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 ）开始。
12．DNA重组技术也称为（基因克隆）或（分子克隆 ）。最终目的是（把一个生物体中的遗传信息DNA转入另一个生物体）。典型的DNA重组实验通常包含以下几个步骤： ①提取供体生物的目的基因（或称外源基因），酶接连接到另一DNA分子上（克隆载体），形成一个新的重组DNA分子。
②将这个重组DNA分子转入受体细胞并在受体细胞中复制保存，这个过程称为转化。 ③对那些吸收了重组DNA的受体细胞进行筛选和鉴定。
④对含有重组DNA的细胞进行大量培养，检测外援基因是否表达。
13、质粒的复制类型有两种：受到宿主细胞蛋白质合成的严格控制的称为（严紧型质粒 ），不受宿主细胞蛋白质合成的严格控制称为（ 松弛型质粒 ）。 14．PCR的反应体系要具有以下条件：
a、被分离的目的基因两条链各一端序列相互补的 DNA引物（约20个碱基左右）。 b、具有热稳定性的酶如：TagDNA聚合酶。 c、dNTP
d、作为模板的目的DNA序列 15．PCR的基本反应过程包括：（变性）、（退火）、（延伸 ）三个阶段。 16、转基因动物的基本过程通常包括：
①将克隆的外源基因导入到一个受精卵或胚胎干细胞的细胞核中； ②接种后的受精卵或胚胎干细胞移植到雌性的子宫； ③完成胚胎发育，生长为后代并带有外源基因；
④利用这些能产生外源蛋白的动物作为种畜，培育新的纯合系。
17．杂交瘤细胞系的产生是由（脾B）细胞与（骨髓瘤 ）细胞杂交产生的，由于（脾细胞）可以利用次黄嘌呤，（ 骨细胞 ）提供细胞分裂功能，所以能在HAT培养基中生长。 18．随着研究的深入第一代抗体称为（多克隆抗体）、第二代（单克隆抗体）、第三代（基因工程抗体 ）。 19．目前对昆虫病毒的基因工程改造主要集中于杆状病毒，表现在引入（外源毒蛋白基因 ）；（ 扰乱昆虫正常生活周期的基因 ）；（ 对病毒基因进行修饰 ）。 20．哺乳类RNA聚合酶Ⅱ启动子中常见的元件TATA、GC、CAAT所对应的反式作用蛋白因子分别是（ TFIID ）、（ SP-1 ）和（ CTF/NF1 ）。
21．RNA聚合酶Ⅱ的基本转录因子有、TFⅡ-A、TFⅡ-B、TFII-D、TFⅡ-E他们的结合顺序是： （ D、A、B、E ）。其中TFII-D的功能是（与TATA盒结合 ）。 22．与DNA结合的转录因子大多以二聚体形式起作用，转录因子与DNA结合的功能域常见有以下几种（ 螺旋-转角-螺旋 ）、（ 锌指模体 ）、（碱性-亮氨酸拉链模体 ）。
23．限制性内切酶的切割方式有三种类型分别是（在对称轴5' 侧切割产生5' 粘端 ）、（在对称轴3' 侧切割产生3' 粘端）（在对称轴处切割产生平段）。 24．质粒DNA具有三种不同的构型分别是：（ SC构型 ）、（ oc构型 ）、（ L构型 ）。在电泳中最前面的是（ SC构型 ）。
25．外源基因表达系统，主要有（大肠杆菌 ）、（ 酵母）、（ 昆虫 ）和（ 哺乳类细胞表 ）。 26．转基因动物常用的方法有：（逆转录病毒感染法）、（DNA显微注射法）、（胚胎干细胞法 ）。
三、简 答
1． 分别说出5种以上RNA的功能？
转运RNA tRNA 转运氨基酸 ；核蛋白体RNA rRNA 核蛋白体组成成 ；信使RNA mRNA 蛋白质合成模板 ；不均一核RNA hnRNA 成熟mRNA的前体 ；小核RNA snRNA 参与hnRNA的剪接；小胞浆RNA scRNA/7SL-RNA 蛋白质内质网定位合成的信号识别体的组成成分；反义RNA anRNA/micRNA 对基因的表达起调节作用；核酶 Ribozyme RNA 有酶活性的RNA
2．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
3．对天然质粒的人工构建主要表现在哪些方面？
天然质粒往往存在着缺陷，因而不适合用作基因工程的载体，必须对之进行改造构建： a、加入合适的选择标记基因，如两个以上，易于用作选择,通常是抗生素基因。 b、增加或减少合适的酶切位点，便于重组。
c、缩短长度，切去不必要的片段，提高导入效率，增加装载量。 d、改变复制子，变严紧为松弛，变少拷贝为多拷贝。 e、根据基因工程的特殊要求加装特殊的基因元件 4．举例说明差示筛选组织特异cDNA的方法？
制备两种细胞群体，目的基因在其中一种细胞中表达或高表达，在另一种细胞中不表达或低表达，然后通过杂交对比找到目的基因。
例如：在肿瘤发生和发展过程中，肿瘤细胞会呈现与正常细胞表达水平不同的mRNA，因此，可以通过差示杂交筛选出与肿瘤相关的基因。也可利用诱导的方法，筛选出诱导表达的基因。 5．杂交瘤细胞系的产生与筛选？
脾B细胞+骨髓瘤细胞，加聚乙二醇（PEG）促进细胞融合，HAT培养基中培养（内含次黄嘌呤、氨基蝶呤、T）生长出来的脾B-骨髓瘤融合细胞继续扩大培养。 细胞融合物中包含：
脾-脾融合细胞：不能生长，脾细胞不能体外培养。
