《分子生物学》课后习题附答案Word格式.docx

1、ribosomal RNA 核糖体RNA siRNA：small interfering RNA 干扰小 RNA3.试述“有其父必有其子”的生物学本质。其生物学本质是基因遗传。子代的性状由基因决定，而基因由于遗传的作用，其基因的一半来自于父方，一般来自于母方。4.早期主要有哪些实验证实 DNA 是遗传物质？写出这些实验的主要步骤。1）肺炎链球菌转化实验：外表光滑的 S 型肺炎链球菌（有荚膜多糖致病性）；外表粗糙 R 型肺炎链球菌（无荚膜多糖） 。 活的 S 型注射实验小鼠小鼠死亡 死的 S 型（经烧煮灭火）注射实验小鼠小鼠存活 活的 R 型注射实验小鼠小鼠存活 死的 S 型+活的 R 型实验注

2、射小鼠死亡 分离被杀死的 S 型菌体的各种组分+活的R 型菌体注射实验小鼠小鼠死亡（内只有死的 S 型菌体的DNA 转化R 型菌体导致致病菌）*DNA 是遗传物质的载体2）噬菌体侵染细菌实验细菌培养基 35S 标记的氨基酸+无标记噬菌体培养 1-2 代子代噬菌体几乎不含带有 35S 标记的蛋白质 细菌培养基 32N 标记的核苷酸+无标记噬菌体培养 1-2 代子代噬菌体含有 30 以上 32N 标记的核苷酸*噬菌体传代过程中发挥作用的可能是 DNA 而不是蛋白质。5.定义重组 DNA 技术。将不同的DNA 片段（如某个基因或基因的一部分）按照人们的设计定向连接起来，然后在特定的受体细胞中与载体同

3、时复制并得到表达，产生影响受体细胞的新的遗传性状。6.说出分子生物学的主要研究内容。DNA 重组技术（基因工程）；基因表达调控研究；生物大分子的结构功能研究（结构分子生物学）；基因组、功能基因组与生物信息学研究第2章 染色体与 DNA1.染色体具备哪些作为遗传物质的特征？分子结构相对稳定；能够自我复制，使亲子代之间保持连续性；能够指导蛋白质的合成，从而控制整个生命过程；能够产生可遗传的变异。2.简述真核细胞内核小体的结构特点。核小体是染色质的基本结构单位，它是由 H2A、H2B、H3、H4 各两个分子生成的八聚体和约 200bp 的 DNA 组成的。形成时八聚体在中间，DNA 分子盘绕在外，一

4、个 H1 在核小体的外面组成真核细胞染色体的一种重复珠状结构。3.请列举 3 项实验证据来说明为什么染色质中 DNA 与蛋白质分子是相互作用的。染色质DNA 的Tm 值比自由DNA 高，说明在染色质中DNA 极可能与蛋白质分子相互作用。在染色质状态下，由DNA 聚合酶和RNA 聚合酶催化的DNA 复制和转录活性大大低于在自由DNA 中的反应。DNA 酶（DNase）对染色质 DNA 的消化远远慢于对纯DNA 的作用。用小球菌核酸酶处理染色质以后进行电泳，便可以得到一系列片段，这些被保留的DNA 片段均为 200bp 基本单位的倍数。4.简述组蛋白都有哪些类型的修饰，其功能分别是什么？甲基化：发

5、生在组蛋白的赖氨酸（单、双、三甲基化）和精氨酸残基（单、双甲基化） 上，极大的增加了组蛋白修饰和调节基因表达的复杂性。乙酰化：主要发生在核心组蛋白上，主要位点分布在 H3、H4 的 N 端比较保守的赖氨酸位置上。乙酰化/去乙酰化修饰影响染色质结构和基因活化，高乙酰化水平使转录活化， 低乙酰化抑制转录。还参与 DNA 修复、拼接、复制，染色体的组装，以及细胞的信号转导， 与某些疾病的形成密切相关。泛素化：修饰位点为高度保守的赖氨酸残基，能招募核小体到染色体，参与 X 染色体的失活，影响组蛋白的甲基化和基因的转录。ADP 核糖基化5.简述 DNA 的一、二、三级结构。DNA 的一级结构即它的碱基序

6、列，就是指 4 种核苷酸的连接及排列顺序，表示了该DNA 分子的化学构成；DNA 的二级结构是指两条多核苷酸反向平行盘绕所生成的双螺旋结构；DNA 的高级结构是指 DNA 双螺旋进一步扭曲盘绕所形成的更复杂的特定空间结构， 包括超螺旋、线性双链中的纽结（kink）、多重螺旋等。6.原核生物 DNA 具有哪些不同于真核生物 DNA 的特征？结构简练原核DNA 分子的绝大部分是用来编码蛋白质的，只有非常小的一部分不转录，这与真核 DNA 的冗余现象不同。存在转录单元原核生物 DNA 序列中功能相关的 RNA 和蛋白质基因，往往丛集在基因组的一个或几个特定部位，形成功能单位或转录单元，它们可被一起转

7、录为含多个 mRNA 的分子，叫多顺反子 mRNA。有重叠基因重叠基因，即同一段 DNA 能携带两种不同蛋白质信息。主要有以下几种情况：一个基因完全在另一个基因里面；部分重叠；两个基因只有一个碱基对的重叠。7.DNA 双螺旋结构模型是由谁提出的？简述其发现的主要实验依据及其在分子生物学发展中的重要意义。由 Watson 和Crick 于 1953 年提出。4实验依据：将大肠杆菌细胞培养在用 15NH Cl 作为唯一氮源的培养液里养很长时间（14 代），使得细胞内所有的氮原子都以 15N 的形式存在（包括 DNA 分子里的氮原子）。这时再加入大大过量的 14NH Cl 和各种 14N 的核苷酸分

