分子生物学考题及答案.pdf

考试试题 2 学院：生命科学学院 教研室（学科）主任：第 1页共 6 页 试题 2 及答案 考试科目：分子生物学考试时间：120 分钟 试卷总分 100 分 题号 一 二 三 四 五 六 七 总分 得分 评卷教师 一、Explain the following terms and concepts 请解释下列术语或概念：（本大题共 10 小题，每题 2.0 分，总计 20 分）1.Frameshift mutation 2.Transposon 3.Cis-element 4.DNA complexity 5.RNAi 6.Negative regulation 7.epigenetics 8.DNA replication 9.Transcripome 10.Imprint gene 二、choose the correct answer（本大题共 20 小题，每题 1 分，共计 20 分，请将正确的答案写在答题纸上，其中 115 题全体考生作答，1620 题英语考生作答，2125 题日语及俄语考生作答）1The DNA and histone proteins in a eukaryotic chromosome are compacted into structures called：(A)proteosomes；(B)nucleosomes；(C)telomeres；(D)centromeres 2Viral genomes may be composed of （A）RNA only；（B）DNA only；（C）either RNA or DNA；（D）both RNA and DNA.3Dicer 蛋白是：（A）一种转录因子；（B）DNA 复制的调控因子；（C）一种核酸酶；（D）RNA 干涉过程中切割 dsDNA的酶 4Genes located in which region of a eukaryotic chromosome are most likely to be transcribed?（A）centromere；（B）telomere；（C）euchromatin；（D）heterochromatin 5The effector molecule for the trp operon is （A）allolactose；（B）cyclic AMP；（C）tryptophan；（D）aporepressor 6The catabolite activator protein(CAP)binds to the _ to regulate expression of the lac operon.（A）promoter；（B）cyclic AMP；（C）repressor；（D）inducer 7The 3 5 exonuclease activity associated with DNA polymerase reduces the frequency of replication errors to(A)1/10；(B)1/1,000；(C)1/1,000,000；(D)1/1,000,000,00 8When cultures of E.coli are grown in the presence of lactose and glucose,the lac operon is under _ control.(A)positive；(B)negative；(C)both positive and negative；(D)neither positive or negative 9Griffith injected mice with different types of bacteria.For each of the following bacteria types injected,indicate whether the mice lived or died:a.typeR；b.type S；c.heat-killed S；d.type R+heat-killed S （A）lived lived died died；（B）died lived died lived （C）lived died lived died；（D）died died lived lived 10TFIIS functions to:（A）Bind Sp1；（B）Phosphorylate TFIIH；（C）Unwind DNA；（D）Stimulate RNA proofreading；（E）Terminates transcription 11Which chemical agent induces mutations by alkylating certain bases in DNA?(A)5-bromouracil；(B)nitrous oxide；(C)hydroxylamine；(D)methylmethane sulfonate 12In E.coli,suppressor mutations are often located in genes for (A)metabolic enzymes；(B)promoters；(C)tRNA genes；(D)DNA polymerase.13To begin DNA replication,a short _ primer must first be produced.