分子生物学简答题

1、第二章 1、DNA二级结构的特点？答：（1）DNA分子是由两条互相平行的脱氧核苷酸长链盘绕而成的（2）DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排在外侧，构成基本骨架，碱基排列在内侧.1. 阐述Meselson和Stahl关于DNA半保留复制的证明实验？答：用普通培养基（含14N的氮源）培养15N标记的大肠杆菌，经过一代后，所有DNA的密度都在15N-DNA和14N-DNA之间，即形成了一半15N和一半14N的杂合分子，两代后出现等量的14N分子和14N-15N杂合分子。若再继续培养，可以看到14N-DNA分子增多，说明DNA分子复制时均可被分成两个亚单位，分别构成子代分子的一半，这些亚单位经过很

2、多代复制仍然保持着完整性。2. 描述大肠杆菌DNA聚合酶I在DNA生物合成过程中的作用？答：该酶被认为在切除由紫外线照射而形成的嘧啶二聚体中起着重要的作用，它也可用以出去冈崎片段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。3. DNA的损伤原因是什么？答：DNA的损伤分自发性损伤、物理因素引起的DNA损伤、和化学因素引起的DNA损伤.自发性损伤是由于DNA复制中的错误和碱基的自发性化学变化造成DNA的损伤.物理因素引起的DNA损伤常是缘于紫外线引起的DNA损伤和电离辐射引起的DNA损伤.化学因素引起的DNA损伤是突变剂或致癌剂对DNA的作用,包括烷化剂对DNA的损伤和碱基

3、类似物对DNA的损伤.4. 组蛋白具有哪些特性？答：进化上的极端保守性，无组织特异性，肽链上氨基酸分布的不对称性，组蛋白的修饰作用（包括甲基化，乙酰化，磷酸化，范素化及ADP核糖基化），富含赖氨酸的组蛋白H55. 比较原核生物和真核生物DNA复制的不同点。答：真核生物每条染色质上可以有多处复制起始点，而原核生物只有一个起始点；真核生物的染色体在全部完成复制之前，个个起始点上DNA的复制不能再开始，而在快速生长的原核生物中，复制起始点上可以连续开始新的DNA复制，表现为虽只有一个复制单元，但可有多个复制叉。（1）原核为单复制起点,真核为多复制起点（2）原核复制子大而少,真核复制子小而多（3）真核

4、复制起始受许可因子的控制 （4）真核复制叉移动的速度快,原核速度慢（5）真核冈崎片段小,原核大（6）真核复制存在端粒和端粒酶（7）真核原核DNA聚合酶种类,结构,作用上有差异（8）真核生物DNA复制的起始需要起始原点识别复合物（ORC）参与6. 大肠杆菌染色体的分子质量大约是2.5x109Da，核苷酸的平均分子质量是330Da，两个邻近核苷酸对之间的距离是0.34mn，双螺旋每一转的高度（即螺距）是3.4nm，请问(1)该分子有多长？（2）该DNA有多少转？1）该分子有多长？答：1碱基=330Da，1碱基对=660Da 碱基对=2.5109/660=3.8106 kb 染色体DNA的长度=3.

5、8106/0.34=1.3106nm=1.3mm （2）该DNA有多少转？答：转数=3.81060.34/3.4=3.81057. 转座作用机理及遗传学效应？答：作用机理：转座可被分为复制型和非复制型两大类。顾名思义，在复制性转座中，整个转座子被复制了，所移动和转座的的仅仅是原转座子的拷贝。转座酶和解离酶分别作用于原始转座子和复制转座子。TnA类转座主要是这种形式。与此相对应，在非复制型转座中，原始转座子作为一个可移动的实体直接被移动，IS,Mu及Tn5等都以这种方式进行转座。遗传效应：转座引入插入突变 （P65） 转座引起新的基因 转座产生的染色体畸变 转座引起的生物进化8. 请解释与DNA

6、复制有关的两个术语：进行性和忠实性。在E.coil DNA复制过程中，哪些蛋白质或酶能够增强DNA复制的进行型和忠实性？答：进行性是指DNA聚合酶沿着DNA模板所能移动的最大距离，即合成DNA分子的长度。DNA聚合酶的钳确保DNA复制的进行性。忠实性是衡量DNA聚合酶合成子代DNA分子的准确度，DNA聚合酶的3，5，核酸外切酶校正功能确保DNA复制的忠实性。11.试述DNA复制过程，总结DNA复制的基本规律。以Ecoli为例,DNA复制过程分三个阶段；起始：从DNA上控制复制起始的序列即起始点开始复制,形成复制叉,复制方向多为双向,也可以是单向,若以双向进行复制,两个方向的复制速度不一定相同.

