分子生物学题(含答案).doc

1. 哪些因素引起DNA的突变？简要叙述生物体存在的修复方式。 突变引起的物理因素：辐射、紫外线等，化学因素：聚乙二醇，致癌物质等，生物因素：仙台病毒等。 修复方式：错配修复 恢复错配 切除修复（碱基、核苷酸） 切除突变的碱基和核苷酸片段 重组修复 复制后的修复，重新启动停滞的复制叉 DNA直接修复 修复嘧啶二体或甲基化DNA SOS系统 DNA的修复，导致变异2. 描述乳糖操纵子的调控机制。（看不懂题目，乱写的） 乳糖操纵子的调控属于可诱导调节。在以乳糖为碳源的培养基中，在单个透过酶分子的作用下，少量乳糖分子进入细胞，又在单个-半乳糖苷酶分子作用下转变成异构乳糖。某个异构乳糖与结合在操纵区上的阻遏物结合后使后者失活离开操纵区，开始了lac mRNA的生物合成。Lac mRNA翻译后生成大量的透过酶和-半乳糖苷酶，加速了乳糖分子的转变。当乳糖分子都被消耗完毕时，阻遏物仍在不断被合成，有活性的阻遏物浓度超过了异构乳糖浓度，使细胞重新建立起阻遏状态，导致lac mRNA合成被抑制。mRNA半衰期短，不到一个世代生长期，mRNA几乎从细胞消失，透过酶和-半乳糖苷酶的合成也趋于停止。3. 简述DNA半保留复制的概念。 每个子代分子的一条链来自亲代DNA，另一条链则是新合成的，这种复制方式被称为DNA的半保留复制。4. 对生物体转录和复制的特征进行说明比较？（网上找的） DNA复制和RNA转录在原理上是基本一致的，体现在：这两种合成的直接前体是核苷三磷酸，从它的一个焦磷酸键获得能量促使反应走向合成；两种合成都需要RNA聚合酶和四种核苷酸；两种合成都是以DNA为模板；合成前都必须将双链DNA解旋成单链；合成的方向都是5 3。DNA复制和RNA转录的不同点体现在：复制和转录所用的酶是不同的，复制用的是DNA聚合酶，而转录用的是RNA聚合酶；所用前体核苷三磷酸种类不同，DNA复制用四种脱氧核糖核苷三磷酸，即dATP、dGTP、dCTP、dTTP，而RNA转录用四种核糖核苷三磷酸，即ATP、GTP、CrP、UTP做前体底物；在DNA复制时是A与T配对，而RNA转录是A与U配对；DNA复制时两条链均做模板，而RNA转录时只以其中一条链为模板；DNA复制是半不连续的，可产生冈崎片段，而RNA转录是连续的；DNA复制时需RNA做引物，而RNA转录无需引物；DNA复制时需连接酶的参与，而RNA转录时不需要。5. 阐述蛋白质生物合成途径 氨基酸的活化翻译的起始（核糖体结合mRNA且甲硫氨酰-tRNA*结合到核糖体）肽链的延伸（后续AA-tRNA与核糖体的结合，肽键生成，移位）肽链终止蛋白质前体加工蛋白质的折叠6. 简要叙述真核生物mRNA的转录后加工的方式，这些加工方式各有何意义RNA的编辑：某些RNA，特别是mRNA前体的一种加工方式，如插入、删除或取代一些核苷酸残基， 导致DNA所编码的遗传信息的改变。因为经过编辑的mRNA序列发生了不同于模板DNA的变化。生物学意义：校正作用 有些基因突变在突变过程中丢失的遗传信息可能通过RNA的编辑得以回复 调控翻译 通过编辑可以构建或去除起始密码子和终止密码子，是基因表达调控的一种方式 扩充遗传信息 能使基因产物获得新的结构和功能，有利于生物的进化7. 最早证明DNA是遗传物质的经典实验是什么？如何用实验证明DNA 的复制是以半保留的方式进行的？ 肺炎双球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌实验 证明DNA半保留方式复制的实验：15N标记大肠杆菌DNA实验15N氮源培养基15N-DNA14N氮源培养基离心：14N-15N-DNA14N氮源培养基继续培养离心：14N-DNA，14N-15N-DNA8. 列出你所知道的具有DNA外切酶活性的酶及它们在分子生物学研究中的应用。 DNA聚合酶I 具有53和35外切酶活性 在切除因紫外线照射而形成的嘧啶二聚体中起着重要作用。也可以除去冈崎片段5端RNA引物，使冈崎片段间缺口消失，保证连接酶将片段连接起来。