分子生物學(xué)期末考試題目及答案

1、分子生物學(xué)復(fù)習(xí)提綱一.名詞解釋(1) Ori :原核生物基因質(zhì)粒的復(fù)制起始位點,是四個高度保守的19bp組成的正向重復(fù)序列,只有ori能被宿主細胞復(fù)制蛋白質(zhì)識別的質(zhì)粒才能在該種細胞中復(fù) 制.ARS:自主復(fù)制序列,是真核生物 DNA復(fù)制的起點,包括數(shù)個復(fù)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(guān)的順式作用元件,是結(jié)構(gòu)基因的重 要成分,它是位于轉(zhuǎn)錄起始位點 5'端上游區(qū)大約100200bp以內(nèi)的具有獨立功能 的DNA序列,能活化RNA聚合酶,使之與模板DN A準確地相結(jié)合并具有轉(zhuǎn)錄 起始的特

2、異性.(3) P-independent termination不依賴P因子的終止,指在不依賴 P因子的終止 反響中,沒有任何其他因子的參與,核心酶也能在某些位點終止轉(zhuǎn)錄.(強終止子)(4) SD sequence S D序列(核糖體小亞基識別位點),存在于原核生物起始密 碼AUG上游71 2個核甘酸處的一種47個核甘酸的保守片段,它與1 6 S r RNA 3 '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(dāng)位置以便起始譯作用.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,并把它作為譯起始位點.(5) Op

3、erator：操縱基因,與一個或者一組結(jié)構(gòu)基因相鄰近,并且能夠與一些特 異的阻遏蛋白相互作用,從而限制鄰近的結(jié)構(gòu)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(guān)基因以及轉(zhuǎn)錄譯調(diào)控 元件組成的基因表達單元.包括操縱基因、結(jié)構(gòu)基因、啟動基因.(6) Enhancer：增強子,能強化轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(cè)序列中能影響基因表達 的序列,包括啟動子、增強子、調(diào)控序列和可誘導(dǎo)元件,本身不編碼任何蛋白質(zhì), 僅僅提

4、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(diào)控.trans-acting factor反式作用因子,是指直接或間接地識別或結(jié)合在各類順 式作用元件核心序列上參與調(diào)控靶基因轉(zhuǎn)錄效率的蛋白質(zhì).具有三個功能結(jié)構(gòu)域,即DNA結(jié)合域、轉(zhuǎn)錄結(jié)合域、結(jié)合其他結(jié)合蛋白的結(jié)構(gòu)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(jié)束.(9) Gene：基因,產(chǎn)生一條多肽鏈或功能 RNA所需的全部核甘酸序列.(能轉(zhuǎn) 錄且具有生物學(xué)功能的DNA/RNA的序列.)(10) DNA den

5、aturation： DNA變性,DNA雙鏈的氫鍵斷裂,最后完全變成單鏈的過程Hyperchromatic effect增色效應(yīng),在變性過程中,260nm紫外線吸收值先 緩慢上升,當(dāng)?shù)竭_某一溫度時驟然上升,稱為增色效應(yīng).復(fù)性(Renaturation)：熱變性的DNA緩慢冷卻,單鏈恢復(fù)成雙鏈.DNA Melting temperature (Tm) ： D N A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 8595C.(11) RNA splicing： RN A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(nèi)含子,而

6、使外顯子拼接形成成熟m R N A的過程.intron :內(nèi)含子,存在于原始轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物或基因組 DNA中,但不包括在成 熟mRNA、rRNA或tRNA中的那局部核甘酸序列.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干預(yù),是利用雙鏈小RNA的高效、特異性降解細胞內(nèi)同源 mRAN , 從而阻斷體內(nèi)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)聚合酶鏈式反響,是體外酶促合成特異DNA片段的一種方法,由高溫變性(9297C)、低溫退火(4555c復(fù)性)及適溫延 伸(72C、Taq酶)等

7、幾步反響組成一個周期,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,可按堿基互補的原那么形成雙鏈,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(nèi)切限制酶分析 的結(jié)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(zhì)印跡.通過特異性抗體對凝膠電泳處理過的細胞或

