分子生物學(xué)結(jié)課（完整版）資料(可以直接使用，可編輯優(yōu)秀版資料，歡迎下載）

分子生物學(xué)結(jié)課（完整版）資料(可以直接使用，可編輯優(yōu)秀版資料，歡迎下載）基因編輯技術(shù)的研究進(jìn)展摘要：基因組編輯是建立在基因靶向修飾的基礎(chǔ)上，對(duì)生物基因組進(jìn)行改造的一項(xiàng)新技術(shù)。通過利用人工核酸酶ZFn、TALEN和細(xì)菌獲得性免疫系統(tǒng)CRISPR，可在靶位點(diǎn)制造DNA雙鏈切口進(jìn)而誘導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)源性修復(fù)機(jī)制，通過同源重組修復(fù)或非同源末端連接途徑實(shí)現(xiàn)基因敲除、替換和糾正。對(duì)目前3個(gè)主要的基因編輯技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展作一綜述。關(guān)鍵詞：基因編輯；鋅指核酸酶；TALEN；CRISPR/Cas9Abstract:GenomeEditingisbuiltonthebasisofgene-targetedmodificationofthegenomeofanewbio-technologytransformation.ThroughtheuseofartificialnucleasesZFn,TALENandacquiredimmunesystemsbacterialCRISPR,canbemanufacturedatthetargetpointandtheninducedDNAdouble-strandincisionendogenousrepairmechanismswithinthecell,connectedwaytoachievegeneknockoutbyhomologousrecombinationandnon-homologousendrepairInaddition,thereplacementandcorrection.Applicationanddevelopmentofthecurrentthreemajorgeneeditingtechniquesarereviewed.Keywords:GeneEditing;Zincfingernuclease;TALEN;CRISPR/Cas9.引言：21世紀(jì)以來，科學(xué)家一直在尋求更加精確的方法對(duì)特定的基因進(jìn)行敲除或者靶向修飾。20世紀(jì)80年代，研究者們可以利用同源重組的方法來對(duì)特定的基因進(jìn)行靶向修飾，但由于自然重組的過程非常罕見，所以，這種方法效率非常低，只能達(dá)到10-6。之后的研究發(fā)現(xiàn)，真核細(xì)胞的染色體發(fā)生雙鏈斷裂時(shí)，細(xì)胞會(huì)通過DNA同源重組或者非同源末端連接機(jī)制修復(fù)雙鏈斷裂[1]，在修復(fù)過程中會(huì)出現(xiàn)高幾率的基因缺失、插入和改變。所以，利用各種方法在染色體上的特定位點(diǎn)進(jìn)行精確切割誘發(fā)DNA損傷修復(fù)，使得對(duì)真核生物進(jìn)行精確的基因操作成為可能，以此實(shí)現(xiàn)特定細(xì)胞組織的遺傳操作[7]。2021年，人工核酸酶介導(dǎo)的基因組編輯技術(shù)被NatureMethods雜志評(píng)選為年度最受關(guān)注的技術(shù)成果。這3種酶包括有3個(gè)主要的類型——鋅指核酸酶(zincfingernucleases,ZFn)、轉(zhuǎn)錄激活因子樣效應(yīng)物核酸酶(transcriptionactivator-likeeffectornucleases,TALEN)，以及歸巢核酸內(nèi)切酶(meganuclease)[5]。本文主要通過這三種物質(zhì)來介紹基因編輯技術(shù)的進(jìn)展。1基因組定點(diǎn)編輯技術(shù)的初現(xiàn)——鋅指核酸酶(zincfingernucleases)1.1鋅指核酸酶的結(jié)構(gòu)及作用原理鋅指(zincfinger,ZF)是一種常見的DNA結(jié)合蛋白結(jié)構(gòu)基元，每個(gè)鋅指可直接特異識(shí)別DNA雙螺旋中3個(gè)連續(xù)的核苷酸。人工串聯(lián)3~6個(gè)識(shí)別不同靶位點(diǎn)序列的重組鋅指結(jié)構(gòu)，能夠與靶序列特異性結(jié)合[1]。將多個(gè)鋅指串聯(lián)形成的ZFP結(jié)構(gòu)域與IIs型限制性內(nèi)切酶FokI的切割結(jié)構(gòu)域相連接，就可構(gòu)建成鋅指核酸酶(ZFn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)靶序列的切割。增加串連鋅指的數(shù)目可識(shí)別更長的靶序列,同時(shí)也就增加了DNA靶向修飾的特異性[8]。由于FokI需要二聚化來切割DNA，所以，設(shè)計(jì)好的兩個(gè)互補(bǔ)的ZFn分子同時(shí)與靶位點(diǎn)結(jié)合，當(dāng)兩個(gè)互補(bǔ)的ZFn分子間相距恰當(dāng)?shù)木嚯x時(shí)(6~8bp)，F(xiàn)okI結(jié)構(gòu)域?qū)⒍刍⑶懈頓NA，從而可特異性地在基因組特定位點(diǎn)切斷DNA形成“雙鏈斷裂缺口”。雙鏈斷裂可以啟動(dòng)細(xì)胞內(nèi)的DNA損傷修復(fù)機(jī)制，一方面細(xì)胞通過錯(cuò)配率很高的“非同源重組末端連接”機(jī)制修復(fù)雙鏈斷裂，從而在ZFn靶位點(diǎn)造成隨機(jī)性的小片段丟失或是插入，引起基因的靶向敲除；另一方面，由于雙鏈斷裂使得同源重組效率大大提高，如果細(xì)胞內(nèi)同時(shí)存在與靶位點(diǎn)同源的DNA片段，則細(xì)胞主要通過DNA同源重組的機(jī)制修復(fù)雙鏈斷裂，從而實(shí)現(xiàn)靶基因敲除或敲入。1.2ZFn的應(yīng)用21世紀(jì)初期，ZFn技術(shù)在基因編輯中逐漸得到廣泛的應(yīng)用。該方法已經(jīng)在黑腹果蠅、斑馬魚、大鼠、小鼠、擬南芥等模式生物的中成功實(shí)現(xiàn)了靶基因的敲除或定點(diǎn)修飾。2005年，Urnov等[8]首次利用ZFn技術(shù)對(duì)培養(yǎng)的人類細(xì)胞進(jìn)行了基因敲除；2007年，他們又利用ZFn介導(dǎo)的同源重組對(duì)人類細(xì)胞進(jìn)行了基因定點(diǎn)插入；隨后，人們相繼在多種類型的人類細(xì)胞中，利用ZFn，采用多種方案實(shí)現(xiàn)了多個(gè)基因的遺傳修飾。ZFn技術(shù)介導(dǎo)的基因突變使得一些遺傳疾病的治療成為可能。在艾滋病治療方面，Sangamo公司的Holmes等嘗試使用ZFn技術(shù)破壞CD4+T細(xì)胞中的內(nèi)源基因CCR5，可以使HIV病毒失去其重要的受體位點(diǎn)之一，從而抑制病毒的繁殖與傳播[7]。目前，Sangamo公司針對(duì)CCR5設(shè)計(jì)的ZFn藥物已進(jìn)入三期臨床試驗(yàn)階段。但是，ZFn在遺傳疾病治療方面的使用還需謹(jǐn)慎，脫靶切割和試劑安全性方面的問題是亟需克服的。1.3ZFn的優(yōu)勢和局限ZFn的出現(xiàn)使得基因打靶效率能夠達(dá)到30%左右，比被動(dòng)的同源重組有了質(zhì)的提升，并且已經(jīng)可以做到針對(duì)某些特定的序列來設(shè)計(jì)ZFn實(shí)現(xiàn)靶基因的修飾，但也有其發(fā)展的局限性，ZFn的識(shí)別結(jié)構(gòu)域中存在上下文依賴效應(yīng)，使得ZFn設(shè)計(jì)和篩選效率大大降低，所以目前尚無法實(shí)現(xiàn)對(duì)任意一段序列均可設(shè)計(jì)出滿足要求的ZFn，也無法實(shí)現(xiàn)在每一個(gè)基因或其他功能性染色體區(qū)段都能夠順利找到適合的ZFn作用位點(diǎn)，并且在已經(jīng)成功運(yùn)用的ZFn的報(bào)道中，大多數(shù)研究者并不公布其ZF序列[7]。所以，在ZFn的篩選和設(shè)計(jì)方面還存在較大技術(shù)困難，如何構(gòu)建高特異性的ZFn將成為這個(gè)技術(shù)未來發(fā)展的重點(diǎn)。另外，由于ZFn的脫靶切割會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞毒性，使得其在基因治療領(lǐng)域的應(yīng)用出現(xiàn)了一定的局限性。目前，只能通過特異性的啟動(dòng)子在一定范圍內(nèi)調(diào)控ZFn的表達(dá)時(shí)間及表達(dá)量以減少脫靶切割，未來如何篩選更合適的啟動(dòng)子或者調(diào)控方式來降低脫靶切割是ZFn應(yīng)用中應(yīng)當(dāng)克服的一個(gè)難題。2基因編輯技術(shù)的發(fā)展——TALEN2.1TALEN的結(jié)構(gòu)及作用原理ZFn的發(fā)明使得精確的基因組編輯成為可能，但是由于其對(duì)DNA序列識(shí)別的不規(guī)律性使得自身的發(fā)展受到局限。2021年，研究者在植物病原體黃單胞菌(Xanthomonas)中發(fā)現(xiàn)一種轉(zhuǎn)錄激活子樣效應(yīng)因子——TALE[5]，該因子能特異性地結(jié)合DNA。利用該特點(diǎn)，科學(xué)家們構(gòu)建出另一種核酸酶TALEN，用于基因編輯。通過TALE識(shí)別特異的DNA序列，F(xiàn)okI二聚化產(chǎn)生核酸內(nèi)切酶活性，與ZFn一樣在特異的靶DNA序列上產(chǎn)生雙鏈斷裂以實(shí)現(xiàn)精確的基因編輯。對(duì)目前發(fā)現(xiàn)的所有TALE蛋白分析發(fā)現(xiàn)，除了第12和13位氨基酸可變外，其他氨基酸都是相同的，這兩個(gè)可變氨基酸被稱為重復(fù)序列可變的雙氨基酸殘基(repeatvariablediresidues,RVD)[9]。TALE特異識(shí)別DNA的機(jī)制在于每個(gè)重復(fù)序列的RVD可以特異識(shí)別DNA的4種堿基中的1種，目前發(fā)現(xiàn)的5種RVD中，組氨酸-天冬氨酸特異識(shí)別堿基C；天冬酰胺-異亮氨酸識(shí)別堿基A；天冬酰胺-天冬酰胺識(shí)別堿基G或A；天冬酰胺-甘氨酸識(shí)別堿T；天冬酰胺-絲氨酸可以識(shí)別A、T、G、C中的任一種。而通過對(duì)天然TALE的研究發(fā)現(xiàn)，TALE蛋白框架固定識(shí)別堿基T，所以靶序列總是以堿基T開始。因此，理論上可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?duì)DNA結(jié)合域的重復(fù)序列進(jìn)行設(shè)計(jì)，得到特異識(shí)別任意靶位點(diǎn)序列的TALE。2.2TALEN的應(yīng)用TALEN的發(fā)明使基因組編輯的效率和可操作性得到了提高，對(duì)于目的片段的切割效率達(dá)到了近40%。目前，TALEN也像ZFn一樣，被應(yīng)用到了不同種的細(xì)胞及生物的基因組編輯中。至今為止，研究者們已經(jīng)應(yīng)用TALENs對(duì)果蠅、蛔蟲、斑馬魚、青蛙、大鼠和豬等模式生物[7]進(jìn)行了基因組定點(diǎn)編輯[11]。而使用TALEN技術(shù)對(duì)牛、蟋蟀和家蠶等非模式生物進(jìn)行內(nèi)源基因的定點(diǎn)修飾也有報(bào)道。在目前的研究中，大多數(shù)研究者都使用一對(duì)TALENs對(duì)目標(biāo)基因進(jìn)行敲除，也有一些報(bào)道同時(shí)使用了兩對(duì)TALEN對(duì)同一條染色體上的兩個(gè)位點(diǎn)進(jìn)行敲除，使基因組缺失更大的片段。同樣的，也已經(jīng)有研究者利用TALEN和同源片段的引入實(shí)現(xiàn)了在斑馬魚和人的基因組中進(jìn)行定點(diǎn)插入[10]。在各種遺傳疾病的治療方面，TALEN技術(shù)的高精確性使得對(duì)這些錯(cuò)誤基因的修飾比ZFn更具潛力。Mussolino等利用TALEN和ZFn兩個(gè)技術(shù)對(duì)人胚肺293細(xì)胞的CCR5及CCR2位點(diǎn)中19bp的靶序列成功進(jìn)行了定點(diǎn)敲除，且TALEN的脫靶切割幾率比ZFn要低得多。Sun等利用設(shè)計(jì)的一對(duì)TALEN和同源性序列成功地對(duì)缺陷型β珠蛋白基因進(jìn)行了更改，使其恢復(fù)到正常序列。2.3TALEN的優(yōu)勢和局限相比ZFn技術(shù)，TALEN使用了TALE分子代替ZF作為人工核酸酶的識(shí)別結(jié)構(gòu)域，極好地解決了ZF對(duì)于DNA序列識(shí)別特異性低的問題。TALE蛋白與DNA堿基是一一對(duì)應(yīng)的，并且對(duì)堿基的識(shí)別只由2個(gè)氨基酸殘基決定，這相對(duì)于ZFn的設(shè)計(jì)要簡單得多。