(A)DNA；(B)RNA；(C)polypeptide；(D)histone 得分 得分 装 订 线 班级：学号：姓名：2005 年 12 月 28 日 第 2 页共 6 页 14Through their experiments with DNA from the bacterium Escherichia coli,Meselson and Stahl showed that DNA replication is (A)conservative.；(B)dispersive；(C)duplicative.；(D)semi-conservative 15A mutation changes a CG base pair to an AT base pair.This is a _ mutation.（A）transversion；（B）transition；（C）transpositional；（D）translocation 16、Which of the following is an example of a nonsense mutation?（A）ACG to ACC；（B）AUG to UUG；（C）UAC to UAG；（D）AAA to UUU 17A mutation occurs in which an AUU codon is changed to an AUC codon.Both of these codons signify the amino acid leucine.This is a _ mutation.(A)Nonsense；（B）missense；（C）silent；（D）neutral 18In a eukaryotic cell,when a positive regulatory protein interacts with a promoter element（A）transcription is activated；（B）transcription is inhibited；（C）translation is inhibited；（D）replication is activated 19In eukaryotes,a protein is synthesized in the _ and modified in the _.（A）nucleus;endoplasmic reticulum；（B）endoplasmic reticulum;Golgi complex（C）Golgi complex;nucleus；（D）nucleus;Golgi complexframeshift；20Utraviolet light usually causes mutations by a mechanism involving（A）one-strand breakage in DNA；（B）light-induced change of thymine to alkylated guanine；（C）inversion of DNA segments；（D）induction of thymine dimmers；（E）deletion of DNA segments 21氨酰 tRNA 的作用由_决定（A）氨基酸；（B）反密码子；（C）固定的碱基区；（D）氨酰 tRNA 合成酶的活性 22一个复制子是_（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；（C）任何自发复制的 DNA 序列（它与复制起始点相连）；（D）复制起点和复制叉之间的 DNA 片段 23下列哪些转录因子是装配因子（A）SP1；（B）TFB；（C）TFH；（D）都不是 24在原核生物复制子中以下哪种酶除去 RNA 引发体并加入脱氧核糖核苷酸?（A）DNA 聚合酶；（B）DNA 聚合酶；（C）DNA 聚合酶；（D）DNA 连接酶 25DNA 依赖的 RNA 聚合酶的通读可以靠_（A）因子蛋白与核心酶的结合；（B）抗终止蛋白与一个内在的 因子终止位点结合，因而封闭了终止信号；（C）抗终止蛋白以它的作用位点与核心酶结合，因而改变其构象，使终止信号不能被核心酶识别；（D）NusA 蛋白与核心酶的结合 只有在乳糖存在的条件下才能表达；在乳糖存在的条件下不能表达在乳糖不存在的条件下表达；不管乳糖存不存在都能表达 三、填空题（本大题共 10 小题，每空 0.5 分，共计 10 分）1转录因子可分为两类，即（）和（）。2描述下列遗传区域的功能：5 侧翼的调控区域（）；3 非翻译区（）；编码区（）；3在原核生物的基因表达调控中，因为没有核膜，（）和（）是耦联的。4在 DNA 复制过程中，连续合成的子链为（），另一条非连续合成的子链为（）。5组蛋白尾部的修饰在转录调控中具有重要作用，这些修饰主要包括（）、（）和（）。6产生单个碱基变化的突变叫（）突变，如果碱基的改变产生一个并不改变编码氨基酸残基的密码子，这就是（）突变。7RNA 聚合酶（）对-鹅膏蕈碱最敏感，主要用于（）的转录；而 RNA 聚合酶（）对-鹅膏蕈碱最不敏感，主要用于（）的转录。