分子生物学复习题及其答案 联系客服

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复 习 题 第一章 绪论

中心法则(central dogma)

答:DNA通过复制将遗传信息由亲代传递到子代,通过转录和翻译,将遗传信息传递给蛋白质分子,从而决定生物的表现型。蛋白质的复制、转录和翻译过程就构成遗传学的中心法则。

第二章 染色体与DNA

一、填空题

1. 线粒体DNA的复制为____D环___方式,大肠杆菌染色体的复制为__?型____方式,ФX174环状染色体和噬菌体λDNA后期复制为____滚环__方式,真核生物染色体复制为____多起点双向线形___方式。 2. DNA的二级结构为_____DNA双螺旋_______。

3. 在真核细胞中DNA的三级结构为______核小体______结构,它由140bp的DNA缠绕于由______H2A/H2B/H3/H4各两个______组成的八聚体外,又以60bp的DNA及_____H1_______形成的细丝相连组成串珠状结构。

4. 在DNA合成过程中改变DNA分子超螺旋构型的酶是_____拓扑异构酶_______。

5. 原核生物DNA聚合酶有三种,其中参与DNA复制的是______DNA聚合酶1______和______DNA聚合酶3______,参与DNA切除修复的是______DNA聚合酶1______。

6. 紫外线照射可在相邻的两个_____胸腺_______嘧啶间形成_____嘧啶二聚体_______。

7. 在同源重组过程中,常常形成_______Holliday_____中间体。

8. 大肠杆菌整个染色体DNA是_____环状_______的,它的复制开始于______oriC______,复制的方向是______5端向3端______,复制的机制是_______半保留半不连续_____。

9. 假如将15N标记的大肠杆菌在14N培养基中生长三代,提取其DNA,进行CsCl密度梯度离心,其15N,14N-DNA分子与纯14N-DNA分子之比为______1:3______。 10. 在真核生物中DNA复制的主要酶是_____DNA聚合酶?_______。

11. 在聚合酶链式反应中,除了需要模板DNA外,还必须加入______DNA聚合酶______、_______dNTP_____、______引物______、和镁离子。

12. DNA复制时,合成DNA新链之前必需合成_____RNA引物_______,它在原核生物中的长度大约有_____6~10个碱基____bp。

13. DNA复制的两大特点是_____ 半保留 _____和______ 半不连续 ______。

14. DNA复制和修复的模板是______DNA______,原料是______4种脱氧核苷酸______。

15. 引起DNA损伤的因素有_自发因素_、___物理因素__和__化学因素___等。

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二、选择题

1. DNA复制中解开双螺旋的酶是( B )。

A.拓扑酶 B. 解螺旋酶 C. DNA结合蛋白 D. 连接酶 2. DNA受热变性时( D )。

A. 在260nm波长处吸光度下降 B.多核苷酸链断裂

C. 碱基对可形成共价连接 D.加入互补RNA链冷却可形成DNA:RNA杂交分子 3. 下列序列中,在双链状态下属于完全回文结构的序列是( C )。 A. AGTCCTGA B.AGTCAGTC C. AGTCGACT D.GACTCTGA 4. 有关DNA结构的正确说法是( D )。

A. 双螺旋的两股链是相同的 B. 双螺旋两股链平行,也即走向同一方向

C. 双螺旋中的碱基平行于螺旋的轴 D.双螺旋的两股长链以反向平行方式盘绕 5.真核生物复制起点的特征包括( B )。

A.富含G-C区 B. 富含A-T区 C. Z-DNA D. 无明显特征 6.插入序列(IS)编码( A )。

A.转座酶 B. 逆转录酶 C. DNA聚合酶 D. Klenow酶 7. 原核生物基因组中没有( A )。

A.内含子 B. 外显子 C. 转录因子 D. 插入序列

8. 自然界中以DNA为遗传物质的大多数生物DNA的复制方式是( C )。 A.环式 B. D环式 C. 半保留 D.全保留 9. 关于组蛋白下列说法正确的是( D )。

A.为中性蛋白 B.为酸性蛋白 C.进化上不具保守性 D. 染色体结合蛋白 10.构成染色体的基本单位是( B ).

