分子生物学课后题

第一章1、简述细胞的遗传物质，怎样证明DNA是遗传物质？答：核酸是细胞内的遗传物质，包括脱氧核糖核酸(|DNA)和核糖核酸（RNA）两类，DNA是主要的遗传物质，具有储存遗传信息，将遗传信息传递给子代，物理化学性质稳定，有遗传变异能力适合作为遗传信息的特性，T2噬菌体侵染实验证明了DNA是遗传物质，将蛋白质被35S标记和DNA被32P 标记的T2噬菌体分别侵染E.coli后，发现进入宿主细胞的只有32P标记的DNA，而无35S标记物，所产生的子代噬菌体只含有32P标记的DNA，无S标记的蛋白质，因此证明DNA是遗传物质。

2、研究DNA的一级结构有什么重要的生物学意义？答：DNA的一级结构是指DNA分子中的核苷酸排列顺序，它反映了生物界物种的多样性和复杂性，任何一段DNA序列都可以反映出它的高度的个体性和种族特异性，另外DNA一级结构决定其高级结构，研究DNA一级结构对阐明遗传物质结构、功能及表达调控都极其重要。

3、简述DNA双螺旋结构与现在分子生物学发展的关系。

答：DNA双螺旋结构具有碱基互补配对原则具有极其重要的生物学意义，它是DNA复制、转录、逆转录等基因复制与表达的分子基础。

DNA为双链，维持了遗传物质的稳定性。

4、DNA双螺旋结构有哪些形式？说明其主要特点和区别。

答：主要有B-DNA，A-DNA,E-DNA形式B-DNA：每一螺周含有10个碱基对，两个核苷酸之间夹角为36度A-DNA：碱基对与中心倾角为19度，螺旋夹角为32.7度E-DNA：左手螺旋，每圈螺旋含12对碱基，G=C碱基对非对称地位于螺旋轴附近。

第二章1、简述DNA分子的高级结构。

答：1、单链核酸形成的二级结构（发夹结构）2、反向重复序列（十字架结构，每条链从5'--3'方向阅读）3、三股螺旋的DNA（一条链为全嘌呤核苷酸链，另一条链为全嘧啶核苷酸链）4、DNA的四链结构5、DNA结构的动态性与精细结构6、DNA的超螺旋结构与拓扑学性质。

2、什么是DNA的拓扑异构体，它们之间的相互转变依赖于什么？答：DNA不同的空间分子构象又称拓扑异构体它们之间转换依赖于连环数L。

连环数是指双螺旋DNA中两条链相互缠绕交叉的总次数。

3、简述真核生物染色体的组成，它们是如何组装的？答：真核生物的染色体在间期表现为染色质，染色质是以双链DNA作为骨架与组蛋白和非组蛋白及少量各种RNA等共同组成的丝状结构的大分子物质、组装的顺序：DNA—核小体链—纤丝—突环—玫瑰花结—螺旋圈—染色体4、简述细胞内RNA的分布结构特点答：成熟的RNA主要分布在细胞质中，无论是真核或原核细胞质中，成千上万种的RNA都分为三大类：1、转运RNA 2、信使RNA 3、核蛋白体RNA。

细胞核内的RNA统称为nRNA.5、简述细胞内RNA的结构特点以及与DNA的区别。

答：1、碱基组成不同，RNA分子主要是A G C U 而DNA以T代替U。

2、RNA分子中的核糖都是D-核糖，而DNA则是D-2-脱氧核糖。

3、RNA分子中有许多稀有，微量碱基，而DNA除个别外，不含有稀有碱基4、RNA分子中嘌呤碱基与嘧啶碱基不一定相等。

5、RNA分子具有逆转录作用，RNA翻译成蛋白质是遗传物质，是遗传信息的传递结合表达者。

6、RNA分子具有催化功能。

6、引起DNA变性的主要因素有哪些？核酸变性后分子结构和性质发生了哪些变化？答：①加热②极端PH值③有机溶剂，尿素和酰胺等核酸变性后氢键被破坏而断裂，双链变为单链，而磷酸二酯键并未锻裂在A260nm 处呈现增色效应。

