整理分子生物学简答题(整理)
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分子史上的经典事件?答:1953watson 和crick 提出的DNA分子双螺旋模型在科研过程中,要具有清醒的宏观洞察力、非凡的科学想像力和严密的逻辑思维能力,选择正确的研究路线,广泛借鉴他人的研究成果并加以综合性的科学思考。
分子生物学的理论基础是?主要的研究策略有?(第一章)答:1958年,克里克提出两个学说,奠定了分子生物学的理论基础。
第一个学说是“序列学说”,它认为一段核酸的特殊性完全由它的碱基序列决定,碱基序列编码一个特定蛋白质的氨基酸序列,蛋白质的氨基酸序列决定了蛋白质的三维结构。
第二个学说是“中心法则”,遗传信息只能从核酸传递给核酸,或核酸传递给蛋白质,而不能从蛋白质传递给蛋白质,或是从蛋白质传回核酸。
研究策略:体内和体外实验的结合将遗传和DNA联系起来。
体内(In vivo)实验:在活体内进行的实验,包括在培养的细胞或组织。
体外(In vitro)实验:在细胞提取物中,或者是人工合成的细胞成分混合物中。
分子与其他学科关系?生物学离不开生物学技术?答: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、以至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。
现代生物学的发展越来越多的应用分子生物学的理论和方法进行研究。
什么是分子生物学?广义的概念:分子生物学是研究核酸、蛋白质等生物大分子形态、结构特征及其重要性、规律性和相互关系的科学。
狭义的概念: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)与调控等,也称之为基因的分子生物学。
DNA分子在结构上为什么最适合作为遗传信息载体?(第二章第一节)化学性质比较稳定,DNA复制时严格遵守碱基互补配对原则,且为半保留复制;四种脱氧核糖核苷酸可以组成不同的长链,可以携带大量遗传信息。
DNA提取操作要点是?(第二章第一节)提取原则:保持一级结构的完整性,将其他生物大分子的污染降到最低。
1阐述操纵子(operon)学说:见课本2、乳糖操纵子的作用机制?/简述乳糖操纵子的结构及其正、负调控机制答:A、乳糖操纵子的组成:大肠杆菌乳糖操纵子含Z、Y、A三个结构基因,分别编码半乳糖苷酶、透酶和半乳糖苷乙酰转移酶,此外还有一个操纵序列O,一个启动子P和一个调节基因I。
B、阻遏蛋白的负性调节:没有乳糖存在时,I 基因编码的阻遏蛋白结合于操纵序列O处,乳糖操纵子处于阻遏状态,不能合成分解乳糖的三种酶;有乳糖存在时,乳糖作为诱导物诱导阻遏蛋白变构,不能结合于操纵序列,乳糖操纵子被诱导开放合成分解乳糖的三种酶。
所以,乳糖操纵子的这种调控机制为可诱导的负调控。
C、CAP的正性调节:在启动子上游有CAP结合位点,当大肠杆菌从以葡萄糖为碳源的环境转变为以乳糖为碳源的环境时,cAMP浓度升高,与CAP结合,使CAP发生变构,CAP结合于乳糖操纵子启动序列附近的CAP结合位点,激活RNA聚合酶活性,促进结构基因转录,调节蛋白结合于操纵子后促进结构基因的转录,对乳糖操纵子实行正调控,加速合成分解乳糖的三种酶。
D、协调调节:乳糖操纵子中的I基因编码的阻遏蛋白的负调控与CAP的正调控两种机制,互相协调、互相制约。
3、基因调控的水平有哪些?基因调控的意义?答:a、DNA水平的调控。
b、转录水平上的调控。
c、转录后的调控。
d、翻译水平的调控。
e、细胞质与基因调控。
