大学分子生物学试题及参考答案.docx
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大学分子生物学试题及参考答案
填空题
1、分子生物学研究内容主要包括以下四个方面：
DNA重组技术、基因表达调控研究基因组、功能基因组与生物信息学和生物大分子的结构功能研究
2、原核生物中一般只有一条染色体且大都带有单拷贝基因，只有很少数基因是以多拷贝形式存在，整个染色体DNA几乎全部由功能基因与调控序列所组成。
3、核小体是由H2A、H2B、H3、H4各两个分子生成的八聚体和由大约200bpDNA组成的。
八聚体在中间，DNA分子盘绕在外，而H1则在核小体的外面。
4、错配修复系统根据“保存母链，修正子链”的原则，找出错误碱基所在的DNA链，进行修复。
5、基因表达包括转录和翻译两个阶段，转录阶段是基因表达的核心步骤，翻译是基因表达的最终目的。
6、–10位的TATA区和–35位的TTGACA区是RNA聚合酶与启动子的结合位点，能与σ因子相互识别而具有很高的亲和力。
7、核糖体小亚基负责对模板mRNA进行序列特异性识别，大亚基负责携带氨基酸及tRNA的功能
8、DNA后随链合成的起始要一段短的__RNA引物___，它是由__DNA引发酶_以核糖核苷酸为底物合成的。
9、帮助DNA解旋的___单链DNA结合蛋白____与单链DNA结合，使碱基仍可参与模板反应。
10、真核生物的mRNA加工过程中,5’端加上_帽子结构__，在3’端加上_多腺苷化尾___，后者由__poly（A）聚合酶_催化。
如果被转录基因是不连续的，那么，_内含子__一定要被切除，并通过_剪接___过程将__外显子__连接在一起。
这个过程涉及很多RNA分子，如U1和U2等，它们被统称为_snRNA___。
它们分别与一组蛋白质结合形成__snRNP__，并进一步地组成40S或60S的结构，叫___剪接体___。
二、选择题1、c2、a3、d4、b5、b6、ace7、c8、bc9、ac10、cd
1、证明DNA是遗传物质的两个关键性实验是：
肺炎链球菌在老鼠体内的毒性和T2噬菌体感染大肠杆菌。
这两个实验中主要的论点证据是：
（C）
（a）从被感染的生物体内重新分离得到DNA，作为疾病的致病剂（b）DNA突变导致毒性丧失
（c）生物体吸收的外源DNA（而并非蛋白质）改变了其遗传潜能
（d）DNA是不能在生物体间转移的，因此它一定是一种非常保守的分子
2、1953年Watson和Crick提出：
（A）
（a）多核苷酸DNA链通过氢键连接成一个双螺旋
（b）DNA的复制是半保留的，常常形成亲本—子代双螺旋杂合链
（c）三个连续的核苷酸代表一个遗传密码（d）遗传物质通常是DNA而非RNA
3、原核细胞信使RNA含有几个功能所必需的特征区段，它们是：
（D）
（a）启动子，SD序列，起始密码子，终止密码子，茎环结构
（b）启动子，转录起始位点，前导序列，由顺反子间区序列隔开的SD序列和ORF，尾部序列，茎环结构
（c）转录起始位点，尾部序列，由顺反子间区序列隔开的SD序列和ORF，茎环结构
（d）转录起始位点，前导序列，由顺反子间区序列隔开的SD序列和ORF，尾部序列
4、下面哪一项是对三元转录复合物的正确描述（B）
（a）σ因子、核心酶和双链DNA在启动子形成的复合物（b）全酶、模板DNA和新生RNA形成的复合物
（c）三个全酶在转录起始点形成的复合物（d）σ因子、核心酶和促旋酶形成的复合物
5、色氨酸操纵子的调控作用是受两个相互独立的系统控制的，其中一个需要前导肽的翻译，下面哪一个调控这个系统？
（B）
（a）色氨酸（b）色氨酰-tRNATrp（c）色氨酰-tRNA（d）cAMP
二）多选题
6、DNA的变性：
（ACE）
（a）包括双螺旋的解链（b）可以由低温产生（c）是可逆的（d）是磷酸二酯键的断裂（e）包括氢键的断裂
