华中农业大学分子生物学课程考试答案汇总

1、华中农业大学分子生物学课程考试试卷（答案）一、名词解释1Silent mutation：没有明显性状改变的突变。是中性突变中的一种特殊情况。即在基因中碱基对发生替换，改变了mRNA的密码子，结果蛋白质中相应位点是发生了相同氨基酸的取代，由于氨基酸的序列末发生变化，所以蛋白质仍具有野生型的功能，实际上就是同义突变。2Back mutation：回复突变是指突变体的表现型回复为野生状态的突变。正向突变改变了野生型性状，突变体所失去的野生型性状可以通过第二次突变得到恢复，这种第二次突变就叫做恢复突变。 3Attenuator：一个受到翻译控制的转录中止子结构。由于翻译作用的影响，其后面的基因或者被转

2、录，或者在衰减子处实现转录的中止即产生衰减作用。4Insulator：能阻断激活或失活效应的元件。可在增强子和启动子之间阻断增强子的激活作用，也可防止异染色质的扩增，引起基因表达。5Inverted repeat：反向重复。方向相反的两端重复序列。6Negative superhelix of DNA:原来的绳子的两股以右旋方向缠绕，如果在绳子一端向松缠方向捻转，再将绳子两端连接起来，则会产生一个右旋的超螺旋以解除外加的捻转所造成的胁变。这样的DNA螺旋叫做负超螺旋。7Chi sequence：DNA分子上的同源重组热点序列5GCTGGTGG3，由RecBCD特异识别。8TILLING：Tar

3、geting Induced Local Lesions In Genome,即定向诱导基因组局部突变。指以筛选突变基因为主的反向遗传学研究。9Silencer：一种通过一段延伸的DNA区域影响染色质结构，从而调节转录关闭的DNA元件。10Pseudo allele：染色体上功能相同，控制同一性状的非全同等位基因，它们紧密连锁，交换率极低。11. Ap位点：所有细胞中都带有不同类型、能识别受损核酸位点的糖苷水解酶，它能够特异性切除受损核苷酸上的N-糖苷键，在DNA链上形成去嘌呤或去嘧啶位点，统称为AP位点.二、说明下列现象的分子生物学原理：1答：AARS是氨酰tRNA合成酶，它能保证氨基酸与t

4、RNA的准确结合。a) 氨基酸tRNA合成酶对氨基酸的特异识别与结合，氨基酸结合位点对结构相似的氨基酸有双筛作用，无相似结构的氨基酸间，其特异AARS无双筛作用。b) tRNA中决定负载特定氨基酸的空间密码负密码子能保证tRNA与AARS的tRNA结合位点的特异基团间的分子契合。2答：RNAi是外源或内源性的双链RNA进入细胞后引起与其同源的mRNA特异性降解.dsRNA进入细胞后，在Dicer作用下，分解为2122bp的SiRNA. SiRNA结合相关酶，形成RNA介导的沉默复合物RISC. RISC在ATP作用下，将双链Si RNA变成单链SiRNA,进而成为有活性的RISC,又称为sli

5、cer.slicer与靶mRNA结合，导致其断裂，进而导致其彻底降解。 反义RNA是与靶mRNA互补的RNA，它通过与靶mRNA特异结合而抑制其翻译表达，反义RNA是与靶mRNA是随机碰撞并通过碱基互补配对，所以，mRNA不一定完全被抑制。3答：这两种调控方式是长期自然选择的结果，也是生物体采用的经济有效的原则选择的。原核生物基因组小，基因少而简单，生命繁殖快，多采用负控制的保险机制，即使调节蛋白质失活，酶系统照样合成，只不过有时浪费一点罢了，绝不会使细胞因缺乏该酶系统而造成致命的后果。另外，采用负控制具有一开俱开，一关俱关的特点，减少不必要的环节；而真核生物基因组大，基因多且复杂，采用正控制

6、具有更大的优越性，转录因子相互作用缺一不可，可以保证真核生物基因表达调控的严谨性和灵活性以及经济性原则。4答:真核生物的转录因子可以分为两部分，Binding Domain和Activated Domain。Binding Domain负责结合在DNA上，Activated Domain负责激活转录。二者都是相互独立的区域，但二者单独时都不能有转录活性，必须结合在一起或相互靠近在一起才有活性。 在研究蛋白质相互作用中，将一种蛋白质的基因连接在Binding Domain上，将另一种蛋白质的基因结合在Binding Domain上，蛋白质基因表达后就与转录因子的两个Domain分别结合，两个蛋白

