分子生物学试题库Word下载.docx

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多亚基酶，含十种亚基，该酶DNA合成的持续能力强。

⑥真核生物线性染色体两端有端粒结构，它是由许多成串的重短复序列组成，端粒功能是稳定染色体末段结构，防止染色体间的末端连接，并可补偿滞后链5’-末段在消除RNA引物后造成的空缺，使染色体保持一定长度。

端粒酶是含一段RNA的逆转录酶。

⑦RPA：

真核生物的单链结合蛋白；

RNaseH1和MF-1切除RNA引物，DNA聚合酶ε填补缺口。

简述半保留复制的生物学意义

DNA的复制过程（以大肠杆菌为例）

复制起始：

（1）、拓扑异构酶解开超螺旋。

（2）、DnaA蛋白识别并在ATP存在下结合于四个9bp的重复序列。

（3）、在类组蛋白（HU、ATP参与下,DanA蛋白变性13个bp的重复序列,形成开链复合物。

（4）、DnaB借助于水解ATP产生的能量在DnaC的帮助下沿5’→3’方向移动，解开DNA双链，形成前引发复合物。

（5）、单链结合蛋白结合于单链。

（6）、引物合成酶（DnaG蛋白）开始合成RNA引物。

链的延长（冈崎片段的合成）：

在DNA聚合酶Ш的催化下，以四种5’-脱氧核苷三磷酸为底物，在RNA引物的3’端以磷酸二酯键连接上脱氧核糖核苷酸并释放出焦磷酸。

DNA链的延伸同时进行前导链和滞后链的合成。

两条链方向相反。

6、PCR的基本原理？

PCR是在试管中进行的DNA复制反应，基本原理是依据细胞内DNA半保留复制的机理，以及体外DNA分子于不同温度下双链和单链可以互相转变的性质，人为地控制体外合成系统的温度，以促使双链DNA变成单链，单链DNA与人工合成的引物退火，然后耐热DNA聚合酶以dNTP为原料使引物沿着单链模板延伸为双链DNA。

PCR全过程每一步的转换是通过温度的改变来控制的。

需要重复进行DNA模板解链、引物与模板DNA结合、DNA聚合酶催化新生DNA的合成，即高温变性、低温退火、中温延伸３个步骤构成PCR反应的一个循环，此循环的反复进行，就可使目的DNA得以迅速扩增。

DNA模板变性：

模板双链DNA?

单链DNA，94℃。

退火：

引物＋单链DNA?

杂交链，引物的Tm值。

引物的延伸：

温度至70℃左右，TaqDNA聚合酶以４种dNTP为原料，以目的DNA为模板，催化以引物３’末端为起点的5’→3’DNA链延伸反应，形成新生DNA链。

新合成的引物延伸链经过变性后又可作为下一轮循环反应的模板PCR，就是如此反复循环，使目的DNA得到高效快速扩增。

第三章

启动子：

是一段位于结构基因5，端上游区的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。

指RNA聚合酶识别、结合和开始转录的一段特定的DNA序列。

增强子：

能强化转录起始的序列称为增强子。

转录：

以DNA为模板，按照碱基配对原则合成RNA，即将DNA所含的遗传信息传给RNA，形成一条与DNA链互补的RNA的过程。

RNA的编辑：

是某些RNA，特别是mRNA的一种加工方式，它导致了DNA所编码的遗传信息的改变。

外显子（Exon）：

真核细胞基因DNA中的编码序列，这些序列被转录成RNA并进而翻译为蛋白质。

内含子（Intron）：

真核细胞基因DNA中的间插序列，这些序列被转录成RNA，但随即被剪除而不翻译。

复制子：

生物体的复制单位称为复制子（replicon），是在同一个复制起点控制下的一段DNA序列。

转录单元：

是一段启动子开始至终止子结束的DNA序列。

转录起点：

是与新生RNA链的第一个核苷酸相对应的DNA链上的碱基，通常为一个嘌呤。

转录开始时模板上的第一个碱基，在原核中常为A或G，而且位置固定。

填空

1转录的基本过程包括：

模板识别，转录起始，转录的延伸，转录的终止。

2基因表达包括：

转录和翻译两个阶段。

3RNA的编辑方式：

碱基突变，尿甘酸的缺失和添加。

4在原核生物中，-35区与-10区之间的距离大约是16~19bp

5帽子结构的功能：

〔1〕在翻译中起识别作用〔2〕使mRNA免遭核苷酸的破坏

6原核生物只有一种RNA聚合酶而真核生物有三种，每一种都有其特定的功能。

聚合酶Ⅰ合成rRNA,聚合酶Ⅱ合成mRNA，聚合酶Ⅲ合成tRNA和5srRNA。

三种聚合酶都是具有多亚基的大的蛋白复合体。

7转录因子通常具有两个独立的结构域：

一个结合DNA，一个激活转录。

8在真核细胞mRNA的修饰中，“帽子”结构由甲基组成，“尾”由多聚腺嘌呤组成。

9原核生物的绝大部分起启动子都存在共同的序列，即位于-10bp处的区和-35bp处的区，他们都是RNA聚合酶与启动子结合的位点，能与σ因子相互识别而具高度亲和性。

