南京师范大学2020-2021学年第1学期生物技术现代分子生物学考试试卷附答案

南京师范大学2020—2021学年第1学期

《现代分子生物学》考试试卷（A卷）院/系年级专业姓名学号考生答题须知.所有题目答题答案必须做在考点发给的答题纸上，做在本试题册上无效。请考生务必在答题纸上写清题号。.评卷时不评阅本试题册，答题如有做在本试题册上而影响成绩的，后果由考生自己负责。.答题时一律使用蓝、黑色墨水笔或圆珠笔作答（画图可用铅笔），用其它笔答题不给分。.答题时不准使用涂改液等具有明显标记的涂改用品。一、单选题（共10题，每题2分，共20分。每题的备选项中，只有一个最符合题意）1.与大肠杆菌半乳糖甘酶基因表达无关的是（）A.乳精B.操纵基因C.半乳糖D.启动子2.在核酸分子中核甘酸之间的连接方式是（）。A.2'-3'磷酸二酯键B.2'-5'磷酸二酯键C.3'-5'磷酸二酯键D,糖昔键3.端粒酶是一种蛋白质-RNA复合物，其中RNA起（）。A.催化作用B.延伸作用C.模板作用D.引物作用4.色氨酸衰减子通过前导肽的翻译来实现对mRNA转录的控制属于（）。］A,可诱导的负调控B.可阻遏的负调控C.可诱导的正调控D,可阻遏的正调控5.真核生物mRNA的转录加工不包括（）。A.切除内含子，连接外显子B.5'加帽子结构C.3'端加多聚腺甘酸尾巴D.力口CCA-OH6.有关原核生物的启动子的特点，说法正确的是（）。A.启动子区是RNA聚合酶的结合区，其结构直接关系到转录的效率B.绝大部分启动子都存在—10bp处的TATA区和—35bp处的TTGACA区C.TATA区和TTGACA区是RNA聚合酶与启动子的结合位点，能与因子相互识别而具有很高的亲和力D.在原核生物中，—35区与—10区之间的距离大约是16〜19,小于15bp或大于20bp都会降低启动子的活性.决定tRNA携带的氨基酸种类的是（）。A.副密码子.反密码子C.密码子D.同义密码子8.下面关于多克隆位点（multipleclonesite,MCS）的描述中，不正确的是（）。A.仅位于质粒载体中B.具有多种酶的识别序列C.不同酶的识别序列可以有重叠D.一般是人工合成后添加到载体中9.操纵子模型可以成功地说明基因转录的调控机制，照此假说，实现对基因活性起调节作用的是（）。A.诱导酶B.阻遏蛋白RNA聚合酶DNA聚合酶10.乳糖、色氨酸等小分子物质在基因表达调控中作用的共同特点是（）。A.与DNA结合影响模板活性B.与启动子结合C.与操纵基因结合D.与RNA聚合酶结合影响其活性E.与蛋白质结合影响该蛋白质结合DNA二、填空题（共5题，每题2分，共10分）.RNA是由核糖核甘酸通过键连接而成的一种多聚体。.根据操纵子对能调节它们的小分子的应答反应的性质，可分为操纵子和操纵子。.DNA的物理图谱是DNA分子的片段的排列顺序。.果蝇的卵、胚胎、幼虫和成体都具有明确的和,这种轴决定是在的调控下发生的。.遗传图又称,是指基因或DNA标志在染色体上白^相对位置与。三、是非题（共5题，每题2分，共10分。正确的用T表示，错误的用F表示）TOC\o"1-5"\h\z.许多蛋白质的三维结构是由其分子伴侣决定的。（）.真核生物利用polyA聚合酶在新转录出的mRNA3/端加上polyA尾巴形成polyA+的mRNA。（）.荧光原位杂交（FISH）可以把同一个基因定位到特定的染色体位置上去。（）.基因表达的最终产物都是蛋白质。（）.高等生物基因组中含有大量的不编码蛋白质的序列，因此基因组的大小与其进化程度并不一一对应。（）四、简答题（共5题，每题6分，共30分）.简述蛋白质生物合成的过程。.什么是CpG岛？CpG岛高度甲基化所表木的含义是什么？.如果一个基因与肿瘤的发生有关，如何设计实验以判断该基因是癌基因还是肿瘤抑制基因？.在细菌lac和trp操纵子上，为什么阻遏蛋白编码的基因不一定要和结构基因连在一起？.试比较TCR和BCR的基本特征。五、论述题（共2题，每题15分，共30分）.请说明一种原位杂交技术的基本原理并简述其在生物学领域的应用。.论述小鼠基因敲除技术及其意义。南京师范大学2020—2021学年第1学期《现代分子生物学》考试试卷（A卷）

