考试试题2

编码区（编码蛋白质）；

3．在原核生物的基因表达调控中，因为没有核膜，（转录）和（翻译）是耦联的。 4．在 DNA复制过程中，连续合成的子链称（前导链），另一条非连续合成的子链称为（后随链）。

5．组蛋白尾部的修饰在转录调控中具有重要作用，这些修饰主要包括（乙酰化）、（甲基化）和（磷酸化）。

6．产生单个碱基变化的突变叫（点）突变，如果碱基的改变产生一个并不改变编码氨基酸残基的密码子，这就是（同义）突变。

7．RNA聚合酶（Ⅱ）对α-鹅膏蕈碱最敏感，主要用于（mRNA）的转录；而RNA聚合酶（Ⅰ）对α-鹅膏蕈碱最不敏感，主要用于（rRNA）的转录。

8．TFⅡH是一个具 9亚基的复合体，其中4个亚基具激酶功能域，可使 （RNA 聚合酶Ⅱ）的 CTD 磷酸化；另5个亚基具（螺旋酶）活性，在启动子清除时使DNA解旋。

四、简答题（本大题共7小题，每题6分，共计36分） 1．How does lactose bring about the induction of synthesis of β-galactosidase, permease, and transacetylase? Why does this event not occur when glucose is also in the medium? 乳糖如何诱导β-半乳糖苷酶、透过酶、转乙酰基酶合成的？为什么在葡萄糖存在的情况下，这一生物学事件不能发生？

答：当加入乳糖后，乳糖被代谢（异构化）形成异乳糖，结合在阻遏蛋白上。阻遏蛋白失活而不能再与操纵子结合，也就不能阻止转录，结果，RNA聚合酶与启动子结合，起始能够编码这三种酶的一条mRNA的转录。

葡萄糖通过正调控机制阻止乳糖操纵元的诱导。在这种代谢产物阻遏的过程中，葡萄糖会使细胞中cAMP的含量大幅度降低，在缺少cAMP的情况下，就不可能存在cAMP-CAP复合体，转录也就不能被激活。

2．You have isolated a plasmid DNA that is a closed circular molecular 1050 bp in length with 5 negative supercoils. What are the linking number, helical turns, writhe, and superhelical density? 你分离出的质粒DNA为1050 bp长度的共价闭合环状分子，具5个负超螺旋。请问这个DNA分子的连接数（L）、螺旋数（缠绕数T）、扭曲数（W）、以及超螺旋密度是多少？

答：W = -5；

T = 1050/10.5 = 100；

L = T + W = 100 +（-5）= 95 σ = W/T = -5/100 = -0.05

3．Antibiotics have been very useful in elucidating the steps of protein synthesis. If you have an artificial messenger RNA with the sequence AUGUUUUUUUUUUUUU…, it will produce the following polypeptide in a cell-free protein-synthesizing system: fMet-Phe-Phe-Phe.... In your search for new antibiotics you find one called putyermycin, which blocks protein synthesis. When you try it with your artificial mRNA in a cell-free system, the product is fMet-Phe. What step in protein synthesis does puty-ermycin affect? Why? 在阐释蛋白质合成的步骤方面，抗生素是一种十分有效的方法。如果你有一序列为AUGUUUUUUUUUUUUU…的人工合成的mRNA片段，在无细胞蛋白质合成系统中能够翻译合成fMet-Phe-Phe-Phe.... 的多肽，在你研究的新的抗生素中，有一种称为putyermycin的抗生素能够阻断蛋白质的合成，当这种抗生素与上述人工合成的mRNA片段一同加入到无细胞蛋白质合成系统中时，其产物为fMet-Phe。请问，这种抗生素影响了蛋白质合成的哪一个步骤，为什么？

答：既然能够形成二肽，说明翻译的起始不会受到影响，同时，延伸的第一步即荷载的tRNA进入A位点并形成肽键也不会受到影响。但由于只能形成一个二肽，显然，这种抗生素抑制了延伸过程中的转位反应。

4．Describe the molecular events of the following processes：描述下列分子事件的过程

（1）The major steps and enzymes involved in nucleotide excision repair 核苷酸切除修复涉及的酶类及主要步骤。Transcription coupled repair 转录与修复的耦联

（2）The major steps and proteins involved in eukaryotic RNA PolymeraseⅡtranscription 真核生物RNA聚合酶Ⅱ转录RNA的主要步骤及其酶类

答：

（1）核苷酸切除修复主要修复由紫外线引起且不能被特定的糖苷酶所识别的多种碱基损伤，主要包括三个步骤：

步骤1：核苷酸切除修复复合体识别损伤，然后在3’端距离损伤位点5个核苷酸处形成一个切口；在5’端距离损伤位点23个核苷酸处形成另一个切口；

学院：生命科学学院 教研室（学科）主任：

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步骤2：两个切口之间长度为28个核苷酸的单链DNA片断在DNA酶的作用下被移除； 步骤3：留下的间隙由DNA聚合酶填补，然后由DNA连接酶连接。

（2）真核生物RNA聚合酶Ⅱ完成转录事件主要包括5个步骤：启动子的识别、转录起始复合体的形成、起始、延伸、终止。

在启动子识别和转录起始复合体形成中主要涉及以下蛋白质：通用转录因子TF II D的TBP组分识别启动子并结合；TF II A 和 TF II B与DNA结合，增强 TFⅡ D 与 TATA box结合的能力；TF II F 和 RNAP II 结合上来，形成前起始复合体；TF II E 和TF II H结合上来，形成转录起始复合体；RNAP II利用游离的NTPs 起始转录；大约合成10 nts 的RNA片断后，通用转录因子释放，RNAP II进入转录延伸状态。

