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一、名词解释

1． 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。

2． 无义突变（nonsensemutation ）

【答案】无义突变是指在DNA 序列中任何导致氨基酸的三联体密码子转变为终止密码子（UAG 、UGA 、U 从）的突变，它使蛋白质合成提前终止，合成无功能的或无意义的多肽。

3． 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。

4． 顺式作用元件

【答案】顺式作用元件是指与结构基因表达调控相关、能够被基因调控蛋白特异性识别并结合的特异DNA 序列，包括启动子、上游启动子元件、增强子、沉默子等。

5． 反式剪切（Trans-splicing ）

【答案】反式剪切是指一种保守的mRNA 加工机制，已经在包括原生动物和多细胞动物等多种生物体中发现。SL 反式剪切是反式剪切的一种，是将一段相对保守的剪切引导序列（SL ）加到

前体mRNA 的5' 端作为一个外显子，从而提高成熟mRNA 的稳定性，并且可能参与翻译的起始。

6． 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。

7． 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。

8． 单核哲酸多态性（single nucleotide polymorphism, SNP）

【答案】单核苷酸多态性是指在基因组水平上由单个核苷酸的变异所引起的DNA 序列多态性。它是人类可遗传的变异中最常见的一种，占所有已知多态性的90%以上。SNP 所表现的多态性只涉及单个碱基的变异，这种变异一般由单个碱基的转换或颠换引起。

二、简答题

9． 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。

10．真核细胞的转录和加上是高度偶联灼，简述有哪些加工过程与转录偶联? 是如何偶联的?

【答案】（1）与转录相偶联的加工过程有:5’-端加帽，5'~3'间的剪接，3' 末端的加工。

（2）RNA 聚合酶II 最大亚基的梭基末端具有一段特殊的序列，被称为CTD 结构。该结构是以7个氨基酸（-Tyr-Ser-Pro-Thr-Ser-Pro-Ser-）为重复单位的高度保守重复序列。CTD 结构的磷酸化与去磷酸化之间的转换参与到转录与加工的偶联过程中，通过与加工因子的有机结合而对mRNA 的加工过程产生作用。正是由于CTD 的存在，RNA 聚合酶在整个转录延伸的过程中不仅聚集了与转录合成、延伸相关的作用因子，还聚集了与mRNA 加工相关的加工囚子。这些囚子通过蛋白间相互作用而组成了一个庞大的复合体，mRNA 从合成到加工到成熟的整个过程都在这个复合体内完成。

11．什么是信号肽？它在序列组成上有哪些特点？有什么功能？

【答案】（1）信号肽是指存在于蛋白多肽链上的在起始密码子之后能启动蛋白质运转的一段多肽序列。该序列常 常位于蛋白质的氨基末端，长度一般在13〜36个残基之间。

（2）信号肽在序列组成上的特点有：

①一般带有10〜15个疏水氨基酸；

②常常在靠近该序列N-端疏水氨基酸区上游带有1个或数个带正电荷的氨基酸；

③在其C-末端靠近蛋白酶切割位点处常常带有数个极性氨基酸，离切割位点最近的那个氨基

酸往往带有很短的侧链（丙氨酸或甘氨酸）。

（3）信号肽的功能

根据信号肽假说，当分泌蛋白的翻译进行到50-70个氨基酸残基之后，信号肽开始从核糖体的大亚基露出， 被糙面内质网膜上的受体识别，并与之相结合。信号肽过膜后被内质网腔的信号肽酶水解，正在合成的新生肽随 之通过蛋白孔道穿越疏水的双层磷脂。一旦核糖体移到mRNA 的终止密码子，蛋白质合成即告完成，翻译体系 解散，膜上的蛋白孔道消失，核糖体重新处于自由状态。

因此信号肽的功能是负责把蛋白质引导到细胞内不同膜结构的亚细胞器内。

12．PCR 技术的基本原理、步骤和应用。

【答案】PCR 技术是根据天然DNA 的复制机制在体外通过酶促反应有选择地大量扩增（包括分离）一段目的基因的技术。

（1）PCR 技术的基本原理：DNA 聚合酶以单链DNA 为模板，借助一小段双链DNA 来启动合成，通过一个或两个人工合成的寡核苷酸引物与单链DNA 模板中的一段互补序列结合，形成部分双链。在适宜的温度和环 境下，DNA 聚合酶将脱氧单核苷酸加到引物

为起始点，沿模板方向延伸，合成一条新的DNA 互补链。

（2）PCR 由变性一退火一延伸三个基本反应步骤构成：

①模板DNA 的变性：模板DNA 经加热至93°C 左右一定时间后，使模板DNA 双链或经PCR 扩增形成的双 链DNA 解离，使之成为单链，以便它与引物结合，为下轮反应作准备；

②模板DNA 与引物的退火（复性）：模板DNA 经加热变性成单链后，温度降至55°C 左右，引物与模板DNA 单链的互补序列配对结合；

③引物的延伸：DNA 模板-引物结合物在TaqDNA 聚合酶的作用下，以dNTP 为反应原料，靶序列为模板， 按碱基配对与半保留复制原理，合成一条新的与模板DNA 链互补的半保留复制链。重复循环变性，而且这种新链又可成三过程，就可获得更多的“半保留复制链”

为下次循环的模板。每完成一个循环需2〜4min ，2〜3h 就能将待扩目的基因扩増放大几百万倍。

（3）PCR 的应用主要是以下几个方面：

①科学研究：基因克隆；DNA 测序；分析突变；基因重组与融合；检测基因的修饰；鉴定与调控蛋白质结 构的DNA 序列；转座子插入位点的绘图；合成基因的构建；构建克隆或表达载体；检测某基因的内切酶多态性 等。

②临床诊断：细菌；病毒；螺旋体；支原体；衣原体；立克次氏体；分枝杆菌等病原体的鉴定；人类遗传病 的鉴定；诊断遗传疾患，以及监测临床标本中病原体的核酸序列。

③对法医学标本做遗传学鉴定。

④分析激活癌基因中的突变情况。

⑤生成克隆化双链DNA 中的特异序列作为探针。

末端，并以此