简答 分子生物学 朱玉贤

① 一切动植物都由细胞发育而来，即生物是由细胞和细胞产物所组成。

② 所有细胞在结构和组成上基本相似。 

③ 生物体是通过其细胞的活动反映功能的。     

④ 新细胞由已存在的细胞而来；  

⑤ 生物的疾病是因为其细胞机能失常导致的。 

2.早期主要有哪些试验证实了DNA是遗传物质？ 

1944，Avery 肺炎球菌转化小鼠试验；1952，Hershey噬菌体侵染细菌实验。 

3通常所说的分子生物学的三条基本原则是什么？举例说明之。 

① 构成生物体的各类有机大分子的单体在不同的生物中都是相同的。 

② 生物体内一切有机大分子的建成都遵循共同的规则。 

③ 某一生物体所拥有的核酸及蛋白质分子决定了它的属性。 

4.现代分子生物学的主要研究领域有哪些？列举不少于三条。 

① DNA重组技术 

② 基因表达研究 

③ 生物大分子的结构和功能 

④ 基因组、功能基因组与生物信息学研究 

5.简述DNA的化学组成。 

DNA由单体核苷酸首尾相接，以3′,5′-磷酸二酯键链接而成。每个核苷酸由脱氧核苷和磷酸组成，而脱氧核苷由脱氧核糖和碱基ATCG组成。 

6.染色体具有哪些作为遗传物质载体的特征？ 

DNA分子结构应具有多样性和相对稳定性并能准确地自我复制。 

7.列表对比原核细胞和真核细胞的异同。造成两者基因表达极大差异的主要是哪些方面？ 

造成两者基因表达极大差异的主要是细胞基本生活方式的不同。原核生物一般为单细胞生物，对营养状况和环境因素反应迅速，以转录调节为主。真核生物以多细胞生物为主，以激素调节和发育调节为主要手段，有严格的时空，调节范围宽广。 

8.分析染色体的化学组成。 

真核生物的染色体由DNA、组蛋白、非组蛋白和少量RNA组成 

9.简要回答原核生物DNA的主要特征。 

原核生物中一般只有一条染色体，且大都带有单拷贝基因，只有很少基因以多拷贝形式存在；整个染色体DNA几乎全部由功能基因与序列所组成；几乎每个基因序列都与它编码的蛋白质序列呈线性对应状态

11.什麽是核小体？简述其形成过程。 

核小体是染色体的一种基本结构单位，它由DNA和组蛋白(histone)构成。由4种组蛋白H2A、H2B、H3和H4， 每一种组蛋白各两个分子，形成一个组蛋白八聚体，约200 bp的DNA分子盘绕在组蛋白八聚体构成的核心结构外面，形成了一个核小体。 12.简述真核生物染色体的组成以及组装过程。 

① 每200bpDNA和组蛋白（H2A、H2B、H3、H4各两分子和H1一分子）形成核小体（10nm），压缩比7； 

② 核小体串联成的染色体细丝盘绕成螺线管（30nm），每一螺旋含6个核小体，压缩比6； 

③ 螺线管进一步压缩为超螺旋圆筒（4000nm），形成中期染色质，压缩比40；

④ 进一步压缩为染色体单体，压缩比5。 

12.简述核小体模型的结构要点。 

① 每个核小体单位包括约200bp的DNA、一个组蛋白核心和一个H1。 

② 由H2A、H2B、H3、H4各两分子形成八聚体，构成盘状核心颗粒； H3、H4形成4聚体，位于颗粒； H2A、H2B二聚体分别位于两侧。 

③ DNA分子以左手螺旋缠绕在核心颗粒表面，每圈80bp，共1.75圈，约146bp，两端被H1锁合， H1 结合20bp DNA. 

④ 相邻核心颗粒之间为一段60bp的连接线DNA(linker DNA),典型长度60bp。

⑤ 组蛋白与DNA是非特异性结合，核小体具有自主装性质。

13.组蛋白具有哪些基本特征？这些特征与以后的基因表达之间是否存在某种潜在的联系？请阐述你的看法。 

   A．组蛋白基本特性如下： 

① 进化上的极端保守性。 

② 无组织特异性。到目前为止，仅发现鸟类、鱼类及两栖类红细胞染色体不含H1而带有H5，精细胞染色体的组蛋白是精蛋白。  

③ 肽链上氨基酸分布的不对称性。碱性氨基酸集中分布在N端的半条链上。例如，N端的半条链上净电荷为+16，C端只有+3，大部分疏水基团都分布在C端。  

④ 组蛋白的修饰作用。包括甲基化、乙基化、磷酸化及ADP核糖基化等。 

⑤ 富含赖氨酸的组蛋白H5。鸟类、两栖类、鱼类红细胞分离的H5均有种的特异性。

 B．组蛋白基本特性与基因表达之间潜在的联系： 

组蛋白带正电荷，含精氨酸，赖氨酸，属碱性蛋白，其含量恒定，在真核细胞中组蛋白共有5种，分为两类：一类是高度保守的核心组蛋白（core histone）包括H2A、H2B、H3、H4四种；另一类是可变的连接组蛋白（linker histone）即H1。 

