关于分子生物学期末考试题目及答案.pdf

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1、分子生物学 复习提纲一名词解释一名词解释（1 1）OriOri：原核生物基因质粒的复制起始位点，是四个高度保守的 19bp 组成的正向重复序列，只有 ori 能被宿主细胞复制蛋白质识别的质粒才能在该种细胞中复制。ARSARS：自主复制序列，是真核生物 DNA 复制的起点，包括数个复制起始必须的保守区。不同的 ARS 序列的共同特征是一个被称为 A 区的 11bp 的保守序列。（2 2）PromoterPromoter：启动子，与基因表达启动有关的顺式作用元件，是结构基因的重要成分，它是位于转录起始位点 5端上游区大约 100200bp 以内的具有独立功能的 DNA 序列，能活化 RNA 聚合酶

2、，使之与模板准确地相结合并具有转录起始的特异性。（3 3）-independent termination-independent termination 不依赖因子的终止，指在不依赖因子的终止反应中，没有任何其他因子的参与，核心酶也能在某些位点终止转录。（强终止子）（4 4）SD sequenceSD sequence：序列（核糖体小亚基识别位点），存在于原核生物起始密码上游个核苷酸处的一种个核苷酸的保守片段，它与端反向互补，所以可以将 mRNA 的 AUG 起始密码子置于核糖体的适当位置以便起始翻译作用。Kozak sequence：存在于真核生物 mRNA 的一段序列，核糖体能够识别 m

3、RNA上的这段序列，并把它作为翻译起始位点。（5 5）OperatorOperator：操纵基因，与一个或者一组结构基因相邻近，并且能够与一些特异的阻遏蛋白相互作用，从而控制邻近的结构基因表达的基因。OperonOperon：操纵子，是指原核生物中由一个或多个相关基因以及转录翻译调控元件组成的基因表达单元。包括操纵基因、结构基因、启动基因。（6 6）EnhancerEnhancer：增强子，能强化转录起始的序列的为增强子或强化子SilencerSilencer：沉默子，可降低基因启动子转录活性的一段 DNA 顺式元件。与增强子作用相反。（7 7）cis-acting elementcis-ac

4、ting element：顺式作用元件，存在于基因旁侧序列中能影响基因表达的序列，包括启动子、增强子、调控序列和可诱导元件，本身不编码任何蛋白质，仅仅提供一个作用位点，与反式作用因子相互作用参与基因表达调控。trans-acting factortrans-acting factor：反式作用因子，是指直接或间接地识别或结合在各类顺式作用元件核心序列上参与调控靶基因转录效率的蛋白质。具有三个功能结构域，即 DNA 结合域、转录结合域、结合其他结合蛋白的结构域。（8 8）Open reading frame(ORF)Open reading frame(ORF)：开放式阅读框架，是指一组连续的含

5、有三联密码子的能够被翻译成为多肽链的 DNA 序列。它由起始密码子开始，到终止密码子结束。（9 9）GeneGene：基因，产生一条多肽链或功能RNA 所需的全部核苷酸序列。（能转录且具有生物学功能的 DNA/RNA 的序列。）（1010）DNA denaturationDNA denaturation：DNA 变性，DNA 双链的氢键断裂，最后完全变成单链的过程。Hyperchromatic effectHyperchromatic effect：增色效应，在变性过程中，260nm 紫外线吸收值先缓慢上升，当达到某一温度时骤然上升，称为增色效应。复性（复性（Renaturation)Rena

6、turation)：热变性的 DNA 缓慢冷却，单链恢复成双链。DNA Melting temperature(Tm)DNA Melting temperature(Tm)：溶解温度，变性过程紫外线吸收值增加的中点称为融解温度。生理条件下为 8595。(11)RNA splicing(11)RNA splicing：的剪接，SnRNA 形成剪接体，剪接信号为 GU（供体）AG（受体）从 mRNA 前体分子中切除内含子，而使外显子拼接形成成熟的过程。intronintron：内含子，存在于原始转录产物或基因组 DNA 中，但不包括在成熟 mRNA、rRNA 或 tRNA 中的那部分核苷酸序列。e

7、xonexon：外显子，基因组 DNA 中出现在成熟 RNA 分子上的序列。(12)RNAi(12)RNAi：RNA 干涉，是利用双链小 RNA 的高效、特异性降解细胞内同源 mRAN，从而阻断体内靶基因表达，使细胞出现靶基因缺失表型的方法。(13)polymerase chain reaction(PCR)(13)polymerase chain reaction(PCR)：聚合酶链式反应，是体外酶促合成特异 DNA片段的一种方法,由高温变性(9297)、低温退火（4555复性）及适温延伸(72、Taq 酶)等几步反应组成一个周期,循环进行,使目的 DNA 得以迅速扩增。(14)Southe

