分子生物学简答

1、第一章绪论.你对现代分子生物学的含义和包括的研究范围是怎么理解的？分子生物学是从分子水平研究生命本质的一门新兴边缘学科，它以核酸和蛋白 质等生物大分子的结构及其在遗传信息和细胞信息传递中的作用为研究对象， 是当前生命科学中发展最快并正在与其它学科广泛交叉与渗透的重要前沿领 域。.分子生物学研究内容有哪些方面？分子生物学主要包含以下三部分研究内容：A.核酸的分子生物学，核酸的分子 生物学研究核酸的结构及其功能。B.蛋白质的分子生物学蛋白质的分子生物学 研究执行各种生命功能的主要大分子一蛋白质的结构与功能。.分子生物学发展前景如何？21世纪是生命科学世纪，生物经济时代，分子生物学将取得突飞猛进的发

2、展， 结构基因组学、功能基因组学、蛋白质组学、生物信息学、信号跨膜转导成为 新的热门领域，将在农业、工业、医药卫生领域带来新的变革。第二章.碱基对间在生化和信息方面有什么区别？答：从化学角度看，不同的核甘酸仅是含氮碱基的差别。从信息方面看，储存 在DNA中的信息是指碱基的顺序，而碱基不参与核甘酸之间的共价连接，因此 储存在DNA的信息不会影响分子结构，来自突变或重组的信息改变也不会破坏 分子。.在何种情况下有可能预测某一给定的核昔酸链中G的百分含量？答：由于在DNA分子中互补碱基的含量相同的，因此只有在双链中G+C的百 分比可知时，G%= （G+C） %/2.真核基因组的哪些参数影响C t0

3、1/2值？受基因组大小和基因组中重复DNA的类型和总数影响.哪些条件可促使DNA复性（退火）？答：降低温度、pH和增加盐浓度。.为什么DNA双螺旋中维持特定的沟很重要？答：形成沟状结构是DNA与蛋白质相互作用所必需。.大肠杆菌染色体的分子质量大约是2.5X10 9Da,核昔酸的平均分子质量 是330Da,两个邻近核昔酸对之间的距离是0.34加，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？答：1 碱基二330Da, 1 碱基对二660Da碱基对=2.5X10 9/660=3.8X10 6kb染色体 DNA 的长度=3.8 X 10 6/0.34=

4、1.3X10 6nm=1.3mm答：转数=3.8X10 6X0.34/3.4=3.8X1057.曾经有一段时间认为，DNA无论来源如何，都是4个核苷酸的规则重复排 列（如ATCG、ATCG、ATCG、ATCG），所以DNA缺乏作为遗传物质的特异性。 第一个直接推翻该四核苷酸定理的证据是什么？答：在 1949-1951 年间，E Chargaff 发现：（1）不同来源的DNA的碱基组成变化极大（2）A和T、C和G的总量几乎是相等的（即Chargaff规则）（3）虽然（A+G）/（C+T）=1，但（A+T）/（G+C）的比值在各种生物之间变 化极大.为什么在DNA中通常只发现A-T和C-G碱基配对

5、？C-A配对过于庞大而不能存在于双螺旋中；G-T碱基对太小，核甘酸间的 空间空隙太大无法形成氢键。A和T通常形成两个氢键，而C和G可形成三个氢键。正常情况 下，可形成两个氢键的碱基不与可形成三个氢键的碱基配对。.为什么只有DNA适合作为遗传物质？答：是磷酸二酯键连接的简单核甘酸多聚体，其双链结构保证了依赖于模板合 成的准确性，DNA的以遗传密码的形式编码多肽和蛋白质，其编码形式多样而 复杂第三章.比较基因组的大小和基因组复杂性的不同。一个基因组有两个序列，一个 是A,另一个是B,各有2000bp,其中一个是由400bp的序列重复5次而 成，另一个则由50bp的序列重复40次而成的，问：（1）这

6、个基因组的大 小怎样？（ 2）这个基因组的复杂性如何？答：基因组的大小是指在基因组中DNA的总量。复杂性是指基因组中所有单一 序列的总长度。（1）基因组的大小是4000 bp（2）基因组的复杂性是450 bp.一个基因如何产生两种不同类型的mRNA分子？答：第一种是，一个原初产物含有一个以上的多聚腺昔化位点，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。.在一个克隆基因的分析中发现：一个含有转录位点上游3.8kb DNA的克 隆，其mRNA直接转录活性比仅含有3.1kb上游DNA克隆的转录活性大50 倍。这表明了什么？答：在

7、转录起始位点上游的3.1-3.8kb处有一增强子。.被加工的假基因与其他假基因有哪些不同？它是如何产生的？答：已加工过的假基因具有明显的RNA加工反应的印迹。如缺少内含子，有些 在3端已经经过加工。推测已加工过的假基因是在基因转录成前体mRNA、RNA加工后，又经反转录形 成DNA,再将反转录出的DNA重新整合进基因组。.非转录间隔区与转录间隔区分别位于rRNA重复的什么位置？转录间隔区 与内含子有何区别？答：rRNA的非转录间隔区位于串联转录单位之间，而转录间隔区位于转录单位 的18SRNA基因与28S RNA基因之间。. RNA分子能被运到细胞器中吗？答：一般来说只有蛋白质才能被输入。但在

8、锥虫线粒体基因组中没有发现 tRNA.什么证据 表明细胞器与原核生物的关系比细胞器与真核生物的关系密切？答：细胞器蛋白质合成对抗生素的敏感性与原核生物相似。此外，细胞器核糖 体蛋白和RNA聚合酶亚基也与大肠杆菌中的同源.酵母rho-小菌落突变株的线粒体DNA发生了什么变化？答：rho-酵母线粒体基因组具有大量的缺失和重复。剩余的DNA通过扩增形成多 贝。.为什么动物中线粒体DNA进化的速率，几乎是核DNA的10倍？答：因为线粒体DNA复制过程中存在更多的错配，并且其修复机制的效率更 低。.为什么研究者认为某些植物的COX II基因是经由RNA的过渡，从线粒 体转移到了核基因组中？答：线粒体内发