真核生物中，在转录起始位点上游-25—-35bp处有区和位于-70--80bp处的区。

简答题

1增强子的特点

〔1〕有远距离效应〔2〕无方向性〔3〕顺势调节〔4〕无物种和基因的特异性

〔5〕具有组织的特异性〔6〕有相位性，其作用与DNA的构象有关〔7〕有的增强子可以对外部信号产生反应。

2比较DNA复制和转录的异同点

相同点：

都以DNA链作为模板，合成方向均为5，端到3，端，聚合反应均遵循碱基配对原则，通过核苷酸之间形成的3，，5，—磷酸二酯键使核苷酸键延长。

不同点：

复制

转录

模板

两条链均被复制

模板链转录（不对称转录）

原料

Dntp

NTP

酶

DNA聚合酶

RNA聚合酶

产物

子代双链DNA（半保留复制）

mRNAtRNArRNA

配对方式

A-TG-C

A-UA-TG-C

引物

RNA引物

不需要引物

DNA复制与转录的异同

都需要模板

都以三磷酸核苷酸为底物（NTP或dNTP）

合成方向都是5→’3’

不同点

转录不需引物；

只转录DNA分子中的一个片段（称为转录单位或操纵子,operon）；

双链DNA中只有一条链具有转录活性（称为模板链）；

哪个基因被转录与特定的时间、空间、生理状态有关。

RNA聚合酶无校对功能。

原核生物与真核生物mRNA的比较

（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）、原核生物5’端无帽子结构，3’或只有短的poly（A）。

（4）、真核生物mRNA5’端有帽子结构，

（5）、绝大多数真核生物mRNA3’具有poly（A）尾巴，是转录后加上的，是mRNA从核到质转移所必需的形式，提高mRNA的稳定性。

大肠杆菌的转录过程：

（1）、识别阶段：

RNA聚合酶在σ亚基的引导下结合于启动子上；

（2）、DNA双链局部解开；

（3）、起始阶段：

在模板链上通过碱基配对合成最初RNA链；

（4）、延伸阶段：

核心酶向前移动，RNA链不断生长；

（5）、终止阶段：

RNA聚合酶到达终止子；

（6）、RNA和RNA聚合酶从DNA上脱落。

论述题

1真核生物转录的前体hnRNA如何加工为成熟的mRNA？

真核生物mRNA的结构组成：

5，端存在帽子结构，3，端通常具有poly（A）尾巴，无内含子，部分碱基发生甲基化。

①5，端加帽：

当RNA聚合酶Ⅱ聚合的转录产物达到25碱基长时，在其5，端加上一个以5，→3，方向相连的7—甲基鸟苷帽，防止5，核苷酸外切酶的攻击，有利于剪接、转运和翻译的进行；

②3，端加尾：

很多真核生物的hnRNA的3，端经过剪切后再加上多聚A残基即poly（A）尾巴，这有助于整个分子的稳定；

③剪接：

在真核生物的mRNA加工过程中，内含子序列被切除，两侧的外显子片段连接。

剪接反应在核内进行，需要内含子有5，—GU，AU—3，以及一段分支点序列。

其过程是：

内含子先以一个具尾的环状分子或套索状分子形式被删除，然后被降解，剪接包括snRNP与保守序列结合，形成剪接体，在其内发生剪接与连接反应；

④编辑；

⑤甲基化修饰：

当序列为5，—RRACX—3，时会在第6位N原子位置发生甲基化。

2概括细菌细胞的转录过程

转录是通过RNA聚合酶的作用，以一条DNA链为模板产生一条单链RNA过程。

步骤如下：

⑴与RNA聚合酶全酶的结合：

一个RNA聚合酶全酶分子与待转录的DNA编码序列上游的启动子序列松弛的结合。

⑵起始：

RNA聚合酶往下游移动了几个核苷酸到达启动子的另一段短序列—Pribnow框，紧密地与DNA结合。

DNA上的启动子区域解链，RNA便从Pribnow框下游的几个核苷酸处开始合成，通常是DNA的反义链作为模板，合成几个核苷酸后，δ因子被释放并循环使用，以下步骤不再需要δ因子。

