2023年研究生类研究生入学考试专业课现代分子生物学历年高频考题带答案难题附详解

2023年研究生类研究生入学考试专业课现代分子生物学历年高频考题带答案难题附详解（图片大小可自由调整）第1卷一.历年考点试题黑钻版(共50题)1.试述“有其父必有其子”的生物学本质。2.人类为防治HIV做了大量的工作，但是HIV用高的变异速度以逃避人体的免疫系统和药物，为什么HIV的变异如此之快?HIV的变异有无规律?主要在哪些方面发生变异?3.简述组蛋白乙酰化和去乙酰化影响基因转录的机制。4.遗传密码是怎样被破译的?5.试分析基因治疗的前景和应用途径。6.简述组蛋白都有哪些类型的修饰，其功能分别是什么?7.说说用polyATtract分离mRNA的主要过程。8.HIV最初的宿主是猩猩，而猩猩与人类的基因组几乎完全相同。问为何HIV在这两种生物中有不同的危害?人类是否可借助猩猩抵御HIV的方式防治HIV?9.核糖体有哪些活性中心?10.癌症已经成为威胁人类健康的主要杀手，根据你所了解的知识，简述癌症为何具有如此大的危害?对于癌症的防治为何如此困难?11.真核生物转录元件组成及其分类。12.简述Mendel、Morgan和Watson等人对分子生物学发展的主要贡献。13.假定一负超螺旋的L=20，T=23，W=-3。问大肠杆菌拓扑异构酶Ⅰ作用一次后的L、T、W值分别是多少?______A.L=21

T=23

W=-2B.L=22

T=23

W=-1C.L=19

T=23

W=-4D.L=18

T=23

W=-514.在乳糖操纵子中，阻遏蛋白结合的是______。A.操纵区B.调节基因C.启动子D.结构基因15.什么是编码链?什么是模板链?16.简述全基因组鸟枪测序(wholegenomeshotgunsequencing)的基本步骤17.简述真核生物转录前水平的调控机制。18.蛋白质组学研究某一物种、个体、器官、组织或细胞在特定条件、特定时间所表达的全部蛋白质图谱。通常采用______方法将蛋白质分离，然后采用______技术进行鉴定。19.什么是上升突变?什么是下降突变?20.简述基因芯片技术对分子生物学研究的意义。21.试述遗传密码的特性和在基因传递中的意义，以及遗传密码是如何被破译的。22.什么是CpG岛?CpG岛高度甲基化所表示的含义是什么?23.诱变技术为研究酶的结构与功能提供了有力途径。24.Blue-whitescreening25.乳糖操纵子的安慰诱导物是______。A.乳糖B.半乳糖C.异构乳糖D.异丙基巯基半乳糖苷26.SD序列(ShineDalgarnosequence)27.描述进行Westernblotting，Northernblotting和Southernblotting的实验目的和主要步骤。28.什么是DNA的Tm值?它受哪些因素的影响?29.大肠杆菌DNA聚合酶______的生理功能主要起修复DNA的作用。30.写出DNA、RNA、mRNA和siRNA的英文全名。31.简述分子伴侣的分类及其影响基因表达的机理。32.试述热不对称交错多聚酶链式反应(TAIL-PCR)的主要技术和原理。33.简述乳糖操纵子正调控的作用机制。34.“人类免疫缺陷病毒(HIV)”的发现被授予2008年的诺贝尔生理学和医学奖，试述逆转录病毒HIV的结构特征及其可能的致病机理。35.简述乳糖操纵子的调控模型。36.什么是套索状结构?哪些类型RNA的剪接中会形成该结构?37.说说基因图位克隆法的原理和过程。38.转座作用可能引起的突变类型包括a______、b______、c______。39.在细菌的蛋白质翻译过程中EF-Ts因子的作用是______。A.将EF-Tu·GDP转变为其活性形式B.促使氨酰tRNA和核糖体的A位点结合C.将GTP转变为GDPD.将肽酰tRNA从A位点移动到P位点40.简述真核细胞rRNA、tRNA和mRNA转录使用的聚合酶及各RNA前体(precursor)加工的基本过程。41.在真核基因表达调控中，______调控元件能促进转录的效率。A.衰减子B.终止子C.增强子D.TATAbox42.举例说明蛋白质磷酸化如何影响基因表达。43.SNP44.假如你猜测某个基因涉及果蝇的眼睛发育(已知该基因的序列)，请试设计实验证实你的设想。45.遗传密码有哪些特性?简述密码的简并性生物体的生物学意义。46.说出经典遗传学(forwardgenetics)与现代遗传学(reversegenetics)的异同。47.______是通常与其调控的基因具有一段距离的DNA顺式作用元件。A.启动子B.终止子C.增强子D.调节子48.现在已经证明植物开花的时间与光照有关，试问这种关联对于植物有何意义?49.简述人类基因组计划的科学意义。50.含有4个二硫键的胰脏核糖核酸酶，若用巯基乙醇和尿素使其还原和变性，由于化学键遭到破坏和高级结构松散，已经无法恢复其原有功能。第1卷参考答案一.历年考点试题黑钻版1.参考答案：(1)“有其父必有其子”的生物学本质是遗传，这是生物界的一种普遍现象。

(2)遗传是指亲子之间以及子代个体之间性状存在相似性，表明性状可以从亲代传递给子代的现象。这是因为子代的性质由遗传所得的基因决定，而子代基因的一半来自于父方，一半来自于母方。每一物种的任何个体都继承着上一代的各种基本特征。正是由于有这种遗传特性，所以各类生物才能维持其各自独有的形态特征和生理特点的恒定，保持其物种；同时也使得子女与父母具有一些相似的特征。2.参考答案：(1)HIV变异快的原因如下：

