全12章绪论和基因与基因组结构习题

《全12章绪论和基因与基因组结构习题》由会员分享，可在线阅读，更多相关《全12章绪论和基因与基因组结构习题（17页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、第1章 绪论一、名词解释1.分子生物学2.单克隆抗体二、填 空1分子生物学的研究内容主要包含（ ）、（ ）、（ ）三部分。三、是非题1、20世纪60年代，Nirenberg建立了大肠杆菌无细胞蛋白合成体系。研究结果发现poly(U)指导了多聚苯丙氨酸的合成，poly(G)指导甘氨酸的合成。（ ）四、简答题1. 分子生物学的概念是什么？2. 你对现代分子生物学的含义和包括的研究范围是怎么理解的？3. 分子生物学研究内容有哪些方面？ 4. 分子生物学发展前景如何？5. 人类基因组计划完成的社会意义和科学意义是什么？6简述分子生物学发展史中的三大理论发现和三大技术发明。7. 简述分子生物学的发展历程

2、。8. 二十一世纪生物学的新热点及领域是什么？9. 21世纪是生命科学的世纪。20世纪后叶分子生物学的突破性成就，使生命科学在自然科学中的位置起了革命性的变化。试阐述分子生物学研究领域的三大基本原则，三大支撑学科和研究的三大主要领域？第2章基因与基因组结构一、名词解释1、Satellite DNA2Gene family 3GT-AG rule 二、填空题1在许多人肿瘤细胞内， 基因的异常活化似乎与细胞的无限分裂能力有关。2包装为核小体可将裸露DNA压缩的 倍。3哺乳动物及其他一些高等动物的端粒含有同一重复序列，即 。4细胞主要在 表达基因，此时染色体结构松散。5在所有细胞中都维持异染色质状态

3、的染色体区，称为 异染色质。6在分裂间期呈现着色较深的异染色质状态的失活X染色体，也叫作 。7果蝇唾液腺内的巨大染色体叫作 ，由众多同样的染色质平行排列而成。8一般说来，哺乳动物线粒体与高等植物叶绿体的基因组相比， 更大些。9原生动物四膜虫的单个线粒体称作 。10. 在真核细胞中DNA的三级结构为_结构.它由140bp的DNA缠绕于由_组成的八聚体外,又依60bp的DNA及_形成的细丝相连组成串珠状结构. 三、选择题（单选或多选）1多态性（可通过表型或DNA分析检测到）是指（）。A在一个单克隆的纯化菌落培养物中存在不同的等位基因B一个物种种群中存在至少2个不同的等位基因C一个物种种群中存在至少

4、3个不同的等位基因D一个物基因影响了一种表型的两个或更多相关方面的情况E一个细胞含有的两套以上的单倍体等位基因2真核基因经常被断开（ ）。A反映了真核生物的mRNA是多顺反子B因为编码序列外显子被非编码序列内含子所分隔C因为真核生物的DNA为线性而且被分开在各个染色体上，所以同一个基因的不同部分可能分布于不同的染色体上D表明初始转录产物必须被加工后才可被翻译E表明真核基因可能有多种表达产物，因为它有可能在mRNA加工的过程中采用不同的外显子重组方式3下面叙述哪些是正确的？（ ）AC值与生物的形态复杂性呈正相关BC值与生物的形态复杂性呈负相关C每个门的最小C值与生物的形态复杂性是大致相关的4选出

5、下列所有正确的叙述。（ ）A外显子以相同顺序存在于基因组和cDNA中 B内含子经常可以被翻译C人体内所有的细胞具有相同的一套基因 D人体内所有的细胞表达相同的一套基因E人体内所有的细胞以相同的方式剪接每个基因的mRNA5两种不同的酵母菌株进行杂交，经由营养生长阶段可形成大量二倍体细胞。如果用于检测的标记基因来自亲本双方，那么经过几代营养生长后，二倍体细胞内（ ）。A含有来自单个亲本的线粒体基因标记B所有细胞克隆都含有来自双方亲本的核基因标记C可观察到来自单个亲本的核基因标记以及线粒体标记DA与B正确6下列关于酵母和哺乳动物的陈述哪些是正确的？（ ）A大多数酵母基因没有内含子，而大多数哺乳动物基

6、因有许多内含子B酵母基因组的大部分基因比哺乳动物基因组的大部分基因小C大多数酵母蛋白质比哺乳动物相应的蛋白质小D尽管酵母基因比哺乳动物基因小，但大多数酵母蛋白质与哺乳动物相应的蛋白质大小大致相同7下列哪些基因组特性随生物的复杂程度增加而上升？（ ）A基因组大小B基因数量C基因组中基因的密度D单个基因的平均大小8以下关于假基因的陈述哪些是正确的？（ ）A它们含有终止子 B它们不被转录C它们不被翻译 D它们可能因上述任一种原因而失活E它们会由于缺失或其他机制最终从基因组中消失 F它们能进化为具有不同功能的新基因9假基因是由于不均等交换后，其中一个拷贝失活导致的。选出下面关于此过程的正确叙述。（ ）

