分子生物学考试大题

1、Eachallelehasadifferentphenotype,why(illustratebyexample).位于染色体同一位置的分别控制两种不同性状的基因是等位基因，等位基因之间具有多种关系。比如，果蝇中white位点的存在对红眼的形成是必要的。这个位点是根据无义突变命名的，该突变使果蝇在突变杂合子中具有白色的眼睛。表述野生型和突变型基因时，通常在野生型基因后面加上＋。当等位基因存在时，一个动物可能是携带两种突变基因的杂合子。这种杂合子的表型依赖于每一个突变所遗留下的活性。从本质上讲，两个突变基因间的关系与野生型和突变型间没有区别，一个突变可能都是显性的，也可能部分是显性的。在任何一个遗传位点上并非一定要有一个野生型基因。人类学行系统的比较就提供了一个例子：缺失功能有空白型表示，即O型；但是功能性的A型和B型是共显性的，并且对O型表现出显性。2、Conservationofexonsanditsapplication.外显子的保守性可以做为鉴定编码区的基础，即通过确认那些在许多生物体中都存在的序列片段。对于含有这样基因的区域，即在许多生物中这些基因的功能长期被保留下来，这个序列所代表的蛋白质应当有两个特性：它必须有一个开放的阅读框（ORF）；在其它生物中很可能存在与它相关的序列。物种杂交可作为鉴定基因的第一条标准，将来自一定区域的短片段作为探针，通过Southern杂交检测来自不同物种的相关DNA，如果我们发现几个物种中的杂交片段与某一探针相关（探针通常来源于人的DNA），则这个探针就可成为一条基因外显子的候补片段。将这些候补片段进行测序，如果它们有阅读框，则它们就可被用来分离周围的基因组区域；如果它们是一个外显子的一部分，则可以用它来鉴定整条基因，分离相应的cDNA和mRNA,从而最终分离出蛋白质。3、Chromosomewalkinganditsapplication.从第一个重组克隆插入片段的一端分离出一个片段作为探针从文库中筛选第二个重组克隆，该克隆插入片段含有与探针重叠的顺序和染色体的其它顺序。从第二个重组克隆的插入片段再分离出末端小片段筛选第三个重组克隆，如此重复，得到一个相邻片段，等于在染色体上移了一步，称为染色体步移。染色体步移技术是一种重要的分子生物学研究技术，使用这种技术可以有效地获取与已知序列相邻的未知序列，即侧翼序列。主要应用有：（1）根据已知基因或分子标记连续步移，获取人、动物和植物的重要调控基因，可用于研究结构基因的表达调控；（2）步查获取新物种中基因的非保守区域，从而获得完整的基因序列；（3）鉴定T-DNA或转座子的插入位点；（4）用于染色体测序工作中的空隙填补，获得完整的基因组序列；（5）用于人工染色体PAC、YAC和BAC的片段搭接。4、Howtoclonegeneforgenome?（1）应用λ噬菌体载体构建基因组文库构建基因组文库的第一步是从给体生物制备基因组DNA，并用限制酶消化法产生出适于克隆的DNA片段。然后在体外将这些DNA片段同适当的λ噬菌体连接成重组体分子，并转化到大肠杆菌的受体细胞中去。最后从转化子克隆群体中挑选出含有目的基因的克隆。（2）应用柯斯质粒载体构建基因组文库为了使真核基因组DNA克隆的柯斯质粒载体上，需用核酸内切限制酶Sau3A局部消化基因组DNA。然后分离收集分子量为35-45kb的片段群体，并同线性化处理的柯斯质粒载体DNA连接重组。经体外包装之后，感染大肠杆菌寄主细胞。在细胞内柯斯质粒载体按质粒特性进行复制扩增，形成基因组文库。5、利用cDNA克隆某基因（举例）cDNA克隆的基本过程是通过一系列的酶促作用，使总poly（A）mRNA转变成双链cDNA群体，并插入到适当的载体分子上，然后再转化到大肠杆菌寄主菌株的细胞内，如此便构成了包含着所有基因编码序列的cDNA基因文库，主要步骤如下：（1）分离细胞总RNA，然后从中纯化出主要含mRNA的分部；（2）合成第一链cDNA，主要方法有oligo（dT）引导的cDNA合成法和随机引物引导的cDNA合成法；（3）将mRNA-DNA杂交分子转变为双链cDNA分子，可采用自我引导合成法；（4）将合成的双链cDNA重组到质粒载体或噬菌体载体上，导入大肠杆菌寄主细胞增殖。