1

LS3 MIDTERM I EXAM INSTR: L. JOHNSON Feb. 1, 2013 NAME:_________________________________

(last) (first) I.D. #__________________________________ Test Form B INSTRUCTIONS This exam is 9 pages long. Before starting make sure you have all the pages. Using a number 2 pencil, on the front of your scantron fill in the Instructor (Johnson), Class (LS3), Hour (12:00 or 1:00). Write and Bubble in your UID, your last name and first name. On the back of your scantron Write and Bubble in your UID and Test Form (see above).

2

1. Frederick  Griffith  was  experimenting  with  Streptococcus  pneumoniae  in  order  to  determine  what  made  the  S  strain  so  virulent.    With  the  discovery  that  the  R  strain  could  be  transformed  into  the  S  strain  in  mice,  he  discovered  that  

a) DNA  could  transform  one  bacterium  into  another.  b) the  R  strain  had  to  gain  the  ability  to  make  a  capsule  in  order  to  be  

virulent.  c) the  heat-­‐killed  S  strain  was  toxic  to  mice.  d) All  of  the  above.  

 2. The  graph  above  was  taken  from  the  Hershey  –  Chase  paper  we  discussed  in  

class.    Which  of  the  following  statements  best  describes  what  is  happening  at  time  0.  

a) Most  of  the  32P  and  35S  are  found  inside  the  cell.  b) Most  of  the  labeled  phage  are  still  associated  with  the  cell.  c) The  radioactive  phage  have  not  had  time  to  inject  their  genetic  

material.  d) The  experiment  has  not  yet  started.    

3. After  4  minutes  30%  of  the  32P  is  still  found  in  the  extracellular  fraction.    This  can  best  be  explained  by  

a) Bacteria  that  were  lysed  by  the  blending  and  released  the  32P  labeled  phage  DNA.    

b) Bacteria  that  were  lysed  by  the  blending  and  released  the  32P  labeled  bacterial  DNA.    

c) 32P  labeled  phage  that  had  not  infected  a  bacterium  so  still  retained  its  label.    

d)  32P  labeled  phage  that  had  infected  a  bacterium  so  still  retained  its  label.    

4. Which  of  the  following  can  be  used  to  denature  a  DNA  double  helix?  a) low  temperature  b) alkali  c) high  salt  d) DNase  e) All  of  the  above  

3

5. Which  of  the  following  is  true  about  RNA  structure:  a) RNA  is  less  versatile  than  DNA  in  its  secondary  and  tertiary  structure  b) A  single-­‐stranded  RNA  cannot  fold  back  on  itself  to  form  a  hairpin  

loop.  c) Double  helical  regions  of  RNA  are  found  in  a  B-­‐form  helix.  d) Unusual  base  pairs  are  some  times  found  in  RNA.  e) All  of  the  above.  

 Consider  the  following  RNA  molecule.  

 6. Which  base  is  at  the  5’  end?  

a) A  b) G  c) C  d) U  

7. Which  base  is  at  the  3’  end?  a) A  b) G  c) C  d) U  

8. Starting  with  a  600  bp  plasmid  and  with  two  negative  superhelical  turns,  which  of  the  following  statements  about  topology  are  correct  (assume  10  bp/turn  for  standard  B  DNA):  

a) This  plasmid  is  in  equilibrium  with  a  relaxed  plasmid  that  has  unwound  2  bp.  

b) The  values  of  L,  T  and  W  for  this  plasmid  are:  60,  58,  -­‐2  c) This  plasmid  will  migrate  faster  through  an  agarose  gel  than  a  relaxed  

plasmid  of  the  same  size.  d) b  and  c  e) All  of  the  above  

4

 9. Which  of  the  following  is  true  about  proteins?  

a) Proline  cannot  form  a  peptide  bond  because  of  the  cyclical  nature  of  its  side  chain.  

b) The  plane  of  the  peptide  bond  is  rigid  because  of  the  resonance  of  its  double  bonds.  

c) A  peptide  with  the  sequence  RRKAVDE  has  a  net  charge  of  -­‐1.    d) Disulfide  bonds  are  commonly  found  in  cytosolic  proteins.  e) All  of  the  above.    

10. How  are  the  results  of  the  Hershey-­‐Chase  experiment  related  to  the  Avery  experiment?  

a) Both  experiments  demonstrate  the  DNA  carries  genetic  information.  b) Both  experiments  are  aimed  at  determining  the  chemical  nature  of  

transformation.  c) Both  experiments  utilize  bacteriophage  in  their  studies.  d) All  of  the  above.  

