1、1994年中国科学院硕士分子遗传学真题试卷及答案与解析 一、简答题 1 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 ? 2 大肠杆菌 lac I-和 lac Z-的表现型有何不同 ? 3 从分子遗传学或生物化学的角度看，异染色质和常染色质有何不同 ? 4 大肠杆菌 K菌株同时被两种不同的 r 突变体侵染，细菌裂解，释放出正常数量的 T4噬菌体。试问这是功能互补的结果还是重组的结果 ?如 何把这两种原因区分开来 ? 5 为什么细菌的 RNA聚合酶能在恰当的区
2、域停止转录 ? 6 原核生物的起始密码子 AUG编码甲酰甲硫氨酸，而基因内部的 AUG却是编码甲硫氨酸。两者是如何被区别的 ? 7 在遗传密码翻译过程中， tRNA起着译员的作用， tRNA的反密码子识别 mRNA的密码子， tRNA凭着什么识别氨基酸呢 ? 8 只要培养基中有葡萄糖，大肠杆菌就决不利用其他种类的糖，这是什么道理 ? 9 何为安慰诱导物 (gratuitous inducer)，你知道有些什么安慰诱导物吗 ?应用安慰诱导物进行实验 比应用真正的诱导物有什么好处 ? 10 给你一条 300个核苷酸长的 RNA，你怎样判断它是 tRNA、 rRNA或是 mRNA?来源于原核生物或是
3、真核生物 ? 11 一种全长不超过 3kb的小质粒上有如下的序列： 5NNNNNNATTAGGCCTAATN3 我想把第二个 C改变成 T，你看该怎么办 ?想把第二个 C去掉呢 ? 1994年中国科学院硕士分子遗传学真题试卷答案与解析 一、简答题 1 【正确答案】 (1)大肠杆菌染色体的碱基对数为： 2.51093302=3.8106对碱基； (2)其长度为： 3.81060.34=1.3106mm； (3)其螺圈数为： 3.810610=3.8105个螺圈。 2 【正确答案】 大肠杆菌 lac I-为调节基因突变体，无论有无诱导物的存在，由于不能产生有功能的蛋白质，不能结合到操作子上，起不到
4、阻抑功能基因 lac Z、 lac Y和 lac A表达的作用，即 lac I-突变体表现为组成型表达，与有无诱导物无关。 lacZ-是 -半乳糖苷酶基因突变体，在没有诱导物存在时，无论是否突变结构基因都是不表达的；在有诱导物存在时， lac Z-产生的是无活性的蛋白，即没有 -半乳糖苷酶活性，因此无法利用乳糖。 3 【正确答案】 常染色质与异染色质的不同主要体现在： 数量和分布，异染色质一般占染色体组的少部分，位于着丝粒区、端粒、染色体的中间或末端及整个染色体臂，常染色质占染色体的极大部分； 复制，异染色质复制晚，常染色质复制正常； 常染色质在细胞分裂间期高度分散，细胞分裂中期高度螺旋化，异
5、染色质即使在间期，仍保持螺旋化状态； 组成特性，结构异染色质含重复和非重复DNA，不能转录，功能异染色质含活动基因，可转录，常染色质含单一和重复序列 ，能转录； 碱基，结构异染色质往往富含 AT碱基，常染色质和功能异染色质含碱基较均匀。 4 【正确答案】 根据题意，无法断定是功能互补的结果还是重组的结果，可做一个互补测验将它们区分开。 先用一种突变体感染大肠杆菌 K菌株，噬菌体和细菌在温热的琼脂中混合，涂布在营养平板上，琼脂凝固后，在平板上划出一定位置，再滴加含有另一种突变体的培养基。在这一滴培养基的范围之内，一些细菌就会被两种突变体所感染。如果在这个范围内形成噬菌斑，就证明这两种突变体互补，
6、相反就不是因为功能互补，而是因为重组造成的。 5 【 正确答案】 RNA聚合酶能在恰当的区域停止转录，是因为终止信号存在于RNA聚合酶已经转录过的序列中，这种提供终止信号的序列就称为终止子。终止子可以分为两类：一类是不依赖蛋白质辅助因子而能实现终止作用；另一类是依赖蛋白质辅助因子才能实现终止作用，这种蛋白质辅助因子称为释放因子，通常又称为 p因子。 两类终止子有共同的序列特征，在转录终止点之前都有一段回文序列。两类终止子的不同点是：不依赖 因子的终止子的回文 序列中富含 GC碱基对，在回文序列的下游方向又常有 6 8个 AT碱基对；而依赖 因子的终止子回文序列中的 GC碱基对含量较少，在回文序
