生物化学第11章核酸的生物合成.docx

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生物化学第11章核酸的生物合成

第十一章核酸的生物合成

一、填空题

1．中心法则是于年提出的，其内容可概括为

翻译

反转录

2．所有冈崎片段的延伸都是按方向进行的。

3．前导链的合成是的，其合成方向与复制叉移动方向。

4．引物酶与转录中的RNA聚合酶之间的差别在于它对不敏感；后随链的合成是的。

5．DNA聚合酶I的催化功能有、、。

6．DNA拓扑异构酶有种类型，分别为和,它们的功能是。

7．细菌的环状DNA通常在一个开始复制，而真核生物染色体中的线形DNA可以在起始复制。

8．大肠杆菌DNA聚合酶III的活性使之具有功能，极大地提高了DNA复制的保真度。

9．到目前为止，在大肠杆菌中已发现有种DNA聚合酶，其中负责DNA复制，负责DNA损伤修复。

10．大肠杆菌中DNA指导的RNA聚合酶全酶的亚基组成为，去掉_因子的部分称为核心酶，这个因子使全酶能识别DNA上的位点。

11．在DNA复制中，可防止单链模板重新缔合和核酸酶的攻击。

12．DNA合成时，先由引物酶合成，再由在其3′端合成DNA链，然后由切除引物并填补空隙，最后由连接成完整的链。

13．大肠杆菌DNA连接酶要求的参与，哺乳动物的DNA连接酶要求参与。

14．原核细胞中各种RNA是种RNA聚合酶催化生成的，而真核细胞核基因的转录分别由种RNA聚合酶催化，其中rRNA基因由转录，hnRNA基因由转录，各类小分子量RNA则是的产物。

