分子生物学试题.docx

1、怎样确定双向复制是DNA复制的主要方式，以及某些生物的DNA采取单向复制？ [答] 通过放射自显影方法，在复制开始时，先用低放射性的3H-胸腺嘧啶核苷标记大肠杆菌。经数分钟后，再转移到含有高放射性的3H -胸腺嘧啶核苷的培养基中继续标记。这样在放射自显影图上，复制起始区的放射性标记密度比较低，感光还原的银颗粒密度就较低；继续合成区标记密度较高，银颗粒密度也较高。对于枯草杆菌、某些噬菌体和高等真核细胞的染色体等许多DNA来说，都是双向复制，所以银颗粒的密度分布应该是中间密度低，两端密度高；而对于大肠杆菌噬菌体P2、质体和真核细胞线粒体等某些DNA来说，复制是单向的，则银颗粒的密度分布应该是一端高、一端低。 2、DNA复制需要RNA引物的证据有哪些？ [答] 首先，所有研究过的DNA聚合酶都只有链延伸活性，而没有起始链合成的功能。相反，RNA聚合酶却具有起始链合成和链延伸的活性。另外，一系列实验提供了有关的证据：例如在体外试验中，噬菌体M13单链环状DNA在加入一段RNA引物之后，DNA聚合酶才能把单链环状DNA变成双链环状DNA；同时发现如果加入RNA聚合酶抑制剂利福平，也可以抑制M13 DNA的复制，如果加入RNA引物再加利福平，DNA的合成不被抑制；还发现新合成的DNA片段5′端共价连接着RNA片段，如多瘤病毒在体外系统合成的冈崎片段5′端有长约10个残基的以5′-三磷酸结尾的RNA引物。 3、已知大肠杆菌长度为1100μm，它的复制是在一世代大约40分钟内通过一个复制叉完成的，试求其复制体的链增长速度。 答] 按照Watson-Crick模型，每3.4nm（或3.4×10-3μm）含有10对核苷酸，那么该DNA含有：1100×10╱3.4×10-3≈3.24×106（核苷酸对） 所以其复制体的链增长速度为：3.24×106╱40×60≈1350（核苷酸/秒）。 4、若使15N标记的大肠杆菌在14N培养基中生长三代，提取DNA，并用平衡沉降法测定DNA密度，其14N-DNA分子与14N－15N杂合DNA分子之比应为多少？ 答] 15N标记的大肠杆菌利用培养基中的14N合成DNA，第一代DNA双链都是14N－15N杂合DNA分子。第二代分别是以第一代中的14N和15N链作为母链合成新的DNA，所以14N－DNA分子与14N－15N杂合DNA分子之比为1：1。第三代中的14N和15N母链的分子之比是3：1，所以14N－DNA分子与14N－15N杂合DNA分子之比应为3：1。 5、DNA和RNA各有几种合成方式，各由什么酶催化新链的合成？ [答]（1）DNA → DNA， 其中DNA半不连续复制需要DNA聚合酶III、DNA聚合酶I和DNA连接酶；DNA修复合成需要DNA聚合酶I、DNA连接酶。（2）RNA → DNA， RNA指导下反向转录合成DNA需要逆转录酶。（3）RNA合成包括：DNA → RNA，以DNA为模板转录合成RNA需要RNA聚合酶；RNA → RNA，以RNA为模板合成RNA需要RNA复制酶； RNA → DNA → RNA需要RNA转录酶和RNA聚合酶。 6、真核生物DNA聚合酶有哪几种？它们的主要功能是什么？ [答] 真核生物的DNA聚合酶有α、β、γ、δ、ε五种，均具有5′→ 3′聚合酶活性，DNA聚合酶γ、δ和ε有3′→5′外切酶活性，DNA聚合酶α和β无外切酶活性。DNA聚合酶α用于合成引物，DNA聚合酶δ用于合成细胞核DNA，DNA聚合酶β和ε主要起修复作用，DNA聚合酶γ用于线粒体DNA的合成。 7、要说明原核生物的转录过程。 答] 原核生物大肠杆菌转录过程大致可以模板的识别、转录的起始、转录的延伸和终止4个阶段。RNA聚合酶在σ亚基引导下，识别并结合到启动子上，然后在与RNA聚合酶结合的部位，DNA双链局部被解开。在转录的起始阶段，酶继续结合在启动子上催化合成RNA链最初2～9个核苷酸。随后σ亚基即脱离核心酶，并离开启动子，起始阶段至此结束，转录进入延伸阶段。在延伸阶段核心酶一直沿着DNA分子向前移动，解链区也跟着移动，新生RNA链得以延长，直至RNA聚合酶识别DNA上的终止子，转录终止，酶与RNA链离开模板。核心酶具有基本的转录功能，对于转录的全过程都是需要的，而识别启动子和起始转录还需要σ亚基，识别转录终止信号和终止转录还需要终止因子Nus A 参与。 8、原核生物RNA聚合酶是如何找到启动子的？真核生物RNA聚合酶与之相比有何异同？ [答] 大肠杆菌RNA聚合酶在σ亚基引导下识别并结合到启动子上。单独的核心酶也能与DNA结合，σ因子的存在对核心酶的构象有较大影响，极大降低了RNA聚合酶与DNA一般序列的结合常数和停留时间。RNA聚合酶可通过扩散与DNA任意部位结合，这种结合是松散的，并