分子生物學期末考試題目及答案

1、分子生物學期末考試題目及答案 分子生物學 復習提綱一名詞解釋（1）Ori ：原核生物基因質粒的復制起始位點，是四個高度保守的19bp組成的正向重復序列，只有ori能被宿主細胞復制蛋白質識別的質粒才能在該種細胞中復制。 ARS：自主復制序列，是真核生物DNA復制的起點，包括數(shù)個復制起始必須的保守區(qū)。不同的ARS序列的共同特征是一個被稱為A區(qū)的11bp的保守序列。（2）Promoter：啟動子，與基因表達啟動有關的順式作用元件，是結構基因的重要成分，它是位于轉錄起始位點5端上游區(qū)大約100200bp以內的具有獨立功能的DNA序列，能活化RNA 聚合酶，使之與模板準確地相結合并具有轉錄起始的特異性。

2、（3）r-independent termination不依賴r因子的終止，指在不依賴r因子的終止反應中，沒有任何其他因子的參與，核心酶也能在某些位點終止轉錄。（強終止子）（4）SD sequence：序列（核糖體小亞基識別位點），存在于原核生物起始密碼上游個核苷酸處的一種個核苷酸的保守片段，它與端反向互補，所以可以將mRNA的AUG起始密碼子置于核糖體的適當位置以便起始翻譯作用。 Kozak sequence：存在于真核生物mRNA的一段序列，核糖體能夠識別mRNA上的這段序列，并把它作為翻譯起始位點。（5）Operator：操縱基因，與一個或者一組結構基因相鄰近，并且能夠與一些特異的阻遏蛋

3、白相互作用，從而控制鄰近的結構基因表達的基因。Operon：操縱子，是指原核生物中由一個或多個相關基因以及轉錄翻譯調控元件組成的基因表達單元。包括操縱基因、結構基因、啟動基因。（6）Enhancer：增強子，能強化轉錄起始的序列的為增強子或強化子Silencer：沉默子，可降低基因啟動子轉錄活性的一段DNA順式元件。與增強子作用相反。（7）cis-acting element ：順式作用元件，存在于基因旁側序列中能影響基因表達的序列，包括啟動子、增強子、調控序列和可誘導元件，本身不編碼任何蛋白質，僅僅提供一個作用位點，與反式作用因子相互作用參與基因表達調控。trans-acting facto

4、r：反式作用因子，是指直接或間接地識別或結合在各類順式作用元件核心序列上參與調控靶基因轉錄效率的蛋白質。具有三個功能結構域，即DNA結合域、轉錄結合域、結合其他結合蛋白的結構域。（8）Open reading frame (ORF)：開放式閱讀框架，是指一組連續(xù)的含有三聯(lián)密碼子的能夠被翻譯成為多肽鏈的DNA序列。它由起始密碼子開始，到終止密碼子結束。（9）Gene：基因，產生一條多肽鏈或功能RNA所需的全部核苷酸序列。（能轉錄且具有生物學功能的DNA/RNA的序列。）（10）DNA denaturation：DNA變性，DNA雙鏈的氫鍵斷裂，最后完全變成單鏈的過程。 Hyperchromati

5、c effect：增色效應，在變性過程中，260nm紫外線吸收值先緩慢上升，當達到某一溫度時驟然上升，稱為增色效應。 復性（Renaturation)：熱變性的DNA緩慢冷卻，單鏈恢復成雙鏈。DNA Melting temperature (Tm)：溶解溫度，變性過程紫外線吸收值增加的中點稱為融解溫度。生理條件下為8595。 (11) RNA splicing：的剪接，SnRNA形成剪接體，剪接信號為GU（供體）AG（受體）從mRNA前體分子中切除內含子，而使外顯子拼接形成成熟的過程。intron ：內含子，存在于原始轉錄產物或基因組DNA中，但不包括在成熟mRNA、rRNA或tRNA中的那部

