1、分子生物学简答题全简答题6为什么利用RNAi抑制一个基因的表达较利用反义RNA技术更为彻底。答：RNAi是外源或内源性的双链RNA 进入细胞后引起与其同源的mRNA特异性降解.dsRNA进入细胞后，在Dicer作用下，分解为2122bp的SiRNA.SiRNA结合相关酶，形成RNA介导的沉默复合物RISC.RISC在ATP作用下，将双链SiRNA变成单链SiRNA,进而成为有活性的RISC,又称为slicer.slicer与靶mRNA结合，导致其断裂，进而导致其彻底降解。反义RNA是与靶mRNA互补的RNA，它通过与靶mRNA特异结合而抑制其翻译表达，反义RNA是与靶mRNA是随机碰撞并通过碱
2、基互补配对，所以，mRNA不一定完全被抑制。8简述真核基因表达的调控机制。答：（1）DNA和染色质结构对转录的调控：DNA甲基化，组蛋白对基因表达的抑制，染色质结构对基因表达的调控作用，基因重排，染色质的丢失，基因扩增；（2）转录起始调控： 反式作用因子活性调节，包括表达调节、共价调节，配体调节等蛋白质相互作用调节），反式作用因子与顺式作用原件结合对转录过程进行调控；（3）转录后调控：5端加帽和3端多核苷酸化调控，选择剪接调控，mRNA运输调控，mRNA稳定性调控；（4）翻译起始的调控：阻遏蛋白的调控，对翻译因子的调控，对AUG的调控，mRNA 5端非编码区的调控，小分子RNA；（5）翻译后加
3、工调控：新生肽链的水解，肽链中氨基酸的共价修饰，信号肽调控。9简述mRNA加工过程。 答：（1）5端加帽（由加帽酶催化5端加入7-甲苷乌苷酸，形成帽子结构m7GpppmNP-）。 （2）3端加入Poly(A)尾（A、组蛋白的成熟mRNA无需加polyA尾；B、加尾信号包 括AAUAAA和富含GU的序列；C、加尾不需模板；D剪切过程需要多种蛋白质因子的辅助）。（3）mRNA前体的剪接（剪接加工以除去内含子序列，并将外显子序列连接成为成熟的有功能的mRNA分子。内含子两端的结构通常是5-GUAG-3。选择性剪接的作用机制包括；A使用不同的剪接位点，B选择使用外显子，C、反式剪接，D、使用不同的启动
4、子，E、使用不同的多腺苷酸化位点）。（4）RNA的编辑（发生于转录后水平，改编mRNA序列，CU或AG，增加遗传信息容量）。10简述生物的中心法则。答：中心法则(genetic central dogma)，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。 11简述真核生物基因结构及特点。答：真核细胞的基因也是由和两部分组成的；（1）编码区： 能的序列。特点：间隔的、不连续的。即能编码蛋白质的序列被不能编码蛋白质的序列分隔开来，成为一种断裂的形式不能编码蛋白质的序。列。（2）非编码区： 有调控作用的
5、核苷酸序列。是中位于编码区上游的核苷酸序列，是RNA聚合酶结合点，能准确地识别的并开始转录，有调控遗传信息表达的作用。12简述SNP的特点，SNP如何发挥生物学作用的及研究SNP的意义。答：特点：(1)数量多，遍布基因组，分布相对平均，据统计，人类群体中大概有1100万个SNP，约每300bp就有1个SNP位点，方便挑选位点。(2)虽有A/C/G/T四种核苷酸，但SNP位点大多是双态，即每个位点在群体中只存在2种核苷酸形式，因此A/C、A/G、A/T、C/G、C/T、G/T、Indel等几种形态，适合开展大规模、高通量、自动分化的检测。(3)人类基因组90%的变异形式为SNP，SNP的遗传很稳