7、质因相互作用而结合在一起，进而使Binding Domain和Activated Domain相互靠近在一起，从而形成具有转录活性的转录因子。在欲表达的基因区域连上报告基因，通过报告基因的表达与否，就可判断蛋白质之间是否发生了相互作用。三、详细回答下列问题1答：DNA结构如下：GC CAAT TATA I leading ATG signal exon1 intron1 exon2 intron2 exon3 TAG AATAAA 岛 box box site seq. seq. TAA 脱尾序列 TGA hnRNA结构如下：leading AUG signal exon1 intron1 e

8、xon2 intron2 exon3 UAG AAUAAAseq. seq. UAA 脱尾序列 UGA Mature RNA结构如下：m7Gppp leading AUG signal exon1 exon2 exon3 UAG AAUAAA poly ACap seq. seq. UAA 脱尾序列 UGA 蛋白质结构如下：signal seq exon1 exon2 exon3 相应的氨基酸序列.2. 答：传统生物学主要基于还原论的研究，通过实验的方法解决问题。传统生物学家通过直接的观察与实验收集数据，试图在纷繁复杂的生命世界中寻找规律。10多年来，基因组计划的实施使这一研究达到了高潮。越来

9、越多的生物，如支原体、大肠杆菌、线虫、果蝇、人的完整DNA序列得以测定，功能基因组学，蛋白质组学研究正试图揭示这些基因的功能，寻找与生命现象的联系。生物学研究正将生命现象逐步建立在分子基础之上。基于坚实的理论基础来描述诸如遗传、发育、免疫、进化等生命现象也因此成为可能。然而，生物体是一个复杂系统，它不仅仅是基因与蛋白质的集合，系统特性也不能仅仅通过勾画其相互联系而获得完全理解。生命所具有的性质往往涌现于整体而不是各个分离的部分。毫无疑义，这要求我们从系统水平来理解生物学系统。作为生物学研究的新领域，其对生物系统的研究专注于系统水平，而不是细胞或生物体中各个孤立的部分。目前，各部分之间的相互关系

10、正越来越得到重视。功能基因组学、蛋白质组学正开始探索基因之间、蛋白质之间、基因与蛋白质之间的相互作用。细胞层次的研究则开始揭示代谢网络、信号转导网络、基因调控网络的结构与功能。3解：1th 2ed 3rd校正R0t(1/2) 0.00075 0.006 10.5K.C 2,000 15,000 26,000,000mRNA种类 1 7-8 13,0001th mRNA (0.275*0.965*109bp*2*0.5)/2000=130,000copies (ovalbumin gene)2ed mRNA (0.275*0.965*109bp*2* 0.15)/ 15,000 = 5,000

11、copies3rd mRNA (0.275*0.965*109bp*2* 0.35)/ 26,000,000=7 copies4：答：（1）a，从适应角度来看，这是生物进化的需要；b，当噬菌体侵染大肠杆菌后，大肠杆菌中的RNApol就结合到噬菌体的PR 启动子上，转录表达CRO-P和CII-P，而CRO-P能与OR3区域特异高效的亲和，从而关闭了PRM的启动，使建立溶原的CI-P不能表达，使大肠杆菌进入裂解途径；c，CII-P能够正调控PRE，使噬菌体进入溶原状态，而大肠杆菌上具有HFL基因，该基因正常表达的蛋白HFL-P能够降解CII-P，促使噬菌体选择裂解途径。 （2）将噬菌体涂布于大肠杆

12、菌的培养皿中，噬菌体高频侵染大肠杆菌。使CII-P积累，而CII-P能够正调控强启动子PRE，PRE能够转录表达CI-P，同时转录CRO基因的反义RNA，抑制CRO基因的表达；CI-P又能与OR1区域特异高效的结合，使PR不能继续转录CRO-P，从而进入溶原。 （3）具有溶原状态的大肠杆菌中积累有大量的CI-P，当再有噬菌体侵染时，CI-P会直接结合于OR1区域，从而阻止了RNApol与PR结合，不能启动CRO-P的表达，使这些噬菌体不能进入裂解状态，从而体现出大肠杆菌的免疫性。华中农业大学本科课程考试参考答案考试课程与试卷类型：分子生物学B 姓 名： 学年学期：2005-2006-2 学 号

