分子生物学复习题.docx

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分子生物学复习题

一．名词解释：

1.基因（gene）:

DNA分子中含有特定遗传信息的一段核苷酸序列，是遗传物质的最小功能单位。

2.端粒酶（Telomerase）:

端粒酶是参与真核生物染色体末端的端粒DNA复制的一种核糖核蛋白酶。

由RNA和蛋白质组成，其本质是一种逆转录酶。

它以自身的RNA作为端粒DNA复制的模版，合成出富含脱氧单磷酸鸟苷DeoxyguanosineMonophosphate（dGMP）的DNA序列后添加到染色体的末端并与端粒蛋白质结合，从而稳定了染色体的结构。

3.假基因（pseudogene）:

与正常基因结构相似，但没有正常功能的DNA序列

4.Alu序列家族（Alufamily）:

Alu重复序列是哺乳动物基因组中SINE家族的一员，约有50万份拷贝。

由于这种DNA序列中有限制性内切核酸酶Alu工的识别序列AGCT，所以称为Alu重复序列。

Alu序列两端各有一个正向重复序列，末端有一个poly（A）尾。

5.断裂基因（brokengene）:

编码某一RNA的基因中有些序列并不出现在成熟的RNA序列中，成熟RNA的序列在基因中被其他的序列隔开

6.重叠基因（overlappinggene）:

是指两个或两个以上的基因共有一段DNA序列，或是指一段DNA序列成为两个或两个以上基因的组成部分。

7.变性（denaturation）:

DNA双螺旋区的氢键断裂，使双螺旋的两条链完全分开变成单链，这一链分离的过程叫做变性。

8.复性（renaturation）:

变性DNA在适当条件下，两条彼此分开的链又可以重新地合成双螺旋结构的过程（退火）。

9.C值矛盾（C-valueparadox）:

在真核生物中，每种生物的单倍体基因组的DNA总量总是恒定的，称为C值,形态学的复杂程度与C-值的不一致称为C值矛盾.

10.中心法则（centraldogma）:

指遗传信息从DNA传递给RNA，再从RNA传递给蛋白质，即完成遗传信息的转录和翻译的过程。

也可以从DNA传递给DNA，即完成DNA的复制过程。

这是所有有细胞结构的生物所遵循的法则。

11.增色效应（hyperchromiceffect）:

指在DNA变性的过程中，他在260nm的吸收值先是缓慢上升，达到某一温度时及骤然上升.

12.半保留复制（semiconservativereplication）:

在DNA复制时，子代双链DNA中，一条链来自亲代，另一条链是新合成的互补链，这种方式称半保留复制。

13.复制叉（replicationfork）:

复制开始，在复制起点形成的一个特殊的叉形结构，是复制有关的酶和蛋白质组装成复合物和新链合成的部位，这个部位称为复制叉。

14.引发酶（primase）:

为DNA复制中引物-RNA的合成酶，狭义的引发酶是指大肠杆菌dnaG遗传因子的产物。

15.复制子（replicon）:

是DNA复制时从一个DNA复制起点到复制终止的一段区域，能够独立地进行复制。

16.半不连续复制（semidiscontinuousreplication）:

DNA双链复制时，一条链是连续合成的,另一条链是不连续合成的,这种前导链的连续复制和后随链的不连续复制方式称DNA的半不连续复制。

17.先导链（leadingstrand）:

又称前导链，是在复制叉处从5'→3'进行连续合成的一条子链。

18.后随链（laggingstrand）:

又称滞后链，复制方向与复制叉的方向相反,后随链的合成要等前导开始合成从而将其模板链暴露出来后,才得以进行。

后随链上先合成了不连续的冈崎片段,然后在DNA聚合酶I的催化下切除RNA引物,同时填补切除RNA后的空隙,再在DNA连接酶的作用下,将冈崎片段连接成一条连续的DNA单链。

19.DNA复制的转录激活（transcriptionactivation）:

DNA复制起始时通过RNApolymerse的转录过程而解开局部的双链。

20.夹子装置器（clamploader）:

又称为ϒ-复合物，主要功能是帮助β亚基夹住DNA，并有增强核心酶活性的作用。

21.DNA连接酶（DNAligase）:

是将DNA双链上的两个缺口同时连接起来的酶。

若双链DNA中一条链有切口,一端是3′-OH,另一端是5′-磷酸基,连接酶可催化这两端形成磷酸二酯键，而使切口连接的酶。

22.SSB:

单链结合蛋白，稳定已被解开的DNA单链，阻止复性和保护单链不被核酸酶降解。

23.DnaA:

引发体的部分组成，辨认复制起始点。

24.DnaB:

引发体的部分组成，与DnaC相互作用，解螺旋作用。

25.DnaC:

引发体的部分组成，与DnaB相互作用，使DnaB蛋白组装到复制起始点上。

26.回环模型（）:

滞后链绕酶一圈形成的环形，使得滞后链和前导链朝着同一方向沿复制叉进行。

转录（transcription）:

是指以DNA为模板，在依赖于DNA的RNA聚和酶催化下，以4中NTP（ATP.CTP.GTP和UTP）为原料，合成RNA的过程。

27.转录单位（transcriptionunit）:

从启动子到终止子

28.模板链（templatestrand）:

又称反义链,指作为模板进行RNA转录的链

29.编码链（codingstrand）:

又称有义链,指不作模板的DNA单链

30.转录泡（transcriptionalbubble）：

在转录时RNA聚合酶Ⅱ（RNAPⅡ）与DNA模板结合，会形成一个泡状结构，成为转录泡。

31.RNA聚合酶（RNApolymerase）：

以一条DNA链或RNA为模板催化由核苷-5′-三磷酸合成RNA的酶。

是催化以DNA为模板template）.三磷酸核糖核苷为底物.通过磷酸二酯键而聚合的合成RNA的酶。

.C端结构域（CTD）：

RNApolⅡ的大亚基中有C末端结构域。

CTD中含一保守氨基酸序列的多个重复Tyr－Ser－Pro－Thr－Ser－Pro－SerC端重复七肽。

32.启动子（promoter）:

是指DNA分子上被RNA聚合酶识别并结合形成起始转录复合物的区域，它还包括一些调节蛋白因子的结合位点

33.上游（upstream）：

转录起点上游的序列，是调控区，与转录的方向相反。

34.下游（downstream）：

转录起点下游的区域，是编码区，与转录的方向一致。

35.转录起点（transcriptionalstartingpoint）：

＋1位点，RNA聚合酶的转录起始位点，起始NTP多为ATP或GTP。

35.核心启动子（corepromoter）：

RNA聚合酶能够直接识别并结合的启动子。

36.上游激活序列（UAS）：

TATA框上游的保守序列称为上游启动子元件或上游激活序列。

37.终止子（terminator）：

在转录的过程中，提供转录终止信号的RNA序列。

38.抗终止子（antitermination）：

有的蛋白因子能作用于终止序列，减弱或取消终止子的作用，称为抗终止作用，这种蛋白因子就称为抗终止因子。

/引起抗终止作用的蛋白质。

A：

核内不均一RNA，是存在于真核细胞核中的不稳定，大小不均一的一组高分子RNA的总称。

择性剪接（alternativesplicing）：

一个hnRNA（pre-mRNA）转录本，通过外显子的剪.接.重组，产生多个成熟的mRNA的机制。

.41.组成性剪接（constitutivesplicing）：

一个基因的转录产物通过剪接只能产生一种成熟的mRNA.它和选择型剪接的区别是后者可以产生多种成熟mRNA。

42.GU-AG规则：

这是一条与真核生物蛋白质编码基因相关的规则，说的是RNA内含子序列5'端的起始两个核苷酸总是5'-GU-3'，并且其3'端的最后两个核苷酸总是5'-AG-3'

43.剪接体（splicesome）：

在剪接过程中形成的剪接复合物称为剪接体,剪接体的主要组成是蛋白质和小分子的核RNA（snRNA）。

复合物的沉降系数约为50～60S,它是在剪接过程的各个阶段随着snRNA的加入而形成的。

44.Anticodon（）:

指tRNA反密码子环中的三个核苷酸的序列，在蛋白质合成过程中通过碱基配对，识别并结合到mRNA的特殊密码上。

45.顺式作用组件（ciselement）:

具有调节功能的特定DNA序列，只能影响同一分子中相关基因的表达，位于受调控的DNA编码区段的上.下游。

与基因表达调控有关的顺式作用元件主要有启动子.增强子和沉默子。

46.反式作用因子（transfactor）:

是指能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，当发生突变时，将影响不同染色体上等位基因的表达。

47.阻遏蛋白（repressor）:

阻遏蛋白是基于某种调节基因所制成的一种控制蛋白质，在原核生物中具有抑制特定基因（群）产生特征蛋白质的作用。

48.操纵子（operon）:

指包含结构基因.操纵基因以及启动基因的一些相邻基因组成的DNA片段，其中结构基因的表达受到操纵基因的调控。

49辅阻遏物（corepressor）:

在可阻遏系统中，产生阻遏作用的小分子物质则叫做辅阻遏物

50.CAP:

环腺苷酸（cAMP）受体蛋白CRP（cAMPreceptorprotein），cAMP与CRP结合后所形成的复合物称激活蛋白CAP（cAMPactivatedprotein）

51.弱化子（Attenuator）:

当trp操纵子的mRNA合成起始以后，除非培养基中完全没有色氨酸，转录总是仅产生—个140个核苷酸的RNA分子即终止。

这个区域称为衰减子或弱化子。

52..增强子（enhancer）:

指增加同它连锁的基因转录频率的DNA序列。

增强子是通过启动子来增加转录的。

有效的增强子可以位于基因的5’端,也可位于基因的3’端,有的还可位于基因的内含子中。

53.沉默子（silencer）:

与基因表达负调控的一种元件，当其结合特异蛋白因子时，对基因转录起阻遏作用。

54..绝缘子（insulator）:

长约几百个核苷酸对,是通常位于启动子同正调控元件（增强子）或负调控因子（为异染色质）之间的一种调控序列。

绝缘子本身对基因的表达既没有正效应,也没有负效应,其作用只是不让其他调控元件对基因的活化效应或失活效应发生作用。

55.锌指结构（zincfinger）:

由肽链的保守序列中的一对组氨酸加一对半胱氨酸（His2／Cys2）或2对半胱氨酸（cys2／cys2）与一个锌离子形成配位键，这些氨基酸对之间的多肤链成环状突出并折迭成指形结构，多个指结构常串联重复。

锌指族转录因子以二聚体形式同DNA上的顺式调控元件结合。

56.RNA干扰（RNAinterference,RNAi）是指在进化过程中高度保守的.由双链RNA（double-strandedRNA，dsRNA）诱发的.同源mRNA高效特异性降解的.