7、由于DNA聚合酶不能从无到有合成新链,所以DNA复制需要有含3-OH的引物,引物由含有引物酶的引发体合成一段含3一10个核苷酸的RNA片段；延长：DNA复制时,分别以两条亲代DNA链为模板,当复制叉沿DNA移动时,以亲代35链为模板时,子链的合成方向是53,可连续进行,以亲代53链为模板时,子链不能以35方向合成,而是先合成出许多53方向的冈崎片段,然后连接起来形成一条子链；终止：当一个冈崎片段的3-OH与前一个冈崎片段的5-磷酸接近时,复制停止,由DNA聚合酶I切除引物,填补空隙,连接酶连接相邻的DNA片段.DNA复制时,由DNA解旋酶(又称解链酶)通过水解ATP获得能量来解开DNA双链,并

8、沿复制叉方向移动,所产生的单链很快被单链结合蛋白所覆盖,防止DNA的变性并保护其单链不被降解,复制叉前进过程中,双螺旋产生的应力在拓扑异构酶的作用下得到调整.DNA复制基本规律：复制过程为半保留方式；原核生物单点起始,真核生物多点起始,复制方向多为双向,也有单向；复制方式呈多样性,(直线型、Q型、滚动环型等)；新链合成需要引物,引物RNA长度般为几个10个核苷酸,新链合成方向5 3,与模板链反向,碱基互补；复制为半不连续的,以解决复制过程中,两条不同极性的链同时延伸问题,即条链可按5 3方向连续合成称为前导链,另一条链先按5 3方向合成许多不连续的冈崎片段(原核生物一般长1000-2000个核

9、苷酸,真核生物一般长100-200个核苷酸),再通过连接酶连接成完整链,称后随链,且前导链与后随链合成速度不完全致,前者快,后者慢. 第三章1、 简述原核生物转录作用的过程原核生物转录作用的过程：结合（binding） :与RNA pol结合,大大降低了后者与DNA链的非特异性结合,而到了正确的promoter处,其亲和力提高了100倍；解旋（unwinding）:RNA pol将使约17bp的DNA解螺旋,形成一个open complex ；起始（initiation）:RNA pol合成8-10个nt ,因子被释放；延长（elongation）:形成一个转录泡,开始延长；终止（termin

10、ation）:(1) 不依赖于蛋白的terminator形成一个大发夹,在新合成 RNA中其后有一段寡聚U,导致转录终止,RNA pol被释放；（2）依赖于蛋白的terminator也形成一个发夹,但由于没有长段U,所以需要蛋白帮助,终止RNA合成。2、 略3、 分别说出5种以上RNA的功能。核糖体RNA(rRNA)：负责蛋白质的合成信使RNA（mRNA）：蛋白合成的模版转运RNA（tRNA）：转运蛋白合成所需要的氨基酸具有催化活性的RNA（ribozyme）：催化特殊反应小干扰RNA（siRNA）：触发RNA干扰,降解mRNA.4、 简述3种RNA在蛋白质生物合成中的作用。mRNA：即信使R

11、NA，上面有一系列分别由3个碱基构成的密码子，在合成蛋白质时与核糖体结合，提供合成的模板rRNA：即核糖体RNA，与核糖体蛋白共同构成核糖体的大小亚基（也就是构成核糖体）tRNA：即转运RNA，上有反密码子（与密码子结合），每三个反密码子对应一个氨基酸，不同的氨基酸分别和不同的tRNA结合。tRNA起运输氨基酸的作用.5、 真核生物转录的前体hnRNA如何加工成为成熟的mRNA？ 1.在专一的酶促作用下，5端形成特殊的帽子结构 2.在RNA末端腺苷酸转移酶的作用下，在3端添加polA尾巴。 3.通过特殊的机制，去掉内含子，将外显子连接起来 4.对链内特定的核苷酸进行甲基化修饰。6、 增强子具有

12、哪些特点。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。 可以从非常远的距离使它的靶基因转录活性增加达1000倍； 作用不依赖方向和位置，可位于基因的上游、下游甚至所调节基因的内部，通过使内部成环突出而实现与基本转录装置相互作用，能同时影响两侧两个基因的表达； 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； 包含有功能的成簇的功能位点群-增强子元。可调节多个启动子，没有基因特异性，可以对其进行克隆、重组和转移； 有组织和细胞的特异性，其表达需要特异蛋白因子的作用； 优先作用于最邻近启

13、动子的转录； 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。7、 一个基因如何产生两种不同类型的mRNA分子第一种是，一个原初产物含有一个以上的多聚腺苷化位点，能产生具不同3端的mRNA。 第二种是，如果一个原初转录产物含有几个外显子，发生不同的剪接，产生多种mRNA。8、 试比较DNA的复制、损伤DNA修复和逆转录过程中的DNA合成中的异同点。酶模板底物复制方向是否需要引物9、 原核生物与真核生物mRNA的特征。原核生物mRNA的特点为:1半衰期短.原核生物中,mRNA的转录和翻译是在同一个细胞空间里同步进行的,蛋白质合成往往在mRNA刚开始转录

