現(xiàn)代分子生物學(xué)(第4版)朱玉賢-課后思考題答案

第一章1簡述孟德爾、摩爾根和沃森等人對(duì)分子生物學(xué)開展的主要奉獻(xiàn)答：孟德爾的對(duì)分子生物學(xué)的開展的主要奉獻(xiàn)在于他通過豌豆實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)了遺傳規(guī)律、別離規(guī)律及自由組合規(guī)律；摩爾根的主要奉獻(xiàn)在于發(fā)現(xiàn)染色體的遺傳機(jī)制，創(chuàng)立染色體遺傳理論，成為現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)生物學(xué)奠基人；沃森和克里克在1953年提出DAN反向雙平行雙螺旋模型。2寫出DNARNA的英文全稱答：脫氧核糖核酸〔DNA,Deoxyribonucleicacid〕，核糖核酸〔RNA,Ribonucleicacid〕3試述“有其父必有其子”的生物學(xué)本質(zhì)答：其生物學(xué)本質(zhì)是基因遺傳。子代的性質(zhì)由遺傳所得的基因決定，而基因由于遺傳的作用，其基因的一半來自于父方，一般來自于母方。4早期主要有哪些實(shí)驗(yàn)證實(shí)DNA是遺傳物質(zhì)？寫出這些實(shí)驗(yàn)的主要步驟答：一，肺炎雙球菌感染實(shí)驗(yàn)，1，R型菌落粗糙，菌體無多糖莢膜，無毒，注入小鼠體內(nèi)后，小鼠不死亡。2，S型菌落光滑，菌體有多糖莢膜，有毒，注入到小鼠體內(nèi)可以使小鼠患病死亡。3，用加熱的方法殺死S型細(xì)菌后注入到小鼠體內(nèi)，小鼠不死亡；二，噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)：1，噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)過程：吸附→侵入→復(fù)制→組裝→釋放。2，DNA中P的含量多，蛋白質(zhì)中P的含量少；蛋白質(zhì)中有S而DNA中沒有S，所以用放射性同位素35S標(biāo)記一局部噬菌體的蛋白質(zhì)，用放射性同位素32P標(biāo)記另一局部噬菌體的DNA。用35P標(biāo)記蛋白質(zhì)的噬菌體侵染后，細(xì)菌體內(nèi)無放射性，即說明噬菌體的蛋白質(zhì)沒有進(jìn)入細(xì)菌內(nèi)部；而用32P標(biāo)記DNA的噬菌體侵染細(xì)菌后，細(xì)菌體內(nèi)有放射性，即說明噬菌體的DNA進(jìn)入了細(xì)菌體內(nèi)。三，煙草TMV的重建實(shí)驗(yàn)：1957年，F(xiàn)raenkel-Conrat等人，將兩個(gè)不同的TMV株系〔S株系和HR株系〕的蛋白質(zhì)和RNA分別提取出來，然后相互對(duì)換，將S株系的蛋白質(zhì)和HR株系的RNA，或反過來將HR株系的蛋白質(zhì)和S株系的RNA放在一起，重建形成兩種雜種病毒，去感染煙草葉片。5請(qǐng)定義DNA重組技術(shù)和基因工程技術(shù)答：DNA重組技術(shù)：目的是將不同的DNA片段〔如某個(gè)基因或基因的一局部〕按照人們的設(shè)計(jì)定向連接起來，然后在特定的受體細(xì)胞中與載體同時(shí)復(fù)制并得到表達(dá)，產(chǎn)生影響受體細(xì)胞的新的遺傳性狀。基因工程技術(shù)：是除了包含DNA重組技術(shù)外還包括其他可能是生物細(xì)胞基因結(jié)構(gòu)得到改造的體系，基因工程是指技術(shù)重組DNA技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化設(shè)計(jì)與應(yīng)用，包括上游技術(shù)和下游技術(shù)兩大組成局部。上游技術(shù)指的是基因重組、克隆和表達(dá)的設(shè)計(jì)與構(gòu)建〔即重組DNA技術(shù)〕；而下游技術(shù)那么涉及到基因工程菌或細(xì)胞的大規(guī)模培養(yǎng)以及基因產(chǎn)物的別離純化過程。6寫出分子生物學(xué)的主要研究內(nèi)容。答：1，DNA重組技術(shù)；2，基因表達(dá)調(diào)控研究；3，生物大分子的結(jié)構(gòu)功能研究結(jié)構(gòu)分子生物學(xué)；4，基因組、功能基因組與生物信息學(xué)研究。7.