朱玉贤现代分子生物学第四版 第2章 染色体与DNA
朱玉贤现代分子生物学第四版-第2章-染色体与DNA

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第二节 DNA的结构
2. DNA的二级结构
❖ DNA二级结构是指两条多核苷酸链反相平行盘绕所生成的双 螺旋盘绕结构。
❖ DNA有三种构像:A-DNA、B-DNA、Z-DNA,其中AB为右 手构象,Z为左手构像。
❖ B型为普遍存在的结构。 ❖ A型、Z型可能具有不同
的生物活性 ❖ 还存在其他构型。
在危险。(尿嘧啶DNA糖苷酶可以灵敏识别DNA中的U 而随时将其剔除)。
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第二节 DNA的结构
1. DNA的一级结构
❖ DNA又称脱氧核糖核酸(deoxyribonucleic acid)。 ❖ DNA的一级结构即是指四种
核苷酸的连接及排列顺序, 表示该DNA分子的化学构成。 ❖ DNA由脱氧核苷酸聚合而成。 ❖ 碱基的不同决定了脱氧核苷 酸的不同。
~ 1 um (10-6m) long ~ 1300 um long !!!
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第一节 染色体
2.4. 真核细胞染色体的结构
❖ 超螺旋圆筒 有迹象表明:中期染色质是一细长、中 空的圆筒,直径4000nm,由30nm的螺 线管缠绕而成,压缩比为40。
❖ 染色单体 染色单体由超螺旋圆筒再压缩5倍而成。
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第一节 染色体
3. 原核生物基因组:
左手螺旋Z-DNA
Minor groove
Z-DNA
Major groove
- 3.8 Å/bp
- 18.4 Å wide
- 12 bp/turn
- base-pairs tilted about 9 degrees from axis of the helix
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第一章绪论练习题请就你感兴趣的分子生物学发展史上的重大事件或重要人物或重要理论作以相关论述?第二章染色体与DNA练习题 1一、【单选题】1.生物遗传信息传递中心法则是【】A.DNA→ RNA→蛋白质B.RNA→ DNA→蛋白质C.DNA→蛋白质→ RNAD.RNA→蛋白质→ DNA2.关于 DNA 复制的叙述,下列哪项是错误的【】A. 为半保留复制B. 为不对称复制C.为半不连续复制D.新链合成的方向均为3' → 5'3.合成 DNA 的原料有【】A.dAMP dGMP dCMP dTMPB.dADP dGDP dCDP dTDPC.dATP dGTP dCTP dTTPD.AMP UMP CMP GMP4.DNA 合成时碱基互补规律是【】A.A-UC-GB.T-AC -GC.A - GC- UD.A - GC-T5.关于 DNA 的复制错误的【】:A包括一个双螺旋中两条子链的合成B遵循新的子链与其亲本链相配对的原则C依赖于物种特异的遗传密码D是碱基错配最主要的来源6.一个复制子是:【】A 细胞分裂期间复制产物被分离之后的DNA 片段B 复制的 DNA 片段和在此过程中所需的酶和蛋白C 任何自发复制的DNA 序列 ( 它与复制起始点相连)D 任何给定的复制机制的产物(如:单环 )E 复制起点和复制叉之间的DNA 片段7.真核生物复制子有下列特征,它们:【】A比原核生物复制子短得多,因为有末端序列的存在B比原核生物复制子长得多,因为有较大的基因组C通常是双向复制且能融合D 全部立即启动,以确保染色体在S 期完成复制E 不是全部立即启动,在任何给定的时间只有大约15 %是有活性的8.下述特征是所有(原核生物、真核生物和病毒)复制起始位点都共有的是:【】A 起始位点是包括多个短重复序列的独特DNA 片段B起始位点是形成稳定二级结构的回文序列C多聚体 DNA 结合蛋白专一性识别这些短的重复序列D起始位点旁侧序列是 A-T 丰富的,能使 DNA 螺旋解开E起始位点旁侧序列是 G-C 丰富的,能稳定起始复合物9.下列关于DNA 复制的说法是正确的有:【】A按全保留机制进行B接 3’→ 5方’向进行C需要 4 种 dNMP 的参与D需要 DNA 连接酶的作用E涉及 RNA 引物的形成F需要 DNA 聚合酶Ⅰ10.在原核生物复制子中以下哪种酶除去RNA 引发体并加入脱氧核糖核苷酸 ? 【】A DNA 聚合酶 IIIB DNA 聚合酶 IIC DNA 聚合酶 ID 外切核酸酶MFl欢迎阅读E DNA 连接酶【参考答案】 1.C6.二、【多项选择题】1.DNA聚合酶 I 的作用有【】A.3 ’-5’外切酶的活性B.修复酶的功能C.在细菌中 5’-3’外切酶活性是必要的D.外切酶活性,可以降解RNA/DNA杂交体中的 RNA 引物E.5 ’-3’聚合酶活性2.