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2018年东北大学生命科学与健康学院819分子生物学之现代分子生物学考研核心题库

  摘要

一、名词解释

1. 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。

2. 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。

3. 感受态细胞(competent cell)

【答案】感受态细胞是指受体细胞经过一些特殊方法(如CaCL 等化学试剂)的处理后,细胞膜的通透性发生变化,成为能容许外源DNA 的载体分子通过的细胞。

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. 链霉素为什么能够抑制蛋白质的合成?

【答案】链霉素是一种碱性三糖,可以多种方式抑制原核生物核糖体。

(1) 能干扰与核糖体的结合,从而阻止蛋白质合成的正确起始;

(2)也会导致mRNA 的错读。

6. 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

位点转移到另 一个位点。重排可使表达的基因发生切换,由表达一种基因转为表达另一种基因。

DNA 的碱基可被甲基化,(4)染色体DNA 的修饰。主要形成5-甲基胞嘧啶甲基腺嘌呤

DNA 稳定性以及与蛋白

质相互作用方式的改变,从而控制基因的表达。

(5)异染色质化。凝缩状态的染色质称为异染色质,为非活性转录区。真核生物通过异染色质化而关闭某 些基因的表达,如雌性晡乳动物细胞有两个X 染色体,其中一个高度异染色质化而永久性失去活性,通常染色 质的活性转录区没有或很少甲基化,非活性区则甲基化程度高。

7. 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

和少量DNA 甲基化作用能引起染色质结构、DNA 构象、在生物发育和分化过程中,

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。

8. 你认为21世纪初分子生物学将在哪些领域取得进展?

【答案】21世纪的生物学将是真正的系统生物学,是生物学范围内所有学科在分子水平上的统一。

(1)分子生物学、细胞生物学和神经生物学被认为是当代生物学研究的三大主题。分子生物学的全面渗透推动细胞生物学和神经生物学的发展;

(2)越来越多的遗传学原理被分子水平的实验所证实或证否,许多遗传病将得到控制或治愈,许多经典遗传学无法解释的问题也将相继被攻克;

(3)反映不同生命活动中更为本质的核酸、蛋白质序列间的比较,被大量用于分类和进化方面的研究,许多灭绝生物在进化树中的地位将可能被确立;

(4)分子生物学还将对发育生物学研究产生巨大的影响;

(5)分子生物学与信息科学、物理、化学的结合,将推动上述学科的发展。

(6)分子生物学的发展揭示了生命本质的高度有序性和一致性,是人类在认识论上的重大飞跃。

9. 假如你猜测某个基因涉及果蝇的眼睛发育(已知该基因的序列),请试设计实验证实你的设想。

【答案】实验方案如下:

(1)选取眼睛还处在发育阶段的果蝇,设试验组和对照组;

(2)根据目标基因已知的序列,利用基因同源重组或RNA 干扰等方法敲除实验组的目标基因;

(3)两组均正常词喂,观察比较两组果蝇眼睛发育过程中的变化。若实验组果蝇眼睛发育异常,则说明该 基因涉及果蝇眼睛发育。

10.说出凝胶滞缓实验的原理与应用。

【答案】(1)基本原理

蛋白质可以与DNA 结合后将大大增加其相对分子质量,而凝胶电泳中DNA 朝正电极移动的距离与其相对 分子质量的对数成正比,因此,没有结合蛋白的DNA 片段跑得快,而与蛋白质形成复合物的DNA 由于受到阻 滞而跑得慢。

(2)应用

①用于研究与蛋白质相结合的DNA 序列的特异性;