作者：圣才电子书
出版社：圣才电子书
格式: AZW3, DOCX, EPUB, MOBI, PDF, TXT
朱玉贤《现代分子生物学》（第5版）笔记和课后习题（含考研真题）详解试读：
第1章 绪 论
1.1 复习笔记
【知识概览】【重难点归纳】一、分子生物学概述
分子生物学是从分子水平研究生物结构、组织和功能的一门学科，以核酸、蛋白质等生物大分子的结构、形态及其在遗传信息和细胞信息传递中的作用和功能为研究对象。
1进化论
1859年，达尔文提出“物竞天择，适者生存”的进化论思想。
2细胞学说（1）细胞的发现
17世纪末叶，荷兰的Leeuwenhoek用自制的世界上第一架光学显微镜，首次发现了单细胞生物。（2）细胞学说的建立
19世纪德国人Schleiden和Schwann提出细胞学说。其基本内容为：
①细胞是有机体，一切动植物都是由细胞发育而来，并由细胞和细胞产物所构成。
②细胞是一个相对独立的单位，既有它“自己”的生命，又对与其他细胞共同组成的整体的生命起作用。
③新的细胞可以通过已存在的细胞繁殖产生。
3经典遗传学
①孟德尔（Gregor Mendel）发现并提出遗传学定律：分离定律和自由组合定律。
②摩尔根（Morgan）提出遗传学第三定律：连锁交换定律。
4DNA的发现（1）肺炎链球菌转化实验
①1928年，英国科学家Griffith等人通过肺炎链球菌转化感染小鼠实验提出“转化因子”。
②1944年，Avery证明DNA是遗传物质。（2）噬菌体侵染实验
1952年，Hershey和Chase通过噬菌体侵染细菌实验证明DNA是遗传物质。
二、分子生物学的发展简史
本部分只列出部分常考的重要事件，如表1-1所示。表1-1 分子生物学发展的重要事件
三、分子生物学主要研究内容
现代分子生物学研究内容主要包括：DNA重组技术；基因表达调控研究；结构分子生物学；基因组、功能基因组与生物信息学。
1.2 课后习题详解
1简述孟德尔、摩尔根和沃森等人对分子生物学发展的主要贡献。
答：（1）孟德尔（Mendel）的遗传学定律最先使人们对性状遗传产生了理性认识，他提出了遗传单位是遗传因子（现代遗传学称为基因）的论点，并且通过实验总结出了遗传学定律——分离定律和自由组合定律。这两个重要定律的发现和提出，为遗传学的诞生和发展奠定了坚实的基础。（2）摩尔根（Morgan）用果蝇作为材料研究性状的遗传方式，得出了连锁交换定律，同时证明了基因直线排列在染色体上。他是第一个用实验证明“基因”学说的科学家。他的基因学说进一步将“性状”与“基因”相偶联，以遗传的染色体学说为核心的基因论就此诞生，经典的遗传学理论体系得以建立。（3）Watson和Crick提出了DNA的反向平行双螺旋模型，这一理论对遗传学的一系列核心问题，诸如DNA的分子结构、自我复制、相对稳定性和变异性等，以及DNA作为遗传物质如何储存和传递遗传信息等都提供了合理而科学的解释，明确了基因的本质是DNA分子上的一个片段，从而开创了分子遗传学这一崭新的科学领域，并且为从分子水平上研究基因的结构和功能，揭示遗传和变异的奥秘奠定了稳固的基础。
2写出DNA、RNA、mRNA和siRNA的英文全名。
答：（1）DNA的英文全名是deoxyribonucleic acid。（2）RNA的英文全名是ribonucleic acid。（3）mRNA的英文全名是messenger RNA。（4）siRNA的英文全名是small interfering RNA。
3试述“有其父必有其子”的生物学本质。
答：（1）“有其父必有其子”的生物学本质是遗传，这是生物界的一种普遍现象。（2）遗传是指亲子之间以及子代个体之间性状存在相似性，表明性状可以从亲代传递给子代的现象。这是因为子代的性状由遗传的基因决定，而子代基因一半来自于父方，一半来自于母方。每一物种的任何个体都继承着上一代的各种基本特征。正是由于有这种遗传特性，所以各类生物才能维持其各自独有的形态特征和生理特点的恒定，同时也使得子女与父母具有一些相似的特征。
4早期主要有哪些实验证实DNA是遗传物质？写出这些实验的主要步骤。
答：（1）证实DNA是遗传物质的实验
早期证实DNA是遗传物质的实验主要是Avery的肺炎链球菌转化实验以及Hershey和Chase的T2噬菌体感（侵）染大肠杆菌实验。（2）具体实验步骤
①肺炎链球菌转化实验
a．肺炎链球菌转化感染小鼠实验
第一，将活的光滑型致病菌（S型）侵染小鼠，小鼠死亡。
第二，将死的光滑型致病菌（S型）侵染小鼠，小鼠存活。
第三，将活的粗糙型细菌（R型）侵染小鼠，小鼠存活。
第四，将经烧煮杀死的S型致病菌和活的R型细菌混合后再感染小鼠，小鼠死亡。说明S型致病菌有一种物质（转化因子）能够进入R型细菌，并引起稳定的遗传变异。
b．肺炎链球菌体外转化实验
第一，从S型活菌体内提取DNA、RNA、蛋白质和荚膜多糖，分别和R型活菌混合均匀后注入小鼠体内。结果只有注射S型菌DNA和R型活菌混合液的小鼠死亡（其他实验组小鼠存活）。
第二，酶降解实验：分别用DNA酶（DNase）降解S型菌株的DNA成分、用RNA酶（RNase）降解S型菌株的RNA成分、蛋白酶降解S型菌株的蛋白质组分，然后与R型菌株混合培养。结果：RNA和蛋白质发生降解后菌株的转化能力不受影响，而DNA酶处理后的S型菌株几乎完全丧失了转化成R型菌株的能力。由此证明遗传物质是DNA。
②T2噬菌体感染大肠杆菌实验3532
a．在分别含有S和P的培养基中培养大肠杆菌。35
b．用上述大肠杆菌培养T2噬菌体，分别制备含S的T2噬菌体32和P的T2噬菌体。3532
c．分别用含S的T2噬菌体和P的T2噬菌体感染未被放射性标记的大肠杆菌。
d．培养一段时间后，将混合液离心，检测子代噬菌体放射性。上清液主要是噬菌体，沉淀物主要是大肠杆菌。35
