--答案图片：picture--a7.5.jpg




(1)如何区分由启动子起始转录的RNA片段与5’端被加工过的RNA片段； (2)证明多肽是从氨基端到羧基端方向合成的。 --类型：问答题

--答案： 答： (1)转录中，5’核苷三磷酸聚合到RNA链的3’-0H端，这过程包括释放焦磷酸（即两个磷酸基)和形成磷酸二酯键。因此，只有5’端第一个核苷酸会有三磷酸基团。若RNA被加工，则5’端的核苷酸会被取代，剩下核苷单磷酸末端。 (2)让E.coli细胞与14C标记的甲硫氨酸(或其他标记氨基酸)共培养，—该氨基酸只被掺人延伸中多肽的末端。提取多肽进行检测，标记物能显示最后合成的区域。研究发现羧基端往往有很高浓度的标记，而氨基端很低。






比较E.coli rRNA和tRNA的转录和加工。 --类型：问答题

--答案： 答： E.coli有组紧密连锁的rrn基因，可大量转录rRNA以满足细胞的需要。每个转录单位包括一个16S，一个23S和一个5SrRNA基因。另外，还有一tRNA基因在16S和23S基因之间，一个或两个tRNA基因在5S基因外(图A7.6i)剩下的大约有50个tRNA基因或单独或成串地位于基因组的其他位置上。每一转录单位复合物转录成超过5500个核苷酸的前体rRNA(图A7.6ii)或前体tRNA，这些前体必须经过加工。加工的第一步是核酸内切酶切割前体分子。因此，前体rRNA被切割成前体16S，前体23S和前体5SrRNA和前体tRNA(图A7.6iii)。第二步由核酸外切酶切割前体末端，形成16S，23S，5SrRNA和tRnA。独立转录的前体tRNA分子被类似地切割(图A7．6iv)。 修饰是加工中经常出现的。16S和23SrRNA的某些核苷酸被甲基化，而tRNA的修饰则更为复杂.tRNA中有10％到17％的核苷酸被修饰，如甲基化或脱氨基，有超过50种不同的修饰碱基和稀有碱基，它们都不能正常地进行碱基配对。这也是它们功能的一部分，因而形成三叶草结构的非配对环。tRNA分子都有5’…CCA-OH3’末端。这一序列非常重要，因为末端的A是与氨基酸结合的位点。有时，这一序列是初级转录物的一部分，有时则在完全加工后通过酶促添加。


--答案图片：picture--a7.6.jpg




区别可诱导和可阻遏的基因调控。 --类型：问答题

--答案： 答： 在可诱导的系统中，操纵子只有在诱导物存在时才开放，没有诱导物时阻碍物结合 在操纵子上阻止结构基因的转录。存在诱导物时，它与阻遏物结合，使之变构不再与操纵子结合，打开操纵子。酶的诱导是分解途径特有的，诱导物就是酶的底物或者底物的类似物。 在可阻碍系统中操纵子被终产物所关闭。不存在终产物时，阻碍物不能结合到操纵子上，因此操纵子开放；存在终产物时，它结合到阻碍物上，改变后者的构象，使其能结合到操纵子上，关闭操纵子。酶阻碍是合成代谢的特点。






