2026 年成都电子科技大学 613 分子生物学考研真题样题

一、真题资源获取说明

二、名词解释（30 分，每题 3 分）

1. RNA 剪接
   • 答案：RNA 剪接是指在真核生物转录后加工过程中，通过特定机制去除前体 RNA（Pre-mRNA）中的内含子序列，并将外显子序列准确连接，形成成熟 mRNA 的过程。常见的剪接方式包括 GU-AG 型剪接（多数真核基因）、AU-AC 型剪接（少数特殊基因）及自剪接（某些 RNA 病毒）。
   • 解析：RNA 剪接是真核生物基因表达的关键步骤，其核心功能是实现 “断裂基因” 的功能表达 —— 真核基因多为断裂基因（含内含子和外显子），若不进行剪接，内含子序列会导致翻译产物异常。例如，人类 β- 珠蛋白基因的 Pre-mRNA 需通过剪接去除 2 个内含子，才能形成编码正常血红蛋白的成熟 mRNA；若剪接异常，可能引发地中海贫血。
2. PCR
   • 答案：PCR（聚合酶链式反应）是一种在体外快速扩增特定 DNA 片段的技术，由穆利斯发明，核心是通过 “变性 - 退火 - 延伸” 三步循环，利用耐高温 DNA 聚合酶（如 Taq 酶）实现 DNA 片段的指数级复制。反应体系需包含模板 DNA、引物、dNTP、DNA 聚合酶及缓冲液。
   • 解析：PCR 技术的关键在于 “特异性引物” 与 “耐高温酶”—— 引物决定扩增片段的特异性（仅与模板特定序列结合），Taq 酶（源自嗜热菌 Thermus aquaticus）确保在 90-95℃变性步骤中不失活。其广泛应用于基因克隆、疾病诊断（如新冠病毒核酸检测）、法医鉴定等领域，需注意区分 PCR 与实时荧光定量 PCR（qPCR，用于定量分析）的差异。
3. 顺式作用元件
   • 答案：顺式作用元件是指真核生物基因序列中，对自身或邻近基因转录起调控作用的 DNA 片段，仅影响同一条染色体上的基因，不编码蛋白质，主要包括启动子、增强子、沉默子、绝缘子等。
   • 解析：顺式作用元件需与反式作用因子（可扩散的蛋白质）结合发挥作用 —— 例如，增强子可与激活因子结合，远距离促进启动子处 RNA 聚合酶的结合与转录；沉默子与阻遏因子结合则抑制转录。需注意与 “反式作用因子” 区分：顺式作用元件是 DNA 序列，反式作用因子是蛋白质，二者通过 “DNA - 蛋白质相互作用” 共同调控基因表达。
4. 转录单元
   • 答案：转录单元是指从 DNA 模板上的启动子开始，到终止子结束的一段连续 DNA 序列，是 RNA 聚合酶一次转录的功能单位，可包含一个或多个基因。原核生物的转录单元常为多顺反子（如乳糖操纵子，包含 lacZ、lacY、lacA 三个基因），真核生物多为单顺反子（一个转录单元对应一个基因）。
   • 解析：转录单元的核心是 “启动子 - 基因 - 终止子” 的完整结构 ——RNA 聚合酶结合启动子后，沿 DNA 模板移动，转录至终止子处停止，生成对应的 RNA 产物（mRNA、rRNA 或 tRNA）。例如，原核生物的色氨酸操纵子是典型的多顺反子转录单元，转录生成的 mRNA 可同时翻译出 5 种色氨酸合成相关酶；真核生物的 β- 肌动蛋白基因是单顺反子转录单元，仅转录生成编码 β- 肌动蛋白的 mRNA。
5. 启动子
   • 答案：启动子是指 DNA 模板上位于转录起始位点上游，能与 RNA 聚合酶及转录因子结合，启动基因转录的特定 DNA 序列。原核生物启动子核心序列包括 - 10 区（TATAAT，Pribnow 盒）和 - 35 区（TTGACA）；真核生物启动子更复杂，包括核心启动子（如 TATA 盒）和上游调控元件（如 CAAT 盒、GC 盒）。
   • 解析：启动子的功能是 “定位转录起始位点并招募 RNA 聚合酶”—— 原核生物中，RNA 聚合酶的 σ 因子直接识别 - 10 区和 - 35 区；真核生物中，转录因子（如 TFⅡD）先结合核心启动子，再招募 RNA 聚合酶 Ⅱ。启动子的序列差异决定基因转录的效率与特异性（如强启动子可驱动基因高效表达，组织特异性启动子仅在特定细胞中启动转录）。
6. 核小体
   • 答案：核小体是真核生物染色质的基本结构单位，由约 146bp 的 DNA 片段缠绕在组蛋白八聚体（2 个 H2A、H2B、H3、H4）上形成，形似 “串珠”，相邻核小体通过约 50bp 的连接 DNA（结合 H1 组蛋白）连接。
   • 解析：核小体的核心功能是 “压缩 DNA 体积”—— 人类基因组 DNA 全长约 2 米，通过核小体→螺线管→超螺线管→染色体的层级折叠，可压缩至数微米，便于装入细胞核。同时，核小体的动态变化（如组蛋白修饰、DNA 甲基化）会影响基因表达：核小体紧密排列时，RNA 聚合酶难以结合 DNA，抑制转录；核小体松散时，DNA 暴露，促进转录。
7. 错配修复
   • 答案：错配修复是 DNA 修复机制的一种，主要修复 DNA 复制过程中因碱基错配（如 A 与 C 配对）或插入 / 缺失环形成的 DNA 损伤，通过识别错配位点、切除错误核苷酸、重新合成正确序列，保证 DNA 复制的准确性。原核生物错配修复依赖 Mut 蛋白家族，真核生物依赖 MLH1、MSH2 等蛋白。
   • 解析：错配修复的关键是 “区分母链与子链”—— 原核生物通过 DNA 甲基化（母链甲基化，子链未甲基化）识别子链错配位点；真核生物机制尚不完全明确，可能与复制叉相关蛋白的协同作用有关。错配修复缺陷会导致基因突变率升高，例如人类遗传性非息肉病性结直肠癌（HNPCC），就是因 MLH1 或 MSH2 基因突变导致错配修复功能丧失，引发肿瘤。
8. 断裂基因
   • 答案：断裂基因是指基因序列中包含编码序列（外显子）和非编码序列（内含子），外显子被内含子间隔分开的基因，转录后需通过 RNA 剪接去除内含子，才能形成成熟 mRNA。断裂基因广泛存在于真核生物中，原核生物基因多为连续基因（无内含子）。
   • 解析：断裂基因的发现打破了 “基因序列与蛋白质序列一一对应” 的传统认知，其核心意义在于 “通过可变剪接实现基因表达多样性”—— 同一断裂基因可通过不同的剪接方式（保留不同外显子），生成多种成熟 mRNA，翻译出不同蛋白质（如人类纤连蛋白基因，可通过可变剪接生成 20 多种不同亚型的纤连蛋白）。原核生物因无 RNA 剪接机制，故不存在断裂基因。
9. 基因克隆
   • 答案：基因克隆（分子克隆）是指通过体外重组技术，将目的基因插入载体（如质粒、噬菌体），再导入宿主细胞（如大肠杆菌），使目的基因在宿主细胞中复制、表达的过程，核心是实现 “目的基因的大量扩增与功能研究”。
   • 解析：基因克隆的基本步骤包括：①获取目的基因（通过 PCR 扩增或酶切获取）；②构建重组载体（用限制性内切酶切割目的基因与载体，再用 DNA 连接酶连接）；③转化宿主细胞（将重组载体导入感受态细胞）；④筛选与鉴定（通过抗性筛选、PCR 鉴定等筛选含重组载体的阳性克隆）。其应用包括基因功能研究（如基因敲除前的克隆构建）、重组蛋白表达（如胰岛素的工业生产）等。
10. 编码链
    • 答案：编码链（有义链）是指 DNA 双链中，与模板链（反义链）互补，且序列（除 T 换为 U 外）与转录生成的 mRNA 一致的 DNA 链，不直接作为转录模板，仅其序列可间接反映蛋白质的氨基酸序列。
    • 解析：转录过程中，RNA 聚合酶沿模板链（3’→5’方向）移动，合成 5’→3’方向的 mRNA，mRNA 序列与编码链（5’→3’方向）高度一致（仅 T 被 U 替代）。例如，编码链序列为 5’-ATGCGT-3’，则模板链为 3’-TACGCA-5’，转录生成的 mRNA 为 5’-AUGCGU-3’。需注意区分编码链与模板链：模板链是转录的直接模板，编码链是 “序列参考链”，二者均为 DNA 链，并非 RNA 链。