但是在構(gòu)建過程中，TALE分子的模塊組裝和篩選過程比較繁雜，需要大量的測序工作，對(duì)于普通實(shí)驗(yàn)室的可操作性較低，而商業(yè)化公司構(gòu)建也需要花費(fèi)上千美元，使用成本較高；并且，TALEN的蛋白質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量要比ZFn大得多，過大的蛋白質(zhì)分子往往會(huì)增加分子操作的難度，去除TALEN分子的不必要結(jié)構(gòu)或者縮短識(shí)別序列的長度能一定程度地減輕影響，但是卻有可能造成識(shí)別特異性降低而導(dǎo)致脫靶切割，引起細(xì)胞毒性。3基因組編輯技術(shù)的新方向——CRISPR/Cas93.1CRISPR/Cas9系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及作用原理TALEN對(duì)于靶序列識(shí)別的精確性使得該技術(shù)在近3年來得以飛速發(fā)展，但是其構(gòu)建復(fù)雜，并且較大的相對(duì)分子質(zhì)量在某些情況下使用困難也制約了其應(yīng)用前景。自2002年以來，CRISPR一直以其奇特的結(jié)構(gòu)與特殊的功能吸引著各國科學(xué)家們的共同關(guān)注。它的結(jié)構(gòu)非常穩(wěn)定，長度約25~50bp的重復(fù)序列(repeats)被間區(qū)序列(spacers)間隔。2005年，Cas系統(tǒng)(CRISPR-associatedsequencessystem,CASs)被發(fā)現(xiàn)在原核生物中表現(xiàn)出某種獲得性免疫功能[2]，能使宿主獲得抵抗噬菌體、質(zhì)粒等外來DNA入侵的免疫能力。CRISPR/Cas系統(tǒng)的作用機(jī)制大體可分為3個(gè)不同階段：在噬菌體侵入的起始階段，Cas蛋白復(fù)合物靶向裂解噬菌體基因組中短的原型間隔序列，這些原型間隔序列整合到宿主基因組中CRISPR位點(diǎn)的5′端；然后這些短的摻入的間隔序列被轉(zhuǎn)錄成crRNAs；當(dāng)宿主再被噬菌體感染時(shí)，crRNAs作為模板通過Cas復(fù)合物靶向降解噬菌體DNA。CRISPR系統(tǒng)大致分為3類，其中I型及III型CRISPR系統(tǒng)由復(fù)雜的Cas復(fù)合物介導(dǎo)DNA或RNA的降解，而在產(chǎn)膿鏈球菌(Streptococcuspyogenes)中發(fā)現(xiàn)的II型CRISPR系統(tǒng)組分較為簡單，只需要Cas9和兩個(gè)非編碼RNA，3個(gè)組分即可介導(dǎo)外源DNA片段的靶向降解，所以目前針對(duì)CRISPR/Cas9研究較多。在CRISPR/Cas9系統(tǒng)中，外源的DNA進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，細(xì)菌的RNaseIII催化crRNA的成熟，成熟的crRNA通過堿基配對(duì)與tracrRNA結(jié)合，形成雙鏈RNA構(gòu)[3]。這一crRNA:tracrRNA二元復(fù)合體指導(dǎo)Cas9蛋白在crRNA引導(dǎo)序列靶標(biāo)的特定位點(diǎn)剪切雙鏈DNA，在與crRNA引導(dǎo)序列互補(bǔ)的位點(diǎn)，Cas9蛋白的HNH核酸酶結(jié)構(gòu)域剪切互補(bǔ)鏈，而Cas9RuvCI結(jié)構(gòu)域剪切非互補(bǔ)鏈。3.2CRISPR/Cas9系統(tǒng)在基因組編輯中的應(yīng)用利用CRISPR/Cas9系統(tǒng)對(duì)DNA分子的靶向切割特性，使其可以被用于定向的基因修飾。2021年，來自加州大學(xué)伯克利分校的DouDNA研究小組首先利用人工設(shè)計(jì)的crRNAs序列，使用產(chǎn)膿鏈球菌的CRISPR/Cas9系統(tǒng)對(duì)體外的DNA靶序列進(jìn)行了精確切割，并且把crRNA:tracrRNA二元復(fù)合體改造為單鏈RNA嵌合體，也能同樣指導(dǎo)Cas9蛋白在特定位點(diǎn)剪切雙鏈DNA[4]；之后，又有報(bào)道分別證明了通過人為設(shè)計(jì)可以利用產(chǎn)膿鏈球菌的CRISPR/Cas9系統(tǒng)在大腸桿菌細(xì)胞對(duì)外源噬菌體的雙鏈DNA及外源質(zhì)粒進(jìn)行精確地定點(diǎn)切割。2021年初，來自MIT的ZhangFeng研究小組證明了經(jīng)過修飾的產(chǎn)膿鏈球菌Cas9蛋白可以在crRNA:tracrRNA的指導(dǎo)下對(duì)293FT細(xì)胞的特定位點(diǎn)進(jìn)行精確地切割，他們同時(shí)發(fā)現(xiàn)對(duì)Cas9蛋白的RuvCI結(jié)構(gòu)域進(jìn)行修改之后，Cas9對(duì)目標(biāo)基因進(jìn)行單鏈的切割在人源細(xì)胞中同樣可以實(shí)現(xiàn)。而且，CRISPR/Cas9系統(tǒng)可以通過設(shè)計(jì)多段crRNA來對(duì)同一個(gè)細(xì)胞的多個(gè)位點(diǎn)進(jìn)行切割。來自哈佛的Church研究小組同期的實(shí)驗(yàn)也利用了CRISPR方法293T、K562以及iPS細(xì)胞進(jìn)行了精確的基因編輯。之后又有3個(gè)不同的研究小組也利用了CRISPR/Cas9系統(tǒng)對(duì)人、小鼠和斑馬魚細(xì)胞同樣進(jìn)行了精確的基因組編輯。CRISPR對(duì)靶位點(diǎn)的切割效率被證明與ZFn和TALEN相差無幾，但是對(duì)不同序列的切割效率卻存在著差別，不過其脫靶切割的幾率相比前兩種方法要低的多?？偠灾?，CRISPR/Cas9應(yīng)用于基因組編輯還處于初期階段，但它的確為基因組編輯提供了一個(gè)新的思路，在將來的發(fā)展中具有極大的潛力。3.3CRISPR/Cas9系統(tǒng)的優(yōu)勢和局限相較于ZFn和TALEN兩種人工核酸酶技術(shù)，CRISPR/Cas9系統(tǒng)是一個(gè)天然存在的原核生物RNA干擾系統(tǒng)，其介導(dǎo)的基因組編輯是由crRNA指導(dǎo)的，對(duì)靶序列的識(shí)別是RNA與DNA的堿基配對(duì)過程，相比蛋白質(zhì)對(duì)DNA序列的識(shí)別要精確更多，只要有一個(gè)堿基無法配對(duì)，就不會(huì)實(shí)現(xiàn)Cas9對(duì)DNA的切割，降低了脫靶切割的幾率，減低了細(xì)胞毒性。而且，CRISPR/Cas9系統(tǒng)是由RNA介導(dǎo)的DNA切割，若在RNA水平上進(jìn)行分子操作，則可實(shí)現(xiàn)精確且瞬時(shí)的切割，在切割時(shí)間的調(diào)節(jié)上相較于ZFn和TALEN容易得多。但是，CRISPR/Cas9系統(tǒng)在真核基因組編輯中也存在著一些不足。首先，Cas9蛋白對(duì)于目標(biāo)序列的切割不僅僅依靠crRNA序列的匹配，在目標(biāo)序列(protospacer)附近必須存在一些小的前間區(qū)序列鄰近基序(protospaceradjacentmotifs,PAM)，如果目標(biāo)序列周圍不存在PAM(目前證明PAM序列為NGG)或者無法嚴(yán)格配對(duì)，則Cas9蛋白不能行使核酸酶的功能，這也造成了利用CRISPR/Cas9不能對(duì)任意序列進(jìn)行切割。其次，CRISPR/Cas9系統(tǒng)所靶向的序列僅需十余個(gè)堿基對(duì)精確配對(duì)，這可能降低CRISPR/Cas9系統(tǒng)切割的特異性[6]。并且，作為一個(gè)原核的系統(tǒng)，針對(duì)真核細(xì)胞中染色體的各種修飾結(jié)構(gòu)是否能夠無差別地進(jìn)行高效切割也需要進(jìn)一步探究。最后，和ZFn及TALEN技術(shù)一樣，CRISPR/Cas9也面臨著如何控制雙鏈斷裂之后的非同源末端連接修復(fù)可能隨機(jī)產(chǎn)生細(xì)胞毒性的問題，這在將來的研究和應(yīng)用中也亟待解決。4未來展望隨著越來越多不同物種的基因組完成測序,解讀基因組的功能顯得日益重要?；蚪M靶向修飾是進(jìn)行基因組改造與基因功能研究的一個(gè)重要手段。ZFn技術(shù)首先為精確的基因打靶打開了大門，但是其對(duì)于DNA序列的識(shí)別特異性較低，容易造成脫靶切割引起細(xì)胞毒性，使得該技術(shù)在應(yīng)用領(lǐng)域的發(fā)展受到限制。TALEN技術(shù)使用了轉(zhuǎn)錄激活子樣效應(yīng)物(TALE)代替了ZF作為DNA識(shí)別結(jié)構(gòu)域，原理上能夠一一對(duì)應(yīng)不同的堿基而精確識(shí)別靶序列，克服了ZFn脫靶切割的問題，使得精確地基因組編輯技術(shù)得到一個(gè)推進(jìn)，但是它仍然存在和ZFn一樣構(gòu)建復(fù)雜及使用成本高的問題[11]。利用細(xì)菌和古細(xì)菌的獲得性免疫系統(tǒng)CRISPR進(jìn)行基因打靶是基因組編輯的一個(gè)新興技術(shù)，該技術(shù)巧妙地利用了原核生物非編碼RNA介導(dǎo)的DNA干擾來對(duì)目的序列進(jìn)行精確切割，這種方法具有精確性高、系統(tǒng)構(gòu)建簡單和使用成本低、能同時(shí)對(duì)同一細(xì)胞多個(gè)位點(diǎn)進(jìn)行切割等優(yōu)勢，但是這個(gè)技術(shù)的應(yīng)用目前還處于細(xì)胞水平。并且，這一原核系統(tǒng)在面對(duì)真核系統(tǒng)復(fù)雜的染色體結(jié)構(gòu)時(shí)，究竟能否有效切割，現(xiàn)在還不得而知。目前，以上3種方法的應(yīng)用多是借助DNA的非同源末端連接，而利用DNA同源重組修復(fù)介導(dǎo)序列的插入、置換或修飾的成功案例則較少。在將來的發(fā)展中，如果能夠提高同源重組的幾率以實(shí)現(xiàn)高效率的定向基因修飾，則能夠在遺傳疾病治療和動(dòng)植物轉(zhuǎn)基因篩選優(yōu)良品種或構(gòu)建生物反應(yīng)器等方面得到應(yīng)用?？偠灾?，以上幾種基因組編輯技術(shù)目前還處于研究的初期階段，但其在基因操作方面已表現(xiàn)出巨大的潛力和廣闊的應(yīng)用前景，將對(duì)醫(yī)學(xué)和生物學(xué)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。參考文獻(xiàn)(References)[1]張智輝,董少忠,寸韡,等.基因組定點(diǎn)編輯技術(shù)的研究進(jìn)展.生命科學(xué)，2021,25(7):735-739[2]方銳,暢飛,李寧,等.CRISPR/Cas9介導(dǎo)的基因組定點(diǎn)編輯技術(shù).生物化學(xué)與生物物理進(jìn)展,2021,40(8):691-702[3]顏雯,李海濤,等.CRISPR/Cas9基因組改造技術(shù)研究進(jìn)展.廣東農(nóng)業(yè)科學(xué),2021,2(1):149-152[4]賈良杰.CRISPR/Cas9基因組靶向編輯技術(shù)綜述.中國醫(yī)藥報(bào),2021,11(22):154-163[5]李蕓蕓.基因編輯器將大顯身手.科學(xué)前沿,2021,2:28-30[6]李君,張毅,陳坤玲,等.CRISPR/Cas9系統(tǒng):RNA靶向的基因組定向編輯新技術(shù).遺傳,2021,35(11):1265-1273[7]劉蓓,尉瑋,王麗華.基因編輯新技術(shù)研究進(jìn)展.亞熱帶農(nóng)業(yè)研究,2021,9(4):262-267[8]WoodAJ,LoTW,ZeitlerB,etal.TargetedgenomeeditingacrossspeciesusingZFNsandTALENs.Science,2021,333(6064):307[9]LeiY,GuoX,LiuY,etal.EfficienttargetedgenedisruptioninXenopusembryosusingengineeredtranscriptionactivator-likeeffectornucleases(TALENs).PorcNatlAcadSciUSA,2021,109(43):17484-9[10]LiuJ,LiC,YuZ,etal.EfficientandspecificmodificationsoftheDorsopphilagenomebymeansofaneasyTALENstrategy.JGenetGenomics,2021,39:209-15[11]KlugA.Thediscorveryofzincfingersandtheirdevelopmentforpracticalapplicationsingeneregulationandgenomemanipulation.QuatRevBiophys,2021,43(1):21-1考研分子生物學(xué)習(xí)題集證明DNA是遺傳物質(zhì)的兩個(gè)關(guān)鍵性實(shí)驗(yàn)是：肺炎球菌在老鼠體內(nèi)的毒性和T2噬菌體感染大腸桿菌。這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)中主要的論點(diǎn)證據(jù)是：()--類型：選擇題--選擇：(a)從被感染的生物體內(nèi)重新分離得到DNA,作為疾病的致病劑(b)DNA突變導(dǎo)致毒性喪失(c)生物體吸收的外源DNA(而并非蛋白質(zhì))改變了其遺傳潛能(d)DNA是不能在生物體間轉(zhuǎn)移的，因此它一定是一種非常保守的分子(e)真核生物、原核生物、病毒的DNA能相互混合并彼此替代