衰减作用如何调控E.coli中色氨酸操纵子的表达? --类型：问答题

--答案： 答： 衰减作用根据tRNATrp的数量去调节Trp操纵子的表达，而tRNATrp的数量又取决于细胞中Trp的水平.Trp操纵子mRNA前导序列很长，包括了编码一个长14个氨基酸的多肽所需的全部遗传信息(包括一个AUG起始密码和一个UGA终止密码)。这个多肽含有两个相邻的Trp残基，因此色氨酰-tRNA对前导肽的翻译是必不可少的。衰减作用发生的必要条件是：(1)翻译产生前导多肽；(2)转录和翻译的偶联。这样，当RNA聚合酶转录前导序列的同时核糖体就紧接着结合到新生的mRNA上翻译产生前导肽。mRNA的前导序列包括两对相似的反向重复序列(图A7.7中用1，2，3和4表示)。序列2与序列1和3部分互补，这样1+2或2+3或3+4或1+2和3+4都能通过碱基配对形成茎环结构。 由序列3和4配对形成的茎环结构与Trp操纵子的终止子基本相同。和终止子一样，在其茎的3’一侧具有7个连续的U形成的尾巴。当形成这种衰减子结构时，它就能像终止子一样使转录终止。注意到两个Trp密码位于序列1内，而且前导肽的终止密码在序列l和2之间。这样，如果色氨酸的量是充足的，那么，tRNATrp的含量也能够使前导肽的翻译进行到终止密码UGA。结合的核糖体覆盖了l和2两个区域，这样1和2、2和3两个序列就不能形成茎环结构，这就使3，4两个序列形成衰减子环并起到终止子的作用，导致RNA聚合酶分子脱离DNA模板。另一方面，如果色氨酸缺乏，那么存在的色氨酰-tRNA也很少，导致核糖体停止在两个Trp密码之前，这样核糖体仅盖住区域l，并在序列4被转录之前，序列2和序列3形成茎环结构。这个结构的形成阻止了序列3与序列4形成终止子结构。于是，出现通读，切操纵子的其他部分被继续转录。事实上，是mRNA上核糖体所在的位置决定mRNA的二级结构和衰减作用是否发生。


--答案图片：picture--a7.7.jpg

试证明一个基因中只有一条DNA链作为模板被转录。 --类型：分析题

--答案： 答：若基因两条链均被转录，而RNA聚合酶只能以5’ →3’方向合成，所以两条DNA链会以相反方向转录。两信使携带着彼此互补的反向核苷酸序列，编码不同的多肽。虽然某些DNA顺序能被双方向转录，但这不是常见现象。最早的明确证据是通过研究噬菌体SP8感染枯草杆菌(Bacillus subtilis)得到的。 SP8的DNA很特别：一条链(重链)富含嘌呤，另一链(轻链)则富含嘧啶。若把双链DNA温和加热，两条链分离(即DNA变性)，可用密度梯度离心分离两条链。 1963年，Julius Marmur和Paul Doty用SP8感染枯草杆菌细胞后提取RNA，发现它只能与噬菌体DNA的“重”链杂交(即互补配对形成DNA-RNA杂合分子)。而不会与轻链杂交。显而易见，信使只可以与一条DNA链(重链)互补，因而DNA双链中只有一条链作为转录的模板(图A7.8)。 Marmur和Doty很幸运地选用SP8做实验，因为它的全部基因都是同一条DNA链中转录而来。而另一些噬菌体，包括T4和λ噬菌体，部分基因由一条链转录而其他基因则由另一条链转录；因此若用这些噬菌体而不是SP8做实验，则不能成功地说明问题。


--答案图片：picture--a7.8.jpg




经过测序分析，欲克隆的一段DNA序列如下： GAATTCCGGCGGCGGGGTTTTCATTATTATGATCGTTGACATGGGACAAGGGGCTCCTATAATAGGTGCATTTGTAGGGGATGTGGCCACATGATAGCGCGTCGAGGCATTCAGGACCGATATTGTCATATTGCCAGCATGCTGCAGCGCGCCAACTTAGTTACAACTTATACGATGATTTTAAAAAAAAGAATATAAATAGCCATCCACCCGAAAGACCACCGCAAGTATCGGTACGATCGTACCAGCACACACCACAGTCGCCAGTCTGTTACCAAATAATAAAGTTGATAATTAATTCACATCTACCTGGGTAACCCAGGTAGATGTGAATTTTTAGAATTC 这段序列被克隆到某多拷贝质粒的一个EcoRI限制性位点，并表达了一个小肽，请找出这段序列中所含有的以下几个功能位点： （1）两个EcoRI位点 (2)一个启动子 (3)一个转录起始位点 （4）一个转录终止子 (5)一个核糖体结合位点 (6)一个翻译起始密码子 (7)一个翻译终止子 另请标出相应的调控序列及编码区的氨基酸。 --类型：分析题