7、A失活点可通过比较沉默位点变化的数量和置换位点变化的数量来确定B如果假基因是在基因复制后立即失活，则它在置换位点比沉默位点有更多的变化C如果假基因是在基因复制后经过相当长一段时间后才失活，则它在置换位点与沉默位点有相同数量的变化10下列哪些基因以典型的串联形式存在于真核生物基因组？( ) A珠蛋白基因B组蛋白基因CrRNA基因D肌动蛋白基因11根据外显子改组（exon shuffling）假说（ ）。A蛋白质的功能性结构域由单个外显子编码B当DNA重组使内含子以一种新的方式结合在一起时，新基因就产生了C当DNA重组使外显子以一种新的方式结合在一起时，新基因就产生了D因为一些新的功能（蛋白质）能

8、通过外显子的不同组合装配产生，而不是从头产生新功能，所以进化速度得以加快12简单序列DNA（ ）。A与Cot1/2曲线的中间成分复性B由散布于基因组中各个短的重复序列组成C约占哺乳类基因组的10% D根据其核苷酸组成有特异的浮力密度E在细胞周期的所有时期都表达13原位杂交（ ）。A是一种标记DNA与整个染色体杂交并且发生杂交的区域可通过显微观察的技术B表明卫星DNA散布于染色体的常染色质区C揭示卫星DNA位于染色体着丝粒处14非均等交换（ ）。A发生在同一染色体内 B产生非交互重组染色体C改变了基因组织形式，未改变基因的总数 D在染色体不正常配对时发生E降低一个基因簇的基因数，同时增加另一个基

9、因簇的基因数15微卫星重复序列（ ）。A每一簇含的重复序列的数目比卫星重复的少B有一个10-15(2-6)个核苷酸的核心重复序列C在群体的个体间重复簇的大小经常发生变化D在DNA重组时，不具有活性16细胞器DNA能够编码下列哪几种基因产物？（ ）AmRNA B大亚基rRNA C小亚基rRNA DtRNA E4.5S rRNA F5S rRNA17典型的叶绿体基因组有多大？（ ）A1.5kb B15kb C150kb D1500kb18细胞器基因组（ ）。A是环状的B分为多个染色体C含有大量短的重复DNA序列19叶绿体基因组含（ ）。A两个大的反向重复B两个大的单一序列DNA C两个短的单一序列

10、DNA20酵母线粒体基因组（ ）。A编码的基因数目与人线粒体基因组编码的基因数目大致相同B大小与人线粒体基因组大小大致相同C含有许多内含子，其中有些能编码蛋白质D含有AT丰富区E有几个功能未明的区域21在人类线粒体基因组中（ ）。A几乎所有的DNA都用于编码基因产物B几乎所有编码蛋白质的基因都从不同的方向进行转录C产生惟一一个大的转录物，然后剪接加工，释放出各种RNA分子D大多数编码蛋白质的基因被tRNA基因分隔开22酵母的小菌落突变（ ）。A已失去全部线粒体的功能 B总是致死的C由编码线粒体蛋白质的细胞核基因突变引起 D由线粒体基因组丢失或重排引起23当细胞丧失端粒酶活性后，不会出现以下哪种

11、情形？（ ）A随着细胞每次分裂，端粒逐渐缩短 B分裂30-50次后，出现衰老迹象并死亡C免疫系统逐步丧失某些防御机制 D大量体细胞具有了无限分裂的能力24以重量计，染色质的组成大致为（ ）。A1/3DNA，1/3组蛋白，1/3非组蛋白 B1/3DNA，1/3组蛋白C1/3DNA，1/3组蛋白，1/3碱性蛋白质D1/4DNA，1/4RNA，1/4组蛋白，1/4非组蛋白25染色质非组蛋白的功能不包括（ ）。A结构B复制C染色体分离D核小体包装26一个复制的染色体中，两个染色质必须在（ ）期间彼此分离。A有丝分裂B减数分裂I C减数分裂II DA与B EA与C27以下关于酵母人工染色体（YAC）在细

