分子生物学-6

1、分子生物学 -6（ 总分： 100.00 ，做题时间： 90 分钟 ）一、选择题（总题数：10，分数：10.00）1. 以下哪一项不会在位点特异性重组中出现： （分数： 1.00 ）A. Holliday 中间体B. 链迁移C. 链交换D. 链侵入V解析： 解析 位点特异性重组中形成 Holliday 中间体，有链迁移和链交换现象，但没有 质出现，也就没有链入侵。2. HIV 病毒侵染宿主细胞的过程中，主要识别细胞表面的哪种抗原分子?（分数： 1.00 ）A. CD4VB. CD8C. IgMD. gp120 解析：3. 以下哪种蛋白质没有参与 DNA 同源重组过程中 Holliday 中间体

2、的拆分过程： （分数： 1.00 ）A. RecAVB. RuvAC. RuvBD. RuvC 解析：4. 以下所列的各项功能中，哪一项不是逆转录酶所具有的： （分数： 1.00 ）A. 以 DNA 为模板合成 RNA 的功能VB. 以 RNA 为模板合成 DNA 的功能C. 以 DNA 为模板合成 DNA 的功能D. RNase H 的活性解析：解析逆转录酶没有催化 RNA 合成的功能。5. 以下哪种酶能专门水解 DNA-RNA 杂交分子中的 RNA （分数： 1.00 ）A. DNA 聚合酶IB. 逆转录酶VC. RNase AD. 核酸外切酶山 解析：6.入噬菌体 DNA 进入大肠杆菌后

3、通过哪种方式整合入宿主DNA （分数： 1.00 ）A. 转座作用B. 位点特异性重组VC. 同源重组D. 逆转座作用解析：7. 大肠杆菌的插入序列编码以下哪种酶：（分数： 1.00 ）A. 逆转录酶B. 转座酶VC. RecARecA或类似蛋白D. 限制性内切酶解析：8. 以下关于 HIV 病毒的整合酶叙述正确的是：（分数： 1.00 ）A. 是一种 DNA 限制性内切酶B. 作用于宿主 DNA 产生平末端切口C. 在 LTR 上发挥外切酶的作用VD. 切除 DNA-RNA 杂合链中的 RNA解析：9. 以下关于大肠杆菌基因组 DNA 中的 chi 位点叙述正确的是：（分数： 1.00 ）A

4、. 顺式作用元件，在其内部可以产生一个自由的单链DNA3 -OHVB. 双链 DNA 发生断裂的位点，并因此诱发 DNA 重组C. 单链 DNA 发生断裂的位点，并因此引起单链DNA 的同化作用D. RecA 的结合位点解析：解析大肠杆菌基因组 DNA 中的 chi 位点是 RecBCD 勺识别序列，RecBCD 在此处结合 DNA 切割单 链 DNA产生自由的 3 -0H。10.转座过程中伴随有靶点序列的倍生，这是因为：（分数： 1.00 ）A. 转座过程中有末端转移酶的作用B. 转座子的两侧有重复序列C. 转座过程中靶点序列被交错切开VD. 转座酶催化了靶点序列的复制解析：二、 简答题（总

5、题数：28，分数：90.00）11.简述转座子转座过程的基本特征。（分数： 3.00 ） 正确答案： （）解析：转座子本身存在于基因组内，不能以独立分子的形式存在于染色体DNA 之外；转座过程是从基因组的一个位点转移到另一个新位点； 转座子自身编码转座所需要的酶， 而且转座酶基因随转座子移动； 转座发生频率低，插入位点随机选择并且与原来所在位点无同源性；转座作用可能插入到结构基因编 码区或调控区而改变基因的表达。12.试列出病毒超家族和非病毒超家族的逆转座子之间的差异。（分数： 3.00 ） 正确答案： （）解析：病毒超家族逆转座子含有长末端重复序列LTR,而非病毒超家族逆转座子没有LTR;病

