分子生物学试题

ThismanuscriptwasrevisedonNovember28,2020分子生物学试题1、怎样确定双向复制是DNA复制的主要方式，以及某些生物的DNA采取单向复制[答]通过放射自显影方法，在复制开始时，先用低放射性的3H-胸腺嘧啶核苷标记大肠杆菌。经数分钟后，再转移到含有高放射性的3H-胸腺嘧啶核苷的培养基中继续标记。这样在放射自显影图上，复制起始区的放射性标记密度比较低，感光还原的银颗粒密度就较低；继续合成区标记密度较高，银颗粒密度也较高。对于枯草杆菌、某些噬菌体和高等真核细胞的染色体等许多DNA来说，都是双向复制，所以银颗粒的密度分布应该是中间密度低，两端密度高；而对于大肠杆菌噬菌体P2、质体和真核细胞线粒体等某些DNA来说，复制是单向的，则银颗粒的密度分布应该是一端高、一端低。2、DNA复制需要RNA引物的证据有哪些[答]首先，所有研究过的DNA聚合酶都只有链延伸活性，而没有起始链合成的功能。相反，RNA聚合酶却具有起始链合成和链延伸的活性。另外，一系列实验提供了有关的证据：例如在体外试验中，噬菌体M13单链环状DNA在加入一段RNA引物之后，DNA聚合酶才能把单链环状DNA变成双链环状DNA；同时发现如果加入RNA聚合酶抑制剂利福平，也可以抑制M13DNA的复制，如果加入RNA引物再加利福平，DNA的合成不被抑制；还发现新合成的DNA片段5′端共价连接着RNA片段，如多瘤病毒在体外系统合成的冈崎片段5′端有长约10个残基的以5′-三磷酸结尾的RNA引物。3、已知大肠杆菌长度为1100μm，它的复制是在一世代大约40分钟内通过一个复制叉完成的，试求其复制体的链增长速度。答]按照Watson-Crick模型，每（或×10-3μm）含有10对核苷酸，那么该DNA含有：1100×10╱×10-3≈×106（核苷酸对）所以其复制体的链增长速度为：×106╱40×60≈1350（核苷酸/秒）。4、若使15N标记的大肠杆菌在14N培养基中生长三代，提取DNA，并用平衡沉降法测定DNA密度，其14N-DNA分子与14N－15N杂合DNA分子之比应为多少答]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－15N杂合DNA分子。第二代分别是以第一代中的14N和15N链作为母链合成新的DNA，所以14N－DNA分子与14N－15N杂合DNA分子之比为1：1。第三代中的14N和15N母链的分子之比是3：1，所以14N－DNA分子与14N－15N杂合DNA分子之比应为3：1。5、DNA和RNA各有几种合成方式，各由什么酶催化新链的合成[答]（1）DNA→DNA，其中DNA半不连续复制需要DNA聚合酶III、DNA聚合酶I和DNA连接酶；DNA修复合成需要DNA聚合酶I、DNA连接酶。（2）RNA→DNA，RNA指导下反向转录合成DNA需要逆转录酶。（3）RNA合成包括：DNA→RNA，以DNA为模板转录合成RNA需要RNA聚合酶；RNA→RNA，以RNA为模板合成RNA需要RNA复制酶；RNA→DNA→RNA需要RNA转录酶和RNA聚合酶。6、真核生物DNA聚合酶有哪几种它们的主要功能是什么[答]真核生物的DNA聚合酶有α、β、γ、δ、ε五种，均具有5′→3′聚合酶活性，DNA聚合酶γ、δ和ε有3′→5′外切酶活性，DNA聚合酶α和β无外切酶活性。DNA聚合酶α用于合成引物，DNA聚合酶δ用于合成细胞核DNA，DNA聚合酶β和ε主要起修复作用，DNA聚合酶γ用于线粒体DNA的合成。7、要说明原核生物的转录过程。答]原核生物大肠杆菌转录过程大致可以模板的识别、转录的起始、转录的延伸和终止4个阶段。RNA聚合酶在σ亚基引导下，识别并结合到启动子上，然后在与RNA聚合酶结合的部位，DNA双链局部被解开。在转录的起始阶段，酶继续结合在启动子上催化合成RNA链最初2～9个核苷酸。