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分子生物学 习题集
（2012版）
目 录
基因、基因组、基因组学和基因的化学本质 ........................................... 2DNA的复制、重组、损伤、修复以及突变 .............................................. 7DNA转录、逆转录及其转录后加工 ........................................................ 12 翻译及其后加工 ......................................................................................... 17 基因表达的调控 ......................................................................................... 22 基因工程以及其他现代分子生物学技术 ................................................. 27
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习题一 基因、基因组、基因组学和基因的化学本质
一、名词解释（每题3分，共15分） 1、SNP 2、satellite DNA 3、annealing 4、RFLP 5、physical map
二、填空题（每空1分，共15分）
1、Tm是指DNA热变性时候的熔点，双链DNA中若____含量多，则其Tm值高。 2、DNA分子中存在三类核苷酸序列，高度重复序列、中度重复序列和单拷贝序列。tRNA、rRNA以及组蛋白等由__________________编码，而大多数蛋白质由_______________编码。
3、硝酸纤维素膜可结合单链核酸。将RNA变性后转移到硝酸纤维素膜上再进行杂交，称为________________印迹法；将DNA变性后转移到硝酸纤维素膜上再进行杂交，称为________________印迹法。
4、蛋白质组是指_________________________________________________________。 5、维持DNA双螺旋结构稳定的主要因素是_______________，它由范德华力和疏水作用构成。
6、现在普遍使用的测定DNA一级结构的方法是Sanger提出的_________法。
7、真核生物构成染色质的蛋白质有_________和____________两类。染色质的一级结构为_________，二级结构是________纤维。
8、DNA在酸性溶液中会发生_________，所以DNA应该存放在碱性溶液中；RNA在碱性
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溶液中发生______，所以RNA应该存放在酸性溶液中。
9、如果一种DNA溶液的A260/A280＜1.6，那么这种DNA样品严重受到_________的污染。 三、判断题（每题1分，共10分）
1、原核细胞和真核细胞的差别之一是前者无染色体结构，后者有染色体结构。（ ） 2、基因组是指某一种生物所具有的全部基因的总称。（ ） 3、真核生物基因的大小通常是外显子的数目和长度决定的。（ ） 4、在所有的真核生物中，内含子的长度和序列是高度保守的。（ ）
5、酵母的基因普遍要比人的基因小，因此，酵母基因组编码的蛋白质普遍要比人基因组编码的蛋白质要小。（ ）
6、在自由的四种核苷酸混合溶液中，任何碱基之间都可以形成氢键而发生配对。（ ） 7、大幅度增加或减少溶液的pH都会导致一种双链DNA的Tm下降。（ ）
8、富含GC的DNA双螺旋比富含AT的DNA双螺旋稳定的主要原因是GC碱基对比AT碱基对多一个氢键。（ ）
9、超螺旋DNA的能量状态总是高于相同序列的松弛型DNA。（ ）
10、用氯化铯梯度超离心纯化质粒DNA时，蛋白质在离心管的最上部，RNA悬浮在中间，而DNA沉在底部。（ ）
四、单项选择题（每题2分，共20分） 1、有关蛋白质组不正确的叙述是（ ）
A、翻译后加工可导致同一个翻译产物形成几种不同的蛋白质 B、蛋白质之间的相互作用可形成组织特异性蛋白质复合物 C、环境因素对一个细胞的蛋白质组无影响
D、一个病态细胞的蛋白质组可能与一个健康细胞的蛋白质组有所不同