11. Given  the  structure  of  guanosine  below,  what  is  the  order  of  hydrogen  bond  acceptor  and  donors  involved  in  base  pairing  (from  top  to  bottom)?  

a) D,D,A  b) A,D,D  c) A,D,A  d) D,A,D  

 12. Weak  interactions  hold  DNA  strands  together  in  a  B-­‐form  double  helix  that  

contains  approximately  10  bases  pairs  per  34  AO  turn.    These  forces  include:  a) Hydrogen  bonding  between  water  molecules  and  phosphodiester  

bonds.  b) Hydrophobic  stacking  between  bases  on  the  same  strands.  c) Hydrogen  bonding  between  bases  on  opposite  strands.  d) a  and  c  e) b  and  c  

13. Amino  acids  differ  in  the  characteristics  of  their  side  chains.    Which  of  the  following  statements  are  true:  

a) W  and  Q  are  single  letter  codes  for  tryptophan  and  glutamine.  b) Arg  and  Lys  are  positively  charged  in  cells  and  are  considered  basic  

amino  acids.    c) Glu  and  Asp  are  acidic  amino  acids.  d) Tyrosine  can  be  classified  as  an  aromatic  amino  acid  or  polar  

uncharged.    e) All  of  the  above.  

   

5

14. Which  of  the  following  is  not  characteristic  of  the  bacterial  genome?  a) Genes  are  located  close  to  one  another.  b) Multiple  genes  can  be  transcribed  together  into  a  single  RNA  

molecule.  c) Genes  can  be  oriented  in  either  direction.  d) Genes  are  disrupted  by  intervening  sequences.  

15. Topoisomerases  a) relax  supercoiled  DNA.  b) result  in  a  change  in  the  linking  number.    c) make  a  covalent  bond  between  a  tyrosine  and  a  phosphate  in  DNA  to  

retain  the  energy  associated  with  the  phosphodiester  bond  d) a  and  c  e) All  of    the  above.  

16. Nucleosomes  a) are  used  to  compact  the  DNA.  b) can  be  post-­‐translationally  modified  c) have  two  copies  each  of  H1,  H2,  H3  and  H4  d) a  and  b  e) All  of  the  above  

17. Transcription    a) involves  polymerization  of  amino  acids.  b) takes  place  in  the  cytoplasm  in  eukaryotic  cells.  c) is  catalyzed  by  reverse  transcriptase.  d) begins  with  the  formation  of  a  phosphodiester  bond  between  two  

nucleoside  triphosphates.  e) All  of  the  above  

18. In  E.coli,  sigma  factor  a) can  be  considered  an  initiation  factor  b) is  responsible  for  recognizing  the  promoter  c) blocks  the  RNA  exit  channel  d) a  and  b  e) all  of  the  above  

19.  Protein  families  refer  to  a) proteins  that  act  in  the  same  biochemical  pathway  b) proteins  that  are  located  in  the  same  cellular  compartment  c) proteins  that  are  similar  in  sequence  and/or  structure  d) b  and  c  e) All  of  the  above  

20.  How  many  reading  frames  does  a  segment  of  DNA  have?  a) 4  b) 6  c) 3  d) 9  

   

6

21. Transcription  initiation  involves  a  series  of  ordered  steps.    What  is  the  correct  order  of  the  following  steps?  

1. Abortive  initiation  2. Open  complex  formation  3. Promoter  escape  4. Closed  complex  formation  

 a) 2,  1,  3,  4  b) 4,  2,  3,  1  c) 4,  2,  1,  3  d) 2,  4,  1,  3  e) 2,  4,  3,  1  

22. Which  of  the  following  is  not  true  about  prokaryotic  transcription?  a) The  5’  end  of  the  RNA  is  always  a  triphosphate.  b) Rho-­‐independent  termination  occurs  at  sites  where  stem-­‐loop  

structures  can  form  in  the  RNA  and  are  followed  by  a  series  of  Us.  c) The  transcription  “bubble”  is  about  12-­‐14  nucleotides  long.  d) Formation  of  RNA  from  nucleoside  monophosphates  is  an  

energetically  favorable  reaction.  e) Eukaryotic  and  prokaryotic  RNA  polymerases  have  similar  structures.    

23. tRNAs    a) with  a  covalently  attached  amino  acid  are  said  to  be  charged.  b) all  form  the  same  three  dimensional  shape.  c) base  pair  with  the  mRNA  at  the  codon  loop.  d) a  and  b  e) All  of  the  above.  

24. Which  of  the  following  stabilizes  both  alpha-­‐helices  and  beta-­‐sheets?  a) H-­‐bonding  between  the  peptide  bonds  in  one  strand  with  a  second  

strand.  b) H-­‐bonding  between  donors  and  acceptors  in  the  backbone.  c) Hydrophobic  interactions  between  the  side  chains.    d) H-­‐bonding  between  the  polar  uncharged  amino  acid  side  chains.    e) All  of  the  above.    

25. The  helix-­‐loop-­‐helix  motif    a) is  a  structural  domain.  b) always  functions  to  bind  Ca2+.  c) is  said  to  be  a  supersecondary  structure.  d) b  and  c  e) All  of  the  above.  