15．转录单位一般应包括序列，序列和序列。

16．真核细胞中编码蛋白质的基因多为，编码的序列还保留在成熟mRNA中的是，编码的序列在前体分子转录后加工中被切除的是；在成熟的mRNA中序列被拼接起来。

17．限制性核酸内切酶主要来源于，都识别双链DNA中，并同时断裂。

二、选择题（只有一个最佳答案）：

1．如果一个完全具有放射性的双链DNA分子在无放射性标记溶液中经过两轮复制，产生的四个DNA分子的放射性情况是：

（）

A、其中一半没有放射性B、都有放射性C、半数分子的两条链都有放射性

D、一个分子的两条链都有放射性E、四个分子都不含放射性

2．关于DNA指导下的RNA合成的下列论述除了（）项外都是正确的。

A、只有存在DNA时，RNA聚合酶才催化磷酸二酯键的生成

B、在转录过程中RNA聚合酶需要一个引物C、链延长方向是5′→3′

D、在多数情况下，只有一条DNA链作为模板E、合成的RNA链不是环形

3．下列关于核不均一RNA（hnRNA）论述哪个是不正确的？

（）

A、它们的寿命比大多数RNA短B、在其3′端有一个多聚腺苷酸尾巴

C、在其5′端有一个特殊帽子结构D、存在于细胞质中

4．hnRNA是下列那种RNA的前体？

（）

A、tRNAB、rRNAC、mRNAD、SnRNA

5．DNA复制时不需要下列那种酶：

（）

A、DNA指导的DNA聚合酶B、RNA引物酶

C、DNA连接酶D、RNA指导的DNA聚合酶

6．参与识别转录起点的是：

（）

A、ρ因子B、核心酶C、引物酶D、σ因子

7．DNA半保留复制的实验根据是：

（）

A、放射性同位素14C示踪的密度梯度离心

B、同位素15N标记的密度梯度离心

C、同位素32P标记的密度梯度离心

D、放射性同位素3H示踪的纸层析技术

8．以下对大肠杆菌DNA连接酶的论述哪个是正确的？

（）

A、催化DNA双螺旋结构中的DNA片段间形成磷酸二酯键

B、催化两条游离的单链DNA连接起来

C、以NADP+作为能量来源

D、以GTP作为能源

9．下面关于单链DNA结合蛋白（SSB）的描述哪个是不正确的？

（）

A、与单链DNA结合，防止碱基重新配对

B、在复制中保护单链DNA不被核酸酶降解

C、与单链区结合增加双链DNA的稳定性

D、SSB与DNA解离后可重复利用

10．有关转录的错误叙述是：

（）

A、RNA链按3′→5′方向延伸B、只有一条DNA链可作为模板

C、以NTP为底物D、遵从碱基互补原则

11．关于σ因子的描述那个是正确的？

（）

A、不属于RNA聚合酶B、可单独识别启动子部位而无需核心酶的存在

C、转录始终需要σ亚基D、决定转录起始的专一性

12．真核生物RNA聚合酶III的产物是：

（）

A、mRNAB、hnRNAC、rRNAD、srRNA和tRNA

13．合成后无需进行转录后加工修饰就具有生物活性的RNA是：

（）

A、tRNAB、rRNAC、原核细胞mRNAD、真核细胞mRNA

14．DNA聚合酶III的主要功能是：

（）

A、填补缺口B、连接冈崎片段C、聚合作用D、损伤修复

15．DNA复制的底物是：

（）

A、dNTPB、NTPC、dNDPD、NMP

16．下来哪一项不属于逆转录酶的功能：

（）

A、以RNA为模板合成DNAB、需要短的RNA作为引物

C、水解RNA－DNA杂交分子中的RNA链D、指导合成RNA

17．逆转录酶是一类：

（）

A、DNA指导的DNA聚合酶B、DNA指导的RNA聚合酶

C、RNA指导的DNA聚合酶D、RNA指导的RNA聚合酶

18．DNA上某段碱基顺序为5’-ACTAGTCAG-3’，转录后的上相应的碱基顺序为：

（）

A、5’-TGATCAGTC-3’B、5’-UGAUCAGUC-3’

C、5’-CUGACUAGU-3’D、5’-CTGACTAGT-3’

19．参与转录的酶是（）

A、依赖DNA的RNA聚合酶B、依赖DNA的DNA聚合酶

C、依赖RNA的DNA聚合酶D、依赖RNA的RNA聚合酶

20．DNA复制需要：

（1）DNA聚合酶Ⅲ；

（2）解链蛋白；（3）DNA聚合酶Ⅰ；（4）DNA指导的RNA聚合酶；（5）DNA连接酶参加。

其作用的顺序是：

（）

A、（4）（3）

（1）

（2）（5）B、（4）

（2）

（1）（3）（5）

C、

（2）（3）（4）

（1）（5）D、

（2）（4）

（1）（3）（5）

21．下列有关大肠杆菌DNA聚合酶Ⅰ的描述哪个是不正确的？

（）

A、其功能之一是切掉RNA引物，并填补其留下的空隙

B、是唯一参与大肠杆菌DNA复制的聚合酶

C、具有3'→5'核酸外切酶活力

D、具有5'→3'核酸外切酶活力

22．DNA指导的RNA聚合酶由数个亚基组成，其核心酶的组成是（）

A、α2ββB、α2ββ'ωC、ααβ'D、αββ'

