1、浙江大学分子生物学真题 2007 年及答案解析(总分:110.00,做题时间:90 分钟)1.分子生物学研究中,需要配制多种试剂、标样和凝胶等,以下是实验室现有有关母液和药品:10%SDS母液;5TBE 母液;10mg/ml 的溴化乙锭母液。NaCl 的分子量为 58.5;EcoR 的分子量为 125;BamH 的分子量为 415;EtBr 的分子量为 394;EDTA 的分子量为 416;Tris 的分子量为 121;HCl 的分子量为36.5;琼脂糖(Agarose)的分子量为 204。请利用以上物品,进行下列实验操作:(1)某一试剂 1 倍浓度的配方为 0.15M Tris;200mM
2、NaCl;pH 值为 8.0。请配制 400 毫升 10 倍浓度的母液(10)。(2)配制 200 毫升 1%的琼脂糖胶,含 1g/ml 的溴化乙锭;0.5的 TBE 缓冲液。(3)用浓度为 400g/ml 的商用 DNA 标样配制 200L,25g/ml 的 DNA 分子量标样。(4)现有浓度为 25g/ml 的 DNA 样品,需要进行 EcoR 和 BamH 双酶切,已知这二种酶可以用同一种酶切缓冲液。请写出对 200ng DNA 进行酶切反应的配方,请将反应体积定在 15l。(分数:20.00)_二、名词解释(总题数:5,分数:20.00)2.3非翻译区(分数:4.00)_3.酵母双杂交
3、(分数:4.00)_4.(分数:4.00)_5.蛋白糖基化(分数:4.00)_6.假基因(分数:4.00)_7.设计构建一个载体,将目的基因在植物根系表达并向根细胞外分泌。请详细写出各步骤。(分数:20.00)_8.两红眼长翅果蝇杂交,产生后代如表附录 5-2 所示,则此两果蝇的基因型如何?并图示它们杂交为什么会产生这样的实验结果。表附录 5-2雌 雄红眼长翅 3/43/8红眼短翅 1/41/8白眼长翅 3/8白眼短翅 1/8(分数:10.00)_9.分离了一系列突变,它们的生长都需要加 G。已知在 G 的生化合成途径中的成分是 A、B、C、D、E、G,但不知其顺序。经测验每一成分能通过突变体
4、(15)的生长来加以推测。在下表中“+”表示加入生长,“”表示加入不生长。(1)AE 的顺序如何排列?(2)在此途径的什么位置各种突变体都被阻断?成分测验,如表附录 5-3 所示。表附录 5-3A B C D E G1 - - - + - +2 - + - + - +3 - - - - - +4 - + + + - +5 + + + + - +(分数:10.00)_10.如何用实验来区分母性影响、伴性遗传和核外遗传?(分数:10.00)_11.端粒结构特点是什么?有何生物学功能?(分数:10.00)_12.基因突变有哪些分类方法?请至少写出 5 种。每种里面各有哪些类型?什么是 null 突变
5、,什么是 Ieaky突变?(分数:10.00)_浙江大学分子生物学真题 2007 年答案解析(总分:110.00,做题时间:90 分钟)1.分子生物学研究中,需要配制多种试剂、标样和凝胶等,以下是实验室现有有关母液和药品:10%SDS母液;5TBE 母液;10mg/ml 的溴化乙锭母液。NaCl 的分子量为 58.5;EcoR 的分子量为 125;BamH 的分子量为 415;EtBr 的分子量为 394;EDTA 的分子量为 416;Tris 的分子量为 121;HCl 的分子量为36.5;琼脂糖(Agarose)的分子量为 204。请利用以上物品,进行下列实验操作:(1)某一试剂 1 倍浓