三、填空题（30 分，每空 1 分）

1. 某双链 DNA 分子中，C 的含量为 20%，则 T 的含量是______。
   • 答案：30%
   • 解析：双链 DNA 遵循碱基互补配对原则（A=T，G=C），故 A+T+G+C=100%。已知 C=20%，则 G=C=20%，A+T=100%-20%-20%=60%，又因 A=T，故 T=30%。该考点核心是碱基互补配对原则的应用，需熟练掌握 DNA 碱基组成的计算逻辑。
2. 大肠杆菌基因组大小 4.6×10⁶bp，用限制性内切酶 EcoRⅠ（GAATTC）对其基因组进行酶切消化，理论上可以产生______个 DNA 片段。
   • 答案：约 900（或 920，计算逻辑：4.6×10⁶÷4⁶≈903）
   • 解析：限制性内切酶的识别序列为 6bp（EcoRⅠ 识别 GAATTC），理论上每 4ⁿ（n 为识别序列长度）个碱基出现一次。故 EcoRⅠ 的理论酶切频率为 1/4⁶=1/4096bp，基因组酶切片段数≈基因组大小 ÷ 酶切频率 = 4.6×10⁶÷4096≈903，实际值因基因组序列非完全随机会略有差异。
3. 上世纪中叶，美国遗传学家 McClintock 在玉米中发现了______现象，这一开创性工作，打破了孟德尔关于基因固定排列于染色体上的概念，并使她获得了诺贝尔生理医学奖。
   • 答案：转座子（或跳跃基因）
   • 解析：转座子是指可在基因组中自主移动的 DNA 片段，McClintock 通过观察玉米籽粒颜色的不稳定遗传，发现了 “Ac-Ds 转座系统”——Ds 因子（解离因子）可在 Ac 因子（激活因子）作用下，从一条染色体跳跃到另一条染色体，导致基因表达改变（如籽粒颜色变化）。这一发现证明基因并非固定不动，而是可移动的。
4. 转录分为______、、三个过程，在第一阶段包括：模板识别、形成闭合复合物、、形成开放复合物、RNA 链合成与。
   • 答案：起始；延伸；终止；DNA 解旋；启动子清空（或启动子脱离）
   • 解析：转录的三个核心阶段为起始、延伸、终止。起始阶段是关键，步骤依次为：RNA 聚合酶识别启动子（模板识别）→与 DNA 结合形成闭合复合物（DNA 未解旋）→DNA 局部解旋（解旋）→形成开放复合物（DNA 解旋区域）→合成第一个磷酸二酯键（RNA 链合成）→RNA 聚合酶脱离启动子（启动子清空），进入延伸阶段。
5. 大肠杆菌 RNA 聚合酶由______、、、几个亚基组成；真核生物至少含有______种 RNA 聚合酶，其中对 α- 鹅膏覃碱最敏感的是。
   • 答案：α；β；β’；σ；3；RNA 聚合酶 Ⅱ
   • 解析：原核生物（如大肠杆菌）RNA 聚合酶的核心酶为 α₂ββ’，结合 σ 亚基后形成全酶（α₂ββ’σ），σ 亚基负责识别启动子。真核生物有 3 种主要 RNA 聚合酶：RNA 聚合酶 Ⅰ（转录 rRNA）、Ⅱ（转录 mRNA 和部分 snRNA）、Ⅲ（转录 tRNA 和 5S rRNA），其中 RNA 聚合酶 Ⅱ 对 α- 鹅膏覃碱（一种毒素）最敏感，Ⅰ 不敏感，Ⅲ 中度敏感。
6. 真核生物转录起始除了 RNA 聚合酶外，还需要很多转录因子参与，这些转录因子通常含有______和______两个独立的结构域。
   • 答案：DNA 结合结构域；转录激活 / 抑制结构域
   • 解析：真核转录因子的核心功能是 “结合 DNA 并调控转录”，故需两个独立结构域：DNA 结合结构域（如锌指结构、亮氨酸拉链）负责识别并结合顺式作用元件（如 TATA 盒）；转录激活 / 抑制结构域负责与 RNA 聚合酶或其他转录因子相互作用，促进或抑制转录（如激活结构域可招募共激活因子，增强转录效率）。
7. DNA 甲基化后将______基因的转录。
   • 答案：抑制（或降低）
   • 解析：DNA 甲基化主要发生在 CpG 岛（富含 CG 的序列），甲基化后的 CpG 岛会阻碍转录因子与启动子结合，或招募组蛋白去乙酰化酶，使染色质紧缩，从而抑制基因转录。例如，肿瘤细胞中抑癌基因的启动子常发生高甲基化，导致抑癌基因沉默，促进肿瘤发生。
8. 癌基因可分为______和______两大类。
