分子生物學試題及答案

生命科學系本科2010-2011學年第1學期試題分子生物學（A）答案及評分標準一、選擇題，選擇一個最佳答案（每小題1分，共15分）1、1953年Watson和Crick提出（ A ）A、多核苷酸DNA鏈通過氫鍵連接成一個雙螺旋B、DNA的復制是半保留的，常常形成親本子代雙螺旋雜合鏈C、三個連續(xù)的核苷酸代表一個遺傳密碼D、遺傳物質通常是DNA而非RNA2、基因組是（ D ）A、一個生物體內所有基因的分子總量B、一個二倍體細胞中的染色體數C、遺傳單位D、生物體的一個特定細胞內所有基因的分子總量3、下面關于DNA復制的說法正確的是（ D ）A、按全保留機制進行 B、按35方向進行C、需要4種NTP加入 D、需要DNA聚合酶的作用4、當過量的RNA與限量的DNA雜交時（ A ）A、所有的DNA均雜交 B、所有的RNA均雜交C、50%的DNA雜交 D、50%的RNA雜交5、以下有關大腸桿菌轉錄的敘述，哪一個是正確的？（ B ）A、-35區(qū)和-10區(qū)序列間的間隔序列是保守的B、-35區(qū)和-10區(qū)序列距離對轉錄效率非常重要C、轉錄起始位點后的序列對于轉錄效率不重要D、-10區(qū)序列通常正好位于轉錄起始位點上游10bp處6、真核生物mRNA轉錄后加工不包括（ A ）A、加CCAOH B、5端“帽子”結構C、3端poly（A）尾巴 D、內含子的剪接7、翻譯后的加工過程不包括（ C ）A、N端fMet或Met的切除 B、二硫鍵的形成C、3末端加poly（A）尾 D、特定氨基酸的修飾8、有關肽鏈合成的終止，錯誤的是（ C ）A、釋放因子RF具有GTP酶活性B、真核細胞中只有一個終止因子C、只要有RF因子存在，蛋白質的合成就會自動終止D、細菌細胞內存在3種不同的終止因子：RF1、RF2、RF39、酵母雙雜交體系被用來研究（ C ）A、哺乳動物功能基因的表型分析 B、酵母細胞的功能基因C、蛋白質的相互作用 D、基因的表達調控10、用于分子生物學和基因工程研究的載體必須具備兩個條件（ B ）A、含有復制原點，抗性選擇基因B、含有復制原點，合適的酶切位點C、抗性基因，合適的酶切位點11、原核生物基因表達調控的意義是（ D ）A、調節(jié)生長與分化 B、調節(jié)發(fā)育與分化C、調節(jié)生長、發(fā)育與分化 D、調節(jié)代謝，適應環(huán)境E、維持細胞特性和調節(jié)生長12、乳糖、色氨酸等小分子物質在基因表達調控中作用的共同特點是（ E ）A、與DNA結合影響模板活性B、與啟動子結合C、與操縱基因結合D、與RNA聚合酶結合影響其活性E、與蛋白質結合影響該蛋白質結合DNA13、Lac阻遏蛋白由（ D ）編碼A、Z基因 B、Y基因 C、A基因 D、I基因14、紫外線照射引起DNA損傷時，細菌DNA修復酶基因表達反應性增強，這種現象稱為（ A ）A、誘導 B、阻遏 C、正反饋 D、負反饋15、ppGpp在何種情況下被合成？（ A ）A、細菌缺乏氮源時 B、細菌缺乏碳源時C、細菌在環(huán)境溫度太高時 D、細菌在環(huán)境溫度太低時E、細菌在環(huán)境中氨基酸含量過高時二、填空題（每空1分，共10分）1、某雙鏈DNA分子中，A的含量為15%，則C的含量是 35% 。2、DNA復制過程中，滯后鏈的引發(fā)是由 引發(fā)體 來完成的。3、原核生物的mRNA往往一產生就是成熟的，不需要轉錄后的修飾加工，而真核生物的mRNA前體往往比成熟的mRNA大，稱為 hnRNA ，是轉錄生成的原始轉錄產物。4、tRNA分子結合氨基酸和識別mRNA的兩個結構區(qū)域分別稱為 受體臂 和 反密碼臂 。5、既能識別t RNA，又能識別氨基酸，對兩者都具有高度的專一性的酶是 胺酰t RNA合成酶。6、PCR反應主要有 變性、退火、延伸 三個步驟。7、 ppGpp 和 pppGpp 被稱為魔斑分子，它作為 RNA聚合酶 的別構效應物調節(jié)此酶的活性。三、判斷題（每題1分，共10分）1、原核生物DNA復制過程中，岡崎片段合成的方向與復制叉移動的方向相同。（）2、所有真核生物的mRNA都具有poly（A）尾巴。（）3、在真核生物中，所有rRNA都是由RNA聚合酶轉錄的。（）4、RNA聚合酶是轉錄核糖體RNA的。（）5、下游指RNA的3方向。（）6、大多數需要轉運到細胞器中蛋白質都有類似于信號肽的引導序列，所有引導序列在轉運完成后都要被去除。（）7、我們把與mRNA序列互補的那條DNA鏈稱為編碼鏈或有義鏈。（）8、原核生物基因表達的調控主要發(fā)生在轉錄水平上，真核生物基因表達的調控可以發(fā)生在各個水平，但主要也是在轉錄水平。（）9、對正調控和負調控操縱子而言，誘導物都能促進基因的轉錄。（）10、操縱子學說要說明的問題是外界化學因素對細胞內酶活性的影響。（）四、名詞解釋（每題3分，共24分）1、基因組：某一特定生物體的整套（單倍體）遺傳物質的總和（2分），基因組的大小用全部DNA的堿基對總數表示（1分）。2、轉錄單位：DNA鏈上從啟動子直到終止子為止的長度稱為一個轉錄單位（3分）。一個轉錄單位可以包括一個基因，也可以包括幾個基因（1分）。3、簡并密碼子：也稱為同義密碼子。是指編碼相同氨基酸的幾個不同的密碼子（3分）。4、擺動：處于密碼子3端的堿基與之互補的反密碼子5端的堿基（也稱為擺動位置），例如I可以與密碼子上3端的U，C和A配對（2分）。由于存在擺動現象，所以使得一個t RNA反密碼子可以和一個以上的m RNA密碼子結合（1分）。5、分子伴侶：使一些蛋白質裝備或者恰當折疊所需的蛋白質（2分），但是這些蛋白質并不是目標復合物的成分（1分）。6、核酸原位雜交：標記探針與細胞或組織切片中的核酸進行雜交的方法（3分）。7、基因芯片：又稱為DNA微陣列，以基因序列為分析對象的微陣列，是通過縮微技術，根據分子間特異性地相互作用的原理，將生命科學領域中不連續(xù)的分析過程集成于硅片或玻璃片表面的微型生物化學分析系統(tǒng)（2分），以實現對細胞、蛋白質、基因及其他生物組分的準確、快速、大信息的檢測（1分）。8、順式作用元件：又稱分子內作用元件，指存在于DNA分子上的一些與基因轉錄調控有關的特殊順序（3分）。五、簡答題（每題5分，共20分）1、什么是SD序列？其功能是什么？答：SD序列是mRNA中5端富含嘌呤的短核苷酸序列,一般位于mRNA的起始密碼AUG的上游3至11個核苷酸處（3分）。這段序列能與細菌16S rRNA 3端識別（序列互補），從而幫助從起始AUG處開始翻譯（2分）。2、為什么真核生物中轉錄與翻譯無法耦聯(lián)？答：真核生物mRNA是在細胞核內合成的，而翻譯是在細胞質中進行的，因此，mRNA只有被運送到細胞質部分，才能翻譯生成蛋白質（2.5分）。真核生物中的mRNA開始合成時，是不成熟的hnRNA，需要通過一系列加工過程才能成熟，才能成為成熟的mRNA。這些過程包括，內含子的剪接、5端帽子結構、3端尾等。由于RNA轉錄后需要一系列的加工過程，因此，轉錄與翻譯無法耦聯(lián)（2.5分）。3、簡述基因敲除的基本程序。答：通過DNA同源重組，使得胚胎干細胞特定的內源基因被破壞而造成功能喪失，然后通過胚胎干細胞介導得到該基因喪失的小鼠模型的過程稱為基因敲除（3分）。（1）、打靶載體的構建：同源序列要足夠長，要含有篩選用的標志基因（2）、胚胎干細胞的體外培養(yǎng)（3）、打靶載體導入胚胎干細胞（4）、同源重組胚胎干細胞的篩選（5）、基因敲除胚胎干細胞注射入胚泡（6）、胚泡植入假孕小鼠的子宮中（7）、雜交育種獲得純合的基因敲除動物（2分）4、作為分子克隆的載體，一般應具備那些條件？答：（1）在合適的位置具有至少一個多克隆位點，供外源DNA插入以形成重組體分子。（2分）（2）克隆載體能攜帶外源DNA片段進入受體細胞，或停留在細胞質中能自我復制，或整合到染色體DNA上隨染色體DNA的復制一起被復制。（1分）（3）克隆載體必須具有用于選擇克隆子的標記基因。（1分）（4）克隆載體必須是安全的，不應含有對受體細胞有害的基因，并且不會任意轉入受體細胞以外的其他生物細胞，尤其是人的細胞。（1分）六、論述題（第1題11分，第2題10分，共21分）1、試述PCR技術的原理及其應用。（6分）一種體外擴增DNA的方法，因此也稱為基因的體外擴增法，是20世紀80年代中期發(fā)展起來的體外核酸擴增技術，它具有特異、敏感、產率高、快速、簡便、重復性好、易自動化等突出優(yōu)點。PCR使用一種耐熱的多聚酶，以及兩個單鏈引物。經過高溫變性將模板DNA分離成兩條鏈，低溫退火使得引物和一條模板單鏈結合，然后是中溫延伸，反應液的游離核苷酸緊接著引物從5端到3端合成一條互補的新鏈。而新合成的DNA又可以繼續(xù)進行上述循環(huán)，因此DNA的數目不斷倍增。其應用主要是以下幾個方面：（1）科學研究基因克??；DNA測序；分析突變；基因重組與融合；檢測基因的修飾；鑒定調控蛋白質結構的DNA序列；轉座子插入位點的繪圖；合成基因的構建；構建克隆或表達載體；檢測某某基因的內切酶多態(tài)性等。（2.5分）（2）臨床診斷細菌、病毒、螺旋體、支原體、衣原體、立克次氏體、分枝桿菌等病原體的鑒定；人類遺傳病的鑒定；診斷遺傳疾?。槐O(jiān)測臨床標本中病原體的核酸序列；對法醫(yī)學標本做遺傳學鑒定；分析激活癌基因中的突變情況；生成克隆化雙鏈DNA中的特異序列作為探針等。（2.5分）3、學習分子生物學后，你對生物體有什么新的認識？從結構和機能（遺傳及調節(jié)）兩個方面給予回答。能針對分子生物學的內容較深刻地答出對生命有機體的認識。（710分）生命科學系本科2010-2011學年第1學期試題分子生物學（B）一、選擇題，選擇一個最佳答案（每小題2分，共10分）1、下列關于DNA復制的說法正確的是（ D ）A、按全保留復制進行B、按35方向進行C、需要4種dNMP參與D、需要DNA連接酶的作用2、DNA helicase 的生物學功能是（ C ）A、環(huán)節(jié)DNA復制時產生的twisting problemB、防止DNA的過度超螺旋C、解開雙螺旋DNA雙鏈的配對D、促進引物酶的結合3、核糖體的E位點是（ C ）A、真核mRNA的加工位點B、tRNA離開原核生物核糖體的位點C、核糖體中受EcoR 限制的位點D、真核mRNA起始結合位點4、與tRNA中的反密碼子為GCU向配對的mRNA中的密碼子是（ C ）A、UGA B、CGA C、AGU D、AGI5、真核基因表達的調控主要是在以下幾個方面，其中不恰當的是（ D ）A、轉錄水平上的調控B、mRNA加工成熟水平上的調控C、翻譯水平上的調控D、營養(yǎng)和環(huán)境因素是最主要的二、填空題（每空1分，共10分）1、在DNA合成中負責復制和修復的酶是 DNA聚合酶。2、原核生物的mRNA往往一產生就是成熟的，不需要轉錄后的修飾加工，而真核生物的mRNA前體往往比成熟的mRNA大，稱為 hnRNA ，是轉錄生成的原始轉錄產物。3、在基因表達的過程中開啟的基因因為某些特殊物質的積累而關閉，這類調節(jié)方式稱為 可阻遏調節(jié)。4、真核生物翻譯起始復合物并不是在起始密碼子AUG處形成，而是首先在mRNA5端形成，其識別信號是 5末端的帽子結構。5、tRNA分子結合氨基酸和識別mRNA的兩個結構區(qū)域分別稱為 受體臂 和 反密碼臂 。6、既能識別t RNA，又能識別氨基酸，對兩者都具有高度的專一性的酶是 胺酰t RNA合成酶 。7、PCR反應主要有 變性、退火、延伸 三個步驟。8、 ppGpp 和 pppGpp 被稱為魔斑分子，它作為 RNA聚合酶 的別構效應物調節(jié)此酶的活性。三、判斷題（每題1分，共10分）1、CCGTAGACTG核苷酸鏈是RNA。（）2、cDNA是指以mRNA為模板，在逆轉錄酶的作用下形成的互補DNA。（）3、在一個同工tRNA組內，所有tRNA均專一于相同的氨酰tRNA合成酶。（）4、大腸桿菌的RNA聚合酶全酶由5個亞基組成（2），沒有基的酶叫核心酶。核心酶只具有起始合成RNA的能力，而不具有RNA鏈延伸的能力。（）5、在原核生物DNA的復制過程中，岡崎片段合成的方向與復制叉移動的方向相同。（）6、所有真核生物的mRNA都具有poly（A）尾巴。（）7、下游指RNA的3方向。（）8、大多數需要轉運到細胞器中蛋白質都有類似于信號肽的引導序列，所有引導序列在轉運完成后都要被去除。（）9、我們把與mRNA序列互補的那條DNA鏈稱為編碼鏈或有義鏈。（）10、原核生物基因表達的調控主要發(fā)生在轉錄水平上，真核生物基因表達的調控可以發(fā)生在各個水平，但主要也是在轉錄水平。（）四、名詞解釋（每題3分，共24分）1、不對稱轉錄：DNA片段轉錄時，雙鏈DNA中只有一條鏈作為轉錄的模板，這種轉錄方式稱為不對稱轉錄。2、選擇性剪接：在mRNA前體的剪接過程中，參加剪接的外顯子可以不按其線性次序剪接，內含子也可以不被切除而保留，即一個外顯子或內含子是否出現在成熟mRNA中是可以選擇的，這種剪接方式稱為選擇性剪接。3、氨基酸活化：氨基酸在氨酰tRNA合成酶的作用下生成活化氨基酸AAtRNA的過程。4、翻譯起始復合物：由核糖體亞基，一個m RNA模板，一個起始的t RNA分子和起始因子組成并組裝在蛋白質合成起始點的復合物。5、信號肽假說：蛋白質定位的信息存在于該蛋白質自身的結構中，并且通過與膜上特殊受體的相互作用得以表達，蛋白質跨膜運轉信號是由m RNA編碼的。6、分子雜交：兩條不同來源的DNA（或RNA）鏈或DNA與RNA之間存在互補順序時，在一定條件下可以發(fā)生互補配對形成雙螺旋分子，這種分子稱為雜交分子，形成雜交分子的過程稱為分子雜交。7、報告基因：一種編碼可被檢測的蛋白質或酶的基因，也就是說，是一個表達產物非常容易被鑒定的基因。8、基因工程：指在體外將核酸分子插入病毒、質?；蚱渌d體分子中，構成遺傳物質的重新組合，使之進入原先沒有這類分子的寄主細胞內并進行持續(xù)穩(wěn)定的繁殖和表達過程。五、簡答題：（共31分）1、為什么真核生物中轉錄與翻譯無法耦聯(lián)？（8分）答：真核生物mRNA是在細胞核內合成的，而翻譯是在細胞質中進行的，因此，mRNA只有被運送到細胞質部分，才能翻譯生成蛋白質。真核生物中的mRNA開始合成時，是不成熟的hnRNA，需要通過一系列加工過程才能成熟，才能成為成熟的mRNA。這些過程包括，內含子的剪接、5端帽子結構、3端尾等。由于RNA轉錄后需要一系列的加工過程，因此，轉錄與翻譯無法耦聯(lián)。2、從總RNA中分離mRNA的原理是什么？（5分）答：真核生物mRNA的3端有一段poly（A）結構，根據堿基互補配對原則，A與T能形成堿基互補，因此在分離mRNA時，常用寡聚dT進行吸附。3、簡述乳糖操縱子。（9分）答：原核生物乳糖操縱子（Lac operon）的控制區(qū)包括調節(jié)基因、啟動基因（其CRP結合位點位于RNA聚合酶結合位點上游）和操縱基因；其信息區(qū)由-半乳糖苷酶基因（lacZ）、通透酶基因（lacY）和乙?；富颍╨acA）串聯(lián)在一起構成。當培養(yǎng)基中乳糖濃度升高而葡萄糖濃度降低時，乳糖作為誘導劑與阻遏蛋白結合，促使阻遏蛋白與操縱基因分離；另一方面，細胞中cAMP濃度升高，cAMP與CRP結合并使之激活，CRP與啟動基因結合并促使RNA聚合酶與啟動基因結合，基因轉錄激活。4、作為分子克隆的載體，一般應具備那些條件？（9分）答