还有调节基因（TRPR，编码阻遏蛋白。2、色氨酸操纵子的转录调控机制色氨酸操纵子负责大肠埃希菌色氨酸的合成，其转录过程受阻遏和衰减双重机制的调控。阻遏蛋白的调控作用色氨酸操纵子是一种阻遏型操纵子。当色氨酸浓度高时，色氨酸与阻遏蛋白结合，引起阻遏蛋白构象变化，并使之与操纵子的O序列结合，阻遏转录；而当色氨酸浓度低或较低时，色氨酸不能与阻遏蛋白结合，阻遏蛋白也不能与操纵子的O序列结合，转录进行。但根据色氨酸浓度是否处于临界状态，操纵子的转录，因衰减子的作用，又有两种截然不同的情况。色氨酸操纵子转录的衰减调节色氨酸操纵子转录的衰减调节与前导基因TRPL有关。前导基因TRPL位于结构基因TRPE与O序列之间，长度162BP，其中第2779碱基编码由14个氨基酸组成的前导肽，并且第10、11位的两个密码子均编码色氨酸。前导基因TRPL的MRNA分成4段，14个氨基酸的编码区位于序列1，而序列3既可与序列2配对又可与序列4配对，形成茎环结构，但只有序列3与序列4形成茎环结构时，才能终止转录，是衰减子的核心部分。色氨酸操纵子的衰减调节、前导基因的转录过程、前导肽的翻译过程相互偶联，密切相关。当色氨酸的浓度较低，但还处于临界状态以上时，色氨酸的供应尚及时，在前导肽约翻译过程中，核蛋白体会很快覆盖序列1与序列2，则序列3与序列4有机会互补，形成衰减子（ATTENUATOR，对前方的转录复合物的稳定性产生不利影响，一条短的不成熟的MRNA链会从转录复合物中被拖扯下来，转录终止。而当色氨酸十分缺乏时，前导肽的翻译因为色氨酸的供应不及时而受阻，序列2和序列3有机会形成发夹结构，阻止了序列3与序列4形成发夹结构，即衰减子不能形成，转录继续进行下去，最终转录出一条完整的MRNA链，促进色氨酸合成酶蛋白表达，促进色氨酸合成，满足细菌代谢的需要。产生药物效应个体差异的主要原因是什么答产生药物效应个体差异的主要原因，可归因于非遗传因素和遗传因素两大方面。非遗传因素主要包括药物学因素，药物相互作用，个体的生理状态、心理状态，患者的年龄、性别、生活环境和营养因素等；遗传因素是来自机体本身的信息，是个体遗传背景的差异，包括与药物代谢动力学和药物效应动力学相关的基因的组成、结构及功能状态。原核生物与真核生物启动子的主要差别原核生物TTGACATATAAT起始位点3510真核生物增强子GCCAATTATAA5MGPP起始位点1107025从P糖蛋白的角度说明为什么会产生多药耐药性答P糖蛋白的结构与功能P糖蛋白（PGLYCOPROTEIN,PGP）由MDR1编码，定位于细胞膜，人的PGP相对分子量170KD，故又名P170。PGP对内源性或外源性物质的吸收、分布、排泄起关键性作用，其正常生理功能与内分泌调节及解毒有关。当药物顺浓度梯度进人细胞，在能量作用下，进入胞内的药物通过“药泵”作用被泵出，使胞内药物浓度降低。如此反复，胞内的药物不断被泵出，是产生多药耐药（MDR）的重要机制之一。它能够转运大量的化学结构不同的化合物，如抗癌药物秋水仙碱和长春碱、作用于心脏的地高辛和奎尼丁、肾上腺素受体拮抗剂等。