--答案： 答： 这些序列及编码区的氨基酸序列是： GAATTCCGGCGGCGGGGTTTTCATTATTATGATCGTTGACATGGGACAAGGGGCTCCTATAATAGGTGC EcoRI -43 -35 -10 ATTTGTAGGGGATGTGGCCACATGATAGCGCGTCGAGGCATTCAGGACCGATATTGTCATATTGCCAGC +1 S/D M I A R R G I Q D R Y C H I A S ATGCTGCAGCGCGCCAACTTAGTTACAACTTATACGATGATTTTAAAAAAAGAATATCAAATAGCCATC M L Q R A N L V T T Y T M I L K K E Y Q I A I CACCCGAAAGACCACCGCAAGTATCGGTACGATCGTACCAGCACACACCACAGTCGCCAGTCTGTTACC H P K D H R K K Y R Y D R T S H H S R Q S V T AAATAATAAAGTTGATAATTAATTCACATCTACCTGGGTAACCCAGGTAGATATGAATTTTTAGAATTC K EcoRI

分析比较细菌转座子的结构与特点。 --类型：分析题

--答案： 答： 1974年，随着发现与抗生素抗性有关的基因可以在质粒与细菌的染色体之间转移，科学家发现了转座子。转座子比IS元件大很多(一般为2—20kb)， 它们至少含有一个基因，给宿主带来可遗传的标记，一般是对一种或多种抗生素的抗性。 这是一种非常有用的性质，因为每种质粒可以用一种转座子“标记”，这样通过对药物的抗性表型可以简单地检测质粒的存在和转移；同样，可以轻易地观察到转座。转座子Tn5(图A8.2)长5.7kb，是一种结构最简单的转座子;它由三个成分组装而成：一个长中心区(2—7kb)，含有卡那霉素的抗性基因，两端为一对IS元件，每个长1.5kb，方向相反。其他的转座．子两端为不同的IS元件，有时两个IS同向。这些转座子的转座类似IS元件，转座过程中宿主的一个序列或DNA靶位点被复制。发生转座首先是因为任意一个IS序列或两个IS序列同时起作用，编码一个转座酶(在某些元件中，如Tn5，一个IS只有部分功能，不能编码一个有活性的转座酶);其次，转座子两端通常有一对与IS特异相应的反向重复序列：无论IS元件是正向还是反向的，这些末端重复序列都存在。 还有一种可能性：任一对IS元件可以相互作用使它们之间的任意序列转座，这样任一个基因都可以在两端连上两个同样的IS元件成为转座子;这个性质已被用构建重组DNA分子。 Tn5因为其组件的组成被称为集成转座子。其他转座子，如复杂的转座子的结构是不同的；它们两端不是一对IS而是一对反向重复，编码转座所需蛋白的基因位于转座子的中心区。






比较基因组的大小和基因组复杂性的不同： 一个基因组有两个序列，一个是A，另一个是B，各有2000bp长。其中一个是由400bp 的序列重复5次而成，另一个则由50bp的序列重复40次。而成，问： (1)这个基因组的大小怎样? (2)这个基因组的复杂性如何? --类型：简答题

--答案： 答； 基因组的大小是指在基因组中DNA的总量。复杂性是指基因组中所有单一序列的总长度。 (1)4000bp。 (2)450bp。






一个基因如何产生两种不同类型的mRNA分子? --类型：简答题

--答案： 答： 一个基因可以有两种方式产生一种以上的mRNA。第一种是：一个原初转录物含有一个以上的多腺苷化位点，就能产生一种以上的具有不同3’末端的mRNA。第二种方式是：如果一个原初转录物含有几个外显子，那么，会发生不同的剪接，就会产生多种mRNA。






在一个克隆基因的分析中发现：一个含有转录位点上游3.8kbDNA的克隆，其mRNA直接转录活性比仅含有3.1kb上游DNA的克隆的转录活性大50倍. 这表明了什么? --类型：简答题

--答案： 答： 在转录起点上游的3.1—3.8kb之间有一个增强子。






被加工的假基因与其他假基因有哪些不同?它是如何产生的? --类型：简答题

--答案： 答： 已加工过的假基因有明显的RNA加工反应的印迹，这表明它们在某种程度上经过RNA阶段。例如；有些已加工过的假基因缺少内含子，而有些在3’末端已经经过加工。推测已加工过的假基因是在基因转录成前体mRNA、RNA加工、后来又由反转录酶反转录成DNA的过程中产生的。反转录出的DNA重新整合进基因组中。