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2、DNA在细胞核内被包装成30 nm的染色质纤维。在试管里加入某种物质可以人为破坏这种结构（包括10 nm染色质纤维），你认为这种物质是（ ） A、NaCl B、辅酶 C、核糖核酸酶 D、ATP 3、序列特异性DNA结合蛋白与DNA结合的主要作用力是（ ） A、离子键 B、氢键 C、疏水作用 D、范德华力 4、基因组中含有的转座子最多的生物是（ ）
A、细菌 B、噬菌体 C、酵母 D、玉米 5、导致DNA双螺旋具有大沟和小沟的原因是（ ） A、AT碱基对与GC碱基对的外形不同
B、嘌呤碱基大，形成大沟，而嘧啶碱基小，形成小沟 C、DNA结合蛋白将DNA扭曲成特定的形状 D、两条链上的磷酸核糖骨架不是完全相对称的
6、噬菌体基因组DNA上的碱基发生糖基化和甲基化修饰的主要功能是（ ）
A、促进基因组DNA整合到宿主基因组上 B、保护病毒DNA受到限制性酶的水解 C、有利于核酸正确的排列 D、稳定DNA，防止突变 7、双螺旋DNA具有的典型特征包括（ ）
A、沿着一条链是大沟，另外一条链是小沟 B、碱基对的排列与螺旋轴平行 C、嘌呤碱基和嘧啶碱基的数目相同 D、螺旋的方向总是右手 8、在许多不同物种中，具有高度保守的序列一般是（ ） A、假基因 B、特定的间隔序列
C、不重要的蛋白质的基因 D、非常重要的蛋白质的基因 9、以下有关染色质的叙述不正确的是（ ）
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A、原核生物无染色质结构，真核生物才有染色质结构 B、染色质由DNA、RNA、组蛋白和非组蛋白构成 C、染色质的基本结构单位是核小体 D、组蛋白是一种序列特异性DNA结合蛋白
10、关于一种真核生物的基因组的最佳定义是（ ） A、这种生物所有的编码蛋白质的基因 B、这种生物细胞核所有的DNA C、这种生物所有的遗传物质
D、这种生物的单倍体细胞所具有的所有染色体 五、问答题（每题10分，共40分）
1、如果有人在大肠杆菌细胞里发现一种新的蛋白质，它既含有跨膜的结构域，又含有与DNA结合的结构域，下面显示的是这种蛋白质的部分氨基酸序列：
…Ala-Leu-Phe-Ala-Gly-Ile-Val-Glu-Asn-Ser-Thr-Ala-Asp-Trp-His-Arg-Lys-His-Arg… （1）你认为哪一段氨基酸序列最有可能发现在跨膜的结构域？为什么？
（2）如果进一步的实验证明这种蛋白质并不是一种跨膜蛋白，而是位于细胞质。那么，你认为（1）中所指的氨基酸序列位于蛋白质三维结构的什么部分？
（3）指出这种蛋白质分子中最有可能与DNA结合、发生相互作用的氨基酸序列？为什么？ （4）你认为这些氨基酸更可能与碱基还是磷酸核糖骨架相互作用？ （5）何种次级键是蛋白质与DNA之间作用最强的化学键？
2、大肠杆菌DNA的GC含量是0.532（摩尔分数）。 （1）计算大肠杆菌DNA在0.05 mol/L NaCl溶液中的Tm。
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（2）你认为DNA退火温度是大于、等于还是小于Tm？为什么？
（3）嗜热菌能够生存在高达100℃的环境，你认为这一类细菌可以使用哪些手段维持其DNA在高温下仍然处于双螺旋状态。
（4）某些生物喜欢生活在热水之中！例如，某些细菌适宜生活在近乎沸腾的热泉中，如果将它们放在正常的温度下（37℃左右），反而不利于它们的生存。为什么37℃对于适宜生活在95℃下的生物体内的蛋白质的功能是有害的？
3、（1）有人在纯化质粒DNA的时候，由于某种原因将部分纯化的DNA在室温下放在水里面近一个月的时间。等他想到这件事的时候，他可以接着继续纯化还是需要从头来重新纯化？为什么？如果他纯化的是RNA，又该如何处理？
（2）冰冻的乙醇经常被用来沉淀DNA。乙醇温度的重要性何在？它对短的DNA还是长的DNA更加重要？为什么？
4、（1）“生命需要的必需基因的最低数目究竟有多少”一直是科学家感兴趣的问题。迄今为止，最小的生物的基因组来自寄生的支原体，其大小为5×105 bp。试估计这种生物最多需要多少个编码蛋白质的基因。这些蛋白质基因的功能会是什么？如何能够更精确的确定所需要的必需基因的数目？
（2）全基因组序列分析已经导致像大肠杆菌这样的细菌几乎所有的蛋白质基因得以确定。然而，如果要用类似的方法想毫不含糊的确定大多数真核生物基因组编码蛋白质的基因，则非常困难。给出一个原因解释以上现象。