A DNA B. 核小体 C. 螺线管 D. 超螺线管 11. 下列属于DNA自发损伤的是( A )。

A.DNA复制时的碱基错配 B. 紫外线照射DNA生成嘧啶二聚体 C.亚硝基盐使胞嘧啶脱氨 D. 双功能烷化剂使DNA交联

三、名词解释

semiconservation replication半保留复制——在复制过程中双螺旋DNA解旋并分开,然后以每条链为模板,按碱基互补配对原则,由DNA聚合酶催化合成新的互补链,结果由一条链合成为互补的两条链,这样新形成的两个DNA分子与原来的DNA分子的碱基序列完全相同。由于每个子代DNA的一条链来自亲代DNA,另一条链则是新和成的。这种复制方式称为半保留复制。

semidiscontinuous replication半不连续复制——以纺织叉移动的方向为基准,一条模板链是3端向5端,以此为模板新生成的DNA链合成沿5端向3端方向连续进行,另一条模板链的方向为5端向3端,以此为模板的新链合成方向也是5端向3端,但与复制叉前进方向相反,可以先分段不连续合成冈崎片段,冈崎片段再由DNA连接酶连接成完整的DNA链,这种合成方式被称为DNA合成的半不连续复制。

IS插入序列——是最简单的转座子,不含任何宿主基因,它们是细菌染色体或质粒DNA的正常组成部分(?:IS1)。IS序列是可以独立存在的单元,带有介导自身移动的蛋白质。

C值勃理——C值是一种生物的单倍体基因组DNA总量。由于真核细胞基因组

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中含有大量的重复序列,造成物种的C值和它的进化复杂性之间无严格的对应关系,这种现象称为C值悖论。

DNA的变性与复性——变性是DNA双链的氢键断裂,最后完全变成单链的过程,复性是热变性的DNA缓慢冷却、单链恢复成双链的过程。

核小体——核小体是由直径2nm的DNA双螺旋链绕组蛋白形成直径为11nm的核小体“串珠”结构,是染色体基本结构单元。每个单元中含义H2A/H2B/H3/H4,各两分子(它们构成一个八聚体),1分子H1,。染色质中的DNA双螺旋链一般为18~200bp,等距离缠绕组蛋白八聚体形成众多核心颗粒,各颗粒之间为带有H1组蛋白的连接区DNA。

冈崎片段——DNA复制合成滞后链时候首先合成的短DNA片段。

Transponson——存在于细菌染色体DNA上可以自主复制和位移的基本单位。包括插入序列和复合转座子,前者末端具有倒转重复序列,后者两端是插入序列,中间含义宿主基因。

复合转座子——一类带有某种抗药性基因(或其它宿主基因)的转座子,其两翼往往是两个相同或高度同源的IS序列,IS序列插入到某个功能基因两端时候就可能产生复合转座子。

反转录转座子——以RNA为中介通过反转录成DNA后进行转座的可动元件。

四、问答题

1. 为什么DNA复制时,只有一条新链(前导链)是连续复制的,而另一条新链(滞后链)只能是断续复制?并简述滞后链复制的各个步骤。

答:1.DNA双螺旋的两条链是反向平行的,在复制叉附近解开的DNA链一条是5端向3端,另一条是3端向5端,两个模板极性不同;2.DNA聚合酶的合成方向都是5端向3端,而不是3端向5端;3DNA复制时局部解链暴露出模板链;4.以3端向5端为模板的前导链的合成方向是5端向3端,与复制叉移动方向相同,能连续合成,以5端向3端为模板的滞后链的合成方向也是5端向3端,与复制叉前进方向相反,无法直接复制,一定要等前导链开始合成而将其合成模板暴露出来以后,合成才得以进行,因此只能分段地不连续合成。

2. 有哪些酶和蛋白质参与原核生物的DNA复制,它们在复制中的生物学功能是什么? 答:1.DNA聚合酶1——除去冈崎片段上RNA引物,完成两个冈崎片段间的DNA合成;2DNA聚合酶2——可能在DNA的修复中起某种作用;3.DNA聚合酶3——合成新链DNA主要的酶;4.引物酶或RNA聚合酶(引发酶)——合成DNA复制所需的RNA引物;5解螺旋酶——DNA两条链解开;6.DNA解旋酶——消除复制叉前进时候带来的扭曲张力;7.单链DNA结合蛋白——防止复性和保护单链DNA不被核酸酶降解;8.DNA连接酶——连接冈崎片段;9.DNA拓扑异构酶——消除或引人DNA的超螺旋结构

3. 什么是DNA的半保留复制?它的实验依据是什么?

