2019年湖北武漢科技大學現代分子生物學考研真題及答案

》》》》》》2023年整理歷年要考研試題資料《《《《《《》》》》》》2023年整理歷年要考研試題資料《《《《《《/》》》》》》2023年整理歷年要考研試題資料《《《《《《2019年湖北武漢科技大學現代分子生物學考研真題及答案一、名詞解釋(共5小題，每小題6分，共30分)1、（6分）基因，基因組2、（6分）順式作用元件，反式作用因子3、（6分）復制子，復制叉4、（6分）操縱子，操作基因5、（6分）不依賴ρ因子的終止，依賴ρ因子的終止二、簡答題(共7小題，每小題10分，共70分)1、（10分）什么是啟動子？請描述典型的原核生物啟動子的結構特點。2、（10分）請列舉RNA的類型，并說明它們在細胞里的生物學功能。（至少列舉5個）3、（10分）簡述原核生物和真核生物在染色體結構、基因結構和基因表達方面的主要差異。4、（10分）簡述DNA重組技術的概念，及其基本操作過程。5、（10分）簡述真核生物核小體的結構特點。6、（10分）簡述原核生物蛋白質合成的延伸過程。7、（10分）什么是CAR-T細胞免疫療法？簡述CAR-T療法原理和操作過程。三、論述題(共1小題，每小題30分，共30分)1、（30分）原核生物對外界環(huán)境的變化例如營養(yǎng)物質、溫度等，會在基因水平上做出迅速的響應。請以大腸桿菌色氨酸操縱子為例，詳細闡述這一調控機制。四、實驗綜合題(共2小題，每小題10分，共20分)1、（10分）依據堿變性法提取質粒DNA實驗，回答下列問題。（1）溶液I，溶液II，溶液III的作用分別是什么？（2）加入溶液I，溶液II，溶液III的操作要領是什么？會出現什么樣的實驗現象？2、（10分）依據質粒DNA的瓊脂糖凝膠電泳檢測實驗，回答下列問題。（1）質粒DNA電泳時，一般會有三條條帶，這三條帶分別是什么形態(tài)的DNA？電泳時，跑在最前面的是什么形態(tài)的DNA？（2）電泳檢測時，加入的溴化乙錠起什么作用？（3）制備瓊脂糖凝膠時，如何確定瓊脂糖凝膠的濃度？答案一、名詞解釋(共5小題，每小題6分，共30分)1、（6分）基因，基因組基因：能夠表達和產生蛋白質或者RNA的一段DNA序列，是決定遺傳性狀的功能單位。基因組：細胞或者生物體的一套完整單倍體的遺傳物質的總和。2、（6分）順式作用元件，反式作用因子順式作用元件：能夠原位發(fā)揮功能的DNA序列，能夠被基因調控蛋白特異性識別和結合，進而調控鄰近DNA的活性。這類DNA序列包括啟動子、增強子、上游啟動子元件等。反式作用因子：細胞內可擴散的產物，可以是蛋白質、tRNA或者rRNA等，可以與順式作用元件結合，進而調控基因表達的一類物質。3、（6分）復制子，復制叉復制子：可以作為獨立復制單元的一段DNA片段，稱為一個復制子，通常包含一個復制起點和一個復制終點。復制叉：DNA復制過程中，雙鏈解旋，形成的Y字型結構，稱為復制叉。4、（6分）操縱子，操作基因操縱子：原核生物的基因表達單元，通常包含結構基因、調控基因、操作基因、啟動子、以及下游的轉錄終止信號，所轉錄的RNA為多順反子。操作基因：一段DNA序列，充當調控元件，阻遏蛋白可與之結合，進而阻止相鄰啟動子的轉錄起始。