课程试卷（含答案）
__________学年第___学期 考试类型：（闭卷）考试 考试时间： 90 分钟 年级专业_____________ 学号_____________ 姓名_____________
1、分析题（5分，每题5分）
1. 根据A基因序列设计原核表达引物。 A基因序列如下：
ATGTCCGAAGTAATCGAAGAACATCTTCTCAGCGATAATTCTGATGATTCCAGCTCGGAATTGACTTCTAC………GGACGAACCACGAAGAGACGATATTAA pET28a多克隆位点如下
引物设计必须满足：要求在引物两端分别加上BamHI（GGATCC）和EcoRI（GAATTC）。要求表达的重组蛋白C端带His标签。 答案： 设计引物时应注意：
（1）酶切位点前后应添加1～6个保护碱基，以提高限制性核酸内切酶的切割效率。
（2）His标签位于酶切位点的下游，且靠近终止密码子，且mRNA的翻译方向是由N端向C端，所以目的片段插入时的顺序不颠倒。
（3）引物长度一般在18～27bp，且与目的片段有合适的互补长
度以保证引物可以顺利结合。 上游引物可为（5′端至3′端）：CGCGGATCCGCGATGTCCGAAGTA。 下游引物可为（5′端至3′端）：GGCCTTAAGGCCAATTATAGCAGA。 解析：
2、判断题（80分，每题5分）
1. 根据遗传连锁作图把基因定位在基因组中是定位克隆的第一步，它为分离特定的人的基因提供了一个直接而快速的方法。（ ） 答案：错误
解析：虽然这种方法很直接，但按这种方法，目前需要10～100个人做若干年才能分离一个人的基因。
2. 分化程度高的细胞由于细胞分裂能力的下降，发生改变的可能小于分化程度低的细胞。（ ） 答案：错误
解析：细胞分化与细胞的分裂状态和速度相适应，分化必须建立在分裂的基础上，即分化必然伴随着分裂，但分裂的细胞不一定就分化。分化程度越高，分裂能力也就越差。但是其发生改变的可能并不小于分化程度低的细胞。
3. 当一段DNA序列插入到植物基因组中目的基因的内部或其邻近位点时，便会诱发该基因丧失功能，并最终导致死亡。（ ） 答案：错误
解析：当一段DNA序列插入到植物基因组中目的基因的内部或其邻近位点时，可能会诱发基因突变或是使基因丧失功能，而基因发生突变或丧失功能不一定会导致死亡。
4. 癌细胞生长旺盛，因而内质网特别发达。（ ） 答案：正确
解析：内质网是细胞内除核酸以外的一系列重要的生物大分子，如蛋白质、脂类（如甘油三酯） 和糖类合成的基地。癌细胞生长旺盛，需要大量的蛋白质、脂质、糖类等，因而内质网特别发达。
5. 限制性内切核酸酶具有极高的专一性，可以识别蛋白质或多肽链上的特定位点，将其切断，形成黏性末端或平端。（ ） 答案：错误
解析：限制性内切核酸酶具有极高的专一性，可以识别DNA双链的特定位点，将其切断，形成黏性末端或平端。
6. rRNA是蛋白质合成的模板。（ ）[扬州大学2019研] 答案：错误
解析：蛋白质合成的模板是mRNA，rRNA是核糖体的组成成分。 7. 在蛋白质合成中，起始合成时起始tRNA结合在核糖体的A位上。（ ）
答案：错误 解析：
8. 原核生物的冈崎片段短，真核生物的冈崎片段长。（ ） 答案：错误
解析：一般情况下，原核生物的冈崎片段比真核生物的长。 9. 顺式作用元件是指调控基因表达的蛋白质。（ ） 答案：错误
解析：顺式作用元件指影响自身基因表达活性的DNA序列，与反式作用因子相互作用参与基因表达调节。而反式作用因子指调控基因表达的蛋白质。
10. 原核生物有三种终止因子，真核生物只有一种终止因子。（ ） 答案：正确 解析：
11. DNA克隆较之基因组克隆最重要的优越性就是它们含有一个基因的完整序列。（ ） 答案：错误
解析：基因组克隆与DNA克隆相比，基因组克隆最重要的优越性是它们含有一个基因的完整序列。
12. 一染色体DNA经内切酶SalⅠ切割后，产生了若干个具有黏性末端的DNA片段，将这些片段分别在T4 DNA连接酶的作用下自身连接成环，然后导入受体细胞，都可以进行独立地复制。（ ） 答案：错误
解析：在T4 DNA连接酶的作用下，若干个具有黏性末端的DNA片段自身连接成环，导入受体细胞后，并不是都可以进行独立的复制。 13. 基因工程的一个必需步骤是利用限制性内切核酸酶切割目的基因使其产生黏性末端，然后连接到载体上。（ ） 答案：错误
解析：利用限制性内切核酸酶切割目的基因，可以产生黏性末端也可以产生平末端，二者均可与载体连接。
14. 基因组DNA复制时，先导链的引物是DNA，后随链的引物是RNA。（ ） 答案：错误
解析：基因组DNA复制时，先导链和后随链的引物都是RNA。
15. P53蛋白参与监控细胞核DNA的损伤，因此是一个肿瘤抑制因子。（ ） 答案：正确
解析：P53是人体非常重要的抑癌基因，参与监控细胞核DNA的损伤，它可以通过抑制细胞周期的进展，抑制细胞增殖。但是它的缺失会导致细胞增殖失控（无限增殖）。
16. 内含子的剪切反应都不需要ATP。（ ） 答案：错误
解析：酵母tRNA和hnRNA内含子的剪切需要ATP提供能量，而Ⅰ型和Ⅱ型内含子的剪切不需要能量。
3、名词解释（75分，每题5分）
1. RNA的组成型剪接（RNA constitutive splicing）
