2019年湖北武汉科技大学现代分子生物学考研真题及答案.pdf

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1、2 0 1 9 年 湖 北 武 汉 科 技 大 学 现 代 分 子 生 物 学 考 研 真 题 及 答 案一、名 词 解 释(共 5 小 题，每 小 题 6 分，共 3 0 分)1、（6 分）基 因，基 因 组2、（6 分）顺 式 作 用 元 件，反 式 作 用 因 子3、（6 分）复 制 子，复 制 叉4、（6 分）操 纵 子，操 作 基 因5、（6 分）不 依 赖 因 子 的 终 止，依 赖 因 子 的 终 止二、简 答 题(共 7 小 题，每 小 题 1 0 分，共 7 0 分)1、（1 0 分）什 么 是 启 动 子？请 描 述 典 型 的 原 核 生 物 启 动 子 的 结 构 特

2、点。2、（1 0 分）请 列 举 R N A 的 类 型，并 说 明 它 们 在 细 胞 里 的 生 物 学 功 能。（至 少 列 举 5 个）3、（1 0 分）简 述 原 核 生 物 和 真 核 生 物 在 染 色 体 结 构、基 因 结 构 和 基 因 表 达 方 面 的 主 要 差 异。4、（1 0 分）简 述 D N A 重 组 技 术 的 概 念，及 其 基 本 操 作 过 程。5、（1 0 分）简 述 真 核 生 物 核 小 体 的 结 构 特 点。6、（1 0 分）简 述 原 核 生 物 蛋 白 质 合 成 的 延 伸 过 程。7、（1 0 分）什 么 是 C A R-T 细 胞

3、 免 疫 疗 法？简 述 C A R-T 疗 法 原 理 和 操 作 过 程。三、论 述 题(共 1 小 题，每 小 题 3 0 分，共 3 0 分)1、（3 0 分）原 核 生 物 对 外 界 环 境 的 变 化 例 如 营 养 物 质、温 度 等，会 在 基 因 水 平 上 做 出 迅 速的 响 应。请 以 大 肠 杆 菌 色 氨 酸 操 纵 子 为 例，详 细 阐 述 这 一 调 控 机 制。四、实 验 综 合 题(共 2 小 题，每 小 题 1 0 分，共 2 0 分)1、（1 0 分）依 据 碱 变 性 法 提 取 质 粒 D N A 实 验，回 答 下 列 问 题。（1）溶 液 I

4、，溶 液 I I，溶 液 I I I 的 作 用 分 别 是 什 么？（2）加 入 溶 液 I，溶 液 I I，溶 液 I I I 的 操 作 要 领 是 什 么？会 出 现 什 么 样 的 实 验 现 象？2、（1 0 分）依 据 质 粒 D N A 的 琼 脂 糖 凝 胶 电 泳 检 测 实 验，回 答 下 列 问 题。（1）质 粒 D N A 电 泳 时，一 般 会 有 三 条 条 带，这 三 条 带 分 别 是 什 么 形 态 的 D N A？电 泳 时，跑在 最 前 面 的 是 什 么 形 态 的 D N A？（2）电 泳 检 测 时，加 入 的 溴 化 乙 锭 起 什 么 作 用？

5、（3）制 备 琼 脂 糖 凝 胶 时，如 何 确 定 琼 脂 糖 凝 胶 的 浓 度？答 案一、名 词 解 释(共 5 小 题，每 小 题 6 分，共 3 0 分)1、（6 分）基 因，基 因 组基 因：能 够 表 达 和 产 生 蛋 白 质 或 者 R N A 的 一 段 D N A 序 列，是 决 定 遗 传 性 状 的 功 能 单 位。基 因 组：细 胞 或 者 生 物 体 的 一 套 完 整 单 倍 体 的 遗 传 物 质 的 总 和。2、（6 分）顺 式 作 用 元 件，反 式 作 用 因 子顺 式 作 用 元 件：能 够 原 位 发 挥 功 能 的 D N A 序 列，能 够 被

