分子生物学复习题nan.doc

答案：
一、名词解释：
1、 cDNA: 在反转录酶的作用下,以mRNA分子为模板,合成一条与mRNA序列互补的单链DNA,最后再以单链DNA为模板合成另一条与其互补的单链DNA,两条互补的单链DNA分子组成一个双链cDNA分子。
2、 持家基因：维持每个细胞生命活动都必需的基因的表达基本是不受调控的，且持续表达，其表达产物大致以恒定水平始终存在于细胞内，其表达为组成性基因表达，其表达产物称为组成性蛋白 。
3、顺式作用元件：是指真核生物中对自身基因表达有调节活性的DNA序列，一般自身没有转录功能。：
4、启动子：是一段位于结构基因5’端上游区的序列，能活化RNA聚合酶，使之与模板DNA准确地结合并具有转录起始的特异性。
5、印记基因：在性系细胞中打上印记的基因，表明该基因是父源的还是母源的，在发育胚胎中不同亲缘的印记基因有不同的表达。
6、RNA编辑：是在RNA水平上发生的碱基取代、插入或缺失的现象，是通过非剪接作用对RNA信息的改变。
是一种依赖于特异编辑酶对基因编码mRNA的进行重新修饰的过程。
7、分子杂交：使单链DNA或 RNA分子与具有互补碱基的另一DNA或RNA 片断结合成双链的技术。
8、操纵子：操纵子是DNA上基因表达的协调单位，它包括在功能上彼此相关的结构基因、启动子和操纵基因等。
9、复制：以亲代DNA分子的双链为模板，按照碱基互补配对的原则，合成出与亲代DNA分子相同的两个双链DNA分子的过程。
10、翻译：在mRNA指令下，按照三个核苷酸决定一个氨基酸的原则，把mRNA上的遗传信息转换成蛋白质中特定的氨基酸序列的过程。
二、简答题
1．简述DNA在生物体内的存在形式？
答：1、染色体DNA是生物体遗传信息的主要载体：
原核生物染色体：一条染色体，DNA与非组蛋白结合，位于拟核区，DNA是双链闭合环状分子
真核生物染色体：每个细胞染色体都是两条以上，DNA与组蛋白及非组蛋白结合，位于细胞核内，DNA是双链线状分子
2、质粒DNA分子（染色体外遗传物质）：闭合环状DNA
3、病毒DNA：双链线性或环形DNA分子；单链DNA分子
4、线粒体和叶绿体DNA：闭合环状DNA
2、简述真核生物mRNA转录后加工的过程
答：mRNA的加工修饰包括：5’端形成帽子结构、3’端加polyA、剪接除去内含子、甲基化、mRNA的编辑。
①5’-端加帽
成熟的真核生物mRNA的5’-端有m7GPPPN结构，称为甲基鸟苷帽子。
如果RNA的第1、2位核苷酸的2’-O位均甲基化（2位必需是A），成为m7G-PPPNmNm，
5’帽子的功能
mRNA 5’-端帽子结构是翻译起始所必要的，为核糖体识别mRNA提供了信号，并协助核糖体与mRNA结合使翻译从AUG开始。
帽子结构可增加mRNA的稳定性，保护mRNA免遭5’→3’核酸外切酶的攻击。
②在3’-端加尾巴
大多数真核mRNA在3’-端都有约150~200nt的Poly（A）尾巴。Poly（A）尾是转录后在核内加上的。
Poly（A）尾巴的功能
防止核酸外切酶对mRNA信息序列的降解，起缓冲作用。
可能与mRNA从细胞核转送到细胞质有关。但是相当数量的没有polyA尾巴的mRNA如组蛋白mRNA，也能通过核膜进入细胞质。
Poly（A）尾巴可能对真核mRNA的翻译效率具有某种作用，使mRNA较容易被核糖体辨认。
③mRNA甲基化
真核mRNA往往有甲基化位点，主要是在N6-甲基腺嘌呤（m6A）。这种甲基化修饰对翻译没有必要，可能在mRNA前体加工中起识别作用。
④mRNA前体（hnRNA）的拼接
真核生物的结构基因中具有可表达活性的外显子，也含有无表达活性的内含子（断裂基因）。