13、： 考试时间：2006-09- 班 级： 03级生物工程专业 一、名词解释（每小题3分，如果只翻译名词给1分）gRNA：一种引导RNA编辑的小RNA分子，它能决定核苷酸对mRNA的插入或删除。Promoter：启动子，与RNA聚合酶结合的DNA区域。Pseudogene：假基因，与正常基因结构相似、但丧失正常功能的DNA序列，往往存在于真核生物的多基因家族中。Paracodon：负密码子，tRNA中决定负载特定aa的空间密码。tRNA中特定序列与AARS的tRNA结合位点的特异基团间的分子契合。Extein：前体多肽经过剪接后保留在成熟多肽中的肽链。Trans-acting factor：反式

14、作用因子，通过扩散自身表达产物控制其它基因的表达。PCD：细胞程序性死亡，在正常生理条件下，细胞自身遗传程序控制有关基因的正常表达，细胞裂解成凋亡小体，逐渐死亡的现象。Cis-dominance：Cis-acting factor对与其紧密连锁基因的控制效应不受其等位基因的影响。Genome imprint：基因印记，一定的组织和细胞中，某些基因在DNA水平上的表达程度及表达时受到甲基化修饰，使仅来自双亲中的某一亲本的基因得以表达。Homeobox：在调节发育的蛋白编码序列中存在的180bp的保守序列。二、简答题（共70分，每小题7分）1. 扼要说明原核生物、真核生物启动子的结构和功能。原核生

15、物 CAP-cAMP结合位点 转录调控RNA聚合酶进入位点 转录准确起始真核生物 帽子位点 转录起始 TATA框 起始点选择 CAAT框 转录起始频率 增强子 转录效率2. 举三例RNA的研究成就及其在推动分子生物学发展中的重要意义。Ribozyme：拓展了酶的概念、内含子自我剪切、生命起源和分子进化Antisense-RNA：基因表达调控、基因工程RNAi：基因表达调控、功能基因组学3.中心法则的提出对分子生物学研究的理论意义和指导作用；中心法则体现了遗传信息的唯一性、遗传物质的自决性、信息表达的单程性、序列转换的共线性，为分子生物学研究提供了一个理论框架，分子生物学是一部从DNA到蛋白质的

16、中心法则的演绎。 中心法则面临的挑战；反转录酶、内含子、不连续转录、非翻译序列、伴刀豆球蛋白A肽链一级结构的重排、RNA变通性剪切、RNA编辑、以蛋白质为模板的肽链合成、朊病毒的发现。中心法则的修正从DNA到RNA到肽链不断有新的遗传信息的加入：DNA：重排RNA：反转录、不连续转录、多种方式剪切、编辑mRNA：跳跃翻译、折叠肽链：氨基酸重排、蛋白质内含子剪切朊病毒复制4. 简述真核生物转录后处理的过程及其分子生物学功能5端加帽：保护5不被酶解 有利于mRNA通过细胞核运输 有一定的识别功能，被核糖体结合。 3端加polyA尾：使mRNA在细胞中更稳定 方便运输 与帽子一样可形成特殊的识别位点

17、。 内部甲基化：形成tRNA等产物。 剪接：去除内含子,可变剪接扩充模板的编码信息量 RNA编辑:在mRNA分子水平上对碱基的插入，丢失，修改遗传信息。5. 比较DNA复制和RNA转录的异同不同：RNA转录时的RNA聚合酶仅有5，到3，的聚合能力，而DNA聚合酶还有5，到3，、3，到5，的外切能力。 DNA复制是半保留，RNA转录是全保留。 DNA复制的原料是dNTP, RNA转录是NTP.。相同：方向都是5，到3， 都以DNA为模板 都遵从碱基互补原则，只是DNA复制中的A与T配对，RNA中A与U配对。6. RNA editing的分子生物学意义：形成或删除AUG(起始密码子)、UAA、UA

