搜索
第一章绪论四、简答题1．分子生物学的研究内容有哪些？2．证明DNA是遗传物质的两个关键性实验是肺炎双球菌在小鼠体内的毒性和T2噬菌体感染大肠杆菌，简单阐述从这两个实验中所得出的主要的论点。3．DNA重组技术有何应用前景？4．基因表达调控主要发生在什么水平上？5．基因表达调控研究主要有哪些内容？6．结构分子生物学的研究内容是什么？7．人类基因组计划的意义？8．什么是人类蛋白质组计划？四、简答题1．答：分子生物学的研究内容主要有：1）DNA重组技术2）基因表达调控研究3）生物大分子的结构功能研究4）基因组、功能基因组与生物信息学研究2．答：1944年美国的微生物学家OswaldAvery和他的同事，首先将光滑型致病菌（S型）烧煮灭活以后再侵染小鼠，发现这些死细菌自然丧失了致病力。再用活的粗糙型细菌（R型）来侵染小鼠，小鼠不发病，因为粗糙型细菌天然无致病力。然而，当他们将经烧煮杀死的S型细菌和活的R型细菌混合再感染小鼠时，奇迹发生了。实验小鼠每次都死亡。解剖死鼠，发现有大量活的S型细菌（而不是R型）细菌。他们推测，死细菌中的某一成分――（转化源）将无致病力的细菌转化成病源细菌。10多年以后，实验表明，DNA就是转化源。1952年AlfredHershey和MarthaChase利用病毒证实，传递遗传信息的是DNA而不是蛋白质。其实验的关键内容是将噬菌体的外壳蛋白和DNA分别用35S和32P标记，在子代噬菌体中，到底出现的是35S还是32P，从而肯定了DNA是遗传物质，而蛋白质不是。3．答：DNA重组技术在以下方面有广阔的应用前景：1）可用于大量生产某些正常细胞代谢中产量很低的多肽，如激素、抗生素、酶类及抗体等，提高产量，降低成本，使许多有价值的多肽类物质得到广泛应用。2）可用于定向改造某些生物的基因结构，使它们所具备的特殊经济价值得到成百上千倍地提高。如用在分解石油、生产避孕疫苗及在实验室生产蜘蛛丝等。3）可用于基础研究。如对启动子的研究、增强子及对转录因子的克隆与分析的研究等。4．答：基因表达调控主要发生在转录水平和翻译水平上。原核生物的基因组和染色体结构比真核生物简单，转录和翻译在同一时间和空间内发生，基因表达的调控主要发生在转录水平上。真核生物有细胞核结构，转录和翻译在时间和空间上是分开进行的，并且在转录和翻译后都有复杂的信息加工过程，其基因表达的调控可以发生在各种不同的水平上。5．答：基因表达调控主要表现在信号转导研究、转录因子研究及RNA剪接3个方面。1）信号传导是指外部信号通过细胞膜上的受体蛋白传到细胞内部，并激活诸如离子通透性、细胞形状或其它细胞功能方面的应答过程。当信号分子（配体）与相应的受体作用后，可以引发受体分子的构型变化，使之形成专一性的离子通道，也可以引发受体分子的蛋白激酶或磷酸酯酶活性，还可以通过受体分子指导合成cGMP、cAMP、肌醇三磷酸等第二信使分子。信号传导引起细胞功能的改变，主要是由于信号最后活化了某些蛋白质分子，使之发生构型变化，从而直接作用于靶位点，打开或关闭某些基因。2）转录因子是一群能与基因5’端上游特定序列专一结合，从而保证目的基因以特定的强度在特定的时间与空间表达的蛋白质分子。3）真核基因在结构上的不连续性是近10年来生物学上的重大发现之一。当基因转录成pre-mRNA后，在5’端加帽，3’端加poly（A），还要切去内含子，使外显子（编码区）相连后成为成熟mRNA。研究发现，许多基因中的内含子并不是一次全部切去，而是在不同的细胞或不同的发育阶段选择性剪切其中部分内含子，生成不同的mRNA及蛋白质分子。RNA选择性剪切是真核基因表达调控中一种比较灵活的方式。6．答：结构分子生物学主要研究生物大分子的结构功能。一个生物大分子，包括核酸、蛋白质、多糖，具有生物活性的条件有两个：1）具有特定的空间结构（三维结构）；2）在它发挥生物学功能的过程中必定存在着结构和构象的变化。结构分子生物学就是研究生物大分子特定的空间结构及结构的运动变化与其生物学功能关系的科学。