现代分子生物学试题答案.docx
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现代分子生物学试题答案
现代分子生物学试题答案
1（SD序列:
起始密码子AUG上游5-10个核苷酸处，有一段可与核糖体16SrRNA配对结合的、富含嘌呤的3-9个核
苷酸的共同序列，一般为AGGA（也有说是AGGAGG），此序列称SD序列（Shine-Dalgarnosequence）2（顺式作用元件:
cis-actingelement是指对基因表达有调控活性的DNA序列，其活性只影响与其自身同处于一个DNA
分子上的基因
3（核小体nucleosome构成真核染色质的一种重复珠状结构，是由大约200bp的DNA区段和多个组蛋白组成的大分
子复合体。
其中大约146bp的DNA区段与八聚体（H2A、H2B、H3和H4各两分子）的组蛋白组成核小体的核心颗粒，
核心颗粒间通过一个组蛋白H1的连接区DNA彼此相连。
基因产生一条多肽链或功能RNA所必需的全部核苷酸序列。
冈崎片段Okazakifragment在DNA不连续复制过程中，沿着后随链的模板链合成的新DNA片段，模板链DNA双链中其序列与编码链或信使核糖核酸互补的那条链。
在DNA复制或转录过程中，作为模板指导新核苷酸链合成的亲代核苷酸链。
基因家族真核生物的基因组中有很多来源相同、结构相似、功能相关的基因，将这些基因称为基因家族蛋白质内含子其DNA序列与外显子一起转录和翻译，产生一条多肽链，然后从肽链中切除与内含子对应的aa序列，再把与外显子对应的氨基酸序列连接起来，成为有功能的蛋白质。
翻译内含子mRNA中存在与内含子对应的核苷酸序列，在翻译过程中这一序列被“跳跃”过去，因此产生的多肽链不含有内含子对应的氨基酸序列
Northernblot过电泳的方法将不同的RNA分子依据其分子量大小加以区分，然后通过与特定基因互补配对的探针杂交来检测目的片段
Sorthernblot
蛋白激酶Cproteinkinase丝氨酸/苏氨酸激酶的家族成员。
在多种免疫受体介导的信号转导中可被二酰甘油和钙离子所激活。
原癌基因proto-oncogene调控细胞生长和增殖的正常细胞基因。
突变后转化成为致癌的癌基因。
多顺反子mRNA两个以上相关基因串在一起转录所得到的信使核糖核酸（mRNA）。
多顺反子mRNA一般可同步翻译产生功能相关的多个蛋白质或酶。
Alternativesplicing在高等真核生物中，内含子通常是有序或组成型地从mRNA前体分子中被剪接，然而，在个体发育或细胞分化时，可以有选择地越过某些外显子或某个剪接点进行变位剪接，产生出组织或发育阶段特异性mRNA，成为内含子的可变剪接。
端粒酶端粒酶是一种含RNA链的逆转录酶，通过识别并结合于富含G的端粒末端，以所含的RNA为模板，逆转录合成端粒。
X染色体失活人和鼠的Xist（Xi-specifictranscript）基因只在失活的X染色体上表达，编码一功能性RNA分子，此分子能与Xic位点相互作用，引起后者构象变化，更容易与各种蛋白因子相结合，最终导致X染色体失活
锌指结构指的是在很多蛋白中存在的一类具有指状结构的结构域，这些具有锌指结构的蛋白大多都是与基因表达的调控有关的功能蛋白由一个含有大约30个氨基酸的环和一个与环上的4个Cys或2个Cys和2个His配位的Zn构成，
反式作用因子trans-actingfactor是指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。
染色质chromatinchromosome
指间期细胞核内由DNA、组蛋白、非组蛋白及少量RNA组成的线性复合结构,是间期细胞遗传物质存在的形式。
所谓C值，通常是指一种生物单倍体基因组DNA的总量。
一般高等生物的C值均大于低等生物,但某些植物或两栖动物的C值比人高出几十倍,这种C值与进化复杂性不一致的现象称为C值反常现象或称为C值矛盾（C-valueparadox）
断裂基因或不连续基因（interrupted/discontinuousgenes）
所谓断裂基因就是基因的编码序列在DNA分子上是不连续的，为不编码的序列所隔开。
编码的序列称为外显子（exon），不编码的序列称为内含子（intron）。
寡核苷酸（oligonucleotide）:
一般是指二至十个核苷酸残基以磷酸二酯键连接而成的线性多核苷酸片段。
回文序列是指沿同一方向（如5’?
