分子生物学 复习题目&答案.docx

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1、分子生物学 复习题目&答案 分子生物学 复习提纲 一名词解释 1、Ori：原核生物基因质粒的复制起始位点，是四个高度保守的19bp组成的正向重复序列 ARS：自主复制序列，是真核生物DNA复制的起点，包括数个复制起始必须的保守区。不同的ARS序列的共同特征是一个被称为A区的1bp的保守序列。 2、Promoter：启动子，转录起点，与基因表达启动有关的顺式作用元件，是结构基因的重要成分，它是位于转录起始位点5端上游区大约100200bp以内的具有独立功能的DNA序列，能活化RNA 聚合酶，使之与模板DNA准确地相结合并具有转录起始的特异性。 保守序列 原：-10，-35box 真：-TATA，

2、TCAbox 3、r-independent termination：不依赖r因子的终止，即转录终止时不依赖r因子的强终止，“一段反向互补的序列”+“一段富含T的区域”，没有任何其他因子的参与，核心酶也能在某些位点终止转录。原核，RNA转录的发夹结构；真核：AATAAA，12bp处 4、SD sequence：SD序列，原核核糖体小亚基识别位点，存在于原核生物起始密码AUG上游712个核苷酸处的一种47个核苷酸的保守片段，它与16S rRNA3端反向互补，所以可以将mRNA的AUG起始密码子置于核糖体的适当位置以便起始翻译作用。 Kozak sequence：存在于真核生物mRNA的一段序列，

3、核糖体能够识别mRNA上的这段序列，并把它作为翻译起始位点。 5、Operator：操纵基因，与一个或者一组结构基因相邻近，并且能够与一些特异的阻遏蛋白相互作用，从而控制邻近的结构基因表达的基因。 Operon：操纵子，是指原核生物中由一个或多个相关基因以及转录翻译调控元件组成的基因表达单元。操纵子=启动子+操纵基因+结构基因 6、Enhancer：增强子，特定组织中促进基因转录，能提高转录起始效率的一段DNA序列。可以位于转录起始点的5或3末端，而且一般与所调控靶基因的距离无关。 Silencer：沉默子，可降低基因启动子转录活性的一段DNA顺式元件。与增强子作用相反。 无方向，位置，距离的

4、限制；具组织特异性；不属于启动子；能调节基因的转录；P、E、S：顺式作用元件 7、cis-acting element ：顺式作用元件，存在于基因旁侧序列中能影响基因表达的DNA序列，包括启动子、增强子、调控序列和可诱导元件，本身不编码任何蛋白质，仅仅提供一个作用位点，与反式作用因子相互作用参与基因表达调控。 trans-acting factor：反式作用因子，核蛋白，DNA结合蛋白，核内蛋白，可使邻近基因开放或关闭，直接或间接地识别或结合在各类顺式作用元件核心序列上参与调控靶基因转录效率的蛋白质。具有三个功能结构域，即DNA结合域、转录结合域、结合其他结合蛋白的结构域。 8、Open re

5、ading frame (ORF)：开放式阅读框架，是结构基因的正常核苷酸序列，从起始密码子到终止密码子的阅读框可编码完整的多肽链，其间不存在使翻译中断的终止密码子。 9、Gene：基因，能被转录成RNA，转录处的RNA具有生物学功能。 10、DNA denaturation：DNA变性，DNA双链的氢键断裂，最后完全变成单链的过程。 Hyperchromatic effect：增色效应，在变性过程中，260nm紫外线吸收值先缓慢上升，当达到某一温度时骤然上升，称为增色效应。 DNA Melting temperature (Tm)：DNA融解温度，变性过程紫外线吸收值增加的中点称为融解温度。

6、生理条件下为8595。 11、RNA splicing：RNA的剪接，核小分子RNA形成剪接体，剪接信号为GUAG从mRNA前体分子中切除内含子，而使外显子拼接形成成熟mRNA的过程。 intron ：内含子，DNA中的非编码区。 exon：外显子，DNA中的编码区。 12、RNAi：RNA干涉，细胞内免疫，由dsRNA诱导产生的细胞内同源基因表达阻断，阻止外源病毒和核酸的入侵，阻断逆转作子的作用，即利用双链小RNA的高效、特异性降解细胞内同源mRNA，从而阻断体内靶基因表达，使细胞出现靶基因缺失表型的方法。 13、 polymerase chain reaction (PCR)：聚合酶链式反