答案：RNA的组成型剪接是指编码蛋白质的不连续基因通过RNA剪接将内含子从mRNA前体中依次除去，规范地将外显子剪接成成熟的mRNA的过程。RNA剪接是真核细胞基因表达中非常重要的一个生物过程，通过RNA剪接，可以产生许多具有功能的，带有编码信息的mRNA，它对生物的发育及进化至关重要。 解析：空
2. 核糖体RNA[暨南大学2018研]
答案：核糖体RNA即rRNA，是细胞内含量最多、相对分子质量最大的一类RNA，它们直接参与核糖体中蛋白质的合成。它与多种蛋白质结合成核糖体，作为蛋白质生物合成的“装配机”。根据沉降系数的不同，原核生物的rRNA分三类：5SrRNA、16SrRNA和23SrRNA。
真核生物的rRNA分四类：5SrRNA、5.8SrRNA、18SrRNA和28SrRNA。 解析：空
3. 氨酰tRNA合成酶（amino acyltRNAsynthetase）
答案：氨酰tRNA合成酶又称氨酰tRNA连接酶、氨基酸活化酶，是一类催化氨基酸与tRNA结合的特异性酶，该酶对特定的氨基酸和tRNA具有高度的专一性。因为具有这样高专一性底物的酶，所以mRNA的遗传信息能准确无误地反映在蛋白质的氨基酸序列上。其催化的反应分为两步：第一步是氨基酸活化生成酶氨酰腺苷酸复合物，第二步是氨酰基转移到tRNA3′端腺苷残基的2′OH或3′OH上。 解析：空
4. cDNA文库[浙江海洋大学2019研]
答案：cDNA文库也称基因文库，指某生物某一发育时期所转录的mRNA 全部经反转录形成的cDNA 片段与某种载体连接而形成的克隆的集合。以mRNA为模板，经反转录酶催化，在体外反转录成cDNA，与适当的载体（常用噬菌体或质粒载体）连接后转化受体菌，则每个细菌含有一段cDNA，并能繁殖扩增，这样包含着细胞全部mRNA信息的cDNA克隆集合称为该组织细胞的cDNA文库。 解析：空 5. p53
答案：p53是指通过杂合缺失鉴定的一个抑癌基因，其失活对肿瘤的形成起重要作用。该基因编码一种分子质量为53kDa的蛋白质命名为P53，P53蛋白主要集中于核仁区，能与DNA特异结合，其活性受磷酸化调控。如p53基因的两个拷贝都发生突变，将对细胞的增殖失去控制，导致细胞发生癌变。 解析：空
6. 基因定点突变（sitedirected mutagenesis）
答案：基因定点突变是指通过聚合酶链式反应（PCR）等方法向目的DNA片段（可以是基因组，也可以是质粒）中引入所需变化（通常是表征有利方向的变化），包括碱基的添加、删除、点突变等。定点突变能迅速、高效的提高DNA所表达的目的蛋白的性状及表征，是基因研究工作中一种非常有用的手段。 解析：空
7. RACE[宁波大学2019研]
答案：RACE的中文名称是cDNA末端快速扩增技术，指是一种基于PCR从低丰度的转录本中快速扩增cDNA的5′和3′末端的有效方法。RACE技术的原理是利用poly（A）的尾巴作为引物的位点，反转录合成第一条cDNA，利用反转录酶MMLV的末端转移酶活性，在反转录达到第一链的5′末端时自动加上3～5个（dC）残基。退火后（dC）残基与含有SMART寡核苷酸序列Oligo（dG）通用接头引物配对后，转换为以SMART序列为模板继续延伸而连上通用接头。
然后用一个含有部分接头序列的通用引物作为上游引物，用一个基因特异引物2作为下游引物，以SMART第一链cDNA为模板，进行PCR循环，把目的基因5′末端的cDNA片段扩增出来。 解析：空
8. 干细胞（stem cell）
答案：干细胞是指一类成熟较慢但能自我维持增殖的未分化的细胞，存在于一些特定组织中，具有分化成有限细胞类型及构建组织的潜能。干细胞是具有自我复制能力的多潜能细胞，在一定条件下，它可以分化成多种功能细胞。干细胞通过两种方式生长，一种是对称分裂，形成两个相同的干细胞，另一种是非对称分裂方式，非对称分裂中一个保持亲代的特征，仍作为干细胞保留下来，另外一个子细胞不可逆的走向分化的终端成为功能专一的分化细胞。 解析：空 9. 基因
答案：基因是指产生一条多肽链或功能RNA分子所必需的全部核苷酸序列，基因的本质是DNA分子上具有编码功能的一个片段。基因是遗传的基本单位，按功能可分为结构基因和调节基因，其中结构基因是指可被转录为mRNA，并被翻译成蛋白质多肽链的DNA序列；调节基因是指可控制结构基因表达的DNA序列。 解析：空
10. Intron[暨南大学2019研]
答案：Intron的中文名称是内含子，又称间隔顺序，指真核基因中无编码作用的间插序列，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。在真核生物的基因中，内含子和外显子的交替排列构成了割裂基因。真核基因所含内含子的数目、位置和长度不尽相同。 解析：空
11. 基因定位克隆（mapbased cloning）
答案：基因定位克隆是用于分离其编码产物未知的目的基因的一种有效的方法。具体步骤是先将目的基因的突变定位到染色体上，并在目的基因的两侧确定一对紧密连锁的RFLP或RAPD分子标记；通过染色体步移技术将位于这两个分子标记之间的含目的基因的特定的片段克隆并分离出来；最后是根据其同突变体发生遗传互补的能力从此克隆中鉴定出目的基因。也称为图位克隆。 解析：空 12. 复制叉
答案：复制叉是指DNA复制时在DNA链上通过解旋、解链和单链结合蛋白的结合等过程形成的Y字型结构。双链DNA解开成两股链分别进行复制时，在复制叉处作为模板的双链DNA解旋，同时合成新的DNA链。复制叉从复制起始点开始沿着DNA链连续移动，起始点可以启动单向复制或双向复制。 解析：空
