分子生物學各章習題

1、 一、選擇題(單選或多選) 1證明 DNA是遺傳物質(zhì)的兩個關(guān)鍵性實驗是：肺炎球菌在老鼠體內(nèi)的毒性和 T2噬菌體感染大腸桿菌。這兩個實驗中主要的論點證據(jù)是：( ) (a)從被感染的生物體內(nèi)重新分離得到DNA，作為疾病的致病劑 (b) DNA突變導致毒性喪失 (c)生物體吸收的外源 DNA(而并非蛋白質(zhì))改變了其遺傳潛能 (d) DNA是不能在生物體間轉(zhuǎn)移的，因此它一定是一種非常保守的分子 (e)真核生物、原核生物、病毒的DNA能相互混合并彼此替代21953年Watson和 Crick提出：( ) (a)多核營酸 DNA鏈通過氫鍵連接成一個雙螺旋 (b)DNA的復(fù)制是半保留的，常常形成親本子代雙螺

2、旋雜合鏈 (c)三個連續(xù)的核苷酸代表一個遺傳密碼 (d)遺傳物質(zhì)通常是 DNA而非RNA (e)分離到回復(fù)突變體證明這一突變并非是一個缺失突變3雙鏈DNA中的堿基對有：( ) (a) A-U (b) G-T (c) C-G (d) T-A (e) C-A4 DNA雙螺旋的解鏈或變性打斷了互補堿基間的氫鍵，并因此改變了它們的光吸收特性。以下哪些是對 DNA的解鏈溫度的正確描述：( ) (a)哺乳動物 DNA約為45，因此發(fā)燒時體溫高于42是十分危險的 (b)依賴于 AT含量，因為 A-T含量越高則雙鏈分開所需要的能量越少 (c)是雙鏈 DNA中兩條單鏈分開過程中溫度變化范圍的中間值 (d)可通過

3、堿基在260mm的特征吸收峰的改變來確定 (e)就是單鏈發(fā)生斷裂(磷酸二酯鍵斷裂)時的溫度5 DNA的變性：( ) (a)包括雙螺旋的解鏈 (b)可以由低溫產(chǎn)生 (c)是可逆的 (d)是磷酸二酯鍵的斷裂 (e)包括氫鍵的斷裂6在類似RNA這樣的單鏈核酸所表現(xiàn)出的“二級結(jié)構(gòu)”中，發(fā)夾結(jié)構(gòu)的形成：（ ） (a)基于各個片段間的互補，形成反向平行雙螺旋 (b)依賴于 A-U含量，因為形成的氫鍵越少則發(fā)生堿基配對所需的能量也越少 (c)僅僅當兩配對區(qū)段中所有的堿基均互補時才會發(fā)生 (d)同樣包括有像 G-U這樣的不規(guī)則堿基配對 (e)允許存在幾個只有提供過量的自由能才能形成堿基對的堿基7DNA分子中的

4、超螺旋：( ) (a)僅發(fā)生于環(huán)狀 DNA中。如果雙螺旋在圍繞其自身的軸纏繞后(即增加纏繞數(shù))才閉合，則雙螺旋在扭轉(zhuǎn)力的作用下，處于靜止 (b)在線性和環(huán)狀 DNA中均有發(fā)生。纏繞數(shù)的增加可被堿基配對的改變和氫鍵的增加所抑制 (c)可在一個閉合的 DNA分子中形成一個左手雙螺旋。負超螺旋是 DNA修飾的前 提，為酶接觸 DNA提供了條件 (d)是真核生物 DNA有絲分裂過程中固縮的原因 (e)是雙螺旋中一條鏈繞另一條鏈的旋轉(zhuǎn)數(shù)和雙螺旋軸的回轉(zhuǎn)數(shù)的總和 8DNA在10nm纖絲中壓縮多少倍(長度)?( ) (a)6倍 (b)1O倍 (c)40倍 (d)240倍 (e)1000倍 (f)100 00

5、0倍 9 DNA在3nm纖絲中壓縮多少倍?( ) (a)6倍 (b)10倍 (c)40倍 (d)240倍 (e)1000倍 (f)100 000倍10DNA在染色體的常染色質(zhì)區(qū)壓縮多少倍?( )(a)6倍 (b)10倍 (c)40倍 (d)240倍 (e)1000倍 (f)100000倍l1DNA在中期染色體中壓縮多少倍?( ) (a)6倍 (b)10倍 (c)40倍 (d)240倍 (e)1000倍 (f)100 0O0倍12組蛋白的凈電荷是：( ) (a)正 (b)中性 (c)負13核小體的電性是：( ) (a)正 (b)中性 (C)負14當新的核小體在體外形成時，會出現(xiàn)以下哪些過程?(

6、) (a)核心組蛋白與 DNA結(jié)合時，一次只結(jié)合一個 (b)一個 H32-H42核形成，并與DNA結(jié)合，隨后按順序加上兩個 H2AH2B二聚體 (c)核心八聚體完全形成后，再與 DNA結(jié)合 15當一個基因具有活性時：( ) (a)啟動子一般是不帶有核小體的 (b)整個基因一般是不帶有核小體的 (C)基因被核小體遮蓋，但染色質(zhì)結(jié)構(gòu)已發(fā)生改變以致于整個基因?qū)怂崦附到飧?加敏感二、判斷題1在高鹽和低溫條件下由 DNA單鏈雜交形成的雙螺旋表現(xiàn)出幾乎完全的互補性，這一過程可看作是一個復(fù)性(退火)反應(yīng)。2. 在核酸雙螺旋(如DNA)中形成發(fā)夾環(huán)結(jié)構(gòu)的頻率比單鏈分子低。發(fā)夾結(jié)構(gòu)的產(chǎn)生需要回文序列使雙鏈形成