14.真核生物DNA序列按照重复度可以分为哪几类？分别有什么样的特征？它们在整个基因组中分别充当什麽样的角色？ 

① 不重复序列：拷贝数低，以结构基因为主。 

② 中度重复序列：拷贝数在10～10000之间，串联重复，多为rRNA和tRNA基因或组蛋白基因，往往分散在不重复序列间。 

③ 高度重复序列：拷贝数极高并串联重复，碱基序列一般不长。 

15.何谓C-值反常现象？它说明什么问题？ 

C值指一种生物单倍体基因组DNA的总量，一般随生物进化而增加，但也存在某些低等生物的C值比高等生物大，即C值反常现象。说明真核生物基因组中含大量非编码序列。

16.原核生物基因组有何特征？列举并简要说明。 

①基因组通常由单一闭环双链DNA 分子组成；

②基因组DNA 只有一个复制起点； 

③基因组所含基因数量较多，而且形成操纵子结构； 

④基因组编码序列一般不重叠； 

⑤基因是连续的，无内含子； 

⑥编码序列约占基因组的50%，比例高于真核生物基因组，但低于病毒基因组； 

⑦非编码序列主要是一些序列； ⑧多拷贝基因很少； 

⑨基因组中存在称为转座子的可移动序列；

⑩在DNA 分子中存在各种特异序列

。 

17.如何定义DNA的一二三级结构？分别有何特征？ 

DNA一级结构是指4种核苷酸的链接和排列顺序。有线性和环状之分。     

DNA二级结构是指两条多核苷酸链反向平行盘绕所生成的双螺旋结构。有左旋和右旋之分。 

DNA三级结构即超螺旋结构是指DNA双螺旋进一步盘旋形成的特定空间结构。有负超螺旋和正超螺旋之分。 

18.常见的DNA的构象有哪些？其中Watson-Crick所提出的经典模型是哪个？哪些是左旋？哪些是右旋？ 

常见的DNA构象有A、B、C、Z型。其中Watson-Crick所提出的经典模型是B型。其中Z型左旋，其余皆右旋。 

19.什么是Z-DNA？Z-DNA在基因表达中起什么作用？ 

 Z-DNA指左手螺旋DNA。在邻近系统中，与调节区相邻的转录区被ZDNA抑制，只有当ZDNA转变为BDAN后转录才能活化，而在远距离中，ZDNA可通过改变负超螺旋水平，决定聚合酶能否与模板链结合而调节转录起始的。

20.试述DNA二级结构的特点（以B型DNA双螺旋模型为例说明）。 

(1) 两股反向平行的DNA 链绕成同轴右手双螺旋，双螺旋表面有大沟和小沟。 

(2) 脱氧核糖和磷酸通过3',5'-磷酸二酯键相连，构成DNA 主链，位于双螺旋的外表面，糖基平面与螺旋轴平行；碱基则位于双螺旋的内部，碱基平面与螺旋轴垂直。 

(3) 两股DNA 链通过Watson-Crick 碱基对结合，即A 与T 通过两个氢键结合，G 与C通过三个氢键结合，称为碱基互补原则。这样，一股DNA 的碱基序列决定了另一股DNA的碱基序列，两股DNA 链互相称为互补链。 

(4) 双螺旋直径为2nm。相邻碱基的堆砌距离为0.34nm，旋转夹角为36°。据此，每一螺旋含10bp，螺距为3.4nm。不过，在溶液状态下，每一螺旋含10.5bp，螺距为3.6nm。 

22.拓扑异构酶I、II分别在DNA高级结构的调整中起到了什麽样的作用？它们分别是如何其作用的？ 

DNA的拓扑异构体之间的转变是通过拓扑异构酶（topoisomerase）来实现的。拓扑异构酶I主要消除负超螺旋，作用一次超螺旋交叉数变化+1；拓扑异构酶II主要引入负超螺旋，作用一次L变化-2。 

TOPO I催化DNA的单链断裂-再接过程，作用不需ATP；TOPO II催化DNA的双链断裂-再接过程，作用需要ATP提供能量。 

23.简述复制的起始和引发体形成的过程？该过程中都设计到了哪些蛋白质因子的作用？ 

E.coli DNA复制的起始主要指对其复制起始区(OriC)的识别、以及引发体的形成。OriC包括4个9bp重复序列、3个13bp重复序列，此外还有11个拷贝的甲基化位点序列----GATC。具体步骤如下： 

    a. 结合有ATP的DnaA蛋白四聚体在HU蛋白、整合宿主因子(IHF)的帮助下，识别并结合OriC的9bp重复序列，这种结合具有协同性。协同作用能使更多的DnaA蛋白(20～40个)在较短的时间内结合到附近的DNA上。 HU是细菌内最丰富的DNA结合蛋白，它与IHF享有共同的性质和相似的结构。但与IHF不同的是，HU与DNA结合是非特异性的，而IHF与DNA特异性的位点结合，特别是OriC。HU能调节IHF与OriC位点的结合，取决于HU和IHF之间的相对浓度，HU可能激活或者抑制IHF与OriC的结合。 

b. DnaA蛋白之间自组装成蛋白核心，DNA则环绕其上形成类似核小体的结构。 

c. DnaA蛋白所具有的ATP酶活性水解结合的ATP，以此驱动13bp重复序列内富含AT碱基对的序列解链，形成长约45bp的开放起始复合物。 

d. 在DnaC蛋白、DnaT蛋白的帮助下，２个DnaB蛋白被招募到解链区，形成预引发体(preprisosome)。此过程也需要消耗ATP。 

e. 在DnaB蛋白的催化下，OriC内的解链区域不断扩大，形成２个明显的复制叉。随着单链区域的扩大，SSB开始与单链区结合。f. ２个DnaB蛋白各自朝相反的方向催化２个复制叉的解链，DnaA蛋白随之被取代下来。 

