02 染色體與DNA

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1、第二章 染色體與DNAn 染色體n DNA的結(jié)構(gòu)n DNA的復(fù)制n DNA的修復(fù)n DNA的轉(zhuǎn)座一、染色體（Chromosome)內(nèi)容提要：細(xì)胞周期染色體與染色質(zhì)染色體的結(jié)構(gòu)和組成（原核生物、真核生物）核小體原核生物和真核生物基因組結(jié)構(gòu)特點(diǎn)比較 （一）細(xì)胞周期（二）染色體與染色質(zhì)染色體（染色體（chromosome）是細(xì)胞在有絲分裂時(shí)遺傳物質(zhì)）是細(xì)胞在有絲分裂時(shí)遺傳物質(zhì)存在的特定形式，是間期細(xì)胞染色質(zhì)結(jié)構(gòu)緊密包裝的結(jié)存在的特定形式，是間期細(xì)胞染色質(zhì)結(jié)構(gòu)緊密包裝的結(jié)果。果。真核生物的染色體在細(xì)胞生活周期的大部分時(shí)間里都是真核生物的染色體在細(xì)胞生活周期的大部分時(shí)間里都是以染色質(zhì)以染色質(zhì)(chrom

2、atin)的形式存在的。的形式存在的。染色質(zhì)是一種纖維狀結(jié)構(gòu)，叫做染色質(zhì)絲，它是由最基染色質(zhì)是一種纖維狀結(jié)構(gòu)，叫做染色質(zhì)絲，它是由最基本的單位本的單位核小體核小體(nucleosome)成串排列而成的。成串排列而成的。（三）染色體的結(jié)構(gòu)和組成原核生物(prokaryote)組蛋白：H1 H2A H2B H3 H4非組蛋白核小體DNA蛋白質(zhì)染色體真核生物染色體的組成組蛋白的一般特性：進(jìn)化上的保守性保守程度：H1 H2A、H2B H3、H41、組蛋白 上海生化所分子遺傳學(xué)1998年試題：在真核生物核內(nèi)。五種組蛋白（H1 H2A H2B H3 和H4）在進(jìn)化過程中，H4極為保守，H2A最不保守（）無

3、組織特異性肽鏈氨基酸分布的不對稱性H5組蛋白的特殊性：富含賴氨酸（24%）組蛋白的可修飾性簡述真核生物染色體上組蛋白的種類，組蛋白修飾的種類及其生物學(xué)意義中國科學(xué)院2003年碩士研究生入學(xué)生物化學(xué)與分子生物學(xué)試題 在細(xì)胞周期特定時(shí)間可發(fā)生甲基化、乙?；?、磷酸化和ADP核糖基化等。H3、H4修飾作用較普遍，H2B有乙酰化作用、H1有磷酸化作用。所有這些修飾作用都有一個(gè)共同的特點(diǎn)，即降低組蛋白所有這些修飾作用都有一個(gè)共同的特點(diǎn)，即降低組蛋白所攜帶的正電荷。所攜帶的正電荷。這些組蛋白修飾的意義：一是改變?nèi)旧w的結(jié)構(gòu)，直接影響轉(zhuǎn)錄活性；二是核小體表面發(fā)生改變，使其他調(diào)控蛋白易于和染色質(zhì)相互接觸，從而間

4、接影響轉(zhuǎn)錄活性。組蛋白的可修飾性1)DNA的變性和復(fù)性 變性（Denaturation)DNA雙鏈的氫鍵斷裂，最后完全變成單鏈的過程稱為變性。增色效應(yīng)(Hyperchromatic effect)在加熱變性過程中，260nm紫外線吸收值先緩慢上升，當(dāng)達(dá)到某一溫度時(shí)驟然上升，稱為增色效應(yīng)。2、DNA的結(jié)構(gòu)熔解溫度（Melting temperature，Tm)變性過程紫外線吸收值增加的中點(diǎn)稱為熔解溫度。生理?xiàng)l件下為85-95影響因素：G+C含量，pH值，離子強(qiáng)度，尿素，甲酰胺等復(fù)性（Renaturation)熱變性的DNA緩慢冷卻，單鏈恢復(fù)成雙鏈。減色效應(yīng)（Hypochromatic effec

5、t)隨著DNA的復(fù)性，260nm紫外線吸收值降低的現(xiàn)象。2)C值反常現(xiàn)象（C-value paradox)C值是一種生物的單倍體基因組DNA的總量。形態(tài)學(xué)的復(fù)雜程度與C值大小的不一致，稱為“C值反常現(xiàn)象”/C值矛盾/C值悖理。真核細(xì)胞基因組的最大特點(diǎn)是它含有大量的重復(fù)序列，而且功能DNA序列大多被不編碼蛋白質(zhì)的非功能DNA所隔開。C值矛盾P351簡述DNA的C值以及C值矛盾（C Value paradox）.中科院上海生化所 98 年上海第二軍醫(yī)大：C值矛盾（四）核小體(nucleosome)(nucleosome)Nucleosome、chromosome、genome 中科院2002年碩士

