1、第二章 DNA 與染色體一、填空題1病毒X174及M13的遺傳物質都是 單鏈DNA 。 2AIDS 病毒的遺傳物質是 單鏈RNA 。3X射線分析證明一個完整的DNA螺旋延伸長度為 3.4nm 。4氫 鍵負責維持A-T間（或 G-C間）的親和力。5天然存在的DNA分子形式為右手 B 型螺旋。二、選擇題（單選或多選）1證明 DNA 是遺傳物質的兩個關鍵性實驗是：肺炎球菌在老鼠體內的毒性和 T2 噬菌體感染大腸桿菌。這兩個實驗中主要的論點證據是（ C ）。A從被感染的生物體內重新分離得到 DNA 作為疾病的致病劑 BDNA 突變導致毒性喪失C生物體吸收的外源 DNA（而并非蛋白質）改變了其遺傳潛能D

2、DNA 是不能在生物體間轉移的，因此它一定是一種非常保守的分子E真核心生物、原核生物、病毒的 DNA 能相互混合并彼此替代21953 年 Watson 和 Crick 提出（ A ）。A多核苷酸 DNA 鏈通過氫鍵連接成一個雙螺旋BDNA 的復制是半保留的，常常形成親本子代雙螺旋雜合鏈C三個連續的核苷酸代表一個遺傳密碼 D遺傳物質通常是 DNA 而非 RNAE分離到回復突變體證明這一突變并非是一個缺失突變3DNA 雙螺旋的解鏈或變性打斷了互補堿基間的氫鍵，并因此改變了它們的光吸收特性。以下哪些是對 DNA 的解鏈溫度的正確描述？（ C、D ）A哺乳動物 DNA 約為 45，因此發燒時體溫高于4

3、2是十分危險的B依賴于 A-T 含量，因為 A-T 含量越高則雙鏈分開所需要的能量越少C是雙鏈 DNA 中兩條單鏈分開過程中溫度變化范圍的中間值D可通過堿基在 260nm 的特征吸收峰的改變來確定 E就是單鏈發生斷裂（磷酸二酯鍵斷裂）時的溫度4DNA 的變性（ A、C、E ）。A包括雙螺旋的解鏈 B可以由低溫產生 C是可逆的 D是磷酸二酯鍵的斷裂 E包括氫鍵的斷裂5在類似 RNA 這樣的單鏈核酸所表現出的“二級結構”中，發夾結構的形成（ A、D ）。A基于各個片段間的互補，形成反向平行雙螺旋B依賴于 A-U 含量，因為形成的氫鍵越少則發生堿基配對所需的能量也越少C僅僅當兩配對區段中所有的堿基均

4、互補時才會發生 D同樣包括有像 G-U 這樣的不規則堿基配對E允許存在幾個只有提供過量的自由能才能形成堿基對的堿基6DNA 分子中的超螺旋（ A、C、E ）。A僅發生于環狀 DNA 中。如果雙螺旋在圍繞其自身的軸纏繞后（即增加纏繞數）才閉合，則雙螺旋在扭轉力的作用下，處于靜止B在線性和環狀 DNA 中均有發生。纏繞數的增加可被堿基配對的改變和氫鍵的增加所抑制C可 在一個閉合的 DNA分子中形成一個左手雙螺旋。負 超螺旋是 DNA修飾的前提，為 酶接觸 DNA 提供了條件D是真核生物 DNA 有比分裂過程中固縮的原因E是雙螺旋中一條鏈繞另一條鏈的旋轉數和雙螺旋軸的回轉數的總和7DNA 在 10n

5、m 纖絲中壓縮多少倍？ （ A ）A6 倍 B10 倍 C40 倍 D240 倍 E1000 倍 F10000 倍8下列哪一條適用于同源染色單體？（ D ）A有共同的著絲粒 B遺傳一致性 C有絲分列后期彼此分開D兩者都按照同樣的順序，分布著相同的基因，但可具有不同的等位基因E以上描述中，有不止一種特性適用同源染色單體9 DNA 在 30nm 纖絲中壓縮多少倍？（ C ）A6 倍 B10 倍 C40 倍 D240 倍 E1000 倍 F10000 倍10DNA 在染色體的常染色質區壓縮多少倍？（ E ）A6 倍 B10 倍 C40 倍 D240 倍 E1000 倍 F10000 倍11DNA 在

6、中期染色體中壓縮多少倍？ （ F ）A6 倍 B10 倍 C40 倍 D240 倍 E1000 倍 F10000 倍12分裂間期的早期，DNA 處于（ A ）狀態。A單體連續的線性雙螺旋分子 B半保留復制的雙螺旋結構 C保留復制的雙螺旋結構 D單鏈 DNAE以上都不正確13分裂間期 S 期，DNA 處于（ B ）狀態。A單體連續的線性雙螺旋分子 B半保留復制的雙螺旋結構C保留復制的雙螺旋結構 D單鏈 DNAE以上都不正確14當一個基因具有活性時（ A、C ）。A啟動子一般是不帶有核小體的 B整個基因一般是不帶有核小體的C基因被核小體遮蓋，但染色質結構已發生改變以至于整個基因對核酸酶降解更加敏感

