中國農(nóng)業(yè)大學分子生物學導論DNA部分課堂作業(yè)答案

/DNA部分課堂作業(yè)學號：姓名：一、填空。DNA的合成包括DNA復制、反轉(zhuǎn)錄、DNA修復合成和人工化學合成。大腸桿菌整個染色體DNA是環(huán)狀的，它的復制開始于oriC，復制的方向是5’→3’，復制的機制是半保留半不連續(xù)。線粒體DNA的復制為D環(huán)方式，大腸桿菌染色體的復制為θ型方式，φX174環(huán)狀染色體的復制為滾環(huán)型方式，真核生物染色體DNA復制為多起點雙向線形方式。在DNA生物合成過程中，改變雙鏈DNA分子超螺旋構(gòu)型的酶是拓撲異構(gòu)酶。原核生物DNA復制的主要酶是DNA聚合酶Ⅲ，真核生物DNA復制主要酶是DNA聚合酶δ。原核生物DNA聚合酶有3種，其中參與DNA復制的是DNA聚合酶Ⅲ和DNA聚合酶Ⅰ，參與DNA切除修復的是DNA聚合酶Ⅱ。大腸桿菌DNA聚合酶Ⅰ經(jīng)酶切水解后，得到大小片段，其中大片段具有5’→3’聚合活性和3’→5’外切活性，小片段具有5’→3’外切活性。在真核生物中DNA的三級結(jié)構(gòu)為核小體結(jié)構(gòu)，它由140bp的DNA纏繞于組蛋白八聚體外，又依60bp的DNA及H1組蛋白形成的細絲相連組成串珠結(jié)構(gòu)。假如將15N標記的大腸桿菌在14N培養(yǎng)基中生長3代，提取其DNA進行CsCl密度梯度離心，其15N,14N-DNA分子與純14N-DNA分子之比是1∶3。DNA復制后最常見的修飾是某些堿基的甲基化，目的是自我識別，以免受到自身核酸酶的破壞。DNA的二級結(jié)構(gòu)為DNA雙螺旋。染色體中DNA的構(gòu)型主要是B型。引起DNA損傷的因素有自發(fā)因素、物理因素和化學因素。大腸桿菌堿基錯配修復系統(tǒng)所識別的核苷酸序列為GATC，被甲基化的堿基是A。DNA復制時，合成DNA新鏈之前必須合成RNA引物，它在原核生物中長度約為6-10bp。DNA復制時需要解開雙螺旋結(jié)構(gòu)，參與該過程的酶有拓撲異構(gòu)酶Ⅱ與解螺旋酶。天然染色體末端不能與其他染色體片段發(fā)生連接，這是因為其末端存在端粒結(jié)構(gòu)。端粒酶由蛋白質(zhì)和RNA組成。DNA復制起始方式包括___從新起始___和__共價延伸___。二、判斷題。紫外線照射可引起DNA兩條互補鏈上T之間形成二聚體?！撩總€原核細胞染色體上只有1個復制起點，而每個真核細胞染色體有多個復制起點?！湃绻麃碜晕锓NA的DNA的Tm值比物種B的高，則物種A的A-T堿基對含量比物種B高?！翐?jù)推測，細胞內(nèi)的DNA主要以B型結(jié)構(gòu)為主?！磐ǔ０袲NA變性時，即雙螺旋結(jié)構(gòu)完全喪失時的溫度成為DNA的熔點，用Tm值表示?！罝NA復制時，滯后鏈需要多個引物。∨轉(zhuǎn)座子與轉(zhuǎn)座插入位點旁側(cè)的序列具有同源性?！罝NA變性會發(fā)生磷酸二酯鍵的斷裂。×DNA的半保留復制是指每個子代分子的一條鏈來自親代DNA。DNA復制時，雙鏈DNA在DNA解鏈酶的作用下解成2條鏈分別進行，復制起點被稱為復制叉。因此，DNA聚合酶合成其中的一條鏈的方向是5’至3’，而另一條鏈是3’至5’。×轉(zhuǎn)座子兩端通常存在同向重復序列和倒轉(zhuǎn)重復序列，研究表明這些序列對于轉(zhuǎn)座子的轉(zhuǎn)座作用非常重要?！臘NA生物合成時首先合成的DNA短片段成為岡崎片段?！罝NA雙螺旋分子在260nm處有最大吸收值，當被煮沸且迅速冷卻后，吸收值就下降了?！镣負洚悩?gòu)酶可以產(chǎn)生和消除DNA的超螺旋狀態(tài)?！臘NA修復系統(tǒng)的作用是保證DNA序列不發(fā)生任何變化?！梁怂狳c突變能引起移碼?！辆幋a區(qū)外的突變不會導致細胞或生物體表型改變?！翉椭撇嫔系膯捂溄Y(jié)合蛋白(SingleStrandBindingProtein,SSB)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?！链竽c桿菌DNA聚合酶可以以dATP，dTTP，dCTP，dGTP和dUTP為底物。×基因組DNA復制時，先導鏈的引物是DNA，后隨鏈的引物是RNA。×端粒酶與真核細胞內(nèi)染色體DNA末端復制有關(guān)，它是一種逆轉(zhuǎn)錄酶。∨活躍轉(zhuǎn)錄的基因均位于常染色質(zhì)中，處于異染色質(zhì)中的基因通常不表達。∨三、選擇題。真核生物復制起始點的特征包括_______

