分子生物學：第3章RNA的轉(zhuǎn)錄習題和答案

1、第三章 RNA的轉(zhuǎn)錄一、名詞解釋1轉(zhuǎn)錄 2模板鏈（反義鏈）3非模板鏈（編碼鏈）4不對稱轉(zhuǎn)錄 5啟動子 6轉(zhuǎn)錄單位 7內(nèi)含子 8外顯子 9sigma因子 10RNA編輯11核酶 12gRNA 13GU-AG規(guī)則 14轉(zhuǎn)錄后加工 15核內(nèi)不均一RNA 16RNA復制二、 填空題1由逆轉(zhuǎn)錄酶所催化的核酸合成是以_為模板，以_為底物，產(chǎn)物是_。2RNA生物合成中，RNA聚合酶的活性需要_模板，原料是_、_、_、_。3大腸桿菌RNA聚合酶為多亞基酶，亞基組成_，稱為_酶，其中_亞基組成稱為核心酶，功能_；亞基的功能_。4用于RNA生物合成的DNA模板鏈稱為_或_。5RNA聚合酶沿DNA模板_方向移動，R

2、NA合成方向_。6真核生物RNA聚合酶共三種_、_、_，它們分別催化_、_和 _的生物合成。7 某DNA雙螺旋中，單鏈5 ATCGCTCGA 3為有意義鏈，若轉(zhuǎn)錄mRNA，其中堿其排列順序為5 _ 3。8能形成DNA-RNA雜交分子的生物合成過程有_、_。形成的分子基礎是_。9DNA復制中，_鏈的合成是_的，合成的方向和復制叉移動方向相同；_鏈的合成是_的，合成的方向與復制叉方向相反。10一條單鏈DNA(+)的堿基組成A2l、G29，復制后，RNA聚合酶催化轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物的堿基組成是_。11RNA聚合酶中能識別DNA模板上特定起始信號序列的亞基是_ ，該序列部位稱_。12在細菌細胞中，獨立于染色體

3、之外的遺傳因子叫_。它是一種_狀雙鏈 DNA，在基因工程中，它做為_。13hnRNA加工過程中，在mRNA上出現(xiàn)并代表蛋白質(zhì)的DNA序列叫_。不在mRNA上出現(xiàn)，不代表蛋白質(zhì)的DNA序列叫_。三、選擇題1關于DNA指導下的RNA合成的下列論述除了哪一項都是正確的( )。 只有存在DNA時，RNA聚合酶才能催化磷酸二酯鍵的形成。 在合成過程中，RNA聚合酶需要一個引物。 RNA鏈的延長方向是5 3。 在多數(shù)情況下，只有一條DNA鏈作為模板。 2下列關于DNA和RNA聚合酶的論述哪一種是正確的( ): RNA聚合酶用核苷二磷酸而不是核苷三磷酸來合成多核苷酸鏈 RNA聚合酶需要引物，并在生長的多核苷

4、酸鏈的5端加上核苷酸 DNA聚合酶能在核苷酸鏈的兩端加上核苷酸 所有RNA和DNA聚合酶只能在生長的多核苷酸鏈的3端加上核苷酸。 3催化真核生物mRNA生物合成的RNA聚合酶對-鵝膏蕈堿( )。 不敏感 敏感 高度敏感 低度敏感 4有關轉(zhuǎn)錄的錯誤描述是( )。 只有在DNA存在時，RNA聚合酶方可催化RNA 需要NTP做原料 RNA鏈的延伸方向是3 5 RNA的堿基需要與DNA互補 5關于逆轉(zhuǎn)錄作用的錯誤敘述是( )。 以RNA為模板合成DNA 需要一個具有3-OH末端的引物 以5 3方向合成，也能3 5方向合成 以dNTP為底物6下列關于核不均一RNA(hnRNA)的論述哪些是正確的( )。

5、 它們的壽命比大多數(shù)細胞液的RNA為短 在3端有一個多聚腺苷酸(polyA)長尾，是由DNA編碼的 它們存在于細胞核的核仁外周部分 鏈內(nèi)核苷酸不發(fā)生甲基化反應 有大約四分之三成份將被切除棹，以形成mRNA7DNA復制的精確性遠高于RNA的合成，這是因為( )。 新合成的DNA鏈與模板鏈形成了雙螺旋結(jié)構(gòu)，而RNA鏈不能 DNA聚合酶有3 5外切酶活力，而RNA聚合酶無相應活力脫氧核苷酸之間的氫鍵配對精確性高于脫氧核苷酸與核苷酸之間的配對DNA聚合酶有5 3外切酶活力，RNA聚合酶無此活性8RNA聚合酶的核心酶由以下哪些亞基組成( )。 9RNA生物合成的終止需要以下哪些成分( )。終止子 因子

