分子生物學期末考試題目與答案

1、分子生物學復習提綱一.名詞解釋(1) Ori：原核生物基因質(zhì)粒的復制起始位點，是四個高度保守的19bp組成的正向重復序列，只有。也能被宿主細胞復制蛋白質(zhì)識別的質(zhì)粒才能在該種細胞中復制。ARS：自主復制序列，是真核生物DNA復制的起點，包括數(shù)個復制起始必須的保守區(qū)。不同的ARS序列的共同特征是一個被稱為A區(qū)的llbp的保守序列。(2) Promoter：啟動子，與基因表達啟動有關的順式作用元件，是結(jié)構基因的重要成分，它是位于轉(zhuǎn)錄起始位點5?端上游區(qū)大約100200bp以內(nèi)的具有獨立功能的DNA序列，能活化RNA聚合酶，使之與模板DNA準確地相結(jié)合并具有轉(zhuǎn)錄起始的特異性。(3) P-indepen

2、denttermination不依賴皿子的終止，指在不依賴因孕的終止反應中，沒有任何其他因子的參與，核心酶也能在某些位點終止轉(zhuǎn)錄。(強終止子)(4) SDsequence：SD序列(核糖體小亞基識別位點),存在于原核生物起始密碼AUG上游712個核甘酸處的一種47個核甘酸的保守片段，它與16SrRNA3?端反向互補，所以可以將mRNA的AUG起始密碼子置于核糖體的適當位置以便起始翻譯作用。Kozaksequence：存在于真核生物mRNA的一段序列，核糖體能夠識別mRNA上的這段序列，并把它作為翻譯起始位點。(5) Operator：操縱基因，與一個或者一組結(jié)構基因相鄰近，并且能夠與一些特異的

3、阻遏蛋白相互作用，從而控制鄰近的結(jié)構基因表達的基因。Operon：操縱子，是指原核生物中由一個或多個相關基因以及轉(zhuǎn)錄翻譯調(diào)控元件組成的基因表達單元。包括操縱基因、結(jié)構基因、啟動基因。(6) Enhancer：增強子，能強化轉(zhuǎn)錄起始的序列的為增強子或強化子Silencer：沉默子，可降低基因啟動子轉(zhuǎn)錄活性的一段DNA順式元件。與增強子作用相反。(7) cis-actingelement：順式作用元件，存在于基因旁側(cè)序列中能影響基因表達的序列，包括啟動子、增強子、調(diào)控序列和可誘導元件，本身不編碼任何蛋白質(zhì)，僅僅提供一個作用位點，與反式作用因子相互作用參與基因表達調(diào)控。trans-actingfac

4、tor：反式作用因子，是指直接或間接地識別或結(jié)合在各類順式作用元件核心序列上參與調(diào)控靶基因轉(zhuǎn)錄效率的蛋白質(zhì)。具有三個功能結(jié)構域，即DNA結(jié)合域、轉(zhuǎn)錄結(jié)合域、結(jié)合其他結(jié)合蛋白的結(jié)構域。(8) Openreadingframe(ORF)：開放式閱讀框架，是指一組連續(xù)的含有三聯(lián)密碼子的能夠被翻譯成為多肽鏈的DNA序列。它由起始密碼子開始，到終止密碼子結(jié)束。(9) Gene：基因，產(chǎn)生一條多肽鏈或功能RNA所需的全部核甘酸序列。(能轉(zhuǎn)錄且具有生物學功能的DNA氽NA的序列。)(10) DNAdenaturation：DNA變性，DNA雙鏈的氫鍵斷裂，最后完全變成單鏈的過程。Hyperchromatic

5、effect：增色效應，在變性過程中，260nm紫外線吸收值先緩慢上升，當達到某一溫度時驟然上升，稱為增色效應。復性(Renaturation)：熱變性的DNA緩慢冷卻，單鏈恢復成雙鏈。DNAMeltingtemperature(Tm)：DNA溶解溫度，變性過程紫外線吸收值增加的中點稱為融解溫度。生理條件下為8595。(11) RNAsplicing：RNA的剪接，SnRNA形成剪接體，剪接信號為GU(供體)AG(受體)從mRNA前體分子中切除內(nèi)含子，而使外顯子拼接形成成熟mRNA的過程。intron上內(nèi)含子，存在于原始轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物或基因組DNA中，但不包括在成熟mRNATtRNA或1RNA年的那

6、部分核甘酸序列。|一exon：外顯子，基因組DNA中出現(xiàn)在成熟RNA分子上的序列。(12) RNAi：RNA干涉，是利用雙鏈小RNA的高效、特異性降解細胞內(nèi)同源mRAN,從而阻斷體內(nèi)靶基因表達，使細胞出現(xiàn)靶基因缺失表型的方法。(13) polymerasechainreaction(PCR)：聚合酶鏈式反應，是體外酶促合成特異DNA片段的一種方法，由高溫變性(9297)、低溫退火(4555復性)及適溫延伸(72、Taq酶)等幾步反應組成一個周期，循環(huán)進行，使目的DNA得以迅速擴增。(14) Southernblot：DNA印跡雜交，指利用具有一定同源性的兩條核酸單鏈在一定的條件下，可按堿基互補

7、的原則形成雙鏈，此雜交過程是高度特異的。由于核酸分子的高度特異性及檢測方法的靈敏性，綜合凝膠電泳和核酸內(nèi)切限制酶分析的結(jié)果，便可繪制出DNA分子的限制圖譜，此即DNA印跡雜交。Northernblot：RNA印跡雜交，首先通過電泳的方法將不同的RNA分子依據(jù)其分子量大小加以區(qū)分，然后通過與特定基因互補配對的探針雜交來檢測目的片段。Westernblot：蛋白質(zhì)印跡。通過特異性抗體對凝膠電泳處理過的細胞或生物組織樣品進行著色。通過分析著色的位置和著色深度獲得特定蛋白質(zhì)在所分析的細胞或組織中的表達情況的信息。二.簡答和問答題1 .RNA的種類和功能答：mRNA、1RNA、iRNA、反義RNA、sn

8、RNA,gRNA等等。mRNA，信使RNA,功能就是把DNA上的遺傳信息精確無誤地轉(zhuǎn)錄下來，決定蛋白質(zhì)的氨基酸順序，完成遺傳信息傳遞過程。1RNA,轉(zhuǎn)運RNA,根據(jù)mRNA的遺傳密碼依次準確地將它攜帶的氨基酸連結(jié)起來形成多肽鏈。rRNA_核糖體RNA=般與核糖體蛋白質(zhì)結(jié)合在二起,形成核糖體。反義RNA與mRNA互補的RNA分子，從而抑制mRNA的翻譯，參與基因表達的調(diào)控。snRNA,小核RNA,是真核生物轉(zhuǎn)錄后加工過程中RNA剪接體的主要成分。上述各種RNA分子均為轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物，mRNA最后翻譯為蛋白質(zhì)，而tRNA、1RNA及snRNA等并不攜帶翻譯為蛋白質(zhì)的信息，其終產(chǎn)物就是RNA。|gRNA

9、,弓|導RNA,真核生物中參與RNA編輯的具有與mRNA互補序列的RNAo2 .DNA坐保留和半不連綾復制答：DNA半保留復制是：DNA在進行復制的時候鏈間氫鍵斷裂，雙鏈解旋分開，每條鏈作為模板在其上合成互補鏈，經(jīng)過一系列酶的作用生成兩個新的DNA分子。子代DNA分子其中的一條鏈來自親代DNA,另一條鏈是新合成的，這種方式稱半保留復制。半不連續(xù)復制是由于DNA雙螺旋的兩股單鏈是反向平行，二條鏈的走向為5'-3',另二條鏈為3'-51DNA的兩條鏈都能作為模板以邊解鏈邊復制方式，同時合成兩條新的互補鏈。但是，所有已知DNA聚合酶的合成方向都是5?3?,所以在復制是，一條鏈

10、的合成方向和復制叉前進方向相同，可以連續(xù)復制，稱為前導鏈；另二條鏈的合成方向與復制叉前進方向相反，不能順著解鏈方向連續(xù)復制，必須待模板鏈解開至足夠長度，然后從5,一3?生成引物并復制子鏈。延長過程中，形成岡崎片段，要等待下二段有足夠長度的模板，再次生成引物而延長，然后連接起來，這條鏈稱滯后鏈。因此就把前導鏈連續(xù)復制，隨從鏈不連續(xù)復制的復制方式稱為半不連續(xù)復制。3 .端粒酶的工作原理答:原核生物的染色體是環(huán)狀的，其5'最末端崗崎片段的RNA引物被降解后亙借助另半圈DNA鏈向前延伸來填補。但真核生物線性DNA在復制后，不能填出5'末端的空缺一會使5'末端序列因此而縮處35g