非转录间隔区与转录间隔区分别位于rRNA重复的什么位置?转录间隔区与内含子有何区别? --类型：简答题

--答案： 答： rRNA的非转录间隔区位于串联转录单位之间，而转录间隔区位于转录单位的18SrRNA基因和28SrRNA基因之间。内含子位于基因的编码区域。相反，转录间隔区不间断基因，而是存在于一个转录单位的基因之间。内含子通过剪接加工过程而去除，转录间隔区通过一系列细胞内溶核切除过程而去除。






请描述C值矛盾，并举一个例说明. --类型：简答题

--答案： 答： 对高等真核生物而言，生物体基因组的大小与其复杂性并没有直接的联系。亲缘关系相近的生物体的DNA含量可能相差很大。例如，一些两栖类动物比其他的两栖类动物的DNA含量多上一百倍，但它们的进化地位并不因此而更高。






在酵母基因中，其生活必需基因占多大比例?．为什么有些基因可能是不必要的? --类型：简答题

--答案： 答： M．Gobdl和T.Petes(Cell 40：983—992，1986)随机失活酵母基因来观察基因失活所引起的表型(基因通过插入外源DNA而失活)。仅有12％的插入引起致死反应，说明酵母基因组中仅有12％的基因对生命活动是必需的。另外发现14％的基因虽然重要但不是必需的：这些基因的失活致使酵母生长缓慢。奇怪的是，70％的酵母基因的失活对细胞的活性并没有明显的影响。这些基因可能起着非必需的作用或者它们只在特定的条件下起作用(例如，在特殊碳源如半乳糖中生长)。有些基因可能起着重要而非必要的作用，因为其他一些基因也有相同(功能冗余)或相似的功能(功能重叠)。
酵母mRNA的大小一般与基因的大小相一致。而哺乳动物mRNA比对应的基因明 显小。为什么? --类型：简答题

--答案： 答： 大部分典型的哺乳动物基因含有内含子序列，这些序列不存在于mRNA中。但是，只有少量的酵母基因具有内含子，因此，大部分的酵母mRNA不会因为剪接而缩短，仍然保持与基因同样的大小。






在一个基因复制后，外显子发生突变的机率比内含子小。但是，所有DNA的突变率是相同的。请解释原因. --类型：简答题

--答案： 答： 外显子的突变使功能丧失而导致个体被淘汰，因此外显子受到选择压力的作用。内含子的突变一般不导致表型变化，因此不被淘汰而在基因库中得到保持。






什么证据表明外显子与蛋白质的功能结构域相一致?这一证据如何支持外显子改组(exon shuffling)假说? --类型：简答题

--答案： 答： 免疫球蛋白的功能结构域与编码这些蛋白的基因的外显子相对应。但对于其他一些基因，外显子与编码蛋白的功能结构域并不相对应。从外显子移动推测外显子编码蛋白质的功能结构域，它也能通过DNA重组产生新的基因。由已经存在的结构域(如“一个跨膜结构域或者一个ATP结合结构域)通过重组产生新的基因比在体内进化获得一个全新的蛋白质要快得多。






为什么卫星DNA在密度梯度离心时会形成一个清晰的峰? --类型：简答题

--答案： 答： 在密度梯度离心中，每个DNA片段都最终会停留在它的密度与浮力相等的地方。每一DNA片段都有特定的由它的序列所决定的密度。所形成的主要DNA带较宽表明存在密度有细微差别的不同的序列。如果同一序列大量存在时，它就形成了自己的带。






为什么基因组DNA在用限制性内切核酸酶消化时，哺乳类的卫星DNA．会产生特异的带? --类型：简答题

--答案： 答： 用限制性内切核酸酶消化哺乳动物DNA产生一系列不同大小的限制性酶切片段这些片段在凝胶上形成了不清晰的成片条带。如果一个重复序列中具有一个限制性位点，就会产生大量大小相同的片段。这些片段就在成片条带上形成清晰可分辨的带。






举例说明什么是梯级重复，这样的序列是如何产生的? --类型：简答题

--答案： 答： 小鼠随体重复单元长度为234bp。它包括两个长117bp的相关半重复序列，每个半重复序列由两个长58bp的l/4重复序列(termed quarter repeats)所组成。每一个l/4 重复序列本身也由更小的重复序列组成(1/8重复序列)，l/8重复序列是由三个9kb 长的．相同序列所构成。这些重复序列是由一个原始的序列通过复制、扩增和分化而产生的。