8、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(zhì)在所分析的 細胞或組織中的表達情況的信息.二.簡答和問做題1 . RNA的種類和功能答：mRNA、tRNA、rRNA、反義 RNA、snRNA, gRNA等等.mRNA,信使RNA,功能就是把DNA上的遺傳信息精確無誤地轉(zhuǎn)錄下來,決 定蛋白質(zhì)的氨基酸順序,完成遺傳信息傳遞過程.tRNA ,轉(zhuǎn)運R N A , 根據(jù)mRNA的遺傳密碼依次準確地將它攜帶的氨基酸 連結(jié)起來形成多肽鏈.rRNA,核糖體RNA, 一般與核糖體蛋白質(zhì)結(jié)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的譯,參與基因 表達的調(diào)控.s

9、nRNA,小核RNA,是真核生物轉(zhuǎn)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(zhuǎn)錄的產(chǎn)物,mRNA最后譯為蛋白質(zhì),而rRNA、tRNA 及snRNA等并不攜帶譯為蛋白質(zhì)的信息,其終產(chǎn)物就是 RNA 0 gRNA,引導(dǎo)RNA,真核生物中參與 RNA編輯的具有與mRNA互補序列的 RNA.2 . DNA半保存和平不連續(xù)復(fù)制答：DNA半保存復(fù)制是：DNA在進行復(fù)制的時候鏈問氫鍵斷裂,雙鏈解旋 分開,每條鏈作為模板在其上合成互補鏈,經(jīng)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,這種方式稱半保存復(fù)制.半不連續(xù)復(fù)制是由于DNA

10、雙螺旋的兩股單鏈是反向平行,一條鏈的走向 為5' 一3'另一條鏈為3' 5',DNA的兩條鏈都能作為模板以邊解鏈邊復(fù)制方式,【 同時合成兩條新的互補鏈.但是,所有DNA聚合酶的合成方向都是5' 一3' 所以在復(fù)制是,一條鏈的合成方向和復(fù)制叉前進方向相同,可以連續(xù)復(fù)制,稱為前導(dǎo)鏈；另一條鏈的合成方向與復(fù)制叉前進方向相反, 不能順著解鏈方向連續(xù)復(fù) 制,必須待模板鏈解開至足夠長度,然后從 5 '一外成引物并復(fù)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(dǎo)鏈連續(xù)復(fù)

11、制,隨從鏈不連續(xù)復(fù)制 的復(fù)制方式稱為半不連續(xù)復(fù)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(fù)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(jié)構(gòu) 來解決此問題,復(fù)制使端粒5'末端縮短,而端粒酶可外加重復(fù)單位到 5'末端上, 結(jié)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(zhuǎn)錄酶,它以所含的 RNA引物為模板來合成 DNA端粒結(jié)構(gòu).端粒酶可結(jié)合到端粒的 3'末端上,RNA引物的5'末端

12、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(fù)單位 (TTTAGGG)后,酶再向前移動一個單位.合成結(jié)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(fù)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,在聚合過程中具有校 對作用.(DNA聚合酶III的復(fù)雜亞基結(jié)構(gòu)(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(fù)制出錯率僅為7X10-6,具有校對功能后降低至5X10-9O)DNA聚合酶I在DNA復(fù)制中起著,識別甲基化母鏈,切除、修復(fù)錯誤復(fù)制的核昔

13、對的作用.DNA聚合酶II也在復(fù)制中起修復(fù)復(fù)制錯誤的水平.綜上所述,所以DNA的復(fù)制有著高度的保真性.5*.原核和真核復(fù)制,mRNA轉(zhuǎn)錄,蛋白譯,基因表達調(diào)控的異同 答：復(fù)制：原核生物與真核生物DNA復(fù)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,四種脫氧三磷酸核甘dNTP為底物,多種酶及蛋白質(zhì)： DNA拓撲異構(gòu)酶、DNA解鏈酶、單鏈結(jié)合蛋白、引物酶、 DNA聚合酶、RNA 酶以及DNA連接酶等；一般都為半保存復(fù)制、半不連續(xù)復(fù)制.原核生物與真核生物DNA復(fù)制不同的特點：真核生物為線性DNA,具有多個復(fù)制起始位點,形成多個復(fù)制叉,DNA聚