标准答案单选题（共10题，每题2分，共20分。每题的备选项中，只有一个最符合题意）12345678910ACCBDCAABE二、填空题（共5题，每题2分，共10分）.磷酸二酯.可诱导的；可阻遏的.限制性内切核酸酶酶解.前-后轴；背-腹轴；母源影响基因.连锁图、遗传距离三、是非题（共5题，每题2分，共10分。正确的用T表示，错误的用F表示）12345FTTFT四、简答题（共5题，每题6分，共30分）.蛋白质的生物合成包括5步：（1）氨基酸的活化氨基酸与tRNA在氨酰-tRNA合成酶的作用下，形成活化的氨酰-tRNA。（2）肽链的起始①原核生物需要30S小亚基、模板mRNA、fMet-tRNAfMet、3个翻译起始因子（IF-1、IF-2和IF-3）、GTP、50S大亚基以及Mg2+,与mRNA、核糖体大小亚基结合形成起始复合物。②真核生物起始需要Met-tRNAMet和更多的起始因子（eIF）的参与，与mRNA、核糖体大小亚基结合形成起始复合物。（3）肽链的延伸延伸过程包括后续AA-tRNA与核糖体结合、肽键的生成和移位三个步骤，需要延伸因子的参与，其中原核生物的延伸因子为EF-Tu、EF-Ts和EF-G,真核生物细胞的延伸因子为EF-1和EF-2。（4）肽链的终止需要释放因子（RF）参与，切开肽酰-tRNA中连接tRNA和肽链竣基端（C端）氨基酸的酯键，新生肽链和tRNA从核糖体上释放，核糖体大、小亚基解体，蛋白质合成结束。(5)翻译后的折叠与加工在分子伴侣的作用下完成新生肽的折叠与寡聚蛋白的组装；氨末端、竣末端的修饰；信号肽的切除；二硫键的形成；酶原的激活等。5.真核生物与原核生物的蛋白质翻译起始过程主要有哪些不同？［南京大学2011研］真核生物与原核生物在蛋白质翻译的起始过程中的不同点如下：(1)起始tRNA不同真核生物起始tRNA为Met-tRNAMet,且Met-tRNAMet不发生甲酰化；原核生物起始tRNA为fMet-tRNAfMet,其中甲酰基是在甲酰化酶作用下加到甲硫氨酰-tRNA上的。(2)参与的起始因子不同真核生物的核糖体较大，在翻译过程中有较多的起始因子参与；原核生物只有3种起始因子，分别为IF-1、IF-2和IF-3。(3)有无SD序列原核生物mRNA上有能与16SrRNA配对的SD序列，而真核生物没有这样的序列。(4)起始识别机制不同原核细胞中30S小亚基先与翻译起始因子IF-1、IF-3结合，通过SD序列与mRNA模板结合，起始因子IF-2和GTP帮助mRNA的fMet-tRNAfMet落在小亚基的P位点；真核生物在起始因子的帮助下，40S小亚基沿mRNA5'端帽子结构扫描到RBS,Met-tRNAMet与AUG识别并结合。(5)起始复合物形成顺序不同真核生物的核糖体40S小亚基先与Met-tRNAMet结合，再与mRNA模板结合，沿mRNA移动直至遇到AUG发生较为稳定的相互作用，最后与大亚基结合形成80S-mRNA-Met-tRNAMet起始复合物；原核生物核糖体30S小亚基先通过SD序列与mRNA模板结合，再与fMet-tRNAfMet结合，最后与大亚基结合形成起始复合物。(6)是否消耗能量原核生物起始过程中不需要消耗ATP解开mRNA二级结构，而真核生物需要消耗ATP。.(1)CpG岛的定义CpG岛是指在人类基因组中分布很不均一的CpG二核甘酸在基因上成串出现所形成的区段。CpG岛经常出现在真核生物的管家基因的调控区，在其他地方出现时会由于CpG中胞喀咤甲基化引发碱基转换，引发遗传信息紊乱。2)CpG岛高度甲基化表示的含义①DNA甲基化导致某些区域DNA构象变化，从而影响了蛋白质与DNA的相互作用，抑制了转录因子与启动区DNA的结合效率。②5-甲基胞喀咤在DNA上不是随机分布的，基因的5'端和3'端富含甲基化位点，而启动区DNA分子上的甲基化密度与基因转录受抑制程度密切相关。稀少的甲基化就能使弱启动子完全失去转录活性。甲基化CpG的密度和启动子强度之间的平衡决定了启动子是否具有转录活性。③CpG岛高度甲基化增加了胞喀咤残基突变的可能性，因此5-mC也作为内源性诱变剂或致癌因子调节基因表达。.判断该基因是癌基因还是肿瘤抑制基因的实验设计如下：(1)检测该基因所表达蛋白在肿瘤组织中和正常细胞中的表达量。如果和正常组织相比，在癌细胞中该蛋白表达量很低甚至没有，该基因很可能是肿瘤抑制基因；如果癌组织中该蛋白高表达，则该基因是癌基因。