分子生物学课后习题答案

第一章绪论

□ DNA重组技术和基因工程技术。

DNA重组技术又称基因工程技术，目的是将不同DNA片段（基因或基因的一部分）按照人们的设计定向连接起来，在特左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。

DNA重组技术是核酸化学、蛋白质化学、酶工程及微生物学、遗传学、细胞学长期深入研究的结晶，而限制性内切酶DNA连接酶及苴他工具酶的发现与应用则是这一技术得以建立的关键。DNA重组技术有着广泛的应用前景。首先，DNA重组技术可以用于大量生产某些在正常细胞代谢中产量很低的多肽，如激素、抗生素、酶类及抗体，提髙产量，降低成本。苴次，

DNA重组技术可以用于左向改造某些生物的基因结构，使他们所具有的特殊经济价值或功能成百上千倍的提高。

□请简述现代分子生物学的研究内容。

1、DNA重组技术（基因工程）

2、基因表达调控（核酸生物学）

3、生物大分子结构功能（结构分子生物学）

4、基因组、功能基因组与生物信息学研究

第二章遗传的物质基础及基因与基因组结构

□核小体、DNA的半保留复制、转座子。

核小体是染色质的基本结构单位。是由H2A、H2B、H3、H4各两分子生成八聚体和由大约200bp 的DNA构成的。核小体的形成是染色体中DNA压缩的第一步。

DNA在复制过程中，每条链分别作为模板合成新链，产生互补的两条链。这样新形成的两个DNA 分子与原来DNA分子的碱基顺序完全一样。因此，每个子代分子的一条链来自亲代DNA,另一条链则是新合成的，这种复制方式被称为DNA的半保留复制。

转座子是存在染色体DNA上的可自主复制和移位的基本单位。转座子分为两大类：插入序列和复合型转座子。

□DNA的一、二、三级结构特征。

DNA的一级结构是指4种脱氧核昔酸的连接及其排列顺序，表示了该DNA分子的化学构成。DNA 的二级结构是指两条多核昔酸链反向平行盘绕所生成的双螺旋结构。分为左手螺旋和右手螺旋。DNA的髙级结构是指DNA双螺旋进一步扭曲盘绕所形成的特定空间结构。超螺旋结构是DNA 高级结构的主要形式，可分为正超螺旋与负超螺旋两大类。

□DNA复制通常采取哪些方式？

仁线性DNA双链的复制：复制经过起始、延伸、终止和分离三个阶段。复制是从5,端向3, 端移动，前导链的合成是连续的，后随链通过冈崎片段连接成完整链。

2、环状DNA双链的复制

（1）0型：是一种双向复制方式。复制的起始点涉及DNA的结旋和松开，形成两个方向相反的复制叉，复制从定点开始双向等速进行。

（2）滚环型：是单向复制的一种特殊方式，发生在噬菌体DNA和细菌质粒上，首先对正链原点进行专一性的切割，形成的5,端被单链结合蛋白所覆盖，3,端在DNA聚合酶的作用下不断延伸。

（3）D-环复制：也是单向复制的一种方式。是在线粒体DNA中发现的。两条链的合成是高度不对称的，最初只以一条母链为模版合成，迅速合成互补的新链，另一条则成为游离的单链环（即D环）。

□真核生物DNA的复制在哪些水平上受到调控？

1、细胞生活周期水平调控：决定细胞停留在G1期还是进入S期。

2、染色体水平调控：决泄不同染色体或同一染色体不同部位的复制子按一左顺序在S期起始复制。

3、复制子水平涮控：决泄复制的起始与否，并且是髙度保守的。

□ DNA修复包括哪几种？

仁错配修复：识别新合成链中的错配并加以校正，保证子链的正确性。

2、切除修复

1）碱基切除修复：切除突变的碱基

2）核昔酸切除修复：修复被破坏的DNA

3、DNA直接修复：修复吨唳二聚体或者甲基化DNA

第三章生物信息的传递-RNA转录与加工

□定义：Pribnow box,编码链，上升突变，增强子。

在原核生物启动子被保护区内有一个由5个核昔酸组成的保守序列TATATT,是聚合酶结合位点，称为Pribnow区，苴中央大约位于起点上游1Obp处，所以又称为-10区。

在DNA的两条链中与mRNA序列相同的那条DNA链是编码链或称有意义链。

如果增加Pribnovz区的共同序列，将乳糖操纵子的启动子中的WGTT变成TATATT,就会提高启动子的效率，称为上升突变。

在一些转录单元上发现英转录起始位点上游约200bp处有两段72bp长的重复序列，它们不是启动子的一部分，但能增强或促进转录的起始，因此，称这种能强化转录起始的序列为增强子或强化子

