985名校分子生物学考研重点复习试题习题+真题汇总Word格式文档下载.docx
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10.Oncogene：
癌基因：
一类基因发挥正性调控作用，促进细胞的生长增殖，该类基因异常活化往往具有促进细胞恶性转化，诱导肿瘤发生的作用，因此被称为癌基因。
11.基因诊断：
genediagnosis：
是利用现在分子生物学技术从DNA/RNA的水平进行检测，分析体内致病基因的存在、变异、和表达等状态，从而对疾病做出诊断的过程。
12.基因治疗：
genetherapy:
是以基因转移为基础，将某种遗传物质导入病人细胞内，使其在细胞内表达并发挥作用，从而达到治疗疾病目的的一种方法。
13.生物信息学：
bioniformatics:
是一门新的前沿交叉学科，采用数理和信息科学的理论、技术和方法研究生命现象，理解和组织与生物分子相关的信息。
14.表观遗传学：
是指在DNA序列不发生改变的情况下，基因的表达水平与功能发生改变，并产生可遗传的表型。
其特征可概括为DNA序列不变，可遗传，具有可逆性。
15.染色质重塑：
chromatinremodeling：
染色质和单个核小体内发生的任何可检测到的变化称为染色质重塑。
重塑的染色质表现为对核苷酸高度敏感以及组蛋白结构和位置的改变等特点。
16.CpGisland：
CpG岛：
在脊椎动物中，CpG二核苷酸是最主要的甲基化位点，它在基因组中呈不均匀分布。
在一些区域，CpG常成簇存在，人们将这段富含CpG的DNA称为CpG岛，通常长度在1~2kb左右。
常位于转录调控区附近，在基因组中，约有60%以上基因的启动子中含有CpG岛，它的甲基化与基因的转录调控密切相关。
17.RNAi：
RNAinterference:
RNA干扰：
是指外源性的dsRNA所致的细胞内有效而特异性的基因沉默。
它在转录水平、转录后水平和翻译水平上阻断基因的表达。
18.反式作用因子：
顺式作用元件的作用需通过结合相应的蛋白质因子（多为转录因子）方可实现，而这些蛋白质一般有位于另外染色体或同一染色体远距离部位的基因来编码，因而被称为反式作用因子。
Trans-actingfactor
问答题：
1.试述PCR技术的基本原理、过程和引物设计原理。
PCR的基本原理：
是在体外模拟体内DNA复制的过程，用拟扩增的DNA分子为模板；
用2个寡核苷酸片段作为引物，分别在拟扩增片段的DNA两侧与模板DNA链互补结合，提供3’-OH末端；
在DNA聚合酶的作用下，按照半保留复制的机制沿着模板链延伸直至完成新的DNA合成，不断重复这一过程，即可使目的DNA片段得到扩增。
过程：
变性，使双链DNA模板解链成为单链
退火，两条寡核苷酸引物在适当温度下，分别依据碱基互补结合在模板DNA扩增区域两端
延伸，在底物及镁离子存在下，DNA聚合酶在最适温度下将单核苷酸按碱基互补配对原则从引物的3’-端掺入，使引物沿着5’至3’方向延伸合成新股DNA。
引物设计原理：
？
原则1.引物长度15-30bp;
2.GC含量保持在40%-75%之间，Tm值高于550C；
3.引物的3’末端碱基原则上要求与模板一定要配对，最好选T，C，G，而不选A；
4.引物的序列应位于基因组DNA的高度保守区，且与非扩增区无同源序列
2.制备目的基因常用的方法有哪几种？
简述重组DNA的基本过程。
方法：
酶切法直接分割目的DNA片段，体外扩增合成目的DNA片段，筛选文库目的DNA片段，化学合成-PCR搭接法获得目的DNA片段。