6、學(xué)位研究生入學(xué)分子遺傳學(xué)試題 1、定義：用于包裝染色質(zhì)的結(jié)構(gòu)單位，是由DNA鏈纏繞一個(gè)組蛋白核構(gòu)成的。2、核小體的結(jié)構(gòu)核心顆粒、連接區(qū)DNA中國科學(xué)院上海生化與細(xì)胞所2002年招收碩士研究生分子遺傳學(xué)入學(xué)考試：簡述真核細(xì)胞內(nèi)核小體與核小體核心顆粒的結(jié)構(gòu)。3、染色體的包裝超螺旋結(jié)構(gòu)6.8:140:11000:18000:1DNA double helixNucleosome(10 nm fiber)30 nm FiberLoops ILoops IIchromosome上海第二軍醫(yī)大碩士研究生入學(xué)考試試題：基因組的特點(diǎn)（真核、原核比較）（五）原核生物和真核生物基因組結(jié)構(gòu)特點(diǎn)比較 基因組很小，大多

7、只有一條染色體 結(jié)構(gòu)簡煉 存在轉(zhuǎn)錄單元(trnascriptional operon)多順反子(polycistron)X174 D-E-J-F-G-H mRNA 蛋白J、F、G H D EE.coli 色氨酸操縱子 9個(gè)順反子 9個(gè)酶1、原核生物基因組結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 有重疊基因（Sanger 發(fā)現(xiàn)）基因內(nèi)基因 部分重疊基因 一個(gè)堿基重疊2、真核生物基因組結(jié)構(gòu)特點(diǎn)l真核基因組結(jié)構(gòu)龐大 3109bp、染色質(zhì)、核膜l單順反子l基因不連續(xù)性 斷裂基因（interrupted gene）、內(nèi)含子(intron)、外顯子(exon)l非編碼區(qū)較多 多于編碼序列(9:1)l 含有大量重復(fù)序列l(wèi)具有端粒結(jié)構(gòu) 不重

8、復(fù)序列/單一序列：在基因組中有一個(gè)或幾個(gè)拷貝。占DNA總量的40%-80%。真核生物的大多數(shù)基因在單倍體中都是單拷貝的。如：蛋清蛋白、血紅蛋白等。功能：主要是編碼蛋白質(zhì)。中度重復(fù)序列：在基因組中的拷貝數(shù)為101104。占DNA總量的10%-40%。如：rRNA、tRNA 一般是不編碼蛋白質(zhì)的序列，在調(diào)控基因表達(dá)中起重要作用。根據(jù) DNA復(fù)性動(dòng)力學(xué)研究，DNA序列可以分成哪幾種類型？并加以舉例說明。(2001年上海生化所）高度重復(fù)序列：拷貝數(shù)達(dá)到幾百個(gè)到幾百萬個(gè)。占DNA總量的10%-60%。衛(wèi)星DNA：A T含量很高的簡單高度重復(fù)序列。只在高等生物中發(fā)現(xiàn)。第二章 染色體與DNAn 染色體n D

9、NA的結(jié)構(gòu)n DNA的復(fù)制n DNA的修復(fù)n DNA的轉(zhuǎn)座二、DNA的結(jié)構(gòu)1 1）概念概念 指4種脫氧核苷酸的連接及其排列順序，DNA序列是這一概念的簡稱。堿基序列1、DNA的一級結(jié)構(gòu)2）特征：雙鏈反向平行配對而成脫氧核糖和磷酸交替連接，構(gòu)成DNA骨架，堿基排在內(nèi)側(cè)內(nèi)側(cè)堿基通過氫鍵互補(bǔ)形成堿基對（A：T，C：G）。3）DNA結(jié)構(gòu)的表示法2 2、DNA DNA 的二級結(jié)構(gòu)的二級結(jié)構(gòu)1）定義：指兩條多核苷酸鏈反向平行盤繞所產(chǎn)生的雙螺旋結(jié)構(gòu)。繞DNA雙螺旋表面上出現(xiàn)的螺旋槽（溝），寬的溝稱為大溝，窄溝稱為小溝。大溝、小溝都是由于堿基對堆積和糖-磷酸骨架扭轉(zhuǎn)造成的。DNA雙螺旋模型是哪年由誰提出的?簡

10、述其基本內(nèi)容.為什么說該模型的提出是分子生物學(xué)發(fā)展史上的里程碑,具有劃時(shí)代的貢獻(xiàn)?浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院2003生物化學(xué)（碩士）2）分類：右手螺旋：A-DNA，B-DNA左手螺旋：Z-DNAABZABZ3、DNA的高級結(jié)構(gòu)1）定義：指DNA雙螺旋進(jìn)一步扭曲盤繞所形成的特定空間結(jié)構(gòu)。是一種比雙螺旋更高層次的空間構(gòu)象。2）主要形式：超螺旋結(jié)構(gòu)（正超螺旋和負(fù)超螺旋）線狀DNA形成的超螺旋環(huán)狀DNA形成的超螺旋拓?fù)洚悩?gòu)酶or溴化乙錠拓?fù)洚悩?gòu)酶or溴化乙錠DNA扭曲與雙螺旋相同（擰緊）DNA扭曲與雙螺旋相反（松開）負(fù)超螺旋松弛DNA正超螺旋第二章 染色體與DNAn 染色體n DNA的結(jié)構(gòu)n DNA的復(fù)制n DN