12、胞分裂过程中发生分离错误的描述，正确的是（ ）。A11 000bp的YAC将产生50%的错误 B55 000bp的YAC将产生1.5%的错误C长于100 000bp的YAC产生0.3%的错误 D以上都对28DNA酶超敏感（DH）位点多数存在于（ ）。A该细胞转录基因的5区B临近核小体区C临近组蛋白丰富区D以上都对29叶绿体中参与光合作用的分子（ ）。A全部由叶绿体基因编码 B部分由叶绿体基因编码，其他由核基因编码C全部由核基因编码 D部分由核基因编码，其他由线粒体基因编码30关于细胞器基因组的描述不正确的是（ ）。A线粒体DNA及叶绿体DNA通常与组蛋白包装成染色体结构B线粒体基因的翻译通常可

13、被抗生素（如氯霉素）抑制C与细菌类似，线粒体翻译过程中利用N-甲酰甲硫氨酸以及tRNAfmetD以上描述都正确31分子生物学检测证实：DNA序列可在（ ）之间转移。A线粒体DNA与核DNA B叶绿体DNA与线粒体DNA C不同的叶绿体分子D以上都对32两种不同的酵母菌株进行杂交，经由营养生长阶段可形成大量二倍体细胞。如果用于检测的标记基因来自亲本双方，那么下列哪个结果可在交配后短时间内就能观察到？（ ）。A细胞内含有来自两个亲本的线粒体基因标记B细胞内含有来自两个亲本的核基因标记C来自两个亲本的核基因标记以及线粒体基因标记都存在D只含有单个亲本来源的核基因标记以及线粒体基本标记33原核生物一般

14、只有一个染色体即一个核酸分子，这些核酸分子大多数为- -。A 线状 B 环状 C 发夹状 D L 状34大肠杆菌基因组DNA分子长度为- -。 A 5386bp B 4.6106bp C 3000 D 4 60035结合在核小体连接DNA上，负责稳定核小体及高级结构的一种组蛋白是。A、H1 B、H2b C、H2aD、H3E、H436核小体压缩成染色质丝时，折叠程度不相同。在细胞核大部分区域里，压缩程度较小的部分，在细胞染色时着色较浅，叫- -。A 异染色质 B 常染色质 C 染色体 D 着丝点37在直径为300埃的染色质螺旋管状结构中，组成每圈螺旋的核小体数目为 。A、3个B、6个 C、8个D

15、、4个考查点 ：染色体（质）的结构层次。课本内容：在有丝分裂过程中，串珠状的核蛋白纤丝进一步螺旋化和折叠成直径为的300埃的染色质螺旋管结构，每圈螺旋管中有6个核小体，圈螺旋管中央有100埃的空腔。38在真核生物基因组的中度重复序列中，唯一的一个结构基因是： A组蛋白基因 B珠蛋白基因CrRNA基因 D细胞色素C基因四、判断题1水蜥的基因组比人的基因组大。（ ）2高等真核生物的大部分DNA是不编码蛋白质的。（ ）3假基因通常与它们相似的基因位于相同的染色体上。（ ）4在有丝分裂中，端粒对于染色体的正确分离是必要的。（ ）5大多数持家基因编码低丰度的mRNA。（ ）6所有真核生物的基因都是通过对

16、转录起始的控制进行调控的。（ ）7所有高等真核生物的启动子中都有TATA框结构。（ ）8只有活性染色质转录的基因对DNase I敏感。（ ）9内含子通常可以在相关基因的同一位置发现。（ ）1040%以上的果蝇基因组是由简单的7bp序列重复数百万次组成。（ ）11卫星DNA在强选择压力下存在。（ ）12组蛋白在进化过程中的保守性表明其维持染色质结构的重要功能。（ ）13复制完整染色体时，如果没有引物存在，DNA聚合酶将不能起始5端的复制。（ ）14如果移去一段DNA将会干扰染色体的分离，而重新插入这段序列又可恢复染色体分离的稳定性，则该DNA序列一定位于着丝粒之外。（ ）15酵母线粒体基因组较人

17、线粒体的基因组大，并且编码带有内含子的基因。（ ）16植物线粒体基因组比动物线粒体基因组小。（ ）17线粒体DNA的突变频率较核内的DNA高10倍。（ ）18生物体的结构与功能越复杂，其DNA的C值越大，但在结构与功能很相似的同一类生物中，在亲缘关系十分接近的物种之间，它们的DNA C值是相似的。（ ）19真核生物中含有多个基因家族，它们分别由许多来源相同、结构相似、功能相关的基因构成。（ ）考查点 ：基因家族（genefamily）、基因簇（genecluster）课本内容：真核生物的基因组中有许多来源相同、结构相似、功能相关的基因，这样的一组基因称基因家族。它们彼此靠近成串排列在一起，形成