骨-骨融合细胞：不能利用次黄嘌呤，但可通过第二途 径利用叶酸还原酶合成嘌呤。氨基蝶呤对叶酸还原酶有抑制作用，因此不能生长。
骨-脾融合细胞：在HAT中能生长，脾细胞可以利用次黄嘌呤，骨细胞提供细胞分裂功能。 6、利用双脱氧末端终止法（Sanger法）测定DNA一级结构的原理与方法？ 原理是采用核苷酸链终止剂—2，，3，-双脱氧核苷酸终止DNA的延长。由于它缺少形成3/5/磷酸二脂键所需要的3-OH，一旦参入到DNA链中，此DNA链就不能进一步延长。根据碱基配对原则，每当DNA聚合酶需要dNMP参入到正常延长的DNA链中时，就有两种可能性，一是参入ddNTP,结果导致脱氧核苷酸链延长的终止；二是参入dNTP,使DNA链仍可继续延长，直至参入下一个ddNTP。根据这一方法，就可得到一组以ddNTP结尾的长短不一的DNA片段。
方法是分成四组分别为ddAMP、ddGMP、ddCMP、ddTMP反应后，聚丙烯酰胺凝胶电泳按泳带可读出DNA序列。
7、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 receptor protein），cAMP与CRP结合后所形成的复合物称激活蛋白CAP（cAMPactivated protein ）。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。 8、典型的DNA重组实验通常包括哪些步骤？ a、提取供体生物的目的基因（或称外源基因），酶接连接到另一DNA分子上（克隆载体），形成一个新的重组DNA分子。
b、将这个重组DNA分子转入受体细胞并在受体细胞中复制保存，这个过程称为转化。 c、对那些吸收了重组DNA的受体细胞进行筛选和鉴定。
d、对含有重组DNA的细胞进行大量培养，检测外援基因是否表达。 9、基因文库的构建对重组子的筛选举出3种方法并简述过程。
抗生素抗性筛选、抗性的插入失活、兰-白斑筛选 或PCR筛选、差式筛选、DNA探针 多数克隆载体均带有抗生素抗性基因（抗氨苄青霉素、四环素）。当质粒转入大肠杆菌中后，该菌便获得抗性，没有转入的不具有抗性。但不能区分是否已重组。
在含有两个抗性基因的载体中，如果外源DNA片段插入其中一个基因并导致该基因失活，就可用两个分别含不同药物的平板对照筛选阳性重组子。 如pUC质粒含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。
10、说明通过胚胎干细胞获得转基因动物的基本过程？ 胚胎干细胞（embryonic stem cell,ES）：是胚胎发育期的胚细胞，可以人工培养增殖并具有分化成其它类型细胞的功能。 ES细胞的培养：
分离胚泡的内层细胞团进行培养。ES在无饲养层中培养时会分化为肌细胞、N细胞等多种功能细胞，在含有成纤维细胞中培养时ES将保持分化功能。
可以对ES进行基因操作，不影响它的分化功能可以定点整合，解决了随机整合的问题。向胚胎干细胞导入外源基因，然后植入到待孕雌鼠子宫，发育成幼鼠，杂交获得纯合鼠。
蛋白质的生物合成 (一)名词解释
1．翻译(translation)：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(codon)：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(degeneracy)：—个氨基酸具有两个以上密码子的现象。
4．同义密码子(synonym codon)：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(wobble hypothesis)：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(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。
7，同功受体(isoacceptor)：转运同一种氨基酸的几种tRNA称为同功受体。
8．反密码子(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(polysome)：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。
(二)问答题
1．参与蛋白质生物合成体系的组分有哪些?它们具有什么功能?
①mRNA：蛋白质合成的模板；②tRNA：蛋白质合成的氨基酸运载工具；③核糖体：蛋白质合成的场所；④辅助因子：(a)起始因子—--参与蛋白质合成起始复合物形成；(b)延长因子—--肽链的延伸作用；(c)释放因子一--终止肽链合成并从核糖体上释放出来。 2．遗传密码是如何破译的?
提示：三个突破性工作 (1)体外翻译系统的建立；(2)核糖体结合技术；(3)核酸的人工合成。 3．遗传密码有什么特点?
