发布时间 : 星期六 文章分子生物学习题集有答案更新完毕开始阅读
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35．可变剪接如何控制果蝇中的性别分化？ 答：
性别决定中包括多种剪接事件。在雌性中，常染色体与 X 染色体的比导致 Sex-lethal 基因以雌性 方式被剪接从而产生 Sxl 蛋白。Sxl 蛋白使性别转换基因(transformer)以雌性方式进行剪接产生 Tra 蛋白。Tra 蛋白诱导了性别转换基因-2(transformer-2)以雌性方式进行剪接产生 Tra2 蛋白。 Tra2 蛋白使 doublesex 基因以雌性方式剪接形成雌性特异的 Dsx 蛋白，这种蛋白质抑制雄性基因 的表达导致雌性的发育。在雄性中没有 Sxl、Tra 或 Tra2 蛋白的产生。而雄性特异的 Dsx 蛋白的 产生导致了雄性的分化。
36．比较 RNA 聚合酶 I、II、III 催化的转录终止过程和转录产物 3′端的形成。 答：
RNA 聚合酶 I 终止于由核内切割产生的成熟 3′端下游 1000 个碱基的固定位点上。RNA 聚合酶 III 当遇到一个四 U 残基序列时终止（更确切地说，是在模板链上有四个 A 残基）。U 残基必须 位于富含 GC 的区域中，转录常终止于第二个 U。而 3′端不再进一步加工（除了在 tRNA 中由 一系列特殊的酶进行加工外）。RNA 聚合酶 II 经过成熟转录物的末端后继续前进。在切除 AAUAAA 序列的下游之后加上一个 poly(A)尾巴，这样就形成了 3′端。
37．组蛋白 mRNA 3′端的加工需要什么样的 RNA 结构？如何证明所涉及的是 RNA 的二级结构而
不是初级结构？在其他反应中会形成类似的结构吗？ 答：
组蛋白 mRNA 3′端的加工需要一个内部发夹环结构及与 U7 snRNA 进行碱基配对。可通过 DNA 螺旋侧面的核苷酸突变来检测二级结构（组蛋白内部发夹环结构和组蛋白-U7 分子间螺旋）的作 用，这些突变会破坏加工过程，然后在 DNA 螺旋另一侧面制造突变使之回复碱基配对能力恢复 加工功能。如果出现这种情就说明二级结构对加工更重要。U7 snRNA 对切割位点的识别恢复了 U1 snRNA 与 5′剪接位点、U2 snRNA 与分支位点区域的相互作用。 38．如何确定在一个多内含子基因的剪接过程中，内含子初切除的顺序？ 答：
用一系列不同内含子和外显子的探针标记——Northern 印迹可以检测内含子去除的顺序。
39．为什么 mRNA 的翻译起始密码子的上游必须含有不被翻译的核糖核苷酸？ 答：
原核与真核细胞的 mRNA 必须在翻译起始密码子上游有一段不被翻译的核糖核苷酸上游区（前 导序列），一则可以为核糖体结合提供位点，二则保持结合的稳定性。
40．在 RNA 编辑中，向导 RNA（gRNA）的作用是什么？它的哪些部分分别与①编辑前 mRNA；
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②编辑后的前 mRNA 互补？ 答：
向导 RNA 的 5′区域与 mRNA 的前编辑区互补，5'区后有一个与编辑 mRNA 互补的区域，3'
端有 poly(U)尾巴。向导 RNA 作为模板引导插入或缺失 U 残基从而产生编辑 mRNA。
41．指出下列序列中的 3′剪接位点：
5′-ACGUACUAACAUUCUAUUCCUUAAG/UUCAUAAGUUGAGUC-3′
如果 3′剪接位点的保守序列发生突变，附近的一个“隐藏”3′剪接位点通常取而代之。这个 位点在哪里？这将对该前 mRNA 所编码的蛋白质产生什么影响？ 答： 各位点如下：
5′-ACGUACUAACAUUCUAUUCCUUAAG/UUCAUAAGUUGAGUC-3′
↑ ↑ 多嘧啶区
↑ 3′剪接位点
分支点
5′-ACGUACUAACAUUCUAUUCCUUACCUUCAUAAG/UUGAGUC-3′
↑
常 3′剪接位点
↑ 突变的正
可选择的隐蔽 3′剪接位点
42．既然真核 mRNA 的 poly(A)尾不是由 DNA 编码的，为什么能将它准确地加到 3′端上呢？ 答：
真核细胞 mRNA 的 poly(A)尾巴并不是由 DNA 编码的。RNA 聚合酶通常从加 poly(A)的位置向 下游转录出几百个核苷酸，然后由酶复合体识别多聚腺嘌呤通用位点并切割，以聚合形式加上约 200 个腺嘌呤。
43．解释什么是“套索结构”，在内含子套索中的磷酸二酯键有什么特别之处？ 答：
当 RNA 分子的一端自身回折成环并与其自身的核苷酸形成共价结合时，便形成了一个套索结构。 在内含子的套索结构中的磷酸二酯键很少见，因为它是由核苷酸 5′和 2′上的碳原子的连接起 来的，而磷酸二酯键通常是靠靠相邻两个核苷酸的 5′和 3′碳原子连接起来的。
44．对于所有具有催化能力的内含子，金属离子很重要。请举例说明金属离子是如何作用的。 答：