下列关于大肠杆菌 DNA聚合酶 I 的叙述哪些是正确的?【】A.该酶能从 3’羟基端逐步水解单链DNAB.该酶在双螺旋区具有 5’-3’外切酶活性C.该酶在 DNA 中需要游离的 3’-OHD.该酶在 DNA 中需要游离的 5’-OHE.有校对功能3.下列有关 DNA 聚合酶 I 的描述,哪些是正确的?【】A.催化形成 3’-5’-磷酸二酯键B.有 3’-5’核酸外切酶作用C.有 5‘-3’核酸外切酶作用D.是原核细胞 DNA 复制时的主要合成酶E.是多功能酶4.有关 DNA 复制时的引物的说法下列正确的有【】A.一般引物是 RNAB.催化引物合成的酶称引发酶C.哺乳动物的引物是 DNAD.引物有游离的 3‘-OH ,成为合成 DNA 的起点E.引物有游离的 5‘-OH5.DNA聚合酶 I 的作用是【】A.修复 DNA 的损伤与变异B.去除复制过程中的引物C.填补合成DNA 片段间的空隙D.将 DNA 片段连接起来E.合成 RNA 片段6.下列关于 DNA 复制的叙述哪些是正确的?A.每条互补链的合成方向是 5‘-3’ B.DNA 聚合酶沿母链滑动方向从 3‘-5’ C.两条链同时复制只有一个起点D.真核细胞的每个染色体的复制合成原料是 dNMP 7.下列有关 DNA 聚合酶作用的叙述哪些是正确的?A.酶I 在 DNA 损伤的修复中发挥作用B.酶 II 是 DNA 复制的主要酶C.酶 III 是 DNA 复制的主要酶D.酶 IV 在 DNA 复制时有切除引物的作用E.酶 I 切除 RNA 引物8.DNA 聚合酶 I 具有的酶活性包括A.5 ’-3’外切酶活性B.3’-5’外切酶活性C.5’-3’聚合酶活性D.3’-5’聚合酶活性E.内切酶活性9.下列有关大肠杆菌DNA 复制的叙述哪些是正确的?A.双螺旋中一条链进行不连续合成B.生成冈崎片断C.需要 RNA 引物D.单链结合蛋白可防止复制期间的螺旋解链E.DNA 聚合酶 I 是 DNA 复制最主要酶10.DNA 复制的特点是A.半保留复制欢迎阅读欢迎阅读B.半不连续C.一般是定点开始,双向等速进行D.复制的方向是沿模板链的 5‘-3’方向E. 一般需要 RNA 引物11.需要 DNA 连接酶参与的反应为A.DNA 复制B.DNA 损伤修复C.DNA 的体外重组D.RNA 的转录E.RNA 的复制12.下列关于DNA 连接酶的叙述哪些是正确的?A.在双螺旋的互补核苷酸之间形成链间共价键B.有的酶可被 ATP 激活,有的酶可被 NAD+ 激活C.由于 DNA 链出现一个缺口( gap),使螺旋解旋后引发 DNA 复制D.在双螺旋 DNA 分子中切口( nick )相邻两个片段的 3’-羟基和5’-磷酸基之间形成 3’-5’磷酸二酯键,而将两个片段连接起来E.连接二个 RNA 片段13.关于 DNA 聚合酶 I 的叙述哪些是正确的?A. 此酶能从3’-羟基端逐步水解单链DNAB. 在 DNA 双股螺旋区,此酶具有5’-3’核酸酶活性C.DNA 的复制,损伤修复都需要它D.是 DNA 复制过程中最主要的酶E.此酶具有连接酶活性14.下列关于大肠杆菌DNA 连接酶的叙述哪些是正确的?A. 催化双股螺旋 DNA 分子中二个切口( nick )相邻单股 DNA 片段的连接反应,生成磷酸二酯键B.DNA 复制需要C.是基因工程中重要的工具酶D.催化二个单股 DNA 链之间生成磷酸二酯键E.DNA 损伤修复需要15.下列关于大肠杆菌DNA 连接酶的叙述正确的是A.催化两段冈崎片段的相连B.催化两条游离的单链 DNA 分子间形成磷酸二酯键C.需 GTP 为能源D.需 ATP 为能源E.连接二个肽段16.DNA 连接酶催化的反应A. 在两股单链 DNA 互补碱基之间形成氢键生成双螺旋,完成复制过程B. 需 ATP 供能C.使复制中的RNA 引物与冈崎片段相互聚合D.使相邻的 DNA 片段间以 3’-5’磷酸二酯键相连E.催化 RNA 引物的合成17.DNA 聚合酶 III 催化的反应A .作用物为dNTPB .合成反应的方向为5’-3’C.以 NAD+ 为辅酶D.生成磷酸二酯键E.需要 DNA 模板18.DNA 复制的特点是A.半保留复制B.需合成 RNA 引物C.形成复制叉D.有半不连续性E.合成 DNA 方向是 3’-5’19.关于 DNA 聚合酶的催化作用有A.DNA pol I在损伤修复中发挥作用B.DNA pol I有去除引物,填补合成片段空隙的作用C.DNA pol III是复制中起主要作用的酶D.DNA pol II是复制中起主要作用的酶E.DNA pol I是多功能酶20.参与原核 DNA 复制的 DNA 聚合酶有A.DNA 聚合酶 IB.DNA 聚合酶 IIC.DNA 聚合酶 IIID.DNA 聚合酶αE.DNA 聚合酶δ21.参与复制中解旋、解链的酶和蛋白质有A.解链酶B.DNA 结合蛋白C.DNA 拓扑异构酶D.核酸外切酶E.引发酶22.DNA 复制需要下列哪些成分参与A.DNA 模板B.DNA 指导的 DNA 聚合酶C.反转录酶D.四种核糖核苷酸E.RNA 引物23.将细菌培养在含有放射性物质的培养液中,使双链都带有标记,然后使之在不含标记物的培养液中生长三代,其结果是A.