南京師范大學2020—2021學年第1學期

《現代分子生物學》考試試卷（A卷）院/系年級專業姓名學號考生答題須知.所有題目答題答案必須做在考點發給的答題紙上，做在本試題冊上無效。請考生務必在答題紙上寫清題號。.評卷時不評閱本試題冊，答題如有做在本試題冊上而影響成績的，后果由考生自己負責。.答題時一律使用藍、黑色墨水筆或圓珠筆作答（畫圖可用鉛筆），用其它筆答題不給分。.答題時不準使用涂改液等具有明顯標記的涂改用品。一、單選題（共10題，每題2分，共20分。每題的備選項中，只有一個最符合題意）1.與大腸桿菌半乳糖甘酶基因表達無關的是（）A.乳精B.操縱基因C.半乳糖D.啟動子2.在核酸分子中核甘酸之間的連接方式是（）。A.2'-3'磷酸二酯鍵B.2'-5'磷酸二酯鍵C.3'-5'磷酸二酯鍵D,糖昔鍵3.端粒酶是一種蛋白質-RNA復合物，其中RNA起（）。A.催化作用B.延伸作用C.模板作用D.引物作用4.色氨酸衰減子通過前導肽的翻譯來實現對mRNA轉錄的控制屬于（）。］A,可誘導的負調控B.可阻遏的負調控C.可誘導的正調控D,可阻遏的正調控5.真核生物mRNA的轉錄加工不包括（）。A.切除內含子，連接外顯子B.5'加帽子結構C.3'端加多聚腺甘酸尾巴D.力口CCA-OH6.有關原核生物的啟動子的特點，說法正確的是（）。A.啟動子區是RNA聚合酶的結合區，其結構直接關系到轉錄的效率B.絕大部分啟動子都存在—10bp處的TATA區和—35bp處的TTGACA區C.TATA區和TTGACA區是RNA聚合酶與啟動子的結合位點，能與因子相互識別而具有很高的親和力D.在原核生物中，—35區與—10區之間的距離大約是16?19,小于15bp或大于20bp都會降低啟動子的活性.決定tRNA攜帶的氨基酸種類的是（）。A.副密碼子.反密碼子C.密碼子D.同義密碼子8.下面關于多克隆位點（multipleclonesite,MCS）的描述中，不正確的是（）。A.僅位于質粒載體中B.具有多種酶的識別序列C.不同酶的識別序列可以有重疊D.一般是人工合成后添加到載體中9.操縱子模型可以成功地說明基因轉錄的調控機制，照此假說，實現對基因活性起調節作用的是（）。A.誘導酶B.阻遏蛋白RNA聚合酶DNA聚合酶10.乳糖、色氨酸等小分子物質在基因表達調控中作用的共同特點是（）。A.與DNA結合影響模板活性B.與啟動子結合C.與操縱基因結合D.與RNA聚合酶結合影響其活性E.與蛋白質結合影響該蛋白質結合DNA二、填空題（共5題，每題2分，共10分）.RNA是由核糖核甘酸通過鍵連接而成的一種多聚體。.根據操縱子對能調節它們的小分子的應答反應的性質，可分為操縱子和操縱子。.DNA的物理圖譜是DNA分子的片段的排列順序。.果蠅的卵、胚胎、幼蟲和成體都具有明確的和,這種軸決定是在的調控下發生的。.遺傳圖又稱,是指基因或DNA標志在染色體上白^相對位置與。三、是非題（共5題，每題2分，共10分。正確的用T表示，錯誤的用F表示）TOC\o"1-5"\h\z.許多蛋白質的三維結構是由其分子伴侶決定的。（）.真核生物利用polyA聚合酶在新轉錄出的mRNA3/端加上polyA尾巴形成polyA+的mRNA。（）.熒光原位雜交（FISH）可以把同一個基因定位到特定的染色體位置上去。（）.基因表達的最終產物都是蛋白質。（）.高等生物基因組中含有大量的不編碼蛋白質的序列，因此基因組的大小與其進化程度并不一一對應。（）四、簡答題（共5題，每題6分，共30分）.簡述蛋白質生物合成的過程。.什么是CpG島？CpG島高度甲基化所表木的含義是什么？.如果一個基因與腫瘤的發生有關，如何設計實驗以判斷該基因是癌基因還是腫瘤抑制基因？.在細菌lac和trp操縱子上，為什么阻遏蛋白編碼的基因不一定要和結構基因連在一起？.試比較TCR和BCR的基本特征。五、論述題（共2題，每題15分，共30分）.請說明一種原位雜交技術的基本原理并簡述其在生物學領域的應用。.論述小鼠基因敲除技術及其意義。南京師范大學2020—2021學年第1學期《現代分子生物學》考試試卷（A卷）