DNA溶液的黏度大大下降、沉淀速度增加、浮力密度上升。

紫外吸收光谱升高。

酸碱滴定曲线改变，生物活性丧失等。

7、检测核酸变性的定性和定量方法是什么？具体参数如何？答：在DNA变性过程中，紫外吸收光谱的变化时检测变性最简单的定性和定量方法。

核酸在260nm 处具有特征的吸收峰，便是为A260nm。

以50ug/ml DNA溶液在A260下测定，三者的A260数值为：双链DNA A260=1.00；单链A260=1.37。

游离碱基，核苷酸A260=1.608、DNA的Tm值一般与什么因素有关。

答：1.DNA的均一性；2.G-C碱基对的含量；3.介质中离子强度。

9、写出DNA复性必须满足的两个条件，影响DNA复性速度的因素包括哪些？答：①一定的离子强度，用以消弱两条链中磷酸集团之间的排斥力；②较高的温度（但不能太高）。

影响DNA复性速度的原因有：①DNA的初始浓度；②简单分子；③DNA片段大小；④温度；⑤阳离子浓度。

10、DNA复性实验的标准条件是什么？复性程度怎样检测？答：400nt长度。

Tm~25摄氏度的温度，阳离子强度为0.18mol/L，此时复性速度常数K≈5*10^5。

复性程度检测：①测定减色效应；②测定S1核酸酶水解DNA的量；③羟基磷灰石柱层析。

11、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？答：①将不同来源的DNA变性后，在溶液里进行杂交，称为溶液杂交。

②用硝酸纤维素制成的滤膜，将变性的DNA或RNA吸附到滤膜上，在进行杂交，称为滤膜杂交。

溶液杂交可以检测水质和病毒等，滤膜杂交种的印迹法是专门针对蛋白质的一种特异性鉴定技术。

第四章1.基因的概念如何？基因的研究分为几个发展阶段？答：基因是原核、真核生物以及病毒的DNA或RNA分子中具有遗传效应的核苷酸序列。

基因的研究大体上分为3个发展阶段：①20世纪50年代以前，属于基因的染色体遗传学阶段；②20世纪50年代以后，属于基因的分子生物学阶段；③近20年来基因的研究进入了反向生物学阶段。

2.什么是顺反子？分子生物学中顺反子与基因的关系如何？答：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。

顺反子与基因这两个术语相互通用，一般而言，一个顺反子就是一个基因，1500~2000个核苷酸。

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，只有其中某些特定的多核苷酸区段才是基因。

3.实施基因工程（DNA重组技术）的重要理论基础之一是什么？答：DNA重组技术的重要理论基础是，全部生命有机体的基因都是由DNA构成的，且所有生物的DNA基本结构都一致。

这是它们作为生物体的共性。

4.基因编码的主要产物是什么？基因与多肽链有什么关系？答：基因的主要编码产物是多肽链，基因的碱基序列与蛋白质分子中的氢键酸的序列之间的关系是对应的，此关系通过遗传密码实现。

5.什么事C值和C值矛盾？主要表现有哪些？答：真核生物单倍体基因组包含的全部DNA量称为该物种的C值。

C值悖理指真核生物中DNA含量的反常现象。

主要表现为：①C值不随生物的进化程度和复杂性而增加；②关系密切的生物C值相差甚大；③真核生物的DNA的量远远大于编码蛋白质等物质所需的量。

6.断裂基因、外显子、内含子的概念是什么？它们的关系如何？答：我们将基因插入了不编码序列，使一个完整的基因分隔成不连续的若干区段，这样的基因叫做不连续基因或断裂基因。

