華中農(nóng)業(yè)大學分子生物學課程考試答案匯總

1、華中農(nóng)業(yè)大學分子生物學課程考試試卷（答案）一、名詞解釋1Silent mutation：沒有明顯性狀改變的突變。是中性突變中的一種特殊情況。即在基因中堿基對發(fā)生替換，改變了mRNA的密碼子，結果蛋白質(zhì)中相應位點是發(fā)生了相同氨基酸的取代，由于氨基酸的序列末發(fā)生變化，所以蛋白質(zhì)仍具有野生型的功能，實際上就是同義突變。2Back mutation：回復突變是指突變體的表現(xiàn)型回復為野生狀態(tài)的突變。正向突變改變了野生型性狀，突變體所失去的野生型性狀可以通過第二次突變得到恢復，這種第二次突變就叫做恢復突變。 3Attenuator：一個受到翻譯控制的轉錄中止子結構。由于翻譯作用的影響，其后面的基因或者被轉

2、錄，或者在衰減子處實現(xiàn)轉錄的中止即產(chǎn)生衰減作用。4Insulator：能阻斷激活或失活效應的元件?？稍谠鰪娮雍蛦幼又g阻斷增強子的激活作用，也可防止異染色質(zhì)的擴增，引起基因表達。5Inverted repeat：反向重復。方向相反的兩端重復序列。6Negative superhelix of DNA:原來的繩子的兩股以右旋方向纏繞，如果在繩子一端向松纏方向捻轉，再將繩子兩端連接起來，則會產(chǎn)生一個右旋的超螺旋以解除外加的捻轉所造成的脅變。這樣的DNA螺旋叫做負超螺旋。7Chi sequence：DNA分子上的同源重組熱點序列5GCTGGTGG3，由RecBCD特異識別。8TILLING：Tar

3、geting Induced Local Lesions In Genome,即定向誘導基因組局部突變。指以篩選突變基因為主的反向遺傳學研究。9Silencer：一種通過一段延伸的DNA區(qū)域影響染色質(zhì)結構，從而調(diào)節(jié)轉錄關閉的DNA元件。10Pseudo allele：染色體上功能相同，控制同一性狀的非全同等位基因，它們緊密連鎖，交換率極低。11. Ap位點：所有細胞中都帶有不同類型、能識別受損核酸位點的糖苷水解酶，它能夠特異性切除受損核苷酸上的N-糖苷鍵，在DNA鏈上形成去嘌呤或去嘧啶位點，統(tǒng)稱為AP位點.二、說明下列現(xiàn)象的分子生物學原理：1答：AARS是氨酰tRNA合成酶，它能保證氨基酸與t

4、RNA的準確結合。a) 氨基酸t(yī)RNA合成酶對氨基酸的特異識別與結合，氨基酸結合位點對結構相似的氨基酸有雙篩作用，無相似結構的氨基酸間，其特異AARS無雙篩作用。b) tRNA中決定負載特定氨基酸的空間密碼負密碼子能保證tRNA與AARS的tRNA結合位點的特異基團間的分子契合。2答：RNAi是外源或內(nèi)源性的雙鏈RNA進入細胞后引起與其同源的mRNA特異性降解.dsRNA進入細胞后，在Dicer作用下，分解為2122bp的SiRNA. SiRNA結合相關酶，形成RNA介導的沉默復合物RISC. RISC在ATP作用下，將雙鏈Si RNA變成單鏈SiRNA,進而成為有活性的RISC,又稱為sli

5、cer.slicer與靶mRNA結合，導致其斷裂，進而導致其徹底降解。 反義RNA是與靶mRNA互補的RNA，它通過與靶mRNA特異結合而抑制其翻譯表達，反義RNA是與靶mRNA是隨機碰撞并通過堿基互補配對，所以，mRNA不一定完全被抑制。3答：這兩種調(diào)控方式是長期自然選擇的結果，也是生物體采用的經(jīng)濟有效的原則選擇的。原核生物基因組小，基因少而簡單，生命繁殖快，多采用負控制的保險機制，即使調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)失活，酶系統(tǒng)照樣合成，只不過有時浪費一點罷了，絕不會使細胞因缺乏該酶系統(tǒng)而造成致命的后果。另外，采用負控制具有一開俱開，一關俱關的特點，減少不必要的環(huán)節(jié)；而真核生物基因組大，基因多且復雜，采用正控制

6、具有更大的優(yōu)越性，轉錄因子相互作用缺一不可，可以保證真核生物基因表達調(diào)控的嚴謹性和靈活性以及經(jīng)濟性原則。4答:真核生物的轉錄因子可以分為兩部分，Binding Domain和Activated Domain。Binding Domain負責結合在DNA上，Activated Domain負責激活轉錄。二者都是相互獨立的區(qū)域，但二者單獨時都不能有轉錄活性，必須結合在一起或相互靠近在一起才有活性。 在研究蛋白質(zhì)相互作用中，將一種蛋白質(zhì)的基因連接在Binding Domain上，將另一種蛋白質(zhì)的基因結合在Binding Domain上，蛋白質(zhì)基因表達后就與轉錄因子的兩個Domain分別結合，兩個蛋白

