分子生物学简答题Word格式文档下载.docx
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4.激活蛋白（CAP）对转录的正调控作用
环腺苷酸（cAMP）受体蛋白CRP，cAMP与CRP结合后所形成的复合物称激活蛋白CAP。
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。
5.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
6.比较DNA复制和RNA转录的异同
相同点：
DNA复制和RNA转录在原理上是基本一致的，体现在：
①这两种合成的直接前提是核苷三磷酸，从它的一个焦磷酸键获得能量促使反应走向合成
②两种合成都是一个酶为四种核苷酸工作
③两种合成都是以DNA为模板
④合成前都必须将双链DNA解旋成单链
⑤合成的方向都是5-3
一．遗传密码有什么特点？
1、连续性mRNA的读码方向从5'
端至3'
端方向，两个密码子之间无任何核苷酸隔开。
mRNA链上碱基的插入、缺失和重叠，均造成框移突变。
2、简并性指一个氨基酸具有两个或两个以上的密码子。
密码子的第三位碱基改变往往不影响氨基酸翻译。
3、摆动性mRNA上的密码子与转移RNA（tRNA）J上的反密码子配对辨认时，大多数情况遵守碱基互补配对原则，但也可出现不严格配对，尤其是密码子的第三位碱基与反密码子的第一位碱基配对时常出现不严格碱基互补，这种现象称为摆动配对。
4、通用性蛋白质生物合成的整套密码，从原核生物到人类都通用。
但已发现少数例外，如动物细胞的线粒体、植物细胞的叶绿体。
5、遗传密码是三联体密码。
每一个密码子是由3个核苷酸构成，它特异地编码多肽链中的一个氨基酸。
2.简述三种RNA在蛋白质生物合成中的作用？
rRNA是核糖体的组成成分，由细胞核中的核仁合成
mRNA是以DNA的一条链为模板，以碱基互补配对原则，转录而形成的一条单链，主要功能是实现遗传信息在蛋白质上的表达，是遗传信息传递过程中的桥梁
tRNA的功能是携带符合要求的氨基酸，以连接成肽链，再经过加工形成蛋白质
3.试比较转录与复制的区别？
转录模板是DNA当中的一条链，复制的时候两条链都是模板。
转录不需要引物，复制时需要引物。
转录用RNA聚合酶，复制时有专门的复制酶体系。
转录底物是核糖核甘酸，复制是脱氧核糖核甘酸。
产物当然不一样了，转录的产物是RNA，复制的产物是DNA。
4.真核细胞与原核细胞核糖体的组成有什么不同？
真核：
2\3RNA和1\3蛋白质原核：
3/5RNA和2\5蛋白质。
核糖体含有镁离子，蛋白质和rRNA，一般有两个亚基组成。
真核核糖体（80s）、大亚基60s、小亚基40s原核核糖体70s、大亚基50s、小亚基30s
5.试总结DNA的基本规律。
（1）半保留复制
（2）半不连续复制
（3）双向复制
（4）复制的高保真
7.简述DNA、染色体、基因和基因组之间的关系。
DNA是由四种脱氧核糖核苷酸经磷酸二酯键连接而成的长链聚合物，是遗传信息的载体。
染色体，由DNA、RNA和蛋白质构成的，其形态和数目具有种系的特性。
其本质是脱氧核甘酸，是细胞核内由核蛋白组成、能用碱性染料染色、有结构的线状体，是遗传物质基因的载体。
基因是遗传的物质基础，是DNA分子上具有遗传信息的特定核苷酸序列的总称，是具有遗传效应的DNA分子片段。
