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2017年河北科技师范学院生物化学与分子生物学(学术学位)分子生物学(加试)复试仿真模拟三套题

  摘要

一、名词解释

1. YAC

【答案】酵母人工染色体。酵母人工染色体是指一种能够克隆长达400Kb 的DNA 片段的载体,含有酵母细胞中 必需的端粒、着丝点和复制起始序列,可用于基因组大片段库构建。

2.

【答案】泛素(遍在蛋白)。泛素是指一种存在于大多数真核细胞中,主要功能是标记需要分解掉的蛋白质,使其被水解的小蛋白。

3. 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。

4. 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。

5. 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。

二、简答题

6. 鸟枪测序法的技术原理是什么?

【答案】鸟枪法测序的基本原理:随机挑选带有基因组DNA 的质粒做测序反应,然后在计算机的帮助下,运用一些基于图论的近似算法进行序列拼接。

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. 比较原核与真核基因组结构特点。

【答案】(1)原核基因组的结构特点如下:

①结构简练,非编码序列极少,这与真核细胞DNA 冗余现象完全不同;

②存在转录单元,转录产物为多顺反子mRNA ;

③有重叠基因,同一段DNA 含有两种不同蛋白质的信息。

(2)真核基因组结构特点:

①真核基因组庞大,一般都远大于原核生物的基因组;

②真核基因组存在大量的重复序列;

③真核基因组的大部分为非编码序列,占整个基因组序列的90%以上,这是真核生物与细菌和病毒之间的最主要的区别;

④真核基因组的转录产物为单顺反子;

⑤真核基因是断裂基因,有内含子结构;

⑥真核基因组存在大量的顺式作用元件,包括启动子、增强子、沉默子等;

⑦真核基因组中存在大量的DNA 多态性;

⑧真核基因组具有端粒结构。

9. 说出分子生物学的主要研究内容。

【答案】分子生物学的研究内容主要包括以下4个方面:DNA 重组技术,基因表达调控研究,生物大分子结构功能研究——结构分子生物学,基因组、功能基因组与生物信息学研究。

(1)DNA 重组技术

又称基因工程,在分子水平上对基因进行操作的复杂技术,是将外源基因通过体外重组后导入受体细胞内,使这个基因能在受体细胞内复制、转录、翻译表达的操作。目的是将不同DNA 片段按照人们的设计定向连接起来,在特定的受体细胞中与载体同时复制并得到表达,产生影响受体细胞的新的遗传性状。

DNA 重组技术可被用于大量生产某些在正常细胞代谢中产量很低的多肤; 可用于定向改造某些生物的基因组结构; 可被用来进行基础研究。

(2)基因表达调控研究

个体在生长发育过程中生物遗传信息的表达按一定的时序发生变化(时序调节),并随着内外环境的变化而不断加以修正(环境调控)。

原核生物的基因组和染色体结构都比真核生物简单,转录和翻译在同一时间和空间内发生,

基因表达的调控主要发生在转录水平; 真核生物有细胞核结构,转录和翻译过程在时间和空间上都被分隔开,且在转录和翻译后都有复杂的信息加工过程,基因表达的调控可以发生在各种不同的水平上,其基因表达调控主要表现在信号传导研究、转录因子研究及RNA 剪辑3个方面。

(3)结构分子生物学

结构分子生物学就是研究生物大分子特定的三维结构及其变化规律与其生物学功能之间关系的科学。

包括结构的测定、结构运动变化规律的探索及结构与其生物学功能相互关系的建立3个主要研究方向。最常见的研究三维结构及其运动规律的手段是x 射线衍射的晶体学(又称蛋白质晶体学),其次是用二维核磁共振和多维核磁研究液相结构,也有人用电镜三维重组、电子衍射、中子衍射和各种频谱学方法研究生物高分子的空间结构。

(4)基因组、功能基因组与生物信息学研究

基因组计划是一项国际性的研究计划,其目标是确定生物物种基因组所携带的全部遗传信,并确定、阐明和记录组成生物物种基因组的全部DNA 序列。

功能基因组学相对于测定DNA 核苷酸序列的结构基因组学,其研究内容是在利用结构基因组学丰富的信急资源的基础上,应用大通量的实验分析方法并结合统计学和计算机分析方法来研究基因的表达、调控与功能,以及基因间、基因与蛋白质之间和蛋白质与底物、蛋白质与蛋白质之间的相互作用和生物的生长发育等规律(生物信息学)。功能基因组学的研究目标就是对所有基因如何行使其职能从而控制各种生命现象的问题作出回答。

10.DNA 以何种方式进行复制? 如何保证DNA 复制的准确性?

【答案】(1)双链DNA 的复制大都以半保留方式进行的,即双螺旋的DNA 分子解螺旋后,分别作为模板,按照碱基互补配对原则,在DNA 聚合酶的作用下合成新的互补链,形成了两个DNA 分子的DNA 复制方式。通过θ型、滚环型或D 环型等以复制叉的形式进行。

①线性DNA 双链的进行双向复制

线性DNA 在复制中,当RNA 引物被切除后,留下5' 端的部分单链DNA 不能为DNA 聚合酶所作用,使子链短于母链,因此,线性DNA 复制子末端的复制需要有下列特殊的机制:

a. 将线性复制子转变为环状或多聚分子。

b. 在DNA 末端形成发夹式结构,使该分子没有游离的末端。

c. 在某种蛋白质(如末端蛋白)的介入下,在真正的末端上启动复制。

②环状双链DNA 的复制

可分为θ型、滚环型和D 环型几种类型。

a. θ型

复制的起始点涉及DNA 双链的解旋和松开,形成两个方向相反的复制叉。从一个起点开始,同时向两个方向进行复制,当两个复制方向相遇时,复制就停止。

b. 滚环型

DNA 的合成由对正链原点的专一切割开始,是单向复制的一种特殊方式,在噬菌体中很常见。