2018年武汉科技大学考研专业课616分子生物学（A卷）及答案.doc

1、姓名：报考专业：准考证号码：密封线内不要写题2018年全国硕士研究生招生考试初试自命题试题科目名称：分子生物学（A卷B卷）科目代码：616考试时间：3小时 满分150分可使用的常用工具：无 计算器 直尺 圆规（请在使用工具前打）注意：所有答题内容必须写在答题纸上，写在试题或草稿纸上的一律无效；考完后试题随答题纸交回。一、名词解释题(共6小题，每小题5分，共30分)1. 核小体2. 外显子和内含子3. Klenow片段4. RNA剪接5. 同源重组6. 顺式作用元件二、简答题(共6小题，每小题15分，共90分)1. 获取目的DNA的方式有哪些？2. 简述外显子和内含子的结构特点和可变剪切。3.

2、简述遗传密码的基本特点。4. 简述microRNA的结构特点和生物功能。5. 以trp操纵元为例简述衰减子的调控机制及其生物学意义。6. 简述真核基因表达的调控机制。三、 论述题 (共1小题，共30分)论述重组DNA技术的定义、原理和主要过程，结合你的专业举出一个应用该技术的实例并说明其意义。2018年攻读硕士学位研究生入学考试试题参考答案科目名称：分子生物学（A卷B卷）科目代码：616注意：所有答题内容必须写在答题纸上，写在试题或草稿纸上的一律无效；考完后试题随答题纸交回。一、名词解释题(共6小题，每小题5分，共30分)7. 核小体：核小体是由DNA和组蛋白形成的染色质基本结构单位。每个核小

3、体由146bp的DNA缠绕组蛋白八聚体近两圈形成。核小体核心颗粒之间通过60bp左右的连接DNA相连。核小体的形状类似一个扁平的碟子或一个圆柱体。染色质就是由一连串的核小体所组成。当一连串核小体呈螺旋状排列构成纤丝状时，DNA的压缩包装比约为40。纤丝本身再进一步压缩后，成为常染色质的状态时，DNA的压缩包装比约为1000。有丝分裂时染色质进一步压缩为染色体，压缩包装比高达8400，即只有伸展状态时长度的万分之一。8. 外显子和内含子：外显子是指基因组DNA中出现在成熟RNA分子上的序列。外显子被内含子隔开，转录后经过加工被连接在一起，生成成熟的RNA分子。信使核糖核酸(mRNA)所携带的信息

4、参与指定蛋白质产物的氨基酸排列。内含子是指真核生物细胞DNA中的间插序列。这些序列被转录在前体RNA中，经过剪接被去除，最终不存在于成熟RNA分子中。内含子和外显子的交替排列构成了割裂基因。在前体RNA中的内含子常被称作“间插序列”。9. Klenow片段：又名大片段（克列诺片段，Klenow fragment，或称克列诺酶，Klenow enzyme）：E.coli DNA聚合酶经胰蛋白酶或枯草杆菌蛋白酶部分水解生成的C末端605个氨基酸残基片段。该片段保留了DNA聚合酶I的5-3聚合酶和3-5外切酶活性，但缺少完整酶的5-3外切酶活性。DNA聚合酶 I（DNA-pol I）断开后的存在另一

5、个323个氨基酸残基片段，保留5-3外切酶活性。10. RNA剪接：从前体RNA中去除内含子的过程。11. 同源重组：是指发生在同源序列间的重组，通过链的断裂和再连接，在两个DNA分子同源序列间进行单链或双链片段的交换。12. 顺式作用元件:DNA分子中的一些调控序列，包括启动子、上游调控元件、增强子、加尾信号和一些细胞信号反应元件等。二、简答题(共6小题，每小题15分，共90分)1. 获取目的DNA的方式有哪些？答：（1）化学合成法；（4分）（2）从基因组DNA文库和cDNA文库中获取目的DNA；（4分）（3）PCR法；（3分）（4）利用酵母单杂交系统或者双杂交系统克隆基因。（4分）2. 简