第一代细菌的DNA 都带有标记B.第二代细菌的DNA 都带有标记C.不出现两股链都带标记的子代细菌D.第三代多数细菌的 DNA 不带有标记E.以上都不对24.端粒酶和其他DNA 合成酶有何区别?A.从 5’-3’方向合成 DNAB.酶含有 RNA 成分C.酶以自身RNA 为模板D.以 dNTP 合成 DNAE.是特异的逆转录酶25.DNA 的复制作用A.包括用于互相配对成双螺旋的子链的合成B.按照新合成子链与一条亲本链结合的原则C.依赖于物种特异的遗传密码D.是半保留复制E.是描述基因表达的过程26.下面哪些碱基对能在双链 DNA 中发现? A.A-U B. G-T C. C-G D. T-A E. C-A 27.对一给定的原点,“引发体”含有:A.引发酶B.防止 DNA 降解的单链结合蛋白C.Dna B 和 Dna A 蛋白D.拓扑异构酶E.DNA 聚合酶 III28.DNA 复制需要A.DNA 聚合酶B.RNA 聚合酶C.DNA 连接酶D.解链酶E.拓扑异构酶29.以下哪些关于限制性内切酶的说法是正确的A.一些酶在识别位点之外切割 DNA 链B.一般在特异性序列,即识别位点切割DNAC.能切割 DNA 而产生一致的末端序列D.一些酶在其识别位点切割两条DNA 链,形成粘性末端E.一些酶在其识别位点切割两条DNA 链,形成平端末端【多选参考答案】1.ABCDE2.ABCE3.ABCE4.ABD5.ABC6.ABC7.ACE8.ABC9.ABC 10.ABCE 11.ABC 12.BD 13.ABC 14.ABCE 15. AD 16.BD欢迎阅读欢迎阅读17.ABDE 18.ABCD 19.ABCE 20.AC 21.ABC 22.ABE 23.ACD24.BCE 25.BD 26.CD 27.AC 28.ACDE 29.ABCDE三、【是非题】1.DNA 的半保留复制是由Meselson 和 Stahl 首先证明的。
现代分子生物学笔记朱玉贤

第一章绪论分子生物学分子生物学的基本含义 (p8)分子生物学是研究核酸、蛋白质等所有生物大分子的形态、结构特征及其重要性、规律性和相互关系的科学,是人类从分子水平上真正揭开生物世界的奥秘,由被动地适应自然界转向主动地改造和重组自然界的基础学科。
分子生物学与其它学科的关系分子生物学是由生物化学、生物物理学、遗传学、微生物学、细胞学、以至信息科学等多学科相互渗透、综合融会而产生并发展起来的,凝聚了不同学科专长的科学家的共同努力。
它虽产生于上述各个学科,但已形成它独特的理论体系和研究手段,成为一个独立的学科。
生物化学与分子生物学关系最为密切 :生物化学是从化学角度研究生命现象的科学,它着重研究生物体内各种生物分子的结构、转变与新陈代谢。
传统生物化学的中心内容是代谢,包括糖、脂类、氨基酸、核苷酸、以及能量代谢等与生理功能的联系。
分子生物学则着重阐明生命的本质----主要研究生物大分子核酸与蛋白质的结构与功能、生命信息的传递和调控。
细胞生物学与分子生物学关系也十分密切:传统的细胞生物学主要研究细胞和亚细胞器的形态、结构与功能。
探讨组成细胞的分子结构比单纯观察大体结构能更加深入认识细胞的结构与功能,因此现代细胞生物学的发展越来越多地应用分子生物学的理论和方法。
分子生物学则是从研究各个生物大分子的结构入手,但各个分子不能孤立发挥作用,生命绝非组成成分的随意加和或混合,分子生物学还需要进一步研究各生物分子间的高层次组织和相互作用,尤其是细胞整体反应的分子机理,这在某种程度上是向细胞生物学的靠拢。
第一章序论1859年发表了《物种起源》,用事实证明“物竞天择,适者生存”的进化论思想。
指出:物种的变异是由于大自然的环境和生物群体的生存竞争造成的,彻底否定了“创世说”。
达尔文第一个认识到生物世界的不连续性。
意义:达尔文关于生物进化的学说及其唯物主义的物种起源理论,是生物科学史上最伟大的创举之一,具有不可磨灭的贡献。
细胞学说细胞学说的建立及其意义德国植物学家施莱登和德国动物学家施旺共同提出:一切植物、动物都是由细胞组成的,细胞是一切动植物的基本单位。
朱玉贤《现代分子生物学》(第4版)笔记和课后习题(含考研真题)详解

目录第1章绪论 (4)1.1复习笔记 (4)1.2课后习题详解 (5)1.3名校考研真题详解 (7)第2章染色体与DNA (10)2.1复习笔记 (10)2.2课后习题详解 (17)2.3名校考研真题详解 (22)第3章生物信息的传递(上)——从DNA到RNA (36)3.1复习笔记 (36)3.2课后习题详解 (44)3.3名校考研真题详解 (49)第4章生物信息的传递(下)——从mRNA到蛋白质 (62)4.1复习笔记 (62)4.2课后习题详解 (71)4.3名校考研真题详解 (78)第5章分子生物学研究法(上)——DNA、RNA及蛋白质操作技术 (90)5.1复习笔记 (90)5.2课后习题详解 (96)5.3名校考研真题详解 (101)第6章分子生物学研究法(下)——基因功能研究技术 (114)6.1复习笔记 (114)6.2课后习题详解 (120)6.3名校考研真题详解 (124)第7章原核基因表达调控 (132)7.1复习笔记 (132)7.2课后习题详解 (138)7.3名校考研真题详解 (140)第8章真核基因表达调控 (147)8.1复习笔记 (147)8.2课后习题详解 (154)8.3名校考研真题详解 (158)第9章疾病与人类健康 (168)9.1复习笔记 (168)9.2课后习题详解 (174)9.3名校考研真题详解 (177)第10章基因与发育 (182)10.1复习笔记 (182)10.2课后习题详解 (183)10.3名校考研真题详解 (185)第11章基因组与比较基因组学 (186)11.1复习笔记 (186)11.2课后习题详解 (189)11.3名校考研真题详解 (192)第1章绪论1.1复习笔记一、分子生物的概念分子生物学是从分子水平研究生物结构、组织和功能的一门学科,以核酸、蛋白质等生物大分子的结构、形态及其在遗传信息和细胞信息传递中的作用和功能为研究对象。
现代分子生物学-第二章 染色体与DNA

这些不同程度的甲基化极大地增加了组蛋白修饰和调节基因表 达的复杂性。
组蛋白精氨酸甲基化是一种相对动态的标记: 精氨酸甲基化与基因激活相关,而H3和H4精氨酸的 甲基化丢失与基因沉默相关。
组蛋白乙酰化结合其他组蛋白修饰(甲基化,磷酸 化、泛素化)形成组蛋白密码影响基因的转录。
组蛋白的可修饰性总结
2) 非组蛋白(non-Histone Protein,NHP)
染色体上还存在大量的非组蛋白。包括酶类,如RNA聚合酶 及与细胞分裂有关的收缩蛋白、骨架蛋白、核孔复合物蛋 自以及肌动蛋白、肌球蛋白、微管蛋白、原肌蛋白等,可 能是染色质的结构成分。
第二章 染色体与DNA
内容提要: 染色体与染色质 染色体的结构和组成(原核生物 、 真核生物) 核小体 DNA的结构 原核生物和真核生物基因组结构特点比较
第一节 染色体(Chromosome)
(一)染色体与染色质
染色体(chromosome)是细胞核中载有遗传信息(基因)的 物质,在显微镜下呈丝状或棒状,主要由脱氧核糖核酸和蛋白 质组成,在细胞发生有丝分裂时期容易被碱性染料(例如龙胆 紫和醋酸洋红)着色,因此而得名。
粒附近,由6-100个碱基组成,在DNA链上串联重复成千
上万次,不转录,可能与染色体的稳定性有关。(基因组占
比10-60%)
光 吸 收 (
A260cm )
1.700(主体带) 1.692(Ⅰ):卫星带Ⅰ
1.688(Ⅱ):卫星带Ⅱ 1.671(Ⅲ):卫星带Ⅲ
卫星带碱基序列
Ⅰ ACAAACT ACAAACT etc. Ⅱ ATAAACT ATAAACT etc. Ⅲ ACAAATT ACAAATT etc.
分子生物学课件重点整理 朱玉贤

分子生物学课件重点整理朱玉贤分子生物学课件重点整理--朱玉贤第二章染色体和DNA染色质是一种纤维状结构,称为染色质丝,它是由最基本的单元核小体排列而成。
原核生物(prokaryote):dna形成一系列的环状附着在非组蛋白上形成类核.蛋白质由非组蛋白和组蛋白(h1,h2a,h2b,h3,h4)dna和组蛋白构成核小体。
组蛋白的一般特性:p24①进化上的保守性②无组织特异性③ 肽链中氨基酸分布的不对称性:碱性氨基酸集中在N端链的一半。
④ 组蛋白可修饰性:甲基化、乙基化、磷酸化和ADP核糖基化。
⑤h5组蛋白的特殊性:富含赖氨酸(24%)(鸟类、鱼类及两栖类红细胞染色体不含h1而带有h5)组蛋白的可修饰性甲基化、乙酰化、磷酸化和ADP核糖基化可在细胞周期的特定时间发生。
H3和H4的改性是常见的。
H2B具有乙酰化,H1具有磷酸化。
所有这些修饰作用都有一个共同的特点,即降低组蛋白所携带的正电荷。
这些组蛋白修饰的意义:一是改变染色体的结构,直接影响转录活性;二是核小体表面发生改变,使其他调控蛋白易于和染色质相互接触,从而间接影响转录活性。
2、dna1)变性是指DNA双链的氢键断裂,最终完全变成单链的过程,称为变性。
■ 增色效应在变性过程中,260nm的紫外吸收值先缓慢上升,达到一定温度后突然上升,称为增色效应。
■融解温度(meltingtemperature,tm)变性过程紫外线吸收值增加的中点称为融解温度。
生理条件下为85-95℃影响因素:G+C含量、pH值、离子强度、尿素、甲酰胺等■复性(renaturation)热变性的dna缓慢冷却,单链恢复成双链。
■ 减色效应:随着DNA的复性,260 nm紫外光的吸收值降低。
2)c值反常现象(c-valueparadox)c值是一种生物的单倍体基因组dna的总量。
真核细胞基因组的最大特点是它含有大量的重复序列,而且功能dna序列大多被不编码蛋白质的非功能dna所隔开,这就是著名的dc值反常现象‖。
朱玉贤现代分子生物学第二章思考题参考答案

染色体具备哪些作为遗传物质的特征?遗传信息的载体。
染色体携带着大量的DNA信息,包括基因、调控序列以及非编码区域等,这些信息决定了细胞的生命活动和遗传特征。
稳定性和可传递性。
染色体的结构稳定,能够维持遗传信息的准确性,并通过有丝分裂和减数分裂精确地传递给下一代。