g. 在PriA、PriB和PriC蛋白的帮助下，DnaG蛋白(引发酶)被招募到复制叉与DnaB蛋白结合在一起。

h. DnaG:DnaB蛋白复合物沿着DNA模板链，先后为前导链和后随链合成RNA引物。 24.详细叙述DNA复制的过程。 

[见课本]具体来说包括起始延伸和终止三个阶段。 在DNA复制过程中，首先是原DNA双螺旋的两条多核苷酸链之间的氢键断裂，双链解开并分为两股单链。然后，每条单链DNA各自作为模板，以三磷酸脱氧核糖核苷(dNTP)为原料，按照碱基配对规律(A与T配对，G与C配对)，合成新的互补链。这样形成的两个子代DNA分子与原来的亲代DNA分子的核苷酸顺序是完全相同的。在此过程中，每个子代DNA分子的双链，一条链来自亲代DNA，而另一条链则是新合成的。这种复制方式称为半保留复制。由于DNA在代谢上的稳定性和复制的忠实性，经过许多代的复制，DNA分子上的遗传信息仍可准确地传给子代。

25.复制过程中，在DNA复制叉上进行了哪些基本活动？涉及哪些酶和蛋白质参与？它们在复制中的功能是什么？

① DnaA蛋白结合复制起点。 

② DnaB、C等蛋白组装引发前体，然后和引发酶组装引发体。

③ 拓扑异构酶解开负超螺旋。 

④ DNA解链酶（DnaB）解开DNA双螺旋。

⑤ SSB蛋白结合稳定单链。

⑥ 引发酶合成引物。 

⑦ DNA聚合酶合成新链，切除引物，补齐缺口。

⑧ 连接酶补齐冈崎片段。

⑨ Tus蛋白终止DNA复制。

26.列表比较原核生物和真核生物复制的差异。 

① 真核生物每条染色质上可以有多处复制起始点，原核生物只有一个。 

② 真核生物的染色体全部复制完后才能重新复制，原核生物在一次复制完成前可开始新的复制。 

③ 两者使用的DNA聚合酶种类不同。真核生物使用DNA polα、β、γ、δ和ε，原核生物使用DNA pol I、II、III、IV和V。 

④ DNA复制的过程不同。

⑤ 复制的终止过程不同。 

⑥ 复制存在的空间问题的解决方式不同：原核生物DNA的复制时紧靠在中间体上进行的，而真核生物由于染色体存在骨架因而在骨架上直接进行。 

⑦ 其他区别。

27.环状DNA的复制方式有哪些？举例说明。 

① θ型：大肠杆菌基因组     

② 滚环型：噬菌体φX174 

③  D环型：动物线粒体基因组 

28.生物体DNA复制中如何解决末端复制？ 

生物体线性DNA一般为双向等速复制，但存在RNA引物被切除后留下的缺口，最终导致末端缩短问题。若要解决线性DNA复制所遗留的，末端缩短问题，可以有以下策略： 

a.将线性DNA分子转变为环状或多聚体分子。比如λ噬菌体的线性基因组，通过末端突出的12bp的cos位点可转变为环状，很好的解决了末端问题。 

b.在DNA末端形成发夹式结构，是分子没有游离的末端。草履虫的线性DNA就是一个典型的例子。 

c.在某种蛋白质(如末端蛋白)的介导下，在真正的末端上启动复制。Ф29噬菌体DNA和腺病毒DNA的复制主要依赖于这一机制。 

d.末端是可变的，而不是精确确定的。真核生物染色体可能采用这种方式，在这种情况下，DNA末端的短重复序列的拷贝数改变(如端粒的复制)。

29.DNA复制的主要体现在哪些方面？列举说明。 

DNA复制的主要是对复制起始频率的。例如大肠杆菌染色体DNA复制起始过程需要复制调节蛋白和复制起点的结合，如果复制调节蛋白基因发生点突变将导致复制停止细胞死亡。 

30.大肠杆菌素质粒ColE1的复制起始是如何的？ 

质粒ColE1的复制为单向复制，先合成500nt的RNA引物，然后先由DNA聚合酶Ｉ合成，再由DNA聚合酶III代替DNA聚合酶Ｉ继续合成。 ColE1的复制由RNAＩ负，而RNAＩ是引物RNA的反义RNA，它的长度为100nt，与引物５′端的前100nt正好互补。当RNAＩ与引物RNA互补结合以后，引物就不能形成引发复制所必需的三叶草状结构，从而导致引物失活。而同时有一蛋白Rop可以促进两者的相互作用，故而Rop蛋白也可ColE1的复制，同为负因素。 

31.DNA的复制是如何终止的？ 

E.coli染色体DNA的复制终止于终止区。终止区存在6个特殊的位点(Ter位点)，它们能够显著降低复制叉的移动速度，其作用具有方向特异性，TerF、TerB和TerC作用于一个复制叉，TerE、TerD和TerA作用于另外一个复制叉。 Ter位点富含GT，一种被称为“终止区利用物质”的蛋白质------Tus蛋白(terminator utilization substance)能特异性地与它们结合。Tus蛋白能抑制DnaB蛋白的解链酶活性，当它与Ter位点结合以后便阻止了复制叉的前行。 

因此，当Tus蛋白与位于终止区两侧的Ter位点结合以后，便阻止另一侧的复制叉越过最后的Ter位点。如果一个复制叉先到达Ter位点，它便会减速，以便让另一个复制叉赶上，直至相遇。  

32.先导链与滞后链如何区分？两者各自是怎样合成的？ 

先导链和滞后链是在DNA复制中进行划分的。先导链是子链中连续合成的那条DNA单链，而滞后链是不连续合成的那条DNA单链。先导链直接连续合成，滞后链通过冈崎片段不连续合成。 