18、G、UGA(终止密码子)；改变codon信息；扩大编码的遗传信息量；使基因的DNA序列仅是一串简略意义模糊的序列；中心法则的发展。7. 保证遗传稳定的机制：复制过程中的错配修复DNA的损伤修复基因的回复突变密码的简并致死突变多倍体8. 比较两种mRNA的剪切方式的异同。Cis-splicing与Trans-splicing的比较Cis-splicingTrans-splicing以一条pre-mRNA为底物以两条不同来源的pre-mRNA为底物在splicesome(剪接体)中完成在splicesome中完成组成型剪接选择型剪接在成熟RNA的前导序列中拼接一个外来的35Nt的剪接前导序列或微小

19、外显子或发生在两条pre-mRNA间的选择型剪接Lariat intronY-intron9. 原核生物与真核生物转座模式相似处：a.靶位点中的错切序列以DR形式出现在转座因子两侧；b.转座因子的IR序列是转座酶的识读和作用的位点；c.转座因子的准确切离将引起靶基因的回复突变。 不同点：原核生物真核生物复制式剪贴式拷贝的复制与转移拷贝的复制与转移，但多数情况下为先切除后整合转座与切除是不同事件切除、整合、转座为同一事件的不同过程非准确切离表现缺失、倒位效应非准确切离主要表现为footprint效应10. 4种基因表达调控类型的区分：正、负调控：调节蛋白缺乏时对操纵子的影响可诱导、阻遏：操纵子对

20、调节基因表达的小分子所作出反应的特点有或无Glu调节cAMP-CAP活性的分子生物学机制：Glu代谢物抑制腺苷环化酶、促进磷酸二酯酶调节细胞中cAMP的水平。当缺乏Glu时，生物体内ATP环化酶会使ATP变成cAMP，cAMP与CAP蛋白结合，进入操纵元上CAP位点，此时RNA聚合酶才能进入结合位点开始转录。不缺乏Glu的情况下，无法生成cAMP，也就无法形成复合物，也不能使RNA聚合酶进入结合位点，开始转录。华中农业大学本科课程考试参考答案考试课程与试卷类型：分子生物学A 姓 名： 学年学期：2005-2006-2 学 号： 考试时间：2006-07- 班 级： 03级生物工程专业 一、名词

21、解释（每小题3分，如果只翻译名词给1分）Molecular biology：广义指在分子水平上阐明生物学现象；狭义指在分子水平上研究基因的结构与功能。 Cis-acting factor：通过核苷酸自身的特异二级结构控制与其紧密连锁的结构基因的表达，一般不编码蛋白 质产物。Molecular Chaperone：帮助其它多肽进行正确折叠的蛋白质，一旦折叠完成后，该蛋白质将解离出去，不构成功能多肽的一部分。Polarity mutation：在一个操纵子中，与操纵基因近邻的结构基因发生终止突变后，它除了影响该基因自身产物的翻译外，还影响其后结构基因多肽的翻译，并且具有极性梯度的特征。RNA ed

22、iting：向mRNA中插入、删除核苷酸的一种转录后加工过程。RNAi：是一种RNA对基因表达的干涉现象。一些小的RNA分子能够引起相应的mRNA降解及DNA的甲基化，导致基因的沉默。Regulon：由一个调节基因的产物调控几个操纵元基因表达的基因表达调控单元。Leading sequence：引导序列，转录起始点到翻译起始密码子之间的DNA序列。Replicon：从DNA复制起始到复制终止的DNA区域。Open reading frame：在DNA片段中一种潜在的蛋白编码序列，具有起始密码子、终止密码子和二者间的密码子区域。二、简答题（共50分）1. (3分)分子生物学遵循的三大原则：构成生

23、物大分子的单体是相同的 生物遗传信息的表达的中心法则相同 生物大分子之间的互作(2分)三大支撑学科：细胞学、遗传学、生物化学2. DNA作为遗传物质的优点。(每点各1分，共计5分)DNA可以携带的遗传信息量很大，；DNA 2，-OH脱氧，使其溶液中比RNA稳定很多，适合作为遗传物质；DNA双链中AT，CG的碱基互补原则，保证其遗传稳定性；DNA分子中有T无U便于复制；DNA分子可发生突变，对于物种的进化有意义；DNA 的多种修复机制也可以保证其遗传稳定性。3.在肽链终止处常常会出现双重终止密码子：(2.5分)生命有机体选择UAA作为最有效的终止密码子，与反密码子形成的互补产物的Tm值最低，很少

