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文档简介
1、第一章 绪论1.分子生物学要研究的主要内容是()()() 参考答案是:基因工程;基因表达调控研究;结构分子生物学第二章 DNA结构一、填空题(6分)1.天然存在的DNA分子形式为右手()型螺旋 参考答案是:B2.Cot曲线方程为:() 参考答案是:C/C0=1/(1+K2C0t)3.DNA复性必须满足两个条件:()() 参考答案是:盐浓度必须高;温度必须适当高4.DNA 携带有两类不同的遗传信息,即()信息和()信息。 参考答案是:基因编码;基因选择性表达二、判断题(12分)1.拓扑异构酶I解旋需要ATP酶。 参考答案是:不正确2.假基因通常与它们相似的基因位于相同的染色体上。 参考答案是:不
2、正确3.水蜥的基因组比人的基因组大。 参考答案是:正确4.一段长度100bp的DNA,具有4100种可能的序列组合形式。 参考答案是:正确5.单个核苷酸通过磷酸二酯键连接到DNA骨架上。 参考答案是:正确6.在高盐和低温条件下由DNA单链杂交形成的双螺旋表现出几乎完全的互补性,这一过程可看作是一个复性(退火)反应。 参考答案是:不正确7.生物的遗传密码只存在于细胞核中 参考答案是:不正确8.Top I解旋需要ATP 参考答案是:不正确9.琼脂糖凝胶电泳EBr电泳法分离纯化超螺旋DNA原理是根据EBr可以较多地插入到超螺旋DNA中,因而迁移速度较快 参考答案是:不正确10.高等真核生物的大部分D
3、NA是不编码蛋白质的 参考答案是:正确11.Cot1/2与基因组复杂性有关 参考答案是:正确12.Cot1/2与基因组大小有关 参考答案是:正确三、单选题(4分)1.DNA变性是由于( D) A 磷酸二酯键断裂; B 多核苷酸解离; C 碱基的甲基化修饰; D 互补碱基之间氢键断裂; E 糖苷键断裂;2.1953年,Watson 和Crick提出( A) A 多核苷酸DNA链通过氢键连接成一个双螺旋; B DNA的复制是半保留的,常常形成亲本-子代双螺旋杂合链; C 三个连续的核苷酸代表一个遗传密码; D 遗传物质通常是DNA而非RNA。四、名词解释(3分)1.GT-AG law:(3分) G
4、T-AG法则,内含子两侧的序列具有一定的保守性,上有为GT,下游一般为AG.第三章 基因和基因组一、填空题(9分)1.列举一个受发育调控的复杂多基因家族的例子:() 参考答案是:珠蛋白基因家族2.内含子和外显子联结处的序列遵守()法则 参考答案是:GT-AG3.基因重叠现象是英国分子生物学家()在测定噬菌体X174的DNA序列时发现的。 参考答案是:Sanger4.人类基因组计划完成后要获得四张图,即()图 参考答案是:物理图;遗传图;转录图;序列图5.人类基因组计划中中国完成了的比例是()。 参考答案是:1%6.人类基因组的大小是()。 参考答案是:3X109bp二、判断题(1分)1.假基因
5、通常与它们相似的基因位于相同的染色体上 参考答案是:不正确三、单选题(6分)1.下面叙述哪些是正确的?( C) A C值与生物的形态复杂性呈正相关 B C值与生物的形态复杂性呈负相关 C 每个门的最小C值与生物的形态复杂性是大致相关的2.关于外显子和内含子的叙述正确的是(C ) A 外显子在DNA模板上有相应的互补序列,内含子没有 B hnRNA上只有外显子而无内含子序列 C 除去内含子的过程称为拼接 D 除去外显子的过程称为拼接3.基因组是( D) A 一个生物体内所有基因的分子总量; B 一个二倍体细胞中的染色体数; C 遗传单位; D 生物体的一个特定细胞内所有基因的分子的总量四、名词解
6、释(21分)1.transcriptomics:(3分) 转录组学,是一门在整体水平上研究细胞中基因转录的情况及转录调控规律的学科。简而言之,转录组学是从RNA水平研究基因表达的情况。转录组即一个活细胞所能转录出来的所有RNA的总和,是研究细胞表型和功能的一个重要手段。2.C值矛盾:(3分) 一般而言,随着生物的进化,生物体的结构与功能越复杂,其C值也越大。但真核生物中DNA含量并不与生物的复杂性相一致,这种反常现象称为C值矛盾3.卫星DNA:(3分) DNA的浮力密度决定于它的GC含量, GC含量越高,浮力密度越大。 = 1.660 + 0.00098(G + C)% g/cm3,在高度重复
7、序列中,常有一些AT含量很高的简单重复序列,AT含量有时高达97%(如螃蟹DNA中的卫星DNA)。在CsCl密度梯度离心时,易与其它DNA分开,形成两个以上的峰,即含量较多的主峰和高度重复序列的小峰。小峰在主峰旁似卫星,称为卫星DNA。4.基因组:(3分) 对真核生物而言,是指能维持二倍体生物的配子或配子体正常功能的最低数目的一整套染色体上包含的一整套基因。对原核生物而言,是指它的单个染色体所包含的全部基因5.多顺反子mRNA:(3分) 含有一种以上多肽结构基因的遗传信息,可翻译一种以上多肽产物的mRNA。如绝大多数原核生物、真核生物细胞器,某些动植物病毒和噬菌体的mRNA。6.假基因:(3分