DNA聚合酶具有35外切酶活性起校正作用，修复DNADNA聚合酶（线粒体） 具有35外切酶活性 线粒体DNA的复制DNA聚合酶（核内） 具有35外切酶活性 参与前导链和后随链的合成DNA聚合酶（核内） 具有35外切酶活性 除去RNA引物9. 图示多肽合成后的空间输送中信号肽的识别过程。 （课本145的图可能是的）10. 什么是DNA的半保留复制和半不连续复制？如何证明？真核细胞与原核细胞的DNA复制有何不同？ 半保留复制：每个子代分子的一条链来自亲代DNA，另一条链则是新合成的，这种复制方式被称为DNA的半保留复制。半不连续复制：前导链的连续复制和后随链的不连续复制称为双螺旋的半不连续复制。不同点：1.复制起点。原核生物只有一个复制起点，真核生物可以有多个。2.复制单元。原核生物有多个复制单元，可以一次复制多个；真核生物只有一个。3.复制叉移动速度。原核生物快，真核生物慢。4.复制子大小。原核生物大，真核生物小。11. 简述原核生物与真核生物mRNA的主要差别。原核生物真核生物场所转录、翻译在同一细胞空间且两过程同步进行核内：前体RNA细胞质：加工修饰后的mRNA转录翻译分2步进行编码蛋白几个多肽 多顺反子mRNA 1个多肽起始密码子AUGAUG GUG UUG 半衰期短5端无帽子结构有帽子结构3端较短的poly A尾巴或没有有poly A 尾巴12. 真核生物蛋白质的翻译后加工有哪些？1. N端fMet或Met的切除2. 二硫键的形成3. 特定氨基酸的修饰（磷酸化，糖基化，甲基化，乙基化，羟基化，羧基化）4. 切除新生肽键的非功能片段13. 大肠杆菌乳糖操纵子的主要结构和阻遏蛋白的作用机制是什么？大肠杆菌乳糖操纵子包含3个结构基因：Z、Y、A，以及启动子、控制子、阻遏子等。阻遏蛋白作用机制：诱导物或异构乳糖与阻遏蛋白结合，会改变其三维构象，使之不能与操纵区结合，从而激发lac mRNA的合成。14. 简述原核生物与真核生物蛋白质合成的区别 1. 原核生物转录和翻译可以同时进行，真核生物要先转录后翻译。2. 原核生物转录在拟核区，真核生物转录在核内。3. 原核生物翻译直接由核糖体完成，真核生物核糖体翻译后还要进过内质网、高尔基体等加工。15. DNA聚合酶I有哪些催化活性？请说明其在E.coli DNA代谢中的作用。 DNA聚合酶活性和35外切酶活性 即可合成DNA链，又可以降解DNA，保证了DNA复制的准确性。53外切酶活性 在切除因紫外线照射而形成的嘧啶二聚体中起着重要作用。也可以除去冈崎片段5端RNA引物，使冈崎片段间缺口消失，保证连接酶将片段连接起来。16. 叙述大肠杆菌色氨酸操纵子调节机制要点。 1 trp操纵子转录起始的调控是通过阻遏蛋白实现的。2 trp操纵子转录终止的调控是通过弱化作用实现的。17. 大肠杆菌I型DNA聚合酶（DNA polymerase I）有几种酶活性？它在体内有些什么功能？举出一个这种酶在分子生物学技术中的应用例子。 （同44题）DNA聚合酶活性和35外切酶活性 即可合成DNA链，又可以降解DNA，保证了DNA复制的准确性。53外切酶活性 在切除因紫外线照射而形成的嘧啶二聚体中起着重要作用。也可以除去冈崎片段5端RNA引物，使冈崎片段间缺口消失，保证连接酶将片段连接起来。18. 扼要说明真核生物内含子的类型和剪接方式。 GU-AG类（主要）和AU-AG类（次要）内含子：通过形成剪接前体方式I类和II类内含子：无剪接前体，主要通过转酯反应的方式19. 简述乳糖操纵子的调节方式。 （前面差不多）20. 描述大肠杆菌细胞的“错配修复”机制和功能。 机制：Dam甲基化酶能使位于5-GATC序列中的腺苷酸的N6位甲基化。一旦复制叉通过复制起始位点，母链就会在开始DNA合成钱的几秒钟至几分钟内被甲基化。此后，只要两条DNA链上碱基配对出现错误，错配修复系统就会根据“保存母链，修正子链”的原则，找出错误碱基所在的DNA链，并在对应于母链甲基化腺苷酸上游鸟苷酸的5位置切开子链，再根据错配碱基相对于DNA切口的方位启动修复途径，合成新的子链DNA片段。功能：充分反映了母链序列的重要性，对DNA复制忠实性有很大的贡献。21. 真核mRNA有哪些转录后修饰事件？