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1、这两种调控方式是长期自然选择的结果，也是生物体采用的经济有效的原则选择的。原核生物基因组小，基因少而简单，生命繁殖快，多采用负 控制的保险机制，即使调节蛋白质失活，酶系统照样合成，只不过有时浪 费一点罢了，绝不会使细胞因缺乏该酶系统而造成致命的后果。另外，采 用负控制具有一开俱开，一关俱关的特点，减少不必要的环节；而真核生 物基因组大，基因多且复杂，采用正控制具有更大的优越性，转录因子相 互作用缺一不可，可以保证真核生物基因表达调控的严谨性和灵活性以及 经济性原则。4.答:真核生物的转录因子可以分为两部分Binding Domam和Activated DomainoBinding Domain

2、负责结合在DNA上，Activated Domam负责激活转录。 二者都是相互独立的区域，但二者单独时都不能有转录活性，必须结合在 一起或相互鼎近在一起才有活性。在研究蛋白质相互作用中，将一种蛋白质的基因连接在Binding Domain 上，将另一种蛋白质的基因结合在Binding Domain _h蛋白质基因表达 后就与转录因子的两个Domain分别结合，两个蛋白质因相互作用而结合 在一起，进而使Buiding Domain和Activated Domain相互靠近在一起，从 而形成具有转录活性的转录因子。在欲表达的基因区域连上报告基因，通 过报告基因的表达与否，就可判断蛋白质之间是否发生

3、了相互作用。三.详细回答下列问题DNA结构如下：GC CAAT TATA I leading ATG signal exonl intronl exon2 mtroii2 exon3 TAG AATAAA岛 box box site seq.脱用序列TGAhuRNA结构如下:leadmg AUG signal exoul inti on 1 exoii2 mtroii2 exou3 UAG AAUAAA seq. seq. UAA脱尾序列UGAMature RNA结构如下: mGppp leadmg AUG signal exonl exon2 exon3 UAG AAUAAA poly AC

4、ap seq. seq. UAA 脱尾序列蛋白质结构如下: 越多的生物，如支原体、大肠杆菌、线虫、果蝇、人的完幣DNA序列 得以测定，功能基因组学，蛋白质组学研究正试图揭示这些基因的功能， 寻找与生命现象的联系。生物学研究正将生命现象逐步建立在分子基础 之上。基于坚实的理论基础來描述诸如遗传、发育、免疫、进化等生命 现象也因此成为可能。然而，生物体是一个复杂系统，它不仅仅是基因 与蛋白质的集合，系统特性也不能仅仅通过勾画其相互联系而获得完全 理解。生命所具有的性质往往涌现于整体而不是各个分离的部分。毫无 疑义，这要求我们从系统水平來理解生物学系统。作为生物学研究的新 领域，其对生物系统的研究专

5、注于系统水平，而不是细胞或生物体中各 个孤立的部分。目前，各部分之间的相互关系正越來越得到重视。功能 基因组学、蛋白质组学正开始探索基因之间、蛋白质之间、基因与蛋白 质之间的相互作用。细胞层次的研究则开始揭示代谢网络、信号转导网 络、基因调控网络的结构与功能。3解：1th2ed3rd校正ROt（l0.000750.00610.5K.C2,00015,00026,000,000niRNA种类17-813,0001th mRNA（0.275*0.965* 109bp*2*0.5）/2000=130,OOOcopies （ovalbumin gene） led mRNA（0.275*0.965*10

6、9bp*2* 0.15）/ 15,000 = 5,000 copies3rd niRNA（0.275*0.965* 109bp*2* 035）/26,000,000=7 copies4：答：（1） a,从适应角度來看，这是生物进化的需要；b,当入噬菌体侵染大肠杆菌后，大肠杆菌中的RNApol就结合到入 噬菌体的Pr启动子上，转录表达CRO-P和CII-H,而CRO B能 ljOR3区域特异高效的亲和，从而关闭了 Prm的启动，使建立溶 原的CIP不能表达，使大肠杆菌进入裂解途径；c.CII-P能够正调控Pre，使入噬茵体进入溶原状态，而大肠杆菌上 具有HFL基因，该基因正常表达的蛋白HFL-P

7、能够降解CII-P, 促使入噬菌体选择裂解途径。（2）将X噬菌体涂布于大肠杆菌的培养皿中，入噬菌体高频侵染大肠杆菌。 使CII-P积累，而CII-P能够正调控强启动子Pre, Pre能够转录表达 CIP,同时转录CRO基因的反义RNA,抑制CRO基因的表达；CI-P 乂能打OR1区域特异髙效的结合，使Pr不能继续转录CRO-P,从而 进入溶原。（3）具有入溶原状态的大肠杆菌中积累有大量的CI-P,当再有入噬菌体侵 染时，CI-P会直接结合J- 0R1区域，从而阻止了 RNApol -j Pr结合, 不能启动CRO-P的表达，使这些入噬菌体不能进入裂解状态，从而体 现出大肠杆繭的免疫性。华中农业