6、度的配方为 0.15M Tris;200mM NaCl;pH 值为 8.0。请配制 400 毫升 10 倍浓度的母液(10)。(2)配制 200 毫升 1%的琼脂糖胶,含 1g/ml 的溴化乙锭;0.5的 TBE 缓冲液。(3)用浓度为 400g/ml 的商用 DNA 标样配制 200L,25g/ml 的 DNA 分子量标样。(4)现有浓度为 25g/ml 的 DNA 样品,需要进行 EcoR 和 BamH 双酶切,已知这二种酶可以用同一种酶切缓冲液。请写出对 200ng DNA 进行酶切反应的配方,请将反应体积定在 15l。(分数:20.00)_正确答案:(计算各组分用量如下:Tris 用量
7、:100.15mol/L0.400L121g/mol=72.6g;NaCl 用量:10200/1000mol/L0.400L58.5g/mol=46.8g。配制过程:分别称取 Tris 72.6g,NaCl 46.8g,置于烧杯中,加入 400ml 超纯水或蒸馏水溶解,用盐酸调节 pH 值至 8.0,混匀即可。(2)计算各组分用量如下:琼脂糖用量:200ml1%g/ml=2g;溴化乙锭用量:200ml1g/ml10g/ml=20l;所需 TBE 量:200ml0.55=20ml。配制过程:称取 2g 琼脂糖放入锥形瓶中,加入 180ml 超纯水或蒸馏水,加入 5TBE 母液 20ml,用微波炉
8、加热至沸腾 3 次以上(或 121湿热灭菌 15min),待溶液冷却至 5060,加入 10mg/ml 的 EtBr 20l,轻轻震荡混匀,倒入模具中即可。(3)计算 DNA 用量:200l25400=12.5l配置过程:用移液器吸取 400g/ml 的商用 DNA 标样 12.5l,加入 187.5l 无菌超纯水(可事先灭菌),吹打均匀即可。(4)进行酶切反应的配方如表附录 5-1 所示。表附录 5-1EcoR 0.2L BamH 0.2L10buffer1.5L 10BSA1.5LDNA 8L(200ng) ddH2O 3.6L操作过程:将酶切体系至于 37恒温条件反应 1h 后 65加热
9、 10min,使酶变性失活终止反应。)解析:二、名词解释(总题数:5,分数:20.00)2.3非翻译区(分数:4.00)_正确答案:(3非翻译区(3UTR)是 mRNA 序列上位于终止密码子后不翻译的下游非编码区,可以调控转录本的稳定性、亚细胞定位和翻译水平。与基因表达调控有关。)解析:3.酵母双杂交(分数:4.00)_正确答案:(酵母双杂交系统(Y2D:Yeast two-hybridization)一种常用的研究活细胞蛋白质间相互作用的技术。该技术在真核模式生物酵母中建立,通过对报告基因表达产物的检测可以获知蛋白质之间的相互作用,敏感性很高,即使很微弱或瞬时的作用也可以检测出。酵母双杂交的
10、主要原理如下:许多真核生物的转录激活因子都可分解为两个功能独立的结构域DNA 结合域(DNA binding domain,BD)和转录激活域(Activation domain,AD),例如酵母的转录激活因子 GAL4,就是由 N 端的 BD 和 C 端的 AD 组成的。GAL4 分子的 DNA 结合域可以和上游激活序列(upstream activating sequence,UAS)结合,而转录激活域则可以激活 UAS 下游的基因使之转录。但是 BD 和 AD 只有结合在一起才能发挥下游基因激活作用,单独的 BD 或 AD 都不能激活 UAS 的下游基因。基于此原理,酵母双杂交技术将两种
