分子生物学问答题.docx

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分子生物学问答题

分子生物学问答题

1、请定义DNA重组技术和基因工程技术

答：

DNA重组技术：

目的是将不同的DNA片段（如某个基因或基因的一部分）按照人们的设计定向连接起来，然后在特定的受体细胞中与载体同时复制并得到表达，产生影响受体细胞的新的遗传性状。

基因工程技术：

是除了包含DNA重组技术外还包括其他可能是生物细胞基因结构得到改造的体系，基因工程是指技术重组DNA技术的产业化设计与应用，包括上游技术和下游技术两大组成部分。

上游技术指的是基因重组、克隆和表达的设计与构建（即重组DNA技术）；而下游技术则涉及到基因工程菌或细胞的大规模培养以及基因产物的分离纯化过程。

2、什么是核小体？

简述其形成过程。

答：

核小体是染色质的基本结构单位，由~200bpDNA和组蛋白八聚体组成。

形成过程：

核小体是由H2A、H2B、H3、H4各两个分子生成的八聚体和由大约200bp的DNA组成的。

形成核小体时八聚体在中间，DNA分子盘绕在外组成真核细胞染色体的一种重复珠状结构。

3、简述DNA的一、二、三级结构特征。

答：

1，DNA的一级结构，就是指4种核苷酸的连接及排列顺序，表示了该DNA分子的化学成分；2，DNA的二级结构是指两条多核苷酸连反向平行盘绕所形成的双螺旋结构；3，DNA的高级结构是指DNA双螺旋进一步扭曲盘绕所形成的特定空间结构。

4、原核生物DNA与真核生物有哪些不同的特征？

答：

原核生物的DNA通常没有重复序列，真核生物却有大量的重复序列；原核生物的大部分序列是编码序列，真核生物却又大量的非编码序列；真核生物DNA末端有端粒结构；真核生物DNA有核蛋白包裹；真核生物DNA有内含子序列；原核生物DNA转录翻译可同时进行，真核必须运送到细胞核外。

5、DNA复制通常采取哪些方式。

答：

一，线性DNA双链的复制：

1，将线性复制子转变为环状或者多聚分子；2，在DNA末端形成发卡式结构，使分子没有游离末端；3，在某种蛋白质的介入下（如末端蛋白，terminalprotein），在真正的末端上启动复制。

二，环状DNA的复制：

1，θ型；2，滚环型；3，D—环型（D--loop）。

6、简述原核生物的DNA复制特点。

答：

1，与真核生物不同，原核生物的DNA复制只有一个复制起点；2，真核生物的染色体全部完成复制之前，各个起始点上DNA的复制不能在开始，而在快速生长的原核生物中，复制起始点上可以连续开始新的DNA的复制，变现为虽然只有一个复制单元，但可有多个复制叉。

7、细胞通过哪些修复系统对DNA损伤进行修复？

答：

1，错配修复，恢复错配；2，切除修复，切除突变的碱基和核苷酸序列；3，重组修复，复制后的修复，重新启动停滞的复制叉；4，DNA的直接修复（把损伤的碱基回复到原来状态），修复嘧啶二聚体和甲基化的DNA；5，SOS系统，包括：

DNA的修复，产生变异。

8、什么是转座子？

可以分为哪些种类？

答：

转座子是存在于染色体DNA上可自主复制和移位的基本单位。

转座子可分为两大类：

插入序列和复合型转座子。

9、什么是编码链？

什么是模板链？

答：

DNA链中与mRNA序列（除T/U替换外）和方向相同的那条DNA链，称为编码链（或有意义链）；DNA双链中能作为转录模板通过碱基互补原则指导mRNA前体合成的DNA链，称为模板链（或反义链）。

10、大肠杆菌的RNA聚合酶有哪些组成成分？

各个亚基的作用如何？

答：

大肠杆菌的RNA聚合酶由2个α亚基、一个β亚基、一个β’亚基和一个ω亚基组成的核心酶，加上一个σ亚基后则成为聚合酶全酶。

α亚基可能与核心酶的组装及启动子的识别有关，并参与RNA聚合酶和部分调节因子的相互作用；β亚基和β’亚基组成了聚合酶的催化中心，β亚基能与模板DNA、新生RNA链及核苷酸底物相结合。

