分子生物学思考题

第一章

1.基因：指表达一种蛋白质或功能RNA的遗传物质的基本单位，基因是遗传物质的最小功能单位。

2.分子生物学：是在分子水平研究生命现象的科学，是现代生命科学的共同语言。它的核心内容是通过生物的物质基础-核酸--蛋白质--酶等生物大分子的结构-功能及其相互作用等的研究来阐明生命分子基础，从而探索生命的奥秘。

3.简述遗传学三大基本规律：

一.孟德尔遗传定律：包括分离定律和自由组合定律分离定律：①遗传性状是由遗传因子所控制，遗传因子在体细胞中成对存在，每对遗传因子中，一个来自母方，一个来自父方。一个单位性状由一对遗传因子控制。②遗传因子之间存在显隐性关系。③形成配子时，两个遗传因子彼此分开，分别随机进入到不同的配子中，配子只含有成对遗传因子中的一个。

自由组合定律：当具有两对或多对相对性状的亲本进行杂交，在子一代产生配子时，在等位基因分离的同时，非同源染色体上的基因表现为自由组合。

连锁互换定律：原来为同一亲本所具有的两个性状，在F2中常常有连系在一起遗传的倾向。

4.列出一种证明DNA是遗传物质的实验证据：肺炎双球菌实验中，在加热杀死的S型菌中存在一种使活的R型菌转变成S型菌的因子，用一系列的化学和酶学方法把提取液中的蛋白质，类脂，多糖，RNA去掉并不影响转化，最后发现只要把纯化的S型菌的DNA加入到R型菌培养液中就足以导致转化的发生，证明DNA 是遗传物质。

第二章

1.熟悉DNA的双螺旋结构。

2.什么是DNA的变性和复性，复性的条件是什么？

变性：在高温，酸碱，某些化学试剂的作用下，双螺旋结构区的氢键断裂，成为单链的过程。

复性：变性单链DNA在适当的条件下，使彼此分开的链自发的重新结合，成为双螺旋结构的过程。

复性的条件：1.盐浓度必须高，足以使两链之间磷酸基团上负电荷的排斥力消失，通常用0.15~0.5mol/L的Nacl; 2.温度必须适当高，足以防止链内随即形成氢键，复性的最适温度比熔炼温度低20~25度。

3.了解加减法测定DNA序列的原理。(p25)

4.蛋白质重要的结构域有哪些？简述螺旋-拐角-螺旋，亮氨酸拉链的结构。

结构域为蛋白质亚基结构中明显分开的紧密球状结构区域。包括：锌指结构，螺旋-拐角-螺旋，螺旋-环-螺旋，亮氨酸拉链等。

螺旋-拐角-螺旋：模体含有40~50个氨基酸残基，在两个两性α螺旋之间有一个长度可变的连接区。

亮氨酸拉链：是一种重要的蛋白质-蛋白质相互作用的结构域，其每七个氨基酸中的第七个氨基酸是亮氨酸，亮氨酸是疏水性氨基酸，排列在α螺旋的一侧，所有带电荷的氨基酸残基排列在另一侧。当两个蛋白质分子平行排列时，亮氨酸之间相互作用形成二聚体，形成拉链。

5.真核生物DNA是如何形成染色体的？

DNA包装成染色体需要经过三级压缩，其具体过程是：

1。首先组蛋白h1 h2a h2b h3 h4各两个组成盘装八聚体核心，而后1.75圈共146BP DNA 缠绕其上，成为核小体颗粒，两个颗粒之间经过60BP连接DNA连接，在出口和入口处再结合组蛋白H1作为稳定结构，经过不断的连接，核小体颗粒形成外径10nm的纤维状串珠，称为核小体串珠纤维，是为染色体一级结构。

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。是为染色体二级结构

3.螺旋结构再次螺旋化，形成超螺旋结构（此处有争议，我看过的书上，人卫版医学细胞生物学同意超螺旋学说，而北大版教材认为3级结构是微带，即曲折化的螺线管），此为3级结构

