分子生物学简答题.doc

1.（1）说明基因组的大小和基因组复杂性的含义基因组的大小：指在基因组中DNA的总量基因组复杂性：指基因组中所有单一序列的总长度（2）这个基因组的大小怎样？4000bp（3）这个基因组的复杂性如何？450 bp2.试比较原核生物与真核生物的翻译原核生物与真核生物的翻译比较如下：仅述真核生物的，原核生物与此相反。起始Met不需甲酰化无SD序列，但需要一个扫描过程tRNA先于mRNA与核糖体小亚基结合起始因子比较多只一个终止释放因子3.试比较真核生物与原核生物mRNA转录的主要区别原核生物：操纵子 RNA聚合酶 核心酶加因子 不需加工与翻译相偶联 类核真核生物：单基因RNA聚合酶 聚合酶加转录因子 需加工故与翻译相分离 核内4.激活蛋白（CAP）对转录的正调控作用环腺苷酸（cAMP）受体蛋白CRP，cAMP与CRP结合后所形成的复合物称激活蛋白CAP。当大肠杆菌生长在缺乏葡萄糖的培养基中时，CAP合成量增加，CAP具有激活乳糖（Lac）等启动子的功能。一些依赖于CRP的启动子缺乏一般启动子所具有的典型的-35区序列特征（TTGACA）。因此RNA聚合酶难以与其结合。CAP的存在（功能）：能显著提高酶与启动子结合常数。主要表现以下二方面：CAP通过改变启动子的构象以及与酶的相互作用帮助酶分子正确定向，以便与-10区结合，起到取代-35区功能的作用。CAP还能抑制RNA聚合酶与DNA中其它位点的结合，从而提高与其特定启动子结合的概率。5.原核生物与真核生物启动子的主要差别原核生物TTGACATATAAT起始位点 -35 -10真核生物增强子GCCAATTATAA5mGpp起始位点 -110 -70 -256.比较DNA复制和RNA转录的异同相同点：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提是核苷三磷酸，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是一个酶为四种核苷酸工作两种合成都是以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5-37.假设从一种生物抽提了核酸，你将用什么简便的方法，区别它是DNA或RNA？是单股或双股？我们可用紫外分光光度计对抽提的核酸进行鉴定。因为不同的核苷酸有不同的吸收特性，纯品DNA在260nm与280nm的OD值之比为1.8，纯DNA应为2.0。根据OD值之比即可判断是DNA还是RNA。判断是单股还是双股，可采取测定核酸溶液中磷的含量及紫外线的吸收值，得到摩尔磷的消光系数。一般摩尔磷的消光系数DNA为60008000，RNA为700010000，单链核酸的摩尔磷的消光系数明显高于双链核酸，即所谓的增色效应，据此可判断是单股还是双股。8.将大肠杆菌培养在以甘油为唯一碳源的低限培养基中，lac操纵子表达吗？加入乳糖之后呢？除了乳糖，还加葡萄糖吗？为什么？不表达，因为细胞内没有乳糖作为诱导物，调节基因lac产生的阻遏蛋白与操纵子结合，阻止了基因的转录。当加入了乳糖之后，由于细胞中缺少葡萄糖，腺苷酸环化酶将ATP转变成CAMP样，CAMP与其受体蛋白CAP结合成复合物，它再与启动子上的CAP位点结合。这样启动子上的进入位点方能与RNA聚合酶结合，此时，乳糖与阻抑蛋白结合，变成无活性的阻抑蛋白复合物，从操作子上解离下来，RNA聚合酶与操作子结合，开始转录，合成分解乳糖的相关酶。当加入葡萄糖时，CAMP不能形成CAP也就不能与启动子上的CAP位点结合，启动子上的RNA聚合酶位点就不能结合RNA聚合酶，与乳糖分解利用相关的酶就不转录，也不会利用乳糖。9.大肠杆菌染色体的分子质量是2.5*109道尔顿，每个核苷酸碱基的平均分子质量是330道尔顿，B型DNA双螺旋结构，试问：（1）有多少碱基对？