基因组应该指单倍体细胞中包括编码序列和非编码序列在内的全部DNA分子。
核基因组是单倍体细胞核内的全部DNA分子；
线粒体基因组则是一个线粒体所包含的全部DNA分子；
叶绿体基因组则是一个叶绿体所包含的全部DNA分子。
8.增强子的特点有哪些？
①增强效应十分明显，一般能使基因转录频率增加10-200倍
②增强效应与其位置和取向无关，不论增强子以什么方向排列（5‘→3’或3‘→5’），甚至和靶基因相距3kb，或在靶基因下游，均表现出增强效应；
③大多为重复序列，一般长约50bp，适合与某些蛋白因子结合。
其内部常含有一个核心序列：
（G）TGGA/TA/TA/T（G），该序列是产生增强效应时所必需的；
④增强效应有严密的组织和细胞特异性，说明增强子只有与特定的蛋白质（转录因子）相互作用才能发挥其功能；
⑤没有基因专一性，可以在不同的基因组合上表现增强效应；
⑥有相位性其作用和DNA的构象有关；
⑦许多增强子还受外部信号的调控，如金属硫蛋白的基因启动区上游所带的增强子，就可以对环境中的锌、镉浓度做出反应。
9.简述PCR技术的原理和步骤。
⑴PCR技术的原理：
该技术是在模板DNA、引物和四种脱氧核糖核苷酸存在下，依赖于DNA聚合酶的酶促合成反应。
DNA聚合酶以单链DNA为模板，借助一小段双链DNA来启动合成，通过一个或两个人工合成的寡核苷酸引物与单链DNA模板中的一段互补序列结合，形成部分双链。
在适宜的温度和环境下，DNA聚合酶将脱氧单核苷酸加到引物3′-OH末端，并以此为起始点，沿模板5′→3′方向延伸，合成一条新的DNA互补链。
⑴基本步骤：
①模板DNA的变性：
模板DNA经加热至94℃左右一定时间后，使模板DNA双链或经PCR扩增形成的双链DNA解离，使之成为单链，以便它与引物结合，为下轮反应作准备；
②模板DNA与引物的退火（复性）：
模板DNA经加热变性成单链后，温度降至55℃左右，引物与模板DNA单链的互补序列配对结合；
③引物的延伸：
DNA模板-引物结合物在TaqDNA聚合酶的作用下，以dNTP为反应原料，靶序列为模板，按碱基配对与半保留复制原理，合成一条新的与模板DNA链互补的半保留复制链。
重复循环变性→退火→延伸三过程，就可获得更多的“半保留复制链”，而且这种新链又可成为下次循环的模板。
每完成一个循环需2～4分钟，2～3小时就能将待扩目的基因扩增放大几百万倍。
10.何谓＂C值悖理＂？
举例说明它的表现特点？
生物体的一个特征是一个单倍体基因组的DNA含量总是相对恒定的。
通常称为该物种的C值。
真核生物基因组的C值（C-value）：
指生物单倍体基因组中的DNA含量，以pg（1pg=10-12g）或bp表示。
C值与生物进化复杂性不相对应的现象称为C值悖理
C值悖理主要表现为：
①C值不随生物的进化程度和复杂性而增加，如肺鱼的C值为112.2，而人是3.2，与牛相近；
②亲缘关系密切的生物C值相差甚大，如豌豆为14，而蚕豆为2；
③高等真核生物具有比用于遗传高得多的C值，如人的染色体组DNA含量在理论上包含200万个基因，但有实际用途的基因只有3万个左右。
11.简述原核生物和真核生物的启动子特点及功能
与原核生物基因表达调控比较：
与原核启动子的含义相同，真核生物的启动子是指RNA聚合酶（应为起始复合物）结合并起动转录的DNA序列。
真核不同启动子间不像原核那样有明显共同一致的序列，而且单靠RNA聚合酶难以结合DNA而起动转录，而是需要多种蛋白质因子的相互协调作用不同启动子序列也很不相同，要比原核更复杂、序列也更长。
