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一、名词解释

1． 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。

2． 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。

3． 编码链（coding strand）

【答案】编码链是指DNA 双链中含编码蛋白质序列的那条链，与模板链互补，也称有义链（sensestrand ）或正链。其序列与信使核糖核酸相同，只是信使核糖核酸中的U （尿嘧啶）组成与编码链中的T （胸腺嘧啶）组成相区别。

4． RNA 编辑（RNA editing）

【答案】RNA 编辑是指某些RNA ，特别是mRNA 前体的一种加工方式，如插入、删除或取代一些核苷酸残基，导致DNA 所编码的遗传信息发生改变，因为经过编辑的mRNA 序列发生了不同于模板DNA 的变化。

二、简答题

5． 简述原核与真核生物在基因转录，翻译及DNA 的空问结构方面有哪些主要差异?

【答案】真核生物与原核生物在基因转录、翻译及空间结构等方面的差异主要有以下7个方面:

（1）真核细胞中，一条成熟的mRNA 链只能翻译出一条多肤链，很少存在原核生物中常见的多基因操纵子形式。

（2）高等真核细胞DNA 中很大部分是不转录的，真核细胞中有一部分有几个或几十个碱基组成的DNA 序列，在基因组中重复上百次甚至数百万次。另外，真核细胞的基因组中还存在小被翻译的内含子。

（3）真核细胞的DNA 与组蛋白和大量非组蛋白结合，只有很小一部分DNA 是裸露的。

（4）真核生物能够有序地根据生长发育阶段的需要进行DNA 重排，还能在需要时增加细胞内某些基因的拷贝数，这种能力在原核生物中是极其少见的。

（5）在原核生物中，转录的调节区都很小，大都位于转录起始位点上游不远处，调控蛋白结合到调节位点上可直接促进或抑制RNA 聚合酶对它的结合。在真核生物中，基因转录的调节区则大得多，它们可能远离核心启动子达几百甚至上千碱基对。虽然这些调节区也能与蛋白质结合，但并不是直接影响启动子区对RNA 聚合酶的接受程度，而是通过改变整个所控制基因5' 上游区DNA 构型来影响它与RNA 聚合酶的结合能力。

（6）真核生物的RNA 在细胞核中合成，只有转运穿过核膜，到达细胞质后，才能翻译成蛋白质。原核生物中小存在这样的限制。

（7）许多真核生物的基因转录后只有经过复杂的成熟后剪接过程，才能被顺利地翻译成蛋白质。原核生物中就没有这么复杂。

6． 简述色氨酸操纵子。

【答案】（l ）trp 操纵子是一种阻遏型操纵子，当无色氨酸时，辅阻遏蛋白不能结合O 序列，操纵基因开放，开始转录；当细胞内有较大量的色氨酸时，辅阻遏蛋白与色氨酸结合后，可结合O 序列，阻遏基因转录。

（2）的trp 操纵子的另一个调控方式是衰减调节机制。在色氨酸操纵子第一个结构基因与启动基因之间存在有一弱化区域，当细胞内色氨酸酸浓度很高时，通过与转录相偶联的翻译过程，形成一个弱化子结构， 使RNA 聚合酶从DNA 上脱落，导致转录终止。

7． 蛋白质生物合成体系主要包括哪些成分? 各有何作用？

【答案】蛋白质生物合成需要核糖体、氨酰-tRNA 合成酶、氨基酸、tRNA 、mRNA 、A TP 、GTP 、起始因子、肽基转移酶、延伸因子和释放因子。

（1）核糖体是蛋白质合成的场所；

（2）氨酰合成酶使氨基酸与tRNA 形成氨酰-tRNA ;

（3）氨基酸是蛋白质合成的原料；

（4）tRNA 的作用是为每个三联密码子翻译成氨基酸提供了接合体，还将氨基酸准确无误地运送到核糖体中，参与多肽链的起始或延伸；

（5）mRNA 承载了所要编码的遗传信息，以三联密码子的形式被阅读，表达相应的蛋白质；

（6）ATP 或GTP 为翻译提供能量；

（7）肽基转移酶将A 位点上的转移到P 位点上，与肽酰 上的氨基酸形成肽链；（8）起始因子促进翻译的起始，延伸因子参与肽链的延伸，释放因子能识别终止密码子并与之结合，水解P 位上多肽链与tRNA 之上的二酯键，从而使新生的肽链和tRNA 从核糖体上释放，核糖体大小亚基解体，蛋白质合成结束。

8． DNA 双螺旋结构是由谁提出来的? 简述其发现的主要实验依据及其在现代分子生物学发展史中的意义。

【答案】（1）Watson 和Crick 提出了DNA 双螺旋模型

（2）DNA 双螺旋模型的提出基于以下三个方面的发现:

①x 射线衍射实验数据表明DNA 是一种规则螺旋结构。

②DNA 分子密度测量表明这种螺旋结构由两条多核苷酸链组成。

③不论碱基的数目多少，G 的含量总是与C 一样，而A 与T 也是一样的。

（3）该模型的意义:

①确立了核酸作为信息分子的结构基础，确定了核酸是遗传的物质基础，为认识核酸与蛋白质的关系及其在生命中的作用奠定了基础。

②DNA 分子双螺旋结构模型在分子水平上阐述DNA 的理化性质，对促进分子生物学及分子遗传学的发展具有划时代意义。

③该模型将DNA 的结构与功能联系起来，对DNA 本身的复制机制、遗传信息的存储方式和遗传信息的表达、生物遗传稳定性和变异性等规律的阐明起了非常重要的作用:

9． 如果一个基因与肿瘤的发生有关，如果设计实验以判断该基因是癌基因还是肿瘤抑制基因？

【答案】（1）检测该基因所表达蛋白在肿瘤组织中和正常细胞中的表达量。如果和正常组织相比，在癌细胞中该蛋白表达量很低甚至没有，该基因很可能是肿瘤抑制基因；如果先比之下癌组织中该蛋白高表达，则该基因是癌基因。

（2）进一步实验：敲除该基因在正常细胞系中的表达或抑制该基因表达，观察细胞转化的效果，与肿瘤组织进行比较分析。如果该基因被抑制以后，细胞分裂性增强，可初步确定该基因为肿瘤抑制基因；若减弱分裂则确定是癌基因。

10．试述结合各种基因组学方法和已有数据还能进一步探索哪些生物学问题。

【答案】（1）以全基因组测序为目标的结构基因组学和以基因功能鉴定为目标的功能基因组学，有助于人们在基因组学、蛋白质组学、分子细胞生物学以及生物体水平上探宄生命现象，对疾病机理的阐明以及疾病的防治有重要应用意义。

（2）根据同源性方法将人类基因组与模式生物基因组进行比较，有助于分析人类基因的功能，也有助于区别人类和其他生物的本质差异，进而探索遗传的奥秘。

三、论述题

11．碱法质粒提取用到的溶液成分的作用是什么？操作中有哪些注意事项？

【答案】碱法全称为碱裂解法，是一种应用最为广泛的制备质粒DNA 的方法。该方法基于DNA 的变性与复性 差异而达到分离目的，其基本原理是碱性使质粒DNA 变性，再将pH 值调至

而染色体DNA 不会复性， 中性使其复性，复性的为质粒DNA ，缠结成网状物质，通过离心除去。

碱法提取质粒用到的溶液及其成分、作用等如下：