分子生物学习题集及答案朱玉贤第三版考研必备副本

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与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与科学意义是什么？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，它以核酸与蛋白质等生物大分子的结构及其在遗传信息与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及其它学科广泛交叉及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、达与调节控制等过程，其中也涉及及这些过程有关的蛋白质与酶的结构及功能的研究。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，也为人类利用与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、生长与发育等生命基本特征的分子机理的阐明，从而为利用与改造生物奠定理论基础与提供新的手段。这里的分子水平指的是那些携带遗传信息的核酸与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与生物个体精确的生长发育与代谢调节控制系统。阐明这些复杂的结构及结构及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与传递遗传信息，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与研究技术，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、转录及翻译，核酸存储的信息修复及突变，基因达调控与基因工程技术的发展与应用等。遗传信息传递的中心法则（centraldogma）是其理论体系的核心。──蛋白质的结构及功能。尽管人类对蛋白质的研究比对核酸研究的历史要长得多，但由于其研究难度较大，及核酸分子生物学相比发展较慢。近年来虽然在认识蛋白质的结构及其及功能关系方面取得了一些进展，但是对其基本规律的认识尚缺乏突破性的进展。3.21世纪是生命科学世纪，生物经济时代，分子生物学将取得突飞猛进的发展，结构基因组学、功能基因组学、蛋白质组学、生物信息学、信号跨膜转导成为新的热门领域，将在农业、工业、医药卫生领域带来新的变革。4.社会意义：人类基因组计划及曼哈顿原子计划、阿波罗登月计划并称为人类科学史上的三大工程，具有重大科学意义、经济效益与社会效益。1）.极大地促进生命科学领域一系列基础研究的发展，阐明基因的结构及功能关系、生命的起源与进化、细胞发育、生产、分化的分子机理，疾病发生的机理等，为人类自身疾病的诊断与治疗提供依据，为医药产业带来翻天覆地的变化；2）.促进生命科学及信息科学、材料科学与及高新技术产业相结合，刺激相关学科及技术领域的发展，带动起一批新兴的高技术产业；3）.基因组研究中发展起来的技术、数据库及生物学资源，还将推动对农业、畜牧业（转基因动、植物）、能源、环境等相关产业的发展，改变人类社会生产、生活与环境的面貌，把人类带入更佳的生存状态。科学意义：1）.确定人类基因组中约5万个编码基因的序列基因在基因组中的物理位置，研究基因的产物及其功能2）.了解转录与剪接调控元件的结构与位置，从整个基因组结构的宏观水平上了解基因转录及转录后调节3）.从总体上了解染色体结构，了解各种不同序列在形成染色体结构、DNA复制、基因转录及达调控中的影响及作用4）.研究空间结构对基因调节的作用5）.发现及DNA复制、重组等有关的序列6）.研究DNA突变、重排与染色体断裂等，了解疾病的分子机制，为疾病的诊断、预防与治疗提供理论依据7）.确定人类基因组中转座子，逆转座子与病毒残余序列，研究其周围序列的性质8）.研究染色体与个体之间的多态性第二章核酸结构及功能一、填空题1．病毒X174及M13的遗传物质都是2．AIDS病毒的遗传物质是。3．X射分析证明一个完整的DNA螺旋延伸长度为4．键负责维持A-T间（或G-C间）的亲与力5．天然存在的DNA分子形式为右手二、选择题（单选或多选）型螺旋。1．证明DNA是遗传物质的两个关键性实验是：肺炎球菌在老鼠体内的毒性与T2噬菌体感染大肠杆菌。这两个实验中主要的论点证据是（）。A．从被感染的生物体内重新分离得到DNA作为疾病的致病剂B．DNA突变导致毒性丧失C．生物体吸收的外源DNA（而并非蛋白质）改变了其遗传潜能D．DNA是不能在生物体间转移的，因此它一定是一种非常保守的分子E．真核心生物、原核生物、病毒的DNA能相互混合并彼此替代2．1953年Watson与Crick提出（）。A．多核苷酸DNA链通过氢键连接成一个双螺旋B．DNA的复制是半保留的，常常形成亲本-子代双螺旋杂合链C．三个连续的核苷酸代一个遗传密码D．遗传物质通常是DNA而非RNAE．分离到回复突变体证明这一突变并非是一个缺失突变3．DNA双螺旋的解链或变性打断了互补碱基间的氢键，并因此改变了它们的光吸收特性。以下哪些是对DNA的解链温度的正确描述？（）A．哺乳动物DNA约为45℃，因此发烧时体温高于42B．依赖于A-T含量，因为A-T含量越高则双链分开所需要的能量越少C．是双链DNA中两条单链分开过程中温度变化范围的中间值D．可通过碱基在260nm的特征吸收峰的改变来确定E．就是单链发生断裂（磷酸二酯键断裂）时的温度4．DNA的变性（）。A．包括双螺旋的解链B．可以由低温产生C．是可逆的D．是磷酸二酯键的断裂E．包括氢键的断裂5．在类似RNA这样的单链核酸所现出的"二级结构"中，发夹结构的形成（）。A．基于各个片段间的互补，形成反向平行双螺旋B．依赖于A-U含量，因为形成的氢键越少则发生碱基配对所需的能量也越少C．仅仅当两配对区段中所有的碱基均互补时才会发生D．同样包括有像G-U这样的不规则碱基配对E．允许存在几个只有提供过量的自由能才能形成碱基对的碱基6．DNA分子中的超螺旋（）。A仅发生于环状DNA中。如果双螺旋在围绕其自身的轴缠绕后（即增加缠绕数）才闭合，则双螺旋在扭转力的作用下，处于静止B．在性与环状DNA中均有发生。缠绕数的增加可被碱基配对的改变与氢键的增加所抑制C．可在一个闭合的DNA分子中形成一个左手双螺旋。负超螺旋是DNA修饰的前提，为酶接触DNA提供了条件D．是真核生物DNA有比分裂过程中固缩的原因E．是双螺旋中一条链绕另一条链的旋转数与双螺旋轴的回转数的总与7．DNA在10nm纤丝中压缩多少倍？（）A．6倍B．10倍C．40倍D．240倍E．1000倍8．下列哪一条适用于同源染色单体？（）A．有共同的着丝粒C．有丝分列后期彼此分开B．遗传一致性D．