意义:适应物理,化学等环境因素变化,调节代谢,维持细胞生长与分裂。
4、简述乳糖操纵子的结构及其正负调控机制。
答:结构:A、Y和Z,以及启动子、控制子和阻遏子。
正调控机制:CAP分解代谢产物激活蛋白质,直接作用于操纵子区上与cAMP结合形成CAP-cAMP复合物,转录进行。
负调控机制:a、无诱导物时结构基因不转录。
b、有诱导物时与阻遏基因相结合,形成无活性阻遏物,RNA聚合酶可与启动子区相结合,起始基因转录。
5、简述Trp操纵子的结构及其调控机制。
答:Trp操纵子由5个结构基因TrpE、TrpD、TrpC、TrpB、TrpA组成一个多顺因子的基因簇,在5'端是启动子、操纵子、前导顺序和弱化子区域。
1.(1)说明基因组的大小和基因组复杂性的含义基因组的大小:指在基因组中DNA的总量基因组复杂性:指基因组中所有单一序列的总长度(2)这个基因组的大小怎样?4000bp(3)这个基因组的复杂性如何?450 bp2.试比较原核生物与真核生物的翻译原核生物与真核生物的翻译比较如下:仅述真核生物的,原核生物与此相反。
①起始Met不需甲酰化②无SD序列,但需要一个扫描过程③tRNA先于mRNA与核糖体小亚基结合④起始因子比较多⑤只一个终止释放因子3.试比较真核生物与原核生物mRNA转录的主要区别原核生物:操纵子RNA聚合酶核心酶加δ因子不需加工与翻译相偶联类核真核生物:单基因RNA聚合酶Ⅱ聚合酶加转录因子需加工故与翻译相分离核内4.激活蛋白(CAP)对转录的正调控作用环腺苷酸(cAMP)受体蛋白CRP,cAMP与CRP结合后所形成的复合物称激活蛋白CAP。
当大肠杆菌生长在缺乏葡萄糖的培养基中时,CAP合成量增加,CAP具有激活乳糖(Lac)等启动子的功能。
一些依赖于CRP的启动子缺乏一般启动子所具有的典型的-35区序列特征(TTGACA)。
因此RNA聚合酶难以与其结合。
CAP的存在(功能):能显著提高酶与启动子结合常数。
主要表现以下二方面:①CAP通过改变启动子的构象以及与酶的相互作用帮助酶分子正确定向,以便与-10区结合,起到取代-35区功能的作用。
②CAP还能抑制RNA聚合酶与DNA中其它位点的结合,从而提高与其特定启动子结合的概率。
5.原核生物与真核生物启动子的主要差别原核生物TTGACA——TATAA T——起始位点-35 -10真核生物增强子——GC——CAAT——TA TAA——5mGpp——起始位点-110 -70 -256.比较DNA复制和RNA转录的异同相同点:DNA复制和RNA转录在原理上是基本一致的,体现在:①这两种合成的直接前提是核苷三磷酸,从它的一个焦磷酸键获得能量促使反应走向合成②两种合成都是一个酶为四种核苷酸工作③两种合成都是以DNA为模板④合成前都必须将双链DNA解旋成单链⑤合成的方向都是5-37.假设从一种生物抽提了核酸,你将用什么简便的方法,区别它是DNA或RNA?是单股或双股?我们可用紫外分光光度计对抽提的核酸进行鉴定。
分子生物学试题及答案(整理版)
一、选择题
1.DNA双螺旋结构是由哪两种碱基之间的氢键支撑的? A. 腺嘌呤和胸腺嘧啶
B. 腺嘌呤和鳌酷嘧啶
C. 胸腺嘧啶和鳌酷嘧啶
D. 腺嘌呤和胸腺嘧啶、胸腺嘧啶和鳌酷嘧啶
2.在RNA转录中,哪种RNA是由RNA聚合酶合成的? A. mRNA
B. rRNA
C. tRNA
D. snRNA
3.下列哪个过程不属于DNA复制中的信息单向传递过程? A. 串联扭曲
B. 连续DNA合成
C. 不连续DNA合成
D. 缺氧齿合
二、填空题
1.DNA双螺旋结构中,两根链之间的碱基互为__________。
2.在生物细胞中,DNA的复制是由__________完成的。
