分子生物学习题集答案 - 图文

第一章

二、问答题

1.重组 DNA的含义是什么?

①目的基因的获得。从细菌或动植物细胞中取出染色体的DNA，用内切酶将之切成若干片

段，从中鉴定出目的基因。另一种方法是从细胞中分离到信使核糖核酸核(mRNA)用反转录酶的作用获得该基因的互补DNA(cDNA)。如果预先知道某种蛋白质的氨基酸顺序，可以破译它的遗传密码，用DNA合成的方法获得基因。 ②运载体的选择。运载体一般为质粒，是细菌中染色体以外的DNA。但它不是正常的成分，即没有质粒也完全可以正常生长。质粒是环状的DNA，能自主复制，有若干内切酶切口和某些抗生素的抗药性基因。可以作为转基因的载体。

③内切酶切割。将目的基因与质粒DNA如pBR322质粒，用相同的内切酶分别进行切割，结果它们都会形成相同的切口。

④连接酶连接。DNA连接酶，常用的有T4。在三磷酸腺苷(ATP)及镁离子存在的条件下，T4连接酶能将切口相同的两种DNA连接起来，形成一个插入目的基因的质粒，叫重组质粒。 ⑤宿主菌。宿主菌如大肠杆菌作为受体菌，需要培养到旺盛生长阶段，叫感受态细胞。一般在液体培养基中，37℃振荡培养过夜即可。

⑥重组DNA的转化。将插入目的基因的质粒加入呈感受态的大肠杆菌中，同时加入适当的钙盐(Ca+2)，振荡培养。大肠杆菌将重组质粒吞入胞内。这个过程叫转化。

⑦转化子的筛选。pBR322质粒的PstI酶切口处插入目的基因时，则会破坏了抗氨苄青霉素的基因。将转化后的大肠杆菌单个菌落，挑取菌体分别接种于含氨苄青霉素及链霉素的培养基中。如在链霉素培养基上生长而在氨苄青霉素培养基上不能生长的菌落即为转化子。

第二章

二、问答题

1.什么是细菌的限制—修饰系统(restriction-modificaton system, R-M system)，细菌的限制—修饰系统有什么意义?

即限制性内切酶和与其对应的甲基化酶系统，称R-M system。限制性内切酶识别特异的DNA序列并打断DNA，同时对应的甲基化酶能把该段特异的序列甲基化，使得限制性内切酶无法识别。

这种系统在细菌中起到了免疫的作用，即外来入侵的DNA在限制性内切酶的作用下被水解，而细菌自身的DNA在甲基化酶的作用下被保护起来。

2.何谓断裂基因( split gene)?何谓重叠基因( overlapping gene)?它们在生物进化与适应上有何意义?

重叠基因：不同基因共用一段相同的DNA序列。

断裂基因：真核生物结构基因，有若干个编码区和非编码区互相间隔开但又连续镶嵌而成，去除非编码区再连接后，可翻译出由连续氨基酸组成的完整蛋白质，这些基因称为断裂基因或间隔基因。 ①重叠基因生物学意义：

原核生物进化的经济原则(较小的C值编码较多的基因信息)； 遗传信息量的估算、突变效应的鉴定、表达调控的理论发展； 丰富和发展了基因的概念(部分回答 C不等于c)。 ②间隔基因的生物学意义：

