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2018年南开大学生命科学学院864分子生物学之现代分子生物学考研仿真模拟五套题

  摘要

一、名词解释

1. Intein

【答案】内含肽。内含肽是指存在于某些蛋白质前体肽链内部的一些肽段在转变为成熟蛋白质时,通过非酶促的转肽反应被切除,与其对应的是保留于成熟蛋白质中的外显肽。这些肽段具有核酸酶活性。

2. 蛋白质组(proteome )

【答案】蛋白质组是指一种生物或一个细胞、组织所表达的全套蛋ft 质(protein ), 即包括一种细胞乃至一种生 物所表达的全部蛋白质。

3. 顺式作用元件

【答案】顺式作用元件是指与结构基因表达调控相关、能够被基因调控蛋白特异性识别并结合的特异DNA 序列,包括启动子、上游启动子元件、增强子、沉默子等。

4. Gene Family

【答案】基因家族。基因家族是指一组功能相似且核苷酸序列具有同源性的基因,可能由某一共同祖先基因(ancestral gene )经重复和突变产生。基因家族的成员可以串联排列在一起,形成基因族(gene cluster)或串联重复基因(tandemly repeated genes),如rRNA 、tRNA 和组蛋白的基因;有些基因家族的成员也可位于不 同的染色体上,如珠蛋白基因;有些成员不产生功能产物,这种基因称为假基因(Pseudogene )。

二、简答题

5. PCR 技术的基本原理、步骤和应用。

【答案】PCR 技术是根据天然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。

(1)PCR 技术的基本原理:DNA 聚合酶以单链DNA 为模板,借助一小段双链DNA 来启动合成,通过一个或两个人工合成的寡核苷酸引物与单链DNA 模板中的一段互补序列结合,形成部分双链。在适宜的温度和环 境下,DNA 聚合酶将脱氧单核苷酸加到引物

为起始点,沿模板方向延伸,合成一条新的DNA 互补链。

(2)PCR 由变性一退火一延伸三个基本反应步骤构成:

第 2 页,共 27 页 末端,并以此

①模板DNA 的变性:模板DNA 经加热至93°C 左右一定时间后,使模板DNA 双链或经PCR 扩增形成的双 链DNA 解离,使之成为单链,以便它与引物结合,为下轮反应作准备;

②模板DNA 与引物的退火(复性):模板DNA 经加热变性成单链后,温度降至55°C 左右,引物与模板DNA 单链的互补序列配对结合;

③引物的延伸:DNA 模板-引物结合物在TaqDNA 聚合酶的作用下,以dNTP 为反应原料,靶序列为模板, 按碱基配对与半保留复制原理,合成一条新的与模板DNA 链互补的半保留复制

链。重复循环变性三过程,就可获得更多的“半保留复制链”,而且这种新链又可

2〜3h 就能将待扩目的基因扩増放大几百万倍。 成为下次循环的模板。每完成一个循环需2〜4min ,

(3)PCR 的应用主要是以下几个方面:

①科学研究:基因克隆;DNA 测序;分析突变;基因重组与融合;检测基因的修饰;鉴定与调控蛋白质结 构的DNA 序列;转座子插入位点的绘图;合成基因的构建;构建克隆或表达载体;检测某基因的内切酶多态性 等。

②临床诊断:细菌;病毒;螺旋体;支原体;衣原体;立克次氏体;分枝杆菌等病原体的鉴定;人类遗传病 的鉴定;诊断遗传疾患,以及监测临床标本中病原体的核酸序列。

③对法医学标本做遗传学鉴定。

④分析激活癌基因中的突变情况。

⑤生成克隆化双链DNA 中的特异序列作为探针。

6. 遗传密码有哪些特性?简述密码的简并性生物体的生物学意义。

【答案】(1)遗传密码具有以下特性:

①遗传密码是三联子密码

1个密码子由3个连续的核苷酸组成,特异性地编码1个氨基酸。

②连续性

a. 密码子之间无任何核苷酸隔开;

b. 阅读mRNA 时是以密码子为单位,连续阅读,一次阅读3个核苷酸,不跳过任何mRNA 中的核苷酸。

③简并性

遗传密码的简并性是指由一种以上的密码子编码同一个氨基酸的现象,除AUG (Met )和UGGCTry )以外,每个氨基酸都有一个以上的密码子。

④通用性与特殊性

a. 所有的生物都有相同的遗传语言。

b. 但也有少数例外的不通用密码子。

⑤摆动性

摆动学说认为,在密码子与反密码子的配对辨认中,前两对严格遵守碱基配对原则,第三对碱基有一定的自由度,时常出现不严格配对,即可以“摆动”,因而会产生某些tRNA 可以识别

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1个以上的密码子的现象。

⑥方向性

密码子的阅读方向是与mRNA 的合成方向或mRNA 编码方向一致的,即从5' 端至3' 端,蛋白质合成的起始 和终止信号含在密码子中。

a. 无论在真核生物还是在原核生物中AUG (Met )都是用作起始密码子,但在少数情况下也用GUG 。

b. 遗传密码表中有3个终止密码子,终止密码子没有相应的tRNA 存在,只供释放因子识别来实现翻译的 终止,对一个序列来说是很重要的位点。

(2)遗传密码简并性的生物学意义

编码同一氨基酸的几个三联体遗传密码中,一、二位碱基大多是相同的,只是第三位不同。如果密码子第三 位碱基出现了点突变,并不影响所翻译出的氨基酸种类。这样就减少了变异对生物的影响,对生物物种的稳定有一定意义。

7. 什么是信号肽?它在序列组成上有哪些特点?有什么功能?

【答案】(1)信号肽是指存在于蛋白多肽链上的在起始密码子之后能启动蛋白质运转的一段多肽序列。该序列常 常位于蛋白质的氨基末端,长度一般在13〜36个残基之间。

(2)信号肽在序列组成上的特点有:

①一般带有10〜15个疏水氨基酸;

②常常在靠近该序列N-端疏水氨基酸区上游带有1个或数个带正电荷的氨基酸;

③在其C-末端靠近蛋白酶切割位点处常常带有数个极性氨基酸,离切割位点最近的那个氨基酸往往带有很短的侧链(丙氨酸或甘氨酸)。

(3)信号肽的功能

根据信号肽假说,当分泌蛋白的翻译进行到50-70个氨基酸残基之后,信号肽开始从核糖体的大亚基露出, 被糙面内质网膜上的受体识别,并与之相结合。信号肽过膜后被内质网腔的信号肽酶水解,正在合成的新生肽随 之通过蛋白孔道穿越疏水的双层磷脂。一旦核糖体移到mRNA 的终止密码子,蛋白质合成即告完成,翻译体系 解散,膜上的蛋白孔道消失,核糖体重新处于自由状态。

因此信号肽的功能是负责把蛋白质引导到细胞内不同膜结构的亚细胞器内。

8. 最初的宿主是猩猩,而猩猩与人类的基因组几乎完全相同。问为何

的方式防治?

共存。而人类机体虽然也则会终生携带,且【答案】(1)因为猩猩体内可以对活病毒产生免疫应答,能与具有对的免疫 所以人体若感染

大量复制,产生大量的病毒颗粒,就会造成感染细胞死亡,引起一系列的

第 4 页,共 27 页 在这两种生物中有不同的危害?人类是否可借助猩狸抵御反应,但大多数情况下机体的免疫力不足以清除潜伏期不定,

一旦病症。