8、) 是基因组中因突变而失活的基因,它和同一家族的活跃基因在结构上和DNA序列上有相似性,但它不具有功能,不能转录或翻译成成熟的mRNA或Pr,或产生过早终止的无活性肽链,或由于错误的阅读框架形成无活性的Pr,这种序列成为假基因。7.基因家族:(3分) 真核生物基因组中有许多来源相同、结构相似、功能相关的一系列基因,成串地排列在一起。这样一组基因称为基因家族。五、简答题(70分)1.非转录间隔区与转录间隔区分别位于rRNA重复的什么位置?转录间隔区与内含子有何区别?(10分) rRNA的非转录间隔区位于串联转录单位之间,而转录间隔区位于转录单位的18S RNA基因与28S RNA基因之间。2.如
9、何确定一个基因所含有的内含子的数目和大小?(10分) 3.在真核生物中有哪几种RNA聚合酶?简述他们的特点?(10分)真核生物有三种DNA pol(DNA pol):RNA聚合酶I:转录产物是28、18、5.8SrRNA RNA聚合酶II:转录产物是mRNA RNA聚合酶III:转录产物是tRNA、5SrRNA。4.基因家族有哪些类型?并各举一个例子。(10分)1)、简单多基因家族:rRNA基因。2)、复杂多基因家族:组蛋白基因及果蝇tRNA基因。3)、发育调控的复杂多基因家族:珠蛋白基因5.什么是蛋白质组学?设计一蛋白质组学方面的实验,并说明蛋白质组学的基本技术流程?(10分) 蛋白质组学是
10、以蛋白质组为研究对象,研究细胞内所有蛋白质及其动态变化规律的科学。蛋白质组学研究能阐明某一群体蛋白质的功能,也能丰富蛋白质数据库,是从生物大分子到细胞水平研究的重要桥梁。 实验设计 流程:样品制备、双向电泳、质谱、生物信息学分析、免疫杂交等6.什么是C值矛盾,C值矛盾具体表现在哪些方面。(10分) 一般而言,随着生物的进化,生物体的结构与功能越复杂,其C值也越大。但真核生物中DNA含量并不与生物的复杂性相一致,这种反常现象称为C值矛盾。 C值矛盾表现在:1)、结构、功能相似的同一类生物中,甚至亲缘关系十分接近的物种之间,它们的C值可相差10倍乃至上千倍。2)、较低等生物的C值大于较高等生物的C
11、值3)、真核生物的C值之大,远远超过其基因编码所需人的单倍体基因组由3×109bp组成,如将内含子算上,哺乳动物的一个基因长约58Kb,少数可达10Kb,若按此计算,哺乳动物应有4060万个基因。目前研究表明,实际基因数估计不会超过这个数值的10%(34万)。有些基因的序列不编码蛋白质,则基因组中只含有2%3%的DNA序列用于编码蛋白质。7.试比较原核生物基因组和真核生物基因组的特点。(10分)原核生物基因组的特点:不具备明显的核结构,只有核类,即DNA相对集中的区域。基因组小,一般只有一个染色体,大多为双链环状,少数为单链或线形。染色体DNA并不于Pr固定地结合,不具核小体结构。结
12、构简练,重复序列和非编码序列很少,体现经济原则。功能密切相关的基因构成转录单元,并常转录成含多基因信息的mRMA分子,称为多顺子反子mRMA。有重叠基因:同一段DNA片段可以编码2-3中Pr分子。真核生物基因的特点:结构复杂,基因极庞大。有若干个染色体,一般不呈环状,DNA与Pr紧密结合形成染色体,具多个复制起始点。存在核膜,DNA的转录和翻译存在时空差别。有很多不编码序列(内含子,内元,intron)或介入序列。有大量的重复序列功能上密切相关的基因集中程度中程度不如原核生物高,大多分散在不同的染色体上,但有许多基因家族和假基因存在。有细胞器基因,chl-DNA mit-DNA,其密码子有特异
13、性。第四章 DNA复制一、填空题(9分)1.复制叉上DNA双螺旋的解旋作用由()催化的,它利用来源于ATP水解产生的能量沿DNA链单向移动。 参考答案是:DNA解旋酶2.DNA pol的生物学功能是() 参考答案是:前导链合成3.DNA pol的生物学功能是() 参考答案是:前导链起始和后续链合成4.在DNA复制过程中,另一条非连续合成的子链称为()。 参考答案是:后续链5.在DNA复制过程中,连续合成的链称为()。 参考答案是:前导链6.在DNA复制过程中,另一条非连续合成的子链称为()。 参考答案是:后续链7.在DNA复制过程中,连续合成的链称为() 参考答案是:前导链8.X174环状DN
