1、在体内，rRNA和tRNA都具有代谢的稳定性，而mRNA的寿命却很短，原因何在？答：mRNA作为翻译的模板，翻译完成后即可被降解。tRNA的功能是携带氨基酸到达核糖体，完成一次携带功能后需要继续下一轮的氨基酸转运工作。rRNA不是游离存在的，通常与蛋白质结合形成核糖体，因此比较稳定。
2、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）结构比较稳定，能自我复制，使得前后代具有一定的连续性和稳定性；（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）能引起可遗传的变异。
DNA除了具备以上条件外，相比RNA还有以下优点：1.DNA分子双链且序列互补，能保证遗传物质稳定地传递给后代。2.DNA聚合酶具有校对功能，保证亲代和子代DNA之间的稳定性。
3、DNA连接酶对于DNA的复制是很重要的，但RNA的合成一般却不需要连接酶，解释这个现象的原因。
答：由于DNA双螺旋是反向平行的，且DNA聚合酶只有5’→3’方向聚合酶活性，在复制过程中亲代DNA分子以前导链作为模板指导新的链以5’→3’方向连续合成，后随链则先由引物酶催化合成一小段RNA引物，在DNA聚合酶催化下指导新合成的链以5’→3’方向合成许多不连续的片段（冈崎片段），复制完成后需要把原先的RNA引物切除，再经连接酶催化后形成一条完整的链，这种复制方式称为半不连续复制。
4、内含子的功能有哪一些?
具有转录调控作用：内含子通过与启动子、起始位点的精确碱基配对来阻止或增强RNA聚合酶的作用；内含子具有各种剪接信号，不同细胞能选择不同的拼接点，将初始转录产物进行不同的加工，对外显子进行选择地拼接，形成不同的成熟mRNA；有的内含子有自己特定的蛋白编码序列，I\II类内含子的RNA具有催化活性，能进行内含子的自我剪接。
5、SOS修复的机制。
正常情况下：阻遏蛋白LexA结合在SOS框，封闭SOS网络基因的表达；RecA的蛋白酶活性也不表现出来，此时RecA可参与重组修复；当DNA损伤、复制受阻，产生的单链DNA 片段作为一种信号激活RecA的蛋白酶活性，使LexA分解为两个片段，开放SOS网络基因表达；umuC、umuD等SOS修复基因的表达可对DNA聚合酶进行修饰，校对功能亚基发生改变，聚合酶忠实性下降，识别结构变形的能力下降，而允许新生的DNA链越过突变部位，在相对应的位置引入错误碱基；SOS修复产生大量错配碱基，部分可被其它修复系统纠正，但未被纠正的错配碱基仍然很多，结果导致突变，但至少生物体会存活下去。
6、真核生物基因组的结构特征。
（1）真核生物基因组远大于原核生物基因组。（2）真核生物基因组存在大量的重复序列，可分为轻度
重复序列、中度重复序列和高度重复序列。（3）真核基因组大部分为非编码序列，占整个基因组序列的90%以上。（4）真核基因是断裂基因，有内含子结构。（5）真核基因组的转录产物为单顺反子。（6）真核基因组存在大量顺式作用元件，包括启动子、增强子、沉默子等。（7）真核基因组具有端粒结构，具有保护线性DNA的完整复制、保护染体末端和决定细胞的寿命等功能。（8）真核生物除具有核基因外，还有细胞器基因，主要存在于线粒体和叶绿体中。（9）真核基因组中存在大量的DNA多态性，主要包括单核苷酸多态性
和串联重复序列多态性两类。
7、人们常说基因组研究要绘制四张图谱，请问是哪四张图谱？并对其进行简要说明。答：遗传图又称为连锁图，是指基因或DNA标志在染体上的相对位置与遗传距离，通常以基因或DNA片段在染体交换过程中的分离频率厘摩（cM）来表示。cM值越大，两者之间距离越远。第三代DNA遗传标记即单核苷酸多态性标记（SNP），指分散于基因组中的单个碱基的差异，是最好的遗传标记。遗传图的建立为人类疾病相关基因的分离克隆奠定了基础。