7、三、判斷題1在高鹽和低溫條件下由 DNA 單鏈雜交形成的雙螺旋表現出幾乎完全的互補性，這一過程可看作是一個復性（退火）反應。（ 錯誤）2單個核苷酸通過磷酸二酯鍵連接到 DNA 骨架上。(正確)3DNA分子整體都具有強的負電性，因此沒有極性。（ 錯誤）4在核酸雙螺旋（如 DNA）中形成發夾環結構的頻率比單鏈分子低。發夾結構的產生需要回文序列使雙鏈形成對稱的發夾，呈十字結構。(正確)5病毒的遺傳因子可包括 1300個基因。與 生命有機體不同，病 毒的遺傳因子可能是 DNA或 RNA，（但不可能同時兼有！）因此 DNA 不是完全通用的遺傳物質。(正確)6一段長度 100bp 的 DNA，具有 410

8、0 種可能的序列組合形式。(正確)7C0t1/2 與基因組大小相關。(正確) 8C0t1/2 與基因組復雜性相關。(正確)9非組蛋白染色體蛋白負責 30nm 纖絲高度有序的壓縮。(正確)10因 為組蛋白 H4在所有物種中都是一樣的，可 以預期該蛋白質基因在不同物種中也是一樣的。（錯誤）（不同物種組蛋白 H4 基因的核苷酸序列變化很大，）四、簡答題1堿基對間在生化和信息方面有什么區別？答：從化學角度看，不同的核苷酸僅是含氮堿基的差別。從信息方面看，儲存在 DNA 中的信息是指堿基的順序，而堿基不參與核苷酸之間的共價連接，因此儲存在 DNA 的信息不會影響分子結構，來自突變或重組的信息改變也不會破

9、壞分子。2在何種情況下有可能預測某一給定的核苷酸鏈中“G”的百分含量？答：由于在 DNA 分子中互補堿基的含量相同的，因此只有在雙鏈中 G+C 的百分比可知時，G%=（G+C）%/23真核基因組的哪些參數影響 C0t1/2 值？答：C0t1/2 值受基因組大小和基因組中重復 DNA 的類型和總數影響。4哪些條件可促使 DNA 復性（退火）？答：降低溫度、pH 和增加鹽濃度。5為什么 DNA 雙螺旋中維持特定的溝很重要？答：形成溝狀結構是 DNA 與蛋白質相互作用所必需。6大腸桿菌染色體的分子質量大約是 2.5×10 9 Da，核苷酸的平均分子質量是 330Da，兩個鄰近核苷酸對之間的

10、距離是 0.34nm，雙螺旋每一轉的高度（即螺距）是 3.4nm，請問：（1）該分子有多長？答：1 堿基=330Da，1 堿基對=660Da堿基對=2.5×10 9 /660=3.8×10 6 kb染色體 DNA 的長度=3.8×10 6 /0.34=1.3×10 6 nm=1.3mm（2）該 DNA 有多少轉？答：轉數=3.8×10 6 ×0.34/3.4=3.8×10 57曾經有一段時間認為，DNA 無論來源如何，都是4個核苷酸的規則重復排列（ 如 ATCG、ATCG、ATCG、ATCG），所以 DNA 缺乏作為遺傳物質

11、的特異性。第一個直接推翻該四核苷酸定理的證據是什么？答：在 19491951年間，E Chargaff 發現：（1）不同來源的 DNA 的堿基組成變化極大（2）A 和 T、C 和 G 的總量幾乎是相等的（即 Chargaff 規則）（3）雖然（A+G）/（C+T）=1，但（A+T）/（G+C）的比值在各種生物之間變化極大8為什么在 DNA 中通常只發現 A-T 和 C-G堿基配對？答：（1）C-A 配對過于龐大而不能存在于雙螺旋中；G-T 堿基對太小，核苷酸間的空間空隙太大無法形成氫鍵。（2）A 和 T 通常形成兩個氫鍵，而 C 和 G 可形成三個氫鍵。正常情況下，可形成兩個氫鍵的堿基不與可形

12、成三個氫鍵的堿基配對。9列出最先證實是 DNA（或 RNA）而不是蛋白質是遺傳物質的一些證據。10為什么只有 DNA 適合作為遺傳物質？答：是磷酸二酯鍵連接的簡單核苷酸多聚體，其雙鏈結構保證了依賴于模板合成的準確性，DNA 的以遺傳密碼的形式編碼多肽和蛋白質，其編碼形式多樣而復雜第三章 基因與基因組結構一、填空題1在許多人腫瘤細胞內，端粒酶 基因的異常活化似乎與細胞的無限分裂能力有關。2包裝為核小體可將裸露 DNA 壓縮的 7 倍。3哺乳動物及其他一些高等動物的端粒含有同一重復序列，即 TTAGGG 。4細胞主要在 分裂間期 表達基因，此時染色體結構松散。5在所有細胞中都維持異染色質狀態的染色

13、體區，稱為 組成型 異染色質。6在分裂間期呈現著色較深的異染色質狀態的失活 X 染色體，也叫作 巴氏小體 。7果蠅唾液腺內的巨大染色體叫作 多線染色體 ，由眾多同樣的染色質平行排列而成。8一般說來，哺乳動物線粒體與高等植物葉綠體的基因組相比， 葉綠體 更大些。9原生動物四膜蟲的單個線粒體稱作 動粒 。二、選擇題（單選或多選）1多態性（可通過表型或 DNA 分析檢測到）是指（ C ）。A在一個單克隆的純化菌落培養物中存在不同的等位基因B一個物種種群中存在至少 2 個不同的等位基因 C一個物種種群中存在至少 3 個不同的等位基因D一個物基因影響了一種表型的兩個或更多相關方面的情況E一個細胞含有的兩

