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. 写出原核表达实验步骤。 答案： 原核表达实验步骤如下：
（1）按上述步骤提取该组织的RNA，反转录为cDNA。 （2）以cDNA为模板，用上述引物扩增出带酶切位点的A基因片段。
（3）用BamHI和EcoRI分别切割目的片段和载体，连接酶将A基因和载体连接起来构成重组质粒。
（4）将重组质粒转入感受态的大肠杆菌BL21中，涂布，根据载体所携带的抗性标记筛选出稳定遗传重组质粒的单克隆。
（5）摇菌、扩大培养，待菌液生长到对数生长期，收集菌体，裂解、收集蛋白质。
（6）将总蛋白制备成溶液通过镍柱，由于A蛋白携带有His标签，可以被吸附在镍柱上，然后加缓冲液将吸附在镍柱上的A蛋白洗脱下来，即可得到A蛋白溶液。
解析：
2、判断题（80分，每题5分）
1. 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。
2. 基因组是细胞内所有基因的组合。（ ） 答案：错误 解析：
3. 真核基因组中功能相关的基因虽不组成操纵元，但它们的排列位置彼此靠近。（ ） 答案：正确
解析：操作元又称操纵子，是指一组关键的核苷酸序列，包括了一个操纵基因、一个普通的启动子及一个或以上的结构基因被用作生产信使RNA（mRNA）的基元。真核基因组中功能相关的基因虽不组成操纵元，但它们的排列位置彼此靠近。
4. 动物细胞中线粒体有自己的基因组，其编码基因可以在线粒体中完成转录和翻译过程。（ ） 答案：错误 解析：
5. 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。 6. 同一种真核mRNA前体，由于在不用细胞或组织中的差异剪辑，
可以表达出多种氨基酸序列、长度及糖基化程度不同的多肽。（ 答案：错误
解析：糖基化程度差异与差异剪辑不相关。
7. 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。
8. 真核生物利用polyA聚合酶在新转录出的mRNA3′端加上polyA尾巴形成polyA＋的mRNA。（ ） 答案：正确
） 解析：DNA序列中没有多聚T的序列，说明转录后加上了3′尾巴。加工过程首先是3′末端一些过剩的核苷酸被核酸外切酶切去，然后由多聚腺苷酸聚合酶催化，以ATP为底物，在mRNA3′末端逐个加上腺苷酸，形成polyA尾巴。
9. 无义突变是指突变后对性状或蛋白质结构动能不发生明显变化的无意义突变。（ ） 答案：错误
解析：无义突变指原来编码氨基酸的密码子被突变成终止密码子从而导致多肽合成提前终止的突变，题目所述突变应为沉默突变。 10. DNA半不连续复制是复制时一条链的合成方向是5′→3′，而另一条链的合成方向是3′→5′。（ ） 答案：错误
解析：DNA的半不连续复制是指DNA复制过程中，前导链的连续复制和后随链的不连续复制的现象。
11. 在遗传作图中，1厘摩（cM）相当于1Mb的碱基长度。（ ） 答案：错误
解析：厘摩（cM），重组频率的测量单位。1个厘摩定义为重组频率100次中发生1次。对于人类来说，平均来说，1厘摩相当于100万个碱基对。
12. 肿瘤细胞由于生长速度快、分裂次数多，因此对生长因子的需要量也高。（ ）
答案：错误
解析：癌细胞的特征之一就是对生长因子需要量降低，体外培养的癌细胞对生长因子的需要量显著低于正常细胞，是因为自分泌或其细胞增殖的信号途径不依赖于生长因子。
13. 当大肠杆菌培养基中的葡萄糖浓度较低时，在培养基中加入乳糖，可以诱导相应的乳糖操纵子启动表达。（ ） 答案：错误
解析：当大肠杆菌培养基中的葡萄糖浓度较低时，在培养基中加入乳糖，不会诱导相应的乳糖操纵子启动表达，只有当葡萄糖消耗完全，才会诱导相应的乳糖操纵子启动表达。（ ）
14. 1953年WatsonJ.D.&Crick F.H.C.提出了操纵子模型。（ ） 答案：错误 解析：
15. 设一条DNA链上的A＋G与T＋C的比值为0.5，那么，整个DNA分子上的这个比值也是0.5。（ ） 答案：错误
解析：根据碱基互补配对定律，在双链DNA分子中，A与T互补配对，G与C互补配对，因此，A的含量等于T的含量，G的含量等于C的含量，所以，A＋G＝T＋C。A＋G与T＋C的比值为1。
16. 当细菌DNA受到紫外光照射时，细菌细胞内会启动一个被称为SOS的诱导型DNA修复系统。参与SOS DNA修复系统的许多基因都同时受RecA阻遏蛋白的抑制。（ ） 答案：错误
解析：当细菌DNA受到紫外光照射时，细菌细胞内会启动一个被称为SOS的诱导型DNA修复系统。参与SOS DNA修复系统的许多基因都同时受LexA阻遏蛋白的抑制。
3、名词解释（75分，每题5分）
1. 反式作用因子[浙江海洋大学2019研]