在转录时，外显子及内含子均转录到hnRNA中。核中hnRNA在核酸内切酶作用下剪切掉内含子，然后在连接酶作用下，将外显子各部分连接起来，而变为成熟的mRNA。
⑤mRNA的编辑：
在基因转录产生的mRNA分子中，进行核苷酸的缺失，插入或置换，使翻译生成的蛋白质的氨基酸组成不同于基因序列中的编码信息的现象。
3、简述色氨酸操纵子的作用机制

4．什么是增强子，简述其作用特点
答：增强子是能使和它连锁的基因转录频率明显增加的DNA序列。
作用特点：1增强效应十分明显2增强效应能在很远的距离实现3增强效应与序列位置和取向无关4大多为重复序列5有严密的组织和细胞特异性6无基因专一性7许多增强子还受外部信号的调控8无生物种属特异性。
5、细胞质遗传的特点
答：非孟德尔遗传：遗传方式非孟德尔式：杂交后代不表现一定比例的分离。
核外遗传：正交和反交的遗传表现不同。
母体遗传：通过连续回交能将母本的核基因几乎全部置换。
母性遗传：由附加体或共生体决定的性状， 其表现往往类似病毒的转导或感染。
三、论述题
1．论述PCR技术原理， 以及PCR技术的发展及其在分子生物学领域的应用现状与意义。
答：定义： PCR技术又称聚合酶链式反应（polymerase chain reaction)，是通过模拟体内 DNA 复制的方式，在体外选择性地将 DNA 某个特殊区域扩增出来的技术。
原理：PCR技术的基本原理PCR由变性--退火--延伸三个基本反应步骤构成：①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；②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；③引物的延伸：DNA模板与引物结合物在TaqDNA聚合酶的作用下，以dNTP为反应原料，靶序列为模板，按碱基配对与半保留复制原理，合成一条新的与模板DNA 链互补的半保留复制链重复循环变性--退火--延伸三过程，就可获得更多的“半保留复制链”，而且这种新链又可成为下次循环的模板。每完成一个循环需2～4分钟， 2～3小时就能将待扩目的基因扩增放大几百万倍
发展：Khorana于1971年最早提出核酸体外扩增的设想。1985年，美国科学家Kary Mullis发明了PCR技术。1988年初，Keohanog通过对所使用的酶的改进，提高了扩增的真实性。Saiki等人又从生活在温泉中的水生嗜热杆菌内提取到一种耐热的DNA聚合酶。此后PCR方法从一种定性的分析方法发展到定量测定；从原先只能扩增几个kb的基因到目前已能扩增长达几十个kb的DNA片段。到目前成为为止，PCR技术已有十几种之多，例如反转录PCR，免疫PCR等。
应用：特定DNA序列的克隆与重组子的鉴定，DNA的体外定点突变与分析，同源重组子的检测，染色体DNA的引物原位杂交，构建基因文库，测序，基因的修饰，基因表达研究—mRNA的定量分析等。
PCR是一种分子生物学研究的基础技术。在它30多年的发展中衍生出了诸如PCR-RFLP、PCR-SSOP、VN-TR，以及免疫PCR、致突变PCR和定量PCR等十几种不同的技术方法。PCR技术可以为基因工程提供目的基因，并广泛地应用于个体识别、亲子鉴定、免疫配型、疾病诊断等方面。PCR已经渗透到了生命科学的各个领域。
2．分子生物学的主要研究内容是什么？举例说明分子生物学在你所学研究领域的应用情况。
答：分子生物学主要研究分子水平上的生物学知识，研究生物大分子的结构，性质及其互相作用的规律性内容。主要包括：1、DNA重组技术2、基因表达调控的研究3、生物大分子的结果功能研究4、基因组，功能基因组与生物信息学研究。