DNA片段获取，载体选择及准备，DNA片段与载体重组，重组DNA转化，重组DNA克隆化及鉴定。
3.简述表达载体和克隆载体在结构上的异同。
克隆载体：
大多是高拷贝的载体，一般是原核细菌，将需要克隆的基因与克隆载体的质粒相连接，再导入原核细菌内，质粒会在原核细菌内大量复制，形成大量的基因克隆，被克隆的基因不一定会表达，但一定被大量复制。
克隆载体目的在于复制足够多的目标质粒，常带有较强的自我复制元件，但不具备表达元件。
表达载体就是在克隆载体基本骨架的基础上增加表达元件（如启动子、RBS、终止子等），是目的基因能够表达的载体。
有复杂的构成，为的是控制目标蛋白的表达，在菌体内都是低拷贝的，防止渗漏表达。
是否含有表达系统原件，即启动子、核糖体结合位点，克隆位点、转录终止信号，这是用来区别克隆载体和表达载体的标志。
4.试述怎样进行疾病基因的定位和克隆。
定位疾病基因：
研究单基因遗传疾病的基因一般应用连锁分析
针对已知候选基因可进行关联分析
在无假说条件下可使用全基因组关联分析进行研究
疾病基因的克隆：
定位克隆：
通过疾病表型来观察致病基因与多态性标记之间的类似关系，将基因定位并进一步分离和克隆的方法。
功能克隆：
是指从致病基因的功能出发克隆该疾病的致病基因。
5.试举例说明癌基因诱导肿瘤发生的基本原理。
染色体易位突变活化癌基因，基因点突变活化癌基因，基因扩增活化癌基因，DNA重排活化癌基因，病毒基因组LTR序列整合活化癌基因，癌基因的低甲基化修饰改变活化癌基因。
6.比较原核基因组和真核基因组的结构和功能的特点。
原核基因组真核基因组
基因组构成通常仅由一条环状双链每种真核生物有一定的染色体目
DNA分子组成除配子为单倍体，体细胞一般为双倍体
复制起始点仅有1个复制起始点基因组结构复杂，基因数庞大，有多个
复制起始点，复制子大小不一。
结构特点具有操纵子结构。
基因组中重复真核基因由结构基因与相关的调
序列很少，编码蛋白质结构基因，控区组成。
存在大量重复序列。
多为单拷贝，但编码rRNA的基因功能相关的基因构成各种基因
往往是多拷贝，这有利于核糖体快家族，它们可串联在一起，亦可
速组装。
细菌基因组中存在可移动相距很远。
真核生物基因组中存在
的DNA序列包括插入序列和转座子。
一些可移动的遗传序列。
在DNA分子中具有多种功能的识别
区域如复制起始区、复制终止区，
转录启动区和终止区等。
这些区域
往往具有特殊序列，并且含有反向重
复序列。
结构基因无重叠现象，基
因组中任何一段DNA不会编码两种蛋白质。
转录产物多顺反子mRNA，一条mRN单顺反子mRNA，一条mRNA只能
可以翻译为多种蛋白质翻译成一种蛋白质
基因序列连续性基因序列是连续的，无内含子结构真核基因是断裂基因，编码序列被非编码序列分隔开来。
基因与基因之间的非编码序列是间隔DNA，基因内非编码序列为内含子，被内含子隔开的编码序列为外显子。
编码序列所占比列编码区与非编码区在基因组
中约各占50%。
编码序列占10%以下，非编码序列占90%以上。
7.试举例说明抑癌基因诱导肿瘤发生的基本原理。
基因组纯合性或杂合性缺失导致抑癌基因失活，基因突变导致抑癌基因失活，癌蛋白作用导致抑癌蛋白失活，基因启动子区高甲基化修饰导致抑癌基因失活
8.基因治疗策略。
1.基因标记：
仅把标记基因导入人体。
标记实验的目的是获得信息，由于未接受发挥治疗作用的目的基因，受实验的病人不能直接获得治疗效果。
2.基因干预：
指采用特定的方式抑制某个基因的表达，或者通过破坏某个基因而使之不能表达，达到治疗目的。
此类基因治疗的的靶基因往往是过度表达的癌基因或者是病毒复制周期中的关键基因。
