现代分子生物学第三版课后习题及答案共10章

现代分子生物学课后习题及答案共10章第一章绪论1你对现代分子生物学的含义和包括的研究范围是怎么理解的2分子生物学研究内容有哪些方面3分子生物学发展前景如何4人类基因组计划完成的社会意义和科学意义是什么答案1分子生物学是从分子水平研究生命本质的一门新兴边缘学科它以核酸和蛋白质等生物大分子的结构及其在遗传信息和细胞信息传递中的作用为研究对象是当前生命科学中发展最快并正在与其它学科广泛交叉与渗透的重要前沿领域。狭义偏重于核酸的分子生物学主要研究基因或DNA的复制、转录、表达和调节控制等过程其中也涉及与这些过程有关的蛋白质和酶的结构与功能的研究。分子生物学的发展为人类认识生命现象带来了前所未有的机会也为人类利用和改造生物创造了极为广阔的前景。所谓在分子水平上研究生命的本质主要是指对遗传、生殖、生长和发育等生命基本特征的分子机理的阐明从而为利用和改造生物奠定理论基础和提供新的手段。这里的分子水平指的是那些携带遗传信息的核酸和在遗传信息传递及细胞内、细胞间通讯过程中发挥着重要作用的蛋白质等生物大分子。这些生物大分子均具有较大的分子量由简单的小分子核苷酸或氨基酸排列组合以蕴藏各种信息并且具有复杂的空间结构以形成精确的相互作用系统由此构成生物的多样化和生物个体精确的生长发育和代谢调节控制系统。阐明这些复杂的结构及结构与功能的关系是分子生物学的主要任务。2分子生物学主要包含以下三部分研究内容A核酸的分子生物学核酸的分子生物学研究核酸的结构及其功能。由于核酸的主要作用是携带和传递遗传信息因此分子遗传学MOLECULARGENETICS是其主要组成部分。由于50年代以来的迅速发展该领域已形成了比较完整的理论体系和研究技术是目前分子生物学内容最丰富的一个领域。研究内容包括核酸/基因组的结构、遗传信息的复制、转录与翻译核酸存储的信息修复与突变基因表达调控和基因工程技术的发展和应用等。遗传信息传递的中心法则CENTRALDOGMA是其理论体系的核心。B蛋白质的分子生物学蛋白质的分子生物学研究执行各种生命功能的主要大分子蛋白质的结构与功能。尽管人类对蛋白质的研究比对核酸研究的历史要长得多但由于其研究难度较大与核酸分子生物学相比发展较慢。近年来虽然在认识蛋白质的结构及其与功能关系方面取得了一些进展但是对其基本规律的认识尚缺乏突破性的进展。321世纪是生命科学世纪生物经济时代分子生物学将取得突飞猛进的发展结构基因组学、功能基因组学、蛋白质组学、生物信息学、信号跨膜转导成为新的热门领域将在农业、工业、医药卫生领域带来新的变革。4社会意义人类基因组计划与曼哈顿原子计划、阿波罗登月计划并称为人类科学史上的三大工程具有重大科学意义、经济效益和社会效益。1极大地促进生命科学领域一系列基础研究的发展阐明基因的结构与功能关系、生命的起源和进化、细胞发育、生产、分化的分子机理疾病发生的机理等为人类自身疾病的诊断和治疗提供依据为医药产业带来翻天覆地的变化2促进生命科学与信息科学、材料科学和与高新技术产业相结合刺激相关学科与技术领域的发展带动起一批新兴的高技术产业3基因组研究中发展起来的技术、数据库及生物学资源还将推动对农业、畜牧业转基因动、植物、能源、环境等相关产业的发展改变人类社会生产、生活和环境的面貌把人类带入更佳的生存状态。科学意义1确定人类基因组中约5万个编码基因的序列基因在基因组中的物理位置研究基因的产物及其功能2了解转录和剪接调控元件的结构和位置从整个基因组结构的宏观水平上了解基因转录与转录后调节3从总体上了解染色体结构了解各种不同序列在形成染色体结构、DNA复制、基因转录及表达调控中的影响与作用4研究空间结构对基因调节的作用5发现与DNA复制、重组等有关的序列6研究DNA突变、重排和染色体断裂等了解疾病的分子机制为疾病的诊断、预防和治疗提供理论依据7确定人类基因组中转座子逆转座子和病毒残余序列研究其周围序列的性质8研究染色体和个体之间的多态性第二章核酸结构与功能一、填空题1病毒X174及M13的遗传物质都是。2AIDS病毒的遗传物质是。3X射线分析证明一个完整的DNA螺旋延伸长度为。4键负责维持AT间或GC间的亲和力5天然存在的DNA分子形式为右手型螺旋。二、选择题单选或多选1证明DNA是遗传物质的两个关键性实验是肺炎球菌在老鼠体内的毒性和T2噬菌体感染大肠杆菌。这两个实验中主要的论点证据是。A从被感染的生物体内重新分离得到DNA作为疾病的致病剂BDNA突变导致毒性丧失C生物体吸收的外源DNA而并非蛋白质改变了其遗传潜能DDNA是不能在生物体间转移的因此它一定是一种非常保守的分子E真核心生物、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多核苷酸DNA链通过氢键连接成一个双螺旋BDNA的复制是半保留的常常形成亲本子代双螺旋杂合链C三个连续的核苷酸代表一个遗传密码D遗传物质通常是DNA而非RNAE分离到回复突变体证明这一突变并非是一个缺失突变3DNA双螺旋的解链或变性打断了互补碱基间的氢键并因此改变了它们的光吸收特性。