2022年分子生物学考试复习题.docx

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1、分子生物学考试复习题分子生物学复习题1Regulationofgeneexpression-即基因表达调控,在不同的发育阶段,不同的微环境,不同的功能状态下特定数量的特定基因在特定细胞中受的复杂而严重的调控下有选择性的程序性表达的过程.2Operon-即操纵子,有功能相关的一组结构基因串联在一起,包括上游的调控区共同组成.3乳糖操纵子:含有三个结构基因,半乳糖苷酶：催化乳糖分解为葡萄糖和半乳糖；半乳糖苷透过酶：促进乳糖转运入细菌；硫代半乳糖苷转乙酰基酶,三个基因的上游只有一个共同的启动子Piac.此外,在启动子的下游和上游还分别有操纵序列Oiac和CAP结合位点,这三者共同构成了乳糖操纵子的调

2、控区,这一区域是控制结构基因是否转录的开关.在乳糖操纵子的上游还有一个调节基因I,其编码产物是lac阻遏蛋白,在没有诱导剂的情况下,阻遏蛋白可与操纵序列特异结合并阻止结构基因的转录.乳糖操纵子的转录起始是由CAP和阻遏蛋白两种调控因子来控制.CAP起正调控作用.4真核基因表达调控的特点：答：、DNA量大.、真核细胞的编码基因大多是不连续的,有外显子和内含子镶嵌排列而成；、真核生物DNA中含有大量的重复序列；分为低度、中度和高度.、不存在操纵子结构.5外显子-即Exon,为蛋白质氨基酸编码的DNA序列.6内含子-即Intron,为插入编码序列（指DNA序列）之间的非编码序列.功能：含调控序列,参

3、与基因表达；不同的剪接,产生不同的产物；提供变异机会,与进化有关.7真核生物DNA中含有大量重复序列产生的原因.基因的多拷贝；与染色体的构像、着丝点形成有关；参与表达的调控,染色体DNA的“区间性”.8真核基因转录前表达调控的方式.答：是发生在基因组水平上的基因结构的改变.包括：基因丢失：体细胞分化过程中,必须将某些基因永久性关闭.最简单有效的方式将这些基因丢失.基因扩增：发育分化、环境条件的改变,对某些基因产物的需要量急剧增加增加该基因的拷贝数.不适当的基因扩增,可导致肿瘤的发生基因重排：某些基因片段改变原来存在的顺序重新排列组合.甲基化修饰：DNA甲基化可引起构象、稳定性和染色质结构的改变

4、,并影响DNA与蛋白质的相互作用,抑制基因的转录.抑制取决于甲基化CpG的密度和启动子的强度,转录活跃的基因是低甲基化或不甲基化,而不表达基因的则高度甲基化.染色质结构：DNA+HP+NHP+RNA9管家基因-维持一般细胞正常功能所必须的而且持续表达的基因,其转录起始区极少发生甲基化.其转录的起始区极少发生甲基化；生殖细胞中全部组织特异性的基因均不表达,且被甲基化.10顺式调控元件：与结构基因串联的特定的DNA序列.包括启动子、增强子、沉寂子、加尾信号.1）启动子（Promoter）：与基因转录启动有关的核心序列.包括核心启动子：足以使RNA聚合酶转录正常起始所必需的、最少的起始子.TATA盒

5、的功能：决定了转录的精确起始；介导转录起始复合物的形成；产生基础水平的转录.上游启动子元件（UPE）:含CAAT和GC盒,位于转录起始点-75bp区域.提高转录效率.2）增强子（enhancer）:有多个独立的具有回收结构的核苷酸组成,以单或多拷贝的形式存在,促使基因转录活性.具有：组织特异性；无基因特异性；无方向性；远距离作用；相位性.3）沉寂子：抑制基因转录.4）加尾信号：polyA尾位点上游1020bp常见保守序列AATAA,去除此序列,基因会连续转录下去.11反式作用因子的结构：一个完整的反式作用因子含有2个必不可少的结构域,即DNA结合结构域和转录活化结构域,反式作用因子通过前者与D