7、DNA在30nm纤丝中压缩多少倍？
（C）
（a）6倍（b）10倍（c）40倍（d）240倍
8、tRNA参与的反应有：
（BC）
（a）转录（b）反转录（c）翻译（d）前体mRNA的剪接
9、对于一个特定的起点，引发体的组成包括：
（AC）
（a）在起始位点与DnaG引发酶相互作用的一个寡聚酶（b）一个防止DNA降解的单链结合蛋白
（c）DnaB解旋酶和附近的DnaC,DnaT,PriA等蛋白（d）DnaB，单链结合蛋白，DnaC,DnaT,PriA蛋白和DnaG引发酶（e）DnaB解旋酶，DnaG引发酶和DNA聚合酶lll
10、下面哪些真正是乳糖操纵子的诱导物？
（CD）
（a）乳糖（b）ONPG（c）异丙基-β-半乳糖苷（d）异乳糖
三、判断题1、错2、错3、正确4、正确5、正确6、错7。
对8、对9、对10对
1、高盐和低盐条件下由DNA单链杂交形成的双螺旋表现出几乎完全的互补性，这一过程可看作是一个复性（退火）反应。
（）
2、B型双螺旋是DNA的普遍构型，而Z型则被确定为仅存在于某些低等真核细胞中。
（）
3、所谓半保留复制就是以DNA亲本链作为合成新子链DNA的模板，这样产生的新的双链DNA分子由一条旧链和一条新链组成。
（）
4、“模板”或“反义”DNA链可定义为：
模板链是被RNA聚合酶识别并合成一个互补的mRNA,这一mRNA是蛋白质合成的模板。
（）
5、DNA的5’-3’合成意味着当在裸露3’-OH的基团中添加dNTP时，除去无机焦磷酸DNA链就会伸长。
（）
6、在先导链上DNA沿5’-3’方向合成，在后随链上则沿3’-5’方向合成。
（）
7、多顺反子mRNA是协同调节的原因。
（）
8、Lac阻遏物是一种由4个相同的亚基组成的四聚体。
（）
9、CAP和CRP蛋白是相同的。
（）
10、AraC蛋白既可以作为激活蛋白，又可以作为阻遏蛋白起作用。
（）
三、判断题四、名词解释
2、碱基切除修复研究发现，所有细胞中都带有不同类型、能识别受损核酸位点的糖苷水解酶，它能特异性切除受损核苷酸上的N-β糖苷键，在DNA链上形成去嘌呤或去嘧啶位点，统称为AP位点。
DNA分子中一旦产生了AP位点，AP核酸内切酶就会把受损核苷酸的糖苷-磷酸键切开，并移去包括AP位点核苷酸在内的小片段DNA，由DNA聚合酶I合成新的片段，最终由DNA连接酶把两者连成新的被修复的DNA链。
3、有意义连（sensestrand）与mRNA序列相同的那条DNA链称为编码链（codingstrand）或称有意义连（sensestrand）。
4、锌指结构锌指结构家族蛋白大体可分为锌指、锌钮（twist）和锌簇（cluster）结构，其特有的半胱氨酸和组氨酸残基之间氨基酸残基数基本恒定，有锌参与时才具备转录调控活性。
重复的锌指样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，通过与一对半胱氨酸和一对组氨酸之间形成配位键相连接，锌指环上突出的赖氨酸、精氨酸参与DNA的结合。
5、物理图人类基因组的物理图是指以已知核苷酸序列的DNA片段（序列标签位点，sequence-taggedsite，STS）为“路标”，以碱基对（bp，kb，Mb）作为基本测量单位（图距）的基因组图。
任何DNA序列，只要知道它在基因组中的位置，都能被用作STS标签。
物理图的主要内容是建立相互重叠连接的“相连DNA片段群”（contigs），并用PCR方法予以证实。
五、简答题
1、解释在DNA复制过程中，后随链是怎样合成的。
后随链的引发过程往往由引发体（primosome）来完成。
引发体由6种蛋白质n、n'、n''、DnaB、C和I共同组成，只有当引发前体（preprimosome）把这6种蛋白质合在一起并与引发酶（primase）进一步组装后形成引发体，才能发挥其功效。
