华中农业大学分子生物学试题及答案

分子生物学试题及答案
一、名词解释
1．cDNA与cccDNA：cDNA是由mRNA通过反转录酶合成的双链DNA；cccDNA是游离于染色体之外的质粒双链闭合环形DNA。
2．标准折叠单位：蛋白质二级结构单元α－螺旋与β－折叠通过各种连接多肽可以组成特殊几何排列的结构块，此种确定的折叠类型通常称为超二级结构。几乎所有的三级结构都可以用这些折叠类型，乃至他们的组合型来予以描述，因此又将其称为标准折叠单位。
3．CAP：环腺苷酸（cAMP）受体蛋白CRP（cAMP receptor protein ），cAMP与CRP结合后所形成的复合物称激活蛋白CAP（cAMP activated protein ）
4．回文序列：DNA片段上的一段所具有的反向互补序列，常是限制性酶切位点。
5．micRNA：互补干扰RNA或称反义RNA，与mRNA序列互补，可抑制mRNA的翻译。
6．核酶：具有催化活性的RNA，在RNA的剪接加工过程中起到自我催化的作用。
7．模体：蛋白质分子空间结构中存在着某些立体形状和拓扑结构颇为类似的局部区域
8．信号肽：在蛋白质合成过程中N端有15~36个氨基酸残基的肽段，引导蛋白质的跨膜。
9．弱化子：在操纵区与结构基因之间的一段可以终止转录作用的核苷酸序列。
10．魔斑：当细菌生长过程中，遇到氨基酸全面缺乏时，细菌将会产生一个应急反应，停止全部基因的表达。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）。PpGpp与pppGpp的作用不只是一个或几个操纵子，而是影响一大批，所以称他们是超级调控子或称为魔斑。
11．上游启动子元件：是指对启动子的活性起到一种调节作用的DNA序列，-10区的TATA、-35区的TGACA及增强子，弱化子等。
12．DNA探针：是带有标记的一段已知序列DNA，用以检测未知序列、筛选目的基因等方面广泛应用。
13．SD序列：是核糖体与mRNA结合序列，对翻译起到调控作用。
14．单克隆抗体：只针对单一抗原决定簇起作用的抗体。
15．考斯质粒：是经过人工构建的一种外源DNA载体，保留噬菌体两端的COS区，与质粒连接构成。
16．蓝-白斑筛选：含LacZ基因（编码β半乳糖苷酶）该酶能分解生色底物X-gal(5-溴-4-氯-3-吲哚-β-D-半乳糖苷)产生蓝色，从而使菌株变蓝。当外源DNA插入后，LacZ基因不能表达，菌株呈白色，以此来筛选重组细菌。称之为蓝-白斑筛选。
17．顺式作用元件：在DNA中一段特殊的碱基序列，对基因的表达起到调控作用的基因元件。
18．Klenow酶：DNA聚合酶I大片段，只是从DNA聚合酶I全酶中去除了5’ 3’外切酶活性
19．锚定PCR：用于扩增已知一端序列的目的DNA。在未知序列一端加上一段多聚dG的尾巴，然后分别用多聚dC和已知的序列作为引物进行PCR扩增。
20．融合蛋白：真核蛋白的基因与外源基因连接，同时表达翻译出的原基因蛋白与外源蛋白结合在一起所组成的蛋白质。
二、填 空
1． DNA的物理图谱是DNA分子的（限制性内切酶酶解 ）片段的排列顺序。
2． RNA酶的剪切分为（自体催化 ）、（异体催化 ）两种类型。
3．原核生物中有三种起始因子分别是（IF-1）、（ IF-2 ）和（IF-3 ）。
