深圳大学2003年硕士研究生入学考试试题考试科目：分子生物学

深圳大学分子生物学试卷（word）

深圳大学2003年分子生物学试题含答案

一、名词解释（12%）

1、PCR：即多聚酶链式反应（Polymerase Chain Reaction）。一种体外扩增DNA的方法。PCR 使用一种耐热的DNA多聚酶及两个单链引物。经：

①高温变性：将模板分离为两条链；

②低温退火：使得引物和一条模板单链结合；

③中温延伸：反应液的游离核苷酸紧接着引物从5′端到3′端合成一条互补的新链。

三个步骤“变性——退火——延伸”反复循环，使DNA数量呈指数形式增长。

2、Southern bolt：即Southern杂交。是用DNA为探针，与另一个DNA样本形成双链，以测定其特异性序列的方法。大致过程为：提取样本DNA→酶切→电泳→转印→杂交→放射自显影→分析。以此可以鉴定DNA水平的相关遗传信息。

3、外显子：在原核转录物中通过RNA剪接反应将内含子去除后而保留下来RNA序列或基因中与这段RNA序列相对应的DNA序列。

4、G蛋白：三聚体GTP结合调节蛋白。位于细胞膜胞浆面，能与GDP或GTP结合的外周蛋白，由α、β、γ三个亚基组成。以三聚体存在并与GDP结合者为非活化型。当α亚基与GTP结合并导致β、γ二聚体脱落时则转变为活化型，可作用于膜受体的不同激素，通过不同的G蛋白介导影响质膜上某些离子通道或酶活性，继而影响细胞内后续相关的生物学效应。

5、基因组：一个物种的单倍体细胞中所有遗传物质的总和。其大小可用全部的碱基对总数表示。

6、反式作用子：即反式作用因子，指一群与基因表达调控有关的蛋白因子。由某一基因表达，通过与特异的顺式作用元件作用，反式作用（具体可为激活，也可以为抑制）另一个基因的转录。

二、问答题：

1、简述DNA结构（15%）

DNA的结构包括：一级结构、二级结构和高级结构，具体而言：

⑴DNA的一级结构：指DNA分子中核苷酸的排列顺序。

⑵DNA的二级结构：一般为双螺旋结构，但不排除有其他构型存在（特别是以单链DNA为遗传物质的生物）。双螺旋结构为：

①主链：脱氧核糖和磷酸基通过酯键交替连成反向平行的两条主链。绕成共同中心轴的向右盘绕的双螺旋构型。主链位于双螺旋的外侧。

②碱基：碱基位于双螺旋的内侧，垂直于螺旋轴。同一平面的碱基在两条主链间形成碱基对。A—T、G—C之间以氢链配对。

③大、小沟：指双螺旋表面凹下去的沟槽。由于碱基对堆积和糖-磷酸骨架扭转造成，故沟槽有大、小之别。

④B型DNA（为DNA双螺旋的典型结构）相系参数为：螺旋直径为2.0nm；螺距为3.4nm，一周有10.2bp；相邻碱基之间的距离为0.34nm。

⑶DNA的高级结构：DNA双螺旋进一扭曲盘绕成的特定的空间结构。主要形式为超螺旋结构（可以正超螺旋和负超螺旋）。

2、何为分子克隆？扼要说明分子克隆技术操作要点和常用的工具酶（15%）。

⑴分子克隆：指遗传信息的分子操件与精密施工，即按人们需求，将一种生物的基因或化学合成的基因与合适的载体DNA分子连接构成重组DNA分子，然后将导入受体细胞中复制扩

