发布时间 : 星期一 文章生物化学练习题-2015.06.xu更新完毕开始阅读
24．snRNA的功能是：D A.参与DNA复制 D.参与RNA的剪接 B.是mRNA的前体 E.参与核糖体的形成 C.激活RNA聚合酶
25.复制和转录的共同点有：E A.需要原料NTP B.需要引物RNA
C.DNA双链的全部信息都可以被复制和转录 D.遵守碱基配对原则
E.都从5’→3’延伸新链
补充：不同点：转录模板是DNA当中的一条链，复制的时候两条链都是模板。转录不需要引物，复制时需要引物。转录用RNA聚合酶，复制时有专门的复制酶体系。转录底物是核糖核酸，复制是脱氧核糖核酸。产物不同，转录的产物是RNA，复制的产物是DNA。
三、填空题 1.DNA双链中，可作模板转录生成RNA的一股称为模板链 其对应的加一股单链称为编码链 2.转录的底物是 核糖核酸，催化的酶称为 RNA聚合酶产物为 mRNA tRNA rRNA三种。 3.大肠杆菌RNA聚合酶全酶由 α2 ββ’δ 亚基组成，其核心酶是 α2
ββ’ ，识别转录起始位点的是 δ 。
4.真核生物的RNA聚合酶Ⅲ催化合成的产物有 tRNA 、5srRNA 和 U6snRNA 。 5.RNA转录过程分为 启动 、延伸 和 终止 三个阶段。
6.原核生物转录起始前-35区的序列是 TTGACA ，-10区的序列是 ATATTA 。 7.从转录起始过渡到延长的标志是 第2位核苷酸 加入，和 δ 脱落。 8.RNA转录终止的Rho因子有 ATP酶活性 和 解螺旋酶 活性。 11.真核生物转录终止加尾修饰点的共同序列是 AAUAAA ，在 polyA 其后加 。 12.mRNA转录后剪接加工是除去 内含子 ，把邻近的 外显子 连接起来。 13.原核生物和真核生物共有的rRNA是 5SRNA ,小亚基上分别有 16 和18 s-rRNA。 14.真核细胞转录生成的mRNA前体加工成熟的过程包括 剪接 和 加帽 加尾 甲基化
补充：转录的终止在原核生物分为依赖Rho因子与非依赖Rho因子两类。Rho因子有ATP酶
和解螺旋酶两种活性,因此能结合转录产物的3'末端区并使转录停顿及产物RNA脱离DNA模板。非依赖Rho因子的转录终止,其RNA产物3'-端往往形成茎环结构,其后又有一串寡聚U。茎环结构可使因子聚合酶变构而不再前移,寡聚U则有利于RNA不再依附DNA模板链而脱出。因此无论哪一种转录终止都有RNA聚合酶停顿和RNA产物脱出这两个必要过程。真核生物转录终止是和加尾(mRNA的聚腺昔酸poly A)修饰同步进行的。 RNA上的加尾修饰点结构特征是有AAAUAA序列。
四、问答题
1、在复制时DNA解螺旋影响的超螺旋密度。在DNA拓扑异构酶不在的时候，复制叉前面的DNA过分超螺旋，而复制叉后面的DNA螺旋不足。复制叉前面的DNA超螺旋密度如果超过十0．14复制叉将停止前进。假定一个6000 bp的质粒在体外以双向复制而反应体系中没有拓扑异构酶。质粒原先的σ =-0.06，问在复制叉停止前进以前每个复制叉多少碱基对被解螺旋并复制？假定每个复制叉运动速度相同，且体系中存在着除了拓扑异构酶以外的所有DNA延长所需的成分。
4、叙述DNA聚合酶，RNA聚合酶所催化的反应的异同点。
答：相同点：都以DNA为模板，遵循碱基互补配对原则，从5'向3'进行核苷酸或脱氧核苷酸的聚合反应，都在细胞核内进行。
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不同点：
DNA聚合酶识别脱氧核糖核苷酸，在DNA复制中起作用；而RNA聚合酶聚合的是核糖核苷酸，在转录中起作用
1 转录以DNA单链为模版而复制以双链为模板 2 转录用的无引物而复制以一段特异的RNA为引物 3 转录和复制体系中所用的酶体系不同
4 转录和复制的配对的碱基不完全一样，转录中A对U，而复制中A对T，而且转录体系中有次黄嘌呤碱基的引入。
5、一个双螺旋DNA片段的模板链含有顺序：
（5'）GTTAACACCCCTGACTTCGCGCCGTCG （a）写出从这条链转录产生的 mRNA的碱基顺序；
（b）从（a）中的 mRNA的 5'末端开始翻译产生的肽链的氨基酸顺序是什么；
