自學(xué)考試分子生物學(xué)論述題

PAGEPAGE1論述題：第三章：核酸1、B-DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)。答：兩條鏈平行，方向相反繞成右手螺旋。eq\o\ac(○,1)每一螺周含有10個堿基對，所以兩個核苷酸之間的夾角是36°，但是bickerson的12聚體中，兩堿基間的夾角可由28°~42°不等。平均含10.4個堿基對分子大小的各參數(shù)也隨序列不同而有變動。eq\o\ac(○,2)在12聚體機(jī)構(gòu)中組成堿基對的兩個堿基分布并非同一平面，而是堿基對延長軸旋轉(zhuǎn)一定角度形成像螺旋槳葉片，稱螺旋槳扭曲，這種結(jié)構(gòu)可提高堿基堆積力，使DNA結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定。第六章：遺傳物質(zhì)1、論述DNA分子化學(xué)穩(wěn)定性的機(jī)制。答：eq\o\ac(○,1)DNA分子的核糖-磷酸骨架是極端穩(wěn)定的，糖中的C—C鍵可以抵抗在所有條件下的化學(xué)攻擊，甚至能抵抗高溫下強(qiáng)酸的作用。eq\o\ac(○,2)DNA的戊糖是2′-脫氧核糖而不是核糖。DNA中使用的2′-脫氧核糖，不存在自由—OH，不易被水解。eq\o\ac(○,3)DNA是兩條鏈，且DNA分子的一條鏈與另一條鏈與另一條鏈互補(bǔ)。雙螺旋性質(zhì)為堿基抵抗化學(xué)攻擊提供了保護(hù)。eq\o\ac(○,4)兩條鏈之間由堿基形成的氫鍵相結(jié)合在一起，A=T、C≡G，不易分開。2、請論述突變產(chǎn)生的途徑及其防止和控制的途徑。答：突變產(chǎn)生的途徑：eq\o\ac(○,1)一個堿基的化學(xué)變化給于這個堿基新的氫鍵性質(zhì)，并且引起在新復(fù)制的子代分子中出現(xiàn)一個新的堿基；eq\o\ac(○,2)復(fù)制錯誤，由此一個不正確的或一個額外的堿基被意外地插入到子代分子中去。防止和控制突變的途徑：防止和控制突變從兩種途徑完成，第一，DNA分子的無水的疏水核降低了DNA對化學(xué)攻擊的敏感性。第二，細(xì)胞已經(jīng)進(jìn)化了幾種修復(fù)機(jī)制，使變化了的或在復(fù)制中出現(xiàn)的錯誤被糾正。第七章：DNA復(fù)制1、論述原核生物中的DNA聚合酶并比較其異同。答：區(qū)別：原核生物中的DNA聚合酶以大腸桿菌為例，大腸桿菌中共有五種不同的DNA聚合酶，分別是DNA聚合酶I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ。共同點(diǎn)：eq\o\ac(○,1)他們都需要模板指導(dǎo)，以四種脫氧核苷酸作為底物并且需要有3′—OH的引物鏈存在，聚合反應(yīng)按5′→3′方向進(jìn)行。eq\o\ac(○,2)都具有3′→5′外切酶活性，在聚合過程中起校正作用。eq\o\ac(○,3)都是多亞基酶5′→3′，DNA聚合酶Ⅱ和Ⅲ共用了許多輔助亞基。eq\o\ac(○,4)都具有聚合酶活性。都具有聚合功能，都有5′→3′外切核酸鏈。區(qū)別：DNA聚合酶I、Ⅲ都有5′→3′外切酶活性，而DNA聚合酶Ⅱ無5′→3′外切酶活性。eq\o\ac(○,2)DNA聚合酶I、Ⅱ、Ⅲ的結(jié)構(gòu)基因不同，分別為PolA、PolB、PolC。eq\o\ac(○,3)DNA聚合酶I、Ⅱ、Ⅲ含有不同種類亞基數(shù)目不同，分別為1、大于等于7、大于等于10。eq\o\ac(○,.4)聚合速度不同，Ⅲ>I>Ⅱ。eq\o\ac(○,5)功能不同，DNA聚合酶I、Ⅱ、Ⅲ的功能分別是：切除引物和損傷修復(fù)、復(fù)制。