分子生物学考试大题.docx

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分子生物学考试大题

分子生物学考试大题

1、Eachallelehasadifferentphenotype,why（illustratebyexample）.

位于染色体同一位置的分别控制两种不同性状的基因是等位基因，等位基因之间具有多种关系。

比如，果蝇中white位点的存在对红眼的形成是必要的。

这个位点是根据无义突变命名的，该突变使果蝇在突变杂合子中具有口色的眼睛。

表述野生型和突变型基因时，通常在野生型基因后面加上+。

当等位基因存在时，一个动物可能是携带两种突变基因的杂合子。

这种杂合子的表型依赖于每一个突变所遗留下的活性。

从本质上讲，两个突变基因间的关系与野生型和突变型间没有区别，一个突变可能都是显性的，也可能部分是显性的。

在任何一个遗传位点上并非一定要有一个野生型基因。

人类学行系统的比较就提供了一个例子：

缺失功能有空白型表示，即0型；但是功能性的A型和B型是共显性的，并且对0型表现岀显性。

2^Conservationofexonsanditsapplication.

外显子的保守性可以做为鉴定编码区的基础，即通过确认那些在许多生物体中都存在的序列片段。

对于含有这样基因的区域，即在许多生物中这些基因的功能长期被保留下来，这个序列所代表的蛋白质应当有两个特性：

它必须有一个开放的阅读框（ORP）；在其它生物中很可能存在与它相关的序列。

物种杂交可作为鉴定基因的第一条标准，将来自一定区域的短片段作为探针，通过Southern杂交检测来自不同物种的相关DNA,如果我们发现几个物种中的杂交片段与某一探针相关（探针通常生这种甲基化反应。

负责催化这种修饰反应的酶是鸟卩票吟-7-甲基转移酶；

下一步是在第二位碱基的2*-0位置加上另一个甲基，此反应被

另一个酶，2=0-甲基转移酶催化，带有上述两个甲基的陈伟帽子1（capl）o除单细胞生物之外，这是一种多数的帽子形式；

力口poly（A）的反应由poly（A）聚合酶所催化，它在mRNA的游离3'-疑基上加上200个腺哥酸。

细胞核RNA和mRNA的poly（A）序列都与poly（A）结合蛋白想结合，许多真核生物内部有相关类型的蛋口质。

19、What'sitsfunctionofpoly（A）andhowtouseitinexperiments?

mRNA3'延伸的多聚腺tT酸经常被描述为poly（A）尾部，有这种特征的mRNA称为poly（A）十。

poly（A）序列并非由DNA编码，在细胞核内它是在转录之后被加到RNA上的。

poly（A）被特异的蛋口质PABP结合，有助于稳定mRNA,防止降解，作为核糖体的识别信号，使mRNA分子有效翻译。

在试验中的应用：

具有poly（A）的mRNA在oligo引物和反转录酶的作用下，可合成出双链cDNA。

随后将它与质粒载体构成重组分子，并转化给大肠杆菌寄主细胞进行扩增。

应用这种方法能够分离和扩增我们所期望研究的基因或DNA片段。

20、5-FU抗癌机理

5-FU,即5-氟尿喀唳，胸苗酸合成酶抑制药，是尿喀唳5位上的氢被氟取代的衍生物。

5-FU在细胞内转变为5-氟尿咗唳脱氧核廿酸，而抑制脱氧胸营酸合成酶，阻止脱氧尿廿酸甲基化转变为脱氧胸苛酸，从而影响DNA的合成。

此外，5-FU在体内可转化为5-氟尿喘噪核哥，以伪代谢产物形式掺入RNA中干扰蛋口质的合成，故对其它各期细胞也有作用。

21、Tocomparetheprocessofproteinsynthesisforprokaryoticandeukaryotic.

真核生物蛋口质合成与原核生物相比，密码相同，各种组分相似,亦有核糖体，tRNA及各种蛋口质因子。

总的合成途径也相似，有起始、延伸及终止阶段，但也有不同之处。

（1）原核生物边转录边翻译，而真核生物的翻译与转录是分开的。

真核mRNA

前体须经加工修饰成为成熟mRNA后，从核内输入细胞质，然后进行翻译；

（2）真核生物蛋口质合成机构比原核生物复朵，起始步骤涉及起始因子众多，过程复杂；

（3）真核生物蛋白质合成的调控复杂；

（4）真核生物与原核生物的蛋白质合成可为不同的抑制剂所抑制。

22>WhatisTu-Tscycle?

