分子生物学复习题及答案附带模拟考卷Word格式文档下载.docx

1、2 能把遗传信息传递给子代；3 物理和化学性质稳定；4 有遗传变异的能力。研究DNA以及结构的意义是：DNA一级结构决定了二级结构，折叠成空间结构。这些高级结构又决定和影响着一级结构的信息功能。研究DNA的一级结构对阐明遗传物质结构、功能以及它的表达、调控都是极其重要的。如果使这种正常的DNA分子额外地多转几圈或少转几圈，就会使双螺旋中存在张力。当双螺旋分子末端开放时，这种张力可通过链的转动而释放，DNA恢复正常的双螺旋状态。如果固定DNA分子的两端，或者本身是共价闭合环状DNA或与蛋白质结合的DNA分子，DNA分子两条链不能自由转动，额外的张力不能释放，DNA分子就会发生扭曲，用以抵消张力。

2、这种扭曲称为超螺旋。超螺旋有正超螺旋和负超螺旋两种形式。拓扑学是数学的一个分支，研究物体变形后仍然保留下来的结构特性。他们之间互变异构依赖于拓扑异构酶的催化。真核生物的染色体十分复杂，具有不同层次的组装结构，染色质分为常染色质和异染色质两种。在常染色质中DNA的压缩比为1 0002 000，相对比较伸展，主要为单拷贝基因和中等重复序列。异染色质是指在间期核中DNA折叠压缩程度较高，以凝集状态存在，对碱性染料着色较深的区域。在着丝粒、端粒、次缢痕以及染色体的某些节段，由较短和高度重复的DNA序列组成永久性的异染色质。另一些染色质区域随细胞分化而进一步折叠压缩，以封闭基因活性，称为功能性异染色质。

3、染色质的基本结构单位是核小体（nucleosome）。核小体是由组蛋白核心和盘绕其上的DNA构成。核心由组蛋白H2A、H2B、H3和H4各2分子组成，所以是一个八聚体。3. 核酸变性后分子结构和性质发生了哪些变化，引起DNA变性的主要因素有哪些？ 检测核酸变性最简单的定性和定量方法是什么？ 写出DNA复性的条件 影响DNA复性速度的因素包括哪些？ 规定复性实验的标准条件是什么？DNA复性程度怎样检测？ DNA的Tm值一般与什么因素有关，什么是Cot曲线？ 核酸的分子杂交一般有几种类型？它们分别用于检测哪些物质？DNA变性后原来隐藏在双螺旋内部的发色基团，成为单链而暴露出来，使DNA的物理和化学

4、性质发生一系列的变化。这些变化包括：DNA溶液的粘度大大下降；沉淀速度增加；浮力密度上升；粘度降低；紫外吸收光谱升高；双折射现象消失，比旋下降；酸碱滴定曲线改变；生物活性丧失等。引起DNA变性的主要因素有：温度、pH值、有机溶剂等。紫外吸收光谱的变化是检测变性最简单的定性和定量方法。DNA的复性必须满足二个条件：一定的离子强度，用以削弱两条链中磷酸基团之间的排斥力。较高的温度，用以避免随机形成的无规则氢键。影响DNA复性速度的因素包括：（1）DNA分子的复杂程度。（2）DNA的浓度。（3）DNA片段的大小。（4）温度的影响。（5）阳离子的浓度。规定复性实验的标准条件是：400核苷酸长度，Tm

5、= 25的温度，阳离子强度0.18mol/L，此时的复性速度常数5105。通过下列3种方法可以测定DNA序列复性的程度：（1）S1核酸酶水解的双链DNA量。（2）减色效应，在复性过程中可跟踪测定A260的光吸收值；（3）S1核酸酶只催化单链DNA的水解，不能作用于双链DNA，因此将样品限定水解后测定抗羟基磷灰石层析，羟基磷灰石是一种磷酸钙盐，经过一定的处理后，具有吸附双链DNA的能力，洗脱时，只允许单链通过，从而可以计算出剩余双链DNA的量。DNA的Tm值大小一般与下列因素有关：（1）DNA的均一性。（2）G-C对含量。（3）介质中离子强度。以C/C0对COt作图得到的复性对浓度的依赖关系的曲

