现代分子生物学试题答案.pdf

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核酸双螺旋区的氢键断裂,DNA分子由稳定的双螺旋结构松解为无规则线性结构的现象,它并不涉及共价键的断裂;复性是指变性的DNA在适当的条件下,两条彼此互补的DNA单链可以重新缔合形成双螺旋结构的过程;举例:PCR、核酸分子杂交、增色效应、计算DNAtm值;2、不依赖P因子的终止子的终止机制;答:不依赖ρ因子的终止子有两个特征:1DNA顺序有双重对称dyad,位于RNA3'端之前15-20核苷酸处,和2DNA模板链中有一串约6个A,转录为RNA3'端的U;发夹的茎的前半部过早地和RNA-DNA杂交双链中的后半部分退火,仅剩下多聚U序列和模板链杂交;因为这样一个由几个U和几个dA形成的RNA-DNA杂交双链是很不稳定的,于是新生RNA链将很快自DNA双链中被排除出来;3、简述真核生物mRNA的一级结构;答:′-未端有一段含30~200个核苷酸残基组成的多聚腺苷酸polyA;此段polyA不是直接从DNA转录而来,而是转录后逐个添加上去的;′-未端有一个7-***鸟嘌呤核苷三磷酸m7Gppp的“帽”式结构;此结构在蛋白质的生物合成过程中可促进核蛋白体与mRNA的结合,加速翻译起始速度,并增强mRNA的稳定性,防止mRNA从头水解;4、简述RNA的种类和功能答:三种常见的RNAmRNA:5%,蛋白质合成的模板;tRNA:15%,运送氨基酸到核糖体参与多肽合成病毒RNA逆转录的引物还可校正mRNA的突变rRNA:80%,核糖体的主要组分,构成翻译场所在翻译过程中起着重要的催化作用;:::核糖体的组成成分,蛋白质的合成场所;:..其他小分子RNA:,成熟mRNA的前提,没有特异的功能;,参与hnRNA的剪接与转运5、简述保证蛋白质翻译过程中忠实性的分子机制;碱基序列与氨基酸序列的之间的对应关系;答:1氨基酸活化成为氨基酰-tRNA的过程由氨基酰-tRNA合成酶催化,该酶对底物氨基酸和tRNA都有高度特异性,此外还有校正活性即将任何错误的氨基酰-AMP-E或氨基酰-tRNA的酯键水解,再换上与密码子相对应的氨基酸;这样使氨基酰-tRNA分子中tRNA的反密码子通过碱基配对识别mRNA分子上的密码子,使氨基酸按mRNA信息的指导“对号入座”,保证了从核酸到蛋白质的遗传信息传递的准确性;2核糖体对氨基酰-tRNA的进位有校正作用;只有正确的氨基酰-tRNA能发生反密码子-密码子适当配对而进入A位;反之,错误的氨基酰-tRNA因反密码子-密码子配对不能及时发生而从A位解离;这是维持蛋白质生物合成的高度保真性的另一重要机制;6、简要叙述糖皮质激素参与基因转录调控模型;答:靶细胞具有专一的细胞质受体,可与糖皮质激素形成复合物;导致三维结构改变,经修饰受体与激素复合物进入细胞核,结合在增强子序列上,使糖皮质激素的调节基因活化,促进激素效应基因的转录;7、简述切除修复机制;答:碱基切除修复:所有细胞中都带有能识别受损核酸位点的不同糖苷水解酶,能特异性切除受损核苷酸上的N-β糖苷键,形成去嘌呤或去嘧啶位点,统称AP位点;DNA分子中一旦产生了AP位点,内切酶就会把受损核苷酸的糖苷-磷酸键切开,移去AP位点附近小片段DNA,并由DNA聚合酶Ⅰ和DNA连接酶共同完成修复;核苷酸切除修复:损伤发生后,首先由DNA切割酶在已损伤的核苷酸5’和3’位置分别切开磷酸糖苷键,产生一个由12-13个核苷酸原核生物或27-29个核苷酸人或其他高等真核生物的小片段,移去小片段后由DNA聚合酶Ⅰ原核或ε真核合成新的片断,并由DNA连接酶完成修复中的最后一道工序;8、试述酵母双杂交系统的原理、构建及基本用途;答:基本原理:酵母的转录活化因子GLA4含有两个功能结构域:氨基端的DNA结合结构域BD和羧基端的转录激活结构域AD;它们彼此分开时,各自仍具有各自的功能;Fields根据此特征设计了双杂交系统;构建过程:构建两个重组质粒:一个表达BD,另一个表达AD;如果在BD基因上再接上一个蛋白X基因,在AD基因上