2.51093302=3.81023（2）有多长？3.81060.34=1.3106mm（3）有多少螺圈？3.810610=3.8105个螺圈10.只要培养基中有葡萄糖，大肠杆菌就决不利用其他种类的糖，这是什么道理？当细胞内缺少葡糖糖时，腺苷酸环化酶就将ATP转化成cAMP，cAMP与其受体蛋白CAP结合成复合物，这个复合物再与启动子上的CAP位点结合，这样，RNA聚合酶就能够与启动子上的进入位点相结合，启动基因的转录，合成利用其他糖类的相关酶。11.衰减作用如何调控Ecoil中色氨酸操纵子的表达？衰减作用根据tRNATrp的数量去调节Trp操纵子的表达，而tRNATrp的数量又取决于细胞中Trp的水平，Trp操纵子mRNA前导序列很长，包括了编码一个长14个氨基酸的多肽所需的全部遗传信息（包括一个AUG起始密码和一个UGA终止密码）。这个多肽含有两个相邻的Trp残基，因此色氨酰-tRNA对前导肽的翻译是必不可少的。12.试比较转录与复制的区别（1）目的不同，所使用的酶、原料及其它辅助因子不同，转录是合成RNA，复制是合成DNA（2）方式不同：转录是不对称的，只在双链DNA的一条链上进行，只以DNA的一条链为模板，复制为半不连续的，分别以DNA的两条链为模板，在DNA的两条链上进行（3）复制需要引物，转录不需要引物（4）复制过程存在校正机制，转录过程则没有（5）转录产物需要加工，复制产物不需要加工（6）复制与转录都经历起始、延长、终止阶段，都以DNA为模板，新链按碱基互补原则，5-3方向合成。13.真核基因和原核基因的转录有什么共同之处？有什么不同之处？相同：在转录过程中需RNA聚合酶作用，且新链的合成不需要引物的存在，但需有终止子的结构。不同：细菌的RNA聚合酶是全酶，而真核生物有三种RNA聚合酶，分别转录RNA基因，且细胞器中有自己的RNA聚合酶；真核生物中，功能相近的基因通常前后相连成为操纵子，有一个共同的控制区进行转录的控制。而真核生物的三种RNA聚合酶有自己各自的启动子类型；原核生物的终止子在RNA水平上发挥作用，不依赖于p因子的终止子在柄部富含G/C碱基对，且紧接一串富含U的柄-loop结构；而依赖于p因子的终止子通过p因子与亚基的作用，促使转录终止。真核生物三类RNA聚合酶的转录终止子可能都需要富含A/T的序列；几乎所有的真核mRNA的5端都有帽子结构，3端具有多聚A尾部。14.试述蛋白质合成步骤大肠杆菌为例：（1）氨基酸的活化：游离的氨基酸必须讲过活化以获得能量才能参与蛋白质合成，由氨酰-tRNA合成酶催化，消耗1分子ATP，形成氨酰-tRNA；（2）肽链合成的起始：由起始因子参与，mRNA与30S小亚基、50S大亚基及起始加酰甲硫氨酸-tRNA（fMet-tRNAt）形成70S起始复合物，整个过程需GTP水解提供能量；（3）肽链的延长：起始复合物形成后肽链即开始延长。首先氨酰-tRNA结合到核糖体的A位，然后，由氨酰转移酶催化与P位的起始氨基酸或肽酰基形成肽键，tRNA或空载tRNA仍留在P位，最后核糖体沿mRNA53方向移动一个密码子距离，A位上的延长一个氨基酸单位的肽酰-tRNA转移到P位，全过程需要延伸因子EF-Tu、EF-Ts，能量由GTP提供；（4）肽链合成终止：当核糖体移至终止密码UAA、UAG、UGA时，终止因子RF-1、RF-2识别终止密码，并使肽酰转移酶活性转为水解作用，将P位肽酰-tRNA水解，释放肽链，合成终止。15.参与蛋白质生物合成体系的组分有哪些？它们具有什么功能？（1）mRNA：蛋白质合成的模板（2）tRNA：蛋白质合成的氨基酸运载工具（3）核糖体：蛋白质合成的场所（4）辅助因子起始因子：参与蛋白质合成起始复合物形成延长因子：肽链的延伸作用释放因子：终止肽链合成并从核糖体上释放出来。16.