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文档简介
2023年研究生类研究生入学考试专业课现代分子生物学历年高频考题带答案难题附详解(图片大小可自由调整)第1卷一.历年考点试题黑钻版(共50题)1.基因治疗比较难于推广应用的主要原因是载体。简述病毒载体和非病毒载体的优缺点并加以比较。2.什么是封闭复合物、开放复合物以及三元复合物?3.多种密码子编码一个氨基酸的现象,称为______。4.什么是完全基因敲除和条件基因敲除?5.比较SARS-CoV引起的非典和人禽流感,哪种病在流行上易于控制?为什么?6.鸟枪测序法的技术原理是什么?7.以下哪一项不是维持DNA双螺旋结构的稳定性的因素?______A.碱基对之间的氢键B.双螺旋内的疏水作用C.二硫键D.碱基堆积力8.如何鉴定activationtagging的转基因植物中是哪个基因的表达上调而导致所观测的表型?9.简述基因定点突变的原理与实验过程。10.简述σ因子的作用。11.研究蛋白质与DNA相互作用的方法主要有哪些?详述其中一种的原理和步骤。12.拓扑异构酶(topoisomerase)13.核糖体不仅存在于细胞质中,也存在于线粒体和叶绿体中。14.大肠杆菌的RNA聚合酶有哪些组成成分?各个亚基的作用如何?15.大肠杆菌DNA聚合酶______的生理功能主要起修复DNA的作用。16.简述RNA-seq技术进行转录组学分析的原理。17.原核生物强终止子结构为富含GC碱基的发夹+polyU链,若polyU突变为polyC,则转录终止效率提高。18.假如把拟南芥中所有涉及花发育的基因全部敲除,将所涉及玫瑰花发育的基因都置于相应拟南芥基因启动子的调控之下并转到拟南芥中,这些拟南芥会开出玫瑰花吗?为什么?19.简述酵母单、双杂交系统的基本原理与应用。20.蛋白质组学研究某一物种、个体、器官、组织或细胞在特定条件、特定时间所表达的全部蛋白质图谱。通常采用______方法将蛋白质分离,然后采用______技术进行鉴定。21.Blue-whitescreening22.编码链(codingstrand)23.细胞通过哪几种修复系统对DNA损伤进行修复?24.核内不均一RNA25.试述RNA生物合成的一般步骤及真核mRNA的成熟加工过程。26.你认为21世纪初分子生物学将在哪些领域取得进展?27.请比较复制与转录的异同点。28.SNP29.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。30.简述叶绿体蛋白质的跨膜运转机制。31.德国科学家HaraldHausen因发现下列哪种病毒与宫颈癌发生关系获得的2008年诺贝尔生理学或医学奖?______A.腺病毒B.多瘤病毒C.乳头瘤病毒D.HlV病毒32.生物体存在大量的mRNA前体的选择性剪接过程。什么是选择性剪接,有几种方式?33.遗传密码是怎样被破译的?34.说出蛋白质质谱技术的主要原理。35.简述σ因子的作用。36.简述分子伴侣的分类及其影响基因表达的机理。37.什么是闭合复合物、开链复合物以及三元复合物?38.说说用poly(A)Ttract分离mRNA的主要过程。39.在细菌的蛋白质翻译过程中EF-Ts因子的作用是______。A.将EF-Tu·GDP转变为其活性形式B.促使氨酰tRNA和核糖体的A位点结合C.将GTP转变为GDPD.将肽酰tRNA从A位点移动到P位点40.什么是FISH技术?如何利用它来构建基因组的物理图谱?41.在乳糖操纵子中,阻遏蛋白结合的是______。A.操纵区B.调节基因C.启动子D.结构基因42.下列哪个操纵子可能不含有衰减子序列?