朱玉贤_现代分子生物学课后习题及答案按拼音排序

AAAAAA6．氨酰tRNA合成酶的功能是什么？答：两个类型的10种氨酰tRNA合成酶各自对应一种功能性氨酰tRNA。通过两步反应，特定的氨基酸先通过磷酸化与氨酰AMP结合，然后与相关的tRNA结合（磷酸二酯键的断裂），这一反应的精确性是mRNA遵循遗传密码进行翻译的基础。19．氨基酸分子如何与正确的tRNA分子连接答：对于每一种氨基酸都有一种特殊的氨酰tRNA合成酶，这种酶可以识别自己的氨基酸和相应的空载tRNA。在ATP存在的情况下，它把氨基酸的羧基同tRNA3′端的CCA连接起来。（2）特殊反应：起始氨酰tRNA的甲基化作用；起始氨酰tRNA同起始因子的相互作用；密码子与反密码子的碱基配对；由氨酰tRNA合成酶催化氨酰化。BBBBBBB4．被加工的假基因与其他假基因有哪些不同？它是如何产生的？答：已加工过的假基因具有明显的RNA加工反应的印迹。如缺少内含子，有些在3‘端已经经过加工，推测已加工过的假基因是在基因转录成前体mRNA、RNA加工后，又经反转录形成DNA，再将反转录出的DNA重新整合进基因组。1．比较基因组的大小和基因组复杂性的不同。一个基因组有两个序列，一个是A，另一个是B，各有2000bp，其中一个是由400bp的序列重复5次而成，另一个则由50bp的序列重复40次而成的，问：（1）这个基因组的大小怎样？（2）这个基因组的复杂性如何？答：基因组的大小是指在基因组中DNA的总量。复杂性是指基因组中所有单一序列的总长度。（1）基因组的大小是4000bp（2）基因组的复杂性是450bp1．比较真核生物与原核生物转录起始的第一步有什么不同。答：原核生物中，具有特异识别能力的σ亚基识别转录起始点上游的启动字同源序列，这样可以使全酶与启动子序列结合力增加，形成闭合的二元起始复合物。关键的作用时RNA聚合酶与DNA的相互作用。真核生物中，当含TBP的转录因子与DNA相互作用时，其它转录因子也结合上来，形成起始复合体，这一复合物在于RNA聚合酶结合，因此主要是RNA与蛋白质之间的作用。36．比较RNA聚合酶I、II、III催化的转录终止过程和转录产物3′端的形成。答：RNA聚合酶I终止于由核内切割产生的成熟3′端下游1000个碱基的固定位点上。RNA聚合酶III当遇到一个四U残基序列时终止（更确切地说，是在模板链上有四个A残基）。U残基必须位于富含GC的区域中，转录常终止于第二个U。而3′端不再进一步加工（除了在tRNA中由一系列特殊的酶进行加工外）。RNA聚合酶II经过成熟转录物的末端后继续前进。在切除AAUAAA序列的下游之后加上一个poly(A)尾巴，这样就形成了3′端。13．比较并指出O连接和N连接合成途径的异同。答：主要差别是：O连接的侧链是直接在多肽上合成，聚糖逐步合成。N连接的聚糖产生于前体寡聚糖，这种前体寡聚糖是在一种叫作长醇的不饱和脂上合成的，然后N聚糖被转给多肽。CCCCCCCC7．曾经有一段时间认为，DNA无论来源如何，都是4个核苷酸的规则重复排列（如ATCG、ATCG、ATCG、ATCG…），所以DNA缺乏作为遗传物质的特异性。第一个直接推翻该四核苷酸定理的证据是什么？答：在1949-1951年间，EChargaff发现：1）不同来源的DNA的碱基组成变化极大（2）A和T、C和G的总量几乎是相等的（即Chargaff规则）3）虽然（A+G）/（C+T）=1，但（A+T）/（G+C）的比值在各种生物之间变化极大。9．曾经认为DNA的复制是全保留复制，每个双螺旋分子都作为新的子代双螺旋分子的模板。如果真是这样，在Meselson和Stahl的实验中他们将得到什么结果？答：复制一代后，一半为重链，一半为轻链；复制两代后，1/4为重链，3/4为轻链。15．重复序列并不是在选择压力下存在，因此能快速积累突变。这些特性表明重复序列相互间应存在很大的不同，但事实并不是这样的。请举例说明。