该方法包括：
反义RNA技术、核酶技术、RNAi技术、miRNA技术。
3.基因置换;
又称基因矫正，指将特定目的基因导入特定细胞，通过体内基因同源重组，以导入的正常目的基因原位替换病变细胞内致病缺陷基因，使细胞内DNA完全恢复正常状态。
4.基因添加：
也叫基因增补，通过导入外源基因使靶细胞表达其本身不表达的基因。
1.针对特定的缺陷基因导入其相应的正常基因，补偿缺陷基因的功能。
2.向靶细胞中导入靶细胞本来不表达的基因，利用其表达产物达到治疗目的。
9.试述DNA甲基化对基因转录的抑制作用。
1#DNA甲基化直接干扰转录因子与顺式作用元件的结合：
许多转录因子识别包含CPG的GC富集序列，当CpG被甲基化后，其中一些转录因子就不能结合DNA，从而降低基因的转录效率。
2#.甲基化CpG结合蛋白（MBP）介导DNA甲基化对基因表达的沉默：
MBP与甲基化DNA结合后可通过三种方式抑制基因转录1.在基因的启动子区域，MBP与DNA结合阻碍了转录因子与其相应的顺式作用结合，从而抑制基因转录。
2.在基因内，MBP与甲基化的DNA结合阻止转录过程中RNA聚合酶的延伸3.MBP通过招募共抑制复合物，改变染色质结构来调控基因表达。
3#DNMT（DNA甲基转移酶）介导DNA甲基化对基因转录的抑制：
DNMT除催化DNA甲基化外，DNMT自身还参与抑制性染色质的形成，直接调节基因表达。
10.试述转录因子的分类并简述各类转录因子在真核基因转录起始调控中的主要作用机制。
TF转录因子包括：
1.通用转录因子或基本转录因子：
指RNA聚合酶介导基因转录时所必需的一类辅助蛋白，帮助聚合酶与启动子结合并起始转录，这类因子是所有基因转录所必需的。
2.序列特异性TF：
指特异性识别共有序列的TF，包括转录激活因子和转录抑制因子。
与通用TF相比，序列特异性TF种类繁多，但丰度相对较低。
3.辅助TF：
指自身不与DNA结合，而是通过蛋白质相互作用连接TF和基础转录装置的蛋白，包括共激活因子和共抑制因子。
4.调节染色质结构改变的TF.
11.试比较siRNA和miRNA的异同点。
SIRNAmiRNA差异比较
前体内源或外源长双链RNA诱导产生内源发夹环结构的转录产物
结构双链分子单链分子
功能降解mRNA阻遏其翻译
靶mRNA结合需完全互补不需完全互补
生物学效应抑制转座子活性和病毒感染发育过程的调节
生成所需的酶Dicer酶Drosha酶和Dicer酶
简述题：
1.试述利用基因工程的技术调控基因表达的主要方法
原位杂交技术
原位杂交（InSituHybridization,ISH）是用标记的核酸探针，经放射自显影或非放射检测体系，在组织、细胞、间期核及染色体上对核酸进行定位和相对定量研究的一种手段。
通常可以分为两大类：
1、RNA原位杂交：
用放射性或非放射性（如地高辛、生物素等）标记的特异性探针与被固定的组织切片反应，若细胞中存在与探针互补的mRNA分子，两者杂交产生双链RNA，就可以通过检测放射性标记或经酶促免疫显色，对该基因的表达产物在细胞水平上作出定性定量分析；
2、荧光原位杂交（FluorescenceInSituHybridization,FISH）：
首先对于寡核苷酸探针做特殊修饰和标记，然后用原位杂交法与靶染色体或DNA上特定的序列结合，再通过与荧光素分子相偶联的单克隆抗体来确定该DNA序列在染色体的位置。
定点突变技术
定点突变是重组DNA进化的基础，该方法通过改变基因特定位点核苷酸序列来改变所编码的氨基酸序列，常用于研究某个氨基酸残基对蛋白质的结构、催化活性以及结合配体能力的影响，也可用于改造DNA调控元件特征序列、修饰表达载体、引入新的酶切位点等。
