中国科学院研究生院 2012年招收攻读硕士学位研究生入学统一考试试题 科目名称：分子生物学 考生须知： 1本试卷满分为150分，全部考试时间总计180分钟。 2所有答案必须写在答题纸上，写在试题纸上或草稿纸上一律无效。 注意：附表中提供了遗传密码和对应氨基酸的关系，考生在答题过程中有可能会使用到。 附表一：通用遗传密码及相应的氨基酸 第一位（5）端核苷酸 第二位（中间）核苷酸 第三位（3）端核苷酸 U C A G U 苯丙氨酸 Phe 丝氨酸Ser 酪氨酸Tyr 半胱氨酸Cys U 苯丙氨酸 Phe 丝氨酸Ser 酪氨酸Tyr 半胱氨酸Cys C 亮氨酸 Leu 丝氨酸Ser 终止Stop 终止Stop A 亮氨酸 Leu 丝氨酸Ser 终止Stop 色氨酸Trp G C 亮氨酸 Leu 脯氨酸 Pro 组氨酸His 精氨酸Arg U 亮氨酸 Leu 脯氨酸 Pro 组氨酸His 精氨酸Arg C 亮氨酸 Leu 脯氨酸 Pro 谷氨酰胺Gln 精氨酸Arg A 亮氨酸 Leu 脯氨酸 Pro 谷氨酰胺Gln 精氨酸Arg G A 异亮氨酸Ile 苏氨酸Thr 天冬酰胺Asn 丝氨酸Ser U 异亮氨酸Ile 苏氨酸Thr 天冬酰胺Asn 丝氨酸Ser C 异亮氨酸Ile 苏氨酸Thr 赖氨酸 Lys 精氨酸Arg A 甲硫氨酸Met 苏氨酸Thr 赖氨酸 Lys 精氨酸Arg G G 缬氨酸 Val 丙氨酸Ala 天冬氨酸Asp 甘氨酸Gly U 缬氨酸 Val 丙氨酸Ala 天冬氨酸Asp 甘氨酸Gly C 缬氨酸 Val 丙氨酸Ala 谷氨酸Glu 甘氨酸Gly A 缬氨酸 Val 丙氨酸Ala 谷氨酸Glu 甘氨酸Gly G 附表二：“摆动”假说中密码子和反密码子的配对规则 反密码子5端 密码子3端 C A U G I G U A or G C or U U, C or A 科目名称：分子生物学 第1页 共7页 一、填空题（每空1分，共30分） 1、染色体由DNA、组蛋白、_以及部分RNA组成；在真核细胞分裂间期，染色体以_形式存在于_中，比较细且松散。 2、核糖体存在于每个进行蛋白质合成的细胞中，它可化分为多个功能活性中心，即_、_（A位）、结合或接受肽基tRNA的部位、_（P位）及形成肽键的部位（转肽酶中心）。 3、 蛋白质生物合成中的终止密码有 _、 _和_。 4、 在蛋白质的前体加工过程可以对特定的氨基酸的侧链进行修饰，主要包括_、_、甲基化、_、_和羧基化等，其中甲基化主要是由N-甲基转移酶催化的，该酶主要存在于细胞质内。 5、 在转录过程中，RNA 的合成方向为_，合成的 RNA 带有与DNA_链相同的序列；在转录完成后，RNA 主要以_链形式存在于生物体内。 6、 大肠杆菌转录起始过程需要RNA聚合酶全酶，其中_因子辨认起始点，而亚基和_亚基组成了催化中心。转录的终止反映在_。 7、 生物体内 DNA 双链的复制大都是以_方式进行的；复制时，_通过水解ATP获得能量解开DNA双链，而_消除解链造成的正超螺旋的堆积，使复制得以延伸。 8、 RNA 的选择性剪接是指用不同的剪接方式从一个 mRNA 前体产生不同的 mRNA剪接异构体的过程一般将选择性剪接分为几类：_、_、 _、_、及_。 9、 从mRNA 5端起始密码子AUG到3端终止密码子之间的核苷酸序列，各个三联体密码连续排列编码一个蛋白质多肽链，称为_。 10、质粒的复制类型有两种：受到宿主细胞蛋白质合成的严格控制的称为_，不受宿主细胞蛋白质合成的严格控制称为_。 科目名称：分子生物学 第2页 共7页 二、单项选择题（每题2分，共20分） 1. 真核生物DNA复制过程中，下面哪一种是不需要的？_。 （A）端粒酶 （B）RNA引物 （C）RNA聚合酶III （D）DNA聚合酶 （E）DNA聚合酶 2. 真核细胞中，基因转录激活通常与下列哪个相关？_。 （A）染色质凝聚 （B）常染色质 （C）异染色质 （D）DNA 甲基化 （E）端粒 3. 真核与原核细胞蛋白质合成的相同点是：_。 （A）翻译与转录偶联进行 （B）模板都是多顺反子 （C）都需要GTP （D）甲酰蛋氨酸是第一个氨基酸 （E）mRNA的5端帽子结构和3端polyA都参与形成翻译起始复合物 4. 下列关于遗传密码的描述哪一个是不正确的？_。 （A）20种氨基酸共有64个密码子 （B）碱基缺失、插入可致框移突变 （C）AUG是起始密码 （D）UAA是终止密码 （E）一个氨基酸可有多达6个密码子 5. 葡萄糖（Glucose）在代谢物阻遏系统中的功能是：_。 （A）增强cAMP活性（通过抑制乳糖操纵子） （B）抑制腺苷酸环化酶 （Adenyl Cyclase）活性，从而导致细胞内cAMP水平下降 （C）增强腺苷酸环化酶 （Adenyl Cyclase）活性，从而导致细胞内cAMP水平升高 （D）抑制Lac操纵子活性， 导致细胞内cAMP水平下降 （E）增强Lac操纵子活性， 导致细胞内cAMP水平升高 科目名称：分子生物学 第3页 共7页 6. 