6、分核苷酸序列。exon：外顯子，基因組DNA中出現(xiàn)在成熟RNA分子上的序列。(12) RNAi：RNA干涉，是利用雙鏈小RNA的高效、特異性降解細胞內同源mRAN，從而阻斷體內靶基因表達，使細胞出現(xiàn)靶基因缺失表型的方法。(13) polymerase chain reaction (PCR)：聚合酶鏈式反應，是體外酶促合成特異DNA片段的一種方法,由高溫變性(9297)、低溫退火（4555復性）及適溫延伸(72、Taq酶)等幾步反應組成一個周期,循環(huán)進行,使目的DNA得以迅速擴增。(14) Southern blot：DNA印跡雜交，指利用具有一定同源性的兩條核酸單鏈在一定的條件下，可按堿基互

7、補的原則形成雙鏈，此雜交過程是高度特異的。由于核酸分子的高度特異性及檢測方法的靈敏性，綜合凝膠電泳和核酸內切限制酶分析的結果，便可繪制出DNA分子的限制圖譜，此即DNA印跡雜交。Northern blot：RNA印跡雜交，首先通過電泳的方法將不同的RNA分子依據(jù)其分子量大小加以區(qū)分，然后通過與特定基因互補配對的探針雜交來檢測目的片段。Western blot：蛋白質印跡。通過特異性抗體對凝膠電泳處理過的細胞或生物組織樣品進行著色。通過分析著色的位置和著色深度獲得特定蛋白質在所分析的細胞或組織中的表達情況的信息。二簡答和問答題1RNA的種類和功能答：mRNA、tRNA、rRNA、反義RNA、sn

8、RNA，等等。mRNA，信使RNA，功能就是把DNA上的遺傳信息精確無誤地轉錄下來，決定蛋白質的氨基酸順序，完成遺傳信息傳遞過程。tRNA，轉運， 根據(jù)mRNA的遺傳密碼依次準確地將它攜帶的氨基酸連結起來形成多肽鏈。rRNA，核糖體，一般與核糖體蛋白質結合在一起，形成核糖體。反義RNA，與mRNA互補的RNA分子，從而抑制mRNA的翻譯，參與基因表達的調控。snRNA，小核RNA，是真核生物轉錄后加工過程中RNA剪接體的主要成分。上述各種RNA分子均為轉錄的產物，mRNA最后翻譯為蛋白質，而rRNA、tRNA及snRNA等并不攜帶翻譯為蛋白質的信息，其終產物就是RNA。gRNA，引導RNA，真

9、核生物中參與RNA編輯的具有與mRNA互補序列的RNA。2DNA半保留和半不連續(xù)復制答：DNA 半保留復制是：DNA 在進行復制的時候鏈間氫鍵斷裂，雙鏈解旋分開，每條鏈作為模板在其上合成互補鏈，經過一系列酶的作用生成兩個新的DNA分子。 子代DNA分子 其中的一條鏈來自親代DNA ，另一條鏈是新合成的，這種方式稱半保留復制。半不連續(xù)復制是由于DNA雙螺旋的兩股單鏈是反向平行，一條鏈的走向為53,另一條鏈為35,DNA的兩條鏈都能作為模板以邊解鏈邊復制方式，同時合成兩條新的互補鏈。但是，所有已知DNA聚合酶的合成方向都是53，所以在復制是，一條鏈的合成方向和復制叉前進方向相同，可以連續(xù)復制，稱為

10、前導鏈；另一條鏈的合成方向與復制叉前進方向相反，不能順著解鏈方向連續(xù)復制，必須待模板鏈解開至足夠長度，然后從53生成引物并復制子鏈。延長過程中，形成岡崎片段，要等待下一段有足夠長度的模板，再次生成引物而延長，然后連接起來，這條鏈稱滯后鏈。因此就把前導鏈連續(xù)復制，隨從鏈不連續(xù)復制的復制方式稱為半不連續(xù)復制。3端粒酶的工作原理答：原核生物的染色體是環(huán)狀的，其5最末端崗崎片段的RNA引物被降解后可借助另半圈DNA鏈向前延伸來填補。但真核生物線性DNA在復制后，不能填補5末端的空缺，從而會使5末端序列因此而縮短。真核生物通過形成端粒結構來解決此問題，復制使端粒5末端縮短，而端粒酶可外加重復單位到5末端

