基础分子生物学习题
第一章
1．什么是分子生物学？
⑴广义的分子生物学：蛋白质及核酸等生物大分子结构和功能的研究都属于分子生物学的
范畴，即从分子水平阐明生命现象和生物学规律。
⑵狭义的分子生物学：偏重于核酸（基因）的分子生物学，主要研究基因或DNA 的复
制、转录、表达和调控等过程，当然也涉及与这些过程相关的蛋白质和酶的结构与功能的研究。
2．列举分子生物学发展历程中的10个重大事件。
1944年，著名微生物学家Avery 等在对肺炎双球杆菌的转化实验中证实了DNA 是遗传物
质。
1953年，Waston 和Crick 提出了DNA 双螺旋模型。
1954年，Gamnow 从理论上研究了遗传密码的编码规律，后来Nirenberg 等于1961年破译
了第一批遗传密码。Crick 在前人基础之上提出了中心法则。
1956年，A. Kornberg 在大肠杆菌中发现了DNA 聚合酶I ，这是能在试管中合成DNA 的第
一种核酸酶。
1961年，F. Jacob ＆ J. Monod 提出调节基因表达的操纵子模型。
1967年，Gellert 发现了DNA 连接酶。
1970年，Smith 和Wilcox 等分离得到第一种限制性核酸内切酶。
1970年，Temin 和Baltimore 在RNA 肿瘤病毒中发现逆转录酶。
1972~1973年，H. Boyer 和P. Berg 等发展了重组DNA 技术，并完成了第一个细菌基因的
克隆。
1975~1977年，Sanger 、Maxam 和Gilbert 发明了DNA 序列测序技术。1977年第一个全长
5387bp 的噬菌体 X174基因组测定完成。
1981年，Cech 等发现四膜虫26S rRNA 前体自剪接作用，发现了核酶（ribozyme ）。
1982年，Prusiner 等在感染瘙痒病的仓鼠脑中发现了阮病毒（Prion ）。
1985年，Saiki 等发明了聚合酶链式反应（PCR ）。
1988年，McClintock 发现可移动的遗传因子（转座子）。
。。。
2001年，RNAi 干扰机制的发现。
，端粒及端粒酶的发现。
2006年，成功获得诱导干细胞（iPS 细胞）
2010年，获得第一个“人造细胞”
3．简述分子生物学的研究内容与研究热点。
⑴研究内容
①DNA 重组技术（基因工程）
②基因的表达调控
③生物大分子的结构和功能研究(结构分子生物学）
④基因组、功能基因组与生物信息学研究
⑤基因的表达调控
⑥生物大分子的结构和功能研究(结构分子生物学）
⑦基因组、功能基因组与生物信息学研究
DNA RNA 蛋白质复制转录翻译逆转录RNA 复制
⑵分子生物学的研究热点及领域
①结构生物学（Structural Biology）
②分子发育生物学（Molecular Developing Biology）
③分子细胞生物学 (Molecular Cell Biology)
④分子神经生物学（Molecular Neurobiology）
⑤分子肿瘤学（Molecular Tumorology）
4．根据你所学的知识谈谈分子生物学在生命科学以及社会经济活动中的地位与作用。
⑴人口与粮食 ;⑵健康与疾病 ; ⑶环境与生态 ;⑷能源与资源
5．简述分子生物学发展史中的三大理论发现和三大技术发明。
理论:
⑴1940年艾弗里（O.Avery）等人通过肺炎球菌的转化试验证明了生物的遗传物质是DNA，而且证明了通过DNA可以把一个细菌的性状转移给另一个细菌；
⑵1950年沃森（J.D.Watson）和克里克(F.Crick)发现了DNA分子的双螺旋结构及DNA半保留复制机理；
⑶1960年关于遗传信息中心法则的确立。
技术:
⑴限制性内切核酸酶; ⑵DNA连接酶; ⑶基因载体的发现
6. 21世纪是生命科学的世纪。20世纪后叶分子生物学的突破性成就，使生命科学在自然科学中的位置起了革命性的变化。试阐述分子生物学研究领域的三大基本原则，三大支撑学科和研究的三大主要领域？
⑴三大基本原则:
①构成生物大分子的单体是相同的，共同的核酸语言，共同的蛋白质语言
②生物遗传信息表达的中心法则相同
③生物大分子单体的排列（核苷酸、氨基酸）的不同
⑵三大支撑学科:Cytology、Genetics、Biochemistry
⑶研究的三大主要领域：
①基因的分子生物学：基因的概念、结构、复制、表达、重组、交换
②结构生物学：生物大分子的结构与功能、生物大分子之间的互作
③生物技术理论与应用
第二章
一．名词解释：
1、基因: 基因是合成一种功能蛋白或RNA分子所必需的全部DNA序列，即DNA分子中含有特定遗传信息的一段核苷酸序列，是遗传物质的最小功能单位。
2、端粒酶: 端粒酶是参与真核生物染色体末端的端粒DNA复制的一种核糖核蛋白酶。由RNA和蛋白质组成，其本质是一种逆转录酶。它以自身的RNA作为端粒DNA复制的模版，合成出富含脱氧单磷酸鸟苷Deoxyguanosine Monophosphate(dGMP)的DNA序列后添加到染色体的末端并与端粒蛋白质结合，从而稳定了染色体的结构。
3、假基因:与正常基因结构相似，但没有正常功能的DNA序列
4、Alu序列家族:Alu重复序列是哺乳动物基因组中SINE家族的一员，约有50万份拷贝。由于这种DNA序列中有限制性内切核酸酶Alu工的识别序列AGCT，所以称为Alu重复序列。Alu序列两端各有一个正向重复序列，末端有一个poly(A)尾。
5、断裂基因: 编码某一RNA的基因中有些序列并不出现在成熟的RNA序列中，成熟RNA 的序列在基因中被其他的序列隔开
6、重叠基因: 是指两个或两个以上的基因共有一段DNA序列，或是指一段DNA序列成为
两个或两个以上基因的组成部分。
7、变性: DNA双螺旋区的氢键断裂，使双螺旋的两条链完全分开变成单链，这一链分离的过程叫做变性。
8、复性:变性DNA在适当条件下，两条彼此分开的链又可以重新地合成双螺旋结构的过程（退火）。
9、C值矛盾:在真核生物中，每种生物的单倍体基因组的DNA总量总是恒定的，称为C值,形态学的复杂程度与C-值的不一致称为C值矛盾.
10、中心法则:指遗传信息从DNA传递给RNA，再从RNA传递给蛋白质，即完成遗传信息的转录和翻译的过程。也可以从DNA传递给DNA，即完成DNA的复制过程。这是所有有细胞结构的生物所遵循的法则。
11、增色效应:指在DNA变性的过程中，他在260nm的吸收值先是缓慢上升，达到某一温度时及骤然上升.
二、填空题
1．病毒ΦX174及M13的遗传物质都是单链DNA 。
2．AIDS病毒的遗传物质是单链RNA 。
3．X射线分析证明一个完整的DNA螺旋延伸长度为 3.4nm 。
4．氢键负责维持A-T间（或G-C间）的亲和力
5．天然存在的DNA分子形式为右手Ｂ型螺旋。
6．证明DNA是遗传物质的两个关键性实验是肺炎双球菌转化实验、T噬菌体侵染实验这两个实验中主要的论点证据是：生物体吸收的外源DNA（而并非蛋白质）改变了其遗传潜能。
7．DNA是两条核苷酸链通过氢键连接起来的双螺旋结构。DNA和RNA的最大区别是在碱基种类。
8．超螺旋是有的。有正超螺旋和负超螺旋两种。
三、选择题（单选或多选）
1．证明DNA是遗传物质的两个关键性实验是：肺炎球菌在老鼠体内的毒性和T2噬菌体感染大肠杆菌。这两个实验中主要的论点证据是（ C）。
A．从被感染的生物体内重新分离得到DNA作为疾病的致病剂
B．DNA突变导致毒性丧失
C．生物体吸收的外源DNA（而并非蛋白质）改变了其遗传潜能
D．DNA是不能在生物体间转移的，因此它一定是一种非常保守的分子
E．真核心生物、原核生物、病毒的DNA能相互混合并彼此替代
2．1953年Watson和Crick提出（ A ）。
A．多核苷酸DNA链通过氢键连接成一个双螺旋
B．DNA的复制是半保留的，常常形成亲本-子代双螺旋杂合链
C．三个连续的核苷酸代表一个遗传密码
D．遗传物质通常是DNA而非RNA
E．分离到回复突变体证明这一突变并非是一个缺失突变
3．DNA双螺旋的解链或变性打断了互补碱基间的氢键，并因此改变了它们的光吸收特性。以下哪些是对DNA的解链温度的正确描述？（ C D ）
A．哺乳动物DNA约为45℃，因此发烧时体温高于42℃是十分危险的
B．依赖于A-T含量，因为A-T含量越高则双链分开所需要的能量越少
C．是双链DNA中两条单链分开过程中温度变化范围的中间值
D．可通过碱基在260nm的特征吸收峰的改变来确定
E．就是单链发生断裂（磷酸二酯键断裂）时的温度
4．DNA的变性（ A C E ）。 A．包括双螺旋的解链 B．可以由低温产生
C．是可逆的 D．是磷酸二酯键的断裂 E．包括氢键的断裂
5．在类似RNA这样的单链核酸所表现出的“二级结构”中，发夹结构的形成（ AD ）。
A．基于各个片段间的互补，形成反向平行双螺旋
B．依赖于A-U含量，因为形成的氢键越少则发生碱基配对所需的能量也越少
C．仅仅当两配对区段中所有的碱基均互补时才会发生
D．同样包括有像G-U这样的不规则碱基配对
E．允许存在几个只有提供过量的自由能才能形成碱基对的碱基
6．DNA分子中的超螺旋（ A CE ）。
A 仅发生于环状DNA中。如果双螺旋在围绕其自身的轴缠绕后（即增加缠绕数）才闭合，则双螺旋在扭转力的作用下，处于静止
B．在线性和环状DNA中均有发生。缠绕数的增加可被碱基配对的改变和氢键的增加所抑制
C．可在一个闭合的DNA分子中形成一个左手双螺旋。负超螺旋是DNA修饰的前提，为酶接触DNA提供了条件
D．是真核生物DNA有比分裂过程中固缩的原因
E．是双螺旋中一条链绕另一条链的旋转数和双螺旋轴的回转数的总和
7．DNA在10nm纤丝中压缩多少倍？（ A ）A．6倍 B．10倍C．40倍D．240倍E．1000倍
8．下列哪一条适用于同源染色单体？（ D ）
A．有共同的着丝粒 B．遗传一致性
C．有丝分列后期彼此分开
D．两者都按照同样的顺序，分布着相同的基因，但可具有不同的等位基因
E．以上描述中，有不止一种特性适用同源染色单体
9． DNA在30nm纤丝中压缩多少倍？（ C ）
A．6倍B．10倍 C．40倍 D．240倍E．1000倍
10．DNA在染色体的常染色质区压缩多少倍？（ E ）
A．6倍B．10倍C．40倍D．240倍 E．1000倍
11．DNA在中期染色体中压缩多少倍？（ E ）
A．6倍B．10倍C．40倍D．240倍 E．10000倍
12．分裂间期的早期，DNA处于（ A ）状态。
A．单体连续的线性双螺旋分子B．半保留复制的双螺旋结构C．保留复制的双螺旋结构D．单链DNA E．以上都不正确
13．分裂间期S期，DNA处于（ B ）状态。
A．单体连续的线性双螺旋分子B．半保留复制的双螺旋结构C．保留复制的双螺旋结构D．单链DNA E．以上都不正确
14、在DNA组成中符合当量定律，即A=T, G=C, A+G=T+C; 这就是- -A---定则。
A Chargaff
B Watson-Crick
C van de Waal
D S-D
15、DNA的复制方向只能以 D 方向复制。
A 2’-3’
B 5’-2’
C 3’-5’
D 5’-3’
16、逆转录酶和逆转录作用的发现，才使----C----得到补充和完善。
A 复制
B 转录
C 中心法则
D 翻译
17、B型DNA中，螺旋的半径是____B______?。
A.5
B.10
C.15
D.18
18．核酸对紫外线的最大吸收峰在哪一波长附近？
A．280nm B．260nm C．200nm D．340nm E．220nm
19．某DNA分子中腺嘌呤的含量为15%，则胞嘧啶的含量应为：
A．15% B．30% C．40% D．35% E．7%
20．双螺旋DNA 有A型、B型、C型以及Z型等结构形成，在正常生理条件下占优势的形式是：
A．A型 B．B型 C．C型 D．Z型
四、判断题
1．在高盐和低温条件下由DNA单链杂交形成的双螺旋表现出几乎完全的互补性，这一过程可看作是一个复性（退火）反应。（错误）
2．单个核苷酸通过磷酸二酯键连接到DNA骨架上。(正确)
3．DNA分子整体都具有强的负电性，因此没有极性。（错误）
4．在核酸双螺旋（如DNA）中形成发夹环结构的频率比单链分子低。发夹结构的产生需要回文序列使双链形成对称的发夹，呈十字结构。(正确)
5．病毒的遗传因子可包括1-300个基因。与生命有机体不同，病毒的遗传因子可能是DNA或RNA，（但不可能同时兼有！）因此DNA不是完全通用的遗传物质。(正确)
6．一段长度100bp的DNA，具有4100种可能的序列组合形式。(正确)
7．C0t1/2与基因组大小相关。(正确)
8．C0t1/2与基因组复杂性相关。(正确)
9．非组蛋白染色体蛋白负责30nm纤丝高度有序的压缩。(正确)
10．因为组蛋白H4在所有物种中都是一样的，可以预期该蛋白质基因在不同物种中也是一样的。（错误）（不同物种组蛋白H4基因的核苷酸序列变化很大，）
11、DNA是所有生物遗传信息的携带者。（错误）
考查点：生物遗传信息的载体。
12、Z型DNA是右手双螺旋。（错误）
13、在DNA双螺旋结构模型中，碱基处于螺旋的外侧。（错误）
五、简答题
1．DNA携带哪两类不同的遗传信息?