5、（6分）不依賴ρ因子的終止，依賴ρ因子的終止不依賴ρ因子的終止子：富含GC序列，能夠互補配對形成莖環(huán)結構，在莖環(huán)結構末尾，緊跟著一長串的U殘基，具有這種結構的終止子，RNA聚合酶進行到這里，由于一長串的A：U配對很不穩(wěn)定，導致RNA從模板鏈上解離，RNA聚合酶在此發(fā)生轉錄終止。依賴ρ因子的終止子：富含GC序列，能夠互補配對形成莖環(huán)結構，但在莖環(huán)結構末尾，缺乏一長串的U殘基，具有這種結構的終止子，RNA聚合酶進行到這里，不能發(fā)生轉錄的終止，需要ρ蛋白的幫助，ρ蛋白充當DNA和RNA的解旋酶，進而使得RNA聚合酶在此發(fā)生轉錄終止。二、簡答題(共7小題，每小題10分，共70分)1、（10分）什么是啟動子？請描述典型的原核生物啟動子的結構特點。答：啟動子是RNA聚合酶結合并起始轉錄的DNA序列。（2分）典型的原核生物啟動子包含-35區(qū)和-10區(qū)，-35區(qū)的序列組成是TTGACA，其中TTG在不同的原核生物中高度保守；（2分）往下游，相隔16—18個核苷酸的位置是-10區(qū)，-10區(qū)的序列組成是TATAAT，其中下劃線標注的TA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個核苷酸的位置是轉錄起始位點+1位，+1位通常是一個嘌呤，G或者A，轉錄時RNA聚合酶在+1位整合上第一個核苷酸；（2分）其中-35區(qū)是RNA聚合酶的識別位點，-10區(qū)是RNA聚合酶的結合位點。（2分）2、（10分）請列舉RNA的類型，并說明它們在細胞里的生物學功能。（至少列舉5個）答：細胞里的RNA類型和生物學功能如下：（1）轉運RNAtRNA：蛋白質合成過程中，轉運氨基酸；

（2分）（2）信使RNAmRNA：蛋白質合成過程，作為模板；

（2分）（3）核蛋白體RNArRNA：核蛋白體組成成

分；（2分）（4）核酶RibozymeRNA：有酶活性的RNA，參與RNA的剪接；（2分）（5）核內不均一RNAhnRNA：是成熟mRNA的前體；（2分）3、（10分）簡述原核生物和真核生物在染色體結構、基因結構和基因表達方面的主要差異。答：兩者染色體結構的差異主要體現在：（3分）（1）原核生物染色體DNA是一個閉合環(huán)狀DNA分子，DNA分子呈放射環(huán)狀錨定在骨架蛋白上，DNA上有少量結合蛋白。（2）真核生物染色體DNA有多條，而且是線狀，DNA與組蛋白結合包裝成高度有序的核小體、螺線管、染色體等結構。兩者基因結構的差異主要體現在：（3分）（1）原核生物多個基因形成操縱子結構共表達，沒有內含子。（2）真核生物的基因單獨表達，內含子和外顯子間隔出現，形成割裂基因。兩者基因表達的差異主要體現在：（4分）（1）原核生物沒有細胞核，基因組DNA裸露在細胞質中，位于細胞質中一個相對比較集中的區(qū)域擬核，轉錄和翻譯是相偶聯(lián)的，即邊轉錄邊翻譯。（2）真核生物有細胞核，將細胞分為兩部分：細胞核和細胞質，轉錄和翻譯是時間和空間上都分開了，轉錄發(fā)生在細胞核，翻譯發(fā)生在細胞質，是先轉錄后翻譯。4、（10分）簡述DNA重組技術的概念，及其基本操作過程。答：DNA重組技術是指用在體外通過人工切割和連接，把不同來源的DNA分子組成一個重組體，然后導入到宿主細胞進行擴增和表達的過程。（2分）具體過程如下： （1）目的基因的獲得，載體的選擇與構建；（2分）（2）目的基因和載體的酶切、純化與回收；（2分）（3）目的基因和載體的連接與轉化；（2分）（4）重組子的篩選和鑒定。