引发体像火车头一样在滞后链分叉的方向上前进，并在模板上断断续续地引发生成滞后链的引物RNA短链，再由DNA聚合酶III作用合成DNA，直至遇到下一个引物或冈崎片段为止。
由RNaseH降解RNA引物并由DNA聚合酶I将缺口补齐，再由DNA连接酶将两个冈崎片段连在一起形成大分子DNA。
3、转座作用的遗传学效应。
①转座引起插入突变。
②转座产生新的基因。
③转座产生的染色体畸变。
④转座引起的生物进化。
4、σ因子的作用。
α亚基可能与核心酶的组装及启动子识别有关，并参与RNA聚合酶和部分调节因子的相互作用。
σ因子可以极大地提高RNA聚合酶对启动子区DNA序列的亲和力。
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，使酶专一性识别模板上的启动子。
σ因子不仅增加聚合酶对启动子的亲和力，还降低了它对非专一位点的亲和力。
5、原核与真核生物mRNA的特征比较。
原核生物mRNA的特征：
1.半衰期短。
2.许多原核生物mRNA以多顺反子的形式存在。
3.原核生物mRNA的5’端无帽子结构，3’端没有或只有较短的多聚（A）结构。
真核生物mRNA的特征：
1.真核生物mRNA的5’端存在“帽子”结构。
2.绝大多数真核生物mRNA具有多聚（A）尾巴。
6、I类内含子的自我剪切过程。
在I类内含子切除体系中，鸟苷或鸟苷酸的3’-OH作为亲核基团攻击内含子5’端的磷酸二酯键，从上游切开RNA链。
再由上游外显子的自由3’-OH作为亲核基团攻击内含子3’位核苷酸上的磷酸二酯键，使内含子被完全切开，上下游两个外显子通过新的磷酸二酯键相连。
7、Sanger双脱氧链终止法。
英国剑桥大学分子生物学实验室的F.Sanger等人于1977年发明了利用DNA聚合酶的双脱氧链终止原理测定核苷酸序列的方法。
由于这种方法要求使用一种单链DNA模板和一种适当的DNA引物，因此有时也称为引物合成法或酶催引物合成法。
它利用了DNA聚合酶所具有的两种酶催反应的特性：
第一，DNA聚合酶能够利用单链的DNA作模板，合成出准确的DNA互补链；第二，DNA聚合酶能够利用2'，3'-双脱氧核苷三磷酸作底物，将其掺入到寡核苷酸链的3'-末端，从而终止DNA链的生长。
9、假定你从一新发现的病毒中提取了核酸。
请用最简单的方法确定：
1）它是DNA还是RNA？
（2）它是单链还是双链？
确定碱基比率。
如果有胸腺嘧啶，为DNA，如果有尿嘧啶，则为RNA。
如果为双链分子，那么A与T（或U）的量以及G或C的量应相等。
10、热激蛋白调控的基因表达机制。
许多生物在最适温度范围以上，能受热诱导合成一系列热休克蛋白（heatshockprotein）。
受热后，果蝇细胞内Hsp70mRNA水平提高1000倍，就是因为热激因子（heatshockfactor，HSF）与hsp70基因TATA区上游60bp处的HSE相结合，诱发转录起始。
在没有受热或其他环境胁迫时，HSF主要以单体的形式存在于细胞质和核内。
单体HSF没有DNA结合能力，Hsp70可能参与了维持HSF的单体形式。
受到热激或其他环境胁迫时，细胞内变性蛋白增多，它们都与HSF竞争结合Hsp70，从而释放HSF，使之形成三体并输入核内。
HSF一旦形成三体，便拥有与HSE特异结合、促进基因转录的功能。
这种能力可能还受磷酸化水平的影响，因为热激以后，HSF不但形成三体，还会迅速被磷酸化。
HSF与HSE的特异性结合，引起包括Hsp70在内的许多热激应答基因表达，大量产生Hsp70蛋白。
随着热激温度消失，细胞内出现大量游离的Hsp70蛋白，它们与HSF相结合，形成没有DNA结合能力的单体并脱离DNA。
六、问答题
1、描述蛋白质的生物合成过程。
要点：