（c）如果这条DNA的互补链被转录和翻译，产生的氨基酸顺序和 （b）中的一样吗？解释你的答案的生物学重要性。（6分） 答：（a）其转录产生的mRNA序列为：
5'－CGACGGCGCGAAGUCAGGGGUGUUAAC－3' （b）其编码的肽链为：
Arg－Arg－Arg－Glu－Val－Arg－Gly－Val－Lys
（c）如果是这条DNA链的互补链转录和翻译，产生的肽链的氨基酸顺序不一样。因为反平行的互补链没有相同的碱基顺序。这种情况的重要生物学意义在于同一段 DNA双 螺旋可以用不同互补链为不同基因编码。提高DNA信息量。
6．何谓DNA的半不连续复制？何谓冈崎片段？试述冈崎片段的合成过程？
答：在一个复制叉中，前导链是连续合成的，滞后链是不连续合成的，一个连续一个半不连续叫做半不连续复制。
DNA复制时，在滞后链上，较短的DNA片段（大约1000-2000个核苷酸）是在分段合成引物的基础上，非连续合成的，这些不连续的DNA片段最先由日本科学家冈崎在电子显微镜下发现，故称为冈崎片断(Okazaki fragment)。
引发体在滞后链上沿5'→3'方向不停的移动(这是一种相对移动，也可能是滞后链模板在移动)，在一定距离上反复合成RNA引物。DNA聚合酶Ⅲ从RNA引物的3，-OH 端合成冈崎片段。
7．DNA的复制分为哪几个阶段？其主要特点是什么？复制的起点时如何控制的？ 答：就大肠杆菌复制过程来说：包括复制起始，延伸，终止
起始：有DnaA，Hu蛋白，DnaC,DnaB ,SSB蛋白参与，引物合成E催化合成RNA引物 延伸：RNA引物上DNA链的合成及延伸
终止：复制叉在终止区相遇，复制结束，通过修补方式填补终止区。 无论是原核生物还是真核生物，ＤＮＡ的复制主要是从固定的起始点以双向等速的复制方式进行的。复制叉以ＤＮＡ分子上某一特定顺序为起点，向两个方向等速前进。 8．真核生物染色体DNA的端粒有何功能？它们是如何形成的？
答：真核生物线形染色体的末端具有一种特殊的结构，称为端区或端粒。端区结构中有核苷酸重复序列，一般在一条链上为TxGy，互补链为CyAx，x与y大约在1-4范围内，人的端粒区含有TTAGGG重复序列。
端区具有保护 DNA双链末端，使其免遭降解及彼此融合的功能。端区的平均长度随着细胞分裂次数的增多及年龄的增长而变短，可导致核生物染色体稳定性下降，并导致衰老。
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其分子机制在于，线形DNA分子不能从末端核苷酸外合成RNA引物，如此染色体将逐代缩短。但是在生殖细胞、胚胎细胞和肿瘤细胞中，由于有端粒酶，所以并不出现这种情况。 端粒酶是一种由 RNA和蛋白质组成的酶，RNA和蛋白质都是酶活性必不可少的组分。可看作是一种反转录酶。此酶组成中的RNA可作为模板，催化合成端区的DNA片段。端粒酶催化合成端区，在保证染色体复制的完整性上有重要意义。 9．核苷、核苷酸、核酸三者在分子结构上有怎样的关系？
答：核苷酸是一个或多个磷酸基团通过与一个核苷上的糖基部位缩合成二酯键而形成的一种化合物。
核酸是由核苷酸相互连接形成长的多核苷酸链。两个核苷酸之间的连接通常是通过3′，5′-磷酸二酯键将一个核苷酸的磷酸基团与另一个核苷酸的脱氧核糖连接。
核苷是由碱基和五碳糖(核糖或脱氧核糖)连接而成，即嘌呤的N-9或嘧啶的N-1与核糖或脱氧核糖的C-1通过β糖苷键连接而成的化合物。 10.比较原核生物和真核生物的RNA聚合酶有何不同？
答：真核生物的RNA聚合酶目前已发现有三种。RNA聚合酶Ⅰ存在于核仁中，转录rRNA顺序。RNA聚合酶Ⅱ存在于核质中，转录大多数基因(严格说是催化各种前体mRNA的合成)，需要“TATA”框。RNA聚合酶Ⅲ存在于核质中，转录很少几种基因如tRNA基因如5SrRNA基因。
原核生物：细菌中只发现一种RNA聚合酶，能催化mRNA，tRNA和rRNA等的合成，研究得比较清楚的是大肠杆菌的RNA聚合酶\
11.转录产物为5′-AGCGUUCUA-3′，写出与之相对应的模板链、编码链，并注明方向。 答：模板链：3’-TCGCAAGAT-5’ 编码链：5’-AGCGTTCTA-3’