物理图是指以已知核苷酸序列的DNA片段（序列标签位点，STS）为“路标”，以碱基对作为基本测量单位的基因组图。物理图的主要内容是建立相互重叠连接的“相连DNA片段”。STS是基因组中任何单拷贝的长度在100~500bp之间的DNA序列，与核酸内切酶识别序列相关联。用STS技术绘制物理图是到目前为止最为有效的办法。
转录图，即表达序列标签图（EST）是人类基因组图的重要组成部分。在整个人类基因组中，只有2%的序列编码蛋白质。得到一段cDNA或一个EST，就能被用于筛选全长的转录本，并将该基因准确地定位于基因组上。转录图使人们有可能系统全面的从mRNA水平了解特定细胞、组织或器官的基因表达模式并解释其生理属性，深入认识生长、发育、分化、衰老和疾病发生的机制。
全序列图。人类基因组的核苷酸序列图是分子水平上最高层次最详尽的物理图。测定总长约1m、由30亿个核苷酸组成的全序列是人类基因组计划的最终目标。人类基因组全序列来自一个“代表性人类个体”，不属于任何供体。
8、衰减作用如何调控大肠杆菌氨酸操纵子的表达？
转录的弱化理论认为mRNA转录的终止是通过前导肽基因的翻译来调节的。因为在前导肽基因中有两个相邻的氨酸密码子，所以这个前导肽的翻译必定对tRNATrp的浓度敏感。当培养基中氨酸的浓度很低时，负载有氨酸的tRNATrp也就少，这样翻译通过两个相邻氨酸密码子的速度就会很慢，当4区被转录完成时，核糖体才进行到1区（或停留在两个相邻的trp密码子处），这时的前导区结构是2-3配对，不形成3-4配对的终止结构，所以转录可继续进行，直到将trp操纵子中的结构基因全部转录。而当培养基中氨酸浓度高时，核糖体可顺利通过两个相邻的氨酸密码子，在4区被转录之前，核糖体就到达2区，这样使2-3不能配对，3-4区可以自由配对形成茎-环终止子结构，转录停止，trp操纵子中的结构基因被关闭而不再合成氨酸。所以，弱化子对RNA聚合酶的影响依赖于前导肽翻译中核糖体所处的位置。
9、同源重组的分子基础与机制。
Meselson-Radding重组模型：
1、切断：同源联会的两个分子中的任一个发生单链断裂；
2、链置换：断裂的3‘-OH末端在类似E.coli DNA聚合酶I酶系作用下延伸，置换原来的链，使之形成5’-P末端的游离单链；
3、单链侵入：游离单链侵入另一条DNA分子因局部解链而产生的单链泡区，侵入需RecA；
4、泡的切除：侵入的单链与另一条DNA分子中的互补链碱基配对，将侵入单链的同源链置换出来，并随后被切除降解；
5、链同化：泡切除时产生的3‘-OH断头与侵入单链的5’-P末端由DNA连接酶共价连接；同时，侵入的单链沿5‘→3’方向继续置换5’-P断头，断头将被降解；通过侵入和同化作用，被侵入链含形成异源双链区，而另一条DNA分子没有；
6、异构化：两条DNA分子扭曲旋转形成Holliday中间体；
7、分支迁移：两条DNA分子间的交叉点可以沿DNA移动；移动实际上是两条DNA分子间交叉的同源单链互相置换的结果。
8、Holliday中间体旋转变构
9、Holliday中间体拆分，可以有两种情况：Holliday中间体左右两个单列出现缺口，上下切口连接，中央出现杂和双链，两侧基因未交换；Holliday中间体上下两个单链出现切口，左右切口连接，中央出现杂和双链，两侧基因交换。
10、请比较原核与真核生物转录的分子基础和过程。
转录是指以DNA的一条链为模板，在RNA聚合酶催化下，按照碱基互补配对原则，合成RNA 链的过程。无论是原核细胞还是真核细胞，转录的基本过程都包括以下几个步骤:
(1)模板的识别:RNA聚合酶与DNA启动子相互作用并与之结合。
(2)转录起始:RNA聚合酶全酶促使局部双链解开，并催化ATP或GTP与另外一个三磷酸核苷聚合，形成第一个3',5'-磷酸二酯键。
(3)转录延伸:σ因子从全酶上脱离，余下的核心酶继续沿DNA链移动，按照碱基互补原则，不断聚合RNA。
(4)终止:RNA链延伸到终止位点时，RNA-DNA杂合链分开，转录泡瓦解，RNA链释放，转录终止。