   • 答案：病毒癌基因；细胞癌基因（或原癌基因）
   • 解析：癌基因是指能导致细胞癌变的基因，病毒癌基因源于病毒（如 Rous 肉瘤病毒的 v-src 基因），可直接导致宿主细胞癌变；细胞癌基因（原癌基因）是正常细胞中存在的与细胞增殖、分化相关的基因（如 c-src、c-myc），在突变或过度表达时可转化为癌基因，引发肿瘤。
9. 反式作用因子能识别或结合在顺式调控的 DNA 序列上，主要是依靠______结构、______结构、______结构、______结构。
   • 答案：锌指；亮氨酸拉链；螺旋 - 环 - 螺旋；螺旋 - 转角 - 螺旋（四者顺序可互换）
   • 解析：反式作用因子（转录因子）的 DNA 结合结构域有四种常见类型：①锌指结构（如 TFⅢA）；②亮氨酸拉链（如 AP-1）；③螺旋 - 环 - 螺旋（如 Myc 蛋白）；④螺旋 - 转角 - 螺旋（如原核生物的 Cro 蛋白）。这些结构通过特定氨基酸与 DNA 碱基的相互作用，实现对 DNA 序列的特异性识别。
10. 真核生物基因表达类型分为______表达、______表达。
    • 答案：组成型；诱导型（或阻遏型，二者可互换）
    • 解析：组成型表达是指基因在所有细胞或所有生理条件下均持续表达（如管家基因，如编码呼吸酶的基因）；诱导型表达是指基因在特定信号（如诱导物）刺激下才表达（如乳糖操纵子，在乳糖存在时表达）；阻遏型表达是指基因在特定信号（如阻遏物）抑制下不表达（如色氨酸操纵子，在色氨酸充足时不表达），诱导型与阻遏型均属于调控型表达。
11. HIV 中文全称是______。
    • 答案：人类免疫缺陷病毒
    • 解析：HIV 是导致艾滋病（AIDS）的病原体，属于逆转录病毒，其基因组为 RNA，感染宿主细胞后通过逆转录酶将 RNA 逆转录为 DNA，整合到宿主基因组中，破坏免疫系统（主要是 CD4⁺T 细胞）。
12. 果蝇体节的发育以及高等植物花器官的发育均由______基因控制。
    • 答案：同源异型（或 Hox）
    • 解析：同源异型基因是调控生物体器官或体节发育模式的关键基因，其突变会导致 “同源异型转化”（如果蝇的触角变成腿，植物的花瓣变成萼片）。果蝇的 Hox 基因簇（同源异型选择基因）控制体节发育，高等植物的 ABC 模型（A、B、C 类同源异型基因）控制花器官（萼片、花瓣、雄蕊、雌蕊）发育。
13. 目前商业上常用的 DNA 测序方法是由 Sanger 发明的______。
    • 答案：双脱氧链终止法（或链终止法）
    • 解析：Sanger 测序的核心是利用双脱氧核苷酸（ddNTP）终止 DNA 链延伸 —— 在测序反应中，ddNTP 随机掺入 DNA 链，导致不同长度的 DNA 片段生成，通过电泳分离这些片段并读取序列。该方法是目前商业测序（如基因克隆验证、小规模序列分析）的主流方法，大规模测序（如基因组测序）多基于其原理发展的高通量测序技术。

四、选择题（30 分，1-16 每题 1 分，17-23 每题 2 分）

1. tRNA⁸ʳᵍ对应的反密码子是（ ）

   A. UAC B. AUG C. CAU D. GUA
   • 答案：C
   • 解析：密码子与反密码子遵循碱基互补配对原则（A-U，G-C），且方向相反（密码子 5’→3’，反密码子 3’→5’）。Arg 的密码子之一为 5’-GUA-3’，则对应的反密码子为 3’-CAU-5’（书写时通常按 5’→3’，故为 CAU）。需注意密码子与反密码子的方向匹配，避免因方向错误选错答案。
2. 尚未完成基因组测序的物种是（ ）

   A. 人 B. 小麦 C. 家蚕 D. 水稻
   • 答案：B（注：实际小麦基因组测序已完成，但根据 2013 年真题背景，当时小麦因基因组庞大（多倍体）未完成，故选择 B）
   • 解析：人类基因组计划于 2003 年完成，水稻（2002 年）、家蚕（2004 年）基因组测序均早于 2013 年；小麦为六倍体，基因组复杂且庞大，2013 年时尚未完成全基因组测序（2018 年才发布完整基因组序列）。该题需结合真题年份的科学进展判断。
3. 蛋白质生物合成的方向是（ ）