14、时就被引发了.2许多以多顺反子的形式存在.原核细胞的mRNA(包括病毒)有时可以同时编码几个多肽.3原核生物mRNA的5端无帽子结构,3端没有或只有较短的多聚A结构,原核生物起始密码子AUG上游有一被称为Ribosome Binding Site (RBS)或SD序列（Shine Dalgarno sequence）的保守区,因为该序列与16S-rRNA 3端反向互补,所以被认为在核糖体-mRNA的结合过程中起作用4原核生物常以AUG（有时GUG,甚至UUG）作为起始密码子;真核生物mRNA的特点为：1真核细胞mRNA的合成和功能表达发生在不同的空间和时间范畴内.mRNA以较大分子量的前体RN

15、A出现在核内,只有成熟的、相对分子质量明显变小并经化学修饰的mRNA才能进入细胞质,参与蛋白质的合成.2以单顺反子形式存在 .3真核生物mRNA的5端存在帽子结构,除组蛋白基因外,真核生物mRNA的3端具有多聚A结构,真核生物的mRNA中,由DNA转录生成的原始转录产物-前体mRNA,要经过5加“帽”和3酶切加多聚腺苷酸,再经过RNA的剪接,编码蛋白质的外显子部分就连接成为一个连续的可译框,通过核孔进入细胞质,作为蛋白质合成的模板.真核生物的mRNA还可以通过RNA编辑在初级转录物上增加、删除或取代某些核苷酸而改变遗传信.4真核生物几乎永远以AUG作为起始密码子.10、 什么是RNA编辑。以R

16、NA编辑的事实如何理解中心法则?RNA编辑是指由RNA水平的核苷酸改变所引起的密码子发生变化的一种预定修饰，一种RNA编辑是以另一RNA为模板来修饰mRNA前体（2分）。通过编辑，可以给mRNA前体添加新的遗传信息（1分）。mRNA 编辑较大程度地改变了DNA的遗传信息，使该基因的DNA序列仅是一串简略意义模糊的序 列或称为隐秘基因、模糊基因（1.5分）。通过形成或删除AUG, UAA, UAG, UGA，改变codon信息；扩大编码的遗传信息量（1分），既对中心法则构成了挑战，也是对中心法则的发展（0.5分）11、 DNA的复制和转录有什么不同？相同点：有模板 都需要模板 原料 酶和能量 都

17、在细胞内进行不同点：前者模板是一条 后者两条 前者原料是核糖核苷酸 后者是脱氧核苷酸12、 何为终止子，它终止转录的模式有几种，如何终止转录？终止子(terminator T)是给予RNA聚合酶转录终止信号的DNA序列。在一个操纵元中至少在构基因群最后一个基因的后面有一个终止子。一 原核生物转录的终止原核生物转录的终止有两种主要机制。一种机制是需要蛋白质因子（Rho）的参与，称为依赖因子(factor)的转录终止机制，另一种机制是在离体系统中观察到，纯化的RNA聚合酶不需要其他蛋白质因子参与，可使转录终止，称为不依赖因子的转录终止机制。1依赖因子的转录终止： 因子是一种分子量为46kDa的蛋白

18、质，以六聚体为活性形式。依赖因子的终止位点，未发现有特殊的DNA序列，但因子能与转录中的RNA结合。因子的六聚体被约7080 nt的RNA包绕，激活因子的ATP酶（ATPase）活性，并向RNA的3端滑动，滑至RNA聚合酶附近时，RNA聚合酶暂停聚合活性，使RNADNA杂化链解链，转录的RNA释放出来而终止转录。如图13-8所示。2不依赖因子的转录终止： 在这种转录终止系统中，模板DNA在终止位点附近有特殊的连续T序列，在连续T之前有富含GC互补区及几个插入碱基，如图13-9。这种互补区的转录物可形成茎-环结构，影响RNA聚合酶的构象使转录暂停；同时，由于转录产物的（rU）n与模板的（dA）n

19、之间的dArU杂交区的双链是最不稳定的双链，使杂化链的稳定性下降，而转录泡模板区的两股DNA容易恢复双链，释出转录产物RNA，使转录终止。二 真核生物转录的终止真核生物转录终止的机制，目前了解尚不多，而且3种RNA聚合酶的转录终止不完全相同。RNA聚合酶催化的转录有18 bp的终止子序列，可被辅助因子识别。RNA聚合酶II和III催化转录的终止子，可能有与原核生物不依赖因子的终止子相似的结构和终止机制，即有富含GC的茎-环结构(stem-loop structure)和连续的U。由于成熟的mRNA 3端已被切除了一段并加入了poly A尾,具体的转录终止点目前尚未认识。 13、 比较DNA聚合

20、酶、RNA聚合酶、逆转录酶、引物酶在不同核酸生物合成中的作用异同点。14、简述tRNA在蛋白质的生物合成中是如何起作用的。在蛋白质合成中，tRNA起着运载氨基酸的作用，将氨基酸按照mRNA链上的密码子所决定的氨基酸顺序搬运到蛋白质合成的场所核糖体的特定部位。 tRNA是多肽链和mRNA之间的重要转换器。 其3端接受活化的氨基酸，形成氨酰-tRNA tRNA上反密码子识别mRNA链上的密码子 合成多肽链时，多肽链通过tRNA暂时结合在核糖体的正确位置上，直至合成终止后多肽链才从核糖体上脱下。15、列举原核生物和真核生物转录的差异。原核生物没有内含子,DNA复制和转录相对较容易也比较简单,调控几乎