7、应，指通过模拟体内DNA复制方式在体外选择性地将DNA某个特定区域扩增出来的技术，由高温变性9297、低温退火4555复性及适温延伸72+Taq酶，组成一个周期,循环进行,使目的DNA得以指数扩增。 14、Southern blot：DNA印迹杂交，指利用具有一定同源性的两条核酸单链在一定的条件下，可按碱基互补的原则形成双链，此杂交过程是高度特异的。由于核酸分子的高度特异性及检测方法的灵敏性，综合凝胶电泳和核酸内切限制酶分析的结果，便可绘制出DNA分子的限制图谱，此即DNA印迹杂交。 Northern blot：RNA印迹杂交，首先通过电泳的方法将不同的RNA分子依据其分子量大小加以区分，然后

8、通过与特定基因互补配对的探针杂交来检测目的片段。 Western blot：蛋白质印迹，采用聚丙烯酰胺凝胶电泳，检测物是蛋白质，“探针”是抗体，“显色”用标记的二抗。经过PAGE分离的蛋白质样品，转移到固相载体上，固相载体以非共价键形式吸附蛋白质，且能保持电泳分离的多肽类型及其生物学活性不变。以固相载体上的蛋白质或多肽作为抗原，与对应的抗体起免疫反应，再与酶或同位素标记的第二抗体起反应，经过底物显色或放射自显影以检测电泳分离的特异性目的基因表达的蛋白成分。 二简答和问答题 1、RNA的种类和功能 答：mRNA，信使RNA，功能就是把DNA上的遗传信息精确无误地转录下来，决定蛋白质的氨基酸顺序，

9、完成遗传信息传递过程。 tRNA，转运， 根据mRNA的遗传密码依次准确地将它携带的氨基酸连结起来形成多肽链。 rRNA，核糖体，一般与核糖体蛋白质结合在一起，形成核糖体。 反义RNA，与mRNA互补的RNA分子，从而抑制mRNA的翻译，参与基因表达的调控。与mRNA结合形成局部双链触发RNAi，关掉mRNA上的基因。 snRNA，核小分子RNA，是真核生物转录后加工过程中RNA剪接体的主要成分。 上述各种RNA分子均为转录的产物，mRNA最后翻译为蛋白质，而rRNA、tRNA及snRNA等并不携带翻译为蛋白质的信息，其终产物就是RNA。 gRNA，引导RNA，真核生物中参与RNA编辑的具有与

10、mRNA互补序列的RNA。 RNAi 2、DNA半保留和半不连续复制 答：半保留复制即母链DNA解开为两股单链，各自作为模板按碱基互补配对原则，合成与模板互补的子链。子代细胞的DNA一股单链从亲代完整地接受过来，另一股单链则完全重新合成。 半不连续复制是由于DNA双螺旋的两股单链是反向平行，一条链的走向为53,另一条链为35,DNA的两条链都能作为模板以边解链边复制方式，同时合成两条新的互补链。但是，所有已知DNA聚合酶的合成方向都是53，所以在复制是，一条链的合成方向和复制叉前进方向相同，可以连续复制，称为前导链；另一条链的合成方向与复制叉前进方向相反，不能顺着解链方向连续复制，必须待模板链

11、解开至足够长度，然后从53生成引物并复制子链。延长过程中，形成冈崎片段，要等待下一段有足够长度的模板，再次生成引物而延长，然后连接起来，这条链称滞后链。因此就把前导链连续复制，随从链不连续复制的复制方式称为半不连续复制。 1、 拓扑异构酶 解开超螺旋，磷酸戊糖骨架 2、解螺旋酶 3、DNA结合蛋白 形成空间位阻，保持单链状态 引物酶(提供复制RNA的引物) 4、延伸 DNA聚合酶 53DNA聚合酶 35DNA外切酶 校正 DNA聚合酶 53DNA聚合酶 35DNA外切酶 53DNA外切酶 5、nick连接酶，连接磷酸戊糖骨架 3、端粒酶的工作原理 答：原核生物的染色体是环状的，其5最末端岗崎片

12、段的RNA引物被降解后可借助另半圈DNA链向前延伸来填补。但真核生物线性DNA在复制后，不能填补5末端的空缺，从而会使5末端序列因此而缩短。真核生物通过形成端粒结构来解决此问题，复制使端粒5末端缩短，而端粒酶可外加重复单位到5末端上，结果便是维持端粒一定的长度。 端粒酶是一种含有RNA链的逆转录酶，它以所含的RNA引物为模板来合成DNA端粒结构。端粒酶可结合到端粒的3末端上，RNA引物的5末端识别DNA的3末端碱基并相互配对，以RNA链为模板使DNA链延伸，合成一个重复单位后 ，酶再向前移动一个单位。合成结束后，端粒的3单链末端折回作为引物，合成其互补链。 4原核DNA复制过程中遗传信息的保真