实验结果表明用含S的T2噬菌体感染大肠杆菌的实验组离心液32中上清液放射性高，沉淀物放射性低；而用含P的T2噬菌体感染大肠杆菌的实验组离心液中上清液放射性很低，沉淀物放射性很高。T2噬菌体只有蛋白质组分含硫，DNA组分中含磷。充分说明T2噬菌体的DNA进入了宿主细胞中，而它的蛋白质外壳则留在细菌细胞外面。因此噬菌体的传代过程中DNA是遗传物质，而蛋白质不是遗传物质。
5定义重组DNA技术和基因工程技术。
答：（1）重组DNA技术又称基因工程，是指将一种生物体（供体）的基因与载体在体外进行拼接重组，然后转入另一种受体生物内，使之按照人们的意愿产生稳定遗传并表达出新产物或新性状的DNA体外操作程序。（2）基因工程技术是指重组DNA技术的产业化设计与应用，包括上游技术和下游技术两大组成部分。上游技术指的是基因重组、克隆和表达的设计与构建，即重组DNA技术；而下游技术则涉及到基因工程菌或细胞的大规模培养以及基因产物的分离纯化过程。
严格地说，重组DNA技术并不完全等于基因工程，因为后者还包括其他可能使生物细胞基因组结构得到改造的体系。
6说出分子生物学的主要研究内容。
答：分子生物学的主要研究内容包括以下4个方面：DNA重组技术，基因表达调控研究，生物大分子结构功能研究（结构分子生物学）和基因组、功能基因组与生物信息学研究。（1）DNA重组技术
DNA重组技术又称基因工程，是将外源基因通过载体进行体外重组后导入受体细胞内，使这个基因能在受体细胞内复制、转录、翻译表达的操作。DNA重组技术是在分子水平上对基因进行操作的复杂技术，用途包括生产多肽，定向改造某些生物基因组结构，进行基础研究。（2）基因表达调控研究
基因表达调控是生物体内基因表达的调节控制，使细胞中基因表达的过程在时间、空间上处于有序状态，并对环境条件的变化作出反应的复杂过程。基因表达的调控包括多层次的调控：基因水平、转录水平、转录后水平、翻译水平和翻译后水平的调控。原核生物和真核生物的基因组结构和特点不同，因此它们基因表达调控的水平也不同。
①原核生物的基因表达调控比真核生物简单，转录与翻译相偶联，基因表达调控主要发生在转录水平。
②真核生物的基因表达在空间和时间上具有特异性，基因表达调控可以发生在DNA水平、转录水平、转录后水平、翻译水平和翻译后水平等多种不同层次。（3）结构分子生物学
结构分子生物学是研究生物大分子特定的三维结构及其变化规律与其生物学功能之间关系的科学。（4）基因组、功能基因组与生物信息学研究
基因组计划是一项国际性的研究计划，其目标是确定生物物种基因组所携带的全部遗传信息，并确定、阐明和记录组成生物物种基因组的全部DNA序列。
功能基因组学相对于测定DNA核苷酸序列的结构基因组学，其研究内容是在利用结构基因组学丰富信息资源的基础上，应用大量的实验分析方法并结合统计学和计算机分析方法来研究基因的表达、调控与功能，以及基因间、基因与蛋白质之间和蛋白质与底物、蛋白质与蛋白质之间的相互作用和生物的生长发育等规律。功能基因组学的研究目标是对所有基因如何行使其职能从而控制各种生命现象的问题作出回答。
生物信息学是一门新的交叉学科，它以核酸、蛋白质等生物大分子数据为主要对象，以数理科学、信息科学和计算机科学为主要手段，以计算机网络为主要研究环境，以计算机软件为主要研究工具，构建各种类型的专用、专门、专业数据库，研究开发面向生物学家的新一代计算机软件，对原始数据进行存储、管理、注释和加工，使之成为具有明确生物意义的生物信息，并通过对生物信息的查询、搜索、比较和分析，从中获取基因编码、基因调控、核酸和蛋白质结构功能及其相互关系等理性知识。在大量信息和知识的基础上，探索生命起源，生物进化以及细胞、器官和个体的发生、发育、病变、衰亡等生命科学中的重大问题。
7通过对本章的学习，科学家的哪些事迹使你感动？
答：孟德尔的事迹使我感动。
孟德尔的分离规律和自由组合规律是遗传学中最基本、最重要的规律，后来发现的许多遗传学规律都是在它们的基础上产生并建立起来的。1857～1864年，孟德尔开始选用具有明显差异的7对相对性状的豌豆品种作为亲本，分别进行杂交试验，按照杂交后代的系谱进行详细的记载，采用统计学的方法计算杂种后代表现相对性状的株数，最后分析了它们的比例关系，最终发现了遗传的基本规律，并为现代遗传学奠定了基础。孟德尔突破狭隘的唯心主义思维，采用“假设-推理-论证”的科学思维方法，选用适当的研究材料，突破前人单纯运用观察、调查、类似甚至臆断的方法，采用科学的实验方法进行遗传学研究，并运用统计分析方法，依靠他的坚持和对真理的渴望，不顾周围环境对他的不理解，换来了生命科学里程碑式的伟大发现。他的坚持和对真理的不懈追求正是科研工作者应该学习的优秀品质。
说明：本题为开放性题目，言之有理即可。
1.3 名校考研真题详解
一、选择题
11953年Watson和Crick提出（ ）。[扬州大学2018研]
A．DNA是双螺旋结构
B．DNA复制是半保留的
C．三个连续的核苷酸代表一个遗传密码
D．遗传物质通常是DNA而非RNA【答案】A【解析】Watson和Crick根据Chargaff规则和DNA衍射结果提出了DNA的双螺旋结构模型。因此答案选A。
2下列有关基因的叙述，错误的是（ ）。[浙江工业大学2008研]
A．蛋白质是基因表达的唯一产物
B．基因是DNA链上具有编码功能的片段
C．基因也可以是RNA
D．基因突变不一定导致其表达产物改变结构
E．基因具有方向性【答案】A【解析】基因表达的产物是多肽链或功能性RNA分子，蛋白质不是基因表达的唯一产物。因此答案选A。
3下列各项中，尚未获得诺贝尔奖的是（ ）。[中国科学院研究生院2007研]
A．DNA双螺旋模型
B．PCR仪的发明
C．RNA干扰技术
D．抑癌基因的发现【答案】D【解析】A项，1962年，Watson（美）和Crick（英）因为在1953年提出DNA的反向平行双螺旋模型而与Wilkins共获诺贝尔生理学或医学奖。B项，1993年，Mullis由于发明PCR仪而与加拿大学者Smith（第一个设计基因定点突变）共享诺贝尔化学奖。C项，2006年，美国科学家Fire和Mello因揭示控制遗传信息流动的机制——RNA干扰而获诺贝尔生理学或医学奖。抑癌基因的发现尚未获得诺贝尔奖，因此答案选D。