21、完全由基因上游的RNA聚合酶结合位点控制； 而真核生物由于内含子的存在,有了“可变剪接”的可能,内含子也可以调控部分DNA合成的问题,比如针对环境变化调整转录出的蛋白质的结构、组成等； 另外,真核原核生物的核糖体也是不一样的,其中蛋白质和核糖体RNA都有显著的区别.原核生物在拟核区发生转录,而真核生物则在细胞核内.第四章1、蛋白质合成体系的重要组分（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：(a)起始因子-参与蛋白质合成起始复合物形成；(b)延长因子-肽链的延伸作用；(c)释放因子一-终止肽链合成并从核糖体上释放

22、出来。蛋白质合成体系的重要组分翻译：蛋白质的生物合成，即翻译，就是将核酸中由 4 种核苷酸序列编码的遗传信息，通过遗传密码破译的方式解读为蛋白质一级结构中20种氨基酸的排列顺序 。1.mRNA与遗传密码；mRNA分子上从5至3方向，由AUG开始，每3个核苷酸为一组，决定肽链上某一个氨基酸或蛋白质合成的起始、终止信号，称为三联体密码。从mRNA 5端起始密码子AUG到3端终止密码子之间的核苷酸序列，各个三联体密码连续排列编码一个蛋白质多肽链，称为开放阅读框架(ORF)。密码子特点：阅读方向：53；无标点符号；密码子不重叠；密码子的简并性；密码子与反密码子的作用；起始密码子AUG，终止密码子UAA

23、，UAG，UGA；密码子的通用性和例外。2.tRNA蛋白质合成过程中，起着运输氨基酸的作用。有如下的功能：3末端携带氨基酸；识别氨基酰-tRNA合成酶的位点；核糖体识别位点；反密码子的位点。3.rRNA与核糖体.rRNA的主要功能是形成核糖体，是蛋白质合成的场所。.核糖体的活性中心：二位点模型：A位（氨酰基部位），氨基酰-tRNA进入部位。P位（肽基部位），为起始tRNA或正在延伸中的肽酰-tRNA结合部位。三位点模型：除了A位和P位外，还有E位，空载tRNA离开的位点。.多核糖体：mRNA同时与若干个核糖体结合形成的念珠状结构，称为多核糖体4.辅助因子.起始因子：参与蛋白质生物合成起始的蛋白

24、因子；.延伸因子：参与蛋白质生物合成过程中肽链延伸的蛋白因子；.释放因子：作用是与终止密码子结合终止肽链的的合成并使肽链从核糖体上释放出来。（二）蛋白质的生物合成过程翻译过程从阅读框架的5-AUG开始，按mRNA模板三联体密码的顺序延长肽链，直至终止密码出现。1.氨基酸的活化；.氨基酰-tRNA合成酶.过程： 氨基酰-tRNA合成酶ATP + AA - AA-AMP-酶 + PPitRNA + AA-AMP-酶 - 氨基酰-tRNA + 酶氨基酰-tRNA合成酶对底物氨基酸和tRNA都有高度特异性。氨基酰-tRNA合成酶具有校正活性。氨基酰-tRNA的表示方法：Ala-tRNAAla 、Ser

25、-tRNASer 、Met-tRNAMet2.肽链合成的起始 ：.SD序列和起始因子 SD序列：mRNA 5翻译起始区富含嘌呤的序列起始因子：原核生物：IF-1、IF-2、IF-3真核生物：eIF-1、eIF-2、eIF-2A、eIF-3等.起始氨酰-tRNA 真核生物： Met-tRNAiMet原核生物： fMet- tRNAifMet.起始复合物的形成。核蛋白体大小亚基分离；mRNA在小亚基定位结合；起始氨基酰-tRNA的结合；核蛋白体大亚基结合。3.肽链的延伸：.延伸过程所需蛋白因子称为延长因子；原核生物：EF-T(EF-Tu, EF-Ts)、EF-G真核生物：EF-1 、EF-2.过程

26、进位：指根据mRNA下一组遗传密码指导，使相应氨基酰-tRNA进入核蛋白体A位，消耗1分子ATP,转肽：是由转肽酶催化的肽键形成过程；移位：肽酰-tRNA由A位P位的过程，消耗1分子ATP；4.肽链合成的终止和释放1. .原核生物释放因子：RF-1，RF-2，RF-3 真核生物释放因子：eRF.释放因子的功能：a识别终止密码，如RF-1特异识别UAA、UAG；而RF-2可识别UAA、UGA。b是诱导转肽酶改变为酯酶活性，相当于催化肽酰基转移到水分子-OH上，使肽链从核蛋白体上释放。5.GTP在蛋白质的生物合成中的作用蛋白质合成过程是一个大量消耗能量的过程。除去氨基酸活化是消耗ATP外，此外消耗

