分子生物学复习题.docx

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分子生物学复习题

2016分子生物学复习题总库

一、名词解释

1.癌基因（oncogene）：

是细胞内控制细胞生长的基因，具有潜在的诱导细胞恶性转化的特性。

2.DNA变性（denaturation）：

是指DNA分子在某些条件下（加热、极端pH、有机溶剂、尿素及酰胺等）稳定的双螺旋结构受到破坏，双链解开形成无规则线性结构的现象。

3.分子杂交（hybridization）:

由两条单链核酸分子结合成为双链核酸分子的过程，称为核酸杂交。

任何两条单链核酸分子只要大部分的碱基序列互补，都可以结合为双链分子。

4.假基因（pseudogene）：

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，缺少内含子，末端有多个A，两端有顺向重复序列。

5.反式作用因子（trans-actingfactor）：

和顺式作用元件结合的蛋白质都有调控转录的作用，统称为反式作用因子。

6.无义突变：

由于碱基对的取代，使原来可以翻译某种氨基酸的密码子变成了终止密码子的突变。

7.SD序列：

Shine及Dalgarno等发现几乎所有原核生物mRNA上都有一个5‘-AGGAGGU-3’序列，这个富含嘌呤序列与30S亚基16SrRNA3‘端的富含嘧啶区序列5'-ACCUCCU-3'相互补，称之为SD序列。

8.增强子（enhancer）：

指能使与它连锁的基因转录频率明显增加的DNA序列，增强子是通过启动子来增加转录的。

9.质粒（plasmid）：

是独立于染色体之外的双链环状DNA分子，能进行自主复制，并传至子代细胞，具有DNA复制起始位点，用于克隆的载体。

10.C值矛盾（C-valueparadox）：

一个基因组中的DNA含量用C值表示，C值的大小并不能完全说明生物进化的程度和遗传复杂性的高低。

也就是说，C值和它进化复杂性之间并没有严格的对应关系，这种现象称为C值矛盾。

11.抑癌基因（TumorSuppressorGene）：

是正常细胞内可以抑制细胞过度生长与增生的的基因，具有抑制肿瘤细胞增殖的作用。

12.（cis-actingelement）：

真核生物基因转录上游调控序列统称为顺式作用元件,主要包括启动子、增强子、负调控序列元件和可诱导元件等。

13.同义突变：

基因突变导致mRNA密码子第三位碱基的改变但不引起密码子意义的改变，其翻译产物中的氨基酸残基顺序不变，但有时可引起翻译效率降低。

14.DNA变性（DNAdenaturation）：

是指DNA分子在某些条件下（加热、极端pH、有机溶剂、尿素及酰胺等）稳定的双螺旋结构受到破坏，双链解开形成无规则线性结构的现象。

15.转化（transformation）：

是将异源DNA分子引入受体细胞，使其获得新的遗传性状的一种技术方法。

16.转座子：

能够反复插入到基因中许多位点的特殊DNA片段，它们可从一个位点转移到另一个位点，从一个复制子到另一个复制子。

17.分子杂交（hybridization）:

由两条单链核酸分子结合成为双链核酸分子的过程，称为核酸杂交。

任何两条单链核酸分子只要大部分的碱基序列互补，都可以结合为双链分子。

18.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，缺少内含子，末端有多个A，两端有顺向重复序列。

19.SD序列：

Shine及Dalgarno等发现几乎所有原核生物mRNA上都有一个5‘-AGGAGGU-3’序列，这个富含嘌呤序列与30S亚基16SrRNA3‘端的富含嘧啶区序列5'-ACCUCCU-3'相互补，称之为SD序列。

20.增强子：

指能使与它连锁的基因转录频率明显增加的DNA序列，增强子是通过启动子来增加转录的。

21.核酶（ribozyme）:

由核糖核酸和酶组成，其本质为RNA或以RNA为主含有蛋白质辅基的一类具有催化功能的物质，它与普通的酶有所区别：

一般的酶是蛋白质，而核酶的主要功能成分为RNA；有的核酶既是催化剂又是底物，随着反应的进行，自身也消失了。

22.操纵子（Operon）：

是基因表达的协调单位，由启动子、操纵基因及其所控制的一组功能上相关的结构基因所组成。

操纵基因受调节基因产物的控制。

23.Z型DNA（Z－DNA）：

Z型DNA（Z－DNA）是B型DNA的另一种变构形式，活性明显降低，富含G-C，嘌呤与嘧啶交替出现，左手螺旋，每个螺圈含有12个碱基对。

分子直径为18Å，并只有一个深沟。

现在还不知道，Z－DNA在体内是否存在。

24..Tm（meltingtemperature）值：

紫外光吸收值达到最大值的50%时的温度,与（G＋C）%含量成正相关。

25.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）

26.启动子（promoter）:

转录的第一步就是RNA聚合酶结合到DNA分子上，发生结合并在此起始转录的特殊位置叫启动子。

27.回文序列：

DNA片段上的一段所具有的反向互补序列，常是限制性酶切位点。

29.micRNA：

互补干扰RNA或称反义RNA，与mRNA序列互补，可抑制mRNA的翻译。

30.信号肽：

在蛋白质合成过程中N端有15~36个氨基酸残基的肽段，引导蛋白质的跨膜。

31.弱化子：

在操纵区与结构基因之间的一段可以终止转录作用的核苷酸序列。

32．感受态细胞（Competentcells）:

受体细胞经过一些特殊方法（如：

CaCl2，RuCl等化学试剂法）的处理后，细胞膜的通透性发生变化，成为能容许多有外源DNA的载体分子通过的感受态细胞（competentcell）。

33．上游启动子元件：

是指对启动子的活性起到一种调节作用的DNA序列，-10区的TATA、-35区的TGACA及增强子，弱化子等。

34.蓝-白斑筛选：

含LacZ基因（编码β半乳糖苷酶）该酶能分解生色底物X-gal（5-溴-4-氯-3-吲哚-β-D-半乳糖苷）产生蓝色，从而使菌株变蓝。

当外源DNA插入后，LacZ基因不能表达，菌株呈白色，以此来筛选重组细菌。

称之为蓝-白斑筛选。

35.Klenow酶：

DNA聚合酶I大片段，只是从DNA聚合酶I全酶中去除了5’3’外切酶活性

32.DNA的转座：

是由可移位因子介导的遗传物质重组，转座可被分为复制性和非复制性两大类。

36.错义突变：

DNA分子中碱基对的取代，使得mRNA的某一密码子发生变化，由它所编码的氨基酸就变成另一种的氨基酸，使得多肽链中的氨基酸顺序也相应的发生改变的突变。

37.PCR:

多聚酶链式反应（polymerasechainreaction,PCR）的原理类似于DNA的天然复制过程。

在待扩增的DNA片断两侧和与其两侧互补的两个寡核苷酸引物，经变性、退火和延伸若干个循环后，DNA扩增2n倍。

38.端粒酶：

由RNA和蛋白质构成的复合物，为特殊的逆转录酶，能以自身的RNA为模板逆转录合成端粒DNA，维持端粒的长度。

39.选择性拼接：

基本转录体通过选择使用外显子以不同方式加工，产生表达不同基因产物的相关成熟转录本的拼接方式。

40.病毒癌基因（virus-oncogene）：

指病毒核酸能够使细胞恶性转化的片断。

41.原癌基因（proto-oncogene）在人类、哺乳动物如大鼠、小鼠，乃至酵母、果蝇中发现的与肿瘤病毒癌基因的同源顺序。

这种基因是正常的细胞基因，其表达产物的功能在于维持细胞的正常生长发育。

但是，这种基因一旦被某些因素激活就会转变成有转化能力的癌基因。

42.内含子（intron）：

是基因内的间隔序列，不出现在成熟的RNA分子中，在转录后通过加工被切除。

Aregionthatinterruptsthetranscribedpartofagene.Anintronistranscribed,butisremovedbysplicingduringmaturationofthetranscript.

43.Alu家族：

Alu是中度重复序列的一种,具有种特异性,Alu家族每个成员的长度约300bp，每个单位长度中有一个限制性内切酶Alu的切点（AG↓CT），Alu可将其切成长130和170bp的两段。

44.DNA复性（renaturation）：

在合适的条件下，变性的DNA可以逆转，两条分开的互补链重新形成双螺旋。

45.基因组（genome）：

是单倍体细胞中的全部基因。

46.增强子（enhancer）：

指能使与它连锁的基因转录频率明显增加的DNA序列，增强子是通过启动子来增加转录的。

47.可阻遏调节（repressibleregulation）：

基因平时是开启的，处在产生蛋白质或酶的工作过程中，由于一些特殊代谢物或化合物的积累而将其关闭，阻遏了基因的表达。

48.断裂基因（splittinggene）:

指基因的编码序列在DNA分子上是不连续排列的，而是被不编码的序列所隔开。

49.外显子（exon）:

编码的序列称为外显子（exon），对应于mRNA序列的区域，是一个基因表达为多肽链的部分。

Aregionofagenethatisultimatelyrepresentedinthatgene’smaturetranscript。

50.遗传密码的简并性（Degeneracy）：

遗传密码中，除色氨酸和甲硫氨酸仅有一个密码子外，其余氨基酸有2、3、4个或多至6个三联体为其编码，这称为遗传密码的简并性。

51.RNA干扰（RNAi）：

将与mRNA对应的正义RNA和反义RNA组成的双链RNA（dsRNA）导入细胞，可以使mRNA发生特异性的降解，导致其相应的基因沉默。

这种转录后基因沉默机制（post-transcriptionalgenesilencing,PTGS）被称为RNA干扰（RNAi）

52.反义RNA（antisenseRNA）:

是指与mRNA互补的RNA分子。

这种反义RNA能与mRNA分子特异性地互补结合，从而抑制该mRNA的加工与翻译，是原核细胞中基因表达的调控的一种方式。

53.microRNA（miRNA）:

miRNA是20～24nt的单链RNA，在进化上具有高度的保守性，它通过与靶mRNA不完全互补配对，抑制蛋白翻译，调节内源基因表达，在基因调控中扮演了重要的角色。

54.RNA编辑是在mRNA水平上发生信息变化的过程，如插入、删除或取代一些核苷酸残基，导致DNA所编码的遗传信息的改变，因为经过编辑的mRNA序列发生了不同于模板DNA的变化。

55.snRNA（smallnuclearRNA）：

细胞核中的小分子RNA称细胞核小RNA（smallnuclearRNA）。

56.gRNA：

在锥虫线粒体mRNA的研究中，发现有一类小分子RNA（约55-70核苷酸），可以按照G-U配对方式在前体mRNA上为插入或插入删除提供模板。

这类RNA就被称作指导RNA（guideRNA,gRNA）。

二、问答题

1．真核染色体末端端粒DNA是如何进行复制的？

2．真核生物的蛋白质合成起始和大肠杆菌有何区别？

3.原核生物、真核生物及病毒基因组有何特点？

4.简述基因工程的一般过程。

5.如何制备1%琼脂糖凝胶？

6.典型PCR的反应体系包括哪些组分？

7.mRNA前体的加工包括哪几个方面的内容？

8.如果电泳图谱出现连续模糊的带纹，原因是什么？

9.感受态细胞有何特点？

如何保证它的质量？

10.在感受态细胞制备及转化中为什么要设置阴性对照？

11.在感受态细胞制备及转化中，如果阴性对照中长出菌，可能的原因有哪些？

12.在Amp培养板中，菌的密度过高或培养时间过长时会在阳性菌的周围长出一些小的卫星菌落，它们是Amps的，原因是什么？

13.大肠杆菌感受态细胞制备及转化的影响因素有哪些？

14.在感受态细胞制备和转化实验中阴性对照是什么？

为什么要设置这些阴性对照？

15.PCR基因扩增的原理是什么？

16.简述原核生物蛋白质生物合成过程。

17.试述原核生物基因转录的基本过程

18.试比较原核生物和真核生物启动子的组成及特点。

19.请就真核基因各类内含子的剪接方式进行比较。

20.何为DNA的转座子？

DNA转座产生什么遗传效应？

21.参与DNA复制过程的主要酶类有哪些？

22.RNA的种类主要有哪些（列举6种）？

它们的主要功能是什么？

23.请简述mRNA5′帽结构在真核基因表达中的意义及mRNA3′端多聚A尾的作用。

24.细胞癌基因与病毒癌基因的区别是什么？

25.原癌基因的激活机制有哪些？

参考答题：

1．真核染色体末端端粒DNA是如何进行复制的？

答：

真核生物染色体线性DNA分子末端的结构叫端粒，是由末端单链DNA序列和蛋白质构成，末端DNA序列是多次重复的富含G、T碱基的短序列。

真核染色体末端端粒DNA是由真核生物体内存在的端粒酶催化的，它是由RNA和蛋白质构成的复合物，为特殊的逆转录酶。

在复制端粒时，端粒酶以自身的RNA为模板，在随从链模板DNA的3′OH末端延长DNA，再以这种延长的DNA为模板，继续合成随从链。

2．真核生物的蛋白质合成起始和大肠杆菌有何区别？

答：

（1）起始因子不同：

原核为IF-1，IF-2，IF-2，真核起始因子达十几种。

（2）起始氨酰-tRNA不同：

原核为fMet-tRNAf，真核Met-tRNAi。

（3）核糖体不同：

原核为70S核粒体，可分为30S和50S两种亚基，真核为80S核糖体，分40S和60S两种亚基。

（4）真核生物mRNA的5′端帽子结构和3′端polyA都参与形成翻译起始复合物。

（5）原核生物中30S小亚基首先与mRNA模板相结合，再与fMet-tRNAfMet结合，最后与50S大亚基结合。

而在真核生物中，40S小亚基首先与Met-tRNAMet相结合，再与模板mRNA结合，最后与60S大亚基结合生成80S·mRNA·Met-tRNAMet起始复合物。

3.原核生物基因组有何特点？

答：

原核生物基因组特点：

1）基因组通常仅由一条环形或线性双链DNA分子组成

2）只有一个复制起始点

3）有操纵子结构

4）编码蛋白质的结构基因为单拷贝的，但rRNA基因一般是多拷贝的

5）非编码DNA所占比例比较少

6）基因组DNA具有多种调控区

7）与真核生物基因组类似，也具有可移动的DNA序列组分

真核生物基因组特点：

1）真核基因组的分子量大；

2）真核生物细胞一般有多条呈线状的染色体。

每条染色体DNA有多个复制起点；

3）细胞核DNA与蛋白质稳定地结合，形成染色质的复杂高级结构。

染色质内除含有DNA和组蛋白之外，还有大量非组蛋白；

4）真核细胞被核膜分隔成细胞核和细胞质，在基因表达中，转录和翻译在时间和空间上被分隔，不偶联;

5）真核细胞基因组DNA有大量的重复序列，这些重复序列的单位长度不一，重复程度各异；

6）真核生物的蛋白质基因一般以单拷贝形式存在，转录产物为单順反子mRNA；

7）真核生物基因组存在着可移动的DNA序列；

8）绝大多数真核生物基因都含有内含子，因此，基因的编码区不是连续排列的；

9）体细胞为双倍体，而精子和卵子为单倍体.。

病毒基因组特点：

1）病毒的基因组很小，遗传信息量也少，只能编码少量蛋白质。

但不同病毒的基因组大小差异很大。

2）病毒基因组可以由DNA或RNA组成，但每种病毒只含有一种核酸；

3）病毒基因组通常有基因重叠（即同一个基因可以编码2种或2种以上蛋白质）；

4）病毒基因组的大部分序列都用来编码蛋白质，基因之间的间隔序列非常短；

5）病毒基因组中在功能上相关的基因一般集中成簇，在特定部位构成一个相对的功能单元或转录单元；

6）噬菌体的基因是连续的。

4.简述基因工程的一般过程。

答：

材料的准备：

目的基因、载体、工具酶和受体细胞（宿主）的准备。

用限制性核酸内切酶分别将外源DNA和载体分子切开。

目的基因与载体DNA的体外连接重组，形成重组DNA分子。

重组的DNA分子转入受体细胞，并建立起无性繁殖系。

筛选出所需要的无性繁殖系，大量扩增繁殖。

检测并保证外源基因在受体细胞中稳定遗传、正确表达。

进一步可将基本步骤概括为：

切、接、转、增、检　

5.如何制备1%琼脂糖凝胶？

答：

称取0.3g琼脂糖，放入锥形瓶中，加入30ml0.5×TBE缓冲液，置微波炉或水浴加热至完全溶化，取出摇匀，则为1％琼脂糖凝胶

6.原核生物和真核生物基因组各有何特点？

答：

原核生物基因组特点：

1）基因组通常仅由一条环形或线性双链DNA分子组成；

2）只有一个复制起始点；

3）有操纵子结构；

4）编码蛋白质的结构基因为单拷贝的，但rRNA基因一般是多拷贝的；

5）非编码DNA所占比例比较少；

6）基因组DNA具有多种调控区；

7）与真核生物基因组类似，也具有可移动的DNA序列组分。

真核生物基因组的特点：

1）真核基因组的分子量大；

2）真核生物细胞一般有多条呈线装的染色体。

每条染色体DNA有多个复制起点；

3）细胞核DNA与蛋白质稳定地结合，形成染色质的复杂高级结构。

染色质内除含有DNA和组蛋白之外，还有大量非组蛋白；

4）真核细胞被核膜分隔成细胞核和细胞质，在基因表达中，转录和翻译在时间和空间上被分隔，不偶联；

5）真核细胞基因组DNA有大量的重复序列，这些重复序列的单位长度不一，重复程度各异；

6）真核生物的蛋白质基因一般以单拷贝形式存在，转录产物为单順反子mRNA；

7）真核生物基因组存在着可移动的DNA序列；

8）绝大多数真核生物基因都含有内含子，因此，基因的编码区不是连续排列的。

（5分）

7.真核生物基因表达的调控有何特点？

答：

1）真核多细胞生物有序的、不可逆的分化和发育，有特殊的调控机制在特定的时间和特定的细胞中激活特定的基因。

2）转录前，转录模板DNA及染色质结构的变化对真核基因活性的调节。

3）转录调节依赖不与RNA聚合酶直接作用的转录因子。

4）缺乏原核生物操纵子的协同顺式转录。

5）以正调控为主。

6）多种转录后的调控机制。

7）翻译及翻译后的控制。

8.典型PCR的反应体系包括哪些组分？

DNA模板、反应缓冲液、dNTP、MgCl2、PrimerF、PrimerR、

耐热Taq聚合酶、ddH2O。

9.反式作用因子的概念是什么？

它主要包括哪几种DNA结合结构域？

反式作用因子的概念：

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。

为DNA结合蛋白，核内蛋白，可使邻近基因开放（正调控）或关闭（负调控）。

它主要包括以下几种DNA结合结构域：

螺旋-转折-螺旋（Helix-turn-helix，H-T-H）

锌指结构（zincfinger）

碱性-亮氨酸拉链（basic-leucinezipper）

碱性-螺旋-环-螺旋（basic–helix/loop/helix，bHLH）

10.葡萄糖是如何影响涉及糖代谢的操纵子（葡萄糖敏感型操纵子）的表达?

答：

在缺乏葡萄糖时，cAMP的水平升高，CAP蛋白同每一个葡萄糖敏感操纵子中启动子内的CAP位点结合，转录作用协同起始；如果有葡萄糖，cAMP的水平下降，CAP蛋白不再结合，转录的速率协同下降。

11.mRNA前体的加工包括哪几个方面的内容？

答：

a.内含子的剪接

b.5′端添加帽子结构

c.3′端添加多聚腺苷酸

12.分别说出5种以上RNA的功能？

转运RNA  tRNA       转运氨基酸        

核蛋白体RNA rRNA       核蛋白体组成成       

信使RNA  mRNA       蛋白质合成模板       

不均一核RNA hnRNA      成熟mRNA的前体       

小核RNA  snRNA      参与hnRNA的剪接

小胞浆RNA  scRNA/7SL-RNA 蛋白质内质网定位合成的信号识别体的组成成分

反义RNA anRNA/micRNA    对基因的表达起调节作用

核酶   RibozymeRNA    有酶活性的RNA

13．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

14.激活蛋白（CAP）对转录的正调控作用？

答：

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）。

当大肠杆菌生长在缺乏葡萄糖的培养基中时，CAP合成量增加，CAP具有激活乳糖（Lac）等启动子的功能。

一些依赖于CRP的启动子缺乏一般启动子所具有的典型的-35区序列特征（TTGACA）。

因此RNA聚合酶难以与其结合。

CAP的存在（功能）：

能显著提高酶与启动子结合常数。

主要表现以下二方面：

①CAP通过改变启动子的构象以及与酶的相互作用帮助酶分子正确定向,以便与-10区结合，起到取代-35区功能的作用。

②CAP还能抑制RNA聚合酶与DNA中其它位点的结合，从而提高与其特定启动子结合的概率。

15.大肠杆菌染色体的分子量大约是2，5x1000000000Da，核苷酸的平均分子量是330Da。

邻近核苦酸对之间的距离是0.34nm；双螺旋每一转的高度（即螺距）是3.4nm，

（1）该分子有多长

（2）该DNA有多少转?

答：

（1）1碱基＝330Da，l碱基对＝660Da碱基对数＝2.5×10000000000/660＝3.8×1000000＝3800kb每个碱基对相距0.34nm，这样：

染色体DNA分子的长度＝3.8×1000000×0.34nm＝1.3×1000000nm＝1.3mm

（2）该DNA双螺旋中的转数＝3.8×1000000×0.34/3.4＝3.8×100000

16.细胞癌基因和病毒癌基因的区别在哪里？

答：

病毒癌基因是一类存在于肿瘤病毒（大多数是逆转录病毒）中的、能使靶细胞发生恶性转化的基因（2分）。

细胞癌基因：

存在于正常的细胞基因组中，与病毒癌基因有同源序列，具有促进正常细胞生长、增殖、分化和发育等生理功能。

在正常细胞内未激活的细胞癌基因叫原癌基因，当其受到某些条件激活时，结构和表达发生异常，能使细胞发生恶性转化（2分）。

17.简述原核生物基因表达调控负控制的生物学意义

18.典型PCR的反应体系包括哪些组分？

答：

DNA模板（1分）、反应缓冲液、dNTP（1分）、MgCl2、PrimerF、PrimerR（1分）、耐热TaqDNA聚合酶、ddH2O（1分）。

19.原癌基因的激活机制有哪些？

（4分）

答：

（1）点突变：

原癌基因的产物通能促进细胞的生长和分裂，点突变的结