4证明DNA是遗传物质的两个关键性实验是肺炎链球菌在老鼠体内的毒性和T2噬菌体感染大肠杆菌。这两个实验中主要的论点证据是（ ）。[南京航空航天大学2007研]
A．从被感染的生物体内重新分离得到DNA作为疾病的致病剂
B．DNA突变导致毒性丧失
C．生物体吸收的外源DNA（而并非蛋白质）改变了其遗传潜能
D．DNA是不能在生物体间转移的，因此它一定是一种非常保守的分子
E．真核生物、原核生物、病毒的DNA能相互混合并彼此替代【答案】C【解析】微生物学家Avery和他的同事发现来自于S型肺炎链球菌的DNA可吸附在无毒的R型肺炎链球菌上，并将其转化为S型肺炎链球菌，如果提取出其DNA并用DNase处理，转化则不会发生。科学家Hershey和他的学生Chase从事的噬菌体侵染细菌的实验中，噬菌体将DNA全部注入细菌细胞内，其蛋白质外壳则留在细胞外面。进入细菌体内的DNA，能利用细菌的物质合成噬菌体自身的DNA和蛋白质，并组装成与亲代完全相同的子代噬菌体。两个实验共同的论点证据即是生物体是由于吸收了DNA，而非其他物质，而改变了其遗传潜能。因此答案选C。
二、填空题
1发现乳糖操纵子而获得诺贝尔奖的两位科学家是______和______。[宁波大学2008研]【答案】Jacob；Monod【解析】1965年，法国科学家Jacob和Monod由于提出并证实了操纵子（operon）作为调节细菌细胞代谢的分子机制而与Iwoff分享了诺贝尔生理学或医学奖。
2在分子生物学发展史上，两次获得诺贝尔奖的科学家是英国著名的______，他的两项贡献分别是______和______。[中国计量学院2007研]【答案】Sanger；蛋白质序列分析；DNA序列分析法【解析】1980年，Sanger因设计出一种测定DNA分子内核苷酸序列的方法，而与Gilbrt和Berg分获诺贝尔化学奖。此外，Sanger还由于测定了牛胰岛素的一级结构而获得1958年诺贝尔化学奖。
3基因的分子生物学定义是______。[华中科技大学2005研]【答案】基因是产生一条多肽链或功能性RNA分子所必需的全部核苷酸序列。
三、名词解释题
分子生物学[暨南大学2015研]
答：分子生物学是从分子水平研究生物结构、组织和功能的一门学科，以核酸、蛋白质等生物大分子的结构、形态及其在遗传信息和细胞信息传递中的作用和功能为研究对象。分子生物学的主要研究内容包括：重组DNA技术（基因工程），基因表达调控研究，生物大分子的结构功能研究（结构分子生物学）和基因组、功能基因组与生物信息学研究。
四、简答题
2013年诺贝尔生理学或医学奖的得主是哪几位？得奖理由？其意义何在？[武汉科技大学2014研]
相关试题：（1）介绍近五年你熟悉的诺贝尔奖重大生物学事件。[华南理工大学2014研]（2）论述2013年诺贝尔生理与医学奖成果的内容及意义。[河北大学2014研]
答：（1）2013年诺贝尔生理学或医学奖揭晓，美国、德国3位科学家詹姆斯·罗斯曼、兰迪·谢克曼和托马斯·聚德霍夫（James E.Rothman，Randy W.Schekman和Thomas C.Südhof）获奖。（2）获奖理由是“发现细胞内的主要运输系统——囊泡运输的调节机制”。Randy W.Schekman发现了囊泡传输所需的一组基因；James E.Rothman阐明了囊泡是如何与目标融合并传递的蛋白质机器；Thomas C.Südhof则揭示了信号是如何引导囊泡精确释放被运输物的。（3）该系统的发现揭示了细胞生理学的一个基础性过程，揭开了细胞物质运输和投递的精确控制系统的面纱，而该系统的失调会带来有害影响，并可导致诸如神经学疾病、糖尿病和免疫学疾病等的发生。
五、论述题
简述证实DNA是遗传信息携带者的两个经典实验设计。[河北大学2017研]
答：证实DNA是遗传信息携带者的两个经典实验设计是肺炎链球菌转化实验和T2噬菌体感染大肠杆菌实验。（1）肺炎链球菌转化实验
①肺炎链球菌转化感染小鼠实验
a．将活的光滑型致病菌（S型）侵染小鼠，小鼠死亡。
b．将死的光滑型致病菌（S型）侵染小鼠，小鼠存活。
c．将活的粗糙型细菌（R型）侵染小鼠，小鼠存活。
d．将经烧煮杀死的S型致病菌和活的R型细菌混合后再感染小鼠时，小鼠死亡。说明S型致病菌有一种物质（转化因子）能够进入R型细菌，并引起稳定的遗传变异。
②肺炎链球菌体外转化实验
a．从S型活菌体内提取DNA、RNA、蛋白质和荚膜多糖，分别和R型活菌混合均匀后注入小鼠体内。结果只有注射S型菌DNA和R型活菌的混合液的小鼠死亡（其他实验组小鼠存活）。
b．酶降解实验：分别用DNA酶（DNase）降解S型菌株的DNA成分、用RNA酶（RNase）降解S型菌株的RNA成分、蛋白酶降解S型菌株的蛋白质组分，然后与R型菌株混合培养。结果：RNA和蛋白质发生降解后菌株的转化能力不受影响，而DNA酶处理后的S型菌株几乎完全丧失了转化成R型菌株的能力。由此证明遗传物质是DNA。（2）T2噬菌体感染大肠杆菌实验3532
①在分别含有S和P的培养基中培养大肠杆菌。35
②用上述大肠杆菌培养T2噬菌体，分别制备含S的T2噬菌体和32P的T2噬菌体。3532
③分别用含S的T2噬菌体和P的T2噬菌体感染未被放射性标记的大肠杆菌。
④培养一段时间后，将混合液离心，检测子代噬菌体放射性。上清液主要是噬菌体，沉淀物主要是大肠杆菌。35
实验结果表明用含S的T2噬菌体感染大肠杆菌的实验组离心液32中上清液放射性高，沉淀物放射性低；而用含P的T2噬菌体感染大肠杆菌的实验组离心液中上清液放射性很低，沉淀物放射性很高。T2噬菌体只有蛋白质组分含硫，DNA组分中含磷。充分说明T2噬菌体的DNA进入了宿主细胞中，而它的蛋白质外壳则留在细菌细胞外面。因此噬菌体的传代过程中DNA是遗传物质，而蛋白质不是遗传物质。