24、被图表现的tRNA无义抑制；(2.5分)UAG、UGA易被漏读，错读；4.核苷酸的C值悖论： (3分)最大C值（单倍体基因组的总DNA含量）；最小C值（-编码基因信息的总DNA含量）。 生物体进化程度与最大C值不成明显正相关；亲缘关系相近的生物间最大C值相差较大； 一种生物内最大C值与最小C值相差极大。(2分)原因有：重叠基因、重复基因、间隔基因、跳跃基因、假基因。5. 保证peptide准确翻译的机制有：(2分)aa与tRNA间负载专一性：AARS对aa的特异识别与结合 在AARS的介导下，tRNA的paracodon对aa的负载 (1分)Anti-codon对codon的准确识读 (1分)

25、对第一个AUG的准确起译 (1分)成肽前对aa-tRNAaa在A 位点进行最后的两次校正。6. 子链DNA延伸方向从5端到3端的原因：(1分)只有3端有游离的OH；生物在进化中保留的深刻的、选择与适应的、化学及功能的根源；(2分)如果以3端到5端方向延伸，磷酸基团间的强负电性，使dNTP难以聚合到DNA的5 端，而且双链DNA的5端碱基配对困难，需要其它机制解脱；(2分)碱基发生错配后的校正费时、费能，增加脱磷酸、加磷酸的能量消耗。7. 原核生物与真核生物基因表达调控机制的相似性有：共同的起源与共同的分子基础 (1分)调控机理上：核酸分子间的互作；核酸与蛋白质分子间的互作；蛋白质分子间的互作

26、调控层次上：转录水平、转录后水平、翻译水平、翻译后水平(2分)原核生物多采用负控制：提供了一个万一保险机制，即万一调节蛋白质失活，酶系统可以照样合成，只不过有时浪费一点，决不会使细胞因为缺乏该酶系统而造成致命的后果。起初，这种酶系统的表达是组成型的，后来细胞中产生一种干预表达的机制给细胞提供了选择优势，演化成现在的负调控系统。(2分)真核生物多采用正控制：灵活性：真核生物基因组大，某一种顺式因子出现的机率高，可与多种反式因子结合 严谨性：随机出现套顺式因子和反式因子完全相同组合的机率小 经济合理有效：真核生物特异基因表达，产生细胞分化。以基因数量100k为例，10%基因表达，在负控制下，需要合

27、成90k的阻遏蛋白；在正控制下，只需要停止合成90k特异反式因子。8. E.coli在Trp缺乏时至少会启动哪3种调控机制：(1分)可能会启动可诱导的氨基酸负调控，在缺乏氨基酸的情况下，无活性的阻遏蛋白无法与操纵子结合，因此可转录用于氨基酸合成酶类。 (2分)启动严谨反应，当细胞内蛋白质缺乏时，会调节tRNA与mRNA合成，从而提高蛋白质合成。 (2分)前导序列中的弱化效应消除。9. 噬菌体选择溶原、裂解发育途径时采用的基因表达调控方式有：(至少5点，每点2分， 共计10分)正调控：如C，C蛋白与PRE位点结合开始从右向左转录，生成C。 负调控：如C与PRE位点结合，使转录终止，从而选择溶原途

28、径。 抗终止调控：如N蛋白与终止子结合，使转录继续进行。 反义调控：在PE位点开始转录，编码出一段与Cro蛋白基因相反的mRNA与其结合形成双链，抑制Cro蛋白的产生。 反向调控：sib 位点 自主性的反馈调控：C蛋白HFL（营养耗竭）、MOI（>10）三、计算题（共20分）(1分) （4.2×106bp×样品DNA Cot1/2）÷ E.coli DNA Cot1/2(1分) 重复频率f = 化学复杂长度÷ 动力学复杂长度快复性组分中间复性组分慢复性组分实际Cot1/2 (6分)3.25×10-40.57283复杂性（bp） (6分)3

29、406.0×1053.0×108重复频率 (4分)500 0003501(2分) 基因组动力学复杂长度为3.0×108÷45% = 6.7×108华中农业大学本科课程考试答案考试课程与试卷类型：分子生物学(B) 一、 详细解释下列名词；（每小题2.5分） hoogsteen bonding ：在形成三螺旋与四螺旋DNA结构时，嘌呤A或G第6，7位与嘧啶3，4位形成的H键连接 homeobox： 不同的转录因子基因内具有相似的与DNA seq.结合的同源区域。heteroallele：非全同等位基因，在同一基因座位（locus）中，不同突变位点（