真核启动子一般包括转录起始点及其上游约100-200bp序列，包含有若干具有独立功能的DNA序列元件，每个元件约长7-30bp。
12.简述原核生物RNA的转录过程。
1．转录起始：
转录的起始就是生成由RNA聚合酶,模板和转录5'
端首位核苷酸组成的起始复合物。
原核生物RNA5'
端是嘌呤核苷酸（A、G）,而且保留三磷酸核苷的结构,所以其起始复合物是:
pppG-DNA-RNA聚合酶。
真核生物起始,生成起始前复合物（PIC）。
2.转录延长:
转录的延长是以首位核苷酸的3'
-OH为基础逐个加人NTP即形成磷酸二醋键,使RNA逐步从5'
向3'
端生长的过程。
在原核生物,因为没有细胞膜的分隔,转录未完成即已开始翻译,而且在同一DNA模板上同时进行多个转录过程。
3．转录终止：
转录的终止在原核生物分为依赖Rho因子与非依赖Rho因子两类。
Rho因子有ATP酶和解螺旋酶两种活性,因此能结合转录产物的3'
末端区并使转录停顿及产物RNA脱离DNA模板。
非依赖Rho因子的转录终止,其RNA产物3'
-端往往形成茎环结构,其后又有一串寡聚U。
茎环结构可使因子聚合酶变构而不再前移,寡聚U则有利于RNA不再依附DNA模板链而脱出。
因此无论哪一种转录终止都有RNA聚合酶停顿和RNA产物脱出这两个必要过程。
真核生物转录终止是和加尾（mRNA的聚腺昔酸polyA）修饰同步进行的。
RNA上的加尾修饰点结构特征是有AAAUAA序列。
13.真核生物和原核生物的DNA复制过程有何异同？
1、真核生物有多个复制起始位点，而原核只有一个起始位点。
2、真核生物复制一旦启动，在完成本次复制前，不能在再启动新的复制，而原核复制起始位点可以连续开始新的复制，特别是快速繁殖的细胞。
3、真核生物和原核生物的复制调控不同。
4、原核的DNA聚合酶III复制时形成二聚体复合物，而真核的聚合酶保持分离状态。
5、真核生物的聚合酶没有5'
-3'
外切酶活性，需要一种叫FEN1的蛋白切除5'
端引物，原核的DNA聚合酶I具有5'
外切酶活性。
14.比较原核生物基因组与真和基因组的特点。
1、真核生物基因组指一个物种的单倍体染色体组（1n）所含有的一整套基因。
还包括叶绿体、线粒体的基因组。
原核生物一般只有一个环状的DNA分子，其上所含有的基因为一个基因组。
2、原核生物的染色体分子量较小，基因组含有大量单一顺序（unique-sequences），DNA仅有少量的重复顺序和基因。
真核生物基因组存在大量的非编码序列。
.内含子和外显子、.基因家族和假基因、重复DNA序列。
真核生物的基因组的重复顺序不但大量，而且存在复杂谱系。
3、原核生物的细胞中除了主染色体以外，还含有各种质粒和转座因子。
质粒常为双链环状DNA，可独立复制，有的既可以游离于细胞质中，也可以整合到染色体上。
转座因子一般都是整合在基因组中。
真核生物除了核染色体以外，还存在细胞器DNA，如线粒体和叶绿体的DNA，为双链环状，可自主复制。
有的真核细胞中也存在质粒，如酵母和植物。
4、原核生物的DNA位于细胞的中央，称为类核（nucleoid）。
真核生物有细胞核，DNA序列压缩为染色体存在于细胞核中。
5、真核基因组都是由DNA序列组成，原核基因组还有可能由RNA组成，如RNA病毒。
15.tRNArRNAmRNA的剪接
tRNA:
转运RNA，只能转运一种氨基酸，不能剪接rRNA：
核糖体RNA，核糖体的组成部分，不剪接mRNA：