6、毒超家族逆转座子带有编码逆录酶和整合酶的基因序列，而非病毒超家族逆转座子没有编码这些酶的基因；病毒超家族 逆转座子会在插入的靶点产生一个46 核苷酸的重复序列，而非病毒超家族逆转座子在插入靶点处产生的重复序列长为 721 个核苷酸。13.转座子序列是不是“垃圾序列”，为什么 ?分数： 3.00 ) 正确答案： () 解析：转座子序列并不是垃圾序列。首先转座子从基因组的一个位点移动到另一个位点，可以引起诸多的 遗传变异，包括：插入突变；改变染色体结构 (包括染色体缺失、倒位等 ) ；转座子从原有位置消失、在插 入位置产生新基因等。转座所产生的一系列遗传变异有利于新基因型的产生和生物体的演化。其次

7、转座作 用也是分子遗传学研究的有利工具，可以作为基因转导的供体、基因定位的标记应用于分子遗传学研究。14. 如果逆转录病毒基因组中没有癌基因，感染宿主后就不会导致癌症发生。这种说法对吗，为什么 ? (分数： 3.00 )正确答案： ()解析：不对，即使逆转录病毒基因组中没有癌基因，病毒感染宿主细胞后逆转录产生的。DNA 整合入宿主基因组 DNA 也有可能激活或者抑制整合位点附近的宿主基因的表达，从而可能导致癌症发生。15.HIV 病毒的基因组只有三个基因，但病毒生长过程中产生的成熟蛋白质约30 种，请解释其中所涉及的机制。(分数： 3.00 ) 正确答案： ()解析：HIV 的三个基因作为模板

8、翻译出的蛋白质前体首先要经蛋白酶切割，释放出若干个成熟的蛋白质；HIV 基因在翻译过程中，在不同时期可以选择通过阅读移框来改变基因的密码子组成，产生多种蛋白质16.dUTP 酶缺失的大肠杆菌细胞内 DNA 同源重组的频率比野生型细菌升高，为什么？(分数： 3.00 ) 正确答案： ()解析：dUTP 酶缺失会导致细菌内 dUTP 的浓度升高，细菌 DNA 中 dUTP 的掺入比例增加。掺入的 dUTP 通过 碱基切除修复机制进行修复，在碱基切除修复中，DNA 链会产生缺口，从而出现自由的3 -0H,诱发 DNA同源重组。17. 什么是 Holliday 中间体，它是如何产生和拆分的。(分数：

9、3.00 ) 正确答案： ()解析：Holliday 中间体是指 DNA 同源重组过程中，两条 DNA 间发生链交换时的中间产物，它由四条单链 DNA组成。Holliday 中间体的产生是由两个同源 DNA 分子间交换配对所引发的。拆分 Holliday 中间体需要内切酶和连接酶的活性，切开同源DNA 链后再连接产生新的 DNA 分子。18. 转座作用有可能产生哪些遗传学效应。(分数： 3.00 ) 正确答案： ()解析： (1) 插入突变。转座子插入新的基因位点最易造成的后果。(2) 产生新的基因。有些转座子带有抗药性的基因，转座至新的位点后，该位点上带有了抗性基因。(3) 产生染色体畸变。

10、 复制型转座子发生转座作用时， 同一染色体上会出现两个以上彼此靠近的转座子序列， 它们之间可能发生同源重组，造成转座子间的染色体序列缺失或倒转。(4) 产生新的表型或基因型。 转座作用可能影响插入位点附件的基因表达而使宿主表型改变， 或者改变染色 体上原有基因位点之间的位置关系产生新的基因。19.RecA 在某些条件下具有辅蛋白酶活性，大肠杆菌细胞内，那些蛋白质可能作为RecA 的辅蛋白酶活性的底物。(分数： 3.00 ) 正确答案： ()解析：LexA、UmuD 以及入噬菌体的 CI 蛋白。20. 为何逆转座子只存在于真核生物中 ?它有何生物学意义 ?(分数： 3.00 ) 正确答案： ()