详细叙述大部分真核mRNA3末端的修饰过程。加5端帽子结构，3端poly A尾巴，进行mRNA剪接加poly A尾巴需要由内切酶切开mRNA 3端的特定部位，然后由poly A合成酶催化多聚腺苷酸的反应。22. 真核RNA聚合酶有三种，它们分别是什么酶？它们的转录产物分别是什么？ RNA聚合酶I rRNARNA聚合酶II hnRNAmRNARNA聚合酶III tRNA23. 举出三种细胞内DNA修复系统的例子，说明它们各自修复的DNA损伤类型。 错配修复 复制过程中发生错配 切除修复（碱基、核苷酸） DNA链上相应位置的碱基或核苷酸发生损伤 重组修复 复制起始时尚未修复的DNA损伤部位进行修复 DNA直接修复 修复损伤的碱基 SOS系统 DNA受到损伤或复制系统受到抑制的紧急情况下，细胞为求生存而产生的 一种应急措施。24. 在原核生物中，基因的表达通常以操纵子为单位进行调节。下列是一些基因调节的顺式行为元件和反式行为因子，以及一些调控机制：启动子；操纵基因；阻遏蛋白；终止子；弱化子；正调节作用；负调节作用；反馈抑制；反终止作用；CAP；cAMP。请把这些名词和相应的操纵子相匹配。a，乳糖操纵子；b，色氨酸操纵子；c，阿拉伯糖操纵子乳糖操纵子：启动子，阻遏蛋白，负调节作用，正调节作用，cAMP色氨酸操纵子：弱化子25. 说出双链DNA复制起始有关的五种重要的酶或蛋白并简述它们的功能。拓扑异构酶I 解开负超螺旋DNA解链酶 解开双链SSB单链结合蛋白 保证被解链酶解开的单链在复制完成前保持单链结构Rep蛋白 前导链模板35方向移动（与一般DNA解链酶相反）Dna蛋白 与解链酶共同作用使复制起点解开双链26. 简述增强子的特点和性质及作用机制。增强子（定义）：指能使与它连锁的基因转录频率明显增加的DNA序列。特点和性质：1. 增强效应十分明显。2. 增强效应与其位置和取向无关。3. 大多为重复序列，一般长为50bp，适合与某些蛋白因子结合。4. 其增强效应有严密的组织和细胞特异性，说明增强子只有与特定蛋白质（转质因子）相互作用才能发挥功能。5. 没有基因专一性，可以在不同的基因组合上表现增强效应。6. 许多增强子还受外部信号的调控，如金属硫蛋白基因启动区上游所带的增强子，就可以对环境中的锌、镉浓度做出反应。 作用机制： 1.影响模板附近的DNA双螺旋结构，导致DNA双螺旋弯折或在反式因子的参与下，以蛋白质之间的相互作用为媒介形成增强子与启动子之间“成环”连接，活化基因转录 2.将模板固定在细胞核内特定位置 3.增强子区可以作为反式作用因子或RNA聚合酶II进入染色质结构的“入口”27. 简述真核RNA聚合酶II的转录起始复合物装配过程和转录起始 RNA聚合酶全酶识别启动子逆性结合形成闭合复合物开放复合物（结合的DNA序列一小段双链解开)与最初的2个NTP结合RNA聚合酶、DNA和新生RNA三元复合物尽快释放亚基通过上游启动子区（转录开始）28. 简述（或绘图说明）真核细胞RNA聚合酶II转录的起始需要哪些基本转录因子及其装配过程转录因子：TBP TFA TFB TFD TFE TFF TFH转配过程：全酶二元闭合复合物二元开链复合物三元复合物RNA合成开始（课本74页）29. 简述（或绘图说明）色氨酸操纵子弱化的机制（课本251页）当培养基中的色氨酸浓度很低时，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，这时的前导区结构式2-3配对，不形成3-4配对的终止结构，所以转录可以继续进行，直到将trp操纵子中的结构基因全部转录。当培养基中色氨酸浓度高时，核糖体可以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。30. 简述原核生物转录起始与转录终止过程中所涉及的主要蛋白质和核酸结构及其具体作用。RNA聚合酶全酶：转录起始过程需要 因子辨认起始点催化中心：和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：亚基（没找到转录终止的蛋白质和酶）31. 