57.转座子（transposon）

简答题

1.真核基因组的哪些参数影响C0t1/2值？

答：

C0t1/2值受基因组大小和基因组中重复DNA的类型和总数影响。

2.大肠杆菌染色体的分子质量大约是×109Da，核苷酸的平均分子质量是330Da，两个邻近核苷酸对之间的距离是，双螺旋每一转的高度（即螺距）是，请问：

（1）该分子有多长？

答：

1碱基=330Da，1碱基对=660Da碱基对××106kb

染色体DNA的长度××

（2）该DNA有多少转？

答：

转数×106××105

3.请列举可以在线性染色体的末端建立线性复制的三种方式。

（1）染色体末端的短重复序列使端粒酶引发非精确复制。

（2）末端蛋白与模板链的5'端共价结合提供核苷酸游离的3'端

（3）通过滚环复制，DNA双链环化后被切开，产生延伸的3'-OH端

4．在DNA聚合酶III催化新链合成以前发生了什么反应？

答：

DnaA（与每9个碱基重复结合，然后使13个碱基解链）.DnaB（解旋酶）和DnaC（先于聚合酶III与原核复制起点相互作用。

后随链复制需要引发体完成的多重复制起始，引发体由DnaG引发酶与多种蛋白质因子组成。

5．大肠杆菌被T2噬菌体感染，当它的DNA复制开始后提取噬菌体的DNA，发现一些RNA与DNA紧紧结合在一起，为什么？

答：

该DNA为双链并且正在进行复制。

RNA片段是后随链复制的短的RNA引物。

6．描述滚环复制过程及其特征。

7．简述E.ColiDNA复制起始的主要步骤。

⑴DNA合成在复制起点（oriC）的起始，Primase（引物酶）合成RNA引物。

⑵DNAhelicase（DNA解旋酶）打开DNA双链，SSB结合单链DNA,DNAGyrase（DNA促旋酶）引入负螺旋，减少正螺旋。

⑶在DNA聚合酶III作用下,5’-3’合成前导链和后随链前体片段（冈崎片段）。

⑷在DNA聚合酶I作用下，去除后随链前体片段5’端RNA引物，后随链前体片段间的缺口由DNAligase连接，形成完整的后随链。

8．比较原核生物和真核生物DNA复制的不同点。

共同点

（1）DNA的半保留复制即在DNA复制过程中.碱基间氢键首先断裂.双螺旋解旋和分开.每条链分别作为模板.按碱基配对原则合成其互补链.从而形成两个新的双链分子.因新形成的DNA分子中.各保留一条亲代的DNA单链.故名半保留复制.也因此保证了遗传信息的稳定性.此假说最先由Waston和Crick提出.后经Meselson.Stahl（1957）设计的氯化铯密度梯度离心实验.以及Taylor（1957）.Cairns（1963）的放射自显影实验所证实.现已为大家所公认.成为原核生物和真核生物DNA复制的普遍规律.

（2）DNA的半不连续复制1968年日本学者冈崎等提出了DNA半不连续复制的模型.后又用同位素标记技术.令人信服地解释了两条互补反向平行的DNA单链是如何同时作为模板进行复制的.他认为.在DNA复制过程中.一股模板上DNA的合成是连续的,另一模板上DNA链的合成是不连续的.是首先合成较短的DNA片段（即冈崎片断）.然后再由连接酶连成大片段.同时.不连续合成的这条链总是落后于连续合成的那条链.称为滞后链,连续合成的链称为前导链.前导链前进的方向与复制叉前进方向相同,滞后链合成方向与复制叉前进方向相反.因此.DNA聚合酶的反应方向始终保持5′-3′.

（3）DNA复制的起始.延伸和终止许多实验表明.DNA的半保留复制是从DNA分子的特定位点开始的.即复制原点（用ori或o表示）.现已证明.除fd组噬菌体外.许多生物的复制原点都是富含A-T的区段.由于此区段的键能较低.易于形成瞬时单链.便于单链结合蛋白与之结合.

不同点

1）原核生物基因组DNA有1个复制子.真核生物有多个复制子

2）原核生物比真核生物DNA复制速度快

3）原核生物引物由引酶催化合成的.真核生物引物由DNA聚合酶α催化合成的

4）原核生物与真核生物DNA聚合酶不同

5）真核生物端粒DNA的合成由端粒酶催化合成的.原核生物不存在这种情况.

9．保证DNA复制忠实性和蛋白质翻译忠实性的因素分别有哪些？

⑴DNA复制的复杂性保证了复制的高度忠实性。

复制时，每个碱基对错配频率为10-9~10-10，是高保真系统。

新DNA链合成时需引物，引物后又要切除，再以DNA链取代，DNA聚合酶在合成时还有校对功能，每引入一个核苷酸都要复查一次，未核实则不能继续进行聚合反应。

在复制过程中还有许多辅助蛋白，就至少有15种。

复制叉的复杂结构进一步提高复制准确性。

DNA复制还存在正调控和负调控，调控分子可以是蛋白质，也可以是RNA。

⑵保证蛋白质翻译忠实性的因素

①氨基酸活化成为氨基酰-tRNA的过程由氨基酰-tRNA合成酶催化，该酶对底物氨基酸和tRNA都有高度特异性，此外还有校正活性即将任何错误的氨基酰-AMP-E或氨基酰-tRNA的酯键水解，再换上与密码子相对应的氨基酸。

