辽宁医学院分子生物学复习题(3)
本站小编 免费考研网/2015-07-30
6、简述原核生物DNA的复制特点。
答:①真核生物的染色体上可以有多处复制起点
②真核生物的染色体在全部完成复制之前,各个起始点上DNA的复制不能再开始
③在真核生物细胞中,DNA的复制只是细胞周期的一部分,它只在S期进行
④真核生物的复制子相对较小,其长度40~100kb
7、细胞通过哪几种修复系统对DNA损伤进行修复?
答:错配修复、切除修复、重组修复、DNA直接修复、SOS系统
8、什么是转座子?可分为哪些种类?
答:转座子是存在于染色体DNA上可自主复制和位移的基本单位。分为两大类:插入序列和复合型转座子
9、什么是编码连?什么是模板链?
答:(1)与mRNA序列相同的那条DNA链称为编码链或称有意义链
(2)把另一条根据碱基互补配对原则指导mRNA合成的DNA链称为模板链或称反义链
10、大肠杆菌的RNA聚合酶有哪些组成成分?各个亚基的作用如何?
答:(1)大肠杆菌RNA聚合酶由2个α亚基、一个β亚基、一个β’亚基和一个ω亚基组成,称为核心酶。加上一个σ亚基后则成为聚合酶全酶(holoenzyme),相对分子质量为4.65×105。
(2)研究发现,由β和β’亚基组成了聚合酶的催化中心,它们在序列上与真核生物RNA聚合酶的两个大亚基有同源性。β亚基能与模板DNA、新生RNA链及核苷酸底物相结合。
σ因子可以极大地提高RNA聚合酶对启动子区DNA序列的亲和力,加入σ因子以后,RNA聚合酶全酶识别启动子序列的特异性总共提高了107倍。σ因子的作用是负责模板链的选择和转录的起始,转录的起始从化学过程来看是单个核苷酸与开链启动子-酶复合物相结合构成新生RNA的5’端,再以磷酸二酯键的形式与第二个核苷酸相结合,起始的终止反映在σ因子的释放。过去认为二核苷酸的形成就是转录起始的终止,实际上,只有当新生RNA链达到6-9个核苷酸时才能形成稳定的酶-DNA-RNA三元复合物,才释放σ因子,转录进入延伸期。
11、简述seta因子的作用?
答;σ因子可以极大地提高RNA聚合酶对启动子区DNA序列的亲和力,加入σ因子以后,RNA聚合酶全酶识别启动子序列的特异性总共提高了107倍。σ因子的作用是负责模板链的选择和转录的起始,转录的起始从化学过程来看是单个核苷酸与开链启动子-酶复合物相结合构成新生RNA的5’端,再以磷酸二酯键的形式与第二个核苷酸相结合,起始的终止反映在σ因子的释放。过去认为二核苷酸的形成就是转录起始的终止,实际上,只有当新生RNA链达到6-9个核苷酸时才能形成稳定的酶-DNA-RNA三元复合物,才释放σ因子,转录进入延伸期。
12、什么是pribnow box ?他的作用是什么?
答:在启动子区内有一个由5个核苷酸组成的共同序列,是RNA聚合酶的紧密结合点,现在称为Pribnow区(Pribnow box),这个区的中央大约位于起点上游10bp处,所以又称为-10区。
绝大部分启动子都存在位于-10bp处的TATA区和-35bp处的TTGACA区。这两段共同序列是RNA聚合酶与启动子的结合位点,能与σ因子相互识别而具有很高的亲和力。Pribnow区(Pribnow box)这个区的中央大约位于起点上游10bp处,所以又称为–10区。TTGACA。这个区的中央大约位于起点上游35bp处,所以又称为–35区。–10位的TATA区和–35位的TTGACA区是RNA聚合酶与启动子的结合位点,能与σ因子相互识别而具有很高的亲和力。
13、简述原核生物和真核生物 mRNA 的区别。
答:1,原核生物 mRNA 常以多顺反子的形式存在。真核生物 mRNA 一般以单顺反子的形式存在;2,原核生物 mRNA 的转录与翻译一般是偶联的,真核生物转录的 mRNA 前体则需经转录后加工,加工为成熟的 mRNA 与蛋白质结合生成 信息体后才开始工作;3,原核生物 mRNA 半寿期很短,一般为几分钟 ,最长只有数小时。真核生物 mRNA 的半寿期 较长, 如胚胎中的 mRNA 可达数日;4,原核与真核生物 mRNA 的结构特点也不同,原核生物的 mRNA 的 5’端无帽 子结构,3’端没有或只有较短的 poly A 结构。
14、大肠杆菌的终止子有哪两大类?请分别介绍一下它们的结构特点。
答:大肠杆菌的终止子可以分为不依赖于 p 因子和依赖于 p 因子两大类。不依赖于 p 因子的终止子结构特点:1,位于 位点上游一般存在一个富含 GC 碱基的二重对称区,由这段 DNA 转录产生的 RNA 容易形成发卡式结构。2,在终止位 点前面有一端由 4—8 个 A 组成的序列,所以转录产物的 3’端为寡聚 U。依赖于 p 因子的终止子的结构特点:
15、真核生物的原始转录产物必须经过哪些加工才能成为成熟的 mRNA,以用作蛋白质合成的模版。
答:1,装上 5′端帽子;2,装上 3′端多聚 A 尾巴;3,剪接:将 mRNA 前体上的居间顺序切除,再将被隔开的蛋白质编 码区连接起来。剪接过程是由细胞核小分子 RNA 参与完成的,被切除的居间顺序形成套索形;4,修饰:mRNA 分子内 的某些部位常存在 N6-甲基腺苷,它是由甲基化酶催化产生的,也是在转录后加工时修饰的。
16、什么是 RNA 编辑?其生物学意义是什么?