11、物通過形成端粒結(jié)構來解決此問題復制使端粒5'末端縮短而端粒酶可外加重復單位到庶端上7展果便是維持端粒一定的長度。端粒酶是二種含有RNA鏈的逆轉(zhuǎn)錄酶，它以所含的RNA引物為模板來合成一"A端粒結(jié)構上端粒酶可結(jié)合到端粒的NA引物的5'末端識另DNA的3'末端堿基并相互配對，以RNA鏈為模板使DNA鏈延伸，合成一個重復單位（TTTAGGG）后,酶再購移動一個單位。合成結(jié)束后，端粒的3'單鏈末端折回_作為引物，合成其互補鏈。4 .原核DNA復制過程中遺傳信息的保真機制答：DNA聚合酶皿£亞基具有3'到5'核酸外切酶的活性，在聚合過程中

12、其有校對作用。（DNA聚合酶HI的復雜亞基結(jié)構（由10種亞基組成）使其具有更高的忠實性、協(xié)同性和持續(xù)性，如無校對功能，復制出錯率僅為7X106,具有校對功能后降低至5X10"。）DNA聚合酶I在DNA復制中起著，識別甲基化母鏈，切除、修復錯誤復制的核昔對的作用。DNA聚合酶H也在復制中起修復復制錯誤的能力。綜上所述，所以DNA的復制有著高度的保真性。5*.原核和真核復制，mRNA轉(zhuǎn)錄，蛋白翻譯，基因表達調(diào)控的異同答：復制：原核生物與真核生物DNA復制共同的特點：分為起始、延伸、終止三個過程；必須有提供3?羥基末端的引物；親代DNA分子為模板，四種脫氧三磷酸核甘（dNTP）為底物，多種

13、酶及蛋白質(zhì)：DNA拓撲異構酶、DNA解鏈酶、單鏈結(jié)合蛋白、引物酶、DNA聚合酶、RNA酶以及DNA連接酶等；一般都為半保留復制、半不連續(xù)復制。原核生物與真核生物DNA復制不同的特點：真核生物為線性DNA,具有多個復制起始位點，形成多個復制叉，DNA聚合酶的移動速度較原核生物慢。原核生物一般為環(huán)形DNA,具有單一復制起始位點。真核生物DNA復制只發(fā)生在細胞周期的S期，一次復制開始后在完成前不再進行復制，原核生物多重復制同時進行。真核生物有多個復制子ARS大小不一且并不同步。原核生物只有一個復制子0rio真核生物有五種DNA聚合酶，需要Mg+o主要復制酶為DNA聚合酶5（e）,引物由DNA聚合酶a

14、合成。原核生物只有三種，主要復制酶為DNA聚合酶皿。真核生物末端靠端粒酶（部分細胞）補齊，而原核生物以多聯(lián)體的形式補齊。真核生物岡崎片段間的RNA引物由核酸外切酶MF1去除，而原核生物引物由DNA聚合酶I去除。mRNA轉(zhuǎn)錄:原核生物與真核生物mRNA轉(zhuǎn)錄共同的特點：都分為分為起始、延伸、終止三個過程；都有啟動子、終止子或終止信號、調(diào)控序列；所需原料都有RNA聚合酶、NTP等。原核生物與真核生物mRNA轉(zhuǎn)錄不同的特點：真核生物轉(zhuǎn)錄起始，延伸，終止都需要因子的幫助原核的啟動子為-lObox和T5box,真核為TATAboxo真核生物要進行5,加帽（轉(zhuǎn)錄早期進行30nt）,3,加尾（前體mRNA加p

15、olyA）、切除內(nèi)含子、編輯和修飾。原核生物mRNA,1RNA,IRNA都由同一種RNA聚合酶轉(zhuǎn)錄而真核是三種不同的酶。原核生物轉(zhuǎn)錄終止是依靠終止子（發(fā)夾結(jié)構），真核生物是依賴轉(zhuǎn)錄信號（AAU、AAG）蛋白質(zhì)翻譯：原核生物與真核生物蛋白質(zhì)翻譯的共同特點：都分三步進行，即翻譯的起始、肽鏈的延伸、肽鏈的終止及釋放遺傳密碼相同原核生物與真核生物蛋白質(zhì)翻譯不同的特點：翻譯起始核糖體識別序列原核是SD序列且有多個，真核是先通過5,?Cap序列上的帽結(jié)合蛋白，找至UmRNA,再通過Kozak序列找到翻譯起始AUG進入P位。原核是轉(zhuǎn)錄與翻譯相耦聯(lián)，故翻譯也在細胞核內(nèi)，而真核翻譯在細胞核外。5（etMet原核