4．蛋白质的跨膜需要（ 信号肽 ）的引导，蛋白伴侣的作用是（辅助肽链折叠成天然构象的蛋白质）。
5．启动子中的元件通常可以分为两种：（核心启动子元件 ）和（上游启动子元件 ）。
6．分子生物学的研究内容主要包含（结构分子生物学 ）、（基因表达与调控 ）、（ DNA重组技术 ）三部分。
7．证明DNA是遗传物质的两个关键性实验是（肺炎球菌感染小鼠 ）、（ T2噬菌体感染大肠杆菌 ）这两个实验中主要的论点证据是：（生物体吸收的外源DNA改变了其遗传潜能 ）。
8．hnRNA与mRNA之间的差别主要有两点：（ hnRNA在转变为mRNA的过程中经过剪接，）、
（ mRNA的5′末端被加上一个m7pGppp帽子，在mRNA3′末端多了一个多聚腺苷酸(polyA)尾巴）。
9．蛋白质多亚基形式的优点是（亚基对DNA的利用来说是一种经济的方法 ）、（可以减少蛋白质合成过程中随机的错误对蛋白质活性的影响）、（活性能够非常有效和迅速地被打开和被关闭 ）。
10．蛋白质折叠机制首先成核理论的主要内容包括（成核 ）、（结构充实）、（最后重排）。  
11．半乳糖对细菌有双重作用；一方面（可以作为碳源供细胞生长 ）；另一方面（它又是细胞壁的成分 ）。所以需要一个不依赖于cAMP—CRP的启动子S2进行本底水平的永久型合成；同时需要一个依赖于cAMP—CRP的启动子S1对高水平合成进行调节。有G时转录从（ S2 ）开始，无G时转录从（ S1 ）开始。
12．DNA重组技术也称为（基因克隆）或（分子克隆 ）。最终目的是（把一个生物体中的遗传信息DNA转入另一个生物体）。典型的DNA重组实验通常包含以下几个步骤：
①提取供体生物的目的基因（或称外源基因），酶接连接到另一DNA分子上（克隆载体），形成一个新的重组DNA分子。
②将这个重组DNA分子转入受体细胞并在受体细胞中复制保存，这个过程称为转化。
③对那些吸收了重组DNA的受体细胞进行筛选和鉴定。
④对含有重组DNA的细胞进行大量培养，检测外援基因是否表达。
13、质粒的复制类型有两种：受到宿主细胞蛋白质合成的严格控制的称为（严紧型质粒 ），不受宿主细胞蛋白质合成的严格控制称为（ 松弛型质粒 ）。
14．PCR的反应体系要具有以下条件：
a、被分离的目的基因两条链各一端序列相互补的 DNA引物（约20个碱基左右）。
b、具有热稳定性的酶如：TagDNA聚合酶。
c、dNTP
d、作为模板的目的DNA序列
15．PCR的基本反应过程包括：（变性）、（退火）、（延伸 ）三个阶段。
16、转基因动物的基本过程通常包括：
①将克隆的外源基因导入到一个受精卵或胚胎干细胞的细胞核中；
②接种后的受精卵或胚胎干细胞移植到雌性的子宫；
③完成胚胎发育，生长为后代并带有外源基因；
④利用这些能产生外源蛋白的动物作为种畜，培育新的纯合系。
17．杂交瘤细胞系的产生是由（脾B）细胞与（骨髓瘤 ）细胞杂交产生的，由于（脾细胞）可以利用次黄嘌呤，（ 骨细胞 ）提供细胞分裂功能，所以能在HAT培养基中生长。
18．随着研究的深入第一代抗体称为（多克隆抗体）、第二代（单克隆抗体）、第三代（基因工程抗体 ）。
19．目前对昆虫病毒的基因工程改造主要集中于杆状病毒，表现在引入（外源毒蛋白基因 ）；（ 扰乱昆虫正常生活周期的基因 ）；（ 对病毒基因进行修饰 ）。
20．哺乳类RNA聚合酶Ⅱ启动子中常见的元件TATA、GC、CAAT所对应的反式作用蛋白因子分别是（ TFIID ）、（ SP-1 ）和（ CTF/NF1 ）。