14、A的复制方式为()型复制。 参考答案是:滚环9.Ecoli DNA的复制方式是()型复制; 参考答案是:二、判断题(4分)1.DNA的复制需要DNA聚合酶和RNA聚合酶。 参考答案是:正确2.所谓半保留复制就是以DNA亲本链作为合成新子链DNA的模板,这样产生的新的双链DNA分子由一条旧链和一条新链组成。 参考答案是:正确3.在原核细胞内DNA引物酶是同解旋酶紧密地耦联在一起的,而真核细胞的DNA引物酶是同DNA pol紧密地耦联在一起的 参考答案是:正确4.在DNA复制中,先导链上DNA沿53方向合成,而在后续链上则沿35方向合成。 参考答案是:不正确三、单选题(8分)1.使DNA超螺旋结构
15、松驰的酶是(C) A 引发酶 B 解旋酶 C 拓扑异构酶 D 端粒酶 E 连接酶2.真核生物复制子有下列特征,它们(C ) A 比原核生物复制子短得多,因为有末端序列的存在 B 比原核生物复制子长得多,因为有较大的基因组 C 通常是双向复制且能融合 D 全部立即启动,以确保染色体的S期完成复制 E 不是全部立即启动,在任何给定的时间只有大约15%具有活性3.一个复制子是(C) A 细胞分裂期间复制产物被分离之后的DNA片段 B 复制的DNA片段和在此过程中所需的酶和蛋白质 C 任何自发复制的DNA序列(它与复制起点相连) D 任何给定的复制机制的产物(如单环) E 复制起点和复制叉之间的DNA
16、片段4.原核生物DNA复制中, DNA Pol III;解链酶;DNA Pol I;DNA指导的RNA Pol;DNA连接酶;SSB;它们的作用顺序是(E ) A ; B ; C ; D ; E 四、名词解释(19分)1.semi-conservation replication:(3分) 半保留复制,DNA复制时新合成的DNA的一条链是新合成的,一条链由原DNA保留,故称DNA的复制为半保留复制。2.复制体:(3分) DNA复制时由许多酶和蛋白质聚集在一起构成复制体。3.试阐述原核生物DNA复制与真核生物DNA复制的异同点:(10分)相同点:都都是保留和半不连续复制,复制过程都有起始,延长和
17、终止三阶段,都必须有相应功能的Pr(如SSB)和DNA pol参加。不同点:DNA pol,其中DNA pol是主要的DNA pol。真核生物有DNA pol、,其中DNA pol、DNA pol是主要的DNA pol;复制起点和速度不同:原核生物只有一个复制起点,而真核生物有多个复制起点。原核生物复制速度大于真核生物;真核生物在完成复制之前,各个起始点上的DNA的复制不能再开始,而在快速生长的原核生物中,复制起始点上可以连续开始新的DNA复制。引物酶:原核细胞中引物酶同解族酶偶联,而真核细胞内引物酶同后滞链的复制酶DNA pol偶联。链的延伸:原核生物中DNA pol同时负责前导链和后续链合
18、成,而真核生物由pol合成后滞链,pol负责合成前导链。4.回环模型:(3分) DNA双螺旋是同时进行复制的,在复制叉处后滞链模板形成一个环,以适应双链同时进行复制。这种复制模型称为回环模型。回环模型认为,DNA聚合酶不对称二聚体复合物能同时完成前导链和后滞链的合成,但前导链总比后滞链先形成一个片段,后滞链总迟缓一个片段,所以同时进入合成反应的两条亲代模板链片段不互补。在复制体结构中,后滞链模板绕聚合酶形成180º折返环,穿过聚合酶的裂缝,从而使这两条模板链在此呈相同的35走向。随着后滞链模板在聚合酶中穿行,聚合酶便从RNA引物合成冈崎片段。当合成子链达到前一段冈崎片段的5-P端时,
19、后滞链模板即脱离开DNA聚合酶,回环解开。与此同时,前移的复制体内引物酶又起始转录一段新的RNA引物。复制体中的DNA聚合酶而聚体总是同时合成出两条子链,只是与前导链相比,后滞链总是推移了一个冈崎片段。五、简答题(30分)1.简述DNA复制的过程。(10分)2.以大肠杆菌为例,说明DNA复制的起始过程。(10分)1、DnaA结合到OriC右侧的4个9bp共同序列上,直到达20-40个DnaA单体蛋白结合成一个核心。然后DnaA蛋白作用于OriC左侧的3个13bp重复序列上,这几个位点的DNA融化解链,形成开放复合物。2、DnaB和DnaC以聚集体的形式与开放复合物偶联,形成一个复合物。3、每个
20、DnaB六聚体结合6个DnaC单体,产生的蛋白聚集体为480KD,直径6nm球状体。4、DnaA旋转酶使解旋产生的正超恢复为负超,SSB使产生的单链保持单链状态。5、DNA pol从Ori区阅读,并在Ori区终止,产生一段RNA引物,其3'-OH引导DNA pol的合成反应。3.试述DNA复制过程中需要哪些酶和蛋白质参与,各有何功能?(10分)DNA聚合酶:DNA合成引物酶和RNA聚合酶:合成引物解螺旋酶:解开螺旋SSB:使解开的螺旋保持单链状态DNA连接酶:冈崎片段的连接旋转酶:超螺旋变为负超螺旋第五章 基因的转录一、填空题(13分)1.发现乳糖操纵子而获得诺贝尔奖的两位科学家是()
