华中农业大学分子生物学课程考试答案汇总

华中农业大学分子生物学课程考试试卷（答案）一、名词解释1．Silentmutation：没有明显性状改变的突变。是中性突变中的一种特殊情况。即在基因中碱基对发生替换，改变了mRNA的密码子，结果蛋白质中相应位点是发生了相同氨基酸的取代，由于氨基酸的序列末发生变化，所以蛋白质仍具有野生型的功能，实际上就是同义突变。2．Backmutation：回复突变是指突变体的表现型回复为野生状态的突变。正向突变改变了野生型性状，突变体所失去的野生型性状可以通过第二次突变得到恢复，这种第二次突变就叫做恢复突变。3．Attenuator：一个受到翻译控制的转录中止子结构。由于翻译作用的影响，其后面的基因或者被转录，或者在衰减子处实现转录的中止即产生衰减作用。4．Insulator：能阻断激活或失活效应的元件。可在增强子和启动子之间阻断增强子的激活作用，也可防止异染色质的扩增，引起基因表达。5．Invertedrepeat：反向重复。方向相反的两端重复序列。6．NegativesuperhelixofDNA:原来的绳子的两股以右旋方向缠绕，如果在绳子一端向松缠方向捻转，再将绳子两端连接起来，则会产生一个右旋的超螺旋以解除外加的捻转所造成的胁变。这样的DNA螺旋叫做负超螺旋。7．Chisequence：DNA分子上的同源重组热点序列5GCTGGTGG3，由RecBCD特异识别。8．TILLING：TargetingInducedLocalLesionsInGenome,即定向诱导基因组局部突变。指以筛选突变基因为主的反向遗传学研究。9．Silencer：一种通过一段延伸的DNA区域影响染色质结构，从而调节转录关闭的DNA元件。10．Pseudoallele：染色体上功能相同，控制同一性状的非全同等位基因，它们紧密连锁，交换率极低。11.Ap位点：所有细胞中都带有不同类型、能识别受损核酸位点的糖苷水解酶，它能够特异性切除受损核苷酸上的N-β-糖苷键，在DNA链上形成去嘌呤或去嘧啶位点，统称为AP位点.二、说明下列现象的分子生物学原理：1．答：AARS是氨酰－tRNA合成酶，它能保证氨基酸与tRNA的准确结合。a)氨基酸tRNA合成酶对氨基酸的特异识别与结合，氨基酸结合位点对结构相似的氨基酸有双筛作用，无相似结构的氨基酸间，其特异AARS无双筛作用。b)tRNA中决定负载特定氨基酸的空间密码——负密码子能保证tRNA与AARS的tRNA结合位点的特异基团间的分子契合。2．答：RNAi是外源或内源性的双链RNA进入细胞后引起与其同源的mRNA特异性降解.dsRNA进入细胞后，在Dicer作用下，分解为21－22bp的SiRNA.SiRNA结合相关酶，形成RNA介导的沉默复合物RISC.RISC在ATP作用下，将双链SiRNA变成单链SiRNA,进而成为有活性的RISC,又称为slicer.slicer与靶mRNA结合，导致其断裂，进而导致其彻底降解。反义RNA是与靶mRNA互补的RNA，它通过与靶mRNA特异结合而抑制其翻译表达，反义RNA是与靶mRNA是随机碰撞并通过碱基互补配对，所以，mRNA不一定完全被抑制。3．答：这两种调控方式是长期自然选择的结果，也是生物体采用的经济有效的原则选择的。原核生物基因组小，基因少而简单，生命繁殖快，多采用负控制的保险机制，即使调节蛋白质失活，酶系统照样合成，只不过有时浪费一点罢了，绝不会使细胞因缺乏该酶系统而造成致命的后果。另外，采用负控制具有一开俱开，一关俱关的特点，减少不必要的环节；而真核生物基因组大，基因多且复杂，采用正控制具有更大的优越性，转录因子相互作用缺一不可，可以保证真核生物基因表达调控的严谨性和灵活性以及经济性原则。4．答:真核生物的转录因子可以分为两部分，BindingDomain和ActivatedDomain。BindingDomain负责结合在DNA上，ActivatedDomain负责激活转录。