1、1992年中国科学院硕士分子遗传学真题试卷及答案与解析 一、名词解释 1 突变率 (mutation rate) 2 原核生物 3 原噬菌体 4 Ti质粒 5 Ri质粒 6 SD序列 (Shine-Dalgarno sequence) 7 反转录转座子 (retrotransposon) 8 假基因 (pseudogene) 9 穿梭载体 (shuttle vector) 10 自私 DNA(selfish DNA) 二、翻译名词 11 primer RNA 12 replicon 13 replisome 14 spliceosome 15 “GC”box 16 codon 17 lysog
2、enie state 18 lytic state 19 ctDNA 20 mtDNA 21 hnRNA 22 snRNA 23 retrovirus 24 reovirus 25 viroid 26 virusoid 27 promoter 28 operator 29 repressor 30 enhancer 三、简答题 31 提取一种生物的 DNA，经过碱基组成分析，知其 A含量占 23%，试问 C占多少 ?假设 MS2 RNA噬菌体基因组中 A占 28%，试问能由此求得 C含量吗 ?为什么 ? 32 简单叙述 DNA、染色体、基因和基因组之间的关系。 33 比较 DNA复制和 RNA
3、转录的异同。 34 何谓 RNA拟酶 (ribozyme)?何谓反转录酶 (retrotranscriptase)?据你看来，这两种酶在遗传物质的起源和进化过程中，起过什么作用 ? 35 一段 DNA的碱基序列如下，试问翻译这段 DNA编码的 mRNA，需要多少种tRNA?其可能的反密码子是什么 ?译得的多肽链，其氨基酸序列如何 ?(可以查密码表 ) 5AAGGAGGTATAATGTTTAGAGTAAGATCTCCTTAG3 3TTCCTCCATATTACAAATCTCATTCTAGAGGAATC5 36 大肠杆菌乳糖操纵子 (lac operon)由 lac I、 P、 O、 lacZ、 l
4、acY和 lacA组成，试问其中哪些有可能发生 amber无义突变 (nonsense mutation)?哪些有可能发生 ochre无义突变 ?哪些不能 ?为什么 ? 37 下面这些蛋白质，哪些起正控作用 (促进基因表达 )?哪些起反控作用 (抑制基因表达 )?哪些起正、反双重控制作用 ?(在每种蛋白质名称后面的括号内填 “+”、 “-”或 “”即可 ) 1大肠杆菌 Lac I( ) 2大肠杆菌 AraC( ) 3大肠杆菌 TrpR( ) 4大肠杆菌 因子 ( ) 5大肠杆菌 CRP(c AMP receptor protein)=CAP (catabolite activator prot
5、ein) ( ) 6高等动物 hormone receptor protein( ) 7 噬菌体 cI ( ) 8 噬菌体 Cro ( ) 9高等真核生物 homoetic gene products ( ) 10高等动物 SP1蛋白质 ( ) 1992年中国科学院硕士分子遗传学真题试卷答案与解析 一、名词解释 1 【正确答案】 突变率 (mutation rate)：是指在一个世代中或其他规定的单位时 间内，一个细胞发生某一突变的概率。自然状态下，突变率通常是很低的。 2 【正确答案】 原核生物：没有真正的细胞核，遗传物质存在于整个细胞中，有时虽有相对集中的区域，但并无核膜围绕，其遗传物质只
6、以裸露的核酸分子存在，虽与少量蛋白质结合，但不形成染色体结构，缺乏细胞器。 3 【正确答案】 原噬菌体：整合到宿主染色体中的噬菌体基因组称为原噬菌体。它是繁殖和传递噬菌体本身遗传信息的一个重要形式。 4 【正确答案】 Ti质粒：在根瘤土壤杆菌细胞中存在的一种染色体外自主复制的环形双链 DNA分子，称为 Ti质粒 ，它控制根瘤的形成， Ti是英文 tumor-inducing(肿瘤的诱发 )的略语。可作为基因工程的载体。 5 【正确答案】 Ri质粒：在发根土壤杆菌细胞中存在的一种染色体外自主复制的环形双链 DNA分子，称为 Ri质粒。它控制不定根的形成，可作为基因工程的载体。 6 【正确答案】