--答案：c

1953年Watson和Crick提出：()--類型：選擇題--選擇：(a)多核苦酸DNA鏈通過氫鍵連接成一個(gè)雙螺旋(b)DNA的復(fù)制是半保留的，常常形成親本—子代雙螺旋雜合鏈(c)三個(gè)連續(xù)的核苦酸代表一個(gè)遺傳密碼(d)遺傳物質(zhì)通常是DNA而非RNA(e)分離到回復(fù)突變體證明這一突變并非是一個(gè)缺失突變

--答案：a

雙鏈DNA中的堿基對(duì)有：()--類型：選擇題--選擇：(a)A—U(b)G─T(c)C—G(d)T─A(e)C─A

--答案：c,d

DNA雙螺旋的解鏈或變性打斷了互補(bǔ)堿基間的氫鍵，并因此改變了它們的光吸收特性。以下哪些是對(duì)DNA的解鏈溫度的正確描述：()--類型：選擇題--選擇：(a)哺乳動(dòng)物DNA約為45℃，因此發(fā)燒時(shí)體溫高于42

--答案：c,d

DNA的變性：()--類型：選擇題--選擇：(a)包括雙螺旋的解鏈(b)可以由低溫產(chǎn)生(c)是可逆的(d)是磷酸二酯鍵的斷裂(e)包括氫鍵的斷裂

--答案：a,c,e

在類似RNA這樣的單鏈核酸所表現(xiàn)出的“二級(jí)結(jié)構(gòu)”中，發(fā)夾結(jié)構(gòu)的形成：()--類型：選擇題--選擇：(a)基于各個(gè)片段問的互補(bǔ)，形成反向平行雙螺旋(b)依賴于A—U含量，因?yàn)樾纬傻臍滏I越少則發(fā)生堿基配對(duì)所需的能量也越少(c)僅僅當(dāng)兩配對(duì)區(qū)段中所有的堿基均互補(bǔ)時(shí)才會(huì)發(fā)生(d)同樣包括有像G—U這樣的不規(guī)則堿基配對(duì)(e)允許存在幾個(gè)只有提供過量的自由能才能形成堿基對(duì)的堿基

--答案：a,d

DNA分子中的超螺旋：()--類型：選擇題--選擇：(a)僅發(fā)生于環(huán)狀DNA中。如果雙螺旋在圍繞其自身的軸纏繞后(即增加纏繞數(shù))才閉合，則雙螺旋在扭轉(zhuǎn)力的作用下，處于靜止(b)在線性和環(huán)狀DNA中均有發(fā)生。纏繞數(shù)的增加可被堿基配對(duì)的改變和氫鍵的增加所抑制(c)可在一個(gè)閉合的DNA分子中形成一個(gè)左手雙螺旋。負(fù)超螺旋是DNA修飾的前提，為酶接觸DNA提供了條件(d)是真核生物DNA有絲分裂過程中固縮的原因(e)是雙螺旋中一條鏈繞另一條鏈的旋轉(zhuǎn)數(shù)和雙螺旋軸的回轉(zhuǎn)數(shù)的總和

--答案：a,c,e

DNA在10nm纖絲中壓縮多少倍(長度)?()--類型：選擇題--選擇：(a)6倍．(b)10倍(c)40倍(d)240倍(e)1000倍(f)10000倍

--答案：a

DNA在30nm纖絲中壓縮多少倍?()--類型：選擇題--選擇：(a)6倍(b)10倍(c)40倍(d)240倍(e)1000倍(f)10000倍

--答案：c

DNA在染色體的常染色質(zhì)區(qū)壓縮多少倍?()--類型：選擇題--選擇：(a)6倍(b)10倍(c)40倍(d)240倍(e)1000倍(f)10000倍

--答案：e

DNA在中期染色體中壓縮多少倍?()--類型：選擇題--選擇：(a)6倍(b)10倍(c)40倍(d)240倍(e)1000倍(f)10000倍

--答案：f

組蛋白的凈電荷是：()--類型：選擇題--選擇：(a)正(b)中性(c)負(fù)

--答案：a

核小體的電性是：()--類型：選擇題--選擇：(a)正(b)中性(c)負(fù)

--答案：b

當(dāng)新的核小體在體外形成時(shí)，會(huì)出現(xiàn)以下哪些過程?()--類型：選擇題--選擇：(a)核心組蛋白與DNA結(jié)合時(shí)，一次只結(jié)合一個(gè)(b)一個(gè)H32—H42核形成，并與DNA結(jié)合，隨后按順序加上兩個(gè)H2A—H2B二聚體(c)核心八聚體完全形成后，再與DNA結(jié)合

--答案：b,c

1953年Watson和Crick提出：()(e)分離到回復(fù)突變體證明這一突變并非是一個(gè)缺失突變--類型：選擇題--選擇：(a)多核苷酸DNA鏈通過氫鍵連接成一個(gè)雙螺旋(b)DNA的復(fù)制是半保留的，常常形成親本—子代雙螺旋雜合鏈(c)三個(gè)連續(xù)的核苦酸代表一個(gè)遺傳密碼(d)遺傳物質(zhì)通常是DNA而非RNA

--答案：a當(dāng)一個(gè)基因具有活性時(shí)：()--類型：問答題--選擇：(a)啟動(dòng)子一般是不帶有核小體的(b)整個(gè)基因一般是不帶有核小體的(c)基因被核小體遮蓋，但染色質(zhì)結(jié)構(gòu)已發(fā)生改變以致于整個(gè)基因?qū)怂崦附到飧用舾?/p>