8、rn blot(14)Southern blot：DNA 印迹杂交，指利用具有一定同源性的两条核酸单链在一定的条件下，可按碱基互补的原则形成双链，此杂交过程是高度特异的。由于核酸分子的高度特异性及检测方法的灵敏性，综合凝胶电泳和核酸内切限制酶分析的结果，便可绘制出 DNA 分子的限制图谱，此即 DNA 印迹杂交。Northern blotNorthern blot：RNA 印迹杂交，首先通过电泳的方法将不同的 RNA 分子依据其分子量大小加以区分，然后通过与特定基因互补配对的探针杂交来检测目的片段。Western blotWestern blot：蛋白质印迹。通过特异性抗体对凝胶电泳处理过的细

9、胞或生物组织样品进行着色。通过分析着色的位置和着色深度获得特定蛋白质在所分析的细胞或组织中的表达情况的信息。二简答和问答题二简答和问答题1 1RNARNA 的种类和功能的种类和功能答：mRNA、tRNA、rRNA、反义 RNA、snRNA，等等。mRNA，信使RNA，功能就是把DNA 上的遗传信息精确无误地转录下来，决定蛋白质的氨基酸顺序，完成遗传信息传递过程。tRNA，转运，根据 mRNA 的遗传密码依次准确地将它携带的氨基酸连结起来形成多肽链。rRNA，核糖体，一般与核糖体蛋白质结合在一起，形成核糖体。反义 RNA，与 mRNA 互补的 RNA 分子，从而抑制 mRNA 的翻译，参与基因表

10、达的调控。snRNA，小核 RNA，是真核生物转录后加工过程中 RNA 剪接体的主要成分。上述各种 RNA 分子均为转录的产物，mRNA 最后翻译为蛋白质，而 rRNA、tRNA及 snRNA 等并不携带翻译为蛋白质的信息，其终产物就是 RNA。gRNA，引导 RNA，真核生物中参与 RNA 编辑的具有与 mRNA 互补序列的RNA。2 2DNADNA 半保留和半不连续复制半保留和半不连续复制答：DNA 半保留复制是：DNA 在进行复制的时候链间氢键断裂，双链解旋分开，每条链作为模板在其上合成互补链，经过一系列酶的作用生成两个新的DNA 分子。子代 DNA 分子 其中的一条链来自亲代 DNA，

11、另一条链是新合成的，这种方式称半保留复制。半不连续复制是由于 DNA 双螺旋的两股单链是反向平行，一条链的走向为 53,另一条链为 35,DNA 的两条链都能作为模板以边解链边复制方式，同时合成两条新的互补链。但是，所有已知 DNA 聚合酶的合成方向都是 53，所以在复制是，一条链的合成方向和复制叉前进方向相同，可以连续复制，称为前导链；另一条链的合成方向与复制叉前进方向相反，不能顺着解链方向连续复制，必须待模板链解开至足够长度，然后从53生成引物并复制子链。延长过程中，形成冈崎片段，要等待下一段有足够长度的模板，再次生成引物而延长，然后连接起来，这条链称滞后链。因此就把前导链连续复制，随从链

12、不连续复制的复制方式称为半不连续复制。3 3端粒酶的工作原理端粒酶的工作原理答：原核生物的染色体是环状的，其 5最末端岗崎片段的 RNA 引物被降解后可借助另半圈 DNA 链向前延伸来填补。但真核生物线性 DNA 在复制后，不能填补 5末端的空缺，从而会使5末端序列因此而缩短。真核生物通过形成端粒结构来解决此问题，复制使端粒 5末端缩短，而端粒酶可外加重复单位到 5末端上，结果便是维持端粒一定的长度。端粒酶是一种含有 RNA 链的逆转录酶，它以所含的 RNA 引物为模板来合成DNA 端粒结构。端粒酶可结合到端粒的 3末端上，RNA 引物的 5末端识别 DNA的 3末端碱基并相互配对，以 RNA

13、 链为模板使 DNA 链延伸，合成一个重复单位（TTTAGGG）后，酶再向前移动一个单位。合成结束后，端粒的 3单链末端折回作为引物，合成其互补链。4 4原核原核 DNADNA 复制过程中遗传信息的保真机制复制过程中遗传信息的保真机制答：DNA 聚合酶 III 亚基具有 3到 5核酸外切酶的活性，在聚合过程中其有校对作用。（DNA 聚合酶 III 的复杂亚基结构（由 10 种亚基组成）使其具有更高的忠实性、协同性和持续性，如无校对功能，复制出错率仅为710-6，具有校对功能后降低至 510-9。）DNA 聚合酶 I 在 DNA 复制中起着，识别甲基化母链，切除、修复错误复制的核苷对的作用。DN