两者都按照同样的顺序，分布着相同的基因，但可具有不同的等位基因E．以上描述中，有不止一种特性适用同源染色单体9．DNA在30nm纤丝中压缩多少倍？（）A．6倍B．10倍C．40倍D．240倍E．1000倍10．DNA在染色体的常染色质区压缩多少倍？（E）A．6倍B．10倍C．40倍D．240倍E．1000倍11．DNA在中期染色体中压缩多少倍？（F）A．6倍B．10倍C．40倍D．240倍E．10000倍12．分裂间期的早期，DNA处于（）状态。A．单体连续的性双螺旋分子B．半保留复制的双螺旋结构C．保留复制的双螺旋结构D．单链DNAE．以上都不正确13．分裂间期S期，DNA处于（）状态。A．单体连续的性双螺旋分子B．半保留复制的双螺旋结构C．保留复制的双螺旋结构D．单链DNAE．以上都不正确三、判断题1．在高盐与低温条件下由DNA单链杂交形成的双螺旋现出几乎完全的互补性，这一过程可看作是一个复性（退火）反应。（）2．单个核苷酸通过磷酸二酯键连接到DNA骨架上。()3．DNA分子整体都具有强的负电性，因此没有极性。（）4．在核酸双螺旋（如DNA）中形成发夹环结构的频率比单链分子低。发夹结构的产生需要回文序列使双链形成对称的发夹，呈十字结构。()5．病毒的遗传因子可包括1-300个基因。及生命有机体不同，病毒的遗传因子可能是DNA或RNA，（但不可能同时兼有！）因此DNA不是完全通用的遗传物质。()6．一段长度100bp的DNA，具有4100种可能的序列组合形式。()7．Ct01/28．Ct01/2及基因组大小相关。()及基因组复杂性相关。()9．非组蛋白染色体蛋白负责30nm纤丝高度有序的压缩。()10．因为组蛋白H4在所有物种中都是一样的，可以预期该蛋白质基因在不同物种中也是一样的。（）（不同物种组蛋白H4基因的核苷酸序列变化很大，）四、简答题1．碱基对间在生化与信息方面有什么区别？2．在何种情况下有可能预测某一给定的核苷酸链中"G"的百分含量？3．真核基因组的哪些参数影响Ct01/2值？4．哪些条件可促使DNA复性（退火）？5．为什么DNA双螺旋中维持特定的沟很重要？×109Da，核苷酸的平均分子质量是330Da，两个邻近核苷酸对之间的距离是0.34nm，双螺旋每一转的高度（即螺距）是3.4nm，请问：（1）该分子有多长？（2）该DNA有多少转？7．曾经有一段时间认为，DNA无论来源如何，都是4个核苷酸的规则重复排列（如ATCG、ATCG、ATCG、ATCG），所以DNA缺乏作为遗传物质的特异性。第一个直接推翻该四核苷酸定理的证据是什么？8．为什么在DNA中通常只发现A-T与C-G碱基配对？9．为什么只有DNA适合作为遗传物质？答案：一、填空1.单链DNA2.单链RNnm4.氢5.B二、1.C2.A3.CD4.ACE5.AD6ACE7A8D9C10.E11.E12A13.B三、XXX四、简答1.答：从化学角度看，不同的核苷酸仅是含氮碱基的差别。从信息方面看，储存在DNA中的信息是指碱基的顺序，而碱基不参及核苷酸之间的共价连接，因此储存在DNA的信息不会影响分子结构，来自突变或重组的信息改变也不会破坏分子。2.答：由于在DNA分子中互补碱基的含量相同的，因此只有在双链中G+C的百分比可知时，G%=（G+C）%/23.答：Ct01/2值受基因组大小与基因组中重复DNA的类型与总数影响。4.答：降低温度、pH与增加盐浓度。5.答：形成沟状结构是DNA及蛋白质相互作用所必需。6.答：1碱基=330Da，1碱基对=660Da××106kb××106nm=×106××1057.答：在1949-1951年间，EChargaff发现：（1）不同来源的DNA的碱基组成变化极大（2）A与T、C与G的总量几乎是相等的（即Chargaff规则）（3）虽然（A+G）/（C+T）=1，但（A+T）/（G+C）的比值在各种生物之间变化极大8.答：（1）C-A配对过于庞大而不能存在于双螺旋中；G-T碱基对太小，核苷酸间的空间空隙太大无法形成氢键。（2）A与T通常形成两个氢键，而C与G可形成三个氢键。正常情况下，可形成两个氢键的碱基不及可形成三个氢键的碱基配对。9.答：是磷酸二酯键连接的简单核苷酸多聚体，其双链结构保证了依赖于模板合成的准确性，DNA的以遗传密码的形式编码多肽与蛋白质，其编码形式多样而复杂第三章基因及基因组结构一、填空题1．在许多人肿瘤细胞内，基因的异常活化似乎及细胞的无限分裂能力有关。2．包装为核小体可将裸露DNA压缩的倍。3．哺乳动物及其他一些高等动物的端粒含有同一重复序列，即4．细胞主要在达基因，此时染色体结构松散。5．在所有细胞中都维持异染色质状态的染色体区，称为异染色质。6．在分裂间期呈现着色较深的异染色质状态的失活X染色体，也叫作7．果蝇唾液腺内的巨大染色体叫作，由众多同样的染色质平行排列而成。8．一般说来，哺乳动物粒体及高等植物叶绿体的基因组相比，9．原生动物四膜虫的单个粒体称作二、选择题（单选或多选）更大些。1．多态性（可通过型或DNA分析检测到）是指（）。A．在一个单克隆的纯化菌落培养物中存在不同的等位基因B．一个物种种群中存在至少2个不同的等位基因C．一个物种种群中存在至少3个不同的等位基因D．一个物基因影响了一种型的两个或更多相关方面的情况E．一个细胞含有的两套以上的单倍体等位基因2．真核基因经常被断开（）。A．反映了真核生物的mRNA是多顺反子B．因为编码序列外显子被非编码序列内含子所分隔C．因为真核生物的DNA为性而且被分开在各个染色体上，所以同一个基因的不同部分可能分布于不同的染色体上D．明初始转录产物必须被加工后才可被翻译E．明真核基因可能有多种达产物，因为它有可能在mRNA加工的过程中采用不同的外显子重组方式3．下面叙述哪些是正确的？（）A．C值及生物的形态复杂性呈正相关B．C值及生物的形态复杂性呈负相关C．每个门的最小C值及生物的形态复杂性是大致相关的4．选出下列所有正确的叙述。（）A．外显子以相同顺序存在于基因组与cDNA中B．内含子经常可以被翻译C．人体内所有的细胞具有相同的一套基因因D．人体内所有的细胞达相同的一套基E．人体内所有的细胞以相同的方式剪接每个基因的mRNA5．两种不同的酵母菌株进行杂交，经由营养生长阶段可形成大量二倍体细胞。如果用于检测的标记基因来自亲本双方，则经过几代营养生长后，二倍体细胞内（A．含有来自单个亲本的粒体基因标记B．所有细胞克隆都含有来自双方亲本的核基因标记C．可观察到来自单个亲本的核基因标记以及粒体标记D．A及B正确6．下列关于酵母与哺乳动物的陈述哪些是正确的？（）A．大多数酵母基因没有内含子，而大多数哺乳动物基因有许多内含子B．酵母基因组的大部分基因比哺乳动物基因组的大部分基因小C．大多数酵母蛋白质比哺乳动物相应的蛋白质小D．尽管酵母基因比哺乳动物基因小，但大多数酵母蛋白质及哺乳动物相应的蛋白质大小大致相同7．下列哪些基因组特性随生物的复杂程度增加而上升？（）A．基因组大小B．基因数量C．基因组中基因的密度D．