9、现的COX II假基因含有一内含子，而核基因组内的COX II 基因已缺失了内含子。.请描述C值矛盾，并举一个例子说明。答：C值矛盾是真核生物单倍体组DNA总量与编码基因信息DNA总量差异 大。对高等真核生物而言，生物体基因组的大小与其复杂性没有直接关系。亲 缘关系相近的生物DNA含量可能差异很大。如一些两栖动物比其它两栖动物的 DNA相差100倍。.酵母mRNA的大小一般与基因的大小相一致，而哺乳动物mRNA比对应的 基因明显小。为什么？答：大部分基因含有内含子。.在一个基因复制后，外显子发生突变的概率比内含子小。但是，所有DNA 的突变率是相同的。请解释原因。答：外显子发生突变使功能丧失而

10、个体被淘汰，因此外显子受选择压力的作 用。.跳跃复制的结果是什么？.答：产生串联的DNA序列。.重复序列并不是在选择压力下存在，因此能快速积累突变。这些特性表明 重复序列相互间应存在很大的不同，但事实并不是这样的。请举例说明。.答：如卫星DNA的同源性是通过固定的交换来维持，它们通过不均等交换 导致其中一个重复单元的增加和另一个单元的消失。.哪些细胞器带有自身的基因组？为什么这些细胞器带有自身的基因组？.答：线粒体和叶绿体。因为这两种细胞器具有不同于细胞质的独特的胞内 环境。.线粒体DNA的突变率与细胞核DNA突变率有什么不同？为什么？.答：在哺乳动中，线粒体DNA的突变率比细胞核DNA的突变

11、率高，但在 植物中，线粒体DNA的突变率比细胞核DNA的突变率彳氐。粒体采用不同于细胞核的DNA聚合酶和DNA修复体系。.人 线粒体DNA的哪些特征表明了其基因组的组织方式具有经济性？.答：基因组小，基因直接相连甚至重叠，仅出现一个启动子，一些基因甚 至不包括终止密码。. 20世纪70年代提出的内共生假说，现已被接受为一种理论。有哪些 分子生物学证据有力支持了该理论？19.答：(1)线粒体与叶绿体具有自身的基因组，并独立核基因组进行复制；(2)类似于原核DNA,线粒体与叶绿体基因组不组装为核销小体结构；(3)线粒体基因利用甲酰甲硫氨酸作为起始氨基酸；(4) 一些抑制细菌蛋白质翻译成的物质也抑制

12、线粒体中蛋白质的翻译过程。第四章1 .描述Meselson-Stahl实验，说明这一实验加深我们对遗传理解的重要 性。.答：Meselson-Stahl实验证实了 DNA的半保留复制。证实了两个假说：(1)复制需要两条DNA的分离(解链/变性)(2)通过以亲本链作为模板，新合成的DNA链存在于两个复制体中。.请列举可以在性染色体的末端建立性复制的三种方式。.答：(1)染色体末端的短重复序列使端粒酶引发非精确复制。(2)末端蛋白与模板链的5端共价结合提供核甘酸游离的3端(3)通过滚环复制，DNA双链环化后被切开，产生延伸的3-OH端.为什么一些细菌完成分裂的时间比细菌基因组的复制所需的时间要少？

13、为 什么在选择营养条件下，E.coli中可以存在多叉的染色体或多达4个以上的 开环染色体贝，而正常情况下染色体是单贝的？.答：单贝复制由细胞中复制起点的浓度控制的。在适宜的培养条件下，细胞呈快速生长，稀释起始阻遏物的浓度，使复制连续 进行。.在DNA聚合酶III催化新链合成以前发生了什么反应？.答：DnaA （与每9个碱基重复结合，然后使13个碱基解链）、DnaB（解旋 酶）和DnaC （先于聚合酶III与原核复制起点相互作用。后随链复制需要引发 体完成的多重复制起始，引发体由DnaG引发酶与多种蛋白质因子组成。. DNA复制起始过程如何受DNA甲基化状态影响？.答：亲本DNA通常发生种属特异

14、的甲基化。在复制之后，两模板-复制体双 链DNA是半甲基化的。半甲基化DNA对膜受体比对DnaA有更高的亲和力， 半甲基化DNA不能复制，从而防止了成熟前复制。.请指出在oriC或X型起点起始的DNA复制之间存在的重要差异。.答：oriC起点起始的DNA复制引发体只含有DnaG。X型起点起始的DNA 复制需要额外的蛋白质一Pri蛋白的参与。Pri蛋白在引物合成位点装配引发 体。.大肠杆菌被T2噬菌体感染，当它的DNA复制开始后提取噬菌体的DNA, 发现一些RNA与DNA紧紧结合在一起，为什么？.答：该DNA为双链并且正在进行复制。RNA片段是后随链复制的短的RNA 引物。. DNA连接酶对于D

15、NA的复制是很重要的，但RNA的合成一般却不需要连 接酶。解释这个现象的原因。8.答：DNA复制时，后随链的合成需要连接酶 将一个冈崎片段的5端与另一冈崎片段的3端连接起来。而RNA合成时，是 从转录起点开始原53一直合成的，因此不需DNA连接酶。.曾经认为DNA的复制是全保留复制，每个双螺旋分子都作为新的子代双螺 旋分子的模板。如果真是这样，在Meselson和Stahl的实验中他们将得到 什么结果？.答：复制一代后，一半为重链，一半为轻链；复制两代后，1/4为重链， 3/4为轻链。.描述Matthew和Franklin所做的证明DNA半保留复制的实验。.答：（1）将大肠杆菌在15N培养基中

