中国海洋大学海洋生命学院研究生复试笔试真题.doc
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2010年中国海洋大学海洋生命学院研究生复试笔试真题
一、名词解释(每题3分,共30分)
1、弱化子
2、蛋白质组
3、Ribozyme
4、SD序列
5、顺式作用元件
6、C值矛盾
7、miRNA
8、Z-DNA
9、RNAediting
10、应急反应
二、简答(每题6分,共30分):
1、简述DNA作为遗传物质的优点
2、简述CAP蛋白的正调控作用
3、简述免疫多样性的机制
4、简述原核生物和真核生物启动子的区别.
5、试证明一个基因中只有一条DNA链作为模板被转录
三、论述题(任选4题,共60分)
1、原核生物和真核生物基因组的特点.
2、转录和翻译的调控.
3、DNA与端粒.
4、四种重组类型.
5、人类基因组四张图.
6、氨酰tRNA合成酶.
一、名词解释
1.弱化子:
习题P139RNA合成终止时,起终止转录信号作用的那段DNA序列。
位于基因内部的不依赖于ρ的转录终止子,可以使转录提前终止而发挥抑制基因表达作用。
对于原核生物而言,操纵子中能显著减弱甚至终止转录作用的一段核苷酸序列,该区域能形成不同的二级结构,利用原核微生物转录与翻译的偶联机制对转录进行调节。
2.蛋白质组:
(1)由一个基因组所表达的全部相应的蛋白质。
(2)在一定条件下,存在于一个体系(包括细胞、亚细胞器、体液等)中的所有蛋白质。
3.Ribozyme:
核酶(ribozyme)是具有催化功能的RNA分子,是生物催化剂。
核酶又称核酸类酶、酶RNA、核酶类酶RNA。
它的发现打破了酶是蛋白质的传统观念。
化学本质是核糖核酸(RNA),却具有酶的催化功能。
核酶的作用底物可以是不同的分子,有些作用底物就是同一RNA分子中的某些部位。
核酶的功能很多,有的能够切割RNA,有的能够切割DNA,有些还具有RNA连接酶、磷酸酶等活性。
与蛋白质酶相比,核酶的催化效率较低,是一种较为原始的催化酶。
4.SD序列:
因澳大利亚学者夏因(Shine)和达尔加诺(Dalgarno)两人发现该序列的功能而得名。
信使核糖核酸(mRNA)翻译起点上游与原核16S核糖体RNA或真核18SrRNA3′端富含嘧啶的7核苷酸序列互补的富含嘌呤的3~7个核苷酸序列(AGGAGG),是核糖体小亚基与mRNA结合并形成正确的前起始复合体的一段序列。
mRNA中用于结合原核生物核糖体的序列。
SD序列在细菌mRNA起始密码子AUG上游10个碱基左右处,有一段富含嘌呤的碱基序列,能与细菌16SrRNA3’端识别,帮助从起始AUG处开始翻译。
5.顺式作用元件:
习题P139\161DNA、RNA或者蛋白质中的一些特殊的核酸或氨基酸残基序列,只作用于与其连接在一起的靶,而不作用于不与其相连的靶。
顺式作用元件包括启动子、增强子、调控序列和可诱导元件等,它们的作用是参与基因表达的调控。
顺式作用元件本身不编码任何蛋白质,仅仅提供一个作用位点,要与反式作用因子相互作用而起作用。
6.C值矛盾:
生物体的单倍体基因组所含DNA总量称为C值。
每种生物各有其特定的C值,不同物种的c值之间有很大差别。
C值矛盾(Cvalueparadox)是指真核生物中DNA含量的反常现象.主要表现为:
1.C值不随生物的进化程度和复杂性而增加,2.亲缘关系密切的生物C值相差甚大,3.高等真核生物具有比用于遗传高得多的C值。
7.miRNA?
:
miRNAs是一种21-25nt长的单链小分子RNA,其结构特征如下:
广泛存在于真核生物中,是一组不编码蛋白质的短序列RNA,它本身不具有开放阅读框(ORF);成熟的miRNA,5′端有一个磷酸基团,3′端为羟基,是由具有发夹结构的约70-90个碱基大小的单链RNA前体经过Dicer酶加工后生成,不同于siRNA(双链)但是和siRNA密切相关。
成熟的miRNA5’端的磷酸基团和3?
