分子生物學問題匯總

1、Section A 細胞與大分子簡述復雜大分子的生物學功能及與人類健康的關系。Section C 核酸的性質1.DNA 的超螺旋結構的特點有哪些？A 發(fā)生在閉環(huán)雙鏈 DNA 分子上B DNA 雙鏈軸線高卷曲，與簡單的環(huán)狀相比，連接數(shù)發(fā)生變化C 當 DNA 扭曲方向與雙螺旋方向相同時，DNA 變得緊繃，為正超螺旋，反之變得松弛為負超螺旋。自然界幾乎所有 DNA 分子超螺旋都為負的，因為能量最低。2.簡述核酸的性質。A 核酸的穩(wěn)定性：由于核酸中堿基對的疏水效應以及電荷偶極作用而趨于穩(wěn)定B 酸效應：在強酸和高溫條件下，核酸完全水解，而在稀酸條件下，DNA 的核苷鍵被選擇性地斷裂生成脫嘌呤核酸C 堿效

2、應：當 PH 超出生理范圍時（7-8），堿基的互變異構態(tài)發(fā)生變化D 化學變性：一些化學物質如尿素，甲酰胺能破壞DNA 和 RNA 二級結構中的而使核酸變性。E 粘性：DNA 的粘性是由其形態(tài)決定的，DNA 分子細長，稱為高軸比，可被機械力和超聲波剪切而粘性下降。F 浮力密度：1.7g/cmA3,因此可利用高濃度分子質量的鹽溶液進行純化和分析G 紫外線吸收：核酸中的芳香族堿基在269nm 處有最大光吸收H 減色性，熱變性，復性。思考題：提取細菌的質粒依據(jù)是核酸的哪些性質？ 質粒是抗性基因，在基因組或者質粒 DNA 中用堿提取法。Sectio C 課前提問1.在 1.5mL 的離心管中有 500

3、卩 L,取出 10 卩 L 稀釋至 1000 卩 L 后進行檢測，測得 A260=0.15。問 （1） :試管中的 問（2） :如果測得（1）稀釋前的濃度：DNA 濃度是多少？A280=0.078, .A260/A280= ?說明什么問題？0.15/20=0.0075稀釋后的濃度：0.0075/100=0.75ug/ml(2) 0.15/0.078=1.92 1.8，說明 DNA 中混有 RNA 樣品。2.解釋以下兩幅圖（native:非變性的；denatured:變性的）圖一表示 dsDNA 和 RNA 的熱變性，中間的 Tm 值表示解鏈溫度。隨著溫度的升高，DNA 和 RNA 逐漸變性形成

4、單鏈，因此光吸收率逐漸增大，然而隨著溫度的升高 RNA 中雙鏈部分的堿基堆積逐漸減少， 其光吸收率不規(guī)則地增大。較短的堿基配對區(qū)域具有更高的熱力學活性，比較長 的區(qū)域變性快。圖二表示的是快速慢速降溫下的 DNA 復性，在溫度緩慢下降時， DNA 可以經(jīng)堿基配對逐漸形成雙鏈，但在快速降溫時，DNA 只形成局部區(qū)域的dsDNA 經(jīng)堿基配對或者在 DNA 內部或者 DNA 之間短的互補區(qū)域的退火而形成，因此 A260的下降很小DMARNAT&mpef創(chuàng)ureSectio E 提問大腸桿菌的 DNA 聚合酶主要有哪幾種？它們有哪些特點?DNA 聚合酶 I :切除引物，修復DNA 聚合酶 II

5、:修復DNA 聚合酶 III :復制Section E DNA 復制1.細胞周期（The cell cycle）（1）什么是細胞周期？細胞周期包括 DNA 復制后的細胞分裂，即從一個母細胞產(chǎn)生兩個子細胞（2）細胞分裂是有序的還是無序的？為什么？細胞周期是一個有序的過程，受細胞周期機制的控制。2.檢驗點及其調控（Checkpoints and their regulation）（1）細胞如何從 GO 進入 G1?GO 期是指非增殖的休眠狀態(tài)，稱為沉默期。 G1 期有一限制點（R 點）細胞會對 環(huán)境進行評估，然后決定是否進入另一個分裂周期。細胞在到達 R 點之前具有胞 外生長分子-促細胞分裂原即可

