201109级生物科学思考题及其答案123

第二章、第三章、第四章思考题及其答案（年生物科学）第二章、及其基因结构．的三级结构：的三级结构指分子（双螺旋）通过扭曲和折叠所形成的特定构象。

包括不同二级结构单元间、单链与二级结构单元间的相互作用以及的拓扑特征。

超螺旋是三级结构的一种类型。

双螺旋的是以共价闭合环的形式存在，被称为分子，通常是与组蛋白结合构成核小体，分子是所有原核以及真核生物分子的共有特征。

．常见的分子形式形：具有正超螺旋或者负超螺旋的双链闭合环状分子；沉降系数;形：没有正超螺旋或者负超螺旋的双链闭合环状分子；沉降系数. ;形：在一条链或者两条链上有切刻的双链环状分子；沉降系数. ;形：线性的双螺旋分子,沉降系数. ;坍缩：形或者形在碱变性条件下,氢键断裂形成的两条紧密缠绕的分子；沉降系数;单链环状：沉降系数. ;单链线性：沉降系数. ;环链：由旋转酶催化形成的, 形环连而成。

．结构：两个双螺旋分子进行交叉重组，则将形成一个“四螺旋”作为中间物。

结构能够发生立体异构现象，它可以导致两条子链发生双重交换，或所有四条链发生单交换。

．三链（）：含有（)和（)的同型嘧啶或者是同型嘌呤易形成镜像重复序列，该序列在低的条件下能够形成分子内的三链，它是由双链拆开后产生的多聚嘧啶链回折并嵌入剩下的双链的大沟之中形成的，在三链的中，原来的两股链的走向是反向平行的，其碱基通过方式配对，位于大沟中的多聚嘧啶链则与双链中的多聚嘌呤链平行走向，碱基按照方式配对并形成，三联体。

.核小体:构成染色质的基本结构单位,由左右的和一个组蛋白八聚体以及一个分子的组蛋白构成,组蛋白八聚体的核心颗粒是由2A、、、各两个分子组成，并由组蛋白连接一段连接。

八聚体的组蛋白分子连接成匝道形状，直径，螺距，提供圈（）的缠绕，核小体颗粒高，直径。

核小体具有二分对称性。

个组蛋白在八聚体上相互连接的次序是：2A2A。

. 的变性的变性是指在加热和变性剂的作用下，堆积力受到破坏而形成的近似于无规则线团构型的过程。

核酸双螺旋区的氢键断裂，变成单链结构的过程。

核酸的变性并不涉及磷酸二酯键的断裂，而是双链变单链的解链过程，所以它的一级结构(碱基顺序)保持不变。

. 增色效应：变性后对紫外光的吸收率（）比变性前明显增加的现象。

. 的值通常将的变性达到时，即增色效应达到一半时的温度称为的解链温度（）也称熔解温度或的熔点。

. 的复性变性在适当的条件下，两条彼此分开的单链可以重新缔合成为双螺旋结构，这一过程称为复性。

复性后，一系列物理、化学性质将得到恢复。

. 原核生物基因结构的特点:) 功能上相关的几个基因前后相连,与调节基因,启动子和操纵子构成一个操纵子；) 有时一个调节基因可以调控几个操纵子基因的表达,构成基因表达调控的单元—调控子) 位于同一个操纵子内的若干个蛋白质基因在转录时产生多个基因的,例如核糖体蛋白的三种: , ,) 结构基因通常是以单拷贝的形式存在,同一染色体上的多拷贝基因或序列,会因为非均等的交换,导致相同序列之间的基因缺失或者倒位,甚至基因的倍增；) 基因通常是多拷贝的,上述的三种核糖体各有个拷贝分钟内是核糖体的装配增加一倍,同时个操纵子有个在染色体的复制位点附近；多聚ＴＧ家族：这一家族的基本单位是Ｔ－Ｇ双核苷酸，多个Ｔ－Ｇ双核苷酸串联重复在一起，分散于人体基因组中。