33.滞后链的复制为何需要引发体？ 

 先导链直接连续合成，滞后链通过冈崎片段不连续合成。 

34.分析比较三种大肠杆菌DNA聚合酶在性质功能上的异同。 

① DNA聚合酶Ⅰ即具有３′→５′核酸外切酶活性，同时也有５′→３′核酸外切酶活性，故而在DNA复制中主要用于切除冈崎片段5′端的RNA引物，并在DNA切除修复中起主要作用。 

② DNA聚合酶Ⅱ具有3′－5′核酸外切酶活性，故在DNA复制过程中起校正作用。 ③ DNA聚合酶Ⅲ具有较高的聚合酶活性，故在DNA复制过程中起合成新链的作用。

35.细胞通过哪些修复系统对DNA进行修复？各自有何特点？ 

① 错配修复——通过甲基化保护正确的母链，切除另一条链上错配的一段序列并重新以母链为模板合成。

② 碱基切除修复——先切除突变碱基形成AP位点再移去包括AP位点在内的一段序列并重新合成。  

③ 核苷酸切除修复——移去包括错误的核苷酸在内的一段序列后重新合成。 

④ 直接修复——通过直接的化学反应修复而不用切除DNA序列和重新合成 。 

⑤ SOS修复——在应急情况下对DNA进行修复，错误较高。  

⑥ 重组修复——通过DNA重组对DNA进行修复，主要在同代互补子代DNA同源片段之间进行，不能彻底修复。  36.简单转座子与复合转座子有何区别有何联系？两者的作用特征有何区别。简单转座子即IS序列，只含有末端反向重复序列和转座酶基因。而是一类带有某些功能基因（抗药性基因或宿主基因）的转座子，其两翼往往是两个相同或高度同源的IS序列。由于都具有反向重复序列而具有相同的转座机制。但复合转座子中的IS序列结构不能转录。

43.简述转座子的遗传学效应。  

1 引起插入突变

2 产生新的基因

3 产生染色体畸变

4 引起生物进化  

44.对于嘧啶二聚体的修复校正，有哪些途径？  

两种途径：可以光复活修复，另外可以切除修复。 

53.列举RNA的种类和功能。  

m作为信使指导蛋白质合成  

t作为蛋白质合成中氨基酸的转运工具 

r作为核糖体的组分参与和糖体的组成内阁 

65.列出真核生物mRNA与原核生物mRNA的区别。  

原核生物mRNA的半衰期短，多以多顺反子形式存在，5′端无帽子结构，3′端没有或有较短的polyA尾巴。单在原核生物起始密码上游具有能与核糖体16SrRNA3′端反向互补的序列，称SD序列。原核生物mRNA的起始密码子有AUG、GUG和UUG三种。  真核生物mRNA半衰期相对较长，多以单顺反子形式村子，5′端有GTP倒扣形成的帽子结构，3′端有较长的polyA尾巴。只有AUG一种起始密码子。 

66.概括说明σ因子对启动子调节的辅助功能。  

ζ因子是RNA聚合酶的别构效应物，能增加聚合酶对启动子的亲和力，同时降低聚合酶对非启动子区的亲和力。由于同一个聚合酶可以和几种不同ζ因子结合，故可利用选择不同的ζ因子起始不同的基因转录。  

69.列举原核生物同真核生物转录的差异。  

1 原核生物转录只有一种RNA聚合酶，真核生物转录根据转录产物不同而由多种RNA聚合酶。  

2 原核生物的启动子具有极高的同源性，而真核生物的启动子差异较大 3 原核生物的转录产物是多顺反子mRNA，而真核生物的转录产物是核不均一RNA，需转录后修饰加工。  

56.什么是转录起始前复合体?  

在一系列转录因子辅助下RNA聚合酶和启动子结合的复合物。 

58.概括典型原核生物启动子的结构和功能，并解释什么是保守序列

启动子是RNA聚合酶结合和转录起始的特殊序列。典型的原核生物启动子大约40个核苷酸，并由两个重要的序列： －10区，pribnow box，TATA，和－35区TTGACA，是RNA聚合酶的结合位点。 

     保守序列指所有启动子的该部位都有这一序列或十分相似的结构。 

73.举例说明单链核酸中形成茎环结构的重要性。 

例如，当转录产物结构中形成茎环结构时往往意味着转录的终止。 

.真核生物启动子的基本结构包括哪些部分？分别有何功能？ 

    真核生物启动子包含核心启动子元件和上游启动子元件两部分。核心启动子元件即TATA box，其功能是使转录精确的起始。上游启动子元件包括CAAT box 和GC box，其功能是控制转录起始的频率。 

63.增强子是如何增强转录的？ 

通过影响染色质DNA－蛋白质结构或改变超螺旋密度而改变模板的整体结构，从而使得RNA聚合酶更容易与模板DAN结合，起始基因转录。 

71.添加PolyA尾巴的信号序列是什么？ 

基因3′末端转录终止位点上游15～30bp处的保守序列AATAAA 

75. RNA的加工都包括哪些方面？各自有何意义？       

 1 加 帽——保护RNA免遭核酸酶破坏       

 2 加尾——终止转录，提高RNA稳定性       

 3 剪接——切除内含子以表达断裂基因 

 4 编辑——调整遗传信息，对核酸进行修饰化。 

 87.起始tRNA具有哪两种与其他 tRNA不同的特性? 