13、机制 答：pol和pol的35核酸外切酶活性矫正； 复制后的二次矫正，复制叉的新链GATC没有甲基化，与母链区别，新链优先切除。 考研 5*原核和真核复制，mRNA转录，蛋白翻译，基因表达调控的异同 答：复制： 原核生物与真核生物DNA复制共同的特点： 分为起始、延伸、终止三个过程； 必须有提供3羟基末端的引物； 亲代DNA分子为模板，四种脱氧磷酸核苷(dNTP)为底物，多种酶及蛋白质 ：DNA拓扑异构酶、DNA解链酶、单链结合蛋白、引物酶、 DNA聚合酶、RNA酶以及DNA连接酶等； 一般都为半保留复制、半不连续复制； 碱基互补配对 原核生物与真核生物DNA复制不同的特点： 真核生物为线性D

14、NA，具有多个复制起始位点，形成多个复制叉，DNA聚合酶的移动速度较原核生物慢。原核生物一般为环形DNA，具有单一复制起始位点。 真核生物DNA复制只发生在细胞周期的S期，一次复制开始后在完成前不再进行复制，原核生物多重复制同时进行。 真核生物有多个复制子ARS大小不一且并不同步。原核生物只有一个复制子Ori。 真核生物有五种DNA聚合酶，需要Mg2+激活。主要复制酶为DNA聚合酶，引物由DNA聚合酶合成。原核生物只有三种，主要复制酶为DNA聚合酶III。 真核生物末端靠端粒酶补齐，而原核生物以多联体的形式补齐。 真核生物冈崎片段间的RNA引物由核酸外切酶MF1去除，而原核生物引物由DNA聚合

15、酶I去除。 ：真：S期复制；原：端粒复制 mRNA转录： 原核生物与真核生物转录共同的特点： RNA转录的一般过程：.模板识别转录起始通过启动子转录的延伸终止； 转录的原料:RNA聚合酶、双链DNA模板、 NTPs 、辅助因子； 转录的方向:53 转录中模板上的信号 (保守序列)：启动子( promotor), 终止子( terminator)，调控序列( 操纵子 operator, 增强子 enhancer )； 不对称转录 原核生物与真核生物mRNA转录不同的特点： 真核生物转录起始,延伸, 终止都需要因子的帮助； 原核的启动子为-10box和-35box，真核为TATAbox/GCbox

16、； 真核生物要进行5加帽(转录早期进行30 nt)、3加尾(前体mRNA3加polyA)、切除内含子、编辑和修饰； 原核生物mRNA, tRNA, rRNA 都由同一种RNA聚合酶转录；而真核是三种不同的酶； 原核生物转录终止是依靠终止子，真核生物是终止信号，在AATAAA下游0.5-2kb处终止； 原核的是边转录边翻译；真核是分开的。 蛋白质翻译： 原核生物与真核生物蛋白质翻译的共同特点： 都分三步进行，即翻译的起始、肽链的延伸、肽链的终止及释放； 蛋白质生物合成体系：mRNA、核糖体、aa、tRNA、氨基酰-tRNA合成酶、起始因子、延长因子和终止因子； aa的活化与搬运：AA-tRNA

17、蛋白质前体的加工折叠 蛋白的定向转运 蛋白的降解 原核生物与真核生物蛋白质翻译不同的特点： 翻译起始核糖体识别序列原核是SD序列且有多个，真核是先通过3polyA上的结合蛋白，5Cap序列上的帽结合蛋白，形成起始复合物：40s-mRNA-Met-tRNAimet，帮助核糖体找到mRNA，再通过Kozak序列找到翻译起始AUG进入P位。 原核是转录与翻译相耦联，故翻译也在细胞核内，而真核翻译在细胞核外。 原核翻译起始tRNA为fMet-tRNAfMet ，真核为Met-tRNAiMet。 N末端的甲酰甲硫氨酸或甲硫氨酸+真核翻译有复杂的后加工系统，如 糖基化、磷酸化-去磷酸化等，原核无 二硫键的