RNAi技术
RNA干扰（RNAinterference,RNAi）技术利用双链小RNA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的表型。
其过程一般为：
1、在Dicer的参与下，细胞中的双链RNA首先被降解形成21-25个核苷酸的小片段双链RNA（siRNA）；
2、siRNA中的反义链指导合成一种被称为RNA诱导的沉默复合体（RISC）的核蛋白体；
3、RISC再介导切割目的mRNA分子中与siRNA反义链互补的区域，从而实现干扰基因表达的功能。
2.论述原核生物和真核生物基因表达调控的异同
答：
1、真核生物基因组大,染色体数量多,且结构复杂,存在基因家族和断裂基因；
原核生物基因组小,染色体数量少,结构简单,有重叠基因和操纵子结构，基因表达调控可以在复制、扩增、基因激活、转录、转录后、翻译和翻译后等多级水平上进行,但转录水平调控是主要的。
真核生物基因表达调控机制发生在染色体活化、基因转录激活、转录后加工、翻译及翻译后加工等多水平的调节，事件也复杂的多。
2、真核生物基因表达以正调控为主，基因的转录与染色质的结构变化相关,真核基因转录发生在细胞核（线粒体基因的转录在线粒体内）,需对内含子精确剪接加工，翻译则多在胞浆,两个过程是分开的。
基因表达调控的环节比原核生物更多。
原核生物中,营养条件和环境因素对基因表达调控起举足轻重的作用，mRNA在形成过程中与核糖体混合在一起，即转录和翻译过程相耦联。
3.简述α互补筛选（蓝白斑筛选）
适用于含有半乳糖苷酶基因（LacZ）的载体，如
pUC系列等，其原理是：
载体含有LacZ的调控序列和N端146个氨基酸的编码信息。
在这个编码区中插入了一个多克隆位点。
当这种载体进入可编码β-半乳糖苷酶C端部分序列的宿主细胞后（质粒和宿主细胞编码的片段各自都没有酶活性），它们可以融为一体，形成具有酶学活性的蛋白质，这种现象叫α互补。
由α互补而产生的
Lac+
细菌在呈色底物
X-gal和诱导剂IPTG存在下形成蓝色菌落。
当外源DNA插入到质粒的多克隆位点后，导致产生无α互补能力的氨基端片段。
因此，带有重组质粒的细菌形成白色菌落。
通过呈色反应即可初步识别可能带有重组质粒的菌落。
通过小量制备质粒DNA进行限制酶切分析，即可确定这些质粒的结构。
4.简述菌落PCR筛选
该方法是以转化菌单个克隆为模板，采用特异性引物或通用引物对目的基因进行PCR扩增，然后通过凝胶电泳等手段来鉴定筛选阳性转化子，最后可以经提取质粒DNA进行酶切和质粒PCR双重鉴定以及测序分析进一步确认菌落PCR的结果。
5.简述杂交探针技术的原理和方法
在制备好合适的基因文库后，如果用可获得目的基因的互补DNA或RNA做探针，就可以利用核酸杂交技术鉴定出特定的重组体克隆。
原理：
任两条单链核酸分子都有相互形成碱基对的趋势，但形成的大多数分子对由于只有少数链间氢键形成，杂交结构并不稳定，如果多聚核苷酸链是互补的，碱基对的大量形成使双链分子稳定。
步骤：
1、把菌落或噬菌斑转移到硝酸纤维膜上，处理除去杂质，只留下DNA，使DNA分子变性，双螺旋之间的氢键断裂
2、短时间的加热会使这些单链DNA分子牢固结合到膜上。
DNA分子与膜结合其碱基是自由的，可以自由配对。
3、然后把探针加上标签，加热变性，再加到适宜核酸退火的化学溶液中与膜结合。
经过一段时间，等杂交发生后，洗去没有结合的探针，干燥，检测结合的探针的位置，从而筛选出想要获得阳性克隆。
6.对天然质粒的人工构建、改造通常需要对质粒哪些方面进行操作、改进?