基因组的组织者。
染色体将基因组按照一定的序列和结构有序地组织和紧密地装配在一起。
遗传多样性的来源。
基因在染色体上的排列组合可以产生多种遗传型,这种变异与染色体的重组和交叉有关。
反应环境变化的灵活性。
染色体结构在环境压力和生物进化过程中发生变化,促进物种适应新的生存环境和获得新的生存优势。
配对性和杂交性。
染色体是由来自双亲的两条染色体结合而成的,具有配对性和杂合性,这对基因型和表型有很大影响。
重组。
染色体上的基因会在有丝分裂和减数分裂过程中进行重组和交叉,从而产生新的基因组合和遗传多样性。
随机分离。
染色体的分离及其内容的随机分配,决定了基因组在不同代之间的巨大差异,这是基因多样性和遗传进化的基础。
转座子。
染色体上除了基因和调控序列外,还存在着转座子,它是一类可跳跃的基因或DNA片段,具有自主复制和插入的特性,能够影响染色体结构和功能。
以上是染色体作为遗传物质的常见特征,这些特征决定了染色体在遗传学和进化生物学中的重要地位和作用。
简述真核细胞内核小体的结构特点。
真核细胞内核小体(nucleolus)是一个细胞器,它位于细胞核内,由RNA和蛋白质组成。
它是真核细胞核仁形成和转录翻译的场所,是细胞中染色体转录和合成核糖体的重要场所。
以下是真核细胞内核小体的结构特点:明显的结构特征。
内核小体在光学显微镜下呈圆形或椭圆形的结构,其大小约为1-2μm,数目根据细胞的类型和生长状态而有所变化。
由RNA和蛋白质复合物组成。
内核小体由三种不同的RNA和多种蛋白质复合物组成,主要包括核糖体RNA(rRNA)、核糖体蛋白(r-protein)和未经翻译的mRNA和snRNA等。
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第一章绪论练习题请就你感兴趣的分子生物学发展史上的重大事件或重要人物或重要理论作以相关论述第二章染色体与DNA练习题1一、【单选题】1.生物遗传信息传递中心法则是【】A.DNA→RNA→蛋白质B.RNA→DNA→蛋白质C.DNA→蛋白质→RNAD.RNA→蛋白质→DNA2.关于DNA复制的叙述,下列哪项是错误的【】A.为半保留复制B.为不对称复制C.为半不连续复制D.新链合成的方向均为3'→5'3.合成DNA的原料有【】A.dAMP dGMP dCMP dTMPB.dADP dGDP dCDP dTDPC.dA TP dGTP dCTP dTTPD.AMP UMP CMP GMP4.DNA合成时碱基互补规律是【】A.A-UC-GB.T-AC-GC.A-GC-UD.A-GC-T5.关于DNA的复制错误的【】:A包括一个双螺旋中两条子链的合成B遵循新的子链与其亲本链相配对的原则C依赖于物种特异的遗传密码D是碱基错配最主要的来源6.一个复制子是:【】A细胞分裂期间复制产物被分离之后的DNA片段B复制的DNA片段和在此过程中所需的酶和蛋白C任何自发复制的DNA序列(它与复制起始点相连)D任何给定的复制机制的产物(如:单环)E复制起点和复制叉之间的DNA片段7.真核生物复制子有下列特征,它们:【】A比原核生物复制子短得多,因为有末端序列的存在B比原核生物复制子长得多,因为有较大的基因组C通常是双向复制且能融合D全部立即启动,以确保染色体在S期完成复制E不是全部立即启动,在任何给定的时间只有大约15%是有活性的8.下述特征是所有(原核生物、真核生物和病毒)复制起始位点都共有的是:【】A起始位点是包括多个短重复序列的独特DNA片段B起始位点是形成稳定二级结构的回文序列C多聚体DNA结合蛋白专一性识别这些短的重复序列D起始位点旁侧序列是A-T丰富的,能使DNA螺旋解开E起始位点旁侧序列是G-C丰富的,能稳定起始复合物9.下列关于DNA复制的说法是正确的有:【】A按全保留机制进行B接3’→5’方向进行C需要4种dNMP的参与D需要DNA连接酶的作用E涉及RNA引物的形成F需要DNA聚合酶Ⅰ10.在原核生物复制子中以下哪种酶除去RNA引发体并加入脱氧核糖核苷酸? 【】A DNA聚合酶IIIB DNA聚合酶IIC DNA聚合酶ID外切核酸酶MFlE DNA连接酶【参考答案】1.C6. 二、【多项选择题】1.DNA聚合酶I的作用有【】A.3’-5’外切酶的活性B.修复酶的功能C.在细菌中5’-3’外切酶活性是必要的D.外切酶活性,可以降解RNA/DNA杂交体中的RNA引物E.5’-3’聚合酶活性2.下列关于大肠杆菌DNA聚合酶I的叙述哪些是正确的【】A.该酶能从3’羟基端逐步水解单链DNAB.该酶在双螺旋区具有5’-3’外切酶活性C.该酶在DNA中需要游离的3’-OHD.该酶在DNA中需要游离的5’-OHE.有校对功能3.下列有关DNA聚合酶I的描述,哪些是正确的【】A.催化形成3’-5’-磷酸二酯键B.有3’-5’核酸外切酶作用C.有5‘-3’核酸外切酶作用D.是原核细胞DNA复制时的主要合成酶E.是多功能酶4.有关DNA复制时的引物的说法下列正确的有【】A.一般引物是RNAB.催化引物合成的酶称引发酶C.哺乳动物的引物是DNAD.