第2章 染色体与DNA
2.1 复习笔记
【知识概览】【重难点归纳】一、染色体
1原核生物染色体与DNA
细菌基因组为双股螺旋形式的闭环DNA，与碱性蛋白和少量RNA组合形成突环。细菌染色体的DNA在细胞内紧密缠绕形成致密的小体，称为拟核。原核生物只有一个染色体。原核生物DNA的主要特点有：
①多为编码序列，且以单拷贝的形式存在（rRNA基因为多拷贝）。
②DNA几乎全部由功能基因与调控序列组成。
③存在转录单元，且转录产物为多顺反子mRNA。
④有重叠基因，即同一段DNA携带两种不同蛋白质的信息。
2真核细胞染色体的组成
真核细胞染色体由蛋白质（组蛋白和非组蛋白）和DNA组成。在细胞分裂间期主要以染色质形式存在于细胞核内。
图2-1 真核细胞染色体组成（1）蛋白质
①组蛋白
组蛋白是染色体的结构蛋白，富含赖氨酸和精氨酸。
a．组蛋白的分类
组蛋白可分为5种，分别是H、HA、HB、H及H。12234
b．组蛋白的特性
第一，进化上高度保守，不同种类的生物体中组蛋白的氨基酸序列十分相似，这体现了组蛋白在进化过程中的高度保守性。
第二，无组织特异性，组蛋白几乎存在于所有生物体的细胞中。
第三，肽链上的氨基酸分布不对称，碱性氨基酸大量分布在组蛋白肽链N端的半条链上。
第四，组蛋白具有可修饰性，包括甲基化、乙酰化、磷酸化、腺苷酸化、泛素化、ADP核糖基化、丙酰化、丁酰化、琥珀酰化和巴豆酰化等多种翻译后修饰。
第五，组蛋白H富含Lys，还有Ala、Ser及Arg，其磷酸化与染色5质失活有关。
②非组蛋白
非组蛋白的种类很多，其中主要包括酶类（如RNA聚合酶）、与细胞分裂有关的蛋白（如收缩蛋白、骨架蛋白、核孔复合物蛋白）、HMG蛋白（高速泳动蛋白）、DNA结合蛋白和A24非组蛋白等。（2）真核生物基因组DNA
①特点
真核生物的基因组结构庞大，大部分为非编码序列，外显子被内含子隔开，存在大量重复序列，功能相关基因不组成操纵子，存在大量顺式作用元件。
②DNA序列的分类
a．不重复序列
仅含单个或几个拷贝，例如结构基因的序列，其功能主要是编码蛋白质。
b．中度重复序列14
重复次数为10～10，占总DNA的10%～40%，一般是非编码序列，例如rRNA、tRNA和组蛋白基因等。
c．高度重复序列6
重复频率高，可达10以上，占基因组的10%～60%，如卫星DNA。这类DNA高度浓缩，是异染色质的组成部分，存在于基因组的着丝点和端粒位点上。（3）染色质与核小体
DNA和组蛋白组成核小体，核小体连成念珠状结构形成染色质。核小体是构成真核生物染色质的基本结构单位。
①核小体的结构
核小体的核心由组蛋白八聚体（HA、HB、H和H各两分子）2234构成。H·H四聚体的形成启动核小体的组装，四聚体与DNA结合，34再与两个HA·HB二聚体结合，完成核小体的组装。146bp的DNA分22子以左手螺旋环绕核心1.65圈，组蛋白H结合于核小体的DNA上。1
②染色体的形成过程
二、DNA的结构
1DNA的一级结构
DNA（脱氧核糖核酸）的一级结构是指DNA分子中核苷酸之间的连接方式和核苷酸的序列。DNA的化学组成如图2-2所示。
图2-2 DNA（脱氧核糖核酸）的化学组成
2DNA的二级结构（1）概述
DNA的二级结构是指两条反向平行的多核苷酸链彼此缠绕形成的双螺旋结构。（2）二级结构的分类
二级结构主要包括左手螺旋（Z-DNA）和右手螺旋（如A-DNA、B-DNA）。DNA通常是以右手螺旋形式存在的。B-DNA结构是细胞中DNA的优势结构。Watson和Crick提出的双螺旋结构模型代表了B-DNA的结构。
①提出双螺旋结构模型的依据
a．X射线衍射结果表明DNA是一种规则的螺旋结构。
b．DNA分子密度测量结果表明双螺旋结构由两条多核苷酸链组成。
c．Chargaff发现的DNA碱基组成规律，显示碱基之间的配对关系。
②双螺旋结构模型的特点
a．两条反向平行的多核苷酸链形成右手双螺旋，它们平行地围绕同一个中心轴盘绕。
b．DNA的两条多核苷酸链之间有两条螺旋形的凹槽，一条为大沟，另一条为小沟。
c．碱基位于螺旋的内部，脱氧核糖和磷酸位于螺旋的外侧，它们组成多核苷酸链的骨架。
d．双螺旋的直径是2nm，两个相邻的碱基对之间的距离为0.34nm，每10个核苷酸形成螺旋的一转（碱基平面与纵轴垂直，脱氧核糖环平面与纵轴大致平行）。
e．两条多核苷酸链由碱基对之间的氢键相连，A与T配对形成两个氢键，G与C配对形成三个氢键。（3）DNA双链的变性和复性
①DNA的变性
DNA变性是指DNA双链互补碱基对之间的氢键在某些理化因素（高温、强酸强碱、变性剂等）作用下发生断裂，使双链DNA解离为单链的现象。
②DNA的复性
DNA的复性是指两条解离的互补链在变性条件缓慢地除去后可重新配对，恢复原来的双螺旋结构的现象。DNA复性后许多物理化学性质又得到恢复。
③Tm
T即DNA的解链温度，又称熔点或熔解温度，是指DNA双螺旋m结构解链一半时的温度。影响T值的因素主要有以下几方面：m
a．DNA中G-C碱基对的含量：G-C含量越多，T值越高。m
b．介质中的离子强度：离子强度高，T值较高且范围窄；离子m强度低，T值较低且范围宽。m
c．DNA的均一性：均质DNA T值范围较小，而异质DNA T值mm范围较宽。T值可用于衡量DNA样品的均一性。m
④增色效应
DNA的增色效应是指在DNA解链过程中，由于有更多的共轭双键得以暴露，DNA在260nm处的吸光度随之增加的现象，这是监测DNA双链是否发生变性的最常用指标。
3DNA的三级结构（1）DNA的三级结构
DNA的三级结构是指DNA在二级结构的基础上进一步扭曲、折叠而形成的复杂空间结构，包括不同二级结构单元间的相互作用，单链与二级结构单元间的相互作用以及DNA的拓扑特征。其中，超螺旋结构是DNA三级结构的一种最常见形式。（2）超螺旋结构的分类
①正超螺旋（右手超螺旋）
正超螺旋是指DNA朝着其双螺旋方向绕轴形成的结构，是过度缠绕的双螺旋。