单个基因的平均大小8．以下关于假基因的陈述哪些是正确的？（A．它们含有终止子C．它们不被翻译失活B．它们不被转录D．它们可能因上述任一种原因而E．它们会由于缺失或其他机制最终从基因组中消失F．它们能进化为具有不同功能的新基因9．假基因是由于不均等交换后，其中一个贝失活导致的。选出下面关于此过程的正确叙述。（）A．失活点可通过比较沉默位点变化的数量与置换位点变化的数量来确定B．如果假基因是在基因复制后立即失活，则它在置换位点比沉默位点有更多的变化C．如果假基因是在基因复制后经过相当长一段时间后才失活，则它在置换位点及沉默位点有相同数量的变化10．下列哪些基因以典型的串联形式存在于真核生物基因组？(A．珠蛋白基因B．组蛋白基因C．rRNA基因D．肌动蛋白基因11．根据外显子改组（exonshuffling）假说（A．蛋白质的功能性结构域由单个外显子编码B．当DNA重组使内含子以一种新的方式结合在一起时，新基因就产生了C．当DNA重组使外显子以一种新的方式结合在一起时，新基因就产生了D．因为一些新的功能（蛋白质）能通过外显子的不同组合装配产生，而不是从头产生新功能，所以进化速度得以加快12．简单序列DNA（）。A．及Cot1/2曲的中间成分复性B．由散布于基因组中各个短的重复序列组成C．约占哺乳类基因组的10%D．根据其核苷酸组成有特异的浮力密度E．在细胞周期的所有时期都达13．原位杂交（）。A．是一种标记DNA及整个染色体杂交并且发生杂交的区域可通过显微观察的技术B．明卫星DNA散布于染色体的常染色质区C．揭示卫星DNA位于染色体着丝粒处14．非均等交换（）。A．发生在同一染色体内B．产生非交互重组染色体C．改变了基因组织形式，未改变基因的总数D．在染色体不正常配对时发生E．降低一个基因簇的基因数，同时增加另一个基因簇的基因数15．微卫星重复序列（）。A．每一簇含的重复序列的数目比卫星重复的少B．有一个10-15(2-6)个核苷酸的核心重复序列C．在群体的个体间重复簇的大小经常发生变化D．在DNA重组时，不具有活性16．细胞器DNA能够编码下列哪几种基因产物？（小亚基rRNAD．tRNAE．4.5SrRNAF．5SrRNA17．典型的叶绿体基因组有多大？（A．1.5kbB．15kbC．150kbD．1500kb18．细胞器基因组（）。）A．mRNAB．大亚基rRNAC．A．是环状的B．分为多个染色体C．含有大量短的重复DNA序列19．叶绿体基因组含（）。A．两个大的反向重复B．两个大的单一序列DNAC．两个短的单一序列DNA20．酵母粒体基因组（）。A．编码的基因数目及人粒体基因组编码的基因数目大致相同B．大小及人粒体基因组大小大致相同C．含有许多内含子，其中有些能编码蛋白质D．含有AT丰富区E．有几个功能未明的区域21．在人类粒体基因组中（A．几乎所有的DNA都用于编码基因产物B．几乎所有编码蛋白质的基因都从不同的方向进行转录C．产生惟一一个大的转录物，然后剪接加工，释放出各种RNA分子D．大多数编码蛋白质的基因被tRNA基因分隔开22．酵母的小菌落突变（A．已失去全部粒体的功能B．总是致死的C．由编码粒体蛋白质的细胞核基因突变引起D．由粒体基因组丢失或重排引起23．当细胞丧失端粒酶活性后，不会出现以下哪种情形？（）A．随着细胞每次分裂，端粒逐渐缩短C．免疫系统逐步丧失某些防御机制24．以重量计，染色质的组成大致为（A．1/3DNA，1/3组蛋白，1/3非组蛋白B．分裂30-50次后，出现衰老迹象并死亡D．大量体细胞具有了无限分裂的能力B．1/3DNA，1/3组蛋白C．1/3DNA，1/3组蛋白，1/3碱性蛋白质D．1/4DNA，1/4RNA，1/4组蛋白，1/4非组蛋白25．染色质非组蛋白的功能不包括（）。A．结构B．复制C．染色体分离D．核小体包装26．一个复制的染色体中，两个染色质必须在（）期间彼此分离。A．有丝分裂B．减数分裂IC．减数分裂IID．A及BE．A及C27．以下关于酵母人工染色体（YAC）在细胞分裂过程中发生分离错误的描述，正确的是（A．11000bp的YAC将产生50%的错误C．长于100000bp的YAC产生0.3%的错误28．DNA酶超敏感（DH）位点多数存在于（核小体区C．临近组蛋白丰富区D．以上都对B．55000bp的YAC将产生1.5%的错误D．以上都对）。A．该细胞转录基因的5'区B．临近29．叶绿体中参及光合作用的分子（A．全部由叶绿体基因编码C．全部由核基因编码B．部分由叶绿体基因编码，其他由核基因编码D．部分由核基因编码，其他由粒体基因编码30．关于细胞器基因组的描述不正确的是（A．粒体DNA及叶绿体DNA通常及组蛋白包装成染色体结构B．粒体基因的翻译通常可被抗生素（如氯霉素）抑制C．及细菌类似，粒体翻译过程中利用N-甲酰甲硫氨酸以及tRNAfmetD．以上描述都正确31．分子生物学检测证实：DNA序列可在（）之间转移。A．粒体DNA及核DNAB．叶绿体DNA及粒体DNAC．不同的叶绿体分子D．以上都对32．两种不同的酵母菌株进行杂交，经由营养生长阶段可形成大量二倍体细胞。如果用于检测的标记基因来自亲本双方，则下列哪个结果可在交配后短时间内就能观察到？（）。A．细胞内含有来自两个亲本的粒体基因标记B．细胞内含有来自两个亲本的核基因标记C．来自两个亲本的核基因标记以及粒体基因标记都存在D．只含有单个亲本来源的核基因标记以及粒体基本标记三、判断题1．水蜥的基因组比人的基因组大。（）2．高等真核生物的大部分DNA是不编码蛋白质的。（）3．假基因通常及它们相似的基因位于相同的染色体上。（）4．在有丝分裂中，端粒对于染色体的正确分离是必要的。（）5．大多数持家基因编码低丰度的mRNA。（）6．所有真核生物的基因都是通过对转录起始的控制进行调控的。（）7．所有高等真核生物的启动子中都有TATA框结构。（）8．只有活性染色质转录的基因对DNaseI敏感。（）9．内含子通常可以在相关基因的同一位置发现。（）10．40%以上的果蝇基因组是由简单的7bp序列重复数百万次组成。（）11．卫星DNA在强选择压力下存在。（）12．组蛋白在进化过程中的保守性明其维持染色质结构的重要功能。（）13．复制完整染色体时，如果没有引物存在，DNA聚合酶将不能起始5'端的复制。（）14．如果移去一段DNA将会干扰染色体的分离，而重新插入这段序列又可恢复染色体分离的稳定性，则该DNA序列一定位于着丝粒之外。（）15．酵母粒体基因组较人粒体的基因组大，并且编码带有内含子的基因。（）16．植物粒体基因组比动物粒体基因组小。（）17．粒体DNA的突变频率较核内的DNA高10倍。（）四、简答题1．比较基因组的大小与基因组复杂性的不同。一个基因组有两个序列，一个是A，另一个是B，各有2000bp，其中一个是由400bp的序列重复5次而成，另一个则由50bp的序列重复40次而成的，问：（1）这个基因组的大小怎样？（2）这个基因组的复杂性如何？2．