分子生物學習題參考答案-楊榮武

1、分子生物學習題參考答案第一章略第二章1. 想想核酸的 A 260為什么會下降？肯定是形成雙螺旋結構引起的。那為什么相同序列的核酸，RNA的A26o下降，DNA的A?6o不變？這說明RNA能形成雙鏈，DNA不能。那么，為什 么RNA能形成雙鏈呢？原因肯定就在 RNA和DNA序列上不同的堿基 U和T上面。U和T的含 義完全一樣，差別在于 RNA分子上的U可以和G配對，而DNA分子上的T不能和G配對。女口 果這時候能想到這一點，題目的答案也就有了。本題正確的答案是：1個核酸的A260主要是4個堿基的n電子。當一個核酸是單鏈的時候，n電子能吸收較大的光；但核酸為雙鏈的時候，堿基對的堆積效應使 n電子吸

2、收較少的光。于 是，題目中的數(shù)據(jù)告訴我們，第一種序列的DNA和RNA在二級結構上沒有什么大的差別。而對于第二種序列的 RNA光吸收大幅度減少，意味著 RNA形成了某種雙鏈二級結構，RNA二級結構的一個常見的特征是 G和U能夠配對。從第二種序列不難看出，它能夠自我配對， 形成發(fā)夾結構，而降低光吸收。2. RNA的小溝淺而寬，允許接近堿基邊緣。2-OH位于小溝，提供氫鍵供體和受體，起穩(wěn)定作用。AlaG:U搖擺堿基對讓 G的氨基N2位于小溝，能夠與蛋白質相互作用(如在 tRNA 和同源 的氨酰 -tRNA 合成酶之間)。3. (1)核酶由RNA組成，所以一定是 RNA雙螺旋，為A型。(2) 序列交替

3、出現(xiàn)嘌呤和嘧啶，應該是Z型雙螺旋。(3) 既然是DNA，在上述濕度條件下，要么是 B型，要么是Z型。由于B型比Z型更緊密(螺距比Z型短，每個螺旋單位長度具有更多的電荷，相同數(shù)目堿基對的總長度要 短)。因此， 1號一 定是 B型，2號為Z型DNA。4. (1)（3）Arg（4）Asn 和 Gin5. 使用dUTP代替dTTP并不能改變 DNA雙螺旋的結構。T和U的差別只是在 T嘧啶環(huán)上 是否有一個甲基，這個甲基位于雙螺旋的大溝之中。 如果用2'-0H取代2-H，則合成出來的 是RNA，于是螺旋變成 A-型。多出來的羥基產生空間位阻，致使 RNA無法形成B-型雙螺 旋。6. AT堿基對只有

4、2個氫鍵，容易斷裂，從而容易與溶液中的重氫發(fā)生交換。第三章1. K值是指某一物質染色體的數(shù)目，N值是指某一物質基因的數(shù)目。3. （ 1）RNA既可以充當遺傳物質，又可以作為核酶；（2）先有核苷酸，后有脫氧核苷酸；（3）先有尿苷酸后有胸苷酸。第四章1略2. （ 1）既然它使用DNA引物，就不再需要將 DNA引物水解掉而在末端留下空隙，因此就不存在末端復制的問題。（2）保護DNA，防止其水解。將DNA末端隱藏。3. 在復制叉上PCNA的脫落可導致 DNA聚合酶進行性的急劇下降， 從而使DNA復制的不完全。這轉而有可能導致細胞周期的阻滯，甚至引發(fā)細胞凋亡。另外，DNA修復也需要PCNA，這樣的突變也