6、因子 dna蛋白 亞基10RNA與DNA生物合成相同的是( )。需RNA引物 以3 5方向DNA為模板 兩條模板鏈同時合成 新鏈生成方向53 形成3,5- 磷酸二酯鍵11真核細胞mRNA的加工修飾包括以下內(nèi)容( )。切除內(nèi)含子，連接外顯子 5端接上“帽子” 3端接上CCA 3端添加多聚(A)尾 堿基甲基化 四、是非題1依賴DNA的RNA聚合酶由緊密結(jié)合的2亞基組成，其中因子具有識別起始部位和催化RNA合成的功能。( )2RNA的生物合成不需要引物。( )3大腸桿菌的mRNA在翻譯蛋白質(zhì)之前不需要加工。( )4轉(zhuǎn)錄時，RNA聚合酶的核心酶沿模板DNA向其5端移動。( )5RNA不能做為遺傳物質(zhì)。

7、( )6RNA也能以自身為模板合成一條互補的RNA鏈。( )7真核生物的各種RNA都必須經(jīng)過剪切、修飾才能成熟。( )五、簡答題 1RNA的種類及其生物學作用。2以原核城生物為例簡述RNA轉(zhuǎn)錄的概念及基本過程? 3大腸桿菌RNA聚合酶有哪些組分？各組分的作用是什么？4簡述s因子的作用5大腸桿菌轉(zhuǎn)錄中模板鏈的選擇和轉(zhuǎn)錄起始的關鍵因子？6大腸桿菌中有幾種 RNA 聚合酶？7水稻、酵母、果蠅分別具有幾種 RNA 聚合酶？8大腸桿菌的終止子有哪兩類？它們的結(jié)構(gòu)特點？9簡述原核生物與真核生物mRNA的差異10真核生物 mRNA 的加工包括哪些？11簡述I、II類自剪切內(nèi)含子的剪接特點12什么是套索結(jié)構(gòu)？

8、哪些類型的RNA的剪接中會形成該結(jié)構(gòu)？13什么是RNA編輯？其生物學意義是什么？14試比較轉(zhuǎn)錄與復制的區(qū)別。六、分析題 1試證明一個基因中只有一條 DNA鏈作為模板被轉(zhuǎn)錄。 2有一個被認為是mRNA的核苷酸序列，長300個堿基，你怎樣才能： (1)證明此RNA是 mRNA而不是tRNA或rRNA。 (2)確定它是真核還是原核mRNA。 3如果兩個RNA分子具有適當?shù)男蛄幸约芭鋵η‘?，就可以利用它們?gòu)建錘頭型核酶。其中，“底物鏈”必須含有5GUN3（N代表任一種核苷酸）序列，而“酶鏈”則必須具有核酶催化中心的序列，同時與底物鏈配對。這樣，酶鏈在N核昔酸的3端對底物鏈進行切割。提供適當?shù)拿告湥梢?/p>

9、降解細胞中不能被錘頭型核酶切割的RNA，這為把酶鏈作為阻斷某些基因表達的治療試劑提供了可能。例如，一些研究小組正在設計可以切割 HIV RNA的酶鏈，將如何設計這種核酶的酶鏈?如何選擇 HIV RNA中的靶序列？該酶鏈應具有什么特點？第三章 RNA轉(zhuǎn)錄答案一、名詞解釋1轉(zhuǎn)錄(transcription)：由依賴于DNA的RNA聚合酶催化，以DNA的一條鏈的一定區(qū)段為模板，按照堿基配對原則，合成一條與DNA鏈互補的RNA鏈的過程。2模板鏈(template strand)又稱負(-)鏈，反意義鏈(antisense strand)：轉(zhuǎn)錄過程中用作模板的這條DNA鏈，稱模板鏈。3非模板鏈(nont

10、emplate strand)又稱正(+)鏈，編碼鏈(coding strand)，有意義鏈(sense strand)：與模板鏈互補的那條DNA鏈，稱非模板鏈。4不對稱轉(zhuǎn)錄(asymmetric transcription)：因為RNA的轉(zhuǎn)錄只在DNA的任一條鏈上進行，所以把RNA的合成叫做不對稱轉(zhuǎn)錄。5啟動子(promoter)：DNA鏈上能指示RNA轉(zhuǎn)錄起始的DNA序列稱啟動子。6轉(zhuǎn)錄單位(transcription unit)：RNA的轉(zhuǎn)錄只在DNA的一個片段上進行，這段DNA序列叫轉(zhuǎn)錄單位。7內(nèi)含子(intron)：真核生物基因中，不為蛋白質(zhì)編碼的、在mRNA加工過程中消失的DNA序