   A. 从 C→N 端 B. 定点双向进行 C. 从 N 端、C 端同时进行 D. 从 N→C 端
   • 答案：D
   • 解析：核糖体合成蛋白质时，氨基酸通过肽键连接到多肽链的 C 端，故多肽链的合成方向是从 N 端（氨基端）向 C 端（羧基端）延伸。例如，第一个氨基酸的氨基（N 端）先固定，后续氨基酸依次连接到前一个氨基酸的羧基（C 端），形成线性多肽链。
4. 下列哪种克隆载体对外源 DNA 的容载量最大？（ ）

   A. 质粒 B. Cosmid（黏粒） C. YAC（酵母人工染色体） D. λ 噬菌体
   • 答案：C
   • 解析：不同载体的容载量差异显著：质粒（10kb 以下）、λ 噬菌体（25kb 以下）、Cosmid（45kb 以下）、YAC（100-2000kb）。YAC 可容纳大片段 DNA，常用于人类基因组文库构建等需要大片段克隆的场景，容载量远大于其他三种载体。
5. 现阶段，基因治疗一般是指（ ）

   A. 对有基因缺陷的细胞进行修复，从而使其恢复正常，达到治疗疾病的目的

   B. 运用基因工程技术，把有缺陷的基因切除，达到治疗疾病的目的

   C. 运用人工诱变的方法，使有基因缺陷的细胞发生基因突变恢复正常

   D. 向有功能缺陷的细胞补充相应功能基因，纠正或补偿其基因缺陷，达到治疗目的
   • 答案：D
   • 解析：目前基因治疗的主流策略是 “基因增补”，即向缺陷细胞导入正常功能基因，补偿缺陷基因的功能（如治疗腺苷脱氨酶缺乏症，导入正常 ADA 基因），而非修复或切除缺陷基因（技术难度高），也不依赖人工诱变（随机性强，风险高）。A、B 选项的技术目前尚未成熟，C 选项的诱变方法不可控，故 D 正确。
6. 能够使植物体表达动物蛋白的育种方法是（ ）

   A. 基因工程育种 B. 杂交育种 C. 单倍体育种 D. 多倍体育种
   • 答案：A
   • 解析：基因工程育种可打破物种界限，将动物基因导入植物细胞并表达（如将人胰岛素基因导入烟草，使烟草表达人胰岛素）；杂交育种、单倍体育种、多倍体育种均基于物种内或近缘物种间的基因交流，无法实现动物基因在植物中的表达，故 A 正确。
7. 下列哪个操纵子可能不含有衰减子序列？（ ）

   A. trp 操纵子 B. lac 操纵子 C. his 操纵子 D. phe 操纵子
   • 答案：B
   • 解析：衰减子是原核生物中通过翻译调控转录终止的序列，主要存在于合成氨基酸的操纵子中（如 trp、his、phe 操纵子），通过前导肽的翻译状态调控衰减子结构，进而控制转录。lac 操纵子（乳糖操纵子）的调控依赖阻遏蛋白与 CAP 蛋白，无衰减子序列，其转录调控不涉及翻译与转录的偶联，故 B 正确。
8. 核糖体大亚基上的 rRNA 分子可介导（ ）催化肽键的形成。

   A. 肽酰转移酶 B. RNA 聚合酶 C. 氨酰 - tRNA 合成酶 D. 碱性磷酸酶
   • 答案：A
   • 解析：肽酰转移酶是催化肽键形成的酶，过去认为是核糖体蛋白，后证实其活性由核糖体大亚基的 rRNA（如原核生物 23S rRNA，真核生物 28S rRNA）介导，属于核酶（有催化活性的 RNA）。RNA 聚合酶催化转录，氨酰 - tRNA 合成酶催化 tRNA 与氨基酸结合，碱性磷酸酶催化磷酸基团水解，均与肽键形成无关，故 A 正确。
9. 以下不能实现基因敲除（Gene Knockout）的技术是（ ）

   A. Cre/LoxP 位点特异性重组 B. T-DNA 插入失活 C. TALEN 靶向核酸酶技术 D. RNAi
   • 答案：D
   • 解析：基因敲除是指通过基因工程技术使特定基因失活或删除（DNA 水平改变）：A 选项通过 Cre 酶介导 LoxP 位点重组，删除两个 LoxP 之间的基因；B 选项通过 T-DNA 插入目的基因，导致基因失活；C 选项通过 TALEN 酶切割目的基因，引发 DNA 修复错误，导致基因失活。RNAi（RNA 干扰）是通过小 RNA 降解 mRNA 或抑制翻译，实现基因沉默（RNA 水平改变），不改变 DNA 序列，故不能实现基因敲除，D 正确。
10. 翻译后的加工过程不包括（ ）

    A. 特定氨基酸的修饰 B. 二硫键的形成 C. 3’端加 poly (A) 尾 D. 信号肽的切除
    • 答案：C
    • 解析：翻译后加工是指多肽链形成后的修饰，包括：氨基酸修饰（如磷酸化、糖基化，A 选项）、二硫键形成（B 选项）、信号肽切除（如分泌蛋白的信号肽被信号肽酶切除，D 选项）。3’端加 poly (A) 尾是真核生物 Pre-mRNA 的转录后加工（RNA 水平），发生在翻译前，不属于翻译后加工，故 C 正确。
11. 以下哪一种物质不是原核生物蛋白质合成起始所必需的（ ）

    A. 60S 大亚基 B. 模板 mRNA C. GTP D. 30S 小亚基
    • 答案：A
    • 解析：原核生物核糖体由 30S 小亚基和 50S 大亚基组成，起始阶段需 30S 小亚基（D 选项）结合 mRNA（B 选项）和起始 tRNA，GTP（C 选项）提供能量，形成 30S 起始复合物，再结合 50S 大亚基形成 70S 起始复合物。60S 大亚基是真核生物核糖体的大亚基（真核核糖体为 40S+60S），原核生物中不存在，故 A 正确。
12. 天然 Hind Ⅲ 限制性内切核酸酶的来源是（ ）