16、培养多代，得到的DNA两条链都被 标记，形成重链。（2）细胞移到14N培养基中培养，提取DNA；（3）将DNA进行氯化铯密度梯度离心，；（4）经过一定时间后，DNA在离心管聚集成带，每个带的密度均与该点的氯 化铯溶液的密度相同；（5）照相决定每条带的位置和所含的DNA量。1）经15N培养基，所有DNA都聚集在一条重密度带；2）经14N培养基一代后，所有的DNA形成一条中间密度带；3）经14N继续培养基一代，DNA 一半是中间密度带，另一半是轻密度带；4）最后，他们证明第一代的分子是双链，且为半保留复制。.解释在DNA复制过程中，后随链是怎样合成的。.答：DNA聚合酶只能朝53方向合成DNA,后

17、随链不能像前导链一样一直 进行合成。后随链是以大量独立片段（冈崎片段）合成的，每个片段都以53 方向合成，这些片段最后由连接酶连接在一起。每个片段独立引发、聚合、连 接。.描述滚环复制过程及其特征。.答：仅是特定环状DNA分子的复制方式。（1）复制过程：1）环状双链DNA的+链被内切酶切开；2）以-链为模板，DNA聚合酶以十链的3端作为引物合成新的+链，原来的+链 DNA分子的5端与-链分离；3） +链的3端继续延长；4）引发酶以离开的+链为模板合成RNA引物，DNA聚合酶以十链为模板合成新 的-链；5）通常滚环复制的产物是一多聚物，其中大量单位基因组头尾相连。（2）复制过程的特征：1）复制是

18、单方向不对称的；2）产物是单链DNA,但可通过互补链的合成转变为双链；3）子代DNA分子可能是共价连接的连环分子；4）连环分子随后被切成与单个基因组相对应的片段。. Holliday重组模型经过修正，现成为同源重组模型。简述该模型的五个特 点。答：（1）同源配对的链发生断裂，经过部分交换并重新结合；（2）断裂及修 复产生交互的产物；（3）重组过程是精确的，没有核甘酸的添加于丢失；（5）基因的转变可造成两个不同等位基因的不等量。.为什么基因内互补只发生在：某一基因座的等位基因间；这些基因座 的特殊等位基因对间？答：（1）只有当活性蛋白质是两个相同多肽亚基的二聚体时，才发生基因内 互补；（2）只有

19、当两个突变的多肽链以精确互补的方式发生改变时，两个变化的亚基 才能二聚化形成有活性的蛋白质。.反转录病毒与反转录转座子有什么不同？答：反转录转座子是指通过RNA实现转座的遗传元件。反转录病毒是由一列反 转录转座子构成含RNA基因组的侵染颗粒。. gag和pol基因的蛋白质产物是怎样生成的？ mRNA编码的Env蛋白是怎样 生成的？答：反转录病毒的所有结构蛋白均是由单个初级转录物翻译合成的，其中第一 个合成的蛋白质为Gag蛋白。为了合成Pol蛋白，gag基因的终止密码子必需 被抑制或核糖体移动读码框。这样Pol蛋白只是以Gag-Pol融合蛋白的状态存 在，最后由病毒蛋白酶剪切。Env蛋白是通过m

20、RNA可变剪接合成的。.蛋白酶为什么对反转录病毒生活史很重要？答：翻译Gag蛋白、Pol蛋白、Env蛋白之后，病毒蛋白酶分别将切割成2-3个 有活性的蛋白质片段。.描述酵母Ty元件的结构。它与反转录病毒有何相似之处？为什么它不形成 感染粒子？答：Ty元件的每一端均有一个同向重复序列（6元件）。Ty元件有两个可读 框，与反转录病毒的gag和pol基因具同源性。第二个可读框的翻译需要核糖 体的移码，正如反转录病毒的pol基因。Ty元件缺少基因。.你如何证明Ty元件在转座时经历了一个RNA中间体？答：构建一个含内含子与6元件的人工Ty元件。采用诱导型GAL启动子合成 大量的Ty元件的mRNA,从而使

21、这一元件整合到基因组新位点的转座频率增 加。检测新插入的丁丫元件。若具有6元件但缺少内含子，则通过RNA的中间 体。. FB元件与copia因子有何不同？答：FB元件两端为反向重复序列，而copia两端为同向重复序列。.列出病毒和非病毒超家族反转录转座子之间的4种差异。答：病毒超家族反转录转座子具长末端重复序列LRT、编码反转录酶或整合酶 的可读框和内含子，非病毒反转录转座子不含有这些序列；病毒反转录转座子的整合会在靶位点产生一段4-6个核甘酸的重复，而非病毒 反转座子则产生7-21个个核甘酸的重复。.为什么说Alu元件可能作为DNA复制的起点？有什么理由不支持这种假说 呢？答：Alu元件含有

22、14个核甘酸，与一些病毒的DNA复制起点相近；Alu元件在基因组的数量超过了估计的复制起点的10倍。.描述两种转座子引起基因组重排的方式。答：转座子转座时能够导致基因序列的缺失、重复或插入；转座子通过宿主重组系统导致基因重排。. IS元件整合到靶位点时会发生什么？答：转座子插入前产生交错缺口，插入后填补导致靶位点序列重复。.一个复合转座子和一个IS元件之间的关系是什么？答：复合转座子在两个末端有IS序列。.列出一个转座子插入到一个新位点所要求的步骤。答：（1）在靶位点产生缺口； （2）切除转座子；（3）转座子与靶位点连接；（4）填补插入位点两端的单链区。.当DNA在两个同向重复之间DNA在两个