答:RNA 编辑是指某些 RNA 特别是 mRNA 前体经过插入、删除或取代一些核苷酸残疾等操作,导致 DNA 所编码的遗 传信息的改变,使得经过 RNA 编辑的 mRNA 序列发生了不同于模版的 DAN 的变化。生物学意义:1,校正作用,有些 基因在突变的途中丢失的遗传信息可能通过 RNA 的编辑得以恢复;2,调控翻译,通过编辑可以构建或去除其实密码子 和终止密码子, 是基因表达调控的一种方式; 扩充遗传信息, 3, 能使基因产物获得心得结构核功能, 有利于生物的进化。
17、遗传密码有哪些特性
遗传密码的基本特点:
1)、无标点符号,即两种密码子之间无任何核苷酸或其它成分加以分离;
2)、一般情况下遗传密码是不重叠的,即碱基的使用不发生重复。但在少数大肠杆菌噬菌体的基因组中,部分基因的遗传密码却是重叠的。
3)、密码子有兼并性(degeneracy),一种氨基酸有几个密码子,或者几个密码子代表一种氨基酸的现象称为密码子的兼并性。除了Met和Trp只有一个密码子外,其它氨基酸均有二个以上密码子,例如Arg有6个密码子。
4)、密码子的摆动性:即密码的第一、第二碱基是必需严格按标准配对(A-U、G-C)而第三碱基配对可以有一定程度的摆动灵活性。
5)、共有64个密码子,其中AUG不仅是Met的密码子,也是肽链合成的起始密码子;UAA、UAG和UGA为终止密码子,不代表任何氨基酸。
6)、密码子具有方向性,即mRNA从5‘端到3’端的核苷酸排列顺序就决定了多肽链中从N端到C端的氨基酸排列顺序。
7)、密码子是近于完全通用的,所谓密码的通用性是指不论是病毒、原核生物还是真核生物可共用同一套密码。
18、有几种终止密码子?他们的序列和别名是什么?
3种,UAA\UAG\UGA 别名是无意义密码。
19、tRNA在组成和结构上有哪些特点
虽然tRNA分子各自的序列不同,但所有的tRNA都具有共同的特征:存在经过特殊的修饰碱基,tRNA的3’端都以CCA-OH结束,该位点是tRNA与相应氨基酸结合的位点。1、tRNA的一级结构:tRNA一般由73-93个核苷酸组成,其中有15-16个核苷酸为固定核苷酸,即在绝大多数tRNA上这些核苷酸的种类和位置不变。tRNA一般有10-15个稀有碱基,如假鸟苷(ψ),各种甲基化的嘌呤和嘧啶核苷,二氢尿嘧啶(DHU)等。这些稀有碱基的功能不十分清楚。2、tRNA的二级结构——三叶草结构: 1)二氢尿嘧啶环(D环) (2)反密码子环(3)额外环或可变环(4) TψC环:由7个不配对的碱基组成,几乎总是含5‘GTψC3’序列。(5) 3‘端含CCA-OH序列:称为氨基酸接受茎。3、tRNA的三级结构—— "倒L形":(1) 氨基酸接受臂CCA序列和反密码子处于倒L的两端。(2) D环和TψC环形成了倒L的角。(3) 绝大多数形成的三级结构的氢键涉及的碱基种类不同于标准的A-U和G-C碱基对;还有少数三级结构反应涉及核糖体-磷酸骨架中的基团,包括核糖的2‘OH基。不同tRNA仅在倒L形的角有轻微改变,说明此拐角区也许是可伸屈的,允许tRNA在执行不同功能时改变其构象。
20、什么是SD序列?其功能
在mRNA分子中起始密码子的上游8-13个核苷酸处有一段富含嘌呤核苷酸的顺序,它可以与30S亚基中的16SrRNA3'端富含嘧啶的尾部互补,形成氢键结合,因此有助于mRNA的翻译从起始密码子处开始。上述mRNA分子的序列特征1974年由J.Shine和L.Dalgarno发现,故称为SD序列。后来在E.coli的多种mRNA分子中证实均存在SD顺序。
21、什么是信号肽?它在序列组成上有哪些特点?有什么功能