7、對稱的發(fā)夾，呈十字結(jié)構(gòu)。3B型雙螺旋是 DNA的普遍構(gòu)型，而 Z型則被確定為僅存在于某些低等真核細胞中。4 病毒的遺傳因子可包括 l到300個基因。與生命有機體不同，病毒的遺傳因子可能是 DNA或 RNA(但不可能同時兼有!)，因此 DNA不是完全通用的遺傳物質(zhì)。5. Cot12與基因組大小相關(guān)。6C0C1/2與基因組復(fù)雜性相關(guān)。7非組蛋白染色體蛋白負責30nm纖絲高度有序的壓縮。三、簡答題1.堿基對間在生化和信息方面有什么區(qū)別?2.在何種情況下有可能預(yù)測某一給定的核苷酸鏈中“G”的百分含量?3.真核基因組的哪些參數(shù)影響 Cot12值?4.請問哪些條件可促使 DNA復(fù)性(退火)?5.為什么 D

8、NA雙螺旋中維持特定的溝很重要?6.大腸桿菌染色體的分子量大約是2.5×109Da1)，核苷酸的平均分子量是330Da，兩個鄰近核苷酸對之間的距離是0.34mn；雙螺旋每一轉(zhuǎn)的高度(即螺距)是3.4nm，請問： (l)該分子有多長? (2)該 DNA有多少轉(zhuǎn)?7.曾經(jīng)有一段時間認為，DNA無論來源如何，都是4個核甘酸的規(guī)則重復(fù)排列(如， ATCGATCGATCGATCG)，所以 DNA缺乏作為遺傳物質(zhì)的特異性。第一個直接推翻該四核苷酸定理的證據(jù)是什么?8.為什么在 DNA中通常只發(fā)現(xiàn) AT和 CG堿基配對?9.列出最先證實是 DNA(或RNA)而不是蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)的一些證據(jù)。10.

9、為什么只有 DNA適合作為遺傳物質(zhì)?ll.什么是連鎖群?舉一個屬于連鎖基因座的例子。12.什么是順反子?用“互補”和“等位基因”說明“基因”這個概念。四、實驗設(shè)計與分析1.假定你在25條件下用如下濃度的 DNase I：0，0.1，1.0及10.0mgml，對雞紅細胞細胞核的染色質(zhì)進行酶切20分鐘。將這些樣品與分子量標記一起上樣于6變性聚丙烯酚胺凝膠，下圖是凝膠電泳的結(jié)果。但由于你混淆了樣品，因此弄不清每個泳道對應(yīng)的樣品是什么。惟一可以確信的是分子量標記上樣于左邊的泳道，但忘記了各帶對應(yīng)的分子量大小(圖1.1)。 (l)請回憶起在各泳道分別使用的是哪一濃度的 DNase I? (2)請指出分子

10、量標記泳道(用 M表示)各帶的大約分子量。(3)描述各泳道所顯示的染色質(zhì)結(jié)構(gòu)特征，證實所記憶的數(shù)字是正確的。圖1.1 DNase 消化雞紅細胞細胞核染色質(zhì)后的電泳圖2.從4種不同的物種分離出的核酸中各種堿基的比率()如下：ATUGCA+T(或A+U)A+UG+CC+T（或C+U）1171733330.51.02291922300.971.03241624360.661.54342.11.0 (1)對于每個物種，回答以下問題： 核酸是 DNA還是RNA? 它是雙鏈還是單鏈? (2)填充物種4中缺少的堿基百分比。3假定你從一新發(fā)現(xiàn)的病毒中提取了核酸。請用最簡單的方法確定： (1)它是 DNA還是

11、RNA? (2)它是單鏈還是雙鏈?第二章 RNA與核酶一、填空題l.RNA是由核糖核苷酸通過 鍵連接而成的一種 。幾乎所有的 RNA都是由 DNA 而來，因此，序列和其中一條鏈 。2.多數(shù)類型的RNA是由加工 產(chǎn)生的，真核生物前體tRNA的 包括 的切除和 的拼接。隨著 和 端的序列切除，3端加上了序列 。在四膜蟲中，前體tRNA 的切除和 的拼接是通過 機制進行的。3.RNase P是一種 ，含有 作為它的活性部位，這種酶在 序 列的 切割 。4.Cot12實驗測定的是 。5.假定擺動假說是正確的，那么最少需要 種tRNA來翻譯61種氨基酸密碼子。6.寫出兩種合成后不被切割或拼接的RNA：

12、和 。二、選擇題(單選或多選)1.原核細胞信使RNA含有幾個其功能所必需的特征區(qū)段，它們是：( ) (a)啟動子，SD序列，起始密碼子，終止密碼子，莖環(huán)結(jié)構(gòu) (b)啟動子，轉(zhuǎn)錄起始位點，前導序列，由順反子間區(qū)序列隔開的SD序列和 ORF， 尾部序列，莖環(huán)結(jié)構(gòu)(c)轉(zhuǎn)錄起始位點，尾部序列，由順反子間區(qū)序列隔開的SD序列和ORF，莖環(huán)結(jié)構(gòu)(d)轉(zhuǎn)錄起始位點，前導序列，由順反子間區(qū)序列隔開的SD序列和ORF，尾部序列2.tRNA參與的反應(yīng)有：( ) (a)轉(zhuǎn)錄 (b)反轉(zhuǎn)錄 (C)翻譯 (d)前體mRNA的剪接 (e)復(fù)制3.氨酚tRNA的作用由( )決定 (a)其氨基酸 (b)其反密碼子 (c)其

13、固定的堿基區(qū) (d)氨基酸與反密碼子的距離，越近越好 (e)氨酰tRNA合成酶的活性4.型內(nèi)含子能利用多種形式的鳥嘌呤，如：( ) (a)GMP (b)GDP (c)GTP (d) dGDP (e)ddGMP(2，3-雙脫氧GMP)5.型內(nèi)含子折疊成的復(fù)雜二級結(jié)構(gòu)：( ) (a)有長9bp的核苷酸配對 (b)對突變有很大的耐受性 (c)形成可結(jié)合外來 G和金屬離子的“口袋” (d)使內(nèi)含子的所有末端都在一起 (e)在剪接過程中發(fā)生構(gòu)象重組 (f)利用 Pl和 P9螺旋產(chǎn)生催化中心6.RNase P:( ) (a)其外切核酸酶活性催化產(chǎn)生tRNA成熟的5末端 (b)含有RNA和蛋白組分 (c)體