6、定每一代之间不会有太大变化。SNP的研究意义：虽然人类99%以上的DNA序列是相同的，但DNA序列的变化能对人类对疾病、环境攻击（比如细菌、病毒、毒素和化学物质)、药物和治疗的反应产生重大影响。这就使得SNP对生物医学的研究和药物开发、医学诊断的发展有重要意义。SNPs可作为遗传作图研究中的遗传标记，帮助定位和鉴定功能基因。研究者相信SNP图谱将帮助他们认识复杂的多基因疾病，如癌症，糖尿病，血管性疾病和某些精神性疾病。13简述miRNA的结构特点和生物功能。答：广泛存在于真核生物中，是一组不编码蛋白质的短序列RNA，它本身不具有开放阅读框架(ORF);通常的长度为2024nt，但在3端可以有1
7、2个碱基的长度变化；成熟的miRNA5端有一磷酸基团，3端为羟基,这一特点使它与大多数寡核苷酸和功能RNA的降解片段区别开来；多数miRNA还具有高度保守性、时序性和组织特异性。miRNA执行一定的生物学功能：对与其互补的mRNA表达水平具有调节作用；一些偏大的miRNA可能参与了基因组的重组装（27nt）。14什么是DNA甲基化? 简要说明甲基化的检测方法及其生物学效应。答：胞嘧啶和甲基在甲基化酶的作用下形成5-甲基胞嘧啶的过程叫做DNA的甲基化。DNA甲基化抑制或降低转录水平，在基因转录起始点附近，有高度密集的CpG重复序列，被称为CpG岛，或HTF岛。推测该序列与基因转录活性有关。检测方
8、法：酶切鉴定：Hpa只能切割未甲基化的-CCGG-，Hpa如果第二个C被甲基化了就不能切割。Msp能够识别和切割甲基化或未甲基化-CCGG-。比较这两种酶切割DNA产生的DNA片段的差异，可知DNA片段甲基化的程度与有无。限制性内切酶Southernbloting；甲基化特异性PCR（MSP）；亚硫酸盐变性后测序；甲基化敏感性单核苷酸引物扩增（Ms-SnuPE）；甲基化荧光检测；亚硫酸氢钠变性后限制酶分析（COBRA）；差异甲基化杂交（DMN）；酶的区域性甲基化分析（ERMA）。15何为顺式作用元件？请举出三种真核生物基因的顺式作用元件。答：影响自身基因表达活性的非编码DNA序列，组成基因转录
9、的调控区。例：启动子：转录调节蛋白和RNA聚合酶的结合位点；增强子：是一个有增强转录的顺式作用元件，能够提高一些真核生物启动子的效率，并能能在启动子的任何方向和任何位置(上游或下游)作用。沉默子:负性调节元件,当其结合特意蛋白因子时，对基因转录起阻遏作用。16以trp操纵元为例简述衰减子的调控机制。答：当细胞中有色氨酸存在时,核糖体能够顺利翻译出整个前导肽而在终止密码子处停下来。这时，核糖体占据了序列1和部分序列2，使序列2和序列3不能产生有效的配对，因而序列3和序列4配对产生终止子的发夹结构，于是实现转录的终止。当出现Trp饥饿时，核糖体停顿在两个Trp密码子上，这时，核糖体占据了序列1而留
10、下完整的序列2以便与转录出的或即将转录出的序列3形成二级结构。这样，当序列4转录出来后仍然是单链状态，即终止子不能形成，于是转录继续进行下去。23在基因转录水平的表达调控方式上,真核生物往往采用正控制系统,而原核生物却往往采用负控制系统，请简要阐明其原因。答：这两种调控方式是长期自然选择的结果，也是生物体采用的经济有效的原则选择的。原核生物基因组小，基因少而简单，生命繁殖快，多采用负控制的保险机制，即使调节蛋白质失活，酶系统照样合成，只不过有时浪费一点罢了，绝不会使细胞因缺乏该酶系统而造成致命的后果。另外，采用负控制具有一开俱开，一关俱关的特点，减少不必要的环节；而真核生物基因组大，基因多且复
11、杂，采用正控制具有更大的优越性，转录因子相互作用缺一不可，可以保证真核生物基因表达调控的严谨性和灵活性以及经济性原则。24根据你的理解说明利用”酵母双杂交系统”研究蛋白质间相互作用的原理。答:真核生物的转录因子可以分为两部分，BindingDomain和ActivatedDomain。BindingDomain负责结合在DNA上，ActivatedDomain负责激活转录。二者都是相互独立的区域，但二者单独时都不能有转录活性，必须结合在一起或相互靠近在一起才有活性。在研究蛋白质相互作用中，将一种蛋白质的基因连接在BindingDomain上，将另一种蛋白质的基因结合在BindingDomain