18、形成 多聚蛋白前体的切割，切除新生肽链中非功能片段，信号肽的处理 蛋白质剪接，除去蛋白质内含子 基因表达调控： 原核生物与真核生物基因表达调控相同的特点： 表达为多层次，以转录水平为主。 原核生物与真核生物基因表达调控不同的特点： 原核是以操纵子进行转录的调控，真核是受单基因控制。 原核生物调控在2个水平，真核在五个水平进行基因表达调控。 真核生物中有选择性剪接，原核没有。 原核的基因表达主要受环境因素、营养状况，真核是受激素水平、发育阶段等调控。 6、PCR与细胞内DNA复制的异同 相同点：原料都是四种脱氧核苷酸、模板、都需要引物、，都遵循碱基互补配对原则，半保留复制。 不同点： 环境 酶

19、解开DNA 双链的方式 引物 步骤 大小 起点 复制叉 需要人工合成的引物，DNA合成仪，自己合成引物成分，RNA，最最后还保留着的 后被酶切，由引物酶合成 变性退火延伸 一般只复制引物以内的片段 由引物决定 无 解旋起始延伸结束 整个基因组 原核Ori、真核ARS 半不连续 PCR技术 体外复制， 加热，90摄氏度左右 主要是DNA聚合酶 、引物酶 热循环 DNA生物复制 体内，常温，温和的环境 DNA解旋酶，DNA聚合酶， DNA连接酶等各种酶 常温，酶解聚 7、Southern blot, Northern blot, Western blot三种分子生物学技术差异 答： 名称 检测对象

20、 探针 检测原理 处理过程 用途 Southern DNA blot Northern RNA blot Western blot 蛋白 标记单链核 核酸复性中 琼脂糖电泳 基因检测 酸 碱基配对专 后转膜 一性 标记单链核 核酸复性中 变性琼脂糖 基因表达的 酸 碱基配对专 电泳后转膜 检测 抗原抗体 SDS-PAGE 基因表达产 特异性结合 后转膜 物蛋白 的检测 8、复制，转录，翻译，调控中的各种保守序列及其功能 复制 Ori：原核生物复制起点 ARS：真核生物复制起点 转录 启动子：决定转录方向及模板链 、转录效率 操纵子：将转录与翻译相耦联 终止子：终止转录 翻译 SD序列：原核生物

21、翻译起始，SD序列的顺序及位置对翻译都有影响。 Kozak序列：真核生物翻译起始 调控 转录水平调控：增强子：作用于启动子，提高转录活性 沉默子：作用于启动子，降低转录活性 9、乳糖操纵子和色氨酸操纵子(包括的衰减子)的工作原理 答：乳糖操纵子 G，cAMP，乳糖操纵子没有工作； 停滞期，有乳糖，G，cAMP，诱导乳糖 操纵子工作，mRNA转录蛋白质翻译需要一定 的时间； 开始利用乳糖。阻遏蛋白封闭转录时，CAP 不发挥作用，不转录，如 没有CAP加强转录，即使阻遏蛋白从P上解聚 仍无转录活性 G/乳糖共存时，细菌优先利用G，G可降低 cAMP浓度，阻碍其与CAP结合，从而抑制转录 lac操纵

22、子强诱导作用需要乳糖又缺乏G 乳糖操纵子是个弱启动子，包括3个结构基因：Z、Y和A，以及启动子、控制子和阻遏子等。 乳糖操纵子负控诱导模式：无诱导物时，Lac基因转录产生阻遏物单体，结合形成同源四体，Lac同源四体与操纵区DNA相结合，阻遏基因转录。基因不表达。当有诱导物时，诱导物使Lac变成不能与O区相结合的非活化形式，RNA聚合酶就可以与Lac启动子区相结合，起始转录基因。mRNA被转录成三个蛋白质，即-半乳糖苷酶、-半乳糖苷透过酶、-半乳糖苷乙酰基转移酶。乳糖操纵子是个弱启动子，-35box与原核启动子与相应的共同序列相差甚大，因此才需要CAP-cAMP进行正调控；如果是强启动子，则不需

