分子生物學(xué)思考題答案

1、1.原核生物原核生物DNA具有哪些不同于真核生物具有哪些不同于真核生物DNA的特征？的特征？真核生物：①真核基因組龐大。②存在大量的重復(fù)序列。③大部分為非編碼序列(90％)。④轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物為單順?lè)醋?。⑤是斷裂基因，有?nèi)含子結(jié)構(gòu)。⑥存在大量的順式作用元件(啟動(dòng)子、增強(qiáng)子、沉默子)。⑦存在大量的DNA多態(tài)性。⑧具有端粒(telomere)結(jié)構(gòu)原核生物：①基因組很小，大多只有一條染色體，且DNA含量少。②主要是單拷貝基因，只有很少數(shù)基因〔如rRN

2、A基因〕以多拷貝形式存在。③整個(gè)染色體DNA幾乎全部由功能基因與調(diào)控序列所組成；④幾乎每個(gè)基因序列都與它所編碼的蛋白質(zhì)序列呈線性對(duì)應(yīng)狀態(tài)1.試述基因克隆載體進(jìn)化過(guò)程。試述基因克隆載體進(jìn)化過(guò)程。①pSC101質(zhì)粒載體，第一個(gè)基因克隆載體②ColE1質(zhì)粒載體，松弛型復(fù)制控制的多拷貝質(zhì)粒③pBR322質(zhì)粒載體，具有較小的分子量（4363bp）。能攜帶68kb的外源DNA片段，操作較為便利④pUC質(zhì)粒載體，具有更小的分子量和更高的拷貝數(shù)⑤pGE

3、M3Z質(zhì)粒，編碼有一個(gè)氨芐青霉素抗性基因和一個(gè)lacZ基因⑥穿梭質(zhì)粒載體，由人工構(gòu)建的具有原核和真核兩種不同復(fù)制起點(diǎn)和選擇標(biāo)記，可在不同的寄主細(xì)胞內(nèi)存活和復(fù)制的質(zhì)粒載體⑦pBlue噬菌粒載體，一類從pUC載體派生而來(lái)的噬菌粒載體2.試述試述PCR擴(kuò)增的原理和步驟。對(duì)比擴(kuò)增的原理和步驟。對(duì)比DNA體內(nèi)復(fù)制的差異。體內(nèi)復(fù)制的差異。原理：首先將雙鏈DNA分子在臨近沸點(diǎn)的溫度下加熱分離成兩條單鏈DNA分子，DNA聚合酶以單鏈DNA為模板并利用反

4、應(yīng)混合物中的四種脫氧核苷三磷酸、合適的Mg2濃度和實(shí)驗(yàn)中提供的引物序列合成新生的DNA分子。步驟：①將含有待擴(kuò)增DNA樣品的反應(yīng)混合物放置在高溫（94℃）環(huán)境下加熱1分鐘，使雙鏈DNA變性，形成單鏈模板DNA②降低反應(yīng)溫度（退火，約50℃），約1分鐘，使寡核苷酸引物與兩條單鏈模板DNA結(jié)合在靶DNA區(qū)段兩端的互補(bǔ)序列位置上③將反應(yīng)混合物的溫度上升到72℃左右保溫1數(shù)分鐘，在DNA聚合酶的作用下，從引物的3端加入脫氧核苷三磷酸，并沿著模板

5、分子按5→3方向延伸，合成新生DNA互補(bǔ)鏈與體內(nèi)復(fù)制的差別：①PCR不產(chǎn)生岡崎片段②在高溫條件下反應(yīng)，不需要DNA解旋酶③PCR可經(jīng)過(guò)多個(gè)循環(huán)④在體外進(jìn)行，可調(diào)控第六章1.基因敲除基因敲除原理：又稱基因打靶，通過(guò)外源DNA與染色體DNA之間的同源重組，進(jìn)行精確的定點(diǎn)修飾和基因改造，具有專一性強(qiáng)、染色體DNA可與目的片段共同穩(wěn)定遺傳等特點(diǎn)方法：高等動(dòng)物基因敲除技術(shù)，植物基因敲除技術(shù)2.完全基因敲除和條件型基因敲除完全基因敲除和條件型基因敲