1 带有甲酰甲硫氨酸 

2 唯一一种同30S核糖体亚基mRNA复合物内的密码子－AUG起反应的tRNA。

 94.简述真核与原核细胞中翻译起始的主要区别。 

主要区别来自mRNA的本质差异以及小亚基与mRNA起始密码子上游区结合的能力。 原核细胞mRNA较不稳定且多是多顺反子，在IF3介导下与核糖体小亚基16SrRNA结合。 真核细胞需要几种起始因子来帮助mRNA形成起始复合物。一旦结合则核糖体开始相下游搜索直到找到第一个密码子。 

97.蛋白质有几种转运机制？各有什么特点？ 

      蛋白质转运分翻译－同步转运和翻译后转运两种基本机制。 

      1 蛋白质翻译－同步转运机制主要是转运分泌蛋白。其基本特点是在翻译还没有结束、蛋白质还没有脱离核糖体时，蛋白质N端的信号肽指导蛋白质通过结合膜上受体而穿膜运输。 

      2 蛋白质翻译后转运机制主要是细胞器蛋白质。起基本特点是在翻译完成后靠分子伴侣进行正确折叠后与膜上受体结合并穿膜运输。 

92.核糖体上有哪些重要的活性位点？各自有何功能？ 

1 mRNA结合部位

2 A位——氨酰tRNA结合部位

3 P位——肽酰tRNA结合部位

4 E位——去氨酰tRNA结合部位

5 转肽酶中心

99.你是如何理解信号肽学说的？ 

该学说认为，当细胞合成分泌蛋白时，首先由信号密码翻译出一段肽链，叫信号肽，信号肽可被SRP识别并结合，此时蛋白质合成暂停。在SRP的中介作用下，核糖体结合在内质网膜上，新合成的肽链进入内质网腔，SRP离去，此时蛋白质合成恢复进行，在内质网腔内，信号肽被切去，但与之相连的肽链继续进入内质网腔内，直到合成完整的多肽为止。

100.蛋白质合成后加工都包括哪些方面？ 

删、增、修、切 

107 现代分子生物学的三大主要成就是什么？

20世纪确定了遗传物质的携带者、即基因的分子载体是DNA而不是蛋白质. 

    50年代提出DNA分子的双螺旋模型和半保留复制机制，解决了基因的自我复制和世代交替问题。 

    50－60年代相继提出中心法则和操纵子学说，成功破译了遗传密码，阐明了遗传信息的流动与表达机制。 

108重组DNA技术的含义是什么？    

 DNA重组技术又名基因工程，是指将不同的DNA片段(如某个基因或基因的一部分)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。严格地说，DNA重组技术并不完全等于基因工程，因为后者还包括其他可能使生物细胞基因组结构得到改造的体系。DNA重组技术是核酸化学、蛋白质化学、酶工程等学科及微生物学、遗传学、细胞学长期深入研究的结晶，而性内切酶、连接酶及其他工具酶的发现与应用则是这一技术得以建立的关键。 

110什么是细菌转化？细菌转化的常用方法有那些？ 

所谓细菌转化，就是指一种细菌菌株由于扑获了来自于另外一种细菌菌株的DNA而导致形状特发生遗传该的生命过程。提供转化DNA的菌株叫做供体菌株，接受转化DNA细菌被称为受体菌株。 目前常用的细菌转化方法有CaCl2法(化学转化法)和电转化法。 

111 什么是PCR技术？PCR的基本原理是什么？ 

PCR即聚合酶链式反应，是一种在体外快速扩增特定目的基因或DNA序列的技术，故又称基因的体外扩增技术。它可以在试管中建立反应，经过数小时之后，就能将极微量的目的基因或DNA片断扩增数十万乃至千百万倍，无需经过繁琐费时的基因克隆程序，便可获得足够数到两精确的DNA拷贝PCR的基本工作原理：以拟扩增的DNA分子为模板，以一对分别与模板5'末端和3'末端相互补的寡核苷酸片段为引物，在DNA聚合酶的作用下，按照半保留复制的机制沿着模板链延伸直至完成新的DNA合成，重复这一过程，即可使目的DNA片段得到扩增。 

112什么是基因敲除技术？ 

基因敲除技术又称基因打靶，指通过外源DNA与染色体DNA之间的同源重组，对染色体进行定点修饰和基因的改造的一种基因工程技术。它具有专一性强、染色体DNA可与目的基因共同稳定遗传等特点。 

113什么是基因文库？什么是c－DNA文库？ 

用DNA重组技术将某种生物的总DNA用特定的性内切酶切割成一个个片段，然后将这些片段随机地连接在某些质粒或其他载体上，再将它们转移到适当的宿主细胞中，通过细胞的增殖而构成各个片段的无性繁殖系（克隆），当这些克隆多到可以包括某种生物的全部基因时，这一批克隆的总体就称为该种生物的基因文库。 把一个细胞中某以时刻所有mRNA为模板，反转录合成它们的互补DNA（cDNA）。然后所有的cDNA克隆至大量载体上导入大量细菌，而得到的一个cDNA集合体，就称为cDNA文库。 114什么是基因芯片？ 

基因芯片（又称 DNA 芯片），系指将大量（通常每平方厘米点阵密度高于400）探针DNA分子固定于支持物上后与标记的样品分子进行杂交，通过检测每个探针DNA分子的杂交信号强度进而获取样品分子的数量和序列信息。 

