现代分子生物学(第4版)__课后答案
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现代分子生物学课后习题及答案(共 10 章)第一章绪论 1. 你对现代分子生物学的含义和包括的研究范围是怎么理解的? 2. 分子生物学研究内容有哪些方面? 3. 分子生物学发展前景如何? 4. 人类基因组计划完成的社会意义和科学意义是什么?答案: 1. 分子生物学是从分子水平研究生命本质的一门新兴边缘学科,它以核酸和蛋白质等生物大分子的结构及其在遗传信息和细胞信息传递中的作用为研究对象,是当前生命科学中发展最快并正在与其它学科广泛交叉与渗透的重要前沿领域。
狭义:偏重于核酸的分子生物学,主要研究基因或 DNA 的复制、转录、表达和调节控制等过程,其中也涉及与这些过程有关的蛋白质和酶的结构与功能的研究。
分子生物学的发展为人类认识生命现象带来了前所未有的机会,也为人类利用和改造生物创造了极为广阔的前景。
所谓在分子水平上研究生命的本质主要是指对遗传、生殖、生长和发育等生命基本特征的分子机理的阐明,从而为利用和改造生物奠定理论基础和提供新的手段。
这里的分子水平指的是那些携带遗传信息的核酸和在遗传信息传递及细胞内、细胞间通讯过程中发挥着重要作用的蛋白质等生物大分子。
这些生物大分子均具有较大的分子量,由简单的小分子核苷酸或氨基酸排列组合以蕴藏各种信息,并且具有复杂的空间结构以形成精确的相互作用系统,由此构成生物的多样化和生物个体精确的生长发育和代谢调节控制系统。
阐明这些复杂的结构及结构与功能的关系是分子生物学的主要任务。
2. 分子生物学主要包含以下三部分研究内容:A.核酸的分子生物学,核酸的分子生物学研究核酸的结构及其功能。
由于核酸的主要作用是携带和传递遗传信息,因此分子遗传学(moleculargenetics)是其主要组成部分。
由于 50 年代以来的迅速发展,该领域已形成了比较完整的理论体系和研究技术,是目前分子生物学内容最丰富的一个领域。
研究内容包括核酸/基因组的结构、遗传信息的复制、转录与翻译,核酸存储的信息修复与突变,基因表达调控和基因工程技术的发展和应用等。
第一章1 简述孟德尔、摩尔根和沃森等人对分子生物学发展的主要贡献 答:孟德尔的对分子生物学的发展的主要贡献在于他通过豌豆实验,发现了遗传规律、分离规律及自由组 合规律;摩尔根的主要贡献在于发现染色体的遗传机制,创立染色体遗传理论,成为现代实验生物学奠基 人;沃森和克里克在 1953 年提出 DAN 反向双平行双螺旋模型。
2 写出 DNARNA 的英文全称答:脱氧核糖核酸( DNA, Deoxyribonucleic acid ), 核糖核酸( RNA, Ribonucleic acid )3 试述“有其父必有其子”的生物学本质 答:其生物学本质是基因遗传。
子代的性质由遗传所得的基因决定,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 答:一,肺炎双球菌感染实验, 1, R 型菌落粗糙,菌体无多糖荚膜,无毒,注入小鼠体内后,小鼠不死亡。
2,S 型菌落光滑,菌体有多糖荚膜,有毒,注入到小鼠体内可以使小鼠患病死亡。
3,用加热的方法杀死 S型细菌后注入到小鼠体内,小鼠不死亡; 二,噬菌体侵染细菌的实验: 1,噬菌体侵染细菌的实验过程:吸附7侵入7复制7组装7释放。
2, DNA 中P 的含量多,蛋白质中 P 的含量少;蛋白质中有 S 而DNA 中没有S,所以用放射性同位素 35S 标记一部分噬菌体的蛋白质, 用放射性同位素32P 标记另一部分噬菌体的 DNA 。
用35P 标记蛋白质的噬菌体侵染后,细菌体内无放射性,即表明噬菌体的蛋白质没有进入细菌内部; 而用32P 标记DNA 的噬菌体侵染细菌后,细菌体内有放射性,即表明噬菌体的DNA 进入了细菌体内。
三,烟草TMV 的重建实验:1957年,Fraenkel-Conrat 等人,将两个不同的 TMV 株系(S 株系和HR 株系)的蛋 白质和RNA 分别提取出来,然后相互对换,将 S 株系的蛋白质和 HR 株系的RNA ,或反过来将HR 株系的蛋 白质和S 株系的RNA 放在一起,重建形成两种杂种病毒,去感染烟草叶片。