7、質(zhì)因相互作用而結合在一起，進而使Binding Domain和Activated Domain相互靠近在一起，從而形成具有轉錄活性的轉錄因子。在欲表達的基因區(qū)域連上報告基因，通過報告基因的表達與否，就可判斷蛋白質(zhì)之間是否發(fā)生了相互作用。三、詳細回答下列問題1答：DNA結構如下：GC CAAT TATA I leading ATG signal exon1 intron1 exon2 intron2 exon3 TAG AATAAA 島 box box site seq. seq. TAA 脫尾序列 TGA hnRNA結構如下：leading AUG signal exon1 intron1 e

8、xon2 intron2 exon3 UAG AAUAAAseq. seq. UAA 脫尾序列 UGA Mature RNA結構如下：m7Gppp leading AUG signal exon1 exon2 exon3 UAG AAUAAA poly ACap seq. seq. UAA 脫尾序列 UGA 蛋白質(zhì)結構如下：signal seq exon1 exon2 exon3 相應的氨基酸序列.2. 答：傳統(tǒng)生物學主要基于還原論的研究，通過實驗的方法解決問題。傳統(tǒng)生物學家通過直接的觀察與實驗收集數(shù)據(jù)，試圖在紛繁復雜的生命世界中尋找規(guī)律。10多年來，基因組計劃的實施使這一研究達到了高潮。越來

9、越多的生物，如支原體、大腸桿菌、線蟲、果蠅、人的完整DNA序列得以測定，功能基因組學，蛋白質(zhì)組學研究正試圖揭示這些基因的功能，尋找與生命現(xiàn)象的聯(lián)系。生物學研究正將生命現(xiàn)象逐步建立在分子基礎之上。基于堅實的理論基礎來描述諸如遺傳、發(fā)育、免疫、進化等生命現(xiàn)象也因此成為可能。然而，生物體是一個復雜系統(tǒng)，它不僅僅是基因與蛋白質(zhì)的集合，系統(tǒng)特性也不能僅僅通過勾畫其相互聯(lián)系而獲得完全理解。生命所具有的性質(zhì)往往涌現(xiàn)于整體而不是各個分離的部分。毫無疑義，這要求我們從系統(tǒng)水平來理解生物學系統(tǒng)。作為生物學研究的新領域，其對生物系統(tǒng)的研究專注于系統(tǒng)水平，而不是細胞或生物體中各個孤立的部分。目前，各部分之間的相互關系

10、正越來越得到重視。功能基因組學、蛋白質(zhì)組學正開始探索基因之間、蛋白質(zhì)之間、基因與蛋白質(zhì)之間的相互作用。細胞層次的研究則開始揭示代謝網(wǎng)絡、信號轉導網(wǎng)絡、基因調(diào)控網(wǎng)絡的結構與功能。3解：1th 2ed 3rd校正R0t(1/2) 0.00075 0.006 10.5K.C 2,000 15,000 26,000,000mRNA種類 1 7-8 13,0001th mRNA (0.275*0.965*109bp*2*0.5)/2000=130,000copies (ovalbumin gene)2ed mRNA (0.275*0.965*109bp*2* 0.15)/ 15,000 = 5,000

11、copies3rd mRNA (0.275*0.965*109bp*2* 0.35)/ 26,000,000=7 copies4：答：（1）a，從適應角度來看，這是生物進化的需要；b，當噬菌體侵染大腸桿菌后，大腸桿菌中的RNApol就結合到噬菌體的PR 啟動子上，轉錄表達CRO-P和CII-P，而CRO-P能與OR3區(qū)域特異高效的親和，從而關閉了PRM的啟動，使建立溶原的CI-P不能表達，使大腸桿菌進入裂解途徑；c，CII-P能夠正調(diào)控PRE，使噬菌體進入溶原狀態(tài)，而大腸桿菌上具有HFL基因，該基因正常表達的蛋白HFL-P能夠降解CII-P，促使噬菌體選擇裂解途徑。 （2）將噬菌體涂布于大腸桿

12、菌的培養(yǎng)皿中，噬菌體高頻侵染大腸桿菌。使CII-P積累，而CII-P能夠正調(diào)控強啟動子PRE，PRE能夠轉錄表達CI-P，同時轉錄CRO基因的反義RNA，抑制CRO基因的表達；CI-P又能與OR1區(qū)域特異高效的結合，使PR不能繼續(xù)轉錄CRO-P，從而進入溶原。 （3）具有溶原狀態(tài)的大腸桿菌中積累有大量的CI-P，當再有噬菌體侵染時，CI-P會直接結合于OR1區(qū)域，從而阻止了RNApol與PR結合，不能啟動CRO-P的表達，使這些噬菌體不能進入裂解狀態(tài)，從而體現(xiàn)出大腸桿菌的免疫性。華中農(nóng)業(yè)大學本科課程考試參考答案考試課程與試卷類型：分子生物學B 姓 名： 學年學期：2005-2006-2 學 號