    A. Bacillus amyloliguefaciens B. Escherichia coli C. Haemophilus influenzae D. Providencia stuartii
    • 答案：C
    • 解析：限制性内切核酸酶的命名规则为：首字母大写为属名，后两个字母为种名缩写，罗马数字表示同一种菌中不同酶的编号。Hind Ⅲ 的 “Hi” 代表 Haemophilus influenzae（流感嗜血杆菌），“n” 代表菌株类型，“d” 代表血清型，“Ⅲ” 表示该菌中分离的第三种酶。A 选项是 BamHⅠ 的来源，B 选项是 EcoRⅠ 的来源，D 选项是 PstⅠ 的来源，故 C 正确。
13. RNA 聚合酶 Ⅱ 的功能是（ ）

    A. 转录 tRNA 和 5S rRNA B. 转录蛋白质基因和部分 snRNA 基因 C. 只转录 rRNA 基因 D. 转录多种基因
    • 答案：B
    • 解析：真核生物三种 RNA 聚合酶的功能分工明确：RNA 聚合酶 Ⅰ 转录 18S、5.8S、28S rRNA（C 选项错误）；RNA 聚合酶 Ⅱ 转录编码蛋白质的基因（生成 mRNA）和部分 snRNA（小核 RNA，参与 RNA 剪接）（B 选项正确）；RNA 聚合酶 Ⅲ 转录 tRNA 和 5S rRNA（A 选项错误）。D 选项 “转录多种基因” 表述模糊，未明确特异性，故 B 正确。
14. 在序列 5’-CCGAATACATATGGAGT-3’中含有一个 6bp 的 Ⅱ 型限制性内切酶的识别序列，该位点的序列可能是（ ）

    A. CATATG B. ATACAT C. GAATAC D. ACATAT
    • 答案：A
    • 解析：Ⅱ 型限制性内切酶的识别序列多为回文序列（正读与反读序列相同）。分析题干序列：5’-CCGAATACATATGGAGT-3’，提取 6bp 片段并判断回文性：A 选项 CATATG，其互补链为 GTATAC，正读 5’-CATATG-3’与反读 5’-GTATAC-3’虽非完全一致，但实际 CATATG 是 NdeⅠ 的识别序列（回文结构为 CATATG/GTATAC），且在题干序列中存在（位置：5’-…ACATATG…-3’，提取为 CATATG）；其他选项均非回文序列，故 A 正确。
15. 遗传密码的摆动性是指（ ）

    A. 一种密码子可与第三位碱基不同的反密码子配对

    B. 反密码子的第三位碱基与密码子的第一位碱基不严格配对

    C. 一种密码子可与第一位碱基不同的反密码子配对

    D. 一种反密码子可与第一位碱基不同的几种密码子配对
    • 答案：D
    • 解析：遗传密码的摆动性由 Crick 提出，核心是 “反密码子的第三位碱基与密码子的第三位碱基配对不严格”，导致一种反密码子可识别多种密码子（这些密码子的前两位碱基相同，第三位不同）。例如，反密码子 5’-GUA-3’可识别密码子 5’-UAC-3’和 5’-UAU-3’（第三位碱基 C/U 均可配对）。A、B、C 选项均混淆了密码子与反密码子的配对位置（应为反密码子第三位与密码子第三位），故 D 正确。
16. 免疫球蛋白的多样性主要是由于轻链和重链的（ ）造成的。

    A. RNA 编辑 B. 基因重排 C. 染色体 DNA 的修饰和异染色质化 D. 可变剪接
    • 答案：B
    • 解析：免疫球蛋白（抗体）由轻链和重链组成，其多样性源于 “V (D) J 基因重排”—— 轻链基因包含 V（可变区）和 J（连接区）片段，重链基因包含 V、D（多样性区）、J 片段，在 B 细胞发育过程中，这些片段随机重组，生成大量不同序列的轻链和重链基因，进而形成多样的抗体。RNA 编辑、DNA 修饰、可变剪接对抗体多样性的贡献极小，故 B 正确。

（根据实验结果和图 1 回答 17-19 题）

• 答案：D2
• 解析：增强子的功能是 “增强启动子驱动的转录”，表现为含该片段的克隆数显著高于无片段的对照。假设图 1 中，插入 D2 的组（如位置 2、4）抗性克隆数远高于空白组，说明 D2 能增强转录，为增强子；A 或 D1 组克隆数无显著提升或下降，故 D2 正确。

18. 哪一个（些）DNA 片段是沉默子？（ ）
    • 答案：D1
    • 解析：沉默子的功能是 “抑制启动子驱动的转录”，表现为含该片段的克隆数显著低于对照。假设图 1 中，插入 D1 的组（如位置 3）抗性克隆数远低于空白组，说明 D1 能抑制转录，为沉默子；A 或 D2 组无抑制效果，故 D1 正确。
19. 哪一个（些）DNA 片段是绝缘子？（ ）
    • 答案：A
    • 解析：绝缘子的功能是 “阻断增强子或沉默子的作用”，表现为插入绝缘子后，增强子无法增强转录或沉默子无法抑制转录。假设图 1 中，A 片段插入增强子（D2）与启动子之间时，抗性克隆数从 D2 组的高值降至对照水平，说明 A 阻断了 D2 的增强作用，为绝缘子；D1、D2 无此功能，故 A 正确。

（根据实验结果和图 2 回答 20-23 题）

• 答案：Z
• 解析：阻遏蛋白在特定组织中抑制基因表达。假设实验中，缺失 C 序列（Z 因子结合位点）后，LKPI 基因在心脏细胞中从 “不表达（N）” 变为 “表达（Y）”，说明 Z 因子在心脏细胞中结合 C 序列，抑制转录，为阻遏蛋白；X、Y 因子无此抑制效果，故 Z 正确。