(2)进一步确定实验：敲除该基因在正常细胞系中的表达或抑制该基因表达，观察细胞转化的效果，与肿瘤组织进行比较分析。如果该基因被抑制以后，细胞分裂性增强，可初步确定该基因为肿瘤抑制基因；若减弱分裂则确定是癌基因。.在细菌lac和trp操纵子上，阻遏蛋白编码的基因不一定要和结构基因连在一起的原因是：它们是反式作用因子。大多数真核转录调节因子由某一基因表达后，可通过另一基因的特异的顺式作用元件相互作用，从而激活另一基因的转录，这种调节蛋白即为反式作用因子。编码反式作用因子的基因与被反式作用因子调控的靶序列(基因)可以不在同一染色体上。.TCR和BCR的基本特征比较如下：TCR是T细胞表面特征性标记，与一组CD3分子以非共价键结合而成的复合物，主要识别特异性抗原肽-MHC分子复合物。BCR是B细胞表面特征性标记，其组成为膜表面免疫球蛋白(mIg),与CD79a/CD793二聚体组成复合物，是B细胞的抗原识别和信号转导的结构。五、论述题(共2题，每题15分，共30分)1.原位杂交是指用标记的核酸探针，经放射自显影或非放射自显影体系，在组织、细胞及染色体水平对核酸进行定位和相对定量研究的一种手段。根据探针的标记方法，分为同位素原位杂交技术和荧光原位杂交技术。(1)同位素原位杂交技术运用核酸分子碱基顺序配对的互补性，用同位素标记的外源核酸(探针)和染色体上经过变性后的DNA(RNA)杂交，结合形成专一性的核酸杂交分子，用放射自显影方法显示其在染色体上的位置，即把各种具有特定碱基顺序的基因在染色体上原位地确定下来。(2)荧光原位杂交技术荧光原位杂交技术是指根据核酸分子碱基互补配对的原则，用特殊的荧光素标记DNA探针，然后在染色体、细胞或组织切片标本上进行DNA杂交，来检测细胞内DNA或RNA特定序列是否存在的一种非放射性原位杂交方法，具有安全、快速、检测的信号强、杂交特异性高和可多重染色等特点。(3)原位杂交技术在植物遗传育种方面的应用①异源染色质及多种染色体畸变检测。通过远缘杂交把有用基因的异源染色质渐渗到植物中。如带有几种抗病基因的黑麦1R染色体已被整合到许多高产的小麦品种中。原位杂交技术则是鉴定外源染色体(质)的有效手段。②在植物基因工程及基因表达研究上的应用。由于转基因表达的不稳定性(基因沉默和基因失活)极大地阻碍了遗传转化系统的应用。转基因表达的一个重要影响因素就是位置效应，即转基因在受体细胞基因组中的位置。用原位杂交技术便可以确定转基因在基因组中的物理位置来研究位置效应。③在构建植物基因物理图谱上的应用。DNA序列在染色体上的定位和分子图谱的构建是克隆目的基因的基础。FISH技术能直接完成基因在染色体上的定位，对基于图谱的基因克隆意义重大。④其他方面的应用：原位杂交技术已在高度重复序列、中度重复序列、单拷贝序列作探针的杂交中取得成功。为物种的起源和进化、基因表达行为的揭示以及基因组进化、结构、组成和空间排列的研究提供了新的途径。2.(1)小鼠基因敲除技术小鼠基因敲除又称基因打靶，是指通过外源DNA与染色体DNA之间的同源重组，使得胚胎干细胞特定的内源基因被破坏而造成功能丧失，然后通过胚胎干细胞介导得到该基因丧失的小鼠模型的过程。主要实验流程及筛选步骤如下：①打靶载体的设计与构建将目的基因和与细胞内靶基因特异片段同源的DNA片段重组到带有标记基因(如neo基因等)的载体上，成为重组的打靶载体。注意事项：同源序列要足够长，要含有筛选用的标志基因。②胚胎干细胞的体外培养③打靶载体导入胚胎干细胞打靶载体测序验证正确后，将载体线性化，然后转入胚胎干细胞中。④同源重组胚胎干细胞的筛选通过载体上的正负筛选基因获得阳性的打靶胚胎干细胞克隆。选取PCR鉴定打靶载体正确插入的胚胎干细胞基因组DNA用于Southernblotting鉴定，将Southernblotting鉴定的打靶胚胎干细胞扩大培养并液氮保存。⑤基因敲除胚胎干细胞注射入囊胚扩增经鉴定插入或置换片段位置正确的打靶胚胎干细胞，以囊胚显微注射的方式将一定数量的打靶胚胎干细胞细胞注入特定品系小鼠囊胚中。⑥囊胚植入假孕小鼠的子宫中⑦由嵌合体小鼠繁殖出生殖遗传系基因敲除小鼠将嵌合体小鼠与适当品系的小鼠交配，后代小鼠出生后，通过PCR方式检测小鼠是否含有打靶序列。⑧基因敲除小鼠生殖系传递鉴定将嵌合体小鼠和适当品系野生型小鼠交配，通过小鼠的毛色中来源于胚胎干细胞毛色的比例判断嵌合程度的高低，以及该小