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习题二 DNA的复制、重组、损伤、修复以及突变
一、名词解释（每题3分，共15分） 1、Okazaki fragment
2、semiconservative replication 3、NER
4、nonsense mutation 5、suppressor mutation
二、填空题（每空1分，共15分）
1、体内DNA复制一般以______为引物，复制的方向总是__________，催化引物合成的酶称为_________。而体外复制DNA通常用人工合成的__________________为引物。 2、DNA甲基化修饰的甲基供体是______________________。原核细胞DNA上被修饰的碱基一般是__，真核细胞的DNA被修饰的碱基通常位于_________内的__。
3、大肠杆菌染色体DNA复制的起始区称为________，酵母染色体DNA复制的起始区称为______，两者均富含____碱基对。
4、大肠杆菌DNA连接酶使用________作为能源，病毒和真核细胞的DNA链接酶则使用______作为能源。用于基因工程的DNA连接酶一般来自_____________。
5、参与大肠杆菌染色体DNA复制的主要聚合酶是_________________，该酶在复制体上组装成不对称的二聚体，分别负责前导链和后随链的合成。 三、判断题（每题1分，共10分） 1、冈崎片段只由DNA组成。（ ） 2、端粒酶带有自己的DNA模板。（ ）
3、细胞内的DNA复制既需要DNA聚合酶，也需要RNA聚合酶。（ ）
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4、同源重组和位点特异性重组都形成Holliday中间体结构。（ ） 5、如果HIV是一种DNA病毒，那么治疗的难度将大大降低。（ ） 6、转座重组既可以导致基因的失活，也可以导致基因的激活。（ ）
7、癌症一般发生在人年迈的时候，其主要原因是随着年纪的增大，人体内的抑癌基因逐步失活。（ ）
8、在一个基因的编码区内发生的核苷酸的插入或缺失总是导致移码突变。（ ） 9、一个正在进行双向复制的真核细胞的DNA分子，当两个相邻的复制叉相遇的时候，一个复制叉的前导链总是跟另外一个复制叉的后随链相遇。（ ）
10、DNA损伤的修复机制完全依赖于每一个DNA具有两个拷贝，每一个拷贝分别属于同源染色体中的一个。（ ）
四、单项选择题（每题2分，共20分） 1、原核生物DNA复制不需要（ ）
A、DNA聚合酶Ⅰ B、DNA解链酶 C、DNA连接酶 D、端粒酶 2、大肠杆菌染色体DNA复制所需要的DNA聚合酶有（ ） A、DNA聚合酶Ⅰ B、DNA聚合酶Ⅱ C、DNA聚合酶Ⅲ D、DNA聚合酶Ⅰ和Ⅲ
3、DNA连接酶需要被连接的两个DNA片段分别具有（ ） A、3’-OH和5’-○P B、5’-OH和3’-○P C、3’-OH和5’-OH D、5’-○P和3’-○P 4、端粒酶是一种（ ）
A、依赖于DNA的DNA聚合酶 B、依赖于DNA的RNA聚合酶 C、依赖于RNA的DNA聚合酶 D、依赖于RNA的RNA聚合酶
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5、假定一个转座子插入到某一个基因的可读框内，并产生11 bp的靶点重复，当转座子离开以后，留下重复序列，那么，这最终将导致（ ）
A、转换 B、颠换 C、移码突变 D、易位
6、将两段寡脱氧核苷酸片段5’-ACCACGTAACGGA-3’和5’-GTTAC-3’与DNA聚合酶一起加到含有dATP、dGTP、dCTP和dTTP的反应混合物之中，预测反应的终产物被参入的各碱基的比例是（ ）
A、2C：1T B、1G：1T C、3G：2T D、3G：3T：2C
7、如果一个具有放射性的DNA分子在没有放射性标记的dNTP溶液里进行两轮复制，那么得到的四个子代DNA分子的放射性分布是（ ） A、两股各有一半带有放射性 B、所有都含有放射性
C、两个没有放射性 D、有一个DNA分子的两条链具有放射性 8、细胞内的突变主要发生在（ ）
A、DNA复制 B、DNA修复 C、转录 D、翻译 9、碱基类似物导致DNA发生突变的主要原因是（ ） A、插入到碱基之间，使DNA发生断裂 B、使C变成T C、能够与不同的碱基配对 D、促进DNA的脱嘌呤
10、人类基因组比大肠杆菌基因组大700倍左右，然而，人类基因组复制的时间仅比大肠杆菌基因组复制长6～8倍。这是因为（ ） A、组蛋白的存在提高了人染色体DNA的复制速率 B、人类基因组的GC含量低，两条链更容易解链