21、和() 参考答案是:Jacob,Monod2.E.coli RNA pol全酶中亚基的功能是()。 参考答案是:识别起始位点3.E.coli RNA pol全酶中没有()亚基的酶称为核心酶。 参考答案是:4.E.coli RNA pol全酶的亚基组成为() 参考答案是:225.真核生物的mRNA加工过程中,在3端加上()结构 参考答案是:polyA6.识别转录终止部位的是()因子 参考答案是:7.RNA转录过程中识别转录启动子的是()因子 参考答案是:8.在3端加上的polyA尾巴由()酶催化 参考答案是:PolyA聚合酶9.真核生物的mRNA加工过程中,5端加上() 参考答案是:帽子结构10
22、.基因转录时,产物RNA链有()bp个核苷酸与模板形成RNA-DNA杂合双链。 参考答案是:1211.在RNA pol结合和转录的DNA模板区域,有()bp DNA 形成解链区, 参考答案是:1712.真核生物中已发现三种RNA Pol,其中()催化的转录产物是mRNA。 参考答案是:RNA Pol II二、判断题(1分)1.所有高等真核生物的启动子中都有TATA盒结构 参考答案是:不正确三、单选题(10分)1.下列关于mRNA的描述错误的是(A ) A 原核细胞的mRNA在翻译开始前需加Poly(A)尾巴 B 在原核细胞的许多mRNA携带着几个多肽链的结构信息 C 真核细胞mRNA在5端有特
23、殊的帽子结构 D 真核细胞转录生成的mRNA经常被加工 E 真核细胞mRNA是由RNA Pol II催化合成的2.无论是在原核生物还是在真核生物中,初级转录产物都需经过一定程度的修饰和加工,才能表现其功能。在真核生物,mRNA有多种修饰方式但不包括( C) A 5端加帽子结构; B 经剪接移除内含子; C 3端加CCA结构; D 3端加Poly(A)尾巴;3.真核生物中tRNA和5S rRNA的转录由哪种酶催化(D ) A RNA Pol I; B 逆转录酶; C RNA Pol II; D RNA Pol III; E RNA Pol全酶;4.关于启动子的叙述哪项是正确的( C) A mRN
24、A开始被翻译的序列; B 开始转录生成mRNA的DNA序列; C RNA Pol开始结合的DNA序列; D 产生阻遏物的基因; E 阻遏蛋白结合DNA的部位;5.下列哪一项是对三元转录复合物的正确描述(C ) A 因子、核心酶和双链DNA在启动子形成的复合物; B 全酶、TFI和解链DNA双链形成的复合物; C 全酶、模板DNA和新生RNA形成的复合物; D 因子、核心酶和促旋酶形成的复合物四、名词解释(25分)1.CAP蛋白如何作为乳糖操纵子的正调节物起作用?:(10分) CAP即cCAM活化蛋白,结合cCAM的CAP可与乳糖操纵子的调节区结合,使RNA聚合酶对该DNA的转录增强。2.pro
25、moter:(3分)启动子,启动子是位于结构基因5端上游的一段DNA序列,能够指导全酶(holoenzyme)同模板正确结合,活化RNA聚合酶,启动基因转录。3.housekeeping gene:(3分) 看家基因,某些基因产物对生命全过程都是必须的,这类基因在一个生物个体的几乎所有细胞中均表达。4.RNA interference:(3分) NA干扰, RNAi是指在进化过程中高度保守的、由双链RNA(double-stranded RNA,dsRNA)诱发的、同源mRNA高效特异性降解的现象。5.RNA编辑:(3分) RNA编辑,基因转录产生的mRNA分子中,由于核苷酸的缺失,插入或置换
26、,基因转录物的序列不与基因编码序列互补,使翻译生成的蛋白质的氨基酸组成,不同于基因序列中的编码信息,这种现象称为RNA编辑。6.暂停信号:(3分) DNA模板中4种碱基对RNA pol都是同等的,但当RNA pol遇到特殊序列时,转录的速度会突然出现变化,可少于0.1bp/s,这段序列称为暂停信号。暂停状态的模板链多为GC富集区或反向重复序列五、简答题(30分)1.mRNA前体加工中加尾和加帽的生物学功能有哪些?(10分)加尾的功能:有利于mRNA穿过核孔;稳定mRNA;增强翻译效率。加帽的功能:mRNA稳定;增加蛋白质合成效率;帽子结构对mRNA前体剪接是必需的。2.试比较原核生物和真核生物
27、启动子结构的差别(10分)Pribnow box(-10序列)、Sexfama box(-35序列)TATA box(Hogness box)、CAAT box、GC box3.试比较原核生物和真核生物基因转录的差异(10分)DNA pol的差别:原核生物只有一种DNA pol负责转录所有类型的RNA;而真核生物有三种DNA pol(DNA pol),负责不同类型基因的转录,合成不同类型的RNA。转录产物的差别:真核生物的初始产物包含内含子序列,因此转录产物需经过剪切,连接等过程除去内含子;原核生物的初始产物与Pr序列成线性关系。转录产物的加工:真核生物转录产物要经过修饰作用,即与5端帽化和3