随后σ亚基即脱离核心酶，并离开启动子，起始阶段至此结束，转录进入延伸阶段。在延伸阶段核心酶一直沿着DNA分子向前移动，解链区也跟着移动，新生RNA链得以延长，直至RNA聚合酶识别DNA上的终止子，转录终止，酶与RNA链离开模板。核心酶具有基本的转录功能，对于转录的全过程都是需要的，而识别启动子和起始转录还需要σ亚基，识别转录终止信号和终止转录还需要终止因子NusA参与。8、原核生物RNA聚合酶是如何找到启动子的真核生物RNA聚合酶与之相比有何异同[答]大肠杆菌RNA聚合酶在σ亚基引导下识别并结合到启动子上。单独的核心酶也能与DNA结合，σ因子的存在对核心酶的构象有较大影响，极大降低了RNA聚合酶与DNA一般序列的结合常数和停留时间。RNA聚合酶可通过扩散与DNA任意部位结合，这种结合是松散的，并且是可逆的。全酶不断变化与DNA结合部位，直到遇上启动子序列，随即有疏松结合转变为牢固结合，并且DNA双链被局部解开。真核生物基因组远大于原核生物，它们的RNA聚合酶也更为复杂。真核生物RNA聚合酶主要有三类：RNA聚合酶I转录45SrRNA前体，经转录后加工产生，18SrRNA和28SrRNA。RNA聚合酶II转录所有的mRNA前体和大多数SnRNA。RNA聚合酶III转录所tRNA，5SrRNA等小分子转录物。真核生物RNA聚合酶的转录过程大体于细菌相似，所不同的是真核生物RNA聚合酶自身不能识别和结合到启动子上，而需要在启动子上有转录因子和RNA聚合酶装配成活性转录复合物才能起始转录。9、真核生物三类启动子各有何结构特点[答]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、细胞内至少要有几种tRNA才能识别64个密码子[答]在遗传密码被破译后，由于有61个密码子编码氨基酸，人们曾预测细胞内有61种tRNA，但事实上绝大多数细胞内只有50种左右，Crick因此提出了摇摆假说，并合理解释了这种情况。根据摇摆性和61个密码子，经过仔细计算，要翻译61个密码子至少需要31种tRNA，外加1个起始tRNA，共需32种。但是，在叶绿体和线粒体内，由于基因组很小，用到的密码子少，因此叶绿体内有30种左右tRNA，线粒体中只有24种。什么是无细胞翻译系统，一个无细胞翻译系统需要哪些基本成分常用的无细胞翻译系统有哪些[答]无细胞翻译系统指保留蛋白质生物合成能力的细胞抽取物。无细胞系统要包含以下成分：核糖体、各种tRNA、各种氨酰-tRNA合成酶、蛋白质合成需要的起始因子和延伸因子以及终止释放因子、GTP、ATP、20种基本的氨基酸。常见的无细胞翻译系统有：大肠杆菌无细胞翻译系统、兔网织红细胞无细胞翻译系统、麦胚无细胞翻译系统和某些肿瘤细胞制备成的无细胞翻译系统。12、简述原核细胞和真核生物蛋白质合成的主要区别（青岛海洋大学2001年考研题）。[答]原核生物蛋白质合成与真核生物蛋白质合成的主要差别有：（1）原核生物翻译与转录是偶联的，真核生物要将细胞核内转录生成的mRNA转运到细胞质才能进行蛋白质合成，因此，转录和翻不可能偶联。（2）原核生物肽链的合成是从甲酰甲硫氨酰-tRNA开始的，真核生物的肽链合成是从甲硫氨酰-tRNA开始的。（3）原核生物肽链合成的起始依赖于SD序列，真核生物肽链合成的起始依赖于帽子结构。（4）原核生物的mRNA与核糖体小亚基的结合先于起始tRNA与小亚基的结合，而真核生物的起始tRNA与核糖体小亚基的结合先于mRNA与小亚基的结合。（5）在原核生物蛋白质合成的起始阶段，不需要消耗ATP，但真核生物需要消耗ATP。（6）参与真核生物蛋白质合成起始阶段的起始因子比原核生物复杂，释放因子则相对简单。（7）原核生物与真核生物在密码子的偏爱性上有所不同。（8）真核细胞的翻译后加工比原核细胞复杂。