它包括结构的测定、结构运动变化规律的探索及结构与功能间的相互关系3个主要研究方向。7．答：人类基因组计划在科学上的目的，是测定组成人类基因组的30亿个核苷酸的序列。从而奠定阐明人类所有基因的结构与功能，解读人类的遗传信息，揭开人类奥秘的基础。由于生命物质的一致性与生物进化的连续性，这就意味着揭开生命最终奥秘的关键，也就是人类基因组计划的所有理论、策略与技术，是在研究人类这一最为高级、最为复杂的生物系统中形成的。生物学家第一次从整个基因组的规模去认识、去研究，而不是大家分头一个一个去发现，基因研究将是基因组学区别于基因组（genetics）与所有涉及基因的学科的主要地方。基因组规模也改变了经典的实验室规模，改变了原有的实验方式。随着人类基因组序列图的最终完成，SNP（单核苷酸多态性，即序列差异）的发现以及比较基因组学古代DNA、“食物基因组计划”、“病原与环境基因组计划”（主要是致命致病学）以及与之有关的人类易感性有关序列的推进，有科学、经济、医学意义的主要物种的基因组序列图都将问世。HGP从整体上解决肿瘤等疾病的分子遗传学问题，6千多种单基因遗传病和多种多基因疾病的致病基因和相关基因的定位、克隆和功能鉴定是HGP的核心部分，它将彻底改变传统新药开发的模式，并赋予基因技术的商业价值；HGP将进一步深化生物制药的产业结构，引发基因诊断、基因疫苗、基因治疗、基因芯片等新兴产业。8．答：在国际人类基因组计划完成后，探寻生命奥秘的下一步关键就是在蛋白质组层面进行研究。蛋白质组计划是目前生命科学研究的最前沿领域，试图对基因序列图解码，将为生命科学带来一次新的历史性突破。在某种意义上可以说，国际人类蛋白质组计划是2002年4月刚刚完成的国际人类基因组计划的延续。蛋白质是生命活动的执行体，人类基因组绝大部分基因及其功能都有待于在蛋白质层面予以揭示和阐述。无论是正常的生理过程还是病理状态过程，身体的异常最直接的体现是蛋白质，因为蛋白质是功能的执行者。所以人们研究基因、研究基因组之后感觉到，非得要研究蛋白质和蛋白质组，人们才可能更多地去发现疾病的诊断标志、疾病的预防标志，疾病药物筛选的靶标和疾病治疗的靶标。国际人类蛋白质组组织启动计划主席哈纳希表示，蛋白质组计划比基因组计划困难一百倍，因为基因图只有一张，而蛋白质图每个器官都有一张。由于鲜有经验可以借鉴，科学家只有自力更生，使一个计划中得出的数据和经验立刻和其他计划共享。伯杰龙则指出，蛋白质组计划是人类前所未有的雄心勃勃的科学研究计划。二十年后，将获得巨大的成功。而此一计划的最大意义，在于证明科学研究可以真正以全球合作的方式进行，最大限度地超越利益集团和国界的束缚。第二章染色体与DNA五．简答题1．染色体作为遗传物质有何特点？2．真核细胞与原核细胞染色体有何区别？3．简述核小体装配过程？4．为什么会出现C值反常现象（C-valueparadox）？5．简述DNA→染色体的压缩比例？6．真核生物基因组的结构特点是什么？7．原核生物基因组的特点是什么？8．．病毒基因组的特点是什么？9．人线粒体基因组的特点是什么？10．叶绿体基因组的特点是什么？11．．DNA的碱基组成有何特点（Chargaff定则）？12．DNA测序有何生物学意义？13．维持DNA双螺旋的稳定因素有哪些？14．DNA分子复制的一般特点是什么？15．简述DNA的解链过程是什么？16．16．简述前导链的连续合成和后滞链的不连续合成。17．简述DNA聚合酶Ⅰ、DNA聚合酶II和DNA聚合酶Ⅲ的主要作用。18．真核生物DNA的复制特点是什么？19．真核生物DNA复制必需的成份？20．简述大肠杆菌染色体DNA的复制调控？21．真核细胞DNA复制的调控特点是什么？22．切除修复是如何进行的？23．DNA重组修复是如何进行的？24．SOS修复是如何进行的？25．IS的结构特点是什么？26．转座的机制是什么？27．转座作用的遗传学效应是什么？28．中度重复序列有何特点？29．