分子课后习题参考汇总.docx

1、分子课后习题参考汇总第二章 分子生物学基本操作1、PCR原理及其基本反应步骤PCR技术的基本原理类似于DNA的天然复制过程，其特异性依赖于与靶序列两端互补的寡核苷酸引物。PCR由变性-退火-延伸三个基本反应步骤构成：模板DNA的变性：模板DNA经加热至93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；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；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

2、配对与半保留复制原理，合成一条新的与模板互补的DNA 链。2、细菌转化操作流程(1)将快速生长中的大肠杆菌置于经低温(0)预处理的低渗氯化钙溶液中，便会造成细胞膨胀（形成原生质球）。(2)与转化混合物中的外源DNA形成粘附在细胞表面的复合物。 (3)立即将该体系转移到42下做短暂的热刺激，复合物便会被细胞所吸收。(4)在全培养基中生长一段时间使转化基因实现表达、细胞活性恢复。(5) 涂布于选择性培养基中分离转化子。3、基因工程载体的特点(1)至少有一个复制起点，因而至少可在一种生物体中自主复制。(2)至少应有一个克隆位点，以供外源DNA插入。(3)至少应有一个遗传标记基因，以指示载体或重组DN

3、A分子是否进入宿主细胞。(4)安全性。 第三章 基因与基因组的结构4、原核生物基因组结构特点基因组很小，大多只有一条染色体结构简炼存在转录单元，多顺反子存在重叠基因5、简述真核生物基因组的结构特点真核基因组结构庞大单顺反子基因具不连续性 非编码区比例较大含有大量重复序列6、根据起源和结构的不同，假基因种类及分布未加工的假基因和加工的假基因。未加工的假基因是通过基因组DNA复制产生，经常位于相同基因有功能拷贝的附近。加工的假基因也称为反转录假基因，是通过对mRNA的反转录和获得的cDNA的随机整合而产生；它们经常是分散的。7、DNA指纹特点及其应用特点：多位点性 简单的遗传方式 高度变异性应用：

4、可应用在犯罪研究中。 帮助确立亲子关系，证实家谱或显示个体的相关性。第四章 DNA复制8、原核生物复制起始的相关蛋白及功能DnaA 辨认起始点DnaB 解开DNA双链DnaC 运送和协同DnaB作用DnaG（引发酶） 催化RNA引物生成单链DNA结合蛋白 稳定已解开的单链DNA拓扑异构酶 理顺DNA链9、原核生物复制起始的过程(1)DnaA蛋白辨认结合oriC的重复序列，并与DNA形成复合物，引起解链；(2)DnaB在DnaC的辅助下结合于初步打开的双链，并用其解螺旋酶活性开链；(3)拓扑酶通过切断、旋转和再连结的作用，实现DNA超螺旋的转型；(4)SSB结合在已开链的DNA模板上，使DNA在

5、一定的范围内保持开链状态。(5)引发酶介入，形成引发体，可按照模板的配对序列，催化NTP的聚合，生成引物。10、写出图中六种原核生物复制起始相关蛋白的名称及其作用。（1）DnaA蛋白，辨认复制起始点（2）DNA拓扑异构酶，理顺DNA链（3）DnaB，解螺旋酶，解开DNA双链（4）Dna C蛋白，运送Dna B蛋白，并协同Dna B 蛋白作用（5）单链DNA结合蛋白，稳定已解开的单链（6）引发酶，催化RNA引物生成11、拓扑异构酶的种类及其作用特点？拓扑异构酶：切断DNA双链中一股链，使DNA解链旋转不致打结；适当时候封闭切口，DNA变为松弛状态；反应不需ATP。拓扑异构酶：切断DNA分子两股链

6、，断端通过切口旋转使超螺旋松弛；利用ATP供能，连接断端， DNA分子进入负超螺旋状态。第五章 突变、DNA损伤与修复12、碱基切除修复机制糖苷水解酶识别改变了的碱基，把碱基从N-糖苷键处切下来，在DNA链上形成去嘌呤或去嘧啶位点，统称为AP位点。由AP核酸内切酶将受损核苷酸的糖苷-磷酸键切开。利用DNA聚合酶I切除损伤部位，补上核苷酸。DNA连接酶连接。13、SOS修复机制SOS修复是一类应急性的修复方式，SOS反应由RecA-P和LexA-p相互作用引发。RecA-P具有三种活性：DNA 重组活性、单链 DNA结合活性、少数蛋白的蛋白酶活性。LexA-pSOS系统阻遏物， 为RecA-P

7、蛋白酶活性靶蛋白。当DNA正常复制时，RecA-p不表现蛋白酶活性。当DNA复制受阻或损伤时，细胞内原少量表达的RecA-p与单链DNA结合，激活RecA-p的蛋白酶活性，LexA-p降解。SOS 系统开放，RecA-p高效表达，修复损伤。14、细胞中DNA修复系统有哪几种？其作用分别是什么？DNA直接修复系统 修复嘧啶二体或甲基化DNA切除修复系统 切除突变的碱基 修复被破坏的DNA错配修复系统 恢复错配重组修复系统 先复制再修复DNA损伤部位SOS修复系统 应急修复，提高其它系统修复能力第六章 遗传重组15、同源重组涉及的相关蛋白及功能相关蛋白有RecA、RecBCD、RuvA、RuvB、

8、RuvC。RecA具有单链DNA和双链DNA的结合活性，能启动DNA单链和与之互补的双链分子进行碱基配对催化单链取代。RecBCD复合体具有核酸酶，解旋酶和ATPase活性，在Chi位点产生单链3游离未端.RuvA可识别 Holliday的连接结构RuvB是ATPase,可发动迁移反应RuvC是一种内切酶, 可特异识别Holliday分枝，它在体外可切这个连接体，解离重组中间体。16、依据下图写出噬菌体的整合和切除的反应表达式。说明噬菌体的整合和切除过程中所需要蛋白因子。1. -DNA对E.coli的整合： POP + BOBBOPPOB 需要整合酶(Int)和整合宿主因子(IHF)参与。2.

9、 -DNA从E.coli的切离： BOPPOB POP + BOB 需要整合酶(Int)、整合宿主因子(IHF)和切除酶(Xis)参与。第七章 转录17、如何采用RNA聚合酶保护法分离启动子序列？（1）RNA聚合酶同DNA结合，保护启动子序列；（2）核酸酶消化（或水解）DNA，去除非启动子区域的DNA；（3）蛋白酶消化，释放启动子序列。18、说明原核RNA聚合酶的结构组成及其功能核心酶 负责酶的连接，装配全酶 同底物结合 同模板结合 同启动子结合，识别模板链19、真核生物RNA聚合酶的类型及其转录产物。RNA聚合酶，转录产物为45SrRNA；RNA聚合酶，转录产物为hnRNA；RNA聚合酶，转

10、录产物为5SrRNA、tRNA、snRNA。20、简述原核生物转录起始复合物的形成过程。（1）辨认起始位点：亚基辨认启动子的-35区，RNA聚合酶全酶与模板疏松结合，产生封闭的酶-启动子二元复合物，酶滑行到-10区，通过 亚基与模板牢固结合。 （2）DNA双链解开：RNA聚合酶挤入DNA双链中，解链长度约20个核 苷酸，形成开放的启动子二元复合体(拓扑异构酶参与)。 （3）在RNA聚合酶作用下发生第一次聚合反应，形成酶-启动子-NTP三元复合物21、真核转录后加工的内容有哪些？5端形成帽子结构3端加上多聚腺苷酸尾巴RNA剪接RNA编辑甲基化修饰第八章 蛋白质合成22.现分离了一DNA片段，可能

11、含有编码多肽的基因的前几个密码子。该片段的序列组成如下：5 C G C A G G A T C A G T C G A T G T C C T G T G 33 G C G T C C T A G T C A G C T A C A G G A C A C 5(1)哪一条链作为转录的模板链?(2)mRNA的顺序是什么?(3)此mRNA能形成二级结构吗?(4)翻译从哪里开始?朝哪个方向进行?(5)此DNA最可能是从原核细胞还是真核细胞中分离的?(1)哪一条链作为转录的模板链? 3 G C G T C C T A G T C A G C T A C A G G A C A C 5 (2)mRNA的

12、顺序是什么? 5 C G C A G G A U C A G U C G A U G U C CU GU G 3 (3)此mRNA能形成二级结构吗?能(4)翻译从哪里开始?朝哪个方向进行?5-AUG-3 (5)此DNA最可能是从原核细胞还是真核细胞中分离的?原核细胞第九章 原核生物基因表达调控23、乳糖操纵子模型的主要内容是什么？ Z、Y、A基因的产物由同一条多顺反子的mRNA分子所编码 这个mRNA分子的启动子紧接着O区，而位于I与O之间的启动子区（P），不能单独起动合成-半乳糖苷酶和透过酶的生理过程。 操纵区是DNA上的一小段序列（仅为26bp），是阻遏物的结合位点。当阻遏物与操纵区结合时

13、，lac mRNA的转录起始受到抑制。诱导物通过与阻遏物结合，改变它的三维构象，使之不能与操纵区结合，从而激发lac mRNA的合成。24、依据乳糖操纵子转录水平的正负调控机制，判断下图中以下三种条件下乳糖操纵子的状态。A只有乳糖B只有葡萄糖C既无乳糖也无葡萄糖A由于没有葡萄糖，腺苷酸环化酶活性较高，能够促进ATP转化为cAMP，cAMP-CAP复合体结合于CAP位点，满足了正转录调控的要求；由于乳糖的存在，导致阻遏蛋白构象变化，不能同操纵区结合，满足了负控诱导条件；乳糖操纵子开放。B由于葡萄糖的存在，腺苷酸环化酶活性受到抑制，影响ATP向cAMP的转化，不满足正转录调控的要求；由于没有乳糖的

14、存在，阻遏蛋白构同操纵区结合，阻止聚合酶通过，不满足负控诱导条件；乳糖操纵子关闭。C由于没有葡萄糖，腺苷酸环化酶活性较高，能够促进ATP转化为cAMP，cAMP-CAP复合体结合于CAP位点，可以满足正转录调控的要求；但由于没有乳糖的存在，阻遏蛋白构同操纵区结合，阻止聚合酶通过，不能满足负控诱导条件；乳糖操纵子关闭。25、简述乳糖操纵子的正调控机制调节蛋白：代谢物激活蛋白（CAP）/环腺苷酸受体蛋白（CRP），效应物：cAMP相关基因：Cya编码腺苷酸环化酶，Crp编码CAP。腺苷酸环化酶能够催化ATP转化为cAMP（环腺苷酸）。 cAMP-CAP复合物与DNA结合改变了这一区段DNA次级结构

15、，促进了RNA聚合酶结合区的解链。无葡萄糖，cAMP浓度高时，促进转录。有葡萄糖，cAMP浓度低时，不促进转录。26、(a) 据图说明色氨酸操纵子弱化作用的机制。 (b) 色氨酸操纵子存在转录水平上的阻遏调控，那么弱化作用的存在有什么意义？(a) 在色氨酸操纵子 mRNA起始密码前一个长162nt的mRNA片段，称为前导序列，内含14肽（前导肽）编码区，该编码区含有两上连续的色氨酸密码子。前导序列中有四个区段具有形成二级结构的能力，14肽编码区位于1区；当色氨酸水平高时，前导肽翻译速度较快，核糖体行进至2区，3区和4区有机会形成二级结构，这一二级结构具有典型的强终止子的序列特征，可造成色氨酸操

16、纵子转录的提前终止；当色氨酸水平低时，前导肽翻译速度较慢，核糖体滞留在1区，2区和3区形成了二级结构，这一二级结构不具有终止子特征，色氨酸操纵子转录正常进行。(b) 细菌通过弱化作用弥补阻遏作用的不足，因为阻遏作用只能使转录不起始，对于已经起始的转录，只能通过弱化作用使之中途停下来。阻遏作用的信号是细胞内色氨酸的多少；弱化作用的信号则是细胞内载有色氨酸的tRNA的多少。弱化作用通过前导肽的翻译来控制转录的进行，在细菌细胞内阻遏作用与弱化作用相辅相成，体现着生物体内周密的调控作用。第十章 真核生物基因表达调控的一般规律27、真核生物基因表达调控的特点RNA聚合酶对基因具有选择性调控具有多层次性个

17、体发育复杂同基因表达密切相关 活性染色体结构变化影响基因转录活性正性调节占主导转录与翻译间隔进行 28、V/（D）/J重组酶的作用特点、识别信号的分布及序列特征重组酶作用的特点是： （1）淋巴细胞特异性，这可能解释了Ig基因的重排仅见于B淋巴细胞。（2）重组酶发挥其功能仅限于B细胞发育早期。V/（D）/J重组酶识别与Ig基因片段重排有关的特殊序列，称为重组信号序列(RSS)，位于V基因片段的3端与J基因片段的5端之间以及D基因片段的两侧。序列特征：（1）高度保守的回文结构的七聚体。（2）较少保守、富含A/T的九聚体。（3）七聚体和九聚体之间不保守的间隔序列，含有121碱基对或231碱基对。29

18、、利用蓝白斑筛选重组子的原理半乳糖苷酶基因编码1021个氨基酸，基因产物装配为四聚体后才有酶活性。该蛋白质可分为两部分：肽段和肽段。前者负责四聚体装配，后者具半乳糖苷酶活性；只有当两者都存在时，才会表现出酶活性，可催化X-Gal水解为兰色产物，该作用称之为-互补作用。这两个部分可独立存在， 分别由两个基因编码。为肽段编码的基因称之为lacZ(编码145 AAs)，lacZ编码区5-端可容许很大的变化（如加入多克隆位点）而不影响酶活性。当外源DNA分子插入多克隆位点后，会破坏肽段的编码。所以重组DNA转化肽段编码区缺失的E.coli，涂布在含X-Gal的平板上会产生白色菌落，而非重组子产生蓝色菌落。