①HIV是逆转录病毒，其逆转录酶不具有3'→5'外切酶活性，因此没有校正功能，导致由反转录酶催化合成的DNA出错率高而产生变异，在HIV强大的复制能力下，错误不断发生而产生大量的病毒变种；

②由于宿主的免疫选择作用，体液或细胞免疫的基因组变异高于其他部位；

③病毒DNA与宿主DNA之间或不同病毒DNA之间发生重组导致病毒变异。

(2)HlV的变异没有特定的规律，不同HIV基因区变异率有显著的差别。

(3)HIV的变异主要是产生了较高频率的点突变，通常发生在编码病毒核心蛋白的gag编码区和编码外壳蛋白的env编码区。3.参考答案：组蛋白乙酰化和去乙酰化影响基因转录的机制如下：

(1)组蛋白乙酰化和去乙酰化改变核小体周围环境，加强或削弱基因表达相关蛋白质与DNA的相互作用。

组蛋白N端“尾巴”上赖氨酸残基的乙酰化中和了组蛋白尾巴的正电荷，降低了其与DNA的亲和性，导致核小体构象发生有利于转录调节蛋白与染色质相结合的变化，从而提高基因的转录活性。

(2)组蛋白乙酰化和去乙酰化参与染色质构型改变，进而影响蛋白质与蛋白质、蛋白质与DNA的相互作用。

(3)组蛋白乙酰化和去乙酰化作为特殊信号，被其他蛋白质因子识别并影响它们的活动，从而实现对基因表达的调控。4.参考答案：遗传密码经历以下几个破译历程：

(1)三联体密码的提出

1954年，物理学家GeorgeGamov根据DNA中存在四种核苷酸和蛋白质中存在20种氨基酸的对应关系，通过数学推理，得出三个核苷酸编码一个氨基酸的结论。

(2)遗传密码子的验证

①1961年Crick及其同事用噬菌体做实验，证明遗传密码中三个碱基编码一个氨基酸。

②1961年Nirenberg等人用各种人工合成模板在体外翻译蛋白质的方法破译了遗传密码子；用核糖体结合技术测定密码子中的核苷酸排列顺序，历经4年时间，于1965年破译了编码20种天然氨基酸的密码子。5.参考答案：(1)基因治疗的前景

基因治疗是将具有治疗价值的基因，即“治疗基因”装配于带有在人体细胞中表达所必备元件的载体中，导入人体细胞，直接进行表达。近年来，载体系统不断完善和发展，利用逆转录病毒基因与宿主细胞基因组的整合特性介导并表达目的基因，经过改建后的逆转录病毒载体已用于基因治疗并开始为人类造福。基因治疗作为一种新兴的治疗技术让人类看到希望，但基因治疗还存在很多问题，如用于治疗的基因过少，基因治疗缺乏靶向性，导入的基因表达缺乏可控性，基因治疗的安全性等。

(2)基因治疗的应用途径

①exvivo途径

exvivo途径是将含外源基因的载体在体外导入人体自身或异体(异种)细胞(基因工程化的细胞)，经体外细胞扩增后输回人体。exvivo途径易于操作，而且因为细胞扩增过程中对外源添加物质的大量稀释，不易产生副作用。同时，治疗中用的是人体细胞，尤其是自体细胞，安全性好，但不易形成规模，且必须有固定的临床基地。

②invivo途径

invivo途径是将外源基因装配于特定的真核细胞表达载体上，直接导入人体内。载体可以是病毒型或非病毒型，甚至是裸DNA。invivo途径有利于大规模工业化生产，但在技术上要求很高，导入的治疗基因及其载体必须证明其安全性，而且导入体内之后必须能进入靶细胞，有效地表达并达到治疗的目的。6.参考答案：组蛋白的修饰作用只发生在细胞周期的特定时间和组蛋白的特定位点上：包括甲基化、乙基化、磷酸化及泛素化等，所有这些修饰作用都有一个共同的特点：降低组蛋白所携带的正电荷，直接或间接影响基因的转录活性。甲基化可发生在组蛋白的Lys和Arg残基上，与基因激活或基因沉默有关；组蛋白的乙酰化主要发生在核心组蛋白上，呈现多样性，在含有活性基因的DNA结构域中，乙酰化程度更高，通过乙酰化/去乙酰化修饰调节基因转录水平，参与DNA修复、拼接和复制，参与染色体组装以及细胞的信号传导，与某些疾病的形成密切相关。磷酸化参与基因转录、DNA修复、细胞凋亡及染色体浓缩等过程。泛素化参与X染色体的失活，影响组蛋白的甲基化和基因的转录。7.参考答案：polyATtractmRNA分离系统将生物素标记的寡(dT)引物与细胞总RNA温育，加入与微磁球相连的抗生物索蛋白以结合polyAmRNA，通过磁场吸附作用将poly(A)mRNA从总RNA中分离。8.参考答案：因为猩猩能对活病毒产生免疫应答，可以与HIV共存。而人类对带有HIV的细胞和体液虽然也具有免疫反应，但是在大多数情况下机体的免疫力不足以清除HIV，所以已经感染变终生携带，随着时间的延长，会产生大量的病毒颗粒，造成感染细胞死亡。

