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一、名词解释

1． 聚合酶链式反应（polymerase chain reaction）

【答案】聚合酶链式反应，简写作PCR , 是指根据天然DNA 的复制机制在体外通过酶促反应有选择地大量扩增 （包括分离）一段目的基因的技术。利用两种寡核苷酸引物分别与特异性DNA 区段的正链和负链末端互补，经过模板DNA 变性，模板DN Α-引物的配对，在DNA 聚合酶作用下发生引物延伸反应，三个反应阶段后生成新的子代DNA 双链，经多次循环后得到大量目标DNA 片。

2． Blue-white screening

【答案】蓝白斑筛选。蓝白斑筛选是指基于半乳糖苷酶系统的一种重组子筛选方法。其基本原理是很多载体都

携带一段来自大肠杆菌的

序列的宿主细胞。宿主经上述质粒转化后，

整近操纵基因区段的质粒之间实现了互补

活性蛋白质。由

互补而产生的操纵子DNA 区段，

其中有半乳糖苷酶基因的调控序列和前146个氨基酸的编码信息，这种载体适用于可编码半乳糖苷酶C 端部分 基因在缺少近操纵基因区段的宿主细胞与带有完，产生完整 细菌在诱导剂的作用下，在生色底物存在时产生易于识别的蓝色菌落。而当外源DNA 插入到质粒的多克隆位点后，几乎不可避免地导致无互补能力的氨基端片段，使得带有重组质粒的细菌形成白色菌落。

3． TATA 框

【答案】TA TA 框是指位于基因转录起始点上游-30p~-25bp（真核）或-10bp （原核）的一段保守性较高的序列，控制转录起始的准确性和频率，因共有序列为TATAAAA 而得名。

4． polysome

【答案】多核糖体。多核糖体是指蛋白质合成过程中结合在同一条mRNA 上的多个核糖体，能同时合成若干条蛋白质多肽链。

二、简答题

5． 简述原核基因转录后调控的不同方式。

【答案】（1） mRNA 自身结构元件对翻译起始的调控

①起始密码子的突变会大大降低翻译效率；

②AUG 上游的一段非翻译区上SD 区域与起始密码子见的距离影响翻译效率；

③mRNA 的二级结构影响核糖体与mRNA 的结合，从而影响了翻译的效率。

（2）mRNA 稳定性对转录水平的影响

mRNA 分子被降解的可能性取决于它们的二级结构，mRNA 被降解翻译效率自然下降。 （3）调节蛋白质的调控作用

mRNA 特异性抑制蛋白则通过与核糖有些mRNA 编码的蛋白质可激活靶基因的翻译，相反，

体竞争结合 mRNA 分子来抑制翻译的起始。

（4）反义RNA 的调节作用

反义RNA 与特定的mRNA 互补配对来抑制mRNA 的翻译。

（5）稀有密码子对翻译的影响

由于细胞内稀有密码子的tRNA 较少，不易获得，因而延长了核糖体在mRNA 上行经的时间，从而降低了翻译的效率；

（6）重叠基因对翻译的影响

偶联翻译可能是保证两个基因产物在数量上相等的重要手段。

（7）翻译的阻遏

复制酶可以作为翻译阻遏物来调控蛋白质的合成。

（8）魔斑核苷酸水平对翻译的影响 魔斑核苷酸即分子，当细胞缺乏氨基酸时产生魔斑核苷酸，可在很大范围内做出如抑制核糖体和其他大分子合成的应急反应，活化某些氨基酸操纵子的转录表达，抑制与氨基酸转运无关的系统，活化蛋白水解酶等，以节省或开发能源，以渡过难关。

6． 为什么真核生物中转录与翻译无法偶联？

【答案】真核生物mRNA 是在细胞核内合成的，而翻译是在细胞质中进行的，因此，mRNA 只有被运送到细胞质部分，才能翻译生成蛋白质。真核生物的mRNA 开始合成时，是不成熟的hnRNA , 需要通过一系列加工过程以后才能成为成熟的mRNA 。这些过程包括内含子的剪接、端加帽子结构、端加尾等。由于RNA 转录后需要一系列的加工过程，因此，转录与翻译无法偶联。

7． 简述叶绿体蛋白质的跨膜运转机制。

【答案】叶绿体定位信号肽一般有两部分：第一部分决定该蛋白质能否进人叶绿体基质，第二部分决定该蛋白质能否进人类囊体。叶绿体蛋白质的跨膜运转机制：

（1）胞质中游离核糖体上合成的叶绿体多肽。

（2）叶绿体多肽在脱离核糖体后折叠成具有三级结构的蛋白质分子。

（3）多肽上某些特定位点结合于只有叶绿体膜上才有的特异受体位点，产生跨膜通道，进入叶绿体基质。

（4）在位于叶绿体基质内的可溶性活性蛋白水解酶的作用下，叶绿体多肽的第一部分跨膜信号肽切除，并 在第二部分信号肽的引导下，跨过类囊体膜，进入类囊体。

（5）切除第二部分信号肽，成为成熟的叶绿体蛋白质。

8． 什么是分子伴侣？有哪些重要功能？

【答案】（1）分子伴侣是是一类在细胞内能帮助其他多肽进行正确的折叠、组装、运转和降解，序列上没有相关性但有共同功能的保守性蛋白质，本身并不参与最终产物的形成。

（2）分子伴侣的重要功能

①分子伴侣在蛋白合成过程中，能识别与稳定多肽链的部分折叠的构象，从而参与新生肽链的折叠与装配；

②分子伴侣参与蛋白跨膜运送过程，分子伴侣Hsp70家族在蛋白移位中就能打开前体蛋白的折叠，这时跨 膜蛋白疏水基团外露，分子伴侣能够识别并与之结合，保护疏水面，防止相互作用而凝聚，直至跨膜运送开始。 跨膜运送后，分子伴侣又参与重折叠与组装过程；

③分子伴侣通过恢复细胞转录与翻译，参与生物机体的应激反应；

④分子伴侣能够加速降解未正确折叠的蛋白质或被破坏的蛋白质，保证体内环境的稳定； ⑤分子伴侣还可以参与生物信号转导、细胞器和细胞核结构的发生、细胞骨架的组装、细胞周期与凋亡的调 控以及机体免疫等生命过程中。

9． 人类基因组中具有编码功能的基因仅仅有3~5万左右，但是蛋白质种类超过10万种，请你说明其中的原因。

【答案】基因数目与蛋白质数目不对等，主要原因是：

（1）基因转录后修饰过程中的选择性剪切，使得一个基因形成了不同的转录本，翻译成多种蛋白质；

（2）蛋白质修饰作用，同一种蛋白质经过修饰以后，可以有不同的形式存在细胞中。

10．说出分子生物学的主要研究内容。

【答案】分子生物学的研究内容主要包括以下4个方面:DNA 重组技术，基因表达调控研究，生物大分子结构功能研究——结构分子生物学，基因组、功能基因组与生物信息学研究。

（1）DNA 重组技术

又称基因工程，在分子水平上对基因进行操作的复杂技术，是将外源基因通过体外重组后导入受体细胞内，使这个基因能在受体细胞内复制、转录、翻译表达的操作。目的是将不同DNA 片段按照人们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。

DNA 重组技术可被用于大量生产某些在正常细胞代谢中产量很低的多肤; 可用于定向改造某些生物的基因组结构; 可被用来进行基础研究。

（2）基因表达调控研究

个体在生长发育过程中生物遗传信息的表达按一定的时序发生变化（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）。

原核生物的基因组和染色体结构都比真核生物简单，转录和翻译在同一时间和空间内发生，