12.原核物生转录起始的-35区和-10区序列分别是什么，有何作用？是怎样发现和证实的？ 在转录的-35附近，一个Sextama框，是RNA聚合酶的识别和初始结合位点；b：在转录的-10附近一段核苷酸序列，TATA序列，称为Pribnow框，是RNA聚合酶的结合位点。
13.简述原核生物RNA聚合酶各亚基的功能在转录中的动向。 答：a亚基：酶的装配与启动子上游元件和活化因子结合。 B亚基：结合核苷酸底物催化磷酸二酯键形成 B’亚基：与模板DNA结合
δ亚基：识别启动子促进转录的起始 W亚基：未知
14.转录空泡和转录起始复合物有何区别？
答：转录空泡是转录延长过程中观察到的，由局部开链的DNA、RNA聚合酶和依附于模板链的RNA产物三部分构成。转录起始复合物并未生成RNA链，是第一位核苷酸加入到酶-模板上的复合物，和转录空泡的区别仅在于未生成RNA链。
15.比较原核生物和真核生物在转录起始时在DNA模板上供RNA聚合酶辨认和结合的位点。 答：转录模板上有被RNA聚合酶辨认和结合的位点。在转录起始之前被RNA聚合酶结合的DNA部位称为启动子。典型的原核生物启动子序列是-35区的TTGACA序列和-10区的Pribnow盒即TATAAT序列。真核生物的转录上游调控序列统称为顺式作用元件,主要有TATA盒、、CG盒、上游活化序列(酵母细胞)、增强子等等。和顺式作用元件结合的蛋白质都有调控转录的作用,统称为反式作用因子。反式作用因子已发现数百种,能够归类的称为转录因子(TF),相应于RNA-polⅠ、Ⅱ、Ⅲ的是TFⅠ、TFⅡ、TFⅢ。TFⅡ又有A、B、C、D、E、F多种及其亚类。
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16.什么是转录因子？以RNA聚合酶Ⅱ的转录说明转录因子的作用？
答：转录因子是一群能与基因5`端上游特定序列专一性结合，从而保证目的基因以特定的强度在特定的时间与空间表达的蛋白质分子。 根据这些转录因子的作用特点可大致分为二类；第一类为普遍转录因子它们与RNA聚合酶Ⅱ共同组成转录起始复合物，转录才能在正确的位置上开始。普遍转录因子是由多种蛋白质分子组成的，其中包括特异结合在TATA盒上的蛋白质，叫做TATA盒结合蛋白，还有至成一组复合物叫做转录因子ⅡD。TFⅡD再与RNA聚合酶Ⅱ结合完成转录起始复合物的形成。 17.原核生物有哪两种终止转录的方式？简述两种终止的过程。
答：原核生物转录的终止有两种主要机制。一种机制是需要蛋白质因数ρ（Rho）的参与，称为依赖ρ因数(ρfactor)的转录终止机制，
另一种机制是在离体系统中观察到，纯化的RNA聚合酶不需要其他蛋白质因数参与，可使转录终止，称为不依赖ρ因数的转录终止机制。
1.Rho因子结合在新生的RNA链上，借助水解ATP获得能量推动其沿着RNA 链移动，但移动速度比RNA聚合酶慢，当RNA聚合酶遇到终止子时便发生暂停，Rho因子得以赶上酶。Rho因子与RNA聚合酶相互作用，导致释放RNA，并使RNA聚合酶与该因子一起从DNA上释放下来。
2.这种转录终止方式是由于在DNA模板上靠近终止处有些特殊的碱基序列，即较密集的A-T配对区或G-C配对区，这一部位转录出的RNA产物3’端终止区一级结构有7～20碱基的反向重复序列，能形成具有茎和环的发夹结构，发夹结构3’侧7～9碱基后有4～6个连续的U。RNA转录的终止即发生在此二级结构之内或之后。当新生成的RNA链3’端出现发夹样局部二级结构时，RNA聚合酶就会停止作用，这可能是此二级结构改变了RNA聚合酶的构象，使酶不再向下游移动，磷酸二酯键停止形成，RNA合成终止。因此转录终止信号仍是RNA产物序列。在发夹结构后的连续U使RNA-DNA杂交链含多个U-A碱基配对而不稳定，容易解离，转录实际终止点在连续U末端的某一位点。局部解开的DNA恢复双螺旋，核心酶从模板上释放出来。
18.原核生物的转录体系包括哪些成分？各有何主要功能？
答：DNA的完整转录单位-启动子与结构基因（双链DNA中一条链为模板链）； NTP:合成RNA的原料；RNA-pol：促进转录的起始与延长； Ρ因子：促进转录的终止。 19.简述原核生物转录的全过程。
答：启动 RNA聚合酶正确识别DNA模板上的启动子并形成由酶、DNA和核苷三磷酸(NTP)构成的三元起始复合物，转录即自此开始。