14、套以上的單倍體等位基因2真核基因經常被斷開（ B、D、E ）。A反映了真核生物的 mRNA 是多順反子 B因為編碼序列外顯子被非編碼序列內含子所分隔C因為真核生物的 DNA 為線性而且被分開在各個染色體上，所以同一個基因的不同部分可能分布于不同的染色體上D表明初始轉錄產物必須被加工后才可被翻譯E表明真核基因可能有多種表達產物，因為它有可能在 mRNA 加工的過程中采用不同的外顯子重組方式3下面敘述哪些是正確的？（ C ）AC 值與生物的形態復雜性呈正相關 BC 值與生物的形態復雜性呈負相關C每個門的最小 C 值與生物的形態復雜性是大致相關的4選出下列所有正確的敘述。（ A、C ）A外顯子以相同

15、順序存在于基因組和 cDNA 中 B內含子經常可以被翻譯C人體內所有的細胞具有相同的一套基因 D人體內所有的細胞表達相同的一套基因E人體內所有的細胞以相同的方式剪接每個基因的mRNA5兩種不同的酵母菌株進行雜交，經由營養生長階段可形成大量二倍體細胞。如果用于檢測的標記基因來自親本雙方，那么經過幾代營養生長后，二倍體細胞內（ D ）。A含有來自單個親本的線粒體基因標記 B所有細胞克隆都含有來自雙方親本的核基因標記C可觀察到來自單個親本的核基因標記以及線粒體標記 DA 與 B 正確6下列關于酵母和哺乳動物的陳述哪些是正確的？（ A、B、D ）A大多數酵母基因沒有內含子，而大多數哺乳動物基因有許多內

16、含子B酵母基因組的大部分基因比哺乳動物基因組的大部分基因小C大多數酵母蛋白質比哺乳動物相應的蛋白質小D盡管酵母基因比哺乳動物基因小，但大多數酵母蛋白質與哺乳動物相應的蛋白質大小大致相同7下列哪些基因組特性隨生物的復雜程度增加而上升？（ A、B、D ）A基因組大小 B基因數量C基因組中基因的密度 D單個基因的平均大小8以下關于假基因的陳述哪些是正確的？（ D、E、F ）A它們含有終止子 B它們不被轉錄 C它們不被翻譯 D它們可能因上述任一種原因而失活 E它們會由于缺失或其他機制最終從基因組中消失 F它們能進化為具有不同功能的新基因9假基因是由于不均等交換后，其中一個拷貝失活導致的。選出下面關于此

17、過程的正確敘述。（ A ）A失活點可通過比較沉默位點變化的數量和置換位點變化的數量來確定B如果假基因是在基因復制后立即失活，則它在置換位點比沉默位點有更多的變化C如果假基因是在基因復制后經過相當長一段時間后才失活，則它在置換位點與沉默位點有相同數量的變化10下列哪些基因以典型的串聯形式存在于真核生物基因組？( B、C )A珠蛋白基因 B組蛋白基因 CrRNA 基因 D肌動蛋白基因11根據外顯子改組（exon shuffling）假說（ A、C、D ）。A蛋白質的功能性結構域由單個外顯子編碼B當 DNA 重組使內含子以一種新的方式結合在一起時，新基因就產生了C當 DNA 重組使外顯子以一種新的方

18、式結合在一起時，新基因就產生了D因為一些新的功能（蛋白質）能通過外顯子的不同組合裝配產生，而不是從頭產生新功能，所以進化速度得以加快12簡單序列 DNA（ C、D ）。A與 Cot1/2 曲線的中間成分復性 B由散布于基因組中各個短的重復序列組成C約占哺乳類基因組的 10% D根據其核苷酸組成有特異的浮力密度E在細胞周期的所有時期都表達13原位雜交（ A、C ）。A是一種標記 DNA 與整個染色體雜交并且發生雜交的區域可通過顯微觀察的技術B表明衛星 DNA 散布于染色體的常染色質區 C揭示衛星 DNA 位于染色體著絲粒處14非均等交換（ B、C、D、E ）。A發生在同一染色體內 B產生非交互重

19、組染色體C改變了基因組織形式，未改變基因的總數 D在染色體不正常配對時發生E降低一個基因簇的基因數，同時增加另一個基因簇的基因數15微衛星重復序列（ A、B、C ）。A每一簇含的重復序列的數目比衛星重復的少 B有一個 10-15(2-6)個核苷酸的核心重復序列C在群體的個體間重復簇的大小經常發生變化 D在 DNA 重組時，不具有活性16細胞器 DNA 能夠編碼下列哪幾種基因產物？（ A、B、C、D、E、F ）AmRNA B大亞基 rRNA C小亞基 rRNA DtRNA E4.5S rRNA F5S rRNA17典型的葉綠體基因組有多大？ （ C ）A1.5kb B15kb C150kb D1