120简述乳糖操纵子的正负机制 

乳糖操纵子的功能是在阻遏基因的负和cAMP-CRP系统的正两个的机制下实现的。 

1 在乳糖浓度低时，阻遏基因的产物阻遏蛋白结合在操纵基因上所形成的构象使其下游构基因表达但有不依赖cAMP-CRP的S2启动本底水平表达以满足构建细胞壁的需要。当外源葡萄糖浓度很低时，S2受到抑制但S1启动结构基因的高水平表达。通过双启动子机制可以合理经济地半乳糖操纵子的表达。 

132什么是魔斑核苷酸？魔斑核苷酸在原核生物基因表达过程中起到了什么作用？ 

细菌遇到氨基酸全面缺乏时产生一个应急反应以停止大量基因的表达。产生这一应急反应的信号是鸟苷四磷酸(ppGpp)和鸟苷五磷酸（pppGpp）。因PpGpp与pppGpp的作用不只是一个或几个操纵子，而是影响大批操纵子，故称为超级子。又因其电泳的迁移率和一般的核酸不同称为魔斑核苷酸。 

133在遗传信息传递过程中，哪些环节都可以对基因表达进行调节？ 

在遗传信息传递过程中几乎所有的环节都可以对基因表达进行调节。一般有以下几个方面； 水平上的：包括染色体的活性构象和DNA复制水平上的调节

2 转录水平

3 转录后加工水平

4 翻译水平  

135比较说明原核生物与真核生物在基因表达水平上的异同。

真核生物和原核生物在基因表达上的巨大差别是由两者基本生活方式不同所决定的。 原核生物主要通过转录以开启或关闭某些基因来适应环境条件尤其是营养水平的变化。真核生物基因范围更加宽广，并能在特定时间和特定细胞中激活特定的基因从而实现预定的、有序的、不可逆转的分化、发育过程，并使生物的组织和器官保持正常功能。 

136何谓断裂基因( split gene)?何谓重叠基因( overlapping gene)?它们在生物进化与适应上有何意义?  

重叠基因是一段能够携带多种不同蛋白质信息的DNA片段。原核生物多含重叠基因，可以保持其基因组结构的经济性，在一定的空间范围内尽可能多的表现生命功能。  断裂基因是在DNA分子的结构基因内既含有能转录翻译的片段，也含有不转录翻译的片段。真核生物多含断裂基因，可同过对非编码区的选择性剪接产生多样性的基因表达产物以完成复杂多变的生命功能。  

138真核生物基因表达在DNA水平上受到那些因素的影响？

 1 染色体构象发生变化，松散解旋可促进基因转录

 2 基因扩增可增大基因表达量

 3 基因重排和变换时真核生物基因表达具有多样性特点

 4 DNA甲基化会抑制基因转录 

139染色体结构如何调节基因的转录？

 基本的染色体结构使真核基因的转录维持在一个较低的水平，而变构解旋后的染色体可造成转录沉默的基因被激活。  

141许多转录因子是细胞原癌基因的产物，为什么突变的转录因子可能导致癌变？ 

 由于突变的转录因子可能不正确的激活了促进细胞的基因从而导致了细胞的恶性转化。 

142什么是增强子？增强子具有哪些特点?增强子在基因表达中起什么作用？其作用原理是什么？  

概念：能使与之连锁的基因转录频率明显增加的DNA序列。  特点：效应明显、方向位置不定、重复序列、有组织细胞特异性、可组合、受 作用原理：改变模板构象、固定模板位置、提供反式作用因子的作用入口 

143什么是顺式作用元件？各种顺式作用元件在基因表达过程中各起什么作用？

1 启动子——识别和结合RNA聚合酶，启动转录  

2 增强子（弱化子）——增强（抑制）转录  

3 应答元件——控制基因的特异表达  

144什么是反式作用因子？各种反式作用因子是如何在基因表达过程中其作用的？

 1 RNA聚合酶识别和结合启动子启动转录

 2 转录起始（终止）辅助因子和DNA启动子（终止子）结合组装起始（终止）复合物

 3 专一的转录因子和特殊的应答元件相互作用协调相关基因的转录。 

145说明真核生物前体 RNA加工的类别及机理。 

 1 rRNA：分子内切割、甲基化修饰 （原核生物主要是碱基甲基化，真核生物主要是核糖甲基化）

2 tRNA ：先修饰后剪接 

3 mRNA ：转录后加工的多样性——盖帽、加尾、甲基化修饰、选择性剪接（不同的基因转录产物具有不同的加工方式。 

146虽然同源异型蛋白与锌指蛋白差别很大，但是它们识别 DNA序列的结构元件相似的，这个元件是什么? 

α螺旋 

147亮氨酸拉链蛋白所识别的 DNA有何特点? 

亮氨酸拉链转录因子识别没有间隔的反向重复序列。亮氨酸拉链区将两个亚基连接在一起，使相邻的碱性区域以相反的极性首尾相连。 

150真核基因转录有哪些主要的模式？ 

1 通过蛋白质磷酸化完成信号的跨膜运输。 

2 通过激素—受体复合物结合激素应答元件诱导相关基因转录。

3 热激蛋白结合热激应答元件诱导相关基因转录。

4 金属离子结合金属应答元件诱导相关基因转录。 

158简单比较原核与真核基因表达调节的总体异同， 

原核生物： 1 方式以转录为主；                 

2 机制以开关机制为主； 

 信号以营养水平和环境变化为主    

 真核生物： 1 范围更大；                 

2 严格的时空； 

 信号以发育阶段和激素水平为主 

159何为昂可基因？什么是v－onc？什么是c－onc？ 

昂可基因即癌基因，时其表达产物促使正常细胞恶性转化成癌细胞的基因。 

v－onc是病毒癌基因，是病原微生物侵染人体后获得宿主原癌基因并将之突变改造后具有致癌作用的基因。 

c－onc是原癌基因，是细胞中正常存在但突变后能致癌的基因。 

1细胞中原癌基因转变成癌基的主要途径有那些？ 

见课本302页：1 点突变   2 LTR加入    3 基因重排    4   基因缺失    5  基因扩增

165什么是基因治疗？基因治疗的主要途径是什么？分析基因治疗的前景和当前的问题。 

基因治疗就是向有功能缺陷的细胞补充相应功能基因，以纠正或补偿其基因缺陷，从而达到治疗的目的。 基因治疗的主要途径: 