以下哪些是对DNA的解链温度的正确描述A哺乳动物DNA约为45因此发烧时体温高于42是十分危险的B依赖于AT含量因为AT含量越高则双链分开所需要的能量越少C是双链DNA中两条单链分开过程中温度变化范围的中间值D可通过碱基在260NM的特征吸收峰的改变来确定E就是单链发生断裂磷酸二酯键断裂时的温度4DNA的变性。A包括双螺旋的解链B可以由低温产生C是可逆的D是磷酸二酯键的断裂E包括氢键的断裂5在类似RNA这样的单链核酸所表现出的“二级结构”中发夹结构的形成。A基于各个片段间的互补形成反向平行双螺旋B依赖于AU含量因为形成的氢键越少则发生碱基配对所需的能量也越少C仅仅当两配对区段中所有的碱基均互补时才会发生D同样包括有像GU这样的不规则碱基配对E允许存在几个只有提供过量的自由能才能形成碱基对的碱基6DNA分子中的超螺旋。A仅发生于环状DNA中。如果双螺旋在围绕其自身的轴缠绕后即增加缠绕数才闭合则双螺旋在扭转力的作用下处于静止B在线性和环状DNA中均有发生。缠绕数的增加可被碱基配对的改变和氢键的增加所抑制C可在一个闭合的DNA分子中形成一个左手双螺旋。负超螺旋是DNA修饰的前提为酶接触DNA提供了条件D是真核生物DNA有比分裂过程中固缩的原因E是双螺旋中一条链绕另一条链的旋转数和双螺旋轴的回转数的总和7DNA在10NM纤丝中压缩多少倍A6倍B10倍C40倍D240倍E1000倍8下列哪一条适用于同源染色单体A有共同的着丝粒B遗传一致性C有丝分列后期彼此分开D两者都按照同样的顺序分布着相同的基因但可具有不同的等位基因E以上描述中有不止一种特性适用同源染色单体9DNA在30NM纤丝中压缩多少倍A6倍B10倍C40倍D240倍E1000倍10DNA在染色体的常染色质区压缩多少倍EA6倍B10倍C40倍D240倍E1000倍11DNA在中期染色体中压缩多少倍FA6倍B10倍C40倍D240倍E10000倍12分裂间期的早期DNA处于状态。A单体连续的线性双螺旋分子B半保留复制的双螺旋结构C保留复制的双螺旋结构D单链DNAE以上都不正确13分裂间期S期DNA处于状态。A单体连续的线性双螺旋分子B半保留复制的双螺旋结构C保留复制的双螺旋结构D单链DNAE以上都不正确三、判断题1在高盐和低温条件下由DNA单链杂交形成的双螺旋表现出几乎完全的互补性这一过程可看作是一个复性退火反应。2单个核苷酸通过磷酸二酯键连接到DNA骨架上。3DNA分子整体都具有强的负电性因此没有极性。4在核酸双螺旋如DNA中形成发夹环结构的频率比单链分子低。发夹结构的产生需要回文序列使双链形成对称的发夹呈十字结构。5病毒的遗传因子可包括1300个基因。与生命有机体不同病毒的遗传因子可能是DNA或RNA但不可能同时兼有因此DNA不是完全通用的遗传物质。6一段长度100BP的DNA具有4100种可能的序列组合形式。7C0T1/2与基因组大小相关。8C0T1/2与基因组复杂性相关。9非组蛋白染色体蛋白负责30NM纤丝高度有序的压缩。10因为组蛋白H4在所有物种中都是一样的可以预期该蛋白质基因在不同物种中也是一样的。不同物种组蛋白H4基因的核苷酸序列变化很大四、简答题1碱基对间在生化和信息方面有什么区别2在何种情况下有可能预测某一给定的核苷酸链中“G”的百分含量3真核基因组的哪些参数影响C0T1/2值4哪些条件可促使DNA复性退火5为什么DNA双螺旋中维持特定的沟很重要6大肠杆菌染色体的分子质量大约是25109DA核苷酸的平均分子质量是330DA两个邻近核苷酸对之间的距离是034NM双螺旋每一转的高度即螺距是34NM请问1该分子有多长2该DNA有多少转7曾经有一段时间认为DNA无论来源如何都是4个核苷酸的规则重复排列如ATCG、ATCG、ATCG、ATCG所以DNA缺乏作为遗传物质的特异性。第一个直接推翻该四核苷酸定理的证据是什么8为什么在DNA中通常只发现AT和CG碱基配对9为什么只有DNA适合作为遗传物质答案一、填空1单链DNA2单链RNA334NM4氢5B二、1C2A3CD4ACE5AD6ACE7A8D9C10E11E12A13B三、XXX四、简答1答从化学角度看不同的核苷酸仅是含氮碱基的差别。从信息方面看储存在DNA中的信息是指碱基的顺序而碱基不参与核苷酸之间的共价连接因此储存在DNA的信息不会影响分子结构来自突变或重组的信息改变也不会破坏分子。2答由于在DNA分子中互补碱基的含量相同的因此只有在双链中GC的百分比可知时GGC/23答C0T1/2值受基因组大小和基因组中重复DNA的类型和总数影响。4答降低温度、PH和增加盐浓度。5答形成沟状结构是DNA与蛋白质相互作用所必需。