蛋白质的生物合成是一个比DNA复制和转录更为复杂的过程。
它包括：
①翻译的起始——核糖体与mRNA结合并与氨基酰-tRNA生成起始复合物。
②肽链的延伸——由于核糖体沿mRNA5'端向3'端移动，开始了从N端向C端的多肽合成，这是蛋白质合成过程中速度最快的阶段。
③肽链的终止及释放。
核糖体从mRNA上解离，准备新一轮合成反应。
2、比较原核生物和真核生物基因调控的异同点。
1、转录因子是与称之效应成分的特殊的DNA序列相互作用的DNA结合蛋白，效应成分位于基因的调节区或启动子区。
在细菌系统中，这些效应成分称为操纵基因部位。
转录因子激活还是阻遏转录取决于启动子前后序列和细胞的生理状态。
转录因子的DNA结合活性常常可以被效应分子调节。
2、E.coli中的lac操纵子是由一套编码用于乳糖代谢的酶的基因。
这些基因被转录为单一一条顺反子mRNA的一部分。
lac操纵子的转录受到LacI阻遏物和CAP的调控。
乳糖和其它的半乳糖苷，例如IPTG结合LacI阻遏物并且使它的特殊序列结合活性下降1000倍。
在乳糖存在下，lac操纵子被转录，合成乳糖代谢需要的蛋白质。
3、CAP是lac操纵子的正调节剂，当存在乳糖（LacI是非活性的）并且葡萄糖水平低时，它能够很强地促进lac表达。
在这样的条件下，CAP-cAMP复合物结合lac操纵基因并直接与RNA聚合酶的亚基相互作用。
人们认为这种相互作用可以促进RNA聚合酶结合启动子和开放起始复合物的形成。
4、ara操纵子受到AraC活性的正调节，AraC既可以作为ara操纵子转录的阻遏物，也可以作为它的激活剂，主要取决于细胞内阿拉伯糖和葡萄糖的浓度。
在缺少阿拉伯糖时，AraC是一个阻遏物结合位于ara操纵子内的两个分开的操纵基因部位，导致一个抑制DNA环的形成。
然而当阿拉伯糖存在以及CAP-cAMP复合物存在时，抑制DNA环被破坏，CAP-cAMP复合物能促进ara操纵子的转录。
5、trp操纵子从两个水平上控制色氨酸生物合成酶的生产,取决于细胞内色氨酸的浓度。
当色氨酸水平高时，Trp阻遏物-色氨酸复合物形成，Trp阻遏物结合trp操纵子抑制转录。
第二水平调控称之衰减作用，当Trp-tRNATrp丰富时和一个终止结构形成时，衰减作用使得转录提前终止，导致RNA聚合酶从DNA上脱落下来。
6、甾类激素受体是配体依赖性的转录因子，它们通过与靶基因应答成分结合将激素信号直接转导到核。
这些受体是诱导还是阻遏转录取决于配体的可利用性和启动子的前后序列。
甾类激素受体以同源二聚体与回文DNA序列结合。
7、大多数转录因子都含有功能结构域，这些因子中的DNA结合结构域大体有螺旋-转角-螺旋（helix-turn-helix）、锌指（zincfingers）和亮氨酸拉链（leucinezippers）3种主要类型。
螺旋-转角-螺旋基元由两个α-螺旋和一个β-转角组成，用来结合许多原核生物和某些真核生物中的特异的DNA序列；
锌指基元是由锌离子通过配位键与组氨酸和半胱氨酸残基形成的，不同蛋白中的锌指数目不同，锌指蛋白TFIIIA通过结合于基因的转录部分内的控制区调控小的核糖体RNA（5SrRNA）的转录。
在亮氨酸拉链基元中相邻链内的亮氨酸象两手手指那样交叉锁住，提供了可将两个α-螺旋结合在一起的疏水堆积相互作用。
这种基元被不同的真核生物转录因子用来产生用于结合DNA的二聚体结构。
3、衰减作用如何调控大肠杆菌中色氨酸操纵子的表达？
转录的弱化理论认为mRNA转录的终止是通过前导肽基因的翻译来调节的。
因为在前导肽基因中有两个相邻的色氨酸密码子，所以这个前导肽的翻译必定对tRNATrp的浓度敏感。
当培养基中色氨酸的浓度很低时，负载有色氨酸的tRNATrp也就少，这样翻译通过两个相邻色氨酸密码子的速度就会很慢，当4区被转录完成时，核糖体才进行到1区（或停留在两个相邻的trp密码子处），这时的前导区结构是2-3配对，不形成3-4配对的终止结构，所以转录可继续进行，直到将trp操纵子中的结构基因全部转录。