23、反向重复之间发生重组的效应 各是什么？答：（1）同向重复之间发生重组会导致重复序列间的序列缺失；（2）反向重复间的重组会使重复序列间的序列倒位.在什么过程中会形成一个共整合体？它的结构是什么？答：在复制转座中会形成一个共整合中间体，其中含有两个方向相同的转座子 拷贝，并由原复制子隔开。.什么是杂种不育？是怎样引起的？答：杂种不育是出现在果蝇特定品系杂交后代中的一系列染色体畸形。是由一 个亲本染色体中P元件活性引起。如果母本不具P元件，产生的卵细胞缺失P 元件编码的转座阻遏蛋白，则会激化P元件。.为什么F质粒整合细菌基因组中，会产生不同的Hfr细菌？答：F质粒通过IS序列与基因组中的IS位置进行

24、同源重组，由于细菌中有多 个不同的IS序列，产生不同的Hfr细菌。.区别F-、F+、Hfr、F几个不同的概念。答：F-不含F质粒；F+含F质粒；Hfr含有整合型的F质粒；F/细胞中的F质 粒携带有部分细菌基因组的成分。第五章DNA损伤与修复二、简答题.诱变剂的作用机制？答：1、碱基的类似物诱发突变2、改变DNA的化学结构3、结合到DNA分子 上诱发移码突变4、紫外及其他射引起的DNA分子的变化2、突变类型及其遗传效应？答：1、突变类型：A. B. C. D.点突变NA大分子上一个碱基的变异。分为转换和颠换。缺失：一个碱基或一段核甘酸链从DNA大分子上消失。插入：一个原来没有的碱基或一段原来没有

25、的核甘酸链插入到DNA大分子中 间。倒位NA链内重组，使其中一段方向倒置。2、突变的遗传效应：A.遗传密码的改变：错义突变、无义突变、同义突变、移码突变B.对mRNA剪接的影响：一是使原来的剪接位点消失；二是产生新的剪接位 点。C.蛋白质肽链中的片段缺失：.典型的DNA重组实验通常包括哪些步骤？a、提取供体生物的目的基因（或称外源基因），酶接连接到另一 DNA分子上 （克隆载体），形成一个新的重组DNA分子。b、将这个重组DNA分子转入受体细胞并在受体细胞中复制保存，这个过程称 为转化。c、对那些吸收了重组DNA的受体细胞进行筛选和鉴定。d、对含有重组DNA的细胞进行大量培养，检测外援基因是否

26、达。.为什么在DNA中通常只发现A-T和CG碱基配对？答：(1)C-A配对过于庞大而不能存在于双螺旋中；G-T碱基对则太小， 核甘酸间的空 隙太大无法形成氢键。(2)A和T通常有两个氢键，而C和G有三个。正 常情况下，可形成 两个氢键的碱基不能与可形成三个氢键的碱基配对。.什么是增效与减效突变？答：顺式作用的启动子等调控序列的突变不是阻碍相对应的转录单元转录所 必需的。然而，转录启动的效率可能会因此而下降，相邻基因的转录会减弱，这样的突变称为 减效突变。若 改变启动子序列的突变能提高转录启动的效率，则这样的突变称为增效突变。.噬菌体整合到宿主基因组后4-6个宿主DNA的核昔酸被复制，这是为什么

27、？ 这与转座子插入新位点有何相似之处?另外，两个核昔酸从5U3的5和3被切除，这意 味着遗传信息从反 转录病毒中被丢失吗?答：由于反转录病毒整合酶(reboviral integase)在整合位点切开一个交错切口造成靶位点重 复。插入之后，填补切口产生重复序列。转座酶在靶位点产生同向重复序列。 病毒基因组每侧两个核甘酸的缺失并不会导致类似基因组另一端的序列的其他贝的丢失。.列出病毒和非病毒超家族反转录转座子之间的4种差异.答：病毒超家族成员含有长末端重复序列LTR、编码反转录酶或整合酶的可 读框以及内含子，但非病毒反转录转座子并不含有这些序列。同样，病毒反转录转座子的整 合会在靶位点 产生一段

28、4-6个核甘酸，的短重复序列，而非病毒反转录转座子则产生7-21 个核甘酸重复序 列。.描述两种转座子引起基因组重排的方式。答： 转座子转座时能够导致宿主序列的缺失、重复或插入。另外，转座子通 过宿主重组系统导致基因组重排。.IS元件整合到靶位点时会发生什么？答：由于在转座子插入之前已产生一个交错切口，而且这一交错切口在转座子插入后被填补，因此导致靶位点序列重复。.一个复合转座子和一个IS元件之间的关系是什么?答：复合转座子在两个末端有IS序列.列出一个转座子插入到一个新位点所要求的步骤.答：首先，在靶位点处产生一个交错切口，切出转座子。接着，转座子与靶位点连接。最后，填补插入位点两侧的单链区

29、。.当(l)DNA在两个定向重复之间(2)DNA在两个反向重复之间发生重组的效应各是什么？答：同向重复序列之间的重组会导致重复序列之间DNA序列发生缺失。反向 重复序列之间的重组则会使重复序列之间的DNA序列发生倒位。.在什么过程中会形成一个共整合体?它的结构是什么？答：在复制转座中会形成共整合体(cointegrant)，其中含有两个方向相同的转座子 贝，并由原有复制子隔开。.Tn10元件只有在自己的转座酶基因具有活性时发生转座(与利用基因组中Tn10元件 达的转座酶的情况正好相反)，这种偏爱的原因是什么？答：转座酶一旦合成就立即与DNA牢固结合，以免扩散到基因组的其他元件中。有假说认为游离

30、的转座酶半衰期很短，但若与DNA结合后较为稳定。因为未结合状态是 不稳定的，所以游离的转座酶不会扩散到其他位点。.跳跃复制的结果是什么？答： 跳跃复制产生串联的DNA序列。比如说，小鼠27bp的重复序列跳跃复 制产生54bp的重复序列，它由两个串联的27bp的重复序列所组成。.重复序列并不是在选择压力下存在，因此能快速积累突变。这些特性 明重复序列相互间应存在很大的不同，但事实并不是这样的。请举例说明。答：如卫星DNA的同源性是通过固定的交换来维持的，它通过不均等交换导 致其中一个重复单元的增加和另一个的消失。. 检体DNA的突变率与细胞核DNA突变率有什么不同?为什么？答 在哺乳动物中，粒体