简述孟德尔、摩尔根和沃森等人对分子生物学发展的主要贡献。
孟德尔、摩尔根和沃森等人都是分子生物学研究领域中的杰出科学家,他们对分子生物学发展做出了重要贡献,简述如下:孟德尔:格雷戈里·孟德尔是遗传学的奠基人,他进行的果蝇和豌豆杂交实验发现了基因的遗传规律,为后来遗传学领域提供了有力的实验和定量分析方法,奠定了遗传学的基础。
摩尔根:托马斯·摩尔根在研究果蝇的遗传学时,发现了基因在染色体上的位置,提出了遗传连锁的概念,发明了连锁遗传图,在研究遗传突变产生的变异时,提出了基因突变的概念,并通过实验研究证明了遗传物质的DNA分子是遗传信息的携带者。
沃森:詹姆斯·沃森和弗兰西丝·克里克是现代分子生物学的奠基人之一,在探索DNA 的结构和功能方面取得了突破性的成果。
他们基于罗托谷的x线衍射图像,发现了DNA分子是由两个互补的螺旋结构组成的,并提出了广为人知的“双螺旋模型”,深入揭示了DNA作为遗传信息载体的核心机制,开创了基因组学和癌症基因研究等当前分子生物学和医学领域的重要分支。
总的来说,孟德尔、摩尔根和沃森等人都是分子生物学研究领域中的卓越科学家,他们的研究和发现推动了遗传学、分子生物学领域的快速发展,为现代生命科学领域的进展和应用奠定了坚实的基础。
写出DNA、RNA、mRNA和siRNA的英文全名。
DNA: Deoxyribonucleic acid 脱氧核糖核酸RNA: Ribonucleic acid 核糖核酸mRNA: Messenger RNA 信使RNAsiRNA: Small interfering RNA 小干扰RNA试述“有其父必有其子”的生物学本质。
“有其父必有其子”是指在有性繁殖中,子代继承了父代的遗传物质,遗传基因、表达内容和表型特征都受到遗传基因的影响而与父亲有着密切的联系。
这一原则体现了细胞和遗传学基础的生物学本质。
遗传学上,遗传物质是存在于生物体内的基因,基因是控制生物所有性状的一种遗传单位,也是一个生物体的DNA序列。
目录第1章绪论 (4)1.1复习笔记 (4)1.2课后习题详解 (5)1.3名校考研真题详解 (7)第2章染色体与DNA (10)2.1复习笔记 (10)2.2课后习题详解 (17)2.3名校考研真题详解 (22)第3章生物信息的传递(上)——从DNA到RNA (36)3.1复习笔记 (36)3.2课后习题详解 (44)3.3名校考研真题详解 (49)第4章生物信息的传递(下)——从mRNA到蛋白质 (62)4.1复习笔记 (62)4.2课后习题详解 (71)4.3名校考研真题详解 (78)第5章分子生物学研究法(上)——DNA、RNA及蛋白质操作技术 (90)5.1复习笔记 (90)5.2课后习题详解 (96)5.3名校考研真题详解 (101)第6章分子生物学研究法(下)——基因功能研究技术 (114)6.1复习笔记 (114)6.2课后习题详解 (120)6.3名校考研真题详解 (124)第7章原核基因表达调控 (132)7.1复习笔记 (132)7.2课后习题详解 (138)7.3名校考研真题详解 (140)第8章真核基因表达调控 (147)8.1复习笔记 (147)8.2课后习题详解 (154)8.3名校考研真题详解 (158)第9章疾病与人类健康 (168)9.1复习笔记 (168)9.2课后习题详解 (174)9.3名校考研真题详解 (177)第10章基因与发育 (182)10.1复习笔记 (182)10.2课后习题详解 (183)10.3名校考研真题详解 (185)第11章基因组与比较基因组学 (186)11.1复习笔记 (186)11.2课后习题详解 (189)11.3名校考研真题详解 (192)第1章绪论1.1复习笔记一、分子生物的概念分子生物学是从分子水平研究生物结构、组织和功能的一门学科,以核酸、蛋白质等生物大分子的结构、形态及其在遗传信息和细胞信息传递中的作用和功能为研究对象。