12、上，蛋白质基因表达后就与转录因子的两个Domain分别结合，两个蛋白质因相互作用而结合在一起，进而使BindingDomain和ActivatedDomain相互靠近在一起，从而形成具有转录活性的转录因子。在欲表达的基因区域连上报告基因，通过报告基因的表达与否，就可判断蛋白质之间是否发生了相互作用。25举三例RNA的研究成就及其在推动分子生物学发展中的重要意义。答：Ribozyme：拓展了酶的概念、内含子自我剪切、生命起源和分子进化。Antisense-RNA：基因表达调控、基因工程。RNAi：基因表达调控、功能基因组学。26简要阐明中心法则的提出对分子生物学研究的理论意义和指导作用。答：中心
13、法则体现了遗传信息的唯一性、遗传物质的自决性、信息表达的单程性、序列转换的共线性，为分子生物学研究提供了一个理论框架，分子生物学是一部从DNA到蛋白质的中心法则的演绎。中心法则面临的挑战：反转录酶、内含子、不连续转录、非翻译序列、伴刀豆球蛋白A肽链一级结构的重排、RNA变通性剪切、RNA编辑、以蛋白质为模板的肽链合成、朊病毒的发现。中心法则的修正：从DNA到RNA到肽链不断有新的遗传信息的加入：DNA：重排RNA：反转录、不连续转录、多种方式剪切、编辑mRNA：跳跃翻译、折叠肽链：氨基酸重排、蛋白质内含子剪切朊病毒复制27比较两种mRNA的剪切方式的异同。答：Cis-splicing与Tran
14、s-splicing的比较Cis-splicingTrans-splicing以一条pre-mRNA为底物以两条不同来源的pre-mRNA为底物在splicesome中完成在splicesome中完成组成型剪接选择型剪接在成熟RNA的前导序列中拼接一个外来的35Nt的剪接前导序列或微小外显子或发生在两条pre-mRNA间的选择型剪接LariatintronY-intron294种基因表达调控类型的区分：答：正、负调控：调节蛋白缺乏时对操纵子的影响；可诱导、阻遏：操纵子对调节基因表达的小分子所作出反应的特点；有或无Glu调节cAMP-CAP活性的分子生物学机制：Glu代谢物抑制腺苷环化酶、促进磷
15、酸二酯酶调节细胞中cAMP的水平。当缺乏Glu时，生物体内ATP环化酶会使ATP变成cAMP，cAMP与CAP蛋白结合，进入操纵元上CAP位点，此时RNA聚合酶才能进入结合位点开始转录。如果不缺乏Glu的情况下，无法生成cAMP，也就无法形成复合物，也不能使RNA聚合酶进入结合位点，开始转录。32何谓RNA剪接，何谓RNA编辑？答：RNA剪接：从DNA模板链转录出的最初转录产物中除去内含子，并将外显子连接起来形成一个连续的RNA分子的过程。RNA编辑(RNAediting)：RNA编辑是指在mRNA水平上改变遗传信息的过程。RNA编辑是通过比较成熟的mRNA与相应基因的编码信息时发现的，成熟的
16、mRNA序列中有几种意想不到的变化，包括UC，CU；U的插入或缺失、多个G或C的插入等。33什么是正调控与负调控，试举例说明。答：正调控系统和负调控系统是按照没有蛋白质存在的情况下操纵元对新加入的调节蛋白的响应情况来定义的。在没有调节蛋白质存在时基因是表达的，加入这种调节蛋白后基因表达活性便关闭。这样的控制系统就叫做负调控系统。如大肠杆菌色氨酸操纵子的调控。相反，如果在没有调节蛋白存在时基因是关闭的，加入这种调节蛋白后基因活性就被开启，这样的控制系统叫做正调控系统。如cAMP-CAP对于乳糖操纵元的正调控。34 简述空转反应的形成及其结果。答：当无负载的tRNA进入核糖体A位以后，无法形成新的