接上一个Y基因,将这两个质粒导入酵母菌中;这样,如果X、Y蛋白在酵母核内发生交互作用,则相当于将GAL4蛋白的BD和AD又重新连在一起,可以激活转录下游报告基因GAL1-lacZ的表达;通过测定β-半乳糖苷酶的活性来检测蛋白交互作用的发生;应用:检测蛋白与蛋白之间的相互作用;9、真核生物蛋白质的翻译后加工有哪些,并举例说明这些修饰的作用;答:后加工有切除加工,包括切除N-端甲硫氨酸、信号肽序列和切除部分肽段内含子,以及二硫键的形成、磷酸化、糖基化、乙酰化、***化、羟基化等;作用:一、磷酸化的作用:蛋白磷酸化可以参与代谢调控和信号转导以及蛋白与蛋白之间的相互作用;二、糖基化作用:糖基化增加蛋白质的稳定性,影响蛋白质分子的生物活性,影响蛋白质的转运等作用;三、***化作用:某些蛋白质只有通过***化的作用才能具有活性;10、总结本课程中有关DNA***化涉及到几种分子生物学过程,并简要说明其机制;答:第一,DNA***化调控基因表达;能引起染色质结构、DNA构象、DNA稳定性以及DNA与蛋白质的相互作用方式的改变,从而控制基因的表达;第二,***化抑制基因转录;使DNA双螺旋结构稳定性提高,不利于DNA的解旋和解链;使基因调控区域结构改变,不利于反式作用因子的结合和作用;***化使染色质处于紧密状态,不利于转录;第三,DNA***化与X染色体失活;失活的X染色体上的CpG岛被高度***化,以抑制相关基因的表达;第四,DNA的复制与错配修复;当复制叉通过起始位点,母链就会在DNA合成前的几秒至几分钟内被***化,当碱基配对出现问题时,系统就会于母链***化腺苷酸上游鸟苷酸的5’位置切开子链,再启动特定的修复途径,合成新的子链片断;11真核生物基因表达调控在DNA水平上的表现形式真核生物基因表达的调控环节较多在DNA水平上可以通过染色体丢失、基因扩增、基因重排、DNA***化、染色体结构改变影响基因表达;在转录水平主要通过反式作用因子调控转录因子与TATA盒的结合、RNA聚合酶与转录因子-DNA复合物的结合及转录起始复合物的形成;在转录后水平主要通过RNA修饰、剪接及mRNA运输的控制来影响基因表达;在翻译水平有影响起始翻译的阻遏蛋白、5’AUG、5’端非编码区长度、:从起始密码始到终止密码止,需连续阅读,不可中断;增加或删除某个核苷酸会发生移码突变;2密码不重叠:组成一个密码的三个核苷酸只代表一个氨基酸,只使用一次,不重叠使用;3密码的简并性:在密码子表中,除Met、Trp各对应一个密码外,其余氨基酸均有两个以上的密码,对保持生物遗传的稳定性具有重要意义;4变偶假说:密码的专一性主要由头两位碱基决定,第三位碱基重要性不大,因此在与反密码子的相互作用中具有一定的灵活性;5通用性及例外:地球上的一切生物都使用同一套遗传密码,但近年来已发现某些个别例外现象,如某些哺乳动物线粒体中的UGA不是终止密码而是色氨酸密码子;:..6起始密码子AUG,同时也代表Met,终止密码子UAA、UAG、UGA使用频率不同;15简述忠实性机制机制碱基与氨基酸之间关系复制过程中碱基配对受双重核对作用控制:聚合酶的选择作用和3’5’外切核酸酶的校正作用;第一,通过专一性识别使即将加入的碱基与模板的碱基严格互补,这种方式用来控制合成前的错误;第二,当发现存在着错配碱基时,可切除新加入的碱基,这种方式叫校对控制真核细胞与原核细胞在基因转录、,一条成熟的mRNA链只能翻译出一条多肽链,很少存在原核生物中常见的多基因操纵子形式;,只有一小部分DNA是裸露的;,大部分真核细胞的基因中间还存在不被翻译的内含子;***段重排,还能在需要时增加细胞内某些基因的拷贝数;,基因转录的调节区相对较大,它们可能远离启动子达几百个甚至上千个碱基对,这些调节区一般通过改变整个所控制基因5’上游区DNA构型来影响它与RNA聚合酶的结合能力;在原核生物中,转录的调节区都很小,大都位于启动子上游不远处,调控蛋白结合到调节位点上可直接促进或抑制RNA聚合酶与它的结合;,只有经转运穿过核膜,到达细胞质后,才能被翻译成蛋白质,原核生物中不存在这样严格的空间间隔;