第一章绪论1.染色体具有哪些作为遗传物质的特征?答:①分子结构相对稳定;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,从而控制整个生命过程;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许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则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过程答:组成:蛋白质+核酸.组装过程:1,首先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征答:DNA一级结构:4种核苷酸的的连接及排列顺序,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发展中的意义(1)DNA双螺旋是由两条互相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决定,一条是5-——3,另一条是3---——5。
第一章1简述孟德尔、摩尔根与沃森等人对分子生物学发展得主要贡献答:孟德尔得对分子生物学得发展得主要贡献在于她通过豌豆实验,发现了遗传规律、分离规律及自由组合规律;摩尔根得主要贡献在于发现染色体得遗传机制,创立染色体遗传理论,成为现代实验生物学奠基人;沃森与克里克在1953年提出DAN反向双平行双螺旋模型. 2写出DNA RNA得英文全称答:脱氧核糖核酸(DNA, Deoxyribonucleic acid),核糖核酸(RNA,Ribonucleic acid)3试述“有其父必有其子"得生物学本质答:其生物学本质就是基因遗传。
子代得性质由遗传所得得基因决定,而基因由于遗传得作用,其基因得一半来自于父方,一般来自于母方.4早期主要有哪些实验证实DNA就是遗传物质?写出这些实验得主要步骤答:一,肺炎双球菌感染实验,1,R型菌落粗糙,菌体无多糖荚膜,无毒,注入小鼠体内后,小鼠不死亡。
2,S型菌落光滑,菌体有多糖荚膜,有毒,注入到小鼠体内可以使小鼠患病死亡。
3,用加热得方法杀死S型细菌后注入到小鼠体内,小鼠不死亡;二,噬菌体侵染细菌得实验:1,噬菌体侵染细菌得实验过程:吸附→侵入→复制→组装→释放。
2,DNA中P得含量多,蛋白质中P得含量少;蛋白质中有S而DNA中没有S,所以用放射性同位素35S标记一部分噬菌体得蛋白质,用放射性同位素32P标记另一部分噬菌体得DNA。
用35P标记蛋白质得噬菌体侵染后,细菌体内无放射性,即表明噬菌体得蛋白质没有进入细菌内部;而用32P 标记DNA得噬菌体侵染细菌后,细菌体内有放射性,即表明噬菌体得DNA进入了细菌体内.三,烟草TMV得重建实验:1957年,Fraenkel-Conrat等人,将两个不同得TMV株系(S株系与HR株系)得蛋白质与RNA分别提取出来,然后相互对换,将S株系得蛋白质与HR 株系得RNA,或反过来将HR株系得蛋白质与S株系得RNA放在一起,重建形成两种杂种病毒,去感染烟草叶片。
1. SD序列:开端密码子AUG上游 5-10 个核苷酸处,有一段可与核糖体16S rRNA 配对联合的、富含嘌呤的3-9 个核苷酸的共同序列,一般为AGGA(也有说是AGGAGG),此序列称SD 序列 (Shine-Dalgarno sequence)2.顺式作用元件: cis-acting element 是指对基因表达有调控活性的DNA序列,其活性只影响与其自己同处于一个DNA 分子上的基因3.核小体 nucleosome 构成真核染色质的一种重复珠状构造,是由大概200 bp 的 DNA 区段和多个组蛋白构成的大分子复合体。
此中大概146 bp 的 DNA 区段与八聚体 (H2A、H2B、H3 和 H4 各两分子 )的组蛋白构成核小体的中心颗粒,中心颗粒间经过一个组蛋白H1 的连结区DNA 相互相连。
基因产生一条多肽链或功能RNA 所必要的所有核苷酸序列。