5、會對 DNA修復帶來負面影響。4. （ 1） 一個遠古的組蛋白基因通過某種非同源重組事件或一次罕見的轉位事件而復制出一個新的拷貝。一旦重復一次，還可通過進一步的非同源重組和非等位交叉而擴大拷貝數(shù)。有時，一次非同源重組可導致這個基因家族分散到其他染色體上。(2)多個拷貝的組蛋白基因允許在 S期可以快速轉錄出大量的組蛋白mRNA。5. DNA poll具有5 -核酸外切酶活性將參入的同位素標記切掉釋放到沒有參入的部分。6. 略第五章1. (1) rll 發(fā)生的是的 +3移框突變， rll-120、rll-125 和 rll-127 發(fā)生的均是 1移框突變，從 而恢復正常的閱讀框架；( 2) rll

6、 發(fā)生的是的 3 移框突變， rll-120 、rll-125 和 rll-127 發(fā)生 的均是 +1 移框突變，從而恢復正常的閱讀框架。2. 略3. 略4. 亞硝酸的處理不改變 GC 的配對性質，但可以使 CG 變成 TA，AT 堿基對變成 GC 堿基 對。故 GGTCGTT 經過兩輪復制以后，將變成 GGTTGTT 。5. 甲基化的C脫氨基變成T,導致發(fā)生點突變，而發(fā)生在生殖細胞上的突變是可以遺傳給 后代的。6. 略7. 有利于細胞內的修復系統(tǒng)區(qū)分由C脫氨基形成的U和細胞內正常的T。1. RuvB 蛋白催化重組中分叉的遷移，因此它的活性決定異源雙鏈的長度。2. 將導致 DNA 連接酶無法將

7、岡崎片段連接起來，因為 DNA 連接酶正常的底物是 3-OH 和 5-磷酸。3. 因為 DNA 缺口可以刺激 RecA 的活性，故能刺激同源重組的機會。4. 因為重組發(fā)生在復制之后，在復制以后不久，兩條鏈都被甲基化了，導致錯配修復系統(tǒng) 無法識別。5. 略第七章1. 略2. 因為細胞對 rRNA 的需求很大，故 rDNA 基因有多個拷貝，它們前后串聯(lián)排列。如果前 一個拷貝的 rDNA 轉錄沒有正常的終止， 聚合酶就可能進入下一個拷貝轉錄， 從而打破下一 個拷貝的啟動子上預起始復合物的裝配。3. 核心啟動子，即基礎轉錄因子的結合位點。驗證的方法是突變此位點的堿基序列，看是 否影響轉錄。設定體外轉錄

8、分析，分級分離抽取物，確定基礎轉錄因子，確定有無特定的轉 錄因子與此位點結合。4. 近端啟動子元件，即序列特異性轉錄激活蛋白結合位點，它不大可能是增強子。首先因 為它靠近啟動子； 其次， 盡管在不同的啟動子位置和方向有所變化，但這并不意味著其功能與位置和方向無關。5. 這種突變將使游離的 b因子和RNA聚合酶全酶競爭性結合啟動子，從而競爭性抑制RNA 聚合酶全酶與啟動子的結合，導致轉錄的起始受到抑制。最后的結果有可能是致命的。第八章1. (1) Y (2) B或 Y (3) a2. 略3. 略4. 節(jié)省時間，有利于在較短的時間內大量表達，以保持與 DNA 復制的同步。5. (1)轉錄照樣起始，

9、但 RNA因不能形成帽子，穩(wěn)定性下降，還在轉錄的時候就有可能發(fā) 生降解。(2) 轉錄可以完成，但轉錄物不能形成 polyA尾部，這樣的mRNA不能運輸出細胞核，而且 穩(wěn)定性下降，容易被降解。(3) 轉錄可以完成，但 RNA前體不能剪接，也不能被運輸出細胞核。(4) 所有的S/T都突變成Ala意味著CTD完全不能進行磷酸化，結果必然是無轉錄的延伸和 轉錄的后加工。第九章1. 略2. 略3. Tyr 比 Phe 多出的基團是 1 個羥基，故可以通過作為氫鍵供體或受體形成氫鍵而得到很大結合能。而 Ile-tRNA 合成酶僅僅是疏水的，在形狀上與 Ile 很像，在底物和蛋白質之間無特異性的化 學鍵。范