13、： 考試時間：2006-09- 班 級： 03級生物工程專業(yè) 一、名詞解釋（每小題3分，如果只翻譯名詞給1分）gRNA：一種引導RNA編輯的小RNA分子，它能決定核苷酸對mRNA的插入或刪除。Promoter：啟動子，與RNA聚合酶結合的DNA區(qū)域。Pseudogene：假基因，與正?；蚪Y構相似、但喪失正常功能的DNA序列，往往存在于真核生物的多基因家族中。Paracodon：負密碼子，tRNA中決定負載特定aa的空間密碼。tRNA中特定序列與AARS的tRNA結合位點的特異基團間的分子契合。Extein：前體多肽經(jīng)過剪接后保留在成熟多肽中的肽鏈。Trans-acting factor：反式

14、作用因子，通過擴散自身表達產(chǎn)物控制其它基因的表達。PCD：細胞程序性死亡，在正常生理條件下，細胞自身遺傳程序控制有關基因的正常表達，細胞裂解成凋亡小體，逐漸死亡的現(xiàn)象。Cis-dominance：Cis-acting factor對與其緊密連鎖基因的控制效應不受其等位基因的影響。Genome imprint：基因印記，一定的組織和細胞中，某些基因在DNA水平上的表達程度及表達時受到甲基化修飾，使僅來自雙親中的某一親本的基因得以表達。Homeobox：在調(diào)節(jié)發(fā)育的蛋白編碼序列中存在的180bp的保守序列。二、簡答題（共70分，每小題7分）1. 扼要說明原核生物、真核生物啟動子的結構和功能。原核生

15、物 CAP-cAMP結合位點 轉錄調(diào)控RNA聚合酶進入位點 轉錄準確起始真核生物 帽子位點 轉錄起始 TATA框 起始點選擇 CAAT框 轉錄起始頻率 增強子 轉錄效率2. 舉三例RNA的研究成就及其在推動分子生物學發(fā)展中的重要意義。Ribozyme：拓展了酶的概念、內(nèi)含子自我剪切、生命起源和分子進化Antisense-RNA：基因表達調(diào)控、基因工程RNAi：基因表達調(diào)控、功能基因組學3.中心法則的提出對分子生物學研究的理論意義和指導作用；中心法則體現(xiàn)了遺傳信息的唯一性、遺傳物質(zhì)的自決性、信息表達的單程性、序列轉換的共線性，為分子生物學研究提供了一個理論框架，分子生物學是一部從DNA到蛋白質(zhì)的

16、中心法則的演繹。 中心法則面臨的挑戰(zhàn)；反轉錄酶、內(nèi)含子、不連續(xù)轉錄、非翻譯序列、伴刀豆球蛋白A肽鏈一級結構的重排、RNA變通性剪切、RNA編輯、以蛋白質(zhì)為模板的肽鏈合成、朊病毒的發(fā)現(xiàn)。中心法則的修正從DNA到RNA到肽鏈不斷有新的遺傳信息的加入：DNA：重排RNA：反轉錄、不連續(xù)轉錄、多種方式剪切、編輯mRNA：跳躍翻譯、折疊肽鏈：氨基酸重排、蛋白質(zhì)內(nèi)含子剪切朊病毒復制4. 簡述真核生物轉錄后處理的過程及其分子生物學功能5端加帽：保護5不被酶解 有利于mRNA通過細胞核運輸 有一定的識別功能，被核糖體結合。 3端加polyA尾：使mRNA在細胞中更穩(wěn)定 方便運輸 與帽子一樣可形成特殊的識別位點

17、。 內(nèi)部甲基化：形成tRNA等產(chǎn)物。 剪接：去除內(nèi)含子,可變剪接擴充模板的編碼信息量 RNA編輯:在mRNA分子水平上對堿基的插入，丟失，修改遺傳信息。5. 比較DNA復制和RNA轉錄的異同不同：RNA轉錄時的RNA聚合酶僅有5，到3，的聚合能力，而DNA聚合酶還有5，到3，、3，到5，的外切能力。 DNA復制是半保留，RNA轉錄是全保留。 DNA復制的原料是dNTP, RNA轉錄是NTP.。相同：方向都是5，到3， 都以DNA為模板 都遵從堿基互補原則，只是DNA復制中的A與T配對，RNA中A與U配對。6. RNA editing的分子生物學意義：形成或刪除AUG(起始密碼子)、UAA、UA