而当培养基中色氨酸浓度高时，核糖体可顺利通过两个相邻的色氨酸密码子，在4区被转录之前，核糖体就到达2区，这样使2-3不能配对，3-4区可以自由配对形成茎-环状终止子结构，转录停止，trp操纵子中的结构基因被关闭而不再合成色氨酸。
所以，弱化子对RNA聚合酶的影响依赖于前导肽翻译中核糖体所处的位置。
一、填空（每空1分，共15分）
1.DNA修复包括3个步骤：
核酸外切酶对DNA链上不正常碱基的识别与切除，DNA聚合酶I酶对已切除区域的重新合成，连接酶对剩下切口的修补。
2.真核生物的序列大致可以分为：
不重复序列，中度重复序列和高度重复序列；
3.转座子的类型有单拷贝序列和复合转座子，TnA家族和转座噬菌体；
4.RNA的转录包括转录启始，延伸（延长）和终止三过程；
5.tRNA的种类有起始tRNA，延伸tRNA，同工tRNA和校正tRNA；
6.蛋白质运转可分为两大类：
若某个蛋白质的合成和运转是同时发生的，则属于翻译运转同步机制运转同步机制；若蛋白质从核糖体上释放后才发生运转，则属于翻译后运转机制运转机制；
7.在PH8.0时核酸分子带负电，在电场下向正级移动；
8.质粒DNA及其分离纯化的方法主要有氯化铯密度梯度离心和碱变性法；
9.乳糖操纵子的体内功能性诱导物是别乳糖；
10.染色体中参与复制的活性区呈Y型结构，称为复制叉；
二、选择选择1.C;2.D;3.C;4.A;5.D;6.A;7.A;8.A;9.B;10.C
1.DNA的二级结构指：
（C）；
A：
是指4种核苷酸的连接及其排列顺序，表示了该DNA分子的化学构成；
B：
是指DNA双螺旋进一步扭曲盘绕所形成的特定空间结构；
C：
是指两条多核苷酸链反向平行盘绕所生成的双螺旋结构。
2.下列哪一种蛋白不是组蛋白的成分（D）
A：
H1B：
H2A、H2BC：
H3、H4D：
H5
3.下面那一项不属于原核生物mRNA的特征（C）
A：
半衰期短B：
存在多顺反子的形式C：
5’端有帽子结构D：
3’端没有或只有较短的多聚（A）结构
4.1972年，第一个用于构建重组体的限制性内切核酸酶是（A）
A：
EcoRIB:
EcoBC:
EcoCD:
EcoRII
5.下面那项不属于原核生物操纵元的结构D
A：
启动子B：
终止子C：
操纵子D：
内含子
6.下列叙述不正确的是：
A
A:
共有20个不同的密码子代表遗传密码B：
每个核苷三联体编码一个氨基酸
C：
不同的密码子可能编码同一个氨基酸D：
密码子的第三位具有可变性
7.反密码子中那个碱基对参与了密码子的简并性（摇摆）（A）
A：
第一个B：
第二个C：
第一个与第二个D：
第三个
8.Shine-Dalgarno顺序（SD-顺序）是指:
A
A.在mRNA分子的起始码上游8-13个核苷酸处的顺序B.在DNA分子上转录起始点前8-13个核苷酸处的顺序
C.16srRNA3'端富含嘧啶的互补顺序D.启动基因的顺序特征
9.下列有关TATA盒（Hognessbox）的叙述,哪个是正确的:
B
A：
它位于第一个结构基因处B：
它和RNA聚合酶结合C：
它编码阻遏蛋白D：
它和反密码子结合
10.tRNA的分子结构特征是:
C
A：
密码环B：
5'-端有-C-C-AC：
有反密码环和3'-端-C-C-AD：
有反密码环和5'端-C-C-A
三、 判断题（每题1分，共10分）1.×;2.×;3.×;4.√;5.;×6.√;7.×;8.×;9.√;10.√;
1． 双链DNA中作为模板的那条链称为有意义链；（）
2． 转录原点记为+1，其上游记为正值，下游记为负值；（）
3． tRNA都必须通过A位点到达P位点，再由E位点离开核糖体；（）