20、500kb18細胞器基因組（ A ）。A是環狀的 B分為多個染色體 C含有大量短的重復 DNA 序列19葉綠體基因組含（ A ）。A兩個大的反向重復 B兩個大的單一序列 DNA C兩個短的單一序列 DNA20酵母線粒體基因組（ A、C、D、E ）。A編碼的基因數目與人線粒體基因組編碼的基因數目大致相同B大小與人線粒體基因組大小大致相同 C含有許多內含子，其中有些能編碼蛋白質D含有 AT 豐富區 E有幾個功能未明的區域21在人類線粒體基因組中（ A、C、D ）。A幾乎所有的 DNA 都用于編碼基因產物 B幾乎所有編碼蛋白質的基因都從不同的方向進行轉錄C產生惟一一個大的轉錄物，然后剪接加工，釋放出

21、各種 RNA 分子D大多數編碼蛋白質的基因被 tRNA 基因分隔開22酵母的小菌落突變（ A、C、D ）。A已失去全部線粒體的功能 B總是致死的C由編碼線粒體蛋白質的細胞核基因突變引起 D由線粒體基因組丟失或重排引起23當細胞喪失端粒酶活性后，不會出現以下哪種情形？（ D ）A隨著細胞每次分裂，端粒逐漸縮短 B分裂 30-50次后，出現衰老跡象并死亡C免疫系統逐步喪失某些防御機制 D大量體細胞具有了無限分裂的能力24以重量計，染色質的組成大致為（ A ）。A1/3DNA，1/3 組蛋白，1/3 非組蛋白 B1/3DNA，1/3 組蛋白C1/3DNA，1/3 組蛋白，1/3 堿性蛋白質 D1/4

22、DNA，1/4RNA，1/4 組蛋白，1/4 非組蛋白25染色質非組蛋白的功能不包括 （ D ）。A結構 B復制 C染色體分離 D核小體包裝26一個復制的染色體中，兩個染色質必須在（ E ）期間彼此分離。A有絲分裂 B減數分裂 I C減數分裂 II DA 與 B EA 與 C27以下關于酵母人工染色體（ YAC）在 細胞分裂過程中發生分離錯誤的描述，正確的是（ D ）。A11000bp 的 YAC 將產生 50%的錯誤 B55000bp 的 YAC 將產生 1.5%的錯誤C長于 100000bp 的 YAC 產生 0.3%的錯誤 D以上都對28DNA 酶超敏感（DH）位點多數存在于（ A ）。

23、A該細胞轉錄基因的 5'區 B臨近核小體區 C臨近組蛋白豐富區 D以上都對29葉綠體中參與光合作用的分子（ B ）。A全部由葉綠體基因編碼 B部分由葉綠體基因編碼，其他由核基因編碼C全部由核基因編碼 D部分由核基因編碼，其他由線粒體基因編碼30關于細胞器基因組的描述不正確的是（ A ）。A線粒體 DNA 及葉綠體 DNA 通常與組蛋白包裝成染色體結構B線粒體基因的翻譯通常可被抗生素（如氯霉素）抑制C與細菌類似，線粒體翻譯過程中利用 N-甲酰甲硫氨酸以及 tRNA fmet D以上描述都正確31分子生物學檢測證實：DNA 序列可在（ D ）之間轉移。A線粒體 DNA 與核 DNA B葉綠

24、體 DNA 與線粒體 DNAC不同的葉綠體分子 D以上都對32兩種不同的酵母菌株進行雜交，經由營養生長階段可形成大量二倍體細胞。如果用于檢測的標記基因來自親本雙方，那么下列哪個結果可在交配后短時間內就能觀察到？（C）。A細胞內含有來自兩個親本的線粒體基因標記 B細胞內含有來自兩個親本的核基因標記C來自兩個親本的核基因標記以及線粒體基因標記都存在D只含有單個親本來源的核基因標記以及線粒體基本標記三、判斷題1水蜥的基因組比人的基因組大。（正確） 2高等真核生物的大部分 DNA 是不編碼蛋白質的。（正確）3假基因通常與它們相似的基因位于相同的染色體上。（ 錯誤）4在有絲分裂中，端粒對于染色體的正確分

25、離是必要的。（錯誤）5大多數持家基因編碼低豐度的 mRNA。（正確）6所有真核生物的基因都是通過對轉錄起始的控制進行調控的。（錯誤）7所有高等真核生物的啟動子中都有 TATA 框結構。（錯誤）8只有活性染色質轉錄的基因對 DNase I 敏感。（錯誤）9內含子通常可以在相關基因的同一位置發現。（正確）1040%以上的果蠅基因組是由簡單的 7bp 序列重復數百萬次組成。（正確）11衛星 DNA 在強選擇壓力下存在。（錯誤）12組蛋白在進化過程中的保守性表明其維持染色質結構的重要功能。（正確）13復制完整染色體時，如果沒有引物存在，DNA 聚合酶將不能起始 5'端的復制。（正確）14如果移

26、去一段 DNA 將會干擾染色體的分離，而重新插入這段序列又可恢復染色體分離的穩定性，則該 DNA 序列一定位于著絲粒之外。（錯誤）15酵母線粒體基因組較人線粒體的基因組大，并且編碼帶有內含子的基因。（正確）16植物線粒體基因組比動物線粒體基因組小。（錯誤）17線粒體 DNA 的突變頻率較核內的 DNA 高 10 倍。（正確）四、簡答題1比較基因組的大小和基因組復雜性的不同。一個基因組有兩個序列，一個是 A，另一個是 B，各有 2000bp，其中一個是由 400bp 的序列重復5 次而成，另一個則由 50bp 的序列重復 40 次而成的，問：（1）這個基因組的大小怎樣？（2）這個基因組的復雜性如