答：如卫星DNA的同源性是通过固定的交换来维持，它们通过不均等交换导致其中一个重复单元的增加和另一个单元的消失。13．错配修复的方向可以怎样被调节（突变型到野生型或野生型到突变型）？答：DNA错配修复中的mut系统识别甲基化的DNA，另外，通过更为精细的酶系统将错配的碱基进行替换，比如，GT替换成GC或AT。14．RecA蛋白是怎样调节SOS反应的？答：RecA蛋白识别损伤DNA的单链区，与单链DNA结合后，RecA的蛋白活性被激活，将LexA切割成没有阻遏和与DNA操纵区结合的两个区，导致SOS反应（包括RecA）的高效表达。当修复完成，RecA蛋白又回到非水解蛋白的形式，LexA蛋白逐渐积累，并重新建立阻遏作用。1、阐述原核生物的转录终止。(1)转录终止的两种主要的机制是什么?(2)描述翻译怎样能调节转录终止。(3)为什么在细菌转录终止中很少涉及到Rho因子?(4)怎样能阻止转录的终止?答：原核生物中的转录终止作用概要如下：(1)原核生物中两种不同的转录终止机制：①在某一位点不需要其他因子协助仅依赖于内在终止子的终止机制；②依赖于肋σ因子的终止机制。(2)翻译可通过弱化作用调节转录终止，例如发生在氨基酸生物合成基因的表达中。前导肽的翻译可以调节结构基因下游的转录。这种调节的重要性充分体现在氨基酸的生物合成中(例如色氨酸)。原核细胞中转录和翻译是同时发生的，正在翻译的核糖体就像在追赶正在转录的RNA聚合酶。具有所需氨酰tRNA时，核糖体可将前导序列翻译成前导肽，而在前导开放读码框的终止密码子处终止翻译。新生的mRNA自由形成3-4茎环(完全配对)终止结构，所以阻碍了DNA指导的RNA聚合酶的前进，结构基因的下游转录终止，即发生弱化现象。若某种氨基酸短缺，则会导致相应的氨酰tRNA短缺，核糖体终止在前导可读框中所短缺的氨基酸密码子上。2-3茎环形成抗终止子，这一茎环不是聚合酶的终止信号，它可以防止3-4茎环的形成，使结构基因的转录进行下去。(3)在原核生物中、转录与翻译是同时进行的，意味着核糖体追赶着DNA指导的RNA聚合酶。Rho因子是一个依赖于RNA的ATP水解酶，能够在转录过程中将在转录泡中的RNA-DNA杂合体分开。因此它顺着转录的方向(5’→3’)追赶DNA指导的RNA聚合酶。若核糖体正好妨碍了它的前进，则依赖于肋σ因子的终止反应不会发生。（4)最为常见的机制是抗终止(参见噬菌体遗传学)。抗终止于是一种能识别终止序列上游抗终止序列(例如λ噬菌体的nut位点)的蛋白质，它帮助抗终止子所利用的底物(如λ噬菌体基因表达中的Nus蛋白)与依赖DNA的RNA聚合酶的相互作用，通读下游的终止子序列。DDDDDDD5．DNA复制起始过程如何受DNA甲基化状态影响？答：亲本DNA通常发生种属特异的甲基化。在复制之后，两模板复制体双链DNA是半甲基化的。半甲基化DNA对膜受体比对DnaA有更高的亲和力，半甲基化DNA不能复制，从而防止了成熟前复制。8．DNA连接酶对于DNA的复制是很重要的，但RNA的合成一般却不需要连接酶。解释这个现象的原因答：DNA复制时，后随链的合成需要连接酶将一个冈崎片段的5'端与另一冈崎片段的3'端连接起来。而RNA合成时，是从转录起点开始原5'→3'一直合成的，因此不需DNA连接酶。17．当①DNA在两个同向重复之间②DNA在两个反向重复之间发生重组的效应各是什么？答：（1）同向重复之间发生重组会导致重复序列间的序列缺失；（2）反向重复间的重组会使重复序列间的序列倒位。20．对带有内部启动子的RNA聚合酶III基因有什么样的编码限制因素？答：A、B、C盒必须能够被与之结合的RNA聚合酶III的转录因子所识别。因此它们与共同序列不能相差太大。因为这些元件就位于RNA聚合酶III转录物的编码区内，所以它们限制了该区域内的转录物的编码能力。21．当一段活性转录DNA受损时，模板首先被修复。请用一下模型解释这一现象。答：TFIIH以两种形式存在：激活复合物和修饰复合物。在转录起始之后，激酶形式被修饰酶形式所代替。