医学分子生物学思考题作业答案.docVIP

《医学分子生物学》 作 业 （供“专升本”中西医临床医学专业学生使用）  成人教育学院  《医学分子生物学》思考题1、述 DNA的右手双螺旋模型结构要点。 （1）两股反向平行的 DNA 链绕成同轴右手双螺旋，双螺旋表面有大沟和小沟。 （2）脱氧核糖和磷酸通过 3’，5’-磷酸二酯键相连，构成 DNA 主链，位于双螺旋的外 表面，糖基平面与螺旋轴平行；碱基则位于双螺旋的内部，碱基平面与螺旋轴垂直。 （3）两股 DNA 链通过 Watson-Crick 碱基对结合，即 A 与 T 通过两个氢键结合，G 与 C 通过三个氢键结合，称为碱基互补原则。这样，一股 DNA 的碱基序列决定了另一股 DNA 的碱基序列，两股 DNA 链互相称为互补链。 （4）双螺旋直径为 2cm 真核生物基因组结构与功能的特点。 1．真核生物基因组 DNA 是线性分子，其末端序列特殊，由寡核苷酸短串联重复序列 构成，称为端粒。 2．真核生物基因组 DNA 有多个复制起点。 3． 真核生物有完整的细胞核， 核 DNA 与组蛋白、 非组蛋白及 RNA 形成染色体结构。 4．每一种真核生物的染色体数目都是一定的，除了配子（精子和卵子）是单倍体以 外，体细胞一般是二倍体。 5．真核生物基因组序列中仅有不到 10%是编码序列。编码序列在基因组序列中的比 例是真核生物、 原核生物和病毒基因组的重要区别， 而且在一定程度上是生物进化的标尺。 6．真核生物基因组含大量重复序列，包括高度重复序列和中度重复序列。 7．真核生物基冈是断裂基因，即基因是不连续的，由外显子和内含子交替构成。 8．真核生物基因的转录产物是单顺反子 mRNA。 9．真核生物基因组中存在各种基因家族，基因家族成员可以串联在一起，也可以相 距很远，但即使串联在一起的基因也是分别表达的。 3、论述参与 DNA 复制的酶和蛋白质及其作用。 原核生物 DNA 的复制过程需要 30 多种酶和蛋白质参加。主要有 DNA 聚合酶、解旋 酶、拓扑异构酶、引物酶和 DNA 连接酶等： （1）DNA 聚合酶 DNA 聚酶的作用是催化 dNTP 按 5→3方向合成 DNA。反应只消耗 dNTP，但还有两 种成分必不可少：①模板：DNA 聚合酶催化的反应是 DNA 的复制，即合成单链 DNA 的互 补链，所以必须为其提供单链 DNA，这就是模板；②引物：有了底物和模板，DNA聚合酶还是不能合成 DNA，因为它不能从无到有合成 DNA 链，只能把脱氧核苷酸连接在 已有核酸 的 3-羟基上，而且该核酸的序列必须与 DNA 模板的 3端序列互补，并形成结合，这 已有的核酸就是引物。 （2）解链、解旋酶类 DNA 具有超螺旋、双螺旋等结构，在复制时，作为模板的亲代 DNA 分子需松弛螺旋， 解开双链，暴露碱基，才能按碱基互补原则合成子代 DNA。参与亲代 DNA 双链解链、并 将基维持在解链状态的酶和蛋白质主要有解旋酶、拓扑异构酶和单链 DNA 结合蛋白。 （3）引物酶 DNA 复制需要 RNA 引物，RNA 引物由引物酶催化合成。 （4）连接酶 环状 DNA 或冈崎片段合成之后都留下切口，需要一种酶，能催化切口处的 5－磷酸?基与 3－羟基连接形成磷酸二酯键，这种酶就是 DNA 连接酶。4、转录与复制的不同点。①目的不同，所使用的酶、原料及其它辅助因子不同，转录是合成 RNA，复制是合成 DNA； ②方式不同：转录是不对称的，只在双链 DNA 的一条链上进行，只以 DNA 的一条链 为模板，复制为半不连续的，分别以 DNA 的两条链为模板，在 DNA 的两条链上进行； ③复制需要引物，转录不需要引物； ④复制过程存在校正机制，转录过程则没有； ⑤转录产物需要加工，复制产物不需要加工； ⑥复制与转录都经历起始、延长、终止阶段，都以 DNA 为模板，新链按碱基互补原 则，5→3’方向合成 5、大肠杆菌乳糖操纵子转录起始的复合调控。 是通过乳糖操纵子的阻抑调控和乳糖操纵子的激活调控进行复合调控的。 在没有乳糖存在时，阻抑蛋白与操纵基因结合，阻挡 RNA 聚合酶沿 DNA 移动，阻抑 转录。当有乳糖存在时，乳糖的异构体乳糖与阻抑蛋白结合，使阻抑蛋白的构象发生改变， 不与操纵基因结合，失去阻抑作用，RNA 聚合酶可以操纵转录结构基因。 乳糖操纵子的激活调控，在既存在乳糖又缺乏葡萄糖时，cAMP 浓度高，cAMP-CAP 复合物浓度高， 与 CAP 位点的结合效应强， 对乳糖操纵子的调控效应强； 当存在葡萄糖时， cAMP 浓度低，cAMP-CAP 复合物浓度低，与 CAP 位点的结合效应弱，对乳糖操纵子的调 控效应