答：从化学角度看，不同的核苷酸仅是含氮碱基的差别。
从信息方面看，储存在DNA中的信息是指碱基的顺序，而碱基不参与核苷酸之间的共价连接，因此储存在DNA的信息不会影响分子结构，来自突变或重组的信息改变也不会破坏分子。
2．在何种情况下有可能预测某一给定的核苷酸链中“G”的百分含量？
答：由于在DNA分子中互补碱基的含量相同的，因此只有在双链中G+C的百分比可知时，G%=（G+C）%/2
3．真核基因组的哪些参数影响C0t1/2值？
答：C0t1/2值受基因组大小和基因组中重复DNA的类型和总数影响。
4．哪些条件可促使DNA复性（退火）？
答：降低温度、pH和增加盐浓度。
5．为什么DNA双螺旋中维持特定的沟很重要？
答：形成沟状结构是DNA与蛋白质相互作用所必需。
6．大肠杆菌染色体的分子质量大约是2.5×109Da，核苷酸的平均分子质量是330Da，两个邻近核苷酸对之间的距离是0.34nm，双螺旋每一转的高度（即螺距）是3.4nm，请问：（1）该分子有多长？
答：1碱基=330Da，1碱基对=660Da
碱基对=2.5×109/660=3.8×106 kb
染色体DNA的长度=3.8×106/0.34=1.3×106nm=1.3mm
（2）该DNA有多少转？
答：转数=3.8×106×0.34/3.4=3.8×105
7．说明三股螺旋DNA形成的条件与结构特点及其可能的功能。
答：在1949-1951年间，E Chargaff发现：
（1）不同来源的DNA的碱基组成变化极大
（2）A和T、C和G的总量几乎是相等的（即Chargaff规则）
（3）虽然（A+G）/（C+T）=1，但（A+T）/（G+C）的比值在各种生物之间变化极大8．为什么在DNA中通常只发现A-T和C-G碱基配对？
答：（1）C-A配对过于庞大而不能存在于双螺旋中；G-T碱基对太小，核苷酸间的空间空隙太大无法形成氢键。
（2）A和T通常形成两个氢键，而C和G可形成三个氢键。正常情况下，可形成两个氢键的碱基不与可形成三个氢键的碱基配对。
9．为什么只有DNA适合作为遗传物质？
答：是磷酸二酯键连接的简单核苷酸多聚体，其双链结构保证了依赖于模板合成的准确性，DNA的以遗传密码的形式编码多肽和蛋白质，其编码形式多样而复杂
10．简述真核生物的染色体结构，它们是如何组装的?有几种组蛋白参与核小体的形成?
答：DNA和组蛋白构成核小体多个核小体形成串珠链串珠链绕成每圈6个核小体的中空螺旋管的微纤丝微纤丝与多种非蛋白结合形成的突环，每个突环含若干功能基因由6个突环形成一个玫瑰花结状结构组装成每圈30个玫瑰花结的螺旋圈由10个螺旋圈再组装成一个染色单体
2分子H3和2分子H4形成四聚体；H2A和H2B
11．核酸变性后分子结构和性质发生了哪几种变化?
答：变性：DNA双螺旋区的氢键断裂，使双螺旋的两条链完全分开变成单链，这一链分离的过程叫做变性。
变化：DNA溶液的黏度大大下降；沉淀速度增加；浮力密度上升；紫外吸收光谱升高；酸碱滴定曲线改变；生物活性丧失。
第三章
一．名词解释：
1、复制: 亲代双链DNA分子在DNA聚合酶的作用下，分别以每单链 DNA分子为模板，
聚合与自身碱基可以互补配对的游离的dNTP,合成出两条与亲代DNA分子完全相同的子代DNA分子的过程。
2、半保留复制: 在DNA复制时，子代双链DNA中，一条链来自亲代，另一条链是新合
成的互补链，这种方式称半保留复制。
3、复制叉: 复制开始，在复制起点形成的一个特殊的叉形结构，是复制有关的酶和蛋
白质组装成复合物和新链合成的部位，这个部位称为复制叉。
4、引发酶: 为DNA复制中引物-RNA的合成酶，狭义的引发酶是指大肠杆菌dnaG遗传
因子的产物。
5、复制子: 是DNA复制时从一个DNA复制起点到复制终止的一段区域，能够独立地进
行复制。
6、半不连续复制: DNA双链复制时，一条链是连续合成的, 另一条链是不连续合成的,
这种前导链的连续复制和后随链的不连续复制方式称DNA的半不连续复制。
7、先导链: 又称前导链，是在复制叉处从5'→3'进行连续合成的一条子链。
8、后随链: 又称滞后链，复制方向与复制叉的方向相反,后随链的合成要等前导开始
合成从而将其模板链暴露出来后,才得以进行。后随链上先合成了不连续的冈崎片段,然后在DNA聚合酶I的催化下切除RNA引物,同时填补切除RNA后的空隙,再在DNA连接酶的作用下,将冈崎片段连接成一条连续的DNA单链。
9、DNA复制的转录激活: DNA复制起始时通过RNApolymerse的转录过程而解开局部的双链。
10、夹子装置器: 又称为?-复合物，主要功能是帮助β亚基夹住DNA，并有增强核心酶活性的作用。
11、DNA连接酶: 是将DNA双链上的两个缺口同时连接起来的酶。若双链DNA中一条链有切口, 一端是3′-OH, 另一端是5′-磷酸基,连接酶可催化这两端形成磷酸二酯键，而使切口连接的酶。
12、SSB: 单链结合蛋白，稳定已被解开的DNA单链，阻止复性和保护单链不被核酸酶降解。
13、HU: 类组蛋白，和DNA结合蛋白，能促进复制的起始。
14、DnaA: 引发体的部分组成，辨认复制起始点。
15、DnaB: 引发体的部分组成，与DnaC相互作用，解螺旋作用。
16、DnaC: 引发体的部分组成，与DnaB相互作用，使DnaB蛋白组装到复制起始点上。
17、回环模型: 滞后链绕酶一圈形成的环形，使得滞后链和前导链朝着同一方向沿复制叉进行。
二、填空题
1．在DNA合成中负责复制和修复的酶是DNA聚合酶
2．染色体中参与复制的活性区呈Y开结构，称为 DNA复制叉
3．在DNA复制和修复过程中，修补DNA螺旋上缺口的酶称为 DNA连接酶
4．在DNA复制过程中，连续合成的子链称为先导链，另一条非连续合成的子链称为后随链
5．如果DNA聚合酶把一个不正确的核苷酸加到3′端，一个含3′→5′活性的独立催化区会将这个错配碱基切去。这个催化区称为校正核酸外切酶。
6．DNA后随链合成的起始要一段短的RNA引物，它是由DNA引发酶以核糖核苷酸为底物合成的。
7．复制叉上DNA双螺旋的解旋作用由DNA解旋酶催化的，它利用来源于ATP水解产生的能量沿DNA链单向移动。
8．帮助DNA解旋的单链结合蛋白（SSB）与单链DNA结合，使碱基仍可参与模板反应。
9．DNA引发酶分子与DNA解旋酶直接结合形成一个引发体单位，它可在复制叉上沿后随链下移，随着后随链的延伸合成RNA引物。
10．如果DNA聚合酶出现错误，会产生一对错配碱基，这种错误可以被一个通过甲基化作用来区别新链和旧链的判别的错配校正（错配修复）系统进行校正。
11．对酵母、细菌以及几种生活在真核生物细胞中的病毒来说，都可以在DNA独特序列的复制起点处观察到复制泡的形成。
12．DNA拓扑酶可被看成一种可形成暂时单链缺口（I型）或暂时双链缺口（II型）的可逆核酸酶。
13．拓扑异构酶通过在DNA上形成缺口松弛超螺旋结构。
14．真核生物中有五种DNA聚合酶，它们是A. α B. β C. γ D. δ E. ε
15有真核DNA聚合酶δ和ε显示 3'→5' 外切核酸酶活性。
16. 原核生物DNA复制的主要酶是DNA-polⅢ,真核生物中DNA复制的主要酶是DNA
聚合酶α与DNA聚合酶δ
ββ’。
17、大肠杆菌RNA聚合酶的核心酶为α
2
18、在DNA复制中，在dUTPase突变菌株中，冈崎片段变大一些。在尿嘧啶-N-糖苷酶突变菌株中，冈崎片段变小一些
20. DNA拓扑异构酶是与超螺旋结构有关的酶.
三、选择题（单选或多选）
1．DNA的复制（ B、D ）。
A．包括一个双螺旋中两条子链的合成 B．遵循新的子链与其亲本链相配对的原则C．依赖于物种特异的遗传密码 D．是碱基错配最主要的来源
E．是一个描述基因表达的过程
2．一个复制子是（ C ）。
A．细胞分裂期间复制产物被分离之后的DNA片段
B．复制的DNA片段和在此过程中所需的酶和蛋白质
C．任何自发复制的DNA序列（它与复制起点相连）
D．任何给定的复制机制的产物（如单环）
E．复制起点和复制叉之间的DNA片段
3．真核生物复制子有下列特征，它们（ C ）。
A．比原核生物复制子短得多，因为有末端序列的存在
B．比原核生物复制子长得多，因为有较大的基因组
C．通常是双向复制且能融合
D．全部立即启动，以确保染色体的S期完成复制
E．不是全部立即启动，在任何给定的时间只有大约15%具有活性
4．下述特征是所有（原核生物、真核生物和病毒）复制起始位点都共有的是（A、C、D）。A．起始位点是包括多个短重复序列的独特DNA片段
B．起始位点是形成稳定二级结构的回文序列
C．多聚体DNA结合蛋白专一性识别这些短的重复序列
D．起始位点旁侧序列是A-T丰富的，能使DNA螺旋解开
E．起始位点旁侧序是G-C丰富的，能稳定起始复合物
5．下列关于DNA复制的说法正确的有（ D、E、F ）。
A．按全保留机制进行
B．按3′→5′方向进行
C．需要4种dNMP的参与
D．需要DNA连接酶的作用
E．涉及RNA引物的形成F．需要DNA聚合酶I
6．滚环复制（ B、D、E ）
A．是细胞DNA的主要复制方式 B．可以使复制子大量扩增
C．产生的复制子总是双链环状拷贝 D．是噬菌体DNA在细菌中最通常的一种复制方式E．复制子中编码切口蛋白的基因的表达是自动调节的
7．标出下列所有正确的答案。（ B、C ）
A．转录是以半保留的方式获得两条相同的DNA链的过程
B．DNA依赖的DNA聚合酶是负责DNA复制的多亚基酶
C．细菌转录物（mRNA）是多基因的
D．ζ因子指导真核生物的hnRNA到mRNA的转录后修饰
E．促旋酶（拓扑异构酶II）决定靠切开模板链而进行的复制的起始和终止
8．哺乳动物线粒体和植物叶绿体基因组是靠D环复制的。下面哪一种叙述准确地描述了这个过程？（ C、D ）
A．两条链都是从ori D开始复制的，这是一个独特的二级结构，由DNA聚合酶复合体识别B．两条链的复制都是从两个独立的起点同时起始的
C．两条链的复制都是从两个独立的起点先后起始的
D．复制的起始是由一条或两条（链）替代环促使的
E．ter基因座延迟一条链的复制完成直到两个复制过程同步
9．DNA多聚体的形成要求有模板和一个自由3′-OH端的存在。这个末端的形成是靠（A、B、D、E ）。
A．在起点或冈崎片段起始位点（3′-GTC）上的一个RNA引发体的合成
B．随着链替换切开双链DNA的一条链
C．自由的脱氧核糖核苷酸和模板一起随机按Watson-Crick原则进行配对
D．靠在3′端形成环（自我引发）
E．一种末端核苷酸结合蛋白结合到模板的3′端
10．对于一个特定的起点，引发体的组成包括（ A、C ）。
A．在起始位点与DnaG引发酶相互作用的一个寡聚酶
B．一个防止DNA降解的单链结合蛋白
C．DnaB解旋酶和附加的DnaC、DnaT、PriA等蛋白
D．DnaB、单链结合蛋白、DnaC、DnaT、PriA蛋白和DnaG引发酶
E．DnaB解旋酶、DnaG引发酶和DNA聚合酶III
11．在原核生物复制子中以下哪种酶除去RNA引发体并加入脱氧核糖核苷酸？（ C ）A．DNA聚合酶III B．DNA聚合酶II C．DNA聚合酶I D．外切核酸酶MFI E．DNA连接酶12．使DNA超螺旋结构松驰的酶是（ C ）。A．引发酶B．解旋酶C．拓扑异构酶D．端粒酶E．连接酶
13．从一个复制起点可分出几个复制叉？（ B ）
A．1 B．2 C．3 D．4 E．4个以上
14、DNA 的复制是（ A ）。
A 半保留复制
B 全保留复制
C 不保留复制
D 不确定性复制。
15、研究表明：在DNA复制中，新生链是分别复制的，一条是连续的，另一条是（ B ）。
A 也是连续的
B 不连续的
C 确定的 D不确定的
16、大肠杆菌基因组DNA有（ D ）个复制子。
A 3
B 4
C 2
D 1
17、DNA复制时需要的RNA引物是由（ C ）催化合成的。
A、DNA聚合酶
B、RNA引物酶
C、引发酶
D、RNA合成酶
18、几乎所有生物DNA都含有负超螺旋，的含有百分数为（ B ）。
A、1%
B、5%
C、10%
D、12%
19．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．拓扑异构酶
C．DNA连接酶 D．解链酶 E．限制性内切酶
20．端粒酶与真核生物线形DNA末端的复制有关，它有一种:（ B ）
A. RNA polymerase
B. reverse transcriptase
C. nuclease
D. ribonuclease
21．真核生物复制起始点的特征为:（ B ）
A.富含GC区
B.富含AT区
C.Z-DNA
D.无明显特征
四、判断题
1．大肠杆菌中，复制叉以每秒500bp的速度向前移动，复制叉前的DNA以大约定3000r/min 的速度旋转。( √ ) （如果复制叉以每秒500个核苷酸的速度向前移动，那么它前面的DNA 必须以500/10.5=48周/秒的速度旋转，即2880r/min）
2．所谓半保留复制就是以DNA亲本链作为合成新子链DNA的模板，这样产生的新的双链DNA分子由一条旧链和一条新链组成。(√ )
3．“模板”或“反义” DNA链可定义为：模板链是被RNA聚合酶识别并合成一个互补的mRNA，这一mRNA是蛋白质合成的模板。(√ )
4．DNA复制中，假定都从5'→3'同样方向读序时，新合成DNA链中的核苷酸序列同模板链一样。 ( × )
5．DNA的5′→3′合成意味着当在裸露3′→OH的基团中添加dNTP时，除去无机焦磷酸DNA链就会伸长。(√ )
6．在先导链上DNA沿5′→3′方向合成，在后随链上则沿3′→5′方向合成。( × ) 7．如果DNA沿3'→5'合成，那它则需以5'三磷酸或3'脱氧核苷三磷酸为末端的链作为前体。(√ )
8．大肠杆菌DNA聚合酶缺失3′→5′校正外切核酸酶活性时会降低DNA合成的速率但不影响它的可靠性。( × )
9．DNA的复制需要DNA聚合酶和RNA聚合酶。(√ )
10．复制叉上的单链结合蛋白通过覆盖碱基使DNA的两条单链分开，这样就避免了碱基配对。(× )
11．只要子链和亲本链中的一条或两条被甲基化，大肠杆菌中的错配校正系统就可以把它们区别开来，但如果两条链都没有甲基化则不行。(× )
12．大肠杆菌、酵母和真核生物病毒DNA的新一轮复制是在一个特定的位点起始的，这个位点由几个短的序列构成，可用于结合起始蛋白复合体。(√ )