下列那类因子直接介导RNA聚合酶II结合到启动子区域，从而使转录起始？_。 （A） 转录因子IIH （B） 转录因子IIS （C） 转录因子 IID （D） 转录因子 IIE （E） 转录因子p53 7. 有一个蛋白质的最后一个氨基酸是异亮氨酸，在它的合成中需要下面哪一个 tRNA? _。 8. 在人体内，由于紫外线照射形成的DNA损伤主要通过什么方式进行修复？_。 （A）错配修复 （B）碱基切除修复 （C）核苷酸切除修复 （D）直接修复 （E）重组修复 9. 端粒酶: _。 （A）可以延伸新合成的DNA的3端 （B）在原核生物DNA的复制中起到解开DNA双链的作用 （C）具有逆（反）转录酶活性 （D）载有属于自己的DNA模板 （E）在实现其功能过程中需要RNA引物 10. 下列哪个现象与染色质结构无关? _。 （A）组蛋白的泛素化 （B）组蛋白N末端上亮氨酸（Leu）的乙酰化 科目名称：分子生物学 第4页 共7页 （C）高等动物基因组DNA上的CpG上的甲基化 （D）转录机器组分的有序招募，比如TFD招募到启动子区域 （E）转录因子与启动子的特异性结合 三、名词解释（每题5分，共30分） 1. 免疫共沉淀技术 2. 等位基因 3. 转录前起始复合物（PIC，preinitiation complex） 4. 感受态细胞（competent cells） 5. 凝胶阻滞试验（electrophoretic mobility shift assay, EMSA） 6. 无义突变和错义突变 四、简答题（每题6分，共30分） 1真核基因转录因子存在代表性的DNA 结合域以及转录激活结构域，各举三例。 2RNA干扰的发现和原理。 3请简述遗传密码的性质。 4什么是RNA的编辑过程，它有哪些机制？ 5所有 DNA 的复制都是从一个固定起始点开始的，在复制过程中打开的双链根据其不同特征和性质分为前导链和后随链，请简述原核生物DNA复制过程中后随链的复制过程。 五、 综合分析题（第一题15分，第二题25分，共40分） 1在体外研究蛋白质间的相互作用的方法有那些？请例举三种当前最为常用的方法并简述其基本原理。（15 分） 科目名称：分子生物学 第5页 共7页 2毕业后，你决定在一个大的Agrotechfirm实验室工作。你发现如果赖氨酸生产细菌的产出量仅仅增加 1，每年就可以为公司多盈利$ 10,000,000。你的指导老师已发现了一种新的细菌K. expressus，有希望作为一个高赖氨酸表达菌株。你的工作是确定这些细菌赖氨酸合成操纵子调控方式。（25 分，共5个问题） 你第一个任务是确定往培养基里添加氨基酸如何影响操纵子的表达。你可以同时执行Lys 操纵子mRNA的Northern杂交，和使用抗两个不同的蛋白质（LysA和LysC） 的抗体进行免疫印迹。你获得的结果如下： 问题（1）: 根据这些观察结果，你可以得出结论K. expressus赖氨酸生物合成基因的表达是如何被调节的？（4分） 然后，你需要确定整个表达基因的序列，发现在三个赖氨酸生物合成基因上游有一个短的开放阅读框，mRNA的结构和短开放阅读框序列如下所示。 问题（2）你最初兴奋地认为短的开放阅读框可以充当转录衰减子（transcriptional attenuator），但是，基于上述数据你发现最初的想法不对。什么样的数据让你排除这一假说？为什么呢？（5分） 前导肽中的三个赖氨酸密码子的存在似乎仍然不是十分确定。虽然在短开放阅读框的附近没有潜在的发夹结构，你发现LysA的核糖体结合位点(ribosome binding site, RBS) 非常靠近前导肽的终止密码子。 科目名称：分子生物学 第6页 共7页 为了确定前导肽是否具有调节赖氨酸生物合成基因的功能，你构建了一个杂化操纵子（hybrid operon）： 用lacZ的开放阅读框（ORF）完全取代LysA的ORF（见下图）。然后，你在前导肽编码区引入 3 个突变。最后，你把上述突变体引入 K. expressus，分别使用 -galactocidase来检测在培养基中添加和不添加氨基酸的情况下，LacZ杂交基因的表达水平，结果如下： 问题（3）根据 -Gal 的检测结果和你对翻译过程调控的知识，提出一个模型来解释上述结果。（分） 虽然你的指导老师喜欢你的模型，但是他觉得引导肽编码序列外的基因突变体对于验证你的假设是必要的。 问题（4）你打算构建什么样的基因突变体来研究前导肽和LacZ基因/ LysA表达之间的相关性？如果你的上述模型是正确的，会得到什么样的实验结果？（提示：你可以构建插入，删除或替换突变体）。(4分) 为进一步验证你的假设，你突变了前导肽的终止密码子，UGA到UAA。你发现，在氨基酸存在条件下- Gal的表达水平升高了2倍（从20-25到50-60个单位）。 问题（5）如何用你的假设来解释这个实验结果？如果你在带有没有突变的LacZ基因融合构建体的细胞中过度表达RF- 1，你认为LacZ基因的表达将会受到怎样的影响？ 如果过度表达RF- 2，情况又怎样？（6分） 科目名称：分子生物学 第7页 共7页