1除了UVRABC内切核酸酶修复DOC

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1、八、分析题1．除了uvrABC内切核酸酶修复、重组修复和SOS修复，细菌还具备一种对嘧啶二聚体更有效的修复系统。这个现象是在一个关于紫外线对细菌影响的调查中为了确定一个失控的数量而发现的。发现过程可以假设为：你与你的同事正试图利用紫外线作为诱变剂来分离大肠杆菌中的突变体，为得到足够的突变子，你觉得有必要使用对细菌杀伤率为99.99％的辐射剂量。比起你的同事你已经获得了更可靠的结果，而他要用10倍至100倍的辐射剂量才能获得同样的杀伤率。因为你常在晚上他离开后才做实验，所以他有点怀疑你结果的可靠性，他坚持你早上来做一个平行实验。当你们都得到同一结论时你们两人都感到

2、惊奇，你有些懊恼，因为结果更接近你同事的结论；当你在晚上重复平行实验时，你的同事对结果感到很惊奇，结果正如你以前所描述的一样。你发现在下午要取得同样的杀伤率需要用比早上更高的辐射剂量，晴天比阴天需要的剂量高，你的实验室朝西，是什么因素影响着你的实验?2.有一个被认为是mRNA的核苷酸序列，长300个碱基，你怎样才能：(1)证明此RNA是mRNA而不是tRNA或rRNA。(2)确定它是真核还是原核mRNA。3.如果两个RNA分子具有适当的序列以及配对恰当，就可以利用它们构建锤头型核酶。其中，“底物链”必须含有5’—GUN-3’(N代表任一种核苷酸)序列，而“酶链”

3、则必须具有核酶催化中心的序列，同时与底物链配对。这样，酶链在N核苷酸的3’端对底物链进行切割。提供适当的酶链，可以降解细胞中不能被锤头型核酶切割的RNA，这为把酶链作为阻断某些基因表达的治疗试剂提供了可能。例如，一些研究小组正在设计可以切割HIVRNA的酶链，将如何设计这种核酶的酶链?如何选择HIVRNA中的靶序列?该酶链应具有什么特点?另外，以RNA作为药物，将会碰到什么问题?4．E.coliOH157生长得特别快。在正常(较差的环境)条件下，这些菌60-70分钟后分裂表明复制和细胞的分裂是连续的过程，一个仅在另一个完成后才起始。假如有机会生长在一个多汁的暖和

4、的牛肉饼上，加倍的时间接近20分钟，这比复制过程所需的标准时间快l倍。请解释原因。详细描述原核生物中DNA的复制过程(如：结构和功能特征及一系列过程)。涉及多基因组拷贝的复制却没有发生碰撞，其复制机制如何?5.图3.1中的DNA片段两端为双链，中间为单链，上面一条链的极性已标出。图3.1一个具有单链缺口的双链DNA分子(1)下面一条链中所示的磷酸所连的是片段的5’端还是3’端?(2)你能设想在细胞中这个缺口怎样在DNA修复过程中被修复的?(3)如果缺口在含有脱氧核营三磷酸和DNA聚合酶的无细胞系统中被修复、那么底部那条链将包括几个片段?6.除了聚合作用外，DNA

5、聚合酶I还具有3’→5’校正核酸外切酶的活性，在把错配碱基从新合成DNA链末端切去的校正过程中发挥作用。为了鉴定这种活性，你制备了人工合成的polyA链和polyT链作为底物，其中polyT链上含一段32P标记的dT残基，同时其3’端还连了几个3H标记的dC残基，如图3.2所示。分别统计在没有任何dTTP存在，DNA不可能合成以及有dTTP存在，DNA可以合成的两种情况下，标记dT和dC残基的丢失，结果如图3.3所示。图3.2研究大肠秆菌DNA聚合酶I校正功能的人工底物黑体字母表示被放射性标记的核苷酸图3.3DNA聚合酶Ⅰ在含有(A)和缺少(B)dTTP时的校正

6、功能(1)为什么要用不同的同位素来标记T，C残基?(2)为什么在dTTP不存在情况下，切除T残基比切除C残基需要更长的时间?(3)为什么在dTTP存在的情况下，没有一个T残基被切除，而无论是否有dTTP，残基都被切除?(4)若是加入了dCTP和dTTP。图3.3中的结果会改变吗?7.大肠杆菌的dnaB基因编码一个在复制叉上可将DNA解折叠的解旋酶(DnaB)。已利用如图3.4所示的人工底物对它的特性进行了研究。实验方法是在多种条件下培养底物，然后把样品进行琼脂糖凝胶电泳。如果短单链DNA与长的DNA已退火结合在一起，那么泳动速率就会快些，但如果它已解折叠且已变性

7、，则泳动速率就会慢些。把短链进行放射性标记就可选择性地跟踪它的迁移，然后用放射自显影检查它的位置。图3.5所示为几个实验的结果，底物l没有尾巴的杂交体，不被DnaB解折叠(图3.5，第1，第2泳道)；但是有尾的底物和DnaB、ATP在37℃下温育同样能释放出大量解折叠的小片段(第6，第10泳道)。对于底物3，只有3’半片段是解折叠的(第10泳道)，所有的解折叠产物都绝对依赖于ATP的水解。加DNA单链结合蛋白(SSB)可在一定程度上加强这种解折叠(比较一下第5泳道第9泳道与第10泳道)。有趣的是，SSB必须在DnaB加后3分钟加入，否则会抑制解折叠。(l)为什么

8、解折叠需要ATP水解?(