二者都是相互独立的区域，但二者单独时都不能有转录活性，必须结合在一起或相互靠近在一起才有活性。在研究蛋白质相互作用中，将一种蛋白质的基因连接在BindingDomain上，将另一种蛋白质的基因结合在BindingDomain上，蛋白质基因表达后就与转录因子的两个Domain分别结合，两个蛋白质因相互作用而结合在一起，进而使BindingDomain和ActivatedDomain相互靠近在一起，从而形成具有转录活性的转录因子。在欲表达的基因区域连上报告基因，通过报告基因的表达与否，就可判断蛋白质之间是否发生了相互作用。三、详细回答下列问题1．答：DNA结构如下：GCCAATTATAIleadingATGsignalexon1intron1exon2intron2exon3TAGAATAAA岛boxboxsiteseq.seq.TAA脱尾序列TGAhnRNA结构如下：leadingAUGsignalexon1intron1exon2intron2exon3UAGAAUAAAseq.seq.UAA脱尾序列UGAMatureRNA结构如下：m7GpppleadingAUGsignalexon1exon2exon3UAGAAUAAApolyACapseq.seq.UAA脱尾序列UGA蛋白质结构如下：signalseqexon1exon2exon3相应的氨基酸序列.2.答：传统生物学主要基于还原论的研究，通过实验的方法解决问题。传统生物学家通过直接的观察与实验收集数据，试图在纷繁复杂的生命世界中寻找规律。10多年来，基因组计划的实施使这一研究达到了高潮。越来越多的生物，如支原体、大肠杆菌、线虫、果蝇、人的完整DNA序列得以测定，功能基因组学，蛋白质组学研究正试图揭示这些基因的功能，寻找与生命现象的联系。生物学研究正将生命现象逐步建立在分子基础之上。基于坚实的理论基础来描述诸如遗传、发育、免疫、进化等生命现象也因此成为可能。然而，生物体是一个复杂系统，它不仅仅是基因与蛋白质的集合，系统特性也不能仅仅通过勾画其相互联系而获得完全理解。生命所具有的性质往往涌现于整体而不是各个分离的部分。毫无疑义，这要求我们从系统水平来理解生物学系统。作为生物学研究的新领域，其对生物系统的研究专注于系统水平，而不是细胞或生物体中各个孤立的部分。目前，各部分之间的相互关系正越来越得到重视。功能基因组学、蛋白质组学正开始探索基因之间、蛋白质之间、基因与蛋白质之间的相互作用。细胞层次的研究则开始揭示代谢网络、信号转导网络、基因调控网络的结构与功能。3．解：1th2ed3rd校正R0t(1/2)0.000750.00610.5K.C2,00015,00026,000,000mRNA种类17-813,0001thmRNA(0.275*0.965*109bp*2*0.5)/2000=130,000copies(ovalbumingene)2edmRNA(0.275*0.965*109bp*2*0.15)/15,000=5,000copies3rdmRNA(0.275*0.965*109bp*2*0.35)/26,000,000=7copies4：答：（1）a，从适应角度来看，这是生物进化的需要；b，当λ噬菌体侵染大肠杆菌后，大肠杆菌中的RNApol就结合到λ噬菌体的PR启动子上，转录表达CRO-P和CII-P，而CRO-P能与OR3区域特异高效的亲和，从而关闭了PRM的启动，使建立溶原的CI-P不能表达，使大肠杆菌进入裂解途径；c，CII-P能够正调控PRE，使λ噬菌体进入溶原状态，而大肠杆菌上具有HFL基因，该基因正常表达的蛋白HFL-P能够降解CII-P，促使λ噬菌体选择裂解途径。（2）将λ噬菌体涂布于大肠杆菌的培养皿中，λ噬菌体高频侵染大肠杆菌。使CII-P积累，而CII-P能够正调控强启动子PRE，PRE能够转录表达CI-P，同时转录CRO基因的反义RNA，抑制CRO基因的表达；CI-P又能与OR1区域特异高效的结合，使PR不能继续转录CRO-P，从而进入溶原。