当遇到受损的DNA时，RNA聚合酶活性下降。这可能成为激活TFIIH修复活性的信号。28．当剪接的分支位点被移到内含子内的另一个位置，其活性将会消失。相反，正确位置附件隐藏的一个分支位点被激活，请做出解释。答：分支位点位于疏松的剪接共有序列中。它最早发现于多聚嘧啶区和3′剪接位点附近。当一个真正的分支位点从多聚嘧啶区和3′剪接位点移走之后，它将不能被U2snRNP所识别。这时多聚嘧啶区附近的A残基起分位点的作用。22．酵母U6sRNA基因有一个TATA框位于上游，在基因内有一个弱的A框，基因下旅游的远端还有一个保守的B框。体外实验时，RNA聚合酶II和III都可以转录这个基因，但体内实验发现只有RNA聚合酶III可放转录它。如何确定该基因启动子的聚合酶特异性？答：A框和B框结构TFIIIC，TFIIIC能够吸引TFIIIB。TFIIIB中的TBP与TATA框的相互作用帮助TFIIIB稳定结合于上游区域。如果A、B框位于正确的位置并能很好地互相匹配那就不需要TATA框了。6．大肠杆菌染色体的分子质量大约是2.5×109Da，核苷酸的平均分子质量是330Da，两个邻近核苷酸对之间的距离是0.34nm，双螺旋每一转的高度（即螺距）是3.4nm，请问：（1）该分子有多长？（2）该DNA有多少转？答：1碱基=330Da，1碱基对=660Da碱基对=2.5×109/660=3.8×106kb染色体DNA的长度=3.8×106/0.34=1.3×106nm=1.3mm答：转数=3.8×106×0.34/3.4=3.8×1057．大肠杆菌被T2噬菌体感染，当它的DNA复制开始后提取噬菌体的DNA，发现一些RNA与DNA紧紧结合在一起，为什么？答：该DNA为双链并且正在进行复制。RNA片段是后随链复制的短的RNA引物。5．蛋白酶为什么对反转录病毒生活史很重要？答：翻译Gag蛋白、Pol蛋白、Env蛋白之后，病毒蛋白酶分别将切割成23个有活性的蛋白质片段。44．对于所有具有催化能力的内含子，金属离子很重要。请举例说明金属离子是如何作用的。答：锤头型核酶在活性位点上结合一个Mg2+。这个Mg2+通过去掉一个质子并攻击切割位点而直接参与切割反应。EEEEEEEEEE19．20世纪70年代提出的“内共生假说”，现已被接受为一种理论。有哪些分子生物学证据有力支持了该理论？答：（1）线粒体与叶绿体具有自身的基因组，并独立核基因组进行复制；（2）类似于原核DNA，线粒体与叶绿体基因组不组装为核销小体结构；（3）线粒体基因利用甲酰甲硫氨酸作为起始氨基酸；（4）一些抑制细菌蛋白质翻译成的物质也抑制线粒体中蛋白质的翻译过程。FFFFFFFFFFFF10．FB元件与copia因子有何不同？答：FB元件两端为反向重复序列，而copia两端为同向重复序列。5．非转录间隔区与转录间隔区分别位于rRNA重复的什么位置？转录间隔区与内含子有何区别？答：rRNA的非转录间隔区位于串联转录单位之间，而转录间隔区位于转录单位的18SRNA基因与28SRNA基因之间。2.分子生物学研究内容有哪些方面？答.分子生物学主要包含以下三部分研究内容：A.核酸的分子生物学，核酸的分子生物学研究核酸的结构及其功能。由于核酸的主要作用是携带和传递遗传信息，因此分子遗传学是其主要组成部分。由于50年代以来的迅速发展，该领域已形成了比较完整的理论体系和研究技术，是目前分子生物学内容最丰富的一个领域。研究内容包括核酸/基因组的结构、遗传信息的复制、转录与翻译，核酸存储的信息修复与突变，基因表达。调控和基因工程技术的发展和应用等。遗传信息传递的中心法则（centraldogma）是其理论体系的核心。B.蛋白质的分子生物学蛋白质的分子生物学研究执行各种生命功能的主要大分子──蛋白质的结构与功能。尽管人类对蛋白质的研究比对核酸研究的历史要长得多，但由于其研究难度较大，与核酸分子生物学相比发展较慢。近年来虽然在认识蛋白质的结构及其与功能关系方面取得了一些进展，但是对其基本规律的