23、要正调控，但这种情况会是的即使G存在，乳糖操纵子也一样运作。在葡萄糖和乳糖都存在的情况下，大肠杆菌利用葡萄糖，是因为葡萄糖可降低cAMP浓度，阻碍其与CAP结合，而cAMP-CAP是激活Lac的重要组成部分，Lac启动子表达受阻，就没有-半乳糖苷酶活性。不能利用乳糖。所以说lac操纵子强的诱导作用既需要乳糖又需缺乏葡萄糖） 色氨酸操纵子 色氨酸操纵子调控作用主要有三种方式:阻遏作用、弱化作用以及终产物Trp 对合成酶的反馈抑制作用。 阻遏作用:trp操纵子转录起始的调控是通过阻遏蛋白实现的。在有高浓度Trp存在时,阻遏蛋白- 色氨酸复合物形成一个同源二聚体,并且与色氨酸操纵子紧密结合,因此可以

24、阻止转录。当Trp 水平低时,阻遏蛋白以一种非活性形式存在,不能结合DNA。在这样的条件下, trp操纵子被RNA聚合酶转录,同时Trp 生物合成途径被激活。 弱化作用: trp操纵子转录终止的调控。在trp operon,前导区的衰减子有4段特殊的序列，可形成不依赖因子的转录终止信号 终产物Trp 对合成酶的反馈抑制作用 由于基因表达必然消耗一定的能源和前体物,相对于阻遏和弱化作用,反馈抑制作用更为经济和高效。 三分析题 1SDS-PAGE和双向电泳的原理 SDS-PAGE是利用SDS(带负电)和还原剂破坏蛋白的高级结构, 同时SDS与蛋白定量结合, 消除蛋白之间的电荷差异,使得蛋白的迁移率

25、主要依赖分子量 (分子小跑得快) .加上不连续电泳，即 上层为浓缩胶,可将样品压缩到同一起跑线, 下层为分离胶; 可获得更高的分辨率.再用考马斯亮蓝进行染色.即可进行蛋白分子量的测定、蛋白浓度的测定、蛋白的鉴定。 双向电泳是蛋白质组学中对蛋白质组进行研究的主要分离方法，同时能分离成百上千种蛋白质。蛋白质在第一向根据电荷的不同，第二向根据分子量的不同进行分离。分离后对蛋白质进行染色，根据实际分析情况，分别进行考马斯亮兰染色、银染或荧光染色。 2顺式作用元件工作的原理 答：要与反式作用因子作用，才能促进基因表达，而反式作用因子在DNA水平和转录水平上作用，且具有组织特异性。 增强子(沉默子)特点

26、无方向, 位置, 距离的限制; 具有组织、细胞特异性, 无基因特异性; 有时两者可相互转换 不属于启动子, 能调节基因的转录； 增强子之间同源性较低，但存在一个共同的核心保守序列 5 GTGAAG 3。 3DNA序列与蛋白功能非线形关系 答：基因具有强大的容错机制 密码子的简并性，即使DNA错配发生在编码区也不会影响蛋白的表达。 真核生物存在不表达蛋白的内含子 基因间隔区、非编码区等变异，不引起蛋白的变化。 变异发生在蛋白质的非功能区，不影响蛋白质的功能。 4PCR的原理，包括它的特异性 答：以dNTP为反应原料，靶序列为模板，按碱基配对与半保留复制原理，合成一条新的与模板DNA链互补的半保留

27、复制链重复循环变性-退火-延伸三过程，就可获得更多的“半保留复制链”。 关于特异性是引物设计的特异性，使引物能和模版上的特定片段配对，在最优条件下特异扩增。退火温度的不合适，也会出现非特异条带。引物与模板结合的温度，应尽量高一些 5Western blot的原理，包括二抗工作的原理 答：利用抗原抗体特异性结合，再用二抗作为探针去检测蛋白。即先用SDS-PAGE得到蛋白1，通过转膜，再用蛋白1的Ab1与之结合，再用带着HRP的Ab2去识别一抗。再显色检测结果。 SDS-PAGE转膜一抗找抗原二抗找一抗 6DNA变性中的增色效应与OD值测DNA含量的关系 答：在同等条件下，DNA变性的增色效应越明显，则用OD值所测DNA含量越大。 变性中OD 单链与双链的OD值相等 同一室温下 浓度高，体积多 双链DNA多 7.衰减子工作的必要条件 答：真核中没有衰减子，原核转录与翻译偶联，且速率大致相等； 结构基因的翻译与前导序列的翻译无关。 反式作用因子结构域的模式 DNA结合域：(1) 锌指结构(2) 螺旋-转角-螺旋(HTH)(3) 亮氨酸拉链(4) 螺旋-环-螺旋(HLH)(5) 碱性螺旋 转录活化结构域：(1) 酸性-螺旋结构域(2) 富含谷氨酰胺结构域(3) 富含脯氨酸结构域