2017年武汉大学化学与分子科学学院885分子生物学考研题库
● 摘要
一、名词解释
1. 核酶(ribozyme )
【答案】核酶也称核糖酶、核酸类酶、酶RNA 、类酶RNA , 是指具有催化功能的RNA 分子,通过催化靶位点RNA 链中磷酸二酯键的断裂,特异性地剪切底物RNA 分子,从而阻断基因的表达。
2. 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。
3. Attenuator
【答案】弱化子。弱化子是指当操纵子被阻遏时,RNA 合成终止,起终止转录信号作用的核苷酸序列。弱化子 对于基因活性的影响是通过影响前导序列mRNA 的结构而发挥作用的,其调节作用的是某种对应氨酰-tRNA 的浓度,典型例子是细菌中的色氨酸操纵子。
4. 重组修复
【答案】重组修复是指遗传信息有缺损的子代DNA 分子从同源DNA 的母链上将相应的核苷酸序列移至缺口处,再合成新的序列来填补母链的空缺的修复过程,因为发生在DNA 复制之后,又称复制后修复。
5. 核酸分子杂交(hybridization )
【答案】核酸分子杂交是指应用核酸分子的变性和复性的性质,使来源不同的DNA (或RNA )片段,按碱基互 补关系形成杂交双链分子的一项实验技术,杂交双链可以在DNA 与DNA 链之间,也可在RNA 与DNA 链之间 形成。
6. 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。
7. 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。
8. 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。
二、简答题
9. 简述全基因组鸟枪测序(whole genome shotgun sequencing)的基本步骤。
【答案】全基因组鸟枪测序法是在获得一定的遗传及物理图谱信息的基础上,将基因组DNA 分解成2kb 左右的数百万个DNA 小片段进行随机测序,辅以一定数量的10kb 的克隆和BAC 克隆的末端测序,利用超级计算机进行整合及序列组装。该方法是一种广泛使用的DNA 测序的方法,比传统的测序法快速,但精确度较差。其具体步骤为:
(4)建立高度随机、插入片段大小为2kb 左右的基因组文库。克隆数要达到一定数量,即经末端测序的克 隆片段的碱基总数应达到基因组5倍以上;
(5)高效、大规模的末端测序。对文库中每一个克隆,进行两端测序;
(6)序列集合。利用新的计算机软件,完善序列集合规则,最大限度地排除错误的连锁匹配;
(7)填补缺口。有两种待填补的缺口,一是没有相应模板DNA 的物理缺口,二是有模板DNA 但未测序的序列缺口。可以同时建立插入片段为15〜20kb 的文库以备缺口填补。
10.转座作用有哪些遗传学效应?
【答案】(1)引起插入突变:各种IS 、Tn 转座子都可以引起插入突变。如果插入位于某操纵子的前半部分,就可以造成极性突变,导致该操作子的后半部分结构基因的表达失活。
(2)转座产生新的基因:如果转座子上带有抗药性基因,它一方面造成靶DNA 序列上插入突变,同时也使该位点产生抗药性。
(3)转座产生染色体畸变:当复制性转座发生在宿主DNA 原有位点附近时,往往导致转座子两个拷贝之间的同源重组,引起DNA 的缺失或倒位。若同源重组发生在两个正向重复转座区之间,就导致宿主染色体DNA 缺失; 而当重组发生在两个反向重复转座区之间,则引起染色体DNA 倒位。
(4)转座引起生物进化:由于转座作用,使一些原来在染色体上相距甚远的基因组合到一起,构建成一个操纵子或表达单元,也可能产生一些具有新的生物学功能的基因和蛋白分子(如复合式转座子)。
11.什么是逆转座子? 有什么特征?
【答案】(1)逆转座子是指转座过程中需要由RNA 为中介,通过DNA 先转录为RNA ,又反转录成DNA 而进行转座的一类转座元件。
(2)逆转座子的特征
①逆转座子的整体结构与整合的反转录病毒极为相似,其主要特征之一是在两端具有长的同
,而两个末端的每一个末端又各具备一个倒转重复序列。LTR 主要携带有向末端重复序列(LTR )
转录起始和终止信号以满足转录及转录后的RNA 作为中介通过反转录完成转座的需要。
②逆转座子含有内部编码区,编码反转录病毒的种群专一性抗原和多蛋白相类似的蛋白质,与反转录病毒的主要区别在于它小具备编码外壳蛋白的env 基因,囚而不具备感染能力。
③根据内部编码区中内切酶编码区和反转录酶编码区的位置不同,通常把植物逆转座子划分为两组:一组的内切酶编码区在反转录酶区的下游端,称为Ty3/gypsy型; 另一组内切酶编码区在反转录酶编码区的上游端,称为Ty/copia型。
12.人类为防治做了大量的工作,但是
为什么的变异如此之快?
【答案】(1) HIV 发生变异的原因
①HIV 的逆转录酶没有校对功能,错误引入的核苷酸不能被及时切除,导致复制错误而产生变异,在 强大的复制能力下,错误不断发生而产生大量的病毒变种;
②由于宿主的免疫选择作用,体液或细胞免疫的基因组变异高于其他部位;
③病毒DNA 与宿主DNA 之间或不同病毒DNA 之间的重组也会导致病毒变异。
(2)
(3)的变异没有特定的规律,不同基因区变异率有显著的差别。 的变异主要是产生了较高频率的点突变,通常发生在编码病毒核心蛋白的gag 编码用高的变异速度以逃避人体的免疫系统和药物,的变异有无规律?主要在哪些方面发生变异? 区和编码外壳蛋白的编码区。
13.原核生物DNA 聚合酶I 不同于聚合酶III 的酶活性是什么?
【答案】(1)DNA 聚合酶I 具有5' →3' 核酸外切酶功能,而DNA 聚合酶III 没有;
(2)DNA 聚合酶I 的生物学活性低,而DNA 聚合酶III 的生物学活性较高;
DNA 聚合酶I 的作用主要是保证DNA 复制的准确性,(3)而DNA 聚合酶III 主要负责链的延长。
14.病毒致癌基因很多是宿主本身的原癌基因,这种选择对于病毒本身有何意义?
【答案】(1)病毒致癌基因是指一类存在于肿瘤病毒中能使靶细胞发生恶性转化的基因,这种肿瘤病毒大多是逆 转录病毒。
(2)病毒获得致癌基因的过程
病毒感染宿主细胞后,在逆转录酶的催化下,以病毒RNA 为模板合成双链DNA 前病毒,在宿主细胞中一直传代;然后病毒DNA 随机整合于宿主细胞基因组中,通过重排或重组,将宿主细胞自身的原癌基因转至病毒 基因组中,这样野生型病毒就转变成携带原癌基因的病毒,而获得致癌性质。
(3)这种选择对于病毒本身的意义
使逆转录病毒可以在宿主细胞中繁殖,但又不中断宿主细胞分裂,同时能产生逆转录酶,有利于病毒的生存和繁殖。