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现代分子生物学_课后思考题答案

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现代分子生物学_课后思考题答案_第1页
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第一章 绪论1.染色体具有哪些作为遗传物质的特点? 答:①分子结构相对稳固;② 能够自我复制,使亲子代之间保持连续性;③能够指导蛋白质的合成,从而掌握整个生命过程;④ 能够产生可遗传的变异;;2.什么是核小体?简述其形成过程;答:由 DNA 和组蛋白组成的染色质纤维细丝是很多核小体连成的念珠状结构; 核小体是由 H2A,H2B,H3,H4 各两个分子生成的八聚体和由大约 200bp 的 DNA 组成的;八聚体在中间, DNA 分子盘绕在外,而 H1 就在核小体外面核小体的形成是染色体中 DNA 压缩的第一阶段;在核小体中 DNA 盘绕组蛋白八聚体核心,从而使分子收缩至原尺寸的 1/7 ;200bpDNA 完全伸展时长约 68nm, 却被压缩在 10nm 的核小体中;核小体只是 DNA 压缩的第一步;核小体长链 200bp→ 核酸酶初步处理 →核小体单体 200bp→ 核酸酶连续处理 →核心颗粒 146bp3 简述真核生物染色体的组成及组装过程答:组成:蛋白质 +核酸;组装过程: 1,第一组蛋白组成盘装八聚体, DNA 缠绕其上,成为核小体颗粒,两个颗粒之间经过 DNA 连接,形成外径 10nm 的纤维状串珠, 称为核小体串珠纤维; 2,核小体串珠纤维在酶的作用下形成每圈 6 个核小体, 外径 30nm的螺线管结构; 3,螺线管结构再次螺旋化,形成超螺旋结构; 4,超螺线管,形成绊环,即线性的螺线管形成的放射状环;绊环在非组蛋白上缠绕即形成了显微镜下可见的染色体结构;4. 简述 DNA 的一 ,二,三级结构的特点答: DNA 一级结构: 4 种核苷酸的的连接及排列次序,表示了该 DNA 分子的化学结构DNA 二级结构:指两条多核苷酸链反向平行盘绕所生成的双螺旋结构DNA 三级结构:指 DNA 双螺旋进一步扭曲盘绕所形成的特定空间结构6 简述 DNA 双螺旋结构及其在现代分子生物学进展中的意义(1) DNA 双螺旋是由两条相互平行的脱氧核苷酸长链盘绕而成的 ,多核苷酸的方向由核苷酸间的磷酸二酯键的走向打算,一条是 5---3 ,另一条是 3-----5 ;( 2)DNA 双螺旋中脱氧核糖和磷酸交替连接,排在外侧,构成基本骨架,碱基排列在内侧( 3)其两条链上的碱基通过氢键相结合,形成碱基对意义:该模型揭示了 DNA 作为遗传物质的稳固性特点,最有价值的是确认了碱基配对原就,这是 DNA 复制、转录和反转录的分子基础,亦是遗传信息传递和表达的分子基础;该模型的提出是 20 世纪生命科学的重大突破之一, 它奠定了生物化学和分子生物学乃至整个生命科学飞速进展的基石;7. DNA 复制通常实行哪些方式?①线性 DNA 双链的复制 将线性复制子转变为环状或多聚分子1在 DNA 末端形成发夹式结构 使分子没有游离末端在某种蛋白质的介入下,在真正的末端启动复制②环状 DNA 双链的复制 Sita 型滚环型D—环型8.