这样使氨基酰-tRNA分子中tRNA的反密码子通过碱基配对识别mRNA分子上的密码子，使氨基酸按mRNA信息的指导“对号入座”，保证了从核酸到蛋白质的遗传信息传递的准确性。

②核糖体对氨基酰-tRNA的进位有校正作用。

只有正确的氨基酰-tRNA能发生反密码子-密码子适当配对而进入A位。

反之，错误的氨基酰-tRNA因反密码子-密码子配对不能及时发生而从A位解离。

这是维持蛋白质生物合成的高度保真性的另一重要机制。

10.试比较原核和真核细胞的mRNA的异同.

⑴原核生物

①原核生物mRNA的半衰期短。

②许多原核生物mRNA以多顺反子形式存在。

③其5’端无帽子结构，3’端没有或只有较短的poly（A）。

④原核细胞mRNA（包括病毒）有时可以编码几个多肽。

⑤原核生物常以AUG（有时GUG，甚至UUG）作为起始密码子

⑵真核生物：

①其5’端存在帽子结构。

②绝大多数真核生物mRNA具有poly（A）尾巴。

③其RNA最多只能编码一个多肽。

④真核生物几乎永远以AUG为起始密码子。

11.以为例，说出Prok.启动子结构及各部分功能。

答：

启动子由两个部分组成：

上游部分—CAP-cAMP结合位点（基因表达调控的正控制位点）CAP：

降解物基因活化蛋白，环腺苷酸（cAMP）的受体蛋白下游部分—RNApol的进入（结合）位点，－35~－10，包括识别位点和结合位点

1）-35序列，位于复制起点上游35个核苷酸处的6核苷酸序列，能被RNA聚合酶全酶识别并结合。

其中，σ亚基在识别中起关键作用。

2）-10序列，位于-10处的6核苷酸序列（TATAAT），能使RNA聚合酶识别DNA双链中的反义链，确保转录的链和方向无误。

12.真核生物的RNA聚合酶是如何区分的?

有几类?

分别转录哪些RNA?

根据对α-鹅膏蕈碱的敏感性不同而分三类：

RNApolⅠ：

最不敏感（动.植.昆）RNApolⅡ：

最敏感RNApolⅢ：

不同种类的敏感性不同

转录产物：

RNApolⅠ：

核仁活性所占比例最大转录rRNA（.18S.28S）

RNApolⅡ：

核质主要负责hnRNA.snRNA的转录

hnRNA（mRNA前体，核不均一RNA）snRNA（核内小分子RNA）

RNApolⅢ：

核质负责tRNA.5SrRNA.Alu序列和部分snRNA

13.真核生物有几种启动子,具体说明其特点?