27、的都是GTP。原因是GTP使一些蛋白质因子与tRNA或核糖体易于以非共价键结合。c肽链合成后的加工与定向运输。从核蛋白体释放出的新生多肽链不具备蛋白质生物活性，必需经过不同的翻译后复杂加工过程才转变为天然构象的功能蛋白。.加工的方式：多肽链折叠为天然的三维结构：新生肽链的折叠在肽链合成中、合成后完成，新生肽链N端在核蛋白体上一出现，肽链的折叠即开始。可能随着序列的不断延伸肽链逐步折叠，产生正确的二级结构、模序、结构域到形成完整空间构象；一般认为，多肽链自身氨基酸顺序储存着蛋白质折叠的信息，即一级结构是空间构象的基础；细胞中大多数天然蛋白质折叠都不是自动完成，而需要其他酶、蛋白辅助。几种有促进蛋

28、白折叠功能的大分子：a.分子伴侣：分子伴侣是细胞一类保守蛋白质，可识别肽链的非天然构象，促进各功能域和整体蛋白质的正确折叠。b. 蛋白二硫键异构酶：多肽链内或肽链之间二硫键的正确形成对稳定分泌蛋白、膜蛋白等的天然构象十分重要，这一过程主要在细胞内质网进行。二硫键异构酶在内质网腔活性很高，可在较大区段肽链中催化错配二硫键断裂并形成正确二硫键连接，最终使蛋白质形成热力学最稳定的天然构象。c.肽-脯氨酰顺反异构酶：多肽链中肽酰-脯氨酸间形成的肽键有顺反两种异构体，空间构象明显差别。肽酰-脯氨酰顺反异构酶可促进上述顺反两种异构体之间的转换。肽酰-脯氨酰顺反异构酶是蛋白质三维构象形成的限速酶，在肽链合成

29、需形成顺式构型时，可使多肽在各脯氨酸弯折处形成准确折叠。肽链一级结构的修饰a.肽链N端的修饰b.个别氨基酸的修饰c.多肽链的水解修饰高级结构修饰。a.亚基聚合b.辅基连接c.疏水脂链的共价连接.运输蛋白质合成后需要经过复杂机制，定向输送到最终发挥生物功能的细胞靶部位，这一过程称为蛋白质的靶向输送。所有靶向输送的蛋白质结构中存在分选信号，主要为N末端特异氨基酸序列，可引导蛋白质转移到细胞的适当靶部位，这一序列称为信号序列 。各种新生分泌蛋白的N端有保守的氨基酸序列称信号肽。输送的方式有两种：“翻译转运同步机制”和“翻译后转运机制”2、遗传密码是如何破译1953年，沃森和克里克弄清DNA的双链双螺

30、旋结构之后，分子生物学像雨后春笋蓬勃发展。许多科学家的研究，使人们基本了解了遗传信息的流动方向:DNA信使RNA蛋白质。也就是说蛋白质由信使RNA指导合成，遗传密码应该在信使RNA上。 基因密码的破译是六十年代分子生物学最辉煌的成就。先后经历了五十年代的数学推理阶段和1961-1965年的实验研究阶段。 1954年，物理学家George Gamov根据在DNA中存在四种核苷酸，在蛋白质中存在二十种氨基酸的对应关系，做出如下数学推理:如果每一个核苷酸为一个氨基酸编码，只能决定四种氨基酸(41=4);如果每二个核苷酸为一个氨基酸编码，可决定16种氨基酸(42=16)。上述二种情况编码的氨基酸数小于

31、20种氨基酸，显然是不可能的。那么如果三个核苷酸为一个氨基酸编码的，可编64种氨基酸(43=64);若四个核苷酸编码一个氨基酸，可编码256种氨基酸(44=256)，以此类推。Gamov认为只有43=64这种关系是理想的，因为在有四种核苷酸条件下，64是能满足于20种氨基酸编码的最小数。而44=256以上。虽能保证20种氨基酸编码，但不符合生物体在亿万年进化过程中形成的和遵循的经济原则，因此认为四个以上核苷酸决定一个氨基酸也是不可能的。1961年，Brenner和Grick根据DNA链与蛋白质链的共线性(colinearity)，首先肯定了三个核苷酸的推理。随后的实验研究证明上述假想是正确的。

32、 1962年，克里克用T4噬菌体侵染大肠杆菌，发现蛋白质中的氨基酸顺序是由相邻三个核苷酸为一组遗传密码来决定的。由于三个核苷酸为一个信息单位，有43=64种组合，足够20种氨基酸用了 破译密码的竞赛中，美国的尼伦伯格博士走在前面。他用严密的科学推理对蛋白质合成的情况进行分析。既然核苷酸的排列顺序与氨基酸存在对应关系，那么只要知道RNA链上碱基序列，然后由这种链去合成蛋白质，不就能知道它们的密码了吗?用仅仅含有单一碱基的尿嘧啶(U)，做试管内合成蛋白质的研究。合成蛋白质必须将DNA上的遗传信息转录到RNA上，而RNA的碱基与DNA稍有不同，一般是有UCGA4种(DNA中是TCGA)。这个实验只用

33、了含有单一碱基U的特殊RNA。这样，就得到了只有UUU编码的RNA。把这种RNA放到和细胞内相似的溶液里，如果上述观点正确，应该得到由单一一种氨基酸组成的蛋白质。这样合成的蛋白质中，只含有苯丙氨酸。于是，人们了解了第一个蛋白质的密码:UUU对应苯丙氨酸。随后，又有人用U-G交错排列合成了半胱氨酸-缬氨酸-半胱氨酸的蛋白质，从而确定了UGU为半胱氨酸的密码，而GUG为缬氨酸的密码。这样，人们不仅证明了遗传密码是由3个碱基排列组成，而且不断地找出了其他氨基酸的编码。 进一步研究发现，不论生物简单到只一个细胞，还是复杂到与人一样高等，他的遗传密码是一样的。也就是说，一切生物共用一套遗传密码.3、遗传

34、密码的特点分别是：1连续性 2不重叠性 3通用性 4简并性 5有起始密码子和终止密码子遗传密码，又称密码子、遗传密码子、三联体密码。指信使RNA(mRNA)分子上从5端到3端方向，由起始密码子AUG开始，每三个核苷酸组成的三联体。它决定肽链上某一个氨基酸或蛋白质合成的起始、终止信号。 特点：1连续性。mRNA的读码方向从5端至3端方向，两个密码子之间无任何核苷酸隔开。mRNA链上碱基的插入、缺失和重叠，均造成框移突变。 2简并性。指一个氨基酸具有两个或两个以上的密码子。密码子的第三位碱基改变往往不影响氨基酸翻译。 3摆动性。mRNA上的密码子与转移RNA(tRNA)J上的反密码子配对辨认时，大

35、多数情况遵守碱基互补配对原则，但也可出现不严格配对，尤其是密码子的第三位碱基与反密码子的第一位碱基配对时常出现不严格碱基互补，这种现象称为摆动配对。 4通用性。蛋白质生物合成的整套密码，从原核生物到人类都通用。但已发现少数例外，如动物细胞的线粒体、植物细胞的叶绿体。4、简述蛋白质跨膜运输的机制在分子生物学之中目前普遍知道的细胞内蛋白质的运输途径主要有四种：1、蛋白质的跨膜转运。主要是指在细胞基质中合成的蛋白质转运到内质网、线粒体、质体与过氧化物酶等细胞器。这些蛋白质的运输受到结合于N端的转运肽的引导和其他空间定位信号序列参与，蛋白质在进入细胞器时必须在分子伴侣的帮助下解折叠或维持非折叠状态，这

36、样子有利于通过膜上的输入装置。这是一个耗能的过程。2、膜泡运输蛋白质大分子被包裹在膜泡之中，经历膜泡出芽与融合，从高尔基体分选转运至细胞的不同部位。3、选择性的门控转运。在细胞基质中合成的蛋白质通过核孔时，被核孔复合物选择性地完成向细胞核中输入或者细胞核对外输出的过程。4、利用细胞中的细胞骨架进行运输。在细胞骨架之上，蛋白质与和细胞骨架相结合的分子马达结合在一起，而分子马达则以固定于骨架之上的固定轨道定向地将蛋白质分子运输到细胞内指定的位置。 5、例举一个已知的DNA序列编码一种以上蛋白质的三种方法选择不同的起始密码AUG，即同源异型蛋白、错读，例如两种蛋白质均从同一起始密码开始起译，但按同一

37、个读码框架对同一条mRNA进行识读和翻译：在核糖体结合位点之后含有多重起始位点；以不同的读码框架对同一条mRNA进行识读和翻译；真核生物内含子选择性剪接可由同一初级转录物产生多种蛋白质，核糖体继续翻译到下一个终止密码处：在核糖体结合位点之后含有多重起始位点在一两个碱基的移码方式出现重叠的可读框不同的剪接方式；编码在同一DNA区段不同极性单链上的重叠基因，另一种蛋白由于发生漏读，或终止密码的漏读（其中UGA，其中一种蛋白在遇到第一个终止密码是就停止翻译。 6、信号肽及其功能各种结合在膜上或越膜的蛋白其特点是利用导肽上的各种信息来到达目的地。然而在一个细胞器外被翻译后再转运的导肽与协同翻译进入分泌

38、途径的导肽的作用是不同的，后者常称为信号肽。留在ER中，高尔基体中，质膜中或分泌到细胞外的蛋白它们与膜结合有一个明显的共同特点。核糖体合成这些蛋白与ER结合，这样新生蛋白能以共翻译的形式转运到ER中。ER可以分成两种类型：(1)膜结合多体的称为粗面内质网(rough ER,RER）为扁囊网；(2)未结合多体的称为滑面内质网（smooth ER），为小管网。ER在细胞中特别突出，分泌蛋白的大分子都在ER上合成。在RER上合成的蛋白质是从核糖体直接越过膜进入ER，然后，蛋白质从ER膜再转运到高尔基体。导向它们的最终目的地。如溶酶体，或分泌胞，或质膜，如免疫球蛋白和多肽激素都是通过此途经分泌到细胞外