7、列下游方向的序列没有固定特征，其 AT碱基对含量比前一种终止子低。 6 【正确答案】 在原核生物中，携带甲酰甲硫氨酸和甲硫氨酸的 tRNA反密码子序列是相同的，但他们的结构是不同的，主要体现在： 甲酰甲硫氨酸 tRNA的氨基酸臂 3端第 5个碱基是 A，而 5端是 C，不配对，而甲硫氨酸 tRNA的相应位置是C，它可以与 5端的 G配对； 环上，甲酰甲硫氨酸 tRNA是 T CA，而甲硫氨酸 tRNA相对应位置是 G； 反密码环上，甲酰甲硫氨酸 tRNA反密码子 3端邻位碱基是 A，而在甲硫氨酸 tRNA的相对应位置上是烷基化的 A。 正是因为以上结构的差别，使之在合成蛋白质时将基因内部的 A
8、UG与起始密码子 AUG区别开来，只有甲酰甲硫氨酰 tRNA能够和蛋白质的起始因子及 30S核糖体结合，形成起始复合物；而甲硫氨酰 tRNA只能与延伸因子结合，将甲硫氨酸掺入肽链的中间。 7 【正确答案】 大多数 tRNA依靠副密码子来决定其所携带的氨基酸。副密码子是 tRNA分子上决定其携带氨基酸的区域。副密码子并没有固定的位置， 可能并不止一对碱基。尽管副密码子不是单独与氨基酸发生作用，但它可能与氨基酸的侧链有某种相应性。 少部分 tRNA的密码子与氨基酸的正确载荷有关。只有合适的氨基酸和合适的tRNA进入合成酶的相应位置，才能合成正确的氨酰 -tRNA。合成酶是与 L形的tRNA的内侧面
9、结合，结合位点包括接受臂、 DHU臂和反密码子臂。这几个位点上tRNA的突变则妨碍正确的氨基酸连接。一种氨酰 tRNA合成酶可以识别一组同功tRNA，说明它们有共同的特征。 tRNA就是这样通过自己本身的结构，来识别不同的氨基酸的。 8 【正 确答案】 只要培养基中有葡萄糖，大肠杆菌就决不利用其他种类的糖，其原因是：当细胞内缺少葡萄糖时，腺苷酸环化酶就将 ATP转变成 cAMP， cAMP与其受体蛋白 CAP结合成复合物，这个复合物再与启动子上的 CAP位点结合，这样， RNA聚合酶就能够与启动子上的进入位点相结合，启动基因的转录，合成利用其他糖类的相关酶。 当细胞内有葡萄糖存在时， cAMP
10、不能形成， CAP也就不能与启动子上的 CAP位点相结合，启动子上的 RNA聚合酶进入位点就不能结合 RNA聚合酶，基因不能转录，也就无法合成利用其他糖类的相关酶，不利用其 他糖类。 9 【正确答案】 某种物质能够促使细菌产生酶来分解它，这种物质就称为诱导物。能够被酶识别但不能被酶分解的诱导物，称为安慰诱导物。例如 -半乳糖苷酶，除了半乳糖苷 (如乳糖 )可以作为该酶的诱导物外，异丙基 -D-硫代半乳糖苷(IPTG)也有极强的诱导效应，而本身又不被分解，是一种十分好的安慰诱导物。 应用安慰诱导物进行实验有如下好处，由于安慰诱导物不被分解，所以实验体系中的分子种类比真正的诱导物要少，因此易于分析
11、。 10 【正确答案】 (1)首先，根据核苷酸的长度。所有 tRNA核苷酸的 长度均在70 80个之间，不可能达到 300个核苷酸，因此，可排除是 tRNA的可能； (2)其次，可测其沉降系数。若与 5S、 5.8S、 16S、 18S、 23S和 28S中任一个相等，则有可能是 rRNA。但 300个核苷酸沉降系数肯定大于 5S和 5.8S，而小于16S，故也可排除是 rRNA的可能； (3)根据以上推断，此 300个核苷酸长的 RNA是 mRNA。如果其 5端有帽子结构， 3端有 polyA序列，则证明是真核生物的 mRNA，否则证明为原核生物的mRNA。 11 【正确答案】 如果想把第二个 C改变为 T，我们可以先设计一个突变引物，序列为 5-NAT-TAAGCCTAATNNNNNN-3，将 5末端磷酸化之后，与目的片段混合退火，在 Klenow大片段的催化下，合成出全长的互补链，再由 T4 DNA连接酶封闭缺口，最终合成出异源双链的 DNA分子，转化大肠杆菌细胞，筛选突变体，鉴定突变基因。 如果想把第二个 C去掉，也可以先设计一个突变引物，序列可为：5NATTAGCC -TAATNNNNNN3 ，其他程序同上。