一个基因如何产生两种不同类型的mRNA分子？3．在一个克隆基因的分析中发现：一个含有转录位点上游3.8kbDNA的克隆，其mRNA直接转录活性比仅含有3.1kb上游DNA克隆的转录活性大50倍。这明了什么？4．被加工的假基因及其他假基因有哪些不同？它是如何产生的？5．非转录间隔区及转录间隔区分别位于rRNA重复的什么位置？转录间隔区及内含子有何区别？6．RNA分子能被运到细胞器中吗？7．什么证据明细胞器及原核生物的关系比细胞器及真核生物的关系密切？8．酵母rho-小菌落突变株的粒体DNA发生了什么变化？9．为什么动物中粒体DNA进化的速率，几乎是核DNA的10倍？10．为什么研究者认为某些植物的COXII基因是经由RNA的过渡，从粒体转移到了核基因组中？11．请描述C值矛盾，并举一个例子说明。12．酵母mRNA的大小一般及基因的大小相一致，而哺乳动物mRNA比对应的基因明显小。为什么？13．在一个基因复制后，外显子发生突变的概率比内含子小。但是，所有DNA的突变率是相同的。请解释原因。14．跳跃复制的结果是什么？15．重复序列并不是在选择压力下存在，因此能快速积累突变。这些特性明重复序列相互间应存在很大的不同，但事实并不是这样的。请举例说明。16．哪些细胞器带有自身的基因组？为什么这些细胞器带有自身的基因组？17．粒体DNA的突变率及细胞核DNA突变率有什么不同？为什么？18．人粒体DNA的哪些特征明了其基因组的组织方式具有经济性？19．20世纪70年代提出的"内共生假说"，现已被接受为一种理论。有哪些分子生物学证据有力支持了该理论？答案填空1.端粒酶2.73.TTAGGG4.分裂间期5.组成型6.巴氏小体7.多染色体8.叶绿体9.动粒二、选择1.C2.BDE3.C4.AC5.D6.ABD7.ABD8.DEF9.A10.BC11.ACD12.CD13.AC14.BCDE15.ABC16.ABCDEF17.C18.A19.A20.ACDE21.ACD22.ACD23.D24.A25.D26.E27.D28.A29.B30.A31.D32.C三、判断XXXXXXXX四、简答1.答：基因组的大小是指在基因组中DNA的总量。复杂性是指基因组中所有单一序列的总长度。（1）基因组的大小是4000bp（2）基因组的复杂性是450bp2.答：第一种是，一个原初产物含有一个以上的多聚腺苷化位点，能产生具不同3'端的mRNA。第二种是，如果一个原初转录产物含有几个外显子，发生不同的剪接，产生多种mRNA。3.答：在转录起始位点上游的3.1-3.8kb处有一增强子。4.答：已加工过的假基因具有明显的RNA加工反应的印迹。如缺少内含子，有些在3'端已经经过加工。推测已加工过的假基因是在基因转录成前体mRNA、RNA加工后，又经反转录形成DNA，再将反转录出的DNA重新整合进基因组。5.答：rRNA的非转录间隔区位于串联转录单位之间，而转录间隔区位于转录单位的18SRNA基因及28SRNA基因之间。6.答：一般来说只有蛋白质才能被输入。但在锥虫粒体基因组中没有发现tRNA7.答：细胞器蛋白质合成对抗生素的敏感性及原核生物相似。此外，细胞器核糖体蛋白与RNA聚合酶亚基也及大肠杆菌中的同源8.答：rho-酵母粒体基因组具有大量的缺失与重复。剩余的DNA通过扩增形成多贝。9.答：因为粒体DNA复制过程中存在更多的错配，并且其修复机制的效率更低。10.答：粒体内发现的COXII假基因含有一内含子，而核基因组内的COXII基因已缺失了内含子。11.答：C值矛盾是真核生物单倍体组DNA总量及编码基因信息DNA总量差异大。对高等真核生物而言，生物体基因组的大小及其复杂性没有直接关系。亲缘关系相近的生物DNA含量可能差异很大。如一些两栖动物比其它两栖动物的DNA相差100倍。12.答：大部分基因含有内含子。13.答：外显子发生突变使功能丧失而个体被淘汰，因此外显子受选择压力的作用。14.答：产生串联的DNA序列。15.答：如卫星DNA的同源性是通过固定的交换来维持，它们通过不均等交换导致其中一个重复单元的增加与另一个单元的消失。16.答：粒体与叶绿体。因为这两种细胞器具有不同于细胞质的独特的胞内环境。17.答：在哺乳动中，粒体DNA的突变率比细胞核DNA的突变率高，但在植物中，粒体DNA的突变率比细胞核DNA的突变率低。粒体采用不同于细胞核的DNA聚合酶与DNA修复体系。18.答：基因组小，基因直接相连甚至重叠，仅出现一个启动子，一些基因甚至不包括终止密码。19.答：（1）粒体及叶绿体具有自身的基因组，并独立核基因组进行复制；（2）类似于原核DNA，粒体及叶绿体基因组不组装为核销小体结构；（3）粒体基因利用甲酰甲硫氨酸作为起始氨基酸；（4）一些抑制细菌蛋白质翻译成的物质也抑制粒体中蛋白质的翻译过程。第4章DNA复制一、填空题1．在DNA合成中负责复制与修复的酶是2．染色体中参及复制的活性区呈Y开结构，称为3．在DNA复制与修复过程中，修补DNA螺旋上缺口的酶称为4．在DNA复制过程中，连续合成的子链称为，另一条非连续合成的子链称为5．如果DNA聚合酶把一个不正确的核苷酸加到3′端，一个含3′5′活性的独立催化区会将这个错配碱基切去。这个催化区称为6．DNA后随链合成的起始要一段短的酶。，它是由以核糖核苷酸为底物合成的。7．复制叉上DNA双螺旋的解旋作用由DNA链单向移动。8．帮助DNA解旋的催化的，它利用来源于ATP水解产生的能量沿及单链DNA结合，使碱基仍可参及模板反应。9．DNA引发酶分子及DNA解旋酶直接结合形成一个下移，随着后随链的延伸合成RNA引物。单位，它可在复制叉上沿后随链10．如果DNA聚合酶出现错误，会产生一对错配碱基，这种错误可以被一个通过甲基化作用来区别新链与旧链的判别的系统进行校正。11．对酵母、细菌以及几种生活在真核生物细胞中的病毒来说，都可以在DNA独特序列的处观察到复制泡的形成。12．可被看成一种可形成暂时单链缺口（I型）或暂时双链缺口（II型）的可逆核酸酶。13．拓扑异构酶通过在DNA上形成缺口超螺旋结构。14．真核生物中有五种DNA聚合酶，它们是A.；B.；C.；D.；E.；15有真核DNA聚合酶与显示3'5'外切核酸酶活性。二、选择题（单选或多选）1．DNA的复制（）。A．包括一个双螺旋中两条子链的合成C．依赖于物种特异的遗传密码E．是一个描述基因达的过程2．一个复制子是（）。B．遵循新的子链及其亲本链相配对的原则D．是碱基错配最主要的来源A．细胞分裂期间复制产物被分离之后的DNA片段B．复制的DNA片段与在此过程中所需的酶与蛋白质C．任何自发复制的DNA序列（它及复制起点相连）D．任何给定的复制机制的产物（如单环）E．复制起点与复制叉之间的DNA片段3．真核生物复制子有下列特征，它们（）。A．比原核生物复制子短得多，因为有末端序列的存在B．比原核生物复制子长得多，因为有较大的基因组C．通常是双向复制且能融合D．全部立即启动，以确保染色体的S期完成复制E．