分子生物學複習題
注意：請參照歷年題型複習（有判斷、填空、名詞解釋、看圖、問答等）
第二章 dna的複製與修復
1. 名詞解釋：
⑴origin：dna複製是從dna分子上特定位置開始，此位置稱複製起點，是dna複製所必需的一段特殊的dna序列。
⑵複製叉：dna正在複製的分叉部位稱為複製叉（replication fork）
⑶複製眼：複製的dna（尤其是雙向複製）在電鏡下象只眼睛稱複製眼（泡）
⑷複製子：基因組中具有乙個複製起點和乙個複製終點並能在細胞中自主複製的單位。
⑸滾筒式複製：一種單向複製的特殊方式，一般是環狀單鏈分子在複製過程中先形成共價閉環的雙鏈分子（複製型），然後其正鏈在特定位置切開，游離出乙個3-oh末端，然後在dna聚合酶催化下，以環狀負鏈為模板從正鏈3-oh末端加入脫氧核苷酸使鏈不斷延長，通過滾動而合成出新的正鏈。
⑹d-型：一種單向複製的特殊方式，雙鏈在固定點解開進行複製，但兩條鏈的合成高度不對稱，一條鏈先複製，另一條保持單鏈而被取代，在電鏡下看呈d-環型。待一條鏈複製到一定程度露出另一條鏈的複製起點，另一條鏈才開始複製。
⑺θ式複製：環狀dna的一種雙向複製方式，雙鏈從起點處解開並雙向複製，呈θ型狀，直到複製終點。
⑻端粒：真核生物線性染色體的兩個末端具有的特殊結構，由許多成串短的重複序列組成。
⑼sos修復：dna受到嚴重損傷，細胞處於危急狀態時所誘導的一種dna修復方式。修復結果只是能維持基因組完整性，但留下的錯誤較多，又稱為錯誤傾向修復，使細胞有較高的突變率。
2．名詞對比
⑴引物酶和引發體：引物酶即dnag，是負責dna複製起始階段rna引物合成的酶；引發體指由dnab解螺旋酶和dnag引物合成酶構成了複製體的乙個基本功能單位。
⑵dnapolⅲ和dnapolⅰ：dnapolⅲ是由多個亞基組成的蛋白質，真正負責從新合成dna的複製酶；dnapolⅰ是乙個多功能酶，兼有聚合酶﹑3′-5′﹑ 5′-3′核酸外切酶的活性，主要起修復酶作用。
(3)dna複製的先導鏈和隨從鏈：dna複製時以3′-5′鏈為模板連續合成的子鏈；而以5′-3′鏈為模板的不連續合成的子鏈為隨後鏈。
3.簡述同位素標記、密度梯度離心技術在分子生物學研究中的應用
⑴15n-標記研究dna的半保留複製：把細菌放在含15nh4cl的培養液中培養若干代，分離出的dna是含15n的「重」dna，密度比一般含14n的dna高。用密度梯度離心法，15n-dna形成的緻密帶位於普通14n-dna所形成的緻密帶的下方。
把含15n－dna的細菌放回含普通的nh4cl培養液中培養。細菌在營養條件充足時，20分鐘就可以生長成新一代。提取子一代的dna再作密度梯度離心分析，發現其緻密帶介於重帶與普通帶之間，看不到有單獨的重帶或普通dna帶。
實驗結果說明：子一代dna雙鏈中有一股是15n單鏈，而另一股是14n單鏈。前者是從親代接受和保留下來的，後者則是完全新合成的。密度梯度離心實驗，完全支援半保留複製的設想。
含15n-dna的細菌在普通培養液中繼續培育出子二代，其dna則是中等密度的dna與普通dna各佔一半這也進一步證明複製是採取半保留式的。實驗還可按子3代、子4代……進行下去，15n－dna則按1／8、1／16…¨的幾何級數逐漸被「稀釋」掉。
⑵3h-標記研究dna的半不連續複製，即連線酶突變核酸序列特點研究等：用3h脈衝標記大腸桿菌培養物，優先標記的是新合成的dna。新合成的大多數是一些含有1000核苷酸的短片段，若再將菌放到不帶3h的培養基中保溫，發現3h出現在大片斷中了。
若用dna連線酶突變的菌株作以上測試，3h一直出現在小片段中，說明dna的複製是不連續的。
4．舉例說明染色體外遺傳元件的不同複製機制（θ型、d型、滾筒型）
有些病毒（如腺病毒、φ29噬菌體等）及線粒體dna的複製是單向進行的，滾筒式屬單向複製。質粒整合前為θ式或滾筒式複製，整合後為乙個複製子，質粒為雙向複製θ式。真核細胞內線粒體dna的複製方式為d-環複製（d-loop複製）形式。
d-環複製特點是兩條鏈的不同步複製。詳見名詞解釋。
5．通過什麼實驗證明dnapol iii合成dna岡崎片段是以rna為引物。
以а-32p-ntp標記+未標記dntp為底物，引發合成後用稀鹼處理，水解dna和rna的連線處，使rna上的32p轉移到了dna上，證明rna為引物。
6．生物體內哪些機制保證了dna複製的保真性.