1体内直接转基因——将载体直接导入体内。      体内法   in  vivo 

2体细胞介导的基因治疗 ——先将载体体外导入细胞，细胞扩增后输回体内。 回体法   ex  vivo 

基因治疗的前景和当前的问题:能否寻找到合适的外源基因;外源基因可否有效导入靶细胞;外源基因能否在靶细胞中长期稳定存留;导入的外源基因能否适量表达——是否具有可控性。 

167你是如何理解HIV对人类细胞的感染的致病机理的？ 

HIV引发免疫损伤的机理： 

1gp120和CD4的结合使细胞被错认为病毒感染细胞而遭灭杀

2 ②CD4不能发挥免疫辅助功能 

3产生特异性抗体阻断T细胞免疫功能

4④形成多核巨细胞 

⑤病毒在宿主细胞内大量复制产生数以万计的子代病毒最终导致细胞破裂死亡。 

171列举产生免疫多样性的途径。 

多样性主要是由体细胞基因重排产生。它通过V、C和J基因的不同连接组装呈百万种抗体基因。另外，有活性的B细胞的免疫球蛋白基因的突变也能增加多样性。

173动物的免疫系统主要由哪些部分组成？B淋巴细胞的主要功能是什么？ 

动物的免疫系统包括淋巴细胞和组织相容性抗原两部分。淋巴细胞分为B淋巴细胞和T淋巴细胞。B淋巴细胞通过分泌抗体执行体液免疫。T淋巴细胞通过其表面受体执行体液免疫。       B细胞的主要功能是：产生抗体、呈递抗原、分泌多种细胞因子参与机体免疫应答调节 

175什么是花器官发育中的“ABC”模型？ 

“ABC”模型:正常花的发育涉及A、B、C三类功能基因。A功能基因在第一、二轮花器官中表达，B功能基因在第二、三轮花器官中表达，C功能基因在第三、四轮花器官中表达。在三雷功能基因中，A和B、B和C可以相互重叠，但A和C相互抵抗，即A抑制C在第一、二轮花器官中表达， C抑制A在第一、二轮花器官中表达。 

177 什么是HGP？其科学意义是什么？迄今为止HGP的主要成就体现在哪里？ 

人类基因组计划是美国科学家于1985年率先提出的一项旨在阐明人类基因组30亿个碱基对的序列，发现所有人类基因并搞清其在染色体上的位置，并破译人类全部遗传信息的重大科学计划。该计划于1990年正式启动，这一价值30亿美元的计划的目标是，为30亿个碱基对构成的人类基因组精确测序，从而最终弄清楚每种基因制造的蛋白质及其作用。 

人类基因组计划的重大意义主要表现以下即个方面：    （1）确定人类基因组中大约5万各编码基因的序列及其在基因组中的物理位置，研究基因的产物与功能。    （2）了解转录和剪切元件的位置，从整个基因组结构的宏观水平上理解基因转录与转录后调节。    （3）整体上了解了染色体的结构，包括各种重复序列以及非转录框架序列的大小和组织，了解各种不同序列在形成染色体结构、DNA复制、基因转录及表达中的影响与作用。    （4）研究空间结构对基因调节的作用。 （5）发现与 DNA复制、重组等有关的序列。  （6）研究DNA突变、重排和染色体断裂等了解疾病的分子机制，包括遗传性疾病、易感性疾病、放射性疾病甚至感染性疾病引发的 分子病理学改变及其进程，为这些疾病的诊断、预防和治疗提供理论依据。    （7）确定人类基因组中转座子、逆转座子和病毒残余序列，研究其周围序列的性质。    （8）研究染色体和各体之间的多态性。 

178 全基因组鸟法测序的基本原理是什么？ 

鸟测序法基本原理：大分子DNA被随机地“敲碎”成许多小片段，收集这些随机小片段并将它们全部连接到合适的测序载体；小片段测序完成后，根据重叠区计算机将小片段整合出大分子DNA序列。这就是所谓的鸟测序法。

179遗传图、物理图、转录图和序列图分别有什么含义？ 

遗传图是指基因或DNA标记(如多肽性遗传标记)在基因组中以遗传距离表示相对位置的图，又称为连锁图。通过遗传图可以大致了解各个基因或DNA片段之间的相对距离与方向。遗传图不仅是现阶段定位基因的重要手段，即使在人类基因组物理图建立起来之后，它依然是研究人类基因组遗传与变异的重要手段。这方面研究的下一个目标就是建立分辨率更高的遗传图。目前人类基因组遗传图的分辨率为6cM。 