13、在原核细胞中高效表达真核细胞的基因要注意哪些问题[答]要想在原核细胞中高效地表达真核生物的基因必须注意以下几点：（1）对于含有内含子的基因不能直接从基因组中获取，可以通过人工合成的方法或者从cDNA库中获取。（2）需要在真核生物基因的上游加入SD序列。（3）使用原核生物的强启动子。（4）如果人工合成某一蛋白质的基因，需要考虑原核生物对密码子的偏爱性。（5）为了防止原核生物分解目的蛋白，可以考虑分泌表达和融合表达等方法。（6）需要较复杂翻译后加工的蛋白质最好不用原核细胞表达。论述遗传密码的特点。[答]（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。这些规律使某些核苷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。15、一基因的编码序列中发生了一个碱基的突变，那么这个基因的表达产物在结构上、功能上可能发生哪些改变[答]（1）基因的编码产物中可能有一氨基酸发生改变，突变成另外一种氨基酸；（2）由于遗传密码的简并性虽然碱基改变，但基因的编码产物可能不变；（3）基因的编码产物可能变短，即突变成终止密码子而终止翻译。16、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的核苷酸序列为什么[答]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的核苷酸序列时，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苷酸序列会有25种，即有32种。17、原核生物与真核生物翻译起始阶段有何异同[答]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）小亚基结合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16S-tRNA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。18、原核生物的肽链延长需要哪三种蛋白质因子参与它们各自有何功能[答]原核生物肽链的延长反应需要三种延长因子，即EF-Tu、EF-Ts和EF-G。EF-Tu先与GTP结合成活性状态，然后携带一个由mRNA上的密码子指导的氨酰-tRNA进入到核糖体的A部位。EF-Tu具有高度的选择性，它能识别除fMet-外的所有氨酰-tRNA。EF-Ts的作用是把EF-Tu从因GTP水解而形成的EF-TuGDP复合物中释放出来，再与另一分子的GTP结合，重新形成EF-TuGTP活性形式。EF-G（即移位酶）在GTP的参与下，使肽基-tRNA从A部位移到P部位，使A部位空出来以便开始下一轮延长反应。19、尽管IF-2、EF-Tu、EF-G和RF-3在蛋白质合成中的作用显着不同，然而这四种蛋白质都有一个氨基酸序列十分相似的结构域。你估计此结构域的功能会是什么[答]这四种蛋白质都能够结合GTP，并且有GTPaee的活性，因而都属于G蛋白超家族的成员。它们参与结合GTP的结构域在氨基酸序列上会有很大的相似性。20、（1）合成由600个氨基酸残基组成的大肠杆菌某蛋白时需水解多少个磷酸酐键（2）蛋白质的合成为什么需要消耗这样多的自由能（计算时不考虑合成氨基酸、mRNA、tRNA或核糖体所需的能量）。[答]（1）在蛋白质的合成中，每个氨基酸的活化伴随着两个磷酸酐键的水解。活化反应由氨酰-tRNA合成酶催化：氨基酸+tRNA+ATP→氨酰-tRNA+AMP+PPi，PPi+H2O→2Pi，在蛋白质合成形成起始复合物的过程中，涉及一分子GTP的磷酸酐键（GTP→GDP+Pi）被水解，在延长反应中，有两分子GTP的磷酸酐键（2GTP→2GDP+2Pi）被水解。因此，在第一个肽键的形成中，共有7个磷酸酐键被水解。