端羟基则是它与相同长度的功能RNA降解片段的区分标志。
miRNA独有的特征是其5'端第一个碱基对U有强烈的倾向性,而对G却有抗性,但第二到第四个碱基缺乏U,一般来讲,除第四个碱基外,其他位置碱基通常都缺乏C。
MiRNAs具有高度的保守性、时序性和组织特异性。
miRNAs的表达方式各不相同。
成熟的miRNAs则是通过与miRNP核蛋白体复合物结合,识别靶mRNA,并与之发生部分互补,从而阻遏靶mRNA的翻译。
在动物中,成熟的单链miRNAs与蛋白质复合物miRNP结合,引导这种复合物通过部分互补结合到mRNA的3′UTR(非编码区域),从而阻遏翻译。
除此之外,miRNA也可以切割完全互补的mRNA。
MicroRNAs(miRNAs)是在真核生物中发现的一类内源性的具有调控功能的非编码RNA,其大小长约20~25个核苷酸。
成熟的miRNAs是由较长的初级转录物经过一系列核酸酶的剪切加工而产生的,随后组装进RNA诱导的沉默复合体,通过碱基互补配对的方式识别靶mRNA,并根据互补程度的不同指导沉默复合体降解靶mRNA或者阻遏靶mRNA的翻译。
最近的研究表miRNA参与各种各样的调节途径,包括发育、病毒防御、造血过程、器官形成、细胞增殖和凋亡、脂肪代谢等等。
8.Z-DNA:
Z-DNA又称Z型DNA,是DNA双螺旋结构的一种形式,具有左旋型态的双股螺旋(与常见的B-DNA相反),并呈现锯齿形状。
Z-DNA为三种具生物活性的DNA双螺旋结构之一,另两种为A-DNA与B-DNA。
9.RNAediting:
RNA编辑是指在mRNA水平上改变遗传信息的过程。
具体说来,指基因转录产生的mRNA分子中,由于核苷酸的缺失,插入或置换,基因转录物的序列不与基因编码序列互补,使翻译生成的蛋白质的氨基酸组成,不同于基因序列中的编码信息现象。
10.应急反应:
习题P140
二简答
1.简述DNA作为遗传物质的优点
答:
作为遗传物质至少要具备以下4个条件:
(1)在细胞生长和繁殖的过程中能够精确地复制自己,使得前后代具有一定的连续性;
(2)能够指导蛋白质合成,从而控制生物的性状和新陈代谢的过程;(3)具有贮存大量遗传信息的潜在能力;(4)结构比较稳定,但在特殊情况下又能发生突变,而且突变以后还能继续复制,并能遗传给后代。
DNA除了具备以上条件外,相比RNA还有以下优点:
1.DNA可以完成自我复制的过程,这样才能传递遗传物质。
RNA不可以。
2.完美的双链结构保证了遗传物质的稳定,如果某些碱基因为一些原因突变,生物体就可以根据另一条链的信息来修复这个突变。
使得生物保持遗传的稳定。
2.简述CAP蛋白的正调控作用
答:
大肠杆菌的乳糖操纵子含Z、Y及A三个结构基因,分别编码β-半乳糖苷酶、透酶、乙酰基转移酶,此外还有一个操纵序列O、一个启动序列P及一个调节基因Ⅰ。
Ⅰ基因编码一种阻遏蛋白,后者与O序列结合,使操纵子受阻遏而处于转录失活状态。
在启动序列P上游还有一个分解(代谢)物基因激活蛋白CAP结合位点,由P序列、O序列和CAP结合位点共同构成LAC操纵子的调控区,三个酶的编码基因即由同一调控区调节,实现基因产物的协调表达。
分解代谢物基因激活蛋白CAP是同二聚体,在其分子内有DNA结合区及cAMP结合位点。
当没有葡萄糖及cAMP浓度较高时,cAMP与CAP结合,这时CAP结合在乳糖启动序列附近的CAP位点,可刺激RNA转录活性,使之提高50倍;当葡萄糖存在时,cAMP浓度降低,cAMP与CAP结合受阻,因此乳糖操纵子表达下降。
由此可见,对乳糖操纵子来说CAP是正性调节因素,乳糖阻遏蛋白是负性调节因素。
两种调节机制根据存在的碳源性质及水平协调调节乳糖操纵子的表达。
3.简述免疫多样性的机制
答:
免疫的方式有两种
体液免疫:
抗原出现—>特定BCR摄取抗原—>B细胞表面MHCII提呈抗原片段给T细胞TCR—>T细胞转化为Th细胞提供B细胞活化第二信号—>B细胞活化转为浆细胞—>分泌抗体—>抗体发生作用