4． 琼脂糖凝胶分辨DNA片段的范围为0.2～50kb之间，聚丙烯酰胺凝胶，其分辨范围为1个碱基对到1000个碱基对之间；（）
5． 在先导链上DNA以5’－>3’方向合成，在后随链上则沿3’－>5’方向合成；（）
6． DNA的复制需要DNA聚合酶和RNA聚合酶；（）
7． 在转录终止子柄部的A－T碱基对可以增强结构的稳定性；（）
8． RNA聚合酶同操纵基因结合（）
9． 转座要求供体和受体位点之间有同源性
10.高等真核生物的大部分DNA是不编码蛋白质的（）
1突变是指可以通过复制而遗传的DNA结构的任何永久性改变。
2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，使之与范本DNA准确地相结合并具有转录起始的特异性。
3.翻译指以新生的mRNA为模板，把核苷酸三联遗传密码子翻译成氨基酸序列、合成多肽链的过程，是基因表达的最终目的。
4.基因工程是指在体外将核酸分子插入病毒、质粒或其它载体分子，构成遗传物质的新组合，使之进入原先没有这类分子的寄主细胞内并进行持续稳定的繁殖和表达。
5. 细菌转化是指一种细菌菌株由于捕获了来自另一种细菌菌株的DNA而导致性状特征发生遗传改变的生命过程。
6. 基因家族是指真核细胞中许多相关的基因常常按功能成套组合，被称为基因家族9. PCR是一种在体外快速扩增特定基因或DNA序列的方法,即在DNA聚合酶作用下，经过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，不断重复，最终将目的核酸扩增的技术。
7. 应答元件是指能与某个（类）专一蛋白因子结合，从而控制基因特异表达的DNA上游序列
简答题
1简述真核生物与原核生物转座模式的异同点；
相似处：
靶位点中staggercut序列以DR形式出现在转座因子两侧
转座因子的IR序列是转座酶的识读和作用的位点
转座子的准确切除将引起靶基因的回复突变
不同点；原核生物：
copy的复制与转移；转座与切除是不同的事件；非准确切除表现缺失，倒位效应。
真核生物：
copy的复制与转移，但多数情况为切除后再整合；切除、整合、转座为同一事件的不同过程；非准确切除主要表现footprint效应。
2． 简述原核生物RNA聚合酶各组成部分的主要功能；
位于前端的α因子使双链解链为单链；位于尾端的α因子使单链新聚合为双链、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，使酶专一性识别模板上的启动子、β因子完成NTP之间的磷酸酯键的连接、β’因子促使RNApol与非模板链（sensestrand）结合
3． 简述核糖体的活性位点有那些；
核糖体包括至少5个活性中心，即mRNA结合部位、结合或接受AA-tRNA部位（A位）、结合或接受肽基tRNA的部位、肽基转移部位（P位）及形成肽键的部位（转肽酶中心），此外还有负责肽链延伸的各种延伸因子的结合位点。
4． 简述抗菌素对蛋白质合成抑制的可能作用方式；
抗菌素对蛋白质合成的作用可能是阻止mRNA与核糖体结合（氯霉素），或阻止AA-tRNA与核糖体结合（四环素类），或干扰AA-tRNA与核糖体结合而产生错读（链霉素、新霉素、卡那霉素等），或作为竞争性抑制剂抑制蛋白质合成。
5． 简述分子生物学研究的三大理论和两大技术保证；
三大理论基础：
1.40年代确定了遗传信息的携带者，即基因的分子载体是DNA而不是蛋白质，解决了遗传的物质基础问题；2.50年代提示了DNA分子的双螺旋结构模型和半保留复制机制,解决了基因的自我复制和世代交替问题；3.50年代末至60年代，相继提出了"中心法则"和操纵子学说,成功地破译
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