分子生物学复习题

分⼦⽣物学复习题

1、分⼦⽣物学的定义。

从分⼦⽔平研究⽣物⼤分⼦的结构与功能从⽽阐明⽣命现象本质的科学，主要指遗传信息的传递（复制）、保持（损伤和修复）、基因的表达（转录和翻译）与调控。2、简述分⼦⽣物学的主要研究内容。

a.DNA重组技术（基因⼯程）

（1）可被⽤于⼤量⽣产某些在正常细胞代谢中产量很低的多肽 ;

（2）可⽤于定向改造某些⽣物的基因组结构 ;

（3）可被⽤来进⾏基础研究b.基因的表达调控

在个体⽣长发育过程中⽣物遗传信息的表达按⼀定时序发⽣变化（时序调节），并随着内外环境的变化⽽不断加以修正（环境调控）。c.⽣物⼤分⼦的结构和功能研究(结构分⼦⽣物学）

⼀个⽣物⼤分⼦，⽆论是核酸、蛋⽩质或多糖，在发挥⽣物学功能时，必须具备两个前提：(1)拥有特定的空间结构（三维结构）；

(2)发挥⽣物学功能的过程中必定存在着结构和构象的变化。

结构分⼦⽣物学就是研究⽣物⼤分⼦特定的空间结构及结构的运动变化与其⽣物学功能关系的科学。它包括3个主要研究⽅向：(1) 结构的测定 (2) 结构运动变化规律的探索 (3) 结构与功能相互关系

d.基因组、功能基因组与⽣物信息学研究

3、谈谈你对分⼦⽣物学未来发展的看法？

(1)分⼦⽣物学的发展揭⽰了⽣命本质的⾼度有序性和⼀致性，是⼈类认识论上的重⼤飞跃。⽣命活动的⼀致性，决定了⼆⼗⼀世纪的⽣物学将是真正的系统⽣物学，是⽣物学范围内所有学科在分⼦⽔平上的统⼀。(2)分⼦⽣物学是⽬前⾃然学科中进展最迅速、最具活⼒和⽣⽓的领域，也是新世纪的带头学科。

(3)分⼦⽣物学是由⽣物化学、⽣物物理学、遗传学、微⽣物学、细胞学、以及信息科学等多学科相互渗透、综合融会⽽产⽣并发展起来的，同时也推动这些学科的发展。(4)分⼦⽣物学涉及认识⽣命的本质，它也就⾃然⼴泛的渗透到医学、药学各学科领域中，成为现代医药学重要的基础。

1、DNA双螺旋模型是哪年、由谁提出的?简述其基本内容。

DNA双螺旋模型在1953年由Watson和Crick提出的。

基本内容：(1) 两条反向平⾏的多核苷酸链围绕同⼀中⼼轴相互缠绕，两条链均为右⼿双螺旋。

(2) 嘌呤与嘧啶碱位于双螺旋的内侧，3′,5′- 磷酸与核糖在外侧，彼此通过磷酸⼆酯键相连接，形成DNA分⼦的⾻架。

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

为0.34nm,两个核苷酸之间的夹⾓为36。。(4) 两条核苷酸链依靠彼此碱基之间形成的氢键相连系⽽结合在⼀起，A与T相配对形成两个氢键，G与C相配对形成3个氢键。

(5) 碱基在⼀条链上的排列顺序不受任何限制，但根据碱基互补配对原则，当⼀条多核苷酸的序列被确定后，即可决定另⼀条互补链的序列。2、DNA的双螺旋结构有哪⼏种不同形式，各有何特点？

形式：A-DNA构象、B-DNA构象、Z-DNA构象A-DNA构象：外型粗短，右⼿双螺旋，⼤沟很窄很深，⼩沟很宽⽽浅，糖苷键构象为反式。

B-DNA构象：外型适中，右⼿双螺旋，⼤沟很宽较深，⼩沟窄⽽深，糖苷键构象为反式。

Z-DNA构象：外型细长，左⼿双螺旋，⼤沟平坦，⼩沟较窄很深，磷酸核糖⾻架呈Z字性⾛向，糖苷键构象为C、T反式，G顺式。3、简述DNA的C-值以及C-值⽭盾（C Value paradox）。