8、子，细菌从此开始摄入 14N，因此所有既存的“老”DNA 分子部分都应该是 15N 标记的， 而新生的DNA 则应该是未标记的。接下来他们让细胞们继续生长，而自己则在在不同时间提取出 DNA 分子,利用 CsCl 密度梯度离心分离，而当细胞分裂了一次的时候只有一个 DNA 带，这就否定了所谓的全保留机理，因为根据全保留机理，DNA 复制应该通过完全复制一个“老”DNA 双链分子而生成一个全新的DNA 双链分子，那么当一次复制结束，应该一半 DNA 分子是全新（双链都完全只含 14N）， 另一半是“全老（”双链都完全只含 15N）。这样一来应该在出现在离心管的不同位置，显示出两条黑带。通过与全

9、14N 和全 15N 的 DNA 标样在离心管中沉积的位置对比，一次复制（分裂）时的这根 DNA 带的密度应当介于两者之间，也就是相当于一根链是 14N，另一根链是 15N。而经历过大约两次复制后的 DNA 样品（generation1.9）在离心管中显示出强度相同的两条黑带，一条的密度和 generation1 时候的一样，另一条则等同于完全是 14N 的 DNA。这样的结果跟半保留机理推测的结果完美吻合重要意义：该模型揭示了DNA 作为遗传物质的稳定性特征，最有价值的是确认了碱基配对原则，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

10、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发展的基石。8.DNA 以何种方式进行复制？如何保证 DNA 复制的准确性？半保留复制。DNA 在复制的过程中碱基间的氢键首先断裂，双螺旋解旋并被分开，每条链分别作为模板合成新链，产生互补的两条链。这样新形成的两个 DNA 分子与原来 DNA 分子的碱基顺序完全一样。9.简述原核生物 DNA 的复制特点。原核生物 DNA 复制叉的移动速率通常快于真核生物；原核生物每条染色质上只有一个复制起始点，真核生物可以有多处；快速生长的原核生物中复制起始点上可以连续开始新的 DNA 复制，表现为虽只有一个复制单元，但可有多个复制叉。而

11、真核生物的染色体在全部完成复制之前，每个起始点上DNA 的复制不能再开始。10.什么是 DNA 的 Tm 值？他受哪些因素的影响？Tm 值即DNA 的解链温度，指 DNA 在加热变性过程中吸光度达到最大值一半时的温度。其大小主要与下列因素相关：DNA 中的G+C 的含量。G+C 的含量越高，DNA 的 Tm 值也越高。溶液中的离子强度。在离子强度较低的介质中，DNA 的 Tm 值较低而范围宽；在较高离子强度下，Tm 值较高而范围窄。DNA 的均一性。均质 DNA 解链温度范围较小，异质 DNA 解链温度范围较宽。11.DNA 复制时为什么前导链是连续复制，而后随链是以不连续的方式复制？并以大肠

12、杆菌为例简述后随链复制的各个步骤。由于 DNA 双螺旋的两条链是反向平行的，因此在复制叉附近解开的 DNA 链一条是 53方向，另一条是 3 5方向，两个模板极性不同，而所有已知的DNA 聚合酶的合成方向都是 53，不是 3 5。前导链DNA 的合成以 53方向，随着亲代双链 DNA 的解开而连续进行复制；后随链在合成的过程中，一段亲本 DNA 单链首先暴露出来，然后以与复制叉移动相反的方向按照 53方向合成一系列的冈崎片段，然后再把它们连接成完整的后随链。大肠杆菌后随链的合成分段进行，形成中间产物冈崎片段，再通过共价连接成一条连续完整的新DNA 链。分成 4 个步骤：首先引物酶合成约 10

13、核苷酸大小的新引物。两个引物间的距离为 10002000 个核苷酸；DNA 聚合酶以 53方向延伸该引物，直到遇见邻接引物的 5端。这个新合成的 DNA 片段就是冈崎片段；DNA 聚合酶具有 53外切酶的活性，被用来去除引物；DNA 连接酶连接相邻的冈崎片段使之成为一条完整的子代链。12.真核生物 DNA 的复制在哪些水平上受到调控？细胞生活周期水平调控 也称为限制点调控，即决定细胞停留在G1 期还是进入S 期。染色体水平调控 决定不同染色体或同一染色体不同部位的复制子按一定顺序在 S 期起始复制。复制子水平调控 决定复制的起始与否。13.细胞通过哪几种修复系统对 DNA 损伤进行修复？错配修

14、复，恢复错配；碱基切除修复，切除突变的碱基序列；核苷酸切除修复，切除突变的核苷酸序列；重组修复，复制后的修复，重新启动停滞的复制叉；DNA 直接修复，修复嘧啶二聚体和甲基化的 DNA；SOS 反应，DNA 的修复，产生变异。14.什么是转座子？可分为哪些种类？转座子是存在于染色体DNA 上可自主复制和移位的基本单位。转座子可分为两大类：插入序列（IS 因子）和复合型转座子。15.什么是 SNP？SNP 作为第三代遗传标记的优点是什么？SNP 指基因组DNA 序列中由于单个核苷酸（A、T、C 和G）的突变而引起的多态性。SNP 数量多，分布广泛。据估计，人类 30 亿碱基中共有 300 万以上的 SNPs；SNP 具有更高的遗传稳定性；SNP 具有代表性，更易于基因分型；SNP 适于快速、规模化筛查。第3章 生物信息的传递（上）-