锤头型核酶在活性位点上结合一个 Mg2+。这个 Mg2+通过去掉一个质子并攻击切割位点而直接 参与切割反应。
45．列出真核生物 m RNA 与原核生物 m RNA 的区别。
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答：
原核生物和真生物 mRNA 的差别在于可翻译顺反子的数目，真核生物的 mRNA 是单个顺子。而
且，真核生物的 mRNA 在其 3′端有多聚腺嘌呤尾巴 poly(A)，而 5′端有 7-甲基鸟嘌呤帽子。 真核生物的 mRNA 尾部区域有时会携带特定的去稳定因子。
45．在体内，rRNA 和 tRNA 都具有代谢的稳定性，而 m RNA 的寿命却很短，原因何在？ 答：
在不同的营养状态或细胞分化期间，mRNA 的（种类和数量）变化很大；rRNA 和 tRNA 则无 此特性。
46．为什么真核生物核糖体 RNA 基因具有很多拷贝？ 答：
因为 rRNA 需要的量很大，并且没有翻译扩增作用。
47．为什么说信使 RNA 的命名源自对真核基因表达的研究，比说源自对原核基因表达的研究更为
恰当？ 答：
真核基因表达过程是被区室化的。MRNA 的合成与成熟是在细胞核中完成的，翻译则发生在细 胞质中，转录“信息”被传递到细胞核外的核糖体中。由于真核细胞 mRNA 的半衰期比原核细 胞 mRNA 长而且可以通过多种实验方法干扰转录“信息”的传递，因此可分离出真核细胞的 mRNA。
48．说明为什么 mRNA 仅占细胞 RNA 总量的一小部分（3%-5%）。 答：
mRNA 只占总 RNA 的 3%-5%，这主要是有以下两个原因：①由于需要大量的核糖体和稳定的 tRNA 群，因此 mRNA 合成量比其他 RNA 的量要少；②由于对内切酶与外切核酸酶敏感，mRNA 容易自发地降解，所以在原核细胞中 mRNA 的半衰期只有 2-15min，真核细胞中也只有 4-24h。 49．为何 rRNA 和 tRNA 分子比 mRNA 稳定？ 答：
mRNA 游离存在于细胞之中，并且被特异的单链 RNA 核酸酶所降解。 tRNA 和 rRNA 是部分 双链的，所以能够免遭酸酶的攻击。另外，rRNA 不是游离存在的，通常同蛋白质结合形成核糖 体。 50．列举 4 种天然存在的具有催化活性的 RNA。 答：
I 组内含子、II 组内含子、RNase P、锤头型核酶。
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51．I 组内含子发生改变后，可以产生其他酶的活性吗？如果可以，是哪些活性？这意味着 I 组内含 子
的催化中心有什么特点？ 答：
可以。这些活性包括：RNA 聚合酶、内切核酸酶、磷酸连接酶的活性。将 I 组内含子转变成这 些酶的能力表明它能结合于 RNA 的糖-磷酸骨架并能催化在它前后的几个不同反应。例如，连接 是剪切的相反反应。
52．某些自剪接的内含子具有可读框，它们编码何种蛋白质？这与内含子的移动有什么关系。 答：
编码的蛋白质有：反转录酶、内切核酸酶、成熟酶。这些蛋白质产生内含子的一个 DNA 拷贝并 在染色体一个新位点上打开双链以便插入内含子。
第 8 章 翻译
一、填空题
1．氨酰 tRNA 合成酶 可使每个氨基酸和它相对应 tRNA 分子相耦联形成一个 氨酰 tRNA 分子。
2． 核糖体 包括两个 tRNA 分子的结合位点： 肽酰 tRNA 结合区 ，即 P 位点，紧密结合与多
肽链延伸属端连接的 tRNA 分子； 氨酰 tRNA 结合区 ，即 A 位点，结合带有一个氨基酸的 tRNA 分子。
3．肽酰转移酶 催化肽键的形成，一般认为这个催化反应是由核糖体大亚基上的 rRNA 分子介导的。
4．释放因子蛋白与核糖体上 A 位点的 终止 密码结合，导致肽基转移酶水解连接新生多肽与
tRNA 分子的化学键。
5．任何 mRNA 序列能以三种 可读框 的形式被翻译，而且一种都对应一种完全不同的多肽链。
6．蛋白质合成的起始过程很复杂，包括一系列被
起始因子 催化的步骤。
7．在所有细胞中，都有一种特别的 起始 tRNA 识别 起始 密码子 AUG，它携带一种特别的
氨基酸，即
甲硫氨酸 ，作为蛋白质合成的起始氨基酸。
8．核糖体沿着 mRNA 前进，它需要另一个延伸因子 EF-G ，这一步需要 GTP 的水解。当核
糖体遇到终止密码（
UAG
、 UGA 、 UAA ）的时候，延长作用结束，核糖体和
终止
，并且需要一套
新 合成的多肽被释放出来。翻译的最后一步被称为
释放 因子。
9． 氨酰 tRNA 合成酶 “补充”tRNA 分子，而 肽酰转移酶 催化肽链的合成。
10．假定摆动假说是正确的，那么最少需要 32 种 tRNA 来翻译 61 种氨基酸密码子。
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