其后每延长一个氨基酸残基涉及4个磷酸酐键的水解（包括氨基酸的活化和延长反应）。蛋白质合成的终止涉及一分子GTP磷酸酐键的水解。一分子的GTP在能量上相当于一分子的ATP。因此，合成含600个残基的蛋白质总共需要消耗2400分子的ATP。（2）因为所有的不可逆过程都伴随总熵增，当蛋白质合成时，局部的熵减只能通过输入大量的自由能来达到。另外，为了确保氨基序列符合遗传密码的指令，肽链每延长1个氨基酸残基，都要分成多个步骤，有多种因子参与，能量消耗会因此而明显增加。21、肽链合成后的加工修饰有哪些途径[答]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。23、简述干扰素抑制病毒繁殖的机制。[答]（1）干扰素与双链RNA可共同活化一种蛋白激酶，此激酶使真核生物起始因子eIF-2发生磷酸化，失去功能而抑制蛋白质合成。（2）干扰素与双链RNA可共同活化2′-5′A寡核苷酸合成酶，生成产物2′-5′A。此产物进一步活化核酸内切酶，而使mRNA降解。24、为什么翻译能被一段与mRNA互补的序列（即反义RNA）抑制[答]核糖体不能翻译双链RNA。由于互补的反义RNA同mRNA的结合形成了双链，因此使该mRNA不能被翻译。25、在基因表达的转录水平调控中，为什么真核生物多为正调控，而原核生物多为负调控[答]（1）真核生物以正调控为主的必要性与优越性如下：a.真核生物基因组大，某一种cis-factor（顺式作用位点）出现的几率高，可与多种trans-factor（反式作用因子）结合，体现调控的灵活性。b.真核生物的调控一般有大于或等于5组trans-factor-cis-factor参与，随机出现5组完全相同的几率小，体现调控的严谨性。C．真核生物中特异基因表达导致细胞分化。如果10%基因表达，即90%基因关闭，若采用负调控，则需要表达90%基因的阻遏蛋白；若采用正调控，只需要合成10%基因的反式作用因子，这显然是经济合理的调控方式。（2）原核生物为负调控的必要性与优越性如下：原核生物基因组小，基因少，简单，生命繁殖快；所以一般用一种调节蛋白调节一组功能相关的基因（即操纵子）一开俱开，一关俱关，减少不必要的环节。即使调节蛋白失活，酶系统可照样合成，只不过有点浪费而已，而决不会使细胞因缺乏该酶系统而造成致命的后果。26、一个基因如何产生多种不同类型的mRNA分子[答]一个基因产生一种以上mRNA的方式主要有两种。第一种是：一个原初转录物含有一个以上的多腺苷化位点，就能产生一种以上的具有不同3ˊ末端的mRNA。第二种是：如果一个原初转录物含有几个外显子，那么，会发生不同的剪接，就会产生多种mRNA。此外，RNA编辑可以通过某些核苷酸的修饰，插入或缺失，产生不同类型的mRNA。27、自然质粒通常需要改造，才能成为理想的质粒载体，请问质粒改造包括哪些基本内容[答]基本内容包括：（1）删除一些非必要的区段及对宿主有不良影响的区段，减少DNA的长度，使载体具有更大的容纳外源片段的能力。（2）插入易于选择或 检测 工程第三方检测合同工程防雷检测合同植筋拉拔检测方案传感器技术课后答案检测机构通用要求培训 的标记。（3）插入限制性内切核酸酶的酶切位点，便于外源基因插入到载体中的特定位置。（4）插入一些调控元件，有利于克隆基因的表达。（5）进行安全性能改造，限定载体的宿主范围。28、什么是基因组文库（genomiclibrary）构建基因组文库涉及哪些基本过程它同遗传学上的基因库有什么不同[答]基因组文库是用基因 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 的方法，人工构建的含有某一生物基因组DNA的各种片段的克隆群。