3’）序列相同的结构，即碱基序列的反向重复（invertedrepeats）核酸的变性:
是指核酸双螺旋区的氢键断裂，DNA分子由稳定的双螺旋结构松解为无规则线性结构的现象变性的DNA在适当的条件下，两条彼此互补的DNA单链可以重新缔合形成双螺旋结构，这个过程称之为复性DNA复制时每个子代DNA分子的一条链来自亲代DNA，另一条链是新合成的，这种复制方式称半保留复制
（semiconservativereplication
DNA复制时，一条链是连续的，另一条链是不连续的，因此称半不连续复制（semidiscontinuousreplication）。
复制起点（Originofreplication碱基切除修复（Base-excisionrepair复制叉（replicationfork
错配修复（mismatchrepair）核苷酸切除修复（nucleotide-excisionrepair）
转座子（transposon,transposableelement
转座（transposition）是由可移位因子介导的遗传物质重排现象
转录（transcription）是指在RNA聚合酶的作用下，拷贝出一条与DNA链序列完全相同（除了T?
U）的RNA单链的过程启动子（promoter是指DNA分子上被RNA聚合酶识别并结合形成起始转录复合物的区域
终止子（terminatorRNA聚合酶（RNApolymerase）
基础转录因子或普通转录因子（generaltranscriptionfactor）剪切（cleaving）、修剪（clipping）、剪接（splicing
翻译（translation）:
以mRNA为模板，按照mRNA分子上的三个核苷酸决定一种氨基酸的规则（三联体密码）合成具有特定氨基酸顺序的蛋白质。
开放阅读框（OpenReadingFrame,ORF）:
mRNA沿5’至3’方向，从起始密码子AUG开始，连续读取密码子，一直到终止密码子，即为编码区，如果这段密码子序列编码一条有功能活性的多肽链，就称为ORF。
分子伴侣（molecularchaperones）是一类在序列上没有相关性但有共同功能的蛋白质，它们在细胞内帮助其他多肽的结构完成正确的组装，而且在组装完毕后与之分离，不构成这些蛋白质结构执行功能时的组份”，如热休克蛋白（信号肽（signalpeptide）导肽（Leaderpeptide大肠杆菌DNA聚合酶I大片段（Klenow
基因工程也叫DNA重组，指在体外将核酸分子插入病毒、质粒或其他载体分子中，构成遗传物质的重新组合，使之进入原先没有这类分子的寄住细胞内并持续稳定的繁殖和表达的过程
载体（vector）:
是携带外源DNA进入宿主细胞进行扩增和表达的DNA，他们一般是通过改造质粒、噬菌体或病毒等构建的。
某些基因在一个个体的几乎所有细胞中持续表达，通常被称为管家基因（housekeepinggene）
应环境条件变化基因表达水平增高的现象称为诱导（induction），这类基因被称为可诱导的基因（induciblegene）;
相反，随环境条件变化而基因表达水平降低的现象称为阻遏（repression），相应的基因被称为可阻遏的基因
（repressiblegene）。
时间特异性（temporalspecificity）
空间特异性（spatialspecificity弱化子（attenuator
调节蛋白（regulatoryprotein）是一些特殊蛋白质,它们决定着其他蛋白质何时可以合成。
有两种基本类型:
即正调节蛋
白（positiveregulator）及负调节蛋白（negativeregulator）。
激活蛋白（activator）,它的存在对合成所调节的酶是需要的,因此,激活蛋白存在时被控制的基因即表达。
负调节蛋白或称阻遏蛋白（Repressor）,会使其靶蛋白的合成受到抑制,即不表达
一些化学合成的乳糖类似物，不受β-半乳糖苷酶的催化分解，却也能与R特异性结合，使R构象变化，诱导1ac
操纵元的开放。
