2018年南京大学医学院841分子生物学B之现代分子生物学考研核心题库
● 摘要
一、名词解释
1. SDS 电泳(SDS-PAGE )
【答案】SDS 电泳(SDS-PAGE )是指根据SDS 和还原试剂将蛋白质分子解聚后亚基的大小,在恒定pH (碱性) 缓冲系统中分离的方法,主要用于测定蛋白质亚基分子质量。
2. Gene Family
【答案】基因家族。基因家族是指一组功能相似且核苷酸序列具有同源性的基因,可能由某一共同祖先基因(ancestral gene )经重复和突变产生。基因家族的成员可以串联排列在一起,形成基因族(gene cluster)或串联重复基因(tandemly repeated genes),如rRNA 、tRNA 和组蛋白的基因;有些基因家族的成员也可位于不 同的染色体上,如珠蛋白基因;有些成员不产生功能产物,这种基因称为假基因(Pseudogene )。
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. Transcriptome
【答案】转录组。转录组是指一个活细胞所能转录出的所有niRNA ,即基因组DNA 转录的基因总和。研究转录组的一个重要方法是利用DNA 芯片技术检测机体中基因组的表达。
5. 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。
6. 等电聚焦
【答案】
等电聚焦 是指利用蛋白质分子或其他两性分子的等电点的不同,在一个稳定的、连续的、线性pH 梯度中进行蛋白质的分离和分析的技术。
7. Non-Watson-Crickbasepairing
【答案】非沃森-克里克式碱基配对。非沃森-克里克式碱基配对是指不完全依照Α-T/U,C-G 配对的一些碱基配对现象,如U-G 配对。
8. 内含子(intron )与外显子(exon )
【答案】内含子(intron )是指真核基因中的非编码序列,又称插入序列(IVS ),只转录,在前体mRNA 加工时被剪切掉;
外显子(exon )是指真核基因中的编码序列,是一个基因表达为多肤链的部分。
二、简答题
9. 遗传信息在复制、转录和翻译过程中的准确性分别是如何实现的?
【答案】(1)复制过程中DNA 聚合酶除了合成新的DNA 链外还有校正功能,复制过程中还存在许多修复系统,以保证复制的准确性和高保真度。
(2)真核生物转录过程中,需要一些被称为转录调控因子的辅助蛋白按特定顺序结合于启动子上,RNA 聚合酶才能与之结合并形成复杂的转录起始复合物,以保证转录有效起始。原核生物RNA 聚合酶中因子可增加聚合酶对启动子的亲和力,还降低了它对非专一位点的亲和力,调控基因的转录起始。
(3)翻译过程中密码子的简并性以及校正_八的存在都大大降低了翻译出错的概率,确保了翻译的准确。
10.简述技术进行转录组学分析的原理。
定义
【答案】(1)
是指利用高通量测序技术对转录组进行测序分析,对测序得到的大量原始读长进行
过滤、组装及 生物信息学分析的过程。
(2)进行转录组分析的原理
对于有参考基因组序列的物种,需要根据参考序列进行组装,对于没有参考序列的,需要进行从头组装,利 用大量读长之间重叠覆盖和成对读长的相对位置关系,组装得到尽可能完整的转录本,并以单位长度转录本上覆 盖的读长数目作为衡量基因表达水平的标准。
11.说出分子生物学的主要研究内容。
【答案】分子生物学的研究内容主要包括以下4个方面:DNA 重组技术,基因表达调控研究,生物大分子结构功能研究——结构分子生物学,基因组、功能基因组与生物信息学研究。
(1)DNA 重组技术
又称基因工程,在分子水平上对基因进行操作的复杂技术,是将外源基因通过体外重组后导入受体细胞内,使这个基因能在受体细胞内复制、转录、翻译表达的操作。目的是将不同DNA
片段按照人们的设计定向连接起来,在特定的受体细胞中与载体同时复制并得到表达,产生影响受体细胞的新的遗传性状。
DNA 重组技术可被用于大量生产某些在正常细胞代谢中产量很低的多肤; 可用于定向改造某些生物的基因组结构; 可被用来进行基础研究。
(2)基因表达调控研究
个体在生长发育过程中生物遗传信息的表达按一定的时序发生变化(时序调节),并随着内外环境的变化而不断加以修正(环境调控)。
原核生物的基因组和染色体结构都比真核生物简单,转录和翻译在同一时间和空间内发生,基因表达的调控主要发生在转录水平; 真核生物有细胞核结构,转录和翻译过程在时间和空间上都被分隔开,且在转录和翻译后都有复杂的信息加工过程,基因表达的调控可以发生在各种不同的水平上,其基因表达调控主要表现在信号传导研究、转录因子研究及RNA 剪辑3个方面。
(3)结构分子生物学
结构分子生物学就是研究生物大分子特定的三维结构及其变化规律与其生物学功能之间关系的科学。
包括结构的测定、结构运动变化规律的探索及结构与其生物学功能相互关系的建立3个主要研究方向。最常见的研究三维结构及其运动规律的手段是x 射线衍射的晶体学(又称蛋白质晶体学),其次是用二维核磁共振和多维核磁研究液相结构,也有人用电镜三维重组、电子衍射、中子衍射和各种频谱学方法研究生物高分子的空间结构。
(4)基因组、功能基因组与生物信息学研究
基因组计划是一项国际性的研究计划,其目标是确定生物物种基因组所携带的全部遗传信,并确定、阐明和记录组成生物物种基因组的全部DNA 序列。
功能基因组学相对于测定DNA 核苷酸序列的结构基因组学,其研究内容是在利用结构基因组学丰富的信急资源的基础上,应用大通量的实验分析方法并结合统计学和计算机分析方法来研究基因的表达、调控与功能,以及基因间、基因与蛋白质之间和蛋白质与底物、蛋白质与蛋白质之间的相互作用和生物的生长发育等规律(生物信息学)。功能基因组学的研究目标就是对所有基因如何行使其职能从而控制各种生命现象的问题作出回答。
12.试述大肠杆菌基因组和真核生物基因组的主要区别。
【答案】(1)大肠杆菌基因组的结构特点如下:
①基因组结构简练,非编码序列极少,而真核细胞有大量DNA 冗余;
②存在转录单元;
③转录产物为多顺反子mRNA ,再翻译成多个蛋白质。
④有重叠基因,即同一段DNA 含有两种不同蛋白质的信息。
(2)真核生物基因组的特点:
①基因组庞大,一般都远大于原核生物的基因组;