14、A 聚合酶 II 也在复制中起修复复制错误的能力。综上所述，所以 DNA 的复制有着高度的保真性。5*5*原核和真核复制，原核和真核复制，mRNAmRNA 转录，蛋白翻译，基因表达调控的异同转录，蛋白翻译，基因表达调控的异同答：答：复制：复制：原核生物与真核生物 DNA 复制共同的特点：分为起始、延伸、终止三个过程；必须有提供 3羟基末端的引物；亲代DNA分子为模板，四种脱氧三磷酸核苷(dNTP)为底物，多种酶及蛋白质：DNA 拓扑异构酶、DNA 解链酶、单链结合蛋白、引物酶、DNA 聚合酶、RNA酶以及 DNA 连接酶等;一般都为半保留复制、半不连续复制。原核生物与真核生物 DNA 复制不同

15、的特点：真核生物为线性 DNA,具有多个复制起始位点，形成多个复制叉，DNA 聚合酶的移动速度较原核生物慢。原核生物一般为环形 DNA，具有单一复制起始位点。真核生物 DNA 复制只发生在细胞周期的 S 期，一次复制开始后在完成前不再进行复制，原核生物多重复制同时进行。真核生物有多个复制子大小不一且并不同步。原核生物只有一个复制子。真核生物有五种 DNA 聚合酶，需要 Mg+。主要复制酶为DNA 聚合酶（），引物由 DNA 聚合酶 合成。原核生物只有三种，主要复制酶为 DNA 聚合酶 III。真核生物末端靠端粒酶（部分细胞）补齐，而原核生物以多联体的形式补齐。真核生物冈崎片段间的 RNA 引物

16、由核酸外切酶 MF1 去除，而原核生物引物由DNA 聚合酶 I 去除。转录：转录：原核生物与真核生物转录共同的特点：都分为分为起始、延伸、终止三个过程；都有启动子、终止子或终止信号、调控序列；所需原料都有聚合酶、等。原核生物与真核生物 mRNA 转录不同的特点：真核生物转录起始,延伸,终止都需要因子的帮助 原核的启动子为-10box 和-35box，真核为 TATAbox。真核生物要进行 5加帽(转录早期进行 30 nt)、3加尾(前体mRNA 加 polyA)、切除内含子、编辑和修饰。原核生物mRNA,tRNA,rRNA 都 由同一种RNA聚合酶转录而真核是三种不同的酶。原核生物转录终止是依

17、靠终止子（发夹结构），真核生物是依赖转录信号（AAU、AAG）蛋白质翻译：蛋白质翻译：原核生物与真核生物蛋白质翻译的共同特点：都分三步进行，即翻译的起始、肽链的延伸、肽链的终止及释放 遗传密码相同原核生物与真核生物蛋白质翻译不同的特点：翻译起始核糖体识别序列原核是序列且有多个，真核是先通过5Cap 序列上的帽结合蛋白，找到 mRNA，再通过 Kozak 序列找到翻译起始 AUG 进入 P 位。原核是转录与翻译相耦联，故翻译也在细胞核内，而真核翻译在细胞核外。原核翻译起始 tRNA 为 fMet-tRNAfMet，真核为 Met-tRNAMet。真核翻译有复杂的后加工系统，如糖基化、磷酸化-去磷

18、酸化等，原核无。基因表达调控：基因表达调控：原核生物与真核生物基因表达调控相同的特点：表达为多层次原核生物与真核生物基因表达调控不同的特点：原核是以操纵子进行转录的调控，真核是受单基因控制。原核生物调控在 2 个水平（转录水平的调控、翻译水平的调控），真核在五个水平（DNA 水平的调控、转录水平的调控、转录后水平的调控、翻译水平的调控、翻译后水平的调控）进行基因表达调控。真核生物中有选择性剪接，原核没有。原核的基因表达主要受环境等调控，真核是受激素等调控。6 6PCRPCR 与细胞内与细胞内 DNADNA 复制的异同复制的异同相同点：相同点：原料都是四种脱氧核苷酸、模板、都需要引物、都是单链D