13. RNA干扰[暨南大学2018研]
答案：RNA干扰是指在进化过程中高度保守的、由双链RNA（dsRNA）诱发的、同源mRNA高效特异性降解的现象。作用机制是较长双链RNA经过Dicer加工被降解形成21～25个核苷酸的siRNA，并定位目标mRNA。由siRNA中的反义链指导合成RISC（RNA诱导的沉默复合体）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。 解析：空
14. 限制与修饰系统（restrictionmodification system） 答案：限制与修饰系统是指一种存在于细菌（可能还有其他原核生物），可保护个体免于外来DNA（如噬菌体）的侵入，主要由限制内切酶和甲基化酶组成的二元系统。在限制修饰系统中限制作用是指一定类型的细菌可以通过限制性酶的作用，破坏入侵的外源DNA（如噬菌体DNA等），使得外源DNA对生物细胞的入侵受到限制；限制修饰系统中修饰作用是指生物细胞自身的DNA通过修饰酶的作用发生甲基化，可免遭自身限制性酶的破坏。 解析：空 15. 结构基因
答案：结构基因是指编码任何蛋白质或非调控因子的RNA的基因，是操纵子的一部分。它编码的内容呈现广泛的功能和结构，包括结构蛋
白、酶类（如催化酶）或不执行调控功能的RNA分子。这些基因是细胞表现形态和功能特征所必需的。在真核细胞中，结构基因被内含子和外显子所分隔；而在原核细胞中则是连续的。与调控基因、编码启动子的基因不同，结构基因在蛋白质的翻译中起到实质性的作用。编码蛋白质（或酶）或RNA的基因。功能是把携带的遗传信息转录给mRNA，再以mRNA为模板合成具有特定氨基酸序列的蛋白质。 解析：空
4、填空题（60分，每题5分）
1. 原癌基因编码的产物主要有、、、、等几大类。
答案：细胞增殖因子（如sis）|增殖因子等的受体（如erbB，trk）|蛋白磷酸化酶（如src）|G蛋白（如ras家族中的Hras，Kras）|转录因子（如myc家族，fos家族，Jun家族） 解析：
2. 乳糖操纵子阻遏蛋白由基因编码，与序列结合，对乳糖操纵子起阻遏作用。
答案：调节|操纵区 解析：
3. 绝大多数生物体中使用作为起始密码子，也有极少数情况下使用作为起始密码子；终止密码子为、和。 答案：AUG|GUG|UAA|UAG|UGA
解析：
4. 人X染色体具有一个重要的基因，该基因只在失活的X染色体上表达，而不在活性的X染色体上表达。在活性X染色体上该基因总是。而失活X染色体上该位点都是的。失活的X染色体上其他绝大多数基因都处于关闭状态，DNA序列都呈高度。 答案：Xist|甲基化|去甲基化|甲基化 解析：
5. 不同生物使用不同的信号来指挥基因调控。原核生物中，和对基因表达起着举足轻重的影响。在高等真核生物中，和是基因表达调控的最主要手段。
答案：营养状况|环境因素|激素水平|发育阶段
解析：不同生物基因调控的信号不同。原核生物中，营养状况和环境因素较为重要；在高等真核生物中，激素水平和发育阶段较为重要。 6. 原核生物的基因调控主要发生在转录水平上，根据调控机制的不同可分为和。在第一种调控系统中，调节基因的产物是。根据其作用特征又可分为和两大类。在第二种调控系统中，调节基因的产物是。根据其作用性质可分为和系统。
答案：负转录调控|正转录调控|阻遏蛋白|负控诱导|负控阻遏|激活蛋白|正控诱导|正控阻遏 解析：
7. 氨酰tRNA合成酶既能识别tRNA，也能识别相应的。 答案：氨基酸
解析：
8. 真核基因表达调控在DNA水平的调控方式包括、和等方式。其中免疫球蛋白结构基因是方式的典型例子，非洲爪蟾的细胞中rRNA基因的变化是方式的典型例子。
答案：基因丢失|基因扩增|基因重排|基因重排|卵母|基因扩增
解析：真核基因表达调控在DNA水平的调控方式包括：①基因丢失，如人类5号染色体短臂缺失；②基因扩增，如非洲爪蟾的卵母细胞中rRNA基因的变化；③基因重排，如免疫球蛋白结构基因。
9. DNA连接酶催化一条DNA链末端的和相邻的另一条链末端的之间形成3′5′，真核生物DNA连接酶连接DNA的能量由提供。 答案：5′磷酸根|3′羟基|磷酸二酯键|ATP
解析：DNA连接酶主要功能是将DNA分子中的5′磷酸基团同3′羟基端链接起来，形成磷酸二酯键，从而把两段相邻的DNA链连成完整的链，在DNA复制、修复中起着重要作用。真核生物中利用ATP提供能量，原核生物中由烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD＋）提供能量。 10. 大肠杆菌在含有乳糖和葡萄糖的培养基中，只利用为碳源，这是因为位点的正调控开关被关闭。
答案：葡萄糖|乳糖操纵子启动子区CRPcAMP结合位点
解析：在大肠杆菌中，在有葡萄糖存在的条件下，其他碳源利用相关基因表达的操纵子如乳糖操纵子的基因表达受葡萄糖中间代谢产物的抑制，是代谢物阻抑。葡萄糖的代谢中间产物会间接降低细胞内腺苷酸环化酶的活性，导致胞内cAMP的含量降低，与它相结合的正调控
蛋白（CRP）因找不到配体而不能形成复合物（CRPcAMP），该复合物是激活乳糖操纵子的重要组成部分，细菌对此复合物的需求是独立的，与阻遏体系无关，转录必须有此复合物结合在DNA的启动子区域上。
