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第14章 DNA的复制、修复与重组单元自测题（一）名词解释1、复制2、半保留复制3、前导链与滞后链4、半不连续复制5、冈崎片段6、光复活7、切除修复8、重组修复9、DNA突变 10、同源重组 11、特异位点重组 12、转座因子（二）填空题1、DNA复制时，前导链的合成是的，复制方向与复制叉移动的方向，后随链的合成是，复制方向与复制叉移动的方向。
2、在真核细胞的DNA切除修复过程中，受损伤的碱基可由和切除，并由和共同作用将缺失的碱基补上。
3、在线粒体中的环状基因组是通过合成方式复制。
滚筒式复制的特点是由。
4、DNA复制和RNA的合成都需要酶，在DNA复制中该酶的作用。
5、DNA聚合酶Ⅰ是一个多功能酶，其主要的功能是，和作用。
6、DNA聚合酶Ⅲ的活性使之具有功能，极大地提高了DNA复制的保真度。
7、染色体中参与复制的活性区呈Y型结构，称为。
8、在DNA复制和修复过程中修补DNA螺旋上缺口的酶称为。
9、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特别系统进行校正。
10、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。
11、在大肠杆菌中发现了种DNA聚合酶。
DNA修复时需要DNA聚合酶。
12、在DNA修复过程中，需要第二种酶，，作用是将DNA中相邻的碱基起来。
DNA聚合酶具有外切核酸酶的活性。
有两种外切核酸酶活性，它们分别从和降解DNA。
DNA聚合酶只有外切核酸酶活性。
13、途径可以切去任何造成DNA双螺旋大片段改变的DNA损伤。
14、在中，基因交换发生在同源DNA序列间，最常见是发生在同一染色体的两个拷贝间。
15、在交换区域，一个DNA分子的一条链与另一个DNA分子的一条链相互配对，在两个螺旋间形成一个。
16、大肠杆菌的染色体配对需要；它与单链DNA结合并使同源双链DNA与之配对。
17、一般性重组的主要中间体是，也用它的发现者命名为。
位点特异性重组我们可以看到，同源重组一般都在染色体内仍按DNA序列的原来排列次序。
但是在所谓位点特异性重组（site-specific recombination）中，DNA节段的相对位置发生了移动，从而得到不同的结果─DNA序列发生重排。
位点特异性重组不依赖于DNA顺序的同源性（虽然亦可有很短的同源序列），而依赖于能与某些酶相结合的DNA序列的存在。
这些特异的酶能催化DNA链的断裂和重新连接，它们能发动位点特异性重组作用.而在同源重组中，DNA链的切断完全是随机的，结果暴露出一些能与RecA这样的蛋白质相结合的顺序，从而发动交叉重组。
λ噬菌体DNA能通过重组作用整合进E.coli染色体的特异位点，成为前病毒（provirus，或称前噬菌体，prophage）。
λ的整合作用有两个特点：①这种交换是可逆的，原先存在的DNA顺序全部被保存下来，并无丢失；②噬菌体和细菌的DNA之间有一段很短的同源序列，重组交换必须通过其中的一个特定的核苷酸。
这两个特点也就是位点特异性重组的共同特点。
一、λ噬菌体的整合（integration）λ噬菌体编码λ整合酶（integrase）。
这个酶能指导噬菌体DNA插入E.coli染色体中。
这种插入作用是通过两个DNA分子的特异位点进行重组，将两个环状DNA分子变成一个大环。
在噬菌体感染的早期即有大量整合酶产生，故几乎所有被感染的细胞都发生整合作用。
这种作用可用体外模型来进行实验。
用四种成份混合起来组成反应系统：纯的整合酶；来自 E.coli的一种辅助蛋白，称为整合作用宿主因子（IHF，integration host factor）；镁离子；和含有噬菌体和细菌DNA发生重组交叉的特异位点（称为attP和attB，att源自attachment）的DNA片段。
对于这个DNA片段，一个简单的制备方法就是人工构建含attP和attB两者质粒。