標準答案單選題（共10題，每題2分，共20分。每題的備選項中，只有一個最符合題意）12345678910ACCBDCAABE二、填空題（共5題，每題2分，共10分）.磷酸二酯.可誘導的；可阻遏的.限制性內切核酸酶酶解.前-后軸；背-腹軸；母源影響基因.連鎖圖、遺傳距離三、是非題（共5題，每題2分，共10分。正確的用T表示，錯誤的用F表示）12345FTTFT四、簡答題（共5題，每題6分，共30分）.蛋白質的生物合成包括5步：（1）氨基酸的活化氨基酸與tRNA在氨酰-tRNA合成酶的作用下，形成活化的氨酰-tRNA。（2）肽鏈的起始①原核生物需要30S小亞基、模板mRNA、fMet-tRNAfMet、3個翻譯起始因子（IF-1、IF-2和IF-3）、GTP、50S大亞基以及Mg2+,與mRNA、核糖體大小亞基結合形成起始復合物。②真核生物起始需要Met-tRNAMet和更多的起始因子（eIF）的參與，與mRNA、核糖體大小亞基結合形成起始復合物。（3）肽鏈的延伸延伸過程包括后續AA-tRNA與核糖體結合、肽鍵的生成和移位三個步驟，需要延伸因子的參與，其中原核生物的延伸因子為EF-Tu、EF-Ts和EF-G,真核生物細胞的延伸因子為EF-1和EF-2。（4）肽鏈的終止需要釋放因子（RF）參與，切開肽酰-tRNA中連接tRNA和肽鏈竣基端（C端）氨基酸的酯鍵，新生肽鏈和tRNA從核糖體上釋放，核糖體大、小亞基解體，蛋白質合成結束。(5)翻譯后的折疊與加工在分子伴侶的作用下完成新生肽的折疊與寡聚蛋白的組裝；氨末端、竣末端的修飾；信號肽的切除；二硫鍵的形成；酶原的激活等。5.真核生物與原核生物的蛋白質翻譯起始過程主要有哪些不同？［南京大學2011研］真核生物與原核生物在蛋白質翻譯的起始過程中的不同點如下：(1)起始tRNA不同真核生物起始tRNA為Met-tRNAMet,且Met-tRNAMet不發生甲?；?；原核生物起始tRNA為fMet-tRNAfMet,其中甲?；窃诩柞；缸饔孟录拥郊琢虬滨?tRNA上的。(2)參與的起始因子不同真核生物的核糖體較大，在翻譯過程中有較多的起始因子參與；原核生物只有3種起始因子，分別為IF-1、IF-2和IF-3。(3)有無SD序列原核生物mRNA上有能與16SrRNA配對的SD序列，而真核生物沒有這樣的序列。(4)起始識別機制不同原核細胞中30S小亞基先與翻譯起始因子IF-1、IF-3結合，通過SD序列與mRNA模板結合，起始因子IF-2和GTP幫助mRNA的fMet-tRNAfMet落在小亞基的P位點；真核生物在起始因子的幫助下，40S小亞基沿mRNA5'端帽子結構掃描到RBS,Met-tRNAMet與AUG識別并結合。(5)起始復合物形成順序不同真核生物的核糖體40S小亞基先與Met-tRNAMet結合，再與mRNA模板結合，沿mRNA移動直至遇到AUG發生較為穩定的相互作用，最后與大亞基結合形成80S-mRNA-Met-tRNAMet起始復合物；原核生物核糖體30S小亞基先通過SD序列與mRNA模板結合，再與fMet-tRNAfMet結合，最后與大亞基結合形成起始復合物。(6)是否消耗能量原核生物起始過程中不需要消耗ATP解開mRNA二級結構，而真核生物需要消耗ATP。.(1)CpG島的定義CpG島是指在人類基因組中分布很不均一的CpG二核甘酸在基因上成串出現所形成的區段。CpG島經常出現在真核生物的管家基因的調控區，在其他地方出現時會由于CpG中胞喀咤甲基化引發堿基轉換，引發遺傳信息紊亂。2)CpG島高度甲基化表示的含義①DNA甲基化導致某些區域DNA構象變化，從而影響了蛋白質與DNA的相互作用，抑制了轉錄因子與啟動區DNA的結合效率。②5-甲基胞喀咤在DNA上不是隨機分布的，基因的5'端和3'端富含甲基化位點，而啟動區DNA分子上的甲基化密度與基因轉錄受抑制程度密切相關。稀少的甲基化就能使弱啟動子完全失去轉錄活性。甲基化CpG的密度和啟動子強度之間的平衡決定了啟動子是否具有轉錄活性。③CpG島高度甲基化增加了胞喀咤殘基突變的可能性，因此5-mC也作為內源性誘變劑或致癌因子調節基因表達。.判斷該基因是癌基因還是腫瘤抑制基因的實驗設計如下：(1)檢測該基因所表達蛋白在腫瘤組織中和正常細胞中的表達量。如果和正常組織相比，在癌細胞中該蛋白表達量很低甚至沒有，該基因很可能是腫瘤抑制基因；如果癌組織中該蛋白高表達，則該基因是癌基因。(2)進一步確定實驗：敲除該基因在正常細胞系中的表達或抑制該基因表達，觀察細胞轉化的效果，與腫瘤組織進行比較分析。