11. PCR介导的定点突变技术是运用最普遍的定点突变方法，以PCR为基础的突变方法一般有、及。
答案：大引物突变|重叠延伸突变|一步快速突变
解析：定点突变是指通过聚合酶链式反应（PCR）等方法向目的DNA片段中引入所需变化，包括碱基的添加、删除、点突变等。以PCR为基础的突变方法一般有大引物突变、重叠延伸突变及一步快速突变。 12. 新生肽链每增加一个氨基酸单位都需要经过、和三步反应。 答案：进位|肽键形成|移位
解析：肽链上每增加一个氨基酸残基，都需经过以下步骤：①进位：新的氨酰tRNA进入A点；②转肽：形成新的肽键；③移位：核糖体挪动的同时，原出于A位点带有肽链的tRNA随之转到了P位点。
5、简答题（50分，每题5分）
1. 简述真核与原核基因转录方面存在的差异。
答案： 真核与原核基因转录方面存在的差异具体如下：
（1）原核生物的转录全过程均需RNA聚合酶催化，且只有一种RNA聚合酶；真核生物具有三种RNA聚合酶分别转录不同的RNA。 （2）真核生物的mRNA通常具有5′端帽子和3′端poly（A）
尾巴，转录起始前的25bp区段多有典型的TATA序列，称为TATA box，通常认为这就是启动子的核心序列；而原核生物的起始过程由σ亚基辨认起始点，被辨认的DNA区段是35区，在这一区段酶与模板的结合松弛，酶移向10区并跨入转录起始点。
（3）原核生物功能相近的基因通常形成一个操纵子，由共同的调控区进行转录调控；而真核生物中，不同的RNA聚合酶有不同的启动子调控。
（4）原核生物终止子在RNA水平上发生作用：不依赖ρ因子的终止子在柄部富含GC碱基对，而且连接一串富含U的茎环结构；依赖ρ因子的终止子通过ρ因子与β亚基的作用，促使转录终止，原核生物转录产物的3′末端，常发现有多个连续的U。连续的U区5′端上游的一级结构可形成茎环或发卡形式的二级结构。真核生物三类RNA聚合酶的转录终止因子都需要富含AT的序列，真核生物mRNA有polyA尾巴结构，是转录后才加进去的，转录不是在polyA位置上终止，而是超过数百甚至上千核苷酸后才停顿。 解析：空
2. 简述病毒、原核、真核基因组的特点。 答案： （1）病毒基因组的特点： ①种类单一；
②单倍体基因组：每个基因组在病毒中只出现一次； ③形式多样； ④大小不一；
⑤基因重叠；
⑥噬菌体（细菌病毒）不含内含子序列，而真核细胞病毒的基因是不连续的，含有内含子； ⑦具有不规则的结构基因；
⑧基因编码区无间隔，通过宿主及病毒本身酶切； ⑨无帽状结构；
⑩结构基因没有翻译起始序列。 （2）原核基因组的特点： ①为一条环状双链DNA； ②只有一个复制起点； ③具有操纵子结构； ④绝大部分为单拷贝；
⑤可表达基因约50，大于真核生物小于病毒； ⑥基因一般是连续的，无内含子； ⑦重复序列很少。 （3）真核基因组的特点：
①真核生物基因组远大于原核生物基因组，结构复杂，基因数庞大，具有多个复制起点；
②基因组DNA与蛋白质结合成染色体，储存于细胞核内； ③真核基因为单顺反子，而细菌和病毒的结构基因多为多顺反子； ④基因组中非编码区多于编码区；
⑤真核基因多为不连续的断裂基因，由外显子和内含子镶嵌而成； ⑥存在大量的重复序列；
⑦功能相关的基因构成各种基因家族； ⑧存在可移动的遗传因素；
⑨体细胞为双倍体，而精子和卵子为单倍体。 解析：空
3. 反转录病毒与反转录转座子有什么不同？
答案： 反转录病毒是一类真核生物的RNA病毒，它能将自身基因组通过反转录形成DNA拷贝整合进宿主基因组染色体中。
反转录转座子是指通过以RNA为中介，反转录成DNA后进行转座的可动元件。这样的转座过程称为反转座作用。RNA介导实现转座的转座元件，是生物体基因组中存在的DNA序列。
二者不同点：DNA被转录为RNA，然后被反转录为DNA，并被插入基因组新的位点，反转录转座子与反转录病毒的不同之处在于反转录转座子没有一个有传染能力的（病毒）形式。 解析：空
4. 对天然质粒的人工构建主要表现在哪些方面？
答案： 天然质粒往往存在着缺陷，因而不适合直接用作基因工程的载体，必须对之进行改造构建，改造内容主要有：
（1）加入合适的选择标记基因，最好是2个以上，易于选择，通常是抗生素基因；
（2）增加或减少合适的酶切位点，便于重组； （3）改变复制子，变严紧为松弛，变少拷贝为多拷贝；
（4）缩短长度，删除一些非必要的区段及对宿主有不良影响的区段，削减载体的相对分子质量，使载体具有更大的容纳外源片段的能力，提高导入效率；
（5）根据基因工程的特殊要求加装特殊的基因元件，有利于克隆基因的表达；
（6）安全性改造，限定载体的宿主范围。 解析：空
5. 简述全基因组鸟枪测序的基本步骤。
答案： 全基因组鸟枪测序法是在获得一定的遗传及物理图谱信息的基础上，将基因组DNA分解成2kb左右的数百万个DNA小片段进行随机测序，辅以一定数量的10kb的克隆和BAC克隆的末端测序，利用超级计算机进行整合及序列组装。该方法是一种广泛使用的DNA测序的方法，比传统的测序法快速，但精确度较差。其具体步骤为： （1）建立高度随机、插入片段大小为2kb左右的基因组文库。克隆数要达到一定数量，即经末端测序的克隆片段的碱基总数应达到基因组5倍以上。
（2）高效、大规模的末端测序。对文库中每一个克隆，进行两端测序。在完成流感嗜血杆菌的基因组测序时，使用了14台测序仪，用三个月时间完成了必需的28463个测序反应，测序总长度达6倍基因组。
（3）序列集合。利用新的计算机软件，完善序列集合规则，最大限度地排除错误的连锁匹配。
