分子生物学问题汇总

1、Section A 细胞与大分子简述复杂大分子的生物学功能及与人类健康的关系。Section C 核酸的性质1.DNA 的超螺旋结构的特点有哪些？A 发生在闭环双链 DNA 分子上B DNA 双链轴线高卷曲，与简单的环状相比，连接数发生变化C 当 DNA 扭曲方向与双螺旋方向相同时，DNA 变得紧绷，为正超螺旋，反之变得松弛为负超螺旋。自然界几乎所有 DNA 分子超螺旋都为负的，因为能量最低。2.简述核酸的性质。A 核酸的稳定性：由于核酸中碱基对的疏水效应以及电荷偶极作用而趋于稳定B 酸效应：在强酸和高温条件下，核酸完全水解，而在稀酸条件下，DNA 的核苷键被选择性地断裂生成脱嘌呤核酸C 碱效

2、应：当 PH 超出生理范围时（7-8），碱基的互变异构态发生变化D 化学变性：一些化学物质如尿素，甲酰胺能破坏DNA 和 RNA 二级结构中的而使核酸变性。E 粘性：DNA 的粘性是由其形态决定的，DNA 分子细长，称为高轴比，可被机械力和超声波剪切而粘性下降。F 浮力密度：1.7g/cmA3,因此可利用高浓度分子质量的盐溶液进行纯化和分析G 紫外线吸收：核酸中的芳香族碱基在269nm 处有最大光吸收H 减色性，热变性，复性。思考题：提取细菌的质粒依据是核酸的哪些性质？ 质粒是抗性基因，在基因组或者质粒 DNA 中用碱提取法。Sectio C 课前提问1.在 1.5mL 的离心管中有 500

3、卩 L,取出 10 卩 L 稀释至 1000 卩 L 后进行检测，测得 A260=0.15。问 （1） :试管中的 问（2） :如果测得（1）稀释前的浓度：DNA 浓度是多少？A280=0.078, .A260/A280= ?说明什么问题？0.15/20=0.0075稀释后的浓度：0.0075/100=0.75ug/ml(2) 0.15/0.078=1.92 1.8，说明 DNA 中混有 RNA 样品。2.解释以下两幅图（native:非变性的；denatured:变性的）图一表示 dsDNA 和 RNA 的热变性，中间的 Tm 值表示解链温度。随着温度的升高，DNA 和 RNA 逐渐变性形成

4、单链，因此光吸收率逐渐增大，然而随着温度的升高 RNA 中双链部分的碱基堆积逐渐减少， 其光吸收率不规则地增大。较短的碱基配对区域具有更高的热力学活性，比较长 的区域变性快。图二表示的是快速慢速降温下的 DNA 复性，在温度缓慢下降时， DNA 可以经碱基配对逐渐形成双链，但在快速降温时，DNA 只形成局部区域的dsDNA 经碱基配对或者在 DNA 内部或者 DNA 之间短的互补区域的退火而形成，因此 A260的下降很小DMARNAT&mpef创ureSectio E 提问大肠杆菌的 DNA 聚合酶主要有哪几种？它们有哪些特点?DNA 聚合酶 I :切除引物，修复DNA 聚合酶 II

5、:修复DNA 聚合酶 III :复制Section E DNA 复制1.细胞周期（The cell cycle）（1）什么是细胞周期？细胞周期包括 DNA 复制后的细胞分裂，即从一个母细胞产生两个子细胞（2）细胞分裂是有序的还是无序的？为什么？细胞周期是一个有序的过程，受细胞周期机制的控制。2.检验点及其调控（Checkpoints and their regulation）（1）细胞如何从 GO 进入 G1?GO 期是指非增殖的休眠状态，称为沉默期。 G1 期有一限制点（R 点）细胞会对 环境进行评估，然后决定是否进入另一个分裂周期。细胞在到达 R 点之前具有胞 外生长分子-促细胞分裂原即可