8TFH 是一个具 9 亚基的复合体，其中 4 个亚基具激酶功能域，可使（）的 CTD 磷酸化；另 5 个亚基具（）活性，在启动子清除时使 DNA 解旋。四、简答题（本大题共 7 小题，每题 6 分，共计 42 分）1How does lactose bring about the induction of synthesis of-galactosidase,permease,and transacetylase?Why does this event not occur when glucose is also in the medium?乳糖如何诱导-半乳糖苷酶、透过酶、转乙酰基酶合成的？为什么在葡萄糖存在的情况下，这一生物学事得分 得分 考试试题 2 学院：生命科学学院 教研室（学科）主任：第 3页共 6 页 件不能发生？2You have isolated a plasmid DNA that is a closed circular molecular 1050 bp in length with 5 negative supercoils.What are the linking number,helical turns,writhe,and superhelical density?你分离出的质粒 DNA 为 1050 bp 长度的共价闭合环状分子，具 5 个负超螺旋。请问这个 DNA 分子的连接数（L）、螺旋数（缠绕数 T）、扭曲数（W）、以及超螺旋密度是多少？3Antibiotics have been very useful in elucidating the steps of protein synthesis.If you have an artificial messenger RNA with the sequence AUGUUUUUUUUUUUUU,it will produce the following polypeptide in a cell-free protein-synthesizing system:fMet-Phe-Phe-Phe.In your search for new antibiotics you find one called putyermycin,which blocks protein synthesis.When you try it with your artificial mRNA in a cell-free system,the product is fMet-Phe.What step in protein synthesis does puty-ermycin affect?Why?在阐释蛋白质合成的步骤方面，抗生素是一种十分有效的方法。如果你有一序列为 AUGUUUUUUUUUUUUU的人工合成的 mRNA 片段，在无细胞蛋白质合成系统中能够翻译合成 fMet-Phe-Phe-Phe.的多肽，在你研究的新的抗生素中，有一种称为 putyermycin 的抗生素能够阻断蛋白质的合成，当这种抗生素与上述人工合成的 mRNA 片段一同加入到无细胞蛋白质合成系统中时，其产物为 fMet-Phe。请问，这种抗生素影响了蛋白质合成的哪一个步骤，为什么？4Describe the molecular events of the following processes：描述下列分子事件的过程（1）The major steps and enzymes involved in nucleotide excision repair 核苷酸切除修复涉及的酶类及主要步骤。（2）The major steps and proteins involved in eukaryotic RNA Polymerasetranscription 真核生物 RNA聚合酶转录 RNA 的主要步骤及其酶类 5 Kornberg isolated DNA polymerasefrom E.coli.DNA polymerasehas an essential function in DNA replication.What are the functions of the enzyme in DNA replication?科恩伯格从大肠杆菌中分离出了DNA 聚合酶，在 DNA 复制过程中具有一个基本的功能，DNA 聚合酶在 DNA 复制过程中具有什么功能？6The double-helix model of DNA,as suggested by Watson and Crick,was based on data gathered on DNA by other researchers.The facts fell into the following two general categories;give two examples of each:(1)chemical composition;(2)physical structure.Watson 和 Crick 在其他研究者成果的基础上提出了 DNA 双螺旋模型，这些研究成果可以划分为两类即 DNA 的化学组成与 DNA 的物理结构。请详细阐述这两类研究成果的具体结论。7为什么m7GTP能够抑制真核细胞的蛋白质合成，但不抑制原核细胞的蛋白质合成？