6、NA特定序列结合,通过后者发挥转录活化功能.DNA结合结构域：含有辛指结构域,同源盒结构域,亮氨酸拉链,碱性螺旋袢螺旋.转录活化结构域：含有酸性-螺旋结构域,富含谷氨酰胺结构域,富含脯氨酸结构域12反式作用因子的作用机制.答：（1）转录因子相互作用；（2）竞争性排除组蛋白：序列特异性转录因子与转录起始复合物稳定结合,可竞争性地排除组蛋白,阻断其对转录的抑制作用.（3）与核基质蛋白作用:某些转录因子的活化区域与核基质结合,将基因锚定于那些具有其他转录因子及随后过程所必需因子的区域,促进基因转录.（4）DNA解旋作用:某些转录因子(TFH)具有DNA解旋酶的作用,在转录起始点使DNA双螺旋解旋.1

7、3RNA“编辑”:是RNA分子上的一种修饰,通过核苷酸插入、缺失、替换,使信息改变,产生氨基酸序列不同的多种蛋白质,以扩大遗传信息,提高生物适应.14衰老细胞的生物学特征.答（1）细胞阻滞于G1期,无法进入S期.（2）不可逆丧失对有丝分裂原的反应能力.（3）调控细胞生长的关键基因的表达发生变化,正向转录因子抑制,负向调控因子过量表达.（4）细胞的功能“脱分化”.（5）发生凋亡的能力下降.15衰老细胞的形态学特征.答（1）细胞核增大,核内出现包含物,核膜内陷,染色质凝聚.（2）细胞质内色素积累.（3）线粒体数目减少,体积增大.（4）Golgi体囊泡肿胀,并出现扁平囊泡断裂崩解,分泌及运输功能衰退

8、.内质网排列无序,膜腔扩大甚至崩解,膜上核糖体数量减少.（5）细胞膜流动性减低,干扰了膜蛋白的正常结构与功能.16端粒及端粒酶.端粒(telomere)：由几百个简单无信息的重复序列构成的3端凸出的特殊结构.功能：1保护染色体末端.2防止染色体复制时末端丢失,导致染色体断端融合.3固定染色体的位置.端粒DNA附着于核基质.端粒酶(telomerase)：一个自带引物的逆转录酶,由酶蛋白和RNA组成,含有1个159nt的RNA部件,该部件含有与端粒d(TTGGGG)重复序列互补的(AACCCCAAC)序列.17微卫星(microsatellite)：遍布于人类基因组的短小重复序列,每一重复序列为

9、1bp6bp,重复次数不超过60次,片段长度小于350bp.18错配修复(MMR)基因：属于管家基因,可查出并纠正DNA复制及DNA损伤过程中未配对的碱基,保证复制和重组的精确性.19蛋白质组：是蛋白质和基因组两个词的组合词,即基因组表达的全套蛋白质,蛋白质组是一个动态的概念.20蛋白质组学（Protemics）：则是以蛋白质组为研究对象,从整体角度,分析细胞或组织内蛋白质构成的动态变化和活动规律的科学.21比较蛋白质组学（表达）的技术平台及实验流程.答：技术平台双向凝胶电泳技术（2-DE）原理：相互垂直的两个方向上,分别基于蛋白质不同的等电点和分子量,先经等电聚焦电泳(IEF),再经变性聚丙

10、烯酰胺凝胶电泳（SDS-PAGE）把复杂的蛋白质成分分离.质谱技术原理：基质辅助激光解吸电离（MALDI）和电喷雾电离（ESI）两种“软电离”技术的出现使得质谱技术得到迅速的发展,成为蛋白质鉴定的核心技术.所谓“软电离”是指样品分子电离时保留整个分子的完整性,不会形成碎片离子.双向电泳与质谱技术的联合应用成为蛋白质组学研究的基本技术平台.生物信息学：在蛋白质组学研究中有两个重要应用：一是分析和构建双向凝胶电泳图片在页面最后谱,二是搜索与构建蛋白质组数据库.生物信息学由数据库和工具软件组成.蛋白质组学研究的基本流程蛋白样品的制备及定量总蛋白的双向凝胶电泳凝胶分析软件分析确定特异蛋白点蛋白点获取及