如果該基因被抑制以后，細胞分裂性增強，可初步確定該基因為腫瘤抑制基因；若減弱分裂則確定是癌基因。.在細菌lac和trp操縱子上，阻遏蛋白編碼的基因不一定要和結構基因連在一起的原因是：它們是反式作用因子。大多數真核轉錄調節因子由某一基因表達后，可通過另一基因的特異的順式作用元件相互作用，從而激活另一基因的轉錄，這種調節蛋白即為反式作用因子。編碼反式作用因子的基因與被反式作用因子調控的靶序列(基因)可以不在同一染色體上。.TCR和BCR的基本特征比較如下：TCR是T細胞表面特征性標記，與一組CD3分子以非共價鍵結合而成的復合物，主要識別特異性抗原肽-MHC分子復合物。BCR是B細胞表面特征性標記，其組成為膜表面免疫球蛋白(mIg),與CD79a/CD793二聚體組成復合物，是B細胞的抗原識別和信號轉導的結構。五、論述題(共2題，每題15分，共30分)1.原位雜交是指用標記的核酸探針，經放射自顯影或非放射自顯影體系，在組織、細胞及染色體水平對核酸進行定位和相對定量研究的一種手段。根據探針的標記方法，分為同位素原位雜交技術和熒光原位雜交技術。(1)同位素原位雜交技術運用核酸分子堿基順序配對的互補性，用同位素標記的外源核酸(探針)和染色體上經過變性后的DNA(RNA)雜交，結合形成專一性的核酸雜交分子，用放射自顯影方法顯示其在染色體上的位置，即把各種具有特定堿基順序的基因在染色體上原位地確定下來。(2)熒光原位雜交技術熒光原位雜交技術是指根據核酸分子堿基互補配對的原則，用特殊的熒光素標記DNA探針，然后在染色體、細胞或組織切片標本上進行DNA雜交，來檢測細胞內DNA或RNA特定序列是否存在的一種非放射性原位雜交方法，具有安全、快速、檢測的信號強、雜交特異性高和可多重染色等特點。(3)原位雜交技術在植物遺傳育種方面的應用①異源染色質及多種染色體畸變檢測。通過遠緣雜交把有用基因的異源染色質漸滲到植物中。如帶有幾種抗病基因的黑麥1R染色體已被整合到許多高產的小麥品種中。原位雜交技術則是鑒定外源染色體(質)的有效手段。②在植物基因工程及基因表達研究上的應用。由于轉基因表達的不穩定性(基因沉默和基因失活)極大地阻礙了遺傳轉化系統的應用。轉基因表達的一個重要影響因素就是位置效應，即轉基因在受體細胞基因組中的位置。用原位雜交技術便可以確定轉基因在基因組中的物理位置來研究位置效應。③在構建植物基因物理圖譜上的應用。DNA序列在染色體上的定位和分子圖譜的構建是克隆目的基因的基礎。FISH技術能直接完成基因在染色體上的定位，對基于圖譜的基因克隆意義重大。④其他方面的應用：原位雜交技術已在高度重復序列、中度重復序列、單拷貝序列作探針的雜交中取得成功。為物種的起源和進化、基因表達行為的揭示以及基因組進化、結構、組成和空間排列的研究提供了新的途徑。2.(1)小鼠基因敲除技術小鼠基因敲除又稱基因打靶，是指通過外源DNA與染色體DNA之間的同源重組，使得胚胎干細胞特定的內源基因被破壞而造成功能喪失，然后通過胚胎干細胞介導得到該基因喪失的小鼠模型的過程。主要實驗流程及篩選步驟如下：①打靶載體的設計與構建將目的基因和與細胞內靶基因特異片段同源的DNA片段重組到帶有標記基因(如neo基因等)的載體上，成為重組的打靶載體。注意事項：同源序列要足夠長，要含有篩選用的標志基因。②胚胎干細胞的體外培養③打靶載體導入胚胎干細胞打靶載體測序驗證正確后，將載體線性化，然后轉入胚胎干細胞中。④同源重組胚胎干細胞的篩選通過載體上的正負篩選基因獲得陽性的打靶胚胎干細胞克隆。選取PCR鑒定打靶載體正確插入的胚胎干細胞基因組DNA用于Southernblotting鑒定，將Southernblotting鑒定的打靶胚胎干細胞擴大培養并液氮保存。⑤基因敲除胚胎干細胞注射入囊胚擴增經鑒定插入或置換片段位置正確的打靶胚胎干細胞，以囊胚顯微注射的方式將一定數量的打靶胚胎干細胞細胞注入特定品系小鼠囊胚中。⑥囊胚植入假孕小鼠的子宮中⑦由嵌合體小鼠繁殖出生殖遺傳系基因敲除小鼠將嵌合體小鼠與適當品系的小鼠交配，后代小鼠出生后，通過PCR方式檢測小鼠是否含有打靶序列。⑧基因敲除小鼠生殖系傳遞鑒定將嵌合體小鼠和適當品系野生型小鼠交配，通過小鼠的毛色中來源于胚胎干細胞毛色的比例判斷嵌合程度的高低，以及該小