dna聚合酶的校對作用；rna引物起始複製可減少複製錯誤；修復系統有多種機制和酶。
7．簡要說明沉默突變、致死突變、滲漏突變、進化突變的原因
⑴沉默突變：主要因為密碼子的簡併性，點突變不引起氨基酸的變化；或者個別氨基酸改變為結構和性質相似的氨基酸，則不影響表形，即基因型（genotype）改變表現型（phenotye）不變。
⑵致死突變：關鍵氨基酸改變，如酶的活性中心突變，或者發生無義突變，使編碼的蛋白質功能喪失，影響生物存活。
⑶滲漏突變：某個氨基酸改變，但基因產物並無重大改變，如酶的km和vmax改變。可使生物適應環境或喪失某些功能，可產生新種。
⑷進化突變：發生了有利於物種生存的結果，使生物進化。
8．什麼叫端粒？端粒的結構特點，說明端粒複製的特點？端粒酶在何種細胞中才有活性？
⑴端粒位於真核生物染色體dna的末端特定的序列結構。
⑵端粒是由簡單的串聯重複序列組成的。端粒dna序列有取向性,可以與由蛋白質和rna組成的端粒酶結合配對，以rna為模板進行類似逆轉錄合成dna，向5』→3』延伸端粒至模板rna末端後，延長的dna末端與rna模板解離，端粒酶移動，重新定位於延長後的dna3』端，開始下一輪延長過程，如此反覆可達數百次，以對抗dna複製過程中5』引物消後無法補齊造成的染色體逐漸縮短，維持染色體的長度。
⑶端粒酶在生殖細胞中起作用。
9．dna複製中都包括那些酶系統和蛋白因子，這些酶在複製中的各自作用是什麼？是通過那些試驗現象發現的？
（1）解旋酶：dna複製時，解旋酶在atp的作用下可促使dna母鏈不斷解開形成單鏈；
單鏈dna結合蛋白：防止單鏈dna形成發卡結構，保持伸展狀態，保護單鏈dna不被水解；
dna拓撲異構酶i，使dna磷酸二酯鍵單鏈斷裂斷裂，形成dna nick，使dna可以旋轉以釋放解鏈時的張力；
dna拓撲異構酶ii：使dna複製完畢後「互鎖」的兩個子代環狀dna解離；
引物酶：引物酶以單鏈dna為模板，利用核醣核苷酸合成rna作為dna合成的引物；
dna聚合酶i的功能a. 5』→3』聚合作用，b. 3』→5』外切酶活性（校對作用），c. 5』→3』外切酶活性（切除修復作用）；
dna聚合酶iii的功能：主要是合成新的dna鏈；
dna聚合酶ii的功能：主要與修復有關；
dna連線酶，借助atp水解提供的能量，催化dna單鏈nick的5』-端與3』-端生成磷酸二酯鍵。
⑵dna聚合酶i：可以用dntp合成dna鏈，並且該酶突變使菌易受環境影響而突變；
dna聚合酶iii：dna聚合酶i的合成速度不能滿足菌生長的需要，並且dna聚合酶i突變的菌仍然可以複製dna；引物酶：通過以а-32p-ntp標記+未標記dntp為底物，引發合成後用稀鹼處理，水解dna和rna的連線處，使rna上的32p轉移到了dna上，證明rna為引物，從而發現引物酶。
第三章 dna重組
1．生物體內dna重組的型別，各自的不同和生物學意義。
⑴同源重組：真核生物減數**過程中，染色體間的物質交換，即dna分子的斷裂和在重組酶作用下的交換連線，細菌中發生在接合過程中，交配的染色體在兩個緊密連線的細胞中轉移。特點：
a.要求較大的dn**段進行交換；b.存在重組熱點；c.