30、site）发生突变所形成的等位基因syn conformation of nucleoside：核苷中碱基以糖苷键为轴旋转时的夹角= 0°±90°的构相R-Loop; when an RNA strand hybridized with its complementary strand in a DNA duplex, thereby displacing the original strand of DNA in the form of a loop extending over the region of hybridization paracodon : t

31、RNA分子中为AARS 特定氨基酸所识别的若干Ntsepigenetics：The ability of different states, which may have different phenotype consequences, to be inherited without any change in the DNA ron early：认为所有基因原初均有intron，进化中原核生物中的intron逐渐消失的PCD ：细胞内由细胞死亡（凋亡）的基因启动，而导致DNA降解，细胞形成凋亡小体的程序化过程retro-transposon：由RNA，cDNA介导的

32、DNA分子插入基因组的现象，导致基因组的扩增 二、说明下列现象的分子生物学原理（每小题5分）1. 具有”绿色革命基因”的矮杆小麦对赤霉素(GA)表现不敏感。 GA引起抑制植株生长的DELLA蛋白磷酸化，泛素化，进而被26S蛋白酶体降解，“绿色革命基因”的矮杆基因即为DELLA，其结构域突变，导致对GA不敏感。2RNAi是基因转录后水平上的抑制。RNAi是双链RNA分子对靶RNA的同源区结合，进而被剪接为25Nt左右的小分子。3. cAMP-CAP是具有广泛生理效应的基因表达正控制调节因子。cAMP-CAP是结合在启动子前，激活RNAPol启动的因子，因而具有广泛的生理效应4. 利用”杂交竞争实

33、验”可以研究蛋白质间的相互作用。将被检测互作的一种蛋白质标记后，与未标记的这种蛋白质（称为竞争者）一同与另被检测互作的另一种蛋白质“杂交”，如果两种蛋白质之间具有互作关系，则当竞争者增加时能通过标记检测的复合物表现下降，相反两种蛋白质间没有互作关系，随竞争者增加，能通过标记检测到的复合体不变。5. 大肠杆菌Lac Operon的6个基因中仅分离到4个基因的Amber(琥珀)突变型? 仅有I，Z，Y，A4个结构基因，可以产生终止突变6. DNA复制过程中，新生链的延伸方向是从5'端向3'端进行的。 DNApol只能利用3OH聚合dNMP，也是进化过程中保留的能量，经济的优势7.

34、SOS repair 是一种error-prone 的修复机制 DNA受到损伤后，RecA酶的高效表达是SOS的重要机制，而RecA酶的功能除了使LexA蛋白降解外，同时也因LexA负控制蛋白的降解，使与诱发突变的Umn系列基因从此得以表达，所以SOS修复机制也是倾向差错的机制8. X174病毒中D基因的一个点突变导致了E基因的突变D基因E是重叠基因共用了一段共同DNA序列三、详细回答下列问题1，噬菌体的基因组里没有抗生素抗性的选择标记基因，因此作为基因工程的载体主要根据噬菌斑的形态学特征来选择转化子。请说明将外源基因插入到cI基因内的噬菌体转化hfl-寄主细胞后，如何选择转化子，为什么？（1

35、5分） CI基因被插入外源基因的突变体，失去了建立和维持溶原的阻遏蛋白，HFL基因编码能降解CI基因的正控制调节蛋白CII的酶类，表现不易建立溶原，hfl-突变体表现高频溶原特点，转化子表现为不能建立溶原，而对照表现为高频溶原。【第 1 页 共 2 页】2. 著名女科学家Barbara McClintock获得 1983 Nobel Prize, 提出了可转座的遗传因子，丰富了基因的概念。Frederick Sanger 1958，1980年获得两次Nobel Prize, 分离出insulin，并研究了这种蛋白质的结果。1980 提出DNA序列分析的加减法Kary B. Mullis 获得1