当整合反应发生时，即在attP和attB处发生交叉重组，产生两个较小的环状DNA。
分⼦⽣物学—同源重组、位点专⼀性重组、转座同源重组遗传交换、染⾊体上基因重排、断裂DNA的修复（1）同源重组的形式常发⽣在同源染⾊体之间（分⼦间重组）也可发⽣在同⼀DNA分⼦内（分⼦内重组）（2）Holliday 模型解释同源重组的⼀个经典模型基于重组过程中有⼗字形的中间产物（3）RecBCD重组途径存于E. coli中，需要RecBCD蛋⽩（RecBCD protein，recB、recC、recD基因的产物）参与DNA损伤造成的双链断裂以及外源DNA线性分⼦的DNA断端。
RecBCD是⼀种具多功能的酶，依赖于DNA的ATPase(⽔解ATP, 为DNA的解螺旋提供能量)；DNA helicase; DNA nuclease,可作⽤于单链或双链DNA, 切割χ位点（GCTGGTGG）χ(chi): crossover hotspot instigator RecBCD的切点与底物的序列有关，可在χ位点3’端4 ~ 6 ntRecA ：38 kD 的蛋⽩质，具多种功能，在重组中促进同源DNA单链的交换（主要是⼀单链与⼀双链中的同源单链交换）；交换过程需ATP。
RuvA和RuvB ：RuvA和RuvB均具DNA helicase活性，RuvB还有ATPase活性；RuvA特异性识别并结合到Holliday junction，并促使RuvB蛋⽩结合到这⼀位点；RuvB⽔解ATP，提供能量，促使分⽀迁移RuvC ：解开Holliday junction的核酸内切酶，特异地与Holliday junction结合，在特异位点切开Holliday junction。
RuvC是⼆聚体，有2个活性位点，能切开Holliday junction的两条链，切割位点有特异的序列，必须等branch migration 到达特异序列后，RuvC才能起作⽤，以何种⽅式解开Holliday junction取决于RuvC切割位点在两对同源单链上的频率。
位点特异性重组，与同源重组不同的地方是，虽然它也需要在重组位点存在同源的核苷酸序列，但是，同源的核苷酸序列并不长。
噬菌体phage是感染细菌、真菌、放线菌或螺旋体等微生物的病毒的总称，因部分能引起宿主菌的裂解，故称为噬菌体。
✧而大肠杆菌染色体本来就有专门整合位点，位于gal 操纵子和bio操纵子之间，被称为附着位点名为attB。
attB只有30 bp长，中央含有15 bp的保守区域，重组反应就发生在该区域，该区域通常被称为BOB'，其中B 和B' 分别表示细菌DNA在这段保守序列两侧的臂。
✧噬菌体的重组位点称为attP，其结构较为复杂，它的中央也含有与attB一样的15 bp保守序列，以POP‘表示，P和P’分别表示两侧的臂。
然而，attP两翼的序列非常重要，因为它们含有一系列参与重组反应的蛋白质结合位点。
P臂长150 bp，P'臂长90 bp。
✧λ噬菌体整合需要1种自身编码的蛋白质—整合酶（Int）和1个宿主蛋白—整合宿主因子（IHF）。
两种蛋白质结合在P臂和P'上，形成一种复合物，使attP和attB 的15 bp保守序列能正确地排列。
Int催化了重组过程的所有反应，包括一段7 bp长的分叉迁移。
具有鞭毛相变换的特征,这与其毒力和逃避宿主免疫监视有关。
图中，H1和H2是其鞭毛蛋白抗原，rH1为H1的阻遏蛋白基因。
H片段可在Hin控制下进行特异位点重组(倒位)。
H片段上有两个启动子P，其一驱动hin基因表达，另一正向时驱动H2和rH1基因表达，反向(倒位)时H2和rH1不表达。
这就实现了鞭毛相转变在V片段的下游，J片段的上游以及D片段的两侧均存在保守的重组信号序列(RSS)。
此重排的重组酶基因别产生蛋白质RAG1和RAG2。
载体：（1）能够自我复制，并带动外源基因一起复制（2）具有合适的限制性酶切位点（3）具有合适的筛选标记（4）细胞内拷贝数要多（5）细胞内稳定性高转染:指病毒或以它为载体构建的重组子导入真核细胞的过程。