引物有游离的3‘-OH,成为合成DNA的起点E.引物有游离的5‘-OH5.DNA聚合酶I的作用是【】A.修复DNA的损伤与变异B.去除复制过程中的引物C.填补合成DNA片段间的空隙D.将DNA片段连接起来E.合成RNA片段6.下列关于DNA复制的叙述哪些是正确的A.每条互补链的合成方向是5‘-3’B.DNA聚合酶沿母链滑动方向从3‘-5’C.两条链同时复制只有一个起点D.真核细胞的每个染色体的复制合成原料是dNMP7.下列有关DNA聚合酶作用的叙述哪些是正确的A.酶I在DNA损伤的修复中发挥作用B.酶II是DNA复制的主要酶C.酶III是DNA复制的主要酶D.酶IV在DNA复制时有切除引物的作用E.酶I切除RNA引物8.DNA聚合酶I具有的酶活性包括A.5’-3’外切酶活性B.3’-5’外切酶活性C.5’-3’聚合酶活性D.3’-5’聚合酶活性E.内切酶活性9.下列有关大肠杆菌DNA复制的叙述哪些是正确的A.双螺旋中一条链进行不连续合成B.生成冈崎片断C.需要RNA引物D.单链结合蛋白可防止复制期间的螺旋解链E.DNA聚合酶I是DNA复制最主要酶10.DNA复制的特点是A.半保留复制B.半不连续C.一般是定点开始,双向等速进行D.复制的方向是沿模板链的5‘-3’方向E. 一般需要RNA引物11.需要DNA连接酶参与的反应为A.DNA复制B.DNA损伤修复C.DNA的体外重组D.RNA的转录E.RNA的复制12.下列关于DNA连接酶的叙述哪些是正确的A.在双螺旋的互补核苷酸之间形成链间共价键B.有的酶可被A TP激活,有的酶可被NAD+激活C.由于DNA链出现一个缺口(gap),使螺旋解旋后引发DNA 复制D.在双螺旋DNA分子中切口(nick)相邻两个片段的3’-羟基和5’-磷酸基之间形成3’-5’磷酸二酯键,而将两个片段连接起来E.连接二个RNA片段13.关于DNA聚合酶I的叙述哪些是正确的A.此酶能从3’-羟基端逐步水解单链DNAB.在DNA双股螺旋区,此酶具有5’-3’核酸酶活性C.DNA的复制,损伤修复都需要它D.是DNA复制过程中最主要的酶E.此酶具有连接酶活性14.下列关于大肠杆菌DNA连接酶的叙述哪些是正确的A.催化双股螺旋DNA分子中二个切口(nick)相邻单股DNA 片段的连接反应,生成磷酸二酯键B.DNA复制需要C.是基因工程中重要的工具酶D.催化二个单股DNA链之间生成磷酸二酯键E.DNA损伤修复需要15.下列关于大肠杆菌DNA连接酶的叙述正确的是A.催化两段冈崎片段的相连B.催化两条游离的单链DNA分子间形成磷酸二酯键C.需GTP为能源D.需A TP为能源E.连接二个肽段16.DNA连接酶催化的反应A.在两股单链DNA互补碱基之间形成氢键生成双螺旋,完成复制过程B.需A TP供能C.使复制中的RNA引物与冈崎片段相互聚合D.使相邻的DNA片段间以3’-5’磷酸二酯键相连E.催化RNA引物的合成17.DNA聚合酶III催化的反应A.作用物为dNTPB.合成反应的方向为5’-3’C.以NAD+为辅酶D.生成磷酸二酯键E.需要DNA模板18.DNA复制的特点是A.半保留复制B.需合成RNA引物C.形成复制叉D.有半不连续性E.合成DNA方向是3’-5’19.关于DNA聚合酶的催化作用有A.DNA pol I在损伤修复中发挥作用B.DNA pol I有去除引物,填补合成片段空隙的作用C.DNA pol III是复制中起主要作用的酶D.DNA pol II是复制中起主要作用的酶E.DNA pol I是多功能酶20.参与原核DNA复制的DNA聚合酶有A.DNA聚合酶IB.DNA聚合酶IIC.DNA聚合酶IIID.DNA聚合酶αE.DNA聚合酶δ21.参与复制中解旋、解链的酶和蛋白质有A.解链酶B.DNA结合蛋白C.DNA拓扑异构酶D.核酸外切酶E.引发酶22.DNA复制需要下列哪些成分参与A.DNA模板B.DNA指导的DNA聚合酶C.反转录酶D.四种核糖核苷酸E.RNA引物23.将细菌培养在含有放射性物质的培养液中,使双链都带有标记,然后使之在不含标记物的培养液中生长三代,其结果是A.第一代细菌的DNA都带有标记B.第二代细菌的DNA都带有标记C.不出现两股链都带标记的子代细菌D.第三代多数细菌的DNA不带有标记E.以上都不对24.端粒酶和其他DNA合成酶有何区别A.从5’-3’方向合成DNAB.酶含有RNA成分C.酶以自身RNA为模板D.以dNTP合成DNAE.是特异的逆转录酶25.DNA的复制作用A.包括用于互相配对成双螺旋的子链的合成B.按照新合成子链与一条亲本链结合的原则C.依赖于物种特异的遗传密码D.是半保留复制E.是描述基因表达的过程26.下面哪些碱基对能在双链DNA中发现A. A-UB. G-TC. C-GD. T-AE. C-A27.对一给定的原点,“引发体”含有:A. 引发酶B. 防止DNA降解的单链结合蛋白C. Dna B和Dna A蛋白D. 拓扑异构酶E. DNA聚合酶III28.DNA复制需要A.DNA聚合酶B.RNA聚合酶C.DNA连接酶D.解链酶E.拓扑异构酶29.以下哪些关于限制性内切酶的说法是正确的A.