11、简述σ因子的作用。

答：

1，σ因子的作用是负责模板链的选择和转录的起始，它是酶的别构效应物，使酶专一性识别模版上的启动子；2，σ因子可以极大的提高RNA聚合酶对启动子区DNA序列的亲和力；3，σ因子还能使RNA聚合酶与模板DNA上非特异性位点结合常数降低。

12、什么是Pribnowbox？

它的保守序列是什么？

答：

pribnowbox是原核生物中中央大约位于转录起始位点上游10bp处的TATA区，所以又称作-10区。

它的保守序列是TATAAT。

13、简述原核生物和真核生物mRNA的区别。

答：

1，原核生物mRNA常以多顺反子的形式存在。

真核生物mRNA一般以单顺反子的形式存在；2，原核生物mRNA的转录与翻译一般是偶联的，真核生物转录的mRNA前体则需经转录后加工，加工为成熟的mRNA与蛋白质结合生成信息体后才开始工作；3，原核生物mRNA半寿期很短，一般为几分钟，最长只有数小时。

真核生物mRNA的半寿期较长，如胚胎中的mRNA可达数日；4，原核与真核生物mRNA的结构特点也不同，原核生物的mRNA的5’端无帽子结构，3’端没有或只有较短的polyA结构。

14、真核生物的原始转录产物必须经过哪些加工才能成为成熟mRNA，以用作蛋白质合成的模板？

答：

由DNA转录生产的原始转录产物----核不均一RNA（hnRNA），即mRNA的前体，经过5’加“帽”和3’酶切加多聚腺苷酸，再经过RNA的剪接和RNA编辑，编码蛋白质的外显子部分就连接成为一个连续的可译框架，通过核孔进入细胞质，就能作为蛋白质合成的模板了。

15、什么是RNA编辑？

其生物意义是什么？

答：

RNA编辑是某些RNA，特别是mRNA前体的一种加工方式，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。

（介导RNA编辑的机制有两种：

位点特异性脱氨基作用和引导RNA指导的尿嘧啶插入或删除）

RNA编辑具有重要的生物学意义：

（1）校正作用：

有些基因在突变过程中丢失的遗传信息可能通过RNA的编辑得以恢复。

（2）调控翻译：

通过翻译可以构建或去除起始密码子和终止密码子，是基因表达调控的一种方式。

（3）扩充遗传信息：

能使基因产物获得新的结构和功能，有利于生物进化。

16、大肠杆菌的终止子有哪两大类？

请分别介绍一下它们的结构特点。

答：

大肠杆菌的终止子可以分为不依赖于ρ因子和依赖于ρ因子两大类。

不依赖于ρ因子的终止子结构特点：

1，终止位点上游一般存在一个富含GC碱基的二重对称区，由这段DNA转录产生的RNA容易形成发卡式结构。

2，在终止位点前面有一段由4—8个A组成的序列，所以转录产物的3’端为寡聚U，这种结构特征的存在决定了转录的终止。

依赖于ρ因子的终止子的结构特点：

终止位点的DNA序列缺乏共性，而且不能形成强的发卡结构，因而不能诱导转录的自发终止，需要依赖ρ因子，ρ因子为六聚体蛋白，水解各种核苷酸三磷酸，促使新生的RNA链从三元转录复合物中解离出来，从而终止转录。

17、遗传密码有哪些特征？

答：

1，密码的连续性，密码之间无间断也没有重叠；2，密码的简并性，一种以上的密码子编码同一个氨基酸，许多氨基酸都有多个密码子；3，密码的通用性和特殊性，遗传密码无论在体内还是在体外，无论是对病毒、细菌、动物还是植物而言都是通用的，但是也有少数例外；4，密码子和反密码子的相互作用：

在蛋白质生物合成过程中，tRNA的反密码子在核糖体内通过碱基的反向配对与mRNA上的密码子相互作用，密码子的第三个碱基与反密码子的第一位碱基有一定自由度（摆动性）。

18、有几种终止密码子？

它们的序列和别名分别是什么？

答：

3种，UAA、UAG和UGA，其中UAA叫赭石（ochre）密码，UAG叫琥珀（amber）密码，UGA叫蛋白石（opal）密码。

19、tRNA在组成和结构上有哪些特点

答：

1.tRNA中存在大量的稀有碱基,除ACGU外还含有双氢尿嘧啶、假尿嘧啶等；2.tRNA分子形成茎环节构，三叶草形的二级结构和L形三级结构；3.tRNA的3’末端都以CCA-OH结束，该位点是tRNA与相应氨基酸结合的位点；4.tRNA中存在反密码子。