--答案：a,c

在高鹽和低溫條件下由DNA單鏈雜交形成的雙螺旋表現(xiàn)出幾乎完全的互補(bǔ)性，這一過程可看作是一個(gè)復(fù)性(退火)反應(yīng).--類型：判斷題

--答案：1．錯(cuò)誤；

B型雙螺旋是DNA的普遍構(gòu)型，而Z型則被確定為僅存在于某些低等真核細(xì)胞中。--類型：判斷題

--答案：3．錯(cuò)誤

病毒的遺傳因子可包括1到300個(gè)基因。與生命有機(jī)體不同，病毒的遺傳因子可能是DNA或RNA(但不可能同時(shí)兼有!)因此DNA不是完全通用的遺傳物質(zhì)。--類型：判斷題

--答案：4．正確

C0t1/2與基因組大小相關(guān)。--類型：判斷題

--答案：5．正確

C0t1/2與基因組復(fù)雜性相關(guān)。--類型：判斷題

--答案：6．正確

非組蛋白染色體蛋白負(fù)責(zé)3nm纖絲高度有序的壓縮。--類型：判斷題

--答案：7．正確。

堿基對(duì)間在生化和信息方面有什么區(qū)別?--類型：簡答題

--答案：1、答：從化學(xué)的角度看，不同的核苷酸僅是含氮堿基有差別。貯存在DNA中的信息是指堿基的順序，而堿基不參與核苷酸之間的共價(jià)連接，因此貯存在DNA的信息不會(huì)影響分子結(jié)構(gòu)，來自突變或重組的信息改變也不會(huì)破壞分子。

在何種情況下有可能預(yù)測某一給定的核苷酸鏈中“G”的百分含量?--類型：簡答題

--答案：2、答：由于在分子中互補(bǔ)堿基的含量是一樣的，因此只有在雙鏈中G的百分比是可知的：G％=（G十C）/2。（G十c）可由分光光度法測定。

真核基因組的哪些參數(shù)影響C0t1/2值?--類型：簡答題

--答案：3、答：C0t1／2值受基因組大小和基因組中重復(fù)DNA的類型和總數(shù)影響。

請(qǐng)問哪些條件可促使DNA復(fù)性(退火)?--類型：簡答題

--答案：4、答：降低溫度、pH值和增加鹽濃度可以促進(jìn)DNA復(fù)性(退火)。

在核酸雙螺旋(如DNA)中形成發(fā)夾環(huán)結(jié)構(gòu)的頻率比單鏈分子低。發(fā)夾結(jié)構(gòu)的產(chǎn)生需要回文序列使雙鏈形成對(duì)稱的發(fā)夾，呈十字結(jié)構(gòu)。--類型：判斷題

--答案：2．正確；

為什么DNA雙螺旋中維持特定的溝很重要?--類型：簡答題

--答案：5、答：形成溝狀結(jié)構(gòu)是DNA與蛋白質(zhì)相互作用所必需的，這樣DNA結(jié)合蛋白與DNA修飾蛋白中特定的氨基酸才能與對(duì)應(yīng)的堿基相互作用。

大腸桿菌染色體的分子量大約是2，5x1000000000Da，核苷酸的平均分子量是330Da。鄰近核苦酸對(duì)之間的距離是0.34nm；雙螺旋每一轉(zhuǎn)的高度(即螺距)是0.34nm，(1)該分子有多長(2)該DNA有多少轉(zhuǎn)?--類型：簡答題

1.3mm(2)該DNA雙螺旋中的轉(zhuǎn)數(shù)＝3.8×1000000×0.34/3.4＝3.8×100000

曾經(jīng)有一段時(shí)間認(rèn)為，DNA無論來源如何，都是4個(gè)核苷酸的規(guī)則重復(fù)排列（如ATCG．ATCG，ATCG，ATCG…)，所以DNA缺乏作為遺傳物質(zhì)的特異性。第一個(gè)推翻該四核苦酸定理的證據(jù)是什么?--類型：簡答題

--答案：7、答在1949到1951年間，ErwinChargaff發(fā)現(xiàn)：(1)不同來源的DNA的堿基組成變化極大。(2)A和T、C和G的總量幾乎總是相等(即Chargaff規(guī)則)。(3)雖然(A十G)/（C十T）的值總是l，但(A十T)/（G十C）的比值在各生物體之間變化極大?，F(xiàn)在對(duì)人類基因組的主要研究工作是進(jìn)行基因組的序列測定。然而，有人根據(jù)人類基因組是由重復(fù)序列組成為由，認(rèn)為反復(fù)對(duì)同一種DNA進(jìn)行測序是不明智的。你能否擬定兩份計(jì)劃，一份計(jì)劃應(yīng)保證僅僅單一序列DNA被測序，第二個(gè)計(jì)劃應(yīng)允許僅僅轉(zhuǎn)錄的單一DNA序列被測序。請(qǐng)簡述你的兩份計(jì)劃。--類型：分析題

--答案：答：計(jì)劃一：進(jìn)行一個(gè)復(fù)性實(shí)驗(yàn)，在從不同的溫育時(shí)間取出等量樣品。當(dāng)所有重復(fù)DNA都發(fā)生退火時(shí)，從反應(yīng)中去除雙鏈DNA(可以使用一個(gè)僅能結(jié)合雙鏈DNA的柱或過濾器)。接著繼續(xù)進(jìn)行復(fù)性反應(yīng)直到所有的單拷貝DNA都發(fā)生復(fù)性；以這一單拷貝DNA建立克隆文庫，用于測序。計(jì)劃二：僅測序能夠表達(dá)的單拷貝基因。用計(jì)劃一中分離純化得到的單一序列DNA與細(xì)胞總RNA雜交，使復(fù)性完全，然后從反應(yīng)液中除去單鏈DNA，只有能表達(dá)的單拷貝DNA以DNA-RNA雜合體的形式留下來?？寺∵@一DNA并進(jìn)行測序(現(xiàn)在可采用EST法，從細(xì)胞總RNA中制備表達(dá)序列的cDNA，進(jìn)行測序)。列舉一個(gè)已知的DNA序列編碼一種以上蛋白質(zhì)的三種方法。--類型：簡答題

--答案：答：給定的一段DNA序列可以以下述方式編碼兩種或兩種以上的蛋白質(zhì)：(1)可讀框中在核糖體結(jié)合位點(diǎn)之后含有多重起始位點(diǎn)；(2)以一兩個(gè)堿基的移碼方式出現(xiàn)重疊的可讀框；(3)不同的剪接方式，例如，選擇不同的外顯子組合成不同的mRNA。

氨甲喋吟對(duì)哺乳動(dòng)物細(xì)胞有何作用?細(xì)胞是如何對(duì)這種藥物產(chǎn)生抗性的?其中穩(wěn)定和不穩(wěn)定抗性有什么不同？--類型：簡答題

--答案：答：氨甲喋呤是一個(gè)阻斷葉酸新陳代謝的藥物，提高DHFR基因的拷貝數(shù)可以使細(xì)胞產(chǎn)生對(duì)這種藥物的抗性。在穩(wěn)定擴(kuò)增的細(xì)胞中，基因在它們正常所處的染色體位置上擴(kuò)增。在不穩(wěn)定的細(xì)胞系中，擴(kuò)增基因形成稱為雙微染色體的額外染色體元件。去除氨甲喋呤之后雙微染色體就會(huì)消失。

什么證據(jù)表明活性基因帶有DNaseI的超敏位點(diǎn)?--類型：分析題

--答案：答：有人用不同濃度的DNaseI對(duì)成熟細(xì)胞中的成體β球蛋白基因和胚胎β球蛋白進(jìn)行檢測，發(fā)現(xiàn)：成體β球蛋白基因?qū)Φ蜐舛鹊腄NaseI敏感(在0.05mg/m1的DNaseI的作用下成體β球蛋白基因的帶大部分消失)；而在成熟細(xì)胞中沒有活性的胚胎β球蛋白基因只有當(dāng)DNaseI的濃度達(dá)到0.5mg／ml時(shí)才能被消化，因此，活性的基因?qū)NaseI超敏感。

表面抗原的變異和哺乳動(dòng)物免疫多樣性都是DNA重排的結(jié)果。錐蟲通過DNA重排選擇表達(dá)所攜帶的一千多個(gè)不同的VSG基因中的一個(gè)。而哺乳動(dòng)物細(xì)胞則通過DNA重排產(chǎn)生成百上千個(gè)不同的抗體，包括與VSG蛋白反應(yīng)的抗體，盡管抗體在數(shù)量上的優(yōu)勢，錐蟲仍然能夠成功地逃避宿主的免疫系統(tǒng)，為什么?--類型：分析題

--答案：答：錐蟲因?yàn)榧?xì)胞分裂周期短而取勝。當(dāng)錐蟲感染哺乳動(dòng)物時(shí)，它在血流中以快速的倍增時(shí)間復(fù)制。在感染開始后不久，識(shí)別錐蟲VSG的B細(xì)胞從休眠狀態(tài)被激活并開始膨大，而哺乳動(dòng)物細(xì)胞的分裂比錐蟲慢得多。當(dāng)B細(xì)胞膨大到足以殺死錐蟲時(shí)，一些錐蟲的VSG已經(jīng)發(fā)生了改變，使B細(xì)胞不再能識(shí)別它。這樣就起始了新一輪的感染，直到免疫系統(tǒng)能識(shí)別它時(shí)就已改變成能逃得過免疫系統(tǒng)的變體，于是又開始了新的循環(huán)。

請(qǐng)解釋酵母的交配型系統(tǒng)為什么可以作為DNA重組、染色質(zhì)結(jié)構(gòu)對(duì)基因表達(dá)的調(diào)控、染色體結(jié)構(gòu)域的保持、轉(zhuǎn)錄元件間的蛋白互作、基因表達(dá)的細(xì)胞類型特異性以及信號(hào)傳遞激活基因的例子。--類型：分析題

--答案：答：交配型體系通過DNA重排把交配型基因從沉默基因座(HMT和HML)轉(zhuǎn)移到表達(dá)基因座(MAT)。沉默基因座由HMT和HML的染色體結(jié)構(gòu)控制而沒有轉(zhuǎn)錄活性。E和I沉默子區(qū)域是產(chǎn)生不活動(dòng)染色體結(jié)構(gòu)的分界。一些轉(zhuǎn)錄因子的活性受到蛋白—蛋白相互作用的調(diào)節(jié)，如PRTF轉(zhuǎn)錄因子。PRTF能單獨(dú)激活“α-特異基因，與α-蛋白結(jié)合時(shí)能激活。α-特異基因。當(dāng)α2出現(xiàn)時(shí)，它抑制α-特異基因。細(xì)胞類型特異表達(dá)基因的表達(dá)以HO基因?yàn)槔?，它具有一個(gè)復(fù)雜的啟動(dòng)子，該啟動(dòng)子只在單倍體細(xì)胞中有活性，在雙倍體細(xì)胞中沒有活性。HO啟動(dòng)子還受到細(xì)胞周期的調(diào)節(jié)，它只在G1期的后期有活性。最后，交配型體系還采用一種信號(hào)傳遞級(jí)聯(lián)作用來控制基因的表達(dá)。交配型外激素與細(xì)胞表面受體的結(jié)合激活了一系列將信號(hào)傳遞到核內(nèi)并改變基因表達(dá)的蛋白激酶。