（4）填补缺口。有两种待填补的缺口，一是没有相应模板DNA的物理缺口，二是有模板DNA但未测序的序列缺口。可以同时建立插入片段为15～20kb的λ文库以备缺口填补。 解析：空
6. 简述原核与真核细胞染色体结构。
答案： （1）以大肠杆菌为例说明原核生物染色体结构如下： 大肠杆菌的染色体DNA呈环状，游离的大肠杆菌染色体DNA不是形成无规则的螺旋，而是聚集在一起，在细菌细胞内形成一个较为致密的区域，称为类核。大肠杆菌的染色体 DNA形成50～100个环（loop），每个环的长度是50～100kb。环的两端以某种方式固定在蛋白质核心上，因此每一个环在拓扑学上是一个独立的结构域。这些环上的DNA也不是完全裸露的，而是与一种基础蛋白质结合在一起。
（2）真核生物的染色体结构如下：
真核生物的基因组DNA被包装成具有一定形态结构的棒状染色体，每一个染色体具有一条巨大的线性DNA分子。在真核生物的染色体中，DNA与组蛋白组成核小体，由DNA和组蛋白构成的复合体称为染色质。染色质经过一系列的折叠和螺旋，形成棒状的染色体结构。染色体中包括长臂、短臂、随体、端粒及着丝粒。 解析：空
7. 简述tRNA、mRNA和rRNA的功能。
答案： （1）tRNA的功能：tRNA在蛋白质合成过程中，将活化的氨基酸搬运到核糖体上，并根据mRNA的遗传密码依次准确地将它携带的氨基酸链接成多肽链，参与蛋白质的生物合成。
（2）mRNA的功能：传达DNA上的遗传信息，作为蛋白质合成的模板，决定肽链的氨基酸排列顺序。把DNA上的遗传信息精确无误地转录下来，负责将它携带的遗传信息在多核糖体上翻译成蛋白质。
（3）rRNA的功能：一般与核糖体蛋白质结合在一起，形成核糖体。核糖体是合成蛋白质的场所。rRNA还可作为mRNA的支架，使mRNA分子在其上展开，实现蛋白质的合成。 解析：空
8. 为什么RNA分子的稳定性不如DNA分子？
答案： RNA分子的稳定性不如DNA分子是因为：
（1）RNA的磷酸酯键容易被碱水解，而DNA的磷酸酯键不容易被碱水解。
（2）DNA是双螺旋结构，两条链之间氢键作用比较普遍，如GC对之间有3条氢键，AT之间有两条氢键。
（3）由于双螺旋结构中相邻碱基处置距离为3.4nm，而嘌呤环和嘧啶环的范德华半径刚好为1.7nm，因此范德华力加强了疏水作用。 解析：空
9. 重组DNA（基因工程）的主要步骤。
答案： 重组DNA又称基因工程，是指在体外将核酸分子插入病毒、质粒或其他载体分子中，构成遗传物质的重新组合，使之进入原先没有这类分子的寄主细胞内并进行持续稳定的繁殖和表达的过程。 重组DNA的主要步骤主要包括以下4个基本步骤：
（1）提取目的基因：通过一定的方法得到需要进行操作的目的DNA，常用的方法有化学合成法、基因组文库法和cDNA文库法。 （2）目的基因与运载体结合：通过限制性内切酶对含目标片段的DNA和载体进行切割后，通过DNA连接酶进行连接，完成基因的重组过程。
（3）将目的基因导入受体细胞：将人工重组的DNA分子导入能进行正常复制的寄主细胞，从而随着寄主细胞的分裂而进行复制。 （4）目的基因的检测和表达：目的基因导入受体细胞后，检测与鉴定其是否可以稳定维持和表达其遗传特性。受体细胞必须表现出特定的性状，才能说明目的基因完成了表达过程。 解析：空
10. 简述T细胞在胸腺内的成熟过程。 答案： T细胞在胸腺内的成熟过程如下：
（1）淋巴性造血干细胞在胸腺皮质和髓质交界处经血液进入胸腺，然后迁移至被膜下区发育成为体积较大、有强烈分裂能力的早期胸腺细胞群。
（2）早期胸腺细胞群在胸腺微环境中不断发育成熟，形成初始T细胞，同时不断向皮质深部移动。其发育成熟的方式有两种：
①各类胸腺上皮细胞与发育中的胸腺细胞直接接触，相互作用。 ②胸腺上皮细胞分泌胸腺素和胸腺生成素，促进胸腺细胞的发育成熟。在发育过程中，约95的胸腺细胞与机体自身抗原发生反应而凋亡，被巨噬细胞清除，仅有5发育成熟。成熟的初始T细胞经血管和淋巴管离开胸腺，到达外周淋巴器官和淋巴组织的胸腺依赖区执行细胞免疫应答。 解析：空
6、论述题（25分，每题5分）
1. 研究蛋白质与DNA相互作用的方法主要有哪些？详述其中一种的原理和步骤。
答案： 研究蛋白质与DNA相互作用的方法如下：
（1）酵母单杂交技术：是用于研究DNA蛋白质之间的相互作用的方法。
①原理：真核生物基因的转录起始需转录因子参与，转录因子通常由一个DNA特异性结合功能域和一个或多个其他调控蛋白相互作用的激活功能域组成，即DNA结合结构域（BD）和转录激活结构域（AD）。用于酵母单杂交系统的酵母GAL4蛋白是一种典型的转录因子，GAL4的DNA结合结构域靠近羧基端，含有几个锌指结构，可激活酵母半乳糖苷酶的上游激活位点（UAS），而转录激活结构域可与RNA聚合酶或转录因子TFⅡD相互作用，提高RNA聚合酶的活性。在这一过程中，DNA结合结构域和转录激活结构域可完全独立地发挥作用。据此，我们可将GAL4的DNA结合结构域置换为文库蛋白编
码基因，只要其表达的蛋白能与目的基因相互作用，同样可通过转录激活结构域激活RNA聚合酶，启动下游报告基因的转录。
②步骤：a．设计含目的基因（称为诱饵）和下游报告基因的质粒，并将其转入酵母细胞；b．将文库蛋白的编码基因片段与GAL4转录激活域融合表达的cDNA文库质粒转化入同一酵母中；c．若文库蛋白与目的基因相互作用，可通过报告基因的表达将文库蛋白的编码基因筛选出来。在这里作为诱饵的目的基因就是启动子DNA片段，文库基因所编码的蛋白就是启动子基因结合蛋白。