简述原核生物 DNA 的复制特点;( 1)复制的起始 : 1, DNA 双螺旋的解旋 DNA 在复制时,其双链第一解开,形成复制叉,这是一个有多种蛋白质和酶参加的复杂过程;(2) DNA 复制的引发: RNA 引物的合成 前导链: DNA 双链解开为单链后,由引发酶( RNA 聚合酶, Primase) 在 5’→ 3’DNA模板上合成一段 RNA 引物,再由 DNA 聚合酶从 RNA 引物 3’端开头合成新的 DNA 链;然后以此为起 点,进入 DNA 复制的延长;后随链:后随链的引发过程由引发体( Primosome )来完成;引发体由 6 种蛋白组成的引发前体( Preprimosome )和引发酶( Primase)组成;引发体催化生成滞后链的 RNA 引物短链, 再 由 DNA 聚合酶 III 作用合成后续 DNA,直至遇到下一个引物或冈崎片段为止;在滞后链上所合成的 RNA 引物特别短,一般只有 3-5 个核苷酸;而且,在同一种生物体细胞中这些引物都具有相像的序列;( 3) 复制的延长: 冈崎片段与半不连续复制 在原核生物中, DNA 新生链的合成主要由 DNA 聚合酶 III 所催化;当冈崎片段形成后, DNA 聚合酶 I 通过其 5 →3外 切酶活性切除冈崎片段上的 RNA 引物,同时,利用后一个冈崎片段作为引物由 5 →3合成 DNA;最终两个冈崎片段由 DNA 连接酶将其接起来,形成完整的 DNA 滞后链;( 4) 复制的终止: DNA 复制的终止依靠与 Tus 蛋白( Terminus utilization substance , 36kD)和 DNA 链上特殊的重复序列 Ter(约 22bp );Tus-ter 复合体将阻挡 DNA 解链,等反方向的复制叉到达后停止复制,然后两条链解开;最终,释放子链 DNA,依靠拓扑酶将超螺旋结构引入 DNA 分子;9.真核生物 DNA 的复制在哪些水平上受到调控答:①细胞生活周期水平调控(限制点调控)即打算细胞停留在 G1 期仍是进入 S 期;②染色体水平调控即打算不同染色体或同一染色体不同部位的复制子按肯定次序在 S 期起始复制;③复制子水平调控即打算复制的起始与否;10. 细胞通过哪几种修复系统对 DNA 损耗进行修复错配修复、切除修复、重组修复 ‘、DNA 直接修复、 SOS系统 ;11.什么是转座子?可分为哪些种类?答: DNA 的转座,或称移位,是由可移位因子介导的遗传物质重排现象;转座子( transposon, Tn)是存在于染色体 DNA 上可自主复制和移位的基本单位;转座子分为两大类:插入序列( IS)和复合型转座子;( 1) 插入序列 :插入序列是最简洁的转座子,它不含有任何宿主基因;它们是细菌染色体或质粒 DNA 的正常组成部分;一个细菌细胞常带有少于 10 个序列;转座子经常被定为到特定的基因中,造成该基因突变;( 2) 复合型转座子: 复合型转座子是一类带有某些抗药性基因(或其他宿主基因)的转座子,其两翼往往是两 个相同或高度同源的 IS 序列,说明 IS 序列插入到某个功能基因两端时就可能产生复合转座子;一旦形成复合转座2子, IS 序列就不能再单独移动,由于它们的功能被修饰了,只能作为复合体移动;大部分情形下,这些转座子的转座才能是由 IS 序列打算和调剂的; 除了末端带有 IS 序列的复合转座子外,仍存在一些没有 IS 序列的,体积巨大的转座子( 5000bp 以上) —— TnA 家族;12 请说说插入序列与复合型转座子之间异同;答:转座子是存在于染色体 DNA 上的可自主复制和位移的基本单位;最简洁的转座子不含有任何宿主基因而被称为插入序列 ( IS),他们是细菌染色体或质粒 DNA 的正常组成部分; 她经常被定位到特定的基团中, 造成基因突变; 、复合式转座子是一类带有某些抗药性基因的转座子,其两翼是相同的或高度同源的 IS 序列,且 IS 序列是不能单独移动的只能作为复合体移动而且 IS 序列也打算和调剂转座子的转座才能;也是有没有 IS 序列的转座子 Tna 家族,其两翼带有 38bp 的倒置重复序列13. 组蛋白上都存在哪些修饰?其作用是什么? 〔P27〕答:甲基化、乙酰化、磷酸化、泛素化及 ADP 核糖基化等;以甲基化(基因激活与缄默) 、乙酰化(转录激活,转录延长, DNA 修复拼接复制,染色体组装,基因缄默,信号转导)为主;影响染色体的结构和功能、基因的表达和缄默;第三章 生物信息的传递(上) --- 从 DNA 到 RNA1,什么是编码链?