我们把在不连续基因中有编码功能的区段称为外显子，而无编码功能的区段称为内含子。

7.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？答：最初发现是在噬菌体ΦΧ174中发现的。

修正了经典的各个基因互相独立，互不重叠的的传统概念。

它反映了原核生物能够理由有限的资源表达更多基因产物，以满足生物功能需要的能力。

8.简要叙述真核生物的DNA序列的几种类型。

答：真核生物的DNA序列有①单一拷贝的基因序列（绝大多数编码蛋白质的基因都是单一拷贝的序列）；②低度重复序列；③中毒重复序列；④高度重复序列。

9.内含子有什么功能？其存在有何意义？答：目前认为内含子有以下功能：①促进重组；②增加基因组的复杂性；③含有可读框（ORF）；④含有部分剪接信号；⑤产生核仁小RNA；⑥内含子对基因表达有影响。

综上所述，内含子在生物遗传信息的传递过程中承担了重要的功能。

10.真核生物基因组重复序列的复性动力学曲线有什么特点？根据真核生物DNA 的复性动力方程，可见特定DNA 分子的复性都能够以速度常数k 2和2/10t c 来描述，真核生物DNA 曲线不再是跨两个数量级的单位—S 型，而是跨越了8个数量级的复性曲线。

曲线分3个组分：①快速复性组分，②中速复性组分，③慢速复兴组分。

11、为什么说基因组中非重复序列主要决定着基因组的复杂性？答：在杂交反应中，只有不到10%的RNA 其2/10t c 对于DNA 中等复杂序列，而大部分组分的2/10t c 对应于非重复的DNA 序列。

通常占总量RNA 的50%以上，有研究表明大约80%的mRNA 是与非重复的DNA 组分结合的，这就说明基因组中非重复序列主要决定着基因组的复杂性。

12、人类基因组研究那些内容？研究人类基因组有何重大意义？答：①对人类全基因组作图，②对基因组DNA 进行裂解和基因克隆，③测定基因组的全部DNA 序列，④基因德鉴定，⑤建立基因德信息系统能从分子水平解释遗传因子的各种疾病，如：癌症、老年痴呆症等这些疾病中的作用。

能加强我们人类对于自身健康的理解。

第五章1、细胞内染色体外的以传统因子包括哪些？何谓严紧控制和松弛控制的质粒？答：包括细菌的质粒，真核生物的细胞器以及细胞内共生或寄生的生物DNA ，属于严紧控制的质粒，每个细胞只有一个或少数几个拷贝，称为单拷贝质粒。

而松弛控制的质粒，每个细胞通常含有20个以上的拷贝，因此又称为多拷贝质粒。

2、简述ΦX1740噬菌体复制过程。

答：其DNA 的复制过程分为3个阶段：起始、延伸和终止。

起始阶段涉及多种酶和蛋白质辅助因子的参与。

延伸阶段，在复制前体上同时进行着前导链的持续合成和后随链的分段合成。

终止阶段，环状染色体的两个复制叉在终止区相遇后停止复制。

3、大肠杆菌染色体DNA 的复制起点如何？什么事双向复制？答：大肠杆菌复制起始的最小功能片段长245bp ，称为oric 。

复制起始于一个位点，但向两侧分别形成复制叉，向相反方向移动。

在每个复制叉上两条DNA 模板都被拷贝。

在原核细胞和真核细胞中，这种方式最普遍，4、DNA 复制一般采取哪些方式？答：DNA 复制的方式有3种：θ形、滚动环形、D 环形5、列出原核生物DNA 复制的酶和蛋白质体系。

答:包括多种DNA 聚合酶的DNA 连接酶、RNA 聚合酶、蛋白质因子有：HU 蛋白、Dna 蛋白、6个前引发蛋白DnaB 、DnaC 、DnaT 、PriA 、PriB 、PriC.6、原核、真核生物复制的速度如何？真核生物基因组比原核生物大，但其复制叉移动速度却比原核生物慢得多，真核生物怎样满足细胞对DNA 的需求？答：真核生物其复制叉移动速度为1000~3000bp/min ，细菌DNA 复制叉的移动速度为50000bp/min 。