11、胶内酶解（胰肽酶）质谱分析（肽质量指纹图片在页面最后谱）数据库搜索鉴定蛋白性质.22几种功能蛋白质组学研究方法的基本原理.答：（1）、蛋白质芯片:是将大量蛋白质分子按预先设置的排列固定于一种载体表面,形成微阵列,根据蛋白质分子间特异性结合的原理,构建微流体生物化学分析系统,以实现对生物分子的准确、快速、大信息量的检测.（2）、噬菌体展示技术：以经过改建的噬菌体为载体,把外源基因插入噬菌体外壳蛋白基因P区或P区,从而使表达的外源肽或蛋白质展示在噬菌体的表面,并使表达产物保持良好的空间构象.进而通过亲和富集法筛选表达有特异肽或蛋白质的噬菌体,最终获得具有特异结合性质的多肽/蛋白质,并实现基因克隆化

12、的一种重要的分子生物学技术.（3）、酵母双杂交系统该技术利用了酵母转录因子GAL4性质,GAL4包括两个彼此分离但功能上必需的结构域,一个是位于N端1-174位氨基酸残基区段的DNA结合(DNA-BD),另一个是位于C端768-881位氨基酸残基区段的转录激活域.DNA-BD能够识别GAL4效应基因的上游激活序列(UAS),并与之结合,而AD则通过与转录机制中的其他成分之间的作用,启动UAS下游的基因进行转录.DNA-BD和AD单独作用均不能激活转录反应,只有当二者在空间上充分接近并呈现完整的GAL4转录因子活性时,方可激活UAS下游启动.该系统中转录激活的条件是蛋白质作为一个整体起作用.分别

13、经分子克隆技术在同一细胞中表达的BD和AD多肽不会彼此间发生作用,BD和AD分别可以同其他蛋白质X或Y结合形成融合蛋白,如果X、Y之间可以形成蛋白-蛋白复合物,使GAL4两个结构域重新构成AD和BD成为一体,就可以启动特异基因序列的转录.一般地,将BD-X的融合蛋白称作诱饵,X往往是已知蛋白,AD-Y称作猎物,能显示诱饵和猎物相互作用的基因称报告基因,通过对报告基因的检测,反过来可判断诱饵和猎物之间是否存在相互作用.23Westernblotting的基本原理及操作中的注意事项.答：基本原理：将SDS-PAGE分离的蛋白质转移至硝酸纤维素膜(NCM)上,在膜上进行固相免疫化学染色,原位显示蛋白

14、质带,从而在已知分子量的基础上对蛋白质进行定性、定量分析.注意事项：SDS-PAGE不能染色；电转移操作时应注意：凝胶、NCM及滤纸一定要在电转移缓冲液中浸泡；凝胶、NCM及滤纸大小应一致,以防电转时短路（半干转时）；一定要赶走“三明治”各层间的气泡；电转移缓冲液中的甲醇（可促进蛋白质与NCM的结合）最好用前加入.最后按免疫化学染色.24蛋白：一般是指与膜受体偶联的异三聚体G蛋白,由、三种亚基组成.分子量100kD左右.蛋白在结构上没有跨膜蛋白的特点,它们通过对其亚基上氨基酸残基的脂化修饰作用将G蛋白锚定在细胞膜内侧.其主要类型有Gs、Gi、Gq、Gt等.25SH2结构域：由约100个氨基酸残