可以。目前科学家们正在建立相关的模型，多用于抗HIV-1药物试验、病理研究，特别对其免疫机理进行研究并用于疫苗研制。9.参考答案：核糖体有多个活性中心，包括：

(1)mRNA结合位点。mRNA结合位点位于核糖体小亚基上，在肽基转移位点附近，其功能是结合mRNA和IF因子。

(2)AA-tRNA结合位点(A位点)。A位点主要位于大亚基上，是新到来的AA-tRNA的结合位点。

(3)与延伸中的肽酰-tRNA结合位点(P位点)。P位点即肽酰基位点，主要位于大亚基，是与延伸中的肽酰-tRNA结合位点。

(4)去氨酰-tRNA释放位点(E位点)。E位点位于大亚基，是延伸过程中的多肽链转移到AA-tRNA上释放tRNA的位点，即去氨酰-tRNA通过E位点脱出，被释放到核糖体外的细胞质基质中。

(5)转肽酶中心。位于P位和A位的连接处，是形成肽键的部位。

(6)延伸因子EF-G结合位点。肽酰-tRNA从A位点转移到P位点相关转移酶的结合位点。

(7)与蛋白质合成有关的其他的起始因子、延伸因子和终止因子的结合位点。10.参考答案：癌细胞是一种变异的细胞，是产生癌症的病源，它除了仍具有来源细胞的某些特性(如上皮癌仍可合成角质蛋白)外，还表现出癌细胞独具的特性：(1)无限增殖：癌细胞增殖能力很强，在适宜条件下，癌细胞能无限增殖，成为“不死”的永生细胞。(2)接触抑制现象丧失：正常细胞生长相互接触后，其运动和分裂活动都要停顿下来，癌细胞则不同，其分裂和增殖并不因细胞相互接触而终止，故癌细胞接触对癌细胞的增殖无抑制作用。(3)癌细胞间粘着性减弱：癌细胞与其同源正常组织相比，细胞间的粘着性降低，故癌细胞在体内容易分散和转移。在正常细胞外被中的纤粘连蛋白是一种细胞外粘着糖蛋白，它增强了细胞与细胞外基质间的粘着。癌细胞的纤连粘蛋白显著减少或缺失，钙粘蛋白合成发生障碍，从而破坏了细胞与基质之间和细胞与细胞之间的粘着，因此癌细胞具有易于浸润蔓延、侵袭周围的细胞和组织、甚至扩散转移的属性。此外，癌细胞还具有粘壁性下降、细胞骨架结构紊乱、产生新的膜抗原、易于被凝集素凝集、对生长因子需要量降低等特征。正是由于上述特征，癌细胞能够快速的增殖，不断夺取人体中的营养，同时产生一些毒素，所以会严重威胁人类的健康。

由于癌细胞异常迅速且不受约束和控制，无规律地生长繁殖，而且一旦遇到不利的条件(刺激、中伤)它就能转移，甚至隐匿起来，癌细胞具有不吃不动的休眠、假死本领，使得细胞由分裂增殖期迅速进入Go期，任何药物都对它没有什么疗效，所以对其防治十分困难。11.参考答案：真核生物的转录调控大多数是通过顺式作用元件和反式作用因子复杂的相互作用来实现的。

顺式作用元件按功能特性分为启动子、增强子及沉默子，其中启动子和增强子为正性调控作用的元件，沉默子为负性调控作用的元件。反式作用因子有两种独立的活性DNA结合结构域和激活结构域。12.参考答案：Mendel的遗传学规律最先使人们对性状遗传产生了理性认识，他提出的“遗传因子”后被命名为“基因”，而Morgan的基因学说则进一步将“性状”与“基因”相偶联，成为现代遗传学的奠基石。Watson(美)和Crick(英)提出了DNA的反向平行双螺旋模型，为充分揭示遗传信息的传递规律铺平了道路。13.参考答案：A[解析]超螺旋的缠绕数与链间螺旋数的关系可用公式表示为：L=T+W，其中L为连接数，T为双螺旋的缠绕数，W为超螺旋数。大肠杆菌中拓扑异构酶Ⅰ催化的结果是：切断一个链，超螺旋DNA增加一个连接数，减少一个负超螺旋。14.参考答案：A[解析]操纵区是DNA上的一小段序列，是阻遏蛋白的结合位点，当阻遏蛋白与操纵区相结合时，lacmRNA的转录起始受到抑制。15.参考答案：编码链(codingstrand)是指DNA双链中与mRNA的序列(在RNA中是以U取代了DNA中的T)和方向相同的那条DNA链，又称为有意义链(sensestrand)。

模板链(templatestrand)是指DNA双链中能作为转录模板通过碱基互补配对原则指导mRNA前体合成的DNA链，又称反义链(antisensestrand)。16.参考答案：全基因组鸟枪测序法是在获得一定的遗传及物理图谱信息的基础上，将基因组DNA分解成2kb左右的数百万个DNA小片段进行随机测序，辅以一定数量的10kb的克隆和BAC克隆的末端测序，利用超级计算机进行整合及序列组装。该方法是一种广泛使用的DNA测序的方法，比传统的测序法快速，但精确度较差。其基本步骤为：

(1)建立高度随机、插入片段大小为1～2kh左右的基因组文库。克隆数要达到一定数量，即经末端测序的克隆片段的碱基总数应达到基因组5倍以上。

(2)高效、大规模的末端测序。对文库中每一个克隆进行两端测序。

(3)序列集合。利用新的计算机软件，完善序列集合规则，最大限度地排除错误的连锁匹配。

(4)填补缺口。有两种待填补的缺口，一是没有相应模板DNA的物理缺口，二是有模板DNA但未测序的序列缺口。可以同时建立插入片段为15～20kb的入文库以备缺口填补。17.参考答案：真核生物转录前水平的调控机制主要有如下几种：

(1)染色质丢失

某些低等真核生物，如蛔虫，在其发育早期卵裂阶段，所有分裂的细胞除一个之外，均将异染色质部分删除掉，从而使染色质减少约一半，而保持完整基因组的细胞则成为下一代的生殖细胞，在此加工过程中DNA发生了切除并重新连接。

(2)基因扩增

基因扩增是指某些基因的拷贝数专一性大量增加的现象，能使细胞在短期内产生大量的基因产物以满足生长发育的需要。某些脊椎动物的昆虫的卵母细胞，为贮备大量核糖体以供卵细胞受精后发育的需要，通常都要专一性地增加编码核糖体RNA的基因。

(3)基因重排

基因重排是指一个基因从远离启动子的地方移到距离它很近的位点从而启动转录的过程。重排可使表达的基因发生切换，由表达一种基因转为表达另一种基因。例如免疫球蛋白结构基因和T-细胞受体基因的表达。

(4)DNA甲基化

DNA的碱基可被甲基化，主要形成5-甲基胞嘧啶(5-mC)、少量6-甲基腺嘌呤(6-mA)和7-甲基鸟嘌呤(7-mG)。DNA甲基化能引起染色质结构、DNA构象、DNA稳定性及DNA与与蛋白质相互作用方式的改变，从而控制基因的表达。

(5)异染色质化

异染色质是指凝缩状态的染色质，为非活性转录区。真核生物通过异染色质化而关闭某些基因的表达，如雌性哺乳动物细胞有两个X染色体，其中一个高度异染色质化而永久性失去活性，通常染色质的活性转录区没有或很少甲基化，非活性区甲基化程度高。18.参考答案：双向电泳；质谱19.参考答案：上升突变和下降突变是细菌中常见的两种启动子突变，分别为：

(1)上升突变是指发生在启动子序列上的增强结构基因转录水平的突变。上升突变可以增加Pribnow区共同序列的同一性，突变后的启动子比现有的启动子更强，能使转录效率和转录量增加。

(2)下降突变是指发生在启动子序列上的降低结构基因转录水平的突变。突变后启动子可能不会阻止各个转录单位的起始，但起始效率可能变低并且可能使其邻近基因的转录量降低。20.参考答案：基因芯片技术以其可同时、快速、准确地分析数以千计基因组信息的本领而在分子生物学领域显示出了巨大的威力。(1)在基因表达检测方面，可以一次性检测数千个基因表达谱的差异。(2)在核酸突变的检测及基因组多态性方面，可以用于核酸突变的检测，甚至可与生物传感器相结合，通过改变探针阵列区域的电场强度可以检测到基因(ras等)的单碱基突变；以成功应用于人类基因组单核苷酸多态性的鉴定、作图和分型、人线粒体基因组多态性的研究，对酵母基因组作图等方面。(3)基因芯片技术可以比较容易地合成并固定大量核酸分子，所以它的问世无疑为杂交测序提供了实施的可能性。21.参考答案：(1)遗传密码的特性及其在基因传递中的意义

①遗传密码是三联子密码

1个密码子由3个连续的核苷酸组成，特异性地编码1个氨基酸。

②密码子的连续性

遗传密码以5'→3'方向、非重复、无标点的方式编码在核酸分子上。阅读mRNA时以密码子为单位，连续阅读，密码间无间断也没有重叠，AUG为甲硫氨酸兼起始密码子。UAA、UAG和UGA为终止密码子。因此要正确阅读密码，必须从起始密码子开始，按一定的读码框架连续读下去，直至遇到终止密码子为止。若插入或删除一个核苷酸，就会使以后的读码框发生错位，称为移码突变。

③密码子的简并性

由一种以上密码子编码同一个氨基酸的现象称为简并，对应于同一氨基酸的密码子称为同义密码子。除甲硫氨酸(AUG)和色氨酸(UGG)只有一个密码子外，其他氨基酸都有一个以上的密码子。密码的简并性具有重要的生物学意义，它可以减少有害突变，在物种的稳定性上起一定作用，还可以保证翻译的速率。

④密码子与反密码子的相互作用

摆动学说认为，在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，第三对碱基有一定的自由度，时常出现不严格配对，即可以“摆动”，因而会产生某些tRNA可以识别1个以上的密码子的现象。反密码子的第一位如果是U，可以和密码子第三位A或G配对；反密码子第一位如果是G，可以和密码子第三位U或C配对；反密码子第一位如果是I，可以和U、C、A配对。如果有几个密码子同时编码一个氨基酸，凡是第一、二位碱基不同的密码子都对应于各自独立的tRNA。

⑤密码的通用性与特殊性

a.通用性：生物界从低等到高等基本上共用一套遗传密码。密码子的通用性说明生物有共同的起源，有助于生物的进化的研究。

b.特殊性：线粒体及少数生物基因组的密码子有变异，其中线粒体密码子的第三位碱基或是不起作用，或是只区分嘌呤和嘧啶。

⑥密码的防错系统

密码的编排方式使得密码子中一个碱基被置换，其结果常常或是编码相同氨基酸或是以理化性质最接近的氨基酸取代。从而使基因突变造成的危害降至最低程度。即密码的编排具有防错功能，密码表是一个故障一安全系统，是在进化过程中获得的最佳选择。

(2)遗传密码的破译

①1954年，物理学家GeorgeGamov根据DNA中存在四种核苷酸和蛋白质中存在20种氨基酸的对应关系，通过数学推理，得出三个核苷酸编码一个氨基酸的结论。

②1961年，Crick及其同事用噬菌体做实验，证明遗传密码中三个碱基编码一个氨基酸。

③1961年，Nirenberg等用大肠杆菌的无细胞蛋白质合成体系，在平行的20个体系中分别加入含有19种非放射性标记的氨基酸和1种放射性标记的氨基酸。利用多聚核苷酸磷酸化酶合成只有一种核苷酸成分的mRNA，即poly(U)、poly(C)、poly(A)和poly(G)。结果发现poly(U)指导了多聚苯丙氨酸的合成，poly(C)编码了多聚脯氨酸，poly(A)编码了多聚赖氨酸，而poly(G)没有蛋白质的合成是因为它形成了复杂的二级结构。

④Nirenberg及Ochoa等又用各种随机共聚物或特定序列的共聚物作为模板合成多肽，如用poly(UG)作为模板则合成了两个相邻氨基酸交替重复出现的Cys和Val的多肽链，说明密码子由三个碱基组成，但三联体密码子的精确顺序的确定还无法确定。

⑤Nirenberg和Leder用核糖体结合技术来解决密码问题。以人工合成的三核苷酸如UUU、UCU、UGU等为模板，在含有核糖体、AA-tRNA的适当离子强度的反应液中保温，然后使反应液通过硝酸纤维素滤膜，不结合核糖体的可以通过，将已结合到核糖体上的AA-tRNA与未结合的AA-tRNA分开，从模板三核苷酸与氨基酸的关系可测知该氨基酸的密码子。22.参考答案：(1)CpG岛的定义

CpG岛是指在人类基因组中分布很不均一的CpG二核苷酸在基因上成串出现所形成的区段。CpG岛经常出现在真核生物的管家基因的调控区，在其他地方出现时会由于CpG中胞嘧啶甲基化引发碱基转换，引发遗传信息紊乱。

(2)CpG岛高度甲基化表示的含义

①DNA甲基化导致某些区域DNA构象变化，从而影响了蛋白质与DNA的相互作用，抑制了转录因子与启动区DNA的结合效率。

②5-甲基胞嘧啶在DNA上不是随机分布的，基因的5'端和3'端富含甲基化位点，而启动区DNA分子上的甲基化密度与基因转录受抑制程度密切相关。稀少的甲基化就能使弱启动子完全失去转录活性。甲基化cpG的密度和启动子强度之间的平衡决定了启动子是否具有转录活性。

③CpG岛高度甲基化增加了胞嘧啶残基突变的可能性，因此5-mC也作为内源性诱变剂或致癌因子调节基因表达。23.参考答案：A24.参考答案：Blue-whitescreening的中文名称是蓝白斑筛选。蓝白斑筛选是指基于β-半乳糖苷酶系统的一种重组子筛选方法。其基本原理是构建的质粒载体包括β-半乳糖苷酶基因(lacZ)的启动子、编码α-肽的区段和一个多克隆位点(MCS)，其中MCS位于编码α-肽的区段中，是外源DNA的选择性插入位点。IPTG诱导lacZ表达，合成的β-半乳糖苷酶α-肽与宿主细胞编码的缺陷型β-半乳糖苷酶互补，产生有活性的β-半乳糖苷酶，水解培养基中的X-Gal，生成蓝色的溴氯吲哚，菌落呈蓝色。而当外源DNA插入到质粒的多克隆位点后，导致载体编码β-半乳糖苷酶的部分序列失活，带有重组质粒的细菌形成白色菌落。25.参考答案：D[解析]安慰诱导物是指一类高效诱导酶的合成，但又不被分解的分子。异丙基巯基半乳糖苷(IPTG)、巯基半乳糖苷(TMG)和O-硝基半乳糖苷(ONPG)都不是半乳糖苷酶的底物，不会被β-半乳糖苷酶所降解，但能诱导β-半乳糖苷酶的合成，因此实验室里常用它们作为乳糖操纵子的安慰诱导物。26.参考答案：SD序列是指存在于原核生物mRNA起始密码子上游7～12个核苷酸的富含嘌呤的保守片段，能与16SrRNA3'端富含嘧啶的区域进行反向互补，所以可将mRNA的AUG起始密码子置于核糖体的适当位置，以便起始翻译作用。27.参考答案：印迹杂交是指在基因操作中，把DNA或RNA、蛋白质等固定于薄膜上进行杂交，生成杂种分子的技术，是基因操作中最常用的技术。分为Westernblotting、Northernblotting和Southernblotting。

(1)Westernblotting(蛋白质印迹，免疫印迹)

①实验目的

Westernblotting是将蛋白质转移并固定在化学合成膜的支撑物上，然后以特定的亲和反应、免疫反应或结合反应及显色系统分析此印迹。检测的灵敏度较高，可达pg水平。主要用于蛋白质的结构和活性检测等方面研究。

②主要步骤

a.蛋白质进行SDS。

b.固定：将蛋白转移至PVDF膜上。

c.封闭：保持膜上没有特殊抗体结合的场所，使场所处于饱和状态，用以保护特异性抗体结合到膜上，并与蛋白质反应。

d.一抗孵育：与特异性抗体孵育，洗去游离的抗体。

e.二抗孵育：二抗一般带有酶标记，可使底物显色。

(2)Northernblotting

①实验目的

利用DNA可以与RNA进行分子杂交来检测特异性RNA，通过杂交结果可以对特定性状基因在mRNA水平上的表达量进行定性或定量检测。

②主要步骤

a.经乙二醛和二甲基亚砜变性处理后进行RNA电泳。

b.将变性RNA转移至尼龙膜或硝酸纤维素滤膜，烘干。

c.预杂交，时间1～2h。

d.杂交：加入标记的探针，65℃杂交过夜，洗膜。

e.放射自显影。

(3)Southernblotting

①实验目的

主要用于鉴定或寻找与已知DNA同源的DNA片段，如染色体步查、基因组文库的评价和利用、阳性克隆的分析鉴定、转基因拷贝数分析等。

②主要步骤

a.通过用一种或多种限制性内切核酸酶消化基因组或其他来源的DNA，经过琼脂糖凝胶电泳按大小分离酶切片段。

b.DNA在原位发生变性并从凝胶转移到一固相支持物上(硝酸纤维素膜或尼龙膜)。DNA转移至固相支持物的过程中各DNA的相对位置保持不变。

c.预杂交。目的是用非特异性DNA分子(鲑鱼精DNA)及其他高分子化合物(封闭剂)将待杂交膜中的非特异性位点封闭，从而减少杂交背景，放入65℃的杂交箱或恒温摇床中，一般6～12h。

d.杂交。将标记的DNA探针(如放射性核素标记)与固着在膜上的DNA杂交，洗膜。

e.经X射线片自显影显现出与探针DNA互补的DNA电泳条带的位置，然后进行分析。28.参考答案：(1)DNA的Tm值的定义

DNA的Tm值即DNA的解链温度，是指DNA在加热变性过程中，紫外光吸收值达到最大值的50%时的温度。Tm值是DNA的一个特征常数。

(2)影响Tm值的因素

①DNA中G+C的含量

由于G-C碱基对之间有3个氢键，并且它与相邻碱基对间的堆积力更大，因此G+C的含量越高，DNA的Tm值也越高。两者的关系可表示为：Tm=69.3+0.41(G+C)%。

②溶液中的离子强度

在高离子强度下，负电荷被阳离子中和，双螺旋的结构被稳定保持；在低离子强度下，未被中和的负电荷会降低双螺旋的稳定性。因此，在离子强度较低的介质中，DNA的Tm值较低而范围宽，在较高离子强度下，Tm值较高而范围窄。

③DNA的均一性

均质DNA解链温度范围较小，而异质DNA解链温度范围较宽。因此Tm值也可作为衡量DNA样品均一性的标准。

④DNA溶液的pH值

溶液的pH值在5～9范围内，Tm值变化不明显，当pH＞11或pH＜4时，Tm值变化明显。

⑤DNA双链本身的长度

相对较短的核酸分子，核酸分子越长，Tm值越大。

⑥变性剂

主要是通过干扰碱基堆积力和氢键的形成而降低Tm值。29.参考答案：Ⅱ[解析]DNA聚合酶Ⅱ具有有5'→3'方向聚合酶活性，但酶活性很低；其3'→5'核酸可起校正作用。目前认为DNA聚合酶Ⅱ的生理功能主要是起修复DNA的作用。30.参考答案：DNA：deoxyribonucleicacid；RNA：ribonucleicacid；mRNA：mMessengerRNA；siRNA：smallinterferingRNA。31.参考答案：(1)分子伴侣的分类

分子伴侣是指一类在序列上没有相关性但有共同功能的蛋白质，在细胞内帮助其他含多肽的结构完成正确的组装，而且在组装完毕后与之分离，本身并不构成这些蛋白质功能结构的组份。包括：①核质蛋白家族；②HSP70家族；③HSP60家族；④TCP-1；⑤HSP90家族；⑥HSP100家族；⑦分子内伴侣；⑧周质分子伴侣；⑨RNA分子伴侣；⑩其他分子伴侣如PDI、TAP等。

(2)分子伴侣影响基因表达的机理

通过与某个(类)专一蛋白因子结合，从而控制基因特异性表达。

①在没有受热或其他环境胁迫时，HSF主要以单体的形式存在。单体：HSF、没有DNA结合能力，HSF70可能参与了维持HSF的单体形式。

②受到热激或其他环境胁迫时，细胞内变性蛋白增多，并与HSF竞争结合HSP70，HSF游离出来，形成三体并输入核内。HSF形成三体后，能与HSE特异结合、促进基因转录，但其还受磷酸化水平的影响。32.参考答案：(1)TAIL-PCR的主要技术

热不对称交错多聚酶链式反应(TAIL-PCR)常用于扩增T-DNA插入位点侧翼序列，从而获得转基因植物插入位点特异性分子证据。TAIL-PCR使用一套巢式特异引物(T-DNA边界引物，TR)和一个短的随机简并引物(AD)，分为3轮反应。

④第一轮PCR反应(PCRⅠ)

PCRⅠ是TAIL-PCR的重要环节。

a.以TR1和AD为引物，进行5个高严谨性循环，特异性引物TR1与模板退火，只能发生单引物循环，T-DNA上游侧翼序列得到线性扩增。

b.大幅度降低退火温度，使AD及TR1均与模板DNA结合，指数扩增一个循环。

c.两个高严谨、一个低严谨循环交替进行，共15个循环。

特异性序列(两端分别拥有TR1和AD序列)和非特异性序列Ⅰ(只有TR1，没有AD序列)远超过非特异性序列Ⅱ(两端均为AD序列)。

②第二轮PCR反应(PCRⅡ)