10、德華力既弱，又沒有方向性，而氫鍵既有方向性，又較強。所以，Tyr-tRNA 合成酶很容易識別 Phe 和 Tyr 之間的差別，也就不需要額外的校對位點了。4. 略5. 略6. 略7. 略第十章1. 在大腸桿菌細胞內表達蛋白質，發(fā)現(xiàn)蛋白質剪接照樣能夠發(fā)生。2. 略3. 略4. 因為在細胞分裂的時候，細胞核發(fā)生解體，在重新形成細胞核的時候，需要信號序列的 幫助，方可讓蛋白質回到細胞核內。5. 有利于將翻譯和定向分揀偶聯(lián)在一起；方便后來的切除。6. 過氧化物酶體內是一種氧化的環(huán)境，蛋白質在進入它之前事先折疊后有利于其正確的折 疊和結構的穩(wěn)定。第十一章1. 乳糖操縱子的正調控機制將變得多余，從而導致葡

11、萄糖效應減弱甚至喪失。2. 溶原階段的轉錄物 3-端僅含有Int的閱讀框架，不會形成被 RNA酶識別的降解信號。3. （ 1），（ 4），（ 5）4. 略第十二章1. 略2. （1）通過異源二聚化可以增加細胞內轉錄因子組合的數(shù)目。（2）通過二聚體化的調節(jié)可以增加調節(jié)它們與DNA結合的機會。（3）細胞對結合蛋白的濃度更加敏感。轉錄因子濃度很小的變化可導致其與特定位點結合 能力較大的變化。3. 因為聚合酶 I 和 III 只轉錄種類有限的幾類基因，所以它們不受到廣泛而復雜的調控模式的作用。一般而言， 這兩種酶所負責的基因轉錄與細胞的生長速率相關聯(lián)。于是， 這兩種酶所需要的轉錄因子能與啟動子強烈的結

12、合，有利于多輪轉錄循環(huán)。相反，聚合酶II 催化的轉錄基因種類繁多，受到多種調節(jié)機制的作用。于是，聚合酶II 轉錄復合物必須能夠快速的組裝和去組裝，以便能夠對多種不同的調節(jié)信號作出反應。4. 因為 mRNA 溫度性下降和翻譯速率下降而導致基因表達降低。5. 它將激活轉錄。因為組蛋白的乙?；龠M基因的轉錄。于是，去乙酰化的抑制將提高組 蛋白乙?；目偹剑鴮е赂咚降幕蜣D錄。6. 能夠激活（這實際上是一個真實的實驗）。原因是兩個在拓撲學連接在一起的兩個質粒，Gal4 蛋白被拉到啟動子一側， 有助于招募 RNA 聚合酶 II 到啟動子。 此外， 這個實驗的結果 曾經被用來作為支持增強子作用的環(huán)出

13、模型。第十三章1. 既然 DNA 酶 I 隨機水解 DNA ，如果其大量表達， 必然導致細菌染色體 DNA 水解而殺死 細菌。 T7RNA 聚合酶使用“漏”的基于乳糖操縱子的啟動子誘導，這導致 DNA 酶 I 基 因低水平表達、但仍然能合成足夠的 DNA 酶殺死細菌。 T7 噬菌體編碼的溶菌酶能夠結 合 T7RNA 聚合酶，并使其失活，于是低水平的 T7RNA 聚合酶也是沒有活性的， DNA 酶 I 的基因不會表達，直到高水平的 T7RNA 聚合酶誘導表達，致使溶菌酶被飽和，而 多余的具有活性的 T7RNA 聚合酶將導致 DNA 酶 I 基因的轉錄。2. （1） cDNA 表達文庫（2）基因組文庫（3）基因組文庫（4）基因組文庫4. 從正常細胞制備表達文庫，然后