答:在DNA复制过程中双螺旋解旋并分开,然后以每条链为模板,按碱基互补配对原则,由DNA聚合酶催化合成新的互补链,结果由一条链成为互补的两条链,这样新形成的两个DNA分子与原来的DNA分子的碱基序列完全相同。由于每个子代DNA的一条链来自亲代DNA,另一条链则是新和成。这种复制方式

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成为半保留复制。

实验依据:1958年,Meselson和Stahl利用同位素标记和密度梯度离心实验,将大肠杆菌放在15NH4Cl培养基中生长15代,使DNA被15N标记后,再将细菌转移到只含有14NH4Cl的培养基中培养。分别取0代、1代、2代、3代的细胞,提取DNA,进行密度梯度离心,结果发现,当含有15N-DNA的细胞在14NH4Cl培养液中培养一代后,只有一条区带介于14N-DNA与15N-DNA之间,表明DNA一条链来自15N-DNA,另一条链为含有14N的新合成链;培养两代后则出现两条带,一条带在14N-DNA区,另一条在14N-DNA与15N-DNA之间,按照半保留复制方式培养两代,只能出现14N-DNA和14N,15N-DNA两种分子;培养三代后则出现三条代,一条带14N—DNA区,另一条带在14N—DNA与15N-DNA之间,还有一条带在15N-DNA区,按照半保留复制方式培育三代,能出现14N-DNA 14N,15N-DNA和15N-DNA三种分子,随代数的增加14N-DNA逐渐增加而14N,15N-DNA区带逐渐减弱。

4. 原核生物中存在哪些类型的转座子?其转座机理有哪些?

答:转座机理:①复制型转座——在相互作用时,转座子被复制,因此转座实体是原转座子的一个拷贝。转座子中作为移动的部分被拷贝。一个拷贝保留在原味点,另一个位点插入到新的位点,复制型转座涉及到两种类型的酶活性:一是转座酶,他们在原转座子的末端起作用。另一种为拆分酶,它对复制拷贝起作用。②非复制型转座——转座因子直接从原来 位置插入新的位置,并保留在插入位置上,这中转座只需转座酶的作用。非复制转座的结果是原来的位置上丢失了转座因子,而在插入的位置上增加了转座因子这可能是表型的变化 ③反转座因子通过在将RNA转录成DNA拷贝的能力而迁移;DNA拷贝同时被整合在基因组的新位点,反转座作用在出现在真核生物,所有反转录转座子都有一个共同的特点,即在其插入微点上产生短的正向重复序列。

5. 简述DNA复制的过程,并比较原核生物和真核生物DNA复制的差异。 答:(1)DNA复制的过程可被分为三个阶段:复制的起始、延伸和终止。每个DNA复制的独立单元主要包括复制的起始位点和终止位点。DNA复制的起始包括预引发和引发两个阶段。在预引发阶段,DNA解旋解链,形成复制叉,引发体组装;在引发阶段,在引发酶的催化下以DNA链为模板合成一段短的RNA引物。复制时DNA链的延伸由DNA聚合酶催化,以亲代DNA链为模板,引发体移动,从5ˊ→3ˊ方向聚合子代DNA链。当子链延伸达到终止位点时,DNA复制就终止了,切除RNA引物,填补缺口,在DNA连接酶的催化下相邻的冈崎片段连接起来形成完整的DNA长链。

(2)原核生物和真核生物DNA复制的差异: DNA复制差异项 原核生物 真核生物 复制起始点和单位 单复制子、单点起始 多复制子100-200bp、多点起始、分段进行复制 复制叉移动速度 快、5kb/min 慢、1-3kb/min 复制方向 双向 双向 复制的终止 复制叉相遇即终止 端粒 DNA聚合酶 E.coliDNA聚合酶Ⅰ、Ⅱ、DNA聚合酶a、β、r、Ⅲ σ、ε

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