自学考试《生物化学及生化技术》基础习题及答案_第5页

　　四、是非题

　　1.错 2.对 3.错 4.错 5.错 6.错 7.对 8.错 9.错 10.对

　　11.错12.对 13.错 14.对 15.对 16.错 17.对 18.错 19.错 20.对

　　21.对 22.对23.错 24.对 25.错

　　五、问答题

　　1.要点：①将E.coli放入以15NH4Cl为唯一氮源的培养基中连续培养十几代，使所有DNA分子标记上l5N;②将15N标记的E.coli再放人普通的14N培养基中培养，在细胞生长一代、二代…几代的时间间隔内采样;③采用氯化铯密度梯度离心分离DNA，并用紫外照相技术检测DNA所在位置;④其结果确切地证明DNA以半保留方式复制。

　　2. 1958年由Crick提出以DNA为中心的遗传信息的传递规律，即DNA贮存的遗传信息通过复制传给子代DNA，通过转录传给RNA，再通过翻译传给蛋白质。1970年Temin和 Baltimore发现RNA病毒的RNA可通过反向转录将遗传信息传给cDNA，也可通过RNA复制或RNA转录传给子代RNA，这是中心法则的补充。中心法则揭示了遗传信息的流向。(见名词解释)。

　　3.①拓扑异构酶：松解DNA的螺旋或超螺旋;②解链酶：打开DNA的双链;③引物酶：在DNA复制的起始处以DNA为模板，催化合成互补的RNA短片段;④DNA聚合酶：以DNA为模板、dNTP为原料，合成互补的DNA新链;⑤连接酶：连接DNA片段;⑥DNA结合蛋白：结合在打开的DNA单链上，起到稳定单链的作用。

　　4.E.coli DNA聚合酶Ⅰ是多功能酶，具有：①DNA聚合酶活性，能按模板要求，以5'→3'方向合成DNA，在DNA复制中，常用以填补引物切除后留下的空隙;②5'→3'外切酶活性，DNA复制后期，用于切除RNA引物;③3'→5'外切酶活性，用以校对复制的正确性，当出现错配碱基时，切除错配碱基直到正确配对为止;DNA聚合酶Ⅰ不是DNA复制和校正中的主要聚合酶，它的功能主要是修复。

　　5.以E.coli为例，DNA复制过程分三个阶段：①起始：从DNA上控制复制起始的序列即起点开始复制，形成复制叉，复制方向多为双向，也可以是单向，若以双向进行复制，两个方向的复制速度不一定相同。由于DNA聚合酶不能从无到有合成新链，所以DNA复制需要有含3'-OH的引物，引物由含有引物酶的引物体合成一段含3～10个核苷酸的RNA片段;②延长：DNA复制时，分别以两条亲代DNA链为模板，当复制叉沿DNA移动时，以亲代3'→5'链为模板时，子链的合成方向是5'→3'，可连续进行，以亲代5'→3'链为模板时，子链不能以3'→5'方向合成，而是先合成出许多5'→3'方向的冈崎片段，然后连接起来形成一条子链;③终止：当一个冈崎片段的3'—OH与前一个冈崎片段的5'—磷酸接近时，复制停止，由DNA聚合酶Ⅰ切除引物，填补空隙，DNA连接酶连接相邻的DNA片段。DNA复制时，由DNA解旋酶(又称解链酶)通过水解ATP获得能量来解开DNA双链，并沿复制叉方向移动，所产生的单链很快被单链结合蛋白所覆盖，防止DNA复性并保护其单链不被降解，复制叉前进过程中，双螺旋产生的应力在拓扑异构酶的作用下得到调整。

　　DNA复制基本规律：①复制过程为半保留方式;②原核生物单点起始，真核生物多点起始，复制方向多为双向，也有单向;③复制方式呈多样性，(直线型、θ型、滚动环型…等);④新链合成需要引物，引物RNA长度一般为几个～10个核苷酸，新链合成方向5'→3'，与模板链反向，碱基互补;⑤复制为半不连续的，以解决复制过程中，两条不同极性的链同时延伸问题，即一条链可按5'→3'方向连续合成称为前导链，另一条链先按5'→3'方向合成许多不连续的冈崎片段(原核生物一般长1000～2000个核苷酸，真核生物一般长100～200个核苷酸)，再通过DNA连接酶连接成完整链，称后随链，且前导链与后随链合成速度不一致，前者快，后者慢;⑥复制终止时，需切除前导链、冈崎片段的全部引物，填补空缺，连接成完整DNA链;⑥修复和校正DNA复制过程出现的损伤和错误，以确保DNA复制的精确性。