16、翻譯起始1RNA為也eblRNA,真核為MeblRNA。真核翻譯有復雜的后加工系統(tǒng)，如糖基化、磷酸化恚磷酸化等，原核無?；虮磉_調(diào)控：原核生物與真核生物基因表達調(diào)控相同的特點：表達為多層次原核生物與真核生物基因表達調(diào)控不同的特點：原核是以操縱子進行轉(zhuǎn)錄的調(diào)控，真核是受單基因控制。原核生物調(diào)控在2個水平（轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)控、翻譯水平的調(diào)控），真核在五個水平（DNA水平的調(diào)控、轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)控、轉(zhuǎn)錄后水平的調(diào)控、翻譯水平的調(diào)控、翻譯后水平的調(diào)控）進行基因表達調(diào)控。真核生物中有選擇性剪接，原核沒有。原核的基因表達主要受環(huán)境等調(diào)控，真核是受激素等調(diào)控。6.PCR與細胞內(nèi)DNA復制的異同相同點：原料都是四種脫

17、氧核甘酸、模板、都需要引物、都是單鏈DNA,都遵循堿基互補配對原則。不同點：PCR技術DNA生物復制環(huán)境體外復制，加熱，90攝氏度左右體內(nèi)，溫和的環(huán)境酶主要是DNA聚合酶、DNA解旋酶，DNA聚合酶,引物酶DNA連接酶等各種酶引物需要人工合成的引物自己合成引物成分步驟變性一退火一延伸解旋走始挺伸冬束大小一般只復制引物及以內(nèi)的片段整個基因組起點 由引物決定原核Ori、真核ARS7.Southernblot,Northernblot,Westernblot三種分子生物學技術差異答：名稱檢測對象探針檢測原理處理過程用途Southernlot)NA標記單鏈核酸核酸復性中堿基配對專一性瓊脂糖電泳后轉(zhuǎn)膜基

18、因檢測（拷貝數(shù)）NorthernlotRNA標記單鏈核酸核酸復性中堿基配對專一性變性瓊脂糖電泳后轉(zhuǎn)膜基因表達的檢測（表達量）Westernlot蛋白抗體抗原一抗體特異性結(jié)合5DSHPAGE-后轉(zhuǎn)膜走因表達產(chǎn)物一一蛋白的檢測8 .復制，轉(zhuǎn)錄，翻譯，調(diào)控中的各種保守序列及其功能復制on：原核生物復制起點ARS:真核生物復制起點轉(zhuǎn)錄啟動子：決定轉(zhuǎn)錄方向及模板鏈、轉(zhuǎn)錄效率操縱子（原核）：將轉(zhuǎn)錄與翻譯相耦聯(lián)終止子：終止轉(zhuǎn)錄翻譯SD序列：原核生物翻譯起始，SD序列的順序及位置對翻譯都有影響。Kozak序列：真核生物翻譯起始調(diào)控轉(zhuǎn)錄水平調(diào)控：增強子：作用于啟動子，提高轉(zhuǎn)錄活性沉默子：作用于啟動子，降低轉(zhuǎn)錄活

19、性9 .乳糖操縱子和色氨酸操縱子（包括的衰減子）的工作原理答：乳糖操縱子乳糖操縱子是個弱啟動子，包括3個結(jié)構基因：Z、Y和A,以及啟動子、控制子和阻遏子等。乳糖操縱子負控誘導模式：無誘導物時，LacI基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生阻遏物單體，結(jié)合形成同源四體，Lac同源四體與操縱區(qū)（0區(qū)）DNA相結(jié)合，阻遏基因轉(zhuǎn)錄?；虿槐磉_。當有誘導物時，誘導物使LacI變成不能與0區(qū)相結(jié)合的非活化形式，RNA聚合酶就可以與Lac啟動子區(qū)相結(jié)合，起始轉(zhuǎn)錄基因。mRNA被轉(zhuǎn)錄成三個蛋白質(zhì)，即貝塔-半乳糖昔酶、貝塔-半乳糖昔透過酶、貝塔-半乳糖昔乙?；D(zhuǎn)移酶。（圖解）乳糖操縱子是個弱啟動子，在葡萄糖和乳糖都存在的情況下，大腸桿菌

