西农博士考试题

西北农林科技大学大学一名词解释1蛋白质的一级结构：指多肽链上各种氨基酸残基的排列顺序。2酶的竞争性抑制：此类抑制剂可与底物竞争酶的活性中心，从而降低酶与底物的结合效率，这种抑制作用称酶的竞争性抑制。3表达载体：能使插入基因进入宿主细胞表达的克隆载体，包括原核表达载体和真核表达载体，可以是质粒、噬菌体或病毒等。典型的表达载体带有能使基因表达的调控序列，并在适当位置有可插入外源基因的限制性内切酶位点。4基因组：基因组应该指单倍体细胞中包括编码序列和非编码序列在内的全部DNA分子。5变构酶：当某些化合物与酶分子中的别构部位可逆地结合后，酶分子的构象发生改变，使酶活性部位对底物的结合与催化作用受到影响，从而调节酶促反应速度及代谢过程，这种效应称为别构效应。具有别构效应的酶称为别构酶6顺式作用元件：DNA、RNA或者蛋白质中的一些特殊的核酸或氨基酸残基序列，只作用于与其连接在一起的靶，而不作用于不与其相连的靶。7第二信使：将胞外激素效应传递的胞外物质。8锌指结构：锌指结构指的是在很多蛋白中存在的一类具有指状结构的结构域，这些具有锌指结构的蛋白大多都是与基因表达的调控有关的功能蛋白9RNAI:引起基因沉默的一种技术，将根据基因序列制备的双链RNA注入体内，可引起该基因编码的mRNA降解，从而抑制了该基因的功能。10细胞信号传导：体细胞之间的信息传递可通过相邻细胞的直接接触来实现，但更重要的则是通过细胞分泌各种化学物质来调节自身和其他细胞的代谢和功能。这些具有调节细胞生命活动的化学物质称为信息物质。细胞间的信息传递是跨膜的信号转导。二：简答题：1B型DNA结构特点。答：a：两条平行的多核苷酸链，以相反的方向围绕着同一个中心轴，以右手螺旋方式构成一个双螺旋。b疏水的嘌吟和嘧啶碱基平面层叠于罗西螺旋的内侧经氢键加以链接，亲水的磷酸基和脱氧核糖以磷酸二酯键相连形成的骨架位于螺旋的外侧。c内侧碱基呈平面状，碱基平面与中心轴相垂直，脱氧核糖的平面与碱基平面几乎成直角。d双螺旋的直径为2nm。沿螺旋的中心轴形成的大沟和小沟交替出现。e两条链被碱基对之间形成的氢键稳定地维系在一起。2cAMP信号传导通路。答：又称PKA系统，是环核苷酸系统的一种。在这个系统中，细胞外信号与相应受体结合，通过调节细胞内第二信使cAMP的水平而引起反应的信号通路。信号分子通常是激素，对cAMP水平的调节，是靠腺苷酸环化酶进行的。细胞外信号与相应受体结合后，激活不同类型的G蛋白，从而使其构象发生变化，激活或抑制腺苷酸环化酶。cAMP作为第二信使，进一步激活PKA及其下游的蛋白质，从而调节细胞内活动。cAMP在细胞内可被腺苷酸磷酸酶水解成AMP，G蛋白在被激活后由于其结合的GTP水解而失活，保证此通路不会一直开放。3简述蛋白质组学研究的意义。答：其实蛋白质组学一经出现，就有两种研究策略。一种采用高通量的蛋白质组研究技术分析生物体内尽可能多乃至接近所有的蛋白质，这种观点从大规模、系统性的角度来看待蛋白质组学，也更符合蛋白质组学的本质。但是，由于蛋白质表达随空间和时间不断变化，要分析生物体内所有的蛋白质是一个难以实现的目标。所以很多人提出了另一种策略：功能蛋白质组学［。即研究不同时期细胞蛋白质组成的变化，如蛋白质在不同环境下的差异表达，以发现有差异的蛋白质种类为主要目标。这种观点更倾向于把蛋白质组学作为研究生命现象的手段和方法。不过从总体上看，蛋白质组研究可分为四个方面：（1）对细胞或组织内蛋白质的表达模式及修饰（表达蛋白质组学）的研究。⑵建立在X-射线单品衍射分析（品体结构分析）、***核磁共振波谱分析、电镜二维品体三维重构术（电子品体学）技术基础之上地蛋白质的序列和高级结构（结构蛋白质组学）地研究。（3）对蛋白质的胞内分布及移位（细胞图谱蛋白质组学）地研究：确定蛋白质在亚细胞结构中的位置，通过纯化细胞器或用质谱仪鉴定蛋白复合物组成等。（4）蛋白质的功能模式（功能蛋白质组学。4生物膜的结构和功能。答：生物膜：镶嵌有蛋白质和糖类（统称糖蛋白）的磷脂双分子层，起着划分和分隔细胞和细胞器作用生物膜也是与许多能量转化和细胞内通讯有关的重要部位，同时，生物膜上还有大量的酶结合位点。