13．拓扑异构酶I之所以不需要ATP来断裂和重接DNA链，是因为磷酸二酯键的能量被暂储存在酶活性位点的磷酸酪氨酸连接处。(√ )
14．酵母中的拓扑异构酶II突变体能够进行DNA复制，但是在有丝分列过程中它们的染色体不能分开。( √ )
15．拓扑异构酶I和II可以使DNA产生正向超螺旋。（×）
16．拓扑异构酶I解旋需要ATP酶。（×）
17．RNA聚合酶I合成DNA复制的RNA引物。（×）
18．当DNA两条链的复制同时发生时，它是由一个酶复合物，即DNA聚合酶III负责的。真核生物的复制利用三个独立作用的DNA聚合酶，Polα的一个拷贝（为了起始）和Polδ的两个拷贝（DNA多聚体化，当MF1将RNA引发体移去之后填入）。(√ ) 19．从oriλ开始的噬菌体复制的起始是被两个噬菌体蛋白O和P所控制的。在E.coli 中O和P是DnaA和DnaC蛋白的类似物。基于这种比较，O蛋白代表一个解旋酶，而P蛋白调节解旋酶和引发酶结合。(× )
20．线粒体DNA的复制需要使用DNA引物。（√）
21．在真核生物染色体DNA复制期间，会形成链状DNA。（×）
22．滚环复制是原核生物DNA复制的一种特殊形式。（×）
23．大肠杆菌双向复制原点OriC只是一个点。（×）
24．大肠杆菌在DNA复制时，引物的形成是由DNA聚合酶催化合成的。（×）
25．半保留复制是指有50%的基因是新合成的，另50%的基因是上一代的。（×）
五、问答题
1．描述Meselson-Stahl实验，说明这一实验加深我们对遗传理解的重要性。
Meselson-Stahl实验证实了DNA的半保留复制。证实了两个假说：
（1）复制需要两条DNA的分离（解链/变性）
（2）通过以亲本链作为模板，新合成的DNA链存在于两个复制体中。
2．请列举可以在线性染色体的末端建立线性复制的三种方式。
（1）染色体末端的短重复序列使端粒酶引发非精确复制。
（2）末端蛋白与模板链的5'端共价结合提供核苷酸游离的3'端
（3）通过滚环复制，DNA双链环化后被切开，产生延伸的3'-OH端
3．为什么一些细菌完成分裂的时间比细菌基因组的复制所需的时间要少？为什么在选择营养条件下，E.coli中可以存在多叉的染色体或多达4个以上的开环染色体拷贝，而正常情况下染色体是单拷贝的？
答：单拷贝复制由细胞中复制起点的浓度控制的。
在适宜的培养条件下，细胞呈快速生长，稀释起始阻遏物的浓度，使复制连续进行。
4．在DNA聚合酶III催化新链合成以前发生了什么反应？
答：DnaA（与每9个碱基重复结合，然后使13个碱基解链）、DnaB(解旋酶)和DnaC（先于聚合酶III与原核复制起点相互作用。后随链复制需要引发体完成的多重复制起始，引发体由DnaG引发酶与多种蛋白质因子组成。
5．DNA复制起始过程如何受DNA甲基化状态影响？
答：亲本DNA通常发生种属特异的甲基化。在复制之后，两模板-复制体双链DNA是半甲基化的。半甲基化DNA对膜受体比对DnaA有更高的亲和力，半甲基化DNA不能复制，从而防止了成熟前复制。
6．请指出在oriC或ΦX型起点起始的DNA复制之间存在的重要差异。
答：oriC起点起始的DNA复制引发体只含有DnaG。
ΦX型起点起始的DNA复制需要额外的蛋白质—Pri蛋白的参与。Pri蛋白在引物合成位点装配引发体。
7．大肠杆菌被T2噬菌体感染，当它的DNA复制开始后提取噬菌体的DNA，发现一些RNA 与DNA紧紧结合在一起，为什么？
答：该DNA为双链并且正在进行复制。RNA片段是后随链复制的短的RNA引物。
8．DNA连接酶对于DNA的复制是很重要的，但RNA的合成一般却不需要连接酶。解释这个现象的原因。
答：DNA复制时，后随链的合成需要连接酶将一个冈崎片段的5'端与另一冈崎片段的3'端连接起来。而RNA合成时，是从转录起点开始原5'→3'一直合成的，因此不需DNA连接酶。
9．曾经认为DNA的复制是全保留复制，每个双螺旋分子都作为新的子代双螺旋分子的模板。如果真是这样，在Meselson和Stahl的实验中他们将得到什么结果？
答：复制一代后，一半为重链，一半为轻链；复制两代后，1/4为重链，3/4为轻链。
10．解释在DNA复制过程中，后随链是怎样合成的。
答：（1）将大肠杆菌在15N培养基中培养多代，得到的DNA两条链都被标记，形成重链。
（2）细胞移到14N培养基中培养，提取DNA；
（3）将DNA进行氯化铯密度梯度离心，；
（4）经过一定时间后，DNA在离心管聚集成带，每个带的密度均与该点的氯化铯溶液的密度相同；
（5）照相决定每条带的位置和所含的DNA量。
1）经15N培养基，所有DNA都聚集在一条重密度带；
2）经14N培养基一代后，所有的DNA形成一条中间密度带；
3）经14N继续培养基一代，DNA一半是中间密度带，另一半是轻密度带；
4）最后，他们证明第一代的分子是双链，且为半保留复制。
11．描述滚环复制过程及其特征。
答：仅是特定环状DNA分子的复制方式。
（1）复制过程：
1）环状双链DNA的+链被内切酶切开；
2）以-链为模板，DNA聚合酶以+链的3'端作为引物合成新的+链，原来的+链DNA分子的5'端与-链分离；
3）+链的3'端继续延长；
4）引发酶以离开的+链为模板合成RNA引物，DNA聚合酶以+链为模板合成新的-链；
5）通常滚环复制的产物是一多聚物，其中大量单位基因组头尾相连。
（2）复制过程的特征：
1）复制是单方向不对称的；
2）产物是单链DNA，但可通过互补链的合成转变为双链；
3）子代DNA分子可能是共价连接的连环分子；
4）连环分子随后被切成与单个基因组相对应的片段。
12．简述E.Coli DNA复制起始的主要步骤。
⑴DNA合成在复制起点(oriC)的起始，Primase(引物酶)合成RNA引物。
⑵DNA helicase (DNA 解旋酶)打开DNA双链，SSB结合单链DNA, DNA Gyrase(DNA促旋酶)引入负螺旋，减少正螺旋。
⑶在DNA聚合酶III作用下,5’-3’合成前导链和后随链前体片段(冈崎片段）。
⑷在DNA聚合酶I作用下，去除后随链前体片段5’端RNA引物，后随链前体片段间的缺口由DNA ligase连接，形成完整的后随链。
13．比较原核生物和真核生物DNA复制的不同点。
共同点:
(1)DNA的半保留复制即在DNA复制过程中.碱基间氢键首先断裂.双螺旋解旋和分开.每条链分别作为模板.按碱基配对原则合成其互补链.从而形成两个新的双链分子.因新形成的DNA分子中.各保留一条亲代的DNA单链.故名半保留复制.也因此保证了遗传信息的稳定性.此假说最先由Waston和Crick提出.后经Meselson.Stahl(1957)设计的氯化铯密度梯度离心实验.以及Taylor(1957).Cairns(1963)的放射自显影实验所证实.现已为大家所公认.成为原核生物和真核生物DNA复制的普遍规律.
(2)DNA的半不连续复制 1968年日本学者冈崎等提出了DNA半不连续复制的模型.后又用同位素标记技术.令人信服地解释了两条互补反向平行的DNA单链是如何同时作为模板进行复制的.他认为.在DNA复制过程中.一股模板上DNA的合成是连续的,另一模板上DNA链的合成是不连续的.是首先合成较短的DNA片段(即冈崎片断).然后再由连接酶连成大片段.同时.不连续合成的这条链总是落后于连续合成的那条链.称为滞后链,连续合成的链称为前导链.前导链前进的方向与复制叉前进方向相同,滞后链合成方向与复制叉前进方向相反.因此.DNA聚合酶的反应方向始终保持5′-3′.
(3)DNA复制的起始.延伸和终止许多实验表明.DNA的半保留复制是从DNA分子的特定位点开始的.即复制原点(用ori或o表示).现已证明.除fd组噬菌体外.许多生物的复制原点都是富含A-T的区段.由于此区段的键能较低.易于形成瞬时单链.便于单链结合蛋白与之结合.不同点:
1) 原核生物基因组DNA有1个复制子.真核生物有多个复制子
2) 原核生物比真核生物DNA复制速度快
3) 原核生物引物由引酶催化合成的.真核生物引物由DNA聚合酶α催化合成的
4) 原核生物与真核生物DNA聚合酶不同
5) 真核生物端粒DNA的合成由端粒酶催化合成的.原核生物不存在这种情况.
14．保证DNA复制忠实性和蛋白质翻译忠实性的因素分别有哪些？
⑴DNA复制的复杂性保证了复制的高度忠实性。
E.coli复制时，每个碱基对错配频率为10-9~10-10，是高保真系统。
新DNA链合成时需引物，引物后又要切除，再以DNA链取代，DNA聚合酶在合成时还有校对功能，每引入一个核苷酸都要复查一次，未核实则不能继续进行聚合反应。
在复制过程中还有许多辅助蛋白，E.coli就至少有15种。复制叉的复杂结构进一步提高复制准确性。
DNA复制还存在正调控和负调控，调控分子可以是蛋白质，也可以是RNA。
⑵保证蛋白质翻译忠实性的因素
①氨基酸活化成为氨基酰 -tRNA 的过程由氨基酰 -tRNA 合成酶催化，该酶对底物氨基酸和 tRNA 都有高度特异性，此外还有校正活性即将任何错误的氨基酰 -AMP-E 或氨基酰 -tRNA 的酯键水解，再换上与密码子相对应的氨基酸。这样使氨基酰 -tRNA 分子中 tRNA 的反密码子通过碱基配对识别 mRNA 分子上的密码子，使氨基酸按 mRNA 信息的指导“对号入座”，保证了从核酸到蛋白质的遗传信息传递的准确性。
②核糖体对氨基酰 -tRNA 的进位有校正作用。只有正确的氨基酰 -tRNA 能发生反密码子 - 密码子适当配对而进入 A 位。反之，错误的氨基酰 -tRNA 因反密码子 - 密码子配对不能及时发生而从 A 位解离。这是维持蛋白质生物合成的高度保真性的另一重要机制。
一．名词解释：
1、转录: 是指以DNA为模板，在依赖于DNA的RNA聚和酶催化下，以4中NTP（ATP、
CTP、GTP和UTP）为原料，合成RNA的过程。
2、转录单位: 从启动子到终止子称为转录单元 (transcription unit) (转录起始点)
3、模板链: 又称反义链, 指作为模板进行RNA转录的链
4、编码链: 又称有义链, 指不作模板的DNA单链
5、转录泡：在转录时RNA聚合酶Ⅱ（RNAPⅡ）与DNA模板结合，会形成一个泡状结构，成为转录泡。
6、RNA聚合酶：以一条DNA链或RNA为模板催化由核苷-5′-三磷酸合成RNA的酶。是催化以DNA为模板（template）、三磷酸核糖核苷为底物、通过磷酸二酯键而聚合的合成RNA的酶。
7、C端结构域(CTD)：RNApolⅡ的大亚基中有 C 末端结构域。CTD中含一保守氨基酸序列的多个重复Tyr－Ser－Pro－Thr－Ser－Pro－SerC 端重复七肽。
8、启动子: 是指DNA分子上被RNA聚合酶识别并结合形成起始转录复合物的区域，它还包括一些调节蛋白因子的结合位点
9、上游：转录起点上游的序列，是调控区，与转录的方向相反。
10、下游：转录起点下游的区域，是编码区，与转录的方向一致。
11、转录起点：＋1位点，RNA聚合酶的转录起始位点，起始NTP多为ATP或GTP。
12、转录泡：RNApol 结合和转录的DNA模板区域，有17bp左右DNA形成解链区。
13、三元转录复合物：由RNA聚合酶，DNA模板和一小段转录产物RNA构成的转录泡复合
物。
14、核心启动子：RNA聚合酶能够直接识别并结合的启动子。
15、上游激活序列(UAS)：TATA框上游的保守序列称为上游启动子元件或上游激活序列。
16、终止子（terminator）：在转录的过程中，提供转录终止信号的RNA序列。
17、抗终止子：有的蛋白因子能作用于终止序列，减弱或取消终止子的作用，称为抗终止作用，这种蛋白因子就称为抗终止因子。/引起抗终止作用的蛋白质。
18、hnRNA：核内不均一RNA，是存在于真核细胞核中的不稳定，大小不均一的一组高分子RNA的总称。
１９、选择性剪接：一个hnRNA（pre-mRNA）转录本，通过外显子的剪、接、重组，产生多个成熟的mRNA的机制。
20、组成性剪接：一个基因的转录产物通过剪接只能产生一种成熟的mRNA.它和选择型剪接的区别是后者可以产生多种成熟mRNA。
21、GU-AG规则：这是一条与真核生物蛋白质编码基因相关的规则，说的是 RNA 内含子序列 5' 端的起始两个核苷酸总是 5'-GU-3' ，并且其 3' 端的最后两个核苷酸总是5'-AG-3'
22、剪接体：在剪接过程中形成的剪接复合物称为剪接体,剪接体的主要组成是蛋白质和小分子的核RNA(snRNA)。复合物的沉降系数约为50～60S,它是在剪接过程的各个阶段随着snRNA的加入而形成的。
2. 说明RNApol全酶各个亚基的主要功能。
（1）ζ亚基：转录起始时与核心酶结合全酶。使全酶能识别启动子的Sextama Box(－35区),并通过ζ与模板链结合。不同的ζ因子与核心酶结合，可识别不同的启动子。
（2）α亚基：核心酶的组建因子，促使RNApol 与DNA模板链结合
前端α因子－－使模板DNA双链解链为单链
尾端α因子－－使解链的单链DNA重新聚合为双链
（3）β亚基：DNA/RNA杂交链结合位点
?完成NMP之间的磷酸酯键的连接
?编辑功能（排斥与模板链不互补的碱基）
?与Rho （ρ）因子竞争RNA 3’－end
?构成全酶后，β因子含有两个位点：
I site（initiation site. Rifs）:该位点专一性地结合ATP或者GTP （需要高
浓度的ATP或GTP）
E site（elongation site RifR）:对NTP非专一性地结合（催化作用和Editing
功能）
（4）β’亚基：参与RNA非模板链的结合，保护作用。
（5） w 亚基：在全酶中存在，功能不清楚。
二、填空题
1、转录是以DNA一条链为模板的RNA的酶促合成。我们把模板链称为--有意链--。
2、数个生化反应可由---核酶---催化，这种具有催化功能的RNA可以剪切自身或其它的RNA分子，或者完成连接或自身剪接反应。
3.hnRNA与mRNA之间的差别主要有两点：（大小），（翻译功能）。
4.mRNA在转录开始后不久就与核糖体结合，形成NAP 颗粒，这种颗粒排列于mRNA 分子上，呈串珠状，就像核小体一样。
5、原始转录物的一些序列被____修饰____，叫做RNA编辑。
6. 真核生物mRNA的5'-帽子结构是__m7GpppXpYp__,其3'末端有_PolyA___结构。
7. 原核生物DNA指导的RNA聚合酶的核心酶的组成是____ααββ'_______.