不是全部立即启动，在任何给定的时间只有大约15%具有活性4．下述特征是所有（原核生物、真核生物与病毒）复制起始位点都共有的是（）。A．起始位点是包括多个短重复序列的独特DNA片段B．起始位点是形成稳定二级结构的回文序列C．多聚体DNA结合蛋白专一性识别这些短的重复序列D．起始位点旁侧序列是A-T丰富的，能使DNA螺旋解开E．起始位点旁侧序是G-C丰富的，能稳定起始复合物5．下列关于DNA复制的说法正确的有（）。A．按全保留机制进行B．按3′5′方向进行C．需要4种dNMP的参及D．需要DNA连接酶的作用E．涉及RNA引物的形成F．需要DNA聚合酶I6．滚环复制（）A．是细胞DNA的主要复制方式B．可以使复制子大量扩增C．产生的复制子总是双链环状贝D．是噬菌体DNA在细菌中最通常的一种复制方式E．复制子中编码切口蛋白的基因的达是自动调节的7．标出下列所有正确的答案。（）A．转录是以半保留的方式获得两条相同的DNA链的过程B．DNA依赖的DNA聚合酶是负责DNA复制的多亚基酶C．细菌转录物（mRNA）是多基因的D．因子指导真核生物的hnRNA到mRNA的转录后修饰E．促旋酶（拓扑异构酶II）决定靠切开模板链而进行的复制的起始与终止8．哺乳动物粒体与植物叶绿体基因组是靠D环复制的。下面哪一种叙述准确地描述了这个过程？（）A．两条链都是从oriD开始复制的，这是一个独特的二级结构，由DNA聚合酶复合体识别B．两条链的复制都是从两个独立的起点同时起始的C．两条链的复制都是从两个独立的起点先后起始的D．复制的起始是由一条或两条（链）替代环促使的E．ter基因座延迟一条链的复制完成直到两个复制过程同步9．DNA多聚体的形成要求有模板与一个自由3′-OH端的存在。这个末端的形成是靠（A．在起点或冈崎片段起始位点（3′-GTC）上的一个RNA引发体的合成B．随着链替换切开双链DNA的一条链C．自由的脱氧核糖核苷酸与模板一起随机按Watson-Crick原则进行配对D．靠在3′端形成环（自我引发）E．一种末端核苷酸结合蛋白结合到模板的3′端10．对于一个特定的起点，引发体的组成包括（A．在起始位点及DnaG引发酶相互作用的一个寡聚酶B．一个防止DNA降解的单链结合蛋白C．DnaB解旋酶与附加的DnaC、DnaT、PriA等蛋白D．DnaB、单链结合蛋白、DnaC、DnaT、PriA蛋白与DnaG引发酶E．DnaB解旋酶、DnaG引发酶与DNA聚合酶III11．在原核生物复制子中以下哪种酶除去RNA引发体并加入脱氧核糖核苷酸？（A．DNA聚合酶IIIB．DNA聚合酶IIC．DNA聚合酶ID．外切核酸酶MFIE．DNA连接酶12．使DNA超螺旋结构松驰的酶是（）。A．引发酶B．解旋酶C．拓扑异构酶D．端粒酶E．连接酶13．从一个复制起点可分出几个复制叉？（A．1B．2C．3D．4E．4个以上三、判断题1．大肠杆菌中，复制叉以每秒500bp的速度向前移动，复制叉前的DNA以大约定3000r/min的速度旋转。()（如果复制叉以每秒500个核苷酸的速度向前移动，则它前面的DNA必须以500/10.5=48周/秒的速度旋转，即2880r/min）2．所谓半保留复制就是以DNA亲本链作为合成新子链DNA的模板，这样产生的新的双链DNA分子由一条旧链与一条新链组成。()3．"模板"或"反义"DNA链可定义为：模板链是被RNA聚合酶识别并合成一个互补的mRNA，这一mRNA是蛋白质合成的模板。()4．DNA复制中，假定都从5'3'同样方向读序时，新合成DNA链中的核苷酸序列同模板链一样。()（尽管子链及亲本链因为碱基互补配对联系起来，但子链核苷酸序列及亲链又很大不同）5．DNA的5′3′合成意味着当在裸露3′OH的基团中添加dNTP时，除去无机焦磷酸DNA链就会伸长。()6．在先导链上DNA沿5′3′方向合成，在后随链上则沿3′5′方向合成。()7．如果DNA沿3'5'合成，那它则需以5'三磷酸或3'脱氧核苷三磷酸为末端的链作为前体。8．大肠杆菌DNA聚合酶缺失3′5′校正外切核酸酶活性时会降低DNA合成的速率但不影响它的可靠性。()9．DNA的复制需要DNA聚合酶与RNA聚合酶。()10．复制叉上的单链结合蛋白通过覆盖碱基使DNA的两条单链分开，这样就避免了碱基配对。()（单链结合蛋白及磷酸骨架结合，离开暴露碱基）11．只要子链与亲本链中的一条或两条被甲基化，大肠杆菌中的错配校正系统就可以把它们区别开来，但如果两条链都没有甲基化则不行。()（亲本链甲基化，子链没有甲基化）12．大肠杆菌、酵母与真核生物病毒DNA的新一轮复制是在一个特定的位点起始的，这个位点由几个短的序列构成，可用于结合起始蛋白复合体。()13．拓扑异构酶I之所以不需要ATP来断裂与重接DNA链，是因为磷酸二酯键的能量被暂储存在酶活性位点的磷酸酪氨酸连接处。()14．酵母中的拓扑异构酶II突变体能够进行DNA复制，但是在有丝分列过程中它们的染色体不能分开。()15．拓扑异构酶I与II可以使DNA产生正向超螺旋。（）16．拓扑异构酶I解旋需要ATP酶。（）17．RNA聚合酶I合成DNA复制的RNA引物。（）18．当DNA两条链的复制同时发生时，它是由一个酶复合物，即DNA聚合酶III负责的。真核生物的复制利用三个独立作用的DNA聚合酶，Pol的一个贝（为了起始）与Pol的两个贝（DNA多聚体化，当MF1将RNA引发体移去之后填入）。()19．从ori开始的噬菌体复制的起始是被两个噬菌体蛋白O与P所控制的。在E.coli中O与P是DnaA与DnaC蛋白的类似物。基于这种比较，O蛋白代一个解旋酶，而P蛋白调节解旋酶与引发酶结合。()20．粒体DNA的复制需要使用DNA引物。（）21．在真核生物染色体DNA复制期间，会形成链状DNA。（）四、简答题1．描述Meselson-Stahl实验，说明这一实验加深我们对遗传理解的重要性。答：Meselson-Stahl实验证实了DNA的半保留复制。证实了两个假说：（1）复制需要两条DNA的分离（解链/变性）（2）通过以亲本链作为模板，新合成的DNA链存在于两个复制体中。2．请列举可以在性染色体的末端建立性复制的三种方式。答：（1）染色体末端的短重复序列使端粒酶引发非精确复制。（2）末端蛋白及模板链的5'端共价结合提供核苷酸游离的3'端（3）通过滚环复制，DNA双链环化后被切开，产生延伸的3'-OH端3．为什么一些细菌完成分裂的时间比细菌基因组的复制所需的时间要少？为什么在选择营养条件下，E.coli中可以存在多叉的染色体或多达4个以上的开环染色体贝，而正常情况下染色体是单贝的？答：单贝复制由细胞中复制起点的浓度控制的。在适宜的培养条件下，细胞呈快速生长，稀释起始阻遏物的浓度，使复制连续进行。4．在DNA聚合酶III催化新链合成以前发生了什么反应？答：DnaA（及每9个碱基重复结合，然后使13个碱基解链）、DnaB(解旋酶)与DnaC（先于聚合酶III及原核复制起点相互作用。