重组的方式是先用末端转移酶给双链cDNA分子加尾或是将人工合成的衔接物加到双链cDNA分子的两端，然后再同经适当处理而具有相应末端的载体分子连接，将如此构成的重组体分子导入大肠杆菌寄主细胞进行扩增，便得到了所需的cDNA文库。6、蛋白质组学研究中所用的方法及原理蛋白质组学研究中最常用的方法是二维电泳（2DE）。二维电泳的第一维过程中，蛋白质依其等电点的不同被分离开来，第二维的过程是用SDS-PAGE将蛋白质依分子量的不同加以分离，电泳结束后可将胶片以银染或CoomassieBlue的方式染色，让蛋白质显现出来。目前基于色谱分离与质谱的大规模蛋白质鉴定技术已成为蛋白质组学研究的中心。这种技术可以大规模地对蛋白质进行分析，通过质谱仪把蛋白质或肽段的组成信息以一级图谱与二级图谱的形式表现出来，最后把这些图谱与蛋白质或肽段产生的理论图谱相比较确定相似性，确定样品中包含哪些肽段，并通过肽段与蛋白质的对应关系，最终推断样品中包含的蛋白质。7、限制性位点能否体现孟德尔遗传的特性限制性位点多态性的遗传规律符合孟德尔定律。下图中显示了一个祖孙三代的限制性多态家谱，从图谱中可以看到在所有可能的配对重组中，某个限制标记的4条等位基因都能找到，并且他们在每一代中都独立的分离，表明了DNA分子标记片段的孟德尔遗传定律。8、RFLP可以作为一种遗传标记RFLP即限制性片段长度多态性，它是指应用特定的核酸内切限制酶切割有关的DNA分子，所产生出来的DNA片段在长度上的简单变化。RFLP可以作为一种遗传标记，基本上一个RFLP就是一个SNP，只是这个SNP位于一个酶切位点中，它能够与任何其它遗传标记一样，用来最为遗传标记，只是它检测的不是一些特征性表型，而是通过检测限制图谱来直接揭示基因型。9、目前遗传研究中所用的4类遗传标记（1）形态学标记（Morphologicalmarkers）（2）细胞学标记（Cytologicalmarkers）（3）生化标记（Biochemicalmarkers）（4）分子标记（Molecularmarkers）10、人类基因组数目、蛋白质组的成员，为什么后者远多于前者？人类基因组数目约为2.5万个，蛋白质组包括组织或细胞中所有的蛋白质。蛋白质的数量大于基因的数量是由于RNA在进行转译时有剪接的作用，在后转译修饰时蛋白质特殊部位会有磷酸化或糖基化的作用。11、人类线粒体基因组与酿酒酵母线粒体基因组间的异同相同：都具有独特序列的单链环状DNA分子，都含有编码rRNA、tRNA和蛋白质的基因。不同：人类线粒体DNA排列紧凑，没有内含子；酿酒酵母线粒体DNA含有较长的内含子。12、Toillustratethedevelopmentalcontrolviaglobin.发育控制是指随着连续的不同基因的开关，在不同时期，不同的基因产物会执行相同的功能。在成体细胞中，珠蛋白四聚体有两条相同的α链和β链构成，而胚胎血细胞包含的珠蛋白四聚体与成体中的形式不同，其每个四聚体包含两条相同的类α和类β珠蛋白链，每一条都与成体中的肽链相关，并在稍后被其取代。13、动物可以从植物中得到营养的原因？Rubisco即核酮糖二磷酸缩化酶，大量存在于植物细胞的叶绿体中。除了光合作用以外，植物在自然界中的另一大作用就是碳的固定化。从二氧化碳的形态转变成有机物，比如说葡萄糖等的形态。动物不能直接利用大气中的二氧化碳。在植物中，由于Rubisco这种酶的存在，经过一系列反应，可以把CO2转变为磷酸甘油酸的形式，然后在被其他酶变成蔗糖等有机物，供动物使用。因此动物可以通过食用植物而得到有机物。14、Unequalcrossing-overcanresultinwhatresults?