②负超螺旋（左手超螺旋）
负超螺旋是指DNA朝着其双螺旋相反的方向形成的结构，生物体内绝大多数环状DNA以负超螺旋的形式存在。
三、DNA的生物合成（DNA复制）
1DNA的半保留复制（1）定义
双螺旋的DNA分子解螺旋后，分别作为模板，按照碱基互补配对原则，在DNA聚合酶的作用下合成新的互补链，新形成的DNA分子与原来DNA分子的碱基顺序完全一样，子代DNA分子的一条链来自亲代DNA，另一条链是新合成的，这种DNA复制方式称为DNA的半保留复制。（2）意义
原核生物与真核生物的DNA都以半保留复制的方式进行传递，这种复制方式保证了亲代和子代在遗传上的相对稳定性。
2DNA复制的相关概念
表2-1总结了DNA复制的相关概念。表2-1 DNA复制的相关概念
3DNA的半不连续复制（1）冈崎片段
冈崎片段是DNA复制过程中后随链不连续合成生成的片段。DNA复制时，一条链为前导链，另一条链为后随链，后随链产生相对比较短的DNA链（在大肠杆菌中大约1000核苷酸残基），这些短链称为冈崎片段，随后被DNA连接酶连接成较长片段。（2）DNA的半不连续复制
DNA的半不连续复制是指DNA前导链以5′→3′方向连续进行复制，与复制叉移动方向一致；而后随链按照5′→3′方向（合成方向与复制叉移动方向相反）合成许多冈崎片段后，再连接成完整的后随链的DNA复制方式。
4DNA复制所需的酶和蛋白质（1）DNA聚合酶
DNA聚合酶是指依赖DNA的DNA聚合酶，简写为DNA pol，能以DNA为模板，以4种dNTP为底物，催化新链不断延长。
大肠杆菌DNA聚合酶有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ共5种；真核生物DNA聚合酶主要有α、β、γ、δ和ε。原核生物和真核生物DNA聚合酶的性质分别如表2-2和表2-3所示。表2-2 大肠杆菌DNA聚合酶的性质比较表2-3 真核生物DNA聚合酶的性质比较
①DNA聚合酶的3个结构域
DNA聚合酶的三维结构类似于一只半握的右手，有3个结构域：拇指域、手指域和手掌域。
②DNA聚合酶的延伸能力
DNA聚合酶的延伸能力决定DNA的合成速度。DNA聚合酶与“滑动夹”蛋白之间的相互作用能够提高DNA聚合酶的延伸能力。
③外切核酸酶具有校正新合成DNA的能力
外切核酸酶是DNA聚合酶的同一类多肽，它能通过去除错误碱基配对的核苷酸来校正DNA的合成，保证DNA合成的正确性。（2）与DNA解螺旋有关的酶和蛋白质
①DNA解链酶
通过水解DNA获得能量，使DNA双链打开。
②单链结合蛋白（SSB蛋白）
与解螺旋后的单链DNA结合，能够防止已经被解开的DNA单链重新形成双链，也可保护单链部分不被核酸酶降解，在复制完成前维持单链DNA的稳定。
③DNA拓扑异构酶
该酶的作用是消除释放DNA解链过程中的正超螺旋扭曲张力的堆积，理顺DNA链结构使复制得以延伸。（3）DNA连接酶
DNA连接酶催化DNA链3′—OH末端和另一DNA链的5′—P末端生成磷酸二酯键，从而将两段相邻的DNA链连接成完整的链，连接反应需要能量供给。（4）引物酶（引发酶）
引物酶为小分子单体蛋白质，是DNA复制过程中催化RNA引物合成的酶。RNA引物即DNA生物合成所需的短链RNA。大肠杆菌中的引物酶是DnaG蛋白。
5原核生物的DNA复制
原核生物DNA复制分为起始、延伸和终止三个过程。（1）DNA复制的起始
大肠杆菌的复制起始点（oriC）含有3个13bp的串联重复保守序列（GATCTNTTNTTTT），以及4个由9bp的保守序列（TTATCCACA）组成的能结合DnaA的起始结合位点。参与大肠杆菌复制起始的一些蛋白质如表2-4所示。表2-4 参与大肠杆菌复制起始的蛋白质
①DnaA蛋白识别大肠杆菌的oriC，与oriC上的4个9bp的保守序列结合，形成起始复合物，该过程消耗ATP。
②HU蛋白与DNA结合，促使双链DNA弯曲，邻近3个13bp的串联重复保守序列变性形成开链复合物。
③解链酶DnaB在DnaC帮助下进入解链区，沿着5′→3′方向使双螺旋解开成单链，置换出DnaA蛋白。解链也需DNA拓扑异构酶和SSB蛋白。
④在oriC位点，引物酶与引发体前体组成引发体，消耗ATP，沿5′→3′方向移动，合成短链RNA引物。（2）链的延伸
RNA引物合成后，在DNA polⅢ催化下，以4种dNTP为底物催化新链不断延长。在复制的延伸阶段，同时进行前导链和后随链的合成，前导链按5′→3′方向连续合成，其合成方向与复制叉一致；后随链的合成不连续，先合成冈崎片段，再连接成一条完整的链。后随链的合成分为以下几个步骤：
①由引物酶合成大约10核苷酸大小的引物。
②DNA聚合酶Ⅲ以5′→3′方向不断延伸引物，直至遇到下一个引物的5′端，合成冈崎片段。
③DNA聚合酶Ⅰ具有5′→3′核酸外切酶的活性，切除冈崎片段上的RNA引物。
④填补片段之间的空缺，最后由DNA连接酶连接冈崎片段形成完整的子链。（3）复制的终止
当复制叉前移，遇到Ter-Tus复合物时，解链酶DnaB不再进行解链，阻止复制叉前移，最后两个复制方向相反的复制叉在复制的终止区相遇停止复制。期间存在约50～100bp未被复制，通过修复方式填补空缺。
6原核生物DNA复制的调控
原核生物DNA复制的调控主要发生在起始阶段，DNA复制起始频率由复制叉的数量决定。蛋白质和RNA是复制起始频率的直接调控因子。
7真核生物的DNA复制
真核生物与原核生物DNA复制的过程有相似之处，但也存在不同点。（1）真核生物DNA在每个细胞周期中只复制一次
真核生物DNA只在细胞周期S期精确复制一次。（2）前复制复合体（pre-RC）指导真核细胞复制的起始进行