______A.trp操纵子B.lac操纵子C.his操纵子D.phe操纵子43.假设某哺乳动物基因可能编码了脂肪酸脱氢酶,请在酵母细胞中设计试验研究该基因的功能。44.催化真核细胞rDNA转录的RNA聚合酶是______。A.RNA聚合酶ⅠB.RNA聚合酶ⅡC.RNA聚合酶ⅢD.RNA聚合酶Ⅰ和Ⅲ45.hnRNA是下列哪种RNA的前体?______A.tRNAB.rRNAC.mRNAD.SnRNA46.RNA聚合酶在链延伸前会合成几段小于10个碱基的RNA短链,这一现象称为______。47.简述组蛋白乙酰化和去乙酰化影响基因转录的机制。48.大肠杆菌转录起始过程需要RNA聚合酶全酶,其中______因子辨认起始点,而β亚基和______亚基组成了催化中心。转录的终止反映在______。49.除下列哪种酶外,皆可参加DNA的复制过程?______A.DNA聚合酶B.引发酶C.连接酶D.水解酶50.说说荧光染料SYBRGreenⅠ和TaqMan荧光探针的主要不同点。第1卷参考答案一.历年考点试题黑钻版1.参考答案:毒性载体主要优点是:易于分离制备、容量大、效率高、宿主范围广、逆转录病毒载体介导的外源基因能在靶细胞中永久表达。缺点是:逆转录病毒载体随机整合,有插入突变、激活癌基因的潜在危险;腺病毒载体可能产生复制型腺病毒,且宿主的免疫反应导致腺病毒载体表达短暂;可能会引起免疫排斥。
非病毒载体的优点是:除了较病毒载体系统低毒和低免疫反应之外,其携带的外源基因整合到宿主基因组中的几率很低,而且非病毒载体系统不受基因插入片断大小的限制,使用简单、获得方便、便于保存和检验等特点。缺点是:易被靶细胞内单核-吞噬细胞系统、溶酶体等选择性吞噬、降解。2.参考答案:封闭复合物:RNA聚合酶全酶与DNA组成的复合物,DNA仍处于双链状态,不能起始RNA的合成。
开放复合物:RNA聚合酶全酶所结合的DNA序列中有一小段双链被解开,形成转录泡,酶的构象也发生改变,β和β'亚基牢固夹住DNA,这种由启动子与RNA聚合酶的复合物在这里能进行RNA的起始合成。
三元复合物:由开放复合物与最初的两个NTP相结合并在两个核苷酸之间形成磷酸二酯键后所形成的包括RNA聚合酶、DNA和新生RNA的复合物。3.参考答案:密码子的简并性4.参考答案:(1)完全基因敲除
完全基因敲除是指通过同源重组法完全消除细胞或者动物个体中的靶基因活性的基因敲除。一般采用取代型或插入型载体在ES细胞中根据正一负筛选原理进行完全基因敲除实验。完全基因敲除常导致胚胎死亡,许多有重要生理功能的基因的功能研究因此无法开展。
(2)条件基因敲除
条件基因敲除是指通过定位重组系统实现特定时间和空间的基因敲除。条件基因敲除主要是通过Cre/LoxP和FLP/FRT系统来实现的。应用Cre/LoxP和FLP/FRT系统,可以使靶基因的表达或缺失发生在动物发育的某一阶段或某一特定的组织器官。5.参考答案:SARS-CoV在流行上易于控制。
SARS的传播途径有:(1)以近距离飞沫传播为主,即通过与患者近距离接触,直接吸入患者咳出或喷出的含有病毒颗粒的飞沫而感染;(2)通过直接、间接接触病例的呼吸道分泌物而感染,即经手接触患者的分泌物、排泄物以及其他被污染的物品,经口、鼻、眼黏膜侵入机体而实现的传播;(3)气溶胶传播是经空气传播的一种方式,其流行病学意义在于易感者可以在未与SARS患者见面的情况下,有可能因为吸入了悬浮在空气中含有SARS-CoV的气溶胶所感染。传染源为感染SARS-CoV的患者,人类可以采取隔离的方法有效地控制传染源,切断其传播途径来控制其蔓延。