什么是模版链?答:与 mRNA序列相同的那条 DNA链称为编码链(或有意义链) ;另一条依据碱基互补原就指导 mRNA合成 DNA链称为模版链(或反义链) ;2,简述 RNA转录的概念及其基本过程;答: RNA转录:以 DNA中的一条单链为模板,游离碱基为原料,在 DNA依靠的 RNA聚合酶催化下合成 RNA链的过程;基本过程:模版识别—转录开头—转录延长—转录终止;3,大肠杆菌的 RNA聚合酶有哪些组成成分?各个亚基的作用如何?答:大肠杆菌的 RNA聚合酶由 2 个α亚基、一个β亚基、一个β’亚基和一个ω亚基组成的核心酶,加上一个σ亚基后就成为聚合酶全酶;α亚基肯能与核心酶的组装及启动子的识别有关,并参加 RNA聚合酶和部分调剂因子的相互作用;β亚基和β’亚基组成了聚合酶的催化中心,β亚基能与模版 DNA、新生 RNA链及核苷酸底物相结合; 4,什么是封闭复合物、开放复合物以及三元复合物?答:模版的识别阶段,聚合酶与启动子可逆性结合形成封闭性复合物;封闭性复合物形成后,此时, DNA链仍旧处于双链状态,相伴着 DNA构象的重大变化,封闭性复合物转化为开放复合物;开放复合物与最初的两个 NTP相结合并在这两个核苷酸之间形成磷酸二脂键后即转变成包括 RNA聚合酶、 DNA和新生 RNA的三元复合物;5,简述σ因子的作用;答: 1,σ因子的作用是负责模版链的挑选和转录的起始,它是酶的别构效应物,使酶专一性识别模版上的启动子; 2,σ因子可以极大的提高 RNA聚合酶对启动子区 DNA序列的亲和力; 3,σ因子仍能使 RNA聚合酶与模版 DNA上非特异性位点结合常数降低;6,什么是 Pribnow box ?它的保守序列是什么?答: pribnow box 是原核生物中中心大约位于转录起始位点上游 10bp 处的 TATA区,所以又称作 -10 区;它的保守序列是 TATAAT;37,什么是上升突变?什么是下降突变?答:上升突变:细菌中常见的启动自突变之一,突变导致 Pribnow 区共同序列的同一性增加;下降突变:细菌中常见的启动子突变之一,突变导致结构基因的转录水平大大降低,如 Pribnow 区从 TATAAT变成 AATAAT;9,大肠杆菌的终止子有哪两大类?请分别介绍一下它们的结构特点;答:大肠杆菌的终止子可以分为不依靠于 p 因子和依靠于 p 因子两大类;不依靠于 p 因子的终止子结构特点: 1, 位于位点上游一般存在一个富含 GC碱基的二重对称区,由这段 DNA转录产生的 RNA简洁形成发卡式结构; 2,在终止位点前面有一端由 4— 8 个 A 组成的序列,所以转录产物的 3’端为寡聚 U;依靠于 p 因子的终止子的结构特点:10,真核生物的原始转录产物必需经过哪些加工才能成为成熟的 mRN,A 以用作蛋白质合成的模版;答: 1,装上 5′端帽子; 2,装上 3′端多聚 A 尾巴; 3,剪接:将 mRNA前体上的居间次序切除,再将被隔开的蛋白质编码区连接起来; 剪接过程是由细胞核小分子 RNA参加完成的, 被切除的居间次序形成套索形; 4,修饰: mRNA分子内的某些部位常存在 N6-甲基腺苷,它是由甲基化酶催化产生的,也是在转录后加工时修饰的; 12,什么是 RNA编辑?其生物学意义是什么?答: RNA 编辑是指某些 RNA特殊是 mRNA前体经过插入、删除或取代一些核苷酸残疾等操作,导致 DNA所编码的遗传信息的转变,使得经过 RNA编辑的 mRNA序列发生了不同于模版的 DAN的变化;生物学意义: 1,校正作用,有些基因在突变的途中丢失的遗传信息可能通过 RNA的编辑得以复原; 2,。

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