18、一个基因簇。20. 活跃转录的基因均位于常染色质中，处于异染色质中的基因通常不表达。（）21组蛋白基因、rRNA基因和tRNA基因等都属于串联重复基因，它们的产物都是细胞所大量需要的。 （）考查点 ：串联重复基因及其特点。课本内容：串联重复基因的特点是: 各成员之间有高度的序列一致性，甚至完全相同。在基因家族中各成员的差异较大。拷贝数高，常有几十个甚至几百个。非转录的间隔区短而一致。而在基因家族中各成员的非转录的间隔区长短不一。组蛋白基因、tRNA基因和rRNA基因都是串联重复基因，这些基因的产物都是在细胞中大量需要的。22天然的染色体末端结构与内部相同，如果染色体末端发生断裂，能与其它片断发

19、生连接。（ ）23真核生物的染色体中，DNA约占80%，其余为RNA和蛋白质。（ ）五、简答题1比较基因组的大小和基因组复杂性的不同。一个基因组有两个序列，一个是A，另一个是B，各有2000bp，其中一个是由400bp的序列重复5次而成，另一个则由50bp的序列重复40次而成的，问：（1）这个基因组的大小怎样？（2）这个基因组的复杂性如何？2一个基因如何产生两种不同类型的mRNA分子？3在一个克隆基因的分析中发现：一个含有转录位点上游3.8kb DNA的克隆，其mRNA直接转录活性比仅含有3.1kb上游DNA克隆的转录活性大50倍。这表明了什么？4被加工的假基因与其他假基因有哪些不同？它是如何

20、产生的？5非转录间隔区与转录间隔区分别位于rRNA重复的什么位置？转录间隔区与内含子有何区别？6RNA分子能被运到细胞器中吗？7什么证据表明细胞器与原核生物的关系比细胞器与真核生物的关系密切？8酵母rho-小菌落突变株的线粒体DNA发生了什么变化？9为什么动物中线粒体DNA进化的速率，几乎是核DNA的10倍？10为什么研究者认为某些植物的COX II基因是经由RNA的过渡，从线粒体转移到了核基因组中？11请描述C值矛盾，并举一个例子说明。12酵母mRNA的大小一般与基因的大小相一致，而哺乳动物mRNA比对应的基因明显小。为什么？13在一个基因复制后，外显子发生突变的概率比内含子小。但是，所有D

21、NA的突变率是相同的。请解释原因。14跳跃复制的结果是什么？15重复序列并不是在选择压力下存在，因此能快速积累突变。这些特性表明重复序列相互间应存在很大的不同，但事实并不是这样的。请举例说明。16哪些细胞器带有自身的基因组？为什么这些细胞器带有自身的基因组？17线粒体DNA的突变率与细胞核DNA突变率有什么不同？为什么？18人线粒体DNA的哪些特征表明了其基因组的组织方式具有经济性？1920世纪70年代提出的“内共生假说”，现已被接受为一种理论。有哪些分子生物学证据有力支持了该理论？20原核、真核基因组的特点？21简述人类基因组计划？22自从分子遗传学建立以来，对经典的基因概念，有过哪三点重要

22、的修正。现代的基因概念是怎样叙述的？第一章绪论答案：一、名词解释1.分子生物学：分子生物学就是研究生物大分子之间相互关系和作用的一门学科，而生物大分子主要是指基因和蛋白质两大类；分子生物学以遗传学、生物化学、细胞生物学等学科为基础，从分子水平上对生物体的多种生命现象进行研究。2.单克隆抗体：只针对单一抗原决定簇起作用的抗体。二、填 空1. 结构分子生物学，基因表达与调控，DNA重组技术三、是非题四、简答题1. 分子生物学的概念是什么？答案：有人把它定义得很广：从分子的形式来研究生物现象的学科。但是这个定义使分子生物学难以和生物化学区分开来。另一个定义要严格一些，因此更加有用：从分子水平来研究基

23、因结构和功能。从分子角度来解释基因的结构和活性是本书的主要内容。2. 你对现代分子生物学的含义和包括的研究范围是怎么理解的？分子生物学是从分子水平研究生命本质的一门新兴边缘学科，它以核酸和蛋白质等生物大分子的结构及其在遗传信息和细胞信息传递中的作用为研究对象，是当前生命科学中发展最快并正在与其它学科广泛交叉与渗透的重要前沿领域。狭义：偏重于核酸的分子生物学，主要研究基因或DNA的复制、转录、表达和调节控制等过程，其中也涉及与这些过程有关的蛋白质和酶的结构与功能的研究。分子生物学的发展为人类认识生命现象带来了前所未有的机会，也为人类利用和改造生物创造了极为广阔的前景。所谓在分子水平上研究生命的本

