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2018年河北师范大学生命科学学院731分子生物学之现代分子生物学考研核心题库

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一、名词解释

1. 阻遏蛋白

【答案】阻遏蛋白是指一类在转录水平对基因表达产生负控作用的蛋白质,在一定条件下与DNA 结合,一般具有诱导和阻遏两种类型。

2. TATA 框

【答案】TA TA 框是指位于基因转录起始点上游-30p~-25bp(真核)或-10bp (原核)的一段保守性较高的序列,控制转录起始的准确性和频率,因共有序列为TATAAAA 而得名。

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. Telomerase

【答案】端粒酶。端粒酶是指由蛋白质和RNA 两部分组成的一种反转录酶,其中RNA 作为模板序列,指导合成染色体末端的端粒DNA 的重复序列片段。

5. 转座子

【答案】转座子是指存在于染色体DNA 上可自主复制和移位的基本单位,介导遗传物质的重排,即转座。

6. 穿梭载体(shuttle vector)

【答案】穿梭载体是指具有多个复制子能在两个以上的不同宿主细胞复制和繁殖的载体。

7. 密码子偏爱性(codon preference)

【答案】密码子偏爱性是指不同种属的生物对简并密码具有不同的使用频率的现象。

8. 基因组学

【答案】基因组学是指研究生物基因组和如何利用基因的一门科学,研究目标是认识基因组的结构、功能及进化, 弄清基因组包含的遗传物质的全部信息及相互关系。

二、简答题

9. 什么是转座子? 可分为哪些种类?

【答案】(1)转座子是存在于染色体DNA 上可自主复制和位移的基本单位。转座子常常被定位到特定的基因中,造成该基因突变。

(2)转座子可以分为两大类:插入序列(IS 因子)和复合型转座子。

①插入序列(IS 因子)

a. 插入序列是最简单的转座子,它不含有任何宿主基因。

b. 插入序列是可以独立存在的单元,带有介导自身移动的蛋白,也可作为其他转座子的组成部分;

c. 插入序列是很小的DNA 片段,末端具有反向重复序列,转座时复制宿主靶位点一小段DNA ,形成位于IS 两端的正向重复序列。

②复合型转座子

a. 复合型转座子是一类带有某些抗药性基因(或其他宿主基因)的转座子

b. 复合型转座子的两翼往往是两个相同或高度同源的IS 序列。

10.癌症已经成为威胁人类健康的主要杀手,根据你所了解的知识,简述癌症为何具有如此大的危害?对于癌症的防治为何如此困难?

【答案】(1)癌症危害巨大原因

癌细胞是一种变异的细胞,是产生癌症的根源,其具有以下特性使它危害巨大:

①无限增殖:适宜条件下,癌细胞能无限快速增殖,不断夺取人体中的营养,并产生一些毒素。

②丧失接触抑制:癌细胞几乎丧失了彼此间的粘着作用,彼此间基本无抑制作用。

③癌细胞间粘着性减弱:癌细胞相比于同源正常组织,细胞间的粘着性降低,所以癌细胞易于浸润蔓延、侵袭周围的细胞和姐织、甚至能扩散转移。

④癌细胞还具有细胞骨架结构紊乱、能产生新的膜抗原、对生长因子需要量降低等特征。 (2)癌症防治困难的原因:癌细胞的增殖非常快又不受约束和控制,而且一旦遇到不利的条件(刺激、中伤),癌细胞能快速转移或隐匿,由分裂增殖期迅速进入期,呈一种休眠状态,任何药物对它都没有效用,加之其易突变,暂时无法找到根除办法,只能预防和减缓。

11.假如把拟南芥中所有涉及花发育的基因全部敲除,将所涉及玫瑰花发育的基因都置于相应拟南芥基因启 动子的调控之下并转到拟南芥中,这些转基因拟南芥会开出玫瑰花吗?为什么?

【答案】不会。因为植物器官的发育虽然主要是部分相关基因的时空特异性表达所导致的结果,但在发育过程中, 器官基因的差异表达,表达过程的调控,以及组织器官的形态构建等均会受到近旁组织甚至整个植株生长发育的影响。所以仅仅拟南芥的花的发育基因被替换,拟南芥也不会开花,其任何器官的发育过程都离不开植株自身的生长。

12.假如你得到一个据说通过改造并适合作为基因治疗载体的病毒,你将如何分析这种可行性?主要在哪些 方面做改造?你将如何测试改造后的病毒载体的效率和安全性?

【答案】(1)作为基因治疗载体的病毒的基本要求:

①能够感染多种生物的多种类型不同的细胞;

②易于改造并易于插入外源基因,能装配成病毒颗粒;

③能使外源基因完全整合到宿主细胞中,并且外源基因要有较高的表达水平;

④对人体安全。

(2)改造包括:

①改造病毒壳粒蛋白的抗原表位;

②减少病毒DNA 中非必需基因的表达;

③减少病毒载体的免疫反应及对细胞的毒性;

④改造所选择的目标基因的插入位点,便于目的基因的装载。

(3)测试病毒载体的效率与安全性:

①病毒载体的有效性表现在能够尽量多地将目的基因导入靶细胞并整合到宿主染色体上,因此可通过检测目的基因的含量来衡量。

②病毒载体的安全性表现在载体对细胞正常代谢的影响。因为病毒载体中可能产生有传染性、野型或辅助型 病毒,随机整合于宿主基因组中,活化癌基因或抑制癌基因失活;也有可能病毒载体自身编码的基因产物过度表达,引起细胞及机体不适的反应。

13.大肠杆菌乳糖操纵子的主要结构和阻遏蛋白的作用机制是什么?

【答案】(1)大肠杆菌乳糖操纵子包括三个结构基因:Z , Y和A 以及一个操纵序列(基因)0、一个启动序列 (基因)P 及一个调节基因/等。转录时,RNA 聚合酶首先与启动区结合,通过操纵区向右转录。转录从启动区 开始,按方向进行,每次转录出来的一条mRNA 上都带有这三个基因。转录的调控是在启动区和操纵区进行的。

(2)阻遏蛋白的作用机制;具有活性的阻遏物只要结合在操纵基因上,就可以阻扰RNA 聚合酶的转录活 动,这是由于P 和O 位点有一定的重叠序列,O 被阻遏物占据后,RNA 聚合酶便不能结合到P 位点上。阻遏物 有无活性又受乳糖这种小分子诱导物的影响,阻遏物与乳糖结合后,由于发生构象变化而失活,不再能同操纵基 因结合,于是RNA 聚合酶便能结合于启动基因,启动基因的表达,使乳糖利用的结构基因转录出相应的mRNA , 进而再翻译出蛋白质。在酶诱导合成的这个调节系统中,阻遏蛋白是主要的作用因子,而诱导物可以影响阻遏蛋 白的活性,只有阻遏物被诱导失活,结构基因才得以表达。

14.转座子与逆转座子转座机制的区别。

【答案】(1)转座子介导的转座是一段DNA 序列从原位上单独复制或断裂下来,环化后插入另一位点,并对其后的基因起调控作用。转座子的转座由转座酶催化; 转座的结果是原位不存在该转座子,转座不会增加其拷贝数。