14、內(nèi)切割需要兩個組分 (d)體外切割需要兩個組分 (e)采用復(fù)雜的二級與三級結(jié)構(gòu)形成催化位點7錘頭型核酶：( ) (a)是一種具有催化活性的小RNA (b)需要僅含有17個保守核苷酸的二級結(jié)構(gòu) (c)不需要Mg2+協(xié)助 (d)可用兩個獨立的RNA創(chuàng)建錘頭型核酶8.型剪接需要( ) (a)單價陽離子 (b)二價陽離子 (c)四價陽離子 (d) Ul snRNP (e)一個腺苷酸分支點 (f)一個鳥膘呤核苷酸作為輔助因子9.在型剪接的過程中，( ) (a)游離的G被共價加到內(nèi)含子的5端 (b)GTP被水解 (c)內(nèi)含子形成套馬索結(jié)構(gòu) (d)在第一步，G的結(jié)合位點被外來的 G占據(jù)，而在第二步時，被3剪

15、接位點的G所取代 (e)被切除的內(nèi)含子繼續(xù)發(fā)生反應(yīng)，包括兩個環(huán)化反應(yīng) 三、簡答題1.對于所有具有催化能力的內(nèi)含子，金屬離子很重要。請舉例說明金屬離于是如何作 用的。2.列出真核生物mRNA與原核生物mRNA的區(qū)別。3.列出各種況tRNA所有相同的反應(yīng)及個別 tRNA的特有反應(yīng)。4.在體內(nèi)，rRNA和 tRNA都具有代謝的穩(wěn)定性，而 mRNA的壽命卻很短原因何在?5.為什么真核生物核糖體RNA基因具有很多拷貝?6.為什么說信使RNA的命名源自對真核基因表達的研究，比說源自對原核基因表達 的研究更為恰當?7.說明為什么mRNA僅占細胞RNA總量的一小部分(3一5)。8.為何況rRNA和tRNA分子

16、比 mRNA穩(wěn)定?9.起始tRNA具有哪兩種與其他 tRNA不同的特性?10.區(qū)別rRNA和mRNA在翻譯中的作用。11.氨基酸分子如何與正確的tRNA分子連接?12.簡要說明證明信使的存在及其本質(zhì)為RNA的證據(jù)。13.列舉4種天然存在的具有催化活性的RNA。14.型內(nèi)含子發(fā)生改變后，可以產(chǎn)生其他酶的活性嗎?如果可以，是哪些活性?這意昧著型內(nèi)含子的催化中心有什么特點?15某些自剪接的內(nèi)含子具有可讀框，它們編碼何種蛋白?這與內(nèi)含子的移動有什么關(guān)系?四、分析題1.有一個被認為是 mRNA的核苷酸序列，長300個堿基，你怎樣才能： (1)證明此RNA是mRNA而不是 tRNA或rRNA。 (2)確定

17、它是真核還是原核mRNA。2.如果兩個RNA分子具有適當?shù)男蛄幸约芭鋵η‘?，就可以利用它們?gòu)建錘頭型核酶。其中，“底物鏈”必須含有5GUN-3(N代表任一種核苷酸)序列，而“酶鏈”則必須具有核酶催化中心的序列，同時與底物鏈配對。這樣，酶鏈在 N核苷酸的3端對底物鏈進行切割。提供適當?shù)拿告?，可以降解細胞中不能被錘頭型核酶切割的RNA，這為把酶鏈作為阻斷某些基因表達的治療試劑提供了可能。例如，一些研究小組正在設(shè)計可以切割HIV RNA的酶鏈，將如何設(shè)計這種核酶的酶鏈?如何選擇HIV RNA中的靶序列?該酶鏈應(yīng)具有什么特點?另外，以RNA作為藥物，將會碰到什么問題?第三章 DNA復(fù)制 一、填空題1.

18、在 DNA合成中負責復(fù)制和修復(fù)的酶是 。2.染色體中參與復(fù)制的活性區(qū)呈Y型結(jié)構(gòu)，稱為 。3.在 DNA復(fù)制和修復(fù)過程中修補 DNA螺旋上缺口的酶稱為 。4.在 DNA復(fù)制過程中，連續(xù)合成的子鏈稱 ，另一條非連續(xù)合成的子鏈稱為 。5.如果 DNA聚合酶把一個不正確的核苷酸加到3末端，個含35活性的獨立催化區(qū)會將這個錯配堿基切去。這個催化區(qū)稱為 酶。6.DNA后隨鏈合成的起始要一段短的 ，它是由 以核糖核苷酸為底物合成的 。7.復(fù)制叉上DNA雙螺旋的解旋作用由 催化的，它利用來源于ATP水解產(chǎn)生的能量沿 DNA鏈單向移動。8.幫助 DNA解旋的 與單鏈DNA結(jié)合，使堿基仍可參與模板反應(yīng)。9.DNA

19、引發(fā)酶分子與 DNA解旋酶直接結(jié)合形成一個 單位，它可在復(fù)制叉上沿后隨鏈下移，隨著后隨鏈的延伸合成 RNA引物。10.如果 DNA聚合酶出現(xiàn)錯誤，會產(chǎn)生一對錯配堿基，這種錯誤可以被一個通過甲基化作用來區(qū)別新鏈和舊鏈的特別 系統(tǒng)進行校正。11.對酵母、細菌以及幾種生活在真核生物細胞中的病毒來說，都可在 DNA獨特序列 處觀察到復(fù)制泡的形成。12.可被看成一種可形成暫時單鏈缺口(型)或暫時雙鏈缺口(型)的可逆核酸酶。 二、選擇題(單選或多選)1.DNA的復(fù)制：( ) (a)包括一個雙螺旋中兩條子鏈的合成 (b)遵循新的子鏈與其親本鏈相配對的原則 (c)依賴于物種特異的遺傳密碼 (d)是堿基錯配最主