6、述外显子和内含子的结构特点和可变剪切。答：大多数真核基因都是由蛋白质编码序列和非蛋白质编码序列组成的，编码序列称为外显子，非编码序列称为内含子。（4分）结构特点：1) 一个结构基因中编码某一蛋白质不同区域的各个外显子并不连续排列在一起，而是常常被长度不等的内含子所隔离，形成镶嵌排列的断裂方式。2) 外显子和内含子连接区很短，具有高度保守型和特异性碱基序列。内含子两端序列不能互补。（5分）可变调控：不少真核基因的原始转录产物可通过不同剪接方式，产生不同的mRNA，并翻译成不同的蛋白质。包括组成型剪接（一个基因的转录产物剪接后只能产生一种成熟的mRNA，编码一个多肽）和选择型剪接（同一基因的转录产

7、物由于不同的剪接方式形成不同mRNA）。（6分）3. 简述遗传密码的基本特点。答：（1）方向性：5-3。翻译时只能从5-3方向逐一阅读。（3分）（2）连续性：mRNA的密码子之间没有间隔核苷酸。（3分）（3）简并性：有的氨基酸可由多个密码子编码。为同一种氨基酸编码的各密码子称为简并性密码子或同义密码子。（3分）（4）摆动性：密码子与反密码子的配对有时不严格遵循Watson-crick碱基配对原则。摆动显现常发生在反密码子的第1位碱基与密码子的第3位碱基之间。（3分）（5）通用性：几乎所有生物都用同一套遗传密码。（3分）4. 简述microRNA的结构特点和生物功能。答：广泛存在于真核生物中，是

8、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12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；（5分）多数miRNA还具有高度保守性、时序性和组织特异性。（5分）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）。（5分）5. 以trp操纵元为例简述衰减子的调控机制及其生物学意义。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

9、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。（3分）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。（3分）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。（3分）衰减作用的生物学意义 从衰减机制的分析来看,它不仅能够把几种水平如DNA和RNA的构象变化,mRNA上内部终止(衰减)子的重建以及核糖体上tRNA对终止密码的识别等统一起来,严格控制表达,而且衰减子还可依细胞内某一氨基酸水平的高低

10、而行止.所以它是一种应答灵敏,调节灵活的多重调控方式. 就像在色氨酸操纵子中,阻遏作用与衰减机制一起协同控制其基因表达,显然比单一的阻遏负调控系统更为有效.（3分） 一方面,当有活性的阻遏物向无活性阻遏物的转变速度极低时.衰减系统能更迅速地作出反应,使色氨酸从较高浓度快速下降到中等浓度; 另一方面,若外源色氨酸浓度实在太低,细菌本身又没有其他的内源性色氨酸合成体系,以致细菌难以支持自身的生长时,就需要有衰减体系加以调节通过不终止mRNA的合成来增加Trp酶的合成从而提高内源色氨酸的浓度。（3分）6. 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

11、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；（3分）（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分）（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；（3分）（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；（3分）（5）翻译后加工调控：新生肽链的水解，肽链中氨基酸的共价修饰，信号肽调控。（3分）三、论述题 (共1小题，共30分)

12、论述重组DNA技术的定义、原理和主要过程，结合你的专业举出一个应用该技术的实例并说明其意义。答：重组DNA技术是指将一种生物体（供体）的基因与载体在体外进行拼接重组，然后转入另一种生物体（受体）内，使之按照人们的意愿稳定遗传并表达出新产物或新性状的DNA体外操作程序，也称为分子克隆技术。因此，供体、受体、载体是重组DNA技术的三大基本元件。（5分）重组DNA技术是以分子遗传学为理论基础，以分子生物学和微生物学的现代方法为手段，将不同来源的基因按预先设计的蓝图，在体外构建杂种DNA分子，然后导入活细胞，以改变生物原有的遗传特性、获得新品种、生产新产品。基因工程技术为基因的结构和功能的研究提供了有力的手段。（5分）重组DNA技术一般包括以下几步：（1）获得目的基因;（2）与克隆载体连接，形成新的重组DNA分子;（3）用重组DNA分子转化受体细胞，并能在受体细胞中复制和遗传;（4）对转化子筛选和鉴定;（5）对获得外源基因的细胞或生物体通过培养，获得所需的遗传性状或表达出所需要的产物。（10分）结合自己的研究方向的实例举证（10分）。第 6 页 共 6 页