冈崎片段 Okazaki fragment在DNA不连续复制过程中,沿着后随链的模板链合成的新DNA片段,模板链 DNA 双链中其序列与编码链或信使核糖核酸互补的那条链。
在DNA复制或转录过程中,作为模板指导新核苷酸链合成的亲代核苷酸链。
基因家族真核生物的基因组中有好多根源同样、构造相像、功能有关的基因,将这些基因称为基因家族蛋白质内含子其 DNA序列与外显子一同转录和翻译,产生一条多肽链,而后从肽链中切除与内含子对应的aa 序列,再把与外显子对应的氨基酸序列连结起来,成为有功能的蛋白质。
翻译内含子mRNA中存在与内含子对应的核苷酸序列,在翻译过程中这一序列被“跳跃”过去,所以产生的多肽链不含有内含子对应的氨基酸序列Northern blot过电泳的方法将不一样的RNA 分子依照其分子量大小加以划分,而后经过与特定基因互补配对的探针杂交来检测目的片段Sorthern blot蛋白激酶 C protein kinase 丝氨酸 / 苏氨酸激酶的家族成员。
分子生物学第四章习题作业芮世杭222009317011027 09级一班1,遗传密码具有哪些特性?答:(1)遗传密码子的连续性,(2).密码子有简并性;级一种以上密码子编码同意种氨基酸。
(3).共有64个密码子,其中有1个起始密码子和3个终止密码子;(4).密码子有通用性与特殊性,即不管是病毒、原核生物还是真核生物密码子的含义都是相同的,但在各位生物中也有例外(5)密码子与反密码子存在相互作用。
2,有几种终止密码子?他们的序列别名是设么?答:终止密码子有三种终止密码子(UAG、UGA、UAA),他们并不代表氨基酸,不能与tRNA 反密码子配对,但能被终止因子和释放因子识别,终止肽链合成。
其中终止密码子UAG叫注石(ochre)密码UGA叫琥珀(amber)密码UAA叫蛋白石(opal)密码3,简述摆动学说?答:1996年,由Crick根据立体化学原理提出,解释了反向密码子中某些稀有成的配对,以及许多氨基酸有两个以上密码子的问题。
假说中提出:在密码子与反密码子配对中,前两对严格遵守碱基配对原则,第三对碱基有一定的自由度,可以摆动因而使某些tRNA可以识别1个以上的密码子一个tRNA能识别的密码子是由反密码子第一个碱基决定的。
反密码子第一位为A或C则只能识别一个密码子,若为G或者U则可识别两个密码子。
为I可识别三个密码子。
如果几个密码子同时编码一个氨基酸凡是第一,第二位碱基不同的密码子都对应于各自独立的Trna.4,tRNA在组成及结构上有哪些特点?答:1、tRNA的三叶草型二级结构受体臂(acceptor arm)主要由链两端序列碱基配对形成的杆状结构和3’端末配对的3-4个碱基所组成,其3’端的最后3个碱基序列永远是CCA,最后一个碱基的3’或2’自由羟基(—OH)可以被氨酰化。
TφC臂是根据3个核苷酸命名的,其中φ表示拟尿嘧啶,是tRNA分子所拥有的不常见核苷酸。
反密码子臂是根据位于套索中央的三联反密码子命名的。
第五章分子生物学研究法(上)------DNA RNA及蛋白质操作技术1. 简述PCR技术。
课本P165.2 .简述核酸的凝胶电泳。
答:将某种分子放到特定的电场中,它就会以一定的速度向适当的电极移动。
某物质在电场作用下的迁移速度叫作电泳的速率,它与电场强度成正比,与该分子所携带的净电荷数成正比,而与分子的磨擦系数成反比(分子大小、极性、介质的粘度系数等)。
在生理条件下,核酸分子中的磷酸基团是离子化的,所以,DNA和RNA实际上呈多聚阴离子状态(Polyanions)。
将DNA、RNA放到电场中,它就会由负极 -正极移动。
在凝胶电泳中,一般加入溴化乙锭(EB)--ethidium bromide 染色,此时,核酸分子在紫外光下发出荧光,肉眼能看到约50ng DNA所形成的条带。
3. 什么是south 杂交?指将经过电泳分离的DNA片断转移到一定的固相支持物的过程第七章基因的表达与调控(上)---- 原核基因表达调控模式1.简述代谢物对基因表达调控的两种方式。