6答1碱基330DA1碱基对660DA碱基对25109/66038106KB染色体DNA的长度38106/03413106NM13MM答转数38106034/34381057答在19491951年间ECHARGAFF发现1不同来源的DNA的碱基组成变化极大2A和T、C和G的总量几乎是相等的即CHARGAFF规则3虽然AG/CT1但AT/GC的比值在各种生物之间变化极大8答1CA配对过于庞大而不能存在于双螺旋中GT碱基对太小核苷酸间的空间空隙太大无法形成氢键。2A和T通常形成两个氢键而C和G可形成三个氢键。正常情况下可形成两个氢键的碱基不与可形成三个氢键的碱基配对。9答是磷酸二酯键连接的简单核苷酸多聚体其双链结构保证了依赖于模板合成的准确性DNA的以遗传密码的形式编码多肽和蛋白质其编码形式多样而复杂第三章基因与基因组结构一、填空题1在许多人肿瘤细胞内基因的异常活化似乎与细胞的无限分裂能力有关。2包装为核小体可将裸露DNA压缩的倍。3哺乳动物及其他一些高等动物的端粒含有同一重复序列即。4细胞主要在表达基因此时染色体结构松散。5在所有细胞中都维持异染色质状态的染色体区称为异染色质。6在分裂间期呈现着色较深的异染色质状态的失活X染色体也叫作。7果蝇唾液腺内的巨大染色体叫作由众多同样的染色质平行排列而成。8一般说来哺乳动物线粒体与高等植物叶绿体的基因组相比更大些。9原生动物四膜虫的单个线粒体称作。二、选择题单选或多选1多态性可通过表型或DNA分析检测到是指。A在一个单克隆的纯化菌落培养物中存在不同的等位基因B一个物种种群中存在至少2个不同的等位基因C一个物种种群中存在至少3个不同的等位基因D一个物基因影响了一种表型的两个或更多相关方面的情况E一个细胞含有的两套以上的单倍体等位基因2真核基因经常被断开。A反映了真核生物的MRNA是多顺反子B因为编码序列外显子被非编码序列内含子所分隔C因为真核生物的DNA为线性而且被分开在各个染色体上所以同一个基因的不同部分可能分布于不同的染色体上D表明初始转录产物必须被加工后才可被翻译E表明真核基因可能有多种表达产物因为它有可能在MRNA加工的过程中采用不同的外显子重组方式3下面叙述哪些是正确的AC值与生物的形态复杂性呈正相关BC值与生物的形态复杂性呈负相关C每个门的最小C值与生物的形态复杂性是大致相关的4选出下列所有正确的叙述。A外显子以相同顺序存在于基因组和CDNA中B内含子经常可以被翻译C人体内所有的细胞具有相同的一套基因D人体内所有的细胞表达相同的一套基因E人体内所有的细胞以相同的方式剪接每个基因的MRNA5两种不同的酵母菌株进行杂交经由营养生长阶段可形成大量二倍体细胞。如果用于检测的标记基因来自亲本双方那么经过几代营养生长后二倍体细胞内。A含有来自单个亲本的线粒体基因标记B所有细胞克隆都含有来自双方亲本的核基因标记C可观察到来自单个亲本的核基因标记以及线粒体标记DA与B正确6下列关于酵母和哺乳动物的陈述哪些是正确的A大多数酵母基因没有内含子而大多数哺乳动物基因有许多内含子B酵母基因组的大部分基因比哺乳动物基因组的大部分基因小C大多数酵母蛋白质比哺乳动物相应的蛋白质小D尽管酵母基因比哺乳动物基因小但大多数酵母蛋白质与哺乳动物相应的蛋白质大小大致相同7下列哪些基因组特性随生物的复杂程度增加而上升A基因组大小B基因数量C基因组中基因的密度D单个基因的平均大小8以下关于假基因的陈述哪些是正确的A它们含有终止子B它们不被转录C它们不被翻译D它们可能因上述任一种原因而失活E它们会由于缺失或其他机制最终从基因组中消失F它们能进化为具有不同功能的新基因9假基因是由于不均等交换后其中一个拷贝失活导致的。选出下面关于此过程的正确叙述。A失活点可通过比较沉默位点变化的数量和置换位点变化的数量来确定B如果假基因是在基因复制后立即失活则它在置换位点比沉默位点有更多的变化C如果假基因是在基因复制后经过相当长一段时间后才失活则它在置换位点与沉默位点有相同数量的变化10下列哪些基因以典型的串联形式存在于真核生物基因组A珠蛋白基因B组蛋白基因CRRNA基因D肌动蛋白基因11根据外显子改组EXONSHUFFLING假说。A蛋白质的功能性结构域由单个外显子编码B当DNA重组使内含子以一种新的方式结合在一起时新基因就产生了C当DNA重组使外显子以一种新的方式结合在一起时新基因就产生了D因为一些新的功能蛋白质能通过外显子的不同组合装配产生而不是从头产生新功能所以进化速度得以加快12简单序列DNA。A与COT1/2曲线的中间成分复性B由散布于基因组中各个短的重复序列组成C约占哺乳类基因组的10D根据其核苷酸组成有特异的浮力密度E在细胞周期的所有时期都表达13原位杂交。A是一种标记DNA与整个染色体杂交并且发生杂交的区域可通过显微观察的技术B表明卫星DNA散布于染色体的常染色质区C揭示卫星DNA位于染色体着丝粒处14非均等交换。A发生在同一染色体内B产生非交互重组染色体C改变了基因组织形式未改变基因的总数D在染色体不正常配对时发生E降低一个基因簇的基因数同时增加另一个基因簇的基因数15微卫星重复序列。