6、线称为Cot曲线。分子杂交有多种类型，将不同来源的DNA变性后，在溶液里进行杂交，称为溶液杂交（solution hybridization）；用硝酸纤维素制成的滤膜，可以吸附单链DNA或RNA，将变性DNA或RNA吸附到滤膜上，再进行杂交，称为滤膜杂交（filter hybridization）。滤膜杂交包括（1）Southern印迹法用于检测DNA。（2）Northern印迹法用于检测RNA。（3）Westhern印迹法用于检测蛋白质。4. 简述基因的概念？什么是反向生物学？什么是顺反子？现代分子生物学中顺反子与基因是什么关系？ 基因（gene）是原核、真核生物以及病毒的DNA和RNA分子

7、中具有遗传效应的核苷酸序列是遗传的基本单位。反向生物学是指利用重组DNA技术和离体定向诱变的方法研究已知结构的基因相应的功能，在体外使基因突变，再导入体内，检测突变的遗传效应，即以表型来探索基因的结构。一个顺反子就是一段核苷酸序列，能编码一条完整的多肽链。现代分子生物学文献中，顺反子和基因这两个术语是互相通用的。一般而言，一个顺反子就是一个基因，大约1500个核苷酸。它是由一群突变单位和重组单位组成的线性结构（因为任何一个基因都是突变体或重组体）。因此，顺反子的概念表明了基因不是最小单位，它仍然是可分的，并非所有的DNA序列都是基因，而只有其中某些特定的多核苷酸区段才是基因的编码区。5. 名词

8、解释：断裂基因、外显子、内含子、C值、C值矛盾、基因家族、基因簇、卫星DNA、ORF、微卫星DNA、反向重复序列、正链/负链RNA病毒、重叠基因、端粒酶、假基因、Alu家族、基因组学。断裂基因：在真核生物基因组中，基因是不连续的，在基因的编码区域内部含有大量的不编码序列，从而打断了对应于蛋白质的氨基酸序列。这种不连续的基因又称断裂基因或割裂基因。外显子：断裂基因中编码的序列称为外显子（exon），即基因中对应于信使RNA序列的区域。内含子：断裂基因中不编码的间隔序列称为内含子（intron），内含子是在信使RNA被转录后的剪接加工中去除的区域。C值：生物种的一个特征是一个单倍体基因组的全部DN

9、A含量总是相对恒定的。通常称为该物种的C值。C值矛盾：C-值矛盾（C Value Paradox）是指真核生物中DNA含量的反常现象。主要表现为： C值不随生物的进化程度和复杂性而增加； 关系密切的生物C值相差甚大； 高等真核生物具有比用于遗传高得多的C值。基因家族：基因家族（gene family）是真核生物基因组中来源相同，结构相似，功能相关的一组基因。基因簇：基因簇（gene cluster）是指基因家族中的各成员紧密成簇排列成大段的串联重复单位,定位于染色体的特殊区域。卫星DNA：有些高度重复DNA序列的碱基组成和浮力密度与主体DNA不同，在氯化铯密度梯度离心时，可形成相对独立于主DN

10、A带的卫星带。这些卫星带称为卫星DNA。ORF：指核苷酸序列的可阅读框。微卫星DNA：微卫星DNA是由更简单的重复单位组成的小序列，分散于基因组中，大多数重复单位是二核苷酸，也有少量三或四核苷酸的重复单位。反向重复序列：在DNA分子中核苷酸顺序相同、区向相反的核苷酸序列。如： AGTTCCGTTA TAACGGCAAT正链/负链RNA病毒：所含核酸为RNA的病毒称为RNA病毒。如果所含单恋核酸与mRNA序列相同称之为正链RNA病毒，与mRNA序列互补称之为负链RNA病毒。重叠基因：基因的核苷酸序列被另外的基因以不同的方式重读，编码在结构、功能属于其他种类蛋白质的基因。端粒酶：是一种含有RNA链