C、人基因组的许多序列在复制中直接跳过去，因为只有3％～5％的序列编码蛋白质 D、人染色体DNA上具有多个复制起始区，大肠杆菌只有一个
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五、问答题（每题10分，共40分）
1、（1）在使用双脱氧法测定DNA一级结构的时候，如果在反应系统中添加SSB，可以提高DNA的得率，为什么？现在测序使用的酶一般都是耐热的DNA聚合酶，使用这样的DNA聚合酶有什么好处？
（2）大肠杆菌细胞内的SSB的主要功能是什么？你如何确定它是不是DNA复制的一种必需成分？
2、（1）有人将狗体内的己糖激酶与狼体内的己糖激酶的氨基酸序列进行了比对，结果发现两者完全相同。基于此，你能否认为这两种生物体内的己糖激酶基因从来没有突变过吗？为什么？
（2）有人从使用羟胺诱发的突变中筛选到一种拷贝数极高的质粒，其在大肠杆菌内的拷贝数远高于野生型的质粒，究其原因是DNA复制频率提高了。经过序列分析发现，突变体的质粒在复制起始区周围的一个启动子序列发生了突变。试提出一种机制解释质粒拷贝数增加的现象，同时设计一个实验来证明你的解释。
3、假定你一直在寻找一个具有更高进行性的DNA聚合酶，用于PCR研究。你从几种不同来源的细菌培养物中分别得到了几种DNA聚合酶的粗品，现在要使用长达几千碱基的单链DNA作为模板，测定酶活性。
（1）除了在测活系统中添加DNA模板和DNA聚合酶抽提物以外，还应该加入哪些成分？ （2）如果你在粗抽提物中发现了一种具高进行性的DNA聚合酶，需要进一步纯化它。在用不同的引物一模板测定活性以后，你惊奇地发现，如果以短DNA引物/单链环状DNA模板测定活性，进行性不高。但是，如果你以线形的模板启动反应，然后迅速地环化模板，则发现延伸的进行性非常高。对此现象请给予合理的解释。如果你使用上面的环状模板、短的
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DNA引物测定活性，则发现在加入无DNA聚合酶的细胞粗抽提物以后，纯化好的DNA聚合酶能像使用线形模板一样，很好地使用环状模板。对此你又如何解释？如何验证你的解释？
（3）你本以为在测活系统中加入大肠杆菌的SSB可能会刺激DNA的合成，但结果不然。然而，如果你加的是T4噬菌体的SSB，则能刺激DNA的合成。另外，在有ATP的情况下加入RecA，结果也能刺激DNA的合成，但如果使用不能水解的ATP类似物代替ATP，则对DNA的合成无刺激。对此，试提出合理的解释。
4、（1）DNA复制起始区一般具有哪些特征？
（2）细菌染色体只有一个复制起始区，而真核细胞染色体具有多个复制起始区，为什么？ （3）使用何种方法可以得到一个染色体DNA上的复制起始区序列？
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习题三 DNA转录、逆转录及其转录后加工
一、名词解释（每题3分，共15分） 1、Pribnow box 2、cis-acting element 3、enhancer 4、core promoter 5、mRNA editing
二、填空题（每空1分，共15分）
1、一个基因的有意义链是指_________，它的序列与mRNA______。
2、大肠杆菌的RNA聚合酶由_________和__因子组成，参与转录起始的是______，而参与延伸的是_________。
3、真核细胞核mRNA前体后加工最重要的三种方式是______、______和______。 4、snRNA即是____________，它的主要功能是参与_____________________________；snoRNA即是_______________，它的主要功能是参与____________________后加工。 5、使用______________方法可以确定原核细胞的启动子序列，使用________________方法可以确定真核细胞基因转录的起始点。 三、判断题（每题1分，共10分）
1、原核生物与真核生物的RNA聚合酶在结构上具有高度的同源性，构成原核生物RNA聚合酶的每一个亚基在真核细胞内都有同源的亚基。（ ）
2、内含子在剪接反应中被切除，所以一种蛋白质的基因如果在内含子内发生突变，一般不会影响到这种蛋白质的功能。（ ）
3、与蛋白质酶不同的是，核酶的活性不受温度的影响。（ ）