24、质主要是指对遗传、 生殖、生长和发育等生命基本特征的分子机理的阐明，从而为利用和改造生物奠定理论基础和提供新的手段。这里的分子水平指的是那些携带遗传信息的核酸和在遗传信息传递及细胞内、细胞间通讯过程中发挥着重要作用的蛋白质等生物大分子。这些生物大分子均具有较大的分子量，由简单的小分子核苷酸或氨基酸排列组合以蕴藏各种信息，并且具有复杂的空间结构以形成精确的相互作用系统，由此构成生物的多样化和生物个体精确的生长发育和代谢调节控制系统。阐明这些复杂的结构及结构与功能的关系是分子生物学的主要任务。3. 分子生物学主要包含以下三部分研究内容：A.核酸的分子生物学，核酸的分子生物学研究核酸的结构及其功能。

25、由于核酸的主要作用是携带和传递遗传信息，因此分子遗传学（moleculargenetics）是其主要组成部分。由于50年代以来的迅速发展，该领域已形成了比较完整的理论体系和研究技术，是目前分子生物学内容最丰富的一个领域。研究内容包括核酸/基因组的结构、遗传信息的复制、转录与翻译，核酸存储的信息修复与突变，基因表达调控和基因工程技术的发展和应用等。遗传信息传递的中心法则（centraldogma）是其理论体系的核心。B.蛋白质的分子生物学蛋白质的分子生物学研究执行各种生命功能的主要大分子蛋白质的结构与功能。尽管人类对蛋白质的研究比对核酸研究的历史要长得多，但由于其研究难度较大，与核酸分子生物学相

26、比发展较慢。近年来虽然在认识蛋白质的结构及其与功能关系方面取得了一些进展，但是对其基本规律的认识尚缺乏突破性的进展。4. 分子生物学发展前景如何？21世纪是生命科学世纪，生物经济时代，分子生物学将取得突飞猛进的发展，结构基因组学、功能基因组学、蛋白质组学、生物信息学、信号跨膜转导成为新的热门领域，将在农业、工业、医药卫生领域带来新的变革。5. 社会意义：人类基因组计划与曼哈顿原子计划、阿波罗登月计划并称为人类科学史上的三大工程，具有重大科学意义、经济效益和社会效益。1）.极大地促进生命科学领域一系列基础研究的发展，阐明基因的结构与功能关系、生命的起源和进化、细胞发育、生产、分化的分子机理，疾病

27、发生的机理等，为人类自身疾病的诊断和治疗提供依据，为医药产业带来翻天覆地的变化；2）.促进生命科学与信息科学、材料科学和与高新技术产业相结合，刺激相关学科与技术领域的发展，带动起一批新兴的高技术产业；3）.基因组研究中发展起来的技术、数据库及生物学资源，还将推动对农业、畜牧业（转基因动、植物）、能源、环境等相关产业的发展，改变人类社会生产、生活和环境的面貌，把人类带入更佳的生存状态。 科学意义：1）.确定人类基因组中约5万个编码基因的序列基因在基因组中的物理位置，研究基因的产物及其功能2）.了解转录和剪接调控元件的结构和位置，从整个基因组结构的宏观水平上了解基因转录与转录后调节3）.从总体上了

28、解染色体结构，了解各种不同序列在形成染色体结构、DNA复制、基因转录及表达调控中的影响与作用4）.研究空间结构对基因调节的作用5）.发现与DNA复制、重组等有关的序列6）.研究DNA突变、重排和染色体断裂等，了解疾病的分子机制，为疾病的诊断、预防和治疗提供理论依据7）.确定人类基因组中转座子，逆转座子和病毒残余序列，研究其周围序列的性质8）.研究染色体和个体之间的多态性 6三大理论发现 DNA是遗传物质 DNA双螺旋结构 中心法则三大技术发明 限制性内切酶 载体 逆转录酶7. 简述分子生物学的发展历程。 从1847年施旺和施莱登提出细胞学说证明动植物是由细胞组成的，到今天人们对生物大分子细胞的

29、化学组成确有了深刻地认识。孟德尔的遗传规律最先使人们对性状遗传产生了理性认识，而Morgan的基因学说则进一步将“性状”与“基因”相偶联，成为现代遗传学的奠基石。随着核酸化学研究的进展，Watson和Crick又提出了脱氧核糖核酸的双螺旋模型，为充分揭示遗传信息的传递规律铺平了道路。在蛋白质化学方面，继Sumner在1936年证实酶是蛋白质之后，Sanger利用纸电泳及层析技术于1953年首次阐明胰岛素的一级结构，开创了蛋白质序列分析的先河。而Kendrew和Perutz利用X射线衍射技术解析了肌红蛋白及血红蛋白的三维结构，论证了这些蛋白质在输送分子氧过程中的特殊作用，成为研究生物大分子空间立