31、DNA的突变率比核DNA的突变率高。但在植物中， 粒体DNA的突变率比核DNA的突变率低。出现这种差异的可能原因是粒体采 用不同于细胞核的DNA聚合酶和DNA修复体系。3 .指出突变频率和突变率的区别。答：突变频率是指在一细胞群体或个体群体中发生突变个概率；突变率是测定一个特定时期内所发生特定突变的可能性。.为什么一个基因座的正向突变发生的频率要比回复突变高？答：正向突变是基因内随机发生的核甘酸序列变化的结果；回复突变是准确恢 复野生型的核甘酸序列，必须涉及基因内一个特殊位点的点突变。.一个基因间阻阿物突变怎样阻抑了一个错义突变？答：错义突变的基因间抑制是tRNA反密码子的改变，所以在错义密码

32、子的相应 位置插入一个不致死突变的氨基酸。.区别反向突变、回复突变和第二位点回复突变。答：回复突变可以恢复野生型基因中核甘酸的精确序列。反向突变是能够恢复或部分恢复野生型表现型的任何突变。基因内第二位点的反向突变属于突变基因内的第二突变，它能够恢复野生型表 型，但不能恢复原来的核甘酸序列。.假如发生了碱基对错配产生什么表型，它们怎样被修复？答：由于DNA聚集合酶具有校正功能，可以识别错配碱基，并通过聚合酶的外 切酶活性将其切除，再填补正确的碱基。只要DNA是半甲基化的，DNA聚集合 酶就可以行使识别和修复功能。.为什么DNA的甲基化状态可以被复制的调节和DNA的修复所利用？答：复制后的DNA是

33、半甲基化的，半甲基化DNA对膜受体比对DnaA有更高的亲 和力，半甲基化DNA不能复制，从而防止了成熟前复制。在DNA聚合酶I修复 合成的DNA中同样具有这一特点，在特定位点没有甲基化，就可以将亲本与复 制链区分开。.错配修复的方向可以怎样被调节（突变型到野生型或野生型到突变型）？答：DNA错配修复中的mut系统识别甲基化的DNA,另外，通过更为精细的酶系 统将错配的碱基进行替换，比如，G-T替换成G-C或A-T。. RecA蛋白是怎样调节SOS反应的？答：RecA蛋白识别损伤DNA的单链区，与单链DNA结合后，RecA的蛋白活性被 激活，将LexA切割成没有阻遏和与DNA操纵区结合的两个区，

34、导致SOS反应（包括RecA）的高效表达。当修复完成，RecA蛋白又回到非水解蛋白的形式， LexA蛋白逐渐积累，并重新建立阻遏作用。16.为什么错配修复可导致基因转变？答：因为修复可以通过两种方式进行，一是对错误的链进行校正。二是依照错 误的链对正确的链进行改造。.简述转录的基本过程？答案要点：转录的基本过程包括：模板的识别；转录起始；通过启动子；转录的延伸和终止。要求叙述各过程设计到的因子。.简述原核和真核细胞在蛋白质翻译过程中的差异.答案要点：1、起始因子不同；3、翻译过程（肽链延伸）因子不同；4、终止 因子不同。.试比较原核和真核细胞的mRNA的异同.答案要点：A.真核生物5端有帽子结

35、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；B.原核的没mRNA可以编码几个多肽真核只能编码 一个。C.原核生物以AUG作为起始密码有时以GUUUG作为起始密码，真核几 乎永远以AUG作为起始密码。D.原核生物mRNA半衰期短，真核长。E.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。.分别说出5种以上RNA的功能？转运RNAtRNA 核蛋白体RNA rRNA 信使RNAmRNA不均一核RNA hnRNA 小核RNA 小胞浆RNA snRNAscRNA/7SL-RNA 反义 RNA anRNA/micRNA核 酶 Ribozyme RNA 转运氨基酸 核蛋白体组成成

36、蛋白质合成模板 成熟mRNA的前体参与hnRNA的剪接蛋白质内质网定位合成的信号识别体的组成成分对基因的达起调节作用有酶活性的RNA答案要点：简并性；通用性；特殊性.简述tRNA的二级结构特征并指明作用与作用机制。答案要点：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+ATP-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

37、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，如有错配，合成酶有校 正活性，水解磷酸酯键，与正确底物结合。.增强子的作用特点答案要点：增强子提高同一条DNA链上基因转录效率，可以远距离作用（1 4kb、30kb）,在基因的上游或下游都能起作用。增强子作用与其序列的正反 方向无关。增强子与启动子在结构、功能上密切联系，要有启动子才能发挥 作用，但对启动子没有严格的专一性，同一增强子可以影响不同类型启动子的转 录。增强子的作用机理虽然还不明确，但必须与特定的蛋白质因结合后才能 发挥增强转录的作用。增强子一般具有

38、组织或细胞特异性，是由这些细胞或组 织中具有的特异性蛋白质因子所决定的。.列举一个已知的DNA序列编码一种以上蛋白质的三种方法。答案：给定的一段DNA序列可以以下述方式编码两种或两种以上的蛋白质：（1）可读框中在核糖体结合位点之后含有多重起始位点；（2）以一两个碱基的 移码方式出现重叠的可读框；（3）不同的剪接方式，例如，选择不同的外显子组 合成不同的mRNA。.在体内，rRNA和tRNA都具有代谢的稳定性，而mRNA的寿命却很短，原 因何在？答案：在不同的营养状态或细胞分化期间，mRNA的（种类和数量）变化很大;rRNA和tRNA则无此特性。.为什么真核生物核糖体RNA基因具有很多贝?答案：