(1) C-值是⼀种⽣物的单倍体基因组DNA的总量。

(2) 形态学的复杂程度（物种的⽣物复杂性）与C-值⼤⼩的不⼀致，称为C-值⽭盾(C-值悖理)。

4、简述真核⽣物染⾊体上组蛋⽩的种类，组蛋⽩修饰的种类及其⽣物学意义。真核⽣物染⾊体上组蛋⽩的种类：H1、H2A、H2B、H3、H4。

组蛋⽩修饰的种类：甲基化、⼄酰化、磷酸化、泛素化及ADP核糖基化等。H3、H4修饰作⽤较普遍，H2B有⼄酰化作⽤，H1有磷酸化作⽤。

组蛋⽩修饰的意义：(1) 改变染⾊体的结构，直接影响转录活性；

(2) 核⼩体表⾯发⽣改变，使其他调控蛋⽩易于和染⾊质相互接触，从⽽间接影响转录活性。

5、⽐较原核、真核基因组的特点。

(1)原核⽣物基因组结构特点

a.基因组很⼩，⼤多只有⼀条染⾊体

b.原核⽣物基因主要是单拷贝基因

c.结构简炼

d.存在转录单元(trnascriptional operon)

e.多顺反⼦(polycistron)

f.有重叠基因（Sanger发现）

(2)真核⽣物基因组结构特点

a.真核基因组结构庞⼤,⼀般远⼤于原核的

b.含有⼤量重复序列

c.⾮编码序列多,多于编码序列

d.转录产物为单顺反⼦

e.基因不连续性断裂基因（interrupted gene）、内含⼦(intron)、外显⼦(exon)

f.存在⼤量的顺式作⽤元件。启动⼦、增强⼦等

g.存在⼤量的DNA多态性(DNA序列中发⽣变异⽽导致的个体间核苷酸序列的差异)

h.端粒结构(端粒是真核染⾊体末端的蛋⽩质-DNA结构,其功能是完成染⾊体末端的复制,可防⽌染⾊体融合、重组和降解。端粒的结构和功能都是⼗分保守的)1、请设计⼀个实验来证明DNA复制是以半保留⽅式进⾏的。

将⼤肠杆菌长期在以15N作氮源的培养基中培养，,再将其转移到含14N的普通培养液中培养，然后在不同时刻收集⼤肠杆菌并提取DNA，再将DNA在氯化铯密度梯度离⼼，记录其位置，若离⼼后有三条带(⾃上⽽下为15N,15N/14N,14N),则证明DNA复制是以半保留⽅式进⾏的。2、名词解释

冈崎⽚段：在DNA复制过程中，前导链能连续合成，⽽滞后链只能是断续的合成5′→3′的多个短⽚段，这些不连续的⼩⽚段称为冈崎⽚段。Replicon ：是指遗传物质的传代，以母链DNA为模板合成⼦链DNA 的过程。

semi-conservative replication ：由亲代DNA⽣成⼦代DNA时，每个新形成的⼦代DNA中，⼀条链来⾃亲代DNA，⽽另⼀条链则是新合成的，这种复制⽅式称半保留复制。3、原核DNA合成酶中（ C ）的主要功能是合成前导链和冈崎⽚段

A、DNA聚合酶Ⅰ

B、DNA聚合酶Ⅱ

C、DNA聚合酶Ⅲ

D、引物酶

1、简要说明细胞中DNA的错配修复系统。

Dam甲基化酶使母链位于5’-GATC序列中腺苷酸的N6位甲基化，⼀旦复制叉通过复制起始点，母链就会在开始DNA合成前的⼏秒钟⾄⼏分钟内被甲基化。此后，只要两条DNA链上碱基配对出现错误，错配修复系统根据“保存母链，修正⼦链”的原则，找到错误碱基所在的DNA链，并在对应于母链甲基化腺苷酸上游鸟苷酸的5’位置切开⼦链，再根据错配碱基相对于DNA切⼝的⽅位启动修复途径，合成新的⼦链DNA⽚段。2、简要说明细胞中DNA的碱基切除修复系统。

所有细胞中都带有不同类型，能识别受损核酸位点的核苷酸⽔解酶，它能特异性切除受损核苷酸上的N-β糖苷键，在DNA链上形成去嘌呤或去嘧啶位点，统称AP位点。DNA分⼦中⼀旦产⽣AP位点，AP核酸内切酶把受损核苷酸的糖苷-磷酸键切开，并移去包括AP位点核苷酸在内的⼩⽚段DNA，由DNA聚合酶Ⅰ合成新的⽚段，最终由DNA连接酶把两者连成新的被修复的DNA链。3、简要说明细胞中DNA的核苷酸切除修复系统。

