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2018年同济大学生命科学与技术学院631生物化学与分子生物学之现代分子生物学考研基础五套测试题

  摘要

一、名词解释

1. DNA 的甲基化(DNAmethylation )

【答案】DNA 的甲基化是指一种表观遗传修饰,它是由DNA 甲基转移酶催化s-腺苷甲硫氨酸作为甲基的供体,将胞嘧啶转变为

2. tmRNA 甲基胞嘧啶的一种过程。

【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. Blue-white screening

【答案】蓝白斑筛选。蓝白斑筛选是指基于半乳糖苷酶系统的一种重组子筛选方法。其基本原理是很多载体都

携带一段来自大肠杆菌的

序列的宿主细胞。宿主经上述质粒转化后,

整近操纵基因区段的质粒之间实现了互补

活性蛋白质。由

互补而产生的操纵子DNA 区段,

其中有半乳糖苷酶基因的调控序列和前146个氨基酸的编码信息,这种载体适用于可编码半乳糖苷酶C 端部分 基因在缺少近操纵基因区段的宿主细胞与带有完,产生完整 细菌在诱导剂的作用下,在生色底物存在时产生易于识别的蓝色菌落。而当外源DNA 插入到质粒的多克隆位点后,几乎不可避免地导致无互补能力的氨基端片段,使得带有重组质粒的细菌形成白色菌落。

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。

二、填空题

5. 大肠杆菌表达质粒除质粒复制起点外,通常还包括下列组成部分:a._____ 、b._____ 、c._____ 、d. _____和e._____ 。

【答案】具有抗菌素抗性基因;多克隆位点;启动子;前导序列;加尾信号

【解析】一种理想的用作克隆载体的质粒必须满足如下几个方面的条件:(1)具有复制起点;

(2)具有抗菌 素抗性基因;(3)具若干限制酶单一识别位点;(4)具有较小的相对分子质量;(5)较高的拷贝数;(6)还应具 备与宿主细胞相适应的启动子、前导顺序、増强子、加尾信号等DNA 调控元件。

6. 在大肠杆菌中,许多蛋白质的降解是通过一个_____来实现的。真核蛋白的降解依赖于一个只有_____个氨基酸残基、其序列高度保守的_____。

【答案】依赖于ATP 的蛋白酶;76; 泛素

7. 多肽翻译过程中,第一个被加入的氨基酸是_____。

【答案】甲酰甲硫氨酸或甲硫氨酸

【解析】作为多肽合成起始信号的密码子有两个:即甲硫氨酸的密码子(AUG )和缬氨酸的密码子(GUG ) (极少出现)。在大肠杆菌中,起始密码子AUG 所编码的氨基酸并不是甲硫氨酸本身,而是甲酰甲硫氨酸,在真核生物中则是甲硫氨酸。

8. DNA 序列分析常用的方法有_____和_____。

【答案】Sanger 双脱氧链终止法;化学修饰法

【解析】测定DNA 的核苷酸序列是分析基因结构与功能关系的前提。从小片段重叠法到加减法、双脱氧链 终止法、化学降解法、自动测序,DNA 测序技术发展很快。目前在实验室手工测序常用Sanger 双脱氧链终止法、 Maxam-Giibert 化学修饰法、DNA 杂交测序法等。

三、简答题

9. 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:

10.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。

11.简述2~3种检测蛋白质间相互作用的方法。

【答案】蛋白质相互作用分为3个方面:一是多亚基蛋白质的形成;二是多成分的蛋白复合体,如核孔复合体等; 三是瞬时蛋白质相互作用。

(1)蛋白质亲和层析

将所研究蛋白的配体蛋白预先连接在基质如琼脂糖珠上,连有配体蛋白的琼脂搪置于过滤柱上,当含有所研 究蛋白的混合悬液经过过滤柱时,目标蛋白就会粘在柱子上。然后用低盐缓冲液冲去杂质,再用高盐缓冲液或十二烷基硫酸钠(SDS )将粘在柱子上的目标蛋白洗脱下来进行检测。在亲和柱上,可利用纯化的融合蛋白以两种 方式检测相互作用:一种是将融合蛋白共价连接在树脂上,让抽提物过柱;二是把融合蛋白非共价结合于琼脂糖 珠上,使抽提物和珠子混在一起. 该方法具有较高的灵敏性,但可能存在假阳性,如2个蛋白通过中间蛋白相互 连接也会被抽提出来。

(2)亲和印迹

蛋白质用聚丙烯酞胺凝胶电泳(PAGE )胶分离后,转移至硝酸纤维素膜上,然后利用特异性蛋白质、肽段 或配体作为探针检测膜上的蛋白质。该技术与免疫印迹方法不同的是,免疫印迹使用抗体作为检测的探针。该方 法可以直接分析全细胞裂解液等蛋白质复合物,而不需要纯化蛋白。所以. 它特别适合于分析膜蛋白,如细胞受体等。但是,需要特别注意的是,通常混合物在有SDS 存在的情况下分离,而在印迹时需要去除变形剂,使变性的蛋白质全部或部分复性。如果蛋白质在变性后无法复性,则需要一个非变性的胶分离系统。

(3)免疫共沉淀

免疫共沉淀是一种非常经典的蛋白质一蛋白质作用分析方法。用带基质(如琼脂糖珠)的抗