与原核复制起始不同的是，真核生物中存在pre-RC，pre-RC由4个独立的蛋白质组成。起始点识别复合物（ORC）首先结合复制器，招募解旋酶装载蛋白Cdc6和Cdt1，再共同募集解旋酶Mcm2～7复合体，形成pre-RC，最终介导了复制的起始进行。真核细胞起始的两个步骤发生在不同的时期：复制器的选择作用（对指导复制起始的序列进行识别）发生在G期；起始点的激活发生在细胞进入S期后。1以上两个步骤保证每个细胞周期中每条染色体只复制一次。（3）细胞周期蛋白依赖性激酶调控pre-RC的形成和激活
细胞周期蛋白依赖性激酶（Cdk）能激活pre-RC，启动DNA复制，也抑制pre-RC的形成，因此在一个细胞周期中pre-RC在G期只形成1一次。
8端粒酶（Telomerase）与DNA末端复制
线性染色体在复制之后，后随链DNA产物3′末端一小段DNA片段可能会在复制过程中丢失，最终导致染色体短缺，产生末端复制问题，影响遗传物质的传递。细胞有两种方式来解决染色体末端复制问题。
①某些具有线性染色体的细菌和病毒可以利用蛋白质氨基酸残基提供—OH代替RNA作为每个染色体末端最后一个冈崎片段的引物。
②多数真核生物能通过利用端粒酶自身的RNA作为模板延伸染色体3′端来解决末端复制问题。
9真核细胞DNA的复制调控（1）细胞周期水平调控
真核细胞的细胞周期可分为DNA合成前期（G期）、DNA合成期1（S期）、DNA合成后期（G期）和有丝分裂期（M期）四个时期。细2胞周期水平的调控决定细胞停留在G期还是进入S期。1（2）染色体水平调控
决定染色体上不同部位的复制子复制的起始顺序。（3）复制子水平调控
决定是否进行复制的起始。
四、DNA的突变与修复
1DNA的突变
DNA突变是指DNA核苷酸序列的改变，突变导致DNA的复制及转录和翻译产物随之发生变化，出现异常的遗传特性。DNA的突变包括碱基替换、转换、颠换、插入突变、同义突变、错义突变、无义突变以及移码突变。其中嘧啶突变为嘧啶或嘌呤突变为嘌呤称为转换；嘧啶突变为嘌呤或嘌呤突变为嘧啶称为颠换。
2DNA的损伤修复
DNA的损伤修复是指纠正DNA两条单链间错配的碱基、清除DNA链上受损的碱基或糖基、恢复DNA正常结构的过程。表2-5列出了几种常见的DNA损伤修复途径。表2-5 常见的DNA损伤修复途径
五、DNA的转座
1DNA的转座与转座子（1）转座
DNA的转座又称移位或异常重组，是指由转座因子介导的遗传物质重排或移位的现象。（2）转座子
转座子是可自主复制的能从染色体某一位点转移到另一位点的分散重复序列。位于不同位点的两个拷贝转座子之间可以发生交互重组，从而造成基因组不同形式的重排。
2转座子的分类（1）插入序列（IS）
IS是一种最简单的转座子，仅携带转座所需要的基因。两端是反向重复区（IR），反向重复区为转座酶所识别。（2）复合型转座子
复合型转座子是一类除携带转座所需要的基因外，还带有抗性或其他标记基因的转座子。其两端是两个相同或者高度同源的IS，通常情况下，复合型转座子的转座能力是由IS决定和调节的。
3真核生物中的转座子
真核细胞中也存在转座子。以玉米为例，可把玉米细胞内的控制因子分为两类。（1）自主性因子
具有自主剪接和转座的能力。（2）非自主性因子
单独存在时稳定，自身并不能转座，其具备转座能力的前提是基因组中存在与之同家族的自主性因子。
4转座作用的遗传学效应
转座作用可引起插入突变，产生新的基因，产生染色体畸变以及引起生物进化。
六、SNP的理论与应用
1SNP概述（1）SNP定义
SNP全称single nucleotide polymorphism，即单核苷酸多态性，是指在基因组水平上由单个核苷酸的变异所引起的DNA序列多态性。SNP是基因组中最简单、最常见的多态性形式，具有很高的遗传稳定性，是目前最好的遗传标记。SNP所表现的多态性只涉及单个碱基的变异，这种变异可由单个碱基的转换、颠换、插入或缺失引起。（2）SNP作为遗传标记的特点
①数量多，分布广泛；
②信息量大，具有代表性；
③能够稳定遗传；
④高效快速，可实现分析自动化，减少研究时间；
⑤易于基因分型；
⑥采用混合样本估算等位基因的频率，使得SNP等位基因频率容易估计。
2SNP的应用
①用于人类单倍型图的绘制。
②研究不同基因型个体对药物反应的差异，指导用药与药物设计。
③与疾病的易感基因进行相关性分析。
④此外，全基因组相关分析可用于分析定位于已知基因的蛋白编码序列的SNP；HapM工程将人类常见SNP的共有模式进行分类，形成单体型，进一步找到这些单体型的代表性标签SNP，从而增加实际操作中能够确定出个体单体型的区域。
3SNP的检测技术
包括：限制性片段长度多态性（RFLP）、PCR-单链构象多态性（PCR-SSCP）、变性梯度凝胶电泳（DGGE）、等位基因特异PCR（AS-PCR）、变性高效液相色谱（DHPLC）、DNA测序法（最常见）、基因芯片技术、Taqman技术、质谱检测技术、分子导标技术和焦磷酸测序法等。
2.2 课后习题详解
1染色体具备哪些作为遗传物质的特征？
答：染色体作为遗传物质所具有的特征有以下几点：（1）分子结构相对稳定；（2）能够自我复制，是保证亲子代之间遗传物质连续性遗传的基础；（3）能携带大量的遗传信息（基因），指导蛋白质的合成，从而控制生物体的生命过程；（4）能够产生一定程度的可遗传变异。
2简述真核细胞内核小体的结构特点。
答：核小体是染色体的基本结构单位，由DNA和组蛋白构成。其结构特点表现为：（1）每个核小体单位包括200bp左右的DNA和一个组蛋白八聚体。（2）组蛋白八聚体由HA、HB、H和H各两个分子组成，是构2234成核小体的核心颗粒。（3）有146bp的DNA分子直接以左手方向盘绕在八聚体颗粒的表面，20～60bp的DNA片段连接相邻的核小体。（4）一分子组蛋白H与核小体的DNA结合，有助于稳定核小体的1结构。
3请例举3项实验证据来说明为什么染色质中DNA与蛋白质分子是相互作用的。