Kornberg isolated DNA polymeraseⅠfrom E. coli. DNA polymeraseⅠhas an essential function in DNA 5．

replication. What are the functions of the enzyme in DNA replication? 科恩伯格从大肠杆菌中分离出了DNA聚合酶Ⅰ，在DNA复制过程中具有一个基本的功能，DNA聚合酶Ⅰ在DNA复制过程中具有什么功能？

答：DNA聚合酶Ⅰ具有切除在起始DNA复制时合成的RNA引物的功能，并合成一段DNA以取代RNA。执行DNA聚合功能的DNA聚合酶Ⅲ在遇到RNA引物时，就会从DNA链上脱离下来，

然后按5’?3’方向合成DNA。DNA聚合酶Ⅰ利用自身具有的5’，3’核酸外切酶的功能切除RNA引物，

6．The double-helix model of DNA, as suggested by Watson and Crick , was based on data gathered on DNA by other researchers. The facts fell into the following two general categories; give two examples of each: (1) chemical composition; (2) physical structure. Watson 和Crick在其他研究者成果的基础上提出了DNA双螺旋模型，这些研究成果可以划分为两类即DNA的化学组成与DNA的物理结构。请详细阐述这两类研究成果的具体结论。

答：化学组成即DNA碱基组成的Chargaff规则：腺嘌呤和胸腺嘧啶的摩尔数相等，即A=T；鸟嘌呤和胞嘧啶的摩尔数相等，即G=C；含氨基的碱基（A和C）总数等于含酮基的碱基（G和T）总数，即A+C=G+T；嘌呤的总数等于嘧啶的总数，即A+G=C+T。DNA的碱基组成具有生物种的特异性。

物理结构：DNA分子是由核苷酸组成，核苷酸有含氮的碱基、戊糖、磷酸构成。根据富兰克林和威尔金斯的x射线衍射图像表明：DNA分子是一个十分有序的双螺旋结构，每两个相邻碱基平面的垂直距离是3.4?，每个螺旋包含10个碱基对。

7．为什么m7GTP能够抑制真核细胞的蛋白质合成，但不抑制原核细胞的蛋白质合成？相反人工合成的SD序列能够抑制原核细胞的蛋白质合成，但不抑制真核细胞的蛋白质合成？

答：m7GTP之能够抑制真核细胞的蛋白质合成是因为它是真核细胞mRNA的5’帽子结构的类似物，能够竞争性地结合真核细胞蛋白质合成起始阶段所必需的帽子结合蛋白。原核细胞mRNA的5’没有帽子结构，因此m7GTP不会抑制原核细胞蛋白质翻译的起始。

SD序列是存在原核细胞mRNA的5’端非编码区的一段富含嘌呤碱基的序列，能够与核糖体小亚基上的16S rRNA的3’端的一段序列互补结合，这种结合对原核细胞翻译过程中起始密码子的识别非常重要，将人工合成的SD序列加到翻译体系中，必然会干扰到mRNA所固有的SD序列与16S rRNA的互补序列的相互作用，从而竞争性地抑制原核细胞蛋白质合成的起始。 五、综合分析题（本大题共2小题，任选其一，每题8分，共计8分）

1．在利用飞船进行科学实验过程中，当飞船着陆后，你的任务是确定某一细菌样品DNA复制的方式。你首先使细菌在没有标记的培养基上生长几代，然后转到15N标记的培养基中准确地繁殖一代。你提取细菌样品的DNA并进行CsCl梯度离心，你获得了如下结果：

15

N15N

Control

14

N14N Experimental sample

根据这一结果，你认为DNA是以半保留方式进行复制，但你的观点是不正确的，为什么？请你设计另一个实验方案（用同样的样品和相同的技术手段即CsCl梯度离心）能够有效地将半保留复制和弥散复制这两种复制方式区分开来。

2005年12月28日

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考试试题2

但不能根据这一结果就可CsCl梯度离心的结果虽然排除了全保留复制的可能性，

证明DNA的复制是半保留复制，因为弥散复制也会出现同样的结果。用同样的样品和相同的技术手段即CsCl梯度离心将半保留复制和弥散复制区分开来的方法是将DNA样品变性，然后利用碱性CsCl梯度离心技术对单链DNA进行离心，半保留复制会出现两条带，而若是弥散复制则出现一条带，如下图所示：

弥散复制 半保留复制

变性后离心

变性后离心

变性后离心

变性后离心

2．Gordon在研究原核生物蛋白质翻译机制时, 将EF-Tu, EF-Ts, Phe-tRNAPhe, tRNAPhe, GTP-P32等分别进行混合后，经硝酸纤维膜过滤，检测被阻档滞留在膜上的放射性计量，得到如图示的结果。你从这一结果中可以得到什么结论？为什么？ Phe

EF-Tu,EF-Ts,Phe-tRNA, 32

P

GTP-P32 Phe

EF-Tu, EF-Ts, tRNA,

GTP-P32

答：延伸因子与GTP、氨酰-tRNA形成三元复合体才能结合到核糖体的A位点上。

Phe-tRNA / tRNA added

Phe

Phe

学院：生命科学学院 教研室（学科）主任：

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