后随链复制需要引发体完成的多重复制起始，引发体由DnaG引发酶及多种蛋白质因子组成。5．DNA复制起始过程如何受DNA甲基化状态影响？答：亲本DNA通常发生种属特异的甲基化。在复制之后，两模板-复制体双链DNA是半甲基化的。半甲基化DNA对膜受体比对DnaA有更高的亲与力，半甲基化DNA不能复制，从而防止了成熟前复制。6．请指出在oriC或X型起点起始的DNA复制之间存在的重要差异。答：oriC起点起始的DNA复制引发体只含有DnaG。X型起点起始的DNA复制需要额外的蛋白质—Pri蛋白的参及。Pri蛋白在引物合成位点装配引发体。7．大肠杆菌被T2噬菌体感染，当它的DNA复制开始后提取噬菌体的DNA，发现一些RNA及DNA紧紧结合在一起，为什么？答：该DNA为双链并且正在进行复制。RNA片段是后随链复制的短的RNA引物。8．DNA连接酶对于DNA的复制是很重要的，但RNA的合成一般却不需要连接酶。解释这个现象的原因。答：DNA复制时，后随链的合成需要连接酶将一个冈崎片段的5'端及另一冈崎片段的3'端连接起来。而RNA合成时，是从转录起点开始原5'3'一直合成的，因此不需DNA连接酶。9．曾经认为DNA的复制是全保留复制，每个双螺旋分子都作为新的子代双螺旋分子的模板。如果真是这样，在Meselson与Stahl的实验中他们将得到什么结果？答：复制一代后，一半为重链，一半为轻链；复制两代后，1/4为重链，3/4为轻链。10．描述Matthew与Franklin所做的证明DNA半保留复制的实验。答：（1）将大肠杆菌在15N培养基中培养多代，得到的DNA两条链都被标记，形成重链。（2）细胞移到14N培养基中培养，提取DNA；（3）将DNA进行氯化铯密度梯度离心，；（4）经过一定时间后，DNA在离心管聚集成带，每个带的密度均及该点的氯化铯溶液的密度相同；（5）照相决定每条带的位置与所含的DNA量。1）经15N培养基，所有DNA都聚集在一条重密度带；2）经14N培养基一代后，所有的DNA形成一条中间密度带；3）经14N继续培养基一代，DNA一半是中间密度带，另一半是轻密度带；4）最后，他们证明第一代的分子是双链，且为半保留复制。11．解释在DNA复制过程中，后随链是怎样合成的。答：DNA聚合酶只能朝5'3'方向合成DNA，后随链不能像前导链一样一直进行合成。后随链是以大量独立片段（冈崎片段）合成的，每个片段都以5'3'方向合成，这些片段最后由连接酶连接在一起。每个片段独立引发、聚合、连接。12．描述滚环复制过程及其特征。答：仅是特定环状DNA分子的复制方式。（1）复制过程：1）环状双链DNA的+链被内切酶切开；2）以-链为模板，DNA聚合酶以+链的3'端作为引物合成新的+链，原来的+链DNA分子的5'端及-链分离；3）+链的3'端继续延长；4）引发酶以离开的+链为模板合成RNA引物，DNA聚合酶以+链为模板合成新的-链；5）通常滚环复制的产物是一多聚物，其中大量单位基因组头尾相连。（2）复制过程的特征：1）复制是单方向不对称的；2）产物是单链DNA，但可通过互补链的合成转变为双链；3）子代DNA分子可能是共价连接的连环分子；4）连环分子随后被切成及单个基因组相对应的片段。四、简答题1．描述Meselson-Stahl实验，说明这一实验加深我们对遗传理解的重要性。2．请列举可以在性染色体的末端建立性复制的三种方式。3．为什么一些细菌完成分裂的时间比细菌基因组的复制所需的时间要少？为什么在选择营养条件下，E.coli中可以存在多叉的染色体或多达4个以上的开环染色体贝，而正常情况下染色体是单贝的？4．在DNA聚合酶III催化新链合成以前发生了什么反应？5．DNA复制起始过程如何受DNA甲基化状态影响？6．请指出在oriC或X型起点起始的DNA复制之间存在的重要差异。7．大肠杆菌被T2噬菌体感染，当它的DNA复制开始后提取噬菌体的DNA，发现一些RNA及DNA紧紧结合在一起，为什么？8．DNA连接酶对于DNA的复制是很重要的，但RNA的合成一般却不需要连接酶。解释这个现象的原因。9．曾经认为DNA的复制是全保留复制，每个双螺旋分子都作为新的子代双螺旋分子的模板。如果真是这样，在Meselson与Stahl的实验中他们将得到什么结果？10．描述Matthew与Franklin所做的证明DNA半保留复制的实验。11．解释在DNA复制过程中，后随链是怎样合成的。12．描述滚环复制过程及其特征。答案一、填空1.DNA聚合酶2.DNA复制叉3.DNA连接酶4.先导链后随链5.校正核酸外切6.RNA引物DNA引发酶7.DNA解旋酶8.单链结合蛋白（SSB）9.引发体10.错配校正（错配修复）11.复制起点12.DNA拓扑酶13.松弛14.15.二、选择1.BD2.C3.C4.ACD5.DEF6.BDE7.BC8.CD9.ABDE10.AC11.C12.C13.B三、判断XXXXXXXXXX四、简答1.答：Meselson-Stahl实验证实了DNA的半保留复制。证实了两个假说：（1）复制需要两条DNA的分离（解链/变性）（2）通过以亲本链作为模板，新合成的DNA链存在于两个复制体中。2.答：（1）染色体末端的短重复序列使端粒酶引发非精确复制。（2）末端蛋白及模板链的5'端共价结合提供核苷酸游离的3'端（3）通过滚环复制，DNA双链环化后被切开，产生延伸的3'-OH端3.答：单贝复制由细胞中复制起点的浓度控制的。在适宜的培养条件下，细胞呈快速生长，稀释起始阻遏物的浓度，使复制连续进行。4.答：DnaA（及每9个碱基重复结合，然后使13个碱基解链）、DnaB(解旋酶)与DnaC（先于聚合酶III及原核复制起点相互作用。后随链复制需要引发体完成的多重复制起始，引发体由DnaG引发酶及多种蛋白质因子组成。5.答：亲本DNA通常发生种属特异的甲基化。在复制之后，两模板-复制体双链DNA是半甲基化的。半甲基化DNA对膜受体比对DnaA有更高的亲与力，半甲基化DNA不能复制，从而防止了成熟前复制。6.答：oriC起点起始的DNA复制引发体只含有DnaG。X型起点起始的DNA复制需要额外的蛋白质—Pri蛋白的参及。Pri蛋白在引物合成位点装配引发体。7.答：该DNA为双链并且正在进行复制。RNA片段是后随链复制的短的RNA引物。8.答：DNA复制时，后随链的合成需要连接酶将一个冈崎片段的5'端及另一冈崎片段的3'端连接起来。而RNA合成时，是从转录起点开始原5'3'一直合成的，因此不需DNA连接酶。9.答：复制一代后，一半为重链，一半为轻链；复制两代后，1/4为重链，3/4为轻链。10.答：（1）将大肠杆菌在15N培养基中培养多代，得到的DNA两条链都被标记，形成重链。（2）细胞移到14N培养基中培养，提取DNA；（3）将DNA进行氯化铯密度梯度离心，；（4）经过一定时间后，DNA在离心管聚集成带，每个带的密度均及该点的氯化铯溶液的密度相同；（5）照相决定每条带的位置与所含的DNA量。