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4、RNA病毒因为无DNA基因组，所以其生活史省去了从DNA到RNA的过程。（ ） 5、真核细胞mRNA的加帽反应需要GTP。（ ） 6、mRNA的剪接总是产生套索结构。（ ）
7、AAUAAA是真核细胞mRNA的主要加尾信号，该序列在加尾反应完成以后被切除。（ ） 8、多数真核生物mRNA的降解开始于“脱帽”，随后是“去尾”。 （ ） 9、mRNA前体上与5’端最近的内含子最有可能先被剪接掉。（ ）
10、既然内含子大都是遗传“垃圾”，所以在RNA剪接的时候不必进行精确的切除。（ ） 四、单项选择题（每题2分，共20分）
1、tRNA基因的转录不需要的转录因子是（ ）
A、TFⅢA B、TFⅢB C、TFⅢC D、TFⅢD
2、在正常的生长条件下，某一细菌基因的启动子的普里布诺框由TCGACT突变成TATACT，由此而引起该基因转录水平发生变化，以下几项描述中正确的是（ ） A、该基因的转录增加 B、该基因的转录降低 C、该基因不能转录 D、该基因的转录没有变化
3、如果你想设计一种新的抗菌药物，其作用对象是原核细胞的RNA聚合酶，那么，你所设计的药物作用的最佳靶点应该是（ ）
A、α亚基 B、β亚基 C、ω亚基 D、σ因子 4、以下不会出现在一个cDNA克隆中的序列是（ ）
A、加尾信号 B、多腺苷酸尾巴 C、5’-非翻译序列 D、TATA框 5、DNA复制过程中合成RNA引物与细胞内其他RNA的差别在于（ ） A、T代替U B、由DNA聚合酶催化 C、只能以DNA-RNA杂交双链形式存在 D、合成的方向是3’→5’
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6、真核细胞的TATA框（ ）
A、与-35区一道起作用 B、存在于所有编码蛋白质基因的启动子上 C、将RNA聚合酶定位到启动子上 D、存在于-10区
7、原核细胞内受RNA聚合酶全酶浓度的提高而加速的转录步骤是（ ） A、封闭的转录起始复合物的形成 B、启动子清空 C、转录延伸 D、转录终止
8、某些发生在RNA聚合酶β亚基上的突变能够阻止依赖于ρ因子的转录终止，你认为下列最有可能在体外恢复依赖于ρ因子的转录终止的条件是（ ）
A、降低转录体系中的ATP浓度 B、降低转录体系中的GTP、CTP和UTP的浓度 C、使用强启动子启动转录 D、在转录系统中加入核糖体 9、RNA聚合酶和DNA聚合酶所具有的共同性质是（ ） A、都需要模板和引物 B、都具有自我校对的活性 C、都需要Mg2+ D、都能够导致DNA发生解链 10、以下属于转录后基因表达调控的机制是（ ）
A、DNA分子上的C发生甲基化修饰 B、转录因子与启动子结合 C、RNA分子上的C脱氨基转变成U D、基因扩增 五、问答题（每题10分，共40分）
1、（1）如果将由RNA聚合酶Ⅱ催化转录的一个蛋白质的基因让RNA聚合酶Ⅰ或RNA聚合酶Ⅲ来转录，那么，这种蛋白质的mRNA前体还能经历哪些后加工反应？为什么？ （2）细菌体内的转录和翻译在时空上是偶联的，但真核生物并没有这样的偶联关系。然而，真核细胞内却有其他的过程与转录偶联，你认为它们是哪些过程？产生这种偶联机制的直接原因是什么？
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2、假定枯草杆菌基因组一共具有7300个基因，其中5125个基因在营养型细胞内表达，而在芽孢形成中只有3532个基因表达（假设枯草杆菌的全基因组序列和所有基因的编码序列均已经被确定）。
（1）使用何种技术可以快速确定这5125个在营养型细胞表达的基因和3532个在芽孢形成中表达的基因？
（2）将营养型细胞内表达的基因数和在芽孢形成中表达的基因数相加并非是7300，为什么？
（3）一种枯草杆菌突变体已失去了产生芽孢的能力，只能以营养型细胞生长，你认为哪些基因的突变能产生这种表型？
3、下图显示的是一种细菌的几个相邻的基因结构图谱。基因的名称用带有数字的ORF表示，每一个ORF似乎是一个基因，但还没有得到专门的鉴定。某些ORF后来被证明参与Arg的合成，因此这些基因也用arg来表示，图中弯曲的箭头为转录起始点。图中单纯的数字是基因之间的核苷酸数目。
（1）已有证据表明一种调节蛋白的结合位点与argF的启动子序列重叠。部分证据来自DNA酶Ⅰ足迹实验，受这种调节蛋白保护的区域有29 nt，从-10区的中间延伸到-35区的上游。试画出导致上升结论的足迹实验的结果，需要同时给出对照实验。
（2）从（1）给出的信息来看，你认为调节蛋白最有可能是激活蛋白还是阻遏蛋白?为什么?