有利于生物遗传的相对稳定。在突变随机发生的前提下，间隔基因的内含子突变不会承受自然选择压力；

增加变异概率，有利于生物的进化。间隔基因长度的增加在某种程度上与增加了基因内的重组变换概率，这样可形成蛋白结构域的重新组合；

扩大生物体的遗传信息储量。通过改变读码框或利用内含子编码基因，或对内含子以不同方式剪接；

利用内含子进行代谢调节。例：酵母细胞色素b基因内含子II编码一个成熟酶，利用成熟酶切除未成熟的mRNA中的内含子。

3.什么是顺反子?用“互补”和“等位基因”说明“基因”这个概念。

4.IS元件整合到靶位点时会发生什么，IS元件整合到靶位点时会发生什么? IS元件的末端是反向重复序列，这两个重复序列高度同源，由供体提供IS元件的一个拷贝到靶位点，涉及酶切、复制、重组，即通过转座酶与末端IR和受体靶位点序列DNA双链进行特定长度的交错切割，再将IS元件连接到靶位点的凸出单链上，最后由聚合酶填补空缺完成转座。当IS元件整合到靶位点后，插入位点的宿主靶DNA序列被复制，在转座子两端产生宿主靶DNA序列的正向重复，因此IS DNA两侧的IR总是与短的正向重复相连，正向重复序列的长短受控于转座子插入时对靶位点产生错切序列的长短。

5.列出一个转座子插入到一个新位点所要求的步骤。

① 复制型转座：发生转座的整个DNA序列是原转座因子的一个拷贝，转座伴随着新拷贝的复制。

a.转座酶对供体转座子的末端反向重复序列和受体靶位点序列的DNA双链进行特定长度的交错切割；

b.共同的机制使转座子和靶序列的切口末段发生交叉共价连接，形成单链转移复合体；

c.DNA聚合酶利用连接缺口处的3’-OH末端和模板链填补缺口，完成转座子及正向重复序列的复制，最后将供体复制子与受体复制子分子连接成具有两个转座子的共联体，两个拷贝的转座子位于两个复制子的连接处，方向相同，正向重复；

d.由拆分酶催化在两个转座子拷贝之间的同源重组交换，释放出两个独立的复制子，另一个复制子则获得了被复制的转座子，并在转座子的两端形成与最初发生错切长度相同的，短的正向重复序列。

②非复制型转座：转座因子作为一个整体直接从原始位点插入转座到新的靶位点，而供体原来的位点上已没有转座因子了。有两种转座机制：

A.利用供体和受体靶DNA序列的直接连接完成转座，只需转座酶，涉及转座子从供体DNA释放和在靶位点上的插入，在供体位点会造成DNA的断裂，转座子的一条单链与靶位点的单链连接，互补链缺口经修复合成填补，完成转座后同样在转座子两侧形成靶位点序列的正向重复。

B.保守转座：转座酶在转座子两端发生剪切，产生双链断裂，完整的转座子从供体中释放出来，转座子与已切断的靶位点连接，复制、修补缺口。

6.比较基因组的大小和基因组复杂性的不同：

—个基因组有两个序列，一个是 A，另—个是 B，各将2000bP长。其中—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，问：

(1)这个基因组的大小怎样? (2)这个基因组的复杂性如何?

7.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？ 功能基因累积突变型假基因：某基因发生了对其表达过程中的一个阶段或全部阶段具有阻断作用的突变，就会使该基因失去活性。这些变化包括消除起始转录的信号，阻止在外显子与内含子的连接点进行剪接或过早地终止翻译等。

加工假基因：基因组中与RNA转录物相似的失活基因。已加工过的假基因有明显的RNA加工反应的印迹，这表明它们在某种程度上经过RNA阶段。形成：①DNA转录前体RNA后经剪接加工形成成熟的RNA,再反转录成cDNA，随后插入到基因中；②DNA转录的前体RNA经加工形成成熟的RNA，进而与DNA形成杂合双链插入到基因中，形成无启动子，无内含子，无终止子的加工型假基因，或反转座假基因。 假基因生物学意义：假基因以基因家族中的一个成员存在，在进化上具有进化的整体性，不承受选择压力；无论其序列是否有功能，基因簇每个成员都会发生重复、缺失和重排。通过对突变体的自然选择，使优良突变基因得以进化；部分回答了生物进化的C值矛盾。

8.请描述 C值矛盾，并举一个例说明。

某生物单倍体基因组DNA的核苷酸数为大C值，受中心法则限定，编码结构基因DNA的核苷酸数为小c值。生物进化的C …… 此处隐藏：4425字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……