19、NA，都遵循碱基互补配对原则。不同点不同点：PCR 技术 DNA 生物复制环境体外复制，加热，90 摄氏度左右体内，温和的环境酶主要是 DNA 聚合酶、DNA 解旋酶，DNA 聚合酶，引物酶DNA 连接酶等各种酶引物需要人工合成的引物自己合成引物成分步骤 变性-退火-延伸解旋-起始-延伸-结束大小一般只复制引物及以内的片段整个基因组起点由引物决定原核 Ori、真核 ARS7 7Southern blot,Northern blot,Western blotSouthern blot,Northern blot,Western blot 三种分子生物学技术差异三种分子生物学技术差异答：名称名称检

20、测对象检测对象探针探针检测原理检测原理处理过程处理过程用途用途SouthernSouthernDNAblotblotNorthernNorthernRNAblotblotWesternWesternblotblot蛋白标记单链核核酸复性中琼脂糖电泳 基因检测酸碱基配对专后转膜（拷贝数）一性标记单链核核酸复性中变性琼脂糖 基因表达的酸碱基配对专电泳后转膜 检测（表达一性量）抗体抗原抗体SDS-PAGE 基因表达产特异性结合后转膜物蛋白的检测8 8复制，转录，翻译，调控中的各种保守序列及其功能复制，转录，翻译，调控中的各种保守序列及其功能复制复制Ori:原核生物复制起点ARS:真核生物复制起点转录

21、转录启动子：决定转录方向及模板链、转录效率操纵子（原核）：将转录与翻译相耦联终止子：终止转录翻译翻译SD 序列：原核生物翻译起始，SD 序列的顺序及位置对翻译都有影响。Kozak 序列：真核生物翻译起始调控调控转录水平调控：增强子：作用于启动子，提高转录活性沉默子：作用于启动子，降低转录活性9 9乳糖操纵子和色氨酸操纵子乳糖操纵子和色氨酸操纵子(包括的衰减子包括的衰减子)的工作原理的工作原理答：答：乳糖操纵子乳糖操纵子乳糖操纵子是个弱启动子，包括个结构基因：、和，以及启动子、控制子和阻遏子等。乳糖操纵子负控诱导模式：无诱导物时，Lac基因转录产生阻遏物单体，结合形成同源四体，Lac 同源四体与

22、操纵区（O 区）DNA 相结合，阻遏基因转录。基因不表达。当有诱导物时，诱导物使Lac变成不能与 O 区相结合的非活化形式，RNA 聚合酶就可以与 Lac 启动子区相结合，起始转录基因。mRNA 被转录成三个蛋白质，即贝塔-半乳糖苷酶、贝塔-半乳糖苷透过酶、贝塔-半乳糖苷乙酰基转移酶。（图解）乳糖操纵子是个弱启动子，在葡萄糖和乳糖都存在的情况下，大肠杆菌利用葡萄糖，是因为葡萄糖可降低 cAMP 浓度，阻碍其与 CAP结合，而 cAMP-CAP 是激活 Lac 的重要组成部分，Lac 启动子表达受阻，就没有贝塔-半乳糖苷酶活性。不能利用乳糖。所以说 lac 操纵子强的诱导作用既需要乳糖又需缺乏葡

23、萄糖）色氨酸操纵子色氨酸操纵子色氨酸操纵子调控作用主要有三种方式:阻遏作用、弱化作用以及终产物Trp 对合成酶的反馈抑制作用。阻遏作用:trp 操纵子转录起始的调控是通过阻遏蛋白实现的。在有高浓度 Trp存在时,阻遏蛋白-色氨酸复合物形成一个同源二聚体,并且与色氨酸操纵子紧密结合,因此可以阻止转录。当 Trp 水平低时,阻遏蛋白以一种非活性形式存在,不能结合 DNA。在这样的条件下,trp 操纵子被 RNA 聚合酶转录,同时 Trp 生物合成途径被激活。弱化作用:trp 操纵子转录终止的调控。在 trp operon,前导区的衰减子有 4 段特殊的序列，可形成不依赖 因子的转录终止信号（衰减子

24、衰减子的工作机理：碱基序列(即衰减子)包括 4 个分别以 1、2、3 和 4 表示的片段,能以两种不同的方式进行碱基配对,1-2和 3-4 配对,或2-3配对,3-4 配对区正好位于终止密码子的识别区。前导序列有相邻的两个色氨酸密码子,当培养基中Trp 浓度很低时,负载有Trp 的tR2NATrp也就少,这样翻译通过两个相邻色氨酸密码子的速度就会很慢,当4区被转录完成时,核糖体滞留 1 区,这时的前导区结构是 2-3 配对,不形成 3-4 配对的终止结构,所以转录可继续进行。反之,核糖体可顺利通过两个相邻的 色氨酸 密码子,在 4 区被转录之前,核糖体就到达 2 区,这样使 2-3 不能配对,