8. 真核生物RNA聚合酶III负责转录_负责 tRNA、5S rRNA、Alu序列和部分 snRNA __.
9. 在转录过程中RNA聚合酶全酶的ζ因子负责___识别启动子的Sextama Box(－35区),并通过ζ与模板链结合_,核心酶负责___转录起始和延伸_____.
三、选择题
1、RNA 合成的底物是------ ---------。
A dATP, dTTP , dGTP , d CTP BATP, TTP , GTP , CTP
C ATP ,GTP, CTP,UTP
D 、GTP, CTP,UTP，TTP
2．模板DNA的碱基序列是3′—TGCAGT—5′，其转录出RNA碱基序列是：
A．5′—AGGUCA—3′ B．5′—ACGUCA—3′
C．5′—UCGUCU—3′ D．5′—ACGTCA—3′
E．5′—ACGUGT—3′
3、转录终止必需。
A、终止子
B、ρ因子
C、DNA和RNA的弱相互作用 D上述三种
4、在转录的终止过程中，有时依赖于蛋白辅因子才能实现终止作用，这种蛋白辅因子称为---- -----。
A ζ因子
B ρ因子
C θ因子
D IF因子
5．识别RNA转转录终止的因子是：
A．α因子 B．β因子 C．ζ因子 D．ρ因子 E．γ因子
6．DNA复制和转录过程有许多异同点,下列DNA复制和转录的描述中错误的是：
A．在体内以一条DNA链为模板转录，而以两条DNA链为模板复制
B．在这两个过程中合成方向都为5′→3′
C．复制的产物通常情况下大于转录的产物
D．两过程均需RNA引物
E．DNA聚合酶和RNA聚合酶都需要Mg2+
7、核基因mRNA 的内元拼接点序列为。
A、AG……GU
B、GA……UG
C、GU……AG
D、UG……GA
8、真核生物mRNA分子转录后必须经过加工，切除---------，将分隔开的编码序列连接在一起，使其成为蛋白质翻译的模板，这个过程叫做RNA的拼接。
A 外显子
B 启动子
C 起始因子
D 内含子
9、在真核生物RNA polⅡ的羧基端含有一段7个氨基酸的序列，这个7肽序列为Tyr-Ser-Pro-Thr-Ser-Pro-Ser ,被称作。
A C末端结构域
B 帽子结构
C Poly(A)尾巴
D 终止子
10．真核生物RNA的拼接需要多种snRNP的协助，其中能识别左端（5’）拼接点共有序列的snRNP是：
A．U1 snRNP B．U2 snRNP C．U5 snRNP E．U2 snRNP+ U5 snRNP
四、是非题
1、所有的启动子都位于转录起始位点的上游。（ X ）
2、RNA分子也能像蛋白酶一样，以其分子的空间构型产生链的断裂和和合成所必须的微环境。（对）
3、真核生物的mRNA中的poly A 尾巴是由DNA编码，经过转录形成的。（ X ）
4、在大肠杆菌RNA聚合酶中，β亚基的主要功能是识别启动子。（ X ）
5、所有起催化作用的酶都是蛋白质。（ X ）
五、问答题
1. 简述转录的基本过程?
答：⑴全酶与启动子结合的封闭型启动子复合物的形成（ R位点被ζ因子发现并结合）
⑵开放型启动子复合物的形成：
①RNApol的一个适合位点到达－10序列区域，诱导富含A·T的Pribnow 框的“熔解”，形成12－17bp的泡状物，同时酶分子向－10序列转移并与之牢固结合
②开放型启动子复合物使RNApol聚合酶定向
③两种复合物均为二元复合物（全酶和DNA ）
⑶在开放型的启动子复合物中，RNApol的I位点和E位点的核苷酸前体间形成第一个磷酸二酯键（β亚基）；三元复合物形成； +1位多为CAT模式,位于离开保守T 6~9 个核苷酸处
⑷ζ因子解离→核心酶与DNA的亲和力下降起始过程结束→核心酶移动进入延伸过程
2.试比较原核和真核细胞的mRNA的异同.
⑴原核生物
①原核生物mRNA 的半衰期短。
②许多原核生物mRNA以多顺反子形式存在。
③其5’端无帽子结构，3’端没有或只有较短的poly(A)。
④原核细胞mRNA（包括病毒）有时可以编码几个多肽。
⑤原核生物常以AUG（有时GUG，甚至UUG）作为起始密码子
⑵真核生物：
①其5’端存在帽子结构。
②绝大多数真核生物mRNA具有poly(A)尾巴。
③其RNA最多只能编码一个多肽。
④真核生物几乎永远以AUG为起始密码子。
3. 以E.coli为例，说出Prok.启动子结构及各部分功能。
答：启动子由两个部分组成：
上游部分— CAP-cAMP结合位点（基因表达调控的正控制位点）
CAP：降解物基因活化蛋白，环腺苷酸（cAMP）的受体蛋白
下游部分— RNApol的进入（结合）位点，－35 ~ －10，包括识别位点和结合位点 1） Sextama 框：-35序列，位于复制起点上游35个核苷酸处的6核苷酸序列，能被RNA聚合酶全酶识别并结合。其中，ζ亚基在识别中起关键作用。
2） Pribonow 框：-10序列，位于-10处的6核苷酸序列（TATAAT），能使RNA聚合酶识别DNA双链中的反义链，确保转录的链和方向无误。
4．真核生物的RNA聚合酶是如何区分的?有几类? 分别转录哪些RNA?
根据对α - 鹅膏蕈碱的敏感性不同而分三类：
RNApolⅠ：最不敏感（动、植、昆） RNApol Ⅱ：最敏感 RNApol Ⅲ：不同种类的敏感性不同
转录产物：
RNApolⅠ：核仁活性所占比例最大转录rRNA（5.8S、18S、 28S）
RNApolⅡ：核质主要负责 hnRNA、snRNA 的转录
hnRNA（mRNA 前体，核不均一RNA） snRNA（核内小分子 RNA ）
RNApol Ⅲ：核质负责 tRNA、5S rRNA、Alu序列和部分 snRNA
5．真核生物-25 ~ -35区、-70 ~ -80区的保守序列分别是什么？
Sextama框 (Sextama Box),-35序列, 大多数启动子中共有序列为TTGACA
CAAT框（CAAT box）：其一致顺序为GGGTCAATCT，是真核生物基因常有的调节区，位于转录起始点上游约-80-100bp处，可能也是RNA聚合酶的一个结合处，控制着转录起始的频率。
6．真核生物有几种启动子?
真核生物中有三种不同的RNA聚合酶，因此也有三种不同的启动子：RNA polⅠ启动子、
RNA polⅡ启动子、RNA polⅢ启动子。
7．说明poly(A)在分子生物学实验中的应用价值。
a) 可将 oligo (dT) 与载体相连，从总体RNA中分离纯化mRNA
b) 用寡聚dT（oligo (dT)）为引物，反转录合成 cDNA
8．Euk.mRNA帽子的种类。
帽子0 （Cap-0） m7GpppXpYp-------（共有）m7G N7—甲基鸟苷
帽子1 （Cap-1） m7GpppXmpYp--------第一个核苷酸的 2’-O 位上产生甲基化（A N6 位甲基化）
帽子2（Cap-2） m7GpppXmpYmp第二个核苷酸的 2’-O 位上产生甲基化（A、G、C、U）9．真核生物mRNA的3‘poly(A)的编码情况及其准确生成的机制为何？
大多数真核生物的mRNA 3'末端都有由100~200个A组成的Poly（A）尾巴。
生成：a、 RNA末端腺苷酸转移酶（poly(A) 聚合酶）催化前体－－ATP 反应如下： Mg++ 或 Mn++
多聚核糖核酸+nATP ————>多聚核糖核酸(A)n + nPPi
b、添加位点
内切酶(360KDa)切除一段序列———> 由poly(A) 聚合酶催化添加poly(A)
内切酶的识别位点（有其它因子参与）
切点上游 13－20bp处的AAUAAA，切点下游的 GUGUGUG （单细胞Euk.除外）10．增强子最早在哪里发现?简述它的5个作用特点。
SV40的两个正向重复研究得最清楚（DR）,-107~ -178 、-179 ~ -250 ; 各 72bp .
该增强子的特点如下：
⑴对依赖于TATA框的转录的增强效应高于不依赖的情况
⑵距离效应: 离72bp越近的容易起始转录
⑶转录方向离开72bp的起始序列优先转录
⑷细胞类型的选择：不同类型中作用有差异
11．剪接体由哪些成分组成？试述剪接过程中各组分的组装过程及其剪接机制。
剪接体：是以五个不同的小核核糖核酸以及不下于一百个蛋白质所组成的大型核糖核酸蛋白质复合物，称为小核核糖蛋白。
剪接体剪接及自剪接涉及两个步骤的生物化学过程。两个步骤均需要在RNA间进行转酯反应。但是tRNA剪接则没有交醋化/转酯化过程。
剪接体及自剪接交酯化反应的发生有特定的次序。首先，一个在内含子的特定“剪接分支位点”核苷酸会与这个内含子的第一个核苷酸产生转酯化反应，形成两个RNA分子，一个是“内含子套索”另一个则是内含子前的外显子。第二，第一个外显子最后的核苷酸会与第二个外显子的首个核苷酸产生转酯化反应，连接外显子并释放内含子套索。
12．真核生物mRNA前体内含子剪接的信号序列特征是什么？
mRNA前体中内含子的两端边界存在共同的序列，这些序列可能是产生mRNA前体剪接的信号。多数细胞核mRNA前体中内含子的5’边界序列为GU，3‘边界为AG。
13．剪接分支位点核苷酸是什么？
腺嘌呤核糖核苷酸
14．什么是选择性剪接？说明选择性剪接在果蝇性别决定中的作用机制。
选择性剪接是指透过对同一个基因转录的相同pre-mRNA使用不同的剪接选择，产生不同的mRNA异构物，最后产生多种相似却又独特的蛋白质，或是产生出稳定性低的mRNA产物以达到调节基因表现的目的。
15.I型内含子发生改变后，可以产生其他酶的活性吗?如果可以，是哪些活性?这意味着I 型内含子的催化中心有什么特点？
答：可以。这些活性包括：RNA聚合酶、内切核酸酶、磷酸酶、连接酶的活性。将I 型内
含子转变成这些酶的能力表明它能结合于RNA的糖—磷酸骨架并能催化在它前后的几个不同反应。例如，连接是剪切的相反反应。
16.转录涉及模板链和编码链的分离，解释在转录中单链DNA是怎样被保护的。
答：转录过程中控板与编码链分离时，聚合酶覆盖了整个转录泡——从解旋位点到螺旋重新形成位点，因此单链的DNA被保护起来。与复制不同，转录不需要单链结合蛋白的参与。
17.哪三个序列对原核生物mRNA的精确转录是必不可少的?