11、A的修復(fù)n DNA的轉(zhuǎn)座第三節(jié) DNA的復(fù)制DNARNA蛋白質(zhì)復(fù)制轉(zhuǎn)錄翻譯逆轉(zhuǎn)錄RNA復(fù)制內(nèi)容提要：DNA的半保留復(fù)制與DNA復(fù)制有關(guān)的物質(zhì) DNA的復(fù)制過程（大腸桿菌為例）DNA復(fù)制的其它方式真核生物中DNA的復(fù)制特點(diǎn)端粒DNA的復(fù)制1、定義：由親代DNA生成子代DNA時(shí)，每個(gè)新形成的子代DNA中，一條鏈來自親代DNA，而另一條鏈則是新合成的，這種復(fù)制方式稱半保留復(fù)制。（一）DNA的半保留復(fù)制（semi-conservative replication）Semi-conservative Conservative Dispersive 中國科學(xué)院上海生化與細(xì)胞所2002年招收碩士研究生分子遺

12、傳學(xué)入學(xué)考試：請?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來證明DNA復(fù)制是以半保留方式進(jìn)行的（8分）。2、實(shí)驗(yàn)證據(jù)（1958 Meselson 和Stahl）：Matthew Messelson Franklin Stahl3、DNA半保留復(fù)制的生物學(xué)意義：DNA的半保留復(fù)制表明DNA在代謝上的穩(wěn)定性，保證親代的遺傳信息穩(wěn)定地傳遞給后代。（二）與DNA復(fù)制有關(guān)的物質(zhì)1、原料：四種脫氧核苷三磷酸（dATP、dGTP、dCTP、dTTP)2、模板：以DNA的兩條鏈為模板鏈，合成子代DNA3、引物：DNA的合成需要一段RNA鏈作為引物4、引物合成酶（引發(fā)酶）：此酶以DNA為模板合成一段RNA,這段RNA作為合成DNA的引物（P

13、rimer)。實(shí)質(zhì)是以DNA為模板的RNA聚合酶。5、DNA聚合酶:以DNA為模板的DNA合成酶以四種脫氧核苷酸三磷酸為底物反應(yīng)需要有模板的指導(dǎo)反應(yīng)需要有3-OH存在DNA鏈的合成方向?yàn)? 3 性質(zhì) 聚合酶聚合酶 聚合酶3 5 外切活性+5 3 外切活性+-5 3 聚合活性+中+很低+很高新生鏈合成-+主要是對主要是對DNADNA損傷的修損傷的修復(fù)；以及在復(fù)；以及在DNADNA復(fù)制時(shí)復(fù)制時(shí)切除切除RNARNA引物并填補(bǔ)其引物并填補(bǔ)其留下的空隙。留下的空隙。修復(fù)紫外修復(fù)紫外光引起的光引起的DNADNA損傷損傷DNA DNA 復(fù)制的主要復(fù)制的主要聚合酶，還具有聚合酶，還具有3 3-5-5 外切酶的

14、外切酶的校對功能，提高校對功能，提高DNADNA復(fù)制的保真性復(fù)制的保真性原核生物中的DNA聚合酶(大腸桿菌）定位 細(xì)胞核 細(xì)胞核 線粒體 細(xì)胞核 細(xì)胞核3-5外切 -+酶活性功能引物引物 合成合成修復(fù)修復(fù)作用作用線粒體線粒體DNADNA的復(fù)制的復(fù)制核核DNADNA的復(fù)制的復(fù)制？真核生物中的DNA聚合酶 6、DNA連接酶（1967年發(fā)現(xiàn)）：若雙鏈DNA中一條鏈有切口，一端是3-OH，另一端是5-磷酸基，連接酶可催化這兩端形成磷酸二酯鍵，而使切口連接。但是它不能將兩條游離的DNA單鏈連接起來 DNADNA連接酶連接酶在在DNADNA復(fù)制、損傷修復(fù)、重組等過程復(fù)制、損傷修復(fù)、重組等過程中起重要作用中