① 转录水平上的调控(transcriptional regulation) ;② 转录水平上的调控(post-transcriptional regulation) ,包括mRNA 加工成熟水平上的调控(differen,tial processing of RNA transcript和翻译水平上的调控(differential translation of mRNA)。
3.简述乳糖操纵子的调控模型。
A、乳糖操纵子的组成:大肠杆菌乳糖操纵子含Z、Y、A三个结构基因,分别编码半乳糖苷酶、透酶和半乳糖苷乙酰转移酶,此外还有一个操纵序列0, —个启动子P和一个调节基因I。
B、阻遏蛋白的负性调节:没有乳糖存在时,I基因编码的阻遏蛋白结合于操纵序列O处,乳糖操纵子处于阻遏状态,不能合成分解乳糖的三种酶;有乳糖存在时,乳糖作为诱导物诱导阻遏蛋白变构,不能结合于操纵序列,乳糖操纵子被诱导开放合成分解乳糖的三种酶。
朱玉贤现代分子生物学第四版•绪论•基因与基因组•DNA复制与修复•转录与转录后加工•蛋白质翻译与翻译后加工•基因表达的调控•基因工程与基因组学01绪论分子生物学的定义与发展分子生物学的定义分子生物学是研究生物大分子,特别是蛋白质和核酸的结构、功能及其相互作用的一门科学。
分子生物学的发展自20世纪50年代以来,随着DNA双螺旋结构的发现、遗传密码的破译、基因工程技术的建立等,分子生物学得到了迅速的发展,并在医学、农业、工业等领域产生了广泛的应用。
基因与基因组的结构与功能研究基因的结构、表达调控及其在生物体发育和进化中的作用。
DNA复制、转录与翻译的过程与调控研究DNA的复制、转录和翻译等过程及其调控机制,揭示生物体遗传信息传递的规律。
蛋白质的结构与功能研究蛋白质的结构、功能及其与生物体代谢和生理功能的关系。
基因表达的调控研究基因表达的时空特异性及其调控机制,揭示生物体发育和适应环境的分子基础。
包括DNA 重组技术、基因克隆技术、核酸序列分析技术等,用于研究基因的结构和功能。
分子生物学实验技术生物信息学方法细胞生物学和遗传学方法结构生物学方法利用计算机科学和数学的方法对生物大分子数据进行处理和分析,揭示生物大分子的结构和功能。
通过细胞培养和遗传学手段研究基因在细胞和组织中的表达和功能。
利用X 射线晶体学、核磁共振等技术解析生物大分子的三维结构,揭示其结构与功能的关系。
02基因与基因组基因的概念与结构基因是遗传信息的基本单位,控制生物性状的基本因子。
基因的结构包括编码区和非编码区,编码区又可分为外显子和内含子。
基因通过DNA序列的特异性来实现其遗传信息的传递和表达。
基因组的组成与特点基因组是一个生物体所有基因的总和,包括核基因组和细胞器基因组。
基因组具有高度的复杂性和多样性,不同生物体的基因组大小和基因数量差异巨大。
基因组中存在着大量的重复序列和非编码序列,这些序列在生物进化、基因表达和调控等方面发挥着重要作用。
第一章1简述孟德尔、摩尔根和沃森等人对分子生物学发展的主要贡献答:孟德尔的对分子生物学的发展的主要贡献在于他通过豌豆实验,发现了遗传规律、分离规律及自由组合规律;摩尔根的主要贡献在于发现染色体的遗传机制,创立染色体遗传理论,成为现代实验生物学奠基人;沃森和克里克在1953年提出DAN反向双平行双螺旋模型。
2写出DNA RNA的英文全称答:脱氧核糖核酸(DNA, Deoxyribonucleic acid),核糖核酸(RNA,Ribonucleic acid)3试述“有其父必有其子”的生物学本质答:其生物学本质是基因遗传。
子代的性质由遗传所得的基因决定,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答:一,肺炎双球菌感染实验,1,R型菌落粗糙,菌体无多糖荚膜,无毒,注入小鼠体内后,小鼠不死亡。
2,S型菌落光滑,菌体有多糖荚膜,有毒,注入到小鼠体内可以使小鼠患病死亡。
3,用加热的方法杀死S型细菌后注入到小鼠体内,小鼠不死亡;二,噬菌体侵染细菌的实验:1,噬菌体侵染细菌的实验过程:吸附→侵入→复制→组装→释放。