18、G、UGA(終止密碼子)；改變codon信息；擴大編碼的遺傳信息量；使基因的DNA序列僅是一串簡略意義模糊的序列；中心法則的發(fā)展。7. 保證遺傳穩(wěn)定的機制：復制過程中的錯配修復DNA的損傷修復基因的回復突變密碼的簡并致死突變多倍體8. 比較兩種mRNA的剪切方式的異同。Cis-splicing與Trans-splicing的比較Cis-splicingTrans-splicing以一條pre-mRNA為底物以兩條不同來源的pre-mRNA為底物在splicesome(剪接體)中完成在splicesome中完成組成型剪接選擇型剪接在成熟RNA的前導序列中拼接一個外來的35Nt的剪接前導序列或微小

19、外顯子或發(fā)生在兩條pre-mRNA間的選擇型剪接Lariat intronY-intron9. 原核生物與真核生物轉座模式相似處：a.靶位點中的錯切序列以DR形式出現(xiàn)在轉座因子兩側；b.轉座因子的IR序列是轉座酶的識讀和作用的位點；c.轉座因子的準確切離將引起靶基因的回復突變。 不同點：原核生物真核生物復制式剪貼式拷貝的復制與轉移拷貝的復制與轉移，但多數(shù)情況下為先切除后整合轉座與切除是不同事件切除、整合、轉座為同一事件的不同過程非準確切離表現(xiàn)缺失、倒位效應非準確切離主要表現(xiàn)為footprint效應10. 4種基因表達調(diào)控類型的區(qū)分：正、負調(diào)控：調(diào)節(jié)蛋白缺乏時對操縱子的影響可誘導、阻遏：操縱子對

20、調(diào)節(jié)基因表達的小分子所作出反應的特點有或無Glu調(diào)節(jié)cAMP-CAP活性的分子生物學機制：Glu代謝物抑制腺苷環(huán)化酶、促進磷酸二酯酶調(diào)節(jié)細胞中cAMP的水平。當缺乏Glu時，生物體內(nèi)ATP環(huán)化酶會使ATP變成cAMP，cAMP與CAP蛋白結合，進入操縱元上CAP位點，此時RNA聚合酶才能進入結合位點開始轉錄。不缺乏Glu的情況下，無法生成cAMP，也就無法形成復合物，也不能使RNA聚合酶進入結合位點，開始轉錄。華中農(nóng)業(yè)大學本科課程考試參考答案考試課程與試卷類型：分子生物學A 姓 名： 學年學期：2005-2006-2 學 號： 考試時間：2006-07- 班 級： 03級生物工程專業(yè) 一、名詞

21、解釋（每小題3分，如果只翻譯名詞給1分）Molecular biology：廣義指在分子水平上闡明生物學現(xiàn)象；狹義指在分子水平上研究基因的結構與功能。 Cis-acting factor：通過核苷酸自身的特異二級結構控制與其緊密連鎖的結構基因的表達，一般不編碼蛋白 質(zhì)產(chǎn)物。Molecular Chaperone：幫助其它多肽進行正確折疊的蛋白質(zhì)，一旦折疊完成后，該蛋白質(zhì)將解離出去，不構成功能多肽的一部分。Polarity mutation：在一個操縱子中，與操縱基因近鄰的結構基因發(fā)生終止突變后，它除了影響該基因自身產(chǎn)物的翻譯外，還影響其后結構基因多肽的翻譯，并且具有極性梯度的特征。RNA ed

22、iting：向mRNA中插入、刪除核苷酸的一種轉錄后加工過程。RNAi：是一種RNA對基因表達的干涉現(xiàn)象。一些小的RNA分子能夠引起相應的mRNA降解及DNA的甲基化，導致基因的沉默。Regulon：由一個調(diào)節(jié)基因的產(chǎn)物調(diào)控幾個操縱元基因表達的基因表達調(diào)控單元。Leading sequence：引導序列，轉錄起始點到翻譯起始密碼子之間的DNA序列。Replicon：從DNA復制起始到復制終止的DNA區(qū)域。Open reading frame：在DNA片段中一種潛在的蛋白編碼序列，具有起始密碼子、終止密碼子和二者間的密碼子區(qū)域。二、簡答題（共50分）1. (3分)分子生物學遵循的三大原則：構成生

23、物大分子的單體是相同的 生物遺傳信息的表達的中心法則相同 生物大分子之間的互作(2分)三大支撐學科：細胞學、遺傳學、生物化學2. DNA作為遺傳物質(zhì)的優(yōu)點。(每點各1分，共計5分)DNA可以攜帶的遺傳信息量很大，；DNA 2，-OH脫氧，使其溶液中比RNA穩(wěn)定很多，適合作為遺傳物質(zhì)；DNA雙鏈中AT，CG的堿基互補原則，保證其遺傳穩(wěn)定性；DNA分子中有T無U便于復制；DNA分子可發(fā)生突變，對于物種的進化有意義；DNA 的多種修復機制也可以保證其遺傳穩(wěn)定性。3.在肽鏈終止處常常會出現(xiàn)雙重終止密碼子：(2.5分)生命有機體選擇UAA作為最有效的終止密碼子，與反密碼子形成的互補產(chǎn)物的Tm值最低，很少