相反人工合成的SD序列能够抑制原核细胞的蛋白质合成，但不抑制真核细胞的蛋白质合成？五、综合分析题（本大题共 2 小题，任选其一，共计 8 分）1在利用飞船进行科学实验过程中，当飞船着陆后，你的任务是确定某一细菌样品 DNA 复制的方式。你首先使细菌在没有标记的培养基上生长几代，然后转到15N 标记的培养基中准确地繁殖一代。你提取细菌样品的 DNA 并进行 CsCl梯度离心，你获得了如下结果：根据这一结果，你认为 DNA 是以半保留方式进行复制，但你的观点是不正确的，为什么？请你设计另一个实验方案（用同样的样品和相同的技术手段即 CsCl 梯度离心）能够有效地将半保留复制和弥散复制这两种复制方式区分开来。2Gordon 在研究原核生物蛋白质翻译机制时,将 EF-Tu,EF-Ts,Phe-tRNAPhe,tRNAPhe,GTP-P32等分别进行混合后，经硝酸纤维膜过滤，检测被阻档滞留在膜上的放射性计量，得到如图示的结果。你从这一结果中可以得到什么结论？为什么？得分 Control 15N15N Experimental sample 14N14N 2005 年 12 月 28 日 第 4 页共 6 页 试题答案及评分标准 考试科目：分子生物学 一、名词解释（本大题共 10 小题，每题 2.0 分，总计 20 分）1移码突变：是由于 碱基对的缺失或插入引起的，缺失或插入的碱基对不是3 的倍数。能够使突变位点以后的阅读框及氨基酸序列发生改变。2转座子：是染色体或质粒上的一段独立的 DNA 序列，作为一个可以重组但不交换的遗传单元，能在原位保留其本身的情况下，从一个位点转移到另一个位点。3顺式作用元件：是指 DNA 上对基因表达有调节活性的某些特定的调控序列（1.0 分），其活性仅影响与其自身处于同一 DNA 分子上的基因（1.0 分）。4DNA 复杂度：是 DNA 分子中无重复的核苷酸序列的最大长度。5 RNAi：是由外源双链 RNA 产生的 2125nt 小的干涉 RNA 而触发内生同源 mRNA 降解的过程（1.0分），是一种转录后水平上的基因沉默机制（1.0 分）。6负调控：阻遏蛋白结合在操作子位点，阻止基因的表达。没有调节蛋白时操纵元内结构基因是表达的，而加入调节蛋白后结构基因的表达活性被关闭，这种调节称为负调节。7 表观遗传学：基因功能的改变不是由于碱基序列的改变，而是由于基因表达活性的改变（2.0 分）。8DNA 复制：亲代双链 DNA 分子在 DNA 聚合酶的作用下，分别以每单链 DNA 分子为模板，聚合与自身碱基可以互补配对的游离的 dNTP,合成出两条与亲代 DNA 分子完全相同的子代 DNA 分子的过程。9转录组：是一个细胞、组织或有机体在特定条件下表达的一组完整的基因。10印记基因：由于一些可遗传的修饰作用（如甲基化）使配子（精子或卵子）中某个单一等位基因的活性在胚胎发育中具有标记性特点。二、选择题（本大题共 20 小题，每题 1 分，共计 20 分，请将正确的答案写在答题纸上，其中 115题全体考生作答，1620 题英语考生作答，2125 题日语及俄语考生作答）题号 答案 题号 答案 题号 答案 题号 答案 题号 答案 1 B 6 A 11 D 16 C 21 B 2 C 7 D 12 C 17 C 22 C 3 D 8 C 13 B 18 A 23 A 4 C 9 C 14 D 19 B 24 C 5 C 10 D 15 A 20 D 25 C 三、填空题（本大题共 10 小题，每空 0.5 分，共计 10 分）1转录因子可分为两类，即（通用转录因子）和（基因特异性转录因子）。2描述下列遗传区域的功能：5 侧翼的调控区域（控制转录）；3 非翻译区（稳定mRNA）；P32 Phe-tRNAPhe/tRNAPhe added EF-Tu,EF-Ts,Phe-tRNAPhe,GTP-P32 EF-Tu,EF-Ts,tRNAPhe,GTP-P32 考试试题 2 学院：生命科学学院 教研室（学科）主任：第 5页共 6 页 编码区（编码蛋白质）；3在原核生物的基因表达调控中，因为没有核膜，（转录）和（翻译）是耦联的。4在 DNA复制过程中，连续合成的子链称（前导链），另一条非连续合成的子链称为（后随链）。5组蛋白尾部的修饰在转录调控中具有重要作用，这些修饰主要包括（乙酰化）、（甲基化）和（磷酸化）。6产生单个碱基变化的突变叫（点）突变，如果碱基的改变产生一个并不改变编码氨基酸残基的密码子，这就是（同义）突变。7RNA 聚合酶（）对-鹅膏蕈碱最敏感，主要用于（mRNA）的转录；而 RNA 聚合酶（）对-鹅膏蕈碱最不敏感，主要用于（rRNA）的转录。8TFH 是一个具 9 亚基的复合体，其中 4 个亚基具激酶功能域，可使（RNA 聚合酶）的 CTD 磷酸化；另 5 个亚基具（螺旋酶）活性，在启动子清除时使 DNA 解旋。四、简答题（本大题共 7 小题，每题 6 分，共计 36 分）1 How does lactose bring about the induction of syn thesis of-galactosidase,permease,and transacetylase?Why does this event not occur when glucose is also in the medium?