28、端聚合化。与基因结构相吻合,原核生物mRNA是多顺子反子,而真核生物mRNA是单顺反子。时空差异:真核生物成熟的mRNA转移到细胞质内参与Pr的生物合成,转录和翻译相对独立;而原核生物的转录和翻译在细胞的同一部位进行。六、论述题(10分)1.(10分)试比较真核生物RNA聚合酶II识别的启动子与原核生物RNA聚合酶所识别的启动子的结构特点,各结构单元的功能是什么?第六章 蛋白质的生物合成一、填空题(5分)1.DNA后随链合成的起始要一段短的(),它是由()以核糖核苷酸为底物合成的。 参考答案是:RNA引物;DNA引发酶2.在DNA复制和修复过程中,修补DNA螺旋上缺口的酶称为()。 参考答案是
29、:DNA连接酶3.真核生物蛋白质生物合成的终止因子是() 参考答案是:eRF4.原核生物多肽合成的起始氨基酸为() 参考答案是:Met5.真核生物多肽合成的起始氨基酸为() 参考答案是:fMet二、判断题(5分)1.无义密码子同等于终止密码子。 参考答案是:正确2.核糖体小亚基最基本的功能是连接mRNA与tRNA,大亚基则催化肽键的形成。 参考答案是:正确3.密码的偏爱性是指不同种属的生物对简并密码具有不同的使用频率 参考答案是:正确4.因为AUG是蛋白质合成的起始密码子,所以甲硫氨酸只存在于蛋白质的N末端。 参考答案是:不正确5.摇摆碱基位于密码子的第三位和反密码子的第一位 参考答案是:正确
30、三、单选题(20分)1.细菌核糖体由( )及( )亚基组成。( B) A 20S,40S B 30S,50S C 40S,60S D 50S,70S2.以下哪些不是遗传密码的特征?(A) A 密码子与氨基酸的数量相同 B 密码子几乎在任一物种中都通用 C 一些氨基酸由多个密码子编码 D 密码子是简并的3.“同工tRNA”是(C) A 识别同义mRNA密码子(具有第三碱基简并性)的多个tRNA B 识别相同密码子的多个tRNA C 代表相同氨基酸的多个tRNA D 由相同的氨酰tRNA合成酶识别的多个 tRNA E 多种识别终止密码子并导致读的tRNA4.反密码子中哪个碱基对参与了密码子的简并性
31、(摇摆性)?(A) A 第一个 B 第二个 C 第三个 D 第一个与第二个 E 第二个与第三个5.核糖体的E位点是(B) A 真核mRNA加工位点 B tRNA离开原核生物核糖体的位点 C 核糖体中受EcoR I限制的位点 D 电化学电势驱动转运的位点6.起始因子IF-3的功能是(B) A 如果同40S亚基结合,将促进40S与60S亚基的结合 B 如果同30S亚基结合,将促进30S与50S亚基的结合 C 如果同30S亚基结合,促进30S亚基的16S rRNA与mRNA的SD序列相互作用 D 指导起始tRNA进入30S亚基中与mRNA结合的P位点 E 激活核糖体的GTP酶,以催化与亚基相连的GT
32、P的水解7.下列叙述不正确的是(A) A 共有20个不同的密码子代表遗传密码 B 色氨酸和甲硫氨酸都只有一个密码子 C 每个核苷酸三联体编码一个氨基酸 D 不同的密码子可能编码同一个氨基酸 E 密码子的第三位具有可变性8.下列关于蛋白质的生物合成的描述错误的是( A) A 活化氨基酸的羧基与相应tRNA 5端核苷酸中核糖上的3羟基以酯键连接 B 完成多肽链合成以前,甲酰甲硫氨酸残基就从N端切掉 C mRNA上密码子的阅读方向是由53端 D 多肽链从N端C端延伸 E 新合成的多肽链需经加工修饰才具有生物活性9.反密码子是UGA,它可识别下列哪个密码子( C) A ACU B CUA C UCA
33、D UAC10.稀有核苷酸存在于下列哪一类核酸中(C ) A rRNA; B mRNA; C tRNA; D 核仁DNA; E mitDNA;四、名词解释(38分)1.密码偏爱性:(10分) 2.简述真核细胞中翻译终止的过程:(10分) 由于氨酰tRNA上没有反密码子能够与三个终止密码子互补配对,因此翻译终止。终止并需要tRNA的协助,此时没有氨基酸能够连接到位于P位点的肽酰tRNA上。释放因子(eRF)有助于终止的发生,可能使tRNA上的氨基酸C端不需要转肽基和脱酰基而发生转位。新生肽直接从P位点离开核糖体并进入细胞质(细胞质核糖体)或进入转位酶通道(内质网核糖体)。3.ORF:(3分) 开