15、起重要作用3535OHOHP P7、DNA 拓?fù)洚悩?gòu)酶(DNA Topisomerase)：拓?fù)洚悩?gòu)酶：使DNA一條鏈發(fā)生斷裂和再連接，作用是松解負(fù)超螺旋。主要集中在活性轉(zhuǎn)錄區(qū)，同轉(zhuǎn)錄有關(guān)。例：大腸桿菌中的蛋白 拓?fù)洚悩?gòu)酶：該酶能暫時(shí)性地切斷和重新連接雙鏈DNA，作用是將負(fù)超螺旋引入DNA分子。同復(fù)制有關(guān)。例：大腸桿菌中的DNA旋轉(zhuǎn)酶上海生化所1998年分子遺傳學(xué)試題：拓?fù)洚悩?gòu)酶8、DNA 解螺旋酶/解鏈酶（DNA helicase)通過水解ATP獲得能量來解開雙鏈DNA。E.coli中的rep蛋白就是解螺旋酶，還有解螺旋酶I、II、III。reprep蛋白沿蛋白沿3 3 5 5移動(dòng)，而解螺旋

16、酶移動(dòng)，而解螺旋酶I I、IIII、IIIIII沿沿5 5 3 3移動(dòng)。移動(dòng)。9、單鏈結(jié)合蛋白單鏈結(jié)合蛋白(SSBP-single-strand binding protein)：穩(wěn)定已被解開的穩(wěn)定已被解開的DNA單鏈，阻止復(fù)單鏈，阻止復(fù)性和保護(hù)單鏈不被核酸酶降解。性和保護(hù)單鏈不被核酸酶降解。（三）DNA的復(fù)制過程（大腸桿菌為例）n 雙鏈的解開雙鏈的解開n RNARNA引物的合成引物的合成n DNADNA鏈的延伸鏈的延伸n 切除切除RNARNA引物，填補(bǔ)缺口，連接相鄰的引物，填補(bǔ)缺口，連接相鄰的DNADNA片段片段1 1、雙鏈的解開、雙鏈的解開 DNA的復(fù)制有特定的起始位點(diǎn)，叫做復(fù)制原點(diǎn)。or

17、i(或o）、富含A、T的區(qū)段?；靖拍睿荷虾Ｉ?998年分子遺傳學(xué)試題：真核生物復(fù)制起始點(diǎn)的特征包括（）A富含GC區(qū) B富含AT區(qū) C Z DNA D無明顯特征 從復(fù)制原點(diǎn)到終點(diǎn)，組成一個(gè)復(fù)制單位，叫從復(fù)制原點(diǎn)到終點(diǎn)，組成一個(gè)復(fù)制單位，叫復(fù)制子復(fù)制子復(fù)制時(shí)，解鏈酶等先將DNA的一段雙鏈解開，形成復(fù)制點(diǎn)，這個(gè)復(fù)制點(diǎn)的形狀象一個(gè)叉子，故稱為復(fù)制叉復(fù)制叉復(fù)制叉復(fù)制叉復(fù)制叉復(fù)制方向和速度：單單起點(diǎn)、起點(diǎn)、雙雙向等速向等速多多起點(diǎn)、起點(diǎn)、雙雙向等速向等速雙鏈解開、復(fù)制起始大約20個(gè)DnaA蛋白在ATP的作用下與oriC處的4個(gè)9bp保守序列相結(jié)合在HU蛋白和ATP的共同作用下,Dna復(fù)制起始復(fù)合物使

18、3個(gè)13bp直接重復(fù)序列變性,形成開鏈解鏈酶六體分別與單鏈DNA相結(jié)合(需DnaC幫助),進(jìn)一步解開DNA雙鏈2 2、RNARNA引物的合成引物的合成DnaB蛋白活化引物合成酶，引發(fā)RNA引物的合成。引物長度約為幾個(gè)至10個(gè)核苷酸，基因組DNA復(fù)制時(shí)，先導(dǎo)鏈的引物是DNA，后隨鏈的引物是RNA(-)2002年上海生化與細(xì)胞所DNA的半不連續(xù)復(fù)制（semi-discontinuous replication)DNA復(fù)制時(shí)其中一條子鏈的合成是連續(xù)的，而另一條子鏈的合成是不連續(xù)的，故稱半不連續(xù)復(fù)制。在DNA復(fù)制時(shí)，合成方向與復(fù)制叉移動(dòng)的方向一致并連續(xù)合成的鏈為前導(dǎo)鏈；合成方向與復(fù)制叉移動(dòng)的方向相反，

19、形成許多不連續(xù)的片段，最后再連成一條完整的DNA鏈為滯后鏈。3 3、DNADNA鏈的延伸鏈的延伸 在DNA復(fù)制過程中，前導(dǎo)鏈能連續(xù)合成，而滯后鏈只能是斷續(xù)的合成53 的多個(gè)短片段，這些不連續(xù)的小片段稱為岡崎片段。華中科技大學(xué)2004年生物化學(xué)與分子生物學(xué)碩士研究生入學(xué)試題名詞解釋：岡崎片段武漢大學(xué)2003年碩士研究生入學(xué)分子生物學(xué)試題：Replicon、semi-conservative replication 華中科技大學(xué)2004年生物化學(xué)與分子生物學(xué)碩士研究生入學(xué)試題 原核DNA合成酶中（）的主要功能是合成前導(dǎo)鏈和岡崎片段A、DNA聚合酶 B、DNA聚合酶 C、DNA聚合酶 D、引物酶 4