為什么在DNA中通常只發(fā)現(xiàn)A—T和C—G堿基配對(duì)?--類型：簡答題

--答案：31.答：(1)C—A配對(duì)過于龐大而不能存在于雙螺旋中；G—T堿基對(duì)則太小，核苷酸間的空隙太大無法形成氫鍵。(2)A和T通常有兩個(gè)氫鍵，而C和G有三個(gè)。正常情況下，可形成兩個(gè)氫鍵的堿基不能與可形成三個(gè)氫鍵的堿基配對(duì)。

列出最先證實(shí)是DNA(或RNA)而不是蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)的一些證據(jù)。--類型：簡答題

--答案：32答：(1)在20世紀(jì)40年代，0swaldAvery和他的同事發(fā)現(xiàn)來自于肺炎球菌光滑型毒株(被一層多糖莢膜包被著)的DNA可被無毒的粗糙菌株(無莢膜)吸附，并將一些這種細(xì)胞轉(zhuǎn)化為光滑型毒株。如果提取出的DNA首先用DNase處理，將其降解，轉(zhuǎn)化則不會(huì)發(fā)生。(2)1956年，HeinzFraenkel—Conrat重建了煙草花葉病毒(TMV)，將一種病毒株的衣殼蛋白和另一種病毒株的RNA構(gòu)成雜合病毒(注意TMV的遺傳物質(zhì)是單鏈RNA分子)用這些雜合體感染煙草時(shí)，發(fā)現(xiàn)：①產(chǎn)生的損傷與RNA供體植株相同；②從損傷處得到的子代病毒具有與提供RNA的親本株系一致的RNA和蛋白衣殼。(3)當(dāng)噬菌體感染細(xì)菌時(shí)，只有核酸進(jìn)入被感染細(xì)胞(雖然有時(shí)可能也有微量的結(jié)合蛋白進(jìn)入)，而這已足以編碼完整的新噬菌體。(4)可特異性改變DNA結(jié)構(gòu)的化學(xué)物質(zhì)能夠誘導(dǎo)產(chǎn)生可遺傳的變化或突變。(5)在任何種屬中，DNA的量在各個(gè)細(xì)胞中是穩(wěn)定的，除了單倍體配子中只含有該數(shù)值的一半。如果認(rèn)為DNA是遺傳物質(zhì)，這是意料之中的。此外，在細(xì)胞的其他成分中沒有發(fā)現(xiàn)這種穩(wěn)定性的聯(lián)系。

為什么只有DNA適合作為遺傳物質(zhì)?--類型：簡答題

--答案：33.答：DNA是由磷酸二酯鍵連接的簡單核苷酸多聚體，其雙鏈結(jié)構(gòu)(二級(jí)結(jié)構(gòu))保證了依賴于模板合成的準(zhǔn)確性。DNA以遺傳密碼的形式編碼多肽和蛋白質(zhì)，其編碼形式的多樣性和復(fù)雜性是令人難以想像的。

什么是連鎖群?舉一個(gè)屬于連鎖基因座的例子。--類型：簡答題

--答案：34答：連鎖群是指通過共同遺傳分離的一組遺傳基因座。通常這些基因座在同一染色體上，相互靠得很近，而且在這區(qū)域重組率低。最常見的例子是X染色體連鎖群，該連鎖群只在雄性后代中出現(xiàn)遺傳型和表型的明顯分離(例如果蠅中的白眼突變體)。

什么是順反子?用“互補(bǔ)”和“等位基因”說明“基因”這個(gè)概念。--類型：簡答題

--答案：35.答：等位基因是指同一基因的不同狀態(tài)，通常是位于不同個(gè)體的同源染色體上。在遺傳作圖(RFLP或突變體表型分析)中，染色體上的基因(遺傳單元)與基因座等價(jià)。這些遺傳學(xué)術(shù)語必須與分子生物學(xué)術(shù)語相結(jié)合才能反映遺傳信息的利用及基因表達(dá)?；虮磉_(dá)的單位即轉(zhuǎn)錄單位，在原核生物中一般由多個(gè)可翻譯成蛋白質(zhì)的片段組成；而在真核生物中則不然，僅含有一個(gè)翻譯單位的轉(zhuǎn)錄單位稱為一個(gè)順反子。順反子可以通過互補(bǔ)分析得以鑒定：若兩個(gè)突變單位不能通過反式互補(bǔ)實(shí)驗(yàn)使功能得以恢復(fù)，則說明這兩個(gè)突變單位位于同一轉(zhuǎn)錄單位。假定你在25

--答案：36答：(1)和(2)的答案示如圖A1.1。(3)在沒有DNaseI加入時(shí)，染色質(zhì)沒有被消化，可以看到一條高分子量的帶。在低濃度下(O.1mg/ml)，DNaseI切割核小體之間的連接DNA產(chǎn)生一個(gè)單核小體帶(200nt的帶)、雙核小體帶(400nt的帶)等等。增加核酸酶的濃度到1.0mg／ml，這時(shí)所有的多核小體帶都被切割成單核小體的帶。在非常高的濃度下，包圍組蛋白八聚體的DNA也會(huì)被切割。只有當(dāng)一條鏈處于雙螺旋之外時(shí)，它才可能有敏感性。消化后，產(chǎn)生了與DNA的周期性結(jié)構(gòu)相關(guān)的相間10個(gè)核苷酸的條帶。由此可說明記憶的數(shù)字是正確的。

假定你從一新發(fā)現(xiàn)的病毒中提取了核苷酸，請(qǐng)用最簡單的方法確定：（1）它是DNA還是RNA？（2）它是單鏈還是雙鏈？--類型：分析題

--答案：37答：確定堿基比率。如果有胸腺嘧啶，為DNA，如果有尿嘧啶，則為RNA。如果為雙鏈分子，那么A與T(或U)的量以及G與C的量應(yīng)相等。

RNA是由核糖核酸通過（）鍵連接而成的一種（）。幾乎所有的RNA都是由（）DNA（）而來，因此，序列和其中一條鏈（）。--類型：填空題

--答案：38磷酸二酯；多聚體；模板；轉(zhuǎn)錄；互補(bǔ)

多數(shù)類型的RNA是由加工（）產(chǎn)生的，真核生物前體tRNA的（）包括（）的切除和（）的拼接。隨著（）和（）端的序列切除，3’端加上了序列（）。在四膜蟲中，前體TRNA的切除和（）的拼接是通過（）機(jī)制進(jìn)行的。--類型：填空題

--答案：39前體分子；加工；內(nèi)含子；外顯子；5’；3’；CCA；內(nèi)含子；外顯子；自動(dòng)催化

RnaseP是一種（），含有（）作為它的活性部位，這種酶在（）序列的（）切割（）。--類型：填空題

--答案：40內(nèi)切核酸酶；RNA；tRNA；5’端；前體RNA

C0t1/2實(shí)驗(yàn)測定的是（）。--類型：填空題

--答案：41RNA的復(fù)性程度<BR>假定擺動(dòng)假說是正確的，那么最少需要（）種TRNA來翻譯61種氨基酸密碼子。--類型：填空題

--答案：4232

寫出兩種合成后不被切割或拼接的RNA：（）和（）。--類型：填空題

--答案：43.真核生物中的5SrRNA；原核生物中的mRNA

原核細(xì)胞信使RNA含有幾個(gè)其功能所必需的特征區(qū)段，它們是：()--類型：選擇題--選擇：(a)啟動(dòng)子，SD序列，起始密碼子，終止密碼子，莖環(huán)結(jié)構(gòu)(b)啟動(dòng)子，轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)，前導(dǎo)序列，由順反子間區(qū)序列隔開的SD序列和ORF尾部序列，莖環(huán)結(jié)構(gòu)(c)轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)，尾部序列，由順反子間區(qū)序列隔開的SD序列和0RF，莖環(huán)結(jié)構(gòu)(d)轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)，前導(dǎo)序列，由順反子間區(qū)序列隔開的SD序列和0RF，局部序列

--答案：d

tRNA參與的反應(yīng)有：()--類型：選擇題--選擇：(a)轉(zhuǎn)錄(b)反轉(zhuǎn)錄(c)翻譯(d)前體mRNA的剪接(e)復(fù)制

--答案：a

氨酰tRNA的作用由()決定．--類型：選擇題--選擇：(a)其氨基酸(b)其反密碼子(c)其固定的堿基區(qū)(d)氨基酸與反密碼子的距離，越近越好(e)氨酰tRNA合成酶的活性

--答案：c,d

I型內(nèi)含子能利用多種形式的鳥嘌吟，如：()--類型：選擇題--選擇：（a）GMP(b)GDP(c)GTP(d)dGDP(e)ddGMP(2’，3’–雙脫氧GMP)

--答案：c,d

I型內(nèi)含子折疊成的復(fù)雜二級(jí)結(jié)構(gòu)：()--類型：選擇題--選擇：(a)有長9bp的核苦酸配對(duì)(b)對(duì)突變有很大的耐受性(c)形成可結(jié)合外來G和金屬離子的“口袋”(d)使內(nèi)含子的所有末端都在一起(e)在剪接過程中發(fā)生構(gòu)象重組(f)利用P1和P9螺旋產(chǎn)生催化中心

--答案：a,c,e

RNaseP：()--類型：選擇題--選擇：(a)其外切核酸酶活性催化產(chǎn)生tRNA成熟的5’末端(b)含有RNA和蛋白組分(c)體內(nèi)切割需要兩個(gè)組分(d)體外切割需要兩個(gè)組分(e)采用復(fù)雜的二級(jí)與三級(jí)結(jié)構(gòu)形成催化位點(diǎn)

--答案：a,b,c,e

錘頭型核酶：()--類型：選擇題--選擇：(a)是一種具有催化活性的小RNA(b)需要僅含有17個(gè)保守核苦酸的二級(jí)結(jié)構(gòu)(c)不需要Mg2+協(xié)助(d)可用兩個(gè)獨(dú)立的RNA創(chuàng)建錘頭型核酶

--答案：a,b,d

I型剪接需要()--類型：問答題--選擇：(a)單價(jià)陽離子(b)二價(jià)陽離子(c)四價(jià)陽離子(d)U1SnRNP(e)一個(gè)腺苷酸分支點(diǎn)(f)一個(gè)鳥嘌吟核苷酸作為輔助因子

--答案：a,b,f

在I型剪接的過程中，()--類型：選擇題--選擇：(a)游離的G被共價(jià)加到內(nèi)含子的5’端(b)GTP被水解(c)內(nèi)含子形成套馬索結(jié)構(gòu)(d)在第一步，G的結(jié)合位點(diǎn)被外來的G占據(jù)，而在第二步時(shí)，被3’剪接位點(diǎn)的G所取代(e)被切除的內(nèi)含子繼續(xù)發(fā)生反應(yīng)，包括兩個(gè)環(huán)化反應(yīng)