人禽流感的传播途径有三种:(1)经飞沫在空气中传播。病禽咳嗽和鸣叫时喷射出带有H5N1病毒的飞沫在空气中飘浮,被人吸入呼吸道而感染发生禽流感;(2)经过消化道感染。进食病禽的肉及其制品、禽蛋,病禽污染的水、食物,用病禽污染的食具、饮具,或用被污染的手拿东西吃,受到传染而发病;(3)经过损伤的皮肤和眼结膜感染H5N1病毒而发病。其传传染源主要是病禽和带毒禽,包括水禽和飞禽,人员和车辆往来是传播本病的重要因素。由于禽类相对难以控制,不能用隔离的方法来控制传染源,而且当人禽流感病毒感染新的宿主时,为了适应环境和宿主细胞,它们往往会在强大的选择压力下进行病毒重组,形成新的株系或致病型,所以更难于控制。6.参考答案:鸟枪法测序的基本原理:对某基因组文库全部克隆片段进行末端序列测定中未测到的碱基数,即缺口(gap),与已测定的总碱基数相关。随着已测定碱基数的增加,缺口的总碱基数目会按照泊松公式的一个推论(P=e-m)迅速减小。其中P为基因组中某个碱基未被测定的概率,m为所测定的碱基数与基因组大小相比的倍数。m越大P值越小。当m=5(即随机测定的碱基数达到基因组5倍),基因组中未测定的碱基数为总碱基数的0.67%(e-5=0.0067)。7.参考答案:C[解析]ABD三项,DNA双螺旋结构是DNA的二级结构,主要靠氢键、疏水作用和碱基堆积力维持稳定性;C项,二硫键主要是维持蛋白质的稳定性,DNA不含二硫键。8.参考答案:基因激活标签(activationtagging)技术是指含有35S增强子或启动子的T-DNA或转座子若插入基因内,可导致插入突变,引起插入失活突变体的产生;若插入基因附近(上游或下游),则可能激活正常情况下不表达或表达极弱的基因,导致显性功能获得性突变。所以,要鉴定activationtagging的转基因植物中表达上调基因,可先用TAIL-PCR的方法克隆向下游序列后通过比对找出对应基因,并通过Westernblotting观察是否相应的蛋白质有所提高;然后再构建相应的35S-promoter-待检测基因的激活标签载体(对照载体只是无35S增强子序列)转入植株,通过表型观测待检测基因的表达。9.参考答案:基本原理:通过聚合酶链式反应(PCR)等方法向目的DNA片段(可以是基因组,也可以是质粒)中引入所需变化(通常是表征有利方向的变化),包括碱基的添加、删除、点突变等。目前,主要采用两种PCR方法,重叠延伸技术和大引物诱变法,在基因序列中进行定点突变。
重叠延伸技术:首先将模板DNA分别与引物对1(正向诱变引物FM和反向引物R2)和2(正向引物F2和反向诱变引物RM)退火,通过PCR1和2反应扩增出两种靶基因片段;FMR2和RMF2片段在重叠区发生退火,用DNA聚合酶补平缺口,形成全长双链DNA,进行PCR3扩增;最后,用引物F2和R2扩增出带有突变位点的全长DNA片段(PCR4)。
大引物诱变法:首先用正向突变引物(M)和反向引物(R1),扩增模板DNA产生双链大引物(PCR1),与野生型DNA分子混合后退火并使之复性,第二轮PCR中加入正向引物(F2),与PCRl中产生的一条互补链配对,扩增产生带有突变的双链DNA;进行DNA序列分析验证突变位点。10.参考答案:σ因子作为RNA聚合酶的辅助因子,其作用表现为:
(1)主要负责模板链的选择和转录的起始,它是酶的别构效应物,使酶专一性识别模板链上的启动子;
(2)可以极大地提高RNA聚合酶对启动子区DNA序列的亲和力,酶底结合常数提高103倍,酶底复合物的半衰期可达数小时甚至数十小时;
(3)能极大地降低RNA聚合酶与模板DNA上非特异性位点的亲和力,其中非特异性位点的结合常数降低104倍,酶底复合物的半衰期小于1s。11.参考答案:(1)研究蛋白质与DNA相互作用的方法
凝胶阻滞(EMSA)实验、DNaseⅠ足迹法、酵母单杂交技术、染色质免疫共沉淀(ChIP)技术、甲基化干扰试验和体内足迹试验等。
(2)酵母单杂交系统
酵母单杂交系统是用于研究DNA-蛋白质之间的相互作用的方法,可通过筛选DNA文库直接获得靶序列相互作用蛋白的编码基因。
①原理
真核生物基因的转录起始需转录因子参与,转录因子通常由一个DNA特异性结合功能域和一个或多个其他调控蛋白相互作用的激活功能域组成,即DNA结合结构域(BD)和转录激活结构域(AD)。将已知的特定顺式作用元件构建到最基本启动子(Pmin)的上游,把报告基因连接到Pmin下游,然后将编码待测转录因子cDNA与已知酵母转录激活结构域(AD)融合表达载体导入酵母细胞,该基因产物如果能够与顺式作用元件相结合,就能激活Pmin启动子,使报告基因得到表达。
②步骤
a.构建报道子载体。将已知的特定顺式作用元件按同一方向随机串联到一个最基本启动子(Pmin)的上游,把报告基因连接到Pmin下游。
b.筛选含有报道子载体的酵母细胞。将构建好的报道子载体转化酵母细胞并筛选合适的3-AT浓度。
c.构建cDNA表达文库。将样品经过一定处理之后,提取mRNA,经过反转录获得cDNA。
d.筛选cDNA融合的表达文库。将报道子、cDNA和融合表达载体共转化到酵母中,在相应的SD培养基上筛选阳性克隆。
e.对阳性克隆进行鉴定,去除假阳性克隆。
f.对获得的阳性克隆进行测序。12.参考答案:拓扑异构酶是指通过切断DNA链中的磷酸二酯键,然后重新缠绕和封口来改变两条链的环绕次数的酶。在复制过程中,随着DNA的解旋,双螺旋的盘绕数T减少,而超螺旋数W增加,使正超螺旋增加,未解链部分的缠绕更加紧密,形成的压力使解链不能继续进行。拓扑异构酶能够消除解链造成的正超螺旋的堆积,消除阻碍解链继续进行的压力,使复制得以延伸。13.参考答案:A14.参考答案:(1)大肠杆菌RNA聚合酶的组成成分
大肠杆菌RNA聚合酶首先由2个α亚基、1个β亚基、1个β'亚基和1个ω亚基组成核心酶,加上1个σ亚基后则成为聚合酶全酶。
(2)各个亚基的功能
①α亚基:可能与核心酶的组装及启动子识别有关,并参与RNA聚合酶和部分调节因子的相互作用。
②β亚基:聚合酶的催化中心,含有核苷三磷酸的结合位点,催化核苷三磷酸形成磷酸二酯键。
③β'亚基:聚合酶的催化中心,有与DNA模板结合的功能。
④ω亚基:功能尚不清楚。
⑤σ亚基:负责模板链的选择和识别转录的起始位置,它是酶的别构效应物,使酶专一性识别模板链上的启动子。15.参考答案:Ⅱ[解析]DNA聚合酶Ⅱ具有有5'→3'方向聚合酶活性,但酶活性很低;其3'→5'核酸可起校正作用。目前认为DNA聚合酶Ⅱ的生理功能主要是起修复DNA的作用。16.参考答案:利用高通量测序技术对转录组进行测序分析,对测序得到的大量原始读长(reads)进行过滤、组装及生物信息学分析的过程被称为RNA-Seq。对于有参考基因组序列的物种,需要根据参考序列进行组装,对于没有参考序列的,需要进行从头组装,利用大量读长之间重叠覆盖和成对读长的相对位置关系,组装得到尽可能完整的转录本,并以单位长度转录本上覆盖的读长数目作为衡量基因表达水平的标准。在实际组装过程中,覆盖度过低且读长缺乏相对位置信息的区域,其可信度较低,应当剔除,保留两侧序列。17.参考答案:B[解析]原核生物强终止子结构为富含GC碱基的发夹+polyA链,若polyA突变为polyC,则转录终止效率明显降低。18.参考答案:不会。虽然植物器官的发育是由于部分基因时空特异性的表达所致,但是器官的发育过程不可能和植株本身的生长相分开,发育过程中基因的差异表达,表达过程的调控,组织器官的形态构建会受到近旁组织甚至整个植株生长发育的影响。19.参考答案:(1)酵母单杂交系统