6、使細胞從 GO 進入 G1 期。（2）限制點（R 點）G1 期，細胞會對環(huán)境進行評估，然后決定是否進入另一個分裂周期，G1 期的這一點稱為限制點。Section F DNA 損傷、修復與重組思考題（1） 5 -GTATCTTCTGATGGCTCGTGTACAAACACG-3 -CATAGAAGACTACCGAGCACATGXXGTGC-根據(jù) Holliday 模型在什么時候可以被修復？該損傷的 DNA 鏈“XXX 部分本為“ TTT,修復時與另一個正常的 DNA 分子同 源重組，“ XXX 段將通過重組被正常的姐妹鏈上相應區(qū)域的“ TTT替代修復，而正常鏈上因此產(chǎn)生的缺口會被個填平。因為它的對

7、面沒有損傷，可通過正常的 切除去掉，這樣子就修復了。（2） 設計實驗以區(qū)別細菌遺傳轉化轉移中的轉化、轉導和結合的過程。下面列出可使用的工具：（1）合適的突變菌株及其培養(yǎng)基。（2）DNA 酶。（3）兩種 濾板，一種濾板能讓游離的 DNA!過，不可讓細菌和病毒通過；另一種濾板只能 持留細菌。（4） 一種是插入濾板使其分隔成兩個空間的玻璃容器（如 U 型管）。 請寫出實驗設計并預期 3 種遺傳轉移過程的結果。Section K3亞基：3亞基的功能尚不清楚，也有人認為3亞基對于 RNA 聚合酶的結構和功能沒有太大的影響。問題:（1） 什么是啟動子？上游？下游？轉錄起點？啟動子：RNA 聚合酶結合到待轉

8、錄序列上游的特定起始位點，長約40bp轉錄起始點：CGT/CAT,G 比 A 更常見，被稱為+1 位點。（2 ）原核生物370 啟動子有哪些特點？大腸桿菌最常見的3因子， 由 40-60bp 的序列組成。，含有 RNA 聚合酶特異性結合和轉錄起 始所需的保守序列。轉錄起始位點為 +1 位點，CGT/CAT -10 序列為 TATAAT 也叫 pribnow 框，-35 序列為 TTGACA 也叫 sextama 框。（3）原核生物的轉錄是如何終止的？基因 3端自身互補的序列會在 RNA 中形成發(fā)夾結構作為終止子。發(fā)夾的莖部通常（G/C）含量較高，使其穩(wěn)定性強，從而使聚合酶從此停頓。發(fā)夾之后通常

9、是4 個或更多的 U 堿基，導致 RNA 與反義 DNA 勺弱結合。有利于 RNA 鏈解離，從而 終止轉錄。分析題以下是一段原核生物的 DNA 序列，請找出以下功能位點，并說明理由：（1） 一個啟動子；（2） 一個轉錄起始位點；（3） 一個轉錄起始密碼子；（4） 一個轉錄終止密碼子；（5） 一個轉錄終止子。GAATTCCGGCGGCGGGGTTTTCATTATTATGATCGTTGACATGGGACAAATTTGTKGGAGGTGGCCATCATAGCG （-35 序列）動子/+1 起始位點（SD 序列）（起始密碼子）+1CGTCGAGGCATTCAGGACCGATATTGTCATATTGCC

10、AGCATGCTGCAGCGCGCCAACTTAGTTACTATACGATGATTTTAAAAAAAGAATATCAAATAGCCATCCACCCGAAAGACCACCGCAAGTATCGGGATCGTACCAGCACACACCACAGTCGCCAGTCTGATAAGAAGATAATTAATTCACATCTACCTGGGTAACCCAGGTAGATTTTTAGAATTC （終止密碼子）（轉錄終止子）CCTATAAT（-10 序列）啟Secti on L原核生物的轉錄調控分析題含中性碳源（例如甘油）的液體基本培養(yǎng)基培養(yǎng)E.coli 不能誘導lacZ操縱子。如果一 個小時后在培養(yǎng)基中加入乳糖，然后

11、再隔一段時間加入過量的葡萄糖，那么對lacZ操縱子的表達會有什么影響？答：在最初的一小時內沒有誘導物（乳糖）的存在，所以 lac 操縱子不能表達。加入乳糖后，E.coli 本身含有的低量的透性酶使其可以吸收乳糖，3-半乳糖苷酶催化一些乳糖成為異乳糖，異乳糖作為誘導物結合到乳糖阻抑物上，引起阻抑物構象變化失活，lac 操縱子經(jīng)誘導表達，一段時間后加入的大量葡萄糖導致分解代謝阻遏，乳糖操縱子不能被CRP 激活，使lac 操縱子不能表達。思考題：1. 原核生物基因表達調控的特點是什么？原核生物基因表達的單元是操縱子，包括結構基因，調控基因和調控元件。原核基因的編碼區(qū)是連續(xù)的，沒有內含子和外顯子，所以