一般以改造的噬菌体DNA或粘粒作载体，包括下列过程：（1）大片段高分子量染色体DNA的制备；（2）体外重组连接；（3）包装蛋白的制备；（4）重组体的体外包装；（5）将重组DNA导入寄主细胞；（6）在基因组文库的构建中，由于使用的载体不同，分为噬菌体载体和粘粒载体构建基因组文库、YAC文库、BAC文库等。基因组文库和遗传学上的基因库是完全不同的概念。基因库（genepool）是指在进行有性生殖的某一群体中，能进行生殖的个体所含总的遗传信息。29、举例说明基因表达的诱导与阻遏，正调控与负调控。[答]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。30、在lac操纵子中，（1）lac操纵基因的突变，（2）lacI基因的突变，（3）启动子的突变将会对结构基因表达产生什么影响。[答]（1）在操纵基因中所发生的大多数突变都会导致阻遏蛋白同操纵基因的结合能力减弱或丧失，这将会导致结构基因的组成型表达。（2）如果突变性阻遏蛋白与操纵基因的结合能力减弱或丧失，结构基因会组成型表达；如果突变破坏了阻遏蛋白同乳糖和相关的化合物结合的能力，将会阻止结构基因的表达。（3）突变会使启动子变得更强或更弱，或是增强或是减弱结构基因的表达。31、概述原核生物基因表达调控的特点。[答]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）σ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，共同组成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。32、概述真核生物基因组的特点。[答]（1）基因组结构庞大：哺乳动物基因组DNA由约bp的核苷酸组成。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个核苷酸以下，长的达数百，乃至上千个核苷酸。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。33、简答真核生物基因表达的调控方式。[答]（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。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。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聚合酶及特定的DNA序列（启动子、增强子）相互作用实现对转录的调控。（3）转录后水平的调控。前体的加工，如5′端加帽、3′端加尾、拼接、修饰、编辑等。的选择性拼接，如抗体基因的选择性拼接。（4）翻译水平的调控。a.控制mRNA的稳定性，如5′端的帽子结构、3′端polyA尾巴和mRNA与蛋白质的结合有利于mRNA的稳定。b.反义RNA的作用，反义RNA可以选择性抑制某些基因的表达。c.选择性翻译，如血红素缺乏时，通过级联反应使eIF2磷酸化。d.抑制翻译的起始。（5）翻译后水平的调控。a.多肽链的加工和折叠，如糖基化、乙酰化、磷酸化、二硫键形成、蛋白质的降解。b.氨基酸的重排，如合成伴刀豆蛋白A时，氨基酸序列大幅度地被剪接重排。c.通过肽链的断裂等的加工方式产生不同的活性多肽。34、真核生物基因转录的调控因子有哪些重要的结构模体[答]转录调控因子是一类特殊的DNA结合蛋白，也称反式作用因子，能与DNA的顺式作用元件相互作用而调控转录。转录调控因子的种类较多，不同的转录调控因子有不同的结构模体，常见的结构模体有螺旋-转角-螺旋、锌指结构、亮氨酸拉链、螺旋-环-螺旋等。35、在基因克隆中，目的基因有哪些主要来源[答]（1）从染色体DNA中直接分离：主要针对原核生物。（2）化学合成法：由已知多肽的氨基酸序列，推得编码这些氨基酸的核苷酸序列，利用DNA合成仪人工合成其基因。