17、肽键，而ATP却在不断的消耗，这就是所谓的空转反应。细胞内出现空转反应时，就会发出一种报警信号，这就是鸟苷5二磷酸3二磷酸（pppGpp）。ppGpp和pppGpp能通过某种方式控制细胞的许多生理过程，以使细胞能够适应有限的营养条件，特别是氨基酸的供应。这些非同寻常的代谢产物能够影响某些蛋白质和酶的活性或性质，从而设法解决细胞所碰到的问题。35简述突变热点的定义及其可能的机制。答：从理论上讲，DNA分子上每一个碱基都能发生突变，但实际上突变位点并非完全随机分布，而是某些位点的突变频率大大高于平均数，这些位点就称为突变热点。形成突变热点的最主要的原因是5-甲基胞嘧啶的存在。5-甲基胞嘧啶和C一样
18、，在突变剂的作用之下，会产生脱氨基氧化。5-甲基胞嘧啶脱氨基化以后生成T，而T是DNA的正常组分，形成G-T的不配对状态。形成突变热点还有其他原因。在短的连续重复序列处容易发生插入或缺失突变。突变热点还与突变剂有关。使用不同的突变剂时出现的突变热点处不同。36简述同源重组的机理。答：同源重组发生在DNA同源序列之间，大肠杆菌的同源重组需RecA蛋白，以Holliday为例说明同源重组的机理：切断：同源联会的两个DNA分子中任意一个出现单链切口，切口由某些DNA内切酶产生。链置换：切口处形成的5端局部解链，由细胞内类似于大肠菌聚合酶的酶系统利用切口处的3OH合成新链，而把原有的链逐步置换出来，使
19、之成为游离的以5P为末端的单链区段，单链反应可以一直进行下去，由此产生的单链区段越来越长。单链侵入：由置换产生的单链区段侵入到参与联会的另一条DNA分子因局部解链而产生的单链中。loop切除：侵入的单链DNA与参与联会的另一条DNA分子中的互补链形成碱基配对，同时把侵入单链的同源链置换出来，由此产生D-loop。链同化：loop切除中产生的3OH断头和侵入单链的5P由DNA连接酶共价连接。异构化：链同化进行过程中，DNA经过一定的扭曲形成异构体。分支迁移：两条DNA分子之间形成的交叉可以沿DNA移动，这一过程叫分支迁移。39请解释核苷酸的C值悖论及其原因。答：最大C值（单倍体基因组的总DNA含
20、量）；最小C值（-编码基因信息的总DNA含量）。生物体进化程度与最大C值不成明显正相关；亲缘关系相近的生物间最大C值相差较大；一种生物内最大C值与最小C值相差极大。原因有：重叠基因、重复基因、间隔基因、跳跃基因、假基因。 42原核生物与真核生物基因表达调控机制的相似性有哪些。答：共同的起源与共同的分子基础：调控机理上：核酸分子间的互作；核酸与蛋白质分子间的互作；蛋白质分子间的互作。调控层次上：转录水平、转录后水平、翻译水平、翻译后水平。原核生物多采用负控制：提供了一个万一保险机制，即万一调节蛋白质失活，酶系统可以照样合成，只不过有时浪费一点，决不会使细胞因为缺乏该酶系统而造成致命的后果。起初，
21、这种酶系统的表达是组成型的，后来细胞中产生一种干预表达的机制给细胞提供了选择优势，演化成现在的负调控系统。真核生物多采用正控制：灵活性：真核生物基因组大，某一种顺式因子出现的机率高，可与多种反式因子结合。严谨性：随机出现套顺式因子和反式因子完全相同组合的机率小。经济合理有效：真核生物特异基因表达，产生细胞分化。以基因数量100k为例，10%基因表达，在负控制下，需要合成90k的阻遏蛋白；在正控制下，只需要停止合成90k特异反式因子。43E.coli在Trp缺乏时至少会启动哪3种调控机制？答：（1）可能会启动可诱导的氨基酸负调控，在缺乏氨基酸的情况下，无活性的阻遏蛋白无法与操纵子结合，因此可转录
