《基础分子生物学》复习题及参考答案

《基础分子生物学》复习题及参考答案

一、填空题

1.核酸分子中糖环与碱基之间为_JL型的糖昔键，核昔与核昔之间通过_磷

酸二酯键连接成多聚体。

2.DNA变性后，紫外吸收增加,粘度下降，浮力密度升高，生物活

性丧失.

3.DNA双螺旋直径为2nm，每隔3.4nm上升一圈，相当于竺_个碱基对。

4.Z-DNA为左手螺旋。

5.hn-RNA是真核生物mRNA的前体。

6.用Sanger的链末端终止法测定DNA一级结构时链终止剂是双脱氧核昔三磷酸。

7.维系DNA双螺旋结构稳定的力主要有氢键和碱基堆积力。

8.在碱性条件下，核糖核酸比脱氧核糖核酸更容易降解,其原因是因为—

核糖核酸的每个核甘酸上-0H的缘故。

9.DNA复制时，连续合成的链称为前导链；不连续合成的链称为通丛链。

10.DNA合成的原料是四种脱氧核糖核苜三磷酸；复制中所需要的引物是

RNA。

11.DNA合成时，先由引物酶合成RNA引物，再由DNA聚合酶HI在其3,

端合成DNA链然后由DNA聚合酶工切除引物并填补空隙最后由DNA连接酶连

接成完整的链。

12.细菌的DNA连接酶以NAD为能量来源,动物细胞和T4噬菌体的DNA连接酶

以ATP为能源。

13.大肠杆菌RNA聚合酶的全酶由a2四'。组成,其核心酶的组成为。2口

14.RNA转录过程中识别转录启动子的是g因子，协助识别转录终止部位的是—

p_因子。

15.真核细胞mRNA合成后的成熟过程包括戴帽、加尾、剪接、_里

基化修饰.

16.遗传信息由RNA传递到DNA的过程称为逆转录，由逆转录酶催化。

17.反密码子第1位碱基和密码子第3碱基的配对允许有一定的摆动,称为

变偶性。

18.在原核细胞翻译起始时，小亚基16SrRNA的3'端与mRNA5'端的SD序列之

间互补配对，确定读码框架，fMet-tRNAf占据核糖体的P位点位置。

19.细胞内多肽链合成的方向是从N端到C端，而阅读mRNA的方向是从

5端到3'端。

20.在形成氨酰-tRNA时,由氨基酸的竣基与tRNA3'末端的羟基形成

酯键。为保证蛋白质合成的正确性氨酰tRNA合成酶除了对特定氨基酸有很强的专一性之

外，还能将"错误"氨基酸从氨酰化-tRNA复合物上水解下来。

21.转肽酶催化生成的化学键是肽键,该酶还具有酯酶活性。

22.肽链延伸包括：进位、成肽、和移位。

23.翻译延长阶段的进位，是指氨酰-tRNA进入A位。翻译延长阶段的

转位是指mRNA与核糖体做相对运动。

24.体内大多数蛋白质形成正确的构象需要的帮助，某些蛋白质的折叠还

需要二硫键互换酶和脯氨酰肽酰异构酶的催化。

25.正调控和负调控是基因表达的两种最基本的调节形式，其中原核细胞常用负调

控模式，而真核细胞常用正调控模式。

26.在原核细胞中，由同一调控区控制的一群功能相关的结构基因组成一个基因表达调控

单位,称为启动子,其调控区包括启动基因和操纵基因。

27.有些基因的表达较少受环境的影响，在一个生物体的几乎所有细胞中持续表达，因此

被称为管家基因；另有一些基因表达极易受环境的影响，在特定环境信号刺激下，相应

的基因被激活,基因表达产物增加，这种基因是可诱导的基因,相反，如果基因对环境

信号应答时被抑制，这种基因是可阻遏的基因。

28.在基因重组技术中，切割DNA用限制性核酸内切酶,连接DNA用DNA连

接酶。

29.除噬菌体外，质粒和病毒也是分子克隆的常用载体。

30.用动物病毒DNA改造的基因载体有腺病毒载体和反转录病载体。用于植物

基因工程的常用载体是Ti质粒.

31.将重组质粒导入细菌称转化,将噬菌体DNA转入细菌称转导.

32.Southern印迹法、Northern印迹法和Western印迹法是分别用于研究DNA、

RNA和蛋白质转移和鉴定的几种常规技术。

二、选择题

1.有关核酸的杂交（A,C,D）

A.DNA变性的方法常用加热和碱变性

B.相同来源的核酸才能通过变性而杂交

C.不同来源的核酸复性时，若全部或部分碱基互补就可以杂交

D.杂交可以发生在DNA与DNA之间,RNA与DNA,RNA与RNA之间

E.把待测DNA标记成探针进行杂交

2.DNA的复性速度与以下哪些有关（E）

A.温度B.分子内的重复序列C.pHD.变性DNA的起始浓度E以上全部

3.某DNA分子中腺瞟聆的含量为15%,则胞嚓碇的含量应为（D）

A.15%B.30%C.40%D.35%E.70%

4.DNA变性是指(D)

A.分子中磷酸二酯键断裂B.多核昔酸链解聚

C.DNA分子由超螺旋一双螺旋D.互补碱基之间氢键断裂

E.DNA分子中碱基丢失

5.寡聚dT-纤维素柱层析用于(D)

A.从总DNA中分离纯化质粒DNAB.从总核蛋白中分离DNP

C.除去杂蛋白D.从总RNA中纯化mRNA

6.关于双螺旋结构学说的叙述哪一项是错误的(C)