11、上，結果便是維持端粒一定的長度。端粒酶是一種含有RNA鏈的逆轉錄酶，它以所含的RNA引物為模板來合成DNA端粒結構。端粒酶可結合到端粒的3末端上，RNA引物的5末端識別DNA的3末端堿基并相互配對，以RNA鏈為模板使DNA鏈延伸，合成一個重復單位（TTTAGGG）后 ，酶再向前移動一個單位。合成結束后，端粒的3單鏈末端折回作為引物，合成其互補鏈。4原核DNA復制過程中遺傳信息的保真機制答：DNA聚合酶III亞基具有3到5核酸外切酶的活性，在聚合過程中其有校對作用。（DNA聚合酶III的復雜亞基結構（由10種亞基組成）使其具有更高的忠實性、協(xié)同性和持續(xù)性，如無校對功能，復制出錯率僅為710-6，

12、具有校對功能后降低至510-9。）DNA聚合酶I在DNA復制中起著，識別甲基化母鏈，切除、修復錯誤復制的核苷對的作用。DNA聚合酶II也在復制中起修復復制錯誤的能力。綜上所述，所以DNA的復制有著高度的保真性。5*原核和真核復制，mRNA轉錄，蛋白翻譯，基因表達調控的異同答：復制：原核生物與真核生物DNA復制共同的特點：分為起始、延伸、終止三個過程；必須有提供3羥基末端的引物；親代DNA分子為模板，四種脫氧三磷酸核苷(dNTP)為底物，多種酶及蛋白質 ：DNA拓撲異構酶、DNA解鏈酶、單鏈結合蛋白、引物酶、 DNA聚合酶、RNA酶以及DNA連接酶等;一般都為半保留復制、半不連續(xù)復制。原核生物與

13、真核生物DNA復制不同的特點：真核生物為線性DNA,具有多個復制起始位點，形成多個復制叉，DNA聚合酶的移動速度較原核生物慢。原核生物一般為環(huán)形DNA，具有單一復制起始位點。真核生物DNA復制只發(fā)生在細胞周期的S期，一次復制開始后在完成前不再進行復制，原核生物多重復制同時進行。真核生物有多個復制子大小不一且并不同步。原核生物只有一個復制子。真核生物有五種DNA聚合酶，需要Mg+。主要復制酶為DNA聚合酶（），引物由DNA聚合酶合成。原核生物只有三種，主要復制酶為DNA聚合酶III。真核生物末端靠端粒酶（部分細胞）補齊，而原核生物以多聯(lián)體的形式補齊。真核生物岡崎片段間的RNA引物由核酸外切酶MF

14、1去除，而原核生物引物由DNA聚合酶I去除。轉錄：原核生物與真核生物轉錄共同的特點：都分為分為起始、延伸、終止三個過程；都有啟動子、終止子或終止信號、調控序列；所需原料都有聚合酶、等。原核生物與真核生物mRNA轉錄不同的特點： 真核生物轉錄起始,延伸, 終止都需要因子的幫助 原核的啟動子為-10box和-35box，真核為TATAbox。 真核生物要進行5加帽 (轉錄早期進行30 nt) 、 3加尾 (前體mRNA加polyA) 、切除內含子 、 編輯和修飾。 原核生物mRNA, tRNA, rRNA 都 由同一種RNA聚合酶轉錄而真核是三種不同的酶。 原核生物轉錄終止是依靠終止子（發(fā)夾結構）

15、，真核生物是依賴轉錄信號（AAU、AAG）蛋白質翻譯：原核生物與真核生物蛋白質翻譯的共同特點： 都分三步進行，即翻譯的起始、肽鏈的延伸、肽鏈的終止及釋放 遺傳密碼相同原核生物與真核生物蛋白質翻譯不同的特點： 翻譯起始核糖體識別序列原核是序列且有多個，真核是先通過5Cap序列上的帽結合蛋白，找到mRNA，再通過Kozak序列找到翻譯起始AUG進入P位。 原核是轉錄與翻譯相耦聯(lián)，故翻譯也在細胞核內，而真核翻譯在細胞核外。 原核翻譯起始tRNA為fMet-tRNAfMet ，真核為Met-tRNAMet。 真核翻譯有復雜的后加工系統(tǒng)，如糖基化、磷酸化-去磷酸化等，原核無。基因表達調控：原核生物與真核

16、生物基因表達調控相同的特點：表達為多層次原核生物與真核生物基因表達調控不同的特點： 原核是以操縱子進行轉錄的調控，真核是受單基因控制。 原核生物調控在2個水平（轉錄水平的調控、翻譯水平的調控），真核在五個水平（DNA水平的調控、轉錄水平的調控、轉錄后水平的調控、翻譯水平的調控、翻譯后水平的調控）進行基因表達調控。 真核生物中有選擇性剪接，原核沒有。 原核的基因表達主要受環(huán)境等調控，真核是受激素等調控。6PCR與細胞內DNA復制的異同相同點：原料都是四種脫氧核苷酸、模板、都需要引物、都是單鏈DNA，都遵循堿基互補配對原則。不同點：PCR技術 DNA生物復制環(huán)境 體外復制， 加熱，90攝氏度左右

17、體內，溫和的環(huán)境酶 主要是DNA聚合酶、 DNA解旋酶，DNA聚合酶， 引物酶 DNA連接酶等各種酶 引物 需要人工合成的引物 自己合成引物成分步驟 變性-退火-延伸 解旋-起始-延伸-結束大小 一般只復制引物及以內的片段 整個基因組起點 由引物決定 原核Ori、真核ARS7Southern blot, Northern blot, Western blot三種分子生物學技術差異答：名稱檢測對象探針檢測原理處理過程用途Southern blotDNA標記單鏈核酸核酸復性中堿基配對專一性瓊脂糖電泳后轉膜基因檢測（拷貝數(shù)）Northern blotRNA標記單鏈核酸核酸復性中堿基配對專一性變性瓊脂

18、糖電泳后轉膜基因表達的檢測（表達量）Western blot蛋白抗體抗原抗體特異性結合SDS-PAGE后轉膜基因表達產物蛋白的檢測8復制，轉錄，翻譯，調控中的各種保守序列及其功能復制 Ori:原核生物復制起點 ARS: 真核生物復制起點轉錄啟動子：決定轉錄方向及模板鏈 、轉錄效率操縱子（原核）：將轉錄與翻譯相耦聯(lián)終止子：終止轉錄翻譯SD序列：原核生物翻譯起始，SD序列的順序及位置對翻譯都有影響。Kozak序列：真核生物翻譯起始調控轉錄水平調控：增強子：作用于啟動子，提高轉錄活性沉默子：作用于啟動子，降低轉錄活性9乳糖操縱子和色氨酸操縱子(包括的衰減子)的工作原理答：乳糖操縱子乳糖操縱子是個弱啟

19、動子，包括個結構基因：、和，以及啟動子、控制子和阻遏子等。乳糖操縱子負控誘導模式：無誘導物時，Lac基因轉錄產生阻遏物單體，結合形成同源四體，Lac同源四體與操縱區(qū)（O區(qū)）DNA相結合，阻遏基因轉錄。基因不表達。當有誘導物時，誘導物使Lac變成不能與O區(qū)相結合的非活化形式，RNA聚合酶就可以與Lac啟動子區(qū)相結合，起始轉錄基因。mRNA被轉錄成三個蛋白質，即貝塔-半乳糖苷酶、貝塔-半乳糖苷透過酶、貝塔-半乳糖苷乙?；D移酶。（圖解）乳糖操縱子是個弱啟動子，在葡萄糖和乳糖都存在的情況下，大腸桿菌利用葡萄糖，是因為葡萄糖可降低cAMP濃度，阻礙其與CAP結合，而cAMP-CAP是激活Lac的重要組