（2）凝胶滞缓实验：又称DNA迁移率变动实验（EMSA），也常用于研究DNA蛋白质之间的相互作用。
①原理：在凝胶电泳中，由于电场的作用，裸露的DNA朝正电极移动的距离与其分子质量的对数成反比。如果此时DNA分子与某种蛋白质结合，那么，由于分子质量增大，它在凝胶中的迁移作用便会受到阻滞，在特定电压和时间内朝正电极移动的距离也就相应缩短了。
②步骤：首先是用放射性核素标记待检测的DNA片段（亦称探针DNA），然后同细胞蛋白质提取物一同温育，于是便有可能形成DNA蛋白质复合物。将它加样到非变性的聚丙烯酰胺凝胶中，在控制使蛋白质仍与DNA保持结合状态的条件下进行电泳分离。应用放射自显影技术显现具放射性标记的DNA条带位置。如果细胞蛋白质提取物中不存在可同放射性标记的探针DNA结合的蛋白质，那么所有放射性标记都将集中出现在凝胶的底部，反之，将会形成DNA蛋白质复合物，由于凝胶阻滞的缘故，其特有的放射性标记的探针DNA
条带就将滞后出现在较靠近凝胶顶部的位置。
（3）DNaseⅠ足迹试验：是一种测定DNA结合蛋白在DNA上的准确结合位点的技术。
①原理：蛋白质结合在DNA片段上，能保护结合部位不被DNase破坏，DNA分子经酶切作用后遗留下该片段（亦称“足迹”），进而可以确定它的序列。在电泳凝胶的放射性自显影图片上，相应于蛋白质结合的部位没有放射性标记条带。
②步骤：首先是对包含一定顺式作用元件的双链DNA进行单链标记，然后用DNaseⅠ水解单链标记的双链DNA，产生不同长度的片段，DNA结合蛋白与其特异序列结合处由于空间位阻，DNaseⅠ对这部分DNA不能切割，即被DNaseⅠ保护。DNaseⅠ水解产物经尿素变性，PAGE分离及放射性显影后，形成以相差一个核苷酸为梯度的一系列DNA条带，在此显影图中相应于DNA结合蛋白的位置上由于DNA结合蛋白的保护作用而形成了空白区域。如果在电泳时结合DNA化学测序，则可准确判断出结合区的精确序列。 解析：空
2. 请列举三种蛋白质分子质量的测定方法，并简述其原理。 答案： （1）凝胶过滤法：凝胶过滤法分离蛋白质的原理是根据蛋白质分子质量的大小。由于不同排阻范围的葡聚糖凝胶有一特定的蛋白质分子质量范围，在此范围内，分子质量的对数和洗脱体积之间呈线性关系。因此用几种已知分子质量的蛋白质为标准，进行凝胶层析，以每种蛋白质的洗脱体积对它们的分子质量的对数作图，绘制出标准
洗脱曲线。未知蛋白在同样的条件下进行凝胶层析，根据其所用的洗脱体积，从标准曲线上可以求出未知蛋白质对应的分子质量。 （2）SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳法：蛋白质在普通聚丙烯酰胺凝胶中的电泳速度取决于蛋白质分子的大小、分子形状和所带电荷的多少。SDS（十二烷基磺酸钠）是一种去污剂，可使蛋白质变性并解离成亚基。当蛋白质样品中加入SDS后，SDS与蛋白质分子结合，使蛋白质分子带上大量的强负电荷，并且使蛋白质分子的形状都变成短棒状，从而消除了蛋白质分子之间原有的带电荷量和分子形状的差异。这样电泳的速度只取决于蛋白质分子质量的大小，蛋白质分子在电泳的迁移率和相对分子质量的对数成直线关系。以标准蛋白质分子质量的对数和其相对迁移率作图，得到标准曲线，根据所测样品的相对迁移率，从标准曲线上便可查出其相对分子质量。
（3）沉降法（超速离心法）：沉降系数（S）是指单位离心场强度溶质的沉降速度。S也常用于近似的描述生物大分子的大小。蛋白质溶液经过高速离心分离时，由于密度关系，蛋白质分子趋于下沉，沉降速度与蛋白质颗粒大小成正比，应用光学方法观察离心过程中蛋白质颗粒的沉降行为，可判断出蛋白质的沉降速度。根据沉降速度可以求出沉降系数，将S带入公式，即可计算出蛋白质的分子质量。 解析：空
3. 负调控在生命活动中有重要的意义，除经典的操纵子模型以外，近年来还发现有泛素（ubiquitin）介导的蛋白质降解机制和microRNA（miRNA）介导的转录和翻译抑制机制，请从后两者中任选一种举例说明其作用机制与生物学意义。
答案： microRNA（miRNA）的作用机制与生物学意义。 （1）microRNA也可以写为miRNA，是一种21～25nt长的单链小分子RNA。它广泛存在于真核生物中，是一组不编码蛋白质的短序列RNA，其本身不具有可读框（ORF）。成熟的miRNA5′端有一个磷酸基团，3′端为羟基。编码miRNA的基因最初产生一个长的miRNA前体（primiRNA）分子，这种初期分子还必须被剪切成70～90个碱基大小、具发夹结构单链RNA前体（premiRNA）并经过Dicer酶加工后生成。成熟的miRNA5′端的磷酸基团和3′端羟基则是它与相同长度的功能RNA降解片段的区分标志。
（2）miRNA的作用机制：miRNA基因是一类高度保守的基因家族，按其作用模式不同可分为三种：①以线虫lin4为代表，作用时与靶标基因不完全互补结合，进而抑制翻译而不影响mRNA的稳定性（不改变mRNA丰度），这种miRNA是目前发现最多的种类；②以拟南芥miR171为代表，作用时与靶标基因完全互补结合，作用方式和功能与siRNA非常类似，最后切割靶mRNA；③以let7为代表，它具有以上两种作用模式：当与靶标基因完全互补结合时，直接靶向切割mRNA，如果蝇和Hela细胞中let7直接介导RISC分裂切割靶mRNA；当与靶标基因不完全互补结合时，起调节基因表达的作用，如线虫中的let7与靶mRNA3′端非翻译区不完全配对结合后，抑制靶基因的翻译。