11、目标蛋白分别与 BD、AD 连接后导入酵母细胞中,若目标蛋白间有相互作用,则BD、AD 结合在一起,下游报告基因表达出可检测产物;若目标蛋白间无相互作用,则 BD、AD 不能结合,无法检测到报告基因产物。)解析:4.(分数:4.00)_正确答案:(顺反子即功能基因,意为通过顺式(基因序列)和反式(所编码蛋白)试验所确定的一个遗传学单位。)解析:5.蛋白糖基化(分数:4.00)_正确答案:(蛋白糖基化是蛋白质合成过程中的一种翻译后修饰,属于氨基酸侧链共价修饰,包括两种形式,即 N糖基化和 O糖基化。N糖基化。N糖基化指糖链连接在蛋白质的天冬酰胺氨基侧链处的形式;O糖基化指糖链通过 Gal-NAc
12、 连接在蛋白质的丝氨酸或苏氨酸等侧链的羟基处的形式。)解析:6.假基因(分数:4.00)_正确答案:(假基因是广泛存在于高等真核生物基因组中的一类非功能性的基因,换言之,与基因类似但不行使基因功能。是基因突变的结果。一般来源于原本有功能的基因复制,导致该段 DNA 序列不再有完整的多肽编码序列,不能编码功能性基因产物。)解析:7.设计构建一个载体,将目的基因在植物根系表达并向根细胞外分泌。请详细写出各步骤。(分数:20.00)_正确答案:(1)目的基因获取:若目的基因序列已知,直接设计相应引物,通过 RT-PCR 扩增该基因的cDNA 序列:如目的基因序列未知,可根据其相似物种的同源基因的保守
13、区设计引物,RT-PCR 扩增得到目的基因 cDNA 序列。此外,如果该基因的产物氨基酸序列已知,可以反推出简并性 mRNA 序列,进而设计引物克隆得到 cDNA 序列。(2)目的基因克隆:将 PCR 产物与 TA 克隆载体连接后,通过酶切实验对重组质粒进行验证。验证无误后将重组质粒导人大肠杆菌感受态细胞,筛选阳性克隆,扩增目的基因。(3)表达载体构建:1)选择一个合适的真核表达载体,如 pBI121、pCAMBIA 等。通常该载体应含有多克隆位点、启动子、报告基因、抗性基因、蓝白斑筛选标记等必需组分。2)载体特异要求:若让目的基因在植物所有组织细胞中表达,则选用载体自带的强启动子;若让目的基
14、因只在根细胞中表达,则可以克隆一个植物根细胞特异性表达基因的启动子,连入表达载体作为目的基因的启动子;目的基因产物属分泌型,需要在表达载体中目的基因前端连入合适的信号肽序列。(4)阳性重组质粒鉴定:将已构建的表达载体导入大肠杆菌中筛选阳性克隆,通过酶切、PCR、测序等方法均可鉴定阳性重组。(5)转化植物细胞:将阳性重组质粒导入植物细胞。可选直接基因转移技术(包括基因枪法、原生质体法、花粉管通道法、PEG 介导转化方法等)或牛物介导转化法(主要有农杆菌介导和病毒介导),其中农杆菌介导广泛应用于双子叶植物的遗传转化。(6)筛选阳性克隆:PCR 检验目的基因是否已导入靶细胞,也可用生化方法检验目的产
15、物的表达。(7)植物组织培养:获得植株,最后收集产物。)解析:8.两红眼长翅果蝇杂交,产生后代如表附录 5-2 所示,则此两果蝇的基因型如何?并图示它们杂交为什么会产生这样的实验结果。表附录5-2雌 雄红眼长翅3/43/8红眼短翅1/41/8白眼长翅 3/8白眼短翅 1/8(分数:10.00)_正确答案:(两红眼长翅果蝇杂交,产生了白眼、短翅性状的子代,说明两亲本果蝇均为杂合体。子代果蝇红、白眼性状出现性别差异,应为伴性遗传,以 A/a 表示果蝇眼色,B/b 表示果蝇翅膀性状,则两亲本果蝇基因型为雌:X AXaBb 雄:X AY Bb杂交结果如图附录 5-1:XAXaBbXAY Bb)解析:9
16、.分离了一系列突变,它们的生长都需要加 G。已知在 G 的生化合成途径中的成分是 A、B、C、D、E、G,但不知其顺序。经测验每一成分能通过突变体(15)的生长来加以推测。在下表中“+”表示加入生长,“”表示加入不生长。(1)AE 的顺序如何排列?(2)在此途径的什么位置各种突变体都被阻断?成分测验,如表附录 5-3 所示。表附录 5-3A B C D E G1 - - - + - +2 - + - + - +3 - - - - - +4 - + + + - +5 + + + + - +(分数:10.00)_正确答案:(1)由题中所给表格可见,所有突变体在加入 G 后均可生长,并且突变体 3