22、用于氨基酸合成酶类。（2）启动严谨反应，当细胞内蛋白质缺乏时，会调节tRNA与mRNA合成，从而提高蛋白质合成。（3）前导序列中的弱化效应消除。45不依赖Rho因子的终止子为什么被称为强终止子。答：不依赖于Rho因子的终止子依靠基因末端的富含GC的茎环结构阻止RNA聚合酶的行进，茎环结构之后还有一段AT序列促使RNA聚合酶解离，NusA蛋白使RNA聚合酶暂停前进，多重因素确保转录的终止。46病毒、原核、真核基因组的特点？答：（1）病毒基因组的特点：种类单一；单倍体基因组：每个基因组在病毒中只出现一次；形式多样；大小不一；基因重叠；动物/细菌病毒与真核/原核基因相似：内含子；具有不规则的结构基因
23、；基因编码区无间隔：通过宿主及病毒本身酶切；无帽状结构；结构基因没有翻译起始序列。（2）原核基因组的特点：为一条环状双链DNA；只有一个复制起点；具有操纵子结构；绝大部分为单拷贝；可表达基因约50%，大于真核生物小于病毒；基因一般是连续的，无内含子；重复序列很少。（3）真核基因组的特点：真核生物基因组远大于原核生物基因组，结构复杂，基因数庞大，具有多个复制起点；基因组DNA与蛋白质结合成染色体，储存于细胞核内；真核基因为单顺反子，而细菌和病毒的结构基因多为多顺反子；基因组中非编码区多于编码区；真核基因多为不连续的断裂基因，由外显子和内含子镶嵌而成；存在大量的重复序列；功能相关的基因构成各种基因
24、家族；存在可移动的遗传因素；体细胞为双倍体，而精子和卵子为单倍体。47乳糖操纵子的作用机制？答：（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）阻遏蛋白的负性调节：没有乳糖存在时，I基因编码的阻遏蛋白结合于操纵序列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，不能结合于操纵序列，乳糖操纵子被诱导开放合成分解乳糖的三种酶。所以，乳糖操纵子的这种调控机制为可诱导的负调控。（3）CAP的正性调节：在启动子上游有CAP结合
25、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CAP结合，使CAP发生变构，CAP结合于乳糖操纵子启动序列附近的CAP结合位点，激活RNA聚合酶活性，促进结构基因转录，调节蛋白结合于操纵子后促进结构基因的转录，对乳糖操纵子实行正调控，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调控与CAP的正调控两种机制，互相协调、互相制约。48真核生物转录水平的调控机制？答：真核生物在转录水平的调控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。
26、（1）转录起始复合物的形成：真核生物RNA聚合酶识别的是由通用转录因子与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：TFD结合TATA盒；RNA聚合酶识别并结合TFD-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。在这个过程中，反式作用因子的作用是：促进或抑制TFD与TATA盒结合；促进或抑制RNA聚合酶与TFD-DNA复合物的结合；促进或抑制转录起始复合物的形成。（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