（3）miRNA的生物学意义：研究表明miRNA在物种间具有高度的保守性、时序性和组织特异性，即在特定的时间、组织才会表达。例如，拟南芥中的miR171仅在其花序中高水平表达，在某些组织低
水平表达，在茎、叶等组织中却无任何表达的迹象；20～24h的果蝇胚胎提取物中可发现miR12，却找不到miR3miR6，在成年果蝇中表达的miR1和let7也无法在果蝇胚胎中表达，这同时体现了miRNA的又一特点——基因表达的时序性。miRNA表达的时序性和组织特异性暗示miRNA的分布可能决定组织和细胞的功能特异性，也可能参与了复杂的基因调控，对组织的发育起重要作用。据推测，miRNA调节着人类13的基因。 解析：空
4. 试述细胞内癌基因激活的方式。
答案： 细胞内癌基因的激活主要有以下几种方式：
（1）突变：原癌基因中一个核苷酸的突变（点突变）可以导致原癌基因激活，如cras原癌基因的活化。此外缺失突变也可使原癌基因激活，如cmyc、csrc和craf等原癌基因都由于DNA片段的缺失而表达为截短形式的癌蛋白。
（2）启动子插入：某些反转录病毒本身并不含癌基因，当感染细胞后，其基因组中的长末端重复序列（LTR）插入到细胞癌基因的附近或内部。由于LTR中含有较强的启动子和增强子，因此可以启动和促进原癌基因的转录，使其表达增加，导致细胞癌变。
（3）甲基化程度降低：DNA分子中的甲基化对于保持双螺旋结构的稳定、阻抑基因的转录，具有重要作用。如果原癌基因的DNA甲基化水平明显偏低，则可以被激活。
（4）基因扩增与高表达：原癌基因扩增使其基因拷贝数目的增加，
则转录模板数增加，造成mRNA的水平增高，进而表达出过量的癌蛋白，导致细胞的转化或肿瘤发生。
（5）基因易位或重排：染色体易位在肿瘤中经常出现，其结果可导致原癌基因的易位或重排，可使原来无活性的原癌基因转移到某些强的启动子或增强子的附近而被激活，从而使原癌基因表达产物显著增加并进一步导致肿瘤的发生。 解析：空
5. 为什么抑癌基因是隐性基因，而癌基因表现为显性基因作用？ 答案： 抑癌基因是隐性基因，而癌基因表现为显性基因作用的原因如下：
（1）原癌基因是细胞的正常基因，其编码产物包括生长因子、生长因子受体、信号通路中的分子、转录因子和细胞周期调控蛋白等，对细胞的生理功能极其重要。
①正常细胞中原癌基因的表达水平一般较低，而且是受生长调节的，其表达主要有具有分化阶段特异性、细胞类型特异性、细胞周期特异性三个特点。
②只有当原癌基因发生结构改变或过度表达时，例如，DNA重排、染色体易位、点突变、基因扩增、病毒启动子及增强子的插入等因素，原癌基因活化成为癌基因，此时癌基因或者过度表达，或者次序发生紊乱，不再具有细胞周期特异性。
③在遗传方式上，等位基因中任何一个位点活化后，都会引起癌基因产物表达的变化，促进细胞的增殖。所以癌基因是显性的，激活
后即参与促进细胞增殖和癌变过程。
（2）抑癌基因在细胞生长中起负调节作用，抑制增殖、促进分化成熟与衰老，或引导多余细胞进入程序性细胞死亡。
①在遗传上，抑癌基因表现为隐性，只有发生纯合失活时才失去抑癌功能。通常的表现为抑癌基因的一个等位基因丢失，而另一个存留的等位基因发生突变（点突变、微缺失、重排等）。
②等位基因丢失常伴有抑癌基因相邻区域的杂合性丢失（LOH）。LOH指肿瘤中特定染色体上某种DNA多态性标志（如RFLP，STR或SSCP等）的等位基因片段在同一患者中由正常组织基因组中的两种变为一种，即等位基因型由杂合子变为纯合子。所以抑癌基因在负调控细胞生长中是隐性基因，纯合状态才有抑癌功能。 解析：空
7、选择题（17分，每题1分）
1. 决定tRNA携带的氨基酸种类的是（ ）。 A． 同义密码子 B． 副密码子 C． 密码子 D． 反密码子 答案：B
解析：tRN分子上的副密码子是指每个tRN分子上有一个特异的小区，供氨酰tRN合成酶所识别，因此，tRN分子上决定其携带氨基酸的区域被称为副密码子。
2. 关于蛋白质生物合成中的肽链延伸阶段，正确的是（ ）。 A． 核糖体向mRNA 5′端移动3个核苷酸的距离 B． 肽酰基转移到核糖体大亚基的结合位点上 C． ATP直接供给能量
D． GTP转变成GDP和无机磷酸，供给能量 答案：D
解析：蛋白质生物合成中的肽链延伸阶段中，由GTP提供能量，包括进位、转肽、移位三个过程。项，核糖体向mRN 3′端移动3个核苷酸的距离。项，肽酰基转移到核糖体小亚基的结合位点上。项，肽链延伸阶段，由GTP转变成GP和无机磷酸，供给能量。
3. 细菌的错配修复机制可以识别复制时新旧DNA链之间错误配对的碱基，这是因为（ ）。[浙江海洋大学2019研] A． 旧DNA链更倾向于含有错误碱基 B． 新DNA链在特殊位点含有甲基化基团 C． 新DNA链含有错误的碱基
D． 旧DNA链在特殊位点含有甲基化基团 答案：D
解析：
4. 蛋白质翻译后的修饰主要包括（ ）。 A． 糖基化 B． 乙酰化 C． 上述各种修饰 D． 磷酸化 答案：C
解析：蛋白质翻译后的修饰包括：①氨基酸侧链的共价修饰：磷酸化、乙酰化、糖基化（N、O）；②蛋白质前体的切割和成熟：蛋白质前体→蛋白质，例：胰岛素的成熟。