       

7

 26. In  the  above  graph,  relative  absorbance  at  260  nm  is  plotted  against  

temperature  for  three  different  DNAs  (A,  B  and  C).  If  the  length  of  the  DNAs  were  the  same,  which  DNA  has  the  highest  GC  content?  

a) A  b) B  c) C  d) They  all  have  the  same  GC  content  e) There  is  not  enough  information  in  this  graph  to  answer  the  question.  

27. Suppose  now  that  the  GC  content  was  the  same  in  each  of  the  DNAs,  but  the  length  varied.    Which  DNA  is  the  shortest?  

a) A  b) B  c) C  d) They  all  have  the  same  length.  e) There  is  not  enough  information  in  this  graph  to  answer  the  question.  

28. What  is  the  Tm  of  the  three  DNAs?  a) 50,  60  and  90  (for  A,  B,  and  C)  b) 90,  100  and  110  c) 70,  85  and  110  d) There  is  not  enough  information  in  this  graph  to  answer  the  question.  

 

 29. Consider  the  diagram  above,  where  the  top  line  represents  a  DNA  fragment  

cut  into  three  pieces  (2,  4  and  8  kilobases  long).    Probe  A  can  hybridize  to  the  4  kb  fragment  and  Probe  B  can  hybridize  to  the  8  kb  fragment.    If  you  do  a  Southern  blot  using  these  DNA  fragments,  how  many  bands  will  you  see  if  you  use  Probe  A  as  your  probe?  

a) 1  b) 2  c) 3  d) none  

8

 30. In  the  diagram  shown  above,  which  end  of  the  RNA  is  base  pairing  to  the  

DNA?  a) 5’  end  b) 3’  end  

31. Which  strand  has  the  same  sequence  as  the  RNA?  a) Template  strand  b) Coding  strand  

32. The  dissociation  constant,  Kd,  represents  a) the  salt  concentration  at  which  a  ligand  dissociates  from  a  protein.  b) the  affinity  a  protein  has  for  a  ligand.  c) the  concentration  of  the  ligand  when  fifty  percent  of  the  protein  is  

found  in  a  complex.  d) b  and  c  e) All  of  the  above  

33. Which  of  the  following  statements  is  not  true.  a) Specific  DNA  binding  proteins  bind  to  defined  DNA  sequences.  b) Specific  DNA  binding  proteins  can  distinguish  between  the  base  pairs  

through  H-­‐bonding  in  the  major  groove  of  DNA.  c) Non-­‐specific  DNA  binding  proteins  frequently  interact  with  the  

phosphodiester  backbone.  d) Non-­‐specific  DNA  binding  proteins  are  not  very  abundant  in  

eukaryotic  cells.  e) All  of  the  above  are  true.  

34. RNA  synthesis  is  directional  because  a) the  5’  phosphate  attacks  the  3’  OH  to  form  a  phosphodiester  bond.  b) the  3’  OH  attacks  the  5’  phosphate  to  form  a  phosphodiester  bond  c) pyrophosphate  is  released  making  the  reaction  irreversible  d) a  and  c  e) b  and  c  

35. What  types  of  post-­‐translational  modifications  can  occur  on  lysines?  a) Methylation  b) Phosphorylation  c) Acetylation  d) a  and  c  e) All  of  the  above  

         

9

36. Which  types  of  modifications  do  not  change  the  charge  of  the  protein?  a) Methylation  b) Phosphorylation  c) Acetylation  d) Adenylylation  e) All  of  the  modifications  result  in  a  change  in  charge.  

37. How  do  enzymes  speed  up  reactions?  a) Reduce  the  free  energy  of  the  reaction  b) Increase  the  free  energy  of  the  substrates  c) Increase  the  free  energy  of  the  transition  state  d) Reduce  the  activation  energy  e) None  of  the  above.  

 38.  Consider  the  results  shown  above  for  an  in  vitro  transcription  assay  where  

all  four  nucleoside  triphosphates  are  added  but  only  the  one  indicated  is  radioactive.    Based  on  these  results,  which  of  the  following  DNA  molecules  could  have  been  used  as  template.  

a) CTGCTGCTGCTG  b) TCTCTCTCTCTC  c) AGAGAGAGAGA  d) TATATATATAT  e) AGCAGCAGCAG  

39. For  the  32P  to  become  incorporated  into  the  RNA  in  the  reaction  above,  which  position  must  the  32P  be  in?  

a) Alpha  b) Beta  c) Gamma  d) Any  position.  

40. Which  of  the  following  is  not  true  about  antibodies?  a) They  are  composed  of  beta-­‐sheets  and  loops.  b) They  can  be  considered  hetero-­‐tetramers.  c) They  have  two  binding  sites  for  the  antigen.  d) They  are  held  together  by  disulfide  bonds.  e) All  of  the  statements  are  true.