EF-Tu-GTP将氨肽-tRNA安置在核糖体上后，以EF-Tu-GDP的形式释放。

EF-Ts用来催化GTP与GDP的置换，这个反应消耗GTP,释放GDP。

唯一不能被EF-Tu-GTP识别的氨基酸是fMet-tRNAf,两者无法结合可保证后者不能识别内部的AUG或GUG密码子。

23>Howtodemonstratethatinhibitingonestepinproteinsynthesisblocksthenextstepforkirromycin?

（如何证明在蛋口质合成过程中黄色霉素对第一步的阻断会使下一步合成被阻断）

黄色霉素是抑制EF-Tu作用的抗生素，当EF-Tu被黄色霉素结合后，它仍可使氨酰-tRNA结合到A位。

但EF-Tu*GDP复合体不能从核糖体中释放。

该复合体的持续存在会阻止肽酰-tRNA与氨酸-tRNA间形成肽键。

结果，核糖体停滞在mRNA上，使蛋口质合成终止。

黄色霉素的这种效果说明抑制蛋白质合成的其中一步就会阻碍后续步骤。

原因是EF-Tu的持续存在阻止了氨酰-tRNA的氨酰末端进入50S亚基的A位。

所以，EF-Tu*GDP的释放时形成肽键所必需的。

在蛋口质合成的其它阶段可以看到同样的规律：

前一步反应必须完成后才能发生后续反应。

24、Howtorevealthenatureofthetransferreactionviatheantibioticpuromycin?

（卩票吟霉素是如何抑制蛋口质的合成）

该转移反应的木质是通过抗生素卩票吟霉素抑制蛋白质合成而揭示出来。

瞟吟霉素的结构类似于腺TT酸末端上结合了氨基酸的tRNAo卩票吟霉素中以N而不是以0将氨基酸与tRNA结合。

该抗生素可以同氨酰-tRNA一样进入核糖体，然后肽酰-tRNA的肽键将被转移到卩票吟霉素的氨基基因上。

25、Howtoform48Scomplex?

一些起始因子与核糖体小亚基结合形成43S复合体，当43S复合体与mRNA结合，它搜寻起始密码子，并可以48S复合体的形式被分离到。

48S复合体在起始密码（AUG）处形成。

26、Howtoinhibittheprocessoftheproteinsynthesisatparticularstagesbyusingantibiotics?

（抗生素如何在蛋白质合成的特殊阶段抑制其合成？

）

蛋白质及rRNA组成的复合体提供了一些影响GTP酶活性的抗生素结合位点，也就是说，抗生素可通过调节GTP酶活性而抑制蛋口质的合成。

研究同时表明，「RNA参与了部分甚至全部的核糖体催化功能，而一些抗生素就是通过作用于单一的核糖体蛋口将蛋口质合成反应抑制在某个特定阶段。

例如链霉素能与小亚基的S12蛋口结合从而抑制蛋白质的合成。

27、Howtoprocessthe3?

endandthethe5?

endofatRNA?

tRNA3?

端通过切割、修整，再加上CCA而成。

过程为：

核酸内切酶首先引发前体下游的裂解反应，几个核酸外切酶随之沿3?

到5?

方向降解前体，修剪3?

端。

在真核生物中，这个反应也是由多个酶来完成的。

这个过程形成了3?

端加上CCA的tRNA。

28、InosinecanpairwithanyofU,C,andA,why?

当反密码子的碱基被修饰后，可能会产生除涉及到A、C、U和G的常规和摆动以外的配对方式。

次黄瞟吟核苜（I）通常出现在反密码子的第一位。

在这一位置上它能同U、C和A中的任何一种碱基配对。

29、Toillustratemissensesuppressorscompletedwithwild-type.（说明错义抑制子具有野生型功能）

错义抑制子指编码的tRNA己经发生突变以便识别不同密码子,通过在突变密码子处插入氨基酸，这个tRNA又会抑制最初的突变效应。

即改变密码子所对应的氨酰-tRNA则是错义抑制子。

错义抑制发生在tRNA反义密码子突变后，他识别错误的密码子,因为野生

型tRNA和抑制子tRNA都可以识别AGA,所以抑制仅仅是部分的抑制。

30、Howtopreventrandomaggregationofproteinsbychaperones?

份子伴侣如何阻止蛋白质聚集）

细胞质中蛋口质的密度是相当高的，蛋口质的积聚使折叠蛋白容易聚集，而分子伴侣可以抵消这种效应。

当蛋白质合成之后，分子伴侣就与反应活性区域结合，防止随机聚集发生，这样，蛋口质的各个区域有序地释放以发生相互作用并形成合适的构象。

有的伴侣蛋白形成一个大的寡聚复合体，在其内部对蛋白质进行折叠。

31>Whytheyarenamed'hsp"?