21. 哪一个（些）蛋白发挥了激活蛋白作用？（ ）
    • 答案：X 和 Y
    • 解析：激活蛋白在特定组织中促进基因表达。假设实验中，缺失 A 序列（X 因子结合位点）后，肾细胞中 LKPI 基因从 “表达（Y）” 变为 “不表达（N）”；缺失 B 序列（Y 因子结合位点）后，肝细胞中从 “表达（Y）” 变为 “不表达（N）”，说明 X 在肾细胞、Y 在肝细胞中激活转录，均为激活蛋白，故 X 和 Y 正确。
22. 哪一个实验说明仅 X 因子就足以维持 LKPI 蛋白在肾脏细胞中的表达？（ ）
    • 答案：缺失 B 和 C 序列，但保留 A 序列的实验（如 experiment 4）
    • 解析：“仅 X 因子足以维持” 意味着实验组中仅 A 序列（X 结合位点）存在，B、C 序列（Y、Z 结合位点）缺失，且肾细胞中 LKPI 仍表达（Y）。假设 experiment 4 的处理为 “缺失 B 和 C，保留 A”，结果肾细胞表达（Y），说明仅 X 因子即可激活肾细胞中的表达，故选择对应实验编号。
23. 哪一种组织细胞中因子 Z 正常表达并结合到 DNA 上？（ ）
    • 答案：D（心脏）
    • 解析：Z 因子是阻遏蛋白，仅在不表达 LKPI 的组织中发挥作用。心脏细胞中 LKPI 不表达，说明 Z 因子在心脏细胞中正常表达并结合 C 序列，抑制转录；肝和肾细胞中 LKPI 表达，Z 因子不表达或不结合，故心脏正确。

五、简答题（60 分，1-4 每题 8 分，5-6 每题 14 分）

1. 简述原核生物基因组的特点。
   • 答案：原核生物（如细菌、古菌）基因组具有以下核心特点，与真核生物显著不同：
     1. 基因组结构简单，多为环状双链 DNA：多数原核生物基因组是单个环状染色体，无核膜包裹（拟核结构），少数为线性 DNA（如某些链球菌），且无真核生物的染色体结构（如核小体）。
     2. 基因密度高，无内含子：基因组中编码区占比高（如大肠杆菌基因组编码区占 85% 以上），基因间间隔序列短；基因多为连续基因，无内含子，转录后无需 RNA 剪接，直接翻译。
     3. 存在操纵子结构：功能相关的基因常串联形成操纵子（如乳糖操纵子、色氨酸操纵子），构成一个转录单元，转录生成多顺反子 mRNA，可同时翻译出多种蛋白质，提高基因表达效率。
     4. 含有质粒和转座子：除染色体 DNA 外，多数原核生物含有小型环状质粒（可自主复制，携带耐药性、毒力等非必需基因），以及可移动的转座子（能在基因组中移动，促进基因重组）。
     5. 无重复序列或重复序列少：基因组中重复序列（如卫星 DNA）含量极低，主要为单拷贝基因，避免基因组冗余（真核生物基因组含大量重复序列）。
   • 解析：原核生物基因组的特点是 “高效、精简”，适应其快速繁殖的需求 —— 基因密度高可在有限基因组中容纳更多功能基因，操纵子结构可协同调控功能相关基因，无内含子可缩短转录翻译周期。需注意与真核生物基因组对比（如真核有断裂基因、染色体结构、大量重复序列），突出原核的 “简单高效” 特征。
2. DNA 复制过程中为什么会出现冈崎片段？
   • 答案：冈崎片段是 DNA 复制中滞后链上形成的短 DNA 片段，其产生的根本原因是 “DNA 聚合酶的催化特性” 与 “DNA 双链的反向平行结构” 之间的矛盾，具体如下：
     1. DNA 聚合酶的催化方向限制：所有 DNA 聚合酶只能从 5’→3’方向合成 DNA，无法催化 3’→5’方向的合成，这是由酶的活性中心结构决定的 ——DNA 聚合酶只能将脱氧核苷酸添加到引物或 DNA 链的 3’羟基端，形成磷酸二酯键。
     2. DNA 双链的反向平行结构：DNA 双链为反向平行（一条链 5’→3’，另一条 3’→5’），复制时两条链均需作为模板合成子链。其中，与复制叉移动方向一致的子链（前导链）可沿 5’→3’方向连续合成；而与复制叉移动方向相反的子链（滞后链），无法连续合成。
     3. 滞后链的不连续合成机制：为解决滞后链的合成问题，引物酶会在滞后链模板上间隔合成 RNA 引物（约 10-12nt），DNA 聚合酶结合引物，沿 5’→3’方向合成短 DNA 片段（冈崎片段，原核生物约 1000-2000nt，真核生物约 100-200nt）；随后，DNA 聚合酶 Ⅰ 切除 RNA 引物，填补缺口，DNA 连接酶连接冈崎片段，形成完整的滞后链子链。
   • 解析：冈崎片段的出现是 DNA 复制过程中 “酶的特性” 与 “模板结构” 相互适应的结果，其本质是 “滞后链的不连续合成”。需明确 “前导链连续合成” 与 “滞后链不连续合成” 的对比，解释冈崎片段产生的必然性，而非随机现象。
3. 现从大肠杆菌中分离了一 DNA 片段，可能含有一个细菌启动子和编码多肽的基因的前几个密码子。该片段的序列如下（1-100bp）：

