当代分子生物学朱玉贤课后习题答案.docx

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1、当代分子生物学朱玉贤课后习题答案当代分子生物学第3版朱玉坚第二章染色体与DNA课后考虑题答案1染色体具有哪些作为遗传物质的特征？1分子构造相对稳定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，进而控制整个生命经过4能够产生可遗传的变异2.什么是核小体？简述其构成经过。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构造。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则在核小体外面。每个核小体只要一个H1。所以，核小体中组蛋白和DNA的比例是每200bpDNA有H2A,H2B,H3,

2、H4各两个，H1一个。用核酸酶水解核小体后产生只含146bp核心颗粒，包括组蛋白八聚体及与其结合的146bpDNA，该序列绕在核心外面构成1.75圈，每圈约80bp。由很多核小体构成了连续的染色质DNA细丝。核小体的构成是染色体中DNA压缩的第一阶段。在核小体中DNA盘绕组蛋白八聚体核心，进而使分子收缩至原尺寸的1/7。200bpDNA完全舒展时长约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核酸酶继续处理核心颗粒146bp3简述真核生物染色体的组成及组装经过除了性细胞外全是二倍体是有DNA以及大量蛋白质及核膜构成

3、核小体是染色体构造的最基本单位。核小体的核心是由4种组蛋白H2A、H2B、H3和H4各两个分子构成的扁球状8聚体。蛋白质包括组蛋白与非组蛋白。组蛋白是染色体的构造蛋白，它与DNA组成核小体，含有大量赖氨酸核精氨酸。非组蛋白包括酶类与细胞分裂有关的蛋白等，他们也有可能是染色体的构造成分由DNA和组蛋白组成的染色体纤维细丝是很多核小体连成的念珠状构造-1.由DNA与组蛋白包装成核小体，在组蛋白H1的介导下核小体相互连接构成直径约10nm的核小体串珠构造，这是染色质包装的一级构造。2.在有组蛋白H1存在的情况下，由直径10nm的核小体串珠构造螺旋盘绕，每圈6个核小体，构成外径为30nm，内径10nm

4、，螺距11nm的螺线管，这是染色质包装的二级构造。3.由螺线管进一步螺旋化构成直径为0.4m的圆筒状构造，称为超螺线管，这是染色质包装的三级构造。4.这种超螺线管进一步螺旋折叠，构成长2-10m的染色单体，即染色质包装的四级构造。4.简述DNA的一,二,三级构造的特征DNA一级构造：4种核苷酸的的连接及排列顺序，表示了该DNA分子的化学构造DNA二级构造：指两条多核苷酸链反向平行盘绕所生成的双螺旋构造DNA三级构造：指DNA双螺旋进一步扭曲盘绕所构成的特定空间构造5.原核生物DNA具有哪些不同于真核生物DNA的特征？1,构造简练原核DNA分子的绝大部分是用来编码蛋白质，只要非常小的一部分不转录

5、，这与真核DNA的冗余现象不同。2,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，构成功能单元或转录单元，它们可被一起转录为含多个mRNA的分子，称为多顺反子mRNA。3,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。主要有下面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要一个碱基对是重叠的6简述DNA双螺旋构造及其在当代分子生物学发展中的意义DNA的双螺旋构造分为右手螺旋A-DNAB-DNA左手螺旋Z-DNADNA的二级构造是指两条都核苷酸链反向平行盘绕所生成的双螺旋构造右手螺旋-是由两条反向平行的多核苷酸链围绕同

6、一中心轴构成的。多核苷酸的方向是由核苷酸间的磷酸二酯键的走向决定的一条由5到3另一条由3到5。两链上的碱基以氢键相连，嘌呤和嘧啶碱基对层叠与双螺旋内侧，顺着螺旋轴心从上向下看，可见碱基平面与纵轴平面垂直且螺旋的轴心方向穿过氢键的中点。核苷酸的磷酸集团与脱氧核糖在外侧，通过磷酸二酯键相连接而构成DNA分子的骨架。DNA转录时其链板间与有它转录所得的RNA链间构成A-DNA这对基因表达有重要意义左手螺旋-是右手螺旋的一个补充。Z-DNA调控基因转录模型中，在邻近调控系统中，与调节区相邻的转录区被Z-DNA抑制，只要Z-DNA转变为B-DNA后，转录才得以活化，而在远距离调控系统中，Z-DNA能够通

7、过改变负超螺旋水平，决定聚合酶能否与模板链相结合而调节转录起始活性7DNA复制通常采取哪些方式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在DNA末端构成发夹式构造使分子没有游离末端在某种蛋白质的参与下，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，其双链首先解开，构成复制叉，这是一个有多种蛋白质和酶介入的复杂经过。(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53DNA模板上合成一段RNA引物，再由DNA聚合酶从RNA引

8、物3端开场合成新的DNA链。然后以此为起点，进入DNA复制的延伸。后随链：后随链的引发经过由引发体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，直至碰到下一个引物或冈崎片段为止。在滞后链上所合成的RNA引物非常短，一般只要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类似的序列。3复制的延伸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。当冈崎片段构成后，DNA聚合酶I通过其53外切酶活性切除冈崎片段上的R

9、NA引物，同时，利用后一个冈崎片段作为引物由53合成DNA。最后两个冈崎片段由DNA连接酶将其接起来，构成完好的DNA滞后链。4复制的终止DNA复制的终止依靠与Tus蛋白Terminusutilizationsubstance，36kD和DNA链上特殊的重复序列Ter约22bp。Tus-ter复合体将阻止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。最后，释放子链DNA，依靠拓扑酶将超螺旋构造引入DNA分子。9真核生物DNA的复制在哪些水平上遭到调控1细胞生活周期水平调控限制点调控即决定细胞停留在G1期还是进入S期2染色体水平调控即决定不同染色体或同一染色体不同部位的复制子按一定