分别说出5种以上RNA的功能（1）转运RNA（tRNA）：转运氨基酸（2）核糖体RNA（rRNA）：核糖体组成（3）信使RNA（mRNA）：蛋白质合成模板（4）小核RNA（snRNA）：参与hnRNA的剪接（5）反义RNA（micRNA）：对基因的表达起调节作用（6）核酶：有酶活性的RNA17.简述乳糖操纵子的正负调控机制（1）阻遏蛋白的负调控：当细胞内有诱导物时，诱导物结合阻遏蛋白，此刻聚合酶与启动子形成开放式启动子复合物转录乳糖操纵子结构基因当无诱导物时，阻遏蛋白结合与启动子与蛋白质部分重叠不转录（2）CAP正调控：当细胞内缺少葡萄糖时ATP-CAMP结合，CRP生成CAP与CAP位点结合，增前RNA聚合酶转录活性。当有葡萄糖存在时CAMP分解多合成少，CAP不与启动子上的CAP位点结合RNA聚合酶不与操纵区结合无法起始转录结构基因表达下降。18.简述转录的基本过程模板的识别，转录起始，通过启动子，转录的延伸和终止。19.简述原核和真核细胞在蛋白质翻译过程中的差异起始因子不同，翻译过程因子不同，终止因子不同。20.试比较原核和真核细胞的mRNA的异同真核生物5端有帽子结构大部分成熟没mRNA还同时具有3多聚A尾巴，原核一般没有原核的没mRNA可以编码几个多肽真核只能编码一个原核生物以AUG作为起始密码有时以GUG，UUG作为起始密码，真核几乎永远以AUG作为起始密码原核生物mRNA半衰期短，真核长原核生物以多顺反子的形式存在，真核以单顺反子形式存在21.什么是增强子？它们与其他调控序列有何不同？增强子：可强烈促进一个或几个基因转录的DNA元件，增强子通常位于作用基因的上游，但当它们被反转或移到几百甚至几千碱基对外时，也能发挥作用。（1）可以与所调控转录的基因距离几千碱基（2）可位于基因的上游或下游（3）作用时无方向性，因而能同时影响两侧两个基因的表达（4）必须与受调控的基因位于同一DNA分子中，但可位于任一条DNA链上（5）没有基因特异性，增强子可激活两侧的任意基因（6）有组织特异性，因而，免疫球蛋白基因的增强子只能促进免疫系统细胞中邻近基因的转录（7）优先作用于最邻近启动子的转录（8）与增强子结合的蛋白包括激素受体蛋白，因而，发育过程中增强子可能在基因活性的调控中起重要作用。22.比较原核生物与真核生物基因表达调控的异同点相同：在转录水平进行调控不同：原核生物转录与翻译偶联，以操纵子调控的现象普遍，真核生物基因表达复杂，转录和翻译是分开的，转录后从细胞核进入细胞质，调控因此也比较复杂，在DNA水平、转录水平和翻译水平均存在。23.简述tRNA的二级结构特征并指明作用与作用机制（1）tRNA携带AA，是一种酶促反应，也称AA的活化。（2）氨基酰是tRNA是AA参与蛋白合成的活化形式。AA的活化：氨基酸+AMP-E 氨基酸-AMP-E+PPi；（3）每活化一分子AA需消耗ATP的2个高能磷酸键。AA的转移：氨基酸+AMP-E+tRNA 氨基酸-tRNA+AMP+E（4）氨基酰tRNA合成酶是高度专一性，既能高度特异性识别AA，又能高度特异性识别相应，这两点是保证翻译准确进行的基本条件之一（5）氨基酰AMP-E复合体，作为中间产物，利于酶分别对AA和tRNA两种底物特异辨认，如有配错，合成酶有校正活性，水解磷酸酯键，与正确底物结合。24.简述PCR原理PCR是在体外扩增DNA序列的方法，原理并不复杂，首先将双链DNA分子在邻近沸点的温度下加热分离成两条单链DNA分子，DNA聚合酶以单链DNA为模板并利用反应混合物当中的四种脱氧核苷三磷酸合成新生的DNA互补链。包括：DNA解链（变性）、引物与模板DNA结合（退火）、DNA合成（延伸）三步，可以被不断重复。25.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：组成一个密码子的三个核苷酸只代表一个氨基酸，只使用一次，