A每一簇含的重复序列的数目比卫星重复的少B有一个101526个核苷酸的核心重复序列C在群体的个体间重复簇的大小经常发生变化D在DNA重组时不具有活性16细胞器DNA能够编码下列哪几种基因产物AMRNAB大亚基RRNAC小亚基RRNADTRNAE45SRRNAF5SRRNA17典型的叶绿体基因组有多大A15KBB15KBC150KBD1500KB18细胞器基因组。A是环状的B分为多个染色体C含有大量短的重复DNA序列19叶绿体基因组含。A两个大的反向重复B两个大的单一序列DNAC两个短的单一序列DNA20酵母线粒体基因组。A编码的基因数目与人线粒体基因组编码的基因数目大致相同B大小与人线粒体基因组大小大致相同C含有许多内含子其中有些能编码蛋白质D含有AT丰富区E有几个功能未明的区域21在人类线粒体基因组中。A几乎所有的DNA都用于编码基因产物B几乎所有编码蛋白质的基因都从不同的方向进行转录C产生惟一一个大的转录物然后剪接加工释放出各种RNA分子D大多数编码蛋白质的基因被TRNA基因分隔开22酵母的小菌落突变。A已失去全部线粒体的功能B总是致死的C由编码线粒体蛋白质的细胞核基因突变引起D由线粒体基因组丢失或重排引起23当细胞丧失端粒酶活性后不会出现以下哪种情形A随着细胞每次分裂端粒逐渐缩短B分裂3050次后出现衰老迹象并死亡C免疫系统逐步丧失某些防御机制D大量体细胞具有了无限分裂的能力24以重量计染色质的组成大致为。A1/3DNA1/3组蛋白1/3非组蛋白B1/3DNA1/3组蛋白C1/3DNA1/3组蛋白1/3碱性蛋白质D1/4DNA1/4RNA1/4组蛋白1/4非组蛋白25染色质非组蛋白的功能不包括。A结构B复制C染色体分离D核小体包装26一个复制的染色体中两个染色质必须在期间彼此分离。A有丝分裂B减数分裂IC减数分裂IIDA与BEA与C27以下关于酵母人工染色体YAC在细胞分裂过程中发生分离错误的描述正确的是。A11000BP的YAC将产生50的错误B55000BP的YAC将产生15的错误C长于100000BP的YAC产生03的错误D以上都对28DNA酶超敏感DH位点多数存在于。A该细胞转录基因的5区B临近核小体区C临近组蛋白丰富区D以上都对29叶绿体中参与光合作用的分子。A全部由叶绿体基因编码B部分由叶绿体基因编码其他由核基因编码C全部由核基因编码D部分由核基因编码其他由线粒体基因编码30关于细胞器基因组的描述不正确的是。A线粒体DNA及叶绿体DNA通常与组蛋白包装成染色体结构B线粒体基因的翻译通常可被抗生素如氯霉素抑制C与细菌类似线粒体翻译过程中利用N甲酰甲硫氨酸以及TRNAFMETD以上描述都正确31分子生物学检测证实DNA序列可在之间转移。A线粒体DNA与核DNAB叶绿体DNA与线粒体DNAC不同的叶绿体分子D以上都对32两种不同的酵母菌株进行杂交经由营养生长阶段可形成大量二倍体细胞。如果用于检测的标记基因来自亲本双方那么下列哪个结果可在交配后短时间内就能观察到。A细胞内含有来自两个亲本的线粒体基因标记B细胞内含有来自两个亲本的核基因标记C来自两个亲本的核基因标记以及线粒体基因标记都存在D只含有单个亲本来源的核基因标记以及线粒体基本标记三、判断题1水蜥的基因组比人的基因组大。2高等真核生物的大部分DNA是不编码蛋白质的。3假基因通常与它们相似的基因位于相同的染色体上。4在有丝分裂中端粒对于染色体的正确分离是必要的。5大多数持家基因编码低丰度的MRNA。6所有真核生物的基因都是通过对转录起始的控制进行调控的。7所有高等真核生物的启动子中都有TATA框结构。8只有活性染色质转录的基因对DNASEI敏感。9内含子通常可以在相关基因的同一位置发现。1040以上的果蝇基因组是由简单的7BP序列重复数百万次组成。11卫星DNA在强选择压力下存在。12组蛋白在进化过程中的保守性表明其维持染色质结构的重要功能。13复制完整染色体时如果没有引物存在DNA聚合酶将不能起始5端的复制。14如果移去一段DNA将会干扰染色体的分离而重新插入这段序列又可恢复染色体分离的稳定性则该DNA序列一定位于着丝粒之外。15酵母线粒体基因组较人线粒体的基因组大并且编码带有内含子的基因。16植物线粒体基因组比动物线粒体基因组小。17线粒体DNA的突变频率较核内的DNA高10倍。四、简答题1比较基因组的大小和基因组复杂性的不同。一个基因组有两个序列一个是A另一个是B各有2000BP其中一个是由400BP的序列重复5次而成另一个则由50BP的序列重复40次而成的问1这个基因组的大小怎样2这个基因组的复杂性如何2一个基因如何产生两种不同类型的MRNA分子3在一个克隆基因的分析中发现一个含有转录位点上游38KBDNA的克隆其MRNA直接转录活性比仅含有31KB上游DNA克隆的转录活性大50倍。