34、放阅读框,从起始密码子ATG开始到终止密码子为止的编码AA的核苷酸序列。4.trans-acting factor:(3分) 反式作用因子,是直接或间接识别和结合在各类顺式作用元件核心序列上,参与调控靶基因转录的蛋白质。5.反SD序列:(3分) 与mRNA上的SD序列相对应,在核糖体小亚基16SrRNA上含有一段UCCUCC序列,成为反SD序列6.延伸因子EF:(3分) 原核生物蛋白质合成过程中负责氨酰-tRNA进入核糖体的A位的延伸因子为EF-Tu和EF-Ts,负责移位的是EF-G。7.SD序列:(3分) AUG上游的913个核苷酸有一段可与核糖体结合的共同序列,一般为AGGAGG,称为SD
35、序列。与核糖体16S rRNA的3端的CCUCCU互补,使结合于30S亚基上的起始tRNA正确定位于mRNA的起始密码子AUG。8.摆动假说:(3分) 1966年,Crick提出了摆动假说(wobble),认为密码子与反密码子的配对中,前两对严格遵守碱基配对原则,第三对碱基有一定自由度可以摆动,因而使某些tRNA可以识别1个以上的密码子。摆动假说也称为三中读二(2 out of 3 reading)。五、简答题(40分)1.简述启动子、帽子结构、AUG的区别?(10分)2.原核生物的蛋白质合成分为哪些阶段?简述各阶段的主要事件。(10分) 3.简述真核与原核细胞中翻译起始的主要区别(10分)1
36、、起始因子不同:原核生物翻译起始因子为IF1,IF2,IF3。真核生物起始因子为eIF、eIF2、eIF3等。2、模板不同:真核生物有帽子、尾巴,原核无。3、真核生物40S复合物形成需要帽子结合蛋白,原核30S起始复合物形成不需要。4、核糖体不同:真核翻译起始有关核糖体为40S,原核为30S。5、起始氨基酸:真核生物为fMet,原核为Met。4.论述原核生物蛋白质生物合成过程(10分)蛋白质合成起始:IF1、IF2、IF3、GTP等(2分)蛋白质合成延伸:进位(EF-Tu、EF-Ts),肽键的形成,移位(EF-G)(6分)蛋白质合成终止:RF-1、RF-2、RF-3(2分)第七章 PCR技术一
37、、填空题(4分)1.采用 PCR技术可扩增两个引物之外的未知序列。 参考答案是:反向PCR2.设计PCR反应引物时,引物3末端的末位碱基最好不用() 参考答案是:A3.PCR的英文全称是() 参考答案是:polymerase chain reaction4.PCR是由美国科学家()等人在1983年发明的 参考答案是:Mullis二、判断题(1分)1.所谓引物就是同DNA互补的一小段RNA分子 参考答案是:不正确三、名词解释(12分)1.multiple cloning site:(3分) 多克隆位点, MCS,是包含多个限制性酶切位点的一段很短的DNA序列。也称为多位点接头。多克隆位点广泛应用
38、于分子克隆和亚克隆工程中。2.RT-PCR:(3分) 反转录PCR,先反转成CDNA,再用cDNA为模板进行PCR扩增,一般用于基因表达分析。3.nested-PCR:(3分) 巢式PCR,先用一对外引物扩增,然后以第一次PCR扩增产物为模板,再用内引物进行扩增。4.“中途进退式”PCR:(3分) Drop-in Drop-out PCR,外引物设计得比内引物长一些,且用量较少,同时在第一次PCR时采用较高的退火温度,而第二次PCR采用较低的退火温度,这样在第一次PCR时,由于较高的退火温度内引物不能与模板结合,故只有外引物扩增产物。经过若干循环,待外引物基本消耗完毕后,无须取出第一次PCR产
39、物,只需降低退火温度,即可直接进行第二次PCR扩增.四、简答题(50分)1.inverse PCR(10分) 反向PCR,用于扩增靶DNA区段之外的两侧未知DNA序列的方法。2.已知A基因的cDNA序列如下,起始密码和终止密码均用框标出,试设计一对引物扩增该基因的ORF。(10分)上游引物:5-ATGTCCGAAGTAATCGAAGAACATC-3(20-25bp均正确)下游引物:5-TTAATATCGTCTCGTCGTCCTTCCTC-3 (反向互补,终止密码子包括在内)3.PCR引物设计时应该注意哪些问题?(10分)1)引物长度以16-30为宜;2)、引物扩增跨度: 以200-500bp为
40、宜,特定条件下可扩增长至10kb的片段;3)引物碱基:G+C含量以40-60%为宜;4)碱基分布的随机性:ATGC随机分布,避免5个以上的相同碱基成串排列。尤其是引物的3端,不应有连续3个G或C;5)避免引物内部出现二级结构,避免两条引物间互补,特别是3'端的互补,否则会形成引物二聚体,产生非特异的扩增条带。6)两引物之间不互补,一对引物之间不应多于4个连续碱基有互补性,以免产生引物二聚体;7)引物3端是引发延伸的点,不应错配:由于ATGC引起错配有一定规律,以引物3端A影响最大,因此,3端的末位碱基最好选TCG,而不选A。8)引物的特异性:引物应与核酸序列数据库的其它序列无明显同源性