延伸 σ亚基脱离酶分子，留下的核心酶与 DNA的结合变松，因而较容易继续往前移动。
终止 转录的终止包括停止延伸及释放 RNA聚合酶和合成的 RNA。在原核生物基因或操纵子的末端通常有一段终止序列即终止子； RNA合成就在这里终止。原核细胞转录终止需要一种终止因子ρ（四个亚基构成的蛋白质）的帮助。
20.什么是真核生物的转录终止的修饰点？真核生物mRNA的转录终止和转录后修饰有什么
关系？
答：真核mRNA3’端在转录后发生修饰，加上多聚腺苷酸(polyA)的尾巴结构。大多数真核生物基因末端有一段AATAAA共同序列，再下游还有一段富含GT序列，这些序列称为转录终止的修饰点。真核RNA转录终止点在越过修饰点延伸很长序列之后，在特异的内切核酸酶作用下从修饰点处切除mRNA，随即加入polyA尾巴及5’-帽子结构。余下的继续转录的一段核苷酸序列，但因无帽子结构的保护作用，很快被RNA酶所降解
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21.为什么说真核生物的基因是断裂基因？并接体如何进行mRNA的剪接过程？
答：基因是指为生物大分子(主要是蛋白质，还有tRNA、rRNA等核酸)编码的核酸片段。在真核生物基因中，编码序列只占少数(例如5％左右)，可称为外显子。非编码序列可称为内含子，它是阻断基因线性表达的DNA片段。这种在同一基因外显子被内含子分隔的现象就是断裂基因。mRNAR剪接实际上是切除内含子，把外显子互相连接起来，并接体由snRNA和核内蛋白质组成，可结合内含子3＇和5＇端的边界序列，从而使两个外显子互相靠近。靠含鸟苷的辅酶的亲电子攻击使第一外显子切离，再由第一外显子3＇-OH亲电子攻击内含子与第二外显子的磷酸二酯键，使内含子去除而两外显子相接。这种反应称二次转酯反应。
22.转录可生成哪几种RNA？分别说明它们是如何进行转录后修饰的？
答：转录后生成的RNA链还需经过一系列的变化才能变成成熟的rRNA、tRNA、mRNA，这称为转录后的修饰。真核生物转录后的修饰比较复杂，包括3类RNA的加工，并且各有特点。 mRNA的转录后加工包括对其5’端和3’端的修饰以及对mRNA链进行剪接等过程。5’的修饰是在核内一些酶的催化下，先把pppG水解成pG，再与GTP聚合成GpppG，然后接受甲基，生成Gppp”G的帽子结构。该结构能够与翻译起始的一种蛋白质因子相结合，促使翻译的起始。3’—端的修饰是与转录终止同时进行的，在核酸外切酶的作用下切除3’端多余的核苷酸，然后加上由，100～200个ATP聚合而成的多聚A(PolA)尾巴。该尾巴有利于增加mRNA作为翻译模板的活性，也有利于增强自身的稳定性。真核生物的基因是由外显子 (exon；即编码氨基酸的核苷酸序列)和内含子(intron，即非编码氨基酸的核苷酸序列)构成的断裂基因。因此转录出的hnRNA必须由特异的，RNA酶把非编码部分切除，再把编码部分连接起来，才能生成成熟的mRNA，作为蛋白质生物合成的模板。
由真核生物RNA聚合酶直催化形成的tRNA初级产物，也要经过加工修饰，才能变成成熟的tRNA。该修饰过程也包括剪接，但最常见的是进行甲基化反应，脱氨基反应，还原反应及转位反应等。形成一些稀有碱基。另外，还要在3￠-末端加上共同的-CCA-OH的柄部结构，在翻译中结合氨基酸。
rRNA的加工修饰，主要是把45S的rRNA剪接成18SrRNA、5.8SrRNA以及28S rRNA。但这种剪接不需要蛋白质酶类参与，而是靠核酶(ribozyme)催化。核酶是指由RNA发挥催化作用的酶，其结构与蛋白酶相似，呈槌头结构，也有底物部分和催化部分，对某些特定的化学反应起催化作用。核酶的发现扩展了酶的概念，表明酶这类生物催化剂不仅仅局限于蛋白质，这对生命科学的研究具有重大的意义。
23.你对“酶是由活细胞产生的有催化功能的蛋白质”这一定义有何评价？
答：不是很准确，因为也有一部分酶是由核酸组成的，它的组分不是蛋白质，所以这句话过于片面啦！没有考虑所有种可能。正确的定义是酶是活细胞产生的一类具有催化活性的物质，其化学组成为蛋白质或者RNA.
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