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（3）下图显示的是靠近ORF5起点区域的一段RNA序列，这种结构有什么意义？它来自哪一个转录物？
（4）在细菌的培养基中加入Arg，能够提高ORF4的转录。这意味着ORF4编码的蛋白质的功能是什么？ORF4有可能参与合成Arg吗？为什么？
4、（1）有人得到一种哺乳动物的细胞系：它的一个基因的启动子被细菌的强启动子序列(-35区和-10区一致序列)取代，因此，可以被细菌的RNA聚合酶有效识别。然而，当他将带有原核生物转录所有必需成分的质粒(独立的实验证明，这些质粒能够高表达出有功能的蛋白质)导入到上述细胞系的时候，发现这个受原核生物启动子驱动的基因表达的效率很低，最后只产生很少的mRNA。对此现象试提出两种可能的机制给予解释。
（2）在真核细胞内，RNA聚合酶Ⅱ发生磷酸化修饰是基因表达十分重要和关键的一步。试回答：①催化磷酸化的激酶是什么？②磷酸化的具体对象是什么？③磷酸化的主要功能是什么？
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习题四 翻译及其后加工
一、名词解释（每题3分，共15分） 1、Shine-Dalgarno sequence 2、wobble rule 3、signal hypothesis 4、N-end rule
5、translational frameshift
二、填空题（每空1分，共15分）
1、翻译的时候肽链延伸的方向总是____________，而阅读mRNA模板的方向总是__________。
2、核糖体上与tRNA结合的部位有A、P和E，其中与空载tRNA结合的是__，与起始tRNA结合的部位是__。
3、翻译的起始密码子通常是______，有时也可以是______。然而，它们都编码______。终止密码子则有_______、______和______。
4、原核生物和真核生物在翻译的时候第一个被参入的氨基酸分别是__________________和____________。
5、原核生物在蛋白质生物合成的时候，参与起始阶段的起始因子有3种，其中与起始tRNA结合的是______；参与延伸阶段的延伸因子有3种，其中与氨酰-tRNA结合的是__________；终止释放因子有3种，其中能够水解GTP的是______。 三、判断题（每题1分，共10分）
1、通过封闭多肽离开通道起作用的抗生素一定结合在核糖体的小亚基上。（ ） 2、抑制转肽酶活性的抗生素通常与核糖体的大亚基结合。（ ）
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3、根据摆动法则，tRNA上的反密码子在第三个位置的核苷酸处于摇摆的位置。（ ） 4、如果将细胞质中的mRNA导入到线粒体基质内翻译，通常得不到有功能的蛋白质产物。（ ）
5、参与糖酵解和糖异生途径的酶都没有信号肽。（ ）
6、甲硫氨酸的密码子只有一个（AUG），但起始密码子可以是AUG，也可以是GUG或UUG。由于GUG和UUG编码的是其他氨基酸，故如果以它们作为起始密码子的话，第一个参入的氨基酸将不再是Met。（ ）
7、密码子第一位碱基发生的突变要比第三位发生的突变的危害要大得多。（ ） 8、催化大肠杆菌其实甲硫氨酰-tRNA合成的氨酰-tRNA合成酶识别的氨基酸是甲酰甲硫氨酸。（ ）
9、核糖体大亚基的主要功能是催化肽键的形成，而小亚基主要是结合mRNA和tRNA。（ ）
10、与tRNA相连的氨基酸本身在决定何种氨基酸参入到正在延伸的肽链上不起任何作用。（ ）
四、单项选择题（每题2分，共20分）
1、不是通过模拟tRNA的结构与核糖体结合的蛋白质是（ ） A、IF2 B、EF-G C、RF2 D、eRF2
2、一种新发现的抗生素能够抑制细菌的蛋白质合成。如果将这种抗生素加到以AUGUUUUUUUAG为模板的体外翻译系统之中，则只形成一种二肽产物fMet-Phe。根据以上信息，你认为该抗生素抑制（ ）
A、翻译的起始 B、氨酰-tRNA进入A部位 C、核糖体移位 D、翻译的终止
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3、在中度胁迫条件下，细胞内的蛋白质发生变性或去折叠。有助于细胞度过胁迫条件而提高表达或开始表达的基因是（ ）
A、编码糖酵解途径的酶 B、编码分子伴侣 C、编码RNA聚合酶Ⅱ D、编码核糖体亚基
4、大肠杆菌16S rRNA的3’端序列是5’-CACCUCCUUAOH-3’，那么mRNA分子上的SD序列是（ ）
A、UCCUU B、UCCUCC C、GGAAU D、AGGAGG 5、嘌呤霉素通过分子模拟抑制翻译，被它模拟的分子是（ ）