7、SD序列 (Shine-Dalgarno sequence)：指位于 mRNA分子 AUG起始密码子之前的多聚嘌呤序列 AGGAGGG的一部分或全部。 SD序列与 16S rRNA的3末端序列互补，它在核糖体同 mRNA结合的过程中起重要作 用。 7 【正确答案】 反转录转座子 (retrotransposon)：是指必须有反转录酶参入的一类转座子，如还原病毒。其共同特点是： RNA在细胞质内进行的反转录和双链 DNA的合成，以及与细胞基因组的整合过程全部由反转录酶催化。反转录的双链 DNA可以作为细胞基因组的一部分，随细胞基因组的复制而传递，也可以以它为模板转录产生新的 RNA。如新的病毒
8、RNA。 8 【正确答案】 假基因 (pseudogene)：现称拟基因，一类同野生型基因序列大部分同源，但由于突变而失去活性的畸变的核苷酸序列。拟基因可能是一 种活性基因在进化过程中保留下来的遗迹，它虽不能表达但却是基因组的稳定成分。 9 【正确答案】 穿梭载体 (shuttle vector)：指既能在真核细胞中繁殖，又能在原核细胞中繁殖的载体。它既含有原核细胞的复制原点，又含有真核生物的复制原点，而且又具备可资利用的酶切位点和合适的筛选指标。 10 【正确答案】 自私 DNA(selfish DNA)：现称自在 DNA，是一种 DNA序列，它的存在与表达不受其他因素的影响，也不管细胞的生
9、理状态。为了自身的表达，可以关闭其他基因。其表达是自私的，称为自在 DNA。 二、翻译名词 11 【正确答案】 primer RNA 引物 RNA 12 【正确答案】 replicon 复制子 13 【正确答案】 replisome 复制体 14 【正确答案】 spliceosome 剪接体 15 【正确答案】 GCbox GC框 16 【正确答案】 codon 密码子 17 【正确答案】 lysogenic state 溶源状态 18 【正确答案】 lytic state 裂解状态 19 【正确答案】 ctDNA 叶绿体 DNA 20 【正确答案】 mtDNA 线粒体 DNA 21 【正确答
10、案】 hnRNA 核内不均一 RNA 22 【正确答案】 snRNA 核内小 RNA 23 【正确答案】 retrovirus 反转录病毒 24 【正确答案】 reovirus 呼肠孤病毒 25 【正确答案】 viroid 类病毒 26 【正确答案】 virusoid 拟病毒 27 【正确答案】 promoter 启动子 28 【正确答案】 operator 操纵基因 29 【正确答案】 repressor 阻抑物 30 【正确答案】 enhancer 增强子 三、简答题 31 【正确答案】 生物的 DNA是按照碱基互补配对的原则，即 A与 T配对， G与C配对，形成双链 DNA。因此，在 D
11、NA分子中 A和 T占的比例是一致的， G与 C占的量是相等的。当 A含量占 23%时， T也占 23%，那么 G+C的含量为 1-223%=54%，则 C的含量为 54%/2=27%。 MS2 RNA噬菌体是一种： RNA病毒 ，其遗传物质是单链的 RNA，不存在完整的碱基互补配对的情况，所以不能由 A的含量来求 C的含量。 32 【正确答案】 DNA是由两条脱氧核糖核苷酸长链，以相反的方向，按碱基互补配对的原则，形成的一种双螺旋结构的生物大分子，它是遗传信息的携带者。染色体是由 DNA和组蛋白相结合形成核小体，并在此基础之上，经过高度螺旋化以后所形成的遗传物质，在光学显微镜可见。 基因则指