12、轉錄后不用加工，長度與編碼區(qū)相 等，轉錄和翻譯都在細胞質，且邊轉錄邊翻譯。2. 簡述色氨酸操縱子的阻遏系統(tǒng)和弱化系統(tǒng)。阻遏系統(tǒng)：色氨酸阻抑物是含有兩個亞基的二聚體，當色氨酸與阻抑物結合形成復合物后與色氨酸操縱子的操縱基因位點特異性相互作用，通過終產(chǎn)物抑制自身的合成，將轉錄的起始抑制大約 70 倍。弱化系統(tǒng)：RNA 聚合酶在 DNA 模板的前導肽編碼序列末端處停頓。核糖體起始前導肽翻譯時，聚合酶繼續(xù)轉錄 RNA 如果核糖體在色氨酸密碼子上停頓（如當色氨酸含量低時），它減少了用于堿基配對的互補前導序列的供應，形成替代了弱化子發(fā)夾結構的另一個DNA 發(fā)夾結構。最終轉錄不終止。如果核糖體不在色氨酸密碼

13、子上停頓（如當色氨酸含量很高時），弱化子發(fā)夾就能形成，轉錄將提前結束。3. 什么是葡萄糖效應？簡述 cAMP-CAP 勺作用。葡萄糖效應：在葡萄糖沒有被利用完之前，乳糖操縱子就一直被阻遏，乳糖不能被利用，這是因為葡萄糖的分解物引起細胞內CAMP 含量降低，啟動子不能釋放cAMP-CAP 蛋白，RNA 聚合酶不能與乳糖的啟動基因結合，以至轉錄不能發(fā)生，直到葡萄糖被利用完后，乳糖操縱子才進行轉錄，形成利用乳糖的酶，這種現(xiàn)象稱葡萄糖效應。cAMP-CAFP 乍用：當葡萄糖缺乏時，細胞內 CAMP 水平上升，CAP 結合到 cAMP 上。cAMP-CAP復合物可結合到 RNA 聚合酶結合位點上游的乳糖

14、操縱子的啟動子Pac上，引起 DNA90 的彎曲，增強了 RNA 與啟動子的結合，使轉錄效率提高50 倍。下面哪些物質是乳糖操縱子的誘導物？（選擇題）1）乳糖 2 ）密二糖 3 ） 0-硝基苯酚-3-半乳糖苷（ONPG4）異丙基-3-D-硫代半乳糖苷（IPTG） 5 ）異乳糖答：1）, 4）,5）分析題現(xiàn)分離了一 DNA 片段，可能含有編碼多肽的基因的前幾個密碼子。該片段的序列組成如下：5 -CGCAGGATCAGTCGATGTCCTGTG-33 -GCGTCCTAGTCAGCTACAGGACAC-5（1）哪一條鏈作為模版鏈；3 -5 (2) mRNA 勺順序是什么？5 CGCAGGAUCAG

15、UCGAUGUCCUGUG-3此 mRNA 能形成二級結構嗎？能，有堿基配對(4) 翻譯從哪里開始？朝哪個方向進行？AUG 開始，AUGUCCUGU 申(5) 此 DNA 最可能是從原核細胞還是真核細胞中分離(SD 序列：AGGA) ？原核生物有 SD 序列Section M 真核生物的轉錄1.真核生物的聚合酶有哪幾種？用什么方法把它們區(qū)分開來？它們的性質和功 能是什么？RNA 聚合酶 I ,11 , III。用真菌毒素一一 a-鵝膏蕈堿區(qū)分。(1)負責大多數(shù) rRNA 前體的合成； 負責mRN 廁體和一些小核 RNA 的合成；(3)負責 5srRNA 前體， tRNA 前體。一些 sRNA

16、以及細胞質 RNA前體的合成。2.真核生物的聚合酶和原核生物的聚合酶有何異同點？都不需要引物。只需要前體核苷酸 A,U,G,C。沿 5 -3方向合成 RNA 與細菌聚合酶不同，真核生物在與 DNA 吉合是需要輔助因子。3.什么是 Poly II 的 CTD CTD 的保守氨基酸序列是什么？RNA 聚合酶 II 最大的亞基在羧基端有 7 個氨基酸的重復序列，被稱為 CTD(tyr-ser-pro-thr-ser-pro-ser1. 真核生物有幾種啟動子？它們各有什么特點？RNAPol I 啟動子：由兩部分的轉錄控制區(qū)域構成，即核心元件和上游控制元件。 可變 RNA Pol III 啟動子：存在一