（2分）5、（10分）簡述真核生物核小體的結構特點。答：核小體是構成染色體的基本結構單位，由DNA和組蛋白構成。（2分）（1）每個核小體包括：200bp左右的DNA、一個組蛋白八聚體核心顆粒和一分子的H1組蛋白；（2分）（2）組蛋白八聚體核心顆粒由H2A、H2B、H3、H4各兩分子組成；（2分）（3）DNA在組蛋白八聚體核心顆粒上纏繞2圈，共166bp，相鄰核小體之間由linkerDNA相連；（2分）（4）一分子的H1組蛋白與DNA結合，鎖住核小體DNA的進出口，起到穩(wěn)定核小體的作用；（2分）6、（10分）簡述原核生物蛋白質合成的延伸過程。答：原核生物蛋白質合成分為起始、延伸、終止三個階段，其中肽鏈延伸階段又分為三步：（1分）（1）負載tRNA的運送：延伸因子EF-Tu與氨酰-tRNA形成復合體，GTP水解提供能量，將氨酰-tRNA運送至核糖體的肽酰位點；（3分）（2）肽鍵的形成：核糖體50S大亞基提供肽酰轉移酶活性，催化氨酰位點和肽酰位點的相鄰氨基酸之間形成肽鍵；（3分）（3）核糖體移位：由延伸因子EF-G提供移位酶活性，使得核糖體沿著mRNA向前滑動一個密碼，空載的tRNA被逐出核糖體。（3分）7、（10分）什么是CAR-T細胞免疫療法？簡述CAR-T療法原理和操作過程。答：CAR-T：全稱是chimericantigenreceptorT-cellimmunotherapy，即嵌合抗原受體T細胞免疫療法。（2分）CAR-T療法的基本原理是：利用患者自身的免疫細胞來清除癌細胞，即對患者自身的免疫細胞進行改造，進而達到識別和殺滅癌細胞的作用。（3分）CRA-T治療分為5步：（1）T細胞的獲得：從癌癥患者自己身上分離免疫T細胞；（1分）（2）T細胞的改造：利用基因工程技術對T細胞進行改造，將T細胞改造成一個既能識別腫瘤細胞，又能同時激活T細胞殺死腫瘤細胞的嵌合體，這就是CAR-T細胞。（1分）（3）CAR-T細胞的體外培養(yǎng)：體外條件下，大量擴增CAR-T細胞，一般一個患者需要幾十億，乃至上百億個CAR-T細胞，往往患者體形越大，需要的細胞越多。（1分）（4）CAR-T細胞的回輸：把擴增好的CAR-T細胞輸回患者體內。（1分）（5）患者的監(jiān)護：嚴密監(jiān)護患者，CAR-T細胞的回輸可能會引發(fā)細胞因子風暴，導致病人高燒等副作用。（1分）三、論述題(共1小題，每小題30分，共30分)1、（30分）原核生物對外界環(huán)境的變化例如營養(yǎng)物質、溫度等，會在基因水平上做出迅速的響應。請以大腸桿菌色氨酸操縱子為例，詳細闡述這一調控機制。答：色氨酸操縱子從上游往下游依次是：一個調節(jié)基因的操縱子，編碼阻遏蛋白，阻遏蛋白可被色氨酸活化，進而與色氨酸操作子結合，阻礙轉錄的進行；啟動子，RNA聚合酶的結合位點，開啟轉錄；前導序列，在前導序列內部，靠近第一個結構基因的地方，有一個衰減子，當色氨酸豐富的時候，會發(fā)生衰減，僅轉錄前導RNA，下游的結構基因不會被轉錄；5個結構基因EDCBA，用于合成色氨酸。（6分）前導序列轉錄得到前導RNA，前導RNA包含1、2、3、4四個區(qū)，這四個區(qū)可以兩兩互補配對，如果1區(qū)和2區(qū)互補配對，則3區(qū)和4區(qū)會互補配對，3區(qū)和4區(qū)配是典型的不依賴ρ因子的強終止子結構，RNA聚合酶進行到這里，會自動發(fā)生轉錄的終止。