11、的逆转录酶，能以其所含的RNA为模板合成DNA端粒结构。假基因：与结构基因的核苷酸顺序大部分同源，但不能表达的基因。Alu家族：人类和哺乳动物基因组中存在的一大类中等重复序列，因其可被限制性核酸内切酶Alu切割所以称之为Alu家族。6. 重叠基因最初是在什么生物中发现的？重叠基因的存在有何意义？真核生物的DNA序列可分为几种类型？分别写出并简要叙述之。真核生物基因组重复序列的复性动力学曲线有什么特点？为什么说基因组中的非重复序列主要决定着基因组的复杂性？列出几个已完成全序列测定的基因组生物种类。 重叠基因是在在噬菌体Xl74基因组中发现的。重叠基因及基因内基因的现象可使原核生物利用有限的遗传资

12、源表达更多生物功能的能力。 根据DNA复性动力学研究（复性动力学方程参见第2章），真核生物的DNA序列可以分为4种类型： 1. 单拷贝序列 又称非重复序列，在一个基因组中只有一个拷贝，真核生物的大多数基因都是单拷贝的。在复性动力学中对应于慢复性组分。 2. 轻度重复序列 在一个基因组中有210个拷贝（有时被视为非重复序列），如组蛋白基因和酵母tRNA基因。在复性动力学中也对应于慢复性组分。3. 中度重复序列 有十至几百个拷贝，一般是不编码的序列，例如人类基因组中的Alu序列等。中度重复序列可能在基因表达调控中起重要作用，包括DNA复制的起始、开启或关闭基因的活性、促进或终止转录等。平均长度约3

13、00bp，它们在一起构成了基因序列家族与非重复序列相间排列。对应于中间复性组分。4. 高度重复序列 有几百到几百万个拷贝，是一些重复数百次的基因，如rRNA基因和某些tRNA基因，而大多数是重复程度更高的序列，如卫星DNA等。高度重复序列对应于快复性组分。真核生物DNA复性曲线与原核生物有很大不同，跨越了78个数量级。可以看出复性反应分三个组分进行（图中箭头所指），每个组分代表基因组中不同复杂性的序列类型。因为有研究表明，大约80左右的mRNA是与非重复的DNA组分结合的。这也说明大多数结构基因都位于非重复的DNA序列上，所以说，基因组中的非重复序列决定基因组的复杂性。大肠杆菌、枯草杆菌、酿酒

14、酵母、线虫以及多种病原体，果蝇、水稻和拟南芥菜等生物种类已完成或接近完成全序列的测定。7. 分别写出病毒、原核、真核生物基因组的概念，它们各有何特点，请比较其异同。病毒基因组是指病毒的染色体DNA或RNA所含的基因。它不仅可形成单基因组，还可以形成片段基因组和单链二倍体基因组等。基因组都很小，所含的基因数量也少，能编码病毒衣壳蛋白可少数酶类。按某些病毒的表达时期可分为早期基因和晚期基因，有些病毒还有不同形式的重叠基因。其基因组的复制有半保留和全保留的不同方式，以单复制子单向或双向进行。它不具有自身的翻译体系，基因的表达和病毒的繁殖都需依赖寄主细胞。原核生物的染色体基因组是指其环状或线状的双链DNA分子所含有的全部基因，有的原核生物还含有染色体外的质粒基因组。 其特点是它的蛋白质结构基因大都为单拷贝，功能相关的基因大多集中在一起组成操纵子，其中的结构基因为多顺反子，即数个结构基因串联在一起，受同一调节区调节。数个操纵子又由一个共同的调节基因（regulator gene）所调控。与复制有关的酶和蛋白质基因分散排列在整个染色体的不同区域中，rRNA基因是多拷贝的，并由