答： CsCl梯度离心的结果虽然排除了全保留复制的可能性，但不能根据这一结果就可证明DNA的复制是半保留复制，因为弥散复制也会出现同样的结果。用同样的样品和相同的技术手段即CsCl梯度离心将半保留复制和弥散复制区分开来的方法是将DNA样品变性，然后利用碱性CsCl梯度离心技术对单链DNA进行离心，半保留复制会出现两条带，而若是弥散复制则出现一条带，如下图所示：
弥散复制
变性后离心
变性后离心
半保留复制
变性后离心
变性后离心
在DNA复制过程中具有一个基本的功能，4．科恩伯格从大肠杆菌中分离出了DNA聚合酶Ⅰ，DNA聚合酶Ⅰ在DNA复制过程中具有什么功能？
并合成一段DNA 答：. DNA聚合酶Ⅰ具有切除在起始DNA复制时合成的RNA引物的功能，以取代RNA。执行DNA聚合功能的DNA聚合酶Ⅲ在遇到RNA引物时，就会从DNA链上脱离下来，DNA聚合酶Ⅰ利用自身具有的5’，3’核酸外切酶的功能切除RNA引物，然后按5’?3’方向合成DNA。
5．请描述DNA连接酶的分子作用机制。请你推测一下，如果DNA连接酶基因发生温度敏感型突变，则大肠杆菌突变株会产生怎样的表型效应？
： 答：DNA连接酶可以催化单链DNA两端的3’-OH 和5’-单磷酸基团之间形成磷酸二酯键 ,封闭缺口。 温度敏感性连接酶突变体在极端温度条件下可能能封闭缺口，使后随链片段化，最终导致细胞死亡。如果以这种突变体为研究对象进行生化实验，DNA复制过程中，细菌细胞被转移至高温条件下，这样在细菌细胞中会有大量的冈崎片段的积累，这将为DNA一条链采取不连续复制提供额外的证据。
6. 什么是DNA聚合酶的进行性？如何测定一种DNA聚合酶的进行性？
从酶与模板结合到与 答：DNA聚合酶的进行性是指某一种DNA聚合酶在催化聚合反应中，解离的这段时间内，催化了多少脱氧核苷酸的掺入。
测定某一DNA聚合酶的进行性，可先让酶与模板结合并进行聚合反应，然后迅速加入大量的非特异性DNA，当DNA聚合酶从模板上解离下来后，由于大量的非特异性DNA稀释了原来的DNA模板，使得DNA聚合酶很难再与原来的模版结合，这样就得到了新合成的DNA片段，通过凝胶电泳可大概知道片段的长度。
7．尽管DNA聚合酶催化聚合反应既需要模板，又需要引物。但下面的单链DNA却可以直接作为DNA聚合酶Ⅰ的有效的底物。试解释其中的原因，并写出由DNA聚合酶Ⅰ催化而形成的终产物的结构。
3’--- OH-TGGCTCATAGCCGGAGCCCTAACCGTAGACCACGAATAGCATTAGGp ---5’
答：由于此链DNA特殊的碱基组成，使得该DNA能够形成如图所示的茎环结构：
A G C
T C
A CTCGGT- OH3’
GAGCCCTAACCGTAGACCACGAATAGCATTAGGp 5’ G 9
DNA聚合酶Ⅰ能以该结构的3’-OH为引物，以5’-端的序列为模板催化聚合反应的进行，但对于DNA聚合酶Ⅰ来讲，在催化聚合反应之前，会通过其3’?5’的外切酶活性将末端错配的T水解掉而引入正确的G，然后再进行延伸反应，最终得到的产物是：
8．简述维持DNA复制的高度忠实性的机制。
答：维持DNA复制的高度忠实性的机制主要包括：DNA聚合酶的高度选择性；DNA聚合酶所具有的3’?5’外切酶活性能够进行自我校正，以切除复制过程中错误掺入的核苷酸；错配修复机制；使用RNA引物也能提高DNA复制的忠实性，因为当DNA在刚开始复制的时候，由于缺乏协同性，所以错误的机会很大，但因为RNA引物最终要被被切除，所以降低了在开始阶段所发生的错误。
9．在冈崎提出DNA复制的不连续性观点以后，对于DNA复制过程中两条链都是不连续复制，还是仅仅是后随链才是不连续复制，存在着很大争议。显然前导链的合成不需要不连续复制，但是许多研究者发现经脉冲标记的冈崎片段可以和亲代DNA的两条链杂交，这似乎意味着亲代DNA的两条链都可以作为冈崎片段的模板。试提出一种机制解释前导链的复制也可能产生冈崎片段，并设计一个实验证明你提出的机制。
答：前导链似乎也形成小的片断，是因为在一个细胞中，含有微量的dUTP，它在DNA复制过程中有可能代替dTTP掺入到新合成的子链中，由于脱氧尿苷酸不是DNA分子中的正常核苷酸，所以体内修复系统会将它除去。去除的机制是先在尿嘧啶糖苷酶的作用下切除DNA链上的尿嘧啶，然后AP核酸内切酶在AP位点将DNA链切开，然后核酸外切酶将包括AP位点在内的一段DNA链切除，再由DNA聚合酶和连接酶完成修复。AP核酸内切酶的作用必然导致前导链形成小的DNA片断。
筛选AP核酸内切酶缺失的大肠杆菌突变株，观察上述现象是否发生。