20、要的來源 (e)是一個描述基因表達的過程2.一個復(fù)制子是：( ) (a)細胞分裂期間復(fù)制產(chǎn)物被分離之后的 DNA片段 (b)復(fù)制的 DNA片段和在此過程中所需的酶和蛋白 (c)任何自發(fā)復(fù)制的 DNA序列(它與復(fù)制起始點相連) (d)任何給定的復(fù)制機制的產(chǎn)物(如：單環(huán))(e)復(fù)制起點和復(fù)制叉之間的 DNA片段3.真核生物復(fù)制子有下列特征，它們：( ) (a)比原核生物復(fù)制子短得多，因為有末端序列的存在 (b)比原核生物復(fù)制子長得多，因為有較大的基因組 (c)通常是雙向復(fù)制且能融合 (d)全部立即啟動，以確保染色體在S期完成復(fù)制 (e)不是全部立即啟動，在任何給定的時間只有大約15是有活性的4.下

21、述特征是所有(原核生物、真核生物和病毒)復(fù)制起始位點都共有的是：( ) (a)起始位點是包括多個短重復(fù)序列的獨特 DNA片段 (b)起始位點是形成穩(wěn)定二級結(jié)構(gòu)的回文序列 (c)多聚體DNA結(jié)合蛋白專一性識別這些短的重復(fù)序列 (d)起始位點旁側(cè)序列是 A-T豐富的，能使 DNA螺旋解開 (e)起始位點旁側(cè)序列是 GC豐富的，能穩(wěn)定起始復(fù)合物5.下列關(guān)于 DNA復(fù)制的說法是正確的有：( ) (a)按全保留機制進行 (b)接35方向進行 (c)需要4種 dNMP的參與 (d)需要 DNA連接酶的作用 (e)涉及RNA引物的形成 (f)需要 DNA聚合酶6.滾環(huán)復(fù)制：( ) (a)是細菌DNA的主要復(fù)

22、制方式 (b)可以使復(fù)制子大量擴增 (c)產(chǎn)生的復(fù)制子總是雙鏈環(huán)狀拷貝 (d)是噬菌體 DNA在細菌中最通常的種復(fù)制方式 (e)復(fù)制子中編碼切口蛋白的基因的表達是自動調(diào)節(jié)的7.標出下列所有正確的答案:( ) (a)轉(zhuǎn)錄是以半保留的方式獲得兩條相同的DNA鏈的過程 (b)DNA依賴的DNA聚合酶是負責DNA復(fù)制的多亞基酶 (c)細菌轉(zhuǎn)錄物(mRNA)是多基因的 (d)因子指導真核生物的 hnRNA到 mRNA的轉(zhuǎn)錄后修飾 (e)促旋酶(拓撲異構(gòu)酶)決定靠切開模板鏈而進行的復(fù)制的起始和終止8.哺乳動物線粒體和植物葉綠體基因組是靠D環(huán)復(fù)制的。下面哪一種敘述準確地描述了這個過程?( ) (a)兩條鏈都

23、是從oriD開始復(fù)制的，這是一個獨特的二級結(jié)構(gòu),由 DNA聚合酶復(fù)合體識別 (b)兩條鏈的復(fù)制都是從兩個獨立的起點同時起始的 (c)兩條鏈的復(fù)制都是從兩個獨立的起點先后起始的 (d)復(fù)制的起始是由一條或兩條(鏈)替代環(huán)促使的 (e)ter基因座延遲一條鏈的復(fù)制完成直到兩個復(fù)制過程同步9.DNA多聚體的形成要求有模板和一個自由3OH端的存在。這個末端的形成是靠： ( ) (a)在起點或?qū)槠纹鹗嘉稽c(3GTC)上的一個RNA引發(fā)體的合成 (b)隨著鏈替換切開雙鏈 DNA的一條鏈 (c)自由的脫氧核糖核營酸和模板一起隨機按Watson-Crick致原則進行配對 (d)靠在3末端形成環(huán)(自我引發(fā))

24、 (e)一種末端核苷酸結(jié)合蛋白結(jié)合到模板的3末端10.對于一個特定的起點，引發(fā)體的組成包括：( ) (a)在起始位點與 DnaG引發(fā)酶相西作用的一個寡聚酶 (b)一個防止 DNA降解的單鏈結(jié)合蛋白 (c)DnaB解旋酶和附加的 DnaC， DnaT， PriA等蛋白 (d)DnaB，單鏈結(jié)合蛋白， DnaC， DnaT， PriA蛋白和 DnaG引發(fā)酶 (e)DnaB解旋酶，DnaG引發(fā)酶和DNA聚合酶11.在原核生物復(fù)制子中以下哪種酶除去RNA引發(fā)體并加入脫氧核糖核苷酸?( ) (a)DNA聚合酶 (b)DNA聚合酶 (c)DNA聚合酶 (d)外切核酸酶 MFl (e)DNA連接酶三、判斷題

25、1.大腸桿菌中，復(fù)制叉以每秒5O0個堿基對的速度向前移動，復(fù)制叉前的 DNA以大約 3000rmin的速度旋轉(zhuǎn)。2.所謂半保留復(fù)制就是以 DNA親本鏈作為合成新子鏈 DNA的模板，這樣產(chǎn)生的新的雙鏈 DNA分子由一條舊鏈和一條新鏈組成。3.“模板”或“反義” DNA鏈可定義為：模板鏈是被RNA聚合酶識別并合成一個互補的mRNA，這一 mRNA是蛋白質(zhì)合成的模板。4.在DNA復(fù)制中，假定都從53同樣方向讀序時，新合成 DNA鏈中的核苷酸序列同模板鏈一樣。5.DNA的53合成意昧著當在裸露3-OH的基團中添加dNTP時，除去無機焦磷酸DNA鏈就會伸長。6.在先導鏈上 DNA沿53方向合成，在后隨鏈