跳跃复制的结果是什么? --类型：简答题

--答案： 答： 跳跃复制产生串联的DNA序列。比如说，小鼠27bp的重复序列跳跃复制产生54bp的重复序列，它由两个串联的27bp的重复序列所组成。






重复序列并不是在选择压力下存在，因此能快速积累突变。这些特性表明重复序列相互间应存在很大的不同，但事实并不是这样的。请举例说明。 --类型：简答题

--答案： 答： 如卫星DNA的同源性是通过固定的交换来维持的，它通过不均等交换导致其中一个重复单元的增加和另一个的消失。






哪些细胞器带有自身基因组?为什么这些细胞器带有自身的基因组? --类型：简答题

--答案： 答； 线粒体和叶绿体具有自身的基因组，这两种细胞器都具有不同于细胞质的独特的胞内环境。有一些蛋白质由细胞器基因编码，因为它们需要在这种环境中才能正确折叠。有些需要在细胞器内产生，因为它们不能穿过细胞器膜。






线检体DNA的突变率与细胞核DNA突变率有什么不同?为什么? --类型：简答题

--答案： 答： 在哺乳动物中，线粒体DNA的突变率比核DNA的突变率高。但在植物中，线粒体DNA的突变率比核DNA的突变率低。出现这种差异的可能原因是线粒体采用不同于细胞核的DNA聚合酶和DNA修复体系。


人线粒体DNA的哪些特征表明了其基因组的组织方式具有经济性? --类型：简答题

--答案： 答 人类线粒体基因组很小，基因直接相连甚至重叠，仅出现一个启动子区，一些基因甚至不包括完整的终止密码，这些都反映了它的经济原则。






RNA分子能被运到细胞器中吗? --类型：简答题

--答案： 答： 一般来说只有蛋白质能够被输入。但在锥虫本身的线粒体基因组中没有发现tRNA的存在，表明tRNA可能是通过运输途径进入这种细胞器中的。






什么证据表明细胞器与原核生物关系比真核生物关系密切? --类型：简答题

--答案： 答： 细胞器蛋白合成对抗生素功敏感性与原核生物相似。此外，细胞器核糖体蛋白和RNA聚合酶亚基也与大肠杆菌E.coli中的同源。






酵母rho-小菌落突变株的线粒体DNA发生了什么变化? --类型：简答题

--答案： 答： rho-型酵母菌株的线粒体基因组具有大量的缺失和重组的线粒体基因组。剩余的DNA通过扩增形成多拷贝。






图9．1给出了基因组DNA的7—个区域和该区域相对应的cDNA的限制性酶切图谱。有多少个内含子存在于该基因组DNA上 --类型：分析题

--答案： 答： 有5个内含子。


--题目图片：picture--p9.1.jpg




现在对人类基因组的主要研究工作是进行基因组的序列测定。然而，有人根据人类基因组是由重复序列组成为由，认为反复对同一种DNA进行测序是不明智的。你能否拟定两份计划，一份计划应保证仅仅单一序列DNA被测序，第二个计划应允许仅仅转录的单一DNA序列被测序。请简述你的两份计划。 --类型：分析题

--答案： 答： 计划一：进行一个复性实验，在从不同的温育时间取出等量样品。当所有重复DNA都发生退火时，从反应中去除双链DNA(可以使用一个仅能结合双链DNA的柱或过滤器)。接着继续进行复性反应直到所有的单拷贝DNA都发生复性；以这一单拷贝DNA建立克隆文库，用于测序。 计划二：仅测序能够表达的单拷贝基因。用计划一中分离纯化得到的单一序列DNA与细胞总RNA杂交，使复性完全，然后从反应液中除去单链DNA，只有能表达的单拷贝DNA以DNA-RNA杂合体的形式留下来。克隆这一DNA并进行测序(现在可采用EST法，从细胞总RNA中制备表达序列的cDNA，进行测序)。