20、利用葡萄糖，是因為葡萄糖可降低cAMP濃度，阻礙其與CAP結(jié)合，而cAMPYAP是激活Lac的重要組成部分，Lac啟動子表達受阻，就沒有貝塔-半乳糖甘酶活性。不能利用乳糖。所以說be操縱子強的誘導作用既需要乳糖又需缺乏葡萄糖）色氨酸操縱子色氨酸操縱子調(diào)控作用主要有三種方式阻遏作用、弱化作用以及終產(chǎn)物丁玲對合成酶的反饋抑制作用。阻遏作用：tip操縱子轉(zhuǎn)錄起始的調(diào)控是通過阻遏蛋白實現(xiàn)的。在有高濃度Tip存在時，阻遏蛋白-色氨酸復合物形成一個同源二聚體，并且與色氨酸操縱子緊密結(jié)合，因此可以阻止轉(zhuǎn)錄。當Tip水平低時，阻遏蛋白以一種非活性形式存在，不能結(jié)合DNA。在這樣的條件下，trp操縱子被RNA聚

21、合酶轉(zhuǎn)錄，同時Tip生物合成途徑被激活。弱化作用：曲操縱子轉(zhuǎn)錄終止的調(diào)控。在ttpopemn,前導區(qū)的衰減子有4段特殊的序列，可形成不依賴P因子的轉(zhuǎn)錄終止信號（衰減子的工作機理：堿基序列腳衰減子）包括4個分別以1、2、3和4表示的片段，能以兩種不同的方式進行堿基配對，1-2和3"配對，或2-3配對，3-4配對區(qū)正好位于終止密碼子的識別區(qū)。前導序列有相鄰的兩個色氨酸密碼子，當培養(yǎng)基中Tip濃度很低時，負載有Tip的®2NATw也就少，這樣翻譯通過兩個相鄰色氨酸密碼子的速度就會很慢，當4區(qū)被轉(zhuǎn)錄完成時，核糖體滯留1區(qū),這時的前導區(qū)結(jié)構是2-3配對，不形成3-4配對的終止結(jié)構，所

22、以轉(zhuǎn)錄可繼續(xù)進行。反之，核糖體可順利通過兩個相鄰的色氨酸密碼子，在4區(qū)被轉(zhuǎn)錄之前，核糖體就到達2區(qū),這樣使2-3不能配對，3-4區(qū)可以配對形成終止子結(jié)構，轉(zhuǎn)錄停止。）終產(chǎn)物Tip對合成酶的反饋抑制作用由于基因表達必然消耗一定的能源和前體物，相對于阻遏和弱化作用，反饋抑制作用更為經(jīng)濟和高效。|三.分析題1. SDS-PAGE和雙向電泳的原理SDS干AGE是利用SDS（帶負電）和還原劑破壞蛋白的高級結(jié)構,同時SDS與蛋白定量結(jié)合，消除蛋白之間的電荷差異，使得蛋白的遷移率主要依賴分子量份子小跑得快）.加上不連續(xù)電泳，即上層為濃縮膠，可將樣品壓縮到同一起跑線，下層為分離膠；可獲得更高的分辨率.再用考馬

23、斯亮藍進行染色.即可進行蛋白分子量的測定、蛋白濃度的測定、蛋白的鑒定。雙向電泳是蛋白質(zhì)組學中對蛋白質(zhì)組進行研究的主要分離方法，同時能分離成百上千種蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)在第一向根據(jù)電荷的不同（等電聚焦），第二向根據(jù)分子量的不同進行分離（SDS干AGE）。分離后對蛋白質(zhì)進行染色，根據(jù)實際分析情況，分別進行考馬斯亮蘭染色、銀染或熒光染色。2. 順式作用元件工作的原理答：順式作用元件，包括啟動子、增強子、調(diào)控序列和可誘導元件。要與反式作用因子作用，才能促進基因表達，而反式作用因子在DNA水平和轉(zhuǎn)錄水平上作用，且具有組織特異性。3. DNA序列與蛋白功能（表型）非線形關系答：基因具有強大的容錯機制密碼子的簡并性，即使DNA錯配發(fā)生在編碼區(qū)也不會影響蛋白的表達。真核生物存在不表達蛋白的內(nèi)含子基因間隔區(qū)、非編碼區(qū)等變異，不引起蛋白的變化。變異發(fā)生在蛋白質(zhì)的非功能區(qū)，不影響蛋白質(zhì)的功能。4. P