27、何？答：基因組的大小是指在基因組中 DNA 的總量。復雜性是指基因組中所有單一序列的總長度。（1）基因組的大小是 4000 bp （2）基因組的復雜性是 450 bp2一個基因如何產生兩種不同類型的 mRNA 分子？答：第一種是，一個原初產物含有一個以上的多聚腺苷化位點，能產生具不同 3端的 mRNA。第二種是，如果一個原初轉錄產物含有幾個外顯子，發生不同的剪接，產生多種 mRNA。3在一個克隆基因的分析中發現：一個含有轉錄位點上游 3.8kb DNA 的克隆，其 mRNA 直接轉錄活性比僅含有 3.1kb 上游 DNA 克隆的轉錄活性大 50 倍。這表明了什么？答：在轉錄起始位點上游的 3.

28、1-3.8kb處有一增強子。4被加工的假基因與其他假基因有哪些不同？它是如何產生的？答：已加工過的假基因具有明顯的 RNA加工反應的印跡。如 缺少內含子，有 些在 3 端已經經過加工。推測已加工過的假基因是在基因轉錄成前體 mRNA、RNA 加工后，又經反轉錄形成 DNA，再將反轉錄出的 DNA 重新整合進基因組。5非轉錄間隔區與轉錄間隔區分別位于 rRNA 重復的什么位置？轉錄間隔區與內含子有何區別？答：rRNA 的非轉錄間隔區位于串聯轉錄單位之間，而轉錄間隔區位于轉錄單位的 18S RNA 基因與28S RNA 基因之間。6RNA 分子能被運到細胞器中嗎？答：一般來說只有蛋白質才能被輸入。

29、但在錐蟲線粒體基因組中沒有發現 tRNA 。7什么證據表明細胞器與原核生物的關系比細胞器與真核生物的關系密切？答：細胞器蛋白質合成對抗生素的敏感性與原核生物相似。此外，細胞器核糖體蛋白和 RNA 聚合酶亞基也與大腸桿菌中的同源。8酵母 rho- 小菌落突變株的線粒體 DNA 發生了什么變化？答：Rho- 酵母線粒體基因組具有大量的缺失和重復。剩余的 DNA 通過擴增形成多拷貝。9為什么動物中線粒體 DNA 進化的速率，幾乎是核 DNA 的 10 倍？答：因為線粒體 DNA 復制過程中存在更多的錯配，并且其修復機制的效率更低。10為 什么研究者認為某些植物的COX II基因是經由RNA的過渡，從

30、 線粒體轉移到了核基因組中？答：線粒體內發現的 COX II 假基因含有一內含子，而核基因組內的 COX II 基因已缺失了內含子。11請描述 C 值矛盾，并舉一個例子說明。答：C 值矛盾是真核生物單倍體組 DNA 總量與編碼基因信息 DNA 總量差異大。對高等真核生物而言，生物體基因組的大小與其復雜性沒有直接關系。親緣關系相近的生物 DNA 含量可能差異很大。如一些兩棲動物比其它兩棲動物的 DNA 相差 100 倍。12酵母 mRNA 的大小一般與基因的大小相一致，而哺乳動物 mRNA 比對應的基因明顯小。為什么？答：大部分基因含有內含子。13在一個基因復制后，外顯子發生突變的概率比內含子小

31、。但是，所有 DNA 的突變率是相同的。請解釋原因。答：外顯子發生突變使功能喪失而個體被淘汰，因此外顯子受選擇壓力的作用。14跳躍復制的結果是什么？答：產生串聯的 DNA 序列。15重復序列并不是在選擇壓力下存在，因此能快速積累突變。這些特性表明重復序列相互間應存在很大的不同，但事實并不是這樣的。請舉例說明。答：如衛星 DNA 的同源性是通過固定的交換來維持，它們通過不均等交換導致其中一個重復單元的增加和另一個單元的消失。16哪些細胞器帶有自身的基因組？為什么這些細胞器帶有自身的基因組？答：線粒體和葉綠體。因為這兩種細胞器具有不同于細胞質的獨特的胞內環境。17線粒體 DNA 的突變率與細胞核

32、DNA 突變率有什么不同？為什么？答：在哺乳動中，線粒體 DNA 的突變率比細胞核 DNA 的突變率高，但在植物中，線粒體 DNA 的突變率比細胞核 DNA 的突變率低。線粒體采用不同于細胞核的 DNA 聚合酶和 DNA 修復體系。18人線粒體 DNA 的哪些特征表明了其基因組的組織方式具有經濟性？答：基因組小，基因直接相連甚至重疊，僅出現一個啟動子，一些基因甚至不包括終止密碼。1920世紀 70年代提出的“內共生假說”， 現已被接受為一種理論。有哪些分子生物學證據有力支持了該理論？答：（1）線粒體與葉綠體具有自身的基因組，并獨立核基因組進行復制；（2）類似于原核 DNA，線粒體與葉綠體基因組