39、 因为rRNA需要的量很大，并且没有翻译扩增作用。.为什么说信使RNA的命名源自对真核基因达的研究，比说源自对原核基因达的研究更为恰当？答案：真核基因达过程是被区室化的。mRNA的合成与成熟是在细胞核中完成的，翻译则发生在细胞质中，转录信息被传递到细胞核外的核糖体 中。由于真核细胞mRNA的半衰期比原核细胞mRNA长而且可以通过多种实验 方法干扰转录信息的传递，因此可分离出真核细胞的mRNA。.说明为什么mRNA仅占细胞RNA总量的一小部分（3% 5%）。答：mRNA只占总RNA的3% 5%,这主要是有以下两个原因：由于需 要大量的核 糖体和稳定的tRNA群，因此mRNA合成量比其他RNA的量

40、要 少；由于对内切酶与外切核酸酶敏感，mRNA容易自发地降解，所以在原核细 胞中mRNA的半衰期只有2 一 15分钟，真核细胞中也只有4-24小时。.为何rRNA和tRNA分子比mRNA稳定？答：mRNA游离存在于细胞之中，并且被特异的单链RNA核酸酶所降解。 tRNA和rRNA是部分双链的，所以能够免遭核酸酶的攻击。另外，rRNA不是 游离存在的，通常同蛋白质结合形成核糖体。.简要说明证明信使的存在及其本质为RNA的证据。答：（1）科学家观察到生物，尤其是真核生物中，染色体DNA只存在于核 中，而蛋白 质合成则完全在细胞质中进行。因此，提出一定存在某种化合物（信使）在核 与细胞质之间传递遗传

41、信息。1957年，E11iot Volkin和 Lazlrus Astrachan注意到用噬菌体T2感染E.coli细胞后细菌的RNA和蛋 白质合成迅速停止，而T2的RNA和蛋白质迅速合成。此外，这一 RNA的碱 基比例与T2 DNA碱基比例一致，而不是细菌DNA.他们的发现第一次证明了信 使为 RNA。（2） 1961 年 Bernard Hall 和 So1 Spiegelman 用杂交实验更令人信服地证明了 mRNA假说。他们用噬菌体T2感染E.coli后，马上分离出 现的RNA（假定为信使），再 将E.coli和噬菌体T2DNA温热变性，成为单链 DNA,把RNA和单链DNA混合后缓慢

42、冷，发现：双链DNA分子重新形成； 当单链的DNA和RNA的碱基互补时，形成DNA-RNA杂合双链分子。他们发现 噬菌体T2感染后出现的RNA不能与E.coli的DNA杂交， 但至少能与T2 双链DNA中的一条链互补。.列举4种天然存在的具有催化活性的RNA。答：I型内含子、II型内含子、RnaseP、锤头型核酶。16.I型内含子发生改变后，可以产生其他酶的活性吗？如果可以，是哪些活性? 这意味着I型内含子的催化中心有什么特点？答：可以。这些活性包括：RNA聚合酶、内切核酸酶、磷酸酶、连接酶的活 性。将I型内含子转变成这些酶的能力明它能结合于RNA的糖一磷酸骨架并能催化在它前后的几个不同反应。

43、例如，连接是剪切的相反反应。.某些自剪接的内含子具有可读框，它们编码何种蛋白?这与内含子的移动有 什么关系？答：编码的蛋白有：反转录酶、内切核酸酶、成熟酶。这些蛋白产生内含子的一个DNA贝并在染色体一个新位点上打开双链以便插入内含子。.转录涉及模板链和编码链的分离，解释在转录中单链DNA是怎样被保护 的。答： 转录过程中控板与编码链分离时，聚合酶覆盖了整个转录泡一一从解旋 位点到螺旋重新形成位点，因此单链的DNA被保护起来。与复制不同，转录不 需要单链结合蛋白的参与。.哪三个序列对原核生物mRNA的精确转录是必不可少的？答：-35（RNA聚合酶结合位点）、-10（RNA荣合酶起始位点）启动子序

44、列和终 止子；.反转录病毒怎样获得像onc基因这样的细胞基因?获得此类基因会对反转 录病毒基因产生影响吗?一个反转录病毒怎样才会丢失如pol和env这样的 重要的基因而复制？答： 当整合的原病毒和邻近细胞基因之间出现缺失，反转录病毒可获得细胞 基因。原病毒启动子起始的转录产生一个融合mRNA，剪接之后被包装进病毒 颗粒。当病毒获得宿主DNA时可丢失诸如pol或env等反转录病毒基因，但 这样的病毒不能自身进行复制，必须依赖于野生型病毒的辅助。.转录如何在基因或基因组末端终止？答：RNA合成在一段特定的序列一一终止子停止，终止子存在于DNA模板和 RNA转 录产物中。检测RNA的转录产物（它与反

45、义链互补）时发现终止子含有 两个特殊序列（图A7.5）： （1）富含G-C的反向重复序列，使新合成的RNA形 成稳定的茎环结构。（2）3端56个尿喀啶残基。注意转录是在DNA上A- T碱基配对的序列内终止的。终止子作用机理如下：（1）当RNA核心酶（RP） 达终止子序列，移动的速度减低。因为终止子序列富含G-C，而G-C碱基对的 转录速度比A-T慢得多。（2）终止子被转录后，DNA-RNA-RP复合物内马上形 成茎环结构，阻碍了 RP分子继续向前移动。（3）新合成的RNA只以56 个弱的rU-dN键与DNA模板链相连，rUdA碱基对的稳定性是其他rN-dN 碱基对的二百分之一，使以弱键连接的R