3.参与DNA复制的酶包括DNA__________酶、DNA__________酶和
DNA__________酶。
三、简答题
1.请简要说明DNA双螺旋结构的特点和形成方式。
2.什么是DNA复制?简要描述DNA复制的过程。
四、解答题
1.请根据你的理解,解释DNA复制的半保留复制特点。
2.试分析DNA复制过程中可能出现的错误及其纠正机制。
以上为分子生物学试题及答案的整理版,希望能对您的学习有所帮助。
1.简述临床分子生物学检验在复杂性疾病中的应用。
(1)在感染性疾病中,对微生物感染作出确诊、对感染性病原体进行分型和耐药性监测;(2)通过患者的DNA、RNA、染色体、蛋白质和某些代谢产物来揭示与遗传病发生相关的生物学标记,从而对遗传型疾病进行早期预防、早期诊断和早期治疗的目的;(3)用分子生物学检验方法寻找特异性肿瘤基因型标志进行肿瘤基因检测,有利于肿瘤的早期发现和诊断,以及肿瘤的预防和治疗;(4)推动个体化医学的发展。
2.简述RNA 生物标志物的优点。
RNA 生物标志物包括多种形式,如mRNA、tRNA、miRNA、lncRNA 等;多种病理生理过程、药物治疗或食品中的物质均可以在转录水平上出现差异;基因表达在mRNA 水平上的变化通常大于蛋白质水平的变化;在血浆中存在游离的循环miRNA 可以反应体内的病理生理过程;母亲血浆中的胎儿RNA 在无创产前诊断中对染色体疾病的诊断更加方便。
3.简述原核生物基因组的特征。
(1)原核生物基因组较小(2)原核生物的类核结构(3)原核生物的操纵子结构(4)原核生物的结构基因中无内含子成分,其R NA 合成后不需要经过剪接加工过程(5)具有编码同工酶的基因(6)含有可移动D NA 序列4.简述核酸分离纯化的主要步骤。
目前核酸的分离纯化主要包括4 个步骤:①制备细胞及破碎细胞。
②消化蛋白质,去除与核酸结合的蛋白质、多糖及脂类等生物大分子。
③去除其它不需要的核酸分子。
④沉淀核酸,去除盐类、有机溶剂等杂质。
5.简述蛋白质分离纯化的方法及其原理。
(1)根据蛋白分子大小不同:主要有透析、超滤、凝胶过滤和离心等。
(2)根据蛋白分子溶解度不同:常用的方法有等电点沉淀和pH 值调节、蛋白质的盐溶和盐析、有机溶剂法等。
(3)根据蛋白表面电荷不同:常用方法有电泳和离子交换层析。
(4)采用配体的特异性亲和力:亲和层析等。
6.Southern 印迹杂交的临床应用(1)单基因遗传病的基因诊断(2)基因点突变的检测7.Nouthern 印迹杂交的临床应用(1)RNA 病毒的检测(2)基因表达的检测8.核酸分子杂交的影响因素在核酸杂交反应中影响杂交体形成因素较多,主要有探针的选择、探针的标记方法、探针的浓度、杂交率、杂交最适温度、杂交的严格性、杂交反应时间及杂交促进剂等。
课后思考题1. 试述乳糖操纵子的结构及调控原理?乳糖操纵子开放转录需要什么条件?(1)乳糖操纵子的结构:含Z、Y、A3个结构基因,分别编码乳糖代谢的3个酶;一个操纵序列O,一个启动序列P,一个CAP结合位点共同构成乳糖操纵子的调控区.乳糖操纵子的上游还有一个调节基因I。
(2)阻遏蛋白的负性调节:I基因的表达产物为一种阻遏蛋白,在没有乳糖存在时,阻遏蛋白与O序列结合,阻碍RNA聚合酶与P序列结合,抑制转录启动,乳糖操作子处于阻遏状态;当有乳糖存在时,乳糖转变为半乳糖,后者结合阻遏蛋白,使构象变化,阻遏蛋白与O序列解离,在CAP蛋白协作下发生转录。
