西安交通大学《生物化学(高起专)》期末考试拓展学习(七)2.pdf

西交《生物化学（高起专）》（七） 第七部分 DNA 的生物合成 一、DNA 半保留复制的实验依据及意义是什么？如何保证复制的高保真性？ 1）［实验证据］1957 年和以大肠杆菌为材料，在含 15N 和 14N 的NH4CL 中培养，证实了 DNA 的半保留复制方式。 2）［意义］保持了代与代间DNA 碱基序列上的一致性，从而保证了生物特性和类型的稳 定性，遗传过程的保守性。但遗传变异普遍存在。 3）确保 DNA 复制的高保真性，遵循严格的碱基配对规律；聚合酶对碱基的选择功能 （DNA pol Ⅲε亚基）；聚合酶对错误碱基的即时校读作用（proofread）。 二、DNA 复制的条件是什么？ DNA 复制需要的条件有 ① 原料 dNTP 即：dATP、dTTP、dCTP、dGTP ； ②模板，即解开成单链的 DNA 母链；； ③DNA 聚合酶 ④引物，即提供 3 ＇ -OH 末端使 dNTP 可以依次聚合； 2+ ⑤ 其它酶和蛋白质因子如解螺旋酶、拓扑异构酶、 SSB 和连接酶、M 等。 三、复制的化学反应有哪些？ 1）在模板DNA 碱基顺序指导下完成合成； 2）在已有的RNA 引物或DNA 片段的3’-OH 后接续进行，DNA 单链聚合方向为 5’→3’； 3）dNTP 的 β、γ位两个高能磷酸键断裂，释放出能量和 PPi，使 5’-Pi 与前面核 苷酸的 3’-OH 反应，形成磷酸二酯键。 四、简述大肠杆菌中 DNA 聚合酶的结构及功能。 （1）DNA pol Ⅰ 5’→3’的聚合作用，合成 20 个核苷酸即离开模板 3’→5’外切酶活性 5’→3’外切酶活性 去除 RNA 引物，校正错误，修复损伤 （2）DNA polⅡ 只在缺 DNApolⅠ、Ⅲ时起作用 5’→3’的聚合作用 3’→5’外切酶活性 体内功能不清楚 （3）DNA pol Ⅲ 结构： 10 种亚基共 22 个组成不对称二聚体 α、ε、θ亚基组成核心酶 β亚基结合模板并使酶沿模板滑动 功能： 5’→3’的聚合作用（核心酶 α亚基） 3’→5’外切酶活性（核心酶 ε亚基） 复制中 DNA 链延长起主要作用， 五、简述真核生物 DNA 聚合酶的种类及功能。 特性与大肠杆菌相似，已发现五种，功能如下： α：合成引物 β：碱基切除修复 γ：线粒体DNA 复制损伤修复 δ：延长子链 ε：校正错误、损伤修复（Pol Ⅰ） 六、简述拓扑异构酶的种类及功能。 分两型拓扑异构酶Ⅰ（TopoⅠ）和拓扑异构酶Ⅱ（TopoⅡ） （1）拓扑异构酶Ⅰ（TopoⅠ） 切开双链环状 DNA 的一条链松弛超螺旋后再连接DNA。不需ATP 环状单链 DNA 打结与解结 环状双链 DNA 的合成 环状双链 DNA 环链与解换连 （2）拓扑异构酶Ⅱ（TopoⅡ）（原核生物中又称旋转酶gyrase） 松弛和引入超螺旋 打结与解结 环链与解环连 七、原核生物复制起始相关酶及蛋白质因子的功能？ 原核生物复制起始相关酶和蛋白质因子的功能 蛋白质（基因） 通用名 功能 DnaA(dnaA) 辨认起始点 DnaB(dnaB) 解螺旋酶 解开 DNA 双链 DnaC(dnaC) 运送和协同 DnaB DnaG(dnaG) 引物酶 催化 RNA 引物合成