这表明了什么4被加工的假基因与其他假基因有哪些不同它是如何产生的5非转录间隔区与转录间隔区分别位于RRNA重复的什么位置转录间隔区与内含子有何区别6RNA分子能被运到细胞器中吗7什么证据表明细胞器与原核生物的关系比细胞器与真核生物的关系密切8酵母RHO小菌落突变株的线粒体DNA发生了什么变化9为什么动物中线粒体DNA进化的速率几乎是核DNA的10倍10为什么研究者认为某些植物的COXII基因是经由RNA的过渡从线粒体转移到了核基因组中11请描述C值矛盾并举一个例子说明。12酵母MRNA的大小一般与基因的大小相一致而哺乳动物MRNA比对应的基因明显小。为什么13在一个基因复制后外显子发生突变的概率比内含子小。但是所有DNA的突变率是相同的。请解释原因。14跳跃复制的结果是什么15重复序列并不是在选择压力下存在因此能快速积累突变。这些特性表明重复序列相互间应存在很大的不同但事实并不是这样的。请举例说明。16哪些细胞器带有自身的基因组为什么这些细胞器带有自身的基因组17线粒体DNA的突变率与细胞核DNA突变率有什么不同为什么18人线粒体DNA的哪些特征表明了其基因组的组织方式具有经济性1920世纪70年代提出的“内共生假说”现已被接受为一种理论。有哪些分子生物学证据有力支持了该理论答案填空1端粒酶273TTAGGG4分裂间期5组成型6巴氏小体7多线染色体8叶绿体9动粒二、选择1C2BDE3C4AC5D6ABD7ABD8DEF9A10BC11ACD12CD13AC14BCDE15ABC16ABCDEF17C18A19A20ACDE21ACD22ACD23D24A25D26E27D28A29B30A31D32C三、判断XXXXXXXX四、简答1答基因组的大小是指在基因组中DNA的总量。复杂性是指基因组中所有单一序列的总长度。1基因组的大小是4000BP2基因组的复杂性是450BP2答第一种是一个原初产物含有一个以上的多聚腺苷化位点能产生具不同3端的MRNA。第二种是如果一个原初转录产物含有几个外显子发生不同的剪接产生多种MRNA。3答在转录起始位点上游的3138KB处有一增强子。4答已加工过的假基因具有明显的RNA加工反应的印迹。如缺少内含子有些在3端已经经过加工。推测已加工过的假基因是在基因转录成前体MRNA、RNA加工后又经反转录形成DNA再将反转录出的DNA重新整合进基因组。5答RRNA的非转录间隔区位于串联转录单位之间而转录间隔区位于转录单位的18SRNA基因与28SRNA基因之间。6答一般来说只有蛋白质才能被输入。但在锥虫线粒体基因组中没有发现TRNA7答细胞器蛋白质合成对抗生素的敏感性与原核生物相似。此外细胞器核糖体蛋白和RNA聚合酶亚基也与大肠杆菌中的同源8答RHO酵母线粒体基因组具有大量的缺失和重复。剩余的DNA通过扩增形成多拷贝。9答因为线粒体DNA复制过程中存在更多的错配并且其修复机制的效率更低。10答线粒体内发现的COXII假基因含有一内含子而核基因组内的COXII基因已缺失了内含子。11答C值矛盾是真核生物单倍体组DNA总量与编码基因信息DNA总量差异大。对高等真核生物而言生物体基因组的大小与其复杂性没有直接关系。亲缘关系相近的生物DNA含量可能差异很大。如一些两栖动物比其它两栖动物的DNA相差100倍。12答大部分基因含有内含子。13答外显子发生突变使功能丧失而个体被淘汰因此外显子受选择压力的作用。14答产生串联的DNA序列。15答如卫星DNA的同源性是通过固定的交换来维持它们通过不均等交换导致其中一个重复单元的增加和另一个单元的消失。16答线粒体和叶绿体。因为这两种细胞器具有不同于细胞质的独特的胞内环境。17答在哺乳动中线粒体DNA的突变率比细胞核DNA的突变率高但在植物中线粒体DNA的突变率比细胞核DNA的突变率低。线粒体采用不同于细胞核的DNA聚合酶和DNA修复体系。18答基因组小基因直接相连甚至重叠仅出现一个启动子一些基因甚至不包括终止密码。19答1线粒体与叶绿体具有自身的基因组并独立核基因组进行复制2类似于原核DNA线粒体与叶绿体基因组不组装为核销小体结构3线粒体基因利用甲酰甲硫氨酸作为起始氨基酸4一些抑制细菌蛋白质翻译成的物质也抑制线粒体中蛋白质的翻译过程。第4章DNA复制一、填空题1在DNA合成中负责复制和修复的酶是。2染色体中参与复制的活性区呈Y开结构称为。3在DNA复制和修复过程中修补DNA螺旋上缺口的酶称为4在DNA复制过程中连续合成的子链称为另一条非连续合成的子链称为。5如果DNA聚合酶把一个不正确的核苷酸加到3端一个含35活性的独立催化区会将这个错配碱基切去。这个催化区称为酶。6DNA后随链合成的起始要一段短的它是由以核糖核苷酸为底物合成的。7复制叉上DNA双螺旋的解旋作用由催化的它利用来源于ATP水解产生的能量沿DNA链单向移动。8帮助DNA解旋的与单链DNA结合使碱基仍可参与模板反应。9DNA引发酶分子与DNA解旋酶直接结合形成一个单位它可在复制叉上沿后随链下移随着后随链的延伸合成RNA引物。10如果DNA聚合酶出现错误会产生一对错配碱基这种错误可以被一个通过甲基化作用来区别新链和旧链的判别的系统进行校正。