细胞、细胞器和其环境接界的所有膜结构的总称结构为：流体镶嵌模型：针对生物膜的结构提出的一种模型。在这个模型中，生物膜被描述成镶嵌有蛋白质的流体脂双层，脂双层在结构和功能上都表现出不对称性。有的蛋白质“镶“在脂双层表面，有的则部分或全部嵌入其内部，有的则横跨整个膜。另外脂和膜蛋白可以进行横向扩散。功能：跨过生物膜的物质运送是生物膜的主要功能之一，增大细胞内膜面积.提供酶和核糖体的付着地.提供反应场所.并使各细胞器间行成相对独立的反应环境.。它的主要功能可归纳为：能量转换、物质运送、信息识别与传递。5报告基因作用的基本原理。答：报告基因（reportergenfe是一种编码可被检测的蛋白质或酶的基因，也就是说，是一个其表达产物非常容易被鉴定的基因。把它的编码序列和基因表达调节序列相融合形成嵌合基因，或与其它目的基因相融合，在调控序列控制下进行表达，从而利用它的表达产物来标定目的基因的表达调控，筛选得到转化体。 作为报告基因，在遗传选择和筛选检测方面必须具有以下几个条件：（1） 已被克隆和全序列已测定；（2） 表达产物在受体细胞中本不存在，即无背景，在被转染的细胞中无相似的内源性表达产物；（3） 其表达产物能进行定量测定。6基因表达的调控操纵元模型及调控机理。答：a操纵子：原核生物基因表达的调节序列或功能单位，有共同的控制区和调节系统。控制部位由调节基因，启动子和操纵基因组成。B模型的内容：当代谢需要结构表达时，操纵子开放结构基因被转录为mRNA，并进一步翻译为酶参与代谢。不需转录时，结构基因被转录操纵子。C如酶合成的诱导与阻遇。酶诱导时，阻遇蛋白（调节基因主产物）与诱导物结合，失去封闭的操纵子的能力（即失去与操纵子基因结合），结构基因转录；在酶阻遇时，阻遇蛋白与操纵蛋白结合，结构基因不被转录。7cDNA文库建立的步骤。答：cDNA文库是指某生物某发育时期所转录的全部mRNA经反转录形成的cDNA片段与某种载体连接而形成的克隆的集合。经典cDNA文库构建的基本原理是用Oligo（dT）作逆转录引物，或者用随机引物，给所合成的cDNA加上适当的连接接头，连接到适当的载体中获得文库。其基本步骤包括：RNA的提取（例如异硫氤酸胍法，盐酸胍一有机溶剂法，热酚法等等，提取方法的选择主要根据不同的样品而定），要构建一个高质量的cDNA文库，获得高质量的mRNA是至关重要的，所以处理mRNA样品时必须仔细小心。由于RNA酶存在所有的生物中，并且能抵抗诸如煮沸这样的物理环境，因此建立一个无RNA酶的环境对于制备优质RNA很重要。在获得高质量的mRNA后，用反转录酶Oligo（dT）引导下合成cDNA第1链，cDNA第2链的合成（用RNA酶H和大肠杆菌DNA聚合酶I，同时包括使用T4噬菌体多核苷酸酶和大肠杆菌DNA连接酶进行的修复反应），合成接头的加入、将双链DNA克隆到载体中去、分析cDNA插入片断，扩增cDNA文库、对建立的cDNA文库进行鉴定。这里强调的是对载体的选择，常规用的是入噬菌体，这是因为入DNA两端具有由12个核苷酸的粘性末端，可用来构建柯斯质粒，这种质粒能容纳大片段的外源DNA..8真核生物mRNA转录后加工过程。答：核生物所转录的RNA往往需要经过一系列的加工才能成为成熟的mRNA，加工过程包括：链的裂解、5’和3’端的切除和特殊结构的形成、碱基修饰以及拼接等过程。（1） 真核生物mRNA前体的加工hnRNA转变为mRNA的加工过程包括：1、 5’端形成特殊的帽子结构m7G5’ppp5’Np-2、 在3’端切断并加上一个poly（A）的尾巴.（2） tRNA的加工RNase通过tRNA剪接反应除去内含子。对某些tRNA通过核苷酸基转移酶加上末端CCA序列。进行特异碱基修饰。（3） 初始rRNA加工大肠杆菌中在单一的转录本内就含有7个rRNA基因的拷贝。初级转录物大约含有6500个核苷酸，编码23S和16SrRNA，同时还编码着几种tRNA和小的5SrRNA。分子克隆和核酸测序表明，23SrRNA大约含有2900核苷酸，而16SrRNA大约含有1600核苷酸。将初始转录物加工成23SrRNA和16SrRNA需要特异的核酸酶催化。