33、不組裝為核銷小體結構；（3）線粒體基因利用甲酰甲硫氨酸作為起始氨基酸；（4）一些抑制細菌蛋白質翻譯成的物質也抑制線粒體中蛋白質的翻譯過程。第四章 DNA 復制一、填空題1在 DNA 合成中負責復制和修復的酶是 DNA聚合酶 。2染色體中參與復制的活性區呈 Y 開結構，稱為 DNA復制叉 。3在 DNA 復制和修復過程中，修補 DNA 螺旋上缺口的酶稱為 DNA連接酶 。4在 DNA復制過程中，連 續合成的子鏈稱為 前導鏈 ，另 一條非連續合成的子鏈稱為 后隨鏈 。5如果 DNA 聚合酶把一個不正確的核苷酸加到 3端，一個含 35活性的獨立催化區會將這個錯配堿基切去。這個催化區稱為 校正核酸外切

34、酶 。6DNA 后隨鏈合成的起始要一段短的 RNA引物 ，它是由 DNA引發酶 以核糖核苷酸為底物合成的。7復制叉上 DNA 雙螺旋的解旋作用由 DNA解旋酶 催化的，它利用來源于 ATP 水解產生的能量沿 DNA 鏈單向移動。8幫助 DNA 解旋的 單鏈結合蛋白（SSB） 與單鏈 DNA 結合，使堿基仍可參與模板反應。9DNA 引發酶分子與 DNA 解旋酶直接結合形成一個 引發體 單位，它可在復制叉上沿后隨鏈下移，隨著后隨鏈的延伸合成 RNA 引物。10如果 DNA 聚合酶出現錯誤，會產生一對錯配堿基，這種錯誤可以被一個通過甲基化作用來區別新鏈和舊鏈的判別的 錯配校正（錯配修復） 系統進行校

35、正。11對酵母、細菌以及幾種生活在真核生物細胞中的病毒來說，都可以在 DNA 獨特序列的 復制起點 處觀察到復制泡的形成。12DNA拓撲酶 可被看成一種可形成暫時單鏈缺口（I 型）或暫時雙鏈缺口（II 型）的可逆核酸酶。13拓撲異構酶通過在 DNA 上形成缺口 松弛 超螺旋結構。14真 核生物中有五種 DNA聚合酶，它 們是 ； ； ； ； ；15 有真核 DNA 聚合酶 （） 和 （）顯示 （3'5'） 外切核酸酶活性。二、選擇題（單選或多選）1DNA 的復制（ B、D ）。A包括一個雙螺旋中兩條子鏈的合成 B遵循新的子鏈與其親本鏈相配對的原則C依賴于物種特異的遺傳密碼 D是

36、堿基錯配最主要的來源 E是一個描述基因表達的過程2一個復制子是（ C ）。A細胞分裂期間復制產物被分離之后的 DNA 片段 B復制的 DNA 片段和在此過程中所需的酶和蛋白質C任何自發復制的 DNA 序列（它與復制起點相連）D任何給定的復制機制的產物（如單環） E復制起點和復制叉之間的 DNA 片段3真核生物復制子有下列特征，它們（ C ）。A比原核生物復制子短得多，因為有末端序列的存在 B比原核生物復制子長得多，因為有較大的基因組C通常是雙向復制且能融合 D全部立即啟動，以確保染色體的 S 期完成復制E不是全部立即啟動，在任何給定的時間只有大約15%具有活性4下述特征是所有（原核生物、真核生

37、物和病毒）復制起始位點都共有的是（ A、C、D ）。A起始位點是包括多個短重復序列的獨特 DNA 片段 B起始位點是形成穩定二級結構的回文序列C多聚體 DNA 結合蛋白專一性識別這些短的重復序列D起始位點旁側序列是 A-T 豐富的，能使 DNA 螺旋解開E起始位點旁側序是 G-C 豐富的，能穩定起始復合物5下列關于 DNA 復制的說法正確的有（ D、E、F ）。A按全保留機制進行 B按 35方向進行 C需要 4 種 dNMP 的參與 D需要 DNA 連接酶的作用 E涉及 RNA 引物的形成 F需要 DNA 聚合酶 I6滾環復制（ B、D、E ）A是細胞 DNA 的主要復制方式 B可以使復制子大

38、量擴增 C產生的復制子總是雙鏈環狀拷貝 D是噬菌體DNA 在細菌中最通常的一種復制方式 E復制子中編碼切口蛋白的基因的表達是自動調節的7標出下列所有正確的答案。（ B、C ）A轉錄是以半保留的方式獲得兩條相同的 DNA 鏈的過程BDNA 依賴的 DNA 聚合酶是負責 DNA 復制的多亞基酶C細菌轉錄物（mRNA）是多基因的 D因子指導真核生物的 hnRNA 到 mRNA 的轉錄后修飾E促旋酶（拓撲異構酶 II）決定靠切開模板鏈而進行的復制的起始和終止8哺 乳動物線粒體和植物葉綠體基因組是靠 D環復制的。下 面哪一種敘述準確地描述了這個過程？（ C、D ）A兩條鏈都是從 oriD 開始復制的，這

39、是一個獨特的二級結構，由 DNA 聚合酶復合體識別B兩條鏈的復制都是從兩個獨立的起點同時起始的 C兩條鏈的復制都是從兩個獨立的起點先后起始的D復制的起始是由一條或兩條（鏈）替代環促使的Eter 基因座延遲一條鏈的復制完成直到兩個復制過程同步9DNA 多聚體的形成要求有模板和一個自由 3-OH 端的存在。這個末端的形成是靠（ A、B、D、E ）。A在起點或岡崎片段起始位點（3-GTC）上的一個 RNA 引發體的合成B隨著鏈替換切開雙鏈 DNA 的一條鏈C自由的脫氧核糖核苷酸和模板一起隨機按 WatsonCrick 原則進行配對D靠在 3端形成環（自我引發） E一種末端核苷酸結合蛋白結合到模板的