26、上則沿35方向合成。7.如果 DNA沿35合成，那它則需以5三磷酸或3脫氧核苷三磷酸為末端的鏈作為前體。8.大腸桿菌 DNA聚合酶缺失35校正外切核酸酶活性時會降低 DNA合成的速率但不影響它的可靠性。9.DNA的復(fù)制需要 DNA聚合酶和RNA聚合酶。10.復(fù)制叉上的單鏈結(jié)合蛋白通過覆蓋堿基使DNA的兩條單鏈分開，這樣就避免了堿基配對。11.只要子鏈和親本鏈中的一條或兩條被甲基化，大腸桿菌中的錯配校正系統(tǒng)就可以把它們區(qū)別開來，但如果兩條鏈都沒有甲基化則不行。12.大腸桿菌、酵母和真核生物病毒DNA的新一輪復(fù)制是在一個特定的位點起始的，這個位點由幾個短的序列構(gòu)成，可用于結(jié)合起始蛋白復(fù)合體。13.

27、拓撲異構(gòu)酶之所以不需要ATP來斷裂和重接 DNA鏈，是因為磷酸二酯鍵的能量被暫時貯存在酶活性位點的磷酸酪氨酸連接處。14.酵母中的拓撲異構(gòu)酶突變體能夠進行 DNA復(fù)制，但是在有絲分裂過程中它們的染色體不能分開。15.靠依賴于DNA的DNA聚合酶所進行的 DNA復(fù)制要求有作為一個引發(fā)物的游離3OH的存在。游離的3OH可以通過以下三種途徑獲得：合成一個RNA引物、DNA自我引發(fā)的或者一個末端蛋白通過磷酸二酷鍵共價結(jié)合到一個核苦酸。16.當 DNA兩條鏈的復(fù)制同時發(fā)生時，它是由一個酶復(fù)合物： DNA聚合酶負責的真核生物的復(fù)制利用3個獨立作用的 DNA聚合酶，Pol的一個拷貝(為了起始)和Po1的兩個

28、拷貝(DNA多聚體化，當MFl將RNA引發(fā)體移去之后填入)。17.從ori開始的噬菌體復(fù)制的起始是被兩個噬菌體蛋白 O和 P所控制的，在大腸桿菌E.coli中 O和 P是 DnaA和 DnaC蛋白的類似物。基于這種比較，O蛋白代表一個解旋酶而 P蛋白調(diào)節(jié)解旋酶和引發(fā)酶結(jié)合。 四、簡答題1.描述 Meselson-Stahl試驗，說明這一實驗加深我們對遺傳理解的重要性。2.請列舉可以在線性染色體的末端建立線性復(fù)制的三種方式。3.為什么一些細菌完成分裂的時間比細菌基因組的復(fù)制所需的時間要少?為什么在選擇營養(yǎng)條件下，E. coli中可以存在多叉的染色體或多達4個以上的開環(huán)染色體拷貝， 而正常情況下染

29、色體是單拷貝的?4.在 DNA聚合酶催化新鏈合成以前發(fā)生了什么反應(yīng)?5.DNA復(fù)制起始過程如何受DNA甲基化狀態(tài)影響?6.請指出在 oriC或X型起點起始的 DNA復(fù)制之間存在的重要差異。7.大腸桿菌被 T2噬菌體感染，當它的 DNA復(fù)制開始后提取噬菌體的 DNA，發(fā)現(xiàn)一些RNA與 DNA緊緊結(jié)合在一起，為什么?8.DNA連接酶對于 DNA的復(fù)制是很重要的，但RNA的合成一般卻不需要連接酶。解釋這個現(xiàn)象的原因。9.曾經(jīng)認為 DNA的復(fù)制是全保留復(fù)制，每個雙螺旋分子都作為新的子代雙螺旋分子的模板。如果真是這樣，在Meselson和 Stahl的實驗中他們將得到什么結(jié)果?10.描述 Matthew

30、和Franklin所做的證明 DNA半保留復(fù)制的實驗。11.解釋在DNA復(fù)制過程中，后隨鏈是怎樣合成的。12描述滾環(huán)復(fù)制過程及其特征。 五、分析題1E. coli OH157生長得特別快。在正常(較差的環(huán)境)條件下，這些菌60-70分鐘后分裂表明復(fù)制和細胞的分裂是連續(xù)的過程，一個僅在另一個完成后才起始。假如有機會生長在一個多汁的暖和的牛肉餅上，加倍的時間接近20分鐘，這比復(fù)制過程所需的標準時間快 l倍。請解釋原因。詳細描述原核生物中 DNA的復(fù)制過程(如：結(jié)構(gòu)和功能特征及一系列過程)。涉及多基因組拷貝的復(fù)制卻沒有發(fā)生碰撞，其復(fù)制機制如何?2.圖3.1中的 DNA片段兩端為雙鏈，中間為單鏈，上面

31、一條鏈的極性已標出。圖3.1 一個具有單鏈缺口的雙鏈 DNA分子 (1)下面一條鏈中所示的磷酸所連的是片段的5端還是3端? (2)你能設(shè)想在細胞中這個缺口怎樣在 DNA修復(fù)過程中被修復(fù)的? (3)如果缺口在含有脫氧核營三磷酸和 DNA聚合酶的無細胞系統(tǒng)中被修復(fù)、那么底部那條鏈將包括幾個片段?3.除了聚合作用外， DNA聚合酶 I還具有35校正核酸外切酶的活性，在把錯配堿基從新合成 DNA鏈末端切去的校正過程中發(fā)揮作用。為了鑒定這種活性，你制備了人工合成的 polyA鏈和 polyT鏈作為底物，其中 polyT鏈上含一段32P標記的 dT殘基，同時其3端還連了幾個3H標記的 dC殘基，如圖3.2