36、993年Nobel Prize 。发明了多聚酶链式反应的技术，为基因定位，多型性分析，检测等提供了技术，是应用范围最广，发展最快的晚熟的技术（10分）3. 什么是Insulator? 它与silencer 和Enhancer在结构与功能上有什么不同? （10分） Insulator：位于silencer 或Enhancer与结构基因之间的 一段特殊结构的DNA分子，从而阻止Enhanser对结构基因的增强表达，或阻止异染色质化延伸到结构基因Silencer：通过自身DNA序列异染色质化的延伸，使与其毗连的结构基因的表达关闭。Enhancer：与正控制调节蛋白的结合后，可以启动其下游或上游基因的

37、高效表达。【第 2 页 共 2 页】华中农业大学分子生物学考试A(答案)考试课程：分子生物学(A) 学年学期：2006-2007-1 考试时间：2006-12-27 一、 详细解释下列名词；（每小题2.5分）si RNA : 在Dicer的作用下被切割的20Nt左右的小RNA分子, 进入RISC系统, 参与RNAi过程gRNA: 一种引导RNA编辑的小RNA分子，它能决定核苷酸对mRNA的插入或删除。insulator: 能阻断激活或失活效应的元件。可在增强子和启动子之间阻断增强子的激活作用，也可防止异染色质的扩增，引起基因表达。gene imprinting; 个体中双亲的基因由于DNA甲基

38、化作用,而导致来自某一亲本基因表达的沉默的现象, AARS ; 氨酰tRNA合成酶，通过氨基酸结合位点的双筛作用和tRNA结合位点与tRNA的paracodon结合, 保证氨基酸与tRNA的准确结合。Negativerepressible operon; 负调控的阻遏操纵子，操纵子中调节基因产物为阻遏蛋白, 效应物为辅阻遏蛋白的模式syn conformation of nucleoside; 核苷顺式构象，核苷中碱基以糖苷键为轴旋转时的夹角= 0°±90°的构相signal sequence; 引导分泌性蛋白穿膜的30氨基酸的短肽, N端15氨基酸多为疏水性氨基

39、酸, 相随是亲水性氨基酸 homeosis: 由homeobox引发的同源异型表达现象trans-splicing; 内含子的剪接过程发生在两条来源不同的pre-mRNA分子中, 被剪切的Intron为Y型 二、说明下列现象的分子生物学原理（每小题5分）1. 蛋白质（酶）的半衰期是由其氨基酸序列决定的。 N端氨基酸的种类与Ubi系统的不同EULEC结合的难易程度决定了2说明epigenetic的三种分子机制。 染色质的重建, DNA的甲基化, ncRNA3. enhancer的效应具有组织特异性。 不同组织内特异表达的反式作用因子4. 一个转录因子至少有三个重要的功能域。 BD, AD, 多聚

40、体结合位点, NBS5不依赖Rho因子的终止子是强终止子。不依赖于Rho因子的终止子依靠基因末端的富含GC的茎环结构阻止RNA聚合酶的行进，茎环结构之后还有一段AT序列促使RNA聚合酶解离，NusA蛋白使RNA聚合酶暂停前进，多重因素确保转录的终止。6植物受到病原菌侵染后叶片上的褪绿性病斑是抗性的表现。发生了PCD过程，使受感染细胞迅速凋亡，阻止病菌的进一步扩展。7朊病毒对PrPc基因发生缺失的小鼠不具侵染性。PrPc基因发生缺失后小鼠体内不能合成正常的Prion蛋白，使得朊病毒分子失去靶分子。三、详细回答下列问题1. 说明”杂交竞争实验Hybridization-competition ”的

41、基本原理及用途。（10分）将被检测互作的一种蛋白质标记后，与未标记的这种蛋白质（称为竞争蛋白）一同与另被检测互作的另一种蛋白质“杂交”，如果两种蛋白质之间具有互作关系，则当竞争者增加时能通过标记检测的复合物表现下降，相反两种蛋白质间没有互作关系，随竞争者增加，能通过标记检测到的复合体不变。2. 图示原核生物与真核生物扩展的启动子（Extended promoter）结构（15分）见讲义p96,p1043, 回答下列关于噬菌体发育现象的分子生物学原理(每小题5分, 共15分)(1). 噬菌体基因组的结构决定了其选择裂解途径是具有选择优势的。(2). 在什么情况下噬菌体又会选择溶原途径？简述其分子