12、一段能够表达和产生产物 (蛋白质或 RNA)的 DNA序列。根据产物的类别可分为蛋白质基因和 RNA基因两大类；根据产物的功能可以分为结构基因 (酶和不直接影响其他基因表达的蛋白质 )和调节基因 (阻抑蛋白或转录激活因子 )。 基因组则是指某一物种的单倍体细胞中所含有的遗传信息的总和，即单倍体细胞中的所有染色体以及组成染色体的 DNA分子，由几条甚至几十条组成。这四者之间的关系可概括如下： 不同的基因组成了 DNA分子； DNA分子与组蛋白和非组蛋白组成了染色体；在单倍体细胞中的染色体组成了基因组。 33 【正确答案】 DNA复制和 RNA转录在原理上是基本一致的，体现在： 这两种合成的直接前
13、体是核苷三磷酸，从它的一个焦磷酸键获得能量促使反应走向合成； 两种合成都是一个酶为四种核苷酸工作； 两种合成都是以 DNA为模板； 合成前都必须将双链 DNA解旋成单链； 合成的方向都是 53 。 DNA复制和 RNA转录的不同点体现在： 复制和转录所用的酶是不同的，复制用的是 DNA聚合酶，而转录用的是 RNA聚合酶； 所用前体核苷三磷酸种类不同， DNA复制用四种脱氧核糖核苷三磷酸，即 dATP、 dGTP、 dCTP、 dTTP，而RNA转录用四种核糖核苷三磷酸，即 ATP、 GTP、 CTP、 UTP做前体底物； 在DNA复制时是 A与 T配对，而 RNA转录是 A与 U配对； DNA
14、复 制时两条链均做模板，而 RNA转录时只以其中一条链为模板； DNA复制是半不连续的，可产生冈崎片段，而 RNA转录是连续的； DNA复制时需 RNA做引物，而 RNA转录无需引物； DNA复制时需连接酶的参与，而 RNA转录时不需要。 34 【正确答案】 RNA拟酶 (ribozyme)是指起催化作用的 RNA，它具有酶的主要特征：专一性强、加快反应速度、反应前后酶分子保持不变。 反转录酶 (retrotranscriptase)是指依赖于 RNA的 DNA聚合酶，它以 RNA为模板合成 DNA。反转录酶和反转录现象的发 现，使中心法则得到补充和完善。 这两种酶在遗传物质的起源和进化过程中
15、起过重大的作用。很可能在原始的生命中， RNA所催化的断裂一连接反应是最早出现的催化过程。根据从遗传信息到蛋白质合成的过程中 RNA的多方面作用， RNA很可能是生物体系中最早出现的大分子种类， RNA的催化功能必然出现在 DNA成为遗传信息载体之前，也就是说，在原始生命中，遗传信息载体是 RNA而不是 DNA。由于 DNA的稳定性和空间结构方面的优势而取代 RNA成为主要的遗传物质，蛋白质以其侧链的多样性和灵活性而取代 RNA成为主要的催化剂。 35 【正确答案】 翻译这段 DNA编码的 mRNA，需要 6种 tRNA。其可能的反密码子是： 3-UAC AAA UCU CAU UCU AGA
16、 GGA-5。翻译所得的多肽链的氨基酸序列为：苯丙氨酰 -精氨酰 -缬氨酰 -精氨酰 -丝氨酰 -脯氨酸 (起始的甲酰甲硫氨酸已被切除 )。 36 【正确答案】 无义突变是指某个碱基的改变，使某种氨基酸的密码子变为蛋白质合成的终止密码子。无义突变可由其他各种突变产生，如移框突变、插入突变和缺失突变造成。无义突变使肽链过早终止，因而蛋白质产物一般是没有活性的。amber无义突变是指 密码子突变为 UAG终止密码子的突变， ochre无义突变是指密码子突变为 UAA终止密码子的突变。 在大肠杆菌乳糖操纵子中， lac I、 lacZ、 lacY和 lacA基因是能够翻译成蛋白质的基因，只有这些基因
17、才能够产生无义突变，而使肽链合成过早终止，产生 amber或ochre无义突变；而 lacP和 lac O不产生蛋白质，也没有肽链合成过早终止的问题，所以也就不可能产生 amber或 ochre无义突变。 37 【正确答案】 1大肠杆菌 Lac I(-) 2大肠杆菌 Ara C() 3大肠杆菌 Trp R(-) 4大肠杆菌 因子 (+) 5大肠杆菌 CRP(cAMP receptor protein)=CAP (catabolite activator protein)(+) 6高等动物 horrmne receptor protein(+) 7 噬菌体 cI (-) 8 噬菌体 Cro(+) 9高等真核生物 homoetic gene products(+) 10高等动物 SP1蛋白 (+)