将第一次反应的产物稀释1000倍作为模板，以TR2和AD为引物，进行12个TAIL-PCR循环，特异性序列被优先扩增，非特异性序列Ⅰ大大降低。

③第三轮PCR反应(PCRⅢ)

将第二次反应的产物稀释1000倍作为模板，以TR3和AD为引物，通过20次普通的PCR循环扩增特异性序列，即得到较高含量的与已知序列邻近的目标序列。

(2)TAIL-PCR的原理

以基因组DNA为模板，通过依照目标序列旁的已知序列设计3个较高退火温度的嵌套特异性引物(SP)和1个具有低Tm值的短的随机简并引物(AD)相组合，利用3轮具热不对称的温度循环的分级反应，即不同的退火温度，来进行选择性地PCR扩增，获得已知序列的侧翼序列。33.参考答案：乳糖操纵子(lac操纵子)的正调控即cAMP-cRP的调节，作用机制如下：

(1)cAMP在腺苷酸环化酶的作用下由ATP转变而来。

(2)在大肠杆菌中，cAMP的浓度受到葡萄糖代谢的调节，细菌在缺乏碳源或只有甘油或乳糖等不进行糖酵解途径的碳源中，细胞内cAMP浓度高；在含葡萄糖的环境中，cAMP的浓度低。

(3)在lac操纵子启动子上游有CAP结合位点，当大肠杆菌从以葡萄糖为碳源的环境转变为以乳糖为碳源的环境时，cAMP浓度升高，与CRP结合，使CRP发生变构，形成cAMP-CRP复合物，cAMP-CRP复合物结合于lac操纵子启动序列中的CAP位点，帮助RNA聚合酶结合到启动子区域，激活lacmRNA的转录，对lac操纵子实行正调控，促进合成分解乳糖的三种酶。34.参考答案：(1)HIV的结构特征

①HIV的形态结构

HIV在分类上属反转录病毒科慢病毒属中的灵长类免疫缺陷病毒亚属。形态结构为：

a．HIV病毒粒子直径约为100nm，为球状、20面体对称结构。

b．HIV粒子外包被着由两层脂质组成的脂膜，膜上有表面蛋白(gp120)和跨膜蛋白(gp41)两种糖蛋白。

C．蛋白质p24和p18组成粒子核心，内有基因组RNA链，链上附着有反转录酶。

②HIV的基因组结构

a．HIV基因组由两条单链正链RNA组成，5'端有一帽子结构(m7G5'GmpNp)，3'端有poly(A)尾巴。

b．主要基因结构由5'末端LTR、结构蛋白编码区(gag)、蛋白酶编码区(pro)、具有多种酶活性的蛋白编码区(pol)、外膜蛋白区(env)和3'末端LTR组成。在LTR区有启动子、增强子及负调控区。

(2)HIV可能的致病机理

①CD4细胞受损

a．病毒在细胞内增殖，干扰细胞的正常代谢。

b．子病毒的出芽释放或其包膜糖蛋白插入细胞膜，可能导致宿主细胞膜通透性增加，产生渗透性溶解，破坏细胞。

C．宿主细胞可通过膜上的病毒gp120与未感染细胞膜上的CD4分子结合，在gp41作用下融合形成多核巨细胞而溶解死亡。

d．大量病毒增殖产生的未整合的cDNA，干扰宿主细胞代谢；而当HIV核酸以整合于宿主染色体的形式潜伏时，受染细胞虽未遭破坏，但细胞增殖和细胞因子分泌功能均发生障碍。

e．机体对病毒感染的细胞产生特异性的细胞毒性T细胞(CTL)效应或抗体依赖的细胞介导的细胞毒性作用(ADCC)。CTL对靶细胞的杀伤作用还使邻近未被感染的CD4阳性细胞大量减少。

②HIV干扰T细胞的抗原识别

gp120与CD4分子结合，干扰了T细胞对抗原的识别，使T细胞不能对HIV发生有效的免疫应答。

③HIV诱导的自身免疫应答

HIVgp120与MHCⅡ分子可能存在相同决定簇，针对HIVgp120的特异性抗体能与MHCⅡ分子产生交叉反应，破坏免疫细胞活性。

④HIV编码的超级抗原的致病作用

HIV编码的超级抗原作为T细胞的强活化剂，过度激活T细胞，导致T细胞无应答反应或死亡；激活多功能B细胞，导致B细胞功能紊乱。

⑤HIV播散

HIV在单核/巨噬细胞内低度增殖，并将病毒播散至其他组织。

⑥HIV其他致病机理

HIV诱导巨噬细胞分泌大量IL-1和TNF-α，导致患者长期低热，并引起恶病质。35.参考答案：乳糖操纵子模型中依次排列着启动子、操纵基因和三个结构基因，它们分别编码β-半乳糖苷酶、半乳糖苷透性酶和β-硫半乳糖苷转乙酰基酶三种酶，三个基因受同一个控制成分控制。

当没有乳糖存在时，lac操纵子处于阻遏状态。阻遏蛋白阻碍RNA聚合酶与启动子P的结合，阻止启动基因上的RNA聚合酶进行转录，这是一种负调节作用。

当有乳糖存在时，乳糖与阻遏蛋白的变构位点结合，使之发生变构而失去活性，因而不能与操纵基因结合，于是RNA聚合酶能够进行转录，产生上述三种酶，使大肠杆菌能利用乳糖。