20、 4、切除、切除RNARNA引物，填補(bǔ)缺口，連接相鄰的引物，填補(bǔ)缺口，連接相鄰的DNADNA片段片段 （復(fù)制終止）（復(fù)制終止）在DNA聚合酶催化下切除RNA引物；留下的空隙由DNA聚合酶催化合成一段DNA填補(bǔ)上；在DNA連接酶作用下，連接相鄰的DNA鏈（四）DNA復(fù)制的方式雙鏈環(huán)狀、型復(fù)制、雙向等速（1）模板鏈和新合成的鏈分開;（2）不需RNA引物，在正鏈3OH上延伸（3）只有一個(gè)復(fù)制叉;滾環(huán)型：單向復(fù)制的特殊方式如：174的雙鏈環(huán)狀DNA復(fù)制型（RF）D環(huán)復(fù)制單向復(fù)制的特殊方式如：動(dòng)物線粒體DNA（五）真核生物中DNA的復(fù)制特點(diǎn)1、真核生物每條染色體上有多個(gè)復(fù)制起點(diǎn)，多復(fù)制子2、真核生物染色

21、體在全部復(fù)制完之前,各個(gè)起始點(diǎn)不再重新開始DNA復(fù)制；而在快速生長的原核生物中，復(fù)制起點(diǎn)可以連續(xù)開始新的復(fù)制(多復(fù)制叉)。真核生物快速生長時(shí)，往往采用更多的復(fù)制起點(diǎn)。3、真核生物有多種DNA聚合酶。（六）（六）端粒端粒DNADNA的復(fù)制的復(fù)制.端粒(telomere)n真核生物染色體DNA是線性的 每復(fù)制一次，子鏈的5有缺失。n3端有特殊的序列,線性DNA末端的復(fù)制必須的-端粒n端粒特征:3端是由數(shù)百個(gè)串聯(lián)重復(fù)G豐富的6個(gè)核苷酸組成（AGGGTT）nn人:5-AGGGTTAGGGTT-3n端粒能穩(wěn)定染色體線形DNA復(fù)制末端問題2.端粒酶（telomerase)-防止端?？s短的酶n組成 蛋白質(zhì)(

22、DNA聚合酶)+RNA(合成端粒DNA的模板)n唯一攜帶RNA模板的逆轉(zhuǎn)錄酶n人端粒酶:模板(RNA-端粒酶):3-CAAUCCCAAUC-5合成(DNA):5-AGGGTT-3n端粒酶和衰老、腫瘤有關(guān)DNA末端末端1.RNA和和DNA單鏈單鏈互補(bǔ)序列識別結(jié)合互補(bǔ)序列識別結(jié)合2.以以RNA為模板為模板 的逆轉(zhuǎn)錄過程的逆轉(zhuǎn)錄過程3.再發(fā)動(dòng)新一輪的合成延長再發(fā)動(dòng)新一輪的合成延長,合成較長的重復(fù)序列合成較長的重復(fù)序列3.端粒酶的作用機(jī)制4.以延長的以延長的DNA單鏈為模板單鏈為模板,3-OH為引物合成富含為引物合成富含C的的互補(bǔ)鏈互補(bǔ)鏈5.哺乳動(dòng)物中端粒末端形成大的環(huán)狀結(jié)構(gòu)哺乳動(dòng)物中端粒末端形成大的

23、環(huán)狀結(jié)構(gòu),環(huán)狀環(huán)狀DNA+蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) 保護(hù)染色體保護(hù)染色體3端的穩(wěn)定端的穩(wěn)定圖圖12-17 12-17 端粒的環(huán)狀結(jié)構(gòu)端粒的環(huán)狀結(jié)構(gòu)第二章 染色體與DNAn 染色體n DNA的結(jié)構(gòu)n DNA的復(fù)制n DNA的修復(fù)n DNA的轉(zhuǎn)座第四節(jié)第四節(jié) DNADNA的損傷與修復(fù)的損傷與修復(fù)DNA修復(fù)的基礎(chǔ)：一條鏈有損傷 修復(fù)酶切除 以未損傷的鏈為模板 合成原來相同的序列一一.造成損傷的原因造成損傷的原因n自發(fā)因素自發(fā)因素n物理因素物理因素n化學(xué)因素化學(xué)因素n隨機(jī)熱碰撞隨機(jī)熱碰撞n紫外線損傷（共軛雙鍵）紫外線損傷（共軛雙鍵）n電離輻射損傷（電離輻射損傷（X X線線/線）線）n亞硝酸鹽亞硝酸鹽 C UC U