①基本原理
将已知的特定顺式作用元件构建到最基本启动子(Pmin)的上游,把报告基因连接到Pmin下游。然后将编码待测转录因子的cDNA与已知酵母转录激活结构域(AD)融合表达载体导入酵母细胞,该基因产物如果能够与顺式作用元件相结合,就能激活Pmin启动子,使报告基因得到表达。
②应用
a.用于确定已知DNA-蛋白质之间是否存在相互作用,并通过筛选DNA文库直接获得靶序列相互作用蛋白的编码基因;
b.鉴别DNA结合位点,并发现潜在的结合蛋白基因;
c.对DNA结合结构域进行分析,进一步准确定位与DNA结合的核苷酸序列。
(2)酵母双杂交系统
①基本原理
a.把编码已知蛋白的DNA序列连接到带有酵母转录调控因子DNA结合结构域(BD)编码区的表达载体上。导入酵母细胞中使之表达带有DNA结合结构域的杂合蛋白,与报告基因上游的启动调控区相结合,准备作为“诱饵”捕获与已知蛋白相互作用的基因产物。
b.将已知的编码转录激活结构域(AD)的DNA分别与待筛选的cDNA文库中不同插入片段相连接,获得“猎物”载体,转化含有“诱饵”的酵母细胞,一旦酵母细胞中表达的“诱饵”蛋白与“猎物”载体中表达的某个蛋白质发生相互作用,不同转录调控因子的AD和BD结构域就会被牵引靠拢,激活报告基因表达。
c.分离有报告基因活性的酵母细胞,得到所需要的“猎物”载体,就能得到与已知蛋白相互作用的新基因。
②应用
用于:a.研究蛋白质之间的相互作用;b.发现新的蛋白质和蛋白质的新功能;c.在细胞体内研究抗原和抗体的相互作用;d.疾病发生机制的研究和药物的开发;e.建立基因组蛋白连锁图;f.确定蛋白质相互作用的结构域或活性位点。20.参考答案:双向电泳;质谱21.参考答案:Blue-whitescreening的中文名称是蓝白斑筛选。蓝白斑筛选是指基于β-半乳糖苷酶系统的一种重组子筛选方法。其基本原理是构建的质粒载体包括β-半乳糖苷酶基因(lacZ)的启动子、编码α-肽的区段和一个多克隆位点(MCS),其中MCS位于编码α-肽的区段中,是外源DNA的选择性插入位点。IPTG诱导lacZ表达,合成的β-半乳糖苷酶α-肽与宿主细胞编码的缺陷型β-半乳糖苷酶互补,产生有活性的β-半乳糖苷酶,水解培养基中的X-Gal,生成蓝色的溴氯吲哚,菌落呈蓝色。而当外源DNA插入到质粒的多克隆位点后,导致载体编码β-半乳糖苷酶的部分序列失活,带有重组质粒的细菌形成白色菌落。22.参考答案:编码链(codingstrand),又称有意义链(sensestrand),与另一条转录RNA分子的模板链互补。编码链不能进行转录,其序列与转录初级产物mRNA相同,只是mRNA中的U(尿嘧啶)组成与编码链中的T(胸腺嘧啶)组成有区别。23.参考答案:细胞可以通过错配修复、切除修复、重组修复、DNA直接修复和SOS反应等修复系统对DNA损伤进行修复。
(1)错配修复
错配修复是指在DNA复制过程中发生错配时,细胞能够通过准确的错配修复系统将其识别,并加以校正,DNA子链中的错配几乎完全能被修正,充分反映了母链序列的重要性。
(2)切除修复
切除修复是修复DNA损伤最普遍的方式,普遍存在各种生物细胞中,主要有碱基切除修复和核苷酸切除修复两种。在碱基脱落形成的无碱基位点、嘧啶二聚体、碱基烷基化、单链断裂等多种DNA损伤中,可起修复作用。
(3)重组修复
重组修复又称“复制后修复”,发生在复制之后。机体细胞对在复制起始时尚未修复的DNA损伤部位可以先复制再修复,即先跳过该损伤部位完成全部链复制后再进行修复。
(4)DNA的直接修复