A、富含GCB、富含ATC、ZDNAD、無明顯特征下列何種因素不會誘變DNA？

A、亞硝酸B、UVC、丫啶橙D、飽和脂肪乳劑雙鏈DNA的穩(wěn)定性是由______決定的。

A、A/T比例B、DNA修飾C、核甘酸排列D、上述所有原因總和。在真核生物染色體上的高度重復序列，可達幾百個幾百萬拷貝，其中一些重復幾百次的基因如：

A、組蛋白基因B、珠蛋白基因C、rRNA基因D、細胞色素C基因雙鏈DNA中，下列哪一組堿基含量高，則它的Tm值也高？

A、腺嘌呤+鳥嘌呤B、胞嘧啶+胸腺嘧啶C、腺嘌呤+胸腺嘧啶D、胞嘧啶+鳥嘌呤原核生物中哪種酶是承擔基因組DNA復制的聚合酶？

A、DNA聚合酶I B、DNA聚合酶II C、DNA聚合酶III D、Klenow酶在相同電泳條件下，下列哪種DNA遷移速率最大？

A、3kb線狀DNA B、3kb環(huán)狀DNA C、5kb線狀DNA D、5kb環(huán)狀DNA復制叉上DNA雙螺旋的解旋作用是由_______催化的，它利用來源于ATP不解產(chǎn)生的能力沿DNA單鏈單向移動。

A、螺旋酶 B、DNA聚合酶 C、拓撲異構(gòu)酶 D、RNA聚合酶拓撲異構(gòu)酶不能_______：

A、改變DNA的空間構(gòu)象 B、參與DNA復制

C、釋放DNA中額外的張力 D、改變DNA的一級結(jié)構(gòu)以下哪種方式不屬于原核生物DNA復制的類型_______：

A、θ型 B、逆轉(zhuǎn)錄 C、D-環(huán)型 D、滾環(huán)型DNA修復包括三個步驟：DNA修復核酸酶對DNA鏈上不正常堿基的識別和切除，由_______對已經(jīng)切除區(qū)域的重新合成，由DNA連接酶對剩下的切口的修補。

