2017年广州大学分子生物学复试仿真模拟三套题
● 摘要
一、名词解释
1. CpG 岛
CpG 岛是指在人类基因组中分布很不均一的CpG 双核苷酸在基因上成串出现所形成【答案】
的区段。CpG 岛经 常出现在真核生物的管家基因(house-keeping gene)基因的调控区,在其它地方出现时会由于CpG 中胞嘧啶甲基化引发碱基转换,引发遗传信息紊乱。
2. 感受态细胞(competent cell)
【答案】感受态细胞是指受体细胞经过一些特殊方法(如CaCL 等化学试剂)的处理后,细胞膜的通透性发生变化,成为能容许外源DNA 的载体分子通过的细胞。
3. 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。
4. 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。
5. 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。
二、简答题
6. 请分析人类基因组计划的发展趋势。
【答案】随着人类基因组计划的完成,人类基因组中储藏的有关人类生存和繁衍的全部遗传信息将被破译,它将帮助人类了解各种生理过程的内在机制,揭开癌症等严重危害人类健康的疾病的生理及分子机制,并最终为疾病的预防及治疗提供理论基础。
如今,随着计算机分析处理能力的提高以及序列分析流程的不断改进和优化,“后基因组时代”已经到来, 基因组研究由静态的序列测定进入了动态的基因组功能鉴定的新阶段,从单一的基因或蛋白质的研究转向全面分析基因组功能的系统研究。越来越多物种的基因组DNA 被测定,基因组功能被解析,在基因组学、蛋白组学和 代谢组学为核心的各类“组学”研究基础上开展的
系统生物学研究是现在研究的前沿方,有助于解决诸如粮食短 缺、环境污染、能源资源匮乏、生态平衡失调、生物物种消亡等一系列世界难题。
7. 简述真核细胞内核小体的结构特点。
【答案】核小体是染色体的基本结构单位,由DNA 和组蛋白构成。核小体的结构特点:
(1)每个核小体单位包括200bp 左右的DNA 和一个组蛋白八聚体以及一个分子的组蛋白H 1
(2)组蛋白八聚体构成核小体的核心颗粒,由H 2A. ,H 2B ,H 3和H 4各两个分子所形成。 (3)有146bp 的DNA 分子直接以左手方向盘绕在八聚体颗粒的表面,其余的DNA 片段连接相邻的核小体。
(4)一个分子的组蛋白H 1与DNA 结合,锁住核小体DNA 的进出口,从而稳定了核小体的结构。
8. 核糖体有哪些活性中心?
【答案】核糖体至少有5个活性中心:
(1)mRNA 结合位点
位于核糖体小亚基上,在肽基转移位点附近,其功能是结合mRNA 和IF 因子。
(2)A Α-tRNA 结合位点(A 位点):
即氨酰基位点,即受位,主要位于大亚基,是接受氨酰-tRNA 的部位。
(3)肽基转移部位(P 位点)
即供位,或肽酰基位点,主要位于大亚基,是与延伸中的肽酰tRNA 结合位点。
(4)去氨酰-tRNA 释放位点(E 位点)
位于大亚基,是延伸过程中去氨酰-tRNA 的释放位点。
(5)转肽酶活性中心
位于P 位和A 位的连接处,是形成肽键的部位。
9. 简述基因芯片技术对分子生物学研究的意义。
【答案】(1)基因表达检测方面:能一次性检测数千个基因表达谱的差异。
(2)核酸突变的检测及基因组多态性方面:可用于核酸突变的检测,甚至可与生物传感器相结合,通过改 变探针阵列区域的电场强度可以检测到基因的单碱基突变,已经成功应用于人类基因组单核苷酸多态性的鉴定、 作图和分型、人线粒体基因组多态性的研究,酵母基因组作图等方面。
(3)技术难易程度方面,较其他技术更易固定大量核酸分子。
10.1952年Hershey 和Chase 通过噬菌体感染实验证实遗传物质是DNA 而不是蛋白质。简述此实验的内容。
3532【答案】首先用放射性同位素S 标记了一部分噬菌体的蛋白质,并用放射性同位素P 标记
了另一部分噬菌体的DNA , 因为硫只存在于T 2噬菌体的蛋白质,99%的磷存在于DNA 。然后,用被标记的T 2噬菌体分别去侵染细菌,当噬菌体在细菌体内大量增殖时,对被标记物质进行测试(检测放射性)。
测试的结果表明,噬菌体的蛋白质没有进入细菌内部,而是留在细菌的外部,噬菌体的DNA 进入了细菌体内,可见,噬菌体在细菌内的增殖是在噬菌体DNA 的作用下完成的。
11.真核和原核细胞的启动子结构和功能及翻译起始的差异与共同点。
【答案】(1)原核和真核启动子结构和功能
①原核生物启动子的结构特点:启动子区长约40bp ,-10序列是几乎所有启动子都含有的一个6bp 的序列,该六聚体通常位于转录起点上游l0bp 处,共有的-10序列是TATAT , 通常称为Pribnow 框,是RNA 聚合酶的 紧密结合位点;-35序列是另一个在大多数启动子中都可以找到的6bp 序列,该六聚体一般位于转录起始点上游35bp 处,共有的-35序列是TTGACA ,是RNA 聚合酶对启动子的识别有关序列,对转录起始频率影响最大。
②真核生物II 类启动子的结构特点:真核生物II 类启动子位于转录起始点上游-25至-30bp 处的共同序列 TATAAA , 也称为TATA 区(Hogness 框),相当于原核生物的-10区的功能;在起始位点上游-70至-80bp 处 还有另一段共同序列CCAA T , 这与原核生物-35区相对应,称为CAAT 区。
(2)原核生物与真核生物起始点上游区的结构比较
①原核基因启动区范围较小,一般情况下,TATAAT (Pribnow 区)的中心位于-10〜-7, 上游-70~-10
区为正调控因子结合序列,-20〜+ 1区为负调控因子结合序列;真核基因的调控区较大,TATAA/TA区位于 -30~-20, 而-110〜-40区为上游激活区。
②原核生物基因启动子上游只有TTGACA 区(-40〜-30)作为RNA 聚合酶的主要结合位点,参与转录 调控;真核基因除了含有与之相对应的CAA T 区之外,大多数基因还拥有GC 区和增强子区。
③原核生物RNA 聚合酶不需要大量转录因子参与,一种RNA 聚合酶能识别不同的结构基因;真核生物细 胞内由3种RNA 聚合酶,分别转录+同的基因,而且各自需要一系列转录因子参与转录起始。
(3)真核和原核生物翻译起始的比较
①共同点:都需要核糖体大、小亚基,mRNA , 起始氨酰-tRNA , 翻译起始因子,GTP , Mg 等参与。
②不同点:
a. 原核生物与真核生物翻译起始所需的起始因子不同,原核生物翻译起始因子为IF-1、IF-2和IF-3,而真核生物的起始因子为elF-l 、elF-2和elF-3。
b. mRNA模板不同,真核生物mRNA 分子5' 端有“帽子”结构,3' 端有poly (A )结构,原核生物mRNA 没有。
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