6、除完全基因敲除是指通過(guò)同源重組法完全消除細(xì)胞或者動(dòng)植物個(gè)體中的靶基因活性，條件型基因敲除是指通過(guò)定位重組系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)特定時(shí)間和空間的基因敲除3.基因定點(diǎn)突變基因定點(diǎn)突變?cè)恚和ㄟ^(guò)改變基因特定位點(diǎn)核苷酸序列來(lái)改變所編碼的氨基酸序列，用于研究某個(gè)（些）氨基酸殘基對(duì)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)、催化活性以及結(jié)合配體能力的影響，也可用于改造DNA調(diào)控元件特征序列、修飾表達(dá)載體、引入新的酶切位點(diǎn)等3、原核生物的細(xì)胞中除了主染色體以外，還含有各種質(zhì)粒和轉(zhuǎn)座因子。質(zhì)粒常

7、為雙鏈環(huán)狀DNA，可獨(dú)立復(fù)制，有的既可以游離于細(xì)胞質(zhì)中，也可以整合到染色體上。轉(zhuǎn)座因子一般都是整合在基因組中。真核生物除了核染色體以外，還存在細(xì)胞器DNA，如線粒體和葉綠體的DNA，為雙鏈環(huán)狀，可自主復(fù)制。有的真核細(xì)胞中也存在質(zhì)粒，如酵母和植物。4、原核生物的DNA位于細(xì)胞的中央，稱為類核（nucleoid）。真核生物有細(xì)胞核，DNA序列壓縮為染色體存在于細(xì)胞核中。5、真核基因組都是由DNA序列組成，原核基因組還有可能由RNA組成，如R

8、NA病毒。第七章第七章1.簡(jiǎn)述代謝物對(duì)基因表達(dá)調(diào)控的兩種方式。簡(jiǎn)述代謝物對(duì)基因表達(dá)調(diào)控的兩種方式。答：①轉(zhuǎn)錄水平上的調(diào)控；②轉(zhuǎn)錄水平上的調(diào)控，包括mRNA加工成熟水平上的調(diào)控和翻譯水平上的調(diào)控3.簡(jiǎn)述乳糖操縱子的調(diào)控模型。簡(jiǎn)述乳糖操縱子的調(diào)控模型。答：A、乳糖操縱子的組成：大腸桿菌乳糖操縱子含Z、Y、A三個(gè)結(jié)構(gòu)基因，分別編碼半乳糖苷酶、透酶和半乳糖苷乙酰轉(zhuǎn)移酶，此外還有一個(gè)操縱序列O，一個(gè)啟動(dòng)子P和一個(gè)調(diào)節(jié)基因I。B、阻遏蛋白的負(fù)性調(diào)節(jié)

9、：沒(méi)有乳糖存在時(shí)，I基因編碼的阻遏蛋白結(jié)合于操縱序列O處，乳糖操縱子處于阻遏狀態(tài)，不能合成分解乳糖的三種酶；有乳糖存在時(shí)，乳糖作為誘導(dǎo)物誘導(dǎo)阻遏蛋白變構(gòu)，不能結(jié)合于操縱序列，乳糖操縱子被誘導(dǎo)開(kāi)放合成分解乳糖的三種酶。所以，乳糖操縱子的這種調(diào)控機(jī)制為可誘導(dǎo)的負(fù)調(diào)控。C、CAP的正性調(diào)節(jié)：在啟動(dòng)子上游有CAP結(jié)合位點(diǎn)，當(dāng)大腸桿菌從以葡萄糖為碳源的環(huán)境轉(zhuǎn)變?yōu)橐匀樘菫樘荚吹沫h(huán)境時(shí)，cAMP濃度升高，與CAP結(jié)合，使CAP發(fā)生變構(gòu)，CAP結(jié)合于乳