17、些上游轉錄因子結合序列。RNA Pol II 啟動子：位于轉錄起始位點上游 25-35 位置處，含有一個 TATA box的序列,啟動子上游具有增強子（SP1/CCAA）,極大提高啟動子的水平轉錄活性2. 參與 RNA 酶 II 轉錄的 3 種轉錄因子是什么？TFIIA,B,C,與啟動子結合并在一起起始轉錄。3. 增強子最早在哪里發(fā)現(xiàn)？簡述它的 5 個作用特點及對轉錄的影響.最早在 DNA 病毒 SV40 的基因組中發(fā)現(xiàn)。作用特點：加強相連基因從正確的起始位點的轉錄活性；無論在上游還是下游均 可激活轉錄；無論在上游還是下游，可在遠離起始位點 1kb 以上發(fā)揮作用；兩個 啟動子串聯(lián)在一起時，增強

18、子優(yōu)先激活距離最近的一個。4. 什么是”圣誕樹”結構？在 rRNA 合成活躍階段，前 rRNA 轉錄物與 rDNA 捆扎在一起可在顯微鏡下看到“圣 誕樹”Section N真核生物的轉錄調控1.簡述在轉錄水平，真核生物與原核生物調控的區(qū)別。原核生物的轉錄調控通過操縱子和 a 因子來實現(xiàn)，真核生物通過轉錄因子實現(xiàn)。2.轉錄因子的激活結構域有哪幾種類型？分別寫出其結構特點A. 酸性激活結構與：含有很高比例的酸性氨基酸B. 富含谷氨酰胺結構域：谷氨酰胺殘基所占的比例似乎比總體結構更為重要。C. 富含脯氨酸結構域：有一個能激活轉錄的連續(xù)脯氨酸殘基鏈。3.轉錄因子有哪些主要類型，請分別舉一例說明。DNA

19、 吉合結構域（螺旋-轉角-螺旋結構域，鋅指結構域，堿性結構域）；二聚體 結構域（亮氨酸拉鏈，HLH 蛋白）轉錄激活結構域（酸性激活結構域，富含谷氨酰胺結構域，富含脯氨酸結構域）； 阻抑物結構域：阻抑物阻斷激活因子與 DNA 勺結合位點。Section O RNA 加工與核糖核蛋白復合體1.什么是 RNA 加工?對初生轉錄物進行修飾的總稱。2.原核生物的 rRNA 加工和真核生物的 rRNA 加工有何異同點？相同點：都要進過剪接和甲基化修飾不用點： 原核生物的 rRNA 通過堿基配對折疊形成一些莖環(huán)結構， 而真核生物沒 有； 原核生物的 5srRNA是經(jīng)過加工產(chǎn)生的，而真核生物的 5srRNAN

20、AK 合酶 III 轉錄散在基因，幾乎不需要加工。1.以大腸桿菌的 tRNATyr 的加工為例簡述原核生物 tRNA 的加工過程。A.首先，轉錄物前體經(jīng)過折疊形成特征莖環(huán)結構；BoRNaseE F 內切酶在 3 段 切除側翼序列，于是 3 端留下一個額外的 9 核苷酸；C.RNaseD 外切酶從 3 端 切下 7 核苷酸；D. RNaseP 內切酶切去 5端的前導序列，產(chǎn)生成熟的 5 端；E. RNaseD 外切酶繼續(xù)切去 3端剩余的兩個核苷酸，產(chǎn)生成熟的 3 端 CCAOH;2.真核生物的 tRNA 加工過程有何特點，舉 1 例說明。F.tRna 再經(jīng)過一系列的堿基修飾，形成成熟的tRna

21、分子以酵母的 tRNATyr 的加工為例：（1）內切酶識別莖環(huán)結構切去 5 端前導序列 和 3 端額外的 2 個核苷酸；（2）在 tRNA 核酸轉移酶的作用下在 3 端加上 5 -CCA-3形成成熟的 3 端；（3）內切酶切除內含子，并由連接酶把缺口連接， 之后成為成熟的 tRNA 真核生物的 tRNA 加工高度保守。3.什么是核酶？它有哪些特點？核酶是可以催化特定生化反應的 RNA 分子。在無蛋白質的條件下，可以對轉錄物 進行體外自我剪接。RNA 名 稱定義轉錄 RNA 聚合酶類型功能rRNARNA 聚合酶 1核糖體tRNARNA 聚合酶 III轉運mRNA原核生物不需要加工RNA 聚合酶