46、NADNA杂合。区域解体，释放 mRNA， DNA 和 RP。.（1）如何区分由启动子起始转录的RNA片段与5端被加工过的RNA片段；（2）证明多肽是从氨基端到羧基端方向合成的。答：（1）转录中，5核昔三磷酸聚合到RNA链的3-0H端，这过程包括释放 焦磷酸（即两个磷酸基）和形成磷酸二酯键。因此，只有5端第一个核甘酸会 有三磷酸基团。若RNA被加工，则5端的核甘酸会被取代，剩下核甘单磷酸 末端。（2）让E.coli细胞与14C标记的甲硫氨酸（或其他标记氨基酸）共培 养，一该氨基酸只被掺人延伸中多肽的末端。提取多肽进行检测，标记物能显 示最后合成的区域。研究发现较基端往往有很高浓度的标记，而氨基

47、端很低。.被加工的假基因与其他假基因有哪些不同?它是如何产生的？答：已加工过的假基因有明显的RNA加工反应的印迹，这明它们在某种程度上经过RNA阶段。例如；有些已加工过的假基因缺少内含子，而有些在 3末端已经经过加工。推测已加工过的假基因是在基因转录成前体mRNA、RNA 加工、后来又由反转录酶反转录成DNA的过程中产生的。反转录出的DNA重 新整合进基因组中。.非转录间隔区与转录间隔区分别位于rRNA重复的什么位置?转录间隔区与 内含子有何区别？答：rRNA的非转录间隔区位于串联转录单位之间，而转录间隔区位于转录单 位的18SrRNA基因和28SrRNA基因之间。内含子位于基因的编码区域。相

48、 反，转录间隔区不间断基因，而是存在于一个转录单位的基因之间。内含子通 过剪接加工过程而去除，转录间隔区通过一系列细胞内溶核切除过程而去除。三、分析题.试证明一个基因中只有一条DNA链作为模板被转录。答：若基因两条链均被转录，而RNA聚合酶只能以5 3方向合成，所以两条 DNA链会以相反方向转录。两信使携带着彼此互补的反向核甘酸序列，编码不 同的多肽。虽然某些DNA顺序能被双方向转录，但这不是常见现象。最早的明 确证据是通过研究噬菌体SP8感染枯草杆菌（Bacillus subtilis）得到的。SP8的DNA很特别：一条链（重链）富含嘌呤，另一链（轻链）则富含喀啶。若把 双链DNA温和加热，

49、两条链分离（即DNA变性），可用密度梯度离心分离两条 链。1963年，Julius Marmur和Paul Doty用SP8感染枯草杆菌细胞后提 取RNA，发现它只能与噬菌体DNA的重链杂交（即互补配对形成DNA-RNA杂 合分子）。而不会与轻链杂交。显而易见，信使只可以与一条DNA链（重链）互 补，因而DNA双链中只有一条链作为转录的模板（图A7.8）。 Marmur和 Doty很幸运地选用SP8做实验，因为它的全部基因都是同一条DNA链中转录 而来。而另一些噬菌体，包括T4和 噬菌体，部分基因由一条链转录而其他 基因则由另一条链转录；因此若用这些噬菌体而不是SP8做实验，则不能成功 地说明

50、问题。.有一个被认为是mRNA的核苦酸序列，长300个碱基，你怎样才能：（1） 证明此RNA是mRNA而不是tRNA或rRNA。（2）确定它是真核还是原核mRNA。答：根据序列组成进行判断：（1）此序列太长不可能是tRNA。如果它是 rRNA，应该含有许多特殊元件，如：假尿喀啶和5一甲基胞喀啶；同时应具有可以形成发夹环的反向重复序列。如果 是mRNA则应有AUG起始密码 子、一段相应的氨基酸密码子和一个相应的终止密码子构成的可读框。（2）所 有的真核生物mRNA在5端都含有一个7一甲基鸟背，而且大多数还在3端 有一个长的po1yA尾巴。这些都是原核生物mRNA所不具有的，但是原核生物 mRNA

51、靠近5端有l一个核糖体结合序列（SD序列）。.如果两个RNA分子具有适当的序列以及配对恰当，就可以利用它们构建锤列，而酶链则必须具有核酶催化中心的序列，同时与底物链配对。这样，酶头型核酶。其中，底物链必须含有5GUN3（N代任一种核昔酸）序 链在N核昔酸的3端对底物链进行切割。提供适当的酶链，可以降解细胞中 不能被锤头型核酶切割的RNA，这为把酶链作为阻断某些基因 达的治疗试 剂提供了可能。例如，一些研究小组正在设计可以切割HIV RNA的酶链，将 如何设计这种核酶的酶链?如何选择HIV RNA中的靶序列?该酶链应具有什么 特点?另外，以RNA作为药物，将会碰到什么问题？ 答： 首先，目标RN

52、A必须具有5-GUN-3序列。这一序列不能位于参与形成 其他RNA结构（比如说茎一环结构）的区域中，因为这些结构会妨碍RNA与 起核酶作用的RNA链的配对。酶链必须与目标RNA配对，但不能与其它细胞 内任何RNA配对，否则RNA会被不正确切除。在目前来说将一种RNA送到目 标细胞中还是一件困难的事，但可以通过加上一个编码酶链的基因并将基因送 进细胞中，让胞内的RNA聚合酶制造出RNA，或者以化学方法合成酶链并导人 细胞中。列，而酶链则必须具有核酶催化中心的序列，同时与底物链配对。这样，酶四、简答题1 .比较真核生物与原核生物转录起始的第一步有什么不同。答：原核生物中，具有特异识别能力的z亚基识

53、别转录起始点上游的启动字同 源序列，这样可以使全酶与启动子序列结合力增加，形成闭合的二元起始复合 物。关键的作用时RNA聚合酶与DNA的相互作用。真核生物中，当含TBP的转录因子与DNA相互作用时，其它转录因子也结合上 来，形成起始复合体，这一复合物在于RNA聚合酶结合，因此主要是RNA与蛋 白质之间的作用。2 ,转录涉及模板链和编码链的分离，解释在转录中单链DNA是怎样被保护 的。答：转录过程中模板与编码链的分离时，RNA聚合酶覆盖了整个转录泡一从解 旋位点到螺旋重新形成位点，以此单链的DNA被保护。4.什么是增效与减效突变？答：顺式作用的启动子等调节序列的突变不是阻碍相应的转录单元转录所必