30、体构型的先驱。20世纪40年代被认为是分子生物学的孕育时期。1941年，曾在摩尔根实验室工作过的美国遗传学家比德尔同美国生物化学家塔特姆合作，把生物化学引进了遗传学，推导出“一个基因一种酶”的新概念（后来有所修改），40年代中期被普遍承认，从而建立了生物化学、遗传学。 有两项研究成果促进了分子生物学的发展。一项是由德国移居美国的物理学家M.德尔布吕克和其同事们在1946年发现不同种的噬菌体在一定条件下能进行基因交换重组。另一项是，19461947年，美国微生物学家J.莱德伯格同E.L.塔特姆合作，以大肠杆菌为材料，也发现了基因分离和重组现象。这两项突破以及他们对噬菌体和大肠杆菌的一些基本研究，

31、对分子生物学的发展起了十分重要的作用。 1944年，美国细菌学家O.T.埃弗里发现DNA是不同种的肺炎双球菌之间的转化因子。第一次证明 DNA携带着遗传信息。这一十分重要的成果却引起很大争论，一方面受传统思想的影响，很多人怀疑他所分离出的DNA不纯，可能还是混杂的蛋白质在起作用；但是这一成就无疑地也刺激了人们对DNA化学组成和晶体结构的研究。 1953年4月25日在英国的自然杂志上刊登了美国的J.D.沃森和英国的F.H.C.克里克在英国剑桥大学合作的结果DNA 双螺旋结构的分子模型。这一成就后来被誉为20世纪以来生物学方面最伟大的发现，也被认为是分子生物学诞生的标志。50年代在蛋白质的结构分析

32、方面也取得了重要成果。英国生物化学家F.桑格第一次分析出含有51个氨基酸的胰岛素的氨基酸顺序。这一成果对准确地研究蛋白质本身结构和功能之间的关系，以及蛋白质的人工合成和蛋白质的生物合成都是必要的基础。到1973年已有300多种蛋白质的氨基酸被分析清楚。1977年F.桑格又建立了DNA碱基顺序的分析方法并完成了分析174噬菌体DNA的全部约5400个碱基的顺序，促进了基因调节控制的研究。至于蛋白质晶体结构分析，则建立在英国的布口刺格父子及他们的学生创立并发展的X射线晶体衍射技术的基础上。该实验室的M.F.佩鲁茨自30年代末开始，就系统地研究了血红蛋白的结构。 1969年完成了全部64种密码的破译

33、。至此，基因控制蛋白质合成之谜得到了初步解答。遗传密码的破译，被认为是分子遗传学发展史上最辉煌的成果之一。1961年法国细胞遗传学家F.雅各布和J.莫诺德共同合作，提出了乳糖操纵子理论，以后被证实为在原核细胞中基因控制的普遍方式。美国分子生物学家H.M.特明和D.巴尔的摩长期从事肿瘤病毒研究的基础上，于1970年分别独立地发现鸡肉瘤病毒和白血病病毒都是RNA病毒。在此基础上他们发现了依赖于RNA的DNA聚合酶即反转录酶。反转录酶能使RNA链上的遗传密码反转录给DNA。这一发现不仅对某些肿瘤的病因作了分子生物学的阐明，而且动摇了中心法则的不可逆性，成为中心法则的重要补充。真核细胞内的调控机制要复

34、杂得多，也是当前生物学家重点探索的问题之一。在此基础之上，分子生物学发展的速度越来越快。8. 二十一世纪生物学的新热点及领域是什么？ 结构生物学是当前分子生物学中的一个重要前沿学科，它是在分子层次上从结构角度特别是从三维结构的角度来研究和阐明当前生物学中各个前沿领域的重要学科问题，是一个包括生物学、物理学、化学和计算数学等多学科交叉的，以结构（特别是三维结构）测定为手段，以结构与功能关系研究为内容，以阐明生物学功能机制为目的的前沿学科。这门学科的核心内容是蛋白质及其复合物、组装体和由此形成的细胞各类组分的三维结构、运动和相互作用，以及它们与正常生物学功能和异常病理现象的关系。分子发育生物学也是

35、当前分子生物学中的一个重要前沿学科。人类基因组计划，被称为“21世纪生命科学的敲门砖”。“人类基因组计划”以及“后基因组计划”的全面展开将进入从分子水平阐明生命活动本质的辉煌时代。目前正迅速发展的生物信息学，被称为“21世纪生命科学迅速发展的推动力”。尤应指出，建立在生物信息基础上的生物工程制药产业，在21世纪将逐步成为最为重要的新兴产业；从单基因病和多基因病研究现状可以看出，这两种疾病的诊断和治疗在21世纪将取得不同程度的重大进展；遗传信息的进化将成为分子生物学的中心内容”的观点认为，随着人类基因组和许多模式生物基因组序列的测定，通过比较研究，人类将在基因组上读到生物进化的历史，使人类对生物