直接修复是指不需要切除碱基或核苷酸,把损伤的碱基回复到原来状态的一种修复,最普遍的是利用光进行修复。
(5)SOS反应
SOS反应是细胞DNA受到损伤或复制系统受到抑制的紧急情况下,细胞为求生存而产生的一种应急措施。SOS反应包括诱导DNA损伤修复、诱变效应、细胞分裂的抑制以及溶原性细菌释放噬菌体等。24.参考答案:核内不均一RNA(hnRNA)是指真核生物细胞核内一类含量很高、分子量很大但不均一的RNA。hnRNA是DNA转录生成的初级转录产物,为mRNA的前体分子,其特点为:①5'端有帽子结构;②3'端有poly(A)尾巴;③帽子结构后有3个寡U;④寡U后有重复序列;⑤有茎环结构;⑥非重复序列中有内含子区。25.参考答案:(1)RNA合成的一般步骤
①模板的识别:RNA聚合酶结合到启动子序列上,结合部位DNA双链局部解旋,形成转录泡。
②转录起始:合成RNA链的最初2~9个核苷酸。
③转录延伸:RNA聚合酶沿着DNA分子链向前移动,解链区也随之移动,新生RNA链不断增长并与模板链在解链区形成RNA-DNA杂合分子,其后DNA恢复双螺旋。
④转录终止:RNA聚合酶在Nus因子等帮助下识别终止信号,释放聚合酶等转录相关蛋白。
(2)真核mRNA的成熟加工过程
①5'端加帽:新生mRNA前体分子5'端加上甲基化鸟苷酸帽,通常在转录完成前进行。
②3'端加poly(A)尾巴:RNA聚合酶转录至终止信号处即有特异核酸内切酶将新合成的RNA链切下,在3'端加上一段poly(A)尾巴。
③剪接:mRNA的剪接,切除内含子并将外显子拼接。
④修饰:mRNA内部还可发生甲基化,某些特殊情况下可保证mRNA被重新编辑。26.参考答案:21世纪的生物学将是真正的系统生物学,是生物学范围内所有学科在分子水平上的统一。以基因组学、转录组学、蛋白质组学以及代谢组学等不同层次“组学”的最新成果为基础的系统生物学,是研究一个生物系统中所有组成成分(基因、mRNA、蛋白质等)的变化规律及其在特定遗传或环境条件下相互关系的学科。
(1)分子生物学的全面渗透推动细胞生物学和神经生物学的发展;
(2)越来越多的遗传学原理被分子水平的实验所证实或否定,许多遗传病将得到控制或可以治愈,许多经典遗传学无法解释的问题和无法破译的奥秘也将相继被攻克;
(3)反映不同生命活动中更为本质的核酸、蛋白质序列间的比较,被大量用于分类和进化的研究,许多灭绝生物在进化树中的地位将可能被确立;
(4)分子生物学还将对发育生物学研究产生巨大的影响;
(5)分子生物学与信息科学、物理、化学的结合,将推动上述学科的发展。27.参考答案:相同点:①都在细胞核内进行;②都以DNA为模板;③遵循碱基互补配对的原则;④都是生成3'-5'磷酸二酯键,合成的新链都是由5'→3'方向延伸;⑤都需要有酶和蛋白质因子的参与,需要消耗能量;⑥聚合酶均具有校对功能。
不同点:①转录以DNA单链为模版,而复制以双链为模板;②转录无需引物,而复制需要先合成一段特异的RNA为引物;③转录和复制体系中所用的酶体系不同,复制以DNA聚合酶为主,而转录则以RNA聚合酶为主;④转录和复制的原料不同,复制原料为dNTP,转录则为NTP,配对的碱基不完全一样,转录中A对U,而复制中A对T,且转录体系中有次黄嘌呤碱基的引入;⑤DNA聚合酶具有较强的校对功能,RNA聚合酶的校对功能有限;⑥复制产物为DNA,而转录产物为RNA。28.参考答案:SNP的中文名称是单核苷酸多态性,是指在基因组水平上由单个核苷酸的变异所引起的DNA序列多态性。SNP是人类可遗传的变异中最常见的一种,占所有已知多态性的90%以上。SNP所表现的多态性只涉及单个碱基的变异,这种变异一般由单个碱基的转换或颠换引起。29.参考答案:A[解析]蛋白质组比基因组更复杂,蛋白质组中存在的蛋白质数目远多于基因组中存在的基因数目,基因组的大小并不代表其进化程度。30.参考答案:叶绿体多肽在胞质中的游离核糖体上合成后脱离核糖体并折叠成具有三级结构的蛋白质分子,多肽上某些特定位点结合于只有叶绿体膜上才有的特异受体位点。叶绿体定位信号肽一般有两部分:第一部分决定该蛋白质能否进入叶绿体基质,第二部分决定该蛋白质能否进入类囊体。