第一章基因与基因组1、列表说明原核生物基因组和真核生物基因组的异同点答原核生物基因组和真核生物基因组的相同点都由脱氧核糖核苷酸通过3,5磷酸二酯键项目原核生物基因组真核生物基因组DNA的数目基因组通常仅由一条环状双链DNA分子组成真核生物的基因组DNA都是双链线状且往往不是一条，除此之外还包括细胞器基因组基因的连续性基因是连续的，编码序列一般不会重叠，结构基因与调控序列以操纵子的形式组织在一起大多数真核生物的结构基因为断裂基因，并受一系列顺式作用元件的调控转录产物结构基因的转录产物为多顺反子，结构基因的转录产物为单顺反子重复序列、编码序列基因组中重复序列很少，结构基因多为单拷贝，编码区在基因组中所占的比例远远大于真核基因组而小于病毒基因组基因组内非编码的序列远远多于编码区，真核生物基因组中含有大量重复序列和基因家族可移动的DNA细菌基因组中存在可移动的DNA序列基因组中也存在一些可移动的遗传因子端粒无基因组DNA的末端都有一种称为端粒的特殊结构2、阐述真核生物基因的结构、分类、功能。答（1）、以真核生物的结构基因为例，基因由编码序列和非编码序列两部分组成，编码序列在DNA中是不连续的，被非编码序列隔开，因此称为断裂基因。单个基因的组成结构中，,除了结构基因的编码序列外，还包括对结构基因的表达起调控作用的区域（启动子、增强子、终止子等）。2分类的依据很多，按基因的最终产物可分为编码蛋白质的基因,编码RNA的基因按蛋白质的功能可分为结构基因,调节基因。基因的基本功能包括三个方面储存生物性状的遗传信息即利用4种碱基的不同排列荷载遗传信息。遗传信息传递通过复制将所有的遗传信息稳定和忠实地遗传给子代；生物体的遗传性和变异性同时存在，以适应环境条件的变化，生物的遗传性是基因稳定性的表现，变异性是基因突变的表现，变异性维持了生物进化并产生了生物多样性。作为基因表达的模板；基因表达是基因所携带的遗传信息表达出表型的过程。第二章DNA的复制、损伤与修复1、DNA的复制有哪些特征答（1）半保留复制DNA复制是一个半保留复制（SEMICONSERVATIVEREPLICATION）的过程，即以原来的DNA作为模板，以碱基配对的形式合成一个与原来DNA完全相同的DNA分子，然后在细胞分裂时将两个DNA分子分配到两个子代细胞中去，使两个子代细胞携带与母代细胞完全相同的遗传信息。（2）双向复制大多数原核和真核生物及许多病毒DNA时进行双向复制。少数为单向复制（如COLE1）、不对称的双向复制（如枯草杆菌）。（3）半不连续复制一条链上的DNA在DNA聚合酶的作用下从53方向连续合成一条长的DNA链而另一条链上的DNA合成是不连续的，即先合成一段段短的DNA片段再将这些短片段连接成DNA长片段，称为半不连续复制。2、简述DNA复制的过程。答以原核细胞为例，DNA的复制分为复制的起始、延长和终止、复制的起始复制原点具有特殊碱基序列，这种序列能被复制启动蛋白（REPICATIONINITIATORPROTEIN）识别，如大肠埃希菌中DNAA。启动蛋白招募其他蛋白解开DNA双链，形成复制叉，起始复制。复制的延长DNA子链延长的过程对于两条模板链是不同的。复制叉从3向5方向移动。由于DNA聚合酶合成方向只能从5到3，所以一条DNA模板链能从5到3方向连续合成DNA子链，这条链称为先导链。先导链的合成过程为首先由引物酶在复制原点合成一段RNA,1060个核苷酸，然后由DNA聚合酶在引物的3端加上一个个脱氧核苷酸。另一条方向相反的模板链，以不连续的DNA片段形式合成DNA子链，称为后随链，后随链形成多个引物，这些引物从5到3方向延伸，合成一段段约几百个脱氧核苷酸的DNA片段，即为冈崎片段。冈崎片段合成完毕，RNA引物被除去，由DNA聚合酶廷伸填补去除引物后产生的空缺，最后由DNA连接酶封闭缺口，完成DNA子链的复制。、复制的终止当复制叉移动到复制终点，复制终止。