当培养基中有葡萄糖存在，葡萄糖的降解产物能降低细胞内cAMP含量，影响CAP与启动基因结合，也影响RNA聚合酶与启动基因结合，因此，β-半乳糖苷酶等三个酶也不能产生。这是一种正调控作用。36.参考答案：套索状结构是在真核生物RNA前体加工过程中，切除内含子时，通过2'，5'-磷酸二酯键形成的一种特征性中间结构。主要在前体mRNA的剪接过程中会形成该结构。37.参考答案：所有具有某种表现型的基因都可以通过基因图位克隆法克隆得到。其基本原理和过程：

首先，通过构建遗传连锁图，将目的基因定位到某染色体的特定位点，并在其两侧确定紧密连锁的RFLP或RAPD分子标记。其次通过对许多不同的生态型及大量限制性内切酶和杂交探针的分析，找出与目的基因距离最近的RFLP标记，通过染色体步移技术将位于这两个标记之间的基因片段克隆并分离出来。然后，根据基因功能互作原理鉴定目的基因。38.参考答案：重复；缺失；倒位[解析]转座子插入后往往会造成插入位置上出现受体DNA的少数核苷酸对的重复；当复制性转座发生在宿主DNA原有位点附近时，往往导致转座子两个拷贝之间的同源重组，引起DNA缺失或倒位。39.参考答案：A[解析]在原核生物翻译过程中需要3个延伸因子：EF-Tu、EF-Ts和EF-G。EF-Tu与fMet-tRNA以外的AA-tRNA及GTP作用生成AA-tRNA·EF-Tu·GTP复合物，然后结合到核糖体的A位上；EF-Ts参与GTP的再生，形成EF-Tu·GTP复合物，进入新一轮循环；EF-G是移位必需的蛋白质因子，在GTP参与下使肽酰tRNA从A位点移动到P位点。40.参考答案：(1)RNA聚合酶

①RNA聚合酶的定义

RNA聚合酶(RNApolymerase)是指以双链DNA为模板，4种核苷三磷酸作为活性前体，通过磷酸二酯键而聚合的合成RNA的酶。RNA聚合酶的作用是转录RNA。

②真核生物的RNA聚合酶分类

a.RNA聚合酶Ⅰ存在于核仁中，转录rRNA。

b.RNA聚合酶Ⅱ存在于核质中，转录mRNA，需要“TATA”框。

c.RNA聚合酶Ⅲ存在于核质中，转录tRNA，以及有些重复序列，如Alu顺序可能也由这种酶转录。

(2)RNA前体(precursor)加工的基本过程

①rRNA加工的过程

a.在5'端切除非编码的序列，生成41s中间产物；

b.41SRNA再被切割为两段，一段为32S，另一段为20S；

c.32SRNA进一步被剪切成28SrRNA和5.8SrRNA；

d.20SRNA被剪切生成18SrRNA。

②tRNA的加工过程

a.内含子的剪接；

b.3'端添加CCA；

c.核苷酸修饰。

③mRNA的加工过程

a.5'端形成帽子结构；

b.在链的3'端切断并加上多聚腺苷酸尾巴；

c.通过拼接除去由内含子转录来的序列；

d.链内部核苷被甲基化。41.参考答案：C[解析]增强子能使与之连锁的基因转录频率明显增加。42.参考答案：(1)蛋白质磷酸化

蛋白质的磷酸化是指在蛋白质激酶的催化下，ATP的磷酸基转移到底物蛋白质氨基酸(丝氨酸、苏氨酸、酪氨酸)残基上的过程，去磷酸化是其逆过程。蛋白质的磷酸化与去磷酸化是生物体内普遍存在的信息传导调节方式。

(2)举例

糖原代谢时，由cAMP介导蛋白质磷酸化。激素与其受体R在细胞外表面相结合，引起受体构象变化，并与GTP结合蛋白相结合，R与C蛋白偶合激活腺苷酸环化酶，诱发细胞质cAMP的合成，cAMP活化蛋白激酶A，蛋白激酶A将活化的磷酸基团传递给无活性的磷酸化酶激酶，激活糖原磷酸化酶，最终将糖原磷酸化，进入糖酵解过程并提供ATP。43.参考答案：SNP全称SingleNucleotidePolymorphism，中文名称为单核苷酸多态性，是指在基因组DNA序列中由于单个核苷酸(A、T、C和G)的突变而引起的多态性。单核苷酸多态性是基因组最简单最常见的多态性形式，具有很高的遗传稳定性，其核苷酸变化类型主要有两种：转换，即嘌呤与嘌呤、嘧啶与嘧啶之间的转化；颠换，即嘌呤与嘧啶之间的转化。44.参考答案：选取眼睛还处在发育阶段的果蝇，设试验组和对照组；根据目标基因已知序列采用反义基因、RNAi或其他方法敲除实验组的目标基因；正常饲喂，观察眼睛发育过程中的变化，若实验组果蝇眼睛发育异常，则说明该基因涉及果蝇眼睛发育。45.参考答案：(1)遗传密码的特性

①遗传密码是三联子密码

1个密码子由3个连续的核苷酸组成，特异性地编码1个氨基酸。

②连续性

阅读mRNA时以密码子为单位，连续阅读，密码间无间断也没有重叠，即起始密码子决定了所有后续密码子的位置。

③简并性

遗传密码的简并性是指由一种以上的密码子编码同一个氨基酸的现象，除甲硫氨酸(AUG)和色氨酸(UGG)以外，每个氨基酸都有一个以上的密码子。

④通用性与特殊性

a.通用