这些蛋白质之所以称为热激蛋口（heatshockprotein,hsp）,是因为在温度升高时，它们会大量产生，以尽量减少热变性对蛋白质的损害。

32>Thesignalsequenceprovideswhatbetweentheribosomesandthemembrane.

信号序列提供给核糖体能结合在膜上的必要联系。

游离的核糖体与膜结合的核糖体之间并没有木质的区别。

核糖体开始合成蛋白质时并不知晓其到底是在细胞质内合成还是转运到膜上合成，而正是信号肽的合成引发了核糖体与膜的结合。

33、Explainthenuclearporesareusedforbothimportandexportofmaterial.

细胞核与细胞质间的运输是双向进行的。

由于所有的蛋口质都在细胞质中合成，所以细胞核内需要的蛋口质必须从细胞质中转运；因为所有的RNA都在细胞核内合成，所以细胞质所有的RNA必须由细胞核内运出，核孔负责这些物质的输入及输出。

34、Thefunctionandmechanismofubiquitin?

泛素是一种存在于大多数真核细胞中的小蛋白，是一个由76个氨基酸组成的高度保守的多肽链，存在于所有真核细胞和人体内的细胞中，因其广泛分布于各类细胞而得名。

功能：

细胞中的蛋白质总是处在不断地降解与更新的过程中，泛素能标记需

要分解掉的蛋白质使其被水解。

当附有泛素的蛋口质移动到桶状的蛋口酶的时候，蛋口酶就会将该蛋白质水解。

泛素也可以标记跨膜蛋白，将其从细胞膜上除去。

作用机理：

泛素共价地结合于底物蛋白质的赖氨酸残基，被泛素标记的蛋口质将被特异性地识别并迅速降解，泛素的这种标记作用是非底物特异性的。

35、Whatisitsmeaningforresearchubiquitin?

（1）细胞中的蛋白质处于不断地降解与更新的过程中，保持细胞正常的蛋口质代谢对于生命的正常功能至关重要。

（2）控制蛋白质降解的机制尚未阐明，现在己清楚细胞蛋白的降解是一个复杂的、被严密调控的过程，此过程在细胞疾病和健康状态、生存和死亡的一系列基木过程中扮演重要角色，蛋白质降解异常与许多疾病的发生密切相关。

（3）基因的功能是通过蛋白质的表达实现的，而泛素在蛋口质降解中的作用机制如能被阐明将对解释多种疾病的发生机制和遗传信息的调控表达有重要意义。

36>Howdoesrhofactorwork?

p因子是大肠杆菌的一种基本蛋白质，只在终止阶段发挥作用，由6个相同亚基组成，分子质量约为275kDao亚基具有一个N?

端的RNA结合域和一个C?

端的ATP水解域。

（1）p因子结合：

最初结合到RNA终止子上游一个伸展的单链区；

（2）p因子移动：

结合到RNA上后，发挥ATP酶活性以提供在RNA上滑动的能量，RNA聚合酶在终止子处停止，p因子赶上直到它到达RNA-DNA杂合链区域；

（3）终止：

p因子发挥解旋酶活性，使双链体结构解开。

37、Toillustratecontrolcircuitscanbedesignedtoallowpositiveornegativecontrolofinductionorrepression（withgalactoseJactose^arabinoseetc.,CRPproteinhastobeused）.