分子生物學(xué)的定義答:廣義的分子生物學(xué)：蛋白質(zhì)及核酸等生物大分子結(jié)構(gòu)和功能的研究都屬于分子生物學(xué)的范疇，即從分子水平說明生命現(xiàn)象和生物學(xué)規(guī)律狹義的分子生物學(xué)：偏重于核酸〔基因〕的分子生物學(xué)，主要研究基因或DNA的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、表達(dá)和調(diào)控等過程，當(dāng)然也涉及與這些過程相關(guān)的蛋白質(zhì)和酶的結(jié)構(gòu)與功能的研究第二章1，染色體具備哪些作為遺傳物質(zhì)的特性？答：1，分子結(jié)構(gòu)相對(duì)穩(wěn)定；2，能夠自我復(fù)制，使得親子代之間保持連續(xù)性；3，能夠指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成，從而控制整個(gè)生命活動(dòng)的過程；4，能夠產(chǎn)生可遺傳的變異。2，什么是核小體？簡述其形成過程。答：核小體是染色質(zhì)的根本結(jié)構(gòu)單位，由~200bpDNA和組蛋白八聚體組成。形成過程：核小體是由H2A、H2B、H3、H4各兩個(gè)分子生成的八聚體和由大約200bp的DNA組成的。形成核小體時(shí)八聚體在中間，DNA分子盤繞在外組成真核細(xì)胞染色體的一種重復(fù)珠狀結(jié)構(gòu)。3簡述真核生物染色體的組成及組裝過程答：組成：蛋白質(zhì)+核酸。組裝過程：1，首先組蛋白組成盤裝八聚體，DNA纏繞其上，成為核小體顆粒，兩個(gè)顆粒之間經(jīng)過DNA連接，形成外徑10nm的纖維狀串珠，稱為核小體串珠纖維；2，核小體串珠纖維在酶的作用下形成每圈6個(gè)核小體，外徑30nm的螺旋結(jié)構(gòu)；3，螺旋結(jié)構(gòu)再次螺旋化，形成超螺旋結(jié)構(gòu)；4，超螺線管，形成絆環(huán)，即線性的螺線管形成的放射狀環(huán)。絆環(huán)再非組蛋白上纏繞即形成了顯微鏡下可見的染色體結(jié)構(gòu)。4，簡述DNA的一、二、三級(jí)結(jié)構(gòu)特征。答：1，DNA的一級(jí)結(jié)構(gòu)，就是指4種核苷酸的連接及排列順序，表示了該DNA分子的化學(xué)成分；2，DNA的二級(jí)結(jié)構(gòu)是指兩條多核苷酸連反向平行盤繞所形成的雙螺旋結(jié)構(gòu)；3，DNA的高級(jí)結(jié)構(gòu)是指DNA雙螺旋進(jìn)一步扭曲盤繞所形成的特定空間結(jié)構(gòu)。6，原核生物DNA與真核生物有哪些不同的特征？答：(1)DNA雙螺旋是由兩條互相平行的脫氧核苷酸長鏈盤繞而成的,多核苷酸的方向由核苷酸間的磷酸二酯鍵的走向決定，一條是53，另一條是35?！?〕DNA雙螺旋中脫氧核糖和磷酸交替連接，排在外側(cè)，構(gòu)成根本骨架，堿基排列在內(nèi)側(cè)〔3〕其兩條鏈上的堿基通過氫鍵相結(jié)合，形成堿基對(duì)意義：該模型揭示了DNA作為遺傳物質(zhì)的穩(wěn)定性特征，最有價(jià)值的是確認(rèn)了堿基配對(duì)原那么，這是DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和反轉(zhuǎn)錄的分子根底，亦是遺傳信息傳遞和表達(dá)的分子根底。該模型的提出是20世紀(jì)生命科學(xué)的重大突破之一，它奠定了生物化學(xué)和分子生物學(xué)乃至整個(gè)生命科學(xué)飛速開展的基石7，DNA復(fù)制通常采取哪些方式。答：一，線性DNA雙鏈的復(fù)制：1，將線性復(fù)制子轉(zhuǎn)變?yōu)榄h(huán)裝或者多聚分子；2，在DNA末端形成發(fā)卡式結(jié)構(gòu)，使分子沒有游離末端；3，在某種蛋白質(zhì)的介入下〔如末端蛋白，terminalprotein〕，在真正的末端上啟動(dòng)復(fù)制。二，環(huán)狀DNA的復(fù)制：1，θ型；2，滾環(huán)形；3，D—環(huán)形〔D--loop〕。8，簡述原核生物的DNA復(fù)制特點(diǎn)。答：1，與真核生物不同，原核生物的DNA復(fù)制只有一個(gè)復(fù)制起點(diǎn)；2，真核生物的染色體全部完成復(fù)制之前，各個(gè)起始點(diǎn)上DNA的復(fù)制不能在開始，而在快速生長的原核生物中，復(fù)制起始點(diǎn)上可以連續(xù)開始新的DNA的復(fù)制，變現(xiàn)為雖然只有一個(gè)復(fù)制單元，但可有多個(gè)復(fù)制叉；9，真核生物的DNA的復(fù)制在那些水平上受到調(diào)控？答：1，細(xì)胞生活周期水平調(diào)控；2，染色體水平調(diào)控；3，復(fù)制子水平調(diào)控。