40、3端10對于一個特定的起點，引發體的組成包括（ A、C ）。A在起始位點與 DnaG 引發酶相互作用的一個寡聚酶 B一個防止 DNA 降解的單鏈結合蛋白CDnaB 解旋酶和附加的 DnaC、DnaT、PriA 等蛋白DDnaB、單鏈結合蛋白、DnaC、DnaT、PriA 蛋白和 DnaG 引發酶EDnaB 解旋酶、DnaG 引發酶和 DNA 聚合酶 III11在原核生物復制子中以下哪種酶除去 RNA 引發體并加入脫氧核糖核苷酸？（ C ）ADNA 聚合酶 III BDNA 聚合酶 II CDNA 聚合酶 I D外切核酸酶 MFI EDNA 連接酶12使 DNA 超螺旋結構松馳的酶是（ C ）。

41、A引發酶 B解旋酶 C拓撲異構酶 D端粒酶 E連接酶13從一個復制起點可分出幾個復制叉？（ B ）A1 B2 C3 D4 E4 個以上三、判斷題1大腸桿菌中，復制叉以每秒 500bp 的速度向前移動，復制叉前的 DNA 以大約定 3000r/min 的速度旋轉。(正確) （如果復制叉以每秒 500 個核苷酸的速度向前移動，那么它前面的 DNA 必須以500/10.5=48 周/秒的速度旋轉，即 2880r/min）2所謂半保留復制就是以 DNA 親本鏈作為合成新子鏈 DNA 的模板，這樣產生的新的雙鏈 DNA 分子由一條舊鏈和一條新鏈組成。(正確)3“ 模板”或“反義” DNA鏈可定義為：模板

42、鏈是被 RNA聚合酶識別并合成一個互補的 mRNA，這一 mRNA 是蛋白質合成的模板。(正確)4DNA 復制中，假定都從 5'3'同樣方向讀序時，新合成 DNA 鏈中的核苷酸序列同模板鏈一樣。(錯誤) （盡管子鏈與親本鏈因為堿基互補配對聯系起來，但子鏈核苷酸序列與親鏈又很大不同）5DNA 的 53合成意味著當在裸露 3OH 的基團中添加 dNTP 時，除去無機焦磷酸 DNA 鏈就會伸長。(正確)6在先導鏈上 DNA 沿 53方向合成，在后隨鏈上則沿 35方向合成。(錯誤)7如果 DNA 沿 3'5'合成，那它則需以 5'三磷酸或 3'脫氧核苷三

43、磷酸為末端的鏈作為前體。(正確)8大腸桿菌 DNA 聚合酶缺失 35校正外切核酸酶活性時會降低 DNA 合成的速率但不影響它的可靠性。(錯誤)9DNA 的復制需要 DNA 聚合酶和 RNA 聚合酶。(正確)10復制叉上的單鏈結合蛋白通過覆蓋堿基使 DNA 的兩條單鏈分開，這樣就避免了堿基配對。(錯誤) （單鏈結合蛋白與磷酸骨架結合，離開暴露堿基）11只要子鏈和親本鏈中的一條或兩條被甲基化，大腸桿菌中的錯配校正系統就可以把它們區別開來，但如果兩條鏈都沒有甲基化則不行。(錯誤) （親本鏈甲基化，子鏈沒有甲基化）12大腸桿菌、酵母和真核生物病毒 DNA 的新一輪復制是在一個特定的位點起始的，這個位點

44、由幾個短的序列構成，可用于結合起始蛋白復合體。(正確)13拓撲異構酶 I 之所以不需要 ATP 來斷裂和重接 DNA 鏈，是因為磷酸二酯鍵的能量被暫儲存在酶活性位點的磷酸酪氨酸連接處。(正確)14酵母中的拓撲異構酶 II 突變體能夠進行 DNA 復制，但是在有絲分列過程中它們的染色體不能分開。(正確)15拓撲異構酶 I 和 II 可以使 DNA 產生正向超螺旋。（錯誤）16拓撲異構酶 I 解旋需要 ATP 酶。（錯誤）17RNA 聚合酶 I 合成 DNA 復制的 RNA 引物。（錯誤）15靠依賴于 DNA 的 DNA 聚合酶 I 所進行的 DNA 復制要求有作為一個引發物的游離 3'-

45、OH 的存在。游離的 3-OH 可以通過以下三種途徑獲得：合成一個 RNA 引物、DNA 自我引發或者一個末端蛋白通過磷酸二酯鍵共價結合到一個核苷酸上。(正確)18當 DNA 兩條鏈的復制同時發生時，它是由一個酶復合物，即 DNA 聚合酶 III 負責的。真核生物的復制利用三個獨立作用的 DNA聚合酶，Pol的一個拷貝（ 為了起始）和 Pol的兩個拷貝（ DNA 多聚體化，當 MF1 將 RNA 引發體移去之后填入）。(正確)19從 ori開始的噬菌體復制的起始是被兩個噬菌體蛋白 O 和 P 所控制的。在 E.coli 中 O 和 P 是DnaA 和 DnaC 蛋白的類似物。基于這種比較，O