（3）从基因组DNA文库中筛选分离组织/细胞染色体DNA：利用限制性核酸内切酶将染色体DNA切割成片段，与适当的克隆载体连接后转入受体菌扩增，即获得基因组DNA文库，用核酸探针将所需目的基因从基因文库中“钓”取出来。（4）从文库中筛选cDNA：提取mRNA，利用反转录酶合成与其互补的DNA（cDNA）分子，再复制成双链cDNA片段，与适当载体连接后转入受体菌，即获得cDNA文库，然后采用适当方法从cDNA文库中筛选出目的cDNA。（5）用PCR从基因组DNA或cDNA中扩增目的基因。36、用于DNA重组的载体应具备什么条件常用的载体有哪一些各有何特点[答]DNA重组载体应具备的条件：（1）能自主复制；（2）具有一种或多种限制性内切酶的单一切割位点，并在位点中插入外源基因后，不影响其复制功能；（3）具有1～2个筛选标记；（4）克隆载体必须是安全的，不应含有对受体细胞有害的基因，并且不会任意转入其他生物细胞；（5）易于操作，转化效率高。常用的基因载体有以下几种：（1）质粒：是细菌染色体以外的小型环状双链DNA分子，本身有复制功能，且带有某些选择信息，但可插入的目的基因片段较小。（2）噬菌体DNA：是一种病毒DNA，能插入比较大的外源DNA片段，在DNA分子上有多种限制性核酸内切酶识别位点，便于多种外源DNA酶切片段的克隆。（4）柯斯质粒载体和酵母人工染色体：前者结合了质粒和噬菌体载体的优点，也是一种环形双链DNA分子，具有质粒的性质，可以转化大肠杆菌，并自行复制和增殖，但它不会产生子代噬菌体，构建成的此种载体较小，因此能插入比较大的外源DNA片段，所以被广泛地用于构建基因组文库。后者既含有大肠杆菌来源的质粒复制起始位点，又含有酵母菌染色体DNA着丝点，端粒和复制起始位点的序列，以及合适的选择标记基因，可在转化的酵母菌细胞内，按染色体DNA复制的形式复制重组DNA，容纳外源DNA片段的能力比前3种载体大得多。37、什么是DNA重组（基因克隆）简述DNA重组的步骤及其用途。[答]基因克隆（genecloning）是指含有单一DNA重组体的无性系或指将DNA重组体引进受体细胞中，建立无性系的过程。一个完整的基因克隆过程包括：（1）选择合适的目的基因和栽体；（2）用限制性内切酶处理目的基因和栽体；（3）连接目的基因与栽体；（4）将重组体导入受体细胞。（5）筛选转化细胞并扩大培养。基因克隆技术可用于构建基因组文库和cDNA文库，也可以用于克隆某一特定的基因，对其进行序列 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 和功能研究。38、原核表达载体应具备哪些基本的结构元件[答]（1）有适宜的选择标志；（2）具有能调控转录、产生大量mRNA的强启动子，如lac启动子或其他启动子系列；（3）含适当的翻译控制序列，如核糖体结合位点和翻译起始点等；（4）含有合理 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 的多接头克隆位点，以确保目的基因按一定方向与载体正确衔接。39、概述筛选和鉴定DNA重组体的常用方法。[答]在转基因操作以后，载体只能进入部分宿主细胞，即使含有载体的细胞，也并非都含有目的基因，有些宿主细胞可能含有自身连接成环的载体分子或非目的基因与载体形成的重组体。因此，须在不同层次不同水平上进行筛选和鉴定，以确定哪一菌落所含的重组DNA分子确实带有目的基因，这一过程为筛选。根据载体体系、宿主细胞特性及外源基因在受体细胞表达情况的不同，可采用：（1）直接选择法：针对载体携带某种或某些标志基因和目的基因，直接测定该基因或基因表型的方法。a.抗药标志的筛选：载体具有某种抗生素的抗性基因，在转化后只有含载体的细菌才能在含该抗生素的培养平板上生长并形成单菌落，而未转化细胞则不能生长，这样即可将转化菌与非转化菌区别开来。b.