39、。7无答案8、氨基酸在蛋白质合成过程中是怎样被活化的？答: 催化氨基酸活化的酶称氨酰-tRNA合成酶，形成氨酰-tRNA，反应分两步进行：(1)活化 需Mg2+和Mn2+，由ATP供能，由合成酶催化，生成氨基酸-AMP-酶复合物。 ，(2)转移 在合成酶催化下将氨基酸从氨基酸AMP酶复合物上转移到相应的tRNA上，形成氨酰-tRNA。8. 原核生物和真核生物在合成蛋白质的起始过程有什么区别？9. 蛋白质合成后的加工修饰有哪些内容?10. 蛋白质的高级结构是怎样形成的？11. 真核生物与原核生物核糖体组成有什么不同？如何证明核糖体是蛋白质的合成场所？第五章1、 简述PCR反应的基本原理？PCR技

40、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

41、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24分钟， 23小时就能将待扩目的基因扩增放大几百万倍。2、 简述外源基因转移到受体细胞后的几种命运？a、 外源基因与表达载体一起游离于染色体外进行转录b、 外源基因整合到染色体上并进行转录c、 外源基因整合到染色体上后不转录，而表现为基因沉默3、对天然质粒的人工构建主要表现在哪些方面？ 天然质粒往往存在着缺陷，因而不适合用作基因工程的载体，必须对之进行改造构建：a、加入合适的选择标记基因，如两个以上，易于用作选择,通常是抗生素基因。b、增加或减少合适的酶切位点，便于重组。c、缩短长度，切去不必

42、要的片段，提高导入效率，增加装载量。d、改变复制子，变严紧为松弛，变少拷贝为多拷贝。e、根据基因工程的特殊要求加装特殊的基因元件 4、简述基因工程的基本操作步骤及其应用意义？a、.获取外源目的基因b、寻找基因载体（通常为质粒、噬菌体等）使用限制性内切酶，使目的基因与载体产生相同的粘性末端，两个末端互补连接，形成重组DNAc、通常转化（或感染）将重组DNA引入寄主细胞d、从大量的寄主细胞中筛选出带有重组体的细胞进行克隆意义：a、利用基因工程技术可以大量生产在一些正常细胞中产量很低的多肽物质，用于医药等工业生产中 b、定向改造生物基因结构，生产抗病强、品质优的各种农副产品，以提高经济价值 c、用于

43、生命科学的基础研究第六章1、基因文库的构建对重组子的筛选举出3种方法并简述过程。A、抗性筛选：利用培养基中的药物进行筛选，重组子可获得抗性。B、影印筛选：利用核酸探针对具有目的DNA片段的宿主进行筛选。C、营养缺陷筛选：宿主是营养缺陷型，重组子可使宿主获得营养补偿能力，从而起到筛选效果。2、真核生物的基因组是DNA，为什么不直接从DNAPCR得到我们需要的基因呢？因为真核生物的基因含有大量的非编码区，称为内元（intron），真正编码蛋白的区段是被这些内元隔开的，这些编码区叫做外元（exon）。真核生物的DNA转录成为RNA之后，经过剪切和拼接，去掉这些非编码区，才形成成熟的mRNA，由mRN

44、A再翻译成蛋白质。所以，如果直接从真核生物的基因组DNA获取目的基因，克隆再表达，试图获取目的蛋白的思路是行不通的，因为获取的DNA里面会含有非编码区。要表达真核生物的基因并表达出相应的蛋白，只能通过提取其mRNA并RT-PCR这条颇费周折的途径。3、SANGER双脱氧链中止法的原理。 将2，3双脱氧核苷酸（ddNTP）参入到新合成的DNA链中，由于参入的ddNTP缺乏3羟基，因此不能与下一位核苷酸反应形成磷酸二酯键，DNA合成反应将终止。1、什么是逆转录？病毒中的单链RNA如何利用逆转录酶合成双链DNA，并整合到寄主细胞的基因组中？ 逆转录是以RNA为模板合成DNA的过程，即RNA指导下的D

45、NA合成。病毒的单链RNA在病毒进入寄主细胞后被释放出来,此RNA带有与模板互补的tRNA引物,病毒的逆转录酶以此RNA为模板,从引物的3-OH端,按碱基互补原则以5 3方向合成DNA链(-),形成RNADNA杂交分子,然后逆转酶发挥 RNA水解酶活性,水解杂交分子中的RNA链,最后以新合成的DNA链(-)为模板,合成另一条 DNA链(+),形成双链DNA分子(为病毒)整合到寄主基因组中,随寄主细胞的转录,产生病毒 RNA(+),此RNA可翻译病毒蛋白质,可作为后代病毒RNA.2什么是cDNA文库？同基因组文库有何差别？cDNA文库是以特定的组织或细胞mRNA为模板，逆转录形成的互补DNA（c