6、基 因 调 控 蛋 白 特 异 性 识 别 和 结 合，进而 调 控 邻 近 D N A 的 活 性。这 类 D N A 序 列 包 括 启 动 子、增 强 子、上 游 启 动 子 元 件 等。反 式 作 用 因 子：细 胞 内 可 扩 散 的 产 物，可 以 是 蛋 白 质、t R N A 或 者 r R N A 等，可 以 与 顺 式 作 用元 件 结 合，进 而 调 控 基 因 表 达 的 一 类 物 质。3、（6 分）复 制 子，复 制 叉复 制 子：可 以 作 为 独 立 复 制 单 元 的 一 段 D N A 片 段，称 为 一 个 复 制 子，通 常 包 含 一 个 复 制 起

7、点和 一 个 复 制 终 点。复 制 叉：D N A 复 制 过 程 中，双 链 解 旋，形 成 的 Y 字 型 结 构，称 为 复 制 叉。4、（6 分）操 纵 子，操 作 基 因操 纵 子：原 核 生 物 的 基 因 表 达 单 元，通 常 包 含 结 构 基 因、调 控 基 因、操 作 基 因、启 动 子、以及 下 游 的 转 录 终 止 信 号，所 转 录 的 R N A 为 多 顺 反 子。操 作 基 因：一 段 D N A 序 列，充 当 调 控 元 件，阻 遏 蛋 白 可 与 之 结 合，进 而 阻 止 相 邻 启 动 子 的 转录 起 始。5、（6 分）不 依 赖 因 子 的

8、终 止，依 赖 因 子 的 终 止不 依 赖 因 子 的 终 止 子：富 含 G C 序 列，能 够 互 补 配 对 形 成 茎 环 结 构，在 茎 环 结 构 末 尾，紧跟 着 一 长 串 的 U 残 基，具 有 这 种 结 构 的 终 止 子，R N A 聚 合 酶 进 行 到 这 里，由 于 一 长 串 的 A：U配 对 很 不 稳 定，导 致 R N A 从 模 板 链 上 解 离，R N A 聚 合 酶 在 此 发 生 转 录 终 止。依 赖 因 子 的 终 止 子：富 含 G C 序 列，能 够 互 补 配 对 形 成 茎 环 结 构，但 在 茎 环 结 构 末 尾，缺乏 一 长

9、串 的 U 残 基，具 有 这 种 结 构 的 终 止 子，R N A 聚 合 酶 进 行 到 这 里，不 能 发 生 转 录 的 终 止，需 要 蛋 白 的 帮 助，蛋 白 充 当 D N A 和 R N A 的 解 旋 酶，进 而 使 得 R N A 聚 合 酶 在 此 发 生 转 录 终止。二、简 答 题(共 7 小 题，每 小 题 1 0 分，共 7 0 分)1、（1 0 分）什 么 是 启 动 子？请 描 述 典 型 的 原 核 生 物 启 动 子 的 结 构 特 点。答：启 动 子 是 R N A 聚 合 酶 结 合 并 起 始 转 录 的 D N A 序 列。（2 分）典 型 的

10、 原 核 生 物 启 动 子 包 含-3 5 区 和-1 0 区，-3 5 区 的 序 列 组 成 是 T T G A C A，其 中 T T G 在 不 同的 原 核 生 物 中 高 度 保 守；（2 分）往 下 游，相 隔 1 6 1 8 个 核 苷 酸 的 位 置 是-1 0 区，-1 0 区 的序 列 组 成 是 T A T A A T，其 中 下 划 线 标 注 的 T A 和 T 在 不 同 的 原 核 生 物 中 高 度 保 守；（2 分）再 往下 游，相 隔 5 8 个 核 苷 酸 的 位 置 是 转 录 起 始 位 点+1 位，+1 位 通 常 是 一 个 嘌 呤，G 或 者

11、 A，转 录 时 R N A 聚 合 酶 在+1 位 整 合 上 第 一 个 核 苷 酸；（2 分）其 中-3 5 区 是 R N A 聚 合 酶 的 识 别 位点，-1 0 区 是 R N A 聚 合 酶 的 结 合 位 点。（2 分）2、（1 0 分）请 列 举 R N A 的 类 型，并 说 明 它 们 在 细 胞 里 的 生 物 学 功 能。（至 少 列 举 5 个）答：细 胞 里 的 R N A 类 型 和 生 物 学 功 能 如 下：（1）转 运 R N A t R N A：蛋 白 质 合 成 过 程 中，转 运 氨 基 酸；（2 分）（2）信 使 R N A m R N A：蛋

