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一、名词解释

1． DNA 解链温度（melting temperature, T m ）

【答案】DNA 解链温度是指DNA 变性过程中单链达到一半时的温度或DNA 变性过程中紫外吸收达到最大增值一半时的温度。

2． DNA 的甲基化（DNAmethylation ）

【答案】DNA 的甲基化是指一种表观遗传修饰，它是由DNA 甲基转移酶催化s-腺苷甲硫氨酸作为甲基的供体，将胞嘧啶转变为甲基胞嘧啶的一种过程。

3． 分子伴侣（molecular chaperone）

【答案】分子伴侣是指一类序列上没有相关性但有共同功能的保守性蛋白质，它们在细胞内能帮助其他多肽进行正确的折叠、组装、运转和降解，如热休克蛋白。

4． TATA 框

【答案】TATA 框是指位于基因转录起始点上游-30p~-25bp（真核）或-10bp （原核）的一段保守性较高的序列，控制转录起始的准确性和频率，因共有序列为TATAAAA 而得名。

5． Molecular Bescons

【答案】分子信标。分子信标是指一种具有自身配对区的DNA 寡核苷酸分子探针，利用荧光标记探针的碱基配对原理，通过观察探针荧光显示或淬灭的现象，确定目的基因的分子标记。

二、简答题

6． 假设某哺乳动物基因可能编码了脂肪酸脱氢酶， 请在酵母细胞中设计试验研究该基因的功能。

【答案】（1） PCR 扩増哺乳动物该基因，接着对其进行克隆；

（2）将克隆完成的目的基因片段插入到酵母表达载体的相应启动子下；

（3）把构建好的携带目的基因的表达载体转化到酵母脂肪脱氢酶突变体中，观察结果。 脂肪酸脱氢酶突变体中，代谢活动异常，脂肪酸脱氢酶涉及的代谢反应终止，当含该基因的表达载体转化突变体后，相应代谢途径的生化反应恢复正常即说明该基因编码了脂肪酸脱氢酶，并执行了相应的功能。

7． 简述叶绿体蛋白质的跨膜运转机制。

【答案】叶绿体定位信号肽一般有两部分：第一部分决定该蛋白质能否进人叶绿体基质，第二部分决定该蛋白质能否进人类囊体。叶绿体蛋白质的跨膜运转机制：

（1）胞质中游离核糖体上合成的叶绿体多肽。

（2）叶绿体多肽在脱离核糖体后折叠成具有三级结构的蛋白质分子。

（3）多肽上某些特定位点结合于只有叶绿体膜上才有的特异受体位点，产生跨膜通道，进入叶绿体基质。

（4）在位于叶绿体基质内的可溶性活性蛋白水解酶的作用下，叶绿体多肽的第一部分跨膜信号肽切除，并 在第二部分信号肽的引导下，跨过类囊体膜，进入类囊体。

（5）切除第二部分信号肽，成为成熟的叶绿体蛋白质。

8． 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。

9． 大肠杆菌的RNA 聚合酶有哪些组成成分? 各个亚基的作用如何?

【答案】（1）大肠杆菌RNA 聚合酶的核心酶由2个α 亚基、1个β亚基、1个β' 哑基和1个ω组成，加上1个α亚基后成为聚合酶全酶。

（2）五种亚基的功能分别为

①α 亚基:负责核心酶的组装及启动子识别，并参与RNA 聚合酶和部分调节因子的相互作用。

②β亚基:起催化作用，催化核昔三磷酸形成磷酸二酯键。

③ω亚基:功能尚不清楚。

④β' 基:有与DNA 模板结合的功能。

⑤σ亚基:负责模板链的选择和识别转录的起始位置，它是酶的别构效应物，使酶专一性识别模板链上的启动子，与链的延伸没有关系。

10．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。

11．真核生物单拷贝基因转录调控的Britten-Davidson 模型。 【答案】模型是1969年Britten 和Davidson 提出来的，该模型的组成：

，端存在着一段序列称为受体序列（位点）（1）结构基因：在该模型中称为生产基因（P ）的

它可被某 种激活因子（A ）所激活；

（2）整合基因是产生激活物的基因；

（3）感受位点（S ）负责接受生物体对基因表达的调控信号，如在氨基酸饥饿、激素水平等条件影响下能诱 导整合基因合成激活物，而激活物的合成又受感受位点的控制。

这个模型和原核细胞调控模型不同之处，主要在于:每一个特定的受体顺序不是只结合于一个特定的基因组， 它在DNA 链上有重复顺序，各重复顺序可和多个分开的结构基因组结合，而一个结构基因（或结构基因组）又 可以有一个以上的受体顺序。因此一个激活蛋白可激活多个不同基因，而一个基因又可为多个激活蛋白所激活。

三、论述题

12．随着表观遗传学和小分子RNA 的研究进展，许多人认为“中心法则”已经过时，请谈一下你对此观点的看法。

【答案】表观遗传学（epigenetics ）是指研究基因的核苷酸序列不发生改变的情况下，基因表达了可遗传的变化的一门遗传学分支学科。表观遗传的现象很多，已知的有DNA 甲基化（DNAmethylation ）、基因组印记（genomicimpriting ）、母体效应（maternaleffects ）、基因沉默（genesilencing ）、核仁显性、休眠转座子激活和RNA 编辑（RNAediting ）等。表现遗传学现象与小分子RNA 关系密切。

中心法则（geneticcentraldogma ）是指遗传信息从DNA 传递给RNA ，再从RNA 传递给蛋白质，即完成遗传信息的转录和翻译的过程。也可以从DNA 传递给DNA ，即完成DNA 的复制过程。这是所有有细胞结构的生物所遵循的法则。

表观遗传学是不符合孟德尔遗传规律的核内遗传。由此认为，基因组含有两类遗传信息，一类是传统意义上的遗传信息，即DNA 序列所提供的遗传信息，另一类是表观遗传学信息，它提供了何时、何地、以何种方式去应用遗传信息的指令。只有二者彼此协同，生命过程才能按序正常进行，否则就会出现异常。因此表观遗传学补充了“中心法则”忽略的两个问题，即哪些因素决定了基因的正常转录和翻译及核酸并不是存储遗传信息的唯一载体；在分子水平上，表观遗传学解释了DNA 序列所不能解释的诸多奇怪的现象。