乳糖如何诱导-半乳糖苷酶、透过酶、转乙酰基酶合成的？为什么在葡萄糖存在的情况下，这一生物学事件不能发生？答：当加入乳糖后，乳糖被代谢（异构化）形成异乳糖，结合在阻遏蛋白上。阻遏蛋白失活而不能再与操纵子结合，也就不能阻止转录，结果，RNA 聚合酶与启动子结合，起始能够编码这三种酶的一条 mRNA 的转录。葡萄糖通过正调控机制阻止乳糖操纵元的诱导。在这种代谢产物阻遏的过程中，葡萄糖会使细胞中 cAMP 的含量大幅度降低，在缺少 cAMP 的情况下，就不可能存在 cAMP-CAP 复合体，转录也就不能被激活。2You have isolated a plasmid DNA that is a closed circular molecular 1050 bp in length with 5 negative supercoils.What are the linking number,helical turns,writhe,and superhelical density?你分离出的质粒 DNA 为 1050 bp 长度的共价闭合环状分子，具 5 个负超螺旋。请问这个 DNA 分子的连接数（L）、螺旋数（缠绕数 T）、扭曲数（W）、以及超螺旋密度是多少？答：W=-5；T=1050/10.5=100；L=T+W=100+（-5）=95 =W/T=-5/100=-0.05 3Antibiotics have been very useful in elucidating the steps of protein synthesis.If you have an artificial messenger RNA with the sequence AUGUUUUUUUUUUUUU,it will produce the following polypeptide in a cell-free protein-synthesizing system:fMet-Phe-Phe-Phe.In your search for new antibiotics you find one called putyermycin,which blocks protein synthesis.When you try it with your artificial mRNA in a cell-free system,the product is fMet-Phe.What step in protein synthesis does puty-ermycin affect?Why?在阐释蛋白质合成的步骤方面，抗生素是一种十分有效的方法。如果你有一序列为 AUGUUUUUUUUUUUUU的人工合成的 mRNA 片段，在无细胞蛋白质合成系统中能够翻译合成 fMet-Phe-Phe-Phe.的多肽，在你研究的新的抗生素中，有一种称为 putyermycin 的抗生素能够阻断蛋白质的合成，当这种抗生素与上述人工合成的 mRNA 片段一同加入到无细胞蛋白质合成系统中时，其产物为 fMet-Phe。请问，这种抗生素影响了蛋白质合成的哪一个步骤，为什么？答：既然能够形成二肽，说明翻译的起始不会受到影响，同时，延伸的第一步即荷载的 tRNA进入 A 位点并形成肽键也不会受到影响。但由于只能形成一个二肽，显然，这种抗生素抑制了延伸过程中的转位反应。4Describe the molecular events of the following processes：描述下列分子事件的过程（1）The major steps and enzymes involved in nucleotide excision repair 核苷酸切除修复涉及的酶类及主要步骤。Transcription coupled repair 转录与修复的耦联（2）The major steps and proteins involved in eukaryotic RNA Polymerase transcription 真核生物 RNA 聚合酶转录 RNA 的主要步骤及其酶类 答：（1）核苷酸切除修复主要修复由紫外线引起且不能被特定的糖苷酶所识别的多种碱基损伤，主要包括三个步骤：步骤 1：核苷酸切除修复复合体识别损伤，然后在 3端距离损伤位点 5 个核苷酸处形成一个切口；在 5端距离损伤位点 23 个核苷酸处形成另一个切口；2005 年 12 月 28 日 第 6 页共 6 页 步骤 2：两个切口之间长度为 28 个核苷酸的单链 DNA 片断在 DNA 酶的作用下被移除；步骤 3：留下的间隙由 DNA 聚合酶填补，然后由 DNA 连接酶连接。（2）真核生物 RNA 聚合酶完成转录事件主要包括 5 个步骤：启动子的识别、转录起始复合体的形成、起始、延伸、终止。在启动子识别和转录起始复合体形成中主要涉及以下蛋白质：通用转录因子 TF II D 的 TBP 组分识别启动子并结合；TF II A 和 TF II B 与 DNA 结合，增强 TF D 与 TATA box 结合的能力；TF II F 和 RNAP II 结合上来，形成前起始复合体；TF II E 和 TF II H 结合上来，形成转录起始复合体；RNAP II 利用游离的 NTPs 起始转录；大约合成 10 nts 的 RNA 片断后，通用转录因子释放，RNAP II 进入转录延伸状态。