答案：反式作用因子实质是转录模板上游基因编码的一类蛋白调节因子，包括激活因子和阻遏因子等，它们与顺式作用元件中的上游激活序列特异性结合，对真核生物基因的转录分别起促进和阻遏作用。反式作用因子可以在细胞内扩散，可以是蛋白质、tRNA或者rRNA等，通过与顺式作用元件结合，进而调控基因的表达。 解析：空 2. 朊粒
答案：朊粒又称阮病毒或传染性蛋白粒子，是指一种不同于细菌、病毒的，在分类上尚未定论的、人和动物传染性海绵状脑病的病原因子，其本质为一类不含核酸而仅由蛋白质构成的可自我复制并具感染性的因子。朊病毒的出现对遗传学理论有一定的补充作用，丰富了生物学有关领域的内容，对探索生命起源与生命现象的本质有重要意义。
解析：空
3. 核酸的凝胶电泳
答案：核酸的凝胶电泳是指将核酸分子放到特定的电场中，它就会以一定的速度向适当的电极移动的现象。在一定pH条件下，生物大分子通常带有电荷，将其置于电场中时，会以一定的速度向与其电荷性质相反的电极迁移。迁移速度称电泳速率，它与电场强度成正比，与该分子所携带的净电荷数成正比，而与分子的摩擦系数（分子大小、极性、介质的黏度系数等）成反比。在生理条件下，DNA分子糖磷酸骨架中的磷酸基团呈离子化状态，故DNA实际上呈多聚阴离子状态，在电场中向正极方向迁移。糖磷酸骨架在结构上重复，故等量的双链DNA几乎带等量的净电荷。在凝胶电泳中，一般加入溴化乙锭（EtBr）进行染色，此时，核酸分子在紫外光下发出荧光，肉眼能看到约50ngDNA所形成的条带。 解析：空
4. 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 5. 春化作用
答案：春化作用是指植物必须经历一段时间的持续低温才能由营养生长阶段转入生殖阶段生长的现象。春化过程中，感受低温的部位分生组织中的RNA和蛋白质含量增加，代谢也发生顺序性变化。春化作用分为两个阶段：①春化作用的前体物质在低温下转变成不稳定的前体物质。②在20℃下，中间产物转变为热稳定的物质，即最终产物。 解析：空
6. 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
7. 核酸原位杂交
答案：核酸原位杂交是指用标记了的已知序列的核苷酸片段作为探针，通过杂交直接在组织切片、细胞涂片、培养细胞爬片、或分裂中期染色体上检测和定位某一特定的靶核苷酸存在的技术。核酸原位杂交的
生物化学基础是核酸的变性、复性和碱基互补配对结合。核酸原位杂交有DNARNA杂交、DNADNA杂交和RNARNA杂交等。 解析：空 8. 锌指结构
答案：锌指结构是指含有较多的半胱氨酸（Cys）和组氨酸（His）的DNA结构区域中，由于肽链的弯曲使2个Cys和2个His与一个锌离子，或4个Cys与一个锌离子络合成的一个形似指状的三级结构。多个指结构常串联重复，具有很强的保守性。具有锌指结构的蛋白通常具有基因表达调控的功能。 解析：空
9. 随机扩增多态性DNA（random amplifiedpolymorphic DNA，RAPD） 答案：随机扩增多态性DNA是指在PCR技术的基础上发展起来的一种DNA多态性标记技术。RAPD运用一系列不同的随机排列碱基顺序的寡聚核苷酸作为引物，对目的基因组DNA进行PCR扩增，扩增产物通过聚丙烯酰胺凝胶电泳或琼脂糖凝胶电泳分离，经EB染色或放射自显影来分析扩增产物DNA片段的多态性，这些扩增产物DNA片段的多态性反映了基因组相应片段由于碱基发生缺失、插入、突变、重排等所引发的DNA多态性。 解析：空
10. 酵母单杂交系统（yeast onehybid system）
答案：酵母单杂交系统是指以酵母的遗传分析为基础，研究DNA和蛋白质之间相互作用的实验系统，用于鉴定DNA和蛋白质之间的相互作用。一般包括四个流程即：①筛选含有报告基因的酵母单细胞株；②构建表达文库；③重组质粒转化至酵母细胞；④阳性克隆菌株的筛选。 解析：空
11. Ribosomal binding site[武汉科技大学2019研]
答案：Ribosomal binding site的中文名称是核糖体结合位点。核糖体结合位点是指mRNA的起始AUG上游约8～13核苷酸处，存在一段由4～9个核苷酸组成的共有序列AGGAGG，可被16S rRNA通过碱基互补精确识别的序列。核糖体结合位点促使核糖体结合到mRNA上，有利于翻译的开始。 解析：空
12. 终止密码子
答案：终止密码子是指蛋白质翻译过程中终止肽链合成的信使核糖核酸（mRNA）的三联体碱基序列，在mRNA翻译过程中，起蛋白质合成终止信号作用的密码子。终止密码子不代表任何氨基酸，不能与tRNA的反密码子配对，但能被终止因子或释放因子识别，终止肽链的合成。64个密码子中存在三个终止密码子，即UAG、UAA和UGA。 解析：空
13. 端粒酶[暨南大学2018研]
答案：端粒酶（Telomerase）是指在细胞中负责端粒延长的一种酶，它是基本的核蛋白逆转录酶，可将端粒DNA加至真核细胞染色体末端，把DNA复制损失的端粒填补起来，借由把端粒修复延长，可以让端粒不会因细胞分裂而有所损耗，保护染色体两端编码蛋白质的DNA序列，使得细胞分裂的次数增加。 解析：空