原核生物与真核生物基因转录具有一定的相似性，但也存在以下几方面的差异:
(1)只有一种RNA聚合酶参与原核生物基因转录，而真核生物有3种以上的RNA聚合酶来负责不同类型的基因转录，合成不同类型的、在细胞核内有不同定位的RNA。
(2)转录产物有差别。原核生物的初级转录产物大多数是编码序列，与蛋白质的氨基酸序列呈线性关系；而真核生物的初级转录产物很大，含有内含子序列，成熟的mRNA只占初级转录产物的一小部分。
(3)原核生物的初级转录产物几乎不需要加工，就可作为成熟的mRNA进一步行使翻译模板的功能；真核生物转录产物需要经过剪接、修饰等转录后加工过程才能成为成熟的mRNA。(4)在原核生物细胞中，转录和翻译不仅发生在同一个细胞空间里，而且两个过程几乎同步进行。真核生物mRNA的合成和蛋白质的合成则发生在不同的空间和时间范畴内。
11、试证明一个基因中只有一条DNA链作为模板被转录。
若基因两条链均被转录，而RNA聚合酶只能以5’→3’方向合成，两条DNA链会以相反方向转录。两信使携带着彼此互补的反向核苷酸序列，编码不同的多肽。最早的明确证据是通过研究噬菌体SP8感染枯草杆菌得到的。SP8的DNA很特别：一条链(重链)富含嘌呤，另一链(轻链)则富含嘧啶。若把双链DNA温和
加热，DNA变性，可用密度梯度离心分离两条链。用SP8感染枯草杆菌后提取RNA，发现它只能与噬菌体DNA的“重”链杂交，互补配对形成DNA-RNA杂合分子，而不会与轻链杂交，因此DNA双链中只有一条链作为转录的模板。
12、真原核mRNA结构区别？
(1)真核生物5'-端有帽子结构，大部分成熟的mRNA还同时具有3-poly A尾巴，原核没有
(2)原核的mRNA可以编码几个多肽，真核只能编码一个，原核生物以多顺反子的形式存在，真核以单顺反子形式存在
(3)原核生物以AUG作为起始密码，有时以GUG、UUG作为起始密码，真核几乎永远以AUG作为起始密码
(4)原核生物mRNA半衰期短，真核生物的mRNA半衰期长。
13、RNAi原理，应用及存在的问题？在生物学研究中的意义？
原理：dsRNA在Dicer(一种具有RNaseⅢ活性的核酸酶)作用下加工裂解形成21～25核苷酸的小分子干扰核糖核酸siRNA，并有效定位目标mRNA。由siRNA中的反义链指导合成一种核蛋白体，称为RNA诱导
的沉默复合体(RISC)，由RISC介导切割靶mRNA分子中与siRNA反义链互补的区域，从而实现干扰靶基因表达的功能。
应用：（1）高通量研究基因功能（2）研究信号转导通路（3）基因：RNAi作为一种高效的序列特异性基因剔除技术在传染性疾病和恶性肿瘤基因领域发展极为迅速；使用RNAi技术来阻止艾滋病病毒进入人体细胞（4）基因改造（5）基因敲除（6）基因表达调控
14、线性染体末端复制模式？请列举可以在线性染体的末端建立线性复制的三种方式。解决线形DNA的末端问题的方法。
(1)线状DNA环化(入噬菌体)或连成多聚体(T7噬菌体)
(2)DNA形成特殊结构，如在末端产生发夹，这样实际上便不会有自由末端，草履虫线状线粒体DNA的复制体中有十字形结构的形成
(3)可变末端，如在真核生物中DNA末端的短重复单位的拷贝数是变化的。
(4)专一性蛋白与末端作用保证其长度，腺病毒DNA病毒核酸就有蛋白与5'末端碱基共价相连。
15、I型内含子剪切机制
Ⅰ类内含子的自我剪接：四膜虫pre-RNA的剪接反应是I型的典型代表。剪接反应实际上是发生了两次磷酸二酯键的转移，其特点是需要鸟苷参与。第一个转酯反应由一个游离的鸟苷或鸟苷酸介导，其3'-OH作为亲核集团攻击内含子5'端的磷酸二酯键从上游切开RNA链，在第二个转酯反应中，上游外显子的自由3'-OH作为亲核基团攻击内含子3'位核苷酸上的磷酸二酯键，使内含子完全被切开，上下游两个外显子通过新的磷酸二酯键重新连接。
16、Ⅱ型内含子剪切机制