8、大学本科课程考试参考答案考试课程与试卷类型：分子生物学B 姓 名：学年学期：2005-2006-2 学号：考试时间：2006-09- 班 级：03级生物工程专业 一、名词解释（每小题3分，如果只翻译名词给1分）gRNA： 一种引导RNA编辑的小RNA分子，它能决定核苗酸対mRNA的插入或删除。Promoter：启动子，与RNA聚合酶结合的DNA区域。Pseudogcnc：假基因，与正常基因结构相似、但丧失正常功能的DNA序列，往往存在于真孩生物的多基W家族中。Paiacodou：负密码子，iRNA中决定负載特定aa的空间密码。iRNA中特定序列与AARS的（RNA结合位点的特异基团间的分子契合

9、。Extern：前体多肽经过剪接后保留在成熟多肽中的肽链。Trans-acting factor：反式作用因子，通过扩散自身表达产物控制其它基因的表达。PCD：细胞程序性死亡，在正常生理条件卜，细胞自身遗传程序控制有关基因的正常表达，细胞裂解成凋亡小体，逐渐死亡的现彖。Cis-doniuiance： Cis-actmg factor对与其紧密连锁基因的控制效应不受其等位基因的影响。Genome irnpnim 基W印记，一定的组织和细胞中某些基W在DNA水平上的表达程度及表达时受到甲基化修饰使仅來门双亲中的某一亲本的基因得以 表达Homcobox：在调节发育的蛋白编码序列中存在的180bp的保

10、守序列。二、简答题（共70分，每小题7分）1.扼要说明原核生物.B核生物启动子的结构和功能。K核生物CAP-cAMP结介位点 转录调控克核生物帕子位点TAIA 框CAAT 框 增强子RNA聚合酶进入位点 转录准确起始转录起始 起始点选择 转录起始频率 转录效率2.举三例RNA的研究成就及其讎动分子生物学发展中的重要意义。Ribozyme：拓展了酶的概念、内含子自我剪切、生命起源和分子进化Antiscnsc-RNA：基因表达调控、基因工程RNA1：基因表达调控.功能基因组学3中心法则的提岀对分子生物学研究的理论意义和指导作用;中心法则体现了遗传信息的唯一性.遗传物质的自决性.信息表达的单程性、序

11、列转换的共线性，为分子生物学研究提供了一个理论框架，分子生物学是一部从DNA到蛋白质 的中心法则的演绎。中心法则面临的挑战； 反转录酶、内含子、不连续转录-非翻译序列、伴刀豆球蛋白A肽链一级结构的重排.RNA 变通性剪切.RNA编辑、以蛋白质为模板的肽链合成、肮病毒的发现中心法则的修正从DNA到RNA到肽链不断有新的遗传信息的加入:DNA：.遼排RNA：反转录不连续转录多种方式剪切、编辑 luRNA：跳跃翻译、折叠肽链：氨基酸巫排.蛋白质内含子剪切 肮病議复制4.笛述蔑核生物转录后处理的呃頤分子生協学功能5端加W：保护5不被酶解2有利于inRNA通过细胞核运输3有一定的识别功能，被核糖体结合。

12、3端加polyA尾：使mRNA在细胞中更稳定2方便运输3与帽子一样可形成特殊的识别位点。内部甲基化：形成tRNA等产物。剪接：去除内含子可变剪接扩充模板的编码信息最RNA编辑:在niRNA分子水平上对碱基的插入，去失，修改遗传信息。5比较DNA复制和RNA转录的异同不同：RNA转录时的RNA聚合酶仅有5到3的聚合能力，而DNA聚合酶还有5,到3、3到5的外切能力。DNA复制是半保留，RNA转录是全保留.DNA复制的原料是dNTP, RNA转賊足NTP, 相同：方向都是5到3都以DNA为模板都遵从W基互补原则，只是DNA fi制中的A与T配对，RNA中A与U配对。6RNA editing的分子生

13、物学意义：形成或删除AUG（起始密码子）、UAA、UAG、UGA（终止密码子）； 改变codon信息：扩大编码的遗传信息量；使基因的DNA序列仅是一串简略总义模糊的序列：中心法则的发展g制过程中的错配修复DNA的损伤修复基因的回复突变密码的简并致死突变多倍体Cis-spliciiig 与 Traiis-spliciiig 的比较Cis-splicmgTraiis-splicmg以一条pre-mRNA为底物以两条不同来源的pre-iuRNA为底物在splicesome（剪接体）中完成在splicesomc中完成组成型剪接 选择型剪接在成熟RNA的前导序列中拼接一个外來的 35Nt的剪接前导序列或