答： -35(RNA聚合酶结合位点)、-10(RNA荣合酶起始位点)启动子序列和终止子；
18．原核生物与真核生物启动子的主要差别？
原核生物
TTGACA --- TATAAT------起始位点
-35 -10
真核生物
增强子---GC ---CAAT----TATAA—5mGpp—起始位点
-110 -70 -25
19．一双链DNA分子如下图所示，在体内它编码五个氨基酸残基的多肽：
3’TAC ATG ATC ATT TCA CGG AAT TTC TAG CAT GTA5’
5’ATG TAC TAG TAA AGT GCC TTA AAG ATC GTA CAT3’
试问：（1）．哪条链是转录的模板链？
5’ATG TAC TAG TAA AGT GCC TTA AAG ATC GTA CAT3’
（2）．写出该五个氨基酸残基的多肽。
AUG CUA GAA AUU CCG (UGA)
分析：
5UAC AUG AUC AUU UCA CGG AAU UUC UAG CAU GUA3
3AUG UAC UAG UAA AGU GCC UUA AAG AUC GUA CAU5
12．试证明一个基因中只有一条DNA链作为模板被转录。
答：若基因两条链均被转录，而RNA聚合酶只能以5’→3’方向合成，所以两条DNA链会以相反方向转录。两信使携带着彼此互补的反向核苷酸序列，编码不同的多肽。虽然某些DNA顺序能被双方向转录，但这不是常见现象。最早的明确证据是通过研究噬菌体SP8感染枯草杆菌(Bacillus subtilis)得到的。 SP8的DNA很特别：一条链(重链)富含嘌呤，另一链(轻链)则富含嘧啶。若把双链DNA温和加热，两条链分离(即DNA变性)，可用密度梯度离心分离两条链。 1963年，Julius Marmur和Paul Doty用SP8感染枯草杆菌细胞后提取RNA，发现它只能与噬菌体DNA的“重”链杂交(即互补配对形成DNA-RNA杂合分子)。而不会与轻链杂交。显而易见，信使只可以与一条DNA链(重链)互补，因而DNA双链中只有一条链作为转录的模板(图A7.8)。 Marmur和Doty很幸运地选用SP8做实验，因为它的全部基因都是同一条DNA链中转录而来。而另一些噬菌体，包括T4和λ噬菌体，部分基因由一条链转录而其他基因则由另一条链转录；因此若用这些噬菌体而不是SP8做实验，则不能成功地说明问题。
13．有一个被认为是mRNA的核苷酸序列，长300个碱基，你怎样才能： (1)证明此RNA 是mRNA而不是tRNA或rRNA。 (2)确定它是真核还是原核mRNA。
答：根据序列组成进行判断： (1)此序列太长不可能是tRNA。如果它是rRNA，应该含有许多特殊元件，如：假尿嘧啶和5—甲基胞嘧啶；同时应具有可以形成发夹环的反向重复序列。如果是mRNA则应有AUG起始密码子、一段相应的氨基酸密码子和一个相应的终止密码子构成的可读框。 (2)所有的真核生物mRNA在5’端都含有一个7—甲基鸟苷，而且大多数还在3’端有一个长的po1yA尾巴。这些都是原核生物mRNA所不具有的，但是原核生物mRNA靠近5’端有l—个核糖体结合序列(SD序列)。
22、详述怎样加工才能使真核生物mRNA 成熟
一、首、尾修饰
1、5’端加帽成熟真核生物mRNA,其结构5’端形成-m7GpppmXpYp-帽子结构
2、3’端加尾多数真核生物mRNA3’端都有多聚（A)尾，长约100－200个核甘酸。
二、真核生物mRNA的剪接
剪接就是在细胞核中，除去 hnRNA中的内含子，并在连接酶的作用下，将外显子各部分连接起来的过程。此过程有如下特点：
(1)mRNA前体的剪切部位是在内含子末端的特定部位。已发现大多数内含子都以GU为5'端的起始，而其末端则为AG-OH-3’。因此把5'GU.....AG-OH-3'称为剪接接口(splicing junction)或边界序列。剪接后，GU或AG不一定被剪除掉。
(2)套索结构的形成及剪接剪接过程分两步反应进行。A、按A Klessing的模式，内含子弯曲成套索状，形成套索RNA（larial RNA）。B、内含子以套索形式被剪切下来，外含子相连接。
(3)剪接体的形成剪接体（spliceosome）是由几种非特异小核核糖核蛋白（UsnRNP）与mRNA前体结合而成。UsnRNP是一族snRNA,参与剪接作用的有多种UsnRNP。
23．何谓RNA编辑？RNA编辑生物学意义如何?
RNA编辑：指基因转录产生的mRNA分子中，由于核苷酸的缺失，插入或置换，基因转录物的序列不与基因编码序列互补，使翻译生成的蛋白质的氨基酸组成，不同于基因序列中的编码信息现象。
RNA编辑具有重要的生物学意义：. 校正作用；调控翻译；扩充遗传信息
1）形成/删除AUG, UAA, UAG, UGA…
2）改变codon信息
3）扩大编码的遗传信息量较大程度地改变了DNA的遗传信息，使该基因的DNA序列仅是一串简略意义模糊的序列或称为隐秘基因、模糊基因
4）中心法则的发展
第五章
一、名词解释
1．翻译: 以mRNA为模板，氨酰-tRNA为原料直接供体，在多种蛋白质因子和酶的参与下，在核糖体上将mRNA分子上的核苷酸顺序表达为有特定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
2．密码子: mRNA中碱基顺序与蛋白质中氨基酸顺序的对应关系是通过密码实现的， mRNA 中每三个相邻的碱基决定一个氨基酸，这三个相邻的碱基称为一个密码子。
3．密码的简并性: —个氨基酸具有两个以上密码子的现象。
4．同义密码子: 为同—种氨基酸编码的各个密码子，称为同义密码了。
5．变偶假说: 指反密码子的前两个碱基(3’-端)按照标准与密码子的前两个碱基(5’-端)配对，而反密码子中的第三个碱墓则有某种程度的变动，使其有可能与几种不同的碱基配对。
6．移码突变: 在mRNA中，若插入或删去一个核苷酸，就会使读码发错误，称为移码，由于移码而造成的突变、称移码突变。
7．同功受体: 转运同一种氨基酸的几种tRNA称为同功受体。
8．Anticodon: 指tRNA反密码子环中的三个核苷酸的序列，在蛋白质合成过程中通过碱基配对，识别并结合到mRNA的特殊密码上。
9．多核糖体: mRNA同时与若干个核糖体结合形成的念珠状结构，称为多核糖体。
10．Paracodon: tRNA 分子上决定其携带氨基酸分子的区域称副密码子。
11．Signal peptide: 某种分泌蛋白质及细胞膜蛋白质等，以前体物质多肽的形式合成，其N末端含有作为通过膜时之信号的氨基酸序列，这种氨基酸序列称信号肽或信号序列（signal sequence）。
二、填空题
1．蛋白质的生物合成是以mRNA为模板，以氨酰-tRNA为原料直接供体，以核糖体为合成
杨所。
2．生物界共有64个密码子，其中61个为氨基酸编码，起始密码子为AUG；终止密码子为UAA UAG UGA。
3．原核生物的起始tRNA以tRNAf表示，真核生物的起始tRNA以tRNAi表示，延伸中的甲硫氨酰tRNA以tRNAm表示。
4．植物细胞中蛋白质生物合成可在核糖体、线粒体和叶绿体三种细胞器内进行。
5．延长因子T由Tu和Ts两个亚基组成，Tu为对热不稳定蛋白质，Ts为对热稳定蛋白质。
6．原核生物中的释放因子有三种，其中RF-1识别终止密码子UAA、UAG；RF-2识别UAA、UGA；真核中的释放因子只有RF一种。
7．氨酰-tRNA合成酶对氨基酸和相应的tRNA有高度的选择性。
8．原核细胞的起始氨基酸是甲酰甲硫氨酸，起始氨酰-tRNA是甲酰甲硫氨酰-tRNA。
9．原核细胞核糖体的小亚基上的16SrRNA协助辨认起始密码子。
l0．每形成一个肽键要消耗4个高能磷酸键，但在合成起始时还需多消耗1个高能磷酸键。
11．肽基转移酶在蛋白质生物合成中的作用是催化肽键形成和肽酰-tRNA的水解。
12．肽链合成终止时，终止因子进人“A”位，识别出终止密码子，同时终止因子使肽基转移酶的催化作用转变为水解作用。
13．原核生物的核糖体由30S小亚基和50S大亚基组成，真核生物核糖体由40S小亚基和60S大亚基组成。
14. 蛋白质中可进行磷酸化修饰的氨基酸残基主要为Ser、Thr、Tyr。
15. 同一氨基酸具有多个密码子，编码同一氨基酸的密码子称为同义密码。
16. 蛋白质的跨膜需要信号肽的引导，蛋白伴侣的作用是辅助肽链折叠成天然构象的蛋白质。
17. 信号识别颗粒（SRP）可以分为信号识别结构域和延伸作用制动结构域两个结构域，其主要作用为在翻译过程中它能够识别信号序列，指导核糖体到转运通道。
18、高等哺乳动物和大肠杆菌的基因中使用相同的终止密码子UAG和UGA。人类线粒体基因使用的终止密码子为UAA、UAG、AGA和AGG。
19、开放的阅读框是指新测DNA序列中，由计算机辨认出的可能编码区域，它是从起始密码子起到终止密码子止的一段连续的密码子区域。
20. tRNA的反密码子为UGC,它识别的密码子为ACG。
21. 新生肽链每增加一个氨基酸单位都需要经过进位,转肽,移位三步反应,其中，在进位和移位反应中各需要一分子的GTP提供能量。
三、选择题
1．蛋白质生物合成的方向是( D )。
A.从C→N端
B.定点双向进行
C.从N端、C端同时进行
D.从N→C端
2．不能合成蛋白质的细胞器是( C )。
A.线粒体
B.叶绿体
C.高尔基体
D.核糖体
3．真核生物的延伸因子是( D )。
A.EF—Tu
B.EF一2
C.EF--G
D.EF一1
4．真核生物的释放因子是( A )。
A.RF
B.RF一1
C.RF一2
D.RF一3
5．能与tRNA反密码子中的I碱基配对的是( D )。
A.A、G
B.C、U
C.U
D.U、C、A
6．蛋白质合成所需能量来自( C )。
A.ATP
B.GTP
C.ATP、GTP
D.GTP
7．tRNA的作用是( B )。
A.将一个氨基酸连接到另一个氨基酸上
B.把氨基酸带到mRNA位置上
分子生物学试题及答案 一、名词解释 1．cDNA与cccDNA：cDNA是由mRNA通过反转录酶合成的双链DNA；cccDNA是游离于染色体之外的质粒双链闭合环形DNA。 2．标准折叠单位：蛋白质二级结构单元α－螺旋与β－折叠通过各种连接多肽可以组成特殊几何排列的结构块，此种确定的折叠类型通常称为超二级结构。几乎所有的三级结构都可以用这些折叠类型，乃至他们的组合型来予以描述，因此又将其称为标准折叠单位。 3．CAP：环腺苷酸（cAMP）受体蛋白CRP（cAMP receptor protein ），cAMP与CRP结合后所形成的复合物称激活蛋白CAP（cAMP activated protein ） 4．回文序列：DNA片段上的一段所具有的反向互补序列，常是限制性酶切位点。 5．micRNA：互补干扰RNA或称反义RNA，与mRNA序列互补，可抑制mRNA的翻译。 6．核酶：具有催化活性的RNA，在RNA的剪接加工过程中起到自我催化的作用。 7．模体：蛋白质分子空间结构中存在着某些立体形状和拓扑结构颇为类似的局部区域 8．信号肽：在蛋白质合成过程中N端有15~36个氨基酸残基的肽段，引导蛋白质的跨膜。 9．弱化子：在操纵区与结构基因之间的一段可以终止转录作用的核苷酸序列。 10．魔斑：当细菌生长过程中，遇到氨基酸全面缺乏时，细菌将会产生一个应急反应，停止全部基因的表达。产生这一应急反应的信号是鸟苷四磷酸(ppGpp)和鸟苷五磷酸（pppGpp）。PpGpp与pppGpp的作用不只是一个或几个操纵子，而是影响一大批，所以称他们是超级调控子或称为魔斑。 11．上游启动子元件：是指对启动子的活性起到一种调节作用的DNA序列，-10区的TATA、-35区的TGACA 及增强子，弱化子等。 12．DNA探针：是带有标记的一段已知序列DNA，用以检测未知序列、筛选目的基因等方面广泛应用。13．SD序列：是核糖体与mRNA结合序列，对翻译起到调控作用。 14．单克隆抗体：只针对单一抗原决定簇起作用的抗体。 15．考斯质粒：是经过人工构建的一种外源DNA载体，保留噬菌体两端的COS区，与质粒连接构成。16．蓝-白斑筛选：含LacZ基因（编码β半乳糖苷酶）该酶能分解生色底物X-gal(5-溴-4-氯-3-吲哚-β-D-半乳糖苷)产生蓝色，从而使菌株变蓝。当外源DNA插入后，LacZ基因不能表达，菌株呈白色，以此来筛选重组细菌。称之为蓝-白斑筛选。 17．顺式作用元件：在DNA中一段特殊的碱基序列，对基因的表达起到调控作用的基因元件。18．Klenow酶：DNA聚合酶I大片段，只是从DNA聚合酶I全酶中去除了5’→3’外切酶活性 19．锚定PCR：用于扩增已知一端序列的目的DNA。在未知序列一端加上一段多聚dG的尾巴，然后分别用多聚dC和已知的序列作为引物进行PCR扩增。 20．融合蛋白：真核蛋白的基因与外源基因连接，同时表达翻译出的原基因蛋白与外源蛋白结合在一起所组成的蛋白质。 二、填空 1． DNA的物理图谱是DNA分子的（限制性内切酶酶解）片段的排列顺序。 2． RNA酶的剪切分为（自体催化）、（异体催化）两种类型。 3．原核生物中有三种起始因子分别是（IF-1）、（IF-2）和（IF-3）。 4．蛋白质的跨膜需要（信号肽）的引导，蛋白伴侣的作用是（辅助肽链折叠成天然构象的蛋白质）。5．启动子中的元件通常可以分为两种：（核心启动子元件）和（上游启动子元件）。 6．分子生物学的研究内容主要包含（结构分子生物学）、（基因表达与调控）、（DNA重组技术）三部分。7．证明DNA是遗传物质的两个关键性实验是（肺炎球菌感染小鼠）、（ T2噬菌体感染大肠杆菌）这两个实验中主要的论点证据是：（生物体吸收的外源DNA改变了其遗传潜能）。 8．hnRNA与mRNA之间的差别主要有两点：（hnRNA在转变为mRNA的过程中经过剪接，）、 （mRNA的5′末端被加上一个m7pGppp帽子，在mRNA3′末端多了一个多聚腺苷酸(polyA)尾巴）。 9．蛋白质多亚基形式的优点是（亚基对DNA的利用来说是一种经济的方法）、（可以减少蛋白质合成过程中随机的错误对蛋白质活性的影响）、（活性能够非常有效和迅速地被打开和被关闭）。 10．蛋白质折叠机制首先成核理论的主要内容包括（成核）、（结构充实）、（最后重排）。 11．半乳糖对细菌有双重作用；一方面（可以作为碳源供细胞生长）；另一方面（它又是细胞壁的成分）。所以需要一个不依赖于cAMP—CRP的启动子S2进行本底水平的永久型合成；同时需要一个依赖于cAMP—CRP的启动子S1对高水平合成进行调节。有G时转录从（ S2）开始，无G时转录从（ S1）开