原核细胞的复制终点是一段20BP的核苷酸序列，该序列结合TUS蛋白，形成TUSTER复合物阻止复制叉前进。3、简述损伤、修复类型，及其在药物研究中的应用。答损伤包括内源性的损伤（如DNA复制错误、自发的化学变化、碱基互变异构形成的错配、氧化作用损伤碱基等）和外源性的损伤（如物理因素紫外线等；化学因素碱基类似物5溴尿嘧啶等，碱基修饰剂亚硝酸、羟胺、原黄素等）（2）DNA修复包括复制修复（如尿嘧啶糖基酶系统、错配修复、无嘌呤修复）、损伤修复（如光复活修复、甲基转移酶、切除修复）、复制后修复（如SOS修复）、/限制与修饰（如细菌内的甲基化酶就在这些识别位点上将腺嘌呤甲基化为N6甲基腺嘌呤或将胞嘧啶甲基化为5甲基胞嘧啶，从而保护了自身DNA不受限制性内切酶降解）。应用DNA修复缺陷与癌症、神经症状和免疫缺陷的发病机制有关，与衰老也有某种相关。DNA损伤修复是细胞内最重要的修复方式，能修复外因导致的损伤。但损伤修复能力增强又是引起肿瘤细胞耐药的一个重要因素。多药耐药细胞使化疗药物疗效降低的同时往往伴有DNA损伤修复能力的上调。如渥曼青霉素能增加多药耐药细胞对化疗药物的敏感性，有望成为逆转多药耐药的有力武器。第三章转录及其调控1比较原核生物与真核生物的RNA聚合酶、转录过程各有何不同答类型原核生物中只有一种RNA聚合酶，催化所有种类的RNA的合成，在真核生物中有三种不同的RNA聚合酶，称为RNA聚合酶I、II、III，RNA聚合酶I58SRRNA、18SRRNA、28SRRNARNA聚合酶IIHNRNARNA聚合酶IIISNRNA，TRNA，5SRRNA（2）是否需要转录因子原核生物中RNA聚合酶可独立完成转录，而真核生物RNA聚合酶需要转录因子等的协助才能完成转录。2、3脱氧腺苷5三磷酸是ATP的类似物，假设它们相似到不能被RNA聚合酶识别。如果在RNA转录过程中加入少量的该物质，会有什么现象出现试解释之。答如果在RNA转录时细胞中存在少量的该物质，在DNA转录过程中，3脱氧腺苷5三磷酸参入到转录链中，由于3脱氧，下一个核苷酸不能与其形成3，5磷酸二酯键，转录链中断。如果RNA聚合酶能继续沿着模板链向下游滑动，转录仍继续进行。但在有ATP参入的转录位点，3脱氧腺苷5三磷酸又使转录链中断。这样所形成的转录产物均是以3端为3脱氧腺苷5三磷酸的片断。3、与DNA聚合酶不同，RNA聚合酶没有校正活性，试解释为什么缺少校正功能对细胞并没产生危害答RNA聚合酶缺少校正活性，从而使转录错误率远远高于DNA复制的错误率，但是错误的RNA分子将不可能影响细胞的生存，因为从一个基因合成的RNA的绝大多数拷贝是正常的。就MRNA分子来说，按照含有错误的MRNA转录本合成的错误的蛋白质的数量只占所合成蛋白质总数的百分比很小，另一方面，在转录过程中生成的错误可以很快去除，因为大多数的MRNA分子的半衰期很短。第四章翻译及其调控1、从MRNA、核糖体、翻译过程等几个方面，叙述原核生物与真核生物多肽链合成的主要区别点。