A、肽酰-tRNA B、氨酰-tRNA C、肽酰转移酶 D、终止释放因子 6、假定一个编码蛋白质（由200个氨基酸组成）的基因由2个外显子和1个内含子组成。以下几种突变中最有可能阻止这种蛋白质不能合成的是（ ）
A、第2个外显子内发生一个插入突变 B、基因的内含子区域缺失5个核苷酸 C、内含子内发生一个碱基置换 D、第2个外显子内发生一个无义突变 7、以下有关翻译进位的叙述正确的是（ ） A、EF-Tu在结合氨酰-tRNA的时候水解GTP
B、在EF-Tu释放以后，氨酰-tRNA必须旋转，肽键才能形成 C、aa-tRNA-EF-Tu在与EF-Ts结合的时候水解GTP D、EF-Tu能够与EF-G同时与核糖体结合
8、在核糖体上，mRNA的结合部位和转肽酶的活性中心分别位于（ ） A、两个亚基之间；大亚基 B、两个亚基之间；小亚基 C、大亚基；小亚基 D、小亚基；大亚基
9、在一个真核细胞内，由一种特定的mRNA翻译出来的蛋白质的量部分取决于（ ）
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A、DNA甲基化的程度 B、mRNA降解的速率
C、某些转录因子的存在 D、mRNA含有的内含子的数目
10、一种转基因突变细菌有望用于人体疫苗，为了获得FDA的批准，突变的性质需要预先知道，而最重要的是回复突变成野生型的可能性更需要明确。你认为获得FDA批准可能性最低的突变是（ ）
A、点突变 B、插入突变 C、缺失突变 D、染色体重排 五、问答题（每题10分，共40分）
1、（1）原核生物与真核生物在识别起始密码子的机制上有何不同？这种差别与原核生物的mRNA多数是多顺反子及真核生物的mRNA绝大多数是单顺反子有无某种关系？为什么？ （2）在大肠杆菌细胞里表达来自嗜热菌的基因现在已经是十分普遍的实验技术。然而，有时表达的效果不错，有时表达得则不理想。Ishida和Oshima在研究中发现，在大肠杆菌细胞里表达量极低的基因在紧靠RBS附近含有回文序列。如果将此序列去除，这些基因的表达量将大大提高。为什么这种回文序列在嗜热菌体内对基因表达不构成问题，但在大肠杆菌却能降低基因翻译的效率？
（3）遗传密码的哪些性质有利于基因从一种生物向另外一种生物的转移（通过基因工程或自然转移）？哪些性质不利于基因从一种生物向另外一种生物的转移？
2、如果你分离到一个病毒的400 nt的DNA片段，它能编码至少两种不同的蛋白质，一个长度是120个氨基酸残基，另一个的长度为80个氨基酸残基。 （1）你认为这种现象普遍吗？ （2）试提出两个模型解释以上现象。
（3）如果你测定这两种蛋白质的氨基酸序列，发现它们无序列同源性，那么，你能排除哪
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一个模型？为什么？
3、如果你在研究某一个细菌基因的表达，发现这个基因能正常地转录，但转录出来的mRNA不能正常地被启动翻译。
（1）你认为哪些突变可以产生这样的后果？
（2）你如何进一步确定这种细菌究竟发生了何种突变？
（3）如果你得到这种突变细菌的回复突变体，即一种新的突变让这个基因恢复正常的翻译起始，但新突变的位点与原来突变的位点不同，那么，相对于第一次突变，第二次突变会是什么？
4、某些细菌的某些蛋白质基因（如大肠杆菌乳糖操纵子的阻遏蛋白LacI）以GUG而不是AUG作为起始密码子，对此现象请回答以下问题：
（1）在这些基因的翻译产物中，第一个参入的氨基酸仍然是甲酰甲硫氨酸吗？ （2）为什么其基因内部的AUG不能作为起始密码子？
（3）如果将此GUG突变成AUG，这些基因的翻译效率会有何变化？ （4）起始tRNA如何识别GUG？这种现象可以用摆动法则解释吗？
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习题五 基因表达的调控
一、名词解释（每题3分，共15分） 1、antisense RNA 2、operon
3、house-keeping gene 4、regulon 5、riboswitch
二、填空题（每空1分，共15分）
1、原核生物基因表达的“默认”状态是表达，因此基因表达调控的方式主要是_________，而真核生物基因表达的“默认”状态是不表达，故其基因表达调控的方式主要是______。 2、操纵子一般由____________、____________和____________三种成分组成。 3、参与基因表达调控的调节蛋白分为____________和____________两种，操纵子上与调节蛋白结合的核苷酸序列通常称为____________，在正调控中起作用的是____________。 4、大肠杆菌的乳糖操纵子表达受到_________和_________两种机制的调节，而色氨酸操纵子受到_________和______两种机制的调控。
