到细菌基因组上要比转座更常见，如果你用能复制但不能整合的λ噬菌体突变体结果有什么不同?
6．分析比较细菌转座子的结构与特点。
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六、分析题
1.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。 2.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”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HIV RNA的酶链，将如何设计这种核酶的酶链?如何选择HIV RNA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?
3．E. coli OH157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? 4.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?
5.除了聚合作用外， DNA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32
P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
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图3.3 DNA聚合酶 Ⅰ在含有(A)和缺少
(B)dTTP时的校正功能
(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?
6.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，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)为什么解折叠需要 ATP水解?
(2)DnaB沿长单链 DNA的哪个方向移动?这
个方向和它在先导链还是后随链上的移动方向是否一致?
(3)为什么在加入 DnaB前加入 SSB会抑制解折叠而在其后加人 SSB又会促进解折叠?
图3.4 用来检测 DnaB的底物
图3.5几个检测 DnaB解折校实验的结果，只
有单链片段被放射性标记， 它们各自的位置已在图中标明
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7.一个研究小组正在利用一个环状双链 DNA作为一种动物病毒的基因组来研究它的生命周期。实验的第一步是要确定复制区的位置，同时决定复制是沿起点的单向还是双向进行。为此目的，先分离出复制中的分子,用限制酶在一个位点切割病毒基因组使其成为一个线性分子，然后用电镜来观察所得到的分子。
图3.6 是所观察到的一些分子(注意：电镜下不可能区分DNA分子的两端)。根据这一结果，如何判断：
(1)复制起点是单个还是多个? (2)复制是单向还是双向?
8.实验结果表明所研究细菌的一个操纵子具有三个相似拷贝，它编码一个关键酶的亚基。由于没有检测到第三个碱基简并性(摇摆性)现象，由此说明接近的相同性(99％)是由于 DNA修饰作用的结果。请问这涉及哪些可能的机理?
9.根据对细菌限制和修复系统的知识，设计一个简单的实验来检测你收集的菌株是否有原噬菌体的存在。
10.大肠杆菌中的几个基因包括 uvrA、 uvrS、
uvrC和 recA都与紫外线损伤的修复有关，
含有一个有缺陷的上述基因的大肠杆菌细胞系比起野生型细胞对紫外光的射线更敏感，就如图4.3A所示的 uvrA与 recA突变株。单个不同基因的突变可以成对联合起来形成所有可能的双突变体。比起单突变体，双突变体的敏感性变化很大。相对uvr单突
图4.3紫外光不同剂量作用下的细胞存活曲
线
(A)野生型uvrA、rerA单突变体， uvrArecA硬朗双突变体的存活曲线 (B)uvrArecA存活曲线的放大图
变体，两个uvr突变形成的双突变体对紫外光的敏感性并无多大增加，但recA缺陷和任一种 uvr突变体形成的双突变体却使一个细胞
图3.6 一种动物病毒的亲本与复制的形式 株对紫外光极度敏感，如图4.3B所示的uvrArecA双突变体放大图。
(1)为什么一个recA突变和一个uvr突变
的结合会产生一个对紫外光极其敏感的细菌菌株，而不同 uvr基因突变的结合却和单个突变没有差别? (2)根据泊松分布，当一个细菌种群平均受
到一个致命“轰击”，37％(e-1)的个体将存活下来，因为它们实际上并没
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