--答案：a,d,e

對(duì)于所有具有催化能力的內(nèi)含子，金屬離子很重要；請(qǐng)舉例說明金屬離子是如何作用的。--類型：簡答題

--答案：53.答：錘頭型核酶在活性位點(diǎn)上結(jié)合一個(gè)Mg2+離子。這個(gè)Mg2+離子通過去掉一個(gè)質(zhì)子并攻擊切割位點(diǎn)而直接參與切割反應(yīng)。

列出真核生物mRNA與原核生物mRNA的區(qū)別。--類型：簡答題

--答案：54.答：原核生物和真核生物mRNA的差別在于可翻譯順反子的數(shù)目，真核生物的mRNA是單個(gè)順反子。而且，真核生物的mRNA在其3’末端有多聚腺嘌呤尾巴(po1yA)，而5’末端有7—甲基鳥嘌呤帽子。真核生物的mRNA尾部區(qū)域有時(shí)會(huì)攜帶特定的去穩(wěn)定因子。

列出各種tRNA所有相同的反應(yīng)及個(gè)別tRNA的特有反應(yīng)。--類型：簡答題

--答案：55.答：(1)相同反應(yīng)：與核糖體結(jié)合；除了起始tRNA以外，其他均與延長因子相互作用。(2)特殊反應(yīng)：起始氨酰tRNA的甲酰化作用；起始氨酰tRNA同起始因子的相互作用；密碼子與反密碼子的堿基配對(duì)；由氨酰tRNA合成酶催化氨?；?。

在體內(nèi)，rRNA和tRNA都具有代謝的穩(wěn)定性，而mRNA的壽命卻很短，原因何在？--類型：簡答題

--答案：56答：在不同的營養(yǎng)狀態(tài)或細(xì)胞分化期間，mRNA的(種類和數(shù)量)變化很大；rRNA和tRNA則無此特性。

為什么真核生物核糖體RNA基因具有很多拷貝?--類型：簡答題

--答案：57.答：因?yàn)閞RNA需要的量很大，并且沒有翻譯擴(kuò)增作用。

為什么說信使RNA的命名源自對(duì)真核基因表達(dá)的研究，比說源自對(duì)原核基因表達(dá)的研究更為恰當(dāng)?--類型：簡答題

--答案：58.答：真核基因表達(dá)過程是被區(qū)室化的。mRNA的合成與成熟是在細(xì)胞核中完成的，翻譯則發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)中，轉(zhuǎn)錄“信息”被傳遞到細(xì)胞核外的核糖體中。由于真核細(xì)胞mRNA的半衰期比原核細(xì)胞mRNA長而且可以通過多種實(shí)驗(yàn)方法干擾轉(zhuǎn)錄“信息”的傳遞，因此可分離出真核細(xì)胞的mRNA。說明為什么mRNA僅占細(xì)胞RNA總量的一小部分(3％一5％)。--類型：簡答題

--答案：59答：mRNA只占總RNA的3％一5％，這主要是有以下兩個(gè)原因：①由于需要大量的核糖體和穩(wěn)定的tRNA群，因此mRNA合成量比其他RNA的量要少；②由于對(duì)內(nèi)切酶與外切核酸酶敏感，mRNA容易自發(fā)地降解，所以在原核細(xì)胞中mRNA的半衰期只有2一15分鐘，真核細(xì)胞中也只有4—24小時(shí)。

為何rRNA和tRNA分子比mRNA穩(wěn)定?--類型：簡答題

--答案：60.答：mRNA游離存在于細(xì)胞之中，并且被特異的單鏈RNA核酸酶所降解。tRNA和rRNA是部分雙鏈的，所以能夠免遭核酸酶的攻擊。另外，rRNA不是游離存在的，通常同蛋白質(zhì)結(jié)合形成核糖體。

起始tRNA具有哪兩種與其他跟tRNA不同的特性?--類型：簡答題

--答案：61.答：(1)帶有一個(gè)甲酰化的氨基酸(N—甲酰甲硫氨酸)；(2)它是惟一一種同30S核糖體亞基—mRNA復(fù)合物內(nèi)的密碼子(AUG)起反應(yīng)的tRNA

區(qū)別tRNA和mRNA在翻譯中的作用。--類型：簡答題

--答案：62.答：mRNA是氨基酸裝配成多肽的模板。tRNA一方面是識(shí)別特異氨基酸的接頭分子，另一方面又可以識(shí)別特異的mRNA密碼子。

氨基酸分子如何與正確的tRNA分子連接?--類型：簡答題

--答案：63.答：對(duì)于每一種氨基酸都有一種特殊的氨酰tRNA合成酶，這種酶可以識(shí)別自己的氨基酸和相應(yīng)的空載tRNA在ATP存在的情況下，它把氨基酸的羧基同tRNA3’端的CCA連接起來。簡要說明證明信使的存在及其本質(zhì)為RNA的證據(jù)。--類型：簡答題

--答案：64.答：(1)科學(xué)家觀察到生物，尤其是真核生物中，染色體DNA只存在于核中，而蛋白質(zhì)合成則完全在細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)行。因此，提出一定存在某種化合物(信使)在核與細(xì)胞質(zhì)之間傳遞遺傳信息。1957年，E11iotVolkin和LazlrusAstrachan注意到用噬菌體T2感染E.coli細(xì)胞后細(xì)菌的RNA和蛋白質(zhì)合成迅速停止，而T2的RNA和蛋白質(zhì)迅速合成。此外，這一RNA的堿基比例與T2DNA堿基比例一致，而不是細(xì)菌DNA.他們的發(fā)現(xiàn)第一次證明了信使為RNA。(2)1961年BernardHall和So1Spiegelman用雜交實(shí)驗(yàn)更令人信服地證明了mRNA假說。他們用噬菌體T2感染E.coli后，馬上分離出現(xiàn)的RNA(假定為信使)，再將E.coli和噬菌體T2DNA溫?zé)嶙冃裕蔀閱捂淒NA，把RNA和單鏈DNA混合后緩慢冷,發(fā)現(xiàn)：①雙鏈DNA分子重新形成；②當(dāng)單鏈的DNA和RNA的堿基互補(bǔ)時(shí)，形成DNA-RNA雜合雙鏈分子。他們發(fā)現(xiàn)噬菌體T2感染后出現(xiàn)的RNA不能與E.coli的DNA雜交，但至少能與T2雙鏈DNA中的一條鏈互補(bǔ)。列舉4種天然存在的具有催化活性的RNA。--類型：簡答題

--答案：65.答：I型內(nèi)含子、II型內(nèi)含子、RnaseP、錘頭型核酶。

I型內(nèi)含子發(fā)生改變后，可以產(chǎn)生其他酶的活性嗎?如果可以，是哪些活性?這意味著I型內(nèi)含子的催化中心有什么特點(diǎn)？--類型：簡答題

--答案：66.答：可以。這些活性包括：RNA聚合酶、內(nèi)切核酸酶、磷酸酶、連接酶的活性。將I型內(nèi)含子轉(zhuǎn)變成這些酶的能力表明它能結(jié)合于RNA的糖—磷酸骨架并能催化在它前后的幾個(gè)不同反應(yīng)。例如，連接是剪切的相反反應(yīng)。

某些自剪接的內(nèi)含子具有可讀框，它們編碼何種蛋白?這與內(nèi)含子的移動(dòng)有什么關(guān)系?--類型：簡答題

--答案：67.答：編碼的蛋白有：反轉(zhuǎn)錄酶、內(nèi)切核酸酶、成熟酶。這些蛋白產(chǎn)生內(nèi)含子的一個(gè)DNA拷貝并在染色體一個(gè)新位點(diǎn)上打開雙鏈以便插入內(nèi)含子。

有一個(gè)被認(rèn)為是mRNA的核苦酸序列，長300個(gè)堿基，你怎樣才能：(1)證明此RNA是mRNA而不是tRNA或rRNA。(2)確定它是真核還是原核mRNA。--類型：分析題

--答案：68.答：根據(jù)序列組成進(jìn)行判斷：(1)此序列太長不可能是tRNA。如果它是rRNA，應(yīng)該含有許多特殊元件，如：假尿嘧啶和5—甲基胞嘧啶；同時(shí)應(yīng)具有可以形成發(fā)夾環(huán)的反向重復(fù)序列。如果是mRNA則應(yīng)有AUG起始密碼子、一段相應(yīng)的氨基酸密碼子和一個(gè)相應(yīng)的終止密碼子構(gòu)成的可讀框。(2)所有的真核生物mRNA在5’端都含有一個(gè)7—甲基鳥苷，而且大多數(shù)還在3’端有一個(gè)長的po1yA尾巴。這些都是原核生物mRNA所不具有的，但是原核生物mRNA靠近5’端有l(wèi)—個(gè)核糖體結(jié)合序列(SD序列)。

如果兩個(gè)RNA分子具有適當(dāng)?shù)男蛄幸约芭鋵?duì)恰當(dāng)，就可以利用它們構(gòu)建錘頭型核酶。其中，“底物鏈”必須含有5’—GUN—3’(N代表任一種核苷酸)序列，而“酶鏈”則必須具有核酶催化中心的序列，同時(shí)與底物鏈配對(duì)。這樣，酶鏈在N核昔酸的3’端對(duì)底物鏈進(jìn)行切割。提供適當(dāng)?shù)拿告?，可以降解?xì)胞中不能被錘頭型核酶切割的RNA，這為把酶鏈作為阻斷某些基因表達(dá)的治療試劑提供了可能。例如，一些研究小組正在設(shè)計(jì)可以切割HIVRNA的酶鏈，將如何設(shè)計(jì)這種核酶的酶鏈?如何選擇HIVRNA中的靶序列?該酶鏈應(yīng)具有什么特點(diǎn)?另外，以RNA作為藥物，將會(huì)碰到什么問題?--類型：分析題

--答案：69.答：首先，目標(biāo)RNA必須具有5’-GUN-3’序列。這一序列不能位于參與形成其他RNA結(jié)構(gòu)(比如說莖—環(huán)結(jié)構(gòu))的區(qū)域中，因?yàn)檫@些結(jié)構(gòu)會(huì)妨礙RNA與起核酶作用的RNA鏈的配對(duì)。酶鏈必須與目標(biāo)RNA配對(duì)，但不能與其它細(xì)胞內(nèi)任何RNA配對(duì)，否則RNA會(huì)被不正確切除。在目前來說將一種RNA送到目標(biāo)細(xì)胞中還是一件困難的事，但可以通過加上一個(gè)編碼酶鏈的基因并將基因送進(jìn)細(xì)胞中，讓胞內(nèi)的RNA聚合酶制造出RNA，或者以化學(xué)方法合成酶鏈并導(dǎo)人細(xì)胞中。