Ⅱ类内含子的自我剪接不需要鸟苷参与，而由其自身结构决定，特点是形成套索内含子。由内含子本身的靠近3'端的腺苷酸2’-0H作为亲核基团攻击内含子的5'端的磷酸二酯键从上游切开RNA后形成套索装结构，再由上游外显子的自由3’-OH作为亲核基团攻击内含子3'位核苷酸上的磷酸二酯键，使内含子被完全切开，上下游两个外显子通过新的磷酸二酯键重新连接。
17、PCR反应的原理及过程。
将双链DNA分子在临近沸点的温度加热分离成两条单链DNA分子，在较低温度下使DNA 模板与引物退火形成部分双链,DNA聚合酶以单链DNA分子为模板，在引物存在的基础上利用反应混合物中的4种脱氧核苷三磷酸为底物合成新生的DNA互补链。因为DNA聚合酶需要引物的存在，因此新合成的DNA链的起始位置是由加入的引物与模板退火的位置决定的。
18、根据DNA复性动力学研究，DNA序列可以分为哪几种类型，并举例说明。
1.高度重复序列重复几百万次，一般是少于10个核苷酸残基组成的短片段。如异染质上的卫星DNA。
2.中度重复序列重复次数为几十次到几千次，如rRNA基因、tRNA基因和组蛋白基因。
3.单一序列在整个基因组中只出现一次或少数几次的序列，如珠蛋白基因、卵清蛋白基因等。所有真核生物染体可能均含重复序列而原核生物一般只含单一序列。高度和中度重复序列的含量随真核生物物种的不同而变化。
19、基因芯片的原理及作用。
原理：将具有特定碱基序列的探针固定在特殊的载体上，待测基因经提取、荧光标记后，与固定好的探针进行杂交，最后根据荧光的强度和种类测出待测序列的碱基类别。
dna多态性
应用：（1）基因表达分析：分析基因时空表达特征、检测基因差异表达
（2）疾病的诊断和：遗传病相关基因的定位、肿瘤诊断
（3）新药开发
20、原核生物与真核生物翻译的异同点。
相同点：1、原料都是氨基酸和tRNA，都需要消耗能量，都需要氨酰-tRNA合成酶。
2、翻译过程都包括起始、延伸、终止三个阶段。
3、起始复合物形成后，核糖体从mRNA的5'端向3'端移动，依据密码子顺序，从N端开始向C端合成多肽链。这是一个在核糖体上重复进行的进位、成肽和转位的循环过程，每完成一次，肽链上可增加一个氨基酸残基。
4、蛋白质翻译是一个循环进行的过程，每一个循环包括大、小亚基之间及其与mRNA的结合、分离。
5、蛋白质翻译完成后都需要进行加工。
不同点：1、原核生物起始氨基酸为甲酰甲硫氨酸，真核生物起始氨基酸为甲硫氨酸。
2、原核生物的起始密码有AUG、GUG和UUG，真核生物的起始密码为AUG。
3、核糖体不同。原核生物核糖体由50s大亚基和30s小亚基组成，真核生物核糖体由60s 大亚基和40s小亚基组成。
4、起始识别机制不同。原核生物小亚基与mRNA的SD序列结合，起始因子帮助mRNA 的起始密码落在小亚基的P位点；真核生物在起始因子的帮助下，核糖体小亚基沿mRNA5’端帽子结构扫描到AUG，Met-tRNA Met与起始密码识别并结合。
5、起始复合物的形成过程不同。原核生物中mRNA先与核糖体30s小亚基结合，然后起始fMet-tRNA fMet与小亚基结合。真核生物中小亚基先与Met-tRNA Met结合后，再与mRNA 结合。
6、真核生物mRNA转录不与翻译偶联，原核生物mRNA转录与翻译偶联。
7、原核生物起始过程中不需要消耗ATP解开mRNA二级结构，而真核生物需要消耗ATP。
21、简述CAP蛋白的正调控作用。
答：CAP称为环腺苷酸受体蛋白，CAP和cAMP都是合成lac mRNA所必须的。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装配到CAP蛋白上使二聚体构象改变，结合到启动子附近的CAP 位点，激活lac mRNA的转录；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。

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