14、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(fù)制起始位點.真核生物DNA復(fù)制只發(fā)生在細胞周期的S期,一次復(fù)制開始后在完成前不再 進行復(fù)制,原核生物多重復(fù)制同時進行.真核生物有多個復(fù)制子A R S大小不一旦并不同步.原核生物只有一個復(fù)制子Ori.真核生物有五種DNA聚合酶,需要Mg+.主要復(fù)制酶為DNA聚合酶66, 引物由DNA聚合酶a合成.原核生物只有三種,主要復(fù)制酶為DNA聚合酶III. 真核生物末端靠端粒酶局部細胞補齊,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MF1去除,而原核生物引物由 DNA聚合酶I去除.mRNA轉(zhuǎn)錄：原核生物與真核

15、生物mRNA轉(zhuǎn)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(diào)控序列；所需原料都有RNA聚合酶、NTP等.原核生物與真核生物mRNA轉(zhuǎn)錄不同的特點：真核生物轉(zhuǎn)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(zhuǎn)錄早期進行30 nt、3'加尾 前體mRNA加polyA、切除內(nèi)含子、編輯和修飾. 原核生物mRNA, tRNA, rRNA 都 由同一種RNA聚合酶轉(zhuǎn)錄而真核是 三種不同的酶.原核生物轉(zhuǎn)錄終止是依靠終止子發(fā)夾結(jié)構(gòu),真核生物是依賴轉(zhuǎn)錄信號AAU、AAG蛋白質(zhì)譯：原核

16、生物與真核生物蛋白質(zhì)譯的共同特點： 都分三步進行,即譯的起始、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(zhì)譯不同的特點：譯起始核糖體識別序列原核是SD序列且有多個,真核是先通過5 '' Cap序列上的帽結(jié)合蛋白,找到mRNA ,再通過Kozak序列找到譯起始AUG 進入P位. 原核是轉(zhuǎn)錄與譯相耦聯(lián),故譯也在細胞核內(nèi),而真核譯在細胞核外. 原核譯起始tRNA為fMet-tRNA fMet ,真核為Met-tRNA Met.真核譯有復(fù)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(diào)控：原核生物與真核生物 基因表達調(diào)控相同的特點：表達為多層次原核

17、生物與真核生物基因表達調(diào)控不同的特點： 原核是以操縱子進行轉(zhuǎn)錄的調(diào)控,真核是受單基因限制.原核生物調(diào)控在2個水平轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)控、譯水平的調(diào)控,真 核在五個水平DNA水平的調(diào)控、轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)控、轉(zhuǎn)錄后水平的調(diào) 控、譯水平的調(diào)控、譯后水平的調(diào)控進行基因表達調(diào)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(diào)控,真核是受激素等調(diào)控.6. PCR與細胞內(nèi)DNA復(fù)制的異同相同點：原料都是四種脫氧核甘酸、模板、都需要引物、都是單鏈DNA,都遵循堿基互補配對原那么.不同點：PCR技術(shù)DNA生物復(fù)制環(huán)境 體外復(fù)制, 加熱,90攝氏度左右 體內(nèi),溫和的環(huán)境酶 主要是DNA聚合酶、DNA解旋酶,

18、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(jié)束7. Southern blot, Northern blot, Western blotE種分子生物學(xué)技術(shù)差異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(fù)性中 堿基配對專 一性瓊脂糖電泳 后轉(zhuǎn)膜基因檢測拷貝數(shù)Northern blotRNA標記單鏈核 酸核酸復(fù)性中 堿基配對專 一性變性瓊脂糖 電泳后轉(zhuǎn)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(jié)合SDS-PAGE后轉(zhuǎn)膜基因表達產(chǎn)物 蟲白的檢測大小

19、 一般只復(fù)制引物及以內(nèi)的片段整個基因組起點 由引物決定原核Ori、真核ARS8 .復(fù)制,轉(zhuǎn)錄,譯,調(diào)控中的各種保守序列及其功能復(fù)制Ori:原核生物復(fù)制起點ARS:真核生物復(fù)制起點轉(zhuǎn)錄啟動子：決定轉(zhuǎn)錄方向及模板鏈 、轉(zhuǎn)錄效率操縱子原核：將轉(zhuǎn)錄與譯相耦聯(lián)終止子：終止轉(zhuǎn)錄譯SD序列：原核生物譯起始,SD序列的順序及位置對譯都有影響.Kozak序列：真核生物譯起始調(diào)控轉(zhuǎn)錄水平調(diào)控：增強子：作用于啟動子,提升轉(zhuǎn)錄活性沉默子：作用于啟動子,降低轉(zhuǎn)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動子,包括3個結(jié)構(gòu)基因：Z、Y和A,以及啟動子、限制 子和阻遏子等.乳糖