4.超螺线管（或者说微带），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。

第三章第一节

DNA的半保留复制：在DNA复制过程中，子代DNA双链中，一条来自亲代，另一条链是新合成的互补链，这种复制方式称为半保留复制。

冈崎片段：是在DNA的后随链的不连续合成期间生成的片段。

前导链：与复制叉移动的方向一致，通过连续的5ˊ-3ˊ聚合合成的新的DNA 链。

后随链：与复制叉移动的方向相反，通过不连续的5ˊ-3ˊ聚合合成的新的DNA 链。又称滞后链。

2.与DNA复制的酶和蛋白质有哪些？

DNA聚合酶，DNA连接酶，拓扑异构酶，DNA解链酶，单链DNA结合蛋白，引物合成酶和RNA酶H,FEN-1，RNase H。

3.简述大肠杆菌中DNA聚合酶Ⅰ和Ⅲ的结构和功能。

4.简述原核生物DNA复制的延伸过程。

DNA的复制是一个边解旋边复制的过程。复制开始时，DNA分子首先利用细胞提供的能量，在解旋酶的作用下，把两条螺旋的双链解开，这个过程叫解旋。然后，以解开的每一段母链为模板，以周围环境中的四种脱氧核苷酸为原料，按照碱基配对互补配对原则，在DNA聚合酶的作用下，各自合成与母链互补的一段子链。随着解旋过程的进行，新合成的子链也不断地延伸，同时，每条子链与其母链盘绕成双螺旋结构，从而各形成一个新的DNA分子。这样，复制结束后，一个DNA分子，通过细胞分裂分配到两个子细胞中去。

5.DNA复制的忠实性是怎样实现的？

1.DNA复制过程中碱基配对受到双重核对：

2.DNA聚合酶(DNA pol Ⅲ)对碱基的选择作用

3.3’→5’外切核酸酶(Klenow片段)的校正作用

4.复制的修复系统（DNA损伤的修复）

6.简述端粒酶的作用机制。

端粒酶的RNA部分有一段序列与端粒TG链突出的3-末端互补，二者结合后，端粒酶以自身的RNA为模板，在端粒TG链的3-末端添加脱氧核苷酸，使端粒的TG 链延长一小段，随后，端粒酶移动位置，继续加长TG链，直到达到细胞所需要的长度。被延长的TG链可以作为合成冈崎片段的模板，使端粒形成双链也可以通过单链区的回折，合成AC链，随后对末端的发夹结构进行修剪，使端粒形成双链。

7.复制子，转座子的定义。

复制子：DNA分子上一个独立的复制单位。

转座子：原真核基因组中存在着可以从一个部位转移到另一个部位的DNA序

列。这些序列叫做转座子。

第三章第二节

1.紫外线引起的DNA损伤通过哪几种途径修复？

答：大致通过四种途径：

（1）在损伤部位就地修复—光复活；

（2）取代损伤部位—暗修复或切除修复；

（3）越过损伤部位进行修复—重组修复；

（4）紧急修复—SOS修复。

2. 简述错配修复和重组修复的过程。

答：（1）错配修复

错配修复系统通过Dam甲基化酶来识别母链DNA，根据“保存母链，修正子链”的原则，MutS蛋白识别并结合到错配碱基上，与MutL结合后形成稳定复合物，该复合体与MutH核酸内切酶结合后，未甲基化的DNA链被切开，随后切口到错配位点的这段序列也被切除，最后，由DNA聚合酶3填充这段序列空缺，DNA连接酶连接缺口完成修复。

（2）重组修复

又称“复制后修复”。当复制叉遇到受损DNA位点时先停止跳动，暂停之后又继续移动进行复制，结果在新合成的子链中留下一个对着损伤位点的缺口，之后缺口链和另一条子链DNA的同源链发生重组，即从同源DNA母链上将相应核苷酸