信使RNA，在刚从DNA的一条链配对合成下来之后，会有一种酶将属于和内含子配对的那一部分切掉再重新整合，通过核孔到核糖体，与tRNA配对，通过脱水缩合合成蛋白质
十五．基因表达调控乳糖操纵元调控机制
1.阻遏蛋白负调控机制：
乳糖改变阻遏蛋白构象，使阻遏蛋白失活，半乳糖苷酶基因正常表达，合成半乳糖苷酶。
2.激活蛋白CAP正性调控机制：
葡萄糖浓度低时，CAMP含量升高，与CRP结合形成CAP，与P前段的一段基因结合，可增强半乳糖苷酶基因的表达。
两种情况下：
低乳糖，高葡萄糖时：
缺乏乳糖和阻遏蛋白结合，负调节减弱。
并且CAMP含量低，CAP失活，不能促进半乳糖苷酶基因的表达，基因转录受抑制。
高乳糖，低葡萄糖时：
乳糖和阻遏蛋白结合，负调节增强。
并且CAMP含量高，CAP活化，促进半乳糖苷酶基因的表达，基因转录增强。
十六．色氨酸操纵元调节机制
1.当色氨酸浓度底时，阻遏蛋白无活性，色氨酸合成酶基因表达
2.当色氨酸浓度高时，与阻遏蛋白结合，使其有活性，色氨酸合成酶基因表达受抑制。
一．DNA突变的来源有哪些
1.碱基突变：
碱基结构变异碱基脱氨基作用
2.物理因素：
紫外线的致突变作用
3.化学突变：
a.剪辑类似物的干扰b.DNA分子上碱基化学修饰c.移码突变剂：
吖啶橙
十一．蛋白质合成的步骤
1.氨基酸的活化与转运：
氨基酸+tRNA+ATP-----氨基酸+tRNA+AMP+PP1
2.肽链的合成起始：
（1）.30S小亚基与IF—1，IF---3结合，通过SD序列与mRNA结合
（2）在IF—2和GTP帮助下，fMet—tRNAf进入小亚基P位点（3）50S大亚基结合上来，GTP水解释放起始因子。
3.肽链合成延长：
（1）进位新的氨酰tRNA进入50S大亚基A位
（2）肽键形成在酶催化下，p位氨基酸羧基与A位氨基酸羟基结合形成（3）脱落移位：
50S大亚基P位点tRNA脱落，A位上tRNA移动到P位
4.肽链的合成终止：
当遇到终止密码子时，释放因子与其结合，水解使多肽链脱落
5.肽链折叠加工：
（1）N端fMet或Met被切除
（2）肽链折叠（3）氨基酸修饰（4）切去不需要的肽段
十八．简要说明RNA的功能
1、RNA在遗传信息的翻译中起决定性作用：
蛋白质的生物合成是生物有机体最复杂也是最重要的代谢过程，三类RNA共同承担并完成这一过程。
rRNA起着装配和催化作用，tRNA起转运和信息转换的作用，mRNA起信使和模板的作用。
2、RNA具有重要的催化功能和其他持家功能：
自然界存在的核酶多数催化分子内反应，它们是RNA合成后加工的一种方式，包括自我剪切、自我拼接和自我催化
3、DNA转录后加工和修饰依赖于各类小DNA和其他蛋白质复合物；
DNA转录后的信息加工十分复杂，其中包括切割、修剪、修饰、异构、附加、拼接、编辑、和再编码等，除少数比较简单的过程可以直接由酶完成外，通常都要有一些特殊的RNA参与作用。
4、DNA对基因表达和细胞功能具有重要调节作用：
反义RNA可通过与靶部位序列互补而与之结合，或直接阻止其功能或改变靶部位构象而影响其功能。
5、RNA在生物进化中起重要作用，核酶的发现表明RNA既是信息分子，又是功能分子，生命起源早期可能首先出现的是RNA。
从RNA的拼接过程中可以推测蛋白质及基因模块构筑的演化历程。
拼接和编辑可以消除基因突变的危害，增加遗传信息的多样性，促进生物进化。
RNA也可能是某些获得性遗传的分子基础