(3)CAP的正性调节:分解代谢基因激活蛋白(CAP)分子内存在DNA和cAMP结合位点.当没有葡萄糖时,cAMP浓度较高,cAMP与CAP结合,cAMP-CAP结合于CAP结合位点,提高RNA转录活性;当有葡萄糖时,cAMP浓度降低,cAMP与CAP结合受阻,乳糖操纵子表达下降。
(4)协调调节:乳糖操纵子阻遏蛋白的负性调节和CAP的正性调节机制协调合作,CAP不能激活被阻遏蛋白封闭基因的表达,但如果没有CAP存在来加强转录活性,即使阻遏蛋白从操纵序列上解离仍无转录活性。
因此,乳糖操纵子开放转录需要的条件是:1)诱导物乳糖存在,解除阻遏蛋白的负调节。
2)葡萄糖缺乏,CAP蛋白活化,启动正调节。
2.试述原核生物和真核生物基因表达调控特点的异同.(1)相同点:转录起始是基因表达调控的关键环节。
(2)不同点:1)原核生物基因表达调控主要包括转录和翻译水平;真核基因表达调控包括染色质活化、转录、转录后加工、翻译、翻译后加工多个层次.2)原核基因表达调控主要为负调节;真核生物基因表达调控主要为正调节。
3)原核转录起始不需要转录因子,RNA聚合酶直接结合启动子,由σ因子决定基因表达的特异性;真核转录起始需要基础、特异两类转录因子,依赖DNA—蛋白质、蛋白质-蛋白质相互作用,调控转录激活。
第二章1、DNA二级结构的特点?答:(1)DNA分子是由两条互相平行的脱氧核甘酸长链盘绕而成的(2)DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排在外侧,构成基本骨架,碱基排列在内侧.2.阐述Meselson和Stahl关于DNA半保留复制的证明实验?答:用普通培养基(含14N的氮源)培养15N标记的大肠杆菌,经过一代后,所有DNA 的密度都在15N-DNA和14N-DNA之间,即形成了一半15N和一半14N的杂合分子,两代后出现等量的14N分子和14N-15N杂合分子。
若再继续培养,可以看到14N-DNA分子增多,说明DNA分子复制时均可被分成两个亚单位,分别构成子代分子的一半,这些亚单位经过很多代复制仍然保持着完整性。
3.描述大肠杆菌DNA聚合酶I在DNA生物合成过程中的作用?答:该酶被认为在切除由紫外线照射而形成的嘧啶二聚体中起着重要的作用,它也可用以出去冈崎片段5,端RNA引物,使冈崎片段间缺口消失,保证连接酶将片段连接起来。
4.DNA的损伤原因是什么?答:DNA的损伤分自发性损伤、物理因素引起的DNA损伤、和化学因素引起的DNA损伤.自发性损伤是由于DNA复制中的错误和碱基的自发性化学变化造成DNA的损伤.物理因素引起的DNA损伤常是缘于紫外线引起的DNA损伤和电离辐射引起的DNA损伤.化学因素引起的DNA损伤是突变剂或致癌剂对DNA的作用,包括烷化剂对DNA的损伤和碱基类似物对DNA的损伤.5.组蛋白具有哪些特性?答:进化上的极端保守性,无组织特异性,肽链上氨基酸分布的不对称性,组蛋白的修饰作用(包括甲基化,乙酰化,磷酸化,范素化9口「核糖基化),富含赖氨酸的组蛋白H56.比较原核生物和真核生物DNA复制的不同点。
答:真核生物每条染色质上可以有多处复制起始点,而原核生物只有一个起始点;真核生物的染色体在全部完成复制之前,个个起始点上DNA的复制不能再开始,而在快速生长的原核生物中,复制起始点上可以连续开始新的DNA复制,表现为虽只有一个复制单元,但可有多个复制叉。
分子生物学考试简答题1、何谓断裂基因( split gene)?何谓重叠基因( overlapping gene)?它们在生物进化与适应上有何意义?答:断裂基因是指真核生物的结构基因,它由外显子和内含子组成。
重叠基因指的是两个或两个以上的基因共用一段DNA序列。
断裂基因有利于变异和进化。
