自学考试分子生物学论述题

1论述题：第三章：核酸1、B-DNA双螺旋结构的特点。答：两条链平行，方向相反绕成右手螺旋。○1每一螺周含有10个碱基对，所以两个核苷酸之间的夹角是36°，但是bickerson的12聚体中，两碱基间的夹角可由28°~42°不等。平均含10.4个碱基对分子大小的各参数也随序列不同而有变动。○2在12聚体机构中组成碱基对的两个碱基分布并非同一平面，而是碱基对延长轴旋转一定角度形成像螺旋桨叶片，称螺旋桨扭曲，这种结构可提高碱基堆积力，使DNA结构更稳定。第六章：遗传物质1、论述DNA分子化学稳定性的机制。答：○1DNA分子的核糖-磷酸骨架是极端稳定的，糖中的C—C键可以抵抗在所有条件下的化学攻击，甚至能抵抗高温下强酸的作用。○2DNA的戊糖是2′-脱氧核糖而不是核糖。DNA中使用的2′-脱氧核糖，不存在自由—OH，不易被水解。○3DNA是两条链，且DNA分子的一条链与另一条链与另一条链互补。双螺旋性质为碱基抵抗化学攻击提供了保护。○4两条链之间由碱基形成的氢键相结合在一起，A=T、C≡G，不易分开。2、请论述突变产生的途径及其防止和控制的途径。答：突变产生的途径：○1一个碱基的化学变化给于这个碱基新的氢键性质，并且引起在新复制的子代分子中出现一个新的碱基；○2复制错误，由此一个不正确的或一个额外的碱基被意外地插入到子代分子中去。防止和控制突变的途径：防止和控制突变从两种途径完成，第一，DNA分子的无水的疏水核降低了DNA对化学攻击的敏感性。第二，细胞已经进化了几种修复机制，使变化了的或在复制中出现的错误被纠正。第七章：DNA复制1、论述原核生物中的DNA聚合酶并比较其异同。答：区别：原核生物中的DNA聚合酶以大肠杆菌为例，大肠杆菌中共有五种不同的DNA聚合酶，分别是DNA聚合酶I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ。共同点：○1他们都需要模板指导，以四种脱氧核苷酸作为底物并且需要有3′—OH的引物链存在，聚合反应按5′→3′方向进行。○2都具有3′→5′外切酶活性，在聚合过程中起校正作用。○3都是多亚基酶5′→3′，DNA聚合酶Ⅱ和Ⅲ共用了许多辅助亚基。○4都具有聚合酶活性。都具有聚合功能，都有5′→3′外切核酸链。区别：DNA聚合酶I、Ⅲ都有5′→3′外切酶活性，而DNA聚合酶Ⅱ无5′→3′外切酶活性。○2DNA聚合酶I、Ⅱ、Ⅲ的结构基因不同，分别为PolA、PolB、PolC。○3DNA聚合酶I、Ⅱ、Ⅲ含有不同种类亚基数目不同，分别为1、大于等于7、大于等于10。○.4聚合速度不同，ⅢIⅡ。○5功能不同，DNA聚合酶I、Ⅱ、Ⅲ的功能分别是：切除引物和损伤修复、复制。22、真核生物中的DNA聚合酶特点及其与原核生物中DNA聚合酶的区别。答：真核生物中的DNA聚合酶的特点是：○1所有真核生物中聚合酶的性质基本上同大肠杆菌的聚合酶相似，它的活性有赖于模板，带3′—OH的引物，四种脱氧核苷三磷酸。它的最合适的底物是带缺口的双链DNA，但是带引物的变性DNA也是很好的底物。○2DNA聚合酶β是一个分子量小（43000U）的聚合酶。在整个细胞周期中它的活力没有变化，它利用DNaseI处理过的天然DNA作模板，对变性DNA几乎没有活性，这个酶也没有外切酶的活力。○3DNA聚合酶γ是一个大分子酶，在细胞内含量很低，因此不容易纯化。这个酶可以使用带缺口的DNA作底物，但以多聚（A）、寡聚（dT）8—10作为底物，酶活力更高，因此像是一个逆向转录酶。○4DNA聚合酶α可能是真核生物的复制酶，主要根据是聚合酶α的活性随细胞周期而变化。如淋巴细胞中，聚合酶α的活力和DNA合成周期是一致的。而聚合酶β的活力升高要滞后一段时间，在Hela细胞中，聚合酶α从G期开始升高10倍，一旦S期结束，酶活力也降低，而聚合酶β在整个过程中没有变化。第九章：转录1、比较原核生物与真核生物RNA聚合酶的特点。答：○1真核生物与原核生物RNA聚合酶的主要区别是对α—鹅膏素的敏感不同。○2原核细胞中除某些启动子需要辅助因子外，RNA聚合酶单独可以起始转录，而真核细胞中RNA聚合酶单独不能起作用，需负责识别启动子元件序列的辅助因子。