   1-50bp：CCGGCGGTTTCATTTTGTCGTTGACATCGGACAAGGGGCTCCTATAATA

   51-100bp：GGTGCGTTAGTGGACACATGATAGTGTCCACTCTG

   （1）请在上述序列中标出大肠杆菌启动子的三个特征序列区域；（2）mRNA 的序列组成是什么？能形成什么样的二级结构，绘图说明。
   • 答案：
     （1）大肠杆菌启动子的三个特征序列为 - 10 区（Pribnow 盒，TATAAT）、-35 区（TTGACA）及转录起始位点（+1，通常为 A/T）：
     • -35 区（TTGACA）：位于转录起始位点上游 35bp 左右，序列在 1-50bp 中为 “TTGAC”（位置：1-50bp 中的 “GTTGAC”，即 35 区核心序列 TTGAC，完整应为 TTGACA，此处可能为部分序列）。
     • -10 区（TATAAT）：位于转录起始位点上游 10bp 左右，序列在 1-50bp 中为 “TATAATA”（位置：1-50bp 末尾 “CCTATAATA”，提取核心序列 TATAAT，符合 - 10 区特征）。
     • 转录起始位点（+1）：通常位于 - 10 区下游 6-8bp，结合 - 10 区位置（假设 - 10 区起点为 40bp 处的 T），+1 位点约在 48-50bp 处，碱基为 A 或 T（序列中 48-50bp 为 “AATA”，+1 可能为第一个 A）。
       （2）mRNA 序列及二级结构：
     • mRNA 序列：以 DNA 模板链（与编码链互补）为模板，按 5’→3’方向转录，序列与编码链（非模板链）一致（T 换为 U）。假设编码链为题干给出的序列，则 mRNA 序列为：5’-CCGGCGGUUUCAUUUUGUC GUUGACAUC GGACAAGGGG CUC CUAUA AUA GGU GCGUUAGUGGACAC AUG AUAGUGUCCACUCUG-3’（注：从 + 1 位点开始转录，包含起始密码子 AUG）。
     • 二级结构：mRNA 中存在互补序列，可形成茎环结构（发夹结构）。例如，序列中的 “CUC CUAUA AUA GGU GCG” 与后续互补序列可形成茎部（碱基配对区域：C-G、U-A、A-U），中间非互补序列形成环部，具体结构如下（文字示意）：
       plaintext

       茎部（碱基配对）：
       5’-CUC CUAUA-3’
           ||| |||
       3’-GAG GAUAU-5’
       环部（非配对）：AUA GGU GCG
       
       （绘图说明：以直线表示 RNA 链，互补碱基用竖线连接形成茎，中间未配对序列弯曲形成环，标注 5’→3’方向）
   • 解析：大肠杆菌启动子的核心是 - 10 区和 - 35 区，需根据保守序列在题干中定位；mRNA 序列的关键是识别转录起始位点和起始密码子（AUG），二级结构依赖序列中的互补区域，茎环结构是 RNA 常见的二级结构，由碱基配对的茎和非配对的环组成。
4. 简述 Pre-mRNA 经过加工形成成熟 mRNA 的过程。
   • 答案：真核生物 Pre-mRNA（前体 mRNA）需经过 5’端加帽、3’端加尾、RNA 剪接及 RNA 编辑（可选）四个核心步骤，才能形成成熟 mRNA，具体过程如下：
     1. 5’端加帽（加 m⁷GpppN 帽子）：Pre-mRNA 合成至约 20-30nt 时，在 5’端发生加帽反应 —— 首先，RNA 三磷酸酶去除 5’端的 γ- 磷酸；其次，鸟苷酸转移酶将 GTP 的 5’端与 mRNA 的 5’端通过 5’-5’三磷酸键连接；最后，甲基转移酶将 G 的 N⁷位甲基化，形成 m⁷GpppN 帽子。该帽子的功能是保护 mRNA 免受 5’核酸酶降解，促进核糖体结合（起始翻译），以及参与 RNA 剪接。
     2. 3’端加尾（加 poly (A) 尾）：Pre-mRNA 的 3’端含有 poly (A) 信号序列（AAUAAA）和下游的 GU 富集序列，当 RNA 聚合酶转录至该区域时，切割因子识别 AAUAAA，在其下游 10-30nt 处切割 Pre-mRNA；随后，poly (A) 聚合酶以 ATP 为底物，在切割后的 3’端添加 100-200 个腺苷酸（poly (A) 尾）。该尾的功能是保护 mRNA 免受 3’核酸酶降解，延长 mRNA 半衰期，促进 mRNA 从细胞核向细胞质转运。
     3. RNA 剪接（去除内含子，连接外显子）：Pre-mRNA 中含有内含子和外显子，剪接过程由剪接体（由 snRNA 和蛋白质组成）完成 —— 剪接体识别内含子的 GU-AG 边界（5’端 GU，3’端 AG）和分支点 A；首先，分支点 A 的 2’羟基攻击内含子 5’端的磷酸二酯键，形成套索结构；其次，外显子 1 的 3’羟基攻击内含子 3’端的磷酸二酯键，切除内含子（套索结构随后降解）；最后，外显子 1 与外显子 2 连接，形成连续的外显子序列。
     4. RNA 编辑（可选，少数基因）：部分 Pre-mRNA 会发生碱基的插入、缺失或替换（如 apoB 基因的 RNA 编辑，C→U，导致翻译出的蛋白质从 apoB100 变为 apoB48），进一步丰富 mRNA 的多样性，但该过程并非所有 Pre-mRNA 都必需。
   • 解析：Pre-mRNA 加工是真核生物基因表达的关键步骤，其核心功能是 “保证 mRNA 的结构完整、稳定性及功能有效性”——5’帽和 3’尾保护 mRNA，剪接实现断裂基因的表达，RNA 编辑拓展 mRNA 功能。需注意原核生物无 Pre-mRNA 加工过程（无内含子，转录与翻译同步），该过程是真核生物特有的。
5. 可变剪接有何生物学意义？请利用图示举例说明可变剪接是如何造成单个基因翻译产生两个不同多肽的。
   • 答案：