42、机理。(3). 具有溶原状态的大肠杆菌对再次侵染的噬菌体表现免疫性(即不会使新侵染的噬菌体选择裂解途径)。答案（1）a，从适应角度来看，这是生物进化的需要；b，当噬菌体侵染大肠杆菌后，大肠杆菌中的RNApol就结合到噬菌体的PR 启动子上，转录表达CRO-P和CII-P，而CRO-P能与OR3区域特异高效的亲和，从而关闭了PRM的启动，使建立溶原的CI-P不能表达，使大肠杆菌进入裂解途径；c，CII-P能够正调控PRE，使噬菌体进入溶原状态，而大肠杆菌上具有HFL基因，该基因正常表达的蛋白HFL-P能够降解CII-P，促使噬菌体选择裂解途径。 （2）将噬菌体涂布于大肠杆菌的培养皿中，噬菌体高频

43、侵染大肠杆菌。使CII-P积累，而CII-P能够正调控强启动子PRE，PRE能够转录表达CI-P，同时转录CRO基因的反义RNA，抑制CRO基因的表达；CI-P又能与OR1区域特异高效的结合，使PR不能继续转录CRO-P，从而进入溶原。 （3）具有溶原状态的大肠杆菌中积累有大量的CI-P，当再有噬菌体侵染时，CI-P会直接结合于OR1区域，从而阻止了RNApol与PR结合，不能启动CRO-P的表达，使这些噬菌体不能进入裂解状态，从而体现出大肠杆菌的免疫性。表观遗传（epigenetics）是指DNA序列不发生变化，但基因表达却发生了可遗传的改变。这种改变是细胞内除了遗传信息以外的其他可遗传物质

44、发生的改变，且这种改变在发育和细胞增殖过程中能稳定传递。 表观遗传学的现象很多，已知的有DNA甲基化，基因组印记（genomic imprinting）和RNA编辑（RNA editing）、基因沉默、核仁显性和休眠转座子激活等。 表观遗传是指DNA序列不发生变化但基因表达却发生了可遗传的改变。这种改变是细胞内除了遗传信息以外的其它可遗传物质发生的改变，即基因型未发生变化而表型却发生了改变，且这种改变在发育和细胞增殖过程中能稳定传递。表观遗传改变从以下3个层面上调控基因的表达：DNA修饰：DNA共价结合一个修饰基团，使具有相同序列的等位基因处于不同的修饰状态；蛋白修饰：通过对特殊蛋白修饰或改变

45、蛋白的构象实现对基因表达的调控；非编码RNA的调控：RNA可通过某些机制实现对基因转录的调控以及对基因转录后的调控，如RNA干扰(RNA interference, RNAi)。表观遗传学研究包括染色质重塑、DNA甲基化、X染色体失活，非编码RNA调控4个方面，任何一方面的异常都将影响染色质结构和基因表达，导致复杂综合征、多因素疾病以及癌症。和DNA的改变所不同的是，许多表观遗传的改变是可逆的，这就为疾病的治疗提供了乐观的前景。本文对表观遗传四个方面的研究进展以及表观遗传疾病的发病机制进行分析和总结。 1 染色质重塑与人类疾病 核小体结构的存在为染色质包装提供了便利，但DNA与组蛋白八聚体紧密

46、结合却为基因的表达设置了障碍，要打破这一障碍获得有活性的染色质结构，可通过染色质重塑来实现。染色质重塑是指在能量驱动下核小体的置换或重新排列。它改变了核小体在基因启动子区的排列，增加了基础转录装置和启动子的可接近性。染色质重塑的发生和组蛋白N端尾巴修饰密切相关，尤其是对组蛋白H3和H4的修饰。修饰直接影响核小体的结构，并为其它蛋白提供了和DNA作用的结合位点。染色质重塑和组蛋白修饰均由各自特异的复合物来完成，两者发生的先后顺序与启动子序列的特异性有关；后与启动子结合的复合物有助于维持两个复合物与启动子的稳定结合，且两复合物又可相互加强对方的功能。染色质重塑复合物、组蛋白修饰酶的突变均和转录调控、DNA甲基化、DNA重组、细胞周期、DNA的复制和修复的异常相关，这些异常可以引起生长发育畸形，智力发育迟缓，甚至导致癌症。 1.2 组蛋白乙酰化、去乙酰化与人类疾病 组蛋白乙酰化与基因活化以及DNA复制相关