6、使细胞从 GO 进入 G1 期。（2）限制点（R 点）G1 期，细胞会对环境进行评估，然后决定是否进入另一个分裂周期，G1 期的这一点称为限制点。Section F DNA 损伤、修复与重组思考题（1） 5 -GTATCTTCTGATGGCTCGTGTACAAACACG-3 -CATAGAAGACTACCGAGCACATGXXGTGC-根据 Holliday 模型在什么时候可以被修复？该损伤的 DNA 链“XXX 部分本为“ TTT,修复时与另一个正常的 DNA 分子同 源重组，“ XXX 段将通过重组被正常的姐妹链上相应区域的“ TTT替代修复，而正常链上因此产生的缺口会被个填平。因为它的对

7、面没有损伤，可通过正常的 切除去掉，这样子就修复了。（2） 设计实验以区别细菌遗传转化转移中的转化、转导和结合的过程。下面列出可使用的工具：（1）合适的突变菌株及其培养基。（2）DNA 酶。（3）两种 滤板，一种滤板能让游离的 DNA!过，不可让细菌和病毒通过；另一种滤板只能 持留细菌。（4） 一种是插入滤板使其分隔成两个空间的玻璃容器（如 U 型管）。 请写出实验设计并预期 3 种遗传转移过程的结果。Section K3亚基：3亚基的功能尚不清楚，也有人认为3亚基对于 RNA 聚合酶的结构和功能没有太大的影响。问题:（1） 什么是启动子？上游？下游？转录起点？启动子：RNA 聚合酶结合到待转

8、录序列上游的特定起始位点，长约40bp转录起始点：CGT/CAT,G 比 A 更常见，被称为+1 位点。（2 ）原核生物370 启动子有哪些特点？大肠杆菌最常见的3因子， 由 40-60bp 的序列组成。，含有 RNA 聚合酶特异性结合和转录起 始所需的保守序列。转录起始位点为 +1 位点，CGT/CAT -10 序列为 TATAAT 也叫 pribnow 框，-35 序列为 TTGACA 也叫 sextama 框。（3）原核生物的转录是如何终止的？基因 3端自身互补的序列会在 RNA 中形成发夹结构作为终止子。发夹的茎部通常（G/C）含量较高，使其稳定性强，从而使聚合酶从此停顿。发夹之后通常

9、是4 个或更多的 U 碱基，导致 RNA 与反义 DNA 勺弱结合。有利于 RNA 链解离，从而 终止转录。分析题以下是一段原核生物的 DNA 序列，请找出以下功能位点，并说明理由：（1） 一个启动子；（2） 一个转录起始位点；（3） 一个转录起始密码子；（4） 一个转录终止密码子；（5） 一个转录终止子。GAATTCCGGCGGCGGGGTTTTCATTATTATGATCGTTGACATGGGACAAATTTGTKGGAGGTGGCCATCATAGCG （-35 序列）动子/+1 起始位点（SD 序列）（起始密码子）+1CGTCGAGGCATTCAGGACCGATATTGTCATATTGCC

10、AGCATGCTGCAGCGCGCCAACTTAGTTACTATACGATGATTTTAAAAAAAGAATATCAAATAGCCATCCACCCGAAAGACCACCGCAAGTATCGGGATCGTACCAGCACACACCACAGTCGCCAGTCTGATAAGAAGATAATTAATTCACATCTACCTGGGTAACCCAGGTAGATTTTTAGAATTC （终止密码子）（转录终止子）CCTATAAT（-10 序列）启Secti on L原核生物的转录调控分析题含中性碳源（例如甘油）的液体基本培养基培养E.coli 不能诱导lacZ操纵子。如果一 个小时后在培养基中加入乳糖，然后

11、再隔一段时间加入过量的葡萄糖，那么对lacZ操纵子的表达会有什么影响？答：在最初的一小时内没有诱导物（乳糖）的存在，所以 lac 操纵子不能表达。加入乳糖后，E.coli 本身含有的低量的透性酶使其可以吸收乳糖，3-半乳糖苷酶催化一些乳糖成为异乳糖，异乳糖作为诱导物结合到乳糖阻抑物上，引起阻抑物构象变化失活，lac 操纵子经诱导表达，一段时间后加入的大量葡萄糖导致分解代谢阻遏，乳糖操纵子不能被CRP 激活，使lac 操纵子不能表达。思考题：1. 原核生物基因表达调控的特点是什么？原核生物基因表达的单元是操纵子，包括结构基因，调控基因和调控元件。原核基因的编码区是连续的，没有内含子和外显子，所以