2,DNA 中P的含量多,蛋白质中P的含量少;蛋白质中有S而DNA中没有S,所以用放射性同位素35S标记一部分噬菌体的蛋白质,用放射性同位素32P标记另一部分噬菌体的DNA。
用35P 标记蛋白质的噬菌体侵染后,细菌体内无放射性,即表明噬菌体的蛋白质没有进入细菌内部;而用32P标记DNA的噬菌体侵染细菌后,细菌体内有放射性,即表明噬菌体的DNA进入了细菌体内。
三,烟草TMV的重建实验:1957年,Fraenkel-Conrat等人,将两个不同的TMV 株系(S株系和HR株系)的蛋白质和RNA分别提取出来,然后相互对换,将S株系的蛋白质和HR株系的RNA,或反过来将HR株系的蛋白质和S株系的RNA放在一起,重建形成两种杂种病毒,去感染烟草叶片。
5请定义DNA重组技术和基因工程技术答:DNA重组技术:目的是将不同的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时复制并得到表达,产生影响受体细胞的新的遗传性状。
基因工程技术:是除了包含DNA重组技术外还包括其他可能是生物细胞基因结构得到改造的体系,基因工程是指技术重组DNA技术的产业化设计与应用,包括上游技术和下游技术两大组成部分。
上游技术指的是基因重组、克隆和表达的设计与构建(即重组DNA技术);而下游技术则涉及到基因工程菌或细胞的大规模培养以及基因产物的分离纯化过程。
6写出分子生物学的主要研究内容。
答:1,DNA重组技术;2,基因表达调控研究;3,生物大分子的结构功能研究,结构分子生物学;4,基因组、功能基因组与生物信息学研究。
7.分子生物学的定义答:广义的分子生物学:蛋白质及核酸等生物大分子结构和功能的研究都属于分子生物学的范畴,即从分子水平阐明生命现象和生物学规律狭义的分子生物学:偏重于核酸(基因)的分子生物学,主要研究基因或DNA的复制、转录、表达和调控等过程,当然也涉及与这些过程相关的蛋白质和酶的结构与功能的研究第二章1,染色体具备哪些作为遗传物质的特性?答:1,分子结构相对稳定;2,能够自我复制,使得亲子代之间保持连续性;3,能够指导蛋白质的合成,从而控制整个生命活动的过程;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:核小体是染色质的基本结构单位,由~200bpDNA和组蛋白八聚体组成。
形成过程: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。
形成核小体时八聚体在中间,DNA分子盘绕在外组成真核细胞染色体的一种重复珠状结构。
3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,首先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的螺旋结构;3,螺旋结构再次螺旋化,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。
绊环再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、三级结构特征。
答:1,DNA的一级结构,就是指4种核苷酸的连接及排列顺序,表示了该DNA分子的化学成分;2,DNA的二级结构是指两条多核苷酸连反向平行盘绕所形成的双螺旋结构;3,DNA 的高级结构是指DNA双螺旋进一步扭曲盘绕所形成的特定空间结构。
6,原核生物DNA与真核生物有哪些不同的特征?答:(1)DNA双螺旋是由两条互相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决定,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7,DNA复制通常采取哪些方式。
答:一,线性DNA双链的复制:1,将线性复制子转变为环装或者多聚分子;2,在DNA末端形成发卡式结构,使分子没有游离末端;3,在某种蛋白质的介入下(如末端蛋白,terminal protein),在真正的末端上启动复制。