整個基因組頻率不穩定，受綜合和區域性效應影響。意義：a.
維持生物多樣性；b.引起進化；c.瞬間物理連線，對染色單體正確分離到子代細胞，至關重要；d.
用於損傷修復。
2 位點專一性重組：在專一酶作用下，在dna特定位點上發生斷裂和重接，從而產生精確的dna重排的dna重組方式。特點：
a.要專一識別位點，交換的為短同源片段;b.需專一酶識別，結合；c.
參與該過程的酶的表達被細胞調節過程引發。意義：發生在dna特殊序列對之間，是噬菌體進入宿主細胞後整合到宿主dna上的重組形式。
3 轉座重組：轉座子在基因的許多為點間反覆插入而實現的重組。特點：
移動片段與受體同源性無關；b.真核，原核中均可發生轉座重組；c.轉座子可沿染色體移動，也可在染色體見跳躍。
意義：a.可使原本相距較遠的基因結合在一起，形成新的操縱子，產生新蛋白。
b.在啟動子部位插入可使基因開啟或關閉。c.
轉座發生時，大多數受體基因被純化，也有基因被啟用。d.過多轉座對細胞不利，細胞在長期進化中形成了一些不利轉座的代謝途徑與轉座平衡
⑷異常重組：不需要同源性片段，也不需要酶或特異性序列的參與與識別，並以dna複製完成重組過程，又稱複製性重組（機制尚不清楚）。意義：
常導致基因破壞而引起突變，與人類遺傳疾病，癌症和基因組進化有關。
2． 何謂轉座子？轉座子有哪些型別，研究轉座重組有哪些意義？
⑴能夠反覆插入到基因中許多位點的特殊dn**段，它們可以從乙個位點轉移到另乙個位點，從乙個複製子到另一複製子。⑵分類：簡單轉座子（插入序列is），可獨立存在的單元，帶有介到自身移動的蛋白；復合轉座子，除轉座酶基因外，還帶有其他功能性基因的轉座子，通常是兩端為兩個簡單轉座子，中間夾帶乙個基因片段。
⑶研究意義：a.了解進化意義；b.
為細胞分化發育提供理論依據；c.有助研究基因調控機制。
3． 說明下列符號意義：is，tn5(tn903,10等)，mu,d108
答：⑴is：插入序列，即最簡單的轉座子。
⑵tn5：復合轉座子的一種，帶有某些功能性基因。⑶mu和d108：
轉座噬菌體，屬於溫和噬菌體，mu和d108 dna經轉座可插入宿主染色體的任何一位置，（隨即整合）引起突變。
4． 轉座重組的遺傳效應。
⑴引起插入突變：以10ˉ３—10ˉ８頻率進行的轉座會引起插入突變，is，tn,mu噬菌體都可以引起插入突變，插入位點若在乙個順反子的前端功能基因中，可能造成極性突變。⑵造成插入位點靶dna的少量鹼基對重複。
⑶插入位點出現新基因，復合轉座子帶有抗性基因，可產生兩方面效應：a.靶基因被插入突變；b.
靶位點出現抗藥基因。⑷轉座後供體序列不變，即複製型轉座。⑸引起染色體畸變，在乙個染色體上如有同一轉座子的兩個拷貝提供的相同為點，可由重組導致染色體缺失，倒位，插入。
⑹切除效應，轉座子從原來位置上消失，準確切除，使原插入發生恢復突變，若不準確，會留下轉座子殘跡，產生插入突變，但轉座子標誌消失。
分子生物學》習題
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