20、操縱子負控誘導(dǎo)模式：無誘導(dǎo)物時,Lac I基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生阻遏物單體, 結(jié)合形成同源四體,Lac同源四體與操縱區(qū)O區(qū)DNA相結(jié)合,阻遏基因轉(zhuǎn) 錄.基因不表達.當(dāng)有誘導(dǎo)物時,誘導(dǎo)物使Laci變成不能與O區(qū)相結(jié)合的非活 化形式,RNA聚合酶就可以與Lac啟動子區(qū)相結(jié)合,起始轉(zhuǎn)錄基因. mRNA被 轉(zhuǎn)錄成三個蛋白質(zhì),即貝塔-半乳糖甘酶、貝塔-半乳糖甘透過酶、貝塔-半乳糖甘 乙酰基轉(zhuǎn)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,是由于葡萄糖可降低cAMP濃度,阻礙其與CAP結(jié)合,而cAMP-CAP是激活Lac的重要組成局部,Lac啟動子表達受阻,就沒 有貝塔-半乳糖

21、甘酶活性.不能利用乳糖.所以說lac操縱子強的誘導(dǎo)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(diào)控作用主要有三種方式：阻遏作用、弱化作用以及終產(chǎn)物 Trp對合成酶的反響抑制作用.阻遏作用：trp操縱子轉(zhuǎn)錄起始的調(diào)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(fù)合物形成一個同源二聚體,并且與色氨酸操縱子緊密 結(jié)合,因此可以阻止轉(zhuǎn)錄.當(dāng)Trp水平低時,阻遏蛋白以一種非活性形式存在,不能 結(jié)合DNA.在這樣的條件下,trp操縱子被RNA聚合酶轉(zhuǎn)錄,同時Trp生物合成 途徑被激活.弱化作用：trp操縱子轉(zhuǎn)錄終止的調(diào)控.在trp operon前導(dǎo)區(qū)的衰減子有4段特 殊的序

22、列,可形成不依賴p因子的轉(zhuǎn)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(dǎo)序列有相鄰的兩個色氨酸密碼子,當(dāng)培養(yǎng)基中Trp濃度很低時,負載有Trp的 tR2NATrp也就少,這樣譯通過兩個相鄰色氨酸密碼子的速度就會很慢,當(dāng)4區(qū)被轉(zhuǎn)錄完成時核糖體滯留1區(qū),這時的前導(dǎo)區(qū)結(jié)構(gòu)是2 - 3配對,不形成3 - 4配對的 終止結(jié)構(gòu),所以轉(zhuǎn)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密 碼子,在4區(qū)被轉(zhuǎn)錄之前,核糖體就到達2區(qū),這樣使2

23、- 3不能配對,3 - 4區(qū)可以配 對形成終止子結(jié)構(gòu),轉(zhuǎn)錄停止.終產(chǎn)物Trp對合成酶的反響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,反響抑制作用更為經(jīng)濟和高效.三.分析題1. SDS-PAGE和雙向電泳的原理SDS-PAGE是利用SDS0負電和復(fù)原劑破壞蛋白的高級結(jié)構(gòu),同時SDS與蛋 白定量結(jié)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 為別離膠；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(zhì)組學(xué)中對蛋

24、白質(zhì)組進行研究的主要別離方法,同時能別離成百上千種蛋白質(zhì).蛋白質(zhì)在第一向根據(jù)電荷的不同等電聚焦,第二向根據(jù)分子 量的不同進行別離SDS-PAGE.別離后對蛋白質(zhì)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(diào)控序列和可誘導(dǎo)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(zhuǎn)錄 水平上作用,且具有組織特異性.3. DNA序列與蛋白功能表型非線形關(guān)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(nèi)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