一些酶在识别位点之外切割DNA链B.一般在特异性序列,即识别位点切割DNAC.能切割DNA而产生一致的末端序列D.一些酶在其识别位点切割两条DNA链,形成粘性末端E.一些酶在其识别位点切割两条DNA链,形成平端末端【多选参考答案】1.ABCDE2.ABCE3.ABCE4.ABD5.ABC6.ABC7.ACE8.ABC9.ABC 10.ABCE 11.ABC 12.BD 13.ABC 14.ABCE 15. AD 16.BD 17.ABDE 18.ABCD 19.ABCE 20.AC 21.ABC 22.ABE 23.ACD 24.BCE 25.BD 26.CD 27.AC28.ACDE29.ABCDE三、【是非题】1.DNA的半保留复制是由Meselson和Stahl首先证明的。
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螺线管每一螺旋包含6个核小体,压缩比为6。
这种螺线管是分裂间期和分裂前期染色体的基本组分。
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第一节 染色体
2.4. 真核细胞染色体的结构
超螺旋圆筒 有迹象表明:中期染色质是一细长、中 空的圆筒,直径4000nm,由30nm的螺 线管缠绕而成,压缩比为40。 染色单体 染色单体由超螺旋圆筒再压缩5倍而成。
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第一节 染色体
2.2. 非组蛋白
染色体上除了存在大约与DNA等量的组蛋白以外,还存在大 量的非组蛋白。
非组蛋白的量大约是组蛋白的 60%~70%,但它的种类却很多 ,约在20-100种之间,其中常见的有15-20种。 非组蛋白的组 织专一性和种属专一性。 非组蛋白包括酶类、骨架蛋白、核孔复合物蛋白以及肌动蛋白 、肌球蛋白等。它们也可能是染色质的组成成分。 HMC蛋白。一般认为可能与DNA的超螺旋结构有关。
存在转录单元。多顺反子mRNA。
有重叠基因。同一段DNA含有两种不同蛋白质的信息。
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3、原核生物的基因组特点
(1)结构简练:不转录部分很少且常是控制 基因表达的序列 (2)存在转录单元:多顺反子mRNA, 这 些功能相关的RNA和蛋白质基因协同 表达。 (3)有重叠基因:同一段DNA能携带两种一 同的蛋白质信息,主要是: 一个基因完全存在于另一个基因内部分 重叠 两个基因只有一个碱基对的重叠
第二章 染色体与DNA
传从 递一 、代 本 遗细 章 传胞 将 及岛 介 变到 绍 异下 等一 过代 的 程细 结 。胞 构 的和 DNA
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第二章 染色体与DNA
第一节 染色体
第二节 DNA的结构
第三节 DNA的复制 第四节 原核生物和真核 生物DNA复制特点 第五节 DNA的修复 第六节 DNA的转座 第七节 SNP的理论与应用
。由于碱基的组成不同,在CsCl密度梯度离心中易与其他DNA分开,形
成含量较大的主峰及高度重复序列小峰,后者又称卫星区带(峰)。
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第一节 染色体
2.4. 真核细胞染色 体的结构
真核细胞染色体的 DNA如图所示,经过 四级压缩,长度压缩 将近10000倍。 四级分别为:
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第一节 染色体
3. 原核生物基因组:
原核生物基因组很小,大多只有一条染色体,且DNA含量
少。如大肠杆菌DNA仅4.6Mb,完全伸展总长约为1.3mm ,含4000多个基因。 从基因组的结构来看,原核细胞DNA有如下特点:
结构简练。非编码序列极少,这与真核细胞DNA冗余现 象完全不同。
染色体。
染色体包括DNA和蛋白质两部分。同一物种内每条染色体 所带的DNA的量是一定的,但不同的染色体或不同物种之 间变化很大,从上百万到几亿个核苷酸对不等。此外,组 成染色体的蛋白质(组蛋白和非组蛋白)的种类和含量也
是十分稳定的。
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第一节 染色体
1.染色体概述:
染色体在细胞分裂间期表现为染色质。染色体与染色质是 同一种物质的两种形态。伸展的染色质形态有利于在它上 面的DNA储存的信息的表达,而高度螺旋化了的棒状染色 体则有利于细胞分裂中遗传物质的平分。
B-DNA - 3.4 Å/bp - 23.5 Å wide
A-DNA - 2.3 Å/bp - 25.5 Å wide
- 10.4 bp/turn
- 11 bp/turn
- Base-pairs tilted about 19 degrees from axis of the helix.