23．1958年Meselson和Stahl利用15N标记大肠杆菌DNA的实验首先证明了下列哪一种机制？

（）

A、DNA能被复制B、DNA的基因可以被转录为mRNA

C、DNA的半保留复制机制D、DNA全保留复制机制

24．DNA指导下的RNA聚合酶，由α2ββ’σ五个亚基组成，与转录起动有关的亚基是（）

A、αB、βC、β’D、σ

三、是非题（在题后括号内打√或×）：

1．中心法则概括了DNA在信息代谢中的主导作用。

（）

2．原核细胞DNA复制是在特定部位起始的，真核细胞则在多位点同时起始复制。

（）

3．逆转录酶催化RNA指导的DNA合成不需要RNA引物。

（）

4．原核细胞和真核细胞中许多mRNA都是多顺反子转录产物。

（）

5．因为DNA两条链是反向平行的，在双向复制中，一条链按5′→3′方向合成，另一条链按3′→5′方向合成。

（）

6．限制性内切酶切割的片段都具有粘性末端。

（）

7．已发现有些RNA前体分子具有催化活性，可以准确的自我剪接，被称为核糖酶或核酶。

（）

8．原核生物中mRNA一般不需要转录后加工。

（）

9．RNA聚合酶对弱终止子的识别需要专一性的终止因子。

（）

10．已发现的DNA聚合酶只能把单体逐个加到引物3′－OH上，而不能引发DNA合成。

（）

11．在复制叉上，尽管后随链按3′→5′方向净生成，但局部链的合成均按5′→3′方向进行。

（）

12．RNA合成时，RNA聚合酶以3′→5′方向沿DNA的反意义链移动，催化RNA链按5′→3′方向增长。

（）

13．在DNA合成中，大肠杆菌DNA聚合酶I和真核细胞中的RNaseH均能切除RNA引物。

（）

14．隔裂基因的内含子转录的序列在前体分子的加工中都被切除，因此可以断定内含子的存在完全没有必要。

（）

15．如果没有因子，核心酶只能转录出随机起始的、不均一的、无意义的RNA产物。

（）

16．在真核细胞中已发现5种DNA指导的DNA聚合酶：

α、β、γ、δ、ε。

其中DNA聚合酶γ参与复制线粒体的DNA；DNA聚合酶β和ε在损伤修复中起着不可替代的作用；DNA聚合酶α和δ是核DNA复制中最重要的酶。

（）

四、问答题：

1．什么是复制？

DNA复制需要哪些酶和蛋白质因子？

2．在转录过程中哪种酶起主要作用？

简述其作用。

3．试述DNA复制的基本规律。

4．单链结合蛋白在DNA复制中有什么作用？

5．大肠杆菌的DNA聚合酶和RNA聚合酶有哪些重要的异同点？

6．下面是某基因中的一个片段的（－）链：

3′……ATTCGCAGGCT……5′。

A、写出该片段的完整序列B、指出转录的方向和哪条链是转录模板

C、写出转录产物序列D、其产物的序列和有意义链的序列之间有什么关系？

7．简述原核生物RNA转录的基本特点。

8．简要说明DNA半保留复制的机制。

9．各种RNA的转录后加工包括哪些内容？

10．试比较转录与复制的区别。

11．生物DNA聚合酶的种类和主要功能是什么？

五、名词解释：

半保留复制不对称转录逆转录冈崎片段复制叉前导链后随链模板链编码链内含子外显子顺反子启动子终止子转录单位半不连续复制

参考答案：

第十一章核酸的生物合成

一、填空题

1．中心法则是Crick于1958年提出的，其内容可概括为

翻译

反转录

2．所有冈崎片段的延伸都是按5′－3′方向进行的。

3．前导链的合成是连续的，其合成方向与复制叉移动方向相同。

4．引物酶与转录中的RNA聚合酶之间的差别在于它对利福平不敏感；后随链的合成是不连续的。

5．DNA聚合酶I的催化功能有5′－3′聚合酶活性、3′－5′外切酶活性、5′－3′外切酶活性。

6．DNA拓扑异构酶有两种类型，分别为拓扑异构酶I和拓扑异构酶II,它们的功能是增加或减少超螺旋。

7．细菌的环状DNA通常在一个复制位点开始复制，而真核生物染色体中的线形DNA可以在多个复制位点起始复制。

8．大肠杆菌DNA聚合酶III的3′－5′外切酶活性使之具有校对功能，极大地提高了DNA复制的保真度。

9．到目前为止，在大肠杆菌中已发现有3种DNA聚合酶，其中DNA聚合酶III负责DNA复制，DNA聚合酶II负责DNA损伤修复。

10．大肠杆菌中DNA指导的RNA聚合酶全酶的亚基组成为

，去掉σ_因子的部分称为核心酶，这个因子使全酶能识别DNA上的启动子位点。

11．在DNA复制中，单链DNA结合蛋白可防止单链模板重新缔合和核酸酶的攻击。

12．DNA合成时，先由引物酶合成引物，再由DNA聚合酶III在其3′端合成DNA链，然后由DNA聚合酶I切除引物并填补空隙，最后由DNA连接酶连接成完整的链。

13．大肠杆菌DNA连接酶要求NAD+的参与，哺乳动物的DNA连接酶要求ATP参与。

14．原核细胞中各种RNA是1种RNA聚合酶催化生成的，而真核细胞核基因的转录分别由3种RNA聚合酶催化，其中rRNA基因由RNA聚合酶I转录，hnRNA基因由RNA聚合酶II转录，各类小分子量RNA则是RNA聚合酶III的产物。