21．RNA聚合酶Ⅱ的基本转录因子有、TFⅡ-A、TFⅡ-B、TFII-D、TFⅡ-E他们的结合顺序是： （ D、A、B、E ）。其中TFII-D的功能是（与TATA盒结合 ）。
22．与DNA结合的转录因子大多以二聚体形式起作用，转录因子与DNA结合的功能域常见有以下几种（ 螺旋-转角-螺旋 ）、（ 锌指模体 ）、（碱性-亮氨酸拉链模体 ）。
23．限制性内切酶的切割方式有三种类型分别是（在对称轴5' 侧切割产生5' 粘端 ）、（在对称轴3' 侧切割产生3' 粘端（在对称轴处切割产生平段）。
24．质粒DNA具有三种不同的构型分别是：（ SC构型 ）、（ oc构型 ）、（ L构型 ）。在电泳中最前面的是（ SC构型 ）。
25．外源基因表达系统，主要有（大肠杆菌 ）、（ 酵母）、（ 昆虫 ）和（ 哺乳类细胞表 ）。
26．转基因动物常用的方法有：（逆转录病毒感染法）、（DNA显微注射法）、（胚胎干细胞法 ）。

三、简 答
1． 分别说出5种以上RNA的功能？
转运RNA tRNA 转运氨基酸  
核蛋白体RNA rRNA 核蛋白体组成成  
信使RNA mRNA 蛋白质合成模板  
不均一核RNA hnRNA 成熟mRNA的前体  
小核RNA snRNA 参与hnRNA的剪接
小胞浆RNA scRNA/7SL-RNA 蛋白质内质网定位合成的信号识别体的组成成分
反义RNA anRNA/micRNA 对基因的表达起调节作用
核 酶 Ribozyme RNA 有酶活性的RNA
2．原核生物与真核生物启动子的主要差别？
原核生物
TTGACA --- TATAAT------起始位点-35 -10
真核生物
增强子---GC ---CAAT----TATAA—5mGpp—起始位点  
-110 -70 -25
3．对天然质粒的人工构建主要表现在哪些方面？
天然质粒往往存在着缺陷，因而不适合用作基因工程的载体，必须对之进行改造构建：
a、加入合适的选择标记基因，如两个以上，易于用作选择,通常是抗生素基因。
b、增加或减少合适的酶切位点，便于重组。  
c、缩短长度，切去不必要的片段，提高导入效率，增加装载量。
d、改变复制子，变严紧为松弛，变少拷贝为多拷贝。
e、根据基因工程的特殊要求加装特殊的基因元件  
4．举例说明差示筛选组织特异cDNA的方法？
制备两种细胞群体，目的基因在其中一种细胞中表达或高表达，在另一种细胞中不表达或低表达，然后通过杂交对比找到目的基因。  
例如：在肿瘤发生和发展过程中，肿瘤细胞会呈现与正常细胞表达水平不同的mRNA，因此，可以通过差示杂交筛选出与肿瘤相关的基因。也可利用诱导的方法，筛选出诱导表达的基因。  
5．杂交瘤细胞系的产生与筛选？
脾B细胞+骨髓瘤细胞，加聚乙二醇（PEG）促进细胞融合，HAT培养基中培养（内含次黄嘌呤、氨基蝶呤、T）生长出来的脾B-骨髓瘤融合细胞继续扩大培养。  
细胞融合物中包含：
脾-脾融合细胞：不能生长，脾细胞不能体外培养。
骨-骨融合细胞：不能利用次黄嘌呤，但可通过第二途 径利用叶酸还原酶合成嘌呤。氨基蝶呤对叶酸还原酶有抑制作用，因此不能生长。
骨-脾融合细胞：在HAT中能生长，脾细胞可以利用次黄嘌呤，骨细胞提供细胞分裂功能。  
6、利用双脱氧末端终止法（Sanger法）测定DNA一级结构的原理与方法？