5、乳糖操纵子的天然诱导物是_________，实验室里常用________作为乳糖操纵子的安慰诱导物，以诱导β-半乳糖苷酶的产生。 三、判断题（每题1分，共10分）
1、某些蛋白质不仅可以作为阻遏蛋白还可以作为激活蛋白参与基因表达的调控。（ ） 2、转录因子都具有与DNA结合的模体结构。（ ）
3、真核细胞核的三种RNA聚合酶负责的基因转录都受到增强子的调节。（ ） 4、大肠杆菌乳糖操纵子和阿拉伯糖操纵子既受到负调控，也受到正调控。（ ）
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5、大肠杆菌和枯草杆菌在色氨酸弱化子的结构上非常相似，都需要前导序列中含有色氨酸的密码子。（ ）
6、调节基因一般都位于操纵子的附近，这种构造有利于调节基因对操纵子的控制。（ ） 7、管家基因在细胞里始终表达，因此没有也不需要对其表达进行调控。（ ） 8、激活蛋白参与正调控，其浓度越高，激活基因表达的效果就越好。（ ） 9、组蛋白的乙酰化修饰是可逆的，但组蛋白的甲基化是不可逆的。（ ） 10、细菌中弱化子的作用方式是在翻译水平来控制转录。（ ） 四、单项选择题（每题2分，共20分）
1、如果将大肠杆菌乳糖操纵子的启动子换成强启动子，那么实现乳糖操纵子最高表达的条件将是（ ）
A、高乳糖，低葡萄糖 B、高乳糖，高葡萄糖 C、低乳糖，低葡萄糖 D、A和B
2、有一种突变株大肠杆菌即使在有高浓度葡萄糖的时候，乳糖操纵子也呈现高水平的表达。此突变株最有可能（ ）
A、乳糖操纵子的阻遏蛋白因突变而失去活性 B、比野生型表达较少的cAMP
C、CAP发生突变，导致其没有cAMP也有活性 D、催化cAMP合成的腺苷酸环化酶丧失活性
3、以下是关于大肠杆菌乳糖操纵子叙述，其中正确的是（ ） A、乳糖是天然的诱导物，IPTG是安慰诱导物 B、CAP-cAMP的结合使DNA弯曲
C、CAP与DNA结合的结构域含有螺旋-环-螺旋模体
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D、其启动子为强启动子
4、以下关于RNAi的叙述中，错误的是（ ）
A、可特异性地导致mRNA的降解 B、可特异性地抑制mRNA的翻译 C、只存在于真核生物 D、通常抑制特定mRNA的转录 5、下图显示的是大肠杆菌色氨酸操纵子前导序列的大致结构：
以下可导致色氨酸操纵子表达提高的突变是（ ） A、将两个UGG突变成GGG
B、序列3发生的突变减弱其与序列4的配对，但不影响2与3之间的配对 C、序列3发生的突变减弱其与序列2的配对，但不影响3与4之间的配对 D、以上都不是
6、如果一个突变导致大肠杆菌色氨酸操纵子前导序列内的SD序列不起作用，那么，色氨酸操纵子的表达受到的影响将是（ ）
A、在高Trp条件下的表达升高 B、在低Trp条件下的表达升高 C、在高Trp条件下的表达下降 D、在低Trp条件下的表达下降
7、如果使用定点突变的手段将大肠杆菌色氨酸操纵子前导肽的起始密码子突变成UGA，那么色氨酸操纵子将（ ）
A、不管细胞内Trp水平的高低，总是被阻遏 B、不管细胞内Trp水平的高低，总是被表达 C、在有Trp的时候才表达 D、在没有Trp的时候才表达
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8、大肠杆菌的CRP被认为直接与RNA聚合酶相互作用，而激活很多操纵子的表达。支持这种观点的证据是（ ）
A、发生在RNA聚合酶α亚基上的突变可阻止CRP的激活 B、某些CRP突变体（crp－）呈显性突变 C、某些CRP结合位点与启动子的-35区序列重叠 D、CRP只有结合cAMP以后才有活性 9、属于表观遗传变化的是（ ）
A、DNA甲基化 B、DNA缺失 C、DNA突变 D、DNA扩增 10、选择性剪接是真核生物基因表达的一种重要手段，以下各种选择性剪接方式中不可能发生的是（ ）
A、外显子跳过 B、内含子保留 C、改变外显子连接的顺序 D、可变的5’-剪接位点 五、问答题（每题10分，共40分）
1、酵母细胞内有两种蛋白质——蛋白A和蛋白B，它们都由管家基因编码。然而，蛋白A的量始终高于蛋白B，对此试提出两种可能的机制给予合理的解释。
2、一些被称为抗诱导物（anti-inducer）的化合物能够与阻遏蛋白（例如乳糖操纵子的阻遏蛋白）结合，抑制诱导物对特定基因表达的诱导。试就此抗诱导物的作用机制给予解释。
3、如果使用DNA芯片技术分别测定酵母菌在基本培养基和完全培养基上的基因表达情况，那么，哪些基因在基础培养基上生长的酵母菌内大量表达？哪些基因在两种不同的培养基上生长的酵母菌体内都表达？
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