一、名词解释 1、广义分子生物学：在分子水平上研究生命本质的科学，其研究对象是生物大分子的结构和功能。2 2、狭义分子生物学：即核酸（基因）的分子生物学，研究基因的结构和功能、复制、转录、翻译、表达调控、重组、修复等过程，以及其中涉及到与过程相关的蛋白质和酶的结构与功能 3、基因：遗传信息的基本单位。编码蛋白质或RNA等具有特定功能产物的遗传信息的基本单位，是染色体或基因组的一段DNA序列(对以RNA作为遗传信息载体的RNA病毒而言则是RNA序列)。 4、基因：基因是含有特定遗传信息的一段核苷酸序列，包含产生一条多肽链或功能RNA 所必需的全部核苷酸序列。 5、功能基因组学：是依附于对DNA序列的了解，应用基因组学的知识和工具去了解影响发育和整个生物体的特定序列表达谱。 6、蛋白质组学：是以蛋白质组为研究对象，研究细胞内所有蛋白质及其动态变化规律的科学。 7、生物信息学：对DNA和蛋白质序列资料中各种类型信息进行识别、存储、分析、模拟和转输 8、蛋白质组：指的是由一个基因组表达的全部蛋白质 9、功能蛋白质组学：是指研究在特定时间、特定环境和实验条件下细胞内表达的全部蛋白质。 10、单细胞蛋白：也叫微生物蛋白，它是用许多工农业废料及石油废料人工培养的微生物菌体。因而，单细胞蛋白不是一种纯蛋白质，而是由蛋白质、脂肪、碳水化合物、核酸及不是蛋白质的含氮化合物、维生素和无机化合物等混合物组成的细胞质团。 11、基因组：指生物体或细胞一套完整单倍体的遗传物质总和。 12、C值：指生物单倍体基因组的全部DNA的含量，单位以pg或Mb表示。 13、C值矛盾：C值和生物结构或组成的复杂性不一致的现象。 14、重叠基因：共有同一段DNA序列的两个或多个基因。 15、基因重叠：同一段核酸序列参与了不同基因编码的现象。 16、单拷贝序列：单拷贝顺序在单倍体基因组中只出现一次，因而复性速度很慢。单拷贝顺序中储存了巨大的遗传信息，编码各种不同功能的蛋白质。 17、低度重复序列：低度重复序列是指在基因组中含有2～10个拷贝的序列 18、中度重复序列：中度重复序列大致指在真核基因组中重复数十至数万（<105）次的重复顺序。其复性速度快于单拷贝顺序，但慢于高度重复顺序。 19、高度重复序列：基因组中有数千个到几百万个拷贝的DNA序列。这些重复序列的长度为6~200碱基对。 20、基因家族：真核生物基因组中来源相同、结构相似、功能相关的一组基因，可能由某一共同祖先基因经重复和突变产生。 21、基因簇：基因家族的各成员紧密成簇排列成大段的串联重复单位，定位于染色体的特殊区域。 22、超基因家族：由基因家族和单基因组成的大基因家族，各成员序列同源性低，但编码的产物功能相似。如免疫球蛋白家族。 23、假基因：一种类似于基因序列，其核苷酸序列同其相应的正常功能基因基本相同、但却不能合成功能蛋白的失活基因。 24、复制：是指以原来DNA（母链）为模板合成新DNA（子链）的过程。或生物体以DNA/RNA
分子生物学试题及答案
分子生物学试题及答案一、名词解释 1．cDNA与cccDNA：cDNA是由mRNA通过反转录酶合成的双链DNA；cccDNA是游离于染色体之外的质粒双链闭合环形DNA。 2．标准折叠单位：蛋白质二级结构单元α－螺旋与β－折叠通过各种连接多肽可以组成特殊几何排列的结构块，此种确定的折叠类型通常称为超二级结构。几乎所有的三级结构都可以用这些折叠类型，乃至他们的组合型来予以描述，因此又将其称为标准折叠单位。3．CAP：环腺苷酸（cAMP）受体蛋白CRP（cAMP receptor protein ），cAMP与CRP结合后所形成的复合物称激活蛋白CAP（cAMP activated protein ） 4．回文序列：DNA片段上的一段所具有的反向互补序列，常是限制性酶切位点。 5．micRNA：互补干扰RNA或称反义RNA，与mRNA序列互补，可抑制mRNA的翻译。 6．核酶：具有催化活性的RNA，在RNA的剪接加工过程中起到自我催化的作用。 7．模体：蛋白质分子空间结构中存在着某些立体形状和拓扑结构颇为类似的局部区域 8．信号肽：在蛋白质合成过程中N端有15~36个氨基酸残基的肽段，引导蛋白质的跨膜。
除了5’ 3’外切酶活性 19．锚定PCR：用于扩增已知一端序列的目的DNA。在未知序列一端加上一段多聚dG的尾巴，然后分别用多聚dC和已知的序列作为引物进行PCR扩增。 20．融合蛋白：真核蛋白的基因与外源基因连接，同时表达翻译出的原基因蛋白与外源蛋白结合在一起所组成的蛋白质。 二、填空 1． DNA的物理图谱是DNA分子的（限制性内切酶酶解）片段的排列顺序。 2． RNA酶的剪切分为（自体催化）、（异体催化）两种类型。3．原核生物中有三种起始因子分别是（IF-1）、（ IF-2 ）和（IF-3 ）。4．蛋白质的跨膜需要（信号肽）的引导，蛋白伴侣的作用是（辅助肽链折叠成天然构象的蛋白质）。 5．启动子中的元件通常可以分为两种：（核心启动子元件）和（上游启动子元件）。 6．分子生物学的研究内容主要包含（结构分子生物学）、（基因表达与调控）、（ DNA重组技术）三部分。 7．证明DNA是遗传物质的两个关键性实验是（肺炎球菌感染小鼠）、（ T2噬菌体感染大肠杆菌）这两个实验中主要的论点证据是：（生物体吸收的外源DNA改变了其遗传潜能）。 8．hnRNA与mRNA之间的差别主要有两点：（ hnRNA在转变为mRNA 的过程中经过剪接，）、
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般来自于母方。 4.早期主要有哪些实验证实DNA是遗传物质？写出这些实验的主要步骤。 答：一，肺炎双球菌感染实验，1，R型菌落粗糙，菌体无多糖荚膜，无毒，注入小鼠体内后，小鼠不死亡。2，S型菌落光滑，菌体有多糖荚膜，有毒，注入到小鼠体内可以使小鼠患病死亡。3，用加热的方法杀死S型细菌后注入到小鼠体内，小鼠不死亡； 二，噬菌体侵染细菌的实验：1，噬菌体侵染细菌的实验过程：吸附→侵入→复制→组装→释放。2，DNA中P的含量多，蛋白质中P的含量少；蛋白质中有S而DNA中没有S，所以用放射性同位素35S标记一部分噬菌体的蛋白质，用放射性同位素32P 标记另一部分噬菌体的DNA。用35P标记蛋白质的噬菌体侵染后，细菌体内无放射性，即表明噬菌体的蛋白质没有进入细菌内部；而用32P标记DNA的噬菌体侵染细菌后，细菌体内有放射性，即表明噬菌体的DNA进入了细菌体内。 三，烟草TMV的重建实验：1957年，Fraenkel-Coat等人，将两个不同的TMV株系（S株系和HR株系）的蛋白质和RNA分别提取出来，然后相互对换，将S株系的蛋白质和HR株系的RNA，或反过来将HR株系的蛋白质和S株系的RNA放在一起，重建形成两种杂种病毒，去感染烟草叶片。
分子生物学：研究核酸、蛋白质等所有生物大分子的形态、结构特征及其重要性、规律性和相互关系的科学。 C值反常：也称c值谬误，指c值往往与种系进化复杂性不一致的现象，及基因组的大小与遗传复杂性之间没有必然的联系，某些较低等的生物c值却很大。DNA重组技术：又称基因工程。将不同的DNA片段按照预先的设计定向连接起来，在特定的受体细胞中与载体同时复制并得到表达，产生影响受体细胞的新的遗传性状的技术。 GU-AG法则：多数细胞核mRNA前体中内含子的5’边界序列为GU，3’边界为AG，因此，GU表示供体衔接点的5’端，AG 表示接纳点的3’端序列，习惯上，把这种保守序列模式称为GU-AG法则。 RNA干涉：是利用双链小RNA高效，特异性降解细胞内同源MRNA，从而阻断体内靶基因的表达，使细胞内出现靶基因缺失表性的方法。 摆动假说：crick为解释反密码子中子某些稀有成分的配对（如I）以及许多氨基酸中有两个以上密码子而提出的假设。编码链/有义链：在DNA双链中，与mRNA 序列（除t/u替换外）和方向相同的那条DNA，又称有义链 模板链：指双链DNA中能够作为模板通过碱基互补原则指导mRNA前体的合成的DNA链，又称反义链 操纵子：原核生物中由一个或多个相关基因以及转录翻译调控原件组成的基因表达单元。 反式作用因子：能直接或间接识别或结合在各类顺式作用元件中核心序列上参与调控靶基因转录效率的pro。 基因定点突变：向靶DNA片段中引入所需的变化，包括碱基的添加，删除，或改变基因家族：在基因组进化中，一个基因通过基因重复发生了两个或更多的拷贝，这些基因即构成一个基因家族，是具有显著相似性的一组基因，编码相似的蛋白质产物 基因敲除技术：针对一个序列已知打包功能未知的基因，从DNA水平上设计实验，彻底破坏该基因的功能或消除其表达机制，从而推测该基因的生物学功能 基因组DNA文库：某一生物体全部或部分基因的集合，将某个生物的基因组DNA 或cDNA片段与适当的载体体外重组后，转化宿主细胞，所谓的菌落或噬菌体的集合即为…… 基因治疗：是将具有治疗价值的基因即“治疗基因“装配于带有在人体细胞中表达所必备元件的载体中，导入人体细胞，通过靶基因的表达来治疗遗传疾病 聚合酶链反应：指通过模拟体内DNA复制方式在体外选择性的将DNA某个特定区域扩增出来的 魔斑核苷酸：在应急反应过程中，由大量GTP合成的ppGpp和pppGpp，它们的主要作用可能是影响RNA聚合酶与启动子结合的专一性，诱发应急反应，帮助细菌度过难关 弱化子：原核生物操纵子中能明显减弱甚至终止转录作用的一段核苷酸序列 同工tRNA：几个代表AA，能够被一个特殊的氨酰—tRNA合成酶识别的Trna 顺式作用元件：存在于基因旁侧序列中能影响基因表达的序列，包括启动子，增强子等，本身不编码任何pro，仅提供一个作用位点，与反式作用因子相互作用参与基因表达调控 原位杂交技术：用标记的核苷酸探针，经放射自显影或非放射检测体系，在组织，细胞及染色体水平上对核苷酸进行定位和相对定量研究的手段 转座/移位：遗传信息从一个基因座转移至另一个基因座的现象，由可移问位因子介导的遗传物质的重排 管家基因：维持细胞正常生长发育的必需基因，所以细胞中均需表达的一类基因转座子：是存在染色体上的可自主复制和移位的基本单位，参与转座子易位及DNA 链整合的酶称为转座酶 原癌基因：正常细胞中与病毒癌基因具有显著同源性的基因，本身没有致癌作用，但是经过致癌因子的催化下激活成为致 癌基因，使正常细胞向恶性转化。 SP序列：mRNA中用于结合原核生物核糖 体的序列 无义突变：在蛋白质的结构基因中，一个 核苷酸的改变可能是代表某个AA的密码 子变成终止密码子（UAG UGA UAA），使 pro合成提前终止，合成无功能或无意义 的多肽，这称— 错义突变：由于结构基因中某个核苷酸的 变化使一种AA的密码子变成另外一种AA 的密码 指导RNA：与已正确编码的RNA序列互补 的一小段RNA，被用来作为向未经编辑的 RNA中插入碱基的模板。 上游启动子元件：将TATA区上游的保守 序列称为— 启动子：与基因表达启动相关的顺式作用 原件，是结构基因的重要成分。它是一段 位于转录起始位点5’端上游区大约 100~200bp以内的具有独立功能的DNA序 列，能活化RNA聚合酶，使之与模板DNA 准确地相结合并具有转录起始的特异性。 细菌转化：是一种细菌菌株由于捕获了来 自供体菌株的DNA而导致性状特征发生 遗传改变的过程，提供转化DNA的菌株叫 做供体菌株，接受转化DNA的菌株被称作 受体菌株。 实时定量PCR技术：利用带荧光检测的 PCR仪对整个PCR过程中扩增DNA的累积 速率绘制动态变化图。 基因工程：在体外将核算分子插入病毒， 质粒或其他载体分子，构成遗传物质的新 组合，使之进入新的宿主细胞内并获得持 续稳定增殖能力和表达。 应答原件：能与某个（类）专一蛋白因子 结合，从而控制基因特异表达的DNA上游 序列。 增强子：是指能使与它连锁的基因转录频 率明显增加的DNA序列（1.5分）。它可 以在启动子的上游，也可以在启动子的下 游，绝大多数增强子具有组织特异性（1.0 分）。 分子伴侣：是结合其他不稳定蛋白质并稳 定其构象的一类蛋白质（1.0分）。通过 与部分折叠的多肽协调性地结合与释放， 分子伴侣促进了包括蛋白质折叠、寡聚体 装配、亚细胞定位和蛋白质降 负调控：阻遏蛋白结合在操作子位点，阻 止基因的表达。没有调节蛋白时操纵元内 结构基因是表达的，而加入调节蛋白后结 构基因的表达活性被关闭，这种调节称为 负调节。 应急因子：是指与核糖体相结合的蛋白质 RelA，当空载的tRNA进入A位时，它催 化GTP形成pppGpp或催化GDP形成 ppGpp。 信号肽：在蛋白质合成过程中N端有 15~36个氨基酸残基的肽段，引导蛋白质 的跨膜。 密码的简并性:由一种以上密码子编码同 一个氨基酸的现象称为密码的简并性 移码突变(frame-shift mutation)：在 mRNA中，若插入或删去一个核苷酸，就 会使读码发错误，称为移码，由于移码而 造成的突变、称移码突变 简答题 1原核生物与真核生物基因组的不同？ 