24、n5-5-溴尿嘧啶溴尿嘧啶 5-BU A 5-BU A n氮芥類氮芥類 烷化劑烷化劑n羥胺羥胺 C-A C-A GG羥胺羥胺二二.DNA.DNA損傷類型損傷類型n點(diǎn)突變點(diǎn)突變n類型類型n結(jié)果結(jié)果n轉(zhuǎn)換-同型堿基n顛換-異型堿基n啟動(dòng)子/剪接信號 影響整個(gè)基因功能n編碼序列 蛋白質(zhì)功能改變n中性變化 AA變化，功能不變n靜止突變 堿基變，AA不變n缺失n插入n倒位n一個(gè)堿基/一段核苷酸/整個(gè)基因n一段原來沒有的堿基/核苷酸序列nDNA鏈內(nèi)部重組，一段方向顛倒三.修復(fù)機(jī)制DNA修復(fù)系統(tǒng)錯(cuò)配修復(fù)堿基切除修復(fù)核甘酸切除修復(fù)DNA直接修復(fù)功能恢復(fù)錯(cuò)配切除突變的堿基修復(fù)被破壞的DNA修復(fù)嘧啶二體或甲基化D

25、NA 扼要說明細(xì)胞中DNA修復(fù)系統(tǒng)有哪幾種（8分）中國科學(xué)院2002年碩士學(xué)位研究生入學(xué)分子遺傳學(xué)試題1、錯(cuò)配修復(fù)Dam甲基化酶使母鏈位于5GATC序列中腺甘酸甲基化甲基化緊隨在DNA復(fù)制之后進(jìn)行根據(jù)復(fù)制叉上DNA甲基化程度，切除尚未甲基化的子鏈上的錯(cuò)配堿基 根據(jù)母鏈甲基化原則找出錯(cuò)配堿基的示意圖發(fā)現(xiàn)錯(cuò)配堿基在水解ATP的作用下，MutS，MutL與堿基錯(cuò)配點(diǎn)的DNA雙鏈結(jié)合MutS-MutL在DNA雙鏈上移動(dòng)，發(fā)現(xiàn)甲基化DNA后由MutH切開非甲基化的子鏈 甲基化指導(dǎo)的錯(cuò)配修復(fù)示意圖錯(cuò)配堿基位于切口3下游端，錯(cuò)配堿基位于切口5上游端，2、堿基切除修復(fù)一些堿基在自發(fā)或誘變下會(huì)發(fā)生脫酰胺，然后改

26、變配對性質(zhì)，造成氨基轉(zhuǎn)換突變n腺嘌呤變?yōu)榇吸S嘌呤與胞嘧啶配對n鳥嘌呤變?yōu)辄S嘌呤與胞嘧啶配對n胞嘧啶變?yōu)槟蜞奏づc腺嘌呤配對胞嘧啶去氨基生成尿嘧啶如果復(fù)制發(fā)生就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)突變糖苷水解酶識別改變了的堿基，把堿基從N-糖苷鍵處切下來，在DNA鏈上形成去嘌呤或去嘧啶位點(diǎn)，統(tǒng)稱為AP位點(diǎn)。由AP磷酸內(nèi)切酶將受損核甘酸的糖苷-磷酸鍵切開。DNA連接酶連接利用DNA聚合酶I切除損傷部位，補(bǔ)上核苷酸3、核苷酸切除修復(fù)1）通過特異的核酸內(nèi)切酶識別損傷部位2）由酶的復(fù)合物在損傷的兩邊切除幾個(gè)核苷酸3）DNA 聚合酶以母鏈為模板復(fù)制合成新子鏈4）DNA連接酶將切口補(bǔ)平識別損傷部位損傷的兩邊切除幾個(gè)核苷酸DNA 聚合酶

27、以母鏈為模板復(fù)制合成新子鏈DNA連接酶將切口補(bǔ)平4、DNA的直接修復(fù)在DNA光解酶的作用下將環(huán)丁烷胸腺嘧啶二體和6-4光化物還原成為單體甲基轉(zhuǎn)移酶使O6-甲基鳥嘌呤脫甲基生成鳥嘌呤，防止G-T配對 上海生化所1998年分子遺傳學(xué)試題：DNA修復(fù)系統(tǒng)的作用是保證DNA序列不發(fā)生任何變化（）第二章 染色體與DNAn 染色體n DNA的結(jié)構(gòu)n DNA的復(fù)制n DNA的修復(fù)n DNA的轉(zhuǎn)座第五節(jié) DNA轉(zhuǎn)座n 轉(zhuǎn)座因子轉(zhuǎn)座因子是一類可以進(jìn)入基因組內(nèi)不同位置的基是一類可以進(jìn)入基因組內(nèi)不同位置的基因載體?？茖W(xué)家利用它們插入基因?qū)е峦蛔円粤私庖蜉d體?？茖W(xué)家利用它們插入基因?qū)е峦蛔円粤私饣蚬δ?，也利用它們?/p>