11、列，稱內(nèi)含子。 8外顯子(exon)：真核生物基因中，在mRNA上出現(xiàn)并代表蛋白質(zhì)的DNA序列，叫外顯子。9sigma因子10RNA編輯：11核酶12gRNA13GU-AG規(guī)則；14轉(zhuǎn)錄加工(post-transcriptional processing)：細菌中很多RNA分子和幾乎全部真核生物的RNA在合成后都需要不同程度的加工，才能形成成熟的RNA分子，這個過程叫轉(zhuǎn)錄后加工。15核內(nèi)不均一RNA(hnRNA)：是真核生物細胞核內(nèi)的mRNA前體分子，分子量較大，并且不均一，含有許多內(nèi)含子。 16RNA的復制（RNA replication）：某些病毒RNA既可以做為模板合成病毒蛋白質(zhì)又可在

12、RNA復制酶(RNA replicase)的催化下，以自身RNA為模板，合成互補的RNA新鏈，合成方向53，這一過程叫RNA復制。二、填空題1RNA、三磷酸脫氧核苷酸(dNTP)、與RNA互補的DNA鏈2DNA、ATP、GTP、UTP、CTP32、全、2、合成RNA鏈、保證RNA聚合酶對啟動子的特異識別4反意義鏈、負鏈535、536RNA聚合酶I、RNA聚合酶、RNA聚合酶、rRNA、mRNA、tRNA和5SrRNA7AUCGCUCGA8轉(zhuǎn)錄、逆轉(zhuǎn)錄、堿基互補配對9前導、連續(xù)、后隨、不連續(xù)10A21、G29、U21、C29 11因子、啟動子部位12質(zhì)粒、環(huán)、基因載體25外顯子、內(nèi)含子三、選擇題

13、 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11四、是非題1 2 3 4 5 6 7五、問答題2原核生物轉(zhuǎn)錄的過程：結(jié)合（binding） : 與RNA pol結(jié)合，大大降低了后者與DNA鏈的非特異性結(jié)合，而到了正確的promoter處，其親和力提高了100倍；解旋（unwinding）: RNA pol將使約17bp的DNA解螺旋，形成一個open complex ；起始（initiation）: RNA pol合成8-10個nt ，因子被釋放；延長（elongation）: 形成一個轉(zhuǎn)錄泡，開始延長；終止（termination）: (1) 不依賴于蛋白的terminator形成一個大發(fā)夾

14、，在新合成 RNA中其后有一段寡聚U，導致轉(zhuǎn)錄終止，RNA pol被釋放；（2）依賴于蛋白的terminator也形成一個發(fā)夾，但由于沒有長段U，所以需要蛋白幫助，終止RNA合成。14提示：目的不同，所使用的酶、原料及其它輔助因子不同，轉(zhuǎn)錄是合成RNA，復制是合成DNA；方式不同：轉(zhuǎn)錄是不對稱的，只在雙鏈DNA的一條鏈上進行，只以DNA的一條鏈為模板，復制為半不連續(xù)的，分別以DNA的兩條鏈為模板，在DNA的兩條鏈上進行；復制需要引物，轉(zhuǎn)錄不需要引物；復制過程存在校正機制，轉(zhuǎn)錄過程則沒有；轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物需要加工，復制產(chǎn)物不需要加工；復制與轉(zhuǎn)錄都經(jīng)歷起始、延長、終止階段，都以DNA為模板，新鏈按堿基互補

15、原則，53方向合成。六、分析題 1. 試證明一個基因中只有一條 DNA鏈作為模板被轉(zhuǎn)錄。答：若基因兩條鏈均被轉(zhuǎn)錄，而RNA聚合酶只能以5 3方向合成，所以兩條 DNA鏈會以相反方向轉(zhuǎn)錄。兩信使攜帶著彼此互補的反向核苷酸序列，編碼不同的多肽。雖然某些 DNA順序能被雙方向轉(zhuǎn)錄，但這不是常見現(xiàn)象。最早的明確證據(jù)是通過研究噬菌體SP8感染枯草桿菌(Bacillus subtilis)得到的。 SP8的DNA很特別：一條鏈(重鏈)富含嘌呤，另一鏈 (輕鏈)則富含嘧啶。若把雙鏈 DNA溫和加熱，兩條鏈分離(即 DNA變性)，可用密度梯度離心分離兩條鏈。 1963年，Julius Marmur和Paul

16、Doty用SP8感染枯草桿菌細胞后提取RNA，發(fā)現(xiàn)它只能與噬菌體DNA的“重”鏈雜交(即互補配對形成DNA-RNA雜合分子)。而不會與輕鏈雜交。顯而易見，信使只可以與一條 DNA鏈(重鏈)互補，因而DNA雙鏈中只有一條鏈作為轉(zhuǎn)錄的模板(圖 A7.8)。 Marmur和Doty很幸運地選用SP8做實驗，因為它的全部基因都是同一條 DNA鏈中轉(zhuǎn)錄而來。而另一些噬菌體，包括T4和噬菌體，部分基因由一條鏈轉(zhuǎn)錄而其他基因