A.由两条反向平行的脱氧多核甘酸链组成

B.碱基在螺旋两侧，磷酸与脱氧核糖在外围

C.两条链间的碱基配对非常严格，A与T间形成三个氢键，G与C间形成两个氢键

D.碱基对平面垂直于中心轴，碱基对之间的作用力为范德华力

E.螺旋每转一圈包含10个碱基对

7.下列关于双链DNA碱基含量关系，哪一个是错误的(B)

A.A=T,G=CB.A+T=G+CC.A+G=C+TD.A+C=G+T

8.下列是几种DNA分子的碱基组成比例。哪一种的Tm值最高(A)

A.A+T=15%B,G+C=25%C.G+C=40%D.A+T=80%

9.DNA复制时，下列哪一种酶是不需要的(E)

A.DNA指导的DNA聚合酶B.DNA连接酶C.拓朴异构酶D.解链酶

E.限制性内切酶

10.DNA复制中的引物是(C)

A.由DNA为模板合成的DNA片段B.由RNA为模板合成的RNA片段

C.由DNA为模板合成的RNA片段D.由RNA为模板合成的RNA片段

E.引物仍存在于复制完成的DNA链中

11.DNA复制时，子链的合成是(C)

A.一条链5'一3',另一条链3'一5'B.两条链均为3'-5'

C.两条链均为5'-3'D.两条链均为连续合成E.两条链均为不连续合成

12在细胞中DNA聚合酶I的作用主要是(C)

A.DNA复制B.E.coliDNA合成的起始C.切除RNA引物D.冈崎片段的连接

13.需要DNA连接酶参与的过程有(A)

A.DNA复制B.DNA体外重组C.DNA损伤的切除修复D.RNA逆转录

14.DNA损伤的光修复作用是一种高度专一的修复方式,它只作用于紫外线引起的(A)

A.喀咤二聚体B.瞟吟二聚体C.喀咤-璞吟二聚体D.为两个单独的喀咤碱基

15.真核细胞RNA聚合酶II催化合成的是(B)

A.18SRNAB.mRNAC.tRNAD.5SRNAE.rRNA

16.转录指下列哪一过程(B)

A.以RNA为模板合成DNAB.以DNA为模板合成RNA

C.以RNA为模板合成蛋白质D.以DNA为模板合成DNA

17.hnRNA是(B)

A.存在于细胞核内的tRNA前体B.存在于细胞核内的mRNA前体

C.存在于细胞核内的rRNA前体D.存在于细胞核内的snRNA前体

18.基因有两条链，与mRNA序列相同(T代替U)的链叫做(A)

A.有义链B.反义链C.重链D.cDNA链

19.下列关于逆转录酶的叙述哪一个是错误的(D)

A.它以RNA为模板指导DNA的合成B.它也可以DNA为模板指导DNA的合成

C.它具有RNaseH活性D.逆转录酶的作用不需要引物

20.多肽链的氨基酸序列取决于(D)

A.tRNAB.18SrRNAC.28SrRNAD.mRNAE.氨基酰-mRNA合成

21.密码GGC的对应反密码子是(A)

A.GCCB.CCGC.CCCD.CGCE.GGC

22.关于密码子，错误的叙述是(C)

A.每一密码子代表一种氨基酸B.某些密码子不代表氨基酸

C.一种氨基酸只有一种密码子D.甲硫氨酸只有一种密码子

E.密码子有种族特异性

23.一个N端为丙氨酸的20肽，其开放的阅读框架至少应该由多少个核甘酸残基组成?(C)

A.60个B.63个C.66个D.57个E.69个

24.氨基酰-tRNA中，tRNA与氨基酸的结合键是(E)

A.盐键B.磷酸二酯键C.肽键D.糖昔键E.酯键

25.原核生物和真核生物翻译起始不同之处(B)

A.真核生物的Shine-Dalgarno序列使mRNA与核糖体结合

B.真核生物帽子结合蛋白是翻译起始因子之一

C.IF比elF种类多

D.原核生物和真核生物使用不同起始密码

E.原核生物有TATAAT作为翻译起始序列，真核生物则是TATA

26.关于核蛋白体转肽酶，错误的叙述是(C)

A.转肽不需要GTPB.转肽不需要ATPC.活性中心在小亚基

D.活性中心'在大亚基E.活性中心与rRNA有关

27•一个氨基酸参入多肽链，需要(B)

A.两个ATP分子B.TATP分子，两个GTP分子

C.一个ATP分子，一个GTP分子D.两个ATP分子，一个GTP分子

E.两个GTP分子

28.信号肽段的作用是(C)

A.指导DNA合成的启动B.指导多肽链糖基化C.引导多肽进入内质网

D.指导RNA合成的启动E.指导蛋白质合成的启动

29多肽链合成后，其Ser可(B)

A.乙酰化B.糖基化C.磷酸化D,甲基化E.硫酸化

30.蛋白质合成后加工不包括(D)

A.蛋白质的磷酸化B.信号肽的切除C.蛋白质的糖基化

D.酶的构像变化E.蛋白质的乙酰化

31.以下哪一种抑制剂只能抑制真核生物的蛋白质合成（C）

A.氯霉素B.红霉素C.放线菌酮D.噤畛霉素E.四环素

32.一个操纵子通常含有（B）

A.一个启动序列和一个编码基因B.一个启动序列和数个编码基因

C.数个启动序列和一个编码基因D.数个启动序列和数个编码基因

E两个启动序列和数个编码基因

33.有关操纵子学说的论述，正确的是（B）

A.操纵子调控系统是真核生物基因调控的主要方式

B.操纵子调控系统是原核生物基因调控的主要方式

C.操纵子调控系统由调节基因、操纵基因、启动子和结构基因组成

D.诱导物与阻遏蛋白结合启动转录

E.诱导物与启动子结合而启动转录

34.转录因子是（C）

A.调节DNA结合活性的小分子代谢效应物B.调节转录延伸速度的蛋白质

C.调节转录起始速度的蛋白质D.调节转录产物分解速度的雷白质

E.促进转录产物加工的蛋白质

35.阻遏蛋白（阻抑蛋白）识别操纵子中的（C）

A.启动基因B.结构基因C.操纵基因D.内含子E.调节基因

36.在下列哪种情况下，乳糖操纵子的转录活性最高（A）

A.高乳糖，低葡萄糖B.高孚牖，高葡萄糖C.低乳糖，低葡萄糖

D.低乳糖，高葡萄糖E.不一定

37.顺式作用元件是指（E）

A.基因的5'侧翼序列B.基因的3'侧翼序列C.基因的5'和3'侧翼序列

D.基因的5'和3'侧翼序列以外的序列E.具有转录调节功能的特异DNA序列

38.反式作用因子是指（E）

A.具有激活功能的调节蛋白B.具有抑制功能的调节蛋白

C.对自身基因具有激活功能的调节蛋白D.对另一基因具有激活功能的调节蛋白

E.对另一基因有调节功能的蛋白质因子

39.下列关于限制性内切酶的叙述哪一项是错误的（C）

A.它能识别DNA特定的碱基顺序，并在特定的位点切断DNA

B.切割点附近的碱基顺序一般呈回文结构

C.它能专一性降解经甲基化修饰的DNA

D.是重组DNA的重要工具酶

E.主要从细菌中获得

40.基因工程中，不常用到的酶是（C）

A.限制性核酸内切酶B.DNA聚合酶C.DNA解链酶D.DNA连接酶E.反转录

41下列哪项不能作为表达载体导入真核细胞的方法？（D）

A.磷酸钙转染B.电穿孔C.脂质体转染D.氯化钙转染E.显微注射

42.重组体的筛选方法有（A）

A.抗药标志筛选B.标记补救C.分子杂交D.免疫化学E.酶联免疫检测

43.CDNA是指（D）

A.在体内合成的与病毒DNA或RNA互补的DNA

B.在体外经反转录合成的与DNA互补的DNA

C.在体外经转录合成的与DNA互补的RNA

D.在体外经反转录合成的与RNA互补的DNA

E.在体内经转录合成的与DNA互补的RNA

44.建cDNA文库时，首先需分离细胞的(C)

A.染色体DNAB.线粒体DNAC.总mRNAD.tRNAE.rRNA

三、判断题

”)1.生物体内，天然存在的DNA分子多为负超螺旋。

")2.RNA分子可以发生热变性，并有增色效应。

(x)3.水分子可以插入天然DNA分子双螺旋空隙中。

(x)4.从结构基因中的DNA序列可以推出相应的蛋白质序列。

")54是高盐浓度可使DNA分子的熔点(Tm)升高。

(V)6.RNA的局部螺旋区中,两条链之间的方向也是反向平行的。

(x)7.在细胞和真核细胞中都是由DNA聚合酶I切除RNA引物。

(x)8.逆转录酶催化RNA指导的DNA合成不需要RNA引物。

(x)9.RNA病毒不含DNA基因组，根据中心法则它必须先进行反转录，才能复制和增殖。

(x)10.原核细胞和真核细胞的RNA聚合酶都能够直接识别启动子。

(x)ll.大肠杆菌染色体DNA由两条链组成,其中一条链充当模板链，另外一条链充当编码

链。

(x)12.由于遗传密码的通用性，用原核生物表达真核基因不存在技术障碍。表达出的蛋白

质通常是有功能的。

(x)13.氨酰-tRNA合成酶可以通过合成反应的逆反应切除误载的氨基酸。

(x)14.所有氨酰-tRNA合成酶的作用都是把氨基酸连接在tRNA末端核糖的3'-羟基上。

(x)15.在核糖体上形成肽链所需的能量，由水解GTP来提供。

(x)16.生物合成蛋白质时A位的氨基酸转移到P位，使P位的肽链延长A位空载的-tRNA

随后便脱落。

(x)17.蛋白质能够折叠成何种三维结构，主要是由分子伴侣决定的。

”)18.高等真核生物的大部分DNA是不为蛋白质编码的。

”)19.大多数管家基因编码低丰度的mRNA.

(x)20.乳糖可以诱导乳糖操纵子的表达，所以乳糖对乳糖操纵子的调控属于正调控系统。

”)21.某些蛋白质既可以作为阻遏蛋白又可以作为激活蛋白参与基因表达的调控。

”)22.准备用原核生物表达真核基因时，最好通过cDNA获取目的基因。

”)23.用原核生物表达真核生物的糖蛋白，其表达产物不会有正常的生物学功能。

(x)24.Ti质粒可以随土壤农杆菌进入植物细胞。

(x)25.用人噬菌体作克隆载体时，外源DNA片断越小，克隆的成功率越高。

”)26.基因克隆选择的宿主细胞必须无限制性核酸内切酶。

(x)27.采用蓝白斑选择法时，蓝色菌落或噬菌斑是含有重组载体的克隆。

(V)28.若1个氨基酸有3个遗传密码,则这3个遗传密码的前两个核苗酸通常是相同的。

四、名词解释(每题2分，共20分)

1.增色效应(hyperchromiceffect);核酸从双链变为单链的无规则卷曲状态时，在260nm

处的吸光度增加，称"增色效应"。

2.分子杂交(molecularhybridization);不同的DNA片段之间，DNA片段与RNA片

段之间，如果彼此间的核昔酸排列顺序互补也可以复性，形成新的双螺旋结构。这种按照互补碱

基配对而使不完全互补的两条多核甘酸相互结合的过程称为分子杂交。

3.聚合酶链式反应(PCR);聚合酶链式反应(PCR)是扩增样品中的DNA量和富集众多

DNA分子中的一个特定的DNA序列的一种技术。在该反应中，使用与目的DNA序列互补的寡

核昔酸作为引物，进行多轮的DNA合成。其中包括DNA变性，弓|物退火和在TapDNA聚合酶

催化下的DNA合成。

4.DNA的变性与复性(denaturationandrenaturationofDNA);DNA的变性是指DNA

双螺旋区的氢键断裂，变成单链并不涉及共价键的断裂。DNA的复性是指变性DNA在适当条件

下，又可使两条彼此分开的链重新缔合成为双螺旋结构。

5.Tm;通常把加热变性DNA使增色效应达到最大增量一半时的的温度称为该DNA的熔

点或熔解温度，用Tm表示。

6.内含子与外显子:内含子是指结构基因中存在于外显子之间的非编码序列，也是基因中不

表达的序列，属插入序列。外显子是指基因中编码蛋白质的序列。

7.半保留复制；DNA复制的一种方式。每条链都可用作合成互补链的模板，合成出两分子

的双链DNA,每个分子都是由一条亲代链和一条新合成的链组成。

8.冈崎片段；相对比较短的DNA链（大约1000核昔酸残基）,是在DNA的滞后链的不连

续合成期间生成的片段，这是ReijiOkazaki在DNA合成实验中添加放射性的脱氧核昔酸前体观

察到的。

9.复制体；一种多蛋白复合体，包含DNA聚合酶，引发酶，解旋酶，单链结合蛋白和其它

辅助因子。复制体位于每个复制叉处，进行染色体DNA复制的聚合反应。

10.编码链；双链DNA中，不能进行转录的那一条DNA链，其核昔酸序列与转录生成的

RNA的序列一致（在RNA中是以U取代了DNA中的T\

11.内含子；

在转录后的加工中，从最初的转录产物除去的内部的核甘酸序列。术语内含子也指DNA中

编码相应RNA的区域。

12.外显子（exon）溉存在于最初的转录产物中，也存在于成熟的RNA分子中的核甘酸序

列。术语外显子也指DNA中编码相应RNA的区域。

13.遗传密码；DNA编码链或mRNA上的核甘酸,以3个为一组（三联体）决定1个氨基

酸的种类，称为三联体密码。mRNA的三联体密码是连续排列的，因此，mRNA的核苜酸序列

可以决定蛋白质的一级结构。

14.摆动假说；mRNA上的密码子与tRNA上的反密码子相互辩认，大多数情况是遵从碱基

配对规律的。但也可出现不严格的配对，这种现象就是遗传密码的摆动性，tRNA分子上有相当

多的稀有碱基，例如次黄噂吟（inosinej）常出现于三联体反密码子的5'端第一位，它和mRNA

密码子第3位的A、C、U都可以配对。

15.SD序列；位于mRNA分子AUG起始密码子上游约8~13个核昔酸处，由4~6个核

昔酸组成的富含噤吟的序列，以-AG-GA-为核心。SD序列同16srRNA近3'-末端的序列互补，

在核糖体与mRNA的结合过程中起重要作用。

16.信号肽；是未成熟的分泌性蛋白质中可被细胞转运系统识别的特征性氨基酸序列。有碱

性N-末端区、疏水核心区及加工区三个区段。蛋白质被转运到细胞的一定部位后，信号肽即被切

除。

17.多聚核糖体;是由1个mRNA分子与一定数目的单个核糖体结合而成的串珠状排列。每个

核糖体可以独立完成一条肽链的合成，所以多个核糖体上可以同时进行多条肽链的合成，可以加

速蛋白质的合成速度，提高模板mRNA的利用率。

18.操纵子；原核生物的几个功能相关的结构基因往往排列在一起,转录生成一个mRNA,

然后分别翻译成几种不同的蛋白质。这些蛋白可能是催化某一代谢过程的酶，或共同完成某种功

能。这些结构基因与其上游的启动子，操纵基因共同构成转录单位，称操纵子。

19.启动子；是RNA聚合酶结合位点周围的一组转录控制组件，包括至少一个转录起始点。

在真核基因中增强子和启动子常交错覆盖或连续。有时，将结构密切联系而无法区分的启动子、

增强子样结构统称启动子。

20.增强子；是一种能够提高转录效率的顺式调控元件，最早是在SV40病毒中发现的长约

200bp的一段DNA,可使旁侧的基因转录提高100倍，其后在多种真核生物，甚至在原核生物

中都发现了增强子。增强子通常占100~200bp长度，也和启动子一样由若干组件构成，基本核

心组件常为8~12bp,可以单拷贝或多拷贝串连形式存在。

21.衰减子；在原核生物的Trp操纵子结构中，第一个结构基因与启动子P之间有一个区域

含Trp密码子，称衰减子。当环境中Trp浓度很高时，它可通过编码并翻译，使正在转录的mRNA

形成终止信号，从而终止Trp操纵子的表达。这种转录衰减实质上是转录与一个前导肽翻译过程

的偶联，它是原核生物特有的一种基因调控机制。

22.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，通过与特异的顺式作用元

件相互作用（DNA-蛋白质相互作用）,或通过与基它调节因子的相互作用（蛋白质-蛋白质相互

作用），反式激活另一基因的转录，故称反式作用蛋白或反式作用因子。

23.顺式调控元件：指可影响自身基因表达活性的真核DNA序列。根据顺式作用元件在基因

中的位置、转录激活作用的性质及发挥作用的方式，分为启动子、增强子及沉默子等。

24.降解物基因活化蛋白；也就是cAMP受体蛋白（cAMPreceptorprotein,CRP）,它与

cAMP的复合物可以促进某些原核操纵子（如孚牖操纵子）的转录。

25.克隆技术；"克隆"作为名词指相同的分子或细胞构成的群体，或一个共同的祖先通过

无性繁殖所得到的群体，作为动词指获取"克隆"的过程。克隆技术特指获取"克隆"的过程，

包括分子克隆，细胞克隆等技术。

26.限制性核酸内切酶；就是识别DNA的特异序列，并在识别位点或其周围切割双链DNA

的一类核酸内切酶。限制性核酸内切酶存在于细菌体内，与相伴存在的甲基化酶共同构成细菌的

限制、修饰体系，限制外源DNA，保护自身DNA,对保持细菌遗传物质的稳定具有重要意义。

限制性核酸内切酶分为三类，其中的口类酶能特异性在一定的核苗酸序列处切割双链DNA,因

而在基因工程中得到广泛的应用。

27基因组DNA文库；利用限制性核酸内切酶将染色体DNA切割成一定大小的片段，将这

些片段分子与适当的克隆载体拼接成重组DNA分子，继而转入受体菌，使每个细菌内都携带一

种重组DNA分子。不同细菌中的重组DNA分子可能包含不同的染色体DNA片段，这样，只要

得到的转化细菌所携带的重组DNA分子种类足够多，则全部转化细菌所携带的各种染色体片段

就代表了染色体的整个基因组。存在于转化细菌内，由克隆载体所携带的所有基因组DNA片段

的集合称基因组DNA文库。基因组DNA文库涵盖了基因组的全部基因信息。

28.cDNA文库以mRNA为模板，经反转录酶催化，在体外反转录成cDNA,与适当的载体

（常用噬菌体或质粒载体）连接后转化受体菌，则每个细菌含有一段cDNA,并能繁殖扩增，这

样包含着细胞全部mRNA信息的cDNA克隆集合称为该组织细胞的cDNA文库。基因组含有的

基因在特定的组织细胞中只有一部分表达，而且处在不同环境条件、不同分化时期的细胞其基因

表达的种类和强度也不尽相同，所以cDNA文库具有组织细胞特异性。cDNA文库显然比基因组

DNA文库小得多，能够比较容易从中筛选克隆得到细胞特异表达的基因。另外，对真核细胞来

说，从基因组DNA文库获得的基因与从cDNA文库获得的不同，基因组DNA文库所含的是带

有内含子和外显子的基因组基因，而从cDNA文库中获得的是已经过剪接，去除了内含子的

cDNA。T殳来说，从cDNA文库获得的基因，因不含内含子而片段较小，更适合于用作基因工

程的目的基因。由于原核生物不存在将hnRNA加工成mRNA的酶系统，若用原核生物表达真

核基因，则目的基因一定要通过cDNA获取。

五、分析计算题

L简述B-DNA的结构特征。

(1)两条反向平行的多核昔酸链围绕同一中心轴相互缠绕形成右手螺旋;

(2)噤吟和喀陡碱位于双螺旋的内侧，磷酸和核糖在夕刚U，彼此通过3',5'磷酸二酯键相

连接，形成DNA分子的骨架。碱基平面和纵轴垂直，糖环的平面则和纵轴平行；

(3)双螺旋的平均直径为2nm,两个相邻的碱基对之间相距的高度，碱基堆积距离为

0.34nm,两个核甘酸之间的夹角为36度；

(4)两条核昔酸链依靠彼此碱基之间形成的氢键相联系而结合在一起；

(5)碱基在一条链上的排列顺序不受任何限制。

2.何谓Tm?影响Tm大小的因素有哪些？在实验中如何计算Tm值？

DNA的变性从开始解链到完全解链，是在一个相当窄的温度范围内完成的，在这一范围内，

紫外线吸收值的增加量达到最大增加量的50%时的温度为DNA的解链温度(溶解温度,melting

temperature,Tm\Tm值大小主要与GC含量有关，GC含量越高，Tm值越大；另外核酸分子

越大，Tm值也越大，溶液pH值大于11.3,核酸完全变性，小于5.0则核酸容易脱噤吟。降低

溶液的离子强度会使Tm值下降，尿素等变性剂也会使Tm值下降。在实验中，Tm值计算公式:

Tm=69.3+0.41(G+C%),小于20bp的寡辘酸：Tm=4(G+C)+2(A+TX

3.如果人体有IO1，个细胞，每个体细胞的DNA含量为6.4x109个碱基对。试计算人体DNA

的总长度是多少？是太阳-地球之间距离（2.2x109公里）的多少倍？已知双链DNA每1000个

核昔酸重lxl0-i8g,求人体的DNA的总质量。

每个体细胞的DNA的总长度为：6.4xl09x0.34nm=2.176xl09nm=2.176m,

3.人体内所有体细胞的DNA的总长度为：2.176mx10^=2.176xionkm

这个长度与太阳-地球之间距离（2.2x109公里）相比为：2.176x1011/2.2x109=99倍，每

个核昔酸重lxlOi8g/iooo=io-2ig，所以，总DNA6.4x1023x10-21=6.4x102=640g

4.什么是DNA变性？DNA变性后理化性有何变化？

DNA双链转化成单链的过程成变性。引起DNA变性的因素很多，如高温、超声波、强酸、

强碱、有机溶剂和某些化学试剂（如尿素，酰胺）等都能引起变性。DNA变性后的理化性质变化

主要有：（1）天然DNA分子的双螺旋结构解链变成单链的无规则线团，生物学活性丧失；（2）

天然的线型DNA分子直径与长度之比可达1:10,其水溶液具有很大的黏度。变性后，发生了

螺旋-线团转变，黏度显著降低；（3）在氯化钠溶液中进行密度梯度离心，变性后的DNA浮力密

大大增加；（4）沉降系数S增加；（5）DNA变性后，碱基的有序堆积被破坏，碱基被暴露出来，

因此，紫外吸收值明显增加，产生所谓增色效应。（6）DNA分子具旋光性，旋光方向为右旋。

由于DNA分子的高度不对称性，因此旋光性很强，其[a]=150。当DNA分子变性时，比旋光值

就大大下降。

5.什么是核酸杂交？有何应用价值？

热变性后的DNA片段在进行复性时，不同来源的变性核酸（DNA或RNA）只要有一定数

量的碱基互补（不必全部碱基互补），就可形成杂化的双链结构。此种使不完全互补的单链在复

性的条件下结合成双链的技术称为核酸杂交。用被标记的已知碱基序列的单链核酸小分子作为探

针，可确定待检测的DNA,RNA分子中是否有与探针同源的碱基序列。用此原理，制作探针，

再通过杂交，可用于细菌，病毒，肿瘤和分子病的诊断（基因诊断X也可用于基因定位，目的

基因筛选，基因表达状况的分析等研究工作。

6.若使15N标记的大肠杆菌在"N培养基中生长三代提取DNA，并用平衡沉降法测定DNA

密度，其"N-DNA分子与MN-15N杂合DNA分子之比应为多少？

15N标记的大肠杆菌利用培养基中的14N合成DNA,第一代DNA双链都是14N-杂合

DNA分子。第二代分别是以第一代中的UN和15N链作为母链合成新的DNA,所以i4N-DNA

分子与14N-15N杂合DNA分子之比为1:1。第三代中的MN和母链的分子之比是3:1,

所以MN-DNA分子与MN-15N杂合DNA分子之比应为3:10

7.真核生物DNA聚合酶有哪几种？它们的主要功能是什么？

真核生物的DNA聚合酶有小瓜丫、8、£五种，均具有5'一3'聚合酶活性，DNA聚合酶

丫、讲口£有3'-5'外切酶活性,DNA聚合酶a和口无外切酶活性。DNA聚合酶a用于合成引物，

DNA聚合酶6用于合成细胞核DNA,DNA聚合酶p和£主要起修复作用，DNA聚合酶丫用于线

粒体DNA的合成。

8.真核细胞中有几种RNA聚合酶？它们的主要功能是什么？

真核生物的RNA聚合酶，按照对a-鹅膏蕈碱的敏感性不同进行分类：RNA聚合酶I基本不

受a-鹅膏蕈碱的抑制，在大于10-3moi/L时才有轻微的抑制。RNA聚合酶口对a-鹅膏蕈碱最为

敏感，在l(Hmol/L以下就会被抑制。RNA聚合酶m对a-鹅膏蕈碱的敏感性介于聚合酶I和聚

合酶n之间，在10-5mol/L到lCHmol/L才会有抑制现象。RNA聚合酶I存在于核仁中，其功

能是合成5.8SrRNA、18SrRNA和28SrRNA0RNA聚合酶口存在于核质中，其功能是合成

mRNA、snRNA.RNA聚合酶m也存在于核质中，其功能是合成tRNA和5SrRNA及转录Alu

序列。

9.真核生物三类启动子各有何结构特点？

真核生物三类启动子分别由RNA聚合酶I、II、III进行转录。类别I启动子包括核心启动子

和上游控制元件两部分，需要UBF1和SL1因子参与作用。类别II启动子包括四类控制元件：基

本启动子、起始子、上游元件和应答元件。识别这些元件的反式作用因子由通用转录因子、上游

转录因子和可诱导的因子。类别III启动子有两类：上游启动子和基因内启动子，分别由装配因子

和起始因子促进转录起始复合物的形成和转录。

10.论述遗传密码的特点。

（1）遗传密码为三联体：模板从mRNA5'端的起始密码子开始，到3'端的终止密码称为开

放读码框架。在框架内每3个碱基组成1个密码子，决定1个氨基酸。（2）遗传密码的种类：遗

传密码共64个，其中61个密码子分别代表各种氨基酸。3个为肽链合成的终止信号。位于5,

端的AUG，除了代表甲硫蛋氨酸外，还是肽链合成的起始信号。（3）遗传密码的连续性:对mRNA

分子上密码子的阅读方法叫读码。正确读码是每3个相邻碱基一组，不间断地连续读下去，直到

出现终止密码为止。mRNA上碱基的插入和缺失，可导致框移突变。（4）遗传密码的简并性：有

61个密码子代表20种氨基酸，每个密码子只代表一种氨基酸，而多数氨基酸都有2~4个密码

子，这种由几个密码子编码同一氨基酸的现象称为简并性。从密码表上可看出密码子的第3位碱

基通常是简并的。（5）遗传密码的摆动性：指密码子与反密码子配对不遵从碱基配对规律，此不

严格的配对关系称为摆动性。如丙氨酰-tRNA反密码子的第1位碱基I可以与密码子第3位的A、

C或U配对。遗传密码的摆动性使一种tRNA可以识别几种代表同一种氨基酸的密码子。（6）遗

传密码的通用性：从细菌到人的遗传密码都市通用的，但近年发现哺乳类动物线粒体的蛋白质合

成体系中有个别例外。如UAG不代表终止密码子，而代表色氨酸；CUA不代表亮氨酸，而代表

苏氨酸。（7）遗传密码的防错系统：由于遗传密码的简并性，有4个密码的氨基酸，其第三位的

碱基被替换，仍编码同一种氨基酸，从遗传密码表可以看出，只要遗传密码的第二位是U,则第

一位和第三位不论怎么变化，其编码的氨基酸总是疏水性的，如第二位是C,则其编码的氨基酸

是非极性的或极性不带电荷的，若第二位为A或G,则编码的氨基酸R基是亲水性的，第一位是

A或C,第二位是A或G,则编码的氨基酸R基是碱性的，若前两位是AG则编码的氨基酸R基

是酸性的。这些规律使某些核甘酸的替换可以不引起肽链中氨基酸的变化，或被替换的氨基酸理

化性质相似。这便是密码的防错系统。

11.如果mRNA上的阅读框已被确定，它将只编码一种多肽的氨基酸顺序。从一蛋白质的已

知氨基酸顺序，是否能确定唯一的一种mRNA的核甘酸序列？为什么？

由于1个密码子只能编码一种氨基酸，在mRNA的开放阅读框确定后，用遗传密码可以推

出其相应蛋白质的氨基酸序列。由于mRNA是由DNA转录而来的，如果基因(DNA)编码区

的序列已知，也可由此推出相应表达产物的氨基酸序列。但是，由于除甲硫氨酸和色氨酸外的18

种氨基酸均有一种以上的密码子，由蛋白质的氨基酸序列推断相应mRNA的核昔酸序列时，我

们会面临多种选择。比如，由7个氨基酸的序列推测其可能的mRNA编码区序列，若其中有5

个氨基酸有2个密码，则能够与其相对应的核甘酸序列会有25种，即有32种。

12.如果E.Coli染色体DNA的75%可用来编码蛋白质，假定蛋白质的平均相对分子质量为

60000,以三个碱基编码一个氨基酸计算,(1)若该染色体DNA大约能编码2000种蛋白质，

求该染色体DNA的长度？(2)该染色体DNA的相对分子质量大约是多少？(氨基酸残基的平

均相对分子质量是120，核甘酸对的平均相对分子质量是6401

(1)因为蛋白质的平均相对分子质量为60000,氨基酸残基的平均相对分子质量为120,

则蛋白质的平均氨基酸残基的个数为60000/120=500个编码2000种蛋白至少需要2000x500

x3个密码子，而DNA碱基的75%用来编码这2000个蛋白，则该染色体DNA的长度为:2000

x500x3/75%=4000000bpo若该DNA为B-DNA,每个bp使螺旋轴延伸0.34nm，则其长度

应为i).34x4000000=1360000nm(2该染色体DNA的相对分子质量大约是640x4000000=

2560000000=2.56xl09Da。

13.原核生物与真核生物翻译起始阶段有何异同？

相同之处：（1）都需生成翻译起始复合物；（2）都需多种起始因子参加；（3）翻译起始的第

一步都需核糖体的大、小亚基先分开；（4）都需要mRNA和氨酰-tRNA结合到核糖体的小亚基

上（5）mRNA在小亚基上就位都需一定的结构成分协助。（6亚基结合mRNA和起始者tRNA

后，才能与大亚基结合。（7）都需要消耗能量。

不同之处：（1）真核生物核糖体是80S（40S+60S）;eIF种类多（10多种）;起始氨酰-tRNA

是met-tRNA（不需甲酰化），mRNA没有SD序列；mRNA在小亚基上就位需5'端帽子结构和

帽结合蛋白以及eIF2;mRNA先于met-tRNA结合到小亚基上。（2）原核生物核糖体是70S

（30S+50S）;IF种类少（3种）；起始氨酰-tRNA是fmet-tRNA（需甲酰化）；需SD序列与

16S4RNA配对结合，rps-1辩认识别序列；小亚基与起始氨酰-tRNA结合后，才与mRNA结

合。

14.简述信号肽假说的基本内容。

蛋白质合成后的靶向输送原理，有几种不同的学说，信号肽假说是目前被普遍接受的学说之

-»分泌性蛋白质的初级产物N-端多有信号肽结构，信号肽一旦合成（蛋白质合成未终止），即

被胞浆的信号肽识别蛋白（SRP）结合，SRP与内质网膜的内侧面的受体即对接蛋白（DP）结合,

组成一个输送系统，促使膜通道开放，信号肽带动合成中的蛋白质沿通道穿过膜，信号肽在沿通

道折回时被膜上的信号肽酶切除，蛋白质在内质网和高尔基体经进一步修饰（如糖基化）后，即

可被分选到细胞的不同部位。

15.肽链合成后的加工修饰有哪些途径？

蛋白质合成后的加工修饰内容有:（1）肽链的剪切：如切除N端的Met,切除信号肽，切

除蛋白质前体中的特定肽段。（2）氨基酸侧链的修饰，如：磷酸化、糖基化、甲基化等。（3）二