插入失活法：将目的基因插入载体某一耐药基因内使该基因失活，可区分单纯载体或重组载体（含目的基因）的转化菌落。如pBR322含ampr、Tetr双抗药基因，若将目的基因插入载体的Tetr基因中，则含目的基因的转化细胞只能在含Amp的培养液中生长，而不能在含Tet的培养液中生长。c.标志补救：若克隆的基因能在宿主菌表达，且表达产物与宿主菌的营养缺陷互补，那么就可以利用营养突变菌株进行筛选，这称为标志补救。如重组体为亮氨酸自养型（Leu+），将重组子导入亮氨酸异养型（Leu-）的宿主细胞后，在不含Leu的培养液中可生长，而不含重组体的细胞则不能生长。-互补法筛选（见43题）也是一种标志补救选择方法。d.酶切图谱筛选：分别挑取独立的菌落，培养后快速提取重组体DNA，用重组时所采用的限制酶切割后，进行琼脂糖凝胶电泳，可以从DNA片段的大小和有无判断所选的菌落是否为阳性克隆。e.核酸杂交筛选：将转化子DNA或克隆的DNA分子片段转移至合适的膜上，利用标记探针进行杂交，直接选择并鉴定目的基因。f.原位杂交筛选：是将待选菌在平板上培养成菌落，按相应位置（原位）转移至合适的膜上，经变性使膜上的DNA成单链，再与标记的探针（与目的基因互补）杂交，找出平板上的菌落位置，即为重组的阳性菌落。（2）免疫学方法筛选：利用特异抗体与目的基因表达产物的特异相互作用进行筛选。这种方法不直接鉴定基因，属非直接筛选法。分为免疫化学方法及酶联免疫检测分析等。基本的工作原理是将琼脂培养板上的转化子菌落经氯仿蒸汽裂解、释放抗原，再将固定有抗血清的膜覆盖在裂解菌落上，在膜上得到抗原抗体复合物，最后用合适的方法检出阳性反应菌落。40、为什么蓝白斑选择法有时会出现假阳性[答]-半乳糖苷酶的N端可以进行修饰，有时并不影响酶的活性或肽的互补性。如果插入的外源DNA引起肽的可读框的改变，或者插入片段在正确的可读框中含有终止密码的话，就会形成白色菌落或噬菌斑。如果插入DNA的碱基数正好是3的倍数，或者插入的DNA中不含有终止密码的话，仍然会形成蓝色噬菌斑。这种插入物的长度可达几百个碱基对。M13载体的这种性质可以用来检测和选择产生新终止密码的突变，也可以用来检测移码突变。41、将重组DNA导入细胞内有哪些方法[答]（1）将重组质粒导入原核细胞称转化，通常用氯化钙法使大肠杆菌细胞处于感受态，从而将外源DNA导入细胞。另一个常用方法是用脉冲高压电瞬间处理，使外源DNA高效导入细胞，称为电穿孔法。(2)将重组体DNA包装成噬菌体，使外源基因导入宿主细胞称转导，在适宜条件下使转化率提高。（3）将外源基因导入动物细胞常用方法有磷酸钙转染技术，电穿孔转染技术，脂质体载体法，DEAE-葡聚糖转染技术，显微注射法等。将外源基因导入植物细胞常用方法是用Ti质粒将外源基因导入植物的外植体，也可将植物细胞的细胞壁消化，再用将外源基因导入动物细胞常用方法将外源基因导入原生质体，再诱导产生细胞壁。还有一个方法，是用基因枪将外源DNA射入植物组织或细胞。42、分析蛋白质融合表达和非融合表达的利弊。[答]（1）外源基因的活性蛋白质第一个氨基酸可能不是甲硫氨酸，表达融合蛋白有利于肽链合成的起始。（2）蛋白质的N端序列对其合成和折叠有较大影响，如外源基因在宿主细胞内表达量过低，将其与宿主细胞表达基因N端序列融合，可以提高表达水平。（3）外源蛋白在宿主细胞内往往不稳定，易被宿主细胞蛋白酶降解，含有宿主蛋白N端序列的融合蛋白则比较稳定。（4）融合蛋白不影响某些表位结构，可用于抗体工程。（5）某些融合蛋白易于分离纯化和检测。43、概述基因定点诱变的常用方法。[答]目前常用的定位诱变方法主要有：（1）酶切诱变：先选择合适的限制酶将基因切开，然后插入或删除有关序列，可以在切点处改造基因序列。（2）寡核苷酸指导的诱变：a.制备单链DNA模板；b.合成诱变寡核苷酸；c.寡核苷酸与模板退火并合成异源双链DNA；d.将异源双链DNA插入合适的载体；e.