原理是采用核苷酸链终止剂—2，，3，-双脱氧核苷酸终止DNA的延长。由于它缺少形成3/5/磷酸二脂键所需要的3-OH，一旦参入到DNA链中，此DNA链就不能进一步延长。根据碱基配对原则，每当DNA聚合酶需要dNMP参入到正常延长的DNA链中时，就有两种可能性，一是参入ddNTP,结果导致脱氧核苷酸链延长的终止；二是参入dNTP,使DNA链仍可继续延长，直至参入下一个ddNTP。根据这一方法，就可得到一组以ddNTP结尾的长短不一的DNA片段。  
方法是分成四组分别为ddAMP、ddGMP、ddCMP、ddTMP反应后，聚丙烯酰胺凝胶电泳按泳带可读出DNA序列。  
7、激活蛋白（CAP）对转录的正调控作用？
环腺苷酸（cAMP）受体蛋白CRP（cAMP receptor protein），cAMP与CRP结合后所形成的复合物称激活蛋白CAP（cAMPactivated protein ）。当大肠杆菌生长在缺乏葡萄糖的培养基中时，CAP合成量增加，CAP具有激活乳糖（Lac）等启动子的功能。一些依赖于CRP的启动子缺乏一般启动子所具有的典型的-35区序列特征（TTGACA）。因此RNA聚合酶难以与其结合。  
CAP的存在（功能）：能显著提高酶与启动子结合常数。主要表现以下二方面：
①CAP通过改变启动子的构象以及与酶的相互作用帮助酶分子正确定向,以便与-10区结合，起到取代-35区功能的作用。
②CAP还能抑制RNA聚合酶与DNA中其它位点的结合，从而提高与其特定启动子结合的概率。
8、典型的DNA重组实验通常包括哪些步骤？
a、提取供体生物的目的基因（或称外源基因），酶接连接到另一DNA分子上（克隆载体），形成一个新的重组DNA分子。  
b、将这个重组DNA分子转入受体细胞并在受体细胞中复制保存，这个过程称为转化。  
c、对那些吸收了重组DNA的受体细胞进行筛选和鉴定。  
d、对含有重组DNA的细胞进行大量培养，检测外援基因是否表达。  
9、基因文库的构建对重组子的筛选举出3种方法并简述过程。
抗生素抗性筛选、抗性的插入失活、兰-白斑筛选 或PCR筛选、差式筛选、DNA探针  
多数克隆载体均带有抗生素抗性基因（抗氨苄青霉素、四环素）。当质粒转入大肠杆菌中后，该菌便获得抗性，没有转入的不具有抗性。但不能区分是否已重组。 在含有两个抗性基因的载体中，如果外源DNA片段插入其中一个基因并导致该基因失活，就可用两个分别含不同药物的平板对照筛选阳性重组子。 如pUC质粒含LacZ基因（编码β半乳糖苷酶）该酶能分解生色底物X-gal(5-溴-4-氯-3-吲哚-β-D-半乳糖苷)产生蓝色，从而使菌株变蓝。当外源DNA插入后，LacZ基因不能表达，菌株呈白色，以此来筛选重组细菌。  
10、说明通过胚胎干细胞获得转基因动物的基本过程？
胚胎干细胞（embryonic stem cell,ES）：是胚胎发育期的胚细胞，可以人工培养增殖并具有分化成其它类型细胞的功能。
ES细胞的培养：
分离胚泡的内层细胞团进行培养。ES在无饲养层中培养时会分化为肌细胞、N细胞等多种功能细胞，在含有成纤维细胞中培养时ES将保持分化功能。  
可以对ES进行基因操作，不影响它的分化功能可以定点整合，解决了随机整合的问题。向胚胎干细胞导入外源基因，然后植入到待孕雌鼠子宫，发育成幼鼠，杂交获得纯合鼠。