叶绿体蛋白质的前体和存在于叶绿体膜上的特异性受体相结合,进入叶绿体基质,在位于叶绿体基质内的可溶性活性蛋白水解酶的作用下,切除第一部分跨膜信号肽,在第二部分信号肽的引导下,跨过类囊体膜,进入类囊体,切除第二部分信号肽而成为成熟的叶绿体蛋白质。31.参考答案:C[解析]德国科学家哈拉尔德·楚尔·豪森(HaraldzurHausen)因发现乳头瘤病毒,法国科学家弗朗索瓦丝·巴尔·西诺西和吕克·蒙塔尼因发现艾滋病病毒(HIV)而共同获得2008年诺贝尔生理学或医学奖。32.参考答案:(1)选择性剪接的定义
选择性剪接又称可变剪接或变位剪接,是指在mRNA前体的剪接过程中可以有选择性地越过某些外显子或某个剪接点进行变位剪接,从而产生出组织或发育阶段特异性mRNA的一种剪接方式。此外,不同的启动子或不同的poly(A)加尾位点的选择,也可看作选择性剪接。
(2)选择性剪接的方式
①拼接产物缺失一个或几个外显子;
②拼接产物保留一个或几个内含子作为外显子的编码序列;
③外显子中存在5'拼接点或3'拼接点,从而部分缺失该外显子;
④内含子中存在5'拼接点或3'拼接点,从而使部分内含子变为编码序列。33.参考答案:遗传密码经历以下几个破译历程:
(1)三联体密码的提出
1954年,物理学家GeorgeGamov根据DNA中存在四种核苷酸和蛋白质中存在20种氨基酸的对应关系,通过数学推理,得出三个核苷酸编码一个氨基酸的结论。
(2)遗传密码子的验证
①1961年Crick及其同事用噬菌体做实验,证明遗传密码中三个碱基编码一个氨基酸。
②1961年Nirenberg等人用各种人工合成模板在体外翻译蛋白质的方法破译了遗传密码子;用核糖体结合技术测定密码子中的核苷酸排列顺序,历经4年时间,于1965年破译了编码20种天然氨基酸的密码子。34.参考答案:现行质谱仪主要有三个连续的组成部分,即离子源,离子分离区和检测器,较常用的有基质辅助的激光解析电离-飞行时间质谱(MALDI-TOF)和电喷雾质谱(ESI-MS)。MALDI-TOF的工作原理:将蛋白质酶解成小肽段后与基质(主要是有机酸)混合,将样品混合物点到金属靶表面上并使之干燥结晶,然后用激光轰击,将呈离子化气体状态的待分析物从靶表面喷射出去。离子化气体肽段在电场中被加速后到达检测器的时间由肽段的质量和其所带电荷数的比值(m/z)决定。35.参考答案:负责模板链的选择和转录的起始,它是酶的别构效应物,使酶专一性识别模板链上的启动子,极大地提高RNA聚合酶对启动子区DNA序列的亲和力,极大地降低RNA聚合酶与模板DNA上非特异性位点的亲和力。36.参考答案:分子伴侣广泛存在于原核生物和真核生物中,是在生物大分子的折叠、组装、转运及降解等过程中起协助作用,参与协助抗原的呈递和遗传物质的复制、转录及构象的确立,但自身并不发生任何变化的一大类蛋白质分子。可以分为核质蛋白家族、Hsp70家族、Hsp60家族、TCP-1、Hsp90家族、Hsp100家族、分于内伴侣、周质分子伴侣、RNA分子伴侣等。
它们影响基因表达的机制:通过与某个(类)专一蛋白因子结合,从而控制基因特异性表达。如许多生物在最适温度范围以上,能受热诱导合成一系列热休克蛋白(heatshockprotein)。受热后,果蝇细胞内Hsp70mRNA水平提高1000倍,就是因为热激因子(heatshockfactor,HSF)与hsp70基因TATA区上游60bp处的HSE相结合,诱发转录起始。
