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第20章 DNA的生物合成(2)

45.催化相邻DNA片段的5′-磷酸基和3′-羟基形成磷酸二酯键的酶是( )

A.甲基转移酶

B.连接酶

C.引物酶

D.DNApolⅠ

E.末端转移酶

46.以DNA片段为模板指导合成一小段RNA,为DNA复制提供3′-OH的酶是( )

A.甲基转移酶

B.连接酶

C.引物酶

D.DNApolⅠ

E.末端转移酶

47.参与真核生物线粒体DNA复制的酶是( )

A.DNApolα-

B.DNApolⅠ

C.DNApolγ

D.DNApolδ

E.DNApolⅢ

48.具有与原核生物DNA聚合酶Ⅲ的β-亚基相同功能和相似构象的是( )

A.CDK1

B.CDK3C.RFA

D.RFC

E.PCNA

49.下列DNA突变类型中又称为点突变的是( )

A.错配

B.插入

C.缺失

D.重组

E.以上都不对

50.特异的蛋白酶作用于下列哪种酶能产生Klenow片段( )

A.DNApolα

B.DNApolⅠ

C.DNApolγ

D.DNApolδ

E.DNApolⅢ

二、多项选择题

1.能造成DNA分子损伤的物理因素有( )

A.紫外线

B.红外线

C.可见光

D.各种放射线

E.多种电离辐射

2.逆转录酶可以催化下列哪些反应中以前者作模板合成后者( )

A.DNA→DNA

B.DNA→RNA

C.RNA→DNA

D.RNA→RNA、DNA杂合体

E.RNA→蛋白质

3.大肠杆菌DNA聚合酶Ⅰ的催化活性与作用是( )

A.修复DNA分子的变异与损伤

B.切除DNA复制中的RNA引物

C.主要催化DNA分子的生物合成

D.填补切除引物后留下的空隙,合成短段DNA

E.在DNA分子合成中起校读作用

4.原核生物和真核生物复制的共同特点是( )

A.半保留复制

B.高保真复制

C.半不连续复制

D.双向复制

E.不对称复制

5.DNA分子突变类型包括( )

A.错配

B.插入

C.缺失

D.重排

E.以上都是

6.原核生物的DNA聚合酶中,除聚合酶活性外既有5′-→3′-,又有3′-→5′核酸外切酶活性的是( )

A.DNA聚合酶Ⅰ

B.DNA聚合酶Ⅱ

C.DNA聚合酶Ⅲ

D.DNA聚合酶α

E.DNA聚合酶δ

7.一些逆转录病毒可能造成的疾病及逆转录病毒在实验室中可能被应用于( )

A.艾滋病

B.肿瘤

C.感冒

D.建立cDNA文库

E.逆转录-聚合酶链反应(RT‐PCR)

8.DNA连接酶催化的反应( )

A.在两股单链DNA互补碱基间形成氢键生成双螺旋,完成复制过程

B.使复制中的RNA引物与冈崎片段相互聚合

C.反应需ATP供能

D.使相邻的DNA片段间以3′-,5′-磷酸二酯键相连

E.催化脱氧核苷三磷酸与单链DNA的3′-OH端以3′-,5′-磷酸二酯键相连

9.参与复制中解旋、解链的酶和蛋白质有( )

A.解链酶

B.单链DNA结合蛋白

C.DNA拓扑异构酶

D.核酸外切酶

E.核酸内切酶

10.需要DNA连接酶参与的过程包括( )

A.DNA复制

B.DNA体外重组

C.DNA损伤修复

D.逆转录

E.以上都是

11.DNA损伤和突变能导致下列哪些疾病发生( )

A.膀胱癌

B.镰刀状红细胞性贫血

C.地中海贫血

D.着色性干皮病

E.血友病

12.下列关于DNA损伤后切除修复说法正确的是( )

A.修复机制中以切除修复最为重要

B.切除修复包括有糖基化酶起始作用的修复

C.切除修复中有以UvrABC进行的修复

D.切除修复是对DNA损伤部位进行切除,随后进行正确合成的修复

E.切除修复机制障碍可能导致着色性干皮病

13.当DNA分子损伤时,修复方式包括( )

A.光修复

B.碱基切除修复

C.核苷酸切除修复

D.重组修复

E.SOS修复

14.下列能催化3′-,5′-磷酸二酯键生成的酶包括( )

A.DNA聚合酶

B.拓扑异构酶

C.逆转录酶

D.DNA连接酶

E.引物酶

15.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.核酸内切酶活性

16.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.四种核糖核苷三磷酸

D.RNA引物

E.DNA连接酶

17.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

18.逆转录酶的活性包括( )

A.RNA指导的DNA聚合酶

B.DNA指导的DNA聚合酶

C.RNA酶

D.引物酶

E.DNA连接酶

19.端粒与端粒酶的发现,与医学上哪些疾病的发生可能有关( )

A.机体的发育

B.细胞的衰老

C.肿瘤的发生

D.高血压病的发生

E.糖尿病的发生

20.原核生物和真核生物的DNA聚合酶( )