12、白 质 合 成 过 程，作 为 模 板；（2 分）（3）核 蛋 白 体 R N A r R N A：核 蛋 白 体 组 成 成 分；（2 分）（4）核 酶 R i b o z y m e R N A：有 酶 活 性 的 R N A，参 与 R N A 的 剪 接；（2 分）（5）核 内 不 均 一 R N A h n R N A：是 成 熟 m R N A 的 前 体；（2 分）3、（1 0 分）简 述 原 核 生 物 和 真 核 生 物 在 染 色 体 结 构、基 因 结 构 和 基 因 表 达 方 面 的 主 要 差 异。答：两 者 染 色 体 结 构 的 差 异 主 要 体 现 在：（3

13、 分）（1）原 核 生 物 染 色 体 D N A 是 一 个 闭 合 环 状 D N A 分 子，D N A 分 子 呈 放 射 环 状 锚 定 在 骨 架 蛋 白上，D N A 上 有 少 量 结 合 蛋 白。（2）真 核 生 物 染 色 体 D N A 有 多 条，而 且 是 线 状，D N A 与 组 蛋 白 结 合 包 装 成 高 度 有 序 的 核 小体、螺 线 管、染 色 体 等 结 构。两 者 基 因 结 构 的 差 异 主 要 体 现 在：（3 分）（1）原 核 生 物 多 个 基 因 形 成 操 纵 子 结 构 共 表 达，没 有 内 含 子。（2）真 核 生 物 的 基

14、因 单 独 表 达，内 含 子 和 外 显 子 间 隔 出 现，形 成 割 裂 基 因。两 者 基 因 表 达 的 差 异 主 要 体 现 在：（4 分）（1）原 核 生 物 没 有 细 胞 核，基 因 组 D N A 裸 露 在 细 胞 质 中，位 于 细 胞 质 中 一 个 相 对 比 较 集 中的 区 域 拟 核，转 录 和 翻 译 是 相 偶 联 的，即 边 转 录 边 翻 译。（2）真 核 生 物 有 细 胞 核，将 细 胞 分 为 两 部 分：细 胞 核 和 细 胞 质，转 录 和 翻 译 是 时 间 和 空 间上 都 分 开 了，转 录 发 生 在 细 胞 核，翻 译 发 生 在

15、 细 胞 质，是 先 转 录 后 翻 译。4、（1 0 分）简 述 D N A 重 组 技 术 的 概 念，及 其 基 本 操 作 过 程。答：D N A 重 组 技 术 是 指 用 在 体 外 通 过 人 工 切 割 和 连 接，把 不 同 来 源 的 D N A 分 子 组 成 一 个 重 组体，然 后 导 入 到 宿 主 细 胞 进 行 扩 增 和 表 达 的 过 程。（2 分）具 体 过 程 如 下：（1）目 的 基 因 的 获 得，载 体 的 选 择 与 构 建；（2 分）（2）目 的 基 因 和载 体 的 酶 切、纯 化 与 回 收；（2 分）（3）目 的 基 因 和 载 体 的

16、连 接 与 转 化；（2 分）（4）重 组 子的 筛 选 和 鉴 定。（2 分）5、（1 0 分）简 述 真 核 生 物 核 小 体 的 结 构 特 点。答：核 小 体 是 构 成 染 色 体 的 基 本 结 构 单 位，由 D N A 和 组 蛋 白 构 成。（2 分）（1）每 个 核 小 体 包 括：2 0 0 b p 左 右 的 D N A、一 个 组 蛋 白 八 聚 体 核 心 颗 粒 和 一 分 子 的 H 1 组 蛋白；（2 分）（2）组 蛋 白 八 聚 体 核 心 颗 粒 由 H 2 A、H 2 B、H 3、H 4 各 两 分 子 组 成；（2 分）（3）D N A 在 组 蛋