答：染色质中DNA与蛋白质分子是相互作用的实验证据举例如下：（1）证据一：染色质DNA的T值（DNA解链温度）比自由DNA的m高。（2）证据二：在染色质状态下，由DNA聚合酶和RNA聚合酶催化的DNA复制和转录活性大大低于在自由DNA中的反应；DNA酶Ⅰ（DNaseⅠ）对染色质DNA的消化远远慢于对纯DNA的作用。（3）证据三：用小球菌核酸酶处理染色质后，进行电泳可以得到均为200bp基本单位倍数的DNA片段。
4简述组蛋白的主要修饰类型并说出其功能。
答：组蛋白是染色体的结构蛋白，富含赖氨酸和精氨酸，可以发生甲基化、乙酰化、磷酸化、泛素化、ADP核糖基化、丙酰化、丁酰化、琥珀酰化和巴豆酰化等多种翻译后修饰类型。其修饰作用只发生在细胞周期的特定时间和组蛋白的特定位点上，几种组蛋白中以H、H的修饰作用比较普遍，并且以甲基化、乙酰化修饰为主，HA、342HB能发生泛素化和乙酰化修饰，H存在泛素化和磷酸化修饰。主要21修饰类型及相应的功能如下：（1）甲基化
甲基化由组蛋白甲基转移酶和去甲基化酶催化，可发生在组蛋白的Lys和Arg残基上，修饰方式比较稳定，与基因激活或基因沉默有关，经过甲基化的修饰作用后增加了组蛋白修饰和调节基因表达的复杂性。（2）乙酰化
主要发生在核心组蛋白上，呈现多样性，其主要位点存在于H3和H的N端Lys上，由组蛋白乙酰基转移酶和组蛋白去乙酰化酶催4化。乙酰化和去乙酰化修饰影响染色质结构和基因活化，调节基因转录水平。组蛋白乙酰化使核小体结构变得松弛，促进转录，反之则抑制转录。此外乙酰化还参与DNA修复、拼接和复制，染色体组装以及细胞的信号转导，与某些疾病的形成密切相关。（3）磷酸化
组蛋白磷酸化可能会改变组蛋白与DNA的结合，参与基因转录、DNA修复、细胞凋亡及染色体浓缩等过程。（4）泛素化
组蛋白的泛素化能招募核小体到染色体，参与X染色体的失活，从而影响组蛋白的甲基化和基因的转录，同时在DNA损伤应答等生理过程中发挥重要作用。（5）ADP核糖基化
ADP核糖基化发生在组蛋白H、HA、HB和H中，是真核生物1223启动复制的开关。
组蛋白的修饰通过影响组蛋白与DNA双链的亲和性，来改变染色质的疏松或凝集状态；或通过影响转录因子与结构基因启动子的亲和性来发挥基因调控作用。这些修饰之间存在协同和级联效应，通过多种修饰方式的组合发挥调控功能，从而更为灵活地影响染色质的结构与功能。
5简述DNA的一、二、三级结构。
答：（1）DNA的一级结构
DNA的一级结构是指DNA分子中核苷酸之间的连接方式和核苷酸的序列，表示该DNA分子的化学构成。其特征包括：
①碱基的排列顺序不受限制，构成了DNA分子的多样性。
②每个DNA分子所具有的特定的碱基排列顺序构成了DNA分子的特异性。（2）DNA的二级结构
DNA的二级结构是指两条脱氧多核苷酸链反向平行盘绕所生成的双螺旋结构，其特征如下：
①DNA由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘绕形成右手双螺旋。
②DNA中的脱氧核糖和磷酸交替连接，碱基位于螺旋的内部，脱氧核糖和磷酸位于螺旋的外侧，它们组成多核苷酸链的骨架。
③两条多核苷酸链由碱基对之间的氢键相连，并遵循碱基互补配对原则（即A与T，G与C配对）。（3）DNA的三级结构
DNA的三级结构是指在二级结构上进一步扭曲、折叠而形成的复杂空间结构。其中，超螺旋结构（包括正超螺旋和负超螺旋）是DNA三级结构的一种最常见形式。
①正超螺旋是指DNA朝着其双螺旋方向绕轴形成的结构，是过度缠绕的双螺旋。
②负超螺旋是指DNA朝着其双螺旋相反的方向形成的结构，生物体内绝大多数环状DNA以负超螺旋的形式存在。
6原核生物DNA具有哪些不同于真核生物DNA的特征？
答：与真核生物DNA相比，原核生物DNA有以下不同特征：（1）原核生物DNA存在于拟核中且结构简练
原核生物大多数基因用来编码蛋白质，且通常以单拷贝的形式存在，非编码序列极少。而真核生物DNA主要存在于细胞核内，有大量重复序列，大量存在着的非编码区将编码区隔开形成断裂基因。（2）原核生物DNA存在转录单元
原核生物中功能相关的基因集中在基因组的一个或多个位置，形成转录单元，转录和翻译同时进行，转录产物为多顺反子mRNA；真核生物的转录发生在细胞核，翻译发生在细胞质内，转录产物为单顺反子mRNA。（3）原核生物DNA有重叠基因
重叠基因是指同一段DNA携带两种不同蛋白质的信息。原核生物多为重叠基因，主要有全部重叠、部分重叠和单个碱基对重叠。
7谁提出了DNA双螺旋结构模型？简述其主要实验依据及其在分子生物学发展中的重要意义。
答：（1）DNA双螺旋结构模型的提出
1953年，Watson和Crick提出了DNA双螺旋模型。（2）发现DNA双螺旋模型的主要实验依据
①X射线衍射实验结果表明DNA是一种规则螺旋结构。
②DNA分子密度测量表明这种螺旋结构由两条多核苷酸链组成。
③Chargaff发现的DNA碱基组成规律，显示碱基之间的配对关系。（3）DNA双螺旋模型在现代分子生物学发展中的意义
①该模型揭示了DNA作为遗传物质的稳定性特征，并且为认识核酸与蛋白质的关系及其在生命中的作用奠定了基础。
②该模型在分子水平上阐述了DNA的理化性质，对促进分子生物学及分子遗传学的发展具有划时代意义。
③该模型将DNA的结构与功能联系起来，对DNA本身的复制机制、遗传信息的存储方式和表达、生物遗传稳定性和变异性等规律的阐明起了非常重要的作用。
8DNA以何种方式进行复制？如何保证DNA复制的准确性？
答：（1）DNA的复制方式
双链DNA的复制主要通过半保留复制来实现。双螺旋的DNA分子解螺旋后，分别作为模板，按照碱基互补配对原则，在DNA聚合酶的作用下合成新的互补链，形成的子代DNA分子中的一条链来自亲代DNA，另一条链是新合成的，这种DNA复制方式称为DNA的半保留复制。（2）保证DNA复制准确性的因素
①采用半保留复制方式，按碱基互补配对原则进行DNA链的合成。