2、真核生物中的DNA聚合酶特點(diǎn)及其與原核生物中DNA聚合酶的區(qū)別。答：真核生物中的DNA聚合酶的特點(diǎn)是：eq\o\ac(○,1)所有真核生物中聚合酶的性質(zhì)基本上同大腸桿菌的聚合酶相似，它的活性有賴于模板，帶3′—OH的引物，四種脫氧核苷三磷酸。它的最合適的底物是帶缺口的雙鏈DNA，但是帶引物的變性DNA也是很好的底物。eq\o\ac(○,2)DNA聚合酶β是一個分子量小（43000U）的聚合酶。在整個細(xì)胞周期中它的活力沒有變化，它利用DNaseI處理過的天然DNA作模板，對變性DNA幾乎沒有活性，這個酶也沒有外切酶的活力。eq\o\ac(○,3)DNA聚合酶γ是一個大分子酶，在細(xì)胞內(nèi)含量很低，因此不容易純化。這個酶可以使用帶缺口的DNA作底物，但以多聚（A）、寡聚（dT）8—10作為底物，酶活力更高，因此像是一個逆向轉(zhuǎn)錄酶。eq\o\ac(○,4)DNA聚合酶α可能是真核生物的復(fù)制酶，主要根據(jù)是聚合酶α的活性隨細(xì)胞周期而變化。如淋巴細(xì)胞中，聚合酶α的活力和DNA合成周期是一致的。而聚合酶β的活力升高要滯后一段時間，在Hela細(xì)胞中，聚合酶α從G期開始升高10倍，一旦S期結(jié)束，酶活力也降低，而聚合酶β在整個過程中沒有變化。第九章：轉(zhuǎn)錄1、比較原核生物與真核生物RNA聚合酶的特點(diǎn)。答：eq\o\ac(○,1)真核生物與原核生物RNA聚合酶的主要區(qū)別是對α—鵝膏素的敏感不同。eq\o\ac(○,2)原核細(xì)胞中除某些啟動子需要輔助因子外，RNA聚合酶單獨(dú)可以起始轉(zhuǎn)錄，而真核細(xì)胞中RNA聚合酶單獨(dú)不能起作用，需負(fù)責(zé)識別啟動子元件序列的輔助因子。eq\o\ac(○,3)真核生物RNA聚合酶含有3種酶，即I、Ⅱ、Ⅲ，分別利用不同的啟動子，而原核生物中有一種RNA聚合酶，分別負(fù)責(zé)rRNA、mRNA和tRNA合成。2、原核生物RNA轉(zhuǎn)錄的大致過程。答：eq\o\ac(○,1)核心酶在σ亞基參與下與DNA分子接觸，形成非專一復(fù)合物，這樣的復(fù)合物是很不穩(wěn)定的；eq\o\ac(○,2)起始識別：全酶與啟動子結(jié)合形成封閉的啟動子復(fù)合物，這時酶與DNA的外部結(jié)合，識別部位大約在啟動子的—35位處；eq\o\ac(○,3)活化：得到開放的啟動子復(fù)合物，酶在—10區(qū)緊密與啟動子結(jié)合，解開雙鏈后識別有義鏈。由于該部位富含A、T，故有利于DNA解鏈；eq\o\ac(○,4)形成三元起始復(fù)合物：酶移動到起始點(diǎn)，加入第一個核苷三磷酸得到復(fù)合物（啟動子、全酶、核苷三磷酸），即開始轉(zhuǎn)錄。第十章：翻譯1、簡述原核生物翻譯的大致過程。答：eq\o\ac(○,1)起始：核糖體亞基和起始tRNA在起始因子及其他因子參與下結(jié)合在mRNA編碼區(qū)5′端，保證起始tRNA識別起始密碼子。結(jié)果生成起始復(fù)合物：核糖體·mRNA·起始tRNA。eq\o\ac(○,2)延伸：核糖體與mRNA相對移動，在延伸因子參與下由tRNA攜帶氨基酸（通過aa-tRNA）進(jìn)入核糖體。合成由mRNA序列編碼的多肽鏈。eq\o\ac(○,3)終止：延伸至mRNA上出現(xiàn)終止密碼子，釋放因子進(jìn)入核糖體，使新生肽鏈及核糖體從mRNA上釋放出來。第十一章：原核基因表達(dá)的調(diào)控1、草桿菌spol噬菌體早、中、晚期基因表達(dá)的轉(zhuǎn)換機(jī)制。答：在枯草桿菌體spol感染期間，產(chǎn)生兩種新的δ因子,spol的感染史經(jīng)過三個階段的基因表達(dá)，則感染噬菌體的早期基因被轉(zhuǎn)錄、感染4-5分鐘后，早期基因停止轉(zhuǎn)錄，而中期基因開始轉(zhuǎn)錄，當(dāng)感染8-12分鐘時中期基因的轉(zhuǎn)錄被晚期基因的轉(zhuǎn)錄所代替。早期基因的轉(zhuǎn)錄由宿主的全酶來進(jìn)行，這些基因的啟動區(qū)與宿主的基本無區(qū)別，它們的啟動子都具有被RNA聚合酶α2ββ′σ55識別的固有能力。第十四章：真核基因組及其基因表達(dá)調(diào)控1、試述真核生物基因組的特點(diǎn)及其系列的類型。答：真核生物基因組的特點(diǎn)：eq\o\ac(○,1)基因組大，具有多個復(fù)制起點(diǎn)；eq\o\ac(○,2)一個基因組包括若干個染色體，一般不呈環(huán)狀；eq\o\ac(○,3)整個染色體DNA分子都和蛋白質(zhì)穩(wěn)定地結(jié)合；eq\o\ac(○,4)有大的重復(fù)序列；eq\o\ac(○,5)功能上密切相關(guān)的基因的集中程度不如原核生物，還沒有發(fā)現(xiàn)像原核生物中那樣的操縱子存在。真核生物基因組序列的類型：單拷貝序列、少量重復(fù)序列、中度重復(fù)序列和高度重復(fù)序列。2、敘述真核基因表達(dá)調(diào)控的主要步驟。答：eq\o\ac(○,1)DNA和染色體水平上的調(diào)控：基因的拷貝數(shù)的擴(kuò)增或丟失和基因重排，DNA修飾，在染色體上的位置、染色體結(jié)構(gòu)（包括染色質(zhì)、異染色質(zhì)、核小體）都可影響基因表達(dá)；eq\o\ac(○,2)轉(zhuǎn)錄水平上：轉(zhuǎn)錄起始的調(diào)控和延伸的弱化對mRNA前體的水平都會產(chǎn)生影響；eq\o\ac(○,3)轉(zhuǎn)錄后RNA加工過程和運(yùn)送中的調(diào)控：原核DNA被轉(zhuǎn)錄時，蛋白質(zhì)合成也隨著轉(zhuǎn)錄起始而進(jìn)行，即邊轉(zhuǎn)錄邊翻譯，而真核基因轉(zhuǎn)錄出mRNA前體，要經(jīng)過加工才能成熟為mRNA，包括切割、拼接、編輯、5′和3′末端修飾等，成熟的mRNA在運(yùn)出細(xì)胞核；eq\o\ac(○,4)翻譯水平上的調(diào)控；eq\o\ac(○,5)翻譯后的調(diào)控：翻譯后產(chǎn)生的蛋白質(zhì)常常需要修飾和加工如磷酸化、糖基化、切除信號肽及構(gòu)象形成等，才能成為有活性的蛋白質(zhì)，可以利用這個過程有選擇地激活或滅活某些蛋白質(zhì)；eq\o\ac(○,6)mRNA降解的調(diào)控：控制mRNA的壽命就能控制一定數(shù)目的mRNA分子產(chǎn)生蛋白質(zhì)的數(shù)量，這種控制是有mRNA3′端的序列決定的。第十七章：重組DNA與遺傳工程1、隆載體應(yīng)具備哪些基本條件？寫出其分類原則和按功能的分類。答：克隆載體應(yīng)具備的條件：eq\o\ac(○,1)能自主復(fù)制，即使經(jīng)外源DNA插入后也是如此。只有這樣才能擴(kuò)增和傳代，并由此使我們?nèi)菀撰@得大量的載體或重組的DNA分子。eq\o\ac(○,2)載體應(yīng)具備可供選擇的遺傳標(biāo)記；eq\o\ac(○,3)載體分子的合適位置上必須有供外源DNA插入的位點(diǎn)，即克隆位點(diǎn)。eq\o\ac(○,4)載體本身應(yīng)盡量小，不含或盡量少含多余的DNA部分，這樣可以容納較大的外源DNA；eq\o\ac(○,5)載體的特征