中度重复序列何为Alufamily家族有什么特点？30．TnA转座子家族（TnAfamily）特点：31．高度重复序列有几种类型？分为几类？32．DNA和RNA的组成分别是什么？33．DNA二级结构的基本特点是什么？34．请对不同螺旋形式的DNA分子主要参数进行比较。35．简述DNA复制的几种方式36．大肠杆菌染色体DNA复制时，DnaA蛋白的作用是什么？37．某大肠杆菌染色体的分子量大约是2.5×109Da，核苷酸的平均分子量是330Da，两个邻近核苷酸对之间的距离是0.34nm；双螺旋每一转的高度（即螺距）是3.4nm，请问：（1）该分子有多长？（2）该DNA有多少转？38．为什么只有DNA适合作为遗传物质？39．DNA双螺旋中维持特定的沟有何作用？40．请解释为什么在DNA中通常只发现A-T和C-G碱基配对？41．为什么吖啶类染料诱导的突变较碱基类似物诱导的突变对生物体更有害？42．长度为20微米的DNA分子的长宽比是多少？它含有多少碱基对？43．当将DNA放在蒸馏水中时会怎样？请解释原因。44．用哪几种方法可区别具相同分子量的单链DNA和单链RNA?45．怎样用实验证明：为前体片段合成引物的酶是引物酶而不是RNA聚合酶？46．单向复制、双向复制和单链环状DNA复制的DNA需有怎样的识别位点？47．大剂量的紫外线照射后即使在修复能力限度内，为什么还能够杀伤野生型细胞群体中的相当大一部分细胞？六、论述题1．试论述DNA分子复制具有高度的精确性和准确性原因的四种可能机制：2．论述真核生物中发现的5种DNA聚合酶的作用是什么？3．构成染色体的组蛋白的种类及特点是什么？4．请指出原核和真核细胞的区别。5．DNA双螺旋的结构特征是什么？6．6．真核生物与原核生物DNA复制的相同点和不同点是什么？7．7．真核生物DNA聚合酶的特性比较。8．DNA损伤的原因是什么？五．简答题1．答：①体细胞是二倍体，性细胞是单倍体。②结构相对稳定。③能够自我复制。④能够指导蛋白质的合成。⑤能够产生可遗传的变异。2．答：真核细胞染色体原核细胞染色体蛋白质蛋白质与DNA的质量比DNA存在位置染色体数量DNA与蛋白质完全融合在一起约为2：1细胞核多条染色体、多拷贝基因细菌染色体外裹着稀疏的蛋白质--类核体一般只有一条染色体，且大都带有单拷贝基因3．答：两分子的H3和两分子的H4先形成四聚体，然后由H2A和H2B形成的异二聚体在该四聚体的两侧分别结合而形成八聚体。长146bp的DNA按左手螺旋盘绕在八聚体上1.75周，形成核小体的核心颗粒。核心颗粒两端的DNA与H1结合，形成完整的核小体。4．答：所谓C值，通常是指一种生物单倍体基因组DNA的总量。真核细胞基因组的最大特点是它含有大量的重复序列，而且功能DNA序列大多被不编码蛋白质的非功能DNA所隔开，这就是著名的“C值反常现象（C-valueparadox）”。人们发现在真核生物中C值一般是随生物进化而增加的，高等生物的C值一般大于低等生物，但某些两栖类的C值甚至比哺乳类还大。具体体现在：①在结构和功能相似的物种中，甚至在亲缘关系相近的物种中，C值差异大。②某些低等生物的C值比高等生物的C值还大。5．答：DNA双螺旋→核小体（压缩1/7）→螺线圈（螺旋化，H1，压缩1/6）→超螺线圈（折叠和螺旋化，压缩1/40）→染色单体（折叠和螺旋化，压缩1/5）。合计压缩1/8400。从DNA到染色单体，DNA压缩了近万倍。6．答：①基因组分子量较大。②真核生物DNA常和组蛋白结合形成染色体。③DNA集中在细胞核区，转录在核内，翻译在细胞质中。④真核生物基因组多形成断裂基因。⑤真核生物DNA序列中有很多重复序列和不编码序列。⑥真核生物的编码基因常以单拷贝存在，无操纵子形式。7．答：①DNA是裸露的，不形成染色体。②能够最经济地利用DNA序列，除控制区域外，很少有不编码的DNA序列。③原核生物把功能相关的一系列基因高度集中在一起，形成一个操纵子（转录功能单位）。④基因