例如异丙基硫代半乳糖苷（isopropylthiogalactoside,IPTG）就是很强的诱导剂，不被细胞代谢而十分
稳定。
此类诱导物成为
安慰诱导物（gratuitousinducer）。
能高效诱导酶的合成，但又不被所诱导的酶分解的分子分解代谢激活蛋白（cataboliteactivatorprotein,CAP）也称为cAMP受体蛋白（cyclicAMPreceptorprotein,CRP）:
葡萄糖降解物抑制腺苷酸环化酶活性，cAMP-CRP对细菌糖代谢发挥正调控作用
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。
组成型剪接:
一个基因的转录产物通过剪接只能产生一种成熟的mRNA。
选择性剪接:
同一基因的转录产物由于不同的剪接方式形成不同mRNA。
基因丢失（geneelimination基因扩增（geneamplification）
基因重排（generearrangement）通过基因的转座，DNA的断裂错接而使正常基因顺序发生改变，这些序列的重排不仅可形成新的基因，还可调节基因的表达
活性盒子（activecassette）沉默盒子（silentcassettes）沉默子（silencers）
剂量补偿动物多为雌雄异体，雌性个体含有2条X染色体，而雄性只含有一条。
当细胞以一定的机制检测到X染色体“剂量”的差别后，会以一定的方式调节X染色体上基因的表达水平，使雌雄个体中X染色体上基因的表达产物相当，这就是所谓的“剂量补偿”。
X染色体失活中心:
（X-chromosomeinactivationcenter，Xic）
螺旋-转折-螺旋（Helix-turn-helix，H-T-H）锌指结构（zincfinger）
碱性-亮氨酸拉链（basic-leucinezipper）碱性-螺旋-环-螺旋（basic–helix/loop/helix，bHLH）同源结构域（homeodomain，HD）酸性α-螺旋（acidicα-helix）
谷氨酰胺丰富区（glutamine-richdomain脯氨酸丰富区（proline-richdomain）细胞间信息物质是由细胞分泌的调节靶细胞生命活动的化学物质的统称，又称作第一信使
生长因子、细胞因子、胰岛素第二信使（secondarymessenger在细胞内传递信息的小分子物质，Ca2+、IP3、DAG、cAMP、cGMP
受体是细胞膜上或细胞内能特别识别生物活性分子并与之结合的成分。
它能把识别和接受的信号正确无误地放大并传递到细胞内部，进而引起生物学效应的特殊蛋白质，个别是糖脂
能与受体呈特异性结合的生物活性分子则称配体（ligand）
膜受体（membranereceptor:
1.离子通道耦联受体2.具有催化功能的受体3.与G蛋白耦联的受体激素?
G蛋白耦联受体?
G蛋白?
腺苷酸环化酶?
cAMP?
依赖cAMP的蛋白激酶A?
基因调控蛋白?
基因转录G蛋白（guanylatebindingprotein）是一类和GTP或GDP相结合、位于细胞膜胞浆面的外周蛋白，由,、,、,三个亚基组成金属硫蛋白（metallothionein，MT
核激素受体Nuclearhormonereceptors热休克蛋白（heatshockprotein）。
应答元件:
现代分子生物学上把能与某个（类）专一蛋白因子结合，从而控制基因特异表达的DNA上游序列称为应答元件（responseelement）。
4（cDNA与cccDNA:
cDNA是由mRNA通过反转录酶合成的双链DNA;cccDNA是游离于染色体之外的质粒双链闭合环形
DNA。
5（CAP:
环腺苷酸（cAMP）受体蛋白CRP（cAMPreceptorprotein），cAMP与CRP结合后所形成的复合物称激活蛋白
CAP（cAMPactivatedprotein）
6（回文序列:
DNA片段上的一段所具有的反向互补序列，常是限制性酶切位点。
7（弱化子:
在操纵区与结构基因之间的一段可以终止转录作用的核苷酸序列。
8（信号肽:
在蛋白质合成过程中N端有15~36个氨基酸残基的肽段，引导蛋白质的跨膜。
9（考斯质粒:
是经过人工构建的一种外源DNA载体，保留噬菌体两端的COS区，与质粒连接构成。
1、何为DNA的变性和复性,举出至少4种以上在实验操作中的用途。
答:
变性是指核酸双螺旋区的氢键断裂，DNA分子由稳定的双螺旋结构松解为无规则线性结构的现象，它并不涉及共价键的断裂。
复性是指变性的DNA在适当的条件下，两条彼此互补的DNA单链可以重新缔合形成双螺旋结构的过程。
举例:
PCR、核酸分子杂交、增色效应、计算DNAtm值。
2、不依赖P因子的终止子的终止机制。
答:
不依赖ρ因子的终止子有两个特征:
[1]DNA顺序有双重对称（dyad），位于RNA3'端之前15-20核苷酸处，和[2]DNA模板链中有一串约6个A，转录为RNA3'端的U。
发夹的茎的前半部过早地和RNA-DNA杂交双链中的后半部分退火，仅剩下多聚U序列和模板链杂交。
因为这样一个由几个U和几个dA形成的RNA-DNA杂交双链是很不稳定的，于是新生RNA链将很快自DNA双链中被排除出来。
3、简述真核生物mRNA的一级结构。
答:
1（mRNA的3′-未端有一段含30~200个核苷酸残基组成的多聚腺苷酸（polyA）。
此段polyA不是直接从DNA转录而来，而是转录后逐个添加上去的。
2（mRNA的5′-未端有一个7-甲基鸟嘌呤核苷三磷酸（m7Gppp）的“帽”式结构。
此结构在蛋白质的生物合成过程中可促进核蛋白体与mRNA的结合，加速翻译起始速度，并增强mRNA的稳定性，防止mRNA从头水解。
4、简述RNA的种类和功能
答:
三种常见的RNAmRNA:
5%，蛋白质合成的模板。
tRNA:
15%，运送氨基酸到核糖体参与多肽合成
病毒RNA逆转录的引物还可校正mRNA的突变
rRNA:
80%，核糖体的主要组分，构成翻译场所
在翻译过程中起着重要的催化作用。
1.mRNA信使RNA功能:
蛋白质合成的直接模板
2.tRNA转运RNA功能:
氨基酸的运载体
3.rRNA核糖体RNA功能:
核糖体的组成成分，蛋白质的合成场所。
其他小分子RNA:
1.hnRNA核内不均一RNA，成熟mRNA的前提，没有特异的功能。
2.snRNA核内小RNA，参与hnRNA的剪接与转运5、简述保证蛋白质翻译过程中忠实性的分子机制。
（碱基序列与氨基酸序列的之间的对应关系）。
答:
（1）氨基酸活化成为氨基酰-tRNA的过程由氨基酰-tRNA合成酶催化，该酶对底物氨基酸和tRNA都有高度特异性，此外还有校正活性即将任何错误的氨基酰-AMP-E或氨基酰-tRNA的酯键水解，再换上与密码子相对应的氨基酸。
这样使氨基酰-tRNA分子中tRNA的反密码子通过碱基配对识别mRNA分子上的密码子，使氨基酸按mRNA信息的指导“对号入座”，保证了从核酸到蛋白质的遗传信息传递的准确性。
（2）核糖体对氨基酰-tRNA的进位有校正作用。
只有正确的氨基酰-tRNA能发生反密码子-密码子适当配对而进入A位。
反之，错误的氨基酰-tRNA因反密码子-密码子配对不能及时发生而从A位解离。
这是维持蛋白质生物合成的高度保真性的另一重要机制。
6、简要叙述糖皮质激素参与基因转录调控模型。
答:
靶细胞具有专一的细胞质受体，可与糖皮质激素形成复合物。
导致三维结构改变，经修饰受体与激素复合物进入细胞核，结合在增强子序列上，使糖皮质激素的调节基因活化，促进激素效应基因的转录。
7、简述切除修复机制。
答:
碱基切除修复:
所有细胞中都带有能识别受损核酸位点的不同糖苷水解酶，能特异性切除受损核苷酸上的N-β糖苷键，形成去嘌呤或去嘧啶位点，统称AP位点。
DNA分子中一旦产生了AP位点，内切酶就会把受损核苷酸的糖苷-磷酸键切开，移去AP位点附近小片段DNA，并由DNA聚合酶?
和DNA连接酶共同完成修复。
核苷酸切除修复:
损伤发生后，首先由DNA切割酶在已损伤的核苷酸5’和3’位置分别切开磷酸糖苷键，产生一个由12-13个核苷酸（原核生物）或27-29个核苷酸（人或其他高等真核生物）的小片段，移去小片段后由DNA聚合酶?