     （1）可变剪接的生物学意义：

     可变剪接是指 Pre-mRNA 通过不同的剪接方式（保留或去除不同外显子），生成多种成熟 mRNA 的过程，其核心意义在于 “以有限的基因数量实现蛋白质的多样性”，具体包括：
     1. 增加蛋白质多样性：单个基因可通过可变剪接生成多种 mRNA，翻译出不同氨基酸序列的蛋白质（亚型），这些亚型可能具有不同的结构、功能或组织特异性（如人类纤连蛋白基因可产生 20 多种亚型，适应不同组织的需求）。
     2. 调控基因表达：部分可变剪接会生成含提前终止密码子的 mRNA，这些 mRNA 会被无义介导的降解（NMD）途径清除，从而抑制基因表达（如某些肿瘤抑制基因通过该方式调控自身表达水平）。
     3. 适应发育与环境需求：可变剪接具有组织特异性和发育阶段特异性（如果蝇性别决定基因 dsx，在雄性和雌性中通过不同剪接方式生成不同蛋白质，决定性别表型），使基因表达适配生物体的发育和环境变化。
     （2）可变剪接产生不同多肽的实例（以人类钙调蛋白基因为例，图示文字说明）：

     假设钙调蛋白基因的 Pre-mRNA 含有 5 个外显子（E1、E2、E3、E4、E5），其中 E3 为可变外显子，存在两种剪接方式：
     • 剪接方式 1（保留 E3）：
       Pre-mRNA 剪接时去除内含子，保留 E1、E2、E3、E4、E5，生成 mRNA1（序列：E1-E2-E3-E4-E5）；
       mRNA1 翻译时，密码子对应氨基酸序列为：Met-Ala-Arg-...-Ser（含 E3 编码的 Arg 等氨基酸），形成多肽 1（钙调蛋白亚型 A，具有结合钙的高亲和力）。
     • 剪接方式 2（去除 E3）：
       Pre-mRNA 剪接时除去除内含子外，还去除可变外显子 E3，生成 mRNA2（序列：E1-E2-E4-E5）；
       mRNA2 翻译时，E2 的 3’端与 E4 的 5’端密码子拼接，对应氨基酸序列为：Met-Ala-...-Ser（缺失 E3 编码的 Arg 等氨基酸），形成多肽 2（钙调蛋白亚型 B，结合钙的亲和力较低）。
     （图示文字示意）：
     plaintext

     Pre-mRNA：E1 - [内含子1] - E2 - [内含子2] - E3 - [内含子3] - E4 - 

   • [内含子4] - E5
     剪接方式1→mRNA1：E1-E2-E3-E4-E5→翻译→多肽1（含E3序列）
     剪接方式2→mRNA2：E1-E2-E4-E5→翻译→多肽2（缺失E3序列）
     
   • 解析：可变剪接的核心是 “外显子的选择性保留”，举例时需明确 Pre-mRNA 的外显子组成、两种剪接方式的差异（保留 / 去除可变外显子），以及最终多肽的序列差异。需注意图示需清晰体现剪接前后的外显子变化，帮助理解 “同一基因产生不同多肽” 的机制。
6. 在对 E.coli 调控色氨酸合成的弱化子（Attenuator）研究中，研究者通过对前导序列（leader sequence）1、2、3、4 区域的序列分别进行失活突变，分析这些区域在调控中的作用。其中一个突变株表现为色氨酸合成缺陷型，即不管培养基中色氨酸浓度高或低，都不能正常转录色氨酸合成相关的酶。请根据色氨酸操纵子前导序列的特点，简要分析其失活突变位点可能位于前导序列的哪些区域？
   • 答案：要解决该问题，需先明确色氨酸操纵子弱化子的调控机制，再结合突变株 “无论色氨酸浓度高低均无法转录” 的表型，推导突变位点：
     1. 色氨酸操纵子弱化子的调控机制：

        色氨酸操纵子的前导序列含 4 个区域（1、2、3、4），其中区域 1 编码含两个色氨酸的前导肽，区域 2 与 3、区域 3 与 4 可形成茎环结构：
        • 当色氨酸缺乏时，tRNA⁸ʳᵍ不足，前导肽翻译停滞在区域 1 的色氨酸密码子处，区域 2 与 3 形成茎环结构，阻止区域 3 与 4 形成终止茎环（弱化子结构），转录继续进行（合成色氨酸合成酶）；
        • 当色氨酸充足时，tRNA⁸ʳᵍ充足，前导肽翻译顺利完成，区域 3 与 4 形成终止茎环，转录提前终止（不合成酶）。
     2. 突变株表型分析：

        突变株 “无论色氨酸浓度高低均无法转录”，说明弱化子始终处于 “终止转录” 状态，即区域 3 与 4 始终形成终止茎环，不受前导肽翻译的调控。
     3. 可能的突变位点：
        • 区域 2 的失活突变：区域 2 是与区域 3 形成非终止茎环的关键。若区域 2 突变（如碱基缺失或替换），导致其无法与区域 3 形成茎环，无论前导肽翻译是否停滞，区域 3 都会与区域 4 形成终止茎环，转录始终终止，表现为合成缺陷。
        • 区域 3 的失活突变：区域 3 需同时具备与区域 2、区域 4 形成茎环的能力。若区域 3 突变，使其只能与区域 4 形成终止茎环，无法与区域 2 形成非终止茎环，即使色氨酸缺乏，转录也会终止，导致缺陷。
        • 区域 1 的色氨酸密码子突变（特殊情况）：若区域 1 的两个色氨酸密码子突变为其他氨基酸密码子，无论色氨酸是否充足，前导肽都能顺利翻译，区域 3 与 4 始终形成终止茎环，转录终止。但该突变仅在色氨酸缺乏时影响，色氨酸充足时本就终止，与 “无论高低均缺陷” 的表型不完全一致，故可能性低于区域 2 和 3。
     综上，最可能的突变位点是前导序列的区域 2 或区域 3。
   • 解析：该题的核心是 “弱化子调控依赖茎环结构的动态变化”，突变导致终止茎环始终形成，是转录无法进行的关键。需结合前导序列各区域的功能（区域 1 编码前导肽，区域 2-4 形成茎环），推导哪些区域突变会破坏 “非终止茎环的形成”，导致终止茎环持续存在。