⑶延伸：

RNA聚合酶核心酶沿着DNA模板移动，使DNA解链，与DNA模板的下一碱基互补核苷三磷酸聚合到链上。

RNA聚合酶继续在DNA上移动，RNA链从模板链被释放出来，DNA双螺旋重新形成。

⑷当所有编码序列被转录后，RNA聚合酶移动一个终止序列，即终止子。

转录复合体解体，RNA聚合酶和新形成的RNA从DNA模板上脱落下来。

3、复杂转录单位的原始转录产物的加工方式有几种？

分别是什么？

（1）剪、利用多个5’端转录起始为点或接位点产生不同的蛋白质。

（2）、利用多个加poly（A）位点和不同的剪接方式产生不同的蛋白质。

（3）、虽无剪接，但有多个转录起始位点或加poly（A）位点的基因。

第四章

.SD序列：

在原核生物mRNA起始密码AUG上游，存在4~9个富含嘌呤碱的一致性序列，如-AGGAGG-，称为S-D序列。

位于原核生物起始密码子上游7-12个核苷酸处的保守区，该序列与16SrRNA3’端反向互补。

又称为核蛋白体结合位点（ribosomalbindingsite，RBS）

正转录调控：

负转录调控：

1．tRNA的种类有：

起始tRNA和延伸tRNA，同工tRNA，校正tRNA。

2.tRNA的二级结构为三叶草型，三级结构为倒L型。

tRNA结构

3.原核生物蛋白质合成的起始tRNA是甲酰甲硫氨酰—tRNA（fMet-tRNAfMet）,它携带的氨基酸是甲酰甲硫氨酸（fMet），而真核生物蛋白质合成的起始tRNA是甲硫氨酰—tRNA（Met-tRNAMet），它携带的氨基酸是甲硫氨酸（Met）。

4．新生肽链每增加一个氨基酸单位都要经过AA-tRNA与核糖体的结合，肽键形成，移位三步反应。

5.核糖体的作用位点有：

A位点、P位点、E位点。

5．在真核生物中蛋白质合成起始时先形成起始因子和起始tRNA复合物，再和40S亚基形成40S起始复合物。

6．氨酰tRNA合成酶既能识别氨基酸，又能识别相应的tRNA。

7．多肽合成的起始密码子是AUG，而UAA，UAG，UGA是终止密码子。

8．遗传密码的特点包括连续性，简并性，摆动性，普遍性与特殊性。

9．核酸复制时，DNA聚合酶沿模板链3’→5’方向移动；

转录时，RNA聚合酶沿模板链3’→5’方向移动；

翻译时，核糖体沿模板链5’→3’方向移动。

10．原核生物蛋白质合成形成起始复合物时，其mRNA先与核糖体的30S亚基结合，然后再与结合起始因子和GTP的甲酰甲硫氨酰—tRNA结合，形成30S起始复合物，然后再与50S形成70S起始复合物。

简答题：

1．简述核糖体的结构及功能特点：

答：

核糖体的结构：

①真核生物：

由60S大亚基和40S小亚基组成的80S的核糖体；

②原核生物：

由50S大亚基和30S小亚基组成的70S的核糖体

功能特点：

合成蛋白质。

在单个核糖体上，包括至少5个功能活性中心，在蛋白质合成过程中，各有专一的识别作用和功能：

mRNA的结合部位——小亚基，结合或接受AA-tRNA的部位——大亚基A位，结合或接受肽基tRNA部位——大亚基，肽基转移部位——大亚基P位，形成肽键部位（转肽酶中心）——大亚基E位。

2.简述氨基酸的活化过程

游离的氨基酸必须经过活化以获得能量，才能参与蛋白质的合成，活化反应由氨酰tRNA合成酶催化。

活化分两步：

①活化：

aa+ATP+E→氨基酰-AMP释放出PPi

②转移：

氨基酰-AMP转移到tRNA并释放出AMP。

3、论述蛋白质的翻译过程。

蛋白质的翻译即合成过程可分为四个阶段：

氨基酸的活化、肽链合成的起始、延伸和终止。

1氨基酸的活化：

游离的氨基酸必须经过活化以获得能量，才能参与蛋白质的合成，活化反应由氨酰tRNA合成酶催化，最终氨基酸连接在tRNA的3’端合成氨酰-tRNA。

2肽链合成的起始：

核蛋白体大小亚基分离，mRNA在小亚基上定位结合，起始氨基酰tRNA与小亚基结合，核蛋白体大亚基结合。

③肽链的延伸：

肽链的延长是在核蛋白体上连续性循环式进行，每次循环增加一个氨基酸，分为以下三步：

（一）进位:

根据mRNA下一组遗传密码指导，使相应氨基酰-tRNA进入核蛋白体A位。

（二）成肽:

肽酰转移酶将相邻的两个氨基酸相连形成肽键，该过程不需要能量的输入；

（三）转位：

移位酶利用GTP水解释放的能量使核糖体沿mRNA移动一个密码子，释放出空载的tRNA并将新生肽链运至P位点。

3肽链合成的的终止与释放：

释放因子识别并与终止密码子结合，水解P位上多肽链与tRNA之间的二脂键，接着，新生肽链和tRNA从核糖体上释放，核糖体大、小亚基解体，蛋白质合成结束。

4、原核生物翻译的起始过程

（1）核糖体大小亚基分离

（2）30s小亚基通过SD序列与mRNA模板相结合

（3）在IF-2和GTP的帮助下fMet-tRNAfMet进入小亚基的P位，tRNA的反密码子与mRNA上密码子配对。

（4）带有tRNA、mRNA和三个翻译起始因子的小亚基起始复合物与50s的大亚基结合，GTP水解释放翻译起始因子。

5、以大肠杆菌为例简述蛋白质合成的过程

从以下四个方面详细论述

（1）氨基酸的活化：

（2）肽链合成的起始：

（3）肽链的延生：

（4）肽链合成的终止：

第六章

乳糖操纵子模型内容

（1）Z、Y、A基因产物由同一条多顺反子mRNA分子所编码。

（2）乳糖操纵子mRNA分子的启动区（P）位于阻遏基因（I）与操纵区（O）之间，不能单独起始半乳糖苷酶和透过酶基因的高效表达。

（3）乳糖操纵子的操纵区是DNA上的一小段序列（仅为26bp），是阻遏物的结合位点。

（4）当阻遏物与操纵区相结合时，lacmRNA的转录起始受到抑制。

（5）诱导物通过与阻遏物结合，改变其三维构象，使之不能与操纵区相结合，诱发lacmRNA的合成。

乳糖操纵子（lacoperon）的结构

1、结构基因

（1）lacZ：

编码b－半乳糖苷酶（使乳糖水解）

（2）lacY：

编码b－半乳糖苷透过酶

（使b－半乳糖苷透过细胞壁、质膜进入细胞内）

（3）lacA：

编码b－半乳糖苷乙酰转移酶（将乙酰基转移到b－半乳糖苷上）

2、调节基因（regulatorygene）

（1）概念：

其产物参与调控其他结构基因表达的基因

（2）特点：

a、可在结构基因群附近、也可远离结构基因

b、不仅对同一条DNA链上的结构基因起作用，而且能对不同DNA链上的结构基因起作用

（3）调控蛋白：

类型：

a、阻遏蛋白（repressiveprotein）与操纵元件结合后能减弱或阻止所调控基因转录的调控蛋白b、激活蛋白（activatingprotein）：

与操纵元件结合后能增强或启动所调控基因转录的调控蛋白

3、操纵元件（operator）

（1）与启动子邻近或与启动子部分序列重叠

（2）具有回文结构，能形成十字形结构。

（3）与不同构像的蛋白质结合，可以分别起阻遏或激活基因表达的作用

4、启动子（promoter）

是指能被RNA聚合酶识别、结合并启动基因转录的一段DNA序列。

（1）-10序列---Pribnow盒：

TATAAT；

（2）-35bp序列：

TTGACA

操纵子至少有一个启动子，一般在第一个结构基因5’上游，控制整个结构基因群的转录

5、终止子（terminator）是给予RNA聚合酶转录终止信号的DNA序列

（1）不依赖ρ因子的终止子

（2）依赖ρ因子的终止子

在一个操纵元中至少在结构基因群最后一个基因的后面有一个终止子

大肠杆菌乳糖操纵子（lactoseoperon）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。

转录的调控是在启动区和操纵区进行的。

LacI——阻抑蛋白，LacZ——β-糖苷酶，LacY——透性酶，LacA——转乙酰基酶。

三种酶的功能：

①.β-半乳糖酶：

将乳糖分解成半乳糖和葡萄糖

②.渗透酶：

增加糖的渗透，易于摄取乳糖和半乳糖

③.转乙酰酶：

β-半乳糖转变成乙酰半乳糖

lac操纵子小结

通常情况（葡萄糖供应正常）阻遏蛋白与操纵序列结合，基因不转录。

细胞外的乳糖通过透性酶吸收到细胞内；

细胞内的β-半乳糖苷酶将乳糖转变为异乳糖。