左手螺旋Z-DNA
左图为人类染色体,在光镜下即可观察其形态,右图为 电镜图片,可见不规则的染色质。
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第一节 染色体
1.染色体概述:
原核细胞染色体: 一般只有一条大染色体且大都带有单拷贝基因,除少数基因外 (如rRNA基因)。 整个染色体DNA几乎全部由功能基因和调控序列所组成。 几乎每个基因序列都与它所编码蛋白质序列呈线性对应关系。
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第二节 DNA的结构
1. DNA的一级结构
脱氧核苷酸由碱基(A、T、G、C)、脱氧核糖及磷酸基
团组成。以下是脱氧核苷酸及碱基结构式。
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第二节 DNA的结构
1. DNA的一级结构
脱氧核苷酸之间由3’→5’磷酸二酯键连接成DNA链,两条
链的碱基通过氢键实现AT、GC配对。
核小体 螺线管 超螺旋圆筒 染色单体
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第一节 染色体
2.4. 真核细胞染色体的结构
核小体
核小体是由 H2A 、 H2B 、 H3 、 H4 各两个分子生成的八 聚体和由大约200bpDNA组成的。八聚体在中间,DNA
分子盘绕在外,而H1则在核小体的外面。每个核小体只
有一个H1。
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第一节 染色体
2.真核细胞染色体的组成:
真核生物染色体中DNA相对分子质量一般大大超过原核生
物,并结合有大量的蛋白质,结构非常复杂。其具体组成 成分为:组蛋白、非组蛋白、DNA。 在真核细胞染色体中,DNA与蛋白质完全融合在一起,其 蛋白质与相应DNA的质量之比约为2:1。这些蛋白质在维持 染色体结构中起着重要作用。
有T无U,基因组得以增大,而无C脱氨基成U带来的潜 在危险。(尿嘧啶DNA糖苷酶可以灵敏识别DNA中的U 而随时将其剔除)。
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第二节 DNA的结构
1. DNA的一级结构
DNA又称脱氧核糖核酸(deoxyribonucleic acid)。
DNA的一级结构即是指四种 核苷酸的连接及排列顺序, 表示该DNA分子的化学构成。 DNA由脱氧核苷酸聚合而成。 碱基的不同决定了脱氧核苷 酸的不同。
根据对DNA的动力学研究,真核生物DNA序列大致可分为3类:
不重复序列、中度重复序列、高度重复序列。
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第一节 染色体
2.3. DNA
不重复序列。在单倍体基因组里,这些序列一般只有一个或几个拷贝, 它占DNA总量的40%-80%。不重复序列长约750-2000dp,相当于一 个结构基因的长度。单拷贝基因通过基因扩增仍可合成大量的蛋白质 。 如蚕丝心蛋白基因。 中度重复序列。 这类重复序列的重复次数在10-104之间,占总DNA的 10%-40%。各种rRNA、tRNA 及组蛋白基因等都属这一类。 高度重复序列 ——卫星 DNA。 这类 DNA只在真核生物中发现,占基因 组的10%—60%,由6—100个碱基组成,在DNA链上串联重复几百万次
3. DNA的高级结构
DNA的超螺旋结构形成的意义:
使DNA形成高度致密状态从而得以装入核中;
推动DNA结构的转化以满足
功能上的需要。如负超螺旋
螺 旋 超 螺 旋
分子所受张力会引起互补链
分开导致局部变性,利于复
制和转录。
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DNA Supercoiling超螺旋
E. Coli bacterium: Its genome: A human cell: Its genome: ~ 1 um (10-6m) long ~ 1300 um long !!! ~ 10 um long ~ 1,000,000 um 1m long !!
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第一节 染色体
2.1. 组蛋白
组蛋白是染色体的结构蛋白,其与DNA组成核小体。根据其 凝胶电泳性质可将其分为H1、H2A、H2B、H3及H4。
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第一节 染色体
2.1. 组蛋白
组蛋白的特性:
进化上极端保守性。其中H3、H4最保守,H1较不保守。 无组织特异性。到目前为止,仅发现鸟类、鱼类及两栖类 红细胞染色体不含 H1而带有H5,精细胞染色体的组蛋白 是鱼精蛋白。 肽链上氨基酸分布的不对称性。碱性氨基酸集中分布在N 端的半条链上。例如, N 端的半条链上净电荷为 +16 , C 端只有+3,大部分疏水基团都分布在C端。 组蛋白的修饰作用。包括甲基化、乙基化、磷酸化及ADP 核糖基化等。 富 含 赖 氨 酸 的 组 蛋 白 H5 。 H5 赖 氨 酸 含 量 高 达 24% 。
DNA的高级结构指DNA双螺旋进一步扭曲盘旋所形成
的特定空间结构。
超螺旋结构是DNA高级结构的主要形式,可分为正超
螺旋和负超螺旋两类,它们在不同类型的拓扑异构酶 作用下或特殊情况下可相互转变,如:
负超螺旋
拓扑异构酶 溴乙啶 松弛DNA
拓扑异构酶 溴乙啶
正超螺旋
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第二节 DNA的结构
Z-DNA
- 3.8 Å/bp
- 18.4 Å wide - 12 bp/turn Minor groove Major groove
- base-pairs tilted about 9 degrees from axis of the helix
第二节 DNA的结构
3. DNA的高级结构
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第二节 DNA的结构
1. DNA的一级结构 DNA一级结构特点是:
DNA分子由两条互相平行的脱氧核苷酸长链盘绕而成。 DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排在外侧,构 成基本骨架,碱基排列在内侧。 两条链上的碱基通过氢键相结合,形成碱基对,它的组成 有一定的规律。这就是嘌呤与嘧啶配对(A与T,G与C配 对)。碱基之间的这种一一对应的关系叫碱基互补配对原 则。由于碱基可以任何顺序排列,构成了DNA分子的多