原核生物真核生物MRNA转录后的MRNA不需要经过加工可直接进行翻译，因此转录形成的HNRNA还需要剪接，5末端加上一个原核生物的转录和翻译几乎同时进行M7PGPPP帽子，3末端加上一个多聚腺苷酸POLYA尾巴才能形成成熟的MRNA,因此真核生物的转录在胞核，翻译在胞浆核糖体70S（由30S小亚基和50S亚基组成）80S（由40S小亚基和60S亚基组成）起始复合物形成所参与的因子不同IF1、IF2、IF3、70S核糖体9种起始因子参与（EIF1，EIF2，EIF3，EIF4（A、B、C、D、E、F）EIF5，EIF6）和80S核糖体起始复合物形成的次序差异30SMRNA前起始复合物50S70S起始复合物40S与EIF3和EIF4C形成的43S复合物，再与MRNA结合形成48S前起始复合物，再与60大亚基结合形成80S起始复合物延长基本过程相似，但参与因子不同EFTU、EFTS、EFGEF1、EF1、EF2（G）翻译终止基本过程相似，但参与因子不同RF1、RF2、RF3、RRRF3、从合成原料、合成部位、合成方向、主要酶、产物、配对关系等几个方面比较复制、转录、翻译过程。复制转录翻译合成模版DNA双链模板链MRNA合成原料DNTPNTP20种氨基酸合成部位细胞核细胞核细胞质及糙面内质网核糖体合成方向从5向3延长从5向3延长N端到C端主要酶DNA聚合酶RNA聚合酶氨基酰TRNA合成酶、肽基转移酶、转位酶等产物子代双链DNAMRNA，TRNA，RRNA等多肽链配对AT；GCAU；TA；GC密码子与反密码子引物需要不需要不需要3、何谓信号肽试述分泌型蛋白质的靶向输送过程。答各种新生分泌型蛋白的N端都有保守的1336个氨基酸残基序列称为信号肽。分泌型蛋白靶向输送的主要过程细胞质游离核糖体组装，翻译起始，合成出N端包括信号肽在内的约70个氨基酸残基；SRP与信号肽、GTP及核糖体结合，暂时终止肽链延伸；SRP引导核糖体多肽SRP复合物，识别结合ER膜上的SRP受体，并通过水解GTP使SRP解离再循环利用，多肽链开始继续延长；与此同时，核糖体大亚基与核糖体受体结合，锚定ER膜上，水解GTP供能，诱导肽转位复合物开放形成跨ER膜通道，新生肽链N端信号肽即插人此孔道，肽链边合成边进人内质网腔；内质网膜的内侧面存在信号肽酶，通常在多肽链合成约80以上时，将信号肽段切下，肽链本身继续增长，直至合成终止；多肽链合成完毕，全部进人内质网腔中。内质网腔HSP70消耗ATP，促进肽链折叠成功能构象，然后输送到高尔基体，并在此继续加工后贮于分泌小泡，最后将分泌型蛋白排出胞外；蛋白质合成结束，核糖体等各种成分解聚并恢复到翻译起始前的状态，再循环利用。第五章细胞信号转导1、GPCR介导信号转导有哪几条重要的信号转导途径举例概述GPCR介导信号转导的过程及意义。答GPCR介导信号转导有ACCAMPPKA信号转导途径和PLCIP3/DG信号转导途径。CAMP信号通路的主要效应是激活靶细胞和开启基因表达，这是通过蛋白激酶A完成的。该信号途径涉及的反应链可表示为激素G蛋白偶连受体G蛋白腺苷酸环化酶CAMPCAMP依赖的蛋白激酶A基因调控蛋白基因转录。CAMP信号途径有刺激型（STIMULATORY）信号途径和抑制型（INHIBITORY）信号途径，刺激型信号分子作用于刺激型受体（RS）和刺激型G蛋白（GS；抑制型信号分子作用于抑制型受体（RI）和抑制型G蛋白（GI）。两者作用于同一效应器腺苷酸环化酶（AC，前者刺激AC的活性，催化ATP生成CAMP，使细胞内CAMP水平升高；后者则抑制AC的活性，使细胞内CAMP的水平下降。两者相互制约，使胞内CAMP水平保持动态平衡。同一信号分子作用于不同的GPCR，产生的结果可能截然相反。如肾上腺素作用于心肌细胞膜上的肾上腺素受体，激活GAS，可使心肌细胞产生CAMP，结果心率加快，收缩增强。但是，如果肾上腺素作用于平滑肌细胞膜上的肾上腺素受体，激活GAI，后者抑制CAMP生成，结果使平滑肌舒张。