15、基组成,介导信号分子与含磷酸酪氨酸蛋白分子的结合.这种结合依赖于酪氨酸残基的磷酸化及其周围的氨基酸残基所构成的基序（motif）.26SH3结构域：由约50100个氨基酸残基组成,介导信号分子与富含脯氨酸的蛋白分子的结合,其亲和力与脯氨酸残基及邻近氨基酸残基所构成的基序序列相关.27JAK(januskinase)：是胞质内的一类非受体酪氨酸蛋白激酶家族,已发现有4个成员,即JAK1JAK2JAK3及TYK2.其结构不含SH2SH3,C端具有两个相连的激酶区,N端的几个结构区段无酶活性,可能在受体蛋白与JAK偶联中发挥作用.28STAT：又称为信号转导子和转录激活子,具有信号传递和转录因子双重

16、功能.包括STAT1STAT6,STAT的C末端有SH2结构域,而且有一保守的酪氨酸位点,该位点被激活的JAK磷酸化,使STAT活化.29简述JAK-STAT信号传递途径.答：JAK-STAT途径：（1）配体与受体结合导致受体二聚化；（2）二聚化受体激活JAK；（3）JAK将STAT磷酸化；（4）STAT形成二聚体,暴露出入核信号；（5）STAT进入核内,调节基因表达.30以糖代谢为例说明cAMP信号传递途径.激动型激素+激动型G蛋白激活ATP腺苷酸环化酶*表示有活性的酶31试述RPTK-Ras信号传递途径.32cyclinbox-各类周期蛋白均含有一段约100个氨基酸的保守序列,称为周期蛋白

17、盒(cyclinbox),介导周期蛋白与CDK结合.33简述细胞周期各时相cylin的种类及作用.cyclin的种类繁多,分别参与细胞周期中不同时相的调节.分为G1型、G1/S型S型和M型4类.G1期细胞在生长因子的刺激下,G1期cyclinD表达,并与CDK4CDK6结合,使下游的蛋白质如Rb磷酸化,磷酸化的Rb释放出转录因子E2F,促进许多基因的转录.G1/S期cyclinE与CDK2结合,促进细胞通过G1/S限制点而进入S期.S期将CyclinA的抗体注射到细胞内,发现能抑制细胞的DNA合成,推测CyclinA是DNA复制所必需的.G2/M期cyclinA、cyclinB与CDK1结合,

18、CDK1使底物蛋白磷酸化,如将组蛋白H1磷酸化导致染色体凝缩,核纤层蛋白磷酸化使核膜解体等下游细胞周期事件M期在分裂中期当MPF活性达到最高时,通过一种未知的途径,激活后期促进因子APC,负责将泛素连接在cyclinB上,导致cyclinB被蛋白酶体降解,完成一个细胞周期.34简述细胞周期的主要检验点及功能.主要检验点包括：G1/S检验点：控制细胞由静止状态的G1进入DNA合成期,相关的事件包括：DNA是否损伤？细胞外环境是否适宜？细胞体积是否足够大？S期检验点：DNA复制是否完成？G2/M检验点：是决定细胞一分为二的控制点,相关的事件包括：所有DNA都正确复制了吗？DNA是否有损伤？细胞体积

19、是否足够大？中-后期检验点（纺锤体组装检验点）：所有染色体都排列在纺锤体上了吗？任何一个着丝点没有正确连接到纺锤体上,引起细胞周期中断.35试述CDK1不同位点氨基酸残迹磷酸化/去磷酸化对其活性的调节.以P34cdc2(CDK1)为例,如果对P34cdc2(CDK1)磷酸化作用位点不同,则对该酶的活性分别产生正向和负向的控制.完整的P34cdc2(CDK1)-cyclin复合物需要磷酸化才能被激活,驱动细胞进入有丝分裂.P34cdc2(CDK1)的Thr14和Tyr15的磷酸化引起P34cdc2(CDK1)-cyclin复合物的失活.P34cdc2(CDK1)的Thr161的磷酸化是酶的活性所