11、解析：逆转座子在转座过程中需要以RNA 为中间体，经逆转录作用将逆转座子再分散到基因组中。只有真核生物能完全满足逆转座子存在的条件，所以逆转座子只存在于真核生物中。逆转座子可以影响所在位点或邻近基因的活性，因而成为基因组的不稳定因素，并促进基因重组和促进生 物演化。21.大肠杆菌 DNA 同源重组需要哪些酶和辅助因子参与，简述它们的作用机制。(分数： 3.00 ) 正确答案： ()解析：参与大肠杆菌 DNA 同源重组的酶和辅助因子主要有：RecA RecBCD RuvA RuvB RuvC DNA 聚合酶和 DNA 连接酶。RecA 在 DNA 同源重组中的功能主要是促进DNA 链交换，Rec

12、A 能促使两个同源 DNA 分子的碱基配对，形成杂种分子。RecA 蛋白首先与单链 DNA 结合，促进 DNA 双螺旋解旋和分离，同时将它结合的单链与 DNA 解旋 ANNA 在此过程中 ATP 提供的能量驱使配对反应趋于完成。当新的杂交双链形成时，RecA 蛋白即从原来的单链掉下来。RecBCD!利用 ATP 供给的能量沿着双螺旋向前推进。在其经过之处，一路上解旋并又复旋。但由于解旋的 速度快于复旋速度，所以解旋的双链区就越来越长。RuvA 蛋白识别 Holliday 中间体的交叉点， RuvA 蛋白四聚体结合其上形成四方平面的构象， 使得分叉点易 于移动， RuvA蛋白还帮助 RuvB 蛋

13、白六聚体环结合在双链 DNA 上。RuvB 是一种解链酶，可推动分叉移动。 最后由 RuvC 将 Holliday中间体切开，并由 DNA 聚合酶和 DNA 连接酶进行修复合成。22. 逆转录病毒感染宿主细胞后可能通过哪两种方式导致细胞发生恶性转化。(分数： 3.00 ) 正确答案： ()解析：逆转录病毒自身可能带有癌基因，整合入宿主基因组表达癌基因转化细胞。或者逆转录病毒 cDNA 整合进入宿主细胞基因组 DNA 后激活了原癌基因或抑制了癌基因，改变基因组的表达，引起细胞转化。23.简述 DNA 重组的生物学意义。(分数： 3.00 ) 正确答案： ()解析：DNA 重组是指 DNA 分子内

14、或分子间发生的遗传信息的重新组合。DNA 重组在原核及真核生物中广泛存在，特别是在真核生物减数分裂期发生的同源染色体间的DNA1组，既是减数分裂发生的必需条件和过程，也实现了遗传信息的交换和重新组合。DNA 重组也是生物进化重要原因之一。生物进化的前提是不断产生正确答案： （）解析：Ds 序列中缺少完整的转座酶基因，无法表达转座酶，催化自身的转座作用，因此需要 Ac 序列帮助，表达转座酶催化 Ds 序列的转座作用。使用 Ds 序列向玉米体内转移 DNA 比质粒 DNA 更有优势，因为 Ds 序列的可遗传的变异，基因突变和 DNA 重组是产生可遗传变异的根本原因。DNA 突变的概率很低而且多数有

15、害， 产生有利突变的同时也在积累有害突变。DNA 重组有助于有利突变和不利突变的分离，组合积累有利的突变，增加物种的遗传多样性。最后DNA 重组还参与 DNA 损伤的修复过程。24.逆转录病毒 A感染小鼠细胞后能导致细胞发生转化但并不产生新的病毒，同样的病毒感染鸡细胞后，既导致细胞转化又产生新病毒。若将已感染逆转录病毒A 的小鼠细胞与未感染病毒的鸡细胞融合，发现融合的细胞能产生新病毒。试解释上述实验现象。（分数： 3.00 ） 正确答案： （）解析：显然逆转录病毒 A 的基因组中缺少某种或几种生成逆转录病毒颗粒的基因，比如病毒的结构蛋白基 因或外膜蛋白基因，是一种缺陷型病毒，因此感染小鼠细胞后