28、育轉(zhuǎn)基因生物基因功能，也利用它們培育轉(zhuǎn)基因生物。n 麥克林托克麥克林托克(B.McClintock)因首先在玉米中發(fā)因首先在玉米中發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)座因子而獲得了現(xiàn)轉(zhuǎn)座因子而獲得了1983年諾貝爾醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。年諾貝爾醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。n 魯賓魯賓(G.Rubin)和斯普萊德林和斯普萊德林(A.Spradling)因因在在1982年發(fā)現(xiàn)年發(fā)現(xiàn)P轉(zhuǎn)座因子在果蠅中高效作用而當(dāng)選轉(zhuǎn)座因子在果蠅中高效作用而當(dāng)選美國科學(xué)院院士。美國科學(xué)院院士。n 復(fù)旦大學(xué)發(fā)育生物學(xué)研究所復(fù)旦大學(xué)發(fā)育生物學(xué)研究所吳曉暉吳曉暉將一種源將一種源于飛蛾的于飛蛾的PB轉(zhuǎn)座因子用于小鼠和人類細(xì)胞的轉(zhuǎn)座因子用于小鼠和人類細(xì)胞的基因功能研究，在世界上首次創(chuàng)立了一

29、個(gè)高效基因功能研究，在世界上首次創(chuàng)立了一個(gè)高效實(shí)用的實(shí)用的哺乳動(dòng)物轉(zhuǎn)座因子系統(tǒng)哺乳動(dòng)物轉(zhuǎn)座因子系統(tǒng)，為大規(guī)模研究，為大規(guī)模研究哺乳動(dòng)物基因功能提供了新方法。該成果已由哺乳動(dòng)物基因功能提供了新方法。該成果已由國際頂級生命科學(xué)雜志國際頂級生命科學(xué)雜志細(xì)胞細(xì)胞作為封面故事作為封面故事發(fā)表發(fā)表 。一 概念n 轉(zhuǎn)座子（轉(zhuǎn)座子（transposon Tn）是存在于染色）是存在于染色體體DNA上可自主復(fù)制和移位的基本單位。上可自主復(fù)制和移位的基本單位。nDNA轉(zhuǎn)座是由可移位因子介導(dǎo)的遺傳物質(zhì)重排轉(zhuǎn)座是由可移位因子介導(dǎo)的遺傳物質(zhì)重排現(xiàn)象。現(xiàn)象。n 可移位因子的一個(gè)拷貝常常留在原來的位可移位因子的一個(gè)拷貝常常留

30、在原來的位置上，在新位點(diǎn)上出現(xiàn)的僅僅是它的拷貝，轉(zhuǎn)置上，在新位點(diǎn)上出現(xiàn)的僅僅是它的拷貝，轉(zhuǎn)座與同源重組不同，依賴于座與同源重組不同，依賴于DNA復(fù)制。復(fù)制。芭芭拉麥克林托克 n她在玉米中對可移動(dòng)基因轉(zhuǎn)座基因（俗稱“跳躍基因”）的研究。n玉米籽粒（或葉片）顏色的有無是受一些位于9號染色體上的基因控制的，例如控制色素形成的基因C?；蛟谌旧w上能移動(dòng)位置，也就是說能“轉(zhuǎn)座”，能“跳動(dòng)”，在當(dāng)時(shí)遺傳學(xué)家們那里簡直是聞所未聞。麥克林托克1950年發(fā)表的玉米易突變位點(diǎn)的由來與行為和1951年發(fā)表的染色體結(jié)構(gòu)和基因表達(dá)兩篇論文，了解了別人她在做些什么工作之后，簡直不敢相信，都認(rèn)為這個(gè)女人也許是發(fā)瘋了。不久

31、她又發(fā)現(xiàn)了被稱為Spm的另一轉(zhuǎn)座突變調(diào)節(jié)體系。1963年泰勒發(fā)現(xiàn)噬菌體Mu能隨機(jī)地插入細(xì)菌染色體基因組內(nèi)；1966年，貝克威斯等在大腸桿菌中發(fā)現(xiàn)了可以整合在染色體上、也可游離于染色體外的F因子（性因子）；60年代末，科學(xué)家們在大腸桿菌中發(fā)現(xiàn)存在所謂的“插入序列”（IS）；后又在沙門氏菌中發(fā)現(xiàn)了基因的流動(dòng)性（轉(zhuǎn)座子）和抗藥性基因等。1976年，在冷泉港召開的“DNA插入因子、質(zhì)粒和游離基因”專題討論會(huì)上，明確地承認(rèn)可用麥克林托克的術(shù)語“轉(zhuǎn)座因子”來說明所有能夠插入基因組的DNA片段。二 轉(zhuǎn)座子的類型和結(jié)構(gòu)特征原核生物轉(zhuǎn)座子的類型：1、插入序列(insertional sequence,IS)2、