什么是操纵子（operon）？试说明色氨酸操纵子（Trp operon）在原核基因表达调控中的调控机制和重要作用。操纵子：指启动基因、操纵基因和一系列紧密连锁的结构基因的总称。调控机制： 1 trp操纵子转录起始的调控是通过阻遏蛋白实现的。 2 trp操纵子转录终止的调控是通过弱化作用实现的。重要作用找不到32. 请简要解释顺式作用元件与反式作用因子，并举二例加以说明它们的相互作用方式。顺式作用元件：真核生物启动子和增强子是由若干DNA序列元件组成的，由于它们常与特定的功能基因连锁在一起，因此被称为顺式作用元件。反式作用因子：是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。33. 试说明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的主要差异，表现在哪些方面？转录：原核生物和真核生物的RNA聚合酶在分子组成、种类和生物化学特性上有差异。且真核生物线粒体、叶绿体内也存在RNA聚合酶。（课表69-72页） 转录产物mRNA也存在差异（详见上表）。翻译：起始氨基酸不一样，原核生物的需要甲酰化 翻译的起始过程有差异，真核生物mRNA有帽子结构和poly A尾巴 后期真核生物的多肽链需要内质网、高尔基体等加工，原核生物的不用DNA空间结构：原核生物DNA的高级结构绝大部分原核的DNA都是共价封闭的环状双螺旋分子。在细胞内进一步盘绕，并形成类核结构，以保证其以较致密的形式存在于细胞内。在细菌基因组中，超螺旋可以相互独立存在 真核生物DNA的存在形式在真核生物，DNA以非常致密的形式存在于细胞核中。在细胞周期的大部分时间里以分散的染色质形式出现在细胞分裂期形成高度组织有序的染色体。34. 原核生物的蛋白质合成可分为哪些阶段？简述各阶段的主要事件。氨基酸的活化翻译的起始肽链的延伸肽链的终止35. 简述RNA编辑（RNA editing）的机制及其对基因表达的影响。RNA编辑机制：位点特异性脱氨基作用 引导RNA指导的尿嘧啶插入或删除对基因表达的影响：校正作用 有些基因突变在突变过程中丢失的遗传信息可能通过RNA的编辑得以回复调控翻译 通过编辑可以构建或去除起始密码子和终止密码子，是基因表达调控的一种方式扩充遗传信息 能使基因产物获得新的结构和功能，有利于生物的进化36. 核糖体是蛋白质合成的主要机器 。请问原核生物有哪些亚基和分子组成？核糖体在蛋白质翻译过程中有哪些功能位点 ？起什么作用 ？RNA聚合酶全酶：转录起始过程需要 因子辨认起始点催化中心：和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：亚基还有亚基 作用不明确功能位点：A点 P点 E点A点：读取下一个密码子 P点：A位上的AA-tRNA移到P位形成肽键E点：P位上的tRNA移到E点，离开核糖体37. 简述蛋白质翻译后的加工过程蛋白质前体的加工：N端fMet或Met的切除；二硫键的形成；特定氨基酸的修饰（磷酸化，糖基化，甲基化，乙基化，羟基化，羧基化）；切除新生肽键的非功能片段蛋白质的折叠：折叠成二级结构；进一步折叠盘绕成三级结构；进一步组装成更为复杂的四级结构38. 真核生物mRNA的3末端有一段poly(A)，5 末端有一个帽子，帽子的结构特点是什么？（百度的） 真核生物mRNA的5端有一个帽子结构。这一结构的最大特点是7-甲基鸟嘌呤核苷和mRNA的5端通过5-5三磷酸酯键相连，另外靠近这一帽子结构的第一和第二核苷酸的2羟基甲基化；真核mRNA的3末端有一个多聚A尾，这些结构都是转录后加上去的。有4个关键的位点（1）反密码子（2）携带氨基酸的3末端的氨基酸臂（3）和核糖体上的蛋白质相互作用的二氢鸟嘧啶环和TC环（4）氨酰t-RNA合成酶的结合位点39. 简述真核细胞mRNA的结构特点及功能。 （见前面表格，功能暂时没找到，主要是帽子结构和poly A尾巴的结构特点（第101题）和功能）40. 简述蛋白质合成过程中氨基酸的活化。氨基酸+相应的tRNA （ 氨酰-tRNA合成酶作用） 活化的氨基酸（AA-tRNA）