46、DNA）与适当的载体（常用噬菌体或质粒载体）连接后转化受体菌形成重组DNA克隆群，这样包含着细胞全部mRNA信息的cDNA克隆集合称为该组织或细胞的cDNA文库。（1）基因组文库中包含了所有的基因，而cDNA文库只包含表达的基因，缺乏内元和调节序列，因此在研究基因结构时没有多大用处。（2）cDNA文库代表了mRNA的来源，其中一些特定的转录本丰富而另一些很少，所以存在丰度的差别；而基因组文库在理论上均等地代表了所有基因序列。（3）从不同细胞类型制备的cDNA文库包含一些共同序列和独特序列，可用于分离差别表达的基因；基因组文库中不能。（4）基因组文库由于含有不表达序列，因此比cDNA文库大。（5

47、）mRNA在不同的组织之间存在丰度的差异，因此cDNA文库的在构建时对于mRNA含量较少的就比较困难；而基因组文库不存在这样的问题。3、PCR与细胞内的DNA复制两者有哪些主要的相同点和不同点？PCR实际上是在体外模拟DNA体内复制的过程.和体内DNA复制一样,PCR在扩增DNA的时候也会经历DNA双链的解开（变性）,寡聚核酸与单链DNA的结合（退火）,以及DNA聚合酶开始合成DNA（延伸）的三个过程.但PCR和体内DNA复制不同,在体内DNA的复制整个过程是由一系列酶所控制的,所以像DNA解链等在体温下就可以完成.而PCR则需要一个高温来完成DNA的解链,所以PCR反应的DNA taq聚合酶

48、是耐高温的酶.此外,无论体内或者PCR反应,DNA的合成都需要一小段寡聚核酸作为引物提供3羟基末端,以让DNA聚合酶识别并开始合成DNA.在体内这个3羟基末端是由寡聚的RNA提供,而在PCR中则由寡聚的DNA提供,因为DNA分子比RNA分子稳定易于储藏和使用.在体内双链DNA聚合方向是5-3的,其中一条链是5-3,而另外一条链虽然也是5-3,但它是由冈崎片段连接起来的,而总体的合成方向是3-5.在PCR反应中,每一条链的合成方向都是5-3,没有类似冈崎片段的东西.在体内,DNA聚合是从复制起始位点开始的,由聚合酶识别复制起始位点.而在PCR反应中,DNA的聚合是从引物结合处开始的,主要是由引物

49、的特异性来控制复制的起始位置.第七章1、举例说明什么是原核生物的可诱导调节? 答：可诱导调节是指一些基因在特殊的代谢化合物的作用下，由原来的关闭状态转变为工作状态，即在某些物质的诱导下使基因活化（2分），例如，在只有乳糖培养基中，E.Coli开始生长不好，直到合成了利用乳糖的一系列酶，具备了利用乳糖作为碳源的能力，E.Coli才能在这一培养基中生存下来，E.Coli获得这一能力的原因就是因为在诱导物乳糖的的诱导下，开动了乳糖操纵子基因，表达了它编码的酶-半乳糖苷酶，这一类基因称为可诱导基因，这类酶称为诱导酶（3分）。2、用含中性碳源（例如甘油）的液体基本培养基培养E.Coli不能诱导lacZ操

50、纵子。一小时后在培养基中加入乳糖和再隔一段时间加入过量的葡萄糖分别会对lac操纵子的表达有什么影响？3、乳糖操纵子的作用机制？答：A、乳糖操纵子的组成：大肠杆菌乳糖操纵子含 Z、Y、A 三个结构基因，分别编码半乳糖苷酶、透酶和半乳糖苷乙酰转移酶，此外还有一个操纵序列 O，一个启动子 P 和一个调节基因I。B、阻遏蛋白的负性调节：没有乳糖存在时，I 基因编码的阻遏蛋白结合于操纵序列 O 处，乳糖操纵子处于阻遏状态，不能合成分解乳糖的三种酶；有乳糖存在时，乳糖作为诱导物诱导阻遏蛋白变构，不能结合于操纵序列，乳糖操纵子被诱导开放合成分解乳糖的三种酶。所以，乳糖操纵子的这种调控机制为可诱导的负调控。C

51、、CAP 的正性调节：在启动子上游有CAP 结合位点，当大肠杆菌从以葡萄糖为碳源的环境转变为以乳糖为碳源的环境时，cAMP 浓度升高，与 CAP 结合，使 CAP 发生变构，CAP 结合于乳糖操纵子启动序列附近的CAP 结合位点，激活 RNA 聚合酶活性，促进结构基因转录，调节蛋白结合于操纵子后促进结构基因的转录，对乳糖操纵子实行正调控，加速合成分解乳糖的三种酶。D、协调调节：乳糖操纵子中的 I 基因编码的阻遏蛋白的负调控与 CAP 的正调控两种机制，互相协调、互相制约。4、衰减作用如何调控大肠杆菌中色氨酸操纵子的表达？转录的弱化理论认为mRNA转录的终止是通过前导肽基因的翻译来调节的。因为在前导肽基因中有两个相邻的色氨酸密码子，所以这个前导肽的翻译必定对tRNATrp的浓度敏感。当培养基中色氨酸的浓度很低时，负载有色氨酸的tRNATrp也就少，这样翻译通过两个相邻色