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自学考试《生物化学及生化技术》基础习题及答案_第5页

来源:华课网校  [2017年12月27日]  【

  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。

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