当阻遏蛋白从操纵基因上脱离后，激活蛋白与启动子结合以及和RNA聚合酶的相互作用，帮助结构基因的转录起始，促进相应蛋口的合成。

负调控是指阻遏蛋白与操纵基因的结合，阻止了RNA聚合酶对操纵子结构基因的转录。

下而以乳糖操纵子的正负调控为例进行阐述：

（1）乳糖操纵子的负调控

当无乳糖时，乳糖操纵子中调节基因丨编码的阻遏蛋口与操纵序列结合，阻碍RNA聚合酶与P结合，结构基因无表达。

因此，这种调节称为负调控。

负调控的关键是调节基因丨的产物阻遏蛋口与操纵序列的结合。

当阻遏蛋口与一些小分子化合物结合后会影响其与操纵基因的亲和力。

这些小分子化合物称为效应物。

乳糖操纵子的效应物就是诱导物。

当诱导物与阻遏蛋白结合时，能降低阻遏蛋口与操纵基因的亲和力，从而促进操纵子中结构基因的表达。

当有乳糖存在时,乳糖经过酶催化、转运进入细胞，再经原先存在于细胞中的少量阡半乳糖苜酶催化，转变为半乳糖。

生成的半乳糖作为诱导物，可以形成阻遏蛋白-诱导物复合物。

诱导物的结合改变了阻遏蛋白的构象，降低了它与操纵基因的亲和力。

当阻遏蛋口不与操纵基因结合时，有利于RNA聚合酶与启动子形成起始复合物以及RNA聚合酶沿着DNA模板移动，最终促成结构基因的转录。

（2）乳糖操纵子的正调控

正调控蛋口结合于特异DNA序列后促进基因的转录。

该蛋白可与RNA聚合酶作用，促进转录的启动。

如果没有调节蛋白时结构基因的活性是关闭的，而加入调节蛋白后结构基因的活性被开启ocAMP结合于CAP,促进CAP与DNA结合，促进RNA聚合酶与启动子结合，转录被激活。

lac操纵子的正调控与CAP直接相关。

当培养基中葡萄糖耗尽时,E.coli经过一段停滞期后，在培养基中存在乳糖的情况下诱导产生代谢乳糖的酶，而降解乳糖总是与cAMP浓度呈正相关。

当没有cAMP时，CAP处于非活性状态。

当CAP与cAMP结合后，CAP构象改变，成为活性形式的cAMP-CAP,然后提高对DNA位点的亲和性，激活RNA聚合酶，促进结构基因表达。

cAMP-CAP是所有对葡萄糖代谢敏感的操纵子的一个正调控因子，在lac、gal（半乳糖操纵子）、ara邙可拉伯糖操纵子）等操纵子中均起着正调控作用，促进这些分解代谢有关酶系的合成。

cAMP浓度的高低与细胞内葡萄糖浓度的高低有关,当有葡萄糖时，cAMP的浓度是低的，CAP的活性也低；相反，当没有葡萄糖时，cAMP的浓度是高的，而CAP的活性也高。

38、TheE.colitryptophanoperoniscontrolledbyattenuation,describeitsmechanismplease.

大肠杆菌色氨酸衰减子调节机制为：

色氨酸的前导肽存在两种碱基配对结构，即1区和2区互补，3区和4区互补，2区同时可以和3区互补。

当1区和2区的配对受到阻遏时，会形成另一种不同的结构。

在这种情况下，2区可以与3区自由配对，因此4区便由于没有与之配对的区而保持单链状态，这样终止发夹结构就无法形成。

当色氨酸存在时，核糖体能够合成前导肽，这一过程从mRNA的前导区开始，一直延续到1区和2区之间的UGA密码子，通过合成前导肽到达这一位点，核糖体延伸覆盖了2区，并阻止其进行碱基配对，结果使得3区可以与4区配对，产生终止子发夹结构。

在这种情况下,RNA聚合酶就会在衰减子处终止。

当不存在色氨酸时，核糖体停在2区内的色氨酸密码子处。

这样2区就被核糖体所隔绝，而不能与2区配对，这就意味着2区和3区可以在4区还未被转录之前进行配对,于是4区只能保持单链状态，由于无法形成终止子发夹结构，RNA聚合酶就能继续转录越过衰减子。

39、AntisenseRNAoffersapowerfulapproachforturningoffgenesatwill,giveanexampleplease.

反义RNA事实上是一种合成的调节因子RNA,无论是在原核生物细胞还是真核生物细胞中，合成的反义RNA都能抑制靶RNA的表达。

反义胸苛激酶可以抑制内源胸菇激酶的合成，其作用效果与数量之间并无确切可靠的联系，但似乎反义RNA过量是必需的（要适度的过量）。

40、WhafsRNAi?

Giveanexampleplease.

RNAi：

RNA干扰是这样一种技术，双链RNA被注入细胞为了消除或减少目标基因的活性。

利用与双链RNA序列的互补从而使相关基因的mRNA降解。

RNAsilencing：

RNA沉默描述双链RNA在植物中的双链RNA系统抑制相关基因的表达。

41、Trytoexplainphagelyticdevelopmentproceedsbyaregulatorycascade.

噬菌体裂解进程由级联反应所调控，在这个过程中，一个时期的基因产物是下一个时期表达的基因所必需的。

第二类基因称为迟早期（delayedearlygene）或中期（middlegene）基因。

只要一旦获得早期基因编码的调控蛋白，这类基

因就开始表达。

根据控制回路的性质，这时，初期的那套早期基因可能继续表达，也可能不再表达。

如果调控位置在起始点，则这两件事是独立的，当中期基因表达时，早期基因可以关闭；如果调控位置在终止点，则早期基因就必须继续表达。

但宿主基因的表达往往有所减少，这两套早期基因囊括了除装配自身颗粒外壳和裂解细胞以外的所有噬菌体功能。

当噬菌体DNA开始复制时，晚期基因（lategene）开始表达，此阶段转录通常由存在于前面（迟早期或中期）基因中的一种基因所编码的调控因子所控制，调控因子可能是一种抗终止因子（如在?