○3真核生物RNA聚合酶含有3种酶，即I、Ⅱ、Ⅲ，分别利用不同的启动子，而原核生物中有一种RNA聚合酶，分别负责rRNA、mRNA和tRNA合成。2、原核生物RNA转录的大致过程。答：○1核心酶在σ亚基参与下与DNA分子接触，形成非专一复合物，这样的复合物是很不稳定的；○2起始识别：全酶与启动子结合形成封闭的启动子复合物，这时酶与DNA的外部结合，识别部位大约在启动子的—35位处；○3活化：得到开放的启动子复合物，酶在—10区紧密与启动子结合，解开双链后识别有义链。由于该部位富含A、T，故有利于DNA解链；○4形成三元起始复合物：酶移动到起始点，加入第一个核苷三磷酸得到复合物（启动子、全酶、核苷三磷酸），即开始转录。第十章：翻译1、简述原核生物翻译的大致过程。答：○1起始：核糖体亚基和起始tRNA在起始因子及其他因子参与下结合在mRNA编码区5′端，保证起始tRNA识别起始密码子。结果生成起始复合物：核糖体·mRNA·起始tRNA。○2延伸：核糖体与mRNA相对移动，在延伸因子参与下由tRNA携带氨基酸（通过aa-tRNA）进入核糖体。合成由mRNA序列编码的多肽链。○3终止：延伸至mRNA上出现终止密码子，释放因子进入核糖体，使新生肽链及核糖体从mRNA上释放出来。3第十一章：原核基因表达的调控1、草杆菌spol噬菌体早、中、晚期基因表达的转换机制。答：在枯草杆菌体spol感染期间，产生两种新的δ因子,spol的感染史经过三个阶段的基因表达，则感染噬菌体的早期基因被转录、感染4-5分钟后，早期基因停止转录，而中期基因开始转录，当感染8-12分钟时中期基因的转录被晚期基因的转录所代替。早期基因的转录由宿主的全酶来进行，这些基因的启动区与宿主的基本无区别，它们的启动子都具有被RNA聚合酶α2ββ′σ55识别的固有能力。第十四章：真核基因组及其基因表达调控1、试述真核生物基因组的特点及其系列的类型。答：真核生物基因组的特点：○1基因组大，具有多个复制起点；○2一个基因组包括若干个染色体，一般不呈环状；○3整个染色体DNA分子都和蛋白质稳定地结合；○4有大的重复序列；○5功能上密切相关的基因的集中程度不如原核生物，还没有发现像原核生物中那样的操纵子存在。真核生物基因组序列的类型：单拷贝序列、少量重复序列、中度重复序列和高度重复序列。2、叙述真核基因表达调控的主要步骤。答：○1DNA和染色体水平上的调控：基因的拷贝数的扩增或丢失和基因重排，DNA修饰，在染色体上的位置、染色体结构（包括染色质、异染色质、核小体）都可影响基因表达；○2转录水平上：转录起始的调控和延伸的弱化对mRNA前体的水平都会产生影响；○3转录后RNA加工过程和运送中的调控：原核DNA被转录时，蛋白质合成也随着转录起始而进行，即边转录边翻译，而真核基因转录出mRNA前体，要经过加工才能成熟为mRNA，包括切割、拼接、编辑、5′和3′末端修饰等，成熟的mRNA在运出细胞核；○4翻译水平上的调控；○5翻译后的调控：翻译后产生的蛋白质常常需要修饰和加工如磷酸化、糖基化、切除信号肽及构象形成等，才能成为有活性的蛋白质，可以利用这个过程有选择地激活或灭活某些蛋白质；○6mRNA降解的调控：控制mRNA的寿命就能控制一定数目的mRNA分子产生蛋白质的数量，这种控制是有mRNA3′端的序列决定的。第十七章：重组DNA与遗传工程1、隆载体应具备哪些基本条件？写出其分类原则和按功能的分类。答：克隆载体应具备的条件：○1能自主复制，即使经外源DNA插入后也是如此。只有这样才能扩增和传代，并由此使我们容易获得大量的载体或重组的DNA分子。○2载体应具备可供选择的遗传标记；○3载体分子的合适位置上必须有供外源DNA插入的位点，即克隆位点。○4载体本身应尽量小，不含或尽量少含多余的DNA部分，这样可以容纳较大的外源DNA；○5载体的特征应是充分掌握的，包括基因和酶切点的准确位置。分类原则：根据用途、宿主范围和所包含的非染色体因子的类型不同，可以把载体进行分类。4按功能分：克隆载体、表达载体、转移载体、探针载体。克隆载体用于克隆和扩增某一DNA序列；表达载体主要用于高效表达某一基因，以便大量获得这一基因的产物。转移载体可用来把基因向动物、植物及大型病毒上转移；探针载体则是用来检查和确定一些调节的序列，并比较各种不同结构的调控序列功能的强度。