12、转录后不用加工，长度与编码区相 等，转录和翻译都在细胞质，且边转录边翻译。2. 简述色氨酸操纵子的阻遏系统和弱化系统。阻遏系统：色氨酸阻抑物是含有两个亚基的二聚体，当色氨酸与阻抑物结合形成复合物后与色氨酸操纵子的操纵基因位点特异性相互作用，通过终产物抑制自身的合成，将转录的起始抑制大约 70 倍。弱化系统：RNA 聚合酶在 DNA 模板的前导肽编码序列末端处停顿。核糖体起始前导肽翻译时，聚合酶继续转录 RNA 如果核糖体在色氨酸密码子上停顿（如当色氨酸含量低时），它减少了用于碱基配对的互补前导序列的供应，形成替代了弱化子发夹结构的另一个DNA 发夹结构。最终转录不终止。如果核糖体不在色氨酸密码

13、子上停顿（如当色氨酸含量很高时），弱化子发夹就能形成，转录将提前结束。3. 什么是葡萄糖效应？简述 cAMP-CAP 勺作用。葡萄糖效应：在葡萄糖没有被利用完之前，乳糖操纵子就一直被阻遏，乳糖不能被利用，这是因为葡萄糖的分解物引起细胞内CAMP 含量降低，启动子不能释放cAMP-CAP 蛋白，RNA 聚合酶不能与乳糖的启动基因结合，以至转录不能发生，直到葡萄糖被利用完后，乳糖操纵子才进行转录，形成利用乳糖的酶，这种现象称葡萄糖效应。cAMP-CAFP 乍用：当葡萄糖缺乏时，细胞内 CAMP 水平上升，CAP 结合到 cAMP 上。cAMP-CAP复合物可结合到 RNA 聚合酶结合位点上游的乳糖

14、操纵子的启动子Pac上，引起 DNA90 的弯曲，增强了 RNA 与启动子的结合，使转录效率提高50 倍。下面哪些物质是乳糖操纵子的诱导物？（选择题）1）乳糖 2 ）密二糖 3 ） 0-硝基苯酚-3-半乳糖苷（ONPG4）异丙基-3-D-硫代半乳糖苷（IPTG） 5 ）异乳糖答：1）, 4）,5）分析题现分离了一 DNA 片段，可能含有编码多肽的基因的前几个密码子。该片段的序列组成如下：5 -CGCAGGATCAGTCGATGTCCTGTG-33 -GCGTCCTAGTCAGCTACAGGACAC-5（1）哪一条链作为模版链；3 -5 (2) mRNA 勺顺序是什么？5 CGCAGGAUCAG

15、UCGAUGUCCUGUG-3此 mRNA 能形成二级结构吗？能，有碱基配对(4) 翻译从哪里开始？朝哪个方向进行？AUG 开始，AUGUCCUGU 申(5) 此 DNA 最可能是从原核细胞还是真核细胞中分离(SD 序列：AGGA) ？原核生物有 SD 序列Section M 真核生物的转录1.真核生物的聚合酶有哪几种？用什么方法把它们区分开来？它们的性质和功 能是什么？RNA 聚合酶 I ,11 , III。用真菌毒素一一 a-鹅膏蕈碱区分。(1)负责大多数 rRNA 前体的合成； 负责mRN 厕体和一些小核 RNA 的合成；(3)负责 5srRNA 前体， tRNA 前体。一些 sRNA

16、以及细胞质 RNA前体的合成。2.真核生物的聚合酶和原核生物的聚合酶有何异同点？都不需要引物。只需要前体核苷酸 A,U,G,C。沿 5 -3方向合成 RNA 与细菌聚合酶不同，真核生物在与 DNA 吉合是需要辅助因子。3.什么是 Poly II 的 CTD CTD 的保守氨基酸序列是什么？RNA 聚合酶 II 最大的亚基在羧基端有 7 个氨基酸的重复序列，被称为 CTD(tyr-ser-pro-thr-ser-pro-ser1. 真核生物有几种启动子？它们各有什么特点？RNAPol I 启动子：由两部分的转录控制区域构成，即核心元件和上游控制元件。 可变 RNA Pol III 启动子：存在一