噬菌体中），或者可能是一种？

因子（如在SP02中）。

每套基因都含有一种为下一套基因表达所需的调控因子，利用这些连续控制形成一个级联反应，使不同基因在特定时期被开启（或被关闭）。

42、TheeIIandcIIIgenesareneededtoestablishlysogeny,why?

（为什么CII和cIII是建立溶源态所必须的？

）

（1）RNA聚合酶在启动子PRE上起始转录需要迟早期基因产物CII和Clllo

（2）CII蛋口直接作用于启动子而CIII蛋口则保护CII蛋白不被降解。

（3）从PRE开始的转录导致阻抑物的合成，同时它也封闭了cro的转录。

43、Crobindstothesameoperatorsasrepressorbutwithdifferentaffinities,whichresultinwhatresult.

Cro蛋白与?

阻遏蛋白不同，？

阻遏蛋白不但有阻遏转录的作用（负调控），而且有激活其自身基因（cl）转录的作用（正调控）；而C「o蛋白只有负调控作用，但是它首先阻遏cl基因的转录，然后才阻遏早期基因包括Cro自身基因的转录。

C「o蛋白分子量很小，该二聚体与0位点的亲和力顺序为：

0R3?

0R2?

0R1,0L3?

0L2?

0L2。

44、Whatdeterminesthebalancebetweenlysogenyandthelyticcycle（indetails）?

（1）Cro蛋白和阻抑物表达的迟早期阶段在溶源态和裂解周期中是共同的。

（2）关键事件是cII蛋口能否导致合成足够的阻抑物，用以压制Cro蛋白的作用。

45、Whatisthevitalfunctionofopinesfortransformedplantcellandthebacterium.

冠樱碱的特异性依赖于质粒类型，冠樱碱的合成基因与代谢它的基因是连锁的，因此每种土壤根瘤菌都能诱导冠痿瘤细胞合成土壤根瘤菌生存所需的冠樱碱。

冠樱碱能被土壤根瘤菌用来当作唯一的碳源或氮源，其基木原理是被转化的植物能产生为土壤根瘤菌所利用的冠樱碱。

46、WhatresponsiblefortransferringT-DNAtoaninfectedplant.（何种因素负责T-DNA进入侵染植物）

T-DNA转移过程涉及在感染性细菌中单链DNA的产生。

被转化的DNA序列是以一种DNA-蛋白质复合物的形式被转送到植物细胞核中的，这种复合物有时被称作T复合物（Tcomplex）,具体的过程是单链DNA和Vi「E2结合oVirE2是一种单链结合蛋白，具有核定位信号，能够将T7DNA转送到细胞核内。

此时核酸内切酶的亚基D2仍然结合于5?

端。

virB操纵子编码口种参与转移反应的产物。

47、HowtoexplainwhyAgrobacteriuminfectionsucceedsonlyonwoundedplants?

（为什么土壤根瘤菌只能感染有创伤的植物）

土壤根瘤菌中含有Ti质粒，T-DNA是Ti质粒的一部分，T-DNA在植物被感染时会转移到植物的细胞核。

T-DNA携带者转化植物细胞的基因。

由于受伤后的烟草能够产生丙酮丁香醇，而丙酮丁香醇能诱导土壤根瘤菌中的T-DNA转移到被感染植物细胞的细胞核中。

48、2021年诺贝尔生理或医学奖

2021年诺贝尔生理学或医学奖授予中国药学家屠呦呦以及爱尔兰科学家威廉・坎贝尔和日木科学家大村智，表彰他们在寄生虫疾病治疗研究方而取得的成就。

这些疾病包括盘尾丝虫病、淋巴丝虫病和疟疾。

威廉・坎贝尔和大村智发明了一种新药阿维菌素，它可有效杀死寄生虫幼虫（微丝），极大地帮助降低了盘尾丝虫病以及淋巴丝虫病的发生率，并且己经显示出对其他类型寄生虫感染的有效性；屠呦呦制成了青蒿素，能够在发病初期快

速杀死疟疾寄生虫，高效治愈感染疟疾寄生虫的动物和人类，显著降低了疟疾患者的死亡率。

这两项新发现赋予人类对抗这些疾病的新的强大工具，每年都有数以百万计的患者从中受益。

这些工作为改善人类健康，减少患者病痛所带来的贡献是难以估量的。