②DNA聚合酶在复制过程中发挥了双重作用：聚合酶的选择作用和3′→5′外切酶的校对作用。聚合酶具有选择作用，只允许底物与模板之间形成Watson-Crick类型的碱基配对，非配对碱基因空间位置不适合而不能进行聚合反应，这种机制保证了新合成的链严格按模板链的互补碱基顺序进行聚合。DNA聚合酶的3′→5′外切核酸酶活性对DNA复制的保真性极为重要，若无该酶活性，DNA复制的准确性将大大降低。
a．原核生物中，以大肠杆菌为例，DNA聚合酶Ⅲ是其主要的复制酶，具有5′→3′聚合酶活性和3′→5′外切核酸酶活性；DNA聚合酶Ⅰ、Ⅱ都具有3′→5′外切核酸酶活性。DNA聚合酶的3′→5′外切核酸酶活性有校对功能，能够切除单链DNA的3′末端核苷酸，而对双链DNA不起作用。因此，在聚合过程中，不能形成碱基对的错配核苷酸可被该酶水解下来。
b．真核生物中，DNA聚合酶δ、ε具有5′→3′聚合酶活性和3′→5′外切核酸酶活性，可发挥同原核生物类似的DNA聚合酶的选择或校对功能。
9简述原核生物DNA的复制特点。
答：原核生物DNA的复制特点有以下几个方面：（1）原核生物双链DNA是以半保留复制方式遗传的，DNA的复制在整个细胞周期都能进行。（2）通常只有一个复制起始点，含有3个13bp的串联重复保守序列，以及4个由9bp的保守序列组成的能结合DnaA的起始结合位点。（3）在起始点处双链解开形成复制叉，可以连续开始新的DNA复制。（4）复制主要包括起始、延伸和终止这三个阶段。（5）需要多种酶和蛋白质的协同参与，涉及DNA解链酶、单链结合蛋白、DNA拓扑异构酶、引发酶、DNA聚合酶等。（6）原核生物中存在5种类型的DNA聚合酶，其中DNA聚合酶Ⅲ是DNA复制中链延长反应的主导聚合酶。
10什么是DNA的T值？它受哪些因素的影响？m
答：（1）DNA的T值的定义m
DNA的T值即DNA的解链温度，又称熔点或熔解温度，是指mDNA双螺旋结构解链一半时的温度，T值是DNA的一个特征常数。m（2）影响T值的因素m
①DNA中G-C对的含量
由于G-C碱基对之间有3个氢键，故G-C对含量越多，T值越m高。
②介质中的离子强度
离子强度高，负电荷被阳离子中和，双螺旋的结构被稳定保持，T值较高且范围窄；离子强度低，未被中和的负电荷会降低双螺旋m的稳定性，T值较低且范围宽。m
③DNA的均一性
均质DNA解链温度范围较小，而异质DNA解链温度范围较宽。因此T值也可作为衡量DNA样品均一性的标准。m
11DNA复制时为什么前导链是连续复制，而后随链是以不连续的方式复制？并请以大肠杆菌为例简述后随链复制的各个步骤。
答：（1）前导链是连续复制，而后随链是以不连续的方式复制的原因
①DNA的合成方向是5′→3′，DNA聚合酶只有5′→3′聚合酶活性，而没有3′→5′聚合酶活性。
②复制叉附近解开的DNA链一条是5′→3′方向，另一条是3′→5′方向，两者分别是后随链和前导链的模板。
③在DNA3′→5′方向的模板链上，DNA合成方向和复制叉移动方向相同，都是5′→3′方向，因此可以连续复制；而在5′→3′方向的模板链上，DNA合成方向和复制叉移动方向相反，由于DNA聚合酶只有5′→3′聚合活性，因此这条模板链必须在引发酶作用下先合成一段引物，再以5′→3′方向合成一段一段的冈崎片段，再通过DNA连接酶共价连接成一条连续完整的新DNA链。所以前导链连续复制，而后随链以不连续方式进行复制。（2）大肠杆菌后随链复制的步骤
①引发酶合成约10核苷酸大小的RNA新引物。
②在DNA polⅢ催化下，以5′→3′方向不断延伸引物，直至遇到下一个引物的5′端。新合成的DNA片段即冈崎片段。
③利用DNA聚合酶Ⅰ的5′→3′外切核酸酶的活性切除冈崎片段上的RNA引物，填补片段之间的空缺，最后由DNA连接酶连接形成完整的子链。
12真核生物DNA的复制在哪些水平上受到调控？
答：真核生物DNA的复制在以下三个方面受到调控。（1）细胞周期水平的调控
真核细胞DNA的生活周期可分为4个时期：G、S、G和M期。12细胞周期水平的调控又称限制点调控，它决定细胞是停留在G期还1是进入S期。（2）染色体水平调控
它决定不同染色体或同一染色体不同部位的复制子复制的起始顺序。（3）复制子水平的调控
它决定复制的起始与否，这种调控从单细胞生物到高等生物都是高度保守的。
13细胞通过哪几种修复系统对DNA损伤进行修复？它们在维持基因组稳定性中的作用是什么？
答：细胞可以通过错配修复、直接修复、切除修复、同源重组修复和非同源末端连接、跨损伤合成和SOS反应等修复系统对DNA损伤进行修复。它们在维持基因组稳定性的作用如表2-6所示。表2-6 DNA损伤修复途径
通过上述几种修复系统，可保证生物体遗传物质的稳定性，有利于生物体的生殖与遗传。
14什么是转座子，可分为哪些种类？
答：（1）转座子的定义
转座子是存在于染色体DNA上可自主复制和位移的基本单位。位于不同位点的两个拷贝转座子之间可以发生交互重组，从而造成基因组不同形式的重排。（2）转座子的分类
①插入序列（IS）
IS是一种最简单的转座子，仅携带转座所需要的基因，能够独立存在。两端是反向重复区（IR），反向重复区为转座酶所识别。
②复合型转座子
复合型转座子是一类除携带转座所需要的基因外，还带有抗性或其他标记基因的转座子。其两端是两个相同或者高度同源的IS，通常情况下，复合型转座子的转座能力是由IS决定和调节的。
15什么是SNP？它作为第三代遗传标记有什么优点？
答：（1）SNP的定义
SNP全称single nucleotide polymorphism，即单核苷酸多态性，是指在基因组上单个核苷酸的突变，包括转换、颠换、缺失和插入而引起的多态性。SNP是基因组中最简单、最常见的多态性形式，具有很高的遗传稳定性。（2）SNP作为第三代遗传标记的优点
①数量多，分布广泛；
②信息量大，具有代表性；
③能够稳定遗传；
④高效快速，可实现分析自动化，减少研究时间；
⑤易于基因分型；
⑥采用混合样本估算等位基因的频率，使得SNP等位基因频率容易估计。
试读结束[说明：试读内容隐藏了图片]