16、无法包装、产生新的病毒。鸡细胞能产生逆 转录病毒是因为在其基因组中有 A 所缺失的逆转录病毒基因，这可能是因为该鸡细胞曾感染过逆转录病毒 A 或与 A 同源的病毒且该病毒的CDNA 已整合入细胞基因组，因而补偿了逆转录病毒A 缺失的基因，产生新病毒。25. 简述酵母 Ty 元件的结构特点。（分数： 3.00 ） 正确答案： （）解析：酵母 Ty 元件的两端具有正向重复序列（5元件）；Ty 元件内有两个编码基因，它们与逆转录病毒的 gag 和 pol基因有同源性，其中第二个基因的翻译需要核糖体的移码；Ty 元件缺少 env 基因，不会产生感染性病毒。26. 真核生物中， 转座子和逆转座子发生转座

17、后， 其拷贝数在基因组中的数量有可能会增加， 请问二者相比 较，哪种增加得更快 ?（分数： 3.00 ） 正确答案： （）解析：逆转座子增加得更快，因为逆转座子先转录成多个RNA 分子，它们逆转录成。DNA 后再插入新的位点，这样一次转座增加数个拷贝。而转座子一次转座作用仅增加一个拷贝。27.DNA 同源重组中 RecA 的主要功能是什么，如何通过体外实验检测它的这种活性。（分数： 3.00 ） 正确答案： （）解析：RecA 在 DNA 同源重组中催化单链 DNA 的链侵入进入双链 DNA 区。制备单链的环形 DNA 分子（如 M13 单链DNA 或 XI74 单链 DNA 以及该 DNA

18、的线性双链 DNA 将单链的环形 DNA 分子及其线性双链与 ATP Mg2+和 RecA共温育一定时间后，凝胶电泳检测，如果发生链侵入则底物DNA 分子的电泳行为会发生变化。也可以用双链的环形 DNA 分子及其线性双链形式进行该实验，分析方法相同。28.玉米Ds序列可以用于将外源基因整合进入玉米体内，但这一过程需要Ac 序列的帮助，为什么？这种方法是否比使用质粒 DNA 向玉米体内转移 DNA 更好？为什么？（分数： 3.00 ）携带的 DNA 可以整合进入玉米的基因组 DNA 随基因组 DNA 勺复制稳定遗传给下一代，而质粒DNA 存在于染色体 DNA 之外，无法稳定地遗传。29. 哪些序

19、列特征表明copia和 Ty 序列与逆转录病毒存在相关性。(分数： 3.00 ) 正确答案： ()解析：首先copia和 Ty 序列都有与逆转录病毒相似的长末端重复序列(LTR)；其次它们都含有编码逆转录 酶与整合酶的序列；再次它们的转座过程与逆转录病毒相似，需要经过RNA 为中间体；最后以它们为模板转录的 RNA 可能包装成为类似于逆转录病毒的颗粒。30. 简述复制型和非复制型转座过程的主要区别。(分数： 3.00 ) 正确答案： ()解析：复制型转座子将原转座子序列复制后，新拷贝转移至新插入位点，原有拷贝不动，非复制型转座子 直接将转座子序列转移至新插入位点， 原有位点上的转座子序列消失；

20、 复制型转座子的转座过程中转座和 拆分是两个相对独立的过程，需要由转座酶和拆分酶分别催化完成，非复制型转座子只涉及供体和新插入 位点间 DNA 链的断裂和再连接，只需要转座酶的催化；复制型转座子的转座过程中需要形成共合体，在转 座子与靶点序列间形成中间连接体，并复制转座子，非复制型转座子不需要。31.逆转录病毒感染小鼠细胞系后，经western blotting检测发现细胞内蛋白 A 的表达量显著下降，进一步的分析发现在细胞的基因组DNA 中，逆转录病毒 cDNA 整合到了 A 基因的 3端，试解释可能导致蛋白 A表达量显著下降的原因。(分数： 3.00 ) 正确答案： ()解析：逆转录病毒的