17、白 八 聚 体 核 心 颗 粒 上 缠 绕 2 圈，共 1 6 6 b p，相 邻 核 小 体 之 间 由 l i n k e r D N A相 连；（2 分）（4）一 分 子 的 H 1 组 蛋 白 与 D N A 结 合，锁 住 核 小 体 D N A 的 进 出 口，起 到 稳 定 核 小 体 的 作 用；（2 分）6、（1 0 分）简 述 原 核 生 物 蛋 白 质 合 成 的 延 伸 过 程。答：原 核 生 物 蛋 白 质 合 成 分 为 起 始、延 伸、终 止 三 个 阶 段，其 中 肽 链 延 伸 阶 段 又 分 为 三 步：（1 分）（1）负 载 t R N A 的 运 送：延

18、 伸 因 子 E F-T u 与 氨 酰-t R N A 形 成 复 合 体，G T P 水 解 提 供 能 量，将氨 酰-t R N A 运 送 至 核 糖 体 的 肽 酰 位 点；（3 分）（2）肽 键 的 形 成：核 糖 体 5 0 S 大 亚 基 提 供 肽 酰 转 移 酶 活 性，催 化 氨 酰 位 点 和 肽 酰 位 点 的 相邻 氨 基 酸 之 间 形 成 肽 键；（3 分）（3）核 糖 体 移 位：由 延 伸 因 子 E F-G 提 供 移 位 酶 活 性，使 得 核 糖 体 沿 着 m R N A 向 前 滑 动 一 个密 码，空 载 的 t R N A 被 逐 出 核 糖

19、体。（3 分）7、（1 0 分）什 么 是 C A R-T 细 胞 免 疫 疗 法？简 述 C A R-T 疗 法 原 理 和 操 作 过 程。答：C A R-T：全 称 是 c h i m e r i c a n t i g e n r e c e p t o r T-c e l l i m m u n o t h e r a p y，即 嵌 合 抗 原 受 体T 细 胞 免 疫 疗 法。（2 分）C A R-T 疗 法 的 基 本 原 理 是：利 用 患 者 自 身 的 免 疫 细 胞 来 清 除 癌 细 胞，即 对 患 者 自 身 的 免 疫 细 胞 进 行 改 造，进 而 达 到 识

20、别 和 杀 灭 癌 细 胞 的 作 用。（3 分）C R A-T 治 疗 分 为 5 步：（1）T 细 胞 的 获 得：从 癌 症 患 者 自 己 身 上 分 离 免 疫 T 细 胞；（1 分）（2）T 细 胞 的 改 造：利 用 基 因 工 程 技 术 对 T 细 胞 进 行 改 造，将 T 细 胞 改 造 成 一 个 既 能 识 别肿 瘤 细 胞，又 能 同 时 激 活 T 细 胞 杀 死 肿 瘤 细 胞 的 嵌 合 体，这 就 是 C A R-T 细 胞。（1 分）（3）C A R-T 细 胞 的 体 外 培 养：体 外 条 件 下，大 量 扩 增 C A R-T 细 胞，一 般 一 个

21、 患 者 需 要 几 十亿，乃 至 上 百 亿 个 C A R-T 细 胞，往 往 患 者 体 形 越 大，需 要 的 细 胞 越 多。（1 分）（4）C A R-T 细 胞 的 回 输：把 扩 增 好 的 C A R-T 细 胞 输 回 患 者 体 内。（1 分）（5）患 者 的 监 护：严 密 监 护 患 者，C A R-T 细 胞 的 回 输 可 能 会 引 发 细 胞 因 子 风 暴，导 致 病 人高 烧 等 副 作 用。（1 分）三、论 述 题(共 1 小 题，每 小 题 3 0 分，共 3 0 分)1、（3 0 分）原 核 生 物 对 外 界 环 境 的 变 化 例 如 营 养 物

22、 质、温 度 等，会 在 基 因 水 平 上 做 出 迅 速的 响 应。请 以 大 肠 杆 菌 色 氨 酸 操 纵 子 为 例，详 细 阐 述 这 一 调 控 机 制。答：色 氨 酸 操 纵 子 从 上 游 往 下 游 依 次 是：一 个 调 节 基 因 的 操 纵 子，编 码 阻 遏 蛋 白，阻 遏 蛋 白可 被 色 氨 酸 活 化，进 而 与 色 氨 酸 操 作 子 结 合，阻 碍 转 录 的 进 行；启 动 子，R N A 聚 合 酶 的 结 合位 点，开 启 转 录；前 导 序 列，在 前 导 序 列 内 部，靠 近 第 一 个 结 构 基 因 的 地 方，有 一 个 衰 减 子，当