5. 下列哪一种蛋白质或酶最不可能是癌基因的编码产物？（ ）。 A． 蛋白质磷酸酶 B． 转录因子 C． GTP酶
D． 蛋白质磷酸激酶 答案：A
解析：蛋白磷酸酶是具有催化已经磷酸化的蛋白质分子发生去磷酸化反应的一类酶分子，与蛋白激酶相对应存在，共同构成了磷酸化和去
磷酸化这一重要的蛋白质活性的开关系统。癌基因编码的产物大多无需去磷酸化，因此答案选。
6. DNA损伤修复的SOS系统（ ）。 A． LexA蛋白是一系列操纵子的阻遏物 B． RecA蛋白是一系列操纵子的阻遏物 C． 它只能修复嘧啶二聚体 D． 是一种保真性很高的复制过程 答案：A 解析：
7. 下列关于双链DNA碱基含量关系，错误的是（ ）。 A． A＋G＝C＋T B． A＋C＝G＋T C． A＋T＝G＋C D． A＝T，G＝C 答案：C
解析：根据碱基互补配对原则，在双链N分子中，一条链上的一定等于互补链上的T，一条链上的G一定等于互补链上的，因此，＋G＝＋T或＋＝T＋G，也就是说嘌呤总数等于嘧啶总数，各占全部碱基总数的50。
8. 遗传图分析中所用的单位是（ ）。 A． mm B． KD C． Mb D． kb 答案： 解析：
9. DNA合成仪合成DNA片段时，用的原料是（ ）。 A． 4种dNTP B． 4种NTP
C． 4种脱氧核苷的衍生物 D． 4种dNDP 答案：A
解析：合成N时的底物是dNTP（4种脱氧核糖核苷酸），包括dTP，dTTP，dTP，dGTP；合成RN时的底物是NTP（4种核糖核苷酸），包括TP，UTP，TP，GTP。
10. 操纵子模型可以成功地说明基因转录的调控机制，照此假说，实现对基因活性起调节作用的是（ ）。 A． 阻遏蛋白
B． DNA聚合酶 C． 诱导酶 D． RNA聚合酶 答案：A
解析：阻遏蛋白是基于某种调节基因所制成的一种控制蛋白质，在原核生物中具有抑制特定基因产生特征蛋白质的作用。由于它能识别特定的操纵基因（即操纵子是阻遏蛋白的结合位点），当操纵序列结合阻遏蛋白时会阻碍RN聚合酶与启动序列的结合，或使RN聚合酶不能沿N向前移动，阻遏转录，从而实现对基因活性起调节作用。 11. 用免疫化学法筛选重组体的原理是（ ）。 A． 根据外源基因的表达 B． 根据mRNA同DNA的杂交 C． 根据载体基因的表达 D． 根据DNA同DNA的杂交 答案：A 解析：
12. 目前在转基因小鼠中常用的基因敲除技术（gene knock out）的原理是（ ）。 A． 同源重组
B． 反义核苷酸的抑制作用 C． 离体定向诱变
D． 转座成分的致突变作用 答案：A
解析：小鼠转基因动物的基因敲除采用同源重组的方法，运用体外合成的无效基因或突变基因取代相应正常基因，然后应用转基因方法孵育出转基因动物。
13. （多选）关于DNA甲基化的说法正确的是（ ）。 A． 随着发育阶段的改变，DNA的甲基化也要发生变化
B． 在DNA复制过程中，通过识别半甲基化的酶，甲基化得以保存 C． 具有活性的DNA是非甲基化的 D． 基因必须经过完全的甲基化才能表达 答案：A|B|C
解析：N甲基化是指N化学修饰的一种形式，能够在不改变N序列的前提下，改变遗传表现。甲基化会使N的活性改变，具有活性的N是非甲基化的。在N复制过程中，通过识别半甲基化的酶甲基化得以保存，但是，随着发育阶段的改变，N的甲基化也要发生变化。 14. DNA甲基化是基因表达调控的重要方式之一，甲基化的位点是（ ）。
A． CpG岛上的G的7位 B． CpG岛上的G的3位
C． CpG岛上的C的5位 D． CpG岛上的C的3位 答案：C
解析：N甲基化是指N甲基转移酶催化S腺苷甲硫氨酸作为甲基供体，将胞嘧啶转变为5甲基胞嘧啶（m）的一种反应，在真核生物N中，5甲基胞嘧啶是唯一存在的化学性修饰碱基，5甲基胞嘧啶基因的5′端和3′端富含甲基化位点，启动区N分子上的甲基化密度与基因转录受抑制程度密切相关。
15. 环境中乳糖存在时，大肠杆菌半乳糖苷酶基因转录正常进行的原因是（ ）。
A． 使阻抑物失去与调节基因结合的能力 B． 使阻抑物失去与操纵基因结合的能力 C． 使阻抑物失去与结构基团结合的能力 D． 使阻抑物失去与启动子结合的能力 答案：B
解析：操纵基因是操纵子中的控制基因，在操纵子上一般与启动子相邻，通常处于开放状态，使RN聚合酶通过并作用于启动子启动转录。但当它与调节基因所编码阻遏蛋白结合时，就从开放状态逐渐转变为关闭状态，使转录过程不能发生。当环境中乳糖存在时，阻抑物失去与操纵基因结合的能力，大肠杆菌半乳糖苷酶基因转录正常进行。 16. 直接受cAMP调节的分子是（ ）。
A． 蛋白激酶C B． 蛋白激酶A C． 蛋白激酶B D． 蛋白激酶G 答案：B
解析：糖原代谢时，由cMP介导蛋白质磷酸化。激素与其受体R在细胞外表面相结合，引起受体构象变化，并与GTP结合蛋白相结合，R与G蛋白偶合激活腺苷酸环化酶，诱发细胞质cMP的合成，cMP活化蛋白激酶，蛋白激酶将活化的磷酸基团传递给无活性的磷酸化酶激酶，激活糖原磷酸化酶，最终将糖原磷酸化，进入糖酵解过程并提供TP。
17. DNA在水溶液中的变性温度又称为（ ）。 A． 延伸温度 B． 退火温度 C． 熔解温度 D． 降解温度 答案：C
解析：N变性是指核酸双螺旋碱基对的氢键断裂，双链变为单链。变性温度又称为熔解温度，简写为Tm，是指双链N解开一半时所需要的温度。
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