21、长末端重复序列 (LTR)中有启动子和增强子序列，逆转录病毒整合进入 A 基因的 3末 端后能够启动 A 基因反义 RNA 的转录，所产生的反义 RNA 可以与 A 基因的 mRNA 吉合，导致 mRNA 勺降解，A 蛋白表达下降。32. 生物体内转座酶的表达水平与其他基因相比往往要低得多，为什么 ?(分数： 3.00 ) 正确答案： () 解析：转座酶的活性能催化相应的转座子发生转座作用，发生转座的后果通常是在染色体上出现基因片段 的缺失、倒转或插入。这些遗传学现象的发生往往是致死性的，不利于生物的生存。因此只有转座酶的表 达水平极低的生物才能生存下来。33.AIU 序列含有与 DNAM制起

22、点相近的 DNA 序列，由此可以推断 Alu 序列在基因组 DNAM制过程中充当 DNA 复制起点吗 ?(分数： 3.00 ) 正确答案： ()解析：虽然 Alu 序列中含有与 DNA 复制起点相近的 DNA 序列，但作为中等重复序列，Alu 在基因组中的拷贝数远高于 DNA 复制的起点数，因此不可能在 DNA 复制中作为起点使用。34.大肠杆菌 Tn10 转座子的转座作用通常发生在DNA 复制刚刚完成的较短时间内，针对这种现象可否提出一种可能的解释。（分数：3.00 ） 正确答案：（）解析：DNA 复制刚完成时，DNA 最大的特点就是处于半甲基化状态，此时Tn10 的转座频率高，说明 Tn1

23、0 的转座过程与转座子的甲基化状态有关。Tn10 的转座酶主要识别、结合半甲基化状态的Tn10 的转座子，催化其转化，因此转座通常发生在DNA 复制刚刚完成的较短时间内。35.逆转录酶有 DNA 聚合酶活性，但缺少3T5 DNA 外切酶活性，这种特点对逆转录病毒有益吗？为什么？（分数：3.00 ） 正确答案：（）解析：DNA 聚合酶的3T5外切酶活性负责在 DNA 合成的过程中切除错误掺入的核苷酸，保证DNA 合成的准确性。逆转录酶由于缺少3T5外切酶活性，因此逆转合成的DNA 与原基因组相比也会有较高频率的突变，以此为模板转录产生新的病毒基因组RNA 自然也会有较高频率的突变，这样病毒的进化

24、速度加快，有利于病毒适应宿主细胞中的生存环境，增强病毒的耐药性。AZT（3叠氮-2, 3-脱氧胸苷）是临床上用于艾滋病治疗的药物，其分子结构如下图所示（分数：9.00 ）（1）.问题一，AZT 可能通过何种方式抗艾滋病 ?AZT 是通过自身的作用还是通过其代谢产物的作用抗艾滋病（分数：3.00 ） 正确答案：（）解析：AZT 的结构与胸腺嘧啶类似，AZT 在细胞内被磷酸化，产生三磷酸 AZT 作为 dTTP 的类似物，在 HIV的逆转录过程中可以被逆转录酶掺入到CDNA 链的合成中。由于 AZT 没有 3 -OH,因此在其掺入后无法继续进行 DNA 的合成， 因而阻断了 HIV 的生长周期， 抑制了 HIV 的生长。 AZT 发挥抗 HIV 的作用必须先产生 三磷酸 AZTo（2）.问题二，AZT 长期使用后会产生抗药性，试解释抗药性产生的机理。（分数：3.00 ） 正确答案：（）解析：HIV 的基因组有较高的突变频率，抗药性的产生可能是由于其逆转录酶产生突变，失去识别AZT 的作用，不能将 AZT 掺入到 CDNA 的合成中。（3）.问题三，宿主细胞的 DNA 聚合酶的活性会受 AZT 的抑制吗？为什么？（分数：3.00 ） 正确答案：（）解析：逆转录酶由于缺少3T5外切酶活性，因此在 AZT 掺入后，无法将其从 DNA 合成的生长点上切除， 造