二,环状DNA的复制:1,θ型;2,滚环形;3,D —环形(D--loop)。
8,简述原核生物的DNA复制特点。
答:1,与真核生物不同,原核生物的DNA复制只有一个复制起点;2,真核生物的染色体全部完成复制之前,各个起始点上DNA的复制不能在开始,而在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的复制,变现为虽然只有一个复制单元,但可有多个复制叉;9,真核生物的DNA的复制在那些水平上受到调控?答:1,细胞生活周期水平调控;2,染色体水平调控;3,复制子水平调控。
10,细胞通过哪些修复系统对DNA损伤进行修复?答:1,错配修复,恢复错配;2,切除修复,切除突变的碱基和核苷酸序列;3,重组修复,复制后的修复,重新启动停滞的复制叉;4,DNA的直接修复,修复嘧啶二聚体和甲基化的DNA;5,SOS系统,DNA的修复,导致突变。
11,什么是转座子?可以分为哪些种类?答: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:插入序列和复合型转座子。
12,请说说插入序列与复合型转座子之间的异同。
答: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,一般插入序列都是很小的DNA片段,末端带有倒置重复序列;复合型转座子是一类带有某些抗药性基因的转座子,其两翼往往带有两个或者相同高度同源的IS序列,一旦形成复合转座子,IS序列就不能移动,因为他们的功能被修饰了,只能作为复合体移动。
第三章1,什么是编码链?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依赖的RNA聚合酶催化下合成RNA链的过程。
基本过程:模版识别—转录开始—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亚基后则成为聚合酶全酶。
α亚基肯能与核心酶的组装及启动子的识别有关,并参与RNA聚合酶和部分调节因子的相互作用;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链仍然处于双链状态,伴随着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,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Pribnow box?它的保守序列是什么?答:pribnow box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。
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始工作;3,原核生物mRNA 半寿期很短,一般为几分钟,最长只有数小时。
真核生物mRNA的半寿期较长,如胚胎中的mRNA可达数日;4,原核与真核生物mRNA的结构特点也不同,原核生物的mRNA的5’端无帽子结构,3’端没有或只有较短的poly A结构。
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赖于p因子和依赖于p因子两大类。
不依赖于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容易形成发卡式结构。
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。
依赖于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须经过哪些加工才能成为成熟的 mRNA,以用作蛋白质合成的模版。
答:加工包括:(1)5’端连接“帽子”结构;(2)3’端添加polyA“尾巴”;(3)hnRNA 被剪接,把内含子(DNA上非编码序列)转录序列剪掉,把外显子(DNA上的编码序列)转录序列拼接上(真核生物一般为不连续基因)。