　　6.1958年Meselson和Stahl设计了一个实验证明了DNA的复制为半保留复制。他们把大肠杆菌在含有15N的单一氮源(NH4C1)中培养很多代后转移到仅含14N的培养介质中，使所有细胞增殖一代，从这些第一代细胞制备的DNA仍然在CsCl密度梯度中形成单一的带，但它的密度表明，这些DNA分子是含有一条15N链和一条14N链的杂合双链。如果让细胞在“轻”介质中增殖两代，所提取的DNA可被CsCl密度梯度平衡超离心分离成两条带，其中一条带是“重”“轻”杂合双链DNA，另一区带DNA则完全是由“轻”链(14N)组成。这个实验结果证实了DNA复制是半保留的。

　　所有的DNA聚合酶都是以5'—三磷酸脱氧核苷为底物，以单链DNA为模板按5'→3'方向合成，这是DNA聚合酶的催化特性所决定的。DNA复制时亲本DNA双链是逐步被解开的，两条DNA模板链是反平行的，即一条链的走向是5'→3'，另一条链的走向是3'→5'。以3'→5'链为模板链的DNA，其合成与复制叉移动方向一致，所以可以连续地合成;而在以5'→3'链为模板链的DNA的合成与复制叉移动方向相反，所以只能是模板链解开一段，DNA复制一段，因此是半不连续的。

　　7. 决定DNA复制的准确性的因素有：①DNA聚合酶具有模板依赖性，复制时dNTP按A-T、G-C碱基配对规律对号入座，使子代DNA与亲代DNA核苷酸顺序相同，但有大约10-4的错配;②DNA聚合酶Ⅰ，Ⅲ均有3'→5'外切酶活性，有纠正错配的校正作用，使错配减至10-6。③再经错配修复机制，使错配减至10-9以下。通过上述三种机制保证复制的准确性。

　　8.要点：见 名词解释“反转录”。病毒的单链RNA在病毒进入宿主细胞后被释放出来，此RNA带有与模板互补的tRNA引物，病毒的反转录酶以此RNA为模板，从引物的3'-OH端，按碱基互补原则以5'→3'方向合成DNA链(-)，形成RNA—DNA杂交分子，然后反转酶发挥RNA水解酶活性，水解杂交分子中的RNA链，最后以新合成的DNA链(-)为模板，合成另—条DNA链(+)，形成双链DNA分子(称为前病毒)整合到宿主基因组中，随宿主基因组的复制而复制，并可被激活而转录，产生病毒RNA(+)，此RNA可翻译病毒蛋白质，可作为后代病毒RNA。

　　9.要点：DNA的生物合成包括DNA半保留复制、DNA的损伤修复和反转录。

　　①DNA半保留复制(见名词解释);

　　②DNA的损伤修复 在某些理化、生物学因素作用下，DNA链发生碱基突变、缺失、交联或链的断裂等损伤后，可进行修复。修复方式有光修复、切除修复、SOS修复与重组修复，其中以切除修复最常用。即：首先核酸内切酶切开损伤处的5'端，出现正常的3'端，并由此开始然后以互补的DNA链为模板，dNTP为原料，在DNA聚合酶作用下5'→3'方向合成新的DNA片段;再由核酸外切酶水解已切开的损伤DNA片段;最后连接酶连接形成完整的DNA链。

　　③反转录(见名词解释)

　　10.要点：①自身复制过程中发生的错误;②外界环境的影响，如物理因素(紫外线、X-射线辐射等)，化学因素(各种诱变剂、抗菌素等)。造成嘧啶碱基形成二聚体及发生碱基错配、缺失和插入。

　　11.要点：①获取外源目的基因;②选择基因载体(通常为质粒、噬菌体等)，使目的基因与载体连接，形成重组DNA;③通过转化(或转染)将重组DNA引入受体细胞;④从大量的受体细胞中筛选出带有重组体的细胞进行克隆。

　　意义：①利用基因工程技术，可以大量生产在一些正常细胞中产量很低的多肽物质，用于医药等工业生产中;②定向改造生物基因结构，以生产抗病强、品质优的各种农副产品，提高其经济价值;③用于生命科学的基础研究。

　　值得注意的是基因工程技术若使用不当、管理不善，也会给人类带来灾难。