32、復(fù)合轉(zhuǎn)座子(composite transposon)3、TnA家族1、插入序列(IS)IS是最簡單的轉(zhuǎn)座子，不含有任何宿主基因，它們是細(xì)菌染色體或質(zhì)粒DNA的正常組成部分。：IS1 復(fù)合轉(zhuǎn)座子是一類帶有某些抗藥性基因（或其他宿主基因）的轉(zhuǎn)座子，其兩翼往往是兩個(gè)相同或高度同源的IS序列 2、復(fù)合轉(zhuǎn)座子(composite transposon)三 轉(zhuǎn)座作用的機(jī)制復(fù)制性轉(zhuǎn)座子非復(fù)制性轉(zhuǎn)座子 上海生化所1998年分子遺傳學(xué)試題：轉(zhuǎn)座過程通常是指DNA中的一段特殊序列（轉(zhuǎn)座元）在轉(zhuǎn)座酶以及其它蛋白因子的作用下，從DNA分子中的一個(gè)位置被搬移到另一位置或另一DNA分子中（）華中科技大學(xué)2004年生物化

33、學(xué)與分子生物學(xué)碩士研究生入學(xué)試題利用自己的位點(diǎn)專一重組酶把自己從寄主基因組中的一個(gè)地方移到另一個(gè)地方的遺傳元件叫（）A、啟動(dòng)子 B、轉(zhuǎn)座子 C、T-DNA D、順反子中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所1996年碩士研究生分子遺傳學(xué)入學(xué)試題轉(zhuǎn)座子（transposon）反轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子（retrotransposon）反轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子（retrotransposon）：指通過RNA為中介，反轉(zhuǎn)錄成DNA后進(jìn)行轉(zhuǎn)座的可動(dòng)元件。反轉(zhuǎn)錄病毒整合入宿主DNA中的分子機(jī)制，其本質(zhì)是轉(zhuǎn)座IS-兩端有 IR，只編碼轉(zhuǎn)座酶類轉(zhuǎn)座因子-結(jié)構(gòu)同 IS，但不能獨(dú)立存在，僅作為復(fù)合轉(zhuǎn)座子的兩端組件復(fù)合轉(zhuǎn)座子-兩端由 IS 或類

34、IS 構(gòu)成，可編碼抗抗菌素物質(zhì)原核TnA 轉(zhuǎn)座子家族-兩端為 IR，可編碼轉(zhuǎn)座酶、解離酶和抗性物質(zhì)AC-Ds-植物（玉米）中的激活-解離因子轉(zhuǎn)座子P 因子-果蠅中父本因子，在 MP中導(dǎo)致雜種不育反轉(zhuǎn)錄病毒、RNA DNA整合宿主靶 DNATyCopia病毒超家族LINSL1（1）有長末端重復(fù)序列（2）編碼反轉(zhuǎn)錄酶或整合酶（3）可含內(nèi)含子SINSB1/Alu（1）無重復(fù)序列（2）不編碼轉(zhuǎn)座子產(chǎn)物（3）無內(nèi)含子轉(zhuǎn)座因子真核反轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子非病毒超家族假基因復(fù)習(xí)題1、證明DNA是遺傳物質(zhì)的兩個(gè)關(guān)鍵性實(shí)驗(yàn)是：肺炎鏈球菌在老鼠體內(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：（）(a)從被感

35、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2、1953年Watson和Crick提出：（）（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)的核苷酸代表一個(gè)遺傳密碼（d）遺傳物質(zhì)通常是DNA 而非RNA 3、下列哪一種蛋白不是組蛋白的成分（）(a)H1 (b)H2A、H2B (c)H3、H4 (d)H5 4、DNA的變性：（）（a）包括雙螺旋的解旋（b）可以由低溫產(chǎn)生（

36、c）是可逆的（d）是磷酸二酯鍵的斷裂（e）包括氫鍵的斷裂 5、DNA的二級結(jié)構(gòu)指：（）；（a）是指4種核苷酸的連接及其排列順序，表示了該DNA分子的化學(xué)構(gòu)成；（b）是指DNA雙螺旋進(jìn)一步扭曲盤繞所形成的特定空間結(jié)構(gòu)；（c）是指兩條多核苷酸鏈反向平行盤繞所生成的雙螺旋結(jié)構(gòu)。6、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甘酸：(A)DNA聚合酶 （B）DNA聚合酶 （C）DNA聚合酶(D)外切核酸酶MFl 7、DNA復(fù)制時(shí)不需要以下哪種酶？（）。（A）DNA指導(dǎo)的DNA聚合酶 （B）RNA指導(dǎo)的DNA聚合酶（C）拓?fù)洚悩?gòu)酶 （D）連接酶 8、DNA復(fù)制的特點(diǎn)（）。A.半不連續(xù)復(fù)制 B.半保留復(fù)制C.都是等點(diǎn)開始、兩條鏈均連續(xù)復(fù)制 D.有DNA指導(dǎo)的DNA聚合酶參加 9、DNA復(fù)制時(shí)在前導(dǎo)鏈上DNA沿5-3方向合成，在滯后鏈上則沿3-5方向合成。（）10、DNA的復(fù)制需要DNA聚合酶和RNA聚合酶（）11、核小體是由H2A、H2B、H3、H4各兩個(gè)分子生成的（）和由大約200bp DNA組成的。