1、中国科学院硕士分子遗传学-试题 6 及答案解析(总分：34.00，做题时间：90 分钟)一、B论述题/B(总题数：5，分数：34.00)1.T4 噬菌体 32 基因可以合成 gp32 蛋白，此蛋白可以结合 ssDNA 和 mRNA，而且此蛋白一旦合成又会反过来抑制本身的进一步合成(表达的自我调控)。请设计一项实验，以便阐明这种自我调控是转录水平的还是翻译水平的。（分数：12.00）_2.BAC 文库（分数：2.00）_3.Alu 序列（分数：2.00）_4.大肠杆菌染色体的分子质量是 2.5109道尔顿，每个核苷酸碱基的平均分子质量是 330 道尔顿，B 型DNA 双螺旋结构。试问：(1)有多
2、少对碱基?(2)有多长?(3)有多少螺圈?（分数：8.00）_5.依赖于 DNA 的 DNA 聚合酶所催化的反应的忠实性要比依赖于 RNA 的 DNA 聚合酶所催化的反应的忠实性要高得多。请说明其机理。（分数：10.00）_中国科学院硕士分子遗传学-试题 6 答案解析(总分：34.00，做题时间：90 分钟)一、B论述题/B(总题数：5，分数：34.00)1.T4 噬菌体 32 基因可以合成 gp32 蛋白，此蛋白可以结合 ssDNA 和 mRNA，而且此蛋白一旦合成又会反过来抑制本身的进一步合成(表达的自我调控)。请设计一项实验，以便阐明这种自我调控是转录水平的还是翻译水平的。（分数：12.
3、00）_正确答案：(T4 噬菌体 gp32 蛋白已证明是翻译调节蛋白，但若假定它的作用尚未确定，我们可以设计下述实验，以确定它是转录调节蛋白还是翻译调节蛋白。在离体表达系统中加入含 gp32 编码基因的 DNA，然后分成几个等分，在每一等分中加入不同量的 gp32 蛋白，予以温育(动力学试验)，再测定每一等分的RNA 和蛋白质的量。若。RNA 量不因加入 gp32 蛋白而改变，则说明 gp32 蛋白不是转录调节蛋白，反之亦然；若 RNA 量不变、而合成的 gp32 蛋白量发生变化，则说明 gp32 蛋白是翻译调节蛋白。)解析：2.BAC 文库（分数：2.00）_正确答案：(BAC 文库(bac
4、terial artificial chromosome，细菌人工染色体文库)：以噬菌体为基础构建的载体能装载的外源 DNA 片段只有 24kb 左右。然而许多基因过于庞大，不能作为单一片段克隆于这些载体中，特别是人类基因组和水稻基因组的工作需要能容纳更长 DNA 片段的载体，因此人们组建了一系列的人工染色体。BAC 是人工染色体的一种，是以细菌 F 因子(细菌的性质粒)为基础组建的细菌克隆体系。)解析：3.Alu 序列（分数：2.00）_正确答案：(Alu 序列：在大多数哺乳动物高丰度的短散布重复序列家族中都含有 Alu 序列，Alu 族序列成员众多，大约有 300 000 个。每个长度约
5、300bp，在其第 170 位附近都有 AGCT 这样的序列，可以被限制性内切酶 Alu I 所切割(AGCT)，故称这些重复序列为 Alu 序列。无论从 Alu 族序列的长度还是从其重复频率上看，Alu 族序列都更像高度重复序列，然而它们不同于高度重复序列的串联集中分布，而是广泛散布在非重复序列之间。)解析：4.大肠杆菌染色体的分子质量是 2.5109道尔顿，每个核苷酸碱基的平均分子质量是 330 道尔顿，B 型DNA 双螺旋结构。试问：(1)有多少对碱基?(2)有多长?(3)有多少螺圈?（分数：8.00）_正确答案：(1)大肠杆菌染色体的碱基对数为：2.510 93302=3.8106对碱
6、基；(2)其长度为：3.810 60.34=1.3106mm；(3)其螺圈数为：3.810 610=3.8105个螺圈。)解析：5.依赖于 DNA 的 DNA 聚合酶所催化的反应的忠实性要比依赖于 RNA 的 DNA 聚合酶所催化的反应的忠实性要高得多。请说明其机理。（分数：10.00）_正确答案：(DNA 聚合酶的种类很多，它们在细胞 DNA 复制过程中起着重要的作用。DNA 聚合酶有 DNA 聚合酶、三类，这些酶的共同特点在于它们都能够把脱氧核糖核苷酸连续地加到双链 DNA 分子引物链的 3-OH 末端，催化核苷酸的聚合作用，这些酶作用时需要以 DNA 作模板，合成产物的序列与模板互补，所
7、以这些酶又称为依赖于 DNA 的 DNA 聚合酶。 反转录酶是以 RNA 为模板，按 RNA 中的核苷酸顺序合成DNA，是与一般转录过程中遗传信息流从 DNA 到 RNA 的方向相反，所以又可称为依赖于 RNA 的 DNA 聚合酶。它最早在致瘤 RNA 病毒中首先发现，最普遍使用的则是来源于鸟类骨髓母细胞瘤病毒的反转录酶。 依赖于 DNA 的 DNA 聚合酶所催化的反应的忠实性要比依赖于 RNA 的 DNA 聚合酶所催化的反应的忠实性要高得多。其主要原因是依赖于 DNA 的 DNA 聚合酶具有 35外切活性。 35外切活性可以删除引物 3末端错误插入的核苷酸，称为校正阅读。这一功能对于提高 D
8、NA 合成的真实性起着重要作用。缺失35外切活性的大肠杆菌聚合酶催化 DNA 合成时出现错误几率增高 550 倍。因此，35外切活性可以使 DNA 真实性提高 12 个数量级。 大肠杆菌 DNA 聚合酶与 DNA 结合可有二种状态：一种是聚合状态，即引物 3末端在酶的聚合活性附近；另一种是删辑状态，引物 3末端位于 35外切活性位点，当酶处于删辑状态时，引物 3末端拆开至少 4bp，3端才能结合到 35外切活性位点。引物3末端局部融开结合到外切活性位点而被水解。错配对的末端核苷酸更容易融开，即使在 0也被水解。因此 DNA 聚合酶的聚合状态与删辑状态之间的转换是酶与模板一引物相互作用的结果。Klenow 片段的两个结构域中，大结构域的直径约 2.22.4nm 的带正电荷的深沟，DNA 结合在这个活性部位里并穿过，较小的结构域可能是底物 dNTP 结合区域。当 DNA 结合到酶深沟内，柔性很大的蛋白质的次结构域就可以合拢起来。DNA 复制时 DNA 只能在沟内向前或向后穿滑过去。DNA 模板一引物的 3末端如果含有错配对，末端融化而 DNA 外形变形，使它不容易滑过直径 2.22.4nm 的沟，造成阻塞，延长同 35外切活性的校正接触，将导致错配对碱基切除。)解析：