11对酵母、细菌以及几种生活在真核生物细胞中的病毒来说都可以在DNA独特序列的处观察到复制泡的形成。12可被看成一种可形成暂时单链缺口I型或暂时双链缺口II型的可逆核酸酶。13拓扑异构酶通过在DNA上形成缺口超螺旋结构。14真核生物中有五种DNA聚合酶它们是ABCDE15有真核DNA聚合酶和显示35外切核酸酶活性。二、选择题单选或多选1DNA的复制。A包括一个双螺旋中两条子链的合成B遵循新的子链与其亲本链相配对的原则C依赖于物种特异的遗传密码D是碱基错配最主要的来源E是一个描述基因表达的过程2一个复制子是。A细胞分裂期间复制产物被分离之后的DNA片段B复制的DNA片段和在此过程中所需的酶和蛋白质C任何自发复制的DNA序列它与复制起点相连D任何给定的复制机制的产物如单环E复制起点和复制叉之间的DNA片段3真核生物复制子有下列特征它们。A比原核生物复制子短得多因为有末端序列的存在B比原核生物复制子长得多因为有较大的基因组C通常是双向复制且能融合D全部立即启动以确保染色体的S期完成复制E不是全部立即启动在任何给定的时间只有大约15具有活性4下述特征是所有原核生物、真核生物和病毒复制起始位点都共有的是。A起始位点是包括多个短重复序列的独特DNA片段B起始位点是形成稳定二级结构的回文序列C多聚体DNA结合蛋白专一性识别这些短的重复序列D起始位点旁侧序列是AT丰富的能使DNA螺旋解开E起始位点旁侧序是GC丰富的能稳定起始复合物5下列关于DNA复制的说法正确的有。A按全保留机制进行B按35方向进行C需要4种DNMP的参与D需要DNA连接酶的作用E涉及RNA引物的形成F需要DNA聚合酶I6滚环复制A是细胞DNA的主要复制方式B可以使复制子大量扩增C产生的复制子总是双链环状拷贝D是噬菌体DNA在细菌中最通常的一种复制方式E复制子中编码切口蛋白的基因的表达是自动调节的7标出下列所有正确的答案。A转录是以半保留的方式获得两条相同的DNA链的过程BDNA依赖的DNA聚合酶是负责DNA复制的多亚基酶C细菌转录物MRNA是多基因的D因子指导真核生物的HNRNA到MRNA的转录后修饰E促旋酶拓扑异构酶II决定靠切开模板链而进行的复制的起始和终止8哺乳动物线粒体和植物叶绿体基因组是靠D环复制的。下面哪一种叙述准确地描述了这个过程A两条链都是从ORID开始复制的这是一个独特的二级结构由DNA聚合酶复合体识别B两条链的复制都是从两个独立的起点同时起始的C两条链的复制都是从两个独立的起点先后起始的D复制的起始是由一条或两条链替代环促使的ETER基因座延迟一条链的复制完成直到两个复制过程同步9DNA多聚体的形成要求有模板和一个自由3OH端的存在。这个末端的形成是靠。A在起点或冈崎片段起始位点3GTC上的一个RNA引发体的合成B随着链替换切开双链DNA的一条链C自由的脱氧核糖核苷酸和模板一起随机按WATSONCRICK原则进行配对D靠在3端形成环自我引发E一种末端核苷酸结合蛋白结合到模板的3端10对于一个特定的起点引发体的组成包括。A在起始位点与DNAG引发酶相互作用的一个寡聚酶B一个防止DNA降解的单链结合蛋白CDNAB解旋酶和附加的DNAC、DNAT、PRIA等蛋白DDNAB、单链结合蛋白、DNAC、DNAT、PRIA蛋白和DNAG引发酶EDNAB解旋酶、DNAG引发酶和DNA聚合酶III11在原核生物复制子中以下哪种酶除去RNA引发体并加入脱氧核糖核苷酸ADNA聚合酶IIIBDNA聚合酶IICDNA聚合酶ID外切核酸酶MFIEDNA连接酶12使DNA超螺旋结构松驰的酶是。A引发酶B解旋酶C拓扑异构酶D端粒酶E连接酶13从一个复制起点可分出几个复制叉A1B2C3D4E4个以上三、判断题1大肠杆菌中复制叉以每秒500BP的速度向前移动复制叉前的DNA以大约定3000R/MIN的速度旋转。如果复制叉以每秒500个核苷酸的速度向前移动那么它前面的DNA必须以500/10548周/秒的速度旋转即2880R/MIN2所谓半保留复制就是以DNA亲本链作为合成新子链DNA的模板这样产生的新的双链DNA分子由一条旧链和一条新链组成。3“模板”或“反义”DNA链可定义为模板链是被RNA聚合酶识别并合成一个互补的MRNA这一MRNA是蛋白质合成的模板。4DNA复制中假定都从53同样方向读序时新合成DNA链中的核苷酸序列同模板链一样。尽管子链与亲本链因为碱基互补配对联系起来但子链核苷酸序列与亲链又很大不同5DNA的53合成意味着当在裸露3OH的基团中添加DNTP时除去无机焦磷酸DNA链就会伸长。6在先导链上DNA沿53方向合成在后随链上则沿35方向合成。7如果DNA沿35合成那它则需以5三磷酸或3脱氧核苷三磷酸为末端的链作为前体。8大肠杆菌DNA聚合酶缺失35校正外切核酸酶活性时会降低DNA合成的速率但不影响它的可靠性。9DNA的复制需要DNA聚合酶和RNA聚合酶。10复制叉上的单链结合蛋白通过覆盖碱基使DNA的两条单链分开这样就避免了碱基配对。