17、些上游转录因子结合序列。RNA Pol II 启动子：位于转录起始位点上游 25-35 位置处，含有一个 TATA box的序列,启动子上游具有增强子（SP1/CCAA）,极大提高启动子的水平转录活性2. 参与 RNA 酶 II 转录的 3 种转录因子是什么？TFIIA,B,C,与启动子结合并在一起起始转录。3. 增强子最早在哪里发现？简述它的 5 个作用特点及对转录的影响.最早在 DNA 病毒 SV40 的基因组中发现。作用特点：加强相连基因从正确的起始位点的转录活性；无论在上游还是下游均 可激活转录；无论在上游还是下游，可在远离起始位点 1kb 以上发挥作用；两个 启动子串联在一起时，增强

18、子优先激活距离最近的一个。4. 什么是”圣诞树”结构？在 rRNA 合成活跃阶段，前 rRNA 转录物与 rDNA 捆扎在一起可在显微镜下看到“圣 诞树”Section N真核生物的转录调控1.简述在转录水平，真核生物与原核生物调控的区别。原核生物的转录调控通过操纵子和 a 因子来实现，真核生物通过转录因子实现。2.转录因子的激活结构域有哪几种类型？分别写出其结构特点A. 酸性激活结构与：含有很高比例的酸性氨基酸B. 富含谷氨酰胺结构域：谷氨酰胺残基所占的比例似乎比总体结构更为重要。C. 富含脯氨酸结构域：有一个能激活转录的连续脯氨酸残基链。3.转录因子有哪些主要类型，请分别举一例说明。DNA

19、 吉合结构域（螺旋-转角-螺旋结构域，锌指结构域，碱性结构域）；二聚体 结构域（亮氨酸拉链，HLH 蛋白）转录激活结构域（酸性激活结构域，富含谷氨酰胺结构域，富含脯氨酸结构域）； 阻抑物结构域：阻抑物阻断激活因子与 DNA 勺结合位点。Section O RNA 加工与核糖核蛋白复合体1.什么是 RNA 加工?对初生转录物进行修饰的总称。2.原核生物的 rRNA 加工和真核生物的 rRNA 加工有何异同点？相同点：都要进过剪接和甲基化修饰不用点： 原核生物的 rRNA 通过碱基配对折叠形成一些茎环结构， 而真核生物没 有； 原核生物的 5srRNA是经过加工产生的，而真核生物的 5srRNAN

20、AK 合酶 III 转录散在基因，几乎不需要加工。1.以大肠杆菌的 tRNATyr 的加工为例简述原核生物 tRNA 的加工过程。A.首先，转录物前体经过折叠形成特征茎环结构；BoRNaseE F 内切酶在 3 段 切除侧翼序列，于是 3 端留下一个额外的 9 核苷酸；C.RNaseD 外切酶从 3 端 切下 7 核苷酸；D. RNaseP 内切酶切去 5端的前导序列，产生成熟的 5 端；E. RNaseD 外切酶继续切去 3端剩余的两个核苷酸，产生成熟的 3 端 CCAOH;2.真核生物的 tRNA 加工过程有何特点，举 1 例说明。F.tRna 再经过一系列的碱基修饰，形成成熟的tRna

21、分子以酵母的 tRNATyr 的加工为例：（1）内切酶识别茎环结构切去 5 端前导序列 和 3 端额外的 2 个核苷酸；（2）在 tRNA 核酸转移酶的作用下在 3 端加上 5 -CCA-3形成成熟的 3 端；（3）内切酶切除内含子，并由连接酶把缺口连接， 之后成为成熟的 tRNA 真核生物的 tRNA 加工高度保守。3.什么是核酶？它有哪些特点？核酶是可以催化特定生化反应的 RNA 分子。在无蛋白质的条件下，可以对转录物 进行体外自我剪接。RNA 名 称定义转录 RNA 聚合酶类型功能rRNARNA 聚合酶 1核糖体tRNARNA 聚合酶 III转运mRNA原核生物不需要加工RNA 聚合酶