答：原核基因组：常仅由一条环状双链DNA 分子组成，结构简单；基因组中只有一个复 制起点；具有操纵子结构，转录的RNA为多 顺反子；有重叠基因（1、基因内基因 2、部 分重叠基因 3、一个碱基重叠）;无内含子； 编码pro的DNA在基因组中所占比例较大； 结构基因为单贝 真核基因组：真核基因组庞大，一般都远 大于原核生物；真核基因组存在大量的重复 序列；真核基因组的大部分为非编码序列， 占整个基因组序列的90%以上；真核基因组的 转录产物为单顺反子；真核生物为断裂基因、 有内含子结构；真核基因组存在大量的顺式 作用原件；真核基因组中存在大量的DNA多 态性；真核基因组具有端粒结构。 2比较RNA转录与DNA复制的异同？ 答：相同：都以DNA链作为模板；合成方向 均为5’—3’；聚合反应均是通过核苷酸之间 形成的3’，5’—磷酸二酯建使核苷酸链延长 不同：复制转录 模板：两条链均复制；模板链转录（不对称 转录） 原料：dNDP ; NTP 酶：DNA聚合酶；RNA聚合酶 产物：子代双链DNA；mRNA,tENA,rRNA 配对：A---T ,G---C; A—U,T---A,G---C 引物：RNA引物；无 试比较转录与复制的区别。： 1，目的不同，所使用的酶、原料及其它辅助 因子不同，转录是合成RNA，复制是合成DNA； 2，方式不同：转录是不对称的，只在双链DNA 的一条链上进行，只以DNA的一条链为模板， 复制为半不连续的，分别以DNA的两条链为 模板，在DNA的两条链上进行；3，复制需要 引物，转录不需要引物；,4复制过程存在校 正机制，转录过程则没有；5转录产物需要加 工，复制产物不需要加工；6复制与转录都经 历起始、延长、终止阶段，都以DNA为模板， 新链按碱基互补原则，5'→3’方向合成。 3、 RNA转录的基本过程？ 转录的基本过程包括：模板识别、转录起始、 转录的延伸和终止。 模板识别：RNA聚合酶与启动子DNA双链相互 作用并与之结合； 转录起始：RNA聚合酶结合在启动子上以后， 是启动子附近的DNA双链解旋并解链，形成 转录泡以促使底物核糖核苷酸与模板DNA的 碱基配对，当RNA链上第一个核苷酸键产生 标志着转录的起始，一旦RNA聚合酶成功地 合成9个以上核苷酸并离开启动子区，转录 就进入正常的延伸阶段。 转录的延伸：RNA聚合酶释放因子离开启动子 后，核心酶沿模板DNA链移动并使新生成RNA 链不断伸长，在解链区形成RNA—DNA杂合物。 转录终止：当RNA链延伸到转录终止位点时， RNA聚合酶不再形成新的磷酸二酯建，DNA— RNA杂合物分离，转录泡瓦解，DNA恢复成双 链状态，DNA聚合酶和RNA链都从模板上释放 出来，转录终止。 4.DNA复制的过程和机制? 答：分三个阶段：即复制的起始、延伸、终 止。 复制的起始：DNA解旋解链，形成复制叉，引 发体组装，然后在引发酶的催化下以DNA链 为模板合成一段短的RNA引物。 延伸：DNA链的延伸由DNA聚合酶催化以亲代 DNA链为模板引发体移动，从5’—>3’方向 聚合子代DNA链，前导键的合成以5’—>3’ 方向随着亲本双链体的解开而连续进行复 制，后随链在合成过程中，一段亲本DNA单 恋首先暴露出来，然后以与复制叉移动相反 方向，按5’—>3’方向合成一系列冈崎片段。 终止：当子链延伸到终止位点时，DNA复制终 止，切除RNA引物，填充缺口，在DNA连接 酶的催化下将相邻的DNA片段连接起来形成 完整的DNA长链。 5、真核生物与原核生物在翻译的起始过程中 有哪些区别？ 答：真核生物的起始tRNA是met-tRNA met 原核是fmet-tRNA fmet； 真核生物核糖体小亚基识别mRNA的帽子结 构，而原核生物通过与mRNA的SD序列结合； 真核生物小亚基先与met-tRNAmet结合再与 mRNA结合，而原核生物小亚基先与mRNA结合 再与fmet-tRNAfmet结合；真核生物有较多 的起始因子参与，且核糖体较大为80S，而原 核生物有较少的起始因子参与，且核糖体较 小为70S 6.简述蛋白质生物合成过程。，以大肠杆菌为 例： (1)氨基酸的活化：游离的氨基酸必须经过活 化以获得能量才能参与蛋白质合成，由氨酰 -tRNA合成酶催化，消耗1分子ATP，形成氨 酰-tRNA。 (2)肽链合成的起始：由起始因子参与，mRNA 与30S小亚基、50S大亚基及起始甲酰甲硫氨 酰-tRNA(fMet-tRNAt)形成70S起始复合物， 整个过程需GTP水解提供能 (3)肽链的延长：起始复合物形成后肽链即开 始延长。首先氨酰-tRNA结合到核糖体的A 位，然后，由肽酰转移酶催化与P位的起始 氨基酸或肽酰基形成肽键，tRNA f 或空载tRNA 仍留在P位．最后核糖体沿mRNA5’→3’方 向移动一个密码子距离，A位上的延长一个氨 基酸单位的肽酰-tRNA转移到P位，全部过程 需延伸因子EF-Tu、EF-Ts，能量由GTP提供 (4)肽链合成终止，当核糖体移至终止密码 UAA、UAG或UGA时，终止因子RF-1、RF-2 识别终止密码，并使肽酰转移酶活性转为水 解作用，将P位肽酰-tRNA水解，释放肽链， 合成终止。 7.试比较真核生物与原核生物mRNA转录的主 要区别。 答：转录单元：原核生物常为多顺反子转录， 真核生物常为单顺反子转录。酶：RNA聚合酶 核心酶加p因子，原核生物为RNA聚合酶Ⅱ 聚合酶加转录因子。转录产物：真核生物不 需加工与翻译相偶联真核生物需加工与翻译 分开。转录过程：无核小体的结局和组装的 过程，原核生物有核小体的结局和组成的过 程。转录终止“原核生物两种方式分别是依 赖P因子的终止和不依赖P因子的终止，真 核生物转录的终止加尾修饰同步进行。反应 部位：原核生物在类核，真核生物在核内。 8.比较原核和真核生物mRNA的区别？ 答：（1）、原核生物mRNA5’端无帽子结构，3’ 端没有或只少较短的polyA结构，真核生物 5’端存在帽子结构，3’端具有polyA尾巴. （2）、许多原核生物mRNA可能以多顺反子形 式存在，而真核生物几乎都是单顺反子(3)原 核生物mRNA的半衰期短，转录与翻译是紧密 相连的，两个过程不仅发生在同一细胞间里， 而且几乎是同步进行的，真核生物mRNA的录 翻译是发生在不同空间和时间范畴内的。(4) 原核生物以AUG作为起始密码有时以GUG， UUG作为起始密码，真核几乎永远以AUG作为 起始密码。 9.乳糖操纵子调控机理 答：是大肠杆菌中控制半乳糖苷酶诱导合成 的操纵子。包括调控元件P（启动子）和O（操 纵基因）阻遏子（I），以及结构基因lacZ（编 码半乳糖苷酶）、lacY（编码通透酶）和lacA （编码硫代半乳糖苷转乙酰基酶）。转录时 RNA聚合酶首先与启动子结合，通过操纵区向 右转录，转录从O区中间开始，按Z→Y→A 方向进行，每次转录出来的一条mRNA上都带 有这3个基因，转录的调控是在启动区和操 纵区进行的。 1、无乳糖时，调节基因lacI编码阻遏蛋白， 与操纵子基因O结合后抑制结构基因转录， 不产生代谢乳糖的酶。 2、只有乳糖存在时，乳糖可以与lac阻遏蛋 白结合，而使阻遏蛋白不与操纵基因结合， 诱导结构基因转录，代谢乳糖的酶产生以代 谢乳糖。 3、葡萄糖和乳糖同时存在时，葡萄糖的降解 产物能降低cAMP的含量，影响CAP与启动基 因结合，抑制结构基因转录，抑制代谢乳糖 的酶产生。 10、色氨酸操纵子及机制？ 答：负责色氨酸的生物合成，当培养基中有 足够的色氨酸时，这个操纵子自动关闭，缺 乏时操纵子打开，trp基因表达，色氨酸或与 其代谢有关的某种物质在阻遏过程中起作 用。由于trp体系参与生物合成而不是降解， 它不受葡萄糖或cAMP-CAP的调控。 弱化作用：当色氨酸达到一定浓度、但还没 有高到能够活化R使其起阻遏作用的程度时， 产生色氨酸合成酶类的量已经明显降低，而 且产生的酶量与色氨酸的浓度呈负相关。先 导序列起到随色氨酸浓度升高降低转录的作 用，这段序列就称为衰减子或弱化子。在trp 操纵元中，对结构基因的转录阻遏蛋白的负 调控起到粗调的作用，而衰减子起到细调的 作用。 11.原核生物和真核生物复制的差异？ 答：原核真核 复制起点：一般为单复制起点；一般为多复 制起点 主要的酶：DNA聚合酶Ⅲ；DNA聚合酶& 单链复制叉复制速度：快；慢 复制的延伸：无核小体的解聚及诚信组装； 有核小体…… 终止：两个复制叉相遇终止复制（环形DNA）； 端粒酶复制末端完成复制（线性DNA） 12原核细胞和真核细胞在合成蛋白质的 起始过程有什么区别。 ．(1)起始因子不同：原核为IF-1，IF-2， IF-2，真核起始因子达十几种。 (2)起始氨酰-tRNA不同：原核为 fMet-tRNA f ，真核Met-tRNAi (3)核糖体不同：原核为70S核粒体， 可分为30S和50S两种亚基，真核为80S 核糖体，分40S和60S两种亚基
第一章绪论 1. 你对现代分子生物学的含义和包括的研究范围是怎么理解的？ 分子生物学是从分子水平研究生命本质的一门新兴边缘学科，它以核酸和蛋白质等生物大分子的结构及其在遗传信息和细胞信息传递中的作用为研究对象，是当前生命科学中发展最快并正在与其它学科广泛交叉与渗透的重要前沿领域。狭义：偏重于核酸的分子生物学，主要研究基因或 DNA 的复制、转录、表达和 调节控制等过程，其中也涉及与这些过程有关的蛋白质和酶的结构与功能的研究。分子生物学的发展为人类认识生命现象带来了前所未有的机会，也为人类利用和改造生物创造了极为广阔的前景。所谓在分子水平上研究生命的本质主要是指对遗传、生殖、生长和发育等生命基本特征的分子机理的阐明，从而为利 用和改造生物奠定理论基础和提供新的手段。这里的分子水平指的是那些携带遗传信息的核酸和在遗传信息传递及细胞内、细胞间通讯过程中发挥着重要作用的蛋白质等生物大分子。这些生物大分子均具有较大的分子量，由简单的小分子核苷酸或氨基酸排列组合以蕴藏各种信息，并且具有复杂的空间结构以形成精确的相互作用系统，由此构成生物的多样化和生物个体精确的生长发育和代谢调节控制系统。阐明这些复杂的结构及结构与功能的关系是分子生物学的主要任务。 2. 分子生物学研究内容有哪些方面？ 分子生物学主要包含以下三部分研究内容：A.核酸的分子生物学，核酸的分子生物学研究核酸的结构及其功能。由于核酸的主要作用是携带和传递遗传信息，因此分子遗传学（moleculargenetics）是其主要组 成部分。由于 50 年代以来的迅速发展，该领域已形成了比较完整的理论体系和研究技术，是目前分子生物学内容最丰富的一个领域。研究内容包括核酸/基因组的结构、遗传信息的复制、转录与翻译，核酸存 储的信息修复与突变，基因表达调控和基因工程技术的发展和应用等。遗传信息传递的中心法则（centraldogma）是其理论体系的核心。 B.蛋白质的分子生物学蛋白质的分子生物学研究执行各种生命功能的主要大分子──蛋白质的结构与功能。尽管人类对蛋白质的研究比对核酸研究的历史要长得多，但由于其研究难度较大，与核酸分子生物学相比发展较慢。近年来虽然在认识蛋白质的结构及其与功能关系方面取得了一些进展，但是对其基本规律的认识尚缺乏突破性的进展。 3. 分子生物学发展前景如何？ 21 世纪是生命科学世纪，生物经济时代，分子生物学将取得突飞猛进的发展，结构基因组学、功能基因 组学、蛋白质组学、生物信息学、信号跨膜转导成为新的热门领域，将在农业、工业、医药卫生领域带来新的变革。 4. 人类基因组计划完成的社会意义和科学意义是什么？ 社会意义：人类基因组计划与曼哈顿原子计划、阿波罗登月计划并称为人类科学史上的三大工程，具有 重大科学意义、经济效益和社会效益。 1）.极大地促进生命科学领域一系列基础研究的发展，阐明基因的结构与功能关系、生命的起源和进化、细胞发育、生产、分化的分子机理，疾病发生的机理等，为人类自身疾病的诊断和治疗提供依据，为医药产业带来翻天覆地的变化； 2）.促进生命科学与信息科学、材料科学和与高新技术产业相结合，刺激相关学科与技术领域的发展，带动起一批新兴的高技术产业； 3）.基因组研究中发展起来的技术、数据库及生物学资源，还将推动对农业、畜牧业（转基因动、植物）、能源、环境等相关产业的发展，改变人类社会生产、生活和环境的面貌，把人类带入更佳的生存状态。 科学意义： 1）确定人类基因组中约 5 万个编码基因的序列基因在基因组中的物理位置，研究基因的产物及其功能 2）了解转录和剪接调控元件的结构和位置，从整个基因组结构的宏观水平上了解基因转录与转录后调节 3）从总体上了解染色体结构，了解各种不同序列在形成染色体结构、DNA 复制、基因转录及表达调控中 的影响与作用 4）研究空间结构对基因调节的作用