如果2區(qū)和3區(qū)配對，僅形成莖環(huán)結構，但在莖環(huán)結構末尾，缺乏一長串的U殘基，故而2區(qū)和3區(qū)配對形成抗終止子，RNA聚合酶不會在此發(fā)生轉錄的終止。在1區(qū)內部第10位和第11位的地方是兩個連續(xù)的色氨酸密碼，在1區(qū)和2區(qū)之間有終止密碼。（6分）當色氨酸豐富的時候：阻遏蛋白與色氨酸結合，阻遏蛋白被活化，活化的阻遏蛋白結合到操作子上，由于操作子與啟動子存在序列上的重疊，因此阻遏蛋白與操作子的結合會妨礙RNA聚合酶對啟動子的結合，使得轉錄不能進行，結構基因EDCBA不能被轉錄、翻譯，因此不能合成色氨酸。阻遏蛋白對操作子的結合是可逆的，也就是具有半衰期，當阻遏蛋白從操作子上解離下來的時候，RNA聚合酶結合到啟動子上，起始轉錄，原核生物的轉錄和翻譯是偶聯(lián)的，也就是邊轉錄邊翻譯，核糖體結合到前導RNA上進行翻譯，當翻譯進行到1區(qū)第10位和11位的地方，是2個連續(xù)的色氨酸密碼，由于此時色氨酸豐富，核糖體順利越過第10位和11位，到達1區(qū)和2區(qū)之間的終止密碼并在這里停滯，此時核糖體占據1區(qū)和2區(qū)，轉錄的3區(qū)和4區(qū)互補配對，形成強終止子，RNA聚合酶在此發(fā)生轉錄的終止，下游的結構基因EDCBA沒有被轉錄，不能合成色氨酸。因此，當色氨酸豐富的時候，通過阻遏蛋白對操作子的結合以及衰減子的衰減作用，這雙重調控將色氨酸操縱子牢牢鎖定在關閉狀態(tài)。（10分）當色氨酸缺乏的時候，阻遏蛋白不能被活化，也就不能結合到操作子上，此時RNA聚合酶結合到啟動子上，起始轉錄，同樣是邊轉錄邊翻譯，當核糖體進行到1區(qū)的第10位和第11位兩個連續(xù)的色氨酸密碼處，由于缺乏色氨酸，核糖體會停留在第10位和第11位等待色胺酰tRNA的到來，此時核糖體占據1區(qū)，轉錄出的2區(qū)和3區(qū)互補配對，2區(qū)和3區(qū)配對形成的是一個抗終止子結構，因此RNA聚合酶繼續(xù)向下游轉錄，結構基因EDCBA統(tǒng)統(tǒng)被轉錄出來，色氨酸可以被合成。（8分）四、實驗綜合題(共2小題，每小題10分，共20分)1、（10分）依據堿變性法提取質粒DNA實驗，回答下列問題。（1）溶液I，溶液II，溶液III的作用分別是什么？答：溶液I是緩沖液，重懸菌體；溶液II，由SDS和NaOH組成，起到破細胞和使蛋白、DNA變性的作用。溶液III，主要是乙酸鉀或者乙酸鈉，pH4.8，質粒DNA迅速復性，基因組DNA來不及復性，與蛋白一起沉淀下來。（4分）（2）加入溶液I，溶液II，溶液III的操作要領是什么？會出現什么樣的實驗現象？答：加入溶液I，劇烈震蕩，充分懸浮菌體；形成均勻的菌懸液；加入溶液II，迅速溫和顛倒混勻；溶液變得澄清；加入溶液III，迅速溫和顛倒混勻；形成白色絮狀沉淀。（6分）2、（10分）依據質粒DNA的瓊脂糖凝膠電泳檢測實驗，回答下列問題。（1）質粒DNA電泳時，一般會有三條條帶，這三條帶分別是什么形態(tài)的DNA？電泳時，跑在最前面的是什么形態(tài)的DNA？答：這三條帶分別是超螺旋DNA、開環(huán)DNA、線性DNA。質粒電泳時，跑在