已经发现，这个家族的一个成员位于人类δ和β珠蛋白基因之间，含有个Ｔ－Ｇ双核苷酸组成的串联重复顺序。

在人基因组中，Ｔ－Ｇ交替顺序达拷贝，这些顺序的平均长度为。

这样一个短的串联重复顺序可能是基因转变（）或不等交换（）的识别信号。

基因的概念：基因是或分子中具有遗传效应的核苷酸序列，是遗传的基本单位；具有突变、重组、倒位、重复的功能，它包括编码蛋白的结构序列，也包括转录所需要的`端调控序列和`端终止序列基因家族：来源相同、结构相似、功能类同的一组基因，例如：血红蛋白的基因，基因家族的成员可以串联排列在一起，形成基因簇( )或串联重复基因( )，如、和组蛋白的基因；有些基因家族的成员也可位于不同的染色体上，如珠蛋白基因；有些成员不产生有功能的基因产物假基因()多基因家族（）：多基因家族是指由某一祖先基因经过重复和变异所产生的一组基因。

一类是基因家族成簇地分布在某一条染色体上，它们可同时发挥作用，合成某些蛋白质，如组蛋白基因家族就成簇地集中在第号染色体长臂区带到区带区域内；另一类是一个基因家族的不同成员成簇地分布不同染色体上，这些不同成员编码一组功能上紧密相关的蛋白质，如珠蛋白基因家族。

. 超基因家族由基因家族和单基因组成的大基因家族，结构上有程度不等的同源性，但功能不同．新基因超家族趋化素类似因子超家族（，）. 串联重复基因同一个基因家族内、基因序列高度一致、非转录序列短而一致，并且串联在同一染色体上的多基因。

组蛋白基因、基因、基因都是串联重复基因. 物种的值以及值矛盾：基因组是一个物种的单倍体的染色体数目。

一个单倍体的基因组染色体数目通常是恒定的，被称为该物种的值。

功能基因所占基因组的比例低于可能编码基因数量的预期值的情况。

. 人类线粒体基因的特点．人类线粒体的基因排列得非常紧凑，除与复制及转录有关的一小段区域外，无内含子序列。

在个基因之间，基因间隔区总共只有,只占总长度的的，有些基因之间没有间隔，有时基因有重叠，即前一个基因的最后一段碱基与下一个基因的第一段碱基相衔接。

因此，的任何突变都会涉及到基因组中的一个相关重要功能区域。

．为高效利用。

有个阅读框架，缺少终止密码子，仅以或结尾。

．的突变率高于核，并缺乏修复能力。

．为母系遗传。

. 部分的密码子不同于核内的密码子。

第三章、的复制的复制过程：起始() ：子链的合成起始于复制叉, 原点() －被蛋白质所识别，拓扑异构酶解螺旋，解旋酶结合，母链解开，引发酶、构成引发体() ，结合单链，合成冈崎片段延伸() 由复制复合体()完成。

复制复合体含有的特定复制叉结构，解旋酶、异构酶、多聚酶、、、连接酶等与之结合，复制复合体沿移动时，解旋酶母链解开，异构酶沿着母链移动，子链合成。

终止反应()，在复制子() 的末端，－复合体能够同时阻止双向的复制叉前移；复制终止后的两条链，相互缠绕形成复合体，经拓扑异构酶的断开再连接，使得双链的分子解开。

同时，加倍的染色体与另一个分开，完成有序的复制。

的半保留复制的实验验证:的复制由和年的滲入试验来证实的。

方法是采用稳定的同位素作标记，会导致分子密度显著增加。

他们将放在含有的培养基上生长，使亲代的双链都标记上（重链），若提取进行梯度离心应只有一条带位于离心管底部，紫外吸收光谱只出现一个大峰。

然后，再在含有的的培养基上连续培养几代，通过密度梯度离心将亲本链和子代链区分开来。

复制的方向. 定点开始双向复制这是原核生物和真核生物复制最主要的形式，从一个特定位点解链，沿着两个相反的方向各生长出两条链，形成一个复制眼；. 定点开始单向复制质粒是个典型的例子，复制从一个起始点开始，以同一方向生长出两条链，形成一个复制叉( )。

. 两点开始单向复制腺病毒的复制是从两个起点开始的，形成两个复制叉，各以一个单一方向复制出一条新链。

复制的形式及其特点和比较1）叉式复制（θ复制）：的复制原点各自解开呈单链形式，各自合成它的互补链，并形成两个叉状的复制点（复制眼），θ复制是全程起始（）的复制，有单向复制和双向复制之分，复制的中间体被称为分子。