36、进化的认识从表面深入到本质；研究发育生物学的时机已经成熟。在21世纪，遗传信息的进化研究成果，将成为解决发育问题的基础，发育问题这一难题可望获得突破性进展；在21世纪，生物技术产业化的趋势将不断加剧。基因工程技术、转基因技术和基因治疗技术等将对21世纪的产业结构产生深远的影响。 当前，生命科学基础研究中最活跃的前沿主要包括：分子生物学、细胞生物学、神经生物学、生态学，并由这些活跃的前沿引伸出诸如：基因组学、蛋白质组学、人类基因组计划、后人类基因组计划、克隆羊、克隆鱼、“脑的十年”、生物的多样性等时髦的名词和热门话题。相应的应用研究或技术研究也正趋成熟并逐渐普及，如生物工程，即基因工程、蛋白质工

37、程、发酵工程、酶工程、细胞工程、胚胎工程等。由于生命科学与人类生存、人们健康、社会发展密切相关，必将成为21世纪全球关注的领域。9. 21世纪是生命科学的世纪。20世纪后叶分子生物学的突破性成就，使生命科学在自然科学中的位置起了革命性的变化。试阐述分子生物学研究领域的三大基本原则，三大支撑学科和研究的三大主要领域？ 答案：（1）研究领域的三大基本原则：构成生物大分子的单体是相同的；生物遗传信息表达的中心法则相同；生物大分子单体的排列（核苷酸，氨基酸）导致了生物的特异性。（2）三大支撑学科：细胞学，遗传学和生物化学。（3）研究的三大主要领域：主要研究生物大分子结构与功能的相互关系，其中包括DNA

38、和蛋白质之间的相互作用；激素和受体之间的相互作用；酶和底物之间的相互作用 第二章 答案答案一、名词解释1、卫星DNA：在高度重复的序列中，常有一些AT含量很高的简单高度重复序列，例如螃蟹DNA含有AT的简单重复序列，有时在30个左右的碱基对中，才插有一个GC对，因而AT含量高达97%。由于AT浮力密度较小，因而在将DNA切断成数百个碱基对的片段进行超速离心时，常会在主要的DNA带的上面有一个次要的带相伴随，这条次要的带称为卫星DNA。2基因家族：真核基因组中有许多来源相同结构相似功能相关的基因，这组基因称为基因家族（gene family）。基因家族的成员可以分布于几条不同染色体上，也可集中于

39、一条染色体上。3GT-AG规则：真核生物基因的外显子与内含子连接处多有共同的碱基序列GTAG.。二、填空1.端粒酶 2.7 3. TTAGGG 4. 分裂间期 5.组成型 6.巴氏小体 7. 多线染色体 8.叶绿体 9.动粒 10.核小体、H2AH2BH3H4、H1三、选择1.C 2.BDE 3.C 4.AC 5.D 6.ABD 7.ABD 8.DEF 9.A 10.BC 11.ACD 12.CD 13.AC 14.BCDE 15.ABC 16.ABCDEF 17.C 18.A 19.A 20.ACDE 21.ACD 22.ACD 23.D 24.A 25.D 26.E 27.D 28.A 2

40、9.B 30.A 31.D 32.C 33.B 34.B 35.A 36.B 37.B 38.A四、判断 五、简答1. 答：基因组的大小是指在基因组中DNA的总量。复杂性是指基因组中所有单一序列的总长度。（1）基因组的大小是4000 bp（2）基因组的复杂性是450 bp2. 答：第一种是，一个原初产物含有一个以上的多聚腺苷化位点，能产生具不同3端的mRNA。第二种是，如果一个原初转录产物含有几个外显子，发生不同的剪接，产生多种mRNA。3. 答：在转录起始位点上游的3.1-3.8kb处有一增强子。4.答：已加工过的假基因具有明显的RNA加工反应的印迹。如缺少内含子，有些在3端已经经过加工。推

41、测已加工过的假基因是在基因转录成前体mRNA、RNA加工后，又经反转录形成DNA，再将反转录出的DNA重新整合进基因组。5. 答：rRNA的非转录间隔区位于串联转录单位之间，而转录间隔区位于转录单位的18S RNA基因与28S RNA基因之间。6. 答：一般来说只有蛋白质才能被输入。但在锥虫线粒体基因组中没有发现tRNA7. 答：细胞器蛋白质合成对抗生素的敏感性与原核生物相似。此外，细胞器核糖体蛋白和RNA聚合酶亚基也与大肠杆菌中的同源8. 答： rho-酵母线粒体基因组具有大量的缺失和重复。剩余的DNA通过扩增形成多拷贝。9. 答：因为线粒体DNA复制过程中存在更多的错配，并且其修复机制的效