24、被圖表現(xiàn)的tRNA無義抑制；(2.5分)UAG、UGA易被漏讀，錯讀；4.核苷酸的C值悖論： (3分)最大C值（單倍體基因組的總DNA含量）；最小C值（-編碼基因信息的總DNA含量）。 生物體進化程度與最大C值不成明顯正相關；親緣關系相近的生物間最大C值相差較大； 一種生物內(nèi)最大C值與最小C值相差極大。(2分)原因有：重疊基因、重復基因、間隔基因、跳躍基因、假基因。5. 保證peptide準確翻譯的機制有：(2分)aa與tRNA間負載專一性：AARS對aa的特異識別與結合 在AARS的介導下，tRNA的paracodon對aa的負載 (1分)Anti-codon對codon的準確識讀 (1分)

25、對第一個AUG的準確起譯 (1分)成肽前對aa-tRNAaa在A 位點進行最后的兩次校正。6. 子鏈DNA延伸方向從5端到3端的原因：(1分)只有3端有游離的OH；生物在進化中保留的深刻的、選擇與適應的、化學及功能的根源；(2分)如果以3端到5端方向延伸，磷酸基團間的強負電性，使dNTP難以聚合到DNA的5 端，而且雙鏈DNA的5端堿基配對困難，需要其它機制解脫；(2分)堿基發(fā)生錯配后的校正費時、費能，增加脫磷酸、加磷酸的能量消耗。7. 原核生物與真核生物基因表達調(diào)控機制的相似性有：共同的起源與共同的分子基礎 (1分)調(diào)控機理上：核酸分子間的互作；核酸與蛋白質(zhì)分子間的互作；蛋白質(zhì)分子間的互作

26、調(diào)控層次上：轉錄水平、轉錄后水平、翻譯水平、翻譯后水平(2分)原核生物多采用負控制：提供了一個萬一保險機制，即萬一調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)失活，酶系統(tǒng)可以照樣合成，只不過有時浪費一點，決不會使細胞因為缺乏該酶系統(tǒng)而造成致命的后果。起初，這種酶系統(tǒng)的表達是組成型的，后來細胞中產(chǎn)生一種干預表達的機制給細胞提供了選擇優(yōu)勢，演化成現(xiàn)在的負調(diào)控系統(tǒng)。(2分)真核生物多采用正控制：靈活性：真核生物基因組大，某一種順式因子出現(xiàn)的機率高，可與多種反式因子結合 嚴謹性：隨機出現(xiàn)套順式因子和反式因子完全相同組合的機率小 經(jīng)濟合理有效：真核生物特異基因表達，產(chǎn)生細胞分化。以基因數(shù)量100k為例，10%基因表達，在負控制下，需要合

27、成90k的阻遏蛋白；在正控制下，只需要停止合成90k特異反式因子。8. E.coli在Trp缺乏時至少會啟動哪3種調(diào)控機制：(1分)可能會啟動可誘導的氨基酸負調(diào)控，在缺乏氨基酸的情況下，無活性的阻遏蛋白無法與操縱子結合，因此可轉錄用于氨基酸合成酶類。 (2分)啟動嚴謹反應，當細胞內(nèi)蛋白質(zhì)缺乏時，會調(diào)節(jié)tRNA與mRNA合成，從而提高蛋白質(zhì)合成。 (2分)前導序列中的弱化效應消除。9. 噬菌體選擇溶原、裂解發(fā)育途徑時采用的基因表達調(diào)控方式有：(至少5點，每點2分， 共計10分)正調(diào)控：如C，C蛋白與PRE位點結合開始從右向左轉錄，生成C。 負調(diào)控：如C與PRE位點結合，使轉錄終止，從而選擇溶原途

28、徑。 抗終止調(diào)控：如N蛋白與終止子結合，使轉錄繼續(xù)進行。 反義調(diào)控：在PE位點開始轉錄，編碼出一段與Cro蛋白基因相反的mRNA與其結合形成雙鏈，抑制Cro蛋白的產(chǎn)生。 反向調(diào)控：sib 位點 自主性的反饋調(diào)控：C蛋白HFL（營養(yǎng)耗竭）、MOI（>10）三、計算題（共20分）(1分) （4.2×106bp×樣品DNA Cot1/2）÷ E.coli DNA Cot1/2(1分) 重復頻率f = 化學復雜長度÷ 動力學復雜長度快復性組分中間復性組分慢復性組分實際Cot1/2 (6分)3.25×10-40.57283復雜性（bp） (6分)3

29、406.0×1053.0×108重復頻率 (4分)500 0003501(2分) 基因組動力學復雜長度為3.0×108÷45% = 6.7×108華中農(nóng)業(yè)大學本科課程考試答案考試課程與試卷類型：分子生物學(B) 一、 詳細解釋下列名詞；（每小題2.5分） hoogsteen bonding ：在形成三螺旋與四螺旋DNA結構時，嘌呤A或G第6，7位與嘧啶3，4位形成的H鍵連接 homeobox： 不同的轉錄因子基因內(nèi)具有相似的與DNA seq.結合的同源區(qū)域。heteroallele：非全同等位基因，在同一基因座位（locus）中，不同突變位點（