22、II信使hn RNA不同的 mRNA 前體，即核內不均一 RNARNA 聚合酶 IIRNA 專錄產(chǎn)物的群體hn RNP特定蛋白（hnRNA 蛋白 A,B,C 復合物）與hn RNA 相結合輔助 RNA 加工sn RNA參與信使 RNA 的剪RNA 聚合酶 II，接，只存在于細胞核IIIsn RNPsnRNA 與特定蛋白質與 hnRNP 發(fā)生作用，復合形成參與 RNA 加工5srRNARNA 聚合酶 III1.hn RNA 轉變成成熟的 mRNA 勺加工過程包括哪幾步？簡述每一步的特點。（1） 5 端加帽：在 RNA 鏈長度超過 30nt 之前其 5 端經(jīng)化學修飾加上一個甲基鳥苷殘基（2） 3

23、端加尾：3端經(jīng)過剪切后加上一串Poly A 殘基。（3）剪接：切除內含子將外顯子連接在一起，發(fā)生在核內。（4）甲基化：某些堿基的甲基化，甲基化修飾時高度保守的。2.術語解釋：snRNA snRNP 剪接體；剪接；5 端帽子結構。snRNA: RNA 聚合酶 II 轉錄，參與信使 RNA 的剪接。snRNP: snRNA 與特定蛋白質復合形成。剪接體：mRNA 前體與 snRNP 形成的復合體使得上下游的外顯子靠近，同時內含子為環(huán)狀結構。剪接：切除內含子將外顯子連接在一起的過程。5 端帽子結構：RNA 聚合酶轉錄后不久 RNA 鏈達到 30nt 之前在 5 端經(jīng)化學修飾加上一個 甲基鳥苷殘基（防

24、止外切酶的攻擊，利于剪切，轉運，翻譯）綜合分析題下圖是真核生物前 mRNA 勺一段序列，請標出前 mRNA接加工的確切剪接位點及保守序列并 說明剪接過程。假設剪接發(fā)生在一個內含子的GU 序列與相鄰內含子的 AG 序列或發(fā)生在同一個內含子的 GU 序列的 3端與 AG 序列的 5端，會有什么后果？外顯子內含子Section P遺傳密碼與 tRNA1.簡述遺傳密碼的基本特征遺傳密碼由三個核苷酸組成的三聯(lián)體密碼，密碼子是相連的，中間沒有任何停頓， 大多數(shù)氨5 /CG.A AG G U A A 3 U.CURAY U/C NC A G GACG. 3外顯子基酸是由同義密碼子編碼的2.什么是密碼的兼并性

25、？它有什么生物學意義？氨基酸有 20 種，三聯(lián)體有 64 種，結果大多數(shù)氨基酸是由多于一個三聯(lián)體編碼稱為密碼子的 兼并性。生物學意義：減少有害突變4.簡述 tRNA 的結構特點及其功能。一級線性序列，二級三葉草結構，三級倒L 形結構。功能：經(jīng)氨?；?，tRna 與氨基酸連接成為氨酰-tRna （負載 tRna），而蛋白質合成中的轉接 器分子就是負載 tRna。Section Q蛋白質合成（1）什么是起始 tRNA在原核和真核生物中能夠識別AUG 起始密碼子，起始蛋白合成的一種特殊的tRNAo（2）起始 tRNA 與 tRNA 的區(qū)別起始 tRNA 的堿基配對有更大的靈活性，由于它的反密碼子環(huán)上缺

26、少烷基化的A,因此可識別 AUG 和 GUG 起始密碼子，而 GU 簾原核生物的 mRNA 中很少出現(xiàn)。非起始 RNA 缺乏靈活 性，只與 AUG 配對。這兩種 tRNA 均由甲硫氨酰-tRNA 合成酶催化，與甲硫氨酸作用而形成 甲硫氨酰-tRNA，但只有起始甲硫氨酰-tRNA 被轉甲酰酶修飾而變成 N-甲酰甲硫氨酰-tRNA1.什么是多聚核糖體？什么是SD 序列，它有什么重要意義？多聚核糖體：將單一 mRNA 分子上的多個核糖體稱為多聚核糖體。可以在短時間內生成大量的同種蛋白質，這極大地縮減了合成足量蛋白質的時間。SD 序列：原核生物 mRNA 起始密碼子上游有一段8-13 個核苷酸的保守序列，通常含有5 -AGGAGGUB-序列稱為核糖體結合位點。對核糖體進行定位并起始蛋白合成。2.簡述原核生物和真核生物在蛋白質合成的起始上有何異同?原核和真核可以識別 AUG 起始密碼子，原核生物中，起始tRNA 首先在甲硫氨酰-tRNA 合成酶作用下負載甲硫氨酸，接著甲硫