20、必需的.当磷酸酶-1将此位点的磷酸水解,P34cdc2又失去激酶活性.36基因诊断(GeneDiagnosis)：采用分子生物学的技术方法来分析受检者的某一特定基因结构（DNA水平）或功能（RNA）水平是否异常,以此来对相应的疾病进行诊断,是病因诊断.37单链构象多态性（SSCP）：把PCR后获得的双链DNA加热变性后形成单链DNA,相同长度的DNA单链由于碱基顺序不同,它们在中性聚丙稀酰胺凝胶中可有不同的构象而导致电泳速度的不同,这种现象称为单链构象多态性.38聚合酶链反应（PCR）：利用人工合成的一对引物,在被扩增的(DNA)模板链的两端形成双链,由DNA聚合酶催化一对引物之间的聚合反应.

21、39基因干预：采用特定方法抑制某个基因的表达或破坏某个基因使其不表达以达到治疗疾病的目的.40DNA指纹：针对重复序列人工合成寡核苷酸片断作为探针,与经过酶切的人基因组DNA进行southrenblot杂交,可以得到大小不等的杂交带而且杂交带的数目和分子量大小具有个体特异性,就象人的指纹一样,以因而把这种杂交带图片在页面最后谱称.41RNA干扰：由短双链RNA诱导同源mRNA降解过程,可使基因的表达受到抑制.反义RNA：能与mRNA互补配对的RNA分子,配对后在空间上妨碍以此mRNA为模板的蛋白质合成,因而可在翻译水平调控基因表达.42简述癌基因及其激活机制.癌基因:指细胞基因组中具有能够使正

22、常细胞发生恶性转化基因.是细胞内控制细胞生长的基因,具有潜在的诱导细胞恶性转化的话特性,在癌基因异常表达时,其产物可使细胞无限分裂.原癌基因激活机制：（1）点突变,（2）获得外源启动子,增强子,转录增强,表达活性增强.（3）原癌基因甲基化程度降低.（4）原癌基因重排.（5）染色体易位.43简述基因诊断的常用分子生物学技术.（1）、核酸分子杂交：按照碱基互补配对原则,将不同来源的序列互补大量的DNA/DNA,RNA/RNA互补配对成双链杂交分子.原位杂交：用核苷酸探针对特殊的核苷酸顺序在其原位进行杂交,可用于DNA,RNA的定位研究.（2）、聚合酶链反应：利用人工合成的一对引物,在被扩增的(DN

23、A)模板链的两端形成双链,由DNA聚合酶催化一对引物之间的聚合反应.（3）、单链构象多态性分析：把PCR后获得的双链DNA加热变性后形成单链DNA,相同长度的DNA单链由于碱基顺序不同,它们在中性聚丙稀酰胺凝胶中可有不同的构象而导致电泳速度的不同,这种现象称为单链构象多态性.（4）、限制酶酶谱分析：基因突变致酶切位点的丢失或相对位置发生改变,以此酶消化待测DNA和野生型对照DNA,通过比较二者的酶切片断的长度、数量上的差异就可判断待测DNA的突变情况.（5）、DNA序列测定；分子克隆到载体上,或直接对扩增产物进行测序.（6）、DNA芯片技术：将许多特定的DNA片段或cDNA片段作为探针,有规律地紧密排列固定于单位面积的支持物上.44简述基因治疗的主要策略.(一)基因标记解决：（1）外源基因能否安全的转移到患者体内.（2）患者体细胞中能否检测到转移基因的存在.（二）基因置换（基因矫正）特定的目的基因转入特定的细胞,通过定位重组或同源重组进行基因矫正.（三）基因添加导入外源基因使靶细胞表达其本身不表达的产物.（1）导入正常基因补偿缺陷基因的功能.（2）导入新基因,利用其表达的产物治疗.四）基因干预采用特定方法抑制某个基因的表达或破坏某个基因使其不表达,已达到治疗的目的.方法：（1）反义RNA、（2）RNA干扰、（3）三链DNA、（4）核酶