（3）具有λ溶原状态的大肠杆菌中积累有大量的CI-P，当再有λ噬菌体侵染时，CI-P会直接结合于OR1区域，从而阻止了RNApol与PR结合，不能启动CRO-P的表达，使这些λ噬菌体不能进入裂解状态，从而体现出大肠杆菌的免疫性。华中农业大学本科课程考试参考答案考试课程与试卷类型：分子生物学B姓名：学年学期：2005-2006-2学号：考试时间：2006-09-班级：03级生物工程专业一、名词解释（每小题3分，如果只翻译名词给1分）gRNA：一种引导RNA编辑的小RNA分子，它能决定核苷酸对mRNA的插入或删除。Promoter：启动子，与RNA聚合酶结合的DNA区域。Pseudogene：假基因，与正常基因结构相似、但丧失正常功能的DNA序列，往往存在于真核生物的多基因家族中。Paracodon：负密码子，tRNA中决定负载特定aa的空间密码。tRNA中特定序列与AARS的tRNA结合位点的特异基团间的分子契合。Extein：前体多肽经过剪接后保留在成熟多肽中的肽链。Trans-actingfactor：反式作用因子，通过扩散自身表达产物控制其它基因的表达。PCD：细胞程序性死亡，在正常生理条件下，细胞自身遗传程序控制有关基因的正常表达，细胞裂解成凋亡小体，逐渐死亡的现象。Cis-dominance：Cis-actingfactor对与其紧密连锁基因的控制效应不受其等位基因的影响。Genomeimprint：基因印记，一定的组织和细胞中，某些基因在DNA水平上的表达程度及表达时受到甲基化修饰，使仅来自双亲中的某一亲本的基因得以表达。Homeobox：在调节发育的蛋白编码序列中存在的180bp的保守序列。二、简答题（共70分，每小题7分）1.扼要说明原核生物、真核生物启动子的结构和功能。原核生物CAP-cAMP结合位点转录调控RNA聚合酶进入位点转录准确起始真核生物帽子位点转录起始TATA框起始点选择CAAT框转录起始频率增强子转录效率2.举三例RNA的研究成就及其在推动分子生物学发展中的重要意义。Ribozyme：拓展了酶的概念、内含子自我剪切、生命起源和分子进化Antisense-RNA：基因表达调控、基因工程RNAi：基因表达调控、功能基因组学3.中心法则的提出对分子生物学研究的理论意义和指导作用；中心法则体现了遗传信息的唯一性、遗传物质的自决性、信息表达的单程性、序列转换的共线性，为分子生物学研究提供了一个理论框架，分子生物学是一部从DNA到蛋白质的中心法则的演绎。中心法则面临的挑战；反转录酶、内含子、不连续转录、非翻译序列、伴刀豆球蛋白A肽链一级结构的重排、RNA变通性剪切、RNA编辑、以蛋白质为模板的肽链合成、朊病毒的发现。中心法则的修正从DNA到RNA到肽链不断有新的遗传信息的加入：DNA：重排RNA：反转录、不连续转录、多种方式剪切、编辑mRNA：跳跃翻译、折叠肽链：氨基酸重排、蛋白质内含子剪切朊病毒复制4.简述真核生物转录后处理的过程及其分子生物学功能5′端加帽：①保护5′不被酶解②有利于mRNA通过细胞核运输③有一定的识别功能，被核糖体结合。3′端加polyA尾：①使mRNA在细胞中更稳定②方便运输③与帽子一样可形成特殊的识别位点。内部甲基化：形成tRNA等产物。剪接：去除内含子,可变剪接扩充模板的编码信息量RNA编辑:在mRNA分子水平上对碱基的插入，丢失，修改遗传信息。5.比较DNA复制和RNA转录的异同不同：RNA转录时的RNA聚合酶仅有5，到3，的聚合能力，而DNA聚合酶还有5，到3，、3，到5，的外切能力。DNA复制是半保留，RNA转录是全保留。DNA复制的原料是dNTP,RNA转录是NTP.。相同：方向都是5，到3，都以DNA为模板都遵从碱基互补原则，只是DNA复制中的A与T配对，RNA中A与U配对。6.RNAediting的分子生物学意义：形成或删除AUG(起始密码子)、UAA、UAG、UGA(终止密码子)；改变codon信息；扩