23、色 氨 酸 丰 富 的 时 候，会 发 生 衰 减，仅 转 录 前 导 R N A，下 游 的 结 构 基 因 不 会 被 转 录；5 个 结构 基 因 E D C B A，用 于 合 成 色 氨 酸。（6 分）前 导 序 列 转 录 得 到 前 导 R N A，前 导 R N A 包 含 1、2、3、4 四 个 区，这 四 个 区 可 以 两 两 互 补 配对，如 果 1 区 和 2 区 互 补 配 对，则 3 区 和 4 区 会 互 补 配 对，3 区 和 4 区 配 是 典 型 的 不 依 赖 因 子 的 强 终 止 子 结 构，R N A 聚 合 酶 进 行 到 这 里，会 自 动 发

24、 生 转 录 的 终 止。如 果 2 区 和 3 区 配对，仅 形 成 茎 环 结 构，但 在 茎 环 结 构 末 尾，缺 乏 一 长 串 的 U 残 基，故 而 2 区 和 3 区 配 对 形 成抗 终 止 子，R N A 聚 合 酶 不 会 在 此 发 生 转 录 的 终 止。在 1 区 内 部 第 1 0 位 和 第 1 1 位 的 地 方 是 两个 连 续 的 色 氨 酸 密 码，在 1 区 和 2 区 之 间 有 终 止 密 码。（6 分）当 色 氨 酸 丰 富 的 时 候：阻 遏 蛋 白 与 色 氨 酸 结 合，阻 遏 蛋 白 被 活 化，活 化 的 阻 遏 蛋 白 结 合 到 操

25、作 子 上，由 于 操 作 子 与 启 动 子 存 在 序 列 上 的 重 叠，因 此 阻 遏 蛋 白 与 操 作 子 的 结 合 会 妨 碍 R N A聚 合 酶 对 启 动 子 的 结 合，使 得 转 录 不 能 进 行，结 构 基 因 E D C B A 不 能 被 转 录、翻 译，因 此 不 能合 成 色 氨 酸。阻 遏 蛋 白 对 操 作 子 的 结 合 是 可 逆 的，也 就 是 具 有 半 衰 期，当 阻 遏 蛋 白 从 操 作 子上 解 离 下 来 的 时 候，R N A 聚 合 酶 结 合 到 启 动 子 上，起 始 转 录，原 核 生 物 的 转 录 和 翻 译 是 偶 联

26、的，也 就 是 边 转 录 边 翻 译，核 糖 体 结 合 到 前 导 R N A 上 进 行 翻 译，当 翻 译 进 行 到 1 区 第 1 0 位和 1 1 位 的 地 方，是 2 个 连 续 的 色 氨 酸 密 码，由 于 此 时 色 氨 酸 丰 富，核 糖 体 顺 利 越 过 第 1 0位 和 1 1 位，到 达 1 区 和 2 区 之 间 的 终 止 密 码 并 在 这 里 停 滞，此 时 核 糖 体 占 据 1 区 和 2 区，转 录 的 3 区 和 4 区 互 补 配 对，形 成 强 终 止 子，R N A 聚 合 酶 在 此 发 生 转 录 的 终 止，下 游 的 结 构基 因

27、 E D C B A 没 有 被 转 录，不 能 合 成 色 氨 酸。因 此，当 色 氨 酸 丰 富 的 时 候，通 过 阻 遏 蛋 白 对 操作 子 的 结 合 以 及 衰 减 子 的 衰 减 作 用，这 双 重 调 控 将 色 氨 酸 操 纵 子 牢 牢 锁 定 在 关 闭 状 态。（1 0分）当 色 氨 酸 缺 乏 的 时 候，阻 遏 蛋 白 不 能 被 活 化，也 就 不 能 结 合 到 操 作 子 上，此 时 R N A 聚 合 酶 结合 到 启 动 子 上，起 始 转 录，同 样 是 边 转 录 边 翻 译，当 核 糖 体 进 行 到 1 区 的 第 1 0 位 和 第 1 1位