异乳糖结合到乳糖阻抑物上使之从操纵序列上脱离，聚合酶迅速开始lacZYA基因的转录。

这就是负控诱导。

然而，还需要细菌生长系统中缺少葡萄糖，使cAMP含量增加，才有足够量的cAMP与CRP结合形成CRP-cAMP复合物结合于Plac上游。

使DNA双螺旋发生弯曲，转录才可以有效地进行。

组氨酸操纵子：

与His降解代谢有关的两组酶类被称为hut酶（histidineutilizingenzyme），控制这些酶合成的操纵子被称为hutoperon。

由一个多重调节的操纵子控制，有两个启动子，两个操纵区及两

个正调控蛋白。

转录后调控

一、翻译起始的调控

遗传信息的翻译起始于mRNA上的核糖体结合位点（RBS）——起始密子AUG上游的一段非翻译区。

在RBS中有SD序列，与核糖体16SrRNA的3’端互补配对，促使核糖体与mRNA相结合。

RBS的结合强度取决于SD序列的结构及与AUG的距离。

SD与AUG相距一般以4～10核苷酸为佳，9核苷酸最佳。

二、mRNA稳定性对转录水平的影响

所有细胞都有一系列核酸酶，用来清除无用的mRNA。

一个典型的mRNA半衰期为2-3min。

mRNA分子被降解的可能性取决于其二级结构。

SD序列的微小变化，往往会导致表达效率成百上千倍的差异，这是由于核苷酸的变化改变了形成mRNA5’端二级结构的自由能，影响了30S亚基与mRNA的结合，从而造成了蛋白质合成效率上的差异。

三、蛋白质的调控作用

细菌中有些mRNA结合蛋白可激活靶基因的翻译。

相反，mRNA特异性抑制蛋白则通过与核糖体竞争性结合mRNA分子来抑制翻译的起始。

大肠杆菌中的核糖体蛋白就存在翻译抑制现象。

四、反义RNA的调节作用

RNA调节是原核基因表达转录后调节的另一种重要机制。

细菌相应环境压力的改变，会产生一些非编码小RNA分子，能与mRNA中的特定序列配对并改变其构象，导致翻译过程的开启或关闭等作用。

第七八章

操纵子（operon）：

是指数个功能上相关的结构基因串联在一起，构成信息区，连同其上游的调控区（包括启动子和操纵基因）以及下游的转录终止信号所构成的基因表达单位，所转录的RNA为多顺反子。

在原核生物中，若干结构基因可串联在一起，其表达受到同一调控系统的调控，这种基因的组织形式称为操纵子。

反式作用因子（trans-actingfactor）：

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。

弱化子：

在trpmRNA5’端有一个长162bp的mRNA片段被称为前导区，其中123～150位碱基序列如果缺失，trp基因表达可提高6-10倍。

mRNA合成起始以后，除非培养基中完全没有色氨酸，转录总是在这个区域终止，产生一个仅有140个核苷酸的RNA分子，终止trp基因转录。

这个区域被称为弱化子，该区mRNA可通过自我配对形成茎-环结构。

顺式作用元件（cis-actingelement）影响自身基因表达活性的非编码DNA序列。

断裂基因（splitegene）：

真核生物结构基因，由若干个编码区和非编码区互相间隔开但又连续镶嵌而成，去除非编码区再连接后，可翻译出由连续氨基酸组成的完整蛋白质，这些基因称为断裂基因。

基因的分子生物学定义：

产生一条多肽链或功能RNA所必需的全部核苷酸序列。

基因表达的时间特异性：

基因表达的空间特异性：

1、真核生物中反式作用因子的DNA结合结构域有：

螺旋－转角－螺旋，碱性－螺旋-环-螺旋，锌指，碱性－亮氨酸拉链，同源域蛋白。

2、转录调节因子按功能可以分为：

基本转录因子和特异转录因子。

3、真核生物有3类RNA聚合酶，负责转录rRNA基因的RNA聚合酶是：

RNA聚合酶I

4、典型的原核启动子的四个特征是：

转录起始位点，原核基因转录起始位点通常是嘌呤，-10区，-35区。

5、乳糖操纵子的结构结构基因有：

lacZ，lacY，lacA。

问答题

1、乳糖操纵子的作用机制。

（1）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,分别编码半乳糖苷酶，透酶和半乳糖苷乙