27、合域）；能识别并结合上游调控区中的顺式作用元件；对基因的表达有正性或负性调控作用。（3）转录起始的调控：反式作用因子的活性调节：表达式调节反式作用因子合成出来就具有活性；共价修饰磷酸化和去磷酸化，糖基化；配体结合许多激素受体是反式作用因子；蛋白质与蛋白质相互作用蛋白质与蛋白质复合物的解离与形成。反式作用因子与顺式作用元件的结合：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。反式作用因子的作用方式成环、扭曲、滑动、Oozing。反式作用因子的组合式调控作用：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调控不
28、是由单一因子完成的而是几种因子组合发挥特定的作用。59DNA芯片的原理？答：DNA芯片技术就是一种大规模的集成的固相核酸分子杂交，以大量已知碱基序列的寡核苷酸片段为探针，检测样品中哪些核酸序列与其互补，然后通过定性定量分析得出待测样品的基因序列及表达的信息。其方法包括芯片的制备、样品的准备、分子杂交和检测分子。74激活蛋白（CAP）对转录的正调控作用？答：环腺苷酸（cAMP）受体蛋白CRP（cAMPreceptorprotein），cAMP与CRP结合后所形成的复合物称激活蛋白CAP（cAMPactivatedprotein）。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
29、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：CAP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。CAP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。78简述真核生物转录后处理的过程及其分子生物学功能答：5端加帽：保护5不被酶解；有利于mRNA通过细胞核运输；有一定的识别功能，被核糖体结合。3端加polyA尾：使mRNA在细胞
30、中更稳定；方便运输；与帽子一样可形成特殊的识别位点。内部甲基化：形成tRNA等产物。剪接：去除内含子,可变剪接扩充模板的编码信息量。RNA编辑：在mRNA分子水平上对碱基的插入，丢失，修改遗传信息。84Holliday重组模型经过修正，现成为同源重组模型。简述该模型的五个特点。答：（1）同源配对的链发生断裂，经过部分交换并重新结合；（2）断裂及修复产生交互的产物；（3）重组可发生在DNA的任何位置；（4）交换过程是精确的，没有核苷酸的添加于丢失；（5）基因的转变可造成两个不同等位基因的不等量。104什么是增效与减效突变？答：顺式作用的启动子等调控序列的突变不是阻碍相对应的转录单元转录所必需的。
31、然而，转录启动的效率可能会因此而下降，相邻基因的转录会减弱，这样的突变称为减效突变。若改变启动子序列的突变能提高转录启动的效率，则这样的突变称为增效突变。114简述核糖体的活性中心的二位点模型及三位点模型的内容。答：（1）二位点模型A位：氨酰-tRNA进入并结合的部位；P位：起始氨酰-tRNA或正在延伸的肽基-tRNA结合部位，也是无载的tRNA从核糖体上离开的部位。（2）三位点模型大肠杆菌上的70S核糖体上除A位和P位外，还存在第三个结合tRNA的位点，称为E位，它特异地结合无负载的tRNA及无负载的tRNA最从核糖体上离开的位点。115简述蛋白质生物合成过程。答：蛋白质合成可分四个步骤，以大肠杆菌为例：（1）氨基酸的活化：游离的氨基酸必须经过活化以获得能量才能参与蛋白质合成，由氨酰-tRNA合成酶催化，消耗1分子ATP，形成氨酰-tRNA。（2）肽链合成的起始：由起始因子参与，mRNA与30S小亚基、50S大亚基及起始甲酰甲硫氨酰-tRNA(fMet-tRNAt)形成70S起始复合物，整个过程需GTP水解提供能量。（3）肽链的延长：起始复合物形成后肽链即开始延