硫键的形成。（4）与辅基的结合。

16.简述操纵子的基本结构。

操纵子的调控区有一个操纵序列，一个启动序列及一个CAP位点，调控区下游有几个结构基

因，还有一个调节基因编码阻遏蛋白，阻遏蛋白与操纵序列结合，使操纵子受阻遏而处于关闭状

态。若cAMP与CAP结合，形成的复合物与CAP位点结合，可增大操纵子的转录活性。阻遏

蛋白的负性调节和CAP的正性调节共同调节结构基因的表达操纵子机制在原核基因表达调控中

具有较善遍的意义，因其多是几个功能相关基因串联于同一操纵子上，故在同一启动序列控制下,

可转录出能为多种蛋白质编码的mRNA,即多顺反子mRNA。

17.举例说明基因表达的诱导与阻遏，正调控与负调控。

在特定的环境信号刺激下，相应的基因被激活，基因表达产物增加，则这种基因是可诱导的。

可诱导基因在特定的环境中表达增强的过程称为诱导。例如有DNA损伤时，修复酶基因就会在

细菌内被诱导激活，使修复酶的活性增加。相反，如果基因对环境信号应答时被抑制则这种基因

是可阻遏的，可阻遏基因表达产物水平降低的过程称为阻遏，例如，当培养液中色氨酸供应充分

时，在细菌内编码色氨酸合成相关酶的基因表达会被抑制。如果某种基因在没有调节蛋白存在时

是表达的，加入某种调节蛋白后基因表达活性便被关闭，这样的控制为负调控。例如，乳糖操纵

子。相反，若某种基因在没有调节蛋白存在时是关闭的，加入某种调节蛋白后基因活性就被开启,

这种控制称为正调控。例如代谢物阻遏。

18.概述原核生物基因表达调控的特点。

原核基因表达调控与真核存在很多共同之处，但因原核生物没有细胞核和亚细胞结构，其基

因组结构要比真核生物简单，基因表达的调控因此而比较简单。虽然原核基因的表达也受转录起

始、转录终止、翻译调控及RNA、蛋白质的稳定性等多级调控，但其表达开、关的关键机制主要

发生在转录起始。其特点包括以下3方面：（1）。因子决定RNA聚合酶的识别特异性：原核生物

只有一种RNA聚合酶，核心酶催化转录的延长,。亚基识别特异启动序列，即不同的。因子协助

启动不同基因的转录。（2）操纵子模型的普遍性：除个别基因外，原核生物绝大数基因按功能相

关性成簇地连续排列在染色体上，共同触一个转录单位即操纵子，如乳糖操纵子等。一个操纵

子含一个启动序列及数个编码基因。在同一个启动序列控制下，转录出多顺反子mRNA。（3）阻

遏蛋白与阻遏机制的普遍性：在很多原核操纵子系统，特异的阻遏蛋白是控制启动序列活性的重

要因素。当阻遏蛋白与操纵基因结合或解离时，结构基因的转录被阻遏或去阻遏。

19.概述真核生物基因组的特点。

（1）基因组结构庞大：哺乳动物基因组DNA由约3x109bp的核甘酸组成。大约有3万个左

右的基因，90%以上的DNA不为蛋白质编码。真核细胞DNA与组蛋白结合形成复杂的染色质

结构，基因表达调控机制更加复杂。（2）单顺反子：真核基因转录产物为单顺反子，即一个编码

基因转录生成一个mRNA分子，经翻译生成一条多肽链。许多蛋白质由几条不同的多肽链组成,

因此存在多个基因的协调表达。（3）重复序列：重复序列在真核DNA中普遍存在，重复序列长

短不一，短的在10个核甘酸以下，长的达数百，乃至上千个核甘酸。据重复频率不同分为高度

重复序列、中度重复序列及单拷贝序列。（4）基因的不连续性：结构基因的两侧有不被转录的非

编码序列，往往是基因表达的调控区。在编码基因内部有一些不为蛋白质编码的间隔序列，称内

含子，而编码序列称外显子，因此真核基因是不连续的。

20.概述真核生物基因表达调控的特点。

同原核生物一样，真核基因表达调控的最基本环节也是转录起始，而且某些机制是相同的，

但也存在明显差别：（1）RNA聚合酶：真核有3种RNA聚合酶，分别负责3种RNA转录。（2）

活性染色质结构变化：当基因被激活时，可观察到染色体相应区域发生结构和性质变化。包括对

核酸酶敏感,DNA拓扑结构变化，DNA碱基修饰变化和组蛋白变化。（3）正调节占主导地位：

真核RNA聚合酶对启动子的亲和力极小或根本没有实质性的亲和力，二者的结合必须依赖一种

或多种激活蛋白。尽管发现少量基因存在负性顺式作用元件，但普遍存在的是正性调节机制。（4）

转录与翻译分隔进行：真核细胞有胞核及胞质等区间分布，转录与翻译在不同亚细胞结构中进行。

（5）转录后加工：真核基因的内含子和外显子均被转录，内含子在转录后要被剪接去除，使外

显子连接在一起，形成成熟的mRNA。不同剪接方式可形成不同的mRNA,翻译出不同的多肽

链。因此，转录后加工是真核基因表达调控的另一重要环节。

21.简答真核生物基因表达的调控方式。

（1）DNA水平的调控：a.基因丢失，即DNA片段或部分染色体的丢失，如蛔虫胚胎发育

过程有27%的DNA丢失。b.基因扩增，即特定基因在特定阶段的选择性扩增，如非洲爪蟾卵母

细胞中的rDNA是体细胞的4000倍。c.DNA序列的重排，如哺乳动物免疫球蛋白各编码区的

连接。d.染色质结构的变化，通过异染色质关闭某些基因的表达。e.DNA的修饰，如DNA的甲

基化关闭某些基因的活性。（2）转录水平的调控。a.染色质的活化，如核小体结构的解开、非组

蛋白的作用等。b.转录因子的作用，转录因子与RNA聚合酶及特定