单链结合蛋白与磷酸骨架结合离开暴露碱基11只要子链和亲本链中的一条或两条被甲基化大肠杆菌中的错配校正系统就可以把它们区别开来但如果两条链都没有甲基化则不行。亲本链甲基化子链没有甲基化12大肠杆菌、酵母和真核生物病毒DNA的新一轮复制是在一个特定的位点起始的这个位点由几个短的序列构成可用于结合起始蛋白复合体。13拓扑异构酶I之所以不需要ATP来断裂和重接DNA链是因为磷酸二酯键的能量被暂储存在酶活性位点的磷酸酪氨酸连接处。14酵母中的拓扑异构酶II突变体能够进行DNA复制但是在有丝分列过程中它们的染色体不能分开。15拓扑异构酶I和II可以使DNA产生正向超螺旋。16拓扑异构酶I解旋需要ATP酶。17RNA聚合酶I合成DNA复制的RNA引物。18当DNA两条链的复制同时发生时它是由一个酶复合物即DNA聚合酶III负责的。真核生物的复制利用三个独立作用的DNA聚合酶POL的一个拷贝为了起始和POL的两个拷贝DNA多聚体化当MF1将RNA引发体移去之后填入。19从ORI开始的噬菌体复制的起始是被两个噬菌体蛋白O和P所控制的。在ECOLI中O和P是DNAA和DNAC蛋白的类似物。基于这种比较O蛋白代表一个解旋酶而P蛋白调节解旋酶和引发酶结合。20线粒体DNA的复制需要使用DNA引物。21在真核生物染色体DNA复制期间会形成链状DNA。四、简答题1描述MESELSONSTAHL实验说明这一实验加深我们对遗传理解的重要性。答MESELSONSTAHL实验证实了DNA的半保留复制。证实了两个假说1复制需要两条DNA的分离解链/变性2通过以亲本链作为模板新合成的DNA链存在于两个复制体中。2请列举可以在线性染色体的末端建立线性复制的三种方式。答1染色体末端的短重复序列使端粒酶引发非精确复制。2末端蛋白与模板链的5端共价结合提供核苷酸游离的3端3通过滚环复制DNA双链环化后被切开产生延伸的3OH端3为什么一些细菌完成分裂的时间比细菌基因组的复制所需的时间要少为什么在选择营养条件下ECOLI中可以存在多叉的染色体或多达4个以上的开环染色体拷贝而正常情况下染色体是单拷贝的答单拷贝复制由细胞中复制起点的浓度控制的。在适宜的培养条件下细胞呈快速生长稀释起始阻遏物的浓度使复制连续进行。4在DNA聚合酶III催化新链合成以前发生了什么反应答DNAA与每9个碱基重复结合然后使13个碱基解链、DNAB解旋酶和DNAC先于聚合酶III与原核复制起点相互作用。后随链复制需要引发体完成的多重复制起始引发体由DNAG引发酶与多种蛋白质因子组成。5DNA复制起始过程如何受DNA甲基化状态影响答亲本DNA通常发生种属特异的甲基化。在复制之后两模板复制体双链DNA是半甲基化的。半甲基化DNA对膜受体比对DNAA有更高的亲和力半甲基化DNA不能复制从而防止了成熟前复制。6请指出在ORIC或X型起点起始的DNA复制之间存在的重要差异。答ORIC起点起始的DNA复制引发体只含有DNAG。X型起点起始的DNA复制需要额外的蛋白质PRI蛋白的参与。PRI蛋白在引物合成位点装配引发体。7大肠杆菌被T2噬菌体感染当它的DNA复制开始后提取噬菌体的DNA发现一些RNA与DNA紧紧结合在一起为什么答该DNA为双链并且正在进行复制。RNA片段是后随链复制的短的RNA引物。8DNA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DNA复制时后随链的合成需要连接酶将一个冈崎片段的5端与另一冈崎片段的3端连接起来。而RNA合成时是从转录起点开始原53一直合成的因此不需DNA连接酶。9曾经认为DNA的复制是全保留复制每个双螺旋分子都作为新的子代双螺旋分子的模板。如果真是这样在MESELSON和STAHL的实验中他们将得到什么结果答复制一代后一半为重链一半为轻链复制两代后1/4为重链3/4为轻链。10描述MATTHEW和FRANKLIN所做的证明DNA半保留复制的实验。答1将大肠杆菌在15N培养基中培养多代得到的DNA两条链都被标记形成重链。2细胞移到14N培养基中培养提取DNA3将DNA进行氯化铯密度梯度离心4经过一定时间后DNA在离心管聚集成带每个带的密度均与该点的氯化铯溶液的密度相同5照相决定每条带的位置和所含的DNA量。1经15N培养基所有DNA都聚集在一条重密度带2经14N培养基一代后所有的DNA形成一条中间密度带3经14N继续培养基一代DNA一半是中间密度带另一半是轻密度带4最后他们证明第一代的分子是双链且为半保留复制。11解释在DNA复制过程中后随链是怎样合成的。答DNA聚合酶只能朝53方向合成DNA后随链不能像前导链一样一直进行合成。后随链是以大量独立片段冈崎片段合成的每个片段都以53方向合成这些片段最后由连接酶连接在一起。每个片段独立引发、聚合、连接。12描述滚环复制过程及其特征。答仅是特定环状DNA分子的复制方式。