30、site）發(fā)生突變所形成的等位基因syn conformation of nucleoside：核苷中堿基以糖苷鍵為軸旋轉時的夾角= 0°±90°的構相R-Loop; when an RNA strand hybridized with its complementary strand in a DNA duplex, thereby displacing the original strand of DNA in the form of a loop extending over the region of hybridization paracodon : t

31、RNA分子中為AARS 特定氨基酸所識別的若干Ntsepigenetics：The ability of different states, which may have different phenotype consequences, to be inherited without any change in the DNA ron early：認為所有基因原初均有intron，進化中原核生物中的intron逐漸消失的PCD ：細胞內(nèi)由細胞死亡（凋亡）的基因啟動，而導致DNA降解，細胞形成凋亡小體的程序化過程retro-transposon：由RNA，cDNA介導的

32、DNA分子插入基因組的現(xiàn)象，導致基因組的擴增 二、說明下列現(xiàn)象的分子生物學原理（每小題5分）1. 具有”綠色革命基因”的矮桿小麥對赤霉素(GA)表現(xiàn)不敏感。 GA引起抑制植株生長的DELLA蛋白磷酸化，泛素化，進而被26S蛋白酶體降解，“綠色革命基因”的矮桿基因即為DELLA，其結構域突變，導致對GA不敏感。2RNAi是基因轉錄后水平上的抑制。RNAi是雙鏈RNA分子對靶RNA的同源區(qū)結合，進而被剪接為25Nt左右的小分子。3. cAMP-CAP是具有廣泛生理效應的基因表達正控制調(diào)節(jié)因子。cAMP-CAP是結合在啟動子前，激活RNAPol啟動的因子，因而具有廣泛的生理效應4. 利用”雜交競爭實

33、驗”可以研究蛋白質(zhì)間的相互作用。將被檢測互作的一種蛋白質(zhì)標記后，與未標記的這種蛋白質(zhì)（稱為競爭者）一同與另被檢測互作的另一種蛋白質(zhì)“雜交”，如果兩種蛋白質(zhì)之間具有互作關系，則當競爭者增加時能通過標記檢測的復合物表現(xiàn)下降，相反兩種蛋白質(zhì)間沒有互作關系，隨競爭者增加，能通過標記檢測到的復合體不變。5. 大腸桿菌Lac Operon的6個基因中僅分離到4個基因的Amber(琥珀)突變型? 僅有I，Z，Y，A4個結構基因，可以產(chǎn)生終止突變6. DNA復制過程中，新生鏈的延伸方向是從5'端向3'端進行的。 DNApol只能利用3OH聚合dNMP，也是進化過程中保留的能量，經(jīng)濟的優(yōu)勢7.

34、SOS repair 是一種error-prone 的修復機制 DNA受到損傷后，RecA酶的高效表達是SOS的重要機制，而RecA酶的功能除了使LexA蛋白降解外，同時也因LexA負控制蛋白的降解，使與誘發(fā)突變的Umn系列基因從此得以表達，所以SOS修復機制也是傾向差錯的機制8. X174病毒中D基因的一個點突變導致了E基因的突變D基因E是重疊基因共用了一段共同DNA序列三、詳細回答下列問題1，噬菌體的基因組里沒有抗生素抗性的選擇標記基因，因此作為基因工程的載體主要根據(jù)噬菌斑的形態(tài)學特征來選擇轉化子。請說明將外源基因插入到cI基因內(nèi)的噬菌體轉化hfl-寄主細胞后，如何選擇轉化子，為什么？（1

35、5分） CI基因被插入外源基因的突變體，失去了建立和維持溶原的阻遏蛋白，HFL基因編碼能降解CI基因的正控制調(diào)節(jié)蛋白CII的酶類，表現(xiàn)不易建立溶原，hfl-突變體表現(xiàn)高頻溶原特點，轉化子表現(xiàn)為不能建立溶原，而對照表現(xiàn)為高頻溶原?！镜?1 頁 共 2 頁】2. 著名女科學家Barbara McClintock獲得 1983 Nobel Prize, 提出了可轉座的遺傳因子，豐富了基因的概念。Frederick Sanger 1958，1980年獲得兩次Nobel Prize, 分離出insulin，并研究了這種蛋白質(zhì)的結果。1980 提出DNA序列分析的加減法Kary B. Mullis 獲得1

36、993年Nobel Prize 。發(fā)明了多聚酶鏈式反應的技術，為基因定位，多型性分析，檢測等提供了技術，是應用范圍最廣，發(fā)展最快的晚熟的技術（10分）3. 什么是Insulator? 它與silencer 和Enhancer在結構與功能上有什么不同? （10分） Insulator：位于silencer 或Enhancer與結構基因之間的 一段特殊結構的DNA分子，從而阻止Enhanser對結構基因的增強表達，或阻止異染色質(zhì)化延伸到結構基因Silencer：通過自身DNA序列異染色質(zhì)化的延伸，使與其毗連的結構基因的表達關閉。Enhancer：與正控制調(diào)節(jié)蛋白的結合后，可以啟動其下游或上游基因的