在没有受热或其他环境胁迫时,HSF主要以单体的形式存在于细胞质和核内。单体HSF没有DNA结合能力,Hsp70可能参与了维持HSF的单体形式。受到热激或其他环境胁迫时,细胞内变性蛋白增多,它们都与HSF竞争结合Hsp70,从而释放HSF,使之形成三体并输入核内。HSF一旦形成三体,便拥有与HSE特异结合、促进基因转录的功能。这种能力可能还受磷酸化水平的影响,因为热激以后,HSF不但形成三体,还会迅速被磷酸化。HSF与HSE的特异性结合,引起包括Hsp70在内的许多热激应答基因表达,大量产生Hsp70蛋白。随着热激温度消失,细胞内出现大量游离的Hsp70蛋白,它们与HSF相结合,形成没有DNA结合能力的单体并脱离DNA。37.参考答案:(1)闭合复合物,即封闭复合物,是指RNA聚合酶全酶与启动子可逆性结合组成的复合物。此时DNA处于双链状态,不能起始RNA的合成。
(2)开链复合物,又称开放复合物,是指RNA聚合酶全酶所结合的DNA序列中有一小段双链被解开,由闭合复合物不可逆转变形成的复合物。闭合复合物形成开链复合物的过程是一个快反应。
(3)三元复合物是指由开链复合物与最初的两个NTP相结合并在这两个核苷酸之间形成磷酸二酯键,从而转变成包括RNA聚合酶、DNA和新生RNA的复合物。三元复合物可以进入两条不同的反应途径:流产式起始和连续性起始。38.参考答案:poly(A)Ttract分离mRNA是利用mRNA3'末端含有poly(A)的特点,当RNA流经寡(dT)纤维素柱时,在高盐缓冲液的作用下,mRNA特异性结合在柱上,再用低盐溶液或蒸馏水洗脱mRNA。经过两次寡(dT)纤维素柱后可得到较高纯度的mRNA。主要过程如下:
(1)polyATtractmRNA分离系统将生物素标记的寡(dT)引物与细胞总RNA温育;
(2)加入与微磁球相连的抗生物素蛋白以结合poly(A)mRNA;
(3)通过磁场吸附作用将poly(A)mRNA从总RNA中分离。39.参考答案:A[解析]在原核生物翻译过程中需要3个延伸因子:EF-Tu、EF-Ts和EF-G。EF-Tu与fMet-tRNA以外的AA-tRNA及GTP作用生成AA-tRNA·EF-Tu·GTP复合物,然后结合到核糖体的A位上;EF-Ts参与GTP的再生,形成EF-Tu·GTP复合物,进入新一轮循环;EF-G是移位必需的蛋白质因子,在GTP参与下使肽酰tRNA从A位点移动到P位点。40.参考答案:FISH技术即荧光原位杂交技术(fluorescenceinsituhybridization)是一种非放射性原位杂交方法,用特殊的荧光素标记DNA探针,在染色体、细胞或组织切片标本上进行DNA杂交,以检测细胞内DNA或RNA特定序列存在与否。
FISH技术和RFLE结合,可以精确地描述染色体长,短臂等结构改变和染色体核型或复杂片段的性质。在基因图谱绘制中,FISH和linkagemapping结合起来即使对具有高度多形态的基因位点也能较精确地确定下来。41.参考答案:A[解析]操纵区是DNA上的一小段序列,是阻遏蛋白的结合位点,当阻遏蛋白与操纵区相结合时,lacmRNA的转录起始受到抑制。42.参考答案:B[解析]衰减子又称弱化子,是指当操纵子被阻遏,RNA合成被终止时,起终止转录信号作用的一段核苷酸序列,位于操纵子的上游,利用原核微生物转录与翻译的偶联机制对
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