浙江大学分子生物学真题2007年

(总分：110.00，做题时间：90分钟)

一、

(总题数：1，分数：20.00)

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；5×TBE母液；10mg/ml的溴化乙锭母液。NaCl的分子量为58.5；EcoR Ⅰ的分子量为125；BamH Ⅰ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 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1μg/ml的溴化乙锭；0.5×的TBE缓冲液。 (3)用浓度为400μg/ml的商用DNA标样配制200μL，25μg/ml的DNA分子量标样。

(4)现有浓度为25μg/ml的DNA样品，需要进行EcoR Ⅰ和BamH Ⅰ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15μl。

（分数：20.00）

__________________________________________________________________________________________ 正确答案：(计算各组分用量如下：

Tris用量：10×0.15mol/L×0.400L×121g/mol=72.6g； NaCl用量:10×200/1000mol/L×0.400L×58.5g/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：200ml×1%g/ml=2g；

溴化乙锭用量：200ml×1μg/ml÷10μg/ml=20μl； 所需TBE量：200ml×0.5÷5=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5×TBE母液20ml，用微波炉加热至沸腾3次以上(或121℃湿热灭菌15min)，待溶液冷却至50～60℃，加入10mg/ml的EtBr 20μl，轻轻震荡混匀，倒入模具中即可。

(3)计算DNA用量：200μl×25÷400=12.5μl

配置过程：用移液器吸取400μg/ml的商用DNA标样12.5μl，加入187.5μl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 5-1

EcoR Ⅰ 0.2μL BamH Ⅰ 0.2μL 10×buffer 1.5μL 10×BSA 1.5μL DNA 8μL(200ng) ddH2O 3.6μL

操作过程：将酶切体系至于37℃恒温条件反应1h后65℃加热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(3'—UTR)是mRNA序列上位于终止密码子后不翻译的下游非编码区，可以转录本的稳定性、亚细胞定位和翻译水平。与基因表达有关。) 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：

三、

(总题数：1，分数：20.00)

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）

__________________________________________________________________________________________ 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物的表达。 (7)植物组织培养：获得植株，最后收集产物。) 解析：

四、

(总题数：5，分数：50.00)

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 3/4 3/8 红眼短翅 1/4 1/8 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：XXBb 雄：XY Bb 杂交结果如图附录5-1：

XAXaBb×XAY Bb

) 解析：

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(1～5)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)A～E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5-3

Aa

A

1 2 3 4 5 A - - - - + B - + - + + C - - - + + D + + - + + E - - - - - G + + + + +

（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A～E的顺序为E—A—C—B—D。

(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，进而保持染色体的完整性。

生物学功能：①保证线性DNA的完整复制；②保护染色体末端，使其免受降解及彼此融合的功能；③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：①自发突变，外界诱导而发生的突变；②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：①单点突变，仅有一个核苷酸位点发生突变。包括转换(嘌呤→嘌呤，嘧啶→嘧啶)和颠换(嘌呤→嘧啶，嘧啶→嘌呤)；②多点突变，多个位点都发生突变。

按对读码框影响分：①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；②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：①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；②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；③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：①回复突变，突变型变成野生型；②正向突变，野生型变成突变型。

据表型效应分：①形态突变，影响生物的形态；②生化突变，影响生物的代谢过程；③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：①体细胞突变，多细胞生物的体细胞突变比传递给后代；②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：