对于天然质粒应该做以下几方面的操作、改进：
1.删除一些非必要的区段及对宿主有不良影响的区段
2.削减载体的分子量，是载体具有更大的容纳外源片段的能力
3.加上易于选择或检测的标记，以便筛选出阳性克隆
4.限制性内切酶的酶切位点的改造，便于外源基因插入到载体的特定位置
5.加上一些调控元件，有利于基因的表达
6.安全性改造（因为是简答题，以下四点可以不要，但建议最好要）:
（1）非传递性和不被带动转移。
在基因工程操作中，不希望载体能够进行自主传递，也不希望被带动转移；
（2）具有条件致死突变。
如温度敏感时就丧失复制能力，可防止克隆基因扩散，只存在于限定的宿主细胞中；
（3）一般情况下不希望与宿主染色体发生重组，因为重组后可能给宿主带来突变；
（4）有较小的宿主范围。
7.大肠杆菌乳糖操纵子的主要结构，调节机制。
大肠杆菌的乳糖操纵子（LAC操纵子）含Z、Y及A三个结构基因，分别编码β—半乳糖苷酶、透酶、乙酰基转移酶，此外还有一个操纵基因O、一个启动子P及一个调节基因I。
I基因编码一种与O基因结合的阻遏蛋白，使操纵子受阻遏而处于转录失活状态。
在P上游还有一个分解（代谢）物基因激活蛋白CAP结合位点。
由P序列、O序列和CAP结合位点共同构成LAC操纵子的调控区，三个酶的编码基因由同一调控区调节，实现基因产物的协调表达。
调节机制：
分阻遏蛋白的负调控与CAP的正调控两种机制，互相协调、互相制约。
1、阻遏蛋白的负调节：
在没有乳糖存在时，I基因表达的乳糖阻遏蛋白与O序列结合，阻断转录启动；
当有乳糖存在时，经透酶催化、转运进入细胞，再经原先存在于细胞中的少数β-半乳糖苷酶催化，转变为别乳糖，与阻遏蛋白结合，导致阻遏蛋白与O序列解离、发生转录，使β-半乳糖苷酶分子急剧增加。
2、CAP的正调节：
当没有葡萄糖及cAMP浓度较高时，cAMP与CAP结合，这时CAP结合在乳糖启动序列附近的CAP位点，可刺激RNA转录活性；
当葡萄糖存在时，cAMP浓度降低，cAMP与CAP结合受阻，因此乳糖操纵子表达下降。
8.试说明真核细胞与原核细胞在基因转录，翻译及DNA的空间结构方面存在的主要差异，表现在哪些方面？
比较原核、真核基因组异同
（1）染色体方面：
原核生物为环状DNA分子，且DNA裸露或结合少量蛋白质，只有一个基因连锁群；
真核生物为线性双链DNA分子，且DNA同组蛋白和非组蛋白结合，有2个以上基因连锁群。
（2）染色体遗传物质：
原核生物为质粒，真核生物为细胞器基因组。
（3）转录单元：
原核生物为多顺反子，真核生物为单顺反子，基因家族。
（4）DNA序列：
原核生物无或很少有重复序列，真核生物有重复序列。
（5）基因表达：
原核生物RNA和蛋白质在同一区间合成，有重叠基因；
真核生物RNA在核中合成和加工，蛋白质在细胞中合成，有断裂基因。
比较原核、真核生物的转录过程异同
原核生物：
1起始过程需RNA聚合酶核心酶，由σ亚基辨认起始点（-35bp区）。
在这一区段酶与模板的结合松弛，酶移向-10区并跨入转录起始点。
②延长过程的核苷酸聚合仅需核心酶催化。
③终止分依赖ρ因子的和不依赖ρ因子的转录终止。
真核生物：
①转录起始前的-25bp区段有启动子的核心序列TATAbox。
此外DNA分子上还具有其他可影响转录的顺式作用元件，以及能辨认和结合转录上游区段的反式作用因子。
真核生物RNA聚合酶不与DNA分子直接结合，而需依靠众多的转录因子。
②真核生物的转录延长过程与原核生物大致相似。
③真核生物mRNA有polyA尾结构，是转录后才加进去的。
转录不是在polyA位置上终止，而是超过数百甚至上千核苷酸后才停顿。