54、需 的，然而，转录启动的效率可能会下降，相邻基因的转录会减弱，这样的突变 称为减效突变。若改变启动子序列的突变能增强转录启动的效率，则称为增效 突变。.区别（1）启动子增效突变与启动子减效突变。（2）上游序列和下游序 列。答：（1）启动子内部的突变会增强或降低转录水平；（2）同启动子有关，上游序列同转录方向一致，上游序列同转录方向相反。.为什么只有DNA双螺旋中的一条链能被正常地转录？答：如果两条链都被转录，不仅每个基因能编码两个不同的多肽，同是会因互 补而产生一致。.哪三个序列对原核生物mRNA的精确转录是必不可少的？答：-35序列（RNA聚合酶结合位点），-10序列（RNA聚合酶起始位点）

55、和终 止子。.说明因RNA聚合酶-启动子不同的相互作用如何导致不同基因的转录。答：启动子具有不同的与RNA聚合酶结合的保守序列，这些序列能分别被与不 同的Z因子结合的RNA聚合酶核心酶分子或不同种的RNA聚合酶分子识别。18.什么是转录起始前复合体？答：前起始复合体包含与RNA聚合酶相结合所必需的基本转录因子。23.举例说明单链核酸中形成茎环结构的重要性。答：单链核酸形成的茎环结构是固有的转录终止子，例如，RNA中的茎环结 构。31.列举前mRNA剪接过程中发生的6种RNA-RNA相互作用？答：U1-5/剪接位点、U2-分支位点、U4-46、U2-U6、U6-5/剪接位点、U5-外 显子。45

56、.列出真核生物m RNA与原核生物m RNA的区别。答：原核生物和真生物mRNA的差别在于可翻译顺反子的数目，真核生物的 mRNA是单个顺子。而且，真核生物的mRNA在其3,端有多聚腺嘌吟尾巴poly（A）,而5/端有7-甲基鸟嘌吟帽子。真核生物的mRNA尾部区域有时会携 带特定的去稳定因子。.为何rRNA和tRNA分子比mRNA稳定？答：mRNA游离存在于细胞之中，并且被特异的单链RNA核酸酶所降解。tRNA 和rRNA是部分双链的，所以能够免遭酸酶的攻击。另外，rRNA不是游离存在 的，通常同蛋白质结合形成核糖体。.列举4种天然存在的具有催化活性的RNA。答：I组内含子、II组内含子、RN

57、ase P、锤头型核酶。. N-甲酰甲硫氨酸-tRNA的功能是什么？答：N-甲酰甲硫氨酸-tRNA （fMet-tRNA）是原核细胞的起始氨酰tRNA,能够识 别AUG和GUG作为翻译起始密码子，与IF-2结合成复合体进入小亚基的P位 点。.解释核糖体肽基转移反应。答：肽基转移酶的活性区位于大亚基，邻近肽酰tRNA的氨基酸茎、核糖体P位 点和A位点。催化即转移并将多肽链与在A位点的氨酰tRNA氨基基因共价结合 是由大亚基rRNA负责。然而，许多大亚基的蛋白质是必需的。.简述真核细胞中翻译终止的过程。答：由于氨酰tRNA上没有反密码子能够与三个终止密码子互补配对，因此翻译 终止。终止并需要tRN

58、A的协助，此时没有氨基酸能够连接到位于P位点的肽酰 tRNA上。释放因子（eRF）有助于终止的发生，可能使tRNA上的氨基酸C端不 需要转肽基和脱酰基而发生转位。新生肽直接从P位点离开核糖体并进入细胞 质（细胞质核糖体）或进入转位酶通道（内质网核糖体）。.真核与原核核糖体的主要区别是什么？答：真核细胞80S核糖体中核糖体蛋白和rRNA数量和体积比原核细胞70S核糖 体的大，其体积约为原核的2倍。真核细胞的大小亚基（即40S和60S）均比 原核细胞的大（原核细胞为30S和50S）。在两种细胞的核糖体中，rRNA占了 绝大部分体积，原核细胞的RNA含量则比真核细胞高。原核细胞核糖体有E位 点便于脱

59、酰tRNA的离开。.简述真核与原核细胞中翻译起始的主要区别。答：原核细胞与真核细胞翻译起始的主要区别是来自mRNA的本质差异以及小亚 基与mRNA起始密码上游区结合的能力。原核细胞mRNA较不稳定，而且是多顺 反子，在IF-3介导下，通过16S rRNA的3/端在核糖体结合位点与小亚基直 接结合后，原核细胞翻译起始复合物（IF-3、30S、mRNA、IF-2、GTP、fMet- tRNA）就装配起来了。而在真核细胞中，需要几种起始因子（eIf-4、4A、4B） 帮助mRNA启动，起始复合物（SIC、40S亚基、eIF-2、GTP、Met、tRNA）才能 结合（在eIF-4和eIF-3因子的促使

60、下）到mRNA帽子上。一旦结合，SIC开始 向mRNA下游区搜索，直至找到第一个AUG密码子。.氨酰tRNA合成酶的功能是什么？答：两个类型的10种氨酰tRNA合成酶各自对应一种功能性氨酰tRNA。通过 两步反应，特定的氨基酸先通过磷酸化与氨酰AMP结合，然后与相关的tRNA 结合（磷酸二酯键的断裂），这一反应的精确性是mRNA遵循遗传密码进行翻译 的基础。.根据翻译过程所涉及的各个步骤，设计出至少6种抑制翻译的方案。答：通过以下影响核糖体加工的方法可以抑制翻译：阻碍起始因子三级结构 的形成；用反义RNA与mRNA结合形成双链结构抑制RNA翻译；选择性地封 闭30S亚基的P位点与A位点；引入错