14. 全能性（totipotency）
答案：全能性是指经分裂和分化后生物的细胞或组织，仍可以分化成该物种的所有组织和器官，产生完整有机体的潜能或特性。植物高度分化的体细胞仍保持全能性，动物中受精卵具有全能性，随着其个体发生的进行和决定之后全能性便逐渐丧失掉。 解析：空
15. TATA box[武汉科技大学2019研]
答案：TATA box的中文名称是TATA盒。TATA盒也称Hogness区，是指在真核生物基因中位于转录起始点上游25～30bp处的富含AT的保守区，是构成真核生物启动子元件的一部分。TATA框是RNA聚合酶与启动子的结合位点，转录过程中需先由转录因子TF2和TATA框结合，形成稳定的复合物，然后由其他转录因子和RNA聚合酶按一定时空顺序与DNA结合形成转录起始复合物开始转录。 解析：空
4、填空题（60分，每题5分）
1. 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：
2. 含HTH的DNA结合蛋白多以结构插入DNA双螺旋的以识别DNA的特定序列。
答案：α螺旋|大沟 解析：
3. 在同源重组过程中，常常形成中间体。 答案：Holliday
解析：同源重组是指发生在DNA的同源序列之间的重组，如真核生物的非姐妹染色单体的交换，细菌的转化、转导和接合，噬菌体的重组等。Holliday模型关键的四个步骤为：①两个同源染色体DNA排列整齐；②一个DNA的一条链端断裂并与另一个DNA对应的链连接，形成连接分子，称为Holliday中间体；③通过分支移动残生异源双链DNA；④Holliday中间体切开并修复，形成两个双链重组体DNA。 4. DNA通过分子折叠形成的三股螺旋叫，它存在于区，因而具有重要的生物学意义。
答案：HDNA|基因的调控区 解析：
5. ρ因子催化和。 答案：NTP水解|RNA释放 解析：
6. 转录因子TFⅢA的DNA结构域具有花式，而API的DNA结构域则具有花式。
答案：锌指结构|bZIP
解析：结构域是生物大分子中具有特异结构和独立功能的区域。转录因子TFⅢA的DNA结构域具有锌指结构花式，而API的DNA结构域则具有bZIP花式。
7. 免疫细胞包括、、、、和。
答案：淋巴细胞|巨噬细胞|抗原体呈细胞|浆细胞|粒细胞|肥大细胞 解析：免疫细胞是指所有参与免疫应答或与免疫应答有关的细胞及其前体，包括造血干细胞、抗原提呈细胞、淋巴细胞、粒细胞、肥大细胞和巨噬细胞等。
8. 在用SDS分离DNA时，要注意SDS的浓度，0.1和1的SDS的作用效果是不同的，前者，后者。
答案：只把DNA分离出来|可把DNA和RNA一起分离出来
解析：DNA通常都和蛋白结合在一起形成染色质，SDS可以使蛋白质变性，从而使其与DNA分离。不同浓度的SDS的作用效果不同，0.1的SDS只把DNA分离出来，1的SDS可把DNA和RNA一起分离出来。
9. 假定克隆一个编码某种蛋白质的基因，必须考虑其表达的三个基本条件：、、。
答案：保持正确的可读框|能够使其转录的启动子|具有翻译的起始和终止信号
解析：基因是细胞内DNA分子上具有遗传效应的特定核苷酸序列的总称，是具有遗传效应的DNA分子片段。基因控制蛋白质合成，是不同物种以及同一物种的不同个体表现出不同的性状的根本原因。因此克隆一个编码某种蛋白质的基因，必须保证该蛋白质能够正常合成，必须考虑其表达的三个基本条件为：①保持正确的可读框；②能够使其转录的启动子；③具有翻译的起始和终止信号。 10. 遗传密码的特点包括：、、、、、。
答案：连续性|不重叠性|简并性|摆动性|通用性|终止密码子
解析：遗传密码是一组规则，将DNA或RNA序列以三个核苷酸为一组的密码子转译为蛋白质的氨基酸序列，以用于蛋白质合成。遗传密码的特点包括：连续性、不重叠性、简并性、摆动性、通用性、终止密码子
11. 基因定位克隆的核心任务是。一般先建立基因文库，再通过探针杂交筛选；探针可以是或，要求探针与目的基因距离近，最好紧密连锁。
答案：染色体步移|已经克隆的基因|分子标记
解析：基因定位克隆是指根据目的基因在染色体上的位置进行基因分离，即通过分析突变位点与已知分子标记的连锁关系确定突变基因在染色体上的位置。其核心任务是染色体步移。一般先建立基因文库，再通过探针杂交筛选。探针可以是已经克隆的基因或分子标记，要求探针与目的基因距离近，最好紧密连锁。
12. 某些蛋白质前体都具有它的肽，它们大都相当于个氨基酸的长度，残基侧链一般是，位于肽链的端。 答案：信号|13～36|疏水性的|N
解析：信号肽是引导新合成的蛋白质向分泌通路转移的短（长度13～36个氨基酸）肽链，负责把蛋白质引导到细胞含不同膜结构的亚细胞器内。某些蛋白质前体都具有它的信号肽，其残基侧链一般是疏水的，位于肽链的N端。
5、简答题（50分，每题5分）