1）经15N培养基，所有DNA都聚集在一条重密度带；2）经14N培养基一代后，所有的DNA形成一条中间密度带；3）经14N继续培养基一代，DNA一半是中间密度带，另一半是轻密度带；4）最后，他们证明第一代的分子是双链，且为半保留复制。11.答：DNA聚合酶只能朝5'3'方向合成DNA，后随链不能像前导链一样一直进行合成。后随链是以大量独立片段（冈崎片段）合成的，每个片段都以5'3'方向合成，这些片段最后由连接酶连接在一起。每个片段独立引发、聚合、连接。12.答：仅是特定环状DNA分子的复制方式。（1）复制过程：1）环状双链DNA的+链被内切酶切开；2）以-链为模板，DNA聚合酶以+链的3'端作为引物合成新的+链，原来的+链DNA分子的5'端及-链分离；3）+链的3'端继续延长；4）引发酶以离开的+链为模板合成RNA引物，DNA聚合酶以+链为模板合成新的-链；5）通常滚环复制的产物是一多聚物，其中大量单位基因组头尾相连。（2）复制过程的特征：1）复制是单方向不对称的；2）产物是单链DNA，但可通过互补链的合成转变为双链；3）子代DNA分子可能是共价连接的连环分子；4）连环分子随后被切成及单个基因组相对应的片段。第五章DNA损伤及修复一、名词解释1、错义突变2、无义突变3、同义突变4、移码突变5、DNA的体外重组6、限制性核酸内切酶7、C-值8、基因家族9、转座子二、简答题1.诱变剂的作用机制？2、突变类型及其遗传效应？3.典型的DNA重组实验通常包括哪些步骤？4.为什么在DNA中通常只发现A—T与C—G碱基配对5.什么是增效及减效突变？6.噬菌体整合到宿主基因组后4-6个宿主DNA的核苷酸被复制，这是为什么这及转座子插入新位点有何相似之处另外，两个核苷酸从5'U3的5'与3'被切除，这意味着遗传信息从反转录病毒中被丢失吗7.列出病毒与非病毒超家族反转录转座子之间的4种差异.8.描述两种转座子引起基因组重排的方式。9.IS元件整合到靶位点时会发生什么10.一个复合转座子与一个IS元件之间的关系是什么。11.列出一个转座子插入到一个新位点所要求的步骤.12.当(1)DNA在两个定向重复之间(2)DNA在两个反向重复之间发生重组的效应各是什么13.在什么过程中会形成一个共整合体它的结构是什么14.Tn10元件只有在自己的转座酶基因具有活性时发生转座(及利用基因组中Tn10元件达的转座酶的情况正好相反)，这种偏爱的原因是什么15.跳跃复制的结果是什么16.重复序列并不是在选择压力下存在，因此能快速积累突变。这些特性明重复序列相互间应存在很大的不同，但事实并不是这样的。请举例说明。17.检体DNA的突变率及细胞核DNA突变率有什么不同为什么18.简述大肠杆菌的插入序列，并指出它们对自发突变的重要性。19.分析比较细菌转座子的结构及特点。三、分析题1.面抗原的变异与哺乳动物免疫多样性都是DNA重排的结果。锥虫通过DNA重排选择达所携带的一千多个不同的VSG基因中的一个。而哺乳动物细胞则通过DNA重排产生成百上千个不同的抗体，包括及VSG蛋白反应的抗体，尽管抗体在数量上的优势，锥虫仍然能够成功地逃避宿主的免疫系统，为什么2.分析比较细菌转座子的结构及特点。答案：一、名词解释1、错义突变：DNA分子中碱基对的取代，使得mRNA的某一密码子发生变化，由它所编码的氨基酸就变成另一种的氨基酸，使得多肽链中的氨基酸顺序也相应的发生改变的突变。2、无义突变：由于碱基对的取代，使原来可以翻译某种氨基酸的密码子变成了终止密码子的突变。3、同义突变：碱基对的取代并不都是引起错义突变与翻译终止，有时虽然有碱基被取代，但在蛋白质水平上没有引起变化，氨基酸没有被取代，这是因为突变后的密码子与原来的密码子代同一个氨基酸的突变。4、移码突变：在编码序列中，单个碱基、数个碱基的缺失或插入以及片段的缺失或插入等均可以使突变位点之后的三联体密码阅读框发生改变，不能编码原来的蛋白质的突变。5、DNA的体外重组：DNA的体外重组是指含有特异目的基因的DNA片段及载体DNA在试管内连接的过程。常用的方法：1.粘性末端连接法；2.平末端连接法；3.结尾法；4.人工接头法（linker）。6、限制性核酸内切酶（restrictionendonuclease,内切酶）：是一类特异性地水解双链（ds）的DNA的磷酸二酯酶。分、II、Ш型。内切酶的用途：1.制作DNA物理图谱；2.DNA限制性片段长度多态性分析（RFLPS）。3.基因克隆及亚克隆；4.DNA杂交及序列分析；5.基因组同源性研究；6.基因突变与化学修饰的研究。7、C-值：通常是指一种生物单倍体基因组DNA的总量。8、基因家族：真核生物中许多相关的基因常按功能成套组合，被称为基因家族。9、转座子：是存在于染色体DNA上可自主复制与位移的基本单位。二、简答题1.诱变剂的作用机制？答：1、碱基的类似物诱发突变2、改变DNA的化学结构3、结合到DNA分子上诱发移码突变4、紫外及其他射引起的DNA分子的变化2、突变类型及其遗传效应？答：1、突变类型：A.B.C.D.点突变NA大分子上一个碱基的变异。分为转换与颠换。缺失：一个碱基或一段核苷酸链从DNA大分子上消失。插入：一个原来没有的碱基或一段原来没有的核苷酸链插入到DNA大分子中间。倒位NA链内重组，使其中一段方向倒置。2、突变的遗传效应：A.遗传密码的改变：错义突变、无义突变、同义突变、移码突变B.对mRNA剪接的影响：一是使原来的剪接位点消失；二是产生新的剪接位点。C.蛋白质肽链中的片段缺失：3.典型的DNA重组实验通常包括哪些步骤？a、提取供体生物的目的基因（或称外源基因），酶接连接到另一DNA分子上（克隆载体），形成一个新的重组DNA分子。b、将这个重组DNA分子转入受体细胞并在受体细胞中复制保存，这个过程称为转化。c、对那些吸收了重组DNA的受体细胞进行筛选与鉴定。d、对含有重组DNA的细胞进行大量培养，检测外援基因是否达。4.为什么在DNA中通常只发现A—T与C—G碱基配对答：(1)C—A配对过于庞大而不能存在于双螺旋中；G—T碱基对则太小，核苷酸间的空隙太大无法形成氢键。(2)A与T通常有两个氢键，而C与G有三个。正常情况下，可形成两个氢键的碱基不能及可形成三个氢键的碱基配对。5.什么是增效及减效突变？答：顺式作用的启动子等调控序列的突变不是阻碍相对应的转录单元转录所必需的。然而，转录启动的效率可能会因此而下降，相邻基因的转录会减弱，这样的突变称为减效突变。若改变启动子序列的突变能提高转录启动的效率，则这样的突变称为增效突变。6.噬菌体整合到宿主基因组后4-6个宿主DNA的核苷酸被复制，这是为什么这及转座子插入新位点有何相似之处另外，两个核苷酸从5'U3的5'与3'被切除，这意味着遗传信息从反转录病毒中被丢失吗答：由于反转录病毒整合酶(reboviralintegase)在整合位点切开一个交错切口造成靶位点重复。插入之后，填补切口产生重复序列。转座酶在靶位点产生同向重复序列。