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增，从而获得该基因片段的大量拷贝。

⑵技术要点：

①制备目的基因，并选择合适的载体。

ⅰ目的基因可以从相关的生物中进行提取，也可用化学合成的手法获得；

ⅱ选择载体，一般多为松弛型质粒，但应据具体的情况进行分析。

②连接目的基因与载体

用限制性内切酶切割目的基因，并用连接酶进行连接，制备重组DNA分子。

③导入宿主细胞

把重组载体导入相应的的宿主细胞，常为大肠杆菌、酵母等。

④筛选

对上一步得到的转化子进行筛选，常用的方法有蓝白班筛选法、抗生素筛选法等。

⑤扩增和提取

使用相的关方法使宿主细胞和寄于其中的载体大量复制，在合适的时机进行提取。

⑶工具酶：

①限制性内切核酸酶：用于切割专一性识别位点；

②连接酶：用于连接DNA片段，构成重组载体；

③DNA聚合酶Ⅰ：用于合成cDNA的第二条链、制备探针、序列分析等；

④反转录酶：用于合成cDNA，也有时用于替代DNA聚合酶Ⅰ进行填补、标记或DNA序列分析。

此外，还有核酸外切酶、末端转移酶等等。

3、何为基因突变？扼要说明基因突变的类型及其后果（15%）。

⑴基因突变：遗传物质中除遗传重组外的任何可遗传学的改变，大多可产生一定的表型效应。

⑵基因突变的类型及其后果：

基因突变的类型据不同的分类的标准而定，但后果总是遗传物质的变化，并可能带来一定的的表型变化，为生物进化提供了素材。

①据发生的原因：自发突变、诱变；

②据碱基的改变数目：单点突变、多点突变；

③据对可读框的影响：

ⅰ移框突变——插入了非3的整数倍个碱基，因此改变了产物的氨基酸组成，并常有蛋白质的合成过早的终止；

ⅱ非移框突变——插入了3的整数倍个碱基，产物蛋白质的氨基酸仅有几个被替换，产物有活性或有部分活性。

④据对遗传信息的改变：

ⅰ同义突变——某一个密码子突变成为另一个同义密码子，不影氨基酸序列；

ⅱ错义突变——某一个密码子突变成为另一个非同义密码子，影氨基酸序列；

ⅲ无义突变——某一个密码子突变成为终止密码子，过早地中断了蛋白蛋的合成。

⑤据突变的方向：

ⅰ回复突变——突变型变成野生型；

ⅱ正向突变——野生型变成突变型。

⑥据对表型的效应：

ⅰ形态突变——影响生物的形态；

ⅱ生化突变——影响生物的代谢过程；

ⅲ致死突变和条件致死突变——导致生物个体死亡，或在一定条件死亡。

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⑦据其他分类的标准还有：启动子上升突变与启动下降突变……

4、RNA聚合酶的作用特点。以真核细胞mRNA为例说明转录产物的加工过程（15%）。

⑴RNA聚合酶的作用特点：

①在DNA的指导下，完成了RNA的合成，实现遗传信息从DNA到RNA的传递；

②RNA聚合酶的作用具有选择性。只是一个特定的时间和空间，选择一条特定的DNA链从一个特定起点开始转录，并在特点的终点终止；

③RNA聚合酶作用受相关因素调控——是生物基因表达的主要调控点之一；

④RNA聚合酶的转录有连续性，因此转录初产物与DNA序列一致（除U→T）；

⑤RNA聚合酶有定向性：从5′→3′合成RNA；

⑥RNA聚合酶不用引物，无校对功能，故精确度低于DNA聚合酶；

⑦在真核生物中，RNA聚合酶有分工。

⑵真核细胞mRNA的转录加工：

真核生物mRNA由RNA聚合酶Ⅱ催化转录，初始产物为核不均一RNA（hnRNA）。新生的hnRNA

从开始形成到转录终止，逐步与蛋白质形成不均一核糖核蛋白颗粒，其加工的内容大致有：①5′帽子的形成：由磷酸酶作用，水解5′端磷酸基；再由鸟苷酸转移酶加上鸟苷三磷酸；有时会有甲基化过程。

②3′端加尾：由内切酶切去3′端的一段序列，再由poly（A）合成酶催化多聚腺苷酸反应，生成poly（A）。

③剪接：除去内含子，成为成熟的mRNA。

此外，有时还对mRNA进行修饰和编辑。

转录初产物，一般要经过一定的加工，特别是在真核生物中，才能发挥一定的生物学功能，如翻译为蛋白质。这也是生物调控的方式之一。

5、简述基因的表达与调控机理（18%）。

⑴基因的表达机理：基因的表达遵循中心法则，主要内容如下：

①DNA→DNA与RNA→RNA：为DNA与RNA的复制，维持生命的延续；

②DNA→RNA与RNA→蛋白质：为转录和翻译，这是基因的主要过程。遗传信息选择性与从DNA流向RNA，再由RNA选择性地流向蛋白质，从而使生物表现出独特的性状。

③RNA→DNA：为逆转录，这是过中心法则的一个补充。对一些逆转录病毒而言，逆转录是生活周期不可缺少的一步。

④朊病毒：朊病毒的蛋白质，是正常蛋白质的一个异构体。能使正常的蛋白质发生异构化，成为新的朊病毒，表现为：蛋白质→蛋白质。但本质上可以说是一种特别的催化剂，而非完整的生命体。

⑵基因表达调控的机理：

基因表达存在时空差异性。也就是说，不同的生活时期基因表达存在的时间特异性和不同细胞中（或同一物种的不同个体中）存在空间特异性。具体的调控机理在不同生物有不同特点，主要有真核生物的调控与原核生物的调控二类：

①原核生物的调控：

原核生物的调控是在一个特定的环境中为细胞创造高速生长的基础，或使细胞在受损伤时，尽快修复。主要通过转录调控，以开启或关闭某些基因的表达来适应环境条件。环境因子常是调控的诱导物，群体中每个细胞对环境变化都是直接与基本一致的。

ⅰ原核生物的调控多采用操纵子模型，协调相关蛋白质的表达；

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ⅱσ因子决定的RNA聚合酶的识别特异性；

ⅲ阻遏蛋白与阻遏机制：以特异的阻遏蛋的调控特异的表达过程；

ⅳ转录与翻译常有空间上同一，故翻译对转录有一定的影响。

②真核生物的调控：

真核生物的基因调控有瞬时调控（相当于原核生物对环境条件作出的反应）与发育调控（决定真核细胞生长、分化、发育的全部过程）。具体而言，随着遗传信息的传递（从DNA 到蛋白质），调控在不同的水平上分别进行，从而严格地控制着遗传信息的表达。

值得一提的是，无论是真核生物还是原核生物，主要调控点都是转录，这有助于避免不必要的浪费，使生命活动保持高效。

6、阐述目前国际上的植物基因组研究的现状和发展趋势（10%）。

（略）

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/yxmm.html