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2018年广东药科大学中医药研究院706药学综合二之现代分子生物学考研核心题库

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一、名词解释

1. 移码突变(frameshi Kmutation)

【答案】移码突变是指由于单个碱基或者非三的整倍数的碱基的插入或缺失引起的从突变位点开始整个可读框的改变,从而产生完全不同的一系列氨基酸的突变。

2. 核酸分子杂交(hybridization )

【答案】核酸分子杂交是指应用核酸分子的变性和复性的性质,使来源不同的DNA (或RNA )片段,按碱基互 补关系形成杂交双链分子的一项实验技术,杂交双链可以在DNA 与DNA 链之间,也可在RNA 与DNA 链之间 形成。

3. 核酶(ribozyme )

【答案】核酶也称核糖酶、核酸类酶、酶RNA 、类酶RNA , 是指具有催化功能的RNA 分子,通过催化靶位点RNA 链中磷酸二酯键的断裂,特异性地剪切底物RNA 分子,从而阻断基因的表达。

4. 同源重组(homologous recombination)

【答案】同源重组是指发生在DNA 的同源序列之间的重组,真核生物的非姐妹染色单体的交换,细菌的转化、转导和接合,噬菌体的重组等都属于这种类型。同源重组要求较大的DNA 片段进行交换它们的序列相同或接近相同。

二、简答题

5. 原核生物DNA 聚合酶I 不同于聚合酶III 的酶活性是什么?

【答案】(1)DNA 聚合酶I 具有5' →3' 核酸外切酶功能,而DNA 聚合酶III 没有;

(2)DNA 聚合酶I 的生物学活性低,而DNA 聚合酶III 的生物学活性较高;

DNA 聚合酶I 的作用主要是保证DNA 复制的准确性,(3)而DNA 聚合酶III 主要负责链的

延长。

6. 简述基因定点突变的原理与实验过程。

【答案】(1)基本原理:通过聚合酶链式反应(PCR )等方法向目的DNA 片段(可以是基因组,也可以是质粒) 中引入所需变化(通常是表征有利方向的变化),包括碱基的添加、删除、点突变等。目前,主要采用两种PCR 方法,重叠延伸技术和大引物诱变法,在基因序列中进行定

点突变。

(2)实验过程

由采用的两种不同方法得到不同的实验过程

①重叠延伸技术

首先将模板DNA 分别与引物对(正向诱变引物FM 和反向引物R2)和2 (正向引物F2和反向诱变引物RM )退火,通过和2反应扩增出两种靶基因片段;FMR2和RMF2片段在重叠区发生退火,用DNA 聚合酶补平缺口,形成全长双链DNA , 进行PCR3扩增;最后,用引物F2和R2扩增出带有突变位点的全长DNA 片段(PCR4)。

②大引物诱变法

首先用正向突变引物(M )和反向引物,扩増模板DNA 产生双链大引物(PCR1), 与野生型DNA 分子混合后退火并使之复性,第二轮PCR 中加入正向引物(F2), 与PCR1中产生的一条互补链配对,扩增产生带 有突变的双链DNA ; 最后进行DNA 序列分析验证突变位点。

7. 请比较复制与转录的异同点。

【答案】(1)相同点

①都在细胞核内进行;

②都以DNA 为模板;

③都遵循碱基互补配对的原则; ④都是生成磷酸二酯键,合成的新链都是由方向延伸;

⑤都需要有酶和蛋白质因子的参与,需要消耗ATP ;

⑥聚合酶均具有校对功能。

(2)不同点

①转录时DNA 双链中只有一条链为模板链,而复制时DNA 双链都为模板链;

②转录无需引物,而复制需要先合成一段特异的RNA 作为引物;

③参与转录和复制的酶体系不同,复制时以DNA 聚合酶为主,转录则以RNA 聚合酶为主; ④转录和复制的原料不同,复制原料为dNTP ,转录则为NTP ;

⑤碱基的配对不完全一样,转录中A 对U ,而复制中A 对T ,且转录体系中有次黄嘌呤碱基的引入;

⑥DNA 聚合酶具有较强的校对功能,RNA 聚合酶的校对功能有限;

⑦DNA 的复制为边解旋边复制,DNA 双链一分为二,而DNA 的转录为边解旋边转录,DNA 双链保留。

⑧复制产物为DNA ,而转录产物为RNAo

8. 什么是封闭复合物、开放复合物以及二元复合物?

【答案】(1)封闭复合物是指RNA 聚合酶全酶与DNA 组成的复合物。此时DNA 仍处于双链状态,不能起始RNA 的合成。

(2)开放复合物是指RNA 聚合酶全酶所结合的DNA 序列中有一小段双链被解开,封闭复合物转变形成的复合物。此时的复合物形成转录泡,酶的构象也发生改变,β和β' 亚基牢固夹住DNA ,这种由启动子与RNA 聚合酶的复合物在这里能进行RNA 的起始合成。

(3)三元复合物是指由开放复合物与最初的两个NTP 相结合并在两个核苷酸之间形成磷酸二酷键后所形成的包括RNA 聚合酶、DNA 和新生RNA 的复合物。

9. 简述摆动学说。

【答案】1966年,Crick 根据立体化学原理提出摆动学说,解释了反密码子中某些稀有成分(如I )的配对。摆动学说认为:

(1)在密码子与反密码子的配对中,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,可以“摆 动”,因而使某些tRNA 可以识别1个以上的密码子.

(2)究竟能识別多少个密码是由反密码的第一个碱基的性质决定的。

①第一位碱基为A 或C 者,只能识别1种密码;

②第一位碱基为G 或U 者可以识别2种密码;

③第一位碱基为I 者可识别3种密码。

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.简述真核生物转录前水平的调控机制。

【答案】真核生物转录前水平的基因调节方式主要有如下几种:

(1)染色质丢失。某些低等真核生物,如蛔虫,在其发育早期卵裂阶段,所有分裂的细胞除一个之外,均 将异染色质部分删除掉,从而使染色质减少约一半,而保持完整基因组的细胞则成下一代的生殖细胞,在此加工 过程中DNA 发生了切除并重新连接。

(2)基因扩增。基因扩增是细胞短期内大量产生出某一基因拷贝从而适应特殊需要的一种手段,通过改变 基因数量而调节基因表达产物的水平。某些脊椎动物的昆虫的卵母细胞,为贮备大量核糖体以供卵细胞受精后发 育的重要,通常都要专一性地增加编码核糖体RNA 的基因。

(3)基因重排。基因组序列发生改变,较常见的是失去一段特殊序列,或是一段序列从一个