(1)密码无标点：从起始密码始到终止密码止，需连续阅读，不可中断。增加或删除某个核苷酸会发生移码突变。
(2)密码不重叠：组成一个密码的三个核苷酸只代表一个氨基酸，只使用一次，不重叠使用。
(3)密码的简并性：在密码子表中，除Met、Trp各对应一个密码外，其余氨基酸均有两个以上的密码，对保持生物遗传的稳定性具有重要意义。
(4)变偶假说：密码的专一性主要由头两位碱基决定，第三位碱基重要性不大，因此在与反密码子的相互作用中具有一定的灵活性。
(5)通用性及例外：地球上的一切生物都使用同一套遗传密码，但近年来已发现某些个别例外现象，如某些哺乳动物线粒体中的UGA不是终止密码而是色氨酸密码子。
(6)起始密码子AUG，同时也代表Met，终止密码子UAA、UAG、UGA使用频率不同。 4．简述三种RNA在蛋白质生物合成中的作用。
(1)mRNA：DNA的遗传信息通过转录作用传递给mRNA，mRNA作为蛋白质合成模板，传递遗传信息，指导蛋白质合成。
(2)tRNA：蛋白质合成中氨基酸运载工具，tRNA的反密码子与mRNA上的密码子相互作用，使分子中的遗传信息转换成蛋白质的氨基酸顺序是遗传信息的转换器。
(3)rRNA 核糖体的组分，在形成核糖体的结构和功能上起重要作用，它与核糖体中蛋白质以及其它辅助因子一起提供了翻译过程所需的全部酶活性。
5．简述核糖体的活性中心的二位点模型及三位点模型的内容。
(1)二位点模型 A位：氨酰-tRNA进入并结合的部位；P位：起始氨酰-tRNA或正在延伸的肽基-tRNA结合部位，也是无载的tRNA从核糖体上离开的部位。(2)三位点模型 大肠杆菌上的70S核糖体上除A位和P位外，还存在第三个结合tRNA的位点，称为E位，它特异地结合无负载的tRNA及无负载的tRNA最后从核糖体上离开的位点。
6．氨基酸在蛋白质合成过程中是怎样被活化的?
催化氨基酸活化的酶称氨酰-tRNA合成酶，形成氨酰-tRNA，反应分两步进行：
(1)活化 需Mg2+和Mn2+，由ATP供能，由合成酶催化，生成氨基酸-AMP-酶复合物。 ，
(2)转移 在合成酶催化下将氨基酸从氨基酸—AMP—酶复合物上转移到相应的tRNA上，形成氨酰-tRNA。 7．简述蛋白质生物合成过程。
蛋白质合成可分四个步骤，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水解提供能量。
(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，tRNAf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。 8．蛋白质合成中如何保证其翻译的正确性?
提示：(1)氨基酸与tRNA的专一结合，保证了tRNA携带正确的氨基酸；(2)携带氨基酸的tRNA对mRNA的识别，mRNA上的密码子与tRNA上的反密码子的相互识别，保证了遗传信息准确无误地转译；(3)起始因子及延长因子的作用，起始因子保证了只有起始氨酰-tRNA能进入核糖体P位与起始密码子结合，延伸因子的高度专一性，保证了起始tRNA携带的fMet不进入肽链内部；(4)核糖体三位点模型的E位与A位的相互影响，可以防止不正确的氨酰-tRNA进入A位，从而提高翻译的正确性；(5)校正作用：氨酰-tRNA合成酶和tRNA的校正作用；对占据核糖体A位的氨酰-tRNA的校对；变异校对即基因内校对与基因间校对等多种校正作用可以保证翻译的正确。
9．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-tRNAf，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
10．蛋白质合成后的加工修饰有哪些内容?
提示：(1)水解修饰；(2)肽键中氨基酸残基侧链的修饰；(3)二硫键的形成；(4)辅基的连接及亚基的聚合。 11．蛋白质的高级结构是怎样形成的?
提示：蛋白质的高级结构是由氨基酸的顺序决定的，不同的蛋白质有不同的氨基酸顺序，各自按一定的方式折叠而成该蛋白质的高级结构。折叠是在自然条件下自发进行的，在生理条件下，它是热力学上最稳定的形式，同时离不开环境因素对它的影响。对于具有四级结构的蛋白质，其亚基可以由一个基因编码的相同肽链组成，也可以由不同肽链组成，不同肽链可以通过一条肽链加工剪切形成，或由几个不同单顺反子mRNA翻译，或由多顺反子mRNA翻译合成。
12．真核细胞与原核细胞核糖体组成有什么不同?如何证明核糖体是蛋白质的合成场所?
原核细胞：70S核糖体由30S和50S两个亚基组成；真核细胞：80S核糖体由40S和60S两个亚基组成。利用放射性同位素标记法，通过核糖体的分离证明之。
13. 已知一种突变的噬菌体蛋白是由于单个核苷酸插入引起的移码突变的，将正常的蛋白质和突变体蛋白质用胰蛋白酶消化后，进行指纹图分析。结果发现只有一个肽段的差异，测得其基酸顺序如下： 正常肽段 Met-Val-Cys-Val-Arg 突变体肽段 Met-Ala-Met-Arg
（1）什么核苷酸插入到什么地方导致了氨基酸顺序的改变？ （2）推导出编码正常肽段和突变体肽段的核苷酸序列.