在DNA合成中負(fù)責(zé)復(fù)制和修復(fù)的酶是()。--類型：填空題

--答案：70.DNA聚合酶

染色體中參與復(fù)制的活性區(qū)呈Y型結(jié)構(gòu)，稱為()。--類型：填空題

--答案：71DNA復(fù)制叉

在DNA復(fù)制和修復(fù)過程中修補(bǔ)DNA螺旋上缺口的酶稱為()．--類型：填空題

--答案：72.DNA連接酶在DNA復(fù)制過程中，連續(xù)合成的子鏈稱()，另一條非連續(xù)合成的子鏈稱為()。--類型：填空題

--答案：73.先導(dǎo)鏈；后隨鏈如果DNA聚合酶把一個(gè)不正確的核苦酸加到3’末端，一個(gè)含3’→5’活性的獨(dú)立催化區(qū)會(huì)將這個(gè)錯(cuò)配堿基切去。這個(gè)催化區(qū)稱分()酶。--類型：填空題

--答案：74.校正外切核酸

DNA后隨鏈合成的起始要一段短的()，它是由()以核糖核苷酸為底物合成的。--類型：填空題

--答案：75.RNA引物；DNA引發(fā)酶

復(fù)制叉上DNA雙螺旋的解旋作用由（），催化的，它利用來源于ATP水解產(chǎn)生的能量沿DNA鏈單向移動(dòng)。--類型：填空題

--答案：76.DNA解旋酶

幫助DNA解旋的（）與單鏈DNA結(jié)合，使堿基仍可參與模板反應(yīng)。--類型：填空題

--答案：77.單鏈DNA結(jié)合蛋白(SSB)

DNA引發(fā)酶分子與DNA解旋酶直接結(jié)合形成一個(gè)（）單位，它可在復(fù)制叉上沿后隨鏈下移，隨著后隨鏈的延伸合成RNA引物。--類型：填空題

--答案：78.引發(fā)體

如果DNA聚合酶出現(xiàn)錯(cuò)誤，會(huì)產(chǎn)生一對(duì)錯(cuò)配堿基，這種錯(cuò)誤可以被一個(gè)通過甲基化作用來區(qū)別新鏈和舊鏈的特別（）系統(tǒng)進(jìn)行校正。--類型：填空題

--答案：79.錯(cuò)配校正(配錯(cuò)修復(fù))

對(duì)酵母、細(xì)菌以及幾種生活在真核生物細(xì)胞中的病毒來說，都可在DNA獨(dú)特序列（）處觀察到復(fù)制泡的形成。--類型：填空題

--答案：80.復(fù)制起點(diǎn)

（）可被看成一種可形成暫時(shí)單鏈缺口(Ⅰ型)或暫時(shí)雙鏈缺口(Ⅱ型)的可逆核酸酶。--類型：填空題

--答案：81.DNA拓?fù)涿?/p>

DNA的復(fù)制：()--類型：選擇題--選擇：(a)包括一個(gè)雙螺旋中兩條子鏈的合成(b)遵循新的子鏈與其親本鏈相配對(duì)的原則(c)依賴于物種特異的遺傳密碼(d)是堿基錯(cuò)配最主要的來源(e)是一個(gè)描述基因表達(dá)的過程

--答案：b,d

一個(gè)復(fù)制子是：()--類型：選擇題--選擇：(a)細(xì)胞分裂期間復(fù)制產(chǎn)物被分離之后的DNA片段(b)復(fù)制的DNA片段和在此過程中所需的酶和蛋白(c)任何自發(fā)復(fù)制的DNA序列(它與復(fù)制起始點(diǎn)相連)(d)任何給定的復(fù)制機(jī)制的產(chǎn)物(A如：單環(huán))(e)復(fù)制起點(diǎn)和復(fù)制叉之間的DNA片段，

--答案：c

真核生物復(fù)制子有下列特征，它們：()--類型：選擇題--選擇：(a)比原核生物復(fù)制子短得多，因?yàn)橛心┒诵蛄械拇嬖?b)比原核生物復(fù)制子長得多，因?yàn)橛休^大的基因組(c)通常是雙向復(fù)制且能融合(d)全部立即啟動(dòng)，以確保染色體在S期完成復(fù)制(e)不是全部立即啟動(dòng)，在任何給定的時(shí)間只有大約15％是有活性的

--答案：c

下述特征是所有(原核生物、真核生物和病毒)復(fù)制起始位點(diǎn)都共有的是：()--類型：選擇題--選擇：(a)起始位點(diǎn)是包括多個(gè)短重復(fù)序列的獨(dú)特DNA片段(b)起始位點(diǎn)是形成穩(wěn)定二級(jí)結(jié)構(gòu)的回文序(c)多聚體DNA結(jié)合蛋白專一性識(shí)別這些短的重復(fù)序列(d)起始位點(diǎn)旁側(cè)序列是A—T豐富的，能使DNA螺旋解開(e)起始位點(diǎn)旁側(cè)序列是G—C豐富的，能穩(wěn)定起始復(fù)合物．

--答案：a,c,d

5.下列關(guān)于DNA復(fù)制的說法是正確的有：()--類型：選擇題--選擇：(a)按全保留機(jī)制進(jìn)行(b)按3’→5’方向進(jìn)行(c)需要4種dNMP的參與(d)需要DNA連接酶的作用(e)涉及RNA引物的形成(f)需要DNA聚合酶I

--答案：d,e,f

滾環(huán)復(fù)制：()--類型：選擇題--選擇：(a)是細(xì)菌DNA的主要復(fù)制方式(b)可以使復(fù)制子大量擴(kuò)增(c)產(chǎn)生的復(fù)制子總是雙鏈環(huán)狀拷貝(d)是噬菌體DNA在細(xì)菌中最通常的一種復(fù)制方式(e)復(fù)制子中編碼切口蛋白的基因的表達(dá)是自動(dòng)調(diào)節(jié)的

--答案：b,d,e

標(biāo)出下列所有正確的答案：()--類型：問答題--選擇：(a)轉(zhuǎn)錄是以半保留的方式獲得兩條相同的DNA鏈的過程(b)DNA依賴的DNA聚合酶是負(fù)責(zé)DNA復(fù)制的多亞基酶(c)細(xì)菌轉(zhuǎn)錄物(mRNA)是多基因的(d)σ因子指導(dǎo)真核生物，的hnRNA到mRNA的轉(zhuǎn)錄后修飾(e)促旋酶(拓?fù)洚悩?gòu)酶B)決定靠切開模板鏈而進(jìn)行的復(fù)制的起始和終止

--答案：b,c

哺乳動(dòng)物線粒體和植物葉綠體基因組是靠D環(huán)復(fù)制的。下面哪一種敘述準(zhǔn)確地描述了這個(gè)過程?()--類型：選擇題--選擇：(a)兩條鏈都是從oriD開始復(fù)制的，這是一個(gè)獨(dú)特的二級(jí)結(jié)構(gòu)，由DNA聚合酶復(fù)合體識(shí)別(b)兩條鏈的復(fù)制都是從兩個(gè)獨(dú)立的起點(diǎn)同時(shí)起始的(c)兩條鏈的復(fù)制都是從兩個(gè)獨(dú)立的起點(diǎn)先后起始的(d)復(fù)制的起始是由一條或兩條(鏈)替代環(huán)促使的(e)ter基因座延遲一條鏈的復(fù)制完成直到兩個(gè)復(fù)制過程同步

--答案：c,d

DNA多聚體的形成要求有模板和一個(gè)自由3’-0H端的存在。這個(gè)末端的形成是靠：()--類型：選擇題--選擇：(a)在起點(diǎn)或?qū)槠纹鹗嘉稽c(diǎn)(3’-GTC)上的一個(gè)RNA引發(fā)體的合成(b)隨著鏈替換切開雙鏈DNA的一條鏈(c)自由的脫氧核糖核苦酸和模板一起隨機(jī)按Watson-Crick原則進(jìn)行配對(duì)(d)靠在3’末端形成環(huán)(自我引發(fā))(e)一種末端核昔酸結(jié)合蛋白結(jié)合到模板的3’末端

--答案：a,b,d,e

對(duì)于一個(gè)特定的起點(diǎn)，引發(fā)體的組成包括：()--類型：選擇題--選擇：(a)在起始位點(diǎn)與DnaG引發(fā)酶相互作用的一個(gè)寡聚酶(b)一個(gè)防止DNA降解的單鏈結(jié)合蛋白(c)DnaB解旋酶和附加的DnaC，DnaT，PriA等蛋白(d)DnaB單鏈結(jié)合蛋白，DnaC，DnaT，PriA蛋白和DnaG引發(fā)酶(e)DnaB解旋酶，DnaG引發(fā)酶和DNA聚合酶Ⅲ

--答案：a,c

在原核生物復(fù)制子中以下哪種酶除去RNA引發(fā)體并加入脫氧核糖核昔酸?()--類型：選擇題--選擇：(a)DNA聚合酶Ⅲ(b)DNA聚合酶Ⅱ(c)DNA聚合酶Ⅰ(d)外切核酸酶MFl(e)DNA連接酶

--答案：c

大腸桿菌中，復(fù)制叉以每秒500個(gè)堿基對(duì)的速度向前移動(dòng)，復(fù)制叉前的DNA以大約3000r/min的速度旋轉(zhuǎn)。--類型：判斷題

--答案：93.正確。(如果復(fù)制叉以500核苷酸／秒的速度向前移動(dòng)，那么它前面的DNA必須以500／10.5=48周／秒的速度旋轉(zhuǎn)，即2880周／分)。

所印謂半保留復(fù)制就是以DNA親本鏈作為合成新子鏈DNA的模板，這樣產(chǎn)生的新的雙鏈DNA分子由一條舊鏈和一條新鏈組成。--類型：判斷題

--答案：94.正確。

3．“模板”或“反義”DNA鏈可定義為：模板鏈?zhǔn)潜籖NA聚合酶識(shí)別并合成1個(gè)互補(bǔ)的mRNA，這一mRNA隊(duì)是蛋白質(zhì)合成的模板。--類型：判斷題

--答案：3、正確。<BR>在DNA復(fù)制中，假定都從5’→3’、同樣方向讀序時(shí)，新合成DNA鏈中的苷酸序列同模板鏈一樣。--類型：判斷題

--答案：96.錯(cuò)誤。盡管子鏈與親本鏈因?yàn)閴A基互補(bǔ)配對(duì)聯(lián)系起來，但子鏈上核苷酸序列與親鏈有很大不同。

DNA的5’→3’合成意味著當(dāng)在裸露3-OH的基團(tuán)中添加dNTP時(shí)，除去無機(jī)焦磷酸DNA鏈就會(huì)伸長。--類型：判斷題

--答案：97.正確

在先導(dǎo)鏈上DNA沿5’→3’方向合成，在后隨鏈上則沿3’→5’方向合成。--類型：判斷題

--答案：98.錯(cuò)誤。所有DNA合成均沿5’→3’方向，后隨鏈上的DNA以片段合成然后連接起來，所以滯后鏈沿3’→5’方向增長。

如果DNA沿3’→5’合成，那它則需以5’三磷酸或3’脫氧核苦三磷酸為末端的鏈作為前體。--類型：選擇題

--答案：99.正確。

大腸桿菌DNA聚合酶缺失3’→5’校正外切核酶活性時(shí)會(huì)降低DNA的合成速率但不影響它的可靠性。--類型：判斷題

--答案：100.錯(cuò)誤。缺乏3’→5’的校正外切核酸酶活性，DNA合成將更易出錯(cuò)。<BR><BR>DNA的復(fù)制需要DNA聚合酶和RNA聚合酶。--類型：判斷題

--答案：101.正確。

復(fù)制叉上的單鏈結(jié)合蛋白通過覆蓋堿基使DNA的兩條單鏈分開，這樣就避免了堿基配對(duì)。--類型：判斷題

--答案：102.錯(cuò)誤。單鏈結(jié)合蛋白通過與磷酸骨架結(jié)合使DNA單鏈相互分開，它們離開暴露的堿基，所以那些堿基可以作為DNA合成的模板。

只要子鏈和親本鏈，其中的一條或兩條被甲基化，大腸桿菌中的錯(cuò)配校正系統(tǒng)就可以把它們區(qū)別開來，但如果兩條鏈都沒有甲基化則不行。--類型：判斷題

--答案：103.錯(cuò)誤。依靠甲基化的修復(fù)系統(tǒng)依賴親本鏈上的甲基，這些甲基在子鏈上是缺失的，以便識(shí)別兩條鏈.

