2017年北华大学分子生物学考研复试核心题库
● 摘要
一、名词解释
1. 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。
2. Edman 降解(Edman degradation)
【答案】Edman 降解是指由P . Edman于1950年首先提出来的,最初用于N 端氨基酸残基分析,现在用于肽端 氨基酸序列测定的实验技术,
其原理是异硫氰酸苯酯能与多肽或蛋白质的游离一末端氨基的反应,切下与之反应的那个氨基酸残基,这样蛋白质或多肽链就减少了一个残基,而且在它的N 端又暴露出一个新的游 离的α-末端氨基,又可参加第二轮反应,如此重复,就可以测出n 个残基的顺序。
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. 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 。
5. 阻遏蛋白
【答案】阻遏蛋白是指一类在转录水平对基因表达产生负控作用的蛋白质,在一定条件下与DNA 结合,一般具有诱导和阻遏两种类型。
二、简答题
6. 遗传密码是怎样被破译的?
【答案】(1) 1954年,物理学家George Gamov根据DNA 中基于存在四种核苷酸和蛋白质中存在20种氨基酸 的对应关系,通过数学推理,得出三个核苷酸编码一个氨基酸。
(2)1961年,Brenner 和Grick 根据DNA 链与蛋白质链的共线性,首先肯定了三个核苷酸的推理。
(3)Brenner 和Grick 随后用各种人工合成模板在体外翻译蛋白质的方法确定遗传密码子;用核糖体结合技 术测定密码子中的核苷酸排列顺序,历经4年时间,破解了编码20种天然氨基酸的密码子,并编成遗传密码的翻译字典。
遗传密码的破译是20世纪60年代分子生物学最辉煌的成就,先后经历了50年代的数学推理阶段和1961〜 1965年的实验研究阶段。
7. 大肠杆菌的终止子有哪两大类? 请分别介绍一下它们的结构特点。
【答案】大肠杆菌存在两类终止子:
(1)不依赖于P 因子的终止子
即简单终止子,其结构特点有:
①终止位点上游一般存在一个富含GC 碱基的二重对称区,其转录产生的RNA 容易形成发夹结构; 能形成发夹结构外,在终点前还有一系列(6个)尿苷酸;
②在终比位点前而有一段由4~8个A 组成的序列,对应转录物出现寡U 。
(2)依赖于P 因子的终比子
①回文结构不含富有G-C 区;
②回文结构之后也没有寡聚U 。
8. 增强子的作用有哪些?
【答案】(1)增强效应十分明显。
(2)增强效应与位置和取向无关。
(3)大多为重复序列。
(4)增强效应一般具有组织或细胞特异性。
(5)没有基因专一性。
(6)许多增强子还受外部信号的调控。
9. tRNA 是如何转运活化的氨基酸至mRNA 模板上的?
【答案】(1)由于tRNA 的氨基酸臂上存在特定的识别密码可以为氨酰-A 合成酶所识别,在
将相应地氨基酸活化, 该酶的催化下,形成氨酰tRNA (起始氨基酸为Met-tRNAf 或fMet-tRNAf )。
(2)氨酰tRNA 结合GTP 的起始因子IF2-GTP (或延伸因子EF-Tu-GTT )结合形成三元复合物。
(3)该氨酰tRNA 上的反密码子通过碱基互补配对的原则识别mRNA 上相应的密码子与起始复合物的P (A )位点结合(只有第一个活化的氨基酸进入P 位点,链延伸过程中,氨酰tRNA
,这样就将活化的 氨基酸至mRNA 模板上。 均进入A 位点)
10.简述σ因子的作用。
【答案】σ因子作为所有RNA 聚合酶的辅助因子起作用,主要负责模板链的选择和转录的起始,它是酶的别构效应物,使酶专一性识别模板链上的启动子,可以极大地提高RNA 聚合酶对启
动子区DNA 序列的亲和力,还能极大地降低RNA 聚合酶与模板DNA 上非特异性位点的亲和力。
11.简述DNA 的一、二、三级结构特征。
【答案】(1)DNA 的一级结构
DNA 的一级结构是指四种核苷酸按照任意顺序连接而成的线性结构,表示该DNA 分子的化学构成。其特点是:
①DNA 分子的基本单位是脱氧核苷酸。
②DNA 分子中的脱氧核糖和磷酸是不变的,而含氮碱基是可变的,主要有4种,即A 、G 、C 和T 。
③DNA 分子具有多样性,由于其中碱基可以任何顺序排列。
(2)DNA 的二级结构
DNA 的二级结构是指两条脱氧多核苷酸链反向平行盘绕所生成的双螺旋结构,其基本特点是: ①DNA 由两条互相平行的脱氧核苷酸长链盘绕而成,且为反向平行。
②DNA 中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排在外侧,构成基本骨架。
③两条链上的含氮碱基排列在内侧,并遵循碱基互补配对原则(即A 与T ,G 与C 配对)通过氢键结合形成碱基对。
(3)DNA 的三级结构
DNA 的三级结构是指DNA 双螺旋进一步扭曲盘旋所形成的特定空间结构,其特点为: ①超螺旋结构是其主要形式,环状分子的额外螺旋可以形成超螺旋;
②超螺旋可分为正超螺旋和负超螺旋两类,它们在不同类型的拓扑异构酶作用下或特殊情况下可相互转变。
三、论述题
12.试述PCR 扩增的原理和过程。
【答案】PCR 技术是一种在体外快速扩增特定基因或DNA 序列的方法。
(1)PCR 技术的原理
①高温处理DNA 分子会使之分离成两条单链DNA 分子;
②热变性DNA 经缓慢冷却后,两条互补链可重新恢复天然的双螺旋构象,即DNA 的可复性;
③DNA 半保留复制的机制;
④DNA 聚合酶可以以单链DNA 为模板,依据碱基互补配对原理,利用反应混合物中的四种脱氧核苷三磷酸 合成新生的DNA 互补链。
(2)PCR 技术的过程
①高温变性:DNA 解链(变性)
反应器经加热至93°C 左右一定时间后,模板DNA 双链或经PCR 扩增形成的双链DNA 分离,成为单链,以便 其与引物结合;
②低温退火:引物与模板DNA 相结合(退火)
DNA 分子经加热变性成单链后,温度降至55°C 左右,引物与模板DNA 单链的互补序列进