1. 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克隆的转录活性大50倍，其原因是什么？[浙江海洋大学2019研]
答案：其原因可能是在转录位点上游3.1～3.8kb处有一增强子。增强子是指真核基因转录调控区中能够增强基因转录活性的一段DNA序
列，增强子往往远离转录起始位点（数百甚至数千bp），决定着基因的时空特异性表达，增强子是否发挥作用与它的方向以及距转录起始位点的距离没有关系。 解析：空
2. 简述2～3种检测蛋白质间相互作用的方法。
答案： （1）酵母双杂交系统：是利用杂交基因通过激活报道基因的表达探测蛋白蛋白的相互作用。真核生物转录因子具有DNA结合结构域（BD）和转录激活结构域（AD），这两个结构域分开时仍分别具有功能，但不能激活转录，只有它们以适当途径在空间上较为接近时，才能重新具有转录因子活性，并激活报道基因表达。
（2）免疫共沉淀（IP）：基本原理是抗原和抗体之间专一性地相互作用而沉淀，从而保留下来，其是一种经典的检测蛋白质相互作用的方法。其实验过程比较简单，裂解细胞后，加入抗体，抗原被沉淀下来后洗涤，去除非特异性结合，再分析复合体。抗体可以是单克隆，也可以使多克隆。
（3）蛋白质芯片：蛋白质芯片可以用来大规模筛选蛋白质之间的相互作用，将一个蛋白质芯片与荧光标记的探针蛋白孵育，洗脱非特异性结合的蛋白后，可以通过扫描芯片上的荧光点来检测稳定的相互作用蛋白点。 解析：空
3. 什么是比较基因组学？简述它们在遗传学中的运用。
答案： （1）比较基因组学是指基于基因组图谱和测序基础上，对已知的基因和基因组结构进行比较，来了解基因的功能、表达机理和物种进化的学科。
（2）比较基因组学在遗传学中的应用：利用模拟生物基因组与人类基因组之间编码顺序上和结构上的同源性，克隆人类疾病基因，揭示基因功能和疾病分子机制，阐明物种进化关系，及基因组的内在结构。 解析：空
4. DNA的甲基化修饰有哪些生理意义？
答案： DNA甲基化为DNA化学修饰的一种形式，能够在不改变DNA序列的前提下，改变遗传表现。DNA甲基化修饰具有以下生理意义：
（1）DNA的复制与错配修复。 （2）在转录水平抑制基因表达。 （3）参与真核生物胚胎发育调节。
（4）参与基因组印记和X染色体失活及与细胞分化、增生有关。 解析：空
5. 什么是DNA损伤？生物体DNA损伤与哪些因素有关？生物细胞有哪些机制来处理DNA损伤，并进行DNA损伤修复？[武汉科技大学2019研]
答案： （1）DNA损伤的定义：
DNA损伤是指复制过程中发生的DNA核苷酸序列永久性改变，
并导致遗传特征改变的现象。
（2）造成生物体DNA损伤相关的因素如下： ①物理因素：a．紫外线；b．电离辐射。
②化学因素：a．烷化剂对DNA的损伤；b．碱基类似物、修饰剂对DNA的损伤。
③自发损伤：a．DNA复制发生错误；b．DNA的自发性化学变化（异构互变；脱氨基作用；脱嘌呤、嘧啶；碱基修饰与链断裂）。 （3）生物细胞处理DNA损伤及修复的机制如下：
①光修复；②切除修复；③重组修复；④SOS修复；⑤错配修复。 解析：空
6. 简述tRNA的结构特征及其作用。 答案： （1）tRNA分子的结构特征
①tRNA分子含有稀有碱基：稀有碱基是指除A、G、C、U外的一些碱基，包括双氢嘧啶（DHU），假尿嘧啶（ψ）和甲基化的嘌呤（mG，mA）等。
②tRNA分子形成茎环结构：组成tRNA的几十个核苷酸中存在着一些能局部互补配对的区域，可以形成局部的双链。这些局部双链呈茎状，中间不能配对的部分则膨出形成环或盘状结构，称为茎环结构或发夹结构。
③tRNA分子末端有氨基酸接纳茎：所有tRNA的3′端的最后3个核苷酸序列均为CCA，是氨基酸的结合部位，称为氨基酸接纳茎。 ④tRNA序列中有反密码子：每个tRNA分子中都有3个碱基与
mRNA上编码相应氨基酸的密码子具有碱基反向互补关系，可以配对结合，这3个碱基被称为反密码子。
⑤X射线衍射分析表明，tRNA的共同三级结构是倒L型的。 （2）tRNA的作用
①tRNA在蛋白质合成过程中作为各种氨基酸的载体，将氨基酸转呈给mRNA。
②在逆转录作用中作为合成互补链DNA链的引物。
③在细菌细胞壁、叶绿素、脂多糖和氨酰磷脂酰甘油的合成中都与某些tRNA的参与有关。 解析：空
7. 基因工程操作中黏性末端连接是最常用的连接方法，具有许多优点，但是也有一些不足。请指出这些不足之处，如何克服？ 答案： （1）基因工程操作中黏性末端连接的不足之处 ①载体易自身环化，或载体间相连成二联体乃至n联体； ②用这种方法产生的重组体往往含有不止一个外源片段或不止一个载体连接起来的串联重组体，增加筛选工作的困难；
③大片段DNA的重组率较低，即使用碱性磷酸酶处理载体防止载体的自身环化，载体也有成环的倾向；
④只用一种限制性内切核酸酶产生的黏性末端连接，不易定向克隆；
⑤可能会出现不定数个载体和插入片段串联得到“超级重组体”的现象。
（2）克服黏性末端连接不足的方法
①利用碱性磷酸酶处理酶切的载体，使其不能自身环化； ②采用双酶切的方法进行克隆，使载体不能自身连接，同时也降低了外源片段串联重组的概率。 解析：空
8. 简述原核生物转录终止的两种主要机制。[宁波大学2019研] 答案： 原核生物转录终止根据是否需要ρ因子的参与分为两种，主要机制如下：
（1）依赖于ρ因子的终止：ρ因子能催化NTP水解促使新生的RNA链从三元转录复合物中解离出来，从而终止转录。
（2）不依赖于ρ因子的终止：模板DNA上存在终止转录信号终止子，终止位点上游一般都存在一个富含GC的二重对称区，该段DNA转录产生的RNA容易形成发卡式结构。新生RNA中的发卡式结构会导致RNA聚合酶的暂停，破坏RNADNA杂合链5′端的正常结构。终止位点前有一段由4～8个A组成的序列，因此，转录物的3′端为寡聚U，寡聚U的存在使杂合链的3′端部分出现不稳定的rUdA区域。这两者共同作用使得RNA从三元转录复合物中解离出来。 解析：空
9. 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
10. 在染色体步移中，用哪些方法获得克隆的末端？
答案： 染色体步移是指由生物基因组或基因组文库中的已知序列出发逐步探知其旁邻的未知序列或和已知序列呈线性关系的目的序列的核苷酸的技术。在染色体步移中，可以用来下方法获得克隆的末端： （1）运用载体克隆位点的通用引物，如T3和T7启动子引物。 （2）假如克隆位点两侧没有T3和T7启动子，可用克隆的酶识别的DNA序列和随机引物去扩增末端。
（3）假如已知两个克隆的重叠部分，可直接把重叠部分切下来进行标记，然后用这个探针进行筛选。 解析：空
6、论述题（25分，每题5分）
1. 假如你进入实验室开始研究一个小鼠蛋白的生物学功能，两个课题研究内容如下：
（1）测定该编码基因在小鼠细胞内的表达水平。
（2）确定该蛋白在小鼠体内的生物学功能。请任选一个课题参与
研究，并对研究采用的方法及原理进行介绍，对结果进行判定。[暨南大学2019研]
答案： （1）第一个课题：测定该编码基因在小鼠细胞内的表达水平，若要测定此编码基因的表达水平，需要从转录和翻译不同层次来研究
①转录水平：RTPCR（Reverse transcription PCR）是反转录PCR，又称为逆转录PCR。其原理是：提起组织或细胞中的总RNA，以其中的mRNA作为模板，采用Oligo（dT）或随机引物利用逆转录酶反转录成cDNA。再以cDNA为模板进行PCR扩增，而获得目的基因或检测基因表达。RTPCR使RNA检测的灵敏性提高了几个数量级，可以分析极为微量RNA样品。取小鼠的组织研磨提取总RNA，利用以上实验手段，将得到的扩增数据进行定量分析。 ②翻译水平：利用ELISA（酶联免疫吸附试验测定）技术。ELISA是抗原或抗体的固相化及抗原或抗体的酶标记。结合在固相载体表面的抗原或抗体仍然保持免疫活性，酶标记的抗原或者抗体既保留了其免疫活性，又保留了酶的活性。在测定时，受检标本与固相载体表面的抗原或者抗体起反应。用洗涤的方法使固相载体上形成的抗原抗体复合物与液体中的其他物质分开。再加入酶标记的抗原或者抗体，也通过反应结合在固相载体上。此时固相上的酶量与标本中受检物质的量直接相关，故可根据呈色的深浅进行定性或者定量分析。由于酶的催化效率很高，间接地放大了免疫反应的结果，使测定方法达到很高的敏感度。
（2）第二个课题：确定该蛋白在小鼠体内的生物学功能
若要确定该蛋白在小鼠体内的生物学功能，可以通过基因的过表达和敲除来观察对小鼠的影响。
①基因的过表达：构建基因表达载体。将此蛋白基因作为目的基因构建表达载体，利用病毒注射来提高此蛋白在小鼠体内的表达量，从而对小鼠进行观察确定其生物学功能。 基因表达载体的构建：
a．目的基因的获得和加工：密码子偏爱性的加工；研究酶活时采用定点突变确定活性位点；方便与载体的连接在目的片段两端加上不同的黏性末端。
b．载体的选择和加工：根据目的片段的大小，宿主的差异，是否需要表达，是否需要组织特异性表达或者诱导表达和宿主对抗性标记的敏感程度进行载体的选择；通过限制性酶切产生黏性末端，去磷酸化减少载体自连，加入特殊的启动子，改造成特异表达载体，末端转移酶催化产生同聚尾等方法对载体进行加工。 c．载体与目的基因的连接。
d．将重组子导入受体细胞：通常将重组DNA导入大肠杆菌感受态中进行扩增和筛选，以期得到大量的单一重组子，便于利用。 e．阳性克隆的筛选与鉴定：在载体中加入特异的筛选基因，例如抗生素基因，通过此种抗生素基因可以利用不同的抗生素来筛选带有目的基因的载体；后期可通过PCR跑胶初步鉴定是否存在目的基因。 f．将带有目的基因的载体扩大培养抽提质粒。
②基因的敲除：利用RNAi技术，其利用双链小RNA高效、特异性降解细胞内同源mRNA从而阻断靶基因表达，使细胞出现靶基因
缺失的表型。双链RNA是RNAi的触发物，引发与之互补的单链RNA（ssRNA，singlestranded RNA）的降解。siRNA具有特殊的结构特征，即5′端磷酸基团和3′端的羟基，其两条链的3′端各有两个碱基突出于末端。由siRNA中的反义链指导合成一种被称为RNA诱导的沉默复合体（RISC）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。siRNA还可作为特殊引物，在依赖于RNA的RNA聚合酶的作用下，以目的mRNA为模板合成dsRNA，后者又可被降解为新的siRNA，重新进入上述循环。因此，即使外源siRNA的注入量较低，该信号也可能迅速被放大，导致全面的基因沉默。基因敲除后可通过测定小鼠内蛋白质表达水平或炎症因子表达水平来观察此蛋白在小鼠内的生物学功能。 解析：空
2. 试述真核生物转录水平的调控机制。[武汉科技大学2019研] 答案： 真核生物在转录水平的调控主要是通过反式作用因子、顺式作用元件和RNA聚合酶的相互作用来完成的，主要是反式作用因子结合顺式作用元件后影响转录起始复合物的形成过程。 （1）转录起始复合物的形成
真核生物RNA聚合酶识别的是由通用转录因子与DNA形成的蛋白质DNA复合物，只有当一个或多个转录因子结合到DNA上，形成有功能的启动子，才能被RNA聚合酶所识别并结合。
转录起始复合物的形成过程为：①TFⅡD结合TATA区；②RNA
聚合酶识别并结合TFⅡDDNA复合物；③促进或抑制转录起始复合物的形成。
（2）反式作用因子
①一般具有三个功能域（DNA识别结合域、转录活性域和结合其他蛋白结合域）。
②能识别并结合上游调控区中的顺式作用元件。 ③对基因的表达有正性或负性调控作用。 （3）转录起始的调控 ①反式作用因子的活性调节
a．表达式调节：反式作用因子合成出来就具有活性。 b．共价修饰：磷酸化和去磷酸化，糖基化。 c．配体结合：许多激素受体是反式作用因子。
d．蛋白质与蛋白质相互作用：蛋白质与蛋白质复合物的解离与形成。
②反式作用因子与顺式作用元件的结合
反式作用因子被激活后，即可识别并结合上游启动元件和增强子中的保守性序列，对基因转录起调节作用。
③反式作用因子的作用方式：成环、扭曲、滑动。 ④反式作用因子的组合式调控作用
每一种反式作用因子结合顺式作用元件后虽然可以发挥促进或抑制作用，但反式作用因子对基因调控不是由单一因子完成的而是几种因子组合发挥特定的作用。 解析：空
3. 简述真核基因表达载体的特征及构建流程。[暨南大学2019研] 答案： （1）真核基因表达载体的特征
①原核质粒的序列：包括在大肠杆菌中起作用的复制起始序列以及能用在细菌中筛选克隆的抗药性基因标志等，以便插入真核基因后能先在方便操作的大肠杆菌系统中筛选获得重组目的基因的克隆。 ②在真核宿主细胞中表达重组基因所需要的原件：包括启动子、增强子、转录终止和加polyA信号序列，mRNA剪接信号序列，以及能在宿主细胞中复制或增殖的序列，能用在宿主细胞中筛选的标志基因，和供外源基因插入的单一限制性内切酶识别位点等。 （2）载体的构建流程
①目的基因的获得和加工：密码子偏爱性的加工；研究酶活时采用定点突变确定活性位点；方便与载体的连接在目的片段两端加上不同的黏性末端。
②载体的选择和加工：根据目的片段的大小，宿主的差异，是否需要表达，是否需要组织特异性表达或者诱导表达和宿主对抗性标记的敏感程度进行载体的选择；通过限制性酶切产生黏性末端，去磷酸化减少载体自连，加入特殊的启动子，改造成特异表达载体，末端转移酶催化产生同聚尾等方法对载体进行加工。 ③载体与目的基因的连接。
④将重组子导入受体细胞：通常将重组DNA导入大肠杆菌感受态中进行扩增和筛选，以期得到大量的单一重组子，便于利用。 ⑤阳性克隆的筛选与鉴定：在载体中加入特异的筛选基因，例如抗生素基因，通过此种抗生素基因可以利用不同的抗生素来筛选带有
目的基因的载体；后期可通过PCR跑胶初步鉴定是否存在目的基因。 ⑥将带有目的基因载体的大肠杆菌扩大培养抽提质粒。 解析：空
4. 在你的研究中发现，A蛋白能够下调蛋白B的表达，对此你比较感兴趣，请设计一些实验开展进一步研究，分析A调控B的可能机制，对采用的方法的原理进行说明，并对结果进行判定。[武汉科技大学2019研]
答案： A调控B的可能机制有以下几种：
（1）A直接结合B的启动子区对其进行调控，可验证的实验如下： ①双荧光素酶活性实验
转录因子是一种具有特殊结构、行使调控基因表达功能的蛋白质分子，也称为反式作用因子。某些转录因子仅与其靶启动子中的特异序列结合，这些特异性的序列被称为顺式作用元件，转录因子的DNA结合域和顺式作用元件实现共价结合，从而对基因的表达起抑制或增强的作用。荧光素酶报告基因实验是检测这类转录因子和其靶启动子中的特异顺序结合的重要手段。其实验原理如下：
a．构建一个将靶启动子的特定片段插入到荧光素酶表达序列前方的报告基因质粒，如pGL3basic等。
b．将要检测的转录因子表达质粒与报告基因质粒共转染293细胞或其他相关的细胞系。如果此转录因子能够激活靶启动子，则荧光素酶基因就会表达，荧光素酶的表达量与转录因子的作用强度成正比。 c．加入特定的荧光素酶底物，荧光素酶与底物反应，产生荧光，通过检测荧光的强度可以测定荧光素酶的活性，从而判断转录因子是
否能与此靶启动子片段有作用。 ②ChIP实验
在生理状态下把细胞内的DNA与蛋白质交联在一起，通过超声或酶处理将染色质切为小片段后，利用抗原抗体的特异性识别反应，将与目的蛋白相结合的DNA片段沉淀下来。染色质免疫沉淀技术一般包括细胞固定，染色质断裂，染色质免疫沉淀，交联反应的逆转，DNA的纯化，以及DNA的鉴定。因为ChIP实验涉及的步骤多，结果的重复性较低，所以对ChIP实验过程的每一步都应设计相应的对照，而且对结果的分析也需要有一定的经验。对于刚刚开始使用ChIP技术的研究人员来说，使用成熟的商品化试剂盒和相关的技术服务会达到事半功倍的效果。 ③EMSA实验
EMSA主要基于蛋白探针复合物在凝胶电泳过程中迁移较慢的原理。根据实验设计特异性和非特异性探针，当核酸探针与样本蛋白混合孵育时，样本中可以与核酸探针结合的蛋白质与探针形成蛋白探针复合物；这种复合物由于分子量大，在进行聚丙烯酰胺凝胶电泳时迁移较慢，而没有结合蛋白的探针则较快；孵育的样本在进行聚丙烯酰胺凝胶电泳并转膜后，蛋白探针复合物会在膜靠前的位置形成一条带，说明有蛋白与目标探针发生互作。
（2）A通过与B相互作用进而调控其表达，可用来验证的实验如下：
①细胞共定位实验
通过将两个蛋白分别连接至不同的标签载体，且载体分别带RFP
和GFP，然后转染目标细胞，通过观察荧光确定两个蛋白的共定位情况。
②CoIP实验
免疫共沉淀是以抗体和抗原之间的专一性作用为基础的用于研究蛋白质相互作用的经典方法。是确定两种蛋白质在完整细胞内生理性相互作用的有效方法。当细胞在非变性条件下被裂解时，完整细胞内存在的许多蛋白质蛋白质间的相互作用被保留了下来。当用预先固化在琼脂糖微球上的蛋白质A的抗体免疫沉淀A蛋白，那么与A蛋白在体内结合的蛋白质B也能一起沉淀下来。再通过蛋白变性分离，对B蛋白进行检测，进而证明两者间的相互作用。这种方法得到的目的蛋白是在细胞内与兴趣蛋白天然结合的，符合体内实际情况，得到的结果可信度高。这种方法常用于测定两种目标蛋白质是否在体内结合；也可用于确定一种特定蛋白质的新的作用搭档。 解析：空
5. 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
7、选择题（17分，每题1分）
1. （多选）可变剪接（ ）。 A． 与“组成型”剪接的机制完全不同 B． 涉及不同的5′和3′剪接位点
C． 被用于在不同组织和不同的发育阶段产生不同的蛋白质
D． 可以从单个基因产生多种蛋白，即添加或缺失少数氨基酸的变异蛋白
答案：B|C|D
解析：可变剪接（也叫选择性剪接）是指从一个mRN前体中通过不同的剪接方式产生不同的mRN剪接异构体的过程，使得最终的蛋白产物会表现出不同或者是相互拮抗的功能和结构特性，或者在相同的细胞中由于表达水平的不同而导致不同的表型。可变剪接涉及不同的5′和3′剪接位点，可以跨越外显子也可涉及可变外显子或保留内含子，可以从单个基因产生多种蛋白，被用于在不同组织和不同的发育阶段产生不同的蛋白质。项，“组成型剪接”是指剪接编码蛋白质的不连续基因通过RN剪接将内含子从mRN前体中依次除去，规范地将外显子剪接成成熟的mRN。与可变剪接的机制不是完全不同。 2. 识别大肠杆菌DNA复制起始区的蛋白质是（ ）。
A． DnaB蛋白 B． DnaA蛋白 C． DnaC蛋白 D． DnaG蛋白 答案：B
解析：N复制起始时，识别复制起始原点的蛋白质是na蛋白，该蛋白质以多聚体的形式与4个9bp的保守序列相结合，促进复制起始原点解链。
3. 分化程度高的细胞比分化程度低的细胞对于外界因子的反应能力（ ）。 A． 一样 B． 上升 C． 下降
D． 前三者都有可能 答案：C
解析：细胞分化是指同一来源的细胞逐渐产生出形态结构、功能特征各不相同的细胞类群的过程，其结果是在空间上细胞产生差异，在时间上同一细胞与其从前的状态有所不同，其本质是基因组在时间和空间上的选择性表达。分化程度越高，细胞对于外界因子的反应能力越低。
4. 下列对蛋白质修饰会引起蛋白降解的是（ ）。[扬州大学2019研] A． 泛素化 B． 乙酰化 C． 甲基化 D． 磷酸化 答案：A 解析：
5. 用免疫化学法筛选重组体的原理是（ ）。 A． 根据mRNA同DNA的杂交 B． 根据外源基因的表达 C． 根据DNA同DNA的杂交 D． 根据载体基因的表达 答案：B 解析：
6. （多选）下述关于DNA聚合酶的描述中，哪些是错误的？（A． 具有5′→3′外切酶活性 B． 具有5′→3′内切酶活性
） C． 具有3′→5′外切酶活性 D． 具有3′→5′内切酶活性 答案：B|D
解析：N聚合酶没有内切酶活性。
7. 下列关于DNA的某些描述正确的是（ ）。
A． 在相对分子质量相同的条件下具有超螺旋结构的DNA分子浮力密度最大
B． 迄今发现的DNA分子都是双股的
C． DNA的每个戊糖分子上有一个自由的羟基
D． 反向平行双股的DNA意味着两条链的碱基组成是相同的 答案：A 解析：
8. 反义RNA对基因表达的调控是在（ ）。 A． 翻译水平 B． 转录水平 C． DNA水平 D． 转录后水平 答案：A
解析：
9. Western杂交是用于下列杂交技术中的哪一个？（ ） A． DNADNA B． DNARNA C． 抗体抗原结合 D． RNARNA 答案：C
解析：Western杂交又称蛋白免疫印迹，是指蛋白质的固定和分析技术，把蛋白质印迹、电泳、免疫测定融为一体的特异性蛋白质的检测方法。Western杂交把已用聚丙烯酰胺凝胶或其他凝胶或电泳分离的蛋白质转移到硝酸纤维滤膜上，固定在滤膜上的蛋白质成分仍保留和其他大分子特异性结合的能力及抗原活性。
10. 原癌基因的显性突变导致细胞过度增殖而形成肿瘤，最有可能的突变是（ ）。 A． 错义突变 B． 同义突变 C． 移码突变 D． 无义突变 答案：A
解析：
11. 用于研究DNA蛋白质相互作用的技术是（ ）。 A． 基因芯片 B． 凝胶阻滞分析 C． Southern杂交 D． 原位杂交 答案：B
解析：项，Southern杂交是进行基因组N特定序列定位的通用方法。项，原位杂交是指将特定标记的已知顺序核酸为探针与细胞或组织切片中核酸进行杂交，从而对特定核酸顺序进行精确定量定位的过程。项，基因芯片指将大量的探针分子固定于支持物上后与标记的样品分子进行杂交，通过检测每个探针分子的杂交信号强度进而获取样品分子的数量和序列信息。项，凝胶阻滞分析是用来研究N与特异性蛋白的相互作用，通常是放射性标记的N片段与纯化蛋白，或提取物中的蛋白混合物相结合，然后在非变性凝胶中分析该产物。与游离N相比，蛋白N复合物的迁移率将降低，因此，与游离N相对应，人们将观察到带中的“阻滞”。
12. 关于细菌人工染色体（BAC）的特点描述错误的是（ ）。 A． 克隆到BAC载体上的外源片段可以直接进行测序以获得末端序列 B． BAC载体在大肠杆菌宿主中保持高拷贝
C． BAC载体在细胞中以环型超螺旋状态存在，使分离操作起来相对容易
D． 通过电激法将大质粒转化大肠杆菌比酵母的转化率提高了10～100倍 答案：B
解析：细菌人工染色体（）在大肠杆菌性因子F质粒的基础上构建的，在大肠杆菌受体菌维持单一拷贝，用于克隆大型基因簇结构，以及构建动植物基因文库。
13. 基因表达时的顺式作用元件包括（ ）。 A． 转录因子 B． 启动子 C． RNA聚合酶 D． 结构基因 答案：B
解析：顺式作用元件是指N上影响基因活性的N序列，如启动子、增强子、操纵基因、终止子等。启动子是用来启动基因转录必需的一段N序列，包括RN聚合酶的识别、结合和转录起始，以及激活该酶转录功能必需的序列。
14. （多选）引发体的组成包括（ ）。
A． DnaB，n，n′，n″，DnaC，DnaI和DnaG引发酶 B． 一个防止DNA降解的单链结合蛋白
C． 在起始位点与DnaG引发酶相互作用的一个寡聚酶 D． DnaB解旋酶，DnaG引发酶和DNA聚合酶Ⅲ 答案：A|C
解析：引发体是指N复制过程中的一种负责专一性引发的多酶复合体，位于复制叉的前端，能够生成后随链冈崎片段合成必需的RN引物，主要成分为引发前体（包含6种蛋白，na、n、n′、n″、na、naI）和引物酶（如naG）。
15. 冈崎片段的生成是由于（ ）。 A． 滞后链合成方向与解链方向相反 B． RNA引物合成不足 C． 拓扑酶的作用
D． 真核生物有多个复制起点 答案：A
解析：①N合成的延伸方向必须是5′→3′方向，而N双链的结构是两条链反向平行互补，因此在复制叉附近解开的N链一条是5′→3′方向，另一条是3′→5′方向，两个模板极性不同，这就意味着两条N链不能同时沿着同一个方向进行复制。②N复制是以半不连续方式进行的，前导链可以沿着5′→3′方向持续合成，而后随链则只能合成不连续的N片段，后随链合成的短片段被称为冈崎片段。
16. 在E.coli细胞中DNA聚合酶Ⅰ的作用主要是（ ）。[浙江海洋大学2019研]
A． 冈崎片段的连接 B． DNA复制 C． 切除RNA引物
D． E.coli DNA合成的起始 答案：C 解析：
17. 以下关于乳糖操纵子的调控作用叙述错误的是（ ）。 A． 葡萄糖充足时，cAMP水平不高 B． cAMPCRP复合物结合在启动子前方 C． cAMP可与CRP结合成复合物
D． 葡萄糖和乳糖并存时，细菌优先利用乳糖 答案：D
解析：乳糖操纵子属于诱导型操纵子，其调控有正调控和负调控两种方式。葡萄糖和乳糖并存时，葡萄糖能够抑制cMP环化酶的活性。P蛋白无法与cMP环化酶结合形成复合物，无法起到正调控的作用，基因转录受到影响，这也称为葡萄糖效应或代谢物抑制效应。因此，葡萄糖和乳糖并存时，细菌优先利用葡萄糖。
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