三论述题：1真核生物基因表达调控的重要性和调节方式。答：a真核生物基因表达的特点1基因表达的时间性和空间性2转录和翻译分开进行：真核生物DNA大多与蛋白质结合形成染色体，并由核膜包绕形成细胞核。在核中转录生成mRNA,穿过核膜全胞质指导蛋白质合成；转录和翻译不是.2真核生物基因表达的调控1真核生物基因表达在DNA水平的调控：染色质丢失。基因扩增。基因重排。基因的甲基化修饰。DNA上特定的CpG序列处的胞嘧啶可发生甲基化修饰。一般认为，基因的甲基化程度与基因的表达呈反比关系。甲基化程度愈高，基因的表达则降低。染色质结构可影响基因表达。真核生物的染色质由DNA与组蛋白、非组蛋白和少量其他物质结合而形成，核小体为其基本结构单位。2真核基因转录是由激活的反式作用因子调控⑴转录起始复合物的形成是转录的可调控环节：在转录调控过程中，反式作用因子主要是促进或抑制TATA因子与TATA盒结合、RNA聚合酶与TATA因子-DNA复合物结合以及转录起始复合物的形成。⑵反式作用因子是真核细胞内重要的基因表达调控蛋白反式作用因子：真核细胞内含有大量的序列特异性的DNA结合蛋白，其中一些蛋白的主要功能是使基因开放或关闭，称为反式作用因子，也称为基因特异性转录因子。反式作用因子三个基本特征a一般具有三个功能结构域：DNA结合域、转录活性域和结合其他蛋白的结合域。b能识别并结合基因调控区中的顺式作用元件。c对基因表达有正性和负性调控作用，即激活和阻遏基因的表达。反式作用因子DNA结合域不同的结构模式：a锌指结构(zincfinger)：是指在结合DNA结构域中含有较多的半胱氨酸(Cys)和组氨酸(His)的区域，借肽链的弯曲使2个Cys和2个His或4个Cys与一个锌离子络合成的指状结构。b同源结构域(homeodomain，HD):许多反式作用因子结合DNA的结构域中有一段相同的保守序列，是60个左右氨基酸组成的螺旋-回折-螺旋结构的区域，称为同源结构域。c亮氨酸拉链：有些反式作用因子结合DNA结构域中有一段约30个氨基酸组成的核心序列，每隔6个氨基酸有规律的出现1个亮氨酸残基，能形成两性a-螺旋。在螺旋的一侧是排列成行的亮氨酸，具有疏水性，称为亮氨酸拉链区。两个亮氨酸拉链区的单体以疏水作用形成亮氨酸拉链。d螺旋-环-螺旋结构。e碱性a-螺旋。转录活化结构域结构模型：a酸性a-螺旋结构域b富含谷氨酰胺结构域c富含脯氨酸结构域。3真核生物基因表达转录水平调控⑴转录起始复合物的形成⑵顺式作用元件⑶反式作用因子反式作用因子的激活a表达式调节：反式作用因子合成出来即具有活性，随后被迅速降解。b共价修饰：其一是磷酸化-去磷酸化。其二是糖基化。c配体结合：类固醇激素及其他小分子脂溶性激素作用的受体统称为核受体超家族，均为反式作用因子，其本身对基因转录无调节作用。当激素进入细胞后，核受体超家族通过与配体（激素）结合，进入细胞核与相应的靶基因反应元件结合，调节靶基因转录。d蛋白质与蛋白质相互作用反式作用因子作用方式：a成环（looping）：DNA成环使相应位点接近而发挥调节作用。b扭曲：（twisting）：反式作用因子扭曲改变DNA的构型发挥调节作用。c滑动（sliding）：反式作用因子可沿DNA滑动到特定区域发挥作用d反式作用因子通过连锁反应而影响转录：一种反式作用因子与其顺式元件的结合，促进另一种反式作用因子与邻近的顺式元件结合，后者又促进下一个反式作用因子与其顺式元件的结合，直到基因的转录起始点，进而影响基因的转录。反式作用因子的组合式调控使调控更为精确4真核生物基因表达转录后水平调控：mRNA的加工和运输⑴mRNA5’端加帽和3’端多聚腺苷酸化具有调控意义⑵mRNA前体的选择性剪接对基因表达的调控作用mRNA的选择性剪接方式：外显子选择方式可保留或部分保留外显子。内含子选择方式可删除或部分删除内含子。互斥外显子是指两个外显子不能同时被保留。内部剪切位点造成内含子或外显子的部分序列被切除或保留⑶mRNA运输控制调节进入细胞质的mRNA的量5翻译起始的调控⑴有些mRNA的翻译可受阻遏蛋白的调控。⑵翻译起始因子调节蛋白质合成的速度。（3）5’AUG调节翻译的效率。⑷mRNA5'端非