10，細(xì)胞通過哪些修復(fù)系統(tǒng)對(duì)DNA損傷進(jìn)行修復(fù)？答：1，錯(cuò)配修復(fù)，恢復(fù)錯(cuò)配；2，切除修復(fù)，切除突變的堿基和核苷酸序列；3，重組修復(fù)，復(fù)制后的修復(fù)，重新啟動(dòng)停滯的復(fù)制叉；4，DNA的直接修復(fù)，修復(fù)嘧啶二聚體和甲基化的DNA；5，SOS系統(tǒng)，DNA的修復(fù)，導(dǎo)致突變。11，什么是轉(zhuǎn)座子？可以分為哪些種類？答：轉(zhuǎn)座子是存在于染色體DNA上可自主復(fù)制和移位的根本單位。轉(zhuǎn)座子可分為兩大類：插入序列和復(fù)合型轉(zhuǎn)座子。12，請(qǐng)說說插入序列與復(fù)合型轉(zhuǎn)座子之間的異同。答：插入序列是最簡單的轉(zhuǎn)座子，它不含有任何宿主基因，它們是細(xì)菌染色體或質(zhì)粒DNA的正常組成局部，一般插入序列都是很小的DNA片段，末端帶有倒置重復(fù)序列；復(fù)合型轉(zhuǎn)座子是一類帶有某些抗藥性基因的轉(zhuǎn)座子，其兩翼往往帶有兩個(gè)或者相同高度同源的IS序列，一旦形成復(fù)合轉(zhuǎn)座子，IS序列就不能移動(dòng)，因?yàn)樗麄兊墓δ鼙恍揎椓?，只能作為?fù)合體移動(dòng)。第三章1，什么是編碼鏈？什么是模版鏈？答：與mRNA序列相同的那條DNA鏈稱為編碼鏈〔或有意義鏈〕；另一條根據(jù)堿基互補(bǔ)原那么指導(dǎo)mRNA合成DNA鏈稱為模版鏈〔或反義鏈〕。2，簡述RNA轉(zhuǎn)錄的概念及其根本過程。答：RNA轉(zhuǎn)錄：以DNA中的一條單鏈為模板，游離堿基為原料，在DNA依賴的RNA聚合酶催化下合成RNA鏈的過程。根本過程：模版識(shí)別—轉(zhuǎn)錄開始—轉(zhuǎn)錄延伸—轉(zhuǎn)錄終止。3，大腸桿菌的RNA聚合酶有哪些組成成分？各個(gè)亞基的作用如何？答：大腸桿菌的RNA聚合酶由2個(gè)α亞基、一個(gè)β亞基、一個(gè)β’亞基和一個(gè)ω亞基組成的核心酶，加上一個(gè)σ亞基后那么成為聚合酶全酶。α亞基肯能與核心酶的組裝及啟動(dòng)子的識(shí)別有關(guān)，并參與RNA聚合酶和局部調(diào)節(jié)因子的相互作用；β亞基和β’亞基組成了聚合酶的催化中心，β亞基能與模版DNA、新生RNA鏈及核苷酸底物相結(jié)合。4，什么是封閉復(fù)合物、開放復(fù)合物以及三元復(fù)合物？答：模版的識(shí)別階段，聚合酶與啟動(dòng)子可逆性結(jié)合形成封閉性復(fù)合物；封閉性復(fù)合物形成后，此時(shí)，DNA鏈仍然處于雙鏈狀態(tài)，伴隨著DNA構(gòu)象的重大變化，封閉性復(fù)合物轉(zhuǎn)化為開放復(fù)合物；開放復(fù)合物與最初的兩個(gè)NTP相結(jié)合并在這兩個(gè)核苷酸之間形成磷酸二脂鍵后即轉(zhuǎn)變成包括RNA聚合酶、DNA和新生RNA的三元復(fù)合物。5，簡述σ因子的作用。答：1，σ因子的作用是負(fù)責(zé)模版鏈的選擇和轉(zhuǎn)錄的起始，它是酶的別構(gòu)效應(yīng)物，使酶專一性識(shí)別模版上的啟動(dòng)子；2，σ因子可以極大的提高RNA聚合酶對(duì)啟動(dòng)子區(qū)DNA序列的親和力；3，σ因子還能使RNA聚合酶與模版DNA上非特異性位點(diǎn)結(jié)合常數(shù)降低。6，什么是Pribnowbox？它的保守序列是什么？答：pribnowbox是原核生物中中央大約位于轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)上游10bp處的TATA區(qū)，所以又稱作-10區(qū)。它的保守序列是TATAAT。7，什么是上升突變？什么是下降突變？答：上升突變：細(xì)菌中常見的啟動(dòng)自突變之一，突變導(dǎo)致Pribnow區(qū)共同序列的同一性增加；下降突變：細(xì)菌中常見的啟動(dòng)子突變之一，突變導(dǎo)致結(jié)構(gòu)基因的轉(zhuǎn)錄水平大大降低，如Pribnow區(qū)從TATAAT變成AATAAT。8，簡述原核生物和真核生物mRNA的區(qū)別。答：1，原核生物mRNA常以多順反子的形式存在。真核生物mRNA一般以單順反子的形式存在；2，原核生物mRNA的轉(zhuǎn)錄與翻譯一般是偶聯(lián)的，真核生物轉(zhuǎn)錄的mRNA前體那么需經(jīng)轉(zhuǎn)錄后加工，加工為成熟的mRNA與蛋白質(zhì)結(jié)合生成信息體后才開始工作；3，原核生物mRNA半壽期很短，一般為幾分鐘，最長只有數(shù)小時(shí)。