41、。同源性不要超过70%或有连续8个互补碱基同源;9)引物5端可以修饰4.写出一PCR反应体系和反应条件(10分)PCR反应体系(4分)10XPCR Buffer 2.5ulMgCl2 1.5uldNTPs 3ulP1 1ulP2 1ul模板 1ulTaqase 0.5ulQQH2O 14.5ulPCR反应条件(3分)94 3min,34cycles (94 50s,55 50s,72 1min),72 8min,4 hold5.试述PCR技术的基本原理及其应用(10分)依据体内DNA的半保留复制机理及DNA分子在不同温度下双链和单链可以相互转变的性质,人为地控制体外合成系统的温度,使双链DNA
42、变成两条单链DNA,单链DNA用4种dNTPs在引物和DNA pol的作用下合成新生的DNA互补链。包括高温变性、低温退火和适温延伸三个阶段。PCR的应用:在分子生物学中的应用;在临床医学中的应用;在法医鉴定方面的应用。第八章 分子生物学实验一、填空题(1分)1.RNA提取时,由于RNA易降解,需要对离心管、枪头等用()水处理 参考答案是:DEPC二、名词解释(38分)1.Southern blotting:(3分) Southern杂交是分子生物学的经典实验方法。其基本原理是将待检测的DNA样品固定在固相载体上,与标记的核酸探针进行杂交,在与探针有同源序列的固相DNA的位置上显示出杂交信号。
43、通过Southern杂交可以判断被检测的DNA样品中是否有与探针同源的片段以及该片段的长度。2.BLAST:(3分) BLAST (Basic Local Alignment Search Tool)是一套在蛋白质数据库或DNA数据库中进行相似性比较的分析工具。3.NCBI网站包含哪些信息和功能?:(10分) NCBI网站包括PubMed数据库、核酸数据库、蛋白质数据库、蛋白质结构数据库、EST数据库等。可以查找序列、序列比对等功能。4.gene chip:(3分) 基因芯片,该技术系指将大量探针分子固定于支持物上后与标记的样品分子进行杂交,通过检测每个探针分子的杂交信号强度进而获取样品分子的
44、数量和序列信息。通俗地说,就是通过微加工技术,将数以万计、乃至百万计的特定序列的DNA片段(基因探针),有规律地排列固定于2cm2 的硅片、玻片等支持物上,构成的一个二维DNA探针阵列,与计算机的电子芯片十分相似,所以被称为基因芯片。5.Blastn:(10分) BLAST (Basic Local Alignment Search Tool)是一套在DNA数据库中进行相似性比较的分析工具,用DNA序列在DNA序列数据库中进行比对的方法。6.Blastp:(3分) BLAST (Basic Local Alignment Search Tool)是一套在蛋白质数据库中进行相似性比较的分析工具,
45、用蛋白质序列在蛋白质序列数据库中进行比对的方法。7.NCBI:(3分) 美国国家生物技术信息中心,是三大核酸序列数据库之一,其网址是。8.RACE:(3分) rapid amplification of cDNA end。包括5RACE技术和3RACE技术。三、简答题(180分)1.如何设计简并引物?(10分) 2.列举2-3个常用的分子标记。(10分) 3.如何查找一个基因的序列?(10分) 4.列举2-3个你知道的生物信息学常用软件。(10分) 5.RNA提取过程中要注意哪些问题?(10分) 6.如何确定RNA提取的质量?(10分) 7.引物设计时应该注意什
46、么?(10分) 8.重组载体构建中,限制性内切酶如何确定?(10分) 9.简述如何将一个基因转入大肠杆菌中?(10分)10.简述DNA提取的步骤(10分) 11.什么是RT-PCR?可应用在分子生物学的哪些方面?(10分) 12.简述核酸分子杂交的种类及其作用原理(10分)Southern杂交和Northern杂交。Southern杂交原理:研究基因拷贝数的一个方法。将电源分离的待测DNA片段转印并结合到膜上,然后用标记的DNA探针检测待测DNA的一种方法。Northern杂交原理:研究基因表达的一个方法。杂交受体是RNA,探针是DNA或RNA片段。原理是将待测的RNA样品经电泳分离后转印并结
47、合到膜上,然后用标记的DNA探针检测待测RNA的一种方法。13.据你所知,分子生物学实验中所涉及的引物有哪几种,各有何用途和特点(10分) 1、PCR引物:一对,扩增引物之间的序列。2、简并引物:一个氨基酸可能有多个遗传密码,包含所有氨基酸可能的密码的一组引物。简并引物可以通过氨基酸序列或核苷酸序列比对后设计。3、随机引物:一定数量的核苷酸随机排列,可用作反转录。4、ologo(dT)17引物:用于RT-PCR或反转录。14.什么是RACE技术? 如何采用RACE技术克隆得到基因的cDNA全长序列?(10分)RACE是一项基于已知cDNA序列快速克隆5和3末端序列的技术。常用的方法是:先获取m