（1）不等交换可以改变基因数目：如果一条染色体上的基因1与另一条染色体上的基因2配对，则其它基因拷贝就无法配对。错配基因间的重组就产生了一条有单一基因拷贝的染色体和一条有三份基因拷贝的染色体。（2）不等交换还会有质的改变：如果交换发生在基因内部而不是基因间，其结果将决定于发生交换的基因序列完全相同还是只是相近。如果非等位基因的拷贝1和拷贝2序列相同，形成两条基因序列没有改变。但是相邻基因序列比较相近时，也可以发生不等交换，这时形成的两条重组基因与任一条亲本基因都不相同。15、DNAfingerprinting.小卫星DNA重复序列单位的数目变化是由类似于重组的事件造成的，我们可以利用重复序列单位数目的变化鉴定个体的遗传关系，即DNA指纹分析技术。DNA指纹分析技术，即使用限制性内切酶切割每个个体的、含有短重复序列的区域后所产生的片段，通过分析这些片段的异同而得到个体间的遗传关系。因为这些片段对于每个个体都是唯一的，任何两个个体之间所存在的这样的特殊片段可以用来定义它们之间的遗传关系，如父子之间的遗传关系。16、The“adaper”istransferRNA,why?mRNA中的每个核苷酸三联体代表一个氨基酸。由于核苷酸三联体与氨基酸的结构不同，“适配器”使每个三联体密码子是与特定的氨基酸相对应的。其中的“适配器”是tRNA,它有两个关键性质：1.它代表唯一的氨基酸，并与其共价相连；2.它包含了一个三核苷酸序列，即反密码子，它与代表氨基酸的密码子是互补的。反密码子使tRNA能够通过碱基互补配对原则识别密码子。17、比较三种RNA的结构及功能种类结构功能mRNA由氨基酸编码区和非编码区组成，真核生物mRNA含有5’末端帽子结构和3’末端的多聚A尾结构。原核生物mRNA起始密码子上游存在SD序列合成蛋白质的模板tRNA由74-95个碱基组成，形成带有4个恒定臂的三叶草二级结构（在更长的tRNA中另有一个侧臂）转运氨基酸rRNA主要的rRNA具有广泛的二级结构并且和蛋白质结合形成核糖体，长度介于1500-1900或者2900-4700个碱基之间核糖体的组成部分18、Howtoproducethecapandthepoly(A)foreukaryoticmRNA?第一种甲基化发生在所有真核生物中，即在端部鸟嘌呤的第7位上加上一个甲基，仅仅拥有这样单一甲基的帽子0（cap0）。即使在单细胞真核生物中也发生这种甲基化反应。负责催化这种修饰反应的酶是鸟嘌呤-7-甲基转移酶；下一步是在第二位碱基的2’-O位置加上另一个甲基，此反应被另一个酶，2’-O-甲基转移酶催化，带有上述两个甲基的陈伟帽子1（cap1）。除单细胞生物之外，这是一种多数的帽子形式；加poly（A）的反应由poly（A）聚合酶所催化，它在mRNA的游离3’-羟基上加上200个腺苷酸。细胞核RNA和mRNA的poly（A）序列都与poly（A）结合蛋白想结合，许多真核生物内部有相关类型的蛋白质。19、What’sitsfunctionofpoly(A)andhowtouseitinexperiments？mRNA3'延伸的多聚腺苷酸经常被描述为poly(A)尾部，有这种特征的mRNA称为poly(A)+。poly(A)序列并非由DNA编码，在细胞核内它是在转录之后被加到RNA上的。poly（A）被特异的蛋白质PABP结合，有助于稳定mRNA，防止降解，作为核糖体的识别信号，使mRNA分子有效翻译。在试验中的应用：具有poly(A)的mRNA在oligo引物和反转录酶的作用下，可合成出双链cDNA。随后将它与质粒载体构成重组分子，并转化给大肠杆菌寄主细胞进行扩增。应用这种方法能够分离和扩增我们所期望研究的基因或DNA片段。20、5-FU抗癌机理5-FU，即5-氟尿嘧啶，胸苷酸合成酶抑制药，是尿嘧啶5位上的氢被氟取代的衍生物。5-FU在细胞内转变为5-氟尿嘧啶脱氧核苷酸，而抑制脱氧胸苷酸合成酶，阻止脱氧尿苷酸甲基化转变为脱氧胸苷酸，从而影响DNA