14、微小外显子或发生在 两pre-inRNA间的选择型剪接Laiiat intronYintron原核生物与真核生物转座模式9,柑似处：a.靶位点中的错切序列以DR形式出现在转座因子两侧: b.转座因子的IR序列是转座酶的识读和作用的位点： C.转座因子的准确切离将引起靶基因的回S突变。不同点：原核生物真孩生物a制式剪贴式拷贝的复制与转移拷贝的复制与转移，但多数情况下为先切除后 整合转座与切除是不同弔件切除、整合、转座为同一那件的不同过程非准确切离表现缺失、倒位效 应非准确切离主要表现为footprint效应104种基因表达调控类型的区分:正、负调控：调节蛋白缺乏时对操纵子的影响可诱导、阻遏：操纵

15、子对调节基因表达的小分子所作出反应的特点有或无Glu调节cAMP-CAP活性的分子生物学机制:G1U代谢物抑制腺苛环化酶、促进磷酸二酯酶调节细胞中CAMP的水平。当缺乏G1U时，生物体内ATP环化酶会使ATP变成CAMP.CAMP与CAP蛋白结介， 进入操纵元上CAP位点，此时RNA聚合酶才能进入结合位点开 始转录。不缺乏G1U的情况下，无法生成CAMP,也就无法形成复合物，iW进入结合位点，开始转录。也不能使RNA聚合华中农业大学本科课程考试参考答案 考试课程与试卷类型：分子生物学A 姓2005-2006-2 学2006-07- 班程专业号：级：一、名词解释（每小题3分，如果只翻译名词给1分

16、）Molecular biology:广义指在分子水平上阐明生物学现彖：狹义指在分子水平上研究基因的结构与功能。Cis-actiiig factor：通过核If酸自身的特异二级结构控制与其紧密连锁的结构基因的表达 一般不编码蛋白质产物。Molecular Cliaperone：帮助其它多肽进行正确折叠的蛋白质，一旦折叠完成后，该蛋白质将解离出去,不构成功能多肽的一部分。Polaritvmutation：在一个操纵子中与操纵基因近邻的结构基闵发生终止突变后它除了影响该a因自身产物的翻译外，还影响其后结构基W多肽的翻译，并Hrt有极性梯度的特征。RNAediting：向uiRNA中插入、删除核tf

17、酸的一种转录后加工过程。是一种RNA对基W表达的干涉现象。一些小的RNA分子能够引起柑应的mRNA降解及DNA的甲基化-导致基因的沉默。Reguloii：由一个调节基W的产物调控几个操纵尤基W农达的基W表达调控单尤。Leading sequence：引导序列，转录起始点到翻译起始密码子之间的DNA序列。Replicon：从DNA 制起始到复制终止的DNA区域。Open reading frame：在DNA片段屮一种潜在的蛋白编码序列，具右起始密码子、终止密码密码子区域。二、简答题（共50分）1.（3分）分子生物学遵循的三大原则：构成生物大分子的单体是相同的生物遗传信息的表达的中心法则相同 生物

18、大分子之间的互作（2分）三大支撑学科：细胞学、遗传学、生物化学2.DNA作为遗传物质的优点。（每点各1分，共计5分）DNA可以携帯的遗传信息量很人,；DNA2 -OH脱氧，使其溶液中比RNA稳定很多，适合作为遗传物质:DNA双链中AT, CG的碱基互补原则，保证其遗传稳定性：DNA分子中有T无U便于制：DNA分子可发生突变，对于物种的进化有总义：DNA的多种修fi机制也町以保证其遗传稳定性。3.在肽链终止处常常会出现双重终止密码子：（2.5分）生命有机体选择UAA作为最有效的终止密码子，与反密码子形成的互补产物的Tm to最低，很少被图表现的tRNA无义抑制；（2.5分）UAG、UGA易被漏读

19、，错读；4.核昔酸的C值悖论：（3分）最大C值（单倍体基因组的总DNA含量）;最小C值（编码基因信息的总DNA 含量）。生物体进化程度与最人C值不成明显正相关：亲缘关系相近的生物间最大C值村1差较大；一种生物内最大C值与最小C值相差极人.（2分）原因右：重叠基因、重复基因、间隔基因、跳跃基因、假基因。5.保证peptide准确翻译的机制有：（2分购Lj tRNA间负我专一性！ AARS对aa的特界识别与结合在AARS的介导下，tRNA的paracodon对aa 的负裁（1分）Anti-codon对codon的准确识读（1分）对第一个AUG的准确起译（1分）成肽前对aa-tRNA-在A位点进行最