大腸桿菌、酵母和真核生物病毒DNA的新一輪復(fù)制是在一個(gè)特定的位點(diǎn)起始的，這個(gè)位點(diǎn)由幾個(gè)短的序列構(gòu)成，可用于結(jié)合起始蛋白復(fù)合體。--類型：判斷題

--答案：104.正確。

拓?fù)洚悩?gòu)酶I之所以不需要ATP來斷裂和重接DNA鏈，是因?yàn)榱姿岫ユI的能量被暫時(shí)貯存在酶活性位點(diǎn)的磷酸酪氨酸連接處。--類型：判斷題

--答案：105.正確。

酵母中的拓?fù)洚悩?gòu)酶Ⅱ突變體能夠進(jìn)行DNA復(fù)制，但是在有絲分裂過程中它們的染色體不能分開。--類型：判斷題

--答案：106.正確。

靠依賴于DNA的DNA聚合酶所進(jìn)行的DNA復(fù)制要求有作為一個(gè)引發(fā)物的游離3’—0H的存在。游離的3’—0H可以通過以下三種途徑獲得：合成一個(gè)RNA引物、DNA我引發(fā)的或者一個(gè)末端蛋白通過磷酸二酯鍵共價(jià)結(jié)合到一個(gè)核苷酸。--類型：判斷題

--答案：107.正確。

當(dāng)DNA兩條鏈的復(fù)制同時(shí)發(fā)生時(shí)，它是由一個(gè)酶復(fù)合物：DNA聚合酶Ⅲ負(fù)責(zé)的，真核生物的復(fù)制利用3個(gè)獨(dú)立作用的DNA聚合酶，Polδ的一個(gè)拷貝(為了起始)和Polδ的兩個(gè)拷貝(DNA多聚體化，當(dāng)MFl將RNA引發(fā)體移去之后填入).--類型：判斷題

--答案：108.正確。

從oriλ開始的噬菌體復(fù)制的起始是被兩個(gè)噬菌體蛋白O和P所控制功，在大腸桿菌E.coli中O和P是DnaA和DnaC蛋白的類似物。基于這種比較，O蛋白代表一個(gè)解旋酶而P蛋白調(diào)節(jié)解旋酶和引發(fā)酶結(jié)合。--類型：判斷題

--答案：109.錯(cuò)誤。

描述Meselson-Stahl試驗(yàn)，說明這一實(shí)驗(yàn)加深我們對(duì)遺傳理解的重要性。--類型：簡答題

--答案：110.答：在1958年，Meselson—Stahl實(shí)驗(yàn)證實(shí)了復(fù)制是半保留的。事實(shí)上，這一實(shí)驗(yàn)證實(shí)了兩種假說：①復(fù)制需要兩條DNA鏈的分離(即解鏈，變性)；②通過以親本作為模板，新合成的DNA鏈存在于兩個(gè)復(fù)制體中。采用密度梯度離心可以區(qū)分碳13和氮15標(biāo)記的DNA鏈(重鏈)與碳12和氮14標(biāo)記的DNA鏈(輕鏈)。第一代合成的DNA分子的密度都介于重鏈與輕鏈之間。這一發(fā)現(xiàn)證實(shí)了復(fù)制忠實(shí)性的機(jī)制，對(duì)于認(rèn)識(shí)遺傳的本質(zhì)是相當(dāng)重要的。

請(qǐng)列舉可以在線性染色體的末端建立線性復(fù)制的三種方式。--類型：簡答題

--答案：111.答：通過以下方式可以在線性染色體的末端建立線性復(fù)制：(1)染色體末端的短重復(fù)序列使RNA聚合酶(端粒酶)引發(fā)非精確復(fù)制；(2)末端蛋白與模板鏈的5’末端共價(jià)結(jié)合提供核苷酸游離的3’末端。(3)通常，通過滾環(huán)復(fù)制，DNA雙鏈發(fā)生環(huán)化后被切開，產(chǎn)生可被延伸的游離3’-0H末端。

為什么一些細(xì)菌完成分裂的時(shí)間比細(xì)菌基因組的復(fù)制所需的時(shí)間要少?為什么在選擇營養(yǎng)條件下，E.coli中可以存在多叉的染色體或多達(dá)4個(gè)以上的開環(huán)染色體拷貝，而正常情況下染色體是單拷貝的?--類型：簡答題

--答案：112.答：單拷貝復(fù)制是由每個(gè)細(xì)胞中復(fù)制起點(diǎn)的濃度控制的。在適宜的營養(yǎng)條件下，細(xì)胞呈現(xiàn)快速生長，這樣會(huì)稀釋起始阻遏物的濃度，使復(fù)制連續(xù)進(jìn)行。這使細(xì)胞在分裂周期結(jié)束之前起動(dòng)復(fù)制。

在DNA聚合酶Ⅲ催化新鏈合成以前發(fā)生了什么反應(yīng)?--類型：簡答題--選擇：

--答案：113答：DnaA(與每9個(gè)堿基重復(fù)結(jié)合，然后使13個(gè)堿基解鏈)、DnaB(解旋酶)和DnaC先于聚合酶Ⅲ與原核復(fù)制起點(diǎn)相互作用。由于復(fù)制是半保留的，后隨鏈復(fù)制需要由引發(fā)體完成的多重復(fù)制起始，引發(fā)體由DnaG引發(fā)酶與依賴該系統(tǒng)的多種蛋白因子組成。

DNA復(fù)制起始過程如何受DNA甲基化狀態(tài)影響?--類型：簡答題

--答案：114.答：親本DNA通常發(fā)生種屬特異的甲基化。在復(fù)制之后，兩個(gè)模板—復(fù)制體雙鏈體是半甲基化的。因?yàn)榘爰谆疍NA對(duì)膜結(jié)合受體比對(duì)DnaA有更高的親和力，半甲基化DNA不能復(fù)制，從而防止了成熟前復(fù)制(prematurereplication)。請(qǐng)指出在oriC或фX型起點(diǎn)起始的DNA復(fù)制之間存在的重要差異.--類型：簡答題

--答案：115.答：從體型起點(diǎn)開始復(fù)制需要額外的蛋白——Pri蛋白的參與，Pri蛋白指導(dǎo)在引物合成位點(diǎn)(即引發(fā)體裝配位點(diǎn)——pas)合成引發(fā)體。oriC型起點(diǎn)的引發(fā)體只含有DnaG引發(fā)酶。

大腸桿菌被T2噬菌體感染，當(dāng)它的DNA復(fù)制開始后提取噬菌體的DNA，發(fā)現(xiàn)一些RNA與DNA緊緊結(jié)合在一起，為什么？--類型：簡答題

--答案：116.答：該DNA為雙鏈并且正在進(jìn)行復(fù)制。這些RNA片段是后隨鏈復(fù)制的短引物序列。DNA連接酶對(duì)于DNA的復(fù)制是很重要的，但RNA的合成一般卻不需要連接酶。解釋這個(gè)現(xiàn)象的原因。--類型：簡答題

--答案：117.答：在DNA復(fù)制時(shí)，連接酶對(duì)于后隨鏈的合成是重要的，因?yàn)樗軐槠蔚?’端與它前面的另一條鏈的3’端連接起來。RNA的合成既能以DNA為模板(RNA聚合酶活性)，又能以RNA為模板(RNA復(fù)制酶活性)；相應(yīng)的，先導(dǎo)鏈的合成沿著5’→3’方向進(jìn)行，不需要連接酶。

曾經(jīng)認(rèn)為DNA的復(fù)制是全保留復(fù)制，每個(gè)雙螺旋分子都作為新的子代雙螺旋分子的模板。如果真是這樣，在Meselso立和Stahl的實(shí)驗(yàn)中他們將得到什么結(jié)果?--類型：簡答題

--答案：118.答：復(fù)制一代后一半為“重鏈”，一半為“輕鏈”。兩代后，四分之一為“重鏈”，四分之三為“輕鏈”(圖A3.1)：

描述Matthew和Franklin所做的證明DNA半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn).--類型：簡答題

--答案：119.答：實(shí)驗(yàn)結(jié)果示于圖A3.2(1)將大腸桿菌在氮15培養(yǎng)基中經(jīng)多代培養(yǎng)，得到的DNA兩條鏈都被標(biāo)記形成“重鏈”。(2)細(xì)胞移到氮14中，這樣新產(chǎn)生的鏈都被標(biāo)記為“輕鏈”。(3)選擇不同時(shí)間，從氮14培養(yǎng)基中取出細(xì)胞，提取DNA。(4)將DNA溶解在氯化銫溶液中，100000g離心。這就是現(xiàn)在的密度梯度離心。(5)經(jīng)過若干小時(shí)的離心，達(dá)到平衡，此時(shí)擴(kuò)散力恰好與離心力平衡。這樣，DNA在離心管聚集成帶，每條帶的密度均與該點(diǎn)的氯化銫溶液的密度相同。（6)照相決定每條帶的位置和所含的DNA量。他們發(fā)現(xiàn)：①經(jīng)氮15培養(yǎng)基培養(yǎng)，所有的DNA都聚集在一條重帶。②在14氮培養(yǎng)基中培養(yǎng)一代后，所有的DNA形成一條中間密度的帶，位于純氮14一DNA和純氮15—DNA形成的帶之間。如果認(rèn)為復(fù)制是半保留的，每一個(gè)子代分子中含有一條舊的重帶和一條新的輕帶，那么與這個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果相符。②在14氮中繼續(xù)培養(yǎng)一代，子代DNA中的一半是中間密度，另一條則是輕帶，該結(jié)果又可由DNA的半保留復(fù)制預(yù)測到。在以后的樣品中，中間密度的DNA的比例恰如預(yù)期一樣逐漸減少。④最后，他們有力地證明第一代的分子是雙鏈且為半保留復(fù)制。他們成功地用加熱來自第一代雜交DNA的方法使分子變性，分成兩條單鏈后離心，發(fā)現(xiàn)有一條“重”’帶和一條“輕”帶。

解釋在DNA復(fù)制過程中