这些题目涉及的是生物学和分子生物学中的DNA复制及修复机制,主要涵盖了以下几个知识点:
1. DNA复制方式:DNA复制是半保留复制,即新合成的DNA分子由一条原有的母链和一条新合成的子链组成。这在问题1、2中得到体现。
2. DNA复制的化学过程:DNA聚合酶是进行DNA合成的关键酶,它沿着模板链添加核苷酸,按照5'→3'的方向延伸。在问题5中提到了DNA聚合酶δ是真核细胞前导链合成的主要复制酶。
3. DNA修复机制:哺乳动物细胞中,DNA紫外线损伤后的修复主要由DNA聚合酶ε负责,如问题6所述。
4. DNA聚合酶的特性:DNA聚合酶需要模板DNA、引物RNA,并且具有3'→5'的外切酶活性,用于校对合成的准确性。问题7中指出了这些特点,但错误地表示DNA聚合酶以NTP(核糖核苷三磷酸)为原料,实际上它使用dNTP(脱氧核糖核苷三磷酸)。
5. 紫外线损伤的影响:紫外线照射可以导致DNA分子中相邻的胸腺嘧啶形成二聚体,这种损伤会阻断复制,但可以被光修复酶断裂。问题8中描述了这一过程。
6. DNA互补配对规则:DNA的两条链是反平行的,一条链的5'→3'方向对应另一条链的3'→5'方向。问题9展示了如何根据一条链的碱基顺序推断出互补链的顺序。
7. DNA到RNA的转录:在问题10中,DNA的一段序列转化为mRNA时,遵循碱基互补配对规则,A对U,T对A,C对G,因此5'ATCGTTA 3'对应的mRNA序列是5'AUCGUUA 3'。
8. DNA连接酶的角色:DNA连接酶在DNA复制和修复中起到关键作用,连接DNA链3'端的OH基团与另一条链5'端的磷酸基团,形成磷酸二酯键,如问题11所示。
9. 反转录酶的功能:问题12中提到的反转录酶是一种能够以RNA为模板合成DNA的酶,常见于逆转录病毒的生命周期和分子生物学实验中。
10. 突变类型:点突变包括转换(嘌呤-嘌呤或嘧啶-嘧啶替换)和颠换(嘌呤-嘧啶或嘧啶-嘌呤替换),其中缺失或插入一个核苷酸可能导致移码突变,这种突变可能导致蛋白质编码序列发生框移,影响翻译。问题14和15分别涉及了缺失突变和移码突变。
11. 冈崎片段的产生:在DNA复制过程中,随从链的合成是通过短片段(冈崎片段)逐步完成的,因为DNA聚合酶只能向5'→3'方向合成,而复制叉的移动方向是3'→5',导致了随从链的合成方向与解链方向相反。问题17中解释了冈崎片段的生成原因。
12. RNA引物的作用:RNA引物是在DNA复制开始时由引物酶合成的短RNA片段,提供3'-OH末端作为DNA聚合酶合成新DNA链的起点。问题18强调了RNA引物的这个功能。
这些题目涵盖了DNA复制的基础知识,包括复制过程、参与的酶、修复机制、遗传变异的可能性以及转录等核心概念,对于公卫执业医师的备考至关重要。