□简述生物体内RNA的种类和功能。

生物体内拥有三种RNA,即：

编码特定蛋白质序列的mRNA：

能特异性解读mRNA中的遗传信息并将其转化成相应氨基酸后加入多肽链中的tRNA；

直接参与核糖体中蛋白质合成的rRNA,

□什么是DNA模板与mRNA及蛋白质产物之间的共线性关系？

核昔酸特异性的组成和排列顺序决左了贮存在DNA上的遗传信息，并通过转录mRNA传递遗传信息，此过程是从起始核昔酸开始，一个脱氧核苜酸对应一个核昔酸，不重叠，不跳跃, 一一对应。mRNA上每3个核昔酸翻译成蛋白质多肽链上的一个氨基酸，这个过程也是连续的，而且没有发生重叠现象。因此，什么是DNA模板与mRNA及蛋白质产物之间的共线性关系。

□转录一般被分为哪几个步骤？

无论是原核还是真核细胞，转录的基本过程都包括：

1、模板识别：模板识别阶段主要指RNA聚合酶与启动子DNA双链相互作用并与之相结合的过程。

2、转录起始：转录起始就是RNA链上第一个核昔酸键的产生。

3、通过启动子：RNA聚合酶成功地合成9个以上核昔酸并离开启动子区，转录就进入正常

的延伸阶段。

4、转录的延伸和终上：RNA聚合酶离开启动子，沿DNA链移动并使新生RNA链不断伸长的过程就是转录的延伸。当RNA链延伸到转录终止位点时，RNA聚合酶不再形成新的磷酸二酯键，RNA-DNA杂合物分离，

□转录终止子与翻译终止密码的结构特点？

转录终止子：1、不依赖于P因子的终止

终止位点上游一般有一个富含GC碱基的二重对称区，由这段DNA转录产生的RNA容易形成发夹式结构。新生RNA中岀现发夹式结构会导致RNA聚合酶的暂停，破坏RNA-DNA杂合链5,端的正常结构。

在终止位点前而有一段由4-8个A组成的序列，所以转录产物的3,端为寡聚U,这种结构特征的存在决泄了转录的终止。寡聚U的存在使杂合链的3,端部分出现不稳左的rU-dA区域, 两者共同作用使RNA从三元复合物中解离出来。

2、依赖p因子的终止

p因子：六聚体蛋白，水解各种核甘三磷酸，通过催化NTP的水解促使新生RNA链从三元转录复合物中解离岀来，从而终止转录。

翻译终I上密码：肽链延伸过程中，终止密码子出现在核糖体A位时，没有相应的AA-tRNA 与之结合，而释放因子能识别这些终I匕密码子并与之结合，水解P位上多肽链与tRNA之间的二脂键。接着，新生的肽链和tRNA从核糖体上释放岀来，核糖体大小亚基解体，蛋白质合成结束。

□什么是RNA编辑？其生物学意义？

编辑(editing)是指转录后的RNA特别是mRNA任编码区发生碱基的突变、加入或丢失等现彖。RNA编辑的生物学意义

校正作用：RNA的编辑可以恢复丢失的遗传信息。

调控翻译：构建或者去除起始密码子和终止密码子，是基因表达调控的一种方式。

扩充遗传信息：使基因产物获得新的结构和功能，有利于生物进化。

第四章生物信息的传递-蛋白质的翻译

□定义：SD序列，信号肽。

SD序列：存在于原核生物起始密码子上游7-12个核昔酸的一段富含嚓吟保守区域，它与16SrRNA3 '端反向互补，在mRNA与核糖体结合中起重要作用。

信号肽：任蛋白质多肽链的氨基端，有一段疏水性氨基酸序列，它负责把蛋白质引导到细胞内不同膜结构的亚细胞器内。

□简述tRNA的结构。

tRNA 一级结构是四种核糖核昔酸的组成和排列顺序，单链。

tRNA二级结构是三叶草形的，由于小片段碱基互补配对所形成。三叶草形的tRNA分子上有4条根据它们的结构或功能命名的手臂。

tRNA的三级结构，都呈L形折叠式，而这种结构是靠二级结构中未配对碱基间所形成的氢键来维持的。tRNA的三级结构与氨酰-tRNA合成酶对tRNA的识别有关。

□简述核糖体的组成及其功能。

核糖体是由几十种蛋白质和几种核糖体RNA (ribosomal RNA, rRNA)组成的亚细胞颗粒。核糖体是一个致密的核糖核蛋白颗粒，可以解离为大小两个亚基。每个亚基都含有一个分子质量较大

的rRNA和许多蛋白质分子。这些大分子rRNA能在特定位点与蛋白质结合，从而完成核糖体不同亚基的组装。