15．转录单位一般应包括启动子序列，编码序列和终止子序列。

16．真核细胞中编码蛋白质的基因多为隔（断）裂基因，编码的序列还保留在成熟mRNA中的是外显子，编码的序列在前体分子转录后加工中被切除的是内含子；在成熟的mRNA中外显子序列被拼接起来。

17．限制性核酸内切酶主要来源于微生物，都识别双链DNA中特异序列，并同时断裂DNA双链。

二、选择题（只有一个最佳答案）：

1．如果一个完全具有放射性的双链DNA分子在无放射性标记溶液中经过两轮复制，产生的四个DNA分子的放射性情况是：

（A）

A、其中一半没有放射性B、都有放射性C、半数分子的两条链都有放射性

D、一个分子的两条链都有放射性E、四个分子都不含放射性

2．关于DNA指导下的RNA合成的下列论述除了（B）项外都是正确的。

A、只有存在DNA时，RNA聚合酶才催化磷酸二酯键的生成

B、在转录过程中RNA聚合酶需要一个引物C、链延长方向是5′→3′

D、在多数情况下，只有一条DNA链作为模板E、合成的RNA链不是环形

3．下列关于核不均一RNA（hnRNA）论述哪个是不正确的？

（D）

A、它们的寿命比大多数RNA短B、在其3′端有一个多聚腺苷酸尾巴

C、在其5′端有一个特殊帽子结构D、存在于细胞质中

4．hnRNA是下列那种RNA的前体？

（C）

A、tRNAB、rRNAC、mRNAD、SnRNA

5．DNA复制时不需要下列那种酶：

（D）

A、DNA指导的DNA聚合酶B、RNA引物酶

C、DNA连接酶D、RNA指导的DNA聚合酶

6．参与识别转录起点的是：

（D）

A、ρ因子B、核心酶C、引物酶D、σ因子

7．DNA半保留复制的实验根据是：

（B）

A、放射性同位素14C示踪的密度梯度离心

B、同位素15N标记的密度梯度离心

C、同位素32P标记的密度梯度离心

D、放射性同位素3H示踪的纸层析技术

8．以下对大肠杆菌DNA连接酶的论述哪个是正确的？

（A）

A、催化DNA双螺旋结构中的DNA片段间形成磷酸二酯键

B、催化两条游离的单链DNA连接起来

C、以NADP+作为能量来源

D、以GTP作为能源

9．下面关于单链DNA结合蛋白（SSB）的描述哪个是不正确的？

（C）

A、与单链DNA结合，防止碱基重新配对

B、在复制中保护单链DNA不被核酸酶降解

C、与单链区结合增加双链DNA的稳定性

D、SSB与DNA解离后可重复利用

10．有关转录的错误叙述是：

（A）

A、RNA链按3′→5′方向延伸B、只有一条DNA链可作为模板

C、以NTP为底物D、遵从碱基互补原则

11．关于σ因子的描述那个是正确的？

（D）

A、不属于RNA聚合酶B、可单独识别启动子部位而无需核心酶的存在

C、转录始终需要σ亚基D、决定转录起始的专一性

12．真核生物RNA聚合酶III的产物是：

（D）

A、mRNAB、hnRNAC、rRNAD、srRNA和tRNA

13．合成后无需进行转录后加工修饰就具有生物活性的RNA是：

（C）

A、tRNAB、rRNAC、原核细胞mRNAD、真核细胞mRNA

14．DNA聚合酶III的主要功能是：

（C）

A、填补缺口B、连接冈崎片段C、聚合作用D、损伤修复

15．DNA复制的底物是：

（A）

A、dNTPB、NTPC、dNDPD、NMP

16．下来哪一项不属于逆转录酶的功能：

（D）

A、以RNA为模板合成DNAB、需要短的RNA作为引物

C、水解RNA－DNA杂交分子中的RNA链D、指导合成RNA

17．逆转录酶是一类：

（C）

A、DNA指导的DNA聚合酶B、DNA指导的RNA聚合酶

C、RNA指导的DNA聚合酶D、RNA指导的RNA聚合酶

18．DNA上某段碱基顺序为5’-ACTAGTCAG-3’，转录后的上相应的碱基顺序为：

（C）

A、5’-TGATCAGTC-3’B、5’-UGAUCAGUC-3’

