2018年武汉大学化学与分子科学学院885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. tmRNA
【答案】转移—信使RNA 。tmRNA 是指细菌体内一种修复翻译水平上受阻的遗传信息表达过程的反式翻译机制的核心分子,它兼具tRNA 和mRNA 的特点,在SmpB 蛋白的帮助下特异性识别携带mRNA 缺失体的核糖体,在核糖体蛋白S1的传递作用下结合在A 位点上,一方面延续被中断的mRNA 上的遗传信息,一方面终止蛋白质的合成,释放被束缚的核糖体和tRNA 进入新的翻译过程。
2. 锌指结构(zine finger motif)
【答案】锌指结构是指许多转录因子共有的DNA 结合结构域,具有很强的保守性,具有此结构的蛋白借肽链的弯曲使两个Cys 和两个His 与一个锌离子,或四个Cys 与一个锌离子形成形似手指状的三级结构。
3. 穿梭载体(shuttle vector)
【答案】穿梭载体是指具有多个复制子能在两个以上的不同宿主细胞复制和繁殖的载体。
4. 蛋白质印迹法(Western blotting)
【答案】蛋白质印迹法是指将经过凝胶电泳分离的蛋白质转移到膜(如硝酸纤维素膜、尼龙膜等)上,再对转移 膜上的蛋白质进行检测的技术。转移可用电泳法等,检测常用与特定蛋ft 结合的标记抗体或配体,由此可判断特 定蛋白质的存在与否和分子质量大小等。
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. 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。
7. 拓扑异构酶(topoisomerase )
【答案】拓扑异构酶是指能在闭环DNA 分子中改变两条链的环绕次数的酶,其作用机制是先切断DNA ,让DNA 绕过断裂点以后再封闭形成双螺旋或超螺旋DNA 。
8. 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。
二、简答题
9. 简述孟德尔、摩尔根和Watson 等人对分子生物学发展的主要贡献。
【答案】(1)孟德尔(Mendel )的遗传学规律最先使人们对性状遗传产生了理性认识,他提出了遗传单位是遗传因子〔现代遗传学称为基因〕的论点,并且通过实验总结出了遗传学规律——分离规律和自由组合规律。这两个重要规律的发现和提出,为遗传学的诞生和发展奠定了坚实的基础。
(2)摩尔根(Morgan )和他的学生用果蝇为材料研究性状的遗传方式,得出了连锁交换定律与互换规律,同时证明了基因直线排列在染色体上,成为第一个用实验证明“基因”学说的科学家。他的基因学说则进一步将“性状”与“基因”相偶联,以遗传的染色体学说为核心的基因论就此诞生,经典的遗传学理论体系得以建立。
(3)Watson 和Crick 提出了DNA 的反向平行双螺旋模型,这一理论对遗传学的一系列核心问题,诸如DNA 的分子结构、自我复制、相对稳定性和变异性等,以及DNA 作为遗传物质如何储存和传递遗传信息等都提供了合理而科学的解释,明确了基因的本质是DNA 分子上的一个片段,从而开创了分子遗传学这一崭新的科学领域。为从分子水平上研究基因的结构和功能,揭示遗传和变异的奥秘奠定了稳固的基础。
10.简述RNA 的种类及其生物学功能。
【答案】生物体内主要有3种RNA
(1)信使RNA (mRNA )
mRNA 的功能是作为蛋白质翻译的模板,编码特定的蛋白质序列。也就是将DNA 上的遗传信息精确尤误地传录下来,以其上的碱基川如宇决定蛋白质的氨基酸顺序,完成基因表过程中的遗传信包传递过程。
(2)转运RNA (tRNA )
tRNA 能特异性解读mRNA 中的遗传信总,并将相应的氨基酸依次准确地搬运到核糖体上,连结起来形成多胧链
(3)核糖体RNA (rRNA )
rRNA 是组成核糖体的主要成分,而核糖体为蛋白质的合成提供场所。
11.为什么机体需要体液免疫和细胞免疫两种免疫方式?缺失其中一种的后果是什么?
【答案】体液免疫中的效应细胞是浆细胞,作用对象是抗原,通过效应B 细胞的产生抗体与抗原相互作用而产生免疫效应;细胞免疫中的效应细胞T 淋巴细胞,作用对象是靶细胞,通过T 淋巴细胞与靶细胞接触而产生免疫效应。
因为侵入体内的异物有很多种,病原菌的增殖方法也不全相同,有的在体液中增殖,有的在细胞中增殖,所以单一种类的淋巴细胞难以应付所有的情况,而两种不同的免疫作用机制不同,可以相互配合,协同抵抗。在细胞免疫中起主要作用的T 淋巴细胞,能够攻击、破坏受到感染的靶细胞,同时在体液免疫中起连接作用,与抗原一起激活在体液免疫起主要作用的B-淋巴细胞,使其产生抗体。缺失其中一种免疫效应,两种细胞的作用都 不能完全发挥,机体将难以抵抗病原的侵噬。
12.1952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。
13.链霉素为什么能够抑制蛋白质的合成?
【答案】链霉素是一种碱性三糖,可以多种方式抑制原核生物核糖体。
(1) 能干扰与核糖体的结合,从而阻止蛋白质合成的正确起始;
(2)也会导致mRNA 的错读。
14.简述蛋白质生物合成的过程。
【答案】蛋白质生物合成包括5步:
(1)氨基酸的活化:在氨酰合成酶的作用下,将氨基酸活化形成氨酰;
(2)起始:原核生物需要三个起始因子(IF )、真核生物需要更多起始因子(elF )的参与,与mRNA 、核糖体大小亚基结合形成起始复合物;
(3)延伸:在延伸因子的作用下催化进位、转肽与移位反应;
(4)终止:需要释放因子(RF )参与,切开肽酰-tRNA 中连接tRNA 和肽链羧基端(C 端)氨基酸的酯键, 以及核糖体与mRNA 的解离;
(5)翻译后的折叠与加工:在分子伴侣的作用下完成新生肽的折叠与寡聚蛋白的组装;氨末端、羧末端的修饰;信号肽的切除;二硫键的形成;酶原的激活等。
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