2014分子生物学简答题整理(南京中医药大学)

DNA合成的特点

１．以原来的DNA母链为模板，四种脱氧核苷三磷酸为前体，还需要Mg2+。

根据碱基互补配对原则复制产生新的子链。

2.需要解链

3．半保留复制

4.需要引物

5.复制方向5＇3’

6.复制起始于特定的区域，但终止位置不固定

7.双向复制

8.半不连续

9.具有高度的忠实性

DNA合成的过程

DNA复制过程分三个阶段；①起始：从DNA上控制复制起始的序列即起始点开始复制，形成复制叉，复制方向多为双向，也可以是单向，若以双向进行复制，两个方向的复制速度不一定相同。由于DNA聚合酶不能从无到有合成新链，所以DNA复制需要有含3’-OH的引物，引物由含有引物酶的引发体合成一段含3～10个核苷酸的RNA片段；

②延长：DNA复制时，分别以两条亲代DNA链为模板，当复制叉沿DNA移动时，以亲代3’→5’链为模板时，子链的合成方向是5’→3’，可连续进行；以亲代5’→3’链为模板时，子链不能以3’→5’方向合成，而是先合成出许多5’→3’方向的冈崎片段，然后连接起来形成一条子链；

③终止：当一个冈崎片段的3’-OH与前一个冈崎片段的5’-P接近时，复制停止，由DNA聚合酶Ⅰ切除引物，填补空隙，连接酶连接相邻的DNA片段。

参与DNA合成的酶有哪些

参与DNA复制的主要酶和蛋白质有DNA聚合酶、解链酶、SSB、引发酶、拓扑异构酶、连接酶和端聚酶等。参与DNA逆转录的酶有逆转录酶。

原核细胞中有哪些DNA聚合酶？分别有哪些功能和作用

有5种DNA聚合酶。

DNA聚合酶I具有5＇→3’聚合酶活性、5＇核酸外切酶活性、3’核酸外切酶活性，可催化

单链或双链DNA 的延长并自我校对；

DNA聚合酶II具有聚合酶活性、3’核酸外切酶活性，可能参与DNA修复；DNA聚合酶III有5‘到3’聚合酶活性、3’核酸外切酶活性，是促进DNA链

延长的主要酶。

DNA聚合酶Ⅳ和Ⅴ参与DNA修复合成。

PCR的基本原理？你认为分子生物学近十年有哪些进展？

类似于DNA的天然复制过程，其特异性依赖于与靶序列两端互补的寡核苷酸引物。

PCR由变性--退火--延伸三个基本反应步骤构成：

①模板DNA的变性：模板DNA经加热至93℃左右一定时间后，使模板DNA双链或经PCR扩增形成的双链DNA解离，使之成为单链，以便它与引物结合，为下轮反应作准备；

②模板DNA与引物的退火(复性)：模板DNA经加热变性成单链后，温度降至55℃左右，引物与模板DNA单链的互补序列配对结合；

③引物的延伸：DNA模板--引物结合物在TaqDNA聚合酶的作用下，以dNTP为反应原料，靶序列为模板，按碱基配对与半保留复制原理，合成一条新的与模板DNA链互补的半保留复制链重复循环变性--退火--延伸三过程，就可获得更多的“半保留复制链”，而且这种新链又可成为下次循环的模板。

重组有哪些类型

DNA重组是指发生在DNA分子内或DNA分子之间核苷酸序列的交换、重排和转移现象，主要包括同源重组、位点特异性重组和转座重组。

同源重组是两个DNA分子的同源序列直接进行交换。细菌的接合、转导、转化和真核细胞的同源染色体之间的交换等都属于同源重组。

位点特异性重组是指在DNA特定位点上发生的重组，需要专门的蛋白质识别发生重组的特异性位点并催化重组反应。

转座重组是指DNA上的核苷酸序列从一个位置转位或跳跃到另外一个位置的现象，在原核生物和真核生物的基因组内均可以发生，发生转位或跳跃的核苷酸序列被称为转座子。

同源重组的条件和分子机制

同源重组的条件：（1）两个DNA分子序列同源；（2）不同物种同源重组所需的最小的同源序列不同；

解释同源重组的分子机制的模型：（1）断裂重接模型；（2）模板选择复制模

型；（3）Holliday模型；（4）Meselon-Radding模型；

同源重组分子机制简述：主要是利用DNA序列间的同源性来识别，而负责配对和重组的蛋白质因子并无碱基序列特异性。同源重组可以双向交换DNA分子，也可以单向转移DNA分子，后者又被称为基因转换。同源重组是将外源基因定位导入受体细胞染色体上的方法，因为在该座位有与导入基因同源的序列，通过单一或双交换，新基因片段可替换有缺陷的基因片段，达到修正缺陷基因的目的。

举一个位点特异性的例子

λ噬菌体定点插入。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。λ噬菌体整合反应发生时，即在attP和attB处发生交叉重组，产生两个较小的环状DNA。整合反应由整合酶催化，其步骤是彼此偶联的：四条链同时被切断、交叉和重新连接起来，其间没有发现任何稳定的中间产物。DNA双链同时被切断，然后磷酸二酯键又重新连接起来，并不需要ATP供应能量。故整合酶实际上能起拓扑异构酶的作用，可使带有att位点（或类似序列）的超螺旋松弛。并且和拓扑异构酶一样，整合酶也产生交错的断裂，有七个核苷酸的单键尾端，形成所谓粘性末端。

试介绍玉米的Ac-Ds系统

玉米的控制元件可分为两类：一类是可以自主移动的调节因子，能合成转座酶，并支配受体因子移动，如Ac-Ds系统中的Ac；另一类为非自主移动的受体因子，

不产生蛋白质，如Ac-Ds系统中的Ds。Ac和Ds这两个因子都位于玉米第9号染色体短臂，在色素基因C的附近。当C基因附近有Ac而没有Ds时，C基因处于活化状态，玉米籽粒内有色素生成，籽粒是有颜色的。当D．s因子插入基因C并且Ac也存在的情况下，虽然Ds抑制基因C的活性，但由于在玉米胚乳发育期间有些细胞里的Ds因Ac存在而切离转座，所以这些细胞仍能合成色素，因而玉米籽粒出现色素斑点。当Ac不存在时，Ds固定在C基因处，C不再合成色素。玉米籽粒就没有颜色。

试述复制和转录有何异同

相同点:

①都以核苷酸为原料，都是酶促的核苷酸聚合过程

②以DNA为模板

③遵循碱基配对原则

④都需依赖DNA的聚合酶

⑤聚合过程都是生成磷酸二酯键

⑥新链合成方向为5’→3’

⑦都在细胞内进行

不同点：

①模板不同：复制两股链均复制, 转录仅模板链转录（不对称转录）

②原料不同：复制的原料为dNTP;转录的原料为NTP

③酶不同：复制用的是DNA聚合酶转录用的RNA聚合酶（RNA-pol）