20、成部分，Lac啟動子表達受阻，就沒有貝塔-半乳糖苷酶活性。不能利用乳糖。所以說lac操縱子強的誘導作用既需要乳糖又需缺乏葡萄糖）色氨酸操縱子色氨酸操縱子調控作用主要有三種方式:阻遏作用、弱化作用以及終產物Trp 對合成酶的反饋抑制作用。阻遏作用:trp操縱子轉錄起始的調控是通過阻遏蛋白實現(xiàn)的。在有高濃度Trp存在時,阻遏蛋白- 色氨酸復合物形成一個同源二聚體,并且與色氨酸操縱子緊密結合,因此可以阻止轉錄。當Trp 水平低時,阻遏蛋白以一種非活性形式存在,不能結合DNA。在這樣的條件下, trp操縱子被RNA聚合酶轉錄,同時Trp 生物合成途徑被激活。弱化作用: trp操縱子轉錄終止的調控。在t

21、rp operon,前導區(qū)的衰減子有4段特殊的序列，可形成不依賴因子的轉錄終止信號（衰減子的工作機理：堿基序列(即衰減子)包括4個分別以1、2、3和4表示的片段,能以兩種不同的方式進行堿基配對, 1 - 2和3 -4配對,或2 - 3配對, 3 - 4配對區(qū)正好位于終止密碼子的識別區(qū)。前導序列有相鄰的兩個色氨酸密碼子,當培養(yǎng)基中Trp 濃度很低時,負載有Trp 的tR2NATrp也就少,這樣翻譯通過兩個相鄰色氨酸密碼子的速度就會很慢,當4區(qū)被轉錄完成時,核糖體滯留1區(qū),這時的前導區(qū)結構是2 - 3配對,不形成3 - 4配對的終止結構,所以轉錄可繼續(xù)進行。反之,核糖體可順利通過兩個相鄰的 色氨酸

22、 密碼子,在4區(qū)被轉錄之前,核糖體就到達2區(qū),這樣使2 - 3不能配對, 3 - 4 區(qū)可以配對形成終止子結構, 轉錄停止。）終產物Trp 對合成酶的反饋抑制作用 由于基因表達必然消耗一定的能源和前體物,相對于阻遏和弱化作用,反饋抑制作用更為經濟和高效。三分析題1SDS-PAGE和雙向電泳的原理SDS-PAGE是利用SDS(帶負電)和還原劑破壞蛋白的高級結構, 同時SDS與蛋白定量結合, 消除蛋白之間的電荷差異,使得蛋白的遷移率主要依賴分子量 (分子小跑得快) .加上不連續(xù)電泳，即 上層為濃縮膠,可將樣品壓縮到同一起跑線, 下層為分離膠; 可獲得更高的分辨率.再用考馬斯亮藍進行染色.即可進行蛋

23、白分子量的測定、蛋白濃度的測定、蛋白的鑒定。雙向電泳是蛋白質組學中對蛋白質組進行研究的主要分離方法，同時能分離成百上千種蛋白質。蛋白質在第一向根據(jù)電荷的不同（等電聚焦），第二向根據(jù)分子量的不同進行分離（SDS-PAGE）。分離后對蛋白質進行染色，根據(jù)實際分析情況，分別進行考馬斯亮蘭染色、銀染或熒光染色。2順式作用元件工作的原理答：順式作用元件，包括啟動子、增強子、調控序列和可誘導元件。 要與反式作用因子作用，才能促進基因表達，而反式作用因子在DNA水平和轉錄水平上作用，且具有組織特異性。3DNA序列與蛋白功能（表型）非線形關系答：基因具有強大的容錯機制 密碼子的簡并性，即使DNA錯配發(fā)生在編碼區(qū)也不會影響蛋白的表達。 真核生物存在不表達蛋白的內含子 基因間隔區(qū)、非編碼區(qū)等變異，不引起蛋白的變化。 變異發(fā)生在蛋白質的非功能區(qū)，不影響蛋白質的功能。4PCR的原理，