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一、名词解释

1． 拓扑异构酶（topoisomerase ）

【答案】拓扑异构酶是指能在闭环DNA 分子中改变两条链的环绕次数的酶，其作用机制是先切断DNA ，让DNA 绕过断裂点以后再封闭形成双螺旋或超螺旋DNA 。

2． 蛋白质印迹法（Western blotting）

【答案】蛋白质印迹法是指将经过凝胶电泳分离的蛋白质转移到膜（如硝酸纤维素膜、尼龙膜等）上，再对转移 膜上的蛋白质进行检测的技术。转移可用电泳法等，检测常用与特定蛋ft 结合的标记抗体或配体，由此可判断特 定蛋白质的存在与否和分子质量大小等。

3． 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。

4． tmRNA

【答案】转移—信使RNA 。tmRNA 是指细菌体内一种修复翻译水平上受阻的遗传信息表达过程的反式翻译机制的核心分子，它兼具tRNA 和mRNA 的特点，在SmpB 蛋白的帮助下特异性识别携带mRNA 缺失体的核糖体，在核糖体蛋白S1的传递作用下结合在A 位点上，一方面延续被中断的mRNA 上的遗传信息，一方面终止蛋白质的合成，释放被束缚的核糖体和tRNA 进入新的翻译过程。

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。

6． DNA 解链温度（melting temperature, T m ）

【答案】DNA 解链温度是指DNA 变性过程中单链达到一半时的温度或DNA 变性过程中紫外吸收达到最大增值一半时的温度。

7． Non-Watson-Crickbasepairing

【答案】非沃森-克里克式碱基配对。非沃森-克里克式碱基配对是指不完全依照Α-T/U，C-G 配对的一些碱基配对现象，如U-G 配对。

8． 分子伴侣（molecular chaperone）

【答案】分子伴侣是指一类序列上没有相关性但有共同功能的保守性蛋白质，它们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，如热休克蛋白。

二、简答题

9． 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。

10．简述RNA 原位杂交的主要实验过程及应用。

【答案】（1）主要实验过程

①利用放射性或非放射性（如地高辛、生物素等）标记的特异性探针与被固定的组织切片反应;

②放射性标记检测或者酶促免疫显色，对基因的表达产物在细胞水平上做出定性定量分析。 （2）应用

①用于检测动植物组织中某种特定基因的mRNA 的分布状况，从而了解该基因的表达模式；

②在基因分析和诊断方面能够进行定性、定位和定量分析。

11．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。

12．假设某哺乳动物基因可能编码了脂肪酸脱氢酶， 请在酵母细胞中设计试验研究该基因的功能。

【答案】（1） PCR 扩増哺乳动物该基因，接着对其进行克隆；

（2）将克隆完成的目的基因片段插入到酵母表达载体的相应启动子下；

（3）把构建好的携带目的基因的表达载体转化到酵母脂肪脱氢酶突变体中，观察结果。 脂肪酸脱氢酶突变体中，代谢活动异常，脂肪酸脱氢酶涉及的代谢反应终止，当含该基因的表达载体转化突变体后，相应代谢途径的生化反应恢复正常即说明该基因编码了脂肪酸脱氢酶，并执行了相应的功能。

13．试述转录因子的作用特点。

【答案】基因转录有正调控和负调控之分。细菌基因的负调控机制是当一种阻遏蛋白结合在受调控的基因上时， 基因不表达；而从靶基因上去除阻遏蛋白后，RNA 聚合酶识别受调控基因的启动子，使基因得以表达，这是正 调控。这种阻遏蛋白是反式作用因子。

转录因子是起正调控作用的反式作用因子。转录因子是转录起始过程中RNA 聚合酶所需的辅助因子。真核 生物基因在无转录因子时处于不表达状态，RNA 聚合酶自身无法启动基因转录，只有当转录因子结合在其识别 序列上时，基因才开始表达。

真核生物在转录时往往需要多种蛋白质因子的协助。一种蛋白质是不是转录机构的一部分往往是通过体外系 统观察它是否是转录起始所必需的。一般可将这些转录所需的蛋白质分为三大类：

（l ） RNA 聚合酶亚基。转录必需，但并不对某一启动子有特异性。

（2）某些转录因子能与RNA 聚合酶形成起始复合物，但不组成游离聚合酶的成分。这些成分可能是所有 启动子起始转录所必需的，也可能是转录终止必需的。

（3）某些转录因子仅与其靶启动子的特异序列结合。如果这些序列存在于启动子中，则这些序列因子是一般转录机构的一部分；如果这些序列仅存在于某些种类的启动子中，则识别这些序列的银子也只是在这些特定的 启动子上起始转录必需的。

14．有几种终止密码子？它们的序列和别名是什么？

【答案】（1）有三种终止密码子。

（2）它们的序列为UAA 、UGA 和UAG , 别名分别为赭石密码、琥珀密码和蛋白石密码。

15．什么是应急调控？何时会有这种现象发生？应急调控过程中的两个重要信号分子是什么？应急调控会调控哪些生化过程，上调还是下调？

【答案】（1）应急调控是指细菌处于贫瘠的生长环境，缺乏氨基酸供给，以进行蛋白质合成，它们即关闭大量代谢过程的紧急应答反应。这是细菌抵御不良条件，保存自己的一种机制，即细菌为节省其贮藏物将代谢活性降至最低，借以度过艰难时期，等待培养条件的改善。

（2）应急调控过程中有两种重要的信号分子：ppGpp 和pppGpp 。这两种效应分子能与其目标蛋白结合，改变其活性，进而抑制转录，使rRNA 和tRNA 的合成下降。同时蛋白质的降解加速糖、脂类及核苷酸的合成以下降。