32、所示。分別統(tǒng)計在沒有任何 dTTP存在，DNA不可能合成以及有 dTTP存在，DNA可以合成的兩種情況下，標記 dT和 dC殘基的丟失，結(jié)果如圖3.3所示。 圖3.2研究大腸稈菌 DNA聚合酶 I校正功能的人工底物黑體字母表示被放射性標記的核苷酸圖3.3 DNA聚合酶 在含有(A)和缺少(B)dTTP時的校正功能 (1)為什么要用不同的同位索來標記 T，C殘基? (2)為什么在 dTTP不存在情況下，切除 T殘基比切除 C殘基需要更長的時間? (3)為什么在 dTTP存在的情況下，沒有一個T殘基被切除，而無論是否有 dTTP， 殘基都被切除? (4)若是加入了 dCTP和 dTTP。圖3.3中

33、的結(jié)果會改變嗎?4.大腸桿菌的 dnaB基因編碼一個在復(fù)制叉上可將 DNA解折疊的解旋酶(DnaB)。已利用如圖3.4所示的人工底物對它的特性進行了研究。實驗方法是在多種條件下培養(yǎng)底物，然后把樣品進行瓊脂糖凝膠電泳。如果短單鏈 DNA與長的 DNA已退火結(jié)合在一起，那么泳動速率就會快些，但如果它已解折疊且已變性，則泳動速率就會慢些。把短鏈進行放射性標記就可選擇性地跟蹤它的遷移，然后用放射自顯影檢查它的位置。圖3.4 用來檢測 DnaB的底物 圖3.5所示為幾個實驗的結(jié)果，底物 l沒有尾巴的雜交體，不被 DnaB解折疊(圖3.5，第 1，第2泳道)；但是有尾的底物和 DnaB、ATP在37下溫育

34、同樣能釋放出大量解折疊的小片段(第6，第10泳道)。對于底物3，只有3半片段是解折疊的(第10泳道)，所有的解折疊產(chǎn)物都絕對依賴于 ATP的水解。加 DNA單鏈結(jié)合蛋白(SSB)可在一定程度上加強這種解折疊(比較一下第5泳道第9泳道與第10泳道)。有趣的是， SSB必須在 DnaB加后3分鐘加入，否則會抑制解折疊。 (l)為什么解折疊需要 ATP水解?(2)DnaB沿長單鏈 DNA的哪個方向移動?這個方向和它在先導鏈還是后隨鏈上的移動方向是否一致?(3)為什么在加入 DnaB前加入 SSB會抑制解折疊而在其后加人 SSB又會促進解折疊?圖3.5幾個檢測 DnaB解折校實驗的結(jié)果，只有單鏈片段被

35、放射性標記，它們各自的位置已在圖中標明圖3.6 一種動物病毒的親本與復(fù)制的形式5.一個研究小組正在利用一個環(huán)狀雙鏈 DNA作為一種動物病毒的基因組來研究它的生命周期。實驗的第一步是要確定復(fù)制區(qū)的位置，同時決定復(fù)制是沿起點的單向還是雙向進行。為此目的，先分離出復(fù)制中的分子用限制酶在一個位點切割病毒基因組使其成為一個線性分子，然后用電鏡來觀察所得到的分子。圖3.6 石是所觀察到的一些分子(注意：電鏡下不可能區(qū)分DNA分子的兩端)。根據(jù)這一結(jié)果，如何判斷：(1)復(fù)制起點是單個還是多個?(2)復(fù)制是單向還是雙向?第四章 DNA修復(fù)與重組一、填空題1.在大腸桿菌中發(fā)現(xiàn)了 種 DNA聚合酶。 DNA修復(fù)時

36、需要 DNA聚合酶 。2.真核生物中有5種DNA聚合酶。它們是：(l) (2) (3) (4) (5) 。3.在 DNA修復(fù)過程中，需要第二種酶， ，作用是將 DNA中相鄰的堿 基 起來。 DNA聚合酶具有外切核酸酶的活性。有兩種外切核酸酶的活性，它們分別從 和 降解 DNA。DNA聚合酶 只有 外切核酸酶活性。4.只有真核 DNA聚合酶 和 顯示 外切核酸酶活性。5.DNA大多數(shù)自發(fā)變化都會通過稱之為 的作用很快被校正。僅在極少情況下，DNA將變化的部分保留下來導致永久的序列變化，稱為 。6.偶然情況下，在同一基因兩個稍微不同拷貝(等位基因)間發(fā)生重組的過程中，一個等位基因經(jīng)過 過程會被另一

37、等位基因代替。7.通過 基因重組，游動 DNA序列和一些病毒可進入或離開一條目的染色體。8.DNA修復(fù)包括3個步驟： 酶對 DNA鏈上不正常堿基的識別與切除， 酶對已切除區(qū)域的重新合成， 酶對剩下切口的修補。9.一種主要的 DNA修復(fù)途徑稱 ，包括一系列 酶，它們都能識別并切去 DNA上不正常堿基。10. 途徑可以切去任何造成 DNA雙螺旋大片段改變的 DNA損傷。11.大腸桿菌中，任何由于 DNA損傷造成的 DNA復(fù)制障礙都會誘導 的信號，即允許跨過障礙進行復(fù)制，給細胞一個生存的機會。12.在 中，基因交換發(fā)生在同源 DNA序列間，最常見是發(fā)生在同一染色體的兩個拷貝間。13.在交換區(qū)域，一個