14.帽子的种类。

帽子0（Cap-0）m7GpppXpYp-------（共有）m7GN7—甲基鸟苷

帽子1（Cap-1）m7GpppXmpYp--------第一个核苷酸的2’-O位上产生甲基化（AN6位甲基化）

帽子2（Cap-2）m7GpppXmpYmp第二个核苷酸的2’-O位上产生甲基化（A.G.C.U）

15.剪接体由哪些成分组成？

试述剪接过程中各组分的组装过程及其剪接机制。

剪接体：

是以五个不同的小核核糖核酸以及不下于一百个蛋白质所组成的大型核糖核酸蛋白质复合物，称为小核核糖蛋白。

剪接体剪接及自剪接涉及两个步骤的生物化学过程。

两个步骤均需要在RNA间进行转酯反应。

但是tRNA剪接则没有交醋化/转酯化过程。

剪接体及自剪接交酯化反应的发生有特定的次序。

首先，一个在内含子的特定“剪接分支位点”核苷酸会与这个内含子的第一个核苷酸产生转酯化反应，形成两个RNA分子，一个是“内含子套索”另一个则是内含子前的外显子。

第二，第一个外显子最后的核苷酸会与第二个外显子的首个核苷酸产生转酯化反应，连接外显子并释放内含子套索。

16.原核生物与真核生物启动子的主要差别？

原核生物

TTGACA---TATAAT------起始位点

-35-10

真核生物 

增强子---GC---CAAT----TATAA—5mGpp—起始位点

-110-70-25

17.试证明一个基因中只有一条DNA链作为模板被转录。

18.有一个被认为是mRNA的核苷酸序列，长300个碱基，你怎样才能：

（1）证明此RNA是mRNA而不是tRNA或rRNA。

（2）确定它是真核还是原核mRNA。

19.详述怎样加工才能使真核生物mRNA成熟

一.首.尾修饰

1.5’端加帽成熟真核生物mRNA,其结构5’端形成-m7GpppmXpYp-帽子结构

2.3’端加尾多数真核生物mRNA3’端都有多聚（A）尾，长约100－200个核甘酸。

二.真核生物mRNA的剪接

剪接就是在细胞核中，除去hnRNA中的内含子，并在连接酶的作用下，将外显子各部分连接起来的过程。

此过程有如下特点：

（1）mRNA前体的剪切部位是在内含子末端的特定部位。

已发现大多数内含子都以GU为5'端的起始，而其末端则为AG-OH-3’。

因此把5'GU.....AG-OH-3'称为剪接接口（splicingjunction）或边界序列。

剪接后，GU或AG不一定被剪除掉。

（2）套索结构的形成及剪接剪接过程分两步反应进行。

A.按AKlessing的模式，内含子弯曲成套索状，形成套索RNA（larialRNA）。

B.内含子以套索形式被剪切下来，外含子相连接。

（3）剪接体的形成剪接体（spliceosome）是由几种非特异小核核糖核蛋白（UsnRNP）与mRNA前体结合而成。

UsnRNP是一族snRNA,参与剪接作用的有多种UsnRNP。

20.何谓RNA编辑？

RNA编辑生物学意义如何?

RNA编辑：

指基因转录产生的mRNA分子中，由于核苷酸的缺失，插入或置换，基因转录物的序列不与基因编码序列互补，使翻译生成的蛋白质的氨基酸组成，不同于基因序列中的编码信息现象。

RNA编辑具有重要的生物学意义：

.校正作用；调控翻译；扩充遗传信息

1）形成/删除AUG,UAA,UAG,UGA…

2）改变codon信息

3）扩大编码的遗传信息量较大程度地改变了DNA的遗传信息，使该基因的DNA序列仅是一串简略意义模糊的序列或称为隐秘基因.模糊基因

4）中心法则的发展

21．遗传密码有什么特点?

（1）密码无标点：

从起始密码始到终止密码止，需连续阅读，不可中断。

增加或删除某个核苷酸会发生移码突变。

（2）密码不重叠：

组成一个密码的三个核苷酸只代表一个氨基酸，只使用一次，不重叠使用。

（3）密码的简并性：

在密码子表中，除Met.Trp各对应一个密码外，其余氨基酸均有两个以上的密码，对保持生物遗传的稳定性具有重要意义。

（4）变偶假说：

密码的专一性主要由头两位碱基决定，第三位碱基重要性不大，因此在与反密码子的相互作用中具有一定的灵活性。

（5）通用性及例外：

地球上的一切生物都使用同一套遗传密码，但近年来已发现某些个别例外现象，如某些哺乳动物线粒体中的UGA不是终止密码而是色氨酸密码子。

（6）起始密码子AUG，同时也代表Met，终止密码子UAA.UAG.UGA使用频率不同。

22．简述蛋白质生物合成过程。

（1）氨基酸的活化：

游离的氨基酸必须经过活化以获得能量才能参与蛋白质合成，由氨酰-tRNA合成酶催化，消耗1分子ATP，形成氨酰-tRNA。

（2）肽链合成的起始：

由起始因子参与，mRNA与30S小亚基.50S大亚基及起始甲酰甲硫氨酰-tRNA（fMet-tRNAt）形成70S起始复合物，整个过程需GTP水解提供能量。

（3）肽链的延长：

起始复合物形成后肽链即开始延长。

首先氨酰-tRNA结合到核糖体的A位，然后，由肽酰转移酶催化与P