20、后的两次校正。6.7.础子链DNA延伸方向从5端到3端的原因：（1分）只有3端有游离的OH；生物在进化中保留的深刻的、选择与适应的、化学 及功能的根源；（2分）如果以3端到5端方向延伸，磷酸S团间的强负电性，使dNTP难以聚合 到DNA的5端，而且双链DNA的5端碱基配对怵难，需婆其它机制解脱：（2分）碱基发生错配后的校正费时、费能，增加脱磷酸、加磷酸的能量消耗。原核生物与真核生物基因表达调控机制的相似性有：共同的起源与共同的分子基（1分）调控机理上：核酸分子间的互作：核酸与蛋白质分子间的互作；蛋白质分子 间的互作调控层次上：转录水平、转录后水平、翻译水平、M译后水平（2分）原核生物多采用负控

21、制：提供了一个万一保险机制，即万一调节蛋白质失活，酶系统町以照样合成，只 不过右时浪费一点，决不会使细胞W为缺乏该酶系统而适成致命的后果。起初, 这种酶系统的表达是组成型的，后來细胞中产生一种干预表达的机制给细胞提 供了选择优势，演化成现在的负调控系统。（2分）真核生物多采用正控制：灵活性：真核生物基W组人，某一种顺式因子出现的机率高，可与多种反 式因子结合严谨性：随机出现套顺式因子和反式因子完全相同组合的机率小经济合理有效：真核生物特异基因表达，产生细胞分化。以基因数量look 为例，10%基因表达，在负控制下，需要介成90k的阻遏 蛋白：在正控制下，只需要停止合成90k特异反式因子.E.C

22、O1I在Tip缺乏时至少会启动哪3种调控机制：（1分）町能会启动町诱导的氨基酸负调控，在缺乏氨基酸的情况卞，无活性的阻遏 蛋白无法与操纵子结合，冈此可转录用于氨基酸合成酶类。（2分）启动严谨反应，肖细胞内贵白质缺乏时，会调节tRNA * j niRNA合成，从而 提高蛋白质合成。（2分）前导序列中的弱化效应消除。X噬菌体选择溶原、裂解发育途径时采用的基因表达调控方式有：（至少5点,9.每点2分，共计10分）正调控：如CII, CIII蛋白与Pre位点结合开始从右向左转录，生成C I 负调控：如CI与Pre位点结合，使转录终止，从而选择溶原途径。 抗终止调控：如N白与终止子结合，使转录继续进行.

23、反义调控：在FE位点开始转录，編码出一段勺50蛋白基因相反的mKNA均其结 合形成双链，抑制CK）蛋白的产生。反向调控：sib位点口主性的反馈调控：CI蛋白HFL （营养耗竭人MOI O10）三.计算题（共20分）快fi性组分中间复性组分慢a性组分实际Cot （6分）3.25X20.57283杂性（bp） （6分）3406.0X1053.0X10逼复频率 （4分）500 000350（2分）基W组动力学复杂长度为3.0X 108+45%6.7X108（1 分）（42X106bpX样品 DNACog） 4- Err?/DNAColp：（1分）巫复频率f化学复杂长度动力学复杂长度华中农业大学本科课

24、程考试答案分子生物学（B）一、详细解释下列名词；（每小题2.5分）hoogsteen bonding :在形成三螺旋与四螺旋DNA结构时嗓吟A或G第6, 7位与喘呢3, 4位形成的H键连接homeobox：不同的转录因子基因内具有相似的与DNA seq.结合的同源区域。heteroallele：非全同等位基因，在同一基因座位（locus）中，不同突变位点（site）发生突变所形成的等位基因syu coiifbniiation of nucleoside：核甘中碱基以糖甘键为轴旋转时的夹角沪0。土90。的构相R-Loop; when an RNA strand hybridized with i

25、ts complementary strand in aDNA duplex, thereby displacing the original strand of DNA m thefbnn of a loop extending over the region of hybridization paiacodoii: tRNA分子中为AARS特定氮基酸所识别的若干Ntsepigeuetics: The ability of different states, which may have differentphenotype consequences, to be uiliented wit

26、hout any change inthe DNA sequence.Ultron early：认为所有基因原初均有intron,进化中原核生物中的uition逐渐消失的PCD :细胞内由细胞死亡（凋亡）的皋因启动，而导致DNA降解.细胞形成凋亡小体的程序化过程retro-transposon：由RNA, cDNA介导的DNA分子插入基因组的现象,导致基因组的扩增二.说明下列现象的分了生物学原理（每小题5分）1.具有绿色革命基因的矮杆小麦对赤霉素（GA）表现不敏感。GA引起抑制植株生长的DELLA蛋白磷酸化，泛素化，进而被265$白酶体降解，-绿色革命基网啲矮杆基因即为DELLA,其结构域突变，导致对GA不敏感。2.RNA1是基因转录后水半上的抑制。RNA1是双链RNA分子对靶RNA的同源区结合，进而被剪接为25Nt左右的