A.都是以dNTP作为底物

B.都需要RNA引物

C.都是沿5′-→3′方向延长

D.都能催化3′-,5′磷酸二酯键的生成

E.都是多个亚基的聚合体

三、名词解释

1.半保留复制

2.领头链

3.随从链

4.冈崎片段

5.半不连续复制

6.Klenow片段

7.引发体

8.DNA突变

四、简答题

1.简述DNA生物合成(复制)过程需要的生物分子。

2.简述DNA损伤修复的类型。

【科学素养读物】

分享诺贝尔生理学和医学奖的师徒

塞韦罗·奥乔亚(SeverOchoa,1905-1993)和他的学生阿瑟·科恩伯格(ArthurKornberg,1918-2007)一起进行了大量实验,并因为分别发现了RNA聚合酶(奥乔亚)和DNA聚合酶(科恩伯格)共同分享了1959年诺贝尔生理学或医学奖。

奥乔亚是一位西班牙裔美籍生物化学家,他的父亲是一位律师,他是家中最小的男孩。

1921年奥乔亚在马拉加大学完成了本科的学业。1929年,在马德里大学获得了医学学位。

奥乔亚对从事临床诊疗工作毫无兴趣,因此一毕业就立即开始了作为研究员的职业生涯,曾先后在西班牙、德国、英国和美国等国家的研究所作研究员。1945年,奥乔亚成为纽约大学生物化学系的教职员。1956年加入美国国籍成为美国公民。

奥乔亚1930年在欧洲作研究员时就已经开始研究酶化学,1940年在美国定居后更是一直继续他的研究。奥乔亚和科恩伯格用醋酸菌研究ATP的磷酸化时,从细菌中分离得到一种多核苷酸磷酸化酶,随即他们提纯出高纯度的核苷磷酸化酶。1955年,奥乔亚发现多核苷酸磷酸化酶可以利用磷酸核苷酸为作用物,将核苷酸连接成与天然核糖核酸相似的多核苷酸分子(即RNA聚合酶)。1956年,奥乔亚与加利福尼亚大学的一位滤过性病原体学家温德尔·梅雷迪思·斯坦利合作,利用他的发现使用RNA在试管中创造出了一种人造病毒。1959年,奥乔亚又从醋酸菌中提纯精制了以核苷三磷酸为基质的RNA聚合酶,这是生物化学史上核酸分子首次在体外成功合成。通过与其他美国生物化学家合作,奥乔亚帮助破译了RNA中的密码。奥乔亚的研究成果清楚解释了病毒的性质、细胞繁殖、蛋白质合成和生命延续等问题。

科恩伯格1918年3月3日出生于美国纽约。科恩伯格从小就显示出超人的智力。在读中学的时候,连跳两级,进入林肯高中就读后,科恩伯格比其他同学早一年完成学业。

1941年,23岁的科恩伯格在罗彻斯特医学院获医学博士学位后又在1960年和1962年获法学博士和科学博士学位。

在医院实习医生期间,科恩伯格利用深夜收集数据、分析数据,研究有时连健康年轻人也会出现的轻度黄疸症,并将研究数据发表在1942年的《临床研究期刊》上。相关成果吸引了美国国立卫生研究院(NIH)院长戴尔博士的注意,他立刻把当时正在海军服役的科恩伯格征调回美国国立卫生研究院生理部营养学分部工作。1947年,他开始组建NIH酶学与新陈代谢分部,并担任主任。1953年至1959年,科恩伯格应聘华盛顿大学医学院微生物学系任教授。1959年,他组建了斯坦福大学医学院生物化学系并一直担任教授职务。

科恩伯格从1953年起就开始实行运用类似他的老师奥乔亚合成RNA时采用的方法,开始在体外试管内进行合成DNA的实验。经过反复实验,他与助手们终于在1956年用实验证明DNA的复制并且从常见于消化道的大肠杆菌中分离并提纯了DNA聚合酶。1956年发表的着名论文《脱氧核糖核酸的酶促合成》是对这个研究过程的集中体现。DNA聚合酶可忠实地复制任何来自微生物、植物或动物的DNA。1957年,他又成功合成了人造DNA分子。科恩伯格合成DNA的成功,使人类首次掌握了遗传物质基础的制造方法,为改变基因、控制生物体的遗传性能,进而为治疗遗传性疾病和癌症开辟了道路。1967年12月14日,科恩伯格和古利亚成为最早在体外合成具有全部感染活性的病毒DNA的科学家。科恩伯格一生中发现了30多种酶,他钟情于酶,在对DNA的研究中写道:“DNA本身是无生命的,它的语言冰冷而威严。真正赋予细胞生命和个性的是酶。它们控制着整个机体,哪怕仅仅一个酶的功能异常都可能致命。”由于一直对酶钟爱有加,他于1989年出了一本自传,名字就叫做《酶之情人:一名生物化学家的探索》。

1974年,奥乔亚从纽约大学退休。1985年他回到了祖国西班牙,并被任命为马德里分子生物研究所的荣誉主任。科恩伯格是美国科学院院士、英国皇家学会会员。半个多世纪以来,他一直活跃于生物化学研究领域,并于1965年当选为美国生物化学学会主席。他们的研究成果对分子遗传学、基因克隆、基因测序、基因诊断以及基因组计划等现代遗传学的各个重大问题都起到了至关重要的作用。

(李春洋)

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