1复制过程1环状双链DNA的链被内切酶切开2以链为模板DNA聚合酶以链的3端作为引物合成新的链原来的链DNA分子的5端与链分离3链的3端继续延长4引发酶以离开的链为模板合成RNA引物DNA聚合酶以链为模板合成新的链5通常滚环复制的产物是一多聚物其中大量单位基因组头尾相连。2复制过程的特征1复制是单方向不对称的2产物是单链DNA但可通过互补链的合成转变为双链3子代DNA分子可能是共价连接的连环分子4连环分子随后被切成与单个基因组相对应的片段。四、简答题1描述MESELSONSTAHL实验说明这一实验加深我们对遗传理解的重要性。2请列举可以在线性染色体的末端建立线性复制的三种方式。3为什么一些细菌完成分裂的时间比细菌基因组的复制所需的时间要少为什么在选择营养条件下ECOLI中可以存在多叉的染色体或多达4个以上的开环染色体拷贝而正常情况下染色体是单拷贝的4在DNA聚合酶III催化新链合成以前发生了什么反应5DNA复制起始过程如何受DNA甲基化状态影响6请指出在ORIC或X型起点起始的DNA复制之间存在的重要差异。7大肠杆菌被T2噬菌体感染当它的DNA复制开始后提取噬菌体的DNA发现一些RNA与DNA紧紧结合在一起为什么8DNA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。9曾经认为DNA的复制是全保留复制每个双螺旋分子都作为新的子代双螺旋分子的模板。如果真是这样在MESELSON和STAHL的实验中他们将得到什么结果10描述MATTHEW和FRANKLIN所做的证明DNA半保留复制的实验。11解释在DNA复制过程中后随链是怎样合成的。12描述滚环复制过程及其特征。答案一、填空1DNA聚合酶2DNA复制叉3DNA连接酶4先导链后随链5校正核酸外切6RNA引物DNA引发酶7DNA解旋酶8单链结合蛋白SSB9引发体10错配校正错配修复11复制起点12DNA拓扑酶13松弛1415二、选择1BD2C3C4ACD5DEF6BDE7BC8CD9ABDE10AC11C12C13B三、判断XXXXXXXXXX四、简答1答MESELSONSTAHL实验证实了DNA的半保留复制。证实了两个假说1复制需要两条DNA的分离解链/变性2通过以亲本链作为模板新合成的DNA链存在于两个复制体中。2答1染色体末端的短重复序列使端粒酶引发非精确复制。2末端蛋白与模板链的5端共价结合提供核苷酸游离的3端3通过滚环复制DNA双链环化后被切开产生延伸的3OH端3答单拷贝复制由细胞中复制起点的浓度控制的。在适宜的培养条件下细胞呈快速生长稀释起始阻遏物的浓度使复制连续进行。4答DNAA与每9个碱基重复结合然后使13个碱基解链、DNAB解旋酶和DNAC先于聚合酶III与原核复制起点相互作用。后随链复制需要引发体完成的多重复制起始引发体由DNAG引发酶与多种蛋白质因子组成。5答亲本DNA通常发生种属特异的甲基化。在复制之后两模板复制体双链DNA是半甲基化的。半甲基化DNA对膜受体比对DNAA有更高的亲和力半甲基化DNA不能复制从而防止了成熟前复制。6答ORIC起点起始的DNA复制引发体只含有DNAG。X型起点起始的DNA复制需要额外的蛋白质PRI蛋白的参与。PRI蛋白在引物合成位点装配引发体。7答该DNA为双链并且正在进行复制。RNA片段是后随链复制的短的RNA引物。8答DNA复制时后随链的合成需要连接酶将一个冈崎片段的5端与另一冈崎片段的3端连接起来。而RNA合成时是从转录起点开始原53一直合成的因此不需DNA连接酶。9答复制一代后一半为重链一半为轻链复制两代后1/4为重链3/4为轻链。10答1将大肠杆菌在15N培养基中培养多代得到的DNA两条链都被标记形成重链。2细胞移到14N培养基中培养提取DNA3将DNA进行氯化铯密度梯度离心4经过一定时间后DNA在离心管聚集成带每个带的密度均与该点的氯化铯溶液的密度相同5照相决定每条带的位置和所含的DNA量。1经15N培养基所有DNA都聚集在一条重密度带2经14N培养基一代后所有的DNA形成一条中间密度带3经14N继续培养基一代DNA一半是中间密度带另一半是轻密度带4最后他们证明第一代的分子是双链且为半保留复制。11答DNA聚合酶只能朝53方向合成DNA后随链不能像前导链一样一直进行合成。后随链是以大量独立片段冈崎片段合成的每个片段都以53方向合成这些片段最后由连接酶连接在一起。每个片段独立引发、聚合、连接。12答仅是特定环状DNA分子的复制方式。1复制过程1环状双链DNA的链被内切酶切开2以链为模板DNA聚合酶以链的3端作为引物合成新的链原来的链DNA分子的5端与链分离3链的3端继续延长4引发酶以离开的链为模板合成RNA引物DNA聚合酶以链为模板合成新的链5通常滚环复制的产物是一多聚物其中大量单位基因组头尾相连。2复制过程的特征1复制是单方向不对称的2产物是单链DNA但可通过互补链的合成转变为双链3子代DNA分子可能是共价连接的连环分子4连环分子随后被切成与单个基因组相对应的片段。第五章DNA损伤与修复一、名词解释1、错义突变2、无义突变3、同义突变4、移码突变5