37、高效表達?！镜?2 頁 共 2 頁】華中農(nóng)業(yè)大學分子生物學考試A(答案)考試課程：分子生物學(A) 學年學期：2006-2007-1 考試時間：2006-12-27 一、 詳細解釋下列名詞；（每小題2.5分）si RNA : 在Dicer的作用下被切割的20Nt左右的小RNA分子, 進入RISC系統(tǒng), 參與RNAi過程gRNA: 一種引導RNA編輯的小RNA分子，它能決定核苷酸對mRNA的插入或刪除。insulator: 能阻斷激活或失活效應的元件?？稍谠鰪娮雍蛦幼又g阻斷增強子的激活作用，也可防止異染色質(zhì)的擴增，引起基因表達。gene imprinting; 個體中雙親的基因由于DNA甲基

38、化作用,而導致來自某一親本基因表達的沉默的現(xiàn)象, AARS ; 氨酰tRNA合成酶，通過氨基酸結合位點的雙篩作用和tRNA結合位點與tRNA的paracodon結合, 保證氨基酸與tRNA的準確結合。Negativerepressible operon; 負調(diào)控的阻遏操縱子，操縱子中調(diào)節(jié)基因產(chǎn)物為阻遏蛋白, 效應物為輔阻遏蛋白的模式syn conformation of nucleoside; 核苷順式構象，核苷中堿基以糖苷鍵為軸旋轉時的夾角= 0°±90°的構相signal sequence; 引導分泌性蛋白穿膜的30氨基酸的短肽, N端15氨基酸多為疏水性氨基

39、酸, 相隨是親水性氨基酸 homeosis: 由homeobox引發(fā)的同源異型表達現(xiàn)象trans-splicing; 內(nèi)含子的剪接過程發(fā)生在兩條來源不同的pre-mRNA分子中, 被剪切的Intron為Y型 二、說明下列現(xiàn)象的分子生物學原理（每小題5分）1. 蛋白質(zhì)（酶）的半衰期是由其氨基酸序列決定的。 N端氨基酸的種類與Ubi系統(tǒng)的不同EULEC結合的難易程度決定了2說明epigenetic的三種分子機制。 染色質(zhì)的重建, DNA的甲基化, ncRNA3. enhancer的效應具有組織特異性。 不同組織內(nèi)特異表達的反式作用因子4. 一個轉錄因子至少有三個重要的功能域。 BD, AD, 多聚

40、體結合位點, NBS5不依賴Rho因子的終止子是強終止子。不依賴于Rho因子的終止子依靠基因末端的富含GC的莖環(huán)結構阻止RNA聚合酶的行進，莖環(huán)結構之后還有一段AT序列促使RNA聚合酶解離，NusA蛋白使RNA聚合酶暫停前進，多重因素確保轉錄的終止。6植物受到病原菌侵染后葉片上的褪綠性病斑是抗性的表現(xiàn)。發(fā)生了PCD過程，使受感染細胞迅速凋亡，阻止病菌的進一步擴展。7朊病毒對PrPc基因發(fā)生缺失的小鼠不具侵染性。PrPc基因發(fā)生缺失后小鼠體內(nèi)不能合成正常的Prion蛋白，使得朊病毒分子失去靶分子。三、詳細回答下列問題1. 說明”雜交競爭實驗Hybridization-competition ”的

41、基本原理及用途。（10分）將被檢測互作的一種蛋白質(zhì)標記后，與未標記的這種蛋白質(zhì)（稱為競爭蛋白）一同與另被檢測互作的另一種蛋白質(zhì)“雜交”，如果兩種蛋白質(zhì)之間具有互作關系，則當競爭者增加時能通過標記檢測的復合物表現(xiàn)下降，相反兩種蛋白質(zhì)間沒有互作關系，隨競爭者增加，能通過標記檢測到的復合體不變。2. 圖示原核生物與真核生物擴展的啟動子（Extended promoter）結構（15分）見講義p96,p1043, 回答下列關于噬菌體發(fā)育現(xiàn)象的分子生物學原理(每小題5分, 共15分)(1). 噬菌體基因組的結構決定了其選擇裂解途徑是具有選擇優(yōu)勢的。(2). 在什么情況下噬菌體又會選擇溶原途徑？簡述其分子