）滚环复制（σ复制）：例如许多病毒的复制、因子在接合()转移时的复制。

年由提出的，它有以下的特点：（）共价延伸。

σ复制是先在一条亲代链（＋链）上切一缺口，然后以另一负环为模板，在正链切口上的3’上延伸，新合成的链和正链连在一起。

而θ复制是以引物的‘为起点以亲代链为模板从头合成一条新链，新链和旧链是完全分开的。

（）模板链和新合成的链分开。

σ复制‘端不断延环状模板合成，5’端脱离负环，随着复制游离的‘端越来越长，和环形模板完全分开；而θ复制是半保留的新合成的，一条单链总是和模板链互补地结合在一起形成一条子链（）不需引物，在正链‘上延伸；（）只有一个复制叉。

θ复制一般都有两个复制叉。

（）形成多联体（）。

‘游离的部分经半保留复制形成双链，并含有多个基因组，串联在一起称为多联体，或者称为链环分子。

λ的增殖、接合，以及真核生物的扩增都是以这种形式。

（) 参与滚环复制的除蛋白和以外，还有（解旋）、Ⅲ、Ⅰ、、连接酶等，形成复制体，催化连续复制和半不连续复制。

不连续复制与半不连续复制先导链( ) 的合成以‘→’方向，随着亲本双链的解链连续进行。

在后随链( ) 上，复制是以相对于复制叉移动相反的方向（‘→’方向）合成一个片段冈崎片段，然后再通过连接酶把它们连接成一个完整的后随链，形成不连续复制( )。

通常后随链是不连续合成，而先导链连续合成，亦称为半不连续复制( )。

6.复制起始的主要步骤：转录激活：开始进入，并启动左向复制叉；起始复合物：包括（与的结合）, ，蛋白（识别与促进），拓扑异构酶；预引发体的形成：与的结合以后，六聚体与位点结合构成预引发体；的形成：的解旋酶活性与的拓扑异构酶活性协作进行大范围的解旋，增大负超螺旋数量，形成高迁移率形式（：含有负超螺旋的复制形式一）；引发体的形成：引发酶加入，合成引物；合成：有聚合酶操作，包括α亚基位聚合酶，ε亚基为‘－5’外切酶，β亚基维护酶的功能；τ亚基与γ亚基协助β亚基工作。

7聚合酶特点：）需要模板，因此这类酶又称为依赖的聚合酶( , )；）需要或做为引物()，即聚合酶不能从头催化的起始；）催化加到引物的‘末端，因而合成的方向是’→‘；）具有‘到’端外切酶活性；识别并剪切不配对碱基。

）’→‘的外切酶的活性，聚合酶只是作用于单链的，但是聚合酶同时均有切口平移，链的置换，模板转辙。

）聚合酶和聚合酶具有缺口的填充能力。

8聚合酶聚合酶(复制酶)是一个大的酶复合物。

是由多亚基组成的不对称二聚体，包含个亚基，它的组成是αεθτγδδХΨβ。

聚合酶结构域具有一个右手状结构。

其大的裂缝组成三个结构域，在沟中穿过手掌，此沟是由拇指和食指间形成。

基因编码一个的α亚基，此亚基拥有合成活性。

’‘外切核酸酶校对活性则在由编码的ε亚基，它的功能通常与α亚基的功能相结合，并控制复制的真实性。

复制的延伸复制的延伸就是先导链与后滞链合成的过程：）先导链由引物合成酶合成一段的引物，聚合酶在引物的‘端添加，与复制叉同步移动；）后滞链分段合成引物，聚合酶聚合，后滞链绕呈突环形构象，并被同一个聚合酶的异二聚体聚合，形成与复制叉移动方向相反的不连续合成。

）聚合酶的β和γ亚基复合体（γδδХΨβ）组成β夹子，套住模板与引物，使之通过解离和束缚让后滞链灵活滑动，延伸后滞链的复制。

复制终止大肠杆菌具有个复制终止位点－，此处可以结合一种特异的蛋白质分子叫做，该蛋白质通过阻止解链酶()的解链活性而终止复制；－复合体能够同时阻止双向的复制叉前移；复制终止后的两条链，相互缠绕形成复合体，经拓扑异构酶的断开再连接，使得双链的分子解开。