分子生物学知识测试题库

分子生物学知识测试题库一、单项选择题（一）核酸结构与功能1.下列关于DNA双螺旋结构的描述，错误的是（）A.两条链反向平行B.碱基之间以氢键连接C.磷酸-脱氧核糖骨架位于外侧D.嘌呤碱基数与嘧啶碱基数不相等答案：D解析：根据Chargaff法则，DNA中腺嘌呤（A）与胸腺嘧啶（T）、鸟嘌呤（G）与胞嘧啶（C）的摩尔数相等，因此嘌呤（A+G）总数与嘧啶（T+C）总数相等。2.真核生物mRNA的5’端特有结构是（）A.多聚腺苷酸尾B.帽子结构（m⁷GpppN）C.起始密码子AUGD.终止密码子UAA答案：B解析：真核mRNA的5’端通过“加帽”修饰形成7-甲基鸟嘌呤（m⁷G）的帽子结构，可保护mRNA免受核酸酶降解，并参与翻译起始；3’端为多聚腺苷酸（polyA）尾，A、C、D选项均非5’端特有结构。（二）DNA复制3.DNA复制的方式是（）A.全保留复制B.半保留复制C.弥散复制D.随机复制答案：B解析：Meselson和Stahl通过同位素标记实验证明，DNA复制为半保留复制——每个子代DNA分子包含一条亲代链和一条新合成的链。4.原核生物DNA复制的主要催化酶是（）A.DNA聚合酶ⅠB.DNA聚合酶ⅡC.DNA聚合酶ⅢD.RNA聚合酶答案：C解析：DNA聚合酶Ⅲ是原核生物复制叉上的核心复制酶，具有高持续合成能力（可连续合成数千个核苷酸）；DNA聚合酶Ⅰ主要参与引物切除和缺口填补，RNA聚合酶负责转录。二、多项选择题（一）转录与翻译1.原核生物与真核生物转录的差异包括（）A.转录场所不同（原核在拟核，真核在细胞核）B.RNA聚合酶种类不同（原核1种，真核多种）C.转录后加工复杂程度不同（真核需剪接、修饰，原核较少）D.启动子结构不同（原核含-10/-35区，真核含TATA盒等）答案：ABCD解析：原核转录在拟核区进行，真核在细胞核（线粒体、叶绿体除外）；原核仅1种RNA聚合酶，真核有RNApolⅠ/Ⅱ/Ⅲ；真核转录后需5’加帽、3’加尾、内含子剪接，原核mRNA多为“即转录即翻译”；原核启动子含-10（Pribnow盒）和-35区，真核Ⅱ类启动子含TATA盒、CAAT盒等。2.参与蛋白质翻译的RNA分子包括（）A.mRNAB.tRNAC.rRNAD.snRNA答案：ABC解析：mRNA作为翻译模板，tRNA转运氨基酸，rRNA是核糖体的结构组分（并参与肽键催化）；snRNA（小核RNA）参与真核RNA剪接，不直接参与翻译。三、判断题1.所有RNA分子都具有催化活性。（×）解析：仅核酶（如某些rRNA、tRNA前体的剪接酶）具有催化活性，多数RNA（如mRNA、tRNA）仅承担信息传递或转运功能。2.真核生物的基因均为连续序列，无内含子。（×）解析：真核生物的结构基因多为断裂基因，包含内含子（非编码序列）和外显子（编码序列），转录后需通过剪接去除内含子；原核生物基因通常为连续序列（少数例外）。四、简答题（一）DNA损伤修复1.简述DNA错配修复（MMR）的核心过程及生物学意义。答案：过程：①识别错配：MutS蛋白识别DNA复制产生的碱基错配（如A-C、G-T）；②募集酶复合物：MutL蛋白募集核酸酶（如MutH），在错配位点附近的母链（原核中经Dam甲基化修饰的链）上切开；③降解与修复：核酸外切酶降解含错配的子链片段，DNA聚合酶Ⅲ以母链为模板重新合成，DNA连接酶封闭缺口。意义：将DNA复制的错误率从10⁻⁵降至10⁻⁹，维持基因组稳定性，减少突变积累，预防肿瘤等疾病。（二）基因表达调控2.以乳糖操纵子为例，说明原核生物基因表达的负调控与正调控机制。答案：乳糖操纵子包含调节基因（*I*）、启动子（*P*）、操纵序列（*O*）和结构基因（*lacZ*/*lacY*/*lacA*）：负调控：无乳糖时，阻遏蛋白（*I*基因编码）结合操纵序列（*O*），阻止RNA聚合酶与启动子结合，转录受抑；有乳糖（或IPTG）时，乳糖与阻遏蛋白结合使其构象改变，脱离*O*序列，转录开启。正调控：无葡萄糖时，cAMP浓度升高，与CAP（分解代谢物激活蛋白）结合形成复合物，结合到启动子上游的CAP位点，增强RNA聚合酶与启动子的结合能力，促进转录（葡萄糖存在时，cAMP浓度低，CAP无活性，转录弱）。正负调控协同作用，确保仅在“乳糖存在、葡萄糖缺乏”时，乳糖代谢基因高效表达。五、论述题1.论述CRISPR-Cas9系统的工作原理，及其在分子生物学研究与基因治疗中的应用。答案：（1）工作原理（原核免疫防御的三步机制）：适应阶段：外源DNA（如噬菌体基因组）入侵时，Cas蛋白将其切割为短片段，整合到细菌的CRISPR位点（由重复序列和间隔序列组成）中，形成新的“记忆”间隔序列。表达阶段：CRISPR位点转录生成pre-crRNA，经加工形成成熟crRNA（含与外源DNA互补的间隔序列）；crRNA与tracrRNA（反式激活crRNA）结合，引导Cas9蛋白识别外源DNA。干扰阶段：crRNA-tracrRNA复合物引导Cas9结合到与crRNA互补的外源DNA靶位点（需邻近PAM序列，如NGG），Cas9的核酸酶结构域切割DNA双链，导致外源DNA断裂。（2）应用领域：分子生物学研究：①基因编辑：设计特异性sgRNA（单导RNA，融合crRNA与tracrRNA），引导Cas9切割靶基因，利用细胞的非同源末端连接（NHEJ）或同源定向修复（HDR）实现基因敲除、敲入或定点突变，快速构建基因修饰的细胞系/模式生物（如小鼠、果蝇）。②基因表达调控：通过失活Cas9的核酸酶活性（dCas9），结合sgRNA靶向基因启动子，抑制（dCas9结合转录抑制因子）或激活（dCas9结合转录激活因子）基因表达。③基因筛选：导入sgRNA文库，筛选影响特定表型（如增殖、耐药）的基因。基因治疗：①遗传病治疗：针对单基因遗传病（如镰状细胞贫血、囊性纤维化），体外编辑患者的造血干细胞/成纤维细胞，修复突变后回输体内；或直接在体内编辑病变组织（如肝脏、眼睛）的细胞。②癌症治疗：编辑免疫细胞（如T细胞），增强其抗肿瘤活性（如敲除PD-1基因，或引入肿瘤特异性CAR受体）；或编辑肿瘤细胞的致癌基因，抑制肿瘤生长。（3）挑战与优化：脱靶效应（切割非靶位点）、递送效率低（