C、5’-CUGACUAGU-3’D、5’-CTGACTAGT-3’

19．参与转录的酶是（A）

A、依赖DNA的RNA聚合酶B、依赖DNA的DNA聚合酶

C、依赖RNA的DNA聚合酶D、依赖RNA的RNA聚合酶

20．DNA复制需要：

（1）DNA聚合酶Ⅲ；

（2）解链蛋白；（3）DNA聚合酶Ⅰ；（4）DNA指导的RNA聚合酶；（5）DNA连接酶参加。

其作用的顺序是：

（D）

A、（4）（3）

（1）

（2）（5）B、（4）

（2）

（1）（3）（5）

C、

（2）（3）（4）

（1）（5）D、

（2）（4）

（1）（3）（5）

21．下列有关大肠杆菌DNA聚合酶Ⅰ的描述哪个是不正确的？

（B）

A、其功能之一是切掉RNA引物，并填补其留下的空隙

B、是唯一参与大肠杆菌DNA复制的聚合酶

C、具有3'→5'核酸外切酶活力

D、具有5'→3'核酸外切酶活力

22．DNA指导的RNA聚合酶由数个亚基组成，其核心酶的组成是（A）

A、α2ββB、α2ββ'ωC、ααβ'D、αββ'

23．1958年Meselson和Stahl利用15N标记大肠杆菌DNA的实验首先证明了下列哪一种机制？

（C）

A、DNA能被复制B、DNA的基因可以被转录为mRNA

C、DNA的半保留复制机制D、DNA全保留复制机制

24．DNA指导下的RNA聚合酶，由α2ββ’σ五个亚基组成，与转录起动有关的亚基是（D）

A、αB、βC、β’D、σ

三、是非题（在题后括号内打√或×）：

1．中心法则概括了DNA在信息代谢中的主导作用。

（√）

2．原核细胞DNA复制是在特定部位起始的，真核细胞则在多位点同时起始复制。

（√）

3．逆转录酶催化RNA指导的DNA合成不需要RNA引物。

（×）

4．原核细胞和真核细胞中许多mRNA都是多顺反子转录产物。

（×）

5．因为DNA两条链是反向平行的，在双向复制中，一条链按5′→3′方向合成，另一条链按3′→5′方向合成。

（×）

6．限制性内切酶切割的片段都具有粘性末端。

（×）

7．已发现有些RNA前体分子具有催化活性，可以准确的自我剪接，被称为核糖酶或核酶。

（√）

8．原核生物中mRNA一般不需要转录后加工。

（√）

9．RNA聚合酶对弱终止子的识别需要专一性的终止因子。

（√）

10．已发现的DNA聚合酶只能把单体逐个加到引物3′－OH上，而不能引发DNA合成。

（√）

11．在复制叉上，尽管后随链按3′→5′方向净生成，但局部链的合成均按5′→3′方向进行。

（√）

12．RNA合成时，RNA聚合酶以3′→5′方向沿DNA的反意义链移动，催化RNA链按5′→3′方向增长。

（√）

13．在DNA合成中，大肠杆菌DNA聚合酶I和真核细胞中的RNaseH均能切除RNA引物。

（√）

14．隔裂基因的内含子转录的序列在前体分子的加工中都被切除，因此可以断定内含子的存在完全没有必要。

（×）

15．如果没有因子，核心酶只能转录出随机起始的、不均一的、无意义的RNA产物。

（√）

16．在真核细胞中已发现5种DNA指导的DNA聚合酶：

α、β、γ、δ、ε。

其中DNA聚合酶γ参与复制线粒体的DNA；DNA聚合酶β和ε在损伤修复中起着不可替代的作用；DNA聚合酶α和δ是核DNA复制中最重要的酶。

（√）

四、问答题：

1．什么是复制？

DNA复制需要哪些酶和蛋白质因子？

答：

复制是指DNA双链经变性解旋后，形成单链（RNA只有单链），再以此为模板，按碱基互补配对的规律，各自合成一条新的互补链，结果生成两个（RNA单链）与亲代DNA完全相同的子代DNA分子。