病毒基因组每侧两个核苷酸的缺失并不会导致类似基因组另一端的序列的其他贝的丢失。7.列出病毒与非病毒超家族反转录转座子之间的4种差异.答：病毒超家族成员含有长末端重复序列LTR、编码反转录酶或整合酶的可读框以及内含子，但非病毒反转录转座子并不含有这些序列。同样，病毒反转录转座子的整合会在靶位点产生一段4-6个核苷酸，的短重复序列，而非病毒反转录转座子则产生7-21个核苷酸重复序列。8.描述两种转座子引起基因组重排的方式。答：转座子转座时能够导致宿主序列的缺失、重复或插入。另外，转座子通过宿主重组系统导致基因组重排。9.IS元件整合到靶位点时会发生什么答：由于在转座子插入之前已产生一个交错切口，而且这一交错切口在转座子插入后被填补，因此导致靶位点序列重复。10.一个复合转座子与一个IS元件之间的关系是什么。答：复合转座子在两个末端有IS序列11.列出一个转座子插入到一个新位点所要求的步骤.答：首先，在靶位点处产生一个交错切口，切出转座子。接着，转座子及靶位点连接。最后，填补插入位点两侧的单链区。12.当(1)DNA在两个定向重复之间(2)DNA在两个反向重复之间发生重组的效应各是什么答：同向重复序列之间的重组会导致重复序列之间DNA序列发生缺失。反向重复序列之间的重组则会使重复序列之间的DNA序列发生倒位。13.在什么过程中会形成一个共整合体它的结构是什么答：在复制转座中会形成共整合体(cointegrant)，其中含有两个方向相同的转座子贝，并由原有复制子隔开。14.Tn10元件只有在自己的转座酶基因具有活性时发生转座(及利用基因组中Tn10元件达的转座酶的情况正好相反)，这种偏爱的原因是什么答：转座酶一旦合成就立即及DNA牢固结合，以免扩散到基因组的其他元件中。有假说认为游离的转座酶半衰期很短，但若及DNA结合后较为稳定。因为未结合状态是不稳定的，所以游离的转座酶不会扩散到其他位点。15.跳跃复制的结果是什么答：跳跃复制产生串联的DNA序列。比如说，小鼠27bp的重复序列跳跃复制产生54bp的重复序列，它由两个串联的27bp的重复序列所组成。16.重复序列并不是在选择压力下存在，因此能快速积累突变。这些特性明重复序列相互间应存在很大的不同，但事实并不是这样的。请举例说明。答：如卫星DNA的同源性是通过固定的交换来维持的，它通过不均等交换导致其中一个重复单元的增加与另一个的消失。17.检体DNA的突变率及细胞核DNA突变率有什么不同为什么答：在哺乳动物中，粒体DNA的突变率比核DNA的突变率高。但在植物中，粒体DNA的突变率比核DNA的突变率低。出现这种差异的可能原因是粒体采用不同于细胞核的DNA聚合酶与DNA修复体系。18.简述大肠杆菌的插入序列，并指出它们对自发突变的重要性。答：插入序列(IS)是可以转座的遗传元件，它们只插入自我复制的DNA。中，如细菌与噬—1.5kb.每种都有特定核苷酸序列，有的编码转座酶，负责启动特定IS的转座。一般来说，每个IS的两端都有一对短的反向重复，长约9-41bp(图A8.1)，转座酶似乎就是通过识别这些反向重复序列起始转座的;也就是说，特异的转座酶与反向重复序列对转座都很重要。转座的另一个性质是每个IS的两端都及宿主DNA的短正向重复序列(3—13bp)相连；这是宿主DNA上的靶位点，在转座过程中该位点被复制。转座时，IS向基因组中新的位置随机地移动。通常，它插入一个结构基因产生突变型，有时是因为编码序列受到阻断，有时则因为IS元件含有多种转录或翻译的终止信号。另外,IS赐可插入操纵子的操纵基因-启动子区域，导致整个操纵子被关闭，但偶尔操纵子的达也会变为组成型。当IS含有一个正确定向的启动子时，可以转录细菌操纵子.因为这个启动子不受调节细菌操纵子的正常调控蛋白调控，产生的效果类似于操纵基因组成型突变。所以，IS元件的转座是自发突变的一个重要来源。必须意识到这些突变不能被碱基类似物或移码突变诱变剂诱导与回复。大肠杆菌中有几种不同的IS元件，贝数在1—5。19.分析比较细菌转座子的结构及特点。答：1974年，随着发现及抗生素抗性有关的基因可以在质粒及细菌的染色体之间转移，科学家发现了转座子。转座子比IS元件大很多(一般为2—20kb)，它们至少含有一个基因，给宿主带来可遗传的标记，一般是对一种或多种抗生素的抗性。这是一种非常有用的性质，因为每种质粒可以用一种转座子"标记"，这样通过对药物的抗性型可以简单地检测质粒的存在与转移；同样，可以轻易地观察到转座。转座子Tn5(图A8.2)长5.7kb，是一种结构最简单的转座子;它由三个成分组装而成：一个长中心区(2—7kb)，含有卡那霉素的抗性基因，两端为一对IS元件，每个长1.5kb，方向相反。其他的转座．子两端为不同的IS元件，有时两个IS同向。这些转座子的转座类似IS元件，转座过程中宿主的一个序列或DNA靶位点被复制。发生转座首先是因为任意一个IS序列或两个IS序列同时起作用，编码一个转座酶(在某些元件中，如Tn5，一个IS只有部分功能，不能编码一个有活性的转座酶);其次，转座子两端通常有一对及IS特异相应的反向重复序列：无论IS元件是正向还是反向的，这些末端重复序列都存在。还有一种可能性：任一对IS元件可以相互作用使它们之间的任意序列转座，这样任一个基因都可以在两端连上两个同样的IS元件成为转座子;这个性质已被用构建重组DNA分子。Tn5因为其组件的组成被称为集成转座子。其他转座子，如复杂的转座子的结构是不同的；它们两端不是一对IS而是一对反向重复，编码转座所需蛋白的基因位于转座子的中心区。三、分析题1.面抗原的变异与哺乳动物免疫多样性都是DNA重排的结果。锥虫通过DNA重排选择达所携带的一千多个不同的VSG基因中的一个。而哺乳动物细胞则通过DNA重排产生成百上千个不同的抗体，包括及VSG蛋白反应的抗体，尽管抗体在数量上的优势，锥虫仍然能够成功地逃避宿主的免疫系统，为什么答：锥虫因为细胞分裂周期短而取胜。当锥虫感染哺乳动物时，它在血流中以快速的倍增时间复制。在感染开始后不久，识别锥虫VSG的B细胞从休眠状态被激活并开始膨大，而哺乳动物细胞的分裂比锥虫慢得多。当B细胞膨大到足以杀死锥虫时，一些锥虫的VSG已经发生了改变，使B细胞不再能识别它。这样就起始了新一轮的感染，直到免疫系统能识别它时就已改变成能逃得过免疫系统的变体，于是又开始了新的循环。2.分析比较细菌转座子的结构及特点。答：1974年，随着发现及抗生素抗性有关的基因可以在质粒及细菌的染色体之间转移，科学家发现了转座子。转座子比IS元件大很多(一般为2—20kb)，它们至少含有一个基因，给宿主带来可遗传的标记，一般是对一种或多种抗生素的抗性。这是一种非常有用的性质，因为每种质粒可以用一种转座子"标记"，这样通过对药物的抗性型可以简单地检测质粒的存在与转移；同样，可以轻易地观察到转座。转座子Tn5(图A8.2)长5.7kb，是一种结构最简单的转座子;它由三个成分组装而成：一个长中心区(2—7kb)，含有卡那霉素的抗性基因，两端为一对IS元件