A、DNA聚合酶 B、DNA修復核酸酶 C、RNA聚合酶 D、螺旋酶插入序列（IS）含有下列哪種酶的編碼序列？

A、轉(zhuǎn)座酶 B、逆轉(zhuǎn)錄酶 C、DNA聚合酶 D、核糖核酸酶13、下列有關(guān)引發(fā)酶的論述，正確的是

A、引發(fā)酶可以單獨催化引物合成；B、引發(fā)酶需要引發(fā)前體護送才能催化引物的合成；

C、引發(fā)酶的底物是dNTP；D、引發(fā)酶催化合成的引物約由200個核苷酸組成。

四、名詞解釋。半保留復制(semiconservationreplication)半不連續(xù)復制(semidiscontinuousreplication)DNA復制(DNAreplication)DNA聚合酶(DNApolymerase)復制叉(replicationfork)復制子(replicon)：DNA復制從起點開始單向或雙向進行到終點，每一個這樣的DNA單位稱為復制子，是基因組中DNA復制的單位。引物酶（primase）：依賴于DNA的RNA聚合酶，在DNA復制過程中合成RNA引物。不重復序列/單拷貝序列(singlecopysequence)：單倍體基因組里只有一個或幾個拷貝的序列，占DNA總量的40-80%。長約750-2000bp，相當于一個結(jié)構(gòu)基因長度，主要是編碼蛋白質(zhì)。中度重復序列(moderaterepetitivesequence)高度重復序列(highrepetitivesequence)衛(wèi)星DNA（satelliteDNA）：真核生物染色體中高度重復的非翻譯DNA片段，占基因組的10-60%，有6-100個堿基組成，在DNA鏈上串聯(lián)重復了幾百萬次。在CsCl密度梯度離心中易與其他DNA分開，形成含量較大的主峰和高度重復序列小峰。它們是異染色質(zhì)的成分，可能與染色體的穩(wěn)定性有關(guān)。載體（vector）：在重組DNA技術(shù)中用一種能自我復制的DNA分子稱為載體。轉(zhuǎn)座子（transposon,Tn）：存在于染色體DNA上可自主復制和位移的基本單位或DNA片段。復合轉(zhuǎn)座子（compositetransposon）岡崎片段（Okzakifragment）：在DNA復制時，滯后鏈上不連續(xù)合成的DNA片斷。DNA的變性和復性（denaturationandrenaturation）Tm值（meltingtemperature）：答案1：緩慢均勻地增加DNA溶液的溫度，DNA在260nm處的光吸收值逐漸增大，當該值增加到最大變化值一半時的溫度稱為DNA的熔解溫度。答案2：使DNA雙鏈分開的溫度范圍的中點稱為解鏈溫度。增色效應(hyperchromaticeffect)：在DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)中堿基在內(nèi)側(cè)，變性時由于雙螺旋解開，堿基外露，260nm紫外吸收值因而增加，這一現(xiàn)象稱為增色效應。減色效應（hypochromaticeffect）：隨著DNA復性，DNA在260nm處的光吸收值降低的現(xiàn)象。重疊基因(overlapgene)移碼突變：由于核甘酸的插入或缺失造成密碼子讀碼框改變的基因突變。基因家族：同一種生物基因組中來源相同、結(jié)構(gòu)相似、功能相關(guān)的一組基因。核酸突變：生物基因組DNA上發(fā)生的可遺傳的改變。插入序列(insertionalsequence,IS)C值悖論（C-valueparadox）五、簡答題。原核生物DNA復制的特點。大腸桿菌基因組DNA復制的過程和特點。E.coli基因組的復制以雙鏈環(huán)狀DNA分子的形式存在，復制從起始點oriC開始，以雙向等速的方式進行，復制的中間產(chǎn)物形成θ形。(1）復制的起始：涉及雙鏈的解旋和松開，形成兩個方向相反的復制叉。在拓撲異構(gòu)酶I的作用下解開負超螺旋，在解鏈酶的作用下解開雙鏈，有SSB蛋白穩(wěn)定解開的單鏈。復制原點oriC的核酸序列被轉(zhuǎn)錄生成短RNA鏈，作為先導鏈起始復制的引物。(2）復制的延伸：以半不連續(xù)復制的方式進行：在延伸過程中，先導鏈可以隨著復制叉不斷向前移動而連續(xù)合成。在后隨鏈上，當復制叉進一步打開時，RNA引物與DNA單鏈結(jié)合，在DNA聚合酶Ⅲ作用下以DNA單鏈為模板合成短的單鏈片斷（岡崎片段），然后由DNA連接酶將它