42、率更低。10. 答：线粒体内发现的COX II假基因含有一内含子，而核基因组内的COX II基因已缺失了内含子。11. 答：C值矛盾是真核生物单倍体组DNA总量与编码基因信息DNA总量差异大。对高等真核生物而言，生物体基因组的大小与其复杂性没有直接关系。亲缘关系相近的生物DNA含量可能差异很大。如一些两栖动物比其它两栖动物的DNA相差100倍。12. 答：大部分基因含有内含子。13. 答：外显子发生突变使功能丧失而个体被淘汰，因此外显子受选择压力的作用。14. 答：产生串联的DNA序列。15. 答：如卫星DNA的同源性是通过固定的交换来维持，它们通过不均等交换导致其中一个重复单元的增加和另一个

43、单元的消失。16. 答：线粒体和叶绿体。因为这两种细胞器具有不同于细胞质的独特的胞内环境。17. 答：在哺乳动中，线粒体DNA的突变率比细胞核DNA的突变率高，但在植物中，线粒体DNA的突变率比细胞核DNA的突变率低。线粒体采用不同于细胞核的DNA聚合酶和DNA修复体系。18. 答：基因组小，基因直接相连甚至重叠，仅出现一个启动子，一些基因甚至不包括终止密码。19. 答：（1）线粒体与叶绿体具有自身的基因组，并独立核基因组进行复制；（2）类似于原核DNA，线粒体与叶绿体基因组不组装为核销小体结构；（3）线粒体基因利用甲酰甲硫氨酸作为起始氨基酸；（4）一些抑制细菌蛋白质翻译成的物质也抑制线粒体中

44、蛋白质的翻译过程。20. 病毒、原核、真核基因组的特点？答:1、病毒基因组的特点: 种类单一；单倍体基因组:每个基因组在病毒中只出现一次；形式多样；大小不一；基因重叠；动物/细菌病毒与真核/原核基因相似:内含子；具有不规则的结构基因；基因编码区无间隔:通过宿主及病毒本身酶切；无帽状结构；结构基因没有翻译起始序列。2、原核基因组的特点:为一条环状双链DNA；只有一个复制起点；具有操纵子结构；绝大部分为单拷贝；可表达基因约50%，大于真核生物小于病毒；基因一般是连续的，无内含子；重复序列很少。3、真核基因组的特点:真核生物基因组远大于原核生物基因组，结构复杂，基因数庞大，具有多个复制起点；基因组D

45、NA与蛋白质结合成染色体，储存于细胞核内；真核基因为单顺反子，而细菌和病毒的结构基因多为多顺反子；基因组中非编码区多于编码区；真核基因多为不连续的断裂基因，由外显子和内含子镶嵌而成；存在大量的重复序列；功能相关的基因构成各种基因家族；存在可移动的遗传因素；体细胞为双倍体，而精子和卵子为单倍体。21简述人类基因组计划？答：人类基因组计划是美国科学家首先提出并开始实施的一项全球性合作研究项目。它的具体研究内容包括（1）建立高分辨率的人类基因组遗传图；（ 2 ）建立人类所有染色体的物理图谱；（ 3 ）完成人类基因组的全部序列测定；（ 4 ）发展取样、收集、数据的储存及分析技术。分析出人类基因组 24

46、 条染色体，约 30 亿对核音酸的 DNA 分子的全部序列。这项工作对于认识各种基因的功能，了解基因表达的调控方式，理解生物进化的基础，进而阐明所有生命活动的分子基础无疑具有十分重要的意义。人类基因组计划的具体研究内容包括 (1) 建立高分辨率的人类基因组遗传图；（ 2 ）建立人类所有染色体的物理图谱；（ 3 ）完成人类基因组的全部序列测定；（ 4 ）发展取样、收集、数据的储存及分析技术。人类基因组计划的实施大大促进了医学的发展， DNA 的遗传作图和物理作图对于认识疾病相关基因具有巨大的推动作用。遗传性疾病的基因定位，尤其是多基因复杂性状的基因位点也将在全基因组定位扫描中得到充分认识。例如高血压、糖尿病等吸引着众多的医学家和药物学家从分子水平对这些疾病的认识，从而改变传统治疗方式。22自从分子遗传学建立以来，对经典的基因概念，有过哪三点重要的修正。现代的基因概念是怎样叙述的？答：(1)断裂基因 (2)跳跃基因 (3)重叠基因 现代基因概念：编码蛋白质或RNA所需的所有核苷酸序列。第三章