真核生物mRNA的半壽期較長，如胚胎中的mRNA可達(dá)數(shù)日；4，原核與真核生物mRNA的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)也不同，原核生物的mRNA的5’端無帽子結(jié)構(gòu)，3’端沒有或只有較短的polyA結(jié)構(gòu)。9，大腸桿菌的終止子有哪兩大類？請(qǐng)分別介紹一下它們的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。答：大腸桿菌的終止子可以分為不依賴于p因子和依賴于p因子兩大類。不依賴于p因子的終止子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：1，位于位點(diǎn)上游一般存在一個(gè)富含GC堿基的二重對(duì)稱區(qū)，由這段DNA轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的RNA容易形成發(fā)卡式結(jié)構(gòu)。2，在終止位點(diǎn)前面有一端由4—8個(gè)A組成的序列，所以轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物的3’端為寡聚U。依賴于p因子的終止子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：10，真核生物的原始轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物必須經(jīng)過哪些加工才能成為成熟的mRNA，以用作蛋白質(zhì)合成的模版。答：加工包括：〔1〕5’端連接“帽子”結(jié)構(gòu)；〔2〕3’端添加polyA“尾巴”；〔3〕hnRNA被剪接，把內(nèi)含子〔DNA上非編碼序列〕轉(zhuǎn)錄序列剪掉，把外顯子〔DNA上的編碼序列〕轉(zhuǎn)錄序列拼接上(真核生物一般為不連續(xù)基因)?！?〕分子內(nèi)部的核苷酸甲基化修飾11，簡述Ⅰ、Ⅱ類內(nèi)含子的剪接特點(diǎn)。答：Ⅰ類內(nèi)含子的剪接主要是轉(zhuǎn)酯反響，即剪接反響實(shí)際上是發(fā)生了兩次磷酸二脂鍵的轉(zhuǎn)移。I類內(nèi)含子的切除體系中，在第一個(gè)轉(zhuǎn)酯反響由一個(gè)游離的鳥苷或者鳥苷酸介導(dǎo)，鳥苷或鳥苷酸的3’—OH作為親核基團(tuán)攻擊內(nèi)含子5’端的磷酸二脂鍵，從上游切開RNA鏈。在第二個(gè)轉(zhuǎn)酯反響中，上游外顯子的自由3’—OH作為親核基團(tuán)攻擊內(nèi)含子3’位核苷酸上的磷酸二脂鍵，使內(nèi)含子被完全切開，上下游兩個(gè)外顯子通過新的磷酸二脂鍵相連。Ⅱ類內(nèi)含子主要存在于真核生物的線粒體和葉綠體rRNA基因中，在Ⅱ類內(nèi)含子切除體系中，轉(zhuǎn)酯反響無需游離鳥苷或鳥苷酸，而是由內(nèi)含子本身的靠近3’端的腺苷酸2’—OH作為親核基團(tuán)攻擊內(nèi)含子5’端的磷酸二脂鍵，從上游切開RNA鏈后形成套索結(jié)構(gòu)。再由上游外顯子的自由3’—OH作為親核基團(tuán)攻擊內(nèi)含子3’位核苷酸上的磷酸二脂鍵，使得內(nèi)含子被完全切開，上下游兩個(gè)內(nèi)含子通過新的磷酸二脂鍵相連。12，什么是RNA編輯？其生物學(xué)意義是什么？答：RNA編輯是指某些RNA特別是mRNA前體經(jīng)過插入、刪除或取代一些核苷酸殘疾等操作，導(dǎo)致DNA所編碼的遺傳信息的改變，使得經(jīng)過RNA編輯的mRNA序列發(fā)生了不同于模版的DAN的變化。生物學(xué)意義：1，校正作用，有些基因在突變的途中喪失的遺傳信息可能通過RNA的編輯得以恢復(fù)；2，調(diào)控翻譯，通過編輯可以構(gòu)建或去除其實(shí)密碼子和終止密碼子，是基因表達(dá)調(diào)控的一種方式；擴(kuò)充遺傳信息，3，能使基因產(chǎn)物獲得心得結(jié)構(gòu)核功能，有利于生物的進(jìn)化。13，核酶具有哪些結(jié)構(gòu)特點(diǎn)？其生物學(xué)意義是什么？答：核酶的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：核酶的錘頭結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：三個(gè)莖區(qū)形成局部的雙鏈結(jié)構(gòu)；其中含13個(gè)保守的核苷酸，N代表任何核苷酸；生物學(xué)意義：1，核酶是繼反轉(zhuǎn)錄現(xiàn)象之后對(duì)中心法那么的有一個(gè)重要的修正，說明RNA既是遺傳物質(zhì)又是酶；2，核酶的發(fā)現(xiàn)為生命起源的研究提供了新思路—--也許曾(經(jīng)存在以RNA為根底的原始生命.