46、蛋白代表一個解旋酶，而 P 蛋白調節解旋酶和引發酶結合。(錯誤)20線粒體 DNA 的復制需要使用 DNA 引物。（正確）21在真核生物染色體 DNA 復制期間，會形成鏈狀DNA。（錯誤）四、簡答題1描述 MeselsonStahl 實驗，說明這一實驗加深我們對遺傳理解的重要性。答：MeselsonStahl 實驗證實了 DNA 的半保留復制。證實了兩個假說：（1）復制需要兩條 DNA 的分離（解鏈/變性）（2）通過以親本鏈作為模板，新合成的 DNA 鏈存在于兩個復制體中。2請列舉可以在線性染色體的末端建立線性復制的三種方式。答：（1）染色體末端的短重復序列使端粒酶引發非精確復制。（2）末端蛋

47、白與模板鏈的 5'端共價結合提供核苷酸游離的 3'端（3）通過滾環復制，DNA 雙鏈環化后被切開，產生延伸的 3'-OH 端3為什么一些細菌完成分裂的時間比細菌基因組的復制所需的時間要少？為什么在選擇營養條件下，E.coli 中可以存在多叉的染色體或多達 4 個以上的開環染色體拷貝，而正常情況下染色體是單拷貝的？答：單拷貝復制由細胞中復制起點的濃度控制的。在適宜的培養條件下，細胞呈快速生長，稀釋起始阻遏物的濃度，使復制連續進行。4在 DNA 聚合酶 III 催化新鏈合成以前發生了什么反應？答：DnaA（與每 9 個堿基重復結合，然后使 13 個堿基解鏈）、DnaB(解旋

48、酶)和 DnaC（先于聚合酶 III與原核復制起點相互作用。后隨鏈復制需要引發體完成的多重復制起始，引發體由 DnaG 引發酶與多種蛋白質因子組成。5DNA 復制起始過程如何受 DNA 甲基化狀態影響？答：親本 DNA 通常發生種屬特異的甲基化。在復制之后，兩模板復制體雙鏈 DNA 是半甲基化的。半甲基化 DNA 對膜受體比對 DnaA 有更高的親和力，半甲基化 DNA 不能復制，從而防止了成熟前復制。6請指出在 oriC 或X 型起點起始的 DNA 復制之間存在的重要差異。答：oriC 起點起始的 DNA 復制引發體只含有 DnaG。X 型起點起始的 DNA 復制需要額外的蛋白質Pri 蛋白

49、的參與。Pri 蛋白在引物合成位點裝配引發體。7大腸桿菌被 T2 噬菌體感染，當它的 DNA 復制開始后提取噬菌體的 DNA，發現一些 RNA 與 DNA 緊緊結合在一起，為什么？答：該 DNA 為雙鏈并且正在進行復制。RNA 片段是后隨鏈復制的短的 RNA 引物。8DNA 連接酶對于 DNA 的復制是很重要的，但 RNA 的合成一般卻不需要連接酶。解釋這個現象的原因。答：DNA 復制時，后隨鏈的合成需要連接酶將一個岡崎片段的 5'端與另一岡崎片段的 3'端連接起來。而RNA 合成時，是從轉錄起點開始原 5'3'一直合成的，因此不需 DNA 連接酶。9曾經認為

50、DNA 的復制是全保留復制，每個雙螺旋分子都作為新的子代雙螺旋分子的模板。如果真是這樣，在 Meselson 和 Stahl 的實驗中他們將得到什么結果？答：復制一代后，一半為重鏈，一半為輕鏈；復制兩代后，1/4 為重鏈，3/4 為輕鏈。10描述 Matthew 和 Franklin 所做的證明 DNA 半保留復制的實驗。答：（1）將大腸桿菌在 15 N 培養基中培養多代，得到的DNA 兩條鏈都被標記，形成重鏈。（2）細胞移到 14 N 培養基中培養，提取 DNA；（3）將 DNA 進行氯化銫密度梯度離心，；（4）經過一定時間后，DNA 在離心管聚集成帶，每個帶的密度均與該點的氯化銫溶液的密度

51、相同；（5）照相決定每條帶的位置和所含的 DNA 量。1）經 15 N 培養基，所有 DNA 都聚集在一條重密度帶；2）經 14 N 培養基一代后，所有的 DNA 形成一條中間密度帶；3）經 14 N 繼續培養基一代，DNA 一半是中間密度帶，另一半是輕密度帶；4）最后，他們證明第一代的分子是雙鏈，且為半保留復制。11解釋在 DNA 復制過程中，后隨鏈是怎樣合成的。答：DNA 聚合酶只能朝 5'3'方向合成 DNA，后隨鏈不能像前導鏈一樣一直進行合成。后隨鏈是以大量獨立片段（岡崎片段）合成的，每個片段都以 5'3'方向合成，這些片段最后由連接酶連接在一起。每個片段獨立引發、聚合、連接。12描述滾環復制過程及其特征。答：僅是特定環狀 DNA 分子的復制方式。（1）復制過程：1）環狀雙鏈 DNA 的+鏈被內切酶切開；2）以鏈為模板，DNA 聚合酶以+鏈的 3'端作為引物合成新的+鏈，原來的+鏈 DNA 分子的 5'端與鏈分離；3）+鏈