28、两 个 连 续 的 色 氨 酸 密 码 处，由 于 缺 乏 色 氨 酸，核 糖 体 会 停 留 在 第 1 0 位 和 第 1 1 位 等 待 色 胺酰 t R N A 的 到 来，此 时 核 糖 体 占 据 1 区，转 录 出 的 2 区 和 3 区 互 补 配 对，2 区 和 3 区 配 对 形成 的 是 一 个 抗 终 止 子 结 构，因 此 R N A 聚 合 酶 继 续 向 下 游 转 录，结 构 基 因 E D C B A 统 统 被 转 录 出来，色 氨 酸 可 以 被 合 成。（8 分）四、实 验 综 合 题(共 2 小 题，每 小 题 1 0 分，共 2 0 分)1、（1 0

29、 分）依 据 碱 变 性 法 提 取 质 粒 D N A 实 验，回 答 下 列 问 题。（1）溶 液 I，溶 液 I I，溶 液 I I I 的 作 用 分 别 是 什 么？答：溶 液 I 是 缓 冲 液，重 悬 菌 体；溶 液 I I，由 S D S 和 N a O H 组 成，起 到 破 细 胞 和 使 蛋 白、D N A变 性 的 作 用。溶 液 I I I，主 要 是 乙 酸 钾 或 者 乙 酸 钠，p H 4.8，质 粒 D N A 迅 速 复 性，基 因 组 D N A来 不 及 复 性，与 蛋 白 一 起 沉 淀 下 来。（4 分）（2）加 入 溶 液 I，溶 液 I I，溶

30、液 I I I 的 操 作 要 领 是 什 么？会 出 现 什 么 样 的 实 验 现 象？答：加 入 溶 液 I，剧 烈 震 荡，充 分 悬 浮 菌 体；形 成 均 匀 的 菌 悬 液；加 入 溶 液 I I，迅 速 温 和 颠 倒 混 匀；溶 液 变 得 澄 清；加 入 溶 液 I I I，迅 速 温 和 颠 倒 混 匀；形 成白 色 絮 状 沉 淀。（6 分）2、（1 0 分）依 据 质 粒 D N A 的 琼 脂 糖 凝 胶 电 泳 检 测 实 验，回 答 下 列 问 题。（1）质 粒 D N A 电 泳 时，一 般 会 有 三 条 条 带，这 三 条 带 分 别 是 什 么 形 态

31、的 D N A？电 泳 时，跑在 最 前 面 的 是 什 么 形 态 的 D N A？答：这 三 条 带 分 别 是 超 螺 旋 D N A、开 环 D N A、线 性 D N A。质 粒 电 泳 时，跑 在 最 前 面 的 是 超 螺旋 D N A、其 次 是 线 性 D N A、跑 在 最 后 面 的 是 开 环 D N A。（4 分）（2）电 泳 检 测 时，加 入 的 溴 化 乙 锭 起 什 么 作 用？答：溴 化 乙 锭 是 一 种 高 灵 敏 度 的 荧 光 染 色 剂，可 以 与 质 粒 D N A 结 合，经 紫 外 线 照 射 后 发 出 橙色 荧 光，用 于 观 察 琼 脂 糖 凝 胶 中 D N A 条 带 的 位 置。（3 分）（3）制 备 琼 脂 糖 凝 胶 时，如 何 确 定 琼 脂 糖 凝 胶 的 浓 度？答：质 粒 D N A 带 负 电 荷，在 电 场 中 会 从 负 极 向 正 极 泳 动，琼 脂 糖 凝 胶 具 有 分 子 筛 效 应，质 粒D N A 泳 动 速 率 与 D N A 的 大 小 和 构 象 有 关，构 象 相 同 的 情 况 下，分 子 量 越 大，泳 动 越 慢，琼 脂糖 凝 胶 浓 度 要 制 备 低 一 些；反 之，分 子 量 越 小，泳 动 越 快，琼 脂 糖 凝 胶 浓 度 要 制 备 高 一 些。（3 分）