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2018年武汉科技大学生物医学研究院616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. TATA 框

【答案】TATA 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。

2. 简并性(degeneracy )

【答案】简并性是指由一种以上密码子编码同一个氨基酸的现象,对应于同一氨基酸的密码子称为同义密码子 (synonymouscodon ) 。

3. 同源重组(homologous recombination)

【答案】同源重组是指发生在DNA 的同源序列之间的重组,真核生物的非姐妹染色单体的交换,细菌的转化、转导和接合,噬菌体的重组等都属于这种类型。同源重组要求较大的DNA 片段进行交换它们的序列相同或接近相同。

4. 反式作用因子

【答案】反式作用因子是指通过直接结合或间接作用于DNA 、RNA 等核酸分子,对基因表达发挥不同调节作用 (激活或抑制:)的各类蛋内质因子的总称,也称反式作用元件。

5. SD 序列(Shine Dalgamo sequence)

【答案】SD 序列是指存在于原核生物mRNA 起始密码子上游7〜12个核苷酸的富含嘌呤的保守片段,能与 16SrRNA3' 端富含嘧啶的区域进行反向互补,所以可将mRNA 的AUG 起始密码子置于核糖体的适当位置以便起始翻译作用。

二、简答题

6. 现在已经证明植物开花的时间与光照有关,试问这种关联对于植物有何意义?

【答案】光不但为植物光合作用提供能量,而且还作为环境信号调节植物的发育过程。

在温带,由于温度的季节性变化幅度很大,随着纬度的增高,冬季会延长,植物需要在低温和霜冻来临之前 形成种子,否则就不能繁殖后代。因此许多植物在适应过程中形成了以受气候条件影响较小的昼夜长短来感应季 节的能力。如一些在高纬度地区的植物,常在日照逐渐变长的春季开花结实,成花要求长日照;而一些在低炜度 地区的植物,则在光照逐渐变短的秋天开花,成花要求短日照,这样有利于充分利用低纬度较长的温暖时期。在同一纬度地区,决定植物候期的

重要因素就是植物对日长的不同响应,所以不同植物在不同季节开花结实。

7. DNA 以何种方式进行复制? 如何保证DNA 复制的准确性?

【答案】(1)双链DNA 的复制大都以半保留方式进行的,即双螺旋的DNA 分子解螺旋后,分别作为模板,按照碱基互补配对原则,在DNA 聚合酶的作用下合成新的互补链,形成了两个DNA 分子的DNA 复制方式。通过θ型、滚环型或D 环型等以复制叉的形式进行。

①线性DNA 双链的进行双向复制

线性DNA 在复制中,当RNA 引物被切除后,留下5' 端的部分单链DNA 不能为DNA 聚合酶所作用,使子链短于母链,因此,线性DNA 复制子末端的复制需要有下列特殊的机制:

a. 将线性复制子转变为环状或多聚分子。

b. 在DNA 末端形成发夹式结构,使该分子没有游离的末端。

c. 在某种蛋白质(如末端蛋白)的介入下,在真正的末端上启动复制。

②环状双链DNA 的复制

可分为θ型、滚环型和D 环型几种类型。

a. θ型

复制的起始点涉及DNA 双链的解旋和松开,形成两个方向相反的复制叉。从一个起点开始,同时向两个方向进行复制,当两个复制方向相遇时,复制就停止。

b. 滚环型

DNA 的合成由对正链原点的专一切割开始,是单向复制的一种特殊方式,在噬菌体中很常见。

所形成的自由5' 端被从双链环中置换出来并为单链DNA 结合蛋白所覆盖,使其3'-OH 端在DNA 聚合酶的作用下不断延伸。在这个过程中,单链尾巴的延伸与双链DNA 的绕轴旋转同步进行。

c.D —环型

单向复制的一种特殊方式,叶绿体和线粒体DNA 、采用这样的机制。双链环在固定点解开进行复制,但两条链的合成是高度不对称的,最初仅以一条母链作为新链合成的模板,迅速合成出互补链,另一条链则成为游离的单链环(即D 环)。

(2)维持DNA 复制准确性的因素:

①内因

a. 按碱基配对原则进行DNA 链的合成。

b.DNA 聚合酶对碱基的识别作用,有利于选择正确的碱基掺入引物末端。

c.DNA 聚合酶对底物的识别作用,可以先识别引物最后一个碱基是否正确,后识别掺入的dNTP 是否正确。

d.DNA 聚合酶具有3' →5' 外切酶的作用,可以校正阅读。

e.RNA 引物最终被切除,提高了复制准确性。

f. 复制完成后对错配碱基进行修复的酶系统。

②外因

a. 浓度对核苷酸还原酶活性的调控,确保细胞内四种dNTP 在浓度上的平衡;

b.Mn 2+和Mg 2+的比例等。

8. 真核生物RNA 的转录后加工及其意义。

【答案】(1)RNA 转录后加工有:

①减少部分片段:如切除5' 端前导序列、3' 端拖尾序列和中部的内含子;

②增加部分片段:5' 加帽,3' 加polyA ,通过归巢和编辑加入一些碱基;

③修饰:对某些碱基进行甲基化等。

(2)RNA 转录后加工的意义:

①RNA 转录后的一系列加工可使RNA 转录后的初产物变成成熟的、有功能的RNA ;

②有些加工可改变RNA 携带的遗传信息,有利于生物的进化,是对“中心法则”的校正和补充。

9. 无论原核生物还是真核生物,tRNA 的种类都少于遗传密码子的数量,这些tRNA 是怎样识别全部密码子的?

【答案】根据摆动学说,在tRNA 上的反密码子与mRNA 密码子配对时,密码子第一位、第二位碱基配对是严格的,第三位碱基可以有一定的自由度,可以“摆动”,因而使某些tRNA 可以识别1个以上的密码子。这样,尽管tRNA 的种类少于遗传密码子的数量,但是这些tRNA 仍然能够识别全部密码子。

10.真核与原核生物基因转录有哪些差异?

【答案】真核与原核生物基因转录的差异有:

(1)RNA 聚合酶不同:原核生物只有一种RNA 聚合酶,而真核生物有3种以上RNA 聚合酶进行不同类型的转录,合成不同类型的的RNA ;

(2)初级转录产物不同:原核生物的初级转录产物大多是编码序列,而真核生物转录产物除了编码序列,还含有大量的内含子序列;

(3)转录后加工不同:原核生物的初级转录产物几乎无需加工就可直接作为翻译模板,而真核生物转录产物需经转录后加工,如剪接、修饰等,才能成为成熟的mRNA ;

(4)转录翻译的时序性不同:原核生物细胞中转录与翻译几乎是同步在细胞中进行,真核生物mRNA 的合成与蛋白质的合成则发生在不同的时空范畴内。

三、论述题

11.基因家族的分类及其主要表达调控模式。

【答案】(1)基因家族是指真核细胞中按功能成套组合的一些相关基因。

(2)基因家族成员的分布情况:

①同一家族的成员紧密排列在一起,成为一个基因簇;