所以子代细胞具有亲代细胞的遗传信息，这一过程称为复制（replication），意指在DNA指导下合成DNA的过程。

DNA复制需要的酶和蛋白质因子：

DNA聚合酶I、III，连接酶，引物酶，引物体，解螺旋酶，单链DNA结合蛋白，拓扑异构酶。

2．在转录过程中哪种酶起主要作用？

简述其作用。

答：

在转录过程中起主要作用的酶：

RNA聚合酶。

作用略

3．试述DNA复制的基本规律。

答：

DNA复制的基本规律：

①复制是半保留的；

②复制有固定的起始点，起始点在原核生物中特定的部位，在真核生物中起始点往往有多个；

③复制的方向可以是单向的，也可以是双向的，以双向复制为常见；

④复制时,子代DNA的两条链是从5’→3’端延伸；

⑤复制是半不连续的；

⑥复制时需要RNA引物；

⑦复制有多种机制。

4．单链结合蛋白在DNA复制中有什么作用？

答：

单链DNA结合蛋白在DNA复制中的作用：

①使解开双螺旋后的DNA单链能够稳定存在，即稳定单链DNA，使复制中的单链DNA保持伸展状态，防止碱基重新配对，便于以其为模板复制子代DNA；

②保护单链DNA，避免核酸酶的降解。

5．大肠杆菌的DNA聚合酶和RNA聚合酶有哪些重要的异同点？

答：

DNA聚合酶和RNA聚合酶都能催化多核苷酸链向5′－3′方向的聚合；

二者不同点为：

DNA聚合酶以双链为模板，而RNA聚合酶只能以单链为模板；DNA聚合酶以dNTP为底物，而RNA聚合酶以NTP为底物；DNA聚合酶具有3′－5′以及5′－3′的外切酶活性，而RNA聚合酶没有；DNA聚合酶可参与DNA的损伤修复，而RNA聚合酶无此功能；二者的结构也是不相同的。

6．下面是某基因中的一个片段的（－）链：

3′……ATTCGCAGGCT……5′。

A、写出该片段的完整序列B、指出转录的方向和哪条链是转录模板

C、写出转录产物序列D、其产物的序列和有意义链的序列之间有什么关系？

答：

A、3′……ATTCGCAGGCT……5′

5′……ATTCGCAGGCT……3′

B、转录方向为

（一）链的3′—5′

（一）链为转录模板

C、产物序列：

5′……UAAGCGUCCGA……3′

D、序列基本相同，只是U代替了T。

7．简述原核生物RNA转录的基本特点。

答：

①具有不对称性：

DNA双链中仅有一条链可作为转录的模板；一次转录只发生在整个DNA链上的部分区段；模板链并非自始至终位于同一股DNA单链上。

②RNA的转录不需要引物。

③转录具有方向性：

延5'→3'方向合成RNA新链。

④转录具有连续性：

RNA合成方向必须和解旋方向相同。

⑤转录具有特定的起始位点（依靠启动子识别）和终止位点（依靠终止子识别）。

8．简要说明DNA半保留复制的机制。

答：

DNA不连续复制的机理为：

解链；合成引物；在DNA聚合酶催化下，在引物的3′端沿5′－3′方向合成DNA片段；在不连续链上清除引物，填补缺口，最后在连接酶的催化下将DNA片段连接起来。

9．各种RNA的转录后加工包括哪些内容？

答：

转录后加工主要包括：

断裂、拼接、修饰、改造等。

10．试比较转录与复制的区别。

答：

①目的不同，所使用的酶、原料及其它辅助因子不同，转录是合成RNA，复制是合成DNA；

②方式不同：

转录是不对称的，只在双链DNA的一条链上进行，