1.氨酰tRNA合成酶的功能是什么？
功能：
⑴翻译过程中催化氨基酸同其相匹配的tRNA相偶联，形成氨基酰tRNA。
⑵对氨酰-tRNA的脱酰基也有催化作用。
⑶可对错误的氨酰-tRNA进行校正。
（又称氨酰-tRNA连接酶（aminoacyl-tRNAligase），具有高度的专一性，每种氨基酸与对应的tRNA相连接都有相应的氨酰-tRNA合成酶来催化该酶由一条多肽链或者由多个相同或不同的亚基组成，分子量不一，但都具有两个催化活性中心和对氨基酸、tRNA、ATP及Mg2+的结合部位。
）
2.为什么说DNA甲基化可用来调控复制和DNA修复？
真核生物染色体DNA甲基化是真核基因表达调控的一种方式。
DNA甲基化作用可引起染色质结构、DNA构型、DNA稳定性以及DNA与蛋白质因子相互作用方式的改变，从而对基因表达进行调控。
当DNA处于高水平甲基化状态时，基因表达受到抑制；
当DNA处于低水平甲基化状态时，基因得以表达。
在细胞分化和生长发育过程中，DNA甲基化的作用可使特定基因有序地表达。
DNA甲基化作用的组织特异性是真核生物所特有的。
错配修复系统可识别链的甲基化程度，优先从甲基化程度低的链上切除核苷酸。
子链总是甲基化程度低的链，其甲基化稍滞后于推进中的复制叉，而亲本链是完全甲基化的，在前一轮复制中已经甲基化了。
3.Promoter和Terminator.
启动子（promoter）是一段位于结构基因5’端上游区的DNA特异序列，能活化RNA聚合酶，使之与模板DNA准确地结合并具有转录起始的特性。
终止子是一个基因的3’末端或一个操纵子的3’末端的一段特定的核苷酸序列，具有终止转录的功能。
原核生物终止子有两种：
一种需要有辅助蛋白ρ因子参与；
另一种则不需要ρ因子参与，RNA聚合酶的核心酶本身即能终止转录。
5.增强子具有哪些特点？
增强子的特点是具有组织特异性，并且没有方向性，在转录起始点的5’端或3’端都可发挥顺式调控作用。
7说说DNA损伤与DNA突变之间的区别和相互关系。
DNA损伤（DNAdamage）是在某些因素作用下，DNA双螺旋结构发生的任何改变。
基因突变（mutation）是指DNA分子核苷酸序列的改变，二者都能导致基因的核苷酸排列顺序和组成的改变。
DNA损伤可能造成基因突变。
DNA的修复可以完全或者部分地对所出现的DNA损伤加以修复，如果是完全修复，就不会导致基因的突变；
如果是部分修复，且细胞处于静止期，那么剩下的损伤DNA，不会最终形成基因突变。
而只有处于活跃的繁殖期而且又携带有不能完全修复的DNA损伤的细胞才会出现基因突变。
8.简述密码的简并性（degeneracy）和同义密码子（synonymouscodon）及其在生物上的重要性。
许多氨基酸不只一个遗传密码。
同一种氨基酸具有两个或更多个密码子的现象称为密码子的简并性（degeneracy）。
对应于同一种氨基酸的不同密码子称为同义密码子（synonymouscodon），只有色氨酸与甲硫氨酸仅有1个密码子。
密码子简并性具有重要的生物学意义，它可以减少有害突变。
若每种氨基酸只有一个密码子，61个密码子中只有20个是有意义的，各对应于一种氨基酸。
剩下41个密码子都无氨基酸所对应，将导致肽链合成终止。
由基因突变而引起肽链合成终止的概率也会大大增加。
密码的简并也使DNA分子上碱基组成有较大余地的变动，即使密码子中碱基被改变，仍然能编码原来氨基酸的可能性大为提高。
所以遗传密码的简并性在物种的稳定上起着重要的作用。
