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2017年长安理工大学分子生物学考研复试核心题库

  摘要

一、名词解释

1. CpG 岛

CpG 岛是指在人类基因组中分布很不均一的CpG 双核苷酸在基因上成串出现所形成【答案】

的区段。CpG 岛经 常出现在真核生物的管家基因(house-keeping gene)基因的调控区,在其它地方出现时会由于CpG 中胞嘧啶甲基化引发碱基转换,引发遗传信息紊乱。

2. 断裂基因

【答案】断裂基因是指在真核生物结构基因中,编码某一个蛋白质不同区域的各个外显子并不连续排列在一起, 而常常被长度不等的内含子所隔离,形成镶嵌排列的断裂方式。所以,真核基因常被称为断裂基因。

3. 转录后加工(post-transcription processing)

【答案】转录后加工是指新合成的较大的前体RNA 分子,经过进一步的加工修饰,转变为具有生物学活性的、成熟的RNA 分子的过程,主要包括剪接、剪切和化学修饰。

4. DNA 复性(DNA renaturation)

【答案】DNA 复性是指DNA 双螺旋变性后的两条互补单链重新恢复成双螺旋结构的过程。

5. 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。

二、简答题

6. 简述I 、II 类内含子的剪接特点。

【答案】(1)I 类内含子的剪接

主要是转酯反应,剪接反应实际上是发生了两次磷酸二酯键的转移。

①第一步转酯反应由一个游离的鸟苷或鸟苷酸(GMP , GDP 或GTP )介导,其3'-OH 作为亲核集团攻击内含子5' 端的磷酸二酯键,从上游切开RNA 链,在第二步转酯反应中,上游外显子的自由3'-OH 作为亲核基团攻击内含子3' 位核苷酸上的磷酸二酯键,使内含子完全被切开,上下游两个外显子通过新的磷酸二酯键重新连接;

②I 类自剪接内含子剪切后释放出线性内含子,而不是一个套索状结构。

(2)II 类内含子的剪接

①II 类自剪接内含子的转酷反应无须游离鸟普酸或鸟苷,而是由内含子本身的靠近3' 端的腺苷酸2'-OH 作为亲核基团攻击内含子的5' 端的磷酸二酯键,从上游切开RNA 后形成套索装结构,再由上游外显子的自由3'-OH 作为亲核基团攻击内含子3' 位核苷酸上的磷酸二酯键,使内含子被完全切开,上下游两个外显子通过新的磷酸二酯键重新连接;

(2)II 类自剪接内含子剪切后释放出套索状结构的内含子。

7. 简述激活蛋白(CAP )对转录的正调控作用。

【答案】CAMP 与CRP 结合后形成复合物激活蛋白CAP 。在缺乏葡萄糖时,CAP 合成量增加,提高酶与启动子 结合常数,CAP

起到取代区功能的作用;CAP 还能抑制RNA 聚合酶与DNA 中其他位点的结合,提高与其特定启动子结合的概率。

8. 真核生物转录时mRNA 的Poly (A )尾巴是如何加上的?

【答案】多聚A 尾的生成是多聚A 聚合酶的催化下,由A TP 聚合而成。但多聚A 尾形成并不是简单地加入A , 而是先要在mRNA 前体的3' 末端11〜30核苷酸处有一段AAUAAA 保守序列,在U7-snRNP 的协助下识别, 由一种特异的核酸内切酶催化切除多余的核苷酸。随后,在多聚A 聚合酶催化下,发生聚合反应形成了:T 末端多聚A 尾。此过程中,RNA 为受体,A TP 为供体,需要Mg2+或Mna+及蛋白质参与作用。

9. 简述cDNA 文库的构建过程。

【答案】cDNA 文库是指以细胞的全部mRNA 逆转录合成的cDNA 组成的重组克隆群体。从cDNA 文库可以获 得较完整的连续编码序列(不含内含子),便于表达成蛋白质。构建CDNA 文库的主要步骤包括:

(l ) mRNA 分离;

(2)cDNA 第一链合成;

(3)cDNA 第二链合成;

(4)载体与cDNA 的连接;

(5)噬菌体的包装及转染;

(6)cDNA 文库的扩增和保存。

10.简述P53基因“基因卫士”的功能。

【答案】p53基因是位于17号染色体,编码53kDa 的多肽,活性形式为同源四聚体。人类肿瘤中50%〜60%发 现有该基因的突变,一般是一对等位基因中的一个发生错义突变,造成蛋白质中单个氨基酸残基的替换。突变后的p53蛋白不仅自身失去功能,而且还能与野生型等位基因的产物正常的P53蛋白聚合成无功能的四聚体。p53蛋白是在各种组织中普遍存在的转录因子,当DNA 受到损伤时,引起p53蛋白半衰期延长和p53蛋內 活化,p53蛋白水平升高。P53蛋白活化

后,可以激活靶基因的转录,

其中一个重要的靶基因是期细胞周期抑制物p21,另一个是DNA 修复蛋白,因而使DNA 受损的细胞不再分裂,修复损伤而维持基因组的稳定。p53的另一个功能是促进细胞凋亡。所以该蛋白通过阻止DNA 受损细胞进入细胞周期,完成修复以及促进凋亡两条途径,使细胞周期停滞,起稳定基因组和抑制突变细胞产生的作用,从而抑制肿瘤发生。

11.转座子与逆转座子转座机制的区别。

【答案】(1)转座子介导的转座是一段DNA 序列从原位上单独复制或断裂下来,环化后插入另一位点,并对其后的基因起调控作用。转座子的转座由转座酶催化; 转座的结果是原位不存在该转座子,转座不会增加其拷贝数。

(2)逆转座子介导的转座是以RNA 为中介,通过DN Α-RN Α-DNA 的方式进行,将在基因组内存在着通过DNA 转录为RNA 后,再经逆转录成为的cDNA 并插入到基因组的新位点上的因子。逆转座子的增殖以RNA 为中介,通过DN Α-RN Α-DNA 的方式选行,涉及反转录过程逆转座

过程的关键酶是反转录酶和整合酶; 转座的结果是原位点仍保留有转座子,转座会增加其拷贝数。

三、论述题

12.说出基因组与蛋白质组的主要差别。

【答案】(1)基因组是一个细胞或者生物体所携带的一套完整的单倍体序列,包括全套基因和间隔序列。而蛋白 质组是一种细胞乃至一种生物所表达的全部蛋白质。

(2)基因组与蛋白质组的主要差别

①基因组是确定的,组成某个体的所有细胞享有共同的固定基因组。

②蛋白质组在各个生命进程中是动态变化的,不同生物的个体、组织或细胞在不同发育时期、分化阶段以及不同的生理、病理条件下基因表达是—致的,所对应的蛋白质组也具有特异性。

13.简述组蛋白乙酰化和去乙酰化影响基因转录的机制。

【答案】(1)组蛋白的乙酰化影响

核心组蛋白各部分通过组蛋白N 端“尾巴”上Lys 的乙酰化中和了组蛋白尾巴的正电荷,降低了其与DNA 的亲和性,使得核小体结构更加松散,转录调节蛋白更容易与染色质基因组的相互接触,有利于提高基因的转录 活性。

(2)组蛋白的去乙酰化影响

组蛋白的去乙酰化与基因活性的阻遏有关。组蛋白去乙酰化酶专一性结合于某个或某类基因启动子区附近的 组蛋白位点,使组蛋白相应位点去乙酰化,使得染色质结构变化,基因转录活性降低,核小体能相互靠近,在转录抑制因子的协助下,抑制基因的转录。

14.请阐述ribozyme 的应用。

【答案】核酶(ribozyme )是一类具有催化活性的RNA 分子,可通过碱基配对特异地与相应的RNA 底物结合, 并在特定的位点切割底物RNA 分子。从目前来看,核酶的应用主要在基因