第四章1，遺傳密碼有哪些特征？答：1，密碼的連續(xù)性，密碼之間無間斷也沒有重疊；2，密碼的簡并性，許多氨基酸都有多個(gè)密碼子；3，密碼的通用性和特殊性，遺傳密碼無論在體內(nèi)還是在體外，無論是對(duì)病毒、細(xì)菌、動(dòng)物還是植物而言都是通用的，但是也有少數(shù)例外；4，密碼子和反密碼子的相互作用。2，有幾種終止密碼子？它們的序列和別名分別是什么？答：3種，UAA、UAG和UGA，別名是無意義密碼。3，簡述擺動(dòng)學(xué)說。答：1966年，Crick根據(jù)立體化學(xué)原理提出擺動(dòng)學(xué)說，解釋了反密碼子中某些稀有成分的配對(duì)。擺動(dòng)學(xué)說認(rèn)為，在密碼子與反密碼子的配對(duì)中，前兩對(duì)嚴(yán)格遵守堿基配對(duì)原那么，第三對(duì)堿基有一定的自由度，可以“擺動(dòng)”，因而使某些tRNA可以識(shí)別1個(gè)以上的密碼子。認(rèn)為除A-U、G-C配對(duì)外，還有非標(biāo)準(zhǔn)配對(duì)，I-A、I-C、I-U，并強(qiáng)調(diào)密碼子的5’端第1、2個(gè)堿基嚴(yán)格遵循標(biāo)準(zhǔn)配對(duì)，而第3個(gè)堿基可以非標(biāo)準(zhǔn)配對(duì)，具有一定程度的擺動(dòng)靈活性。4，tRNA在組成和結(jié)構(gòu)上有哪些特點(diǎn)答：1.tRNA中含有稀有堿基,除ACGU外還含有雙氫尿嘧啶、假尿嘧啶等；2.tRNA分子形成莖環(huán)節(jié)構(gòu)；3.tRNA分子末端有氨基酸接納莖；4.tRNA分子序列中很有反密碼子。5，比擬原核與真核的核糖體組成。答：1，真核細(xì)胞中的核糖體數(shù)量多余原核；2，真核細(xì)胞中核糖體RNA占細(xì)胞中總RNA的量少于原核；3，原核生物的核糖體通過與mRNA的相互作用，被固定在核基因組上，真核生物的核糖體那么直接或間接的與細(xì)胞骨架有關(guān)聯(lián)或者與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜結(jié)構(gòu)相連；4，原核生物核糖體由約RNA占2/3及1/3的蛋白組成，真核生物核糖體中RNA占3/5，蛋白質(zhì)占2/5。6，什么是SD序列？其功能是什么？答：SD序列是指信使核糖核酸(mRNA)翻譯起點(diǎn)上游與原核16S核糖體RNA或真核18SrRNA3′端富含嘧啶的7核苷酸序列互補(bǔ)的富含嘌呤的3～7個(gè)核苷酸序列(AGGAGG)，是核糖體小亞基與mRNA結(jié)合并形成正確的前起始復(fù)合體的一段序列。功能：SD序列對(duì)mRNA的翻譯起重要作用。7，核糖體有哪些活性中心？答：核糖體包括多個(gè)活性中心，即mRNA結(jié)合部位、結(jié)合或接受AA-tRNA部位，結(jié)合或接受肽酰-tRNA部位，肽基轉(zhuǎn)移部位及形成肽鍵的部位，此外還有負(fù)責(zé)肽鏈延伸的各種延伸因子的結(jié)合位點(diǎn)。8，真核生物與原核生物在翻譯起始過程中有哪些區(qū)別？答：原核生物的起始tRNA是fMet-tRNA，真核生物是Met-tRNAMet。原核生物中30S小亞基首先與mRNA模版相結(jié)合，再與fMet-tRNA結(jié)合，最后與50S大亞基結(jié)合。而在真核生物中，40S小亞基首先與Met-tRNAMet相結(jié)合，再與模版mRNA結(jié)合，最后與60S大亞基結(jié)合生成80S.mRNA.Met-tRNAMet起始復(fù)合物。9，鏈霉素為什么能夠抑制蛋白質(zhì)的合成？答：鏈霉素是是一種氨基葡萄糖型抗生素，分子式C21H39N7O12，可以多種方式抑制原核生物核糖體，能干擾fMet-tRNA與核糖體的結(jié)合，從而阻止蛋白質(zhì)合成的正確起始，也會(huì)導(dǎo)致mRNA的錯(cuò)讀。10，什么是信號(hào)肽？它在序列組成上有什么特點(diǎn)？有什么功能？答：絕大局部被運(yùn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔的蛋白質(zhì)都帶有一個(gè)信號(hào)肽，該序列常常位于蛋白質(zhì)的氨基端，長度一般都在13-16個(gè)殘基，有如下三個(gè)特征：1，一般帶有10-15個(gè)疏水殘基；2，在靠近該序列N端常常帶有一個(gè)或者數(shù)個(gè)帶正電荷的氨基酸；3，在其C端靠近蛋白酶切割位點(diǎn)處常常帶有數(shù)個(gè)極性氨基酸。功能：完整的信號(hào)肽是保證蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)的必要條件。11，簡述葉綠體蛋白質(zhì)的跨膜運(yùn)輸機(jī)制。答：1，活性蛋白水解酶位于葉綠體基質(zhì)內(nèi)；2，葉綠體膜能夠特異性的與葉綠體蛋白的前體結(jié)合；3，葉綠體蛋白質(zhì)前體內(nèi)可降解序列因植物和蛋白質(zhì)種類不同而表現(xiàn)出明顯的差異；12，蛋白質(zhì)有哪些翻譯后的加工修飾？答：1、氨基端和羧基端的修飾；2.共價(jià)修飾：磷酸化、糖基化、羥基化、二硫鍵的形成；3.亞基的聚合；4.水解斷鏈，切除新生肽中非功能片段。13，什么是核定位序列？其主要功能是什么？答：核定位序列：蛋白質(zhì)的一個(gè)結(jié)構(gòu)域，通常為一短的氨基酸序列，它能與入核載體相互作用，使蛋白能被運(yùn)進(jìn)細(xì)胞核。在絕大多數(shù)多細(xì)胞真核生物中，每當(dāng)細(xì)胞發(fā)生分裂時(shí)，核膜被破壞，等到細(xì)胞分類完成后，核膜被重新建成，分散在細(xì)胞內(nèi)的核蛋白必須被重新運(yùn)入核內(nèi)，為了核蛋白的重復(fù)定位，這些蛋白質(zhì)中的信號(hào)肽被稱為核定位序列。第五章分子生物學(xué)的研究方法〔上〕1，哪些重要的科學(xué)發(fā)現(xiàn)和實(shí)驗(yàn)推動(dòng)了DNA重組技術(shù)的產(chǎn)生和開展？答：1，確定遺傳信息的攜帶者是DNA而不是蛋白質(zhì)；2，DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型和半保存復(fù)制機(jī)制的提出；3，中心法那么，操縱子學(xué)說的提出和密碼子的破譯；4，重組工具酶的發(fā)現(xiàn)；5，運(yùn)載體重組質(zhì)粒的發(fā)現(xiàn)。2，如何理解PCR擴(kuò)增的原理和過程。答：原理：DNA在高溫時(shí)也可以發(fā)生變性解鏈，當(dāng)溫度降低后又可以復(fù)性成為雙鏈。因此，通過溫度變化控制DNA的變性和復(fù)性，并設(shè)計(jì)引物做啟動(dòng)子，參加DNA聚合酶、dNTP就可以完成特定基因的體外復(fù)制。過程：1，變性，將DNA在臨近沸點(diǎn)的溫度下加熱使變性，雙鏈翻開；2，退火，引物與模版的相結(jié)合；3，鏈的延伸，DNA合成。3，簡述定量PCR的原理和過程。答：實(shí)時(shí)定量PCR反響在帶透明蓋的塑料小管中進(jìn)行，激發(fā)光可以直接頭孤傲管蓋，使其中的熒光探針被激發(fā)。一逛探針事先混合在PCR反響液中，只有與DNA結(jié)合之后，才能被激發(fā)發(fā)出熒光。隨著新和成DNA片段的增加，結(jié)合到DNA上的熒光探針，即被激發(fā)產(chǎn)生的熒光增加。4，基因組DNA文庫和cDNA文庫在構(gòu)建原理和用途上的主要區(qū)別是什么？答：基因組DNA是把某種生物的基因組DNA切成適當(dāng)大小，分別與載體結(jié)合，導(dǎo)入微生物細(xì)胞形成克隆。應(yīng)用：主要用于基因組作圖、測(cè)序和克隆序列的比照。cDNA文庫是以mRNA為模版反轉(zhuǎn)錄而成的序列，與適當(dāng)?shù)妮d體〔常用噬菌體或質(zhì)粒載體〕連接后轉(zhuǎn)化受體菌，那么每個(gè)細(xì)菌含有一段cDNA，并能繁殖擴(kuò)增。應(yīng)用：篩選目的基因、大規(guī)模測(cè)序、金銀芯片雜交等功能基因組學(xué)的研究。5，基因克隆的方法主要有哪幾種？簡述各種方法的作用和用途。答：1，RACE技術(shù)，用于在cDNA序列的根底上克隆5’端和3’端缺失的序列；2，應(yīng)用cDNA差示分析法克隆基因，在沒有任何探針的情況下，通過降低cDNA群體復(fù)雜性和更換cDAN兩端接頭的方法特異性的擴(kuò)增目的基因片段。3，Gateway大規(guī)模克隆技術(shù)，用于實(shí)現(xiàn)不需要傳統(tǒng)的酶切連接過程的基因快速克隆和載體間平行轉(zhuǎn)移，為大規(guī)模克隆基因組注視的可譯框架提供保障；4，基因的圖位克隆法，用于別離未知形狀目的基因。6，在基因操作實(shí)踐中有哪些檢測(cè)核酸和蛋白質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量的方法？答：核酸凝膠電泳、蛋白質(zhì)SDS，蛋白質(zhì)組學(xué)的研究對(duì)象和目的是什么？主要有哪些技術(shù)和方法。答：研究對(duì)象：某遺物種、個(gè)體、器官、組織或細(xì)胞在特定條件、特定時(shí)間所表達(dá)的全部蛋白質(zhì)圖譜。技術(shù)：雙向電泳技術(shù)、蛋白質(zhì)印跡法、蛋白質(zhì)的質(zhì)譜分析技術(shù)8，SNP作為第三代遺傳標(biāo)記的優(yōu)點(diǎn)是什么？答：(1)SNPs在基因組中的相對(duì)高頻分布，非常適合用于關(guān)聯(lián)分析。(2)SNP在人群中是二等位基因性的，在任何人群中其等位基因頻率都可估計(jì)出來；(3)與串聯(lián)重復(fù)的微衛(wèi)星位點(diǎn)相比，SNP是高度穩(wěn)定的，尤其是處于編碼區(qū)的SNP(cSNP)，而前者的高突變率容易引起對(duì)人群的遺傳分析出現(xiàn)困難；(4)局部位于基因內(nèi)部的SNP可能會(huì)直接影響產(chǎn)物蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)或基因表達(dá)水平，因此，它們本身可能就是疾病遺傳機(jī)制的候選改變位點(diǎn)；(5)易于進(jìn)行自動(dòng)化、規(guī)?；治?，縮短了研究時(shí)間。9，基因分型的方法有哪些？簡述其原理。答：基因分型是利用生物學(xué)檢測(cè)方法測(cè)定個(gè)體基因型的技術(shù)。又稱為基因型分析，PCR基因分型技術(shù)，使用技術(shù)包括聚合酶鏈反響〔PCR〕、DNA片段分析、寡核苷酸探針〔ASOprobes〕、基因測(cè)序、核酸雜交、基因芯片技術(shù)等。10，一個(gè)cDNA3’端的局部序列，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)流程得到該基因的全長cDNA。答：1，根據(jù)序列設(shè)計(jì)三條巢式引物，進(jìn)行5’RACE，拿到5’序列；2，同時(shí)設(shè)計(jì)巢氏引物，進(jìn)行3’RACE拿到3’序列；3，序列拼接；4，設(shè)計(jì)引物擴(kuò)增全長序列第七章基因的表達(dá)與調(diào)控1.簡述代謝物對(duì)基因表達(dá)調(diào)控的兩種方式。答：①

轉(zhuǎn)錄水平上的調(diào)控②

轉(zhuǎn)錄后水平上的調(diào)控，包括mRNA加工成熟水平上的調(diào)控)和翻譯水平上的調(diào)控3.簡述乳糖操縱子的調(diào)控模型。答：A、乳糖操縱子的組成：大腸桿菌乳糖操縱子含Z、Y、A三個(gè)結(jié)構(gòu)基因，分別編碼半乳糖苷酶、透酶和半乳糖苷乙酰轉(zhuǎn)移酶，此外還有一個(gè)操縱序列O，一個(gè)啟動(dòng)子P和一個(gè)調(diào)節(jié)基因I。B、阻遏蛋白的負(fù)性調(diào)節(jié)：沒有乳糖存在時(shí)，I基因編碼的阻遏蛋白結(jié)合于操縱序列O處，乳糖操縱子處于阻遏狀態(tài)，不能合成分解乳糖的三種酶；有乳糖存在時(shí)，乳糖作為誘導(dǎo)物誘導(dǎo)阻遏蛋白變構(gòu)，不能結(jié)合于操縱序列，乳糖操縱子被誘導(dǎo)開放合成分解乳糖的三種酶。所以，乳糖操縱子的這種調(diào)控機(jī)制為可誘導(dǎo)的負(fù)調(diào)控。C、CAP的正性調(diào)節(jié)：在啟動(dòng)子上游有CAP結(jié)合位點(diǎn)，當(dāng)大腸桿菌從以葡萄糖為碳源的環(huán)境轉(zhuǎn)變?yōu)橐匀樘菫樘荚吹沫h(huán)境時(shí)，cAMP濃度升高，與CAP結(jié)合，使CAP發(fā)生變構(gòu)，CAP結(jié)合于乳糖操縱子啟動(dòng)序列附近的CAP結(jié)合位點(diǎn)，激活RNA聚合酶活性，促進(jìn)結(jié)構(gòu)基因轉(zhuǎn)錄，調(diào)節(jié)蛋白結(jié)合于操縱子后促進(jìn)結(jié)構(gòu)基因的轉(zhuǎn)錄，對(duì)乳糖操縱子實(shí)行正調(diào)控，加速合成分解乳糖的三種酶。D、協(xié)調(diào)調(diào)節(jié)：乳糖操縱子中的I基因編碼的阻遏蛋白的負(fù)調(diào)控與CAP的正調(diào)控兩種機(jī)制，互相協(xié)調(diào)、互相制約。5.什么是弱化作用？答：1.當(dāng)培養(yǎng)基中色氨酸的濃度很低時(shí)，負(fù)載有色氨酸的tRNATrp也就少，這樣翻譯通過兩個(gè)相鄰色氨酸密碼子的速度就會(huì)很慢，當(dāng)4區(qū)被轉(zhuǎn)錄完成時(shí)，核糖體才進(jìn)行到1區(qū)〔或停留在兩個(gè)相鄰的trp密碼子處〕，這時(shí)的前導(dǎo)區(qū)結(jié)構(gòu)是2-3配對(duì)，不形成3-4配對(duì)的終止結(jié)構(gòu)，所以轉(zhuǎn)錄可繼續(xù)進(jìn)行，直到將trp操縱子中的結(jié)構(gòu)基因全部轉(zhuǎn)錄。2.當(dāng)培養(yǎng)基中色氨酸濃度較高時(shí)，核糖體可順利通過兩個(gè)相鄰的色氨酸密碼子，在4區(qū)被轉(zhuǎn)錄之前就到達(dá)2區(qū)，使2-3區(qū)不能配對(duì)，3-4區(qū)自由配對(duì)形成基一環(huán)終止子結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)錄被終止，trp操縱子被關(guān)閉。第八章1，基因家族的分類及其主要表達(dá)調(diào)控模式答：〔1〕，簡單多基因家族，真核生物首先是prerRNA經(jīng)過特異性甲基化，然后是經(jīng)RNA酶的切割便可產(chǎn)生成熟rRNA分子。原核生物那么還要經(jīng)過核酸酶降解才能產(chǎn)生成熟rRNA分子?！?〕，復(fù)雜多基因家族，一般由幾個(gè)相關(guān)基因家族構(gòu)成，基因家族之間由間隔序列隔開，并作為獨(dú)立的轉(zhuǎn)錄單位，可能存在具有不同專一性的組蛋白亞類和發(fā)育調(diào)控機(jī)制?！?〕，發(fā)育調(diào)控的復(fù)雜多基因家族，每個(gè)基因家族中，基因排列的順序就是他們?cè)诎l(fā)育階段的表達(dá)順序。2，何為外顯子和內(nèi)含子及其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和可變調(diào)控答：大多數(shù)真核基因都是由蛋白質(zhì)編碼序列和非蛋白質(zhì)編碼序列組成的，編碼序列稱為外顯子〔exon〕，非編碼序列稱為內(nèi)含子〔intron〕。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：一個(gè)結(jié)構(gòu)基因中編碼某一蛋白質(zhì)不同區(qū)域的各個(gè)外顯子并不連續(xù)排列在一起，而是常常被長度不等的內(nèi)含子所隔離，形成鑲嵌排列的斷裂方式?？勺冋{(diào)控：不少真核基因的原始轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物可通過不同剪接方式，產(chǎn)生不同的mRNA，并翻譯成不同的蛋白質(zhì)。另外，一些核基因由于轉(zhuǎn)錄是選擇了不同的啟動(dòng)子或者在轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物上選擇了不同的PolyA位點(diǎn)而使轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物產(chǎn)生不同的二級(jí)結(jié)構(gòu)，因而影響剪接過程，最終產(chǎn)生不同的mRNA分子。3DNA甲基化對(duì)基因表達(dá)的的調(diào)控機(jī)制答：大量研究說明，DNA甲基化能關(guān)閉某些基因達(dá)的活性，去甲基化那么誘導(dǎo)了基因的重新活化和表達(dá)。三種調(diào)控機(jī)制：一是DNA甲基化導(dǎo)致了某些區(qū)域DNA構(gòu)象變化，從而影響了蛋白質(zhì)和DNA的相互作用，抑制了轉(zhuǎn)錄因子與啟動(dòng)區(qū)DNA的結(jié)合效率。二是促進(jìn)阻遏蛋白的阻遏作用。三是DNA的甲基化還提高了該位點(diǎn)的突變頻率。4真核生物轉(zhuǎn)錄元件組成及其分類答：啟動(dòng)子，轉(zhuǎn)錄模版，RAN聚合酶Ⅱ根底轉(zhuǎn)錄所需的蛋白質(zhì)因子〔TFⅡ〕，RNA聚合酶Ⅱ，增強(qiáng)子，反式作用因子5增強(qiáng)子的作用機(jī)制。答：增強(qiáng)子是指能使與它連鎖的基因轉(zhuǎn)錄頻率明顯增加的DNA序列?？赡苡?中作用機(jī)制：〔1〕，影響模版附近的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致DNA雙螺旋彎折或在反式因子的參與下，以蛋白質(zhì)之間