38、 DNA分子的一條鏈與另一個 DNA分子的一條鏈相互配對，在兩個雙螺旋間形成一個 。14.通過 ，兩個單鏈的互補 DNA分子一起形成一個完全雙鏈螺旋， 人們認為這個反應(yīng)從一個慢的 步驟開始。15.大腸桿菌的染色體配對需要 ；它與單鏈 DNA結(jié)合并使同源雙鏈 DNA與之配對。16.一般性重組的主要中間體是 ，也用它的發(fā)現(xiàn)者名字命名為 。 二、選擇題(單選或多選) l.關(guān)于 DNA的修復(fù)，下列描述中，哪些是不及確的?( ) (a)UV照射可以引起嘧啶堿基的交聯(lián) (b)DNA聚合酶可以修復(fù)單鏈的斷裂 (c)雙鏈的斷裂可以被 DNA聚合酶 B修復(fù) (d)DNA的修復(fù)過程中需要 DNA連接酶 (e)細菌

39、可以用種核酸內(nèi)切酶來除去受損傷的堿基 (f)糖苷酶可以切除 DNA中單個損傷的堿基 2.DNA最普遍的修飾是甲基化，在原核生物中這種修飾的作用有：( ) (a)識別受損的 DNA以便于修復(fù) (b)復(fù)制之后區(qū)分鏈，以確定是否繼續(xù)復(fù)制 (C)識別甲基化的外來 DNA并重組到基因組中 (d)保護它自身的 DNA免受核酸內(nèi)切酶限制 (e)識別轉(zhuǎn)錄起始位點以便RNA聚合酶能夠正確結(jié)合3.單個堿基改變是 DNA損傷的一種形式，它們：( ) (a)影響轉(zhuǎn)錄但不影響復(fù)制，在此過程中一個 ATG起始密碼可能被修改 (b)影響 DNA序列但不影響 DNA的整個結(jié)構(gòu) (c)將繼續(xù)引起結(jié)構(gòu)變化但不影響復(fù)制循環(huán) (d)

40、可能由錯配復(fù)制或酶的 DNA修飾(如脫氨基)所引起(e)可以由 UV照射(如嘧啶二聚體)或加成化合物形成(如烷基化)所引起4.錯配修復(fù)是基于對復(fù)制期間產(chǎn)生的錯配的識別。下列敘述走確的是：( ) (a) UvrABC系統(tǒng)識別并靠 DNA聚合酶 I促使正確核首酸的引人而使錯配被修復(fù) (b)假如識別發(fā)生在被重新甲基化的半甲基化 DNA之酶，那么修復(fù)可能偏向野生型序列(Dam甲基化， MutH， MutSL) (c)錯配一般由單鏈交換所修復(fù)。這要靠 RecA蛋白恢復(fù)正?？截愋蛄械哪芰?(d)錯配修復(fù)也可被認為是對 DNA的修飾活動，如去烷基化或再氨基化，但是不會替換損傷的核苷酸 (e)錯配修復(fù)是靠正常

41、情況下被 LexA蛋白抑制的修復(fù)功能完成的(SOS反應(yīng))5.非均等交換：( ) (a)發(fā)生在同一染色體內(nèi) (b)產(chǎn)生非交互重組染色體 (C)改變了基因組織形式，未改變基因的總數(shù) (d)在染色體不正常配對時發(fā)生 (e)減少個基因簇的基因數(shù)，同時增加另一個基因簇的基因數(shù)6.許多細菌在它們的基因組中幾乎平均分配重組敏感熱點，這些熱點在大腸桿菌E. coli中稱為 chi，它們是：( ) (a)是雙鏈經(jīng)常斷裂的部位，它可來誘導重組 (b)是單鏈經(jīng)常斷裂的部位，導致單鏈同化作用 (c)是 RecBCD復(fù)合物作用的位點，在這些位點，受雙鏈斷裂激活的 RecBCD復(fù)合物切開一個自由3-OH端 (d)是順式作

42、用元件，在該元件內(nèi)可以產(chǎn)生個單鏈的自由3-OH末端 (e)是 RecA蛋白結(jié)合的 DNA位點， RecA蛋白從該位點沿著 DNA移動直到斷裂占 三、判斷題1拓撲異構(gòu)酶 和可以使 DNA產(chǎn)生正向超螺旋。2拓撲異構(gòu)酶 解旋需要ATP酶。3. RNA聚合酶 合成 DNA復(fù)制的RNA引物。4線粒體 DNA的復(fù)制需要使用 DNA引物。5. 噬菌體整合到大腸桿菌基因組上是由一個位點專一的拓撲異構(gòu)酶(入整合酶)催化的，它可以識別在兩條染色體上短的特異 DNA序列。6在真核生物染色體 DNA復(fù)制期間，會形成鏈狀 DNA。7所有已知的基因轉(zhuǎn)變都需要一定量的 DNA合成。8根據(jù)不同物種同一蛋白質(zhì)中氨基酸的不同來估

43、計突變率往往較實際的突變率低，因為一些突變體由于危及蛋白質(zhì)功能，在選擇壓力下從種群中消失。9因為組蛋白 H4在所有物種中都是樣的，可以預(yù)期該蛋白基因在不同物種中也是 一樣的。10DNA修復(fù)機制有很多種，但所有這些機制都依賴于二倍體染色體上兩套遺傳信息的存在。11.自發(fā)的脫膘呤作用和由尿嘧啶DNA糖基化酶切去一個已脫堿基的胞嘧啶都會產(chǎn)生可被無膘呤嘧啶內(nèi)切核酸酶作為底物識別的同樣的中間產(chǎn)物。12.DNA修復(fù)的第一步是由專用予修復(fù)過程的酶催化的，下面的步驟由 DNA代謝過程中的常用酶催化。13.大腸桿菌中 SOS反應(yīng)的最主要作用是通過在原始 DNA損傷區(qū)附近導人補償突變來提高細胞存活率。14.DNA