(虽然单个碱基的改变有时可引起氨基酸的变更而造成蛋白质的变化,但是很难产生重大变化形成新的蛋白质,单个碱基突变发生在密码子第三位往往是沉默的大大降低了突变效应,而在断裂基因中如果发生在内含子与外显子的结合部位,那么就会发生剪接方式的改变结果是蛋白质结构发生大幅度的变化,从而加速进化)。
重叠基因是原核生物进化的经济原则,用较小的C值可编码加多的基因信息。
2、什么是顺反子?用“互补”和“等位基因”说明“基因”这个概念。
答:等位基因是指同一基因的不同状态通常位于不同的同源染色体上。
顺反子是基因表达的单位即转录单位,在原核生物中一般由多个翻译成蛋白质的片段组成,而真核生物中则不然。
仅含有一个翻译单位的转录单位成为一个顺反子。
顺反子可以通过互补分析得以鉴定。
3、你如何证明 Ty元件在转座时经历了一个RNA中间体?答:构建一个含内含子与δ元件的人工Ty 元件。
采用诱导型GAL 启动子合成大量的Ty 元件的mRNA,从而使这一元件整合到基因组新位点的转座频率增加。
检测新插入的Ty 元件。
若具有δ元件但缺少内含子,则通过RNA 的中间体。
(该知识点在课本85页,老教材)4、IS元件整合到靶位点时会发生什么?答:由于在转座子插入之前已产生一个交错切口,而且这一交错切口在转座子插入后被填补,因此导致靶位点序列重复。
答:IS元件整合到靶位点时,转座酶对受体靶位点序列和供体转座子的末端反向重复序列进行特定长度的交错切割。
共同的机制使转座子和靶序列的切口末端发生交叉共价连接,形成单链移复合体,DNA聚合酶利用连接缺口的3‘—OH末端和模板链填补缺口,完成转座子及正向重复序列复制,而后发生供体转座子的复制型转座或非复制型转座。
分子生物学是生物学的一个分支,它研究生物分子如DNA、RNA、蛋白质的结构和功能,以及这些分子在细胞内的相互作用和生命过程中的作用。
以下是一些关于分子生物学的简答题:1. 什么是DNA?答:DNA(脱氧核糖核酸)是细胞中的遗传物质,由两条互相平行的脱氧核苷酸长链盘绕而成的双螺旋结构组成。
2. RNA有哪些类型?答:RNA(核糖核酸)主要有三种类型:mRNA(信使RNA)、tRNA(转运RNA)和rRNA(核糖体RNA)。
3. 蛋白质的功能有哪些?答:蛋白质的功能非常多样,包括催化生化反应(酶)、DNA复制(聚合酶)、信号传导(受体)、运输(载体)等。
4. 基因是如何控制蛋白质合成的?答:基因通过转录和翻译过程控制蛋白质合成。
转录过程中,DNA序列被复制成mRNA,然后mRNA被翻译成蛋白质。
5. 什么是转录因子?答:转录因子是一类能够与DNA结合并调控基因转录的蛋白质。
6. 真核生物的RNA聚合酶有哪些类型?答:真核生物的RNA聚合酶主要有三种类型:RNA聚合酶I、RNA聚合酶II 和RNA聚合酶III。
7. 什么是剪接?答:剪接是指在mRNA前体的加工过程中,去除内含子并将外显子连接起来形成成熟的mRNA的过程。
8. 什么是启动子?答:启动子是DNA上的一段序列,它能够引导RNA聚合酶开始转录过程。
9. 什么是增强子?答:增强子是DNA上的一段序列,它能够增强特定基因的转录活性。
10. 什么是基因表达?答:基因表达是指基因信息被转录成mRNA,然后通过翻译过程合成蛋白质的过程。
这些简答题涵盖了分子生物学的一些基本概念和原理,有助于学生巩固基础知识。
分子生物学简答题
1、细胞膜受体是信号转导过程的受体的一种类型,请简述细胞膜受体的三种不同结构域。
(1)胞外域:与配体相互作用,具有结合特异性。
(2)内域:在细胞内触发信号转导,具有效应特异性。
(3)跨膜结构域:又称穿膜域,将受体固定在细胞膜上。
2、简述四种不同种类的酶及其主要的作用?