48、RNA,去掉mRNA 5端帽子,加上寡聚接头,逆转录后,以寡聚接头部分序列和3端反向引物进行PCR扩增,获得5端序列。3RACE以5基因特异引物和3端寡聚dT下游部分序列为引物进行PCR扩增获得3端序列。5RACE、3RACE和核心片段通过拼接得到基因cDNA全长15.通过Northern杂交我们可以获取什么信息?(10分) 可以表明探针所代表的基因在特定时段、特定条件下或某一发育阶段的mRNA水平的表达情况。由Northern杂交信号的强弱可比较同一基因在不同组织、不同发育阶段或不同条件下的表达差异。16.叙述微生物(大肠杆菌)、植物和动物转基因最常用的方法及原理(10分)微生物转化方法:C
49、aCl2转化法,微生物用CaCl2制作感受态细胞,用热击方法将重组载体导入感受态细胞,通过含相应抗生素的培养基平板筛选,挑选抗性单菌落,PCR鉴定。 植物转化方法:农杆菌介导法,将重组载体转入农杆菌中获得重组农杆菌,用农杆菌浸染植物伤口,共培养后农杆菌中T-DNA片段可与植物核DNA发生重组,通过组织培养方法再生出完整植株,抗生素筛选抗性植株,PCR鉴定。动物转基因方法:显微注射法。用极细的注射针将外源基因片段直接注射到胚胎细胞,通过胚胎培养获得转基因动物。17.如何将一个基因转入大肠杆菌中,简单写出实验流程(10分)RNA提取、反转录合成cDNA、基因PCR扩增、回收、重组载体构建、大肠杆菌
50、感受态的制备、转化、挑单斑、PCR检测18.什么是蓝白斑筛选法?长出的白斑一定是转基因的吗?为什么?(10分)很多载体都携带有一段来自大肠杆菌的Lac操纵子DNA区段,其中含有LacZ基因,它编码-半乳糖苷酶N端的116个氨基酸,载体转化的宿主细胞为LacZ基因型,它表达-半乳糖苷酶的C端肽链,当载体与宿主细胞同时表达两个片段时,宿主细胞才有-半乳糖苷酶活性,使特异的底物X-Gal变为蓝色化合物,而重组子由于基因插入使基因失活,不能形成互补,在含有X-Gal的平板上,含阳性重组子的细菌为无色菌落。白色菌落并不一定是转基因菌株。因为以下情况也会出现白斑:载体自连;Amp、IPTG、Xgal没涂均
51、匀;有时插入片段也出现蓝斑,只要编码框没有被破坏。四、论述题(20分)1.(20分)将Bt基因转入烟草,从载体的选择到外源基因的表达,列举你用的步骤Bt基因首先克隆入合适的克隆载体,再转入植物双元表达载体,使Bt基因转入双元表达载体的MCS中,上游是CaMV启动子,利用双元载体的T-DNA进行基因的转移、整合。重组的双元表达载体以根癌农杆菌介导,转入烟草愈伤组织,利用叶盘法进行转化,外源Bt基因整合到烟草基因组中,伴随宿主基因的表达而表达。转基因植株的筛选可以利用T-DNA左右边界间的抗性标记进行,如卡拉抗性标记。抗性植株的Southern杂交证实DNA水平上Bt基因的整合;Northern杂
52、交,确证Bt基因的转录;Western杂交确证表达的蛋白质。分子生物学综合测试卷1一、填空题(31分)1.真核生物蛋白质生物合成的终止因子是( )。 参考答案是:eRF2.真核生物mRNA的5'末端有一个帽子结构是( ),3'末端有一个尾巴是()。 参考答案是:m7GpppAp;polyA3.内含子和外显子联结处的序列遵守()法则。 参考答案是:GT-AG4.基因重叠现象是英国分子生物学家() 在测定噬菌体X174的DNA序列时发现的。 参考答案是:Sanger5.在RNA pol结合和转录的DNA模板区域,有()bpDNA 形成解链区,产物RNA链有()个核苷酸与模板形成RN
53、A-DNA杂合双链。 参考答案是:17;126.DNA pol的生物学功能是(),DNA pol的生物学功能是()。 参考答案是:前导链起始和后续链合成;前导链合成7.设计PCR反应引物时,引物3末端的末位碱基最好不用()。 参考答案是:A8.PCR是由美国科学家()等人在1983年发明的,PCR的英文全称是()。 参考答案是:KB Mullis;polymerase chain reaction9.在个体发育中,位于人类第()号染色体上的型珠蛋白亚基的表达时间顺序是() ,位于人类第()号染色体上的型珠蛋白亚基的表达时间顺序是() 。 参考答案是:16; - ;11; - - -10.Ecoli DNA的复制方式是()型复制;X174环状DNA的复制方式为()型复制。 参考答案是:,滚环11.人类基因组的大小是(),人类基因组计划中中国占的比例是()。 参考答案是:3X109;1%12.识别转录终止部位的是( ) 因子 参考答案是:13.RNA转录过程中识别转录启动
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