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华中农业大学分子生物学课程考试试卷（答案）
一、名词解释
1．Silent mutation：没有明显性状改变的突变。是中性突变中的一种特殊情况。即在基因中碱基对发生替换，改变了mRNA的密码子，结果蛋白质中相应位点是发生了相同氨基酸的取代，由于氨基酸的序列末发生变化，所以蛋白质仍具有野生型的功能，实际上就是同义突变。
2．Back mutation：回复突变是指突变体的表现型回复为野生状态的突变。正向突变改变了野生型性状，突变体所失去的野生型性状可以通过第二次突变得到恢复，这种第二次突变就叫做恢复突变。
3．Attenuator：一个受到翻译控制的转录中止子结构。由于翻译作用的影响，其后面的基因或者被转录，或者在衰减子处实现转录的中止即产生衰减作用。 4．Insulator：能阻断激活或失活效应的元件。可在增强子和启动子之间阻断增强子的激活作用，也可防止异染色质的扩增，引起基因表达。 5．Inverted repeat：反向重复。方向相反的两端重复序列。
6．Negative superhelix of DNA:原来的绳子的两股以右旋方向缠绕，如果在绳子一端向松缠方向捻转，再将绳子两端连接起来，则会产生一个右旋的超螺旋以解除外加的捻转所造成的胁变。这样的DNA螺旋叫做负超螺旋。
7．Chi sequence：DNA分子上的同源重组热点序列5GCTGGTGG3，由RecBCD特异识别。
8．TILLING：Targeting Induced Local Lesions In Genome,即定向诱导基因组局部突变。指以筛选突变基因为主的反向遗传学研究。
9．Silencer：一种通过一段延伸的DNA区域影响染色质结构，从而调节转录关闭的DNA元件。
10．Pseudo allele：染色体上功能相同，控制同一性状的非全同等位基因，它们紧密连锁，交换率极低。 11. Ap位点：所有细胞中都带有不同类型、能识别受损核酸位点的糖苷水解酶，它能够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，统称为AP位点.
二、说明下列现象的分子生物学原理：
1．答：AARS是氨酰－tRNA合成酶，它能保证氨基酸与tRNA的准确结合。 a) 氨基酸tRNA合成酶对氨基酸的特异识别与结合，氨基酸结合位点对结构相似的氨基酸有双筛作用，无相似结构的氨基酸间，其特异AARS无双筛作用。
b) tRNA中决定负载特定氨基酸的空间密码——负密码子
能保证tRNA与AARS的tRNA结合位点的特异基团间的分子契合。 2．答：RNAi是外源或内源性的双链RNA 进入细胞后引起与其同源的mRNA
特异性降解.dsRNA进入细胞后，在Dicer作用下，分解为21－22bp的SiRNA. SiRNA结合相关酶，形成RNA介导的沉默复合物RISC. RISC在ATP作用下，将双链Si RNA变成单链SiRNA,进而成为有活性的RISC,又称为slicer.slicer与靶mRNA结合，导致其断裂，进而导致其彻底降解。
反义RNA是与靶mRNA互补的RNA，它通过与靶mRNA特异结合而
抑制其翻译表达，反义RNA是与靶mRNA是随机碰撞并通过碱基互补配对，所以，mRNA不一定完全被抑制。
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3．答：这两种调控方式是长期自然选择的结果，也是生物体采用的经济有效的
原则选择的。原核生物基因组小，基因少而简单，生命繁殖快，多采用负控制的保险机制，即使调节蛋白质失活，酶系统照样合成，只不过有时浪费一点罢了，绝不会使细胞因缺乏该酶系统而造成致命的后果。另外，采用负控制具有一开俱开，一关俱关的特点，减少不必要的环节；而真核生物基因组大，基因多且复杂，采用正控制具有更大的优越性，转录因子相互作用缺一不可，可以保证真核生物基因表达调控的严谨性和灵活性以及经济性原则。 4．答:真核生物的转录因子可以分为两部分，Binding Domain和Activated Domain。
Binding Domain负责结合在DNA上，Activated Domain负责激活转录。二者都是相互独立的区域，但二者单独时都不能有转录活性，必须结合在一起或相互靠近在一起才有活性。
在研究蛋白质相互作用中，将一种蛋白质的基因连接在Binding Domain
上，将另一种蛋白质的基因结合在Binding Domain上，蛋白质基因表达后就与转录因子的两个Domain分别结合，两个蛋白质因相互作用而结合在一起，进而使Binding Domain和Activated Domain相互靠近在一起，从而形成具有转录活性的转录因子。在欲表达的基因区域连上报告基因，通过报告基因的表达与否，就可判断蛋白质之间是否发生了相互作用。
三、详细回答下列问题 1．答：
DNA结构如下：
GC CAAT TATA I leading ATG signal exon1 intron1 exon2 intron2 exon3 TAG AATAAA
岛 box box site seq. seq. TAA 脱尾序列
TGA hnRNA结构如下： leading AUG signal exon1 intron1 exon2 intron2 exon3 UAG AAUAAA seq. seq. UAA 脱尾序列 UGA Mature RNA结构如下： m7Gppp leading AUG signal exon1 exon2 exon3 UAG AAUAAA poly A Cap seq. seq. UAA 脱尾序列 UGA 蛋白质结构如下：
signal seq exon1 exon2 exon3 相应的氨基酸序列 .