比较原核、真核生物的翻译异同
1、原核生物与真核生物核蛋白体的组成不同。
2、真核生物肽链合成起始过程与原核生物相似但更复杂。
真核生物有不同的翻译起始成分，起始因子种类更多，起始甲硫氨酸不需甲基化等。
成熟的真核mRNA有5'
帽子和3'
polyA尾结构。
3、真核生物肽链合成的延长过程与原核生物基本相似，只是有不同的反应体系和延长因子。
4、真核生物的翻译终止过程与原核生物相似。
9.试说明色氨酸操纵子（Trpoperon）在原核基因表达调控中的调控机制和重要作用。
色氨酸操纵子结构系：
（1）含有5种结构基因：
TrpE,D,C,B,A；
（2）它的调控结构：
启动子，操纵子，前导序列，弱化子。
（3）阻遏物Trp基因：
它与Trp操纵子相距较远。
大量Trp存在时，大肠杆菌的5种酶的转录同时受到抑制，Trp不足时，这5酶基因开始转录。
前导序列中含有衰减子区域，在前导序列中第10位和第11位有相邻两个色氨酸密码子，参与转录弱化机制，弱化子对RNA聚合酶的影响依赖于前导肽翻译中核糖体所处的位置：
（1）当Trp浓度高时，可完整翻译成短肽，核糖体可顺利通过两个相邻的色氨酸密码子，在4区被转录前，核糖体就到达2区，这样使2-3区不能配对，3-4区可自由配对形成茎-环状终止子结构，转录停止。
Trp操纵子中的结构基因被关闭而不再合成色氨酸。
（2）
当Trp浓度低时，负载有Trp的转运RNA也少，这样翻译通过两个相邻色氨酸密码子的速度就会很慢，当4区被转录完成时，核糖体才到达1区，这时的前导区结构是2-3区配对，不形成3-4区配对的终止结构，故转录可继续进行，直到将Trp操纵子的结构基因全部转录。
11.阐述酵母转录激活因子GAL4的调控方式及其在酵母双杂合系统（yeasttwohybridsystem）中的应用。
GAL4由两个结构域组成，一个是DNA结合域BD，一个是转录激活域AD，这两个结构域各具功能，互不影响。
但具有完整激活功能的GAL4必须同时含有这两个结构域。
当AD与BD结合后，形成的完整转录因子可以激活被BD结合的基因的表达。
将编码待测蛋白X的DNA序列同编码GAL4BD的DNA序列整合在一个载体上，表达产生X-GAL4杂合蛋白；
将编码蛋白质Y的DNA序列同编码GAL4AD的DNA序列整合在一个载体上，表达产生Y-GAL4杂合蛋白。
这两种杂合蛋白都有核定位序列，当这两种载体同时转化入酵母细胞后，表达产生的两种蛋白都定位在核内。
如果X和Y有相互作用，则分别融合在二者上的AD和BD就会组合成为一个完整的转录因子，激活与BD结合的报告基因的表达，从而知道待测蛋白间是否有相互作用。
12.分子克隆中常用的工具酶及良好载体的条件？
常用的工具酶
1、限制性核酸内切酶：
是细菌产生的一类能识别和切割双链DNA分子内特定的碱基顺序的核酸水解酶。
2、DNA连接酶：
将两段DNA分子拼接起来的酶。
3、DNA聚合酶：
催化单核苷酸链延伸。
4、逆转录酶：
依赖于RNA的DNA聚合酶，这是一种有效的转录RNA成为DNA的酶，产物DNA又称互补DNA。
5、末端脱氧核糖核酸转移酶：
将脱氧核糖核酸加到DNA的3末端。
6、碱性磷酸酶：
催化去除DNA、RNA等的5磷酸基团。
7、依赖DNA的RNA聚合酶：
识别特异性启动子，RNA转录。
良好载体的条件
1、必须有自身的复制子；
2、载体分子上必须有限制性核酸内切酶的酶切位点，即多克隆位点，以供外源DNA插入；
3、载体应具有可供选择的遗传标志，以区别阳性重组子和阴性重组子；
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