绪论 思考题：（P9） 1.从广义和狭义上写出分子生物学的定义？ 广义上讲的分子生物学包括对蛋白质和核酸等生物大分子结构与功能的研究，以及从分子水平上阐明生命的现象和生物学规律。 狭义的概念，即将分子生物学的范畴偏重于核酸（基因）的分子生物学，主要研究基因或DNA结构与功能、复制、转录、表达和调节控制等过程。其中也涉及与这些过程相关的蛋白质和酶的结构与功能的研究。 2、现代分子生物学研究的主要内容有哪几个方面？什么是反向生物学？什么是 后基因组时代？ 研究内容： DNA的复制、转录和翻译；基因表达调控的研究；DNA重组技术和结构分子生物学。 反向生物学：是指利用重组DNA技术和离体定向诱变的方法研究已知结构的基因相应的功能，在体外使基因突变，再导入体内，检测突变的遗传效应，即以表型来探索基因结构。 后基因组时代：研究细胞全部基因的表达图式和全部蛋白质图式，人类基因组研究由结构向功能转移。 3、写出三个分子生物写学展的主要大事件（年代、发明者、简要内容） 1953年Watson和Click发表了?脱氧核糖核苷酸的结构?的著名论文，提出了DNA的双螺旋结构模型。 1972~1973年，重组DNA时代的到来。H.Boyer和P.Berg等发展了重组DNA 技术，并完成了第一个细菌基因的克隆，开创了基因工程新纪元。 1990~2003年美、日、英、法、俄、中六国完成人类基因组计划。解读人类遗传密码。 4、21世纪分子生物学的发展趋势是怎样的？ 随着基因组计划的完成，人类已经掌握了模式生物的所有遗传密码。又迎来了后基因组时代，人类基因组的研究重点由结构向功能转移。相关学说理论相应诞生，如功能基因组学、蛋白质组学和生物信息学。生命科学又进入了一个全新的时代。 第四章 思考题：（P130） 1、基因的概念如何？基因的研究分为几个发展阶段？ 概念：基因是原核、真核生物以及病毒的DNA和RNA分子中具有遗传效应的核苷酸序列，是遗传的基本单位和突变单位以及控制形状的功能单位。 发展阶段：○120世纪50年代以前，主要从细胞的染色体水平上进行研究，属于基因的染色体遗传学阶段。 ○220世纪50年代以后，主要从DNA大分子水平上进行研究，属于分
试述乳糖操纵子的阻遏作用、诱导作用及正调控。 阻遏作用：阻遏基因lacl转录产生阻遏物单体，结合形成同源四体，即阻遏物。它是一个抗解链蛋白，当阻遏物与操纵基因O结合时，阻止DNA形成开放结构，从而抑制RNA聚合酶的功能。lacmRNA的转录起始受到抑制。 诱导作用：按照lac操纵子本底水平的表达，每个细胞内有几个分子的β-半乳糖苷酶和β-半乳糖苷透过酶。当加入乳糖，在单个透过酶分子的作用下，少量乳糖分子进入细胞，又在单个β-半乳糖苷酶的作用下转变为诱导物异构乳糖，诱导物通过与阻遏物结合，改变它的三维构象，使之因不能与操纵基因结合而失活，O区没有被阻遏物占据从而激发lacmRNA 的合成。 调控作用：葡糖糖对lac操纵子的表达的抑制是间接的，不是葡萄糖本身而是其降解产物抑制cAMP的合成。cAMP-CAP复合物与启动子区的结合是lacmRNA转录起始所必须的，因为该复合物结合于启动子上游，能使DNA双螺旋发生弯曲。有利于形成稳定开放型启动子-RNA聚合酶结构。如果将葡萄糖和乳糖同时加入培养基中，lac操纵子处于阻遏状态，不能被诱导 试述E.coli的RNA聚合酶的结构和功能。 2个α亚基、一个β亚基、一个β’亚基和一个亚基组成的核心酶，加上一个亚基后则成为聚合酶全酶 α亚基：核心酶组装、启动子识别 β和β’亚基：β和β’共同形成RNA合成的催化中心 因子：存在多种因子，用于识别不同的启动子 试述原核生物DNA复制的特点。 1.原核只有一个起始位点。 2.原核复制起始位点可以连续开始新的复制，特别是快速繁殖的细胞。 3.原核的DNA聚合酶III复制时形成二聚体复合物。 4.原核的DNA聚合酶I具有5'-3'外切酶活性 DNA解旋酶通过水解ATP 产生能量来解开双链DNA 单链结合蛋白保证被解链酶解开的单链在复制完成前保持单链结构 DNA拓扑异构酶消除解链造成的正超螺旋的堆积，消除阻碍解链继续进行的这种压力，使复制得以延伸 真核生物hnRNA必须经过哪些加工才能成为成熟的mRNA，以用作蛋白质合成的模板？ （1）、在5’端加帽，5’端的一个核苷酸总是7-甲基鸟核苷三磷酸（m7Gppp）。 （2）、3’端加尾，多聚腺苷酸尾巴。准确切割，加poly（A）（3）、RNA的剪接，参与RNA剪接的物质：snRNA、snRNP（4）、RNA的编辑，编辑（editing）是指转录后的RNA 在编码区发生碱基的突变、加入或丢失等现象。 （5.）、RNA的再编码，mRNA有时可以改变原来的编码信息，以不同的方式进行翻译 （6.）、RNA的化学修饰，人细胞内rRNA分子上就存在106种甲基化和95种假尿嘧啶产物。
分子生物学备选考题 名词解释: 1.功能基因组学 2.分子生物学 3.epigenetics 4.C值矛盾 5.基因簇 6.间隔基因 7.基因芯片 8.基序（Motifs） 9.CpG岛 10.染色体重建 11.Telomerase 12.足迹分析实验 13.RNA editing 14.RNA干涉（RNA interference） 15.反义RNA 16.启动子（Promoter） 17.SD序列(SD sequence) 18.碳末端结构域（carboxyl terminal domain，CTD） 19.single nucleotide polymorphism，SNP 20.切口平移（Nick translation） 21.原位杂交 22.Expressing vector 23.Multiple cloning sites 24.同源重组 25.转座 26.密码的摆动性 27.热休克蛋白嵌套基因 28.基因家族增强子 29.终止子 30.前导肽RNAi 31.分子伴侣 32.魔斑核苷酸 33.同源域 34.引物酶 35.多顺反子mRNA 36.物理图谱、 37.载体（vector） 38.位点特异性重组 39.原癌基因（oncogene） 40.重叠基因、 41.母源影响基因、
42.抑癌基因（anti-oncogene）、 43.回文序列（palindrome sequence）、 44.熔解温度（melting temperature, Tm） 45.DNA的呼吸作用（DNA respiration） 46..增色效应（hyperchromicity）、 47.C0t曲线（C0t curve）、 48.DNA的C值（C value） 49.超螺旋(superhelix) 、 50.拓扑异构酶（topoisomerase）、 51.引发酶(primase) 、 52.引发体(primosome) 53.转录激活(transcriptional activation) 54.dna基因(dna gene)、 55.从头起始(de novo initiation) 、 56.端粒（telomere） 57.酵母人工染色体（yeast artificial chromosome, YAC）、 58.SSB蛋白（single strand binding protein）、 59.复制叉(replication fork)、 60.保留复制(semiconservative replication) 61.滚环式复制(rolling circle replication)、 62.复制原点(replication origin)、 63.切口(nick) 64.居民DNA (resident DNA) 65.有义链(sense strand) 66.反义链(antisense strand) 67.操纵子(operon) 、 68.操纵基因(operator) 69.内含子(内元intron) 70.外显子(外元exon) 、 71.突变子(muton) 、 72.密码子（codon）、、 73.同义密码（synonymous codons）、 74.GC盒(GC box) 75.增强子(enhancer) 76.沉默子(silencer) 77.终止子(terminator) 78.弱化子（衰减子）(attenuator) 79.同位酶(isoschizomers) 、 80.同尾酶(isocandamers) 81.阻抑蛋白（阻遏蛋白）(repressor) 82.诱导物（inducer）、 83.CTD尾（carboxyl-terminal domain ） 84.载体（vector）、 85.转化体(transformant)
分子生物学复习题 实验一DNA的制备 （1）为什么分子生物学实施时要担心EB？ 溴化乙锭（Ethidium bromide）是DNA诱变剂，溴化乙锭可以嵌入碱基分子中，导致错配。具有高致癌性(接触致癌) （2）DNA加样缓冲液的用途是什么？ 由于植物细胞匀浆含有多种酶类(尤其是氧化酶类)对DNA的抽提产生不利的影响，在抽提缓冲液中需加入抗氧化剂或强还原剂(如巯基乙醇)以降低这些酶类的活性。 线状DNA大小/kb60-520-110-0.87-0.56-0.44-0.23-0.1 （4）琼脂糖凝胶电泳分离DNA的原理是什么 DNA分子在pH值高于其等电点的溶液中带负电荷，在电场中向阳极移动。DNA分子在电场中通过琼脂糖凝胶而泳动，除了电荷效应以外，还有分子筛效应。由于DNA分子可片段的相对分子质量不同，移动速度也不同，所以可将相对分子质量不同或构象不同的DNA分离。DNA片段迁移距离（迁移率）与碱基对的对数成反比，因此通过已知大小的标准物移动的距离与未知片段的移动距离时行比较，便可测出未知片段的大小。但是当DNA分子大小超过20kb时，普通琼脂糖凝胶就很难将它们分开。此时电泳的迁移率不再依赖于分子大小，因此，就用琼脂糖凝胶电泳分离DNA时，分子大小不宜超过此值。 （5）琼脂糖凝胶电泳时胶中DNA是靠什么发出荧光的？为什么？ 溴化乙锭是一种高度灵敏的荧光染色剂,可插入DNA双螺旋结构的两个碱基之间，形成一种荧光络合物。在254nm波长紫外光照射下，呈现橙黄色的荧光。用溴化乙啶检测DNA，可检出10-9g以上的DNA 含量。 （6）制备基因组DNA时用到的以下试剂分别起什么作用？ CTAB等离子型表面活性剂，能溶解细胞膜和核膜蛋白，使核蛋白解聚，从而使DNA得以游离出来 氯仿有机溶剂，能使蛋白质变性，并使抽提液分相，因核酸(DNA、RNA)水溶性很强，经离心后即可从抽提液中除去细胞碎片和大部分蛋白质。 无水乙醇上清液中加入无水乙醇使DNA沉淀，沉淀DNA溶于TE溶液中，即得植物总DNA溶液。75%乙醇,乙醇轻轻洗涤管壁 实验二RNA的制备 1.制备RNA时通常要注意些什么？为什么？ 应该要注意(1)不要徒手操作,必须带手套;(2)加样时不能够大声说话,防止唾液等进入; 由于RNA分子的结构特点，容易受RNA酶的攻击反应而降解，加上RNA酶极为稳定且广泛存在，因而在提取过程中要严格防止RNA酶的污染，并设法抑制其活性，这是本实验成败的关键。 2.制备的RNA通常有哪些用途？制备的DNA通常又有哪些用途？ 研究基因的表达和调控时常常要从组织和细胞中分离和纯化RNA。 质粒DNA构建克隆载体,分离目的基因 3.RNA制备好后是通过什么方法检测其有没有降解的？从胶上检测什么指标来判断RNA质量好坏？为什么？
第3章 一．名词解释（考试时，名词解释为英文，要写出中文并解释） 1、复制(replication): 亲代双链DNA分子在DNA聚合酶的作用下，分别以每单链DNA分子为模板，聚合与自身碱基可以互补配对的游离的dNTP,合成出两条与亲代DNA分子完全相同的子代DNA分子的过程。 2、复制子(replicon)：也称复制单元，是基因组中具有一个复制起点（origin，ori）和一个复制终点（terminus，ter）并能在细胞中自主复制的基本单位。 3、半保留复制（Semi-Conservation Replication）：DNA复制过程中亲代DNA的双链分子彼此分离，作为模板，按碱基互补配对原则，合成两条新生子链，这种方式称为半保留复制。 4、冈崎片段（Okazaki fragment） 冈崎片段是相对比较短的DNA链（大约1000核苷酸残基），是在DNA的后随链的不连续合成期间生成的片段，这是Reiji Okazaki在DNA合成实验中添加放射性的脱氧核苷酸前体观察到的，因此DNA的复制是半不连续复制。 5、DNA复制的转录激活(transcriptional activation）：RNA聚合酶使双链DNA分子局部开链，在合成10~12个核苷酸的RNA片段之后，再由DNA聚合酶完成前导链DNA的合成，在完成近1000~2000个核苷酸的DNA合成后，后随链才在引发酶的作用下开始启动冈崎片段的引物RNA的合成，将这一过程称为DNA复制的转录激活。 6、单链DNA结合蛋白(single strand DNA binding protein，SSB):在复制中维持模板处于单链状态并保护单链的完整性。 7、复制体(replisome)：DNA复制过程中的多酶复合体。 8、端粒（Telomere）：是真核生物染色体末端的一种特殊结构，是为了保证染色体稳定的一段高度重复序列，呈现四股螺旋。 9、复制叉(replication fork): 复制开始，在复制起点形成的一个特殊的叉形结构，是复制有关的酶和蛋白质组装成复合物和新链合成的部位，这个部位称为复制叉。 10、半不连续复制(semi-discontinuous replication): DNA双链复制时，一条链是连续合成的, 另一条链是不连续合成的, 这种前导链的连续复制和后随链的不连续复制方式称DNA的半不连续复制。 11、先导链(leading strand): 又称前导链，是在复制叉处从5'→3'进行连续合成的一条子链。 12、后随链(lagging strand): 又称滞后链，复制方向与复制叉的方向相反,后随链的合成要等前导开始合成从而将其模板链暴露出来后,才得以进行。后随链上先合成了不连续的冈崎片段,然后在DNA聚合酶I的催化下切除RNA引物,同时填补切除RNA后的空隙,再在DNA 连接酶的作用下,将冈崎片段连接成一条连续的DNA单链。 13、DNA连接酶: 是将DNA双链上的两个缺口同时连接起来的酶。若双链DNA中一条链有切口, 一端是3′-OH, 另一端是5′-磷酸基,连接酶可催化这两端形成磷酸二酯键，而使切口连接的酶。 14、回环模型: 滞后链绕酶一圈形成的环形，使得滞后链和前导链朝着同一方向沿复制叉进行。 二、问答题 1．大肠杆菌被T2噬菌体感染，当它的DNA复制开始后提取噬菌体的DNA，发现一些RNA 与DNA紧紧结合在一起，为什么？ 答：该DNA为双链并且正在进行复制。RNA片段是后随链复制的短的RNA引物。