除了自身免疫疾病，机体如何实现不对“自己”产生免疫? --类型：简答题

--答案： 答： 能识别细胞自身蛋白的B和T细胞的克隆缺失使细胞产生耐受性，这些细胞在发育的早期被去除。






简述重链免疫球蛋白基因重排的步骤。 --类型：简答题

--答案： 答： 重链基因通过几个步骤进行组装。首先，D区连接J区，接着在D区的上游连接上一个V区。






列举产生免疫多样性的途径。 --类型：简答题

--答案： 答： 多样性主要由体细胞重排产生，它通过V，J和固定区基因的不同连接组装出成百万的抗体基因(重链的D区参与产生更多的多样性)。有活性B细胞中的免疫球蛋白基因的突变也能增加多样性。






当J区与V区发生重排后，其5’端的命运如何? 3’端呢? --类型：简答题

--答案： 答： 位于5’端的J片段在重排时缺失了，位于3’端的J片段仍然保留在染色体上，但在前体mRNA的剪接过程中被切除(它们是位于J和C问的内含子的一部分)。
假设免疫球蛋白是由基因组中完整的基因编码，而不是多个片段组装而成，那么人体识别百万个不同的抗原需要多少个基因参与免疫反应?这些基因占人基因组的多大比率? --类型：简答题

--答案： 答： 对每一个抗原来说，免疫球蛋白和T细胞受体基因都是必需的。估计人类基因组包含大约250000个基因，如果每个表达的基因都以原有形式存在于细胞中的话，人体需要约二百万个基因。这表明DNA重排能有效地产生免疫球蛋白和T细胞受体。






地中海贫血症是一类因α和β珠蛋白合成降低而导致的疾病，什么类型的DNA重排能引发这些疾病? --类型：简答题

--答案： 答： 在α和β基因座之间的不等交换将引起各种形式的缺失，包括在α1和α2之间、φα和α2之间以及在δ和β之间的缺失。






列举一个已知的DNA序列编码一种以上蛋白质的三种方法。 --类型：简答题

--答案： 答： 给定的一段DNA序列可以以下述方式编码两种或两种以上的蛋白质： (1)可读框中在核糖体结合位点之后含有多重起始位点； (2)以一两个碱基的移码方式出现重叠的可读框； (3)不同的剪接方式，例如，选择不同的外显子组合成不同的mRNA。






哺乳动物中，从母亲与父亲遗传而来的基因是差异表达的，这种现象的理论基础是什么? --类型：简答题

--答案： 答： 在精子或卵子发生过程中一些基因被关闭或者被甲基化。如IGFⅡ基因在卵母细胞中被甲基化，因此来自于母本的等位基因在后代中不表达。来源于父本的等位基因没有甲基化，它能够表达。其他一些基因只在精母细胞中被甲基化，对这种基因而言，来源于母本的等位基因能表达。






简述T-DNA转化所需的细菌及质粒基因。 --类型：简答题

--答案： 答： T-DNA从细菌转移到植物细胞中需要来源于细菌基因组和质粒的基因。在质粒中需要VirA-E和VirG基因。编码细胞壁多糖的chvA,chvB和pscA基因也是转移所必需的。






氨甲喋吟对哺乳动物细胞有何作用?细胞是如何对这种药物产生抗性的?其中稳定和不稳定抗性有什么不同？ --类型：简答题

--答案： 答： 氨甲喋呤是一个阻断叶酸新陈代谢的药物，提高DHFR基因的拷贝数可以使细胞产生对这种药物的抗性。在稳定扩增的细胞中，基因在它们正常所处的染色体位置上扩增。在不稳定的细胞系中，扩增基因形成称为双微染色体的额外染色体元件。去除氨甲喋呤之后双微染色体就会消失。






什么证据表明活性基因带有DNaseI的超敏位点? --类型：分析题

--答案： 答： 有人用不同浓度的DNaseI对成熟细胞中的成体β球蛋白基因和胚胎β球蛋白进行检测，发现：成体β球蛋白基因对低浓度的DNaseI敏感(在0.05mg/m1的DNaseI的作用下成体β球蛋白基因的带大部分消失)；而在成熟细胞中没有活性的胚胎β球蛋白基因只有当DNaseI的浓度达到0.5mg／ml时才能被消化，因此，活性的基因对DNaseI超敏感。