⾸先由DNA切割酶在已损伤的核苷酸5’和3’位分别切开磷酸糖苷键，产⽣⼀个由12-13个核苷酸(原核⽣物)或27-29个核苷酸(真核⽣物)的⼩⽚段，移去⼩⽚段后由DNA聚合酶Ⅰ(原核)或ε(真核)合成新的⽚段，并由DNA连接酶将切⼝补平。4、简要说明细胞中SOS修复系统。

SOS修复是指DNA受到严重损伤、细胞处于危急状态时所诱导的⼀种DNA修复⽅式，修复结果只是能维持基因组的完整性，提⾼细胞的⽣存率，但留下的错误较多。

当细胞DNA复制受阻时，LexA蛋⽩被RecA蛋⽩触发，发⽣⾃⾝催化的⽔解作⽤，SOS系统被激活，LexA基因表达也增加。DNA复制正常后，RecA蛋⽩失活，LexA蛋⽩恢复对SOS系统的阻遏作⽤。5、名词解释

转座⼦：基因组上不必借助于同源序列就可移动的DNA⽚段称为转座⼦（transposons）或转座元件。

转座：转座⼦复制，⼀个拷贝插⼊基因组的新位置，原来位置上仍保留⼀个拷贝的过程。

复合转座⼦：⼀类带有某些抗药性基因（或其他宿主基因）的转座⼦，其两翼往往是两个相同或⾼度同源的IS序列。

⼀、名词解释：Transcription ：DNA分⼦中的遗传信息转移到RNA分⼦中的过程称为转录。即⽣物体以DNA为模板合成RNA的过程。转录的不对称性：在RNA的合成中，DNA的⼆条链中仅有⼀条链可作为转录的模板，称为转录的不对称性。

编码链：与mRNA序列相同的那条DNA链称为编码链（coding strand）或称有意义链（sense strand）。

⼆、选择题、填空题：1、下列有关TATA盒(Hognessbox)的叙述,哪个是正确的: (B)

A.它位于第⼀个结构基因处

B.它和RNA聚合酶结合

C.它编码阻遏蛋⽩

D.它和反密码⼦结合

2. 转录需要的原料是: (D)

A.dNTP

B.dNDP

C.dNMP

D.NTP

E.NMP

3、原核⽣物 RNA 聚合酶核⼼酶由（2个α亚基、1个β亚基、1个β'亚基和1个ω亚基）组成，全酶由（核⼼酶和⼀个σ亚基）组成。4、DNA模板链为 5’-ATTCAG-3’ , 其转录产物是: (D)

A. 5’-GACTTA-3’

B. 5’-CTGAAT-3’

C. 5’-UAAGUC-3’

D. 5’-CUGAAU-3’

5、真核⽣物的mRNA加⼯过程中,5’端加上（7-甲基鸟核苷三磷酸（m7Gppp）帽），在3’端加上（多聚腺苷酸poly A尾巴），后者由（多聚腺苷酸聚合酶）催化。如果被转录基因是不连续的，那么，（内含⼦）⼀定要被切除，并通过（剪接）过程将（外显⼦）连接在⼀起。6、–10位的（TATAAT）区和–35位的（TTGACA）区是RNA聚合酶与启动⼦的结合位点，能与σ因⼦相互识别⽽具有很⾼的亲和⼒。7、下⾯那⼀项不属于原核⽣物mRNA的特征（ C ）

A：半衰期短 B：存在多顺反⼦的形式

C：5’端有帽⼦结构 D：3’端没有或只有较短的多聚（A）结构

8、真核细胞中的mRNA帽⼦结构是（ A ）

A. 7-甲基鸟嘌呤核苷三磷酸

B. 7-甲基尿嘧啶核苷三磷酸

C. 7-甲基腺嘌呤核苷三磷酸

D. 7-甲基胞嘧啶核苷三磷酸

三、名词解释

核酶：具有催化功能的RNA分⼦。RNA的剪接：切除RNA内含⼦序列相应的外显⼦序列连接成⼀个连续的mRNA的过程。