42、機理。(3). 具有溶原狀態(tài)的大腸桿菌對再次侵染的噬菌體表現(xiàn)免疫性(即不會使新侵染的噬菌體選擇裂解途徑)。答案（1）a，從適應角度來看，這是生物進化的需要；b，當噬菌體侵染大腸桿菌后，大腸桿菌中的RNApol就結合到噬菌體的PR 啟動子上，轉錄表達CRO-P和CII-P，而CRO-P能與OR3區(qū)域特異高效的親和，從而關閉了PRM的啟動，使建立溶原的CI-P不能表達，使大腸桿菌進入裂解途徑；c，CII-P能夠正調(diào)控PRE，使噬菌體進入溶原狀態(tài)，而大腸桿菌上具有HFL基因，該基因正常表達的蛋白HFL-P能夠降解CII-P，促使噬菌體選擇裂解途徑。 （2）將噬菌體涂布于大腸桿菌的培養(yǎng)皿中，噬菌體高頻

43、侵染大腸桿菌。使CII-P積累，而CII-P能夠正調(diào)控強啟動子PRE，PRE能夠轉錄表達CI-P，同時轉錄CRO基因的反義RNA，抑制CRO基因的表達；CI-P又能與OR1區(qū)域特異高效的結合，使PR不能繼續(xù)轉錄CRO-P，從而進入溶原。 （3）具有溶原狀態(tài)的大腸桿菌中積累有大量的CI-P，當再有噬菌體侵染時，CI-P會直接結合于OR1區(qū)域，從而阻止了RNApol與PR結合，不能啟動CRO-P的表達，使這些噬菌體不能進入裂解狀態(tài)，從而體現(xiàn)出大腸桿菌的免疫性。表觀遺傳（epigenetics）是指DNA序列不發(fā)生變化，但基因表達卻發(fā)生了可遺傳的改變。這種改變是細胞內(nèi)除了遺傳信息以外的其他可遺傳物質(zhì)

44、發(fā)生的改變，且這種改變在發(fā)育和細胞增殖過程中能穩(wěn)定傳遞。 表觀遺傳學的現(xiàn)象很多，已知的有DNA甲基化，基因組印記（genomic imprinting）和RNA編輯（RNA editing）、基因沉默、核仁顯性和休眠轉座子激活等。 表觀遺傳是指DNA序列不發(fā)生變化但基因表達卻發(fā)生了可遺傳的改變。這種改變是細胞內(nèi)除了遺傳信息以外的其它可遺傳物質(zhì)發(fā)生的改變，即基因型未發(fā)生變化而表型卻發(fā)生了改變，且這種改變在發(fā)育和細胞增殖過程中能穩(wěn)定傳遞。表觀遺傳改變從以下3個層面上調(diào)控基因的表達：DNA修飾：DNA共價結合一個修飾基團，使具有相同序列的等位基因處于不同的修飾狀態(tài)；蛋白修飾：通過對特殊蛋白修飾或改變

45、蛋白的構象實現(xiàn)對基因表達的調(diào)控；非編碼RNA的調(diào)控：RNA可通過某些機制實現(xiàn)對基因轉錄的調(diào)控以及對基因轉錄后的調(diào)控，如RNA干擾(RNA interference, RNAi)。表觀遺傳學研究包括染色質(zhì)重塑、DNA甲基化、X染色體失活，非編碼RNA調(diào)控4個方面，任何一方面的異常都將影響染色質(zhì)結構和基因表達，導致復雜綜合征、多因素疾病以及癌癥。和DNA的改變所不同的是，許多表觀遺傳的改變是可逆的，這就為疾病的治療提供了樂觀的前景。本文對表觀遺傳四個方面的研究進展以及表觀遺傳疾病的發(fā)病機制進行分析和總結。 1 染色質(zhì)重塑與人類疾病 核小體結構的存在為染色質(zhì)包裝提供了便利，但DNA與組蛋白八聚體緊密

46、結合卻為基因的表達設置了障礙，要打破這一障礙獲得有活性的染色質(zhì)結構，可通過染色質(zhì)重塑來實現(xiàn)。染色質(zhì)重塑是指在能量驅(qū)動下核小體的置換或重新排列。它改變了核小體在基因啟動子區(qū)的排列，增加了基礎轉錄裝置和啟動子的可接近性。染色質(zhì)重塑的發(fā)生和組蛋白N端尾巴修飾密切相關，尤其是對組蛋白H3和H4的修飾。修飾直接影響核小體的結構，并為其它蛋白提供了和DNA作用的結合位點。染色質(zhì)重塑和組蛋白修飾均由各自特異的復合物來完成，兩者發(fā)生的先后順序與啟動子序列的特異性有關；后與啟動子結合的復合物有助于維持兩個復合物與啟動子的穩(wěn)定結合，且兩復合物又可相互加強對方的功能。染色質(zhì)重塑復合物、組蛋白修飾酶的突變均和轉錄調(diào)控、DNA甲基化、DNA重組、細胞周期、DNA的復制和修復的異常相關，這些異?？梢砸鹕L發(fā)育畸形，智力發(fā)育遲緩，甚至導致癌癥。 1.2 組蛋白乙?；?、去乙?；c人類疾病 組蛋白乙?；c基因活化以及DNA復制相關