转染宿主细胞；f.筛选和鉴定突变体。（3）PCR诱变：在引物中引入非配对碱基，通过PCR引物可以在扩增产物中引入点突变，嵌套式PCR还可以在基因内部或在一次PCR中同时在多处引入变异。各种变异，包括插入、删除、置换和重组，都可用PCR的方法来进行。44、什么是蛋白质工程举例说明蛋白质工程的意义。[答]蛋白质工程是通过对蛋白质及酶的化学修饰及基因改造获得具有特殊功能的非天然蛋白质的技术。主要是根据蛋白质的结构和功能间的相互关系，利用基因工程技术，或用化学方法合成基因、改造基因，以便合成新的蛋白质，或改变蛋白质的活性、功能以及溶解性等。几乎所有类型具有开发前景的蛋白质和多肽均有用蛋白质工程改造的尝试，并取得不同程度的成果。例如，水蛭素是水蛭唾液腺分泌的凝血酶特异抑制剂，它有多种变异体，由65或66个氨基酸组成。水蛭素在临床上可作为抗血栓药物用于治疗血栓病。为提高水蛭素活性，在综合各变异体结构特点的基础上提出改造水蛭素，将47位的Asn变为Lys，使其与分子内Thr4或Asp5间形成氢键来帮助水蛭素N端肽段正确取向，从而提高抗凝血效率，试管实验提高达4倍，在动物模型上检验抗血栓形成的效果提高20倍。45、如何区分相对分子质量相同的单链DNA与单链RNA[答]（1）用专一性的RNA酶与DNA酶分别对两者进行水解。（2）用碱水解，RNA能够被水解，而DNA不被水解。（3）进行颜色反应，二苯胺试剂可以使DNA变成蓝色；苔黑酚（地衣酚）试剂能使RNA变成绿色。（4）用酸水解后，进行单核苷酸的分析（层析法或电泳法），含有U的是RNA，含有T的是DNA。什么是DNA变性DNA变性后理化性有何变化[答]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 编码规则下载淘宝规则下载天猫规则下载麻将竞赛规则pdf麻将竞赛规则pdf 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，黏度显着降低；（3）在氯化铯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。47、组成RNA的核苷酸也是以３′,５′-磷酸二酯键彼此连接起来。尽管RNA分子中的核糖还有2′羟基，但为什么不形成２′,５′－磷酸二酯键[答]2′-OH的空间位置与3′-OH和5′-OH不在同一平面内。故不形成2′，5′-磷酸二酯键。48、何谓Tm影响Tm大小的因素有哪些在实验中如何计算Tm值[答]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，meltingtemperature,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，此外，溶液pH值，离子强度也影响Tm值。在具体的实验中，Tm值计算公式：Tm=+(G+C%),小于20bp的寡核苷酸Tm=4（G+C）+2（A+T）。40.Poly(A)尾（1）可能与mRNA从核到质运输有关；（2）与mRNA的半衰期有关，新生mRNA的Poly(A)尾较长，衰老的较短。5′端帽子(1)抗5′核酸外切酶的降解作用；(2)蛋白质合成过程中,有助核糖体对翻译起点的识别和结合。什么是核酸杂交有何应用价值[答]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。其应用价值：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）。超螺旋的生物学意义有哪些[答]（1）超螺旋DNA比松弛型DNA更紧密，使DNA分子的体积更小，得以包装在细胞内；（2）超螺旋会影响双螺旋分子的解旋能力,从而影响到DNA与其他分子之间的相互作用；（3）超螺旋有利于DNA的转录、复制及表达调控。