44、中四個常用堿基自發(fā)脫氨基的產(chǎn)物，都能被識別出來。15.在細菌細胞中，短片段修復(fù)是由損傷誘導的。相反，長片段修復(fù)是組成型的，且往往涉及長約150O一9000bp損傷 DNA片段的替換。16.真核生物中 DNA的修復(fù)沒有原核生物重要，這是因為體細胞的二倍體特征。17.一般性重組需要交換的雙方都有一長段同源 DNA序列，而位點專一重組僅需要短麗 專一的核苷酸序列。某些情況下，只需要交換雙方中的一方具有該序列即可。18.一般性重組包括 DNA片段的物理交換，該過程涉及 DNA骨架上磷酸二能鍵的斷裂 和重新形成。19.RecA蛋白同時具有位點專一的單鏈切割的活性和將單鏈從雙螺旋 DNA分子上脫離 的解旋

45、酶的功能，但需要依賴于ATP活性。20.大腸桿菌的單鏈結(jié)合蛋白通過與糖磷酸骨架結(jié)合并使堿基暴露，從而解開單鏈上的短發(fā)夾結(jié)構(gòu)。21.RecA蛋白同時與單鏈、雙鏈 DNA結(jié)合，因此它能催化它們之間的聯(lián)會。22.交叉鏈互換包括交叉鏈和未交叉鏈，至少其中一條鏈的磷酸骨架斷裂才可能使這個過程逆轉(zhuǎn)。23.基因轉(zhuǎn)變是真菌類偶然改變性別的方式；正常情況下，一次接合產(chǎn)生等量的雄性與雌性抱子，但偶然也會出現(xiàn) I：3或3：1的比例。四、簡答題1.假如發(fā)生了堿基對的錯配會產(chǎn)生什么表型，它們怎樣被修復(fù)?2.為什么 DNA的甲基化狀態(tài)可以為復(fù)制的調(diào)節(jié)和 DNA的修復(fù)所利用?3.錯配修復(fù)的方向可以怎樣被調(diào)節(jié)(突變型到野生型

46、或野生型到突變型)?4.RecA蛋白是怎樣調(diào)節(jié) SOS反應(yīng)的?5.以圖4.1A為例，畫出圖4.1B所示分子同源區(qū)域交叉重組的產(chǎn)物，圖中用一條單線表示 DNA雙螺旋，同源重組的靶位點用箭頭標出。圖4.1 各種重組的底物6.圖4.2所示為兩條同源的親代雙螺旋和兩套可能的重組產(chǎn)物。請畫圖表示兩親代雙螺旋間可以產(chǎn)生指定重組產(chǎn)物的 Holliday連接，在每條鏈的左端標明 Holliday連接的3或5端，這樣親代和重組雙螺旋間的關(guān)系就比較清楚。請指明為了產(chǎn)生每套重組產(chǎn)物哪些鏈應(yīng)被切去。最后，畫出經(jīng)過一輪 DNA復(fù)制后的重組產(chǎn)物。 圖4.2 親代與重組的雙螺旋7.為什么基因內(nèi)互補只發(fā)生在：(1)某一基因座

47、的等位基因間；(2)這些基因座的特殊等位基因?qū)﹂g?五、分析題1.實驗結(jié)果表明所研究細菌的一個操縱子具有三個相似拷貝，它編碼一個關(guān)鍵酶的亞基。由于沒有檢測到第三個堿基簡并性(搖擺性)現(xiàn)象，由此說明接近的相同性(99)是由于 DNA修飾作用的結(jié)果。請問這涉及哪些可能的機理?2.根據(jù)對細菌限制和修復(fù)系統(tǒng)的知識，設(shè)計一個簡單的實驗來檢測你收集的菌株是否有原噬菌體的存在。3.大腸桿菌中的幾個基因包括 uvrA、 uvrS、 uvrC和 recA都與紫外線損傷的修復(fù)有關(guān)，含有一個有缺陷的上述基因的大腸桿菌細胞系比起野生型細胞對紫外光的射線更敏感，就如圖4.3A所示的 uvrA與 recA突變株。單個不同基

48、因的突變可以成對聯(lián)合起來形成所有可能的雙突變體。比起單突變體，雙突變體的敏感性變化很大。相對uvr單突變體，兩個uvr突變形成的雙突變體對紫外光的敏感性并無多大增加，但recA缺陷和任一種 uvr突變體形成的雙突變體卻使一個細胞株對紫外光極度敏感，如圖4.3B所示的 uvrArecA雙突變體放大圖。(1)為什么一個 recA突變和一個 uvr突變的結(jié)合會產(chǎn)生一個對紫外光極其敏感的細菌菌株，而不同 uvr基因突變的結(jié)合卻和單個突變沒有差別?(2)根據(jù)泊松分布，當一個細菌種群平均受到一個致命“轟擊”，37(e-1)的個體將存活下來，因為它們實際上并沒有受到轟擊。對于 uvrArecA雙突變體，0.

49、04Jm2的劑量使37的個體存活(如圖4.3B)。計算對 uvrArenA雙突變體細胞株來說，多少嘧啶二聚體會組成致死轟擊，假設(shè)大腸桿菌的基因組有4×106個堿基對，包括50的GC，而且把 DNA暴露在400J/m2的紫外線下，會使1的嘧啶對(TT、 TC、 CT和 CC)變成嘧啶二聚體。圖4.3紫外光不同劑量作用下的細胞存活曲線(A)野生型uvrA、rerA單突變體， uvrArecA硬朗雙突變體的存活曲線(B)uvrArecA存活曲線的放大圖4除了uvrABC內(nèi)切核酸酶修復(fù)、重組修復(fù)和 SOS修復(fù)，細菌還具備一種對嘧啶二聚體更有效的修復(fù)系統(tǒng)。這個現(xiàn)象是在一個關(guān)于紫外線對細菌影響的調(diào)查中為了確定一個失控的數(shù)量而發(fā)現(xiàn)的。發(fā)現(xiàn)過程可以假設(shè)為： 你與你的同事正