2. 答：传统生物学主要基于还原论的研究，通过实验的方法解决问题。传统生
物学家通过直接的观察与实验收集数据，试图在纷繁复杂的生命世界中寻找规律。10多年来，基因组计划的实施使这一研究达到了高潮。越来
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越多的生物，如支原体、大肠杆菌、线虫、果蝇、人的完整DNA序列得以测定，功能基因组学，蛋白质组学研究正试图揭示这些基因的功能，寻找与生命现象的联系。生物学研究正将生命现象逐步建立在分子基础之上。基于坚实的理论基础来描述诸如遗传、发育、免疫、进化等生命现象也因此成为可能。然而，生物体是一个复杂系统，它不仅仅是基因与蛋白质的集合，系统特性也不能仅仅通过勾画其相互联系而获得完全理解。生命所具有的性质往往涌现于整体而不是各个分离的部分。毫无疑义，这要求我们从系统水平来理解生物学系统。作为生物学研究的新领域，其对生物系统的研究专注于系统水平，而不是细胞或生物体中各个孤立的部分。目前，各部分之间的相互关系正越来越得到重视。功能基因组学、蛋白质组学正开始探索基因之间、蛋白质之间、基因与蛋白质之间的相互作用。细胞层次的研究则开始揭示代谢网络、信号转导网络、基因调控网络的结构与功能。
3．解：
1th 2ed 3rd
校正R0t(1/2) 0.00075 0.006 10.5 K.C 2,000 15,000 26,000,000 mRNA种类 1 7-8 13,000 1th mRNA
(0.275*0.965*109bp*2*0.5)/2000=130,000copies (ovalbumin gene) 2ed mRNA
(0.275*0.965*109bp*2* 0.15)/ 15,000 = 5,000 copies 3rd mRNA
(0.275*0.965*109bp*2* 0.35)/ 26,000,000=7 copies
4：答：（1）a，从适应角度来看，这是生物进化的需要；
b，当λ噬菌体侵染大肠杆菌后，大肠杆菌中的RNApol就结合到λ噬菌体的PR 启动子上，转录表达CRO-P和CII-P，而CRO-P能与OR3区域特异高效的亲和，从而关闭了PRM的启动，使建立溶原的CI-P不能表达，使大肠杆菌进入裂解途径；
c，CII-P能够正调控PRE，使λ噬菌体进入溶原状态，而大肠杆菌上具有HFL基因，该基因正常表达的蛋白HFL-P能够降解CII-P，促使λ噬菌体选择裂解途径。
（2）将λ噬菌体涂布于大肠杆菌的培养皿中，λ噬菌体高频侵染大肠杆菌。
使CII-P积累，而CII-P能够正调控强启动子PRE，PRE能够转录表达CI-P，同时转录CRO基因的反义RNA，抑制CRO基因的表达；CI-P又能与OR1区域特异高效的结合，使PR不能继续转录CRO-P，从而进入溶原。
（3）具有λ溶原状态的大肠杆菌中积累有大量的CI-P，当再有λ噬菌体侵
染时，CI-P会直接结合于OR1区域，从而阻止了RNApol与PR结合，不能启动CRO-P的表达，使这些λ噬菌体不能进入裂解状态，从而体现出大肠杆菌的免疫性。
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