10、顺序在S期起始复制3复制子水平调控即决定复制的起始与否10细胞通过哪几种修复系统对DNA损伤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？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单的转座子，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

11、些抗药性基因或其他宿主基因的转座子，其两翼往往是两个一样或高度同源的IS序列，表明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。一旦构成复合转座子，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。大部分情况下，这些转座子的转座能力是由IS序列决定和调节的。除了末端带有IS序列的复合转座子外，还存在一些没有IS序列的，体积庞大的转座子5000bp以上TnA家族。12请讲讲插入序列与复合型转座子之间异同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。最简单的转座子不含有任何宿主基因此被称为插入序列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

12、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，其两翼是一样的或高度同源的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序列也决定和调节转座子的转座能力。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序列一样的那条DNA链称为编码链或有意义链；另一条根据碱基互补原则指导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经过。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

13、RNA链的经过。基本经过：模版识别转录开场转录延伸转录终止。3，大肠杆菌的RNA聚合酶有哪些组成成分？各个亚基的作用怎样？答：大肠杆菌的RNA聚合酶由2个亚基、一个亚基、一个亚基和一个亚基组成的核心酶，加上一个亚基后则成为聚合酶全酶。亚基肯能与核心酶的组装及启动子的识别有关，并介入RNA聚合酶和部分调节因子的互相作用；亚基和亚基组成了聚合酶的催化中心，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构成封闭性复合物；封闭性复合物构成后，此时，DNA链仍然处于双链状态，伴随着DNA构象的重大变化，封闭

14、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构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，简述因子的作用。答：1，因子的作用是负责模版链的选择和转录的起始，它是酶的别构效应物，使酶专一性识别模版上的启动子；2，因子能够极大的提高RNA聚合酶对启动子区DNA序列的亲和力；3，因子还能使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Pribnowbox？它的保守序列是什么？答：pribnowbox是原核生物中中央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。7，什么

15、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，突变导致构造基因的转录水平大大降低，如Pribnow区从TATAAT变成AATAAT。8，简述原核生物和真核生物mRNA的区别。答：1，原核生物mRNA常以多顺反子的形式存在。真核生物mRNA一般以单顺反子的形式存在；2，原核生物mRNA的转录与翻译一般是偶联的，真核生物转录的mRNA前体则需经转录后加工，加工为成熟的mRNA与蛋白质结合生成信息体后才开场工作；3，原核生物mRNA半寿期很短，一般为几分钟，最长只要数小时。真核生物mRNA的半

16、寿期较长，如胚胎中的mRNA可达数日；4，原核与真核生物mRNA的构造特点也不同，原核生物的mRNA的5端无帽子构造，3端没有或只要较短的polyA构造。9，大肠杆菌的终止子有哪两大类？请分别介绍一下它们的构造特点。答：大肠杆菌的终止子能够分为不依靠于p因子和依靠于p因子两大类。不依靠于p因子的终止子构造特点：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容易构成发卡式构造。2，在终止位点前面有一端由48个A组成的序列，所以转录产物的3端为寡聚U。依靠于p因子的终止子的构造特点：10，真核生物的原始转录产物必须经过哪些加工才能成为成熟的mRNA，以用作蛋白质

17、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前体上的居间顺序切除，再将被隔开的蛋白质编码区连接起来。剪接经过是由细胞核小分子RNA介入完成的，被切除的居间顺序构成套索形；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。11，简述、类内含子的剪接特点。答：类内含子的剪接主要是转酯反响，即剪接反响实际上是发生了两次磷酸二脂键的转移。在I类内含子的切除体系中，第一个转酯反响由一个游离的鸟苷或者鸟苷酸介导，鸟苷或鸟苷酸的3OH作为亲核基团攻击内含子5端的磷酸二脂键，从上游切开RNA链。在第二个转酯反响中，上游

18、外显子的自由3OH作为亲核基团攻击内含子3位核苷酸上的磷酸二脂键，使内含子被完全切开，上下游两个外显子通过新的磷酸二脂键相连。类内含子主要存在于真核生物的线粒体和叶绿体rRNA基因中，在类内含子切除体系中，转酯反响无需游离鸟苷或鸟苷酸，而是由内含子本身的靠近3端的腺苷酸2OH作为亲核基团攻击内含子5端的磷酸二脂键，从上游切开RNA链后构成套索构造。再由上游外显子的自由3OH作为亲核基团攻击内含子3位核苷酸上的磷酸二脂键，使得内含子被完全切开，上下游两个内含子通过新的磷酸二脂键相连。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十分是mRNA前体经过插入、删除或取代一些

19、核苷酸残疾等操作，导致DNA所编码的遗传信息的改变，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的编辑得以恢复；2，调控翻译，通过编辑能够构建或去除其实密码子和终止密码子，是基因表达调控的一种方式；3，扩大遗传信息，能使基因产物获得心得构造核功能，有利于生物的进化。13，核酶具有哪些构造特点？其生物学意义是什么？答：核酶的构造特点：核酶的锤头构造特点是：三个茎区构成局部的双链构造；其中含13个保守的核苷酸，N代表任何核苷酸；生物学意义：1，核酶是继反转录现象之后对中心法则的有一个重要的修正，讲明RNA既是遗传物质又是酶；2，核酶的发现为生命起源的研究提供了新思路-也许曾经存在以RNA为基础的原始生命。