5 Kornberg isolated DNA polymerasefrom E.coli.DNA polymerasehas an essential function in DNA replication.What are the functions of the enzyme in DNA replication?科恩伯格从大肠杆菌中分离出了DNA 聚合酶，在 DNA 复制过程中具有一个基本的功能，DNA 聚合酶在 DNA 复制过程中具有什么功能？答：DNA 聚合酶具有切除在起始 DNA 复制时合成的 RNA 引物的功能，并合成一段 DNA 以取代 RNA。执行 DNA 聚合功能的 DNA 聚合酶在遇到 RNA 引物时，就会从 DNA 链上脱离下来，DNA聚合酶利用自身具有的5，3核酸外切酶的功能切除RNA引物，然后按53方向合成DNA。6The double-helix model of DNA,as suggested by Watson and Crick,was based on data gathered on DNA by other researchers.The facts fell into the following two general categories;give two examples of each:(1)chemical composition;(2)physical structure.Watson 和 Crick 在其他研究者成果的基础上提出了 DNA 双螺旋模型，这些研究成果可以划分为两类即 DNA 的化学组成与 DNA 的物理结构。请详细阐述这两类研究成果的具体结论。答：化学组成即 DNA 碱基组成的 Chargaff 规则：腺嘌呤和胸腺嘧啶的摩尔数相等，即 A=T；鸟嘌呤和胞嘧啶的摩尔数相等，即 G=C；含氨基的碱基（A 和 C）总数等于含酮基的碱基（G 和 T）总数，即 A+C=G+T；嘌呤的总数等于嘧啶的总数，即 A+G=C+T。DNA 的碱基组成具有生物种的特异性。物理结构：DNA 分子是由核苷酸组成，核苷酸有含氮的碱基、戊糖、磷酸构成。根据富兰克林和威尔金斯的 x 射线衍射图像表明：DNA 分子是一个十分有序的双螺旋结构，每两个相邻碱基平面的垂直距离是 3.4，每个螺旋包含 10 个碱基对。7为什么m7GTP能够抑制真核细胞的蛋白质合成，但不抑制原核细胞的蛋白质合成？相反人工合成的SD序列能够抑制原核细胞的蛋白质合成，但不抑制真核细胞的蛋白质合成？答：m7GTP 之能够抑制真核细胞的蛋白质合成是因为它是真核细胞 mRNA 的 5帽子结构的类似物，能够竞争性地结合真核细胞蛋白质合成起始阶段所必需的帽子结合蛋白。原核细胞 mRNA 的5没有帽子结构，因此 m7GTP 不会抑制原核细胞蛋白质翻译的起始。SD 序列是存在原核细胞 mRNA 的 5端非编码区的一段富含嘌呤碱基的序列，能够与核糖体小亚基上的 16S rRNA 的 3端的一段序列互补结合，这种结合对原核细胞翻译过程中起始密码子的识别非常重要，将人工合成的 SD 序列加到翻译体系中，必然会干扰到 mRNA 所固有的 SD 序列与 16S rRNA 的互补序列的相互作用，从而竞争性地抑制原核细胞蛋白质合成的起始。五、综合分析题（本大题共 2 小题，任选其一，每题 8 分，共计 8 分）1在利用飞船进行科学实验过程中，当飞船着陆后，你的任务是确定某一细菌样品 DNA 复制的方式。你首先使细菌在没有标记的培养基上生长几代，然后转到15N 标记的培养基中准确地繁殖一代。你提取细菌样品的 DNA 并进行 CsCl 梯度离心，你获得了如下结果：根据这一结果，你认为 DNA 是以半保留方式进行复制，但你的观点是不正确的，为什么？请你设计另一个实验方案（用同样的样品和相同的技术手段即 CsCl 梯度离心）能够有效地将半保留复制和弥散复制这两种复制方式区分开来。Control 15N15N Experimental sample 14N14N 考试试题 2 学院：生命科学学院 教研室（学科）主任：第 7页共 6 页 CsCl 梯度离心的结果虽然排除了全保留复制的可能性，但不能根据这一结果就可证明 DNA 的复制是半保留复制，因为弥散复制也会出现同样的结果。用同样的样品和相同的技术手段即 CsCl 梯度离心将半保留复制和弥散复制区分开来的方法是将DNA 样品变性，然后利用碱性 CsCl 梯度离心技术对单链 DNA 进行离心，半保留复制会出现两条带，而若是弥散复制则出现一条带，如下图所示：2Gordon 在研究原核生物蛋白质翻译机制时,将 EF-Tu,EF-Ts,Phe-tRNAPhe,tRNAPhe,GTP-P32等分别进行混合后，经硝酸纤维膜过滤，检测被阻档滞留在膜上的放射性计量，得到如图示的结果。你从这一结果中可以得到什么结论？为什么？答：延伸因子与 GTP、氨酰-tRNA 形成三元复合体才能结合到核糖体的 A 位点上。半保留复制 弥散复制 变性后离心 变性后离心 变性后离心 变性后离心 P32 Phe-tRNAPhe/tRNAPhe added EF-Tu,EF-Ts,Phe-tRNAPhe,GTP-P32 EF-Tu,EF-Ts,tRNAPhe,GTP-P32