25、3-4 区可以配对形成终止子结构,转录停止。）终产物Trp 对合成酶的反馈抑制作用由于基因表达必然消耗一定的能源和前体物,相对于阻遏和弱化作用,反馈抑制作用更为经济和高效。三分析题三分析题1 1SDS-PAGESDS-PAGE 和双向电泳的原理和双向电泳的原理SDS-PAGE是利用SDS(带负电)和还原剂破坏蛋白的高级结构,同时SDS与蛋白定量结合,消除蛋白之间的电荷差异,使得蛋白的迁移率主要依赖分子量(分子小跑得快).加上不连续电泳，即 上层为浓缩胶,可将样品压缩到同一起跑线,下层为分离胶;可获得更高的分辨率.再用考马斯亮蓝进行染色.即可进行蛋白分子量的测定、蛋白浓度的测定、蛋白的鉴定。双向

26、电泳是蛋白质组学中对蛋白质组进行研究的主要分离方法，同时能分离成百上千种蛋白质。蛋白质在第一向根据电荷的不同（等电聚焦），第二向根据分子量的不同进行分离（SDS-PAGE）。分离后对蛋白质进行染色，根据实际分析情况，分别进行考马斯亮兰染色、银染或荧光染色。2 2顺式作用元件工作的原理顺式作用元件工作的原理答：顺式作用元件，包括启动子、增强子、调控序列和可诱导元件。顺式作用元件，包括启动子、增强子、调控序列和可诱导元件。要与反式作用因子作用，才能促进基因表达，而反式作用因子在 DNA 水平和转录水平上作用，且具有组织特异性。3 3DNADNA 序列与蛋白功能（表型）非线形关系序列与蛋白功能（表型

27、）非线形关系答：基因具有强大的容错机制密码子的简并性，即使 DNA 错配发生在编码区也不会影响蛋白的表达。真核生物存在不表达蛋白的内含子 基因间隔区、非编码区等变异，不引起蛋白的变化。变异发生在蛋白质的非功能区，不影响蛋白质的功能。4 4PCRPCR 的原理，包括它的特异性的原理，包括它的特异性答：以dNTP 为反应原料，靶序列为模板，按碱基配对与半保留复制原理，合成一条新的与模板 DNA 链互补的半保留复制链重复循环变性-退火-延伸三过程，就可获得更多的“半保留复制链”。关于特异性是引物设计的特异性，使引物能和模版上的特定片段配对，在最优条件下特异扩增。退火温度的不合适，也会出现非特异条带（

28、假阳性）。5 5Western blotWestern blot 的原理，包括二抗工作的原理的原理，包括二抗工作的原理答：利用抗原抗体特异性结合，再用二抗作为探针去检测蛋白。即先用 SDS-PAGE得到蛋白 1，通过转膜，再用蛋白 1 的 Ab1（一抗）与之结合，再用带着 HRP 的Ab2（二抗）去识别一抗。再显色检测结果。6 6DNADNA 变性中的增色效应与变性中的增色效应与 ODOD 值测值测 DNADNA 含量的关系含量的关系由于 DNA 变性引起的紫外光 260nm 吸收的增加称增色效应,DNA 变性后，双螺旋结构解体，两条链分开，其碱基就能够更充分的吸收 260nm 处的紫外光。因

29、此可将 DNA 变性后，测定 DNA 的在 260nm 时的 OD 值的高低来得到 DNA 含量，DNA 含量越高，OD 值越大。7 7衰减子工作的必要条件衰减子工作的必要条件衰减作用发生的必要条件是：翻译产生前导多肽；转录和翻译偶联。这样，但RNA聚合酶转录前导序列的同时核糖体就紧接着结合到新生的mRNA上翻译前导肽。mRNA 的前导序列包括两个相似的反向重复序列。序列2 与序列 1 和 3互补，这样序列1 和 2、2 和 3、3 和 4 都能通过碱基配对形成径环结构。由序列3 和 4 配对形成的径环结构与操纵子的终止子基本相同。和终止子一样，在其径的一侧具有 7 个连续的 U 形成的尾巴。当形成这种衰减子结构时，它就能够像终止子一样使转录终止。反式作用因子结构域的模式DNA 结合域：锌指结构螺旋-转角-螺旋（NTH）亮氨酸拉链螺旋-环-螺旋（NLH）碱性螺旋转录活化结构域：酸性-螺旋结构域富含谷氨酰胺结构域富含脯氨酸结构域