西南大学1166《分子生物学》第四次作业及参考答案

西南大学1166《分子生物学》第四次作业及参考答案论述题：1.DNA重组包括哪几个过程?2.由转座子引起的转座过程有什么特征?3.DNA转座引起的遗传学效应是什么?4.原核、真核生物复制有什么不同点?5.几种不同真核生物的RNA聚合酶分别转录哪些RNA?6.什么是密码的简并性?其生物学意义如何?答：1.DNA重组包括哪几个过程?Holliday于1964年提出了同源重组模型。模型中，有四个关键步骤：①两个同源染色体DNA排列整齐；②一个DNA的一条链断裂并与另一个DNA对应的链连接，形成的连接分子，称为Holliday中间体；③通过分支移动产生异源双链DNA；④Ho11iday中间体切开并修复，形成两个双链重组体DNA。根据链断裂切开的方式不同，得到的重组产物也不同。2.由转座子引起的转座过程有什么特征?由转座子引起的转座过程有以下特征：①能从基因组的一个位点转移到另一个位点，从一个复制子转移到另一个复制子；②不以独立的形式存在（如噬菌体或质粒DNA），而是在基因组内由一个部位直接转移到另一部位；③转座子编码其自身的转座酶，每次移动时携带转座必需的基因一起在基因组内跃迁，所以转座子又称跳跃基因；④转座的频率很低，且插入是随机的，不依赖于转座子（供体）和靶位点（受体）之间的任何序列同源性；⑤转座子可插入到一个结构基因或基因调节序列内，引起基因表达内容的改变，例如使该基因失活，如果是重要的基因则可能导致细胞死亡。3.DNA转座引起的遗传学效应是什么?转座因子首先是因其可导致突变而被认识的。当它插入靶基因后，使基因突变失活，这是转座子的最直接效应；当转座因子自发插入细菌的操纵子时，即可阻止它所在基因的转录和翻译，并且由于转座因子带有终止子，其插入影响操纵子下游基因的表达，从而表现出极性（方向性），由此产生的突变只能在转座子被切除后才能恢复。转座因子的存在一般能引起宿主染色体DNA重组，造成染色体断裂、重复、缺失、倒位及易位等，是基因突变和重排的重要原因。转座因子也可通过干扰宿主基因与其调控元件之间的关系或转座子本身的作用而影响邻近基因的表达，从而改变宿主的表型。归纳以上，转座子引起的遗传学效应可有以下几个方面：①以10-8~10-3的频率转座，引起插入突变；②在插入位置染色体DNA重排而出现新基因；③影响插入位置邻近基因的表达，使宿主表型改变；④转座子插入染色体后引起两侧染色体畸变。4.原核、真核生物复制有什么不同点?真核生物DNA的复制与原核生物DNA的复制有很多不同，如真核生物每条染色体上可以有多处复制起始点，而原核生物只有一个起始点；真核生物的染色体在全部完成复制之前不能再开始，而在快速生长的原核生物中，复制起始点上可以连续开始新的DNA复制，表现为虽然只有一个复制单元，但可有多个复制叉。真核生物DNA复制叉的移动速度是大肠杆菌的1/20。在真核生物中有5种DNA聚合酶，分别称为DNAα、β、γ、δ、ε。5.几种不同真核生物的RNA聚合酶分别转录哪些RNA?真核生物RNA聚合酶Ⅰ转录45SrRNA前体，经转录后加工产生5.8SrRNA、18SrRNA和28SrRNA。RNA聚合酶Ⅱ转录所有mRNA前体和大多数的核内小RNA（scRNA）。RNA聚合酶Ⅲ转录tRNA、5SrRNA、U6snRNA和不同的胞质小RNA（scRNA）等小分子转录物。6.什么是密码的简并性?其生物学意义如何?同一种氨基酸具有两个或更多个密码子的现象称为密码子的简并性（degeneracy）。对应于同一种氨基酸的不同密码子称为同义密码子（synonymouscodon），只有色氨酸与甲硫氨酸仅有1个密码子。密码子简并性具有重要的生物学意义，它可以减少有害突变。若每种氨基酸只有一个密码子，61个密码子中只有20个是有意义的，各对应于一种氨基酸。剩下41个密码子都无氨基酸所对应，将导致肽链合成终止。由基因突变而引起肽链合成终止的概率也会大大增加。简并性使得那些即使密码子中碱基被改变，仍然能编码原来氨基酸的可能性大为提高。密码的简并也使DNA分子上碱基组成有较大余地的变动，例如细菌DNA中G+C含量变动很大，但不同G+C含量的细菌却可以编码出相同的多肽链。所以遗传密码的简并性在物种的稳定上起着重要的作用。