物理图指表示DNA序列上DNA标记之间实际距离的图。通常由DNA的性酶切片段或克隆的DNA片段有序排列而成。物理图是进行DNA序列分析和基因组织结构研究的基础，同时也是基因组结构的重要特征，标记之间的物理距离以DNA上核苷酸数目的多少(kb，表示千碱基对，或Mb， 1 Mb=1 000 kb)来表示。转录图又称cDNA图或表达序列图，是人类基因图的雏形。在整个人类基因组中，只有1%～5%的DNA序列为编码序列。在人体某一特定组织的细胞中，一般只有10%的基因是表达的。如果能把某段DNA序列相应的mRNA确定下来，就抓住了基因的主要部分，即可转录部分，也就是人类基因组转录图。序列图是指整个人类基因组的核苷酸序列图，也是最详尽的物理图。测定的总长度约为1 m，大约由30亿个核苷酸对组成。

180、简述乳糖操纵子的机制。 

1）乳糖操纵子的组成：大肠杆菌乳糖操纵子含Z、Y、A三个结构基因，分别编码半乳糖苷酶、透过酶和半乳糖苷乙酰转移酶，此外还有一个操纵序列O，一个启动子P和一个调节基因I。 

2）阻遏蛋白的负调节：没有乳糖存在时，I基因编码的阻遏蛋白结合于操纵区O处，乳糖操纵子处于阻遏状态，不能合成分解乳糖的三种酶；有乳糖存在时，乳糖作为诱导物诱导阻遏蛋白变构，不能结合于操纵区，乳糖操纵子被诱导开放合成分解乳糖的三种酶。 

3）cAMP-CRP的正调节：在启动子上游有cAMP-CRP结合位点，当大肠杆菌从以葡萄糖为碳源的环境转变为以乳糖为碳源的环境时，cAMP浓度升高，与CRP结合，再结合于cAMP-CRP结合位点，激活RNA聚合酶活性，促进结构基因转录，加速合成分解乳糖的三种酶。 

4）协调调节：乳糖操纵子中的I基因编码的阻遏蛋白的负与CRP的正两种机制，互相协调、互相制约。 

181、论述弱化作用如何E.coli中色氨酸操纵子的表达。 

Trp操纵子mRNA前导序列编码一个长14个氨基酸的前导肽。这个多肽含有两个相邻的Trp残基，因此色氨酰-tRNA对前导肽的翻译是必不可少的。当RNA聚合酶转录前导序列的同时核糖体就紧接着结合到新生的mRNA上翻译产生前导肽。mRNA的前导序列包括两对相似的反向重复序列。序列1+2、3+4或2+3能通过碱基配对形成茎环结构。 由序列3和4配对形成的茎环结构与Trp操纵子的终止子基本相同，在其茎环的3’一侧具有7个连续的U形成的尾巴。当形成这种弱化子结构时，它就能像终止子一样使转录终止。两个Trp密码位于序列1内，而且前导肽的终止密码在序列l和2之间。如果色氨酸的量是充足的，前导肽的翻译进行到终止密码UGA，结合的核糖体覆盖了l和2两个区域，使3，4两个序列形成茎环结构并起到终止子的作用，导致RNA聚合酶分子脱离DNA模板。如果色氨酸缺乏，存在的色氨酰-tRNA也很少，导致核糖体停止在两个Trp密码之前，这样核糖体仅盖住区域l，并在序列4被转录之前，序列2和序列3形成茎环结构，阻止了序列3与序列4配对。于是，出现通读，操纵子的其他部分被继续转录。事实上，是mRNA上核糖体所在的位置决定mRNA的二级结构和弱化作用是否发生。 

182、真核生物转录水平的机制？ 

   真核生物在转录水平的主要是通过反式作用因子、顺式作用元件和 RNA聚合酶的相互作用来完成的，主要是反式作用因子结合顺式作用元件后 影响转录起始复合物的形成过程。 

1）转录起始复合物的形成：真核生物RNA聚合酶识别的是由转录因子与DNA形成的蛋白质-DNA复合物，只有当一个或多个转录因子结合到DNA上，形成有功能的启动子，才能被RNA聚合酶所识别并结合。转录起始复合物的形成过程为：TFⅡD结合TATA盒；RNA聚合酶识别并结合TFⅡD-DNA复合物形成一个闭合的复合物；其他转录因子与RNA聚合酶结合形成一个开放复合物。 

2）反式作用因子：一般具有三个功能域（DNA识别结合域、转录活性域和结合其他蛋白结合域）；能识别并结合顺式作用元件；对基因的表达有正性或负性作用。 

3）转录起始的：反式作用因子被激活后，即可识别并结合上游启动子元件和增强子中的保守性序列，对基因转录起调节作用。每一种反式作用因子结合顺式作用元件后虽然可以发挥促进或抑制作用，但反式作用因子对基因不是由单一因子完成的而是几种因子组合发挥特定的作用。 

183.试比较真核生物与原核生物转录的主要区别

 原核生物  

1）一种RNA聚合酶   

2 ）不同启动子具相当大的同源性

3 ）聚合酶直接与启动子结合  

4 ）没有增强子 

5 ）转录作用的终止由在几个多聚U前面形成茎环结构的序列介导  

6 ）启动子通常位于基因的上游   

7 ）转录单位常常含有多个基因 

   真核生物 

1 ）三种RNA聚合酶

2 ）不同启动子的差异大  

3 ）聚合酶通过转录因子相互作用进行结合  

4 ）有增强子  

5 ）转录的终止是靠转录过程特殊的核酸内切酶切割的序列介导  

6 ）聚合酶III的启动子位于被转录的序列之中  

7 ）转录单位只含一个基因 184.RNA合成与

DNA合成异同点 相同点： 

1、都以DNA链作为模板 

2、合成的方向均为5’→3’  

3、聚合反应均是通过核苷酸之间形成的3’,5’-磷酸二酯键，使核苷酸链延长。 

不同点