10．端粒是一类特殊的重复序列。端粒序列存在于DNA链的什么部位？具有怎样的功能？ 答：端粒是真核生物线性染色体末端的特有的异染色质序列。对大多数有机体而言，端粒是染色体末端简单的高度重复序列，具有种的特异性。这一序列由端粒酶合成，靠近染色体末端而不是最末端序列是端粒相关序列。在不同有机体中，端粒的组成很不相同。在果蝇中，端粒由转座因子LINE家族序列组成。端粒在DNA复制和维持染色体稳定性方面起重要作用。 11．端粒解决了线性染色体末端DNA复制的问题。请简要描述这一机制。
答：端粒是短串联重复序列，几乎不编码基因。端粒的复制由端粒酶催化，DNA聚合酶不参与，所以没有复制末端问题。端粒通过与DNA复制完全不同的机制进行复制和维持端粒的长度。 12．请描述端粒酶的结构与功能，包括端粒酶的每一个分子成分。
答：端粒为核糖核蛋白体。由蛋白和RNA成分组成。蛋白部分用于催化T,G 富集的端粒DNA的合成；RNA组分作为C,A富集的模板。 端粒酶是逆转录酶，作为反应模板的RNA是酶的一部分。
G C
C
G A T
A CTCGGGATTGGCATCTGGT GCTTATCGTA ATCC- OH3’
GAGCCCTAACCGTAGACCACGAATAGCATTAGGp 5’
10
第五章 突变与修复
一 选择题
1. GC碱基对突变为AT碱基对，这一突变称为__B_ 突变.
A?颠换 transversion B?转换 transition C?转座 transpositional D? 转位translocation
2. AT碱基对突变为TA碱基对，这一突变为 _A__ 突变
A?颠换 transversion B? 转换transition C?转座 transpositional D?转位 translocation 3. 下面哪一突变为无义突变？C
A? ACG 突变为 ACC B? AUG 突变为 UUG C? UAC 突变为 UAG D? AAA 突变为 UUU
4. 一个突变使一个密码子从亮氨酸密码子变为异亮氨酸密码子，这一突变为 B
A?无义突变
B?错义突变 missense C? 致死突变lethal D? 中性突变neutral
5. 一个突变发生使AUU 密码子转变为AUC 密码子. 这两个密码子均编码亮氨酸，这一突变为 C . A? 无义突变nonsense B? 错义突变missense C?沉默突变 silent D? 中性突变neutral
6. AAA 密码子编码赖氨酸，这一密码子被突变为AGA，这一密码子编码赖氨酸类似氨基酸精氨酸，这一突变为__D_ 突变. A? 无义突变nonsense B? 错义突变missense C?沉默突变 silent D? 中性突变neutral
7.核苷酸的缺失或插入会导致 __C_突变的发生。.
A? 无义突变nonsense B?错义突变 missense
11
C?移码突变 frameshift D?中性突变 neutral
8. 一个氨基酸合成途径相关基因的突变可以使这一细菌重新合成这一氨基酸，这是 A 突变 A? 回复突变reversion
B? 错义突变missense C? 中性突变neutral D? 移码突变frameshift
9. 在大肠杆菌细胞中，抑制突变多定位于编码 C 基因内？
A? 代谢基因metabolic enzymes B? 启动子promoters C? tRNA 基因 D? DNA聚合酶.
10. 下面哪种突变可以同时发生在细胞？D
A? 脱氨基
B? 脱嘌呤depurination C? 脱嘧啶depyrimidination D? 以上所有all of the above 11.下面哪些试剂可以诱导DNA突变？ D
A?紫外线辐射 ultraviolet radiation B? gamma射线辐射 C? 5-溴尿嘧啶bromouracil D?以上全是
12.紫外线造成DNA突变发生的主要形式是 B
A? 碱基替代a base substitution
B?胸腺嘧啶二聚体的形成 creation of thymine dimmers C?互变异构
D? 碱基脱氨基deamination of a base 13. 5-溴尿嘧啶是哪一碱基的类似物?A
A?胸腺嘧啶 thymine B?尿嘧啶 uracil C?胞嘧啶 cytosine D? 腺嘌呤adenine
14. 下面哪一碱基的脱氨基作用会在DNA中产生错配的胸腺嘧啶.C
A? 腺嘌呤adenine B? 尿嘧啶uracil
C? 5-甲基胞嘧啶methylcytocine D? 5-溴尿嘧啶bromouracil
15. 一氧化氮可以诱发DNA碱基发生 _B__ 作用
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