9.简述原核生物转录起始与转录终止过程中涉及到的主要蛋白质和核酸结构及其具体作用。
转录起始：
RNA聚合酶（4种因子），顺式调控元件：
启动子，增强子，UPE等。
通过Ф因子引导RNA聚合酶全酶与DNA上启动子结合，形成二元闭合复合物，再开链形成二元开链复合物后，转录开始。
UPE中TATA区使转录精确开始，CAAT区和GC区控制转录效率。
转录终止：
终止子和Р因子。
分为依赖P因子终止和不依赖P因子终止2条途径。
依赖转录终止途径中，P因子在RNA开始合成时，就着生在RNA链上，靠ATR水解能量沿RNA移动，当到达RNA3—OH端时，取代了暂停在终止点的RNA聚合酶，释放mRNA。
不依赖P因子途径中，合成到终止子区时，由终止子产生发夹结构，阻止RNA的继续合成，释放mRNA。
10简述cDNA文库的构建过程。
细胞中mRNA的分离纯化→cDNA第一链的合成→双链DNA的合成→双链DNA与载体连接构成重组体→噬菌体的包装、转染→cDNA的扩增、保存
11、简述真核细胞内跨膜信号转导途径中的CAMP-PKA途径。
cAMP-PKA途径PKA是cAMP依赖的蛋白激酶A，途径是：
激素→G蛋白耦联受体→G蛋白→腺苷酸环化酶→cAMP→PKA→基因调控蛋白→基因转录。
12.信号转导中第二信使指的是什么？
试举两个第二信使的例子与他们在细胞内的主要作用。
第二信使（secondmessenger）是激素作用于靶细胞膜受体后产生、并在细胞内传递信息的小分子化合物。
cAMP能激活蛋白激酶A发挥催化作用。
IP3刺激细胞内质网释放Ca2＋进入细胞质基质，使胞内Ca2＋浓度升高，DAG激活蛋白激酶C（PKC），活化的PKC进一步使底物蛋白磷酸化，并可活化Na＋/H＋交换引起细胞内pH升高。
13．分别说出5种以上RNA的功能？
转运RNAtRNA转运氨基酸
核蛋白体RNArRNA核蛋白体组成成
信使RNAmRNA蛋白质合成模板
不均一核RNAhnRNA成熟mRNA的前体
小核RNAsnRNA参与hnRNA的剪接
小胞浆RNAscRNA/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RNAanRNA/micRNA对基因的表达起调节作用
核酶RibozymeRNA有酶活性的RNA
15．对天然质粒的人工构建主要表现在哪些方面？
天然质粒往往存在着缺陷，因而不适合用作基因工程的载体，必须对之进行改造构建：
a、加入合适的选择标记基因，如两个以上，易于用作选择,通常是抗生素基因。
b、增加或减少合适的酶切位点，便于重组。
c、缩短长度，切去不必要的片段，提高导入效率，增加装载量。
d、改变复制子，变严紧为松弛，变少拷贝为多拷贝。
e、根据基因工程的特殊要求加装特殊的基因元件
16．举例说明差示筛选组织特异cDNA的方法？
制备两种细胞群体，目的基因在其中一种细胞中表达或高表达，在另一种细胞中不表达或低表达，然后通过杂交对比找到目的基因。
例如：
在肿瘤发生和发展过程中，肿瘤细胞会呈现与正常细胞表达水平不同的mRNA，因此，可以通过差示杂交筛选出与肿瘤相关的基因。
也可利用诱导的方法，筛选出诱导表达的基因。
23简述乳糖操纵子的正负调控机制
包括正负调控两种（—）阻遏蛋白的负调控①当细胞内有诱导物时，诱导物结合阻遏蛋白，此刻聚
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