第六章常用分子生物学技术1、简述生物芯片技术的原理及研究进展。答生物芯片（BIOCHIP）是将核酸、多肽或蛋白质分子、组织切片和细胞等制成探针，以预先设计的方式有序地、高密度地排列在玻片或硅片等载体上，构成二维分子阵列，然后与待测生物样品靶分子杂交，通过检测杂交信号实现快速、高效、高通量样品检测。因生物芯片常用玻片或硅片等材料作为固相支持物，且在制备过程中模拟计算机芯片的制备技术，所以称之为生物芯片。生物芯片从本质上讲，与SOUTHERN印迹、NORTHERN和WESTERN印迹等分子杂交原理相同，只是将许多探针同时固定在同一芯片上，在平行的实验条件下，同时完成多种不同分子的检测。目前常见的生物芯片分为三类第一类为微阵列芯片（MICROARREYCHIP，包括基因芯片（GENECHIP）、蛋白质芯片（PROTEINCHIP）、细胞芯片（CELLCHIP）和组织芯片（TISSUECHIP第二类为微流控芯片（MICROFLUIDICCHIP，包括各类样品制备芯片、毛细管电泳芯片和色谱芯片等；第三类为以生物芯片为基础的集成化分析系统或称芯片实验室（LABONCHIP）。生物芯片技术已广泛应用于分子生物学疾病预防、诊断和治疗、新药开发等诸多领域。生物芯片促进现代医学从系统、组织和细胞层次向DNA、RNA、蛋白质及其相互作用层次过渡。生物芯片技术在药物研究与开发领域的广泛应用，逐步渗透药物作用靶点发现与药物作用机制研究、高通量药物筛选、毒理学研究、药物基因组学研究以及药物分析等药物研发的各个环节。2、分别简述如何制备已知序列、未知序列，原核生物、真核生物的目的基因。答对于已知序列的基因的制备，方法相对简单和成熟，常采用PCR法扩增，序列较短的目的基因也可以使用化学合成的方法；对于序列未知的基因制备，方法复杂、费时，可从基因文库或CDNA文库分离制备。原核生物来源的基因常从基因组文库中筛选，真核生物来源的基因则可从CDNA文库中分离制备。3、比较基因敲除与RNA干扰的异同点，并叙述它们在药学领域中的应用。答基因敲除和RNA干扰都是导致基因沉默的一种技术。不同之处是目的序列不同基因敲除的目的序列是DNA，RNA干扰的目的序列式MRNA。基因敲除和基因敲除（GENEKNOCKOUT）类似于基因的同源重组。即外源DNA与受体细胞基因组中序列相同或相近的基因发生同源重组，从而代替受体细胞基因组中的相同或相似的基因序列，整合入受体细胞的基因组中。RNA干扰（RNAINTERFERENCE,RNAI）是外源和内源性双链RNADOUBLESTRANDEDRNA,DSRNA）在生物体内诱导同源靶基因的MRNA特异性降解，导致转录后基因沉默的技术。第七章药物基因组学1阐明药物基因组学的研究实质及其意义。答药物基因组学主要研究个体遗传变异对药物应答的影响，包括研究影响药物吸收、转运、代谢、消除以及药物靶分子等基因在不同群体和个体中的差异特性，如基因表达差异、单核苷酸多态性、拷贝数变异等，研究这些差异与药物效应或毒副作用之间的相关性及其发生机制，并发展合理的基因分型方法用以指导个体化合理用药，保证患者在治疗中获得最大的疗效和最小的毒副作用。研究意义药物基因组学的研究是实现个体化医疗（PERSONALIZEDMEDICINE）的基础和前提，是依赖个体独特的遗传构成选择用药种类、剂量、组合的理想的药物治疗方法，同时对药物研发中的新药发现、临床试验的设计与病例选择具有直接的促进作用。2个体化医疗是提高药物有效应答率，减少不良反应的理想模式。试分析药物基因组学是否