（原核）或ε（真核）合成新的片断，并由DNA连接酶完成修复中的最后一道工序。
8、试述酵母双杂交系统的原理、构建及基本用途。
答:
基本原理:
酵母的转录活化因子GLA4含有两个功能结构域:
氨基端的DNA结合结构域（BD）和羧基端的转录激活结构域（AD）。
它们彼此分开时，各自仍具有各自的功能。
Fields根据此特征设计了双杂交系统。
构建过程:
构建两个重组质粒:
一个表达BD，另一个表达AD。
如果在BD基因上再接上一个蛋白X基因，在AD基因上接上一个Y基因，将这两个质粒导入酵母菌中。
这样，如果X、Y蛋白在酵母核内发生交互作用，则相当于将GAL4蛋白的BD和AD又重新连在一起，可以激活转录下游报告基因GAL1-lacZ的表达。
通过测定β-半乳糖苷酶的活性来检测蛋白交互作用的发生。
应用:
检测蛋白与蛋白之间的相互作用。
9、真核生物蛋白质的翻译后加工有哪些，并举例说明这些修饰的作用。
答:
后加工有切除加工，包括切除N-端甲硫氨酸、信号肽序列和切除部分肽段（内含子），以及二硫键的形成、磷酸化、糖基化、乙酰化、甲基化、羟基化等。
作用:
一、磷酸化的作用:
蛋白磷酸化可以参与代谢调控和信号转导以及蛋白与蛋白之间的相互作用。
二、糖基化作用:
糖基化增加蛋白质的稳定性，影响蛋白质分子的生物活性，影响蛋白质的转运等作用。
三、甲基化作用:
某些蛋白质只有通过甲基化的作用才能具有活性。
10、总结本课程中有关DNA甲基化涉及到几种分子生物学过程，并简要说明其机制。
答:
第一，DNA甲基化调控基因表达。
能引起染色质结构、DNA构象、DNA稳定性以及DNA与蛋白质的相互作用方式的改变，从而控制基因的表达。
第二，甲基化抑制基因转录。
使DNA双螺旋结构稳定性提高，不利于DNA的解旋和解链;使基因调控区域结构改变，不利于反式作用因子的结合和作用;甲基化使染色质处于紧密状态，不利于转录。
第三，DNA甲基化与X染色体失活。
失活的X染色体上的CpG岛被高度甲基化，以抑制相关基因的表达。
第四，DNA的复制与错配修复。
当复制叉通过起始位点，母链就会在DNA合成前的几秒至几分钟内被甲基化，当碱基配对出现问题时，系统就会于母链甲基化腺苷酸上游鸟苷酸的5’位置切开子链，再启动特定的修复途径，合成新的子链片断。
11真核生物基因表达调控在DNA水平上的表现形式
真核生物基因表达的调控环节较多在DNA水平上可以通过染色体丢失、基因扩增、基因重排、DNA甲基化、染色体结构改变影响基因表达。
在转录水平主要通过反式作用因子调控转录因子与TATA盒的结合、RNA聚合酶与转录因子-DNA复合物的结合及转录起始复合物的形成。
在转录后水平主要通过RNA修饰、剪接及mRNA运输的控制来影响基因表达。
在翻译水平有影响起始翻译的阻遏蛋白、5’AUG、5’端非编码区长度、mRNA的稳定性调节及小分子RNA
14（遗传密码有什么特点?
（1）密码无标点:
从起始密码始到终止密码止，需连续阅读，不可中断。
增加或删除某个核苷酸会发生移码突变。
（2）密码不重叠:
组成一个密码的三个核苷酸只代表一个氨基酸，只使用一次，不重叠使用。
（3）密码的简并性:
在密码子表中，除Met、Trp各对应一个密码外，其余氨基酸均有两个以上的密码，对保持生物遗传的稳定性具有重要意义。
（4）变偶假说:
密码的专一性主要由头两位碱基决定，第三位碱基重要性不大，因此在与反密码子的相互作用中具有一定的灵活性。
（5）通用性及例外:
地球上的一切生物都使用同一套遗传密码，但近年来已发现某些个别例外现象，如某些哺乳动物线粒体中的UGA不是终止密码而是色氨酸密码子。
（6）起始密码子AUG，同时也代表Met，终止密码子UAA、UAG、UGA使用频率不同。
15简述忠实性机制机制碱基与氨基酸之间关系
复制过程中碱基配对受双重核对作用控制:
聚合酶的选择作用和外切核酸酶的校正作用。
第一，通过专一性识别使即将加入的碱基与模板的碱基严格互补，这种方式用来控制合成前的错误。
第二，当发现存在着错配碱基时，可切除新加入的碱基，这种方式叫校对控制
真核细胞与原核细胞在基因转录、翻译及DNA的空间结构方面存在以下几个方面的差异
1.在真核细胞中，一条成熟的mRNA链只能翻译出一条多肽链，很少存在原核生物中常见的多基因操纵子形式。
2.真核细胞DNA与组蛋白和大量非组蛋白相结合，只有一小部分DNA是裸露的。
3.高等真核细胞DNA中很大部分是不转录的，大部分真核细胞的基因中间还存在不被翻译的内含子。
4.真核生物能够有序地根据生长发育阶段的需要进行DNA片段重排，还能在需要时增加细胞内某些基因的拷贝数。
5.在真核生物中，基因转录的调节区相对较大，它们可能远离启动子达几百个甚至上千个碱基对，这些调节区一般通过改变整个所
控制基因5’上游区DNA构型来影响它与RNA聚合酶的结合能力。
在原核生物中，转录的调节区都很小，大都位于启动子上游不
远处，调控蛋白结合到调节位点上可直接促进或抑制RNA聚合酶与它的结合。
6.真核生物的RNA在细胞核中合成，只有经转运穿过核膜，到达细胞质后，才能被翻译成蛋白质，原核生物中不存在这样严格的
空间间隔。
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