体液免疫过程
体液免疫的过程也可分为抗原识别,B细胞活化、增殖与分化,合成分泌抗体并发挥效应三个阶段。
B细胞对抗原的识别是通过其表面的抗原识别受体来进行的。
B细胞的抗原识别受体能直接识别蛋白质抗原,或识别蛋白质降解而暴露的抗原决定簇,而无需APC对抗原的处理和递呈。
B细胞表面的抗原识别受体识别抗原是产生B细胞活化的第一信号,有人将结合了抗原的B细胞称为致敏B细胞,只有这些细胞在接受T细胞的辅助时才能够活化来产生抗体。
也就是说,B细胞的活化需要两个信号:
抗原信号和活化的T细胞信号(并不是递呈抗原,而是通过其他的分子信号提供的),并需要T细胞所分泌的细胞因子。
在体液免疫中,T细胞通过提供刺激信号、分泌细胞因子等方式辅助B细胞,B细胞作为APC可通过加工、处理、递呈抗原的形式激活T细胞,但B细胞不能激活初始T细胞(由树突状细胞来激活)。
B细胞最终分化为浆细胞和记忆性B细胞,浆细胞多在2周内凋亡。
需要指出的是,抗原特异性B细胞和T细胞所识别的抗原决定簇是不同的,但二者必须识别同一抗原分子的不同抗原决定簇,才能相互作用。
因此,B细胞分化为浆细胞是一个复杂的过程,依赖于树突状细胞、T细胞、B细胞三者之间的复杂相互作用。
细胞免疫:
抗原出现—>DC树突状细胞摄取抗原,并且通过MHC提呈给T细胞的TCR—>DC与T细胞第二信号作用—>T细胞形成杀伤性T细胞,或者分化为Th细胞
二)细胞免疫的全过程:
在细胞免疫中蛋白类抗原由抗原提呈细胞(APC)处理成多肽,它与MHC结合并移至APC表面,产生活化TCR信号;而抗原与T淋巴细胞表面的有关受体结合就产生第二膜信号,协同刺激信号。
在双信号刺激下,T淋巴细胞才能被激活就是Bretcher-Cohn双信号模式。
T淋巴细胞被激活后转化为淋巴母细胞,并迅速增殖、分化,其中一部分在中途停下不再分化,成为记忆细胞;另一些细胞则成为致敏的淋巴细胞,其中Tc有杀伤力,使外源细胞破裂而死亡。
TH细胞分泌白介素等细胞因子使Tc、Mφ以及各种有吞噬能力的白细胞集中于外来细胞周围,将外来细胞彻底消灭。
在这一反应即将结束时,Ts开始发挥作用,抑制其他淋巴细胞的作用,终止免疫反应。
记忆细胞不直接执行效应功能,留待再次遇到相同抗原刺激时,它将更迅速、更强烈地增殖分化为效应细胞,有少数记忆细胞再次分裂为记忆细胞,持久地执行特异性免疫功能。
(一).细胞免疫的机制和过程
几乎所有的细胞表面都有MHC-I,CD8+T细胞能识别细胞表面的MHCI+抗原复合物,识别后进行攻击。
根据功能不同T细胞可分为三类,其表面均有相应的受体,具有抗原特异性:
细胞毒性T细胞(CytotoxicTcells,Tc)、辅助性T细胞(helperTcells,TH)、抑制性T细胞(suppressorTCells,Ts)。
Tc细胞
作用是消灭外来病原。
病毒感染细胞后,细胞表面呈现病毒表达的抗原,并结合到细胞表面的MHC-I类分子的沟中,形成MHC-抗原结合物。
被Tc细胞接触、识别后,Tc分泌穿孔素(perforin),使靶细胞溶解而死,病毒进入体液,被抗体消灭。
癌变细胞也是Tc攻击目标,免疫功能低下的人群容易患癌症。
TH细胞
—CD4receptor 又称辅助性T细胞,对各种免疫细胞,Tc、Ts、B都有辅助作用,对于免疫具有重要作用。
TH的受体能识别与MHC-II结合的外来抗原。
MHC-II类分子存在于巨噬细胞和B细胞表面。
巨噬细胞吞噬入侵的细菌等微生物,在细胞内消化、降解,抗原分子与MHC-II类结合呈现在细胞表面,将抗原传递给具有相同MHC-II类分子的TH,同时,Mφ分泌白介素-1,刺激TH,促使其分泌白介素-2,它促进TH,形成正反馈,刺激T淋巴细胞分化出Tc,刺激B细胞分化出浆细胞和记忆细胞。
Ts细胞
—CD8re
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- 中国 海洋大学 海洋 生命 学院 研究生 复试 笔试