17、只有在加 G 后才能生长,可推知 G 是终端产物。突变体 1 加 D、G 其均可生长,而突变体 2、4、5 可以生长的外添加物除了 D 和 G 外还有其他成分,因此D 是 G 之前紧邻的中间产物。由此类推,B 在 D 前紧邻,C 在 B 前紧邻,A 在 C 前紧邻。而五个突变体都不能在添加 E 的培养基中生长,E 是 A 之前代谢通路的产物。于是 AE 的顺序为 EACBD。(2)5 种突变体在仅加 E 的培养基中都不能生长,所以各种突变体都被阻断的通路位置是 E。)解析:10.如何用实验来区分母性影响、伴性遗传和核外遗传?(分数:10.00)_正确答案:(对具有相对性状的雌雄个体进行正反交试
18、验,根据结果判定和区分。(1)正反交结果不一样,两组中子代 F1 性状相同,F2 在正反交组中才开始出现不同的孟德尔分离比,则所研究性状为母性影响。(2)正反交结果不一样,F2 就出现两组间不同的孟德尔分离比,则性状可能为伴性遗传。(3)正反交结果不一样,但不出现孟德尔分离比,性状倾向与母体性状保持一直,则为核外遗传(也叫细胞质遗传)。)解析:11.端粒结构特点是什么?有何生物学功能?(分数:10.00)_正确答案:(端粒(Telomeres)是染色体末端的特殊结构,含有 DNA 重复序列,和具有反转录酶活性的端粒酶一起,可以防止 DNA 复制时随链缩短而产生的染色体部分缺失,进而保持染色体的
19、完整性。生物学功能:保证线性 DNA 的完整复制;保护染色体末端,使其免受降解及彼此融合的功能;决定细胞寿命,胚系细胞含端粒酶,体细胞不表达端粒酶。恶性肿瘤细胞端粒酶大量表达。)解析:12.基因突变有哪些分类方法?请至少写出 5 种。每种里面各有哪些类型?什么是 null 突变,什么是 Ieaky突变?(分数:10.00)_正确答案:(1)基因突变分类方法有引发原因分类、碱基改变数目分类、突变方向分类、表型效应分类发生位置分类等。具体如下:按引发原因分:自发突变,外界诱导而发生的突变;诱变,因为诱变剂或物理射线等因素影响而产生的突变。按碱基改变数目分:单点突变,仅有一个核苷酸位点发生突变。包括
20、转换(嘌呤嘌呤,嘧啶嘧啶)和颠换(嘌呤嘧啶,嘧啶嘌呤);多点突变,多个位点都发生突变。按对读码框影响分:移码突变,插入或缺失的碱基数不是 3 的整数倍,改变了读码框顺序,进一步改变产物的氨基酸组成,并常有蛋白质的合成的过早终止;非移码突变,插入或缺失碱基数是 3 的整数倍,产物蛋白质的氨基酸仅有几个被改变,产物有活性或有部分活性。按遗传信息改变情况分:同义突变(或沉默突变,某一个密码子突变成为另一个同义密码子,不影响氨基酸序列;错义突变,某一个密码子突变成为另一个非同义密码子,影响氨基酸序列;无义突变,某一个密码子突变成为终止密码子,过早地中断了蛋白蛋的合成。按突变方向分:回复突变,突变型变成野生型;正向突变,野生型变成突变型。据表型效应分:形态突变,影响生物的形态;生化突变,影响生物的代谢过程;致死突变和条件致死突变,导致生物个体死亡,或在一定条件死亡。按发生位置分:体细胞突变,多细胞生物的体细胞突变比传递给后代;生殖细胞突变,突变发生在生殖细胞中,能通过配子传递给下一代,在后代个体的体细胞和生殖细胞中产生同样的突变。(2)Null 突变:即无效突变,导致基因产物完全失效的突变,包括大片段插入,缺失或重排。(3)Leaky 突变:即渗漏突变,错义突变的产物仍有部分活性,使表型介于完全突变型和野生型之间。)解析: