暨大生物技术生物科学 分子生物学复习题Word格式文档下载.docx

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泛素间隔或连续地附着到被降解的蛋白质赖氨酸残基上，这一过程称为蛋白质泛素化。

Genesandgenome（基因与基因组）

Gene（基因）：

基因是具有有效遗传信息的DNA分子片段，是产生一条多肽链或功能RNA所必需的全部核苷酸序列。

Exon（外显子）：

既存在于最初的转录产物中，也存在于成熟的RNA分子中的核苷酸序列。

Intron（内含子）：

DNA分为编码区和非编码区。

编码区又分为外显子和内含子。

编码区中的非编码序列就叫内含子

UTR（非翻译区）：

mRNA中不具编码和模板作用的核苷酸序列。

Cistron（顺反子）：

在顺反子互补测验中，两个突变在反式构型中不能互补而使其子代表现为突变型，表明两突变属于同一遗传单位，该单位称做顺反子。

Pseudogene（假基因）：

具有与功能基因相似的序列，但由于有许多突变以致失去了原有的功能，所以假基因是没有功能的基因。

genefamily（基因家族）：

真核生物的基因组中有许多来源相同，结构相似，功能相关的基因，这样的一组基因称为一个基因家族。

junkDNA（垃圾基因）：

基因组中未发现任何功能的DNA。

satelliteDNA（卫星DNA）：

真核基因中高度重复的2bp至30bp的极短序列，其碱基组成与主体DNA有较大的差异，以数千个拷贝的串联方式排列，这种排列称为卫星DNA

Genomics（基因组学）：

进行基因组的序列测定和表型描述，以及研究基因活性与功能关系的学科。

Proteomics（蛋白质组学）：

用高分辨率的蛋白质分离和鉴定技术来研究细胞内蛋白组的学科。

当前最好的方法是二维凝胶电泳。

DNAreplication（DNA复制）

Replicon（复制子）:

基因组中能独立进行复制的单位，含有一个复制起始位点。

原核DNA中只有一个复制子，真核中有多个

areplicationfork（复制叉）：

是复制正在发生的位点，Y字型结构，在复制叉处，作为模板的双链DNA解旋，同时合成新的DNA链

Transcription（转录）

Spliceosome（剪接体）：

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），负责所有编码蛋白的mRNA的剪接

trans-splicing（反式剪接）：

不同的RNA分子通过剪接组成mRNA的过程。

alternativesplicing（可变剪接）：

一个特定基因转录物（mRNA前体）经过不同5’3’剪接位点产生不同的成熟mRNA的过程

RNAediting（RNA编辑）：

在mRNA水平上改变遗传信息的过程。

改变后的成熟RNA序列与与之对应的基因组上外显子编码序列不同，最终编码的蛋白质也不同。

Translation（翻译）

geneticcode（遗传密码）:

核酸中的核苷酸残基序列与蛋白质中的氨基酸残基序列之间的对应关系。

连续的3个核苷酸序列为一个密码子，特指一个氨基酸。

标准的遗传密码是由64个密码子组成的，几乎为所有生物通用。

ribozyme（核酶）：

主要指一类具有催化功能的RNA,也称RNA催化剂。

SDsequence（SD序列）：

在细菌mRNA起始密码子AUG上游10个碱基左右处，有一段富含嘌呤的碱基序列，能与细菌16SrRNA3’端识别（并互补），帮助核糖体从AUG处的翻译起始。

openreadingframe（可读框）:

从起始密码子（ATG）起到终止密码子（TGA\TAA\TAG）止的一段连续的密码子区域

transcription-translationcoupling（转录翻译偶联）:

原核生物的mRNA不需要修饰加工，在它的3′端尚未完成转录前，其5′端已与核糖体结合，开始蛋白质的合成，即转录与翻译偶联。

Mutationsandrepair（突变与修复）

wildtype野生型：

在野生群体中观察到的最高频率的表型,或具有这种表型的系统、生物和基因

mutant（突变）：

由于DNA碱基对的置换、增添或缺失而引起的可遗传的基因结构的变化。

baseanalogue（碱基类似物）：

一类化学结构与DNA中正常碱基十分相似的化学制剂，是一种化学诱变剂。

mutationhotspot（突变热点）：

突变机率较高的碱基序列。

recombination（重组）：

指两DNA分子之间部分序列发生交换。

分为同源重组和非同源重组两种

Regulationofgeneexpression（基因表达的调控）

operon（操纵子）：

存在于原核生物当中，由启动子、操纵基因和一系列的结构基因紧密结合而成，是多数原核生物基因调控的实现方式。

constitutivemutation（组成型突变）：

与酶的合成有关的调节基因的一种突变。

即原来酶的合成量受调节基因调节的，但由于调节基因发生变异，酶的合成变为组成型（不管生长条件如何，酶的合成量总是恒定的）的一种现象。

promoter（启动子）：

能被RNA聚合酶特异结合并起始转录的DNA上的序列。

enhancer（增强子）：

能提高与其连锁的结构基因转录频率的DNA序列。

（与启动子的相对位置无关，无方向性，有组织特异性）

genomicimprinting（基因组印记）：

控制某一表型的等位基因由于来源于不同的亲本而产生差异表达，即机体只表达亲本一方的基因，另一方的基因不表达。

epigenetics（表观遗传）：

在基因组DNA序列不发生改变的情况下，由于甲基化、基因组印记、RNA编辑等原因，造成基因表达产物的改变而引起的表型改变的现象，在代与代之间是可遗传的。

Transposons（转座子）

Transposons（转座子）：

是基因组中一段可移动的DNA序列，可以通过切割、重新整合等一系列过程从基因组的一个位置“跳跃”到另一个位置。

转座子两端各有一段IS序列，中间是一段与转座无关的序列（可能是可编码基因）

IS（插入序列）：

最简单的DNA可动元件，由转座酶基因及首尾各一段的反向重复序列组成，不含有任何宿主基因

L1LINEelement（长散在元件）：

自主转座的反转录转座子，来源于RNApolII的转录产物，L1是其中一个成员，存在于人类基因组，大约有6400bp

SINE（短散在元件）：

非自主转座的反转录转座子，来源于RNApolIII的转录产物，其中Alu是存在于人类基因组的一个成员。

Alusequences（ALU序列）：

存在于SINE中，常含有一个核酸内切酶AluI的识别位点的多拷贝序列。

长约280bp，约50万份拷贝

Molecularbiologicaltoolsinresearch（分子生物学的研究工具）

PCR（polymerasechainreaction聚合酶链式反应）：

是一种在体外快速扩增特定基因或DNA序列的方法，故又称为基因的体外扩增法。

它可以在试管中建立反应，经数小时之后，就能将极微量的目的基因或某一特定的DNA片段扩增数十万乃至千万倍，无需通过烦琐费时的基因克隆程序，便可获得足够数量的精确的DNA拷贝，所以有人亦称之为无细胞分子克隆法。

Hybridization杂交：

两条互补的核苷酸单链在适当的条件下退火形成异质双链的过程称杂交

DNAfingerprinting（DNA指纹）：

所谓DNA指纹，是指将细胞核的DNA提取出来，用限制性内切酶进行酶解，再通过电泳将分子量大小不同的DNA片段分离，并与DNA探针杂交，通过放射自显影等方式，使X线胶片感光所得到的图像。

由于这个图像与人的指纹一样，具有高度的个体特异性，所以被称为DNA指纹。

RFLP（RestrictionFragmentLengthPolymorphisma限制性内切酶片段长度多态性）：

当DNA序列的差异发生在限制性内切核酸酶的识别位点时，或当DNA片段的插入、缺失或重复导致基因组DNA经限制性内切核酸酶酶解后，其片段长度的改变可以经凝胶电泳区分时，DNA多态性就可应用限制性内切核酸酶进行分析，这种多态性称为限制性片段长度多态性。

II.Shortassayquestions（简答题）

1.ListthreedifferentchemicalbondingwhichcontributetothestabilityoftheDNAdouble

helix?

（列出维持DNA双螺旋结构稳定性的化学键）

答：

氢键　范德华力离子键碱基堆积力　

2.ThevirionDNAofanE.coliphagecalledX174hasthebasecomposition:

25%A,33%T,

24%G,and18%C.Whatdothesedatasuggestaboutthestructureofthephage'

s

chromosome?

（一种叫X174的大肠杆菌噬菌体的病毒DNA有如下碱基成分：

25%A，33%T，24%G和18%C。

这比例说明该噬菌体染色体是什么结构？

）

单链DNA

3.Brieflydescribethedifferentlevelsofchromosomeorganizationineukaryotes.

（列出组成真核生物染色体的各级结构）

（1）核小体：

由核心蛋白和DNA组成。

H2A、H2B、H3、H4各两分子来组成八聚体的核心蛋白。

DNA以左手螺旋缠绕在核心蛋白上。

（2）核小体单元：

由组蛋白H1结合在连接DNA上，使许多核小体构成连续的染色质细丝。

（3）30nm纤维：

由6个核小体盘绕成螺旋管状的粗丝。

4.Listthedifferentlevelsofproteinstructuralorganizationanddescribethedifferent

bonds/interactionsthatholdtogetherorstabilizetheproteinsattheselevels.

（列出蛋白质各级结构的组织方式，并写出维持各级结构稳定性的化学键）

一级结构：

氨基酸的连接顺序和排列方式。

肽键和二硫键

二级结构：

多肽链主链原子的局部空间结构。

有α-螺旋，β-折叠，β-转角和无规卷曲。

氢键。

三级结构：

一条多肽链中所有原子的空间排布。

如结构域。

非共价键：

氢键、范德华力、盐键、疏水相互作用。

四级结构：

亚基之间的相互连接方式。

5.Manyproteinscontainoneormoremotifsbuiltfromparticularcombinationsofsecondary

structure.Describetwocommonstructuralmotifs.

（很多蛋白质都具有一个以上由二级结构进一步组成的基序，描述两个常见的基序）

helix-turn-helix（HTH）：

这类蛋白质分子中至少含有2个以上α螺旋，中间有短链恻氨基酸残基形成“转折”，近氨基酸的α螺旋中氨基酸残基的替换会影响该蛋白质在DNA双螺旋大沟中的结合。

zincfinger：

锌指结构家族蛋白大体分为锌指、锌钮、锌簇结构。

重复的锌指结构都是以锌将一个α螺旋与一个反向平行β片层的基部以锌原子为中心，通过与一对本胱氨酸和一对组氨酸之间形成配位键相连

6.Thedegradationofproteinsisaregulatedmulti-stepprocess.Describethestepsinvolvedinthetaggingofaproteinfordegradationandtheproductsoftheproteosome.

（蛋白质的降解是一个受调控的多步骤的过程，试述蛋白质如何被标记并被蛋白酶体降解）

泛素依赖的蛋白选择性降解过程：

1、泛素活化酶（E1）与泛素结合，活化泛素。

2、E1-泛素随后与泛素携带蛋白（E2）结合,成为E2-泛素，E1被置换。

3、E2-泛素在泛素蛋白连接酶（E3）作用下与目标蛋白连接。

这样多个泛素结合上目标蛋白后，目标蛋白即被标记，随后被proteosome降解。

这个过程需要ATP提供能量。

7.ListthefourdifferentnucleotidesfoundinDNA,thetypicalWatson-Crickbasepairings,and

thenumberofhydrogen（氢键）bondsineachofthosepairings.

A,T,G,C

A=T,含有2个氢键

G≡C，含有3个氢键

8.Adouble-strandedpieceofDNAcontainingthesequenceGCATGGCCACTACCGhasa

higherTm（meltingtemperature）thanonecontainingthesequenceGAATGGTAACAACTG.

DescribethepropertiesoftheseDNAmoleculesandDNAingeneralthatmakethistrue.

（第一段序列比第二段序列的溶链温度高，试从这两段序列的特点和DNA的性质解释）

Tm值即DNA熔解温度，Tm与GC比例、序列复杂性等因素有关。

第一个序列相对于第二个序列GC含量较高，由于DNA的GC配对含有三个氢键，AT配对含有两个氢键，因此水解GC对所需的能量要比水解AT对的能量高，所以第一个序列相对于第二个序列较耐高温，因此Tm值也相应地较高。

DNAreplication:

1.Describethreefeaturesofreplicationorigin.（描述复制起始位点的三个特征）

A.包含很多短的重复序列的特异性DNA片段。

B.能够被起始结合蛋白结合。

C.AT含量高。

2.ListthecriticalenzymesandtherolestheyplayinDNAreplication.

（写出复制过程中几个重要的酶及它们的作用。

）

①DNA解链酶，通过水解ATP获得能量来解开双链DNA。

②RNA聚合酶，催化RNA引物的合成。

③DNA聚合酶，催化多核苷酸链的延长反应及校对的功能。

④DNA连接酶，催化双链DNA切口处的5’-磷酸基与3’-羟基生成磷酸二酯键。

3.Inthegraphicbelow,assumethatreplicationbeginsattheverticallines.Drawtheleading

andlaggingstrands（witharrowsaswedidinclass）,labeltheendsofEVERYDNAfragment

（either5'

or3'

）andindicatethedirectionthatthereplicationforksaremoving.

（从下图中标出前导链，后滞链，复制叉移动的方向和5’端3’端。

4.Foreachoftheenzymaticactivitiesinvolvedinreplication,nametheenzymethefulfillsthat

functionMOSTOFTHETIME.（写出在复制过程中，完成下列各种功能的酶的名称。

①Proofreads：

DNA聚合酶ⅠⅡⅢ。

②RemovestheRNAprimer：

DNA聚合酶Ⅰ

③SeparatestheDNAstrands：

DNA解链酶

④SynthesizesDNA：

DNA聚合酶Ⅲ

⑤LinksOkazakifragments:

DNA连接酶

5.ForthefollowingenzymaticactivitiesofDNApolymeraseI,statethefunctionofthatactivity

duringreplication.Useonly5wordsorlessforeachanswer.用一句话描述DNApolI的功能

a）5’->

3’polymerase:

通过核苷酸聚合反应，使DNA链沿5’→3’方向延长

b）5’->

3’exonuclease:

去除RNA引物

c）3’->

5’exonuclease：

校正功能

6.OfthethreeDNApolymerasesinE.coli,whichisessentialforDNAreplication真正的复制酶

7.Diagramtherollingcirclereplicationmechanism.（图示滚环复制的机制）

滚环式复制（rollingcirclereplication）是噬菌体中常见的DNA复制方式。

滚环式复制的一个特点是以一条环状单链DNA为模板，进行新的DNA环状分子合成。

噬菌体的双链DNA环状分子先在一条单链的复制起点上产生一个切口（nick），然后以另一条单链为模板不断地合成新的单链。

释放出的新合成的单链或是先复制成双链DNA，被酶切割成单位长度后，再形成环状双链DNA分子；

或是释放出的新合成的单链DNA，先被酶切割成单位长度形成单链环状DNA分子后再复制成双链环状DNA分子。

8.HowdoesDNAreplicationtakeplaceineukaryotes（forexample,yeast）.

（在真核细胞中（如酵母），DNA复制的如何起始的）

酵母的复制起始位点称为自主复制序列（ARS），由一段保守的150bp的序列组成，富含AT碱基对。

该区域也被称为A元件（如图）。

起始位点识别复合体（ORC）识别A元件，然后依次将解旋酶，引物酶，DNA聚合酶等募集到复制器上。

DNA复制进入延伸阶段。

9.Whataretelomeres?

HowareRNAprimersattheendsoflineareukaryoticchromosomesreplacesbyDNA.（什么是端粒，在线性真核染色体末端的RNA引物是如何被DNA替代的）

真核生物染色体的末端称为端粒，它们由首尾相接的富含TG的重复DNA序列构成，例如，人的端粒含有很多首尾相接的5’-TTAGGG-3’。

这种重复序列很多都是双链的，但每条染色体的3’端都位于5’端之外成为单链DNA。

其功能有：

稳定染色体末端结构，防止染色体间末端连接，并可补偿滞后链5'

末端在消除RNA引物后造成的空缺。

端粒通过提供一个延伸的3’端为染色体5’端提供了额外的模板。

引物酶在端粒3’端合成引物，经DNA聚合酶按5’-3’方向延伸，使新合成的DNA取代原来的RNA引物。

10.Explainwhythereplicationmachineryisincapableofcompletelyreplicatingtheendsofthechromosomes.Whatisthepracticaleffectofthis?

Howdoeukaryoticcellsgetaroundthisproblem?

（解释为何真核染色体末端不能完整复制。

这会造成什么样的后果？

真核生物如何解决这个问题）

由于DNA聚合酶绝对需要RNA引物，并从5`-3`方向延伸，当聚合结束时，冈崎片断的RNA引物水解，随后由DNA连接酶完成，在新合成链的5`端RNA引物去除后，传统的DNA聚合酶不能修复，势必造成每经过一次细胞分裂，染色体末端就会缩短，这就是所谓的“末端复制问题”。

这意味着每一轮DNA复制都将出现子代DNA分子被截短的情况。

真核细胞通过端粒酶在染色体末端添加端粒，形成染色体末端额外的模板，从而解决5’末端复制问题。

Transcription

1.WhatisaprokaryoticpolycistronicmRNAandexplainthebiologicalsignificance.

（什么是原核生物多顺反子mRNA?

解释它的生物学意义）

（1）在RNA病毒和原核生物中，凡在一个mRNA分子上携有几种蛋白质分子的氨基酸序列信息的mRNA（mRNA上相邻的顺反子在相应的DNA上多数也是相邻的），则这一mRNA就称作为多顺反子mRNA。

（2）原核生物基因表达调控的一个重要方式是操纵子，将功能上相关的结构基因同时转录成为多顺反子，他们都受同一个操纵基因控制，使调控更加高效与经济，细胞能更迅速的对环境变化做出反应。

2.DescribetherolesandfunctionsofthedifferentsubunitsoftheE.coliRNApolymerase.WhatistheRNApolymerase"

core"

enzymeandthe"

holoenzyme."

（试描述E.coliRNA聚