绝大多数被运入内质网内腔的蛋白质都具有大约15-30个氨基酸的N端信号序列——信号肽,①其靠近N端常常有1个或数个带正电荷的赖氨酸和精氨酸;②后半段一般带有约10-15个疏水氨基酸。③C-末端靠近蛋白酶切割位点处带数个极性氨基酸。信号肽是启动蛋白质转录的一段多肽。
22、蛋白质有哪些翻译后的加工修饰
(一)氨基末端的 fMet或 Met的切除(二)肽链的折叠(三) 氨基酸残基的修饰(四) 切去一段新生肽链中不是功能所需的肽段
23、如何理解PCR扩增的原理和过程。
答:原理:DNA在高温时也可以发生变性解链,当温度降低后又可以复性成为双链。因此,通过温度变化控制DNA的变性和复性,并设计引物做启动子,加入DNA聚合酶、dNTP就可以完成特定基因的体外复制。
过程:1,变性,将DNA在临近沸点的温度下加热使变性,双链打开;2,退火,引物与模版的相结合;3,链的延伸,DNA合成。
24、SNP作为第三代遗传标记的优点是什么?
答:(1) SNPs在基因组中的相对高频分布,非常适合用于关联分析。
(2) SNP在人群中是二等位基因性的,在任何人群中其等位基因频率都可估计出来;
(3) 与串联重复的微卫星位点相比,SNP是高度稳定的,尤其是处于编码区的SNP(cSNP),而前者的高突变率容易引起对人群的遗传分析出现困难;
(4) 部分位于基因内部的SNP可能会直接影响产物蛋白质的结构或基因表达水平,因此,它们本身可能就是疾病遗传机制的候选改变位点;
(5)易于进行自动化、规模化分析,缩短了研究时间。
25、简述RNAi技术在分子生物学领域的应用前景和存在的问题
RNAi技术利用双链小RNA高效、特异性降解 细胞内同源mRNA从而阻断靶基因表达,使细胞出现靶基因缺失的表型。RNAi的命名来源于安德鲁•法尔1998年在《自然》杂志上的 论文。
研究发现,双链RNA是RNAi的触发物,引 发与之互补的单链RNA(ssRNA, single- stranded RNA)的降解。
经过Dicer(一种具有RNAase III活性的核酸 酶)的加工,细胞中较长的双链RNA(30个核苷酸以上)首先被降解形成21~25个核苷 酸的小分子干扰核糖核酸(siRNA,short interfering RNA ),并有效定位目标 mRNA。
siRNA是引发转录后基因沉默中序列特异性 RNA降解的重要中间媒介,它具有特殊的结 构特征,即5’端磷酸基团和3’端的羟基,其 两条链的3’端各有两个碱基突出于末端。
由siRNA中的反义链参与指导合成被称为 RNA诱导的沉默复合体(RISC)的核蛋白 体,再由RISC介导切割目的mRNA分子中与 siRNA反义链互补的区域,从而实现干扰靶 基因表达的功能。
26、简述乳糖操纵子的调控模型
① Z、Y、A基因的产物由同一条多顺反子的mRNA分子所编码
② 这个mRNA分子的启动子紧接着O区,而位于I与O之间的启动子区(P),不能单独起动合成β-半乳糖苷酶和透过酶的生理过程。
③ 操纵基因是DNA上的一小段序列(仅为26bp),是阻遏物的结合位点。
④当阻遏物与操纵基因结合时,lac mRNA的转录起始受到抑制。
⑤诱导物通过与阻遏物结合,改变它的三维构象,使之不能与操纵基因结合,从而激发lac mRNA的合成。当有诱导物存在时,操纵基因区没有被阻遏物占据,所以启动子能够顺利起始mRNA的合成。
27、什么是弱化作用?
弱化作用:当色氨酸达到一定浓度、但还没有高到能够活化RNA使其起阻遏作用的程度时,产生色氨酸合成酶类的量已经明显降低,而且产生的酶量与色氨酸浓度呈负相关。
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