22、II信使hn RNA不同的 mRNA 前体，即核内不均一 RNARNA 聚合酶 IIRNA 专录产物的群体hn RNP特定蛋白（hnRNA 蛋白 A,B,C 复合物）与hn RNA 相结合辅助 RNA 加工sn RNA参与信使 RNA 的剪RNA 聚合酶 II，接，只存在于细胞核IIIsn RNPsnRNA 与特定蛋白质与 hnRNP 发生作用，复合形成参与 RNA 加工5srRNARNA 聚合酶 III1.hn RNA 转变成成熟的 mRNA 勺加工过程包括哪几步？简述每一步的特点。（1） 5 端加帽：在 RNA 链长度超过 30nt 之前其 5 端经化学修饰加上一个甲基鸟苷残基（2） 3

23、端加尾：3端经过剪切后加上一串Poly A 残基。（3）剪接：切除内含子将外显子连接在一起，发生在核内。（4）甲基化：某些碱基的甲基化，甲基化修饰时高度保守的。2.术语解释：snRNA snRNP 剪接体；剪接；5 端帽子结构。snRNA: RNA 聚合酶 II 转录，参与信使 RNA 的剪接。snRNP: snRNA 与特定蛋白质复合形成。剪接体：mRNA 前体与 snRNP 形成的复合体使得上下游的外显子靠近，同时内含子为环状结构。剪接：切除内含子将外显子连接在一起的过程。5 端帽子结构：RNA 聚合酶转录后不久 RNA 链达到 30nt 之前在 5 端经化学修饰加上一个 甲基鸟苷残基（防

24、止外切酶的攻击，利于剪切，转运，翻译）综合分析题下图是真核生物前 mRNA 勺一段序列，请标出前 mRNA接加工的确切剪接位点及保守序列并 说明剪接过程。假设剪接发生在一个内含子的GU 序列与相邻内含子的 AG 序列或发生在同一个内含子的 GU 序列的 3端与 AG 序列的 5端，会有什么后果？外显子内含子Section P遗传密码与 tRNA1.简述遗传密码的基本特征遗传密码由三个核苷酸组成的三联体密码，密码子是相连的，中间没有任何停顿， 大多数氨5 /CG.A AG G U A A 3 U.CURAY U/C NC A G GACG. 3外显子基酸是由同义密码子编码的2.什么是密码的兼并性

25、？它有什么生物学意义？氨基酸有 20 种，三联体有 64 种，结果大多数氨基酸是由多于一个三联体编码称为密码子的 兼并性。生物学意义：减少有害突变4.简述 tRNA 的结构特点及其功能。一级线性序列，二级三叶草结构，三级倒L 形结构。功能：经氨酰化，tRna 与氨基酸连接成为氨酰-tRna （负载 tRna），而蛋白质合成中的转接 器分子就是负载 tRna。Section Q蛋白质合成（1）什么是起始 tRNA在原核和真核生物中能够识别AUG 起始密码子，起始蛋白合成的一种特殊的tRNAo（2）起始 tRNA 与 tRNA 的区别起始 tRNA 的碱基配对有更大的灵活性，由于它的反密码子环上缺

26、少烷基化的A,因此可识别 AUG 和 GUG 起始密码子，而 GU 簾原核生物的 mRNA 中很少出现。非起始 RNA 缺乏灵活 性，只与 AUG 配对。这两种 tRNA 均由甲硫氨酰-tRNA 合成酶催化，与甲硫氨酸作用而形成 甲硫氨酰-tRNA，但只有起始甲硫氨酰-tRNA 被转甲酰酶修饰而变成 N-甲酰甲硫氨酰-tRNA1.什么是多聚核糖体？什么是SD 序列，它有什么重要意义？多聚核糖体：将单一 mRNA 分子上的多个核糖体称为多聚核糖体。可以在短时间内生成大量的同种蛋白质，这极大地缩减了合成足量蛋白质的时间。SD 序列：原核生物 mRNA 起始密码子上游有一段8-13 个核苷酸的保守序列，通常含有5 -AGGAGGUB-序列称为核糖体结合位点。对核糖体进行定位并起始蛋白合成。2.简述原核生物和真核生物在蛋白质合成的起始上有何异同?原核和真核可以识别 AUG 起始密码子，原核生物中，起始tRNA 首先在甲硫氨酰-tRNA 合成酶作用下负载甲硫氨酸，接着甲硫