(1)限制性核酸内切酶。
作用:识别双链DNA的特定序列,水解该序列内部或附近的磷酸二酯键。
(2)DNA连接酶。
作用:将目的DNA与载体共价连接成重组DNA。
(3)DNA聚合酶。
作用:催化dNTP合成DNA。
(4)修饰酶。
作用:标记、保护目的DNA。
3、请简述真核生物染色质DNA复制的特点?
(1)复制速度慢
(2)发生染色质解离与重塑
(3)多起点复制
(4)冈崎片段短
(5)DNA连接酶差异
(6)终止阶段涉及端粒合成
(7)受DNA复制检查点控制
4、请问真核生物染色质水平的调控都有哪些方式?
(1)染色质活化
(2)组蛋白修饰
(3)DNA甲基化
(4)基因重排
(5)基因扩增
(6)染色质丢失
(7)基因组印记
5、请简述原核生物基因表达的特点?
(1)多以操纵子为转录单位
(2)基因转录的特异性由σ因子决定
(3)转录与翻译偶联。
分
子
生
物
学
简
答
题
整
理
20 年月日A4打印/ 可编辑
《分子生物学》考试大纲
1.大纲综述
分子生物学课程是生物学专业重要的专业基础课,是林学、园林植物学、环境学等专业的选修课,它是报考理科植物学、生化和分子生物学、遗传育种学等专业研究生的考试科目之一。
为帮助考生明确考试复习范围和有关要求,特制定本考试大纲。
本考试大纲主要根据北京林业大学本科生物科学、生物技术专业与林科类各专业《分子生物学》教学大纲编制而成,适用于报考北京林业大学硕士学位研究生的考生。
2.考试内容
1.植物分子生物学发展简史,
植物分子生物学的主要研究内容,植物分子生物学发展的问题与展望
(二)植物植物基因与基因组学
植物核基因组概况,核基因的表达和调控,已研究的植物基因,植物核基因基本技术,植物基因组学,植物线粒体基因组,植物叶绿体基因组,线粒体DNA的复杂性及多样性,植物线粒体基因结构及其表达调控,线粒体基因与细胞质雄性不育,植物线粒体的进化与起源,植物线粒体DNA的分离,叶绿体DNA的性质,叶绿体基因图谱,叶绿休基因的表达调控,叶绿体DNA的分离。
(三)基因结构
基因家族(gene family), 真核基因的断裂结构, 基因丢失, 基因扩增, 基因重排与变换, 开放”型活性染色质(active chromatin)结构对转录的影响, DNA甲基化与基因活性的调控,基因调控的顺式作用元件,基因调控的反式作用因子,RNA的加工成熟,mRNA的选择性运输,mRNA稳定性的调控,真核生物mRNA翻译起始的调控, 真核生物翻译后加工水平的调控
(四)基因的分离
植物基因的分离方法,包括化学合成法,cDNA文库法,差异显示法,DNA芯片法转位因子及基因标签法等
(五)基因的表达与调控
遗传密码, tRNA的结构,种类,氨酰tRNA的合成,核糖体组成,结构,rRNA结构,种类, 核糖体的组装,蛋白质的生物合成, 翻译的起始与中止,蛋白质的修饰,蛋白质的成熟,蛋白质运转机制, 蛋白质的降解
(六)分子生物学的研究方法
核酸的分子杂交,核苷酸序列分析技术(Sanger双脱氧链终止法, Maxam-Gilbert化学修饰法, DNA序列分析的自动化, DNA杂交测序法(SBH)) ,PCR技术, 凝胶阻滞试验, DNaseI足迹试验, 真核基因组文库, cDNA文库的构建,植物基因的转化
2.考试要求
试卷务必书写清楚、符号和西文字母运用得当。
不得在试题上答卷。
3.试题结构
1、名词解释(约占10分)
2、填空题(约占10分)
2、简答题(约占30分)
3、论述题(约占30分)
4、实验题(约占20分)
4.考试方式及时间
考试方式为闭卷、笔试,时间为3小时,满分为150分。
5.主要参考书
基因VIII 本杰明.卢因科学出版社
分子生物学罗伯特维弗清华大学出版社
《现代分子生物学》朱玉贤、李毅等1997年版高等教育出版社
整理丨尼克
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