20、什么是SD序列？

其功能是什么？

答：

SD序列是存在于原核生物起始密码AUG上游7~12个核苷酸处的一种4~7个核苷酸保守片段，它与16SrRNA3’端反向互补，所以可将mRNA的AUG起始密码置于核糖体的适当位置以便起始翻译作用。

功能：

SD序列对mRNA的翻译起重要作用。

21、什么是信号肽？

它在序列组成上有什么特点？

有什么功能？

答：

在起始密码子后，有一段编码疏水性氨基酸序列的RNA区域，被称为信号肽序列，它负责把蛋白质引导到细胞内不同膜结构的亚细胞器内。

该序列常常位于蛋白质的氨基端，长度一般都在13-16个残基，有如下三个特征：

1，一般带有10-15个疏水氨基酸；2，在靠近该序列N端常常带有一个或者数个带正电荷的氨基酸；3，在其C端靠近蛋白酶切割位点处常常带有数个极性氨基酸，离切割位点最近的那个氨基酸往往带有很短的侧链（丙氨酸或甘氨酸）。

功能：

1、完整的信号肽是保证蛋白质转运的必要条件。

2、信号肽在决定蛋白质的特定去向上起着指导作用。

22、蛋白质有哪些翻译后的加工修饰？

答：

1、N端fMet或Met的切除；2、二硫键的形成；3、特定氨基酸的修饰：

磷酸化、糖基化、甲基化、羟基化等；4、切除新生肽链中的非功能片段；5、多肽链的折叠。

23、如何理解PCR扩增的原理和过程？

原理：

首先将双链DNA分子在临近沸点的温度下加热分离成两条单链DNA分子，DNA聚合酶以单链DNA为模板并利用反应混合物中的四种脱氧核苷三磷酸合成新生的DNA互补链。

过程：

整个PCR反应的全过程，即DNA解链（变性）、引物与模板DNA相结合（退火）、DNA合成（链的延伸）三步。

24、SNP（单核苷酸多态性）作为第三代遗传标记的优点是什么？

SNP是基因组中最简单、最常见的多态性形式，具有很高的遗传稳定性

25、简述RNAi技术在分子生物学领域的应用前景和存在的问题。

RNA干涉（RNAinterference）简称RNAi，是双链RNA（doublestrandedRNA,dsRNA）分子在mRNA水平关闭相应序列及基因的表达使其沉默的过程。

现在RNAi技术已经被广泛应用于真核生物中去沉默一个给定的基因，RNAi技术具有快速、有效、容易操作和序列特异性强等优点。

但是RNA过于脆弱，很容易发生降解。

此外RNA分子的运输也是一个关键的技术难题。

26、简述乳糖操纵子的调控模型。

答：

（操纵子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。

）

A、乳糖操纵子的组成：

大肠杆菌乳糖操纵子含Z、Y、A三个结构基因，分别编码β-半乳糖苷酶、β-半乳糖苷透过酶和β-半乳糖苷乙酰基转移酶，此外还有一个操纵序列O，一个启动子P和一个调节基因I。

B、阻遏蛋白的负性调节：

没有乳糖存在时，I基因编码的阻遏蛋白结合于操纵序列O处，乳糖操纵子处于阻遏状态，不能合成分解乳糖的三种酶；有乳糖存在时，乳糖作为诱导物诱导阻遏蛋白变构，不能结合于操纵序列，乳糖操纵子被诱导开放合成分解乳糖的三种酶。

所以，乳糖操纵子的这种调控机制为可诱导的负调控。

C、CAP的正性调节：

在启动子上游有CAP结合位点，当大肠杆菌从以葡萄糖为碳源的环境转变为以乳糖为碳源的环境时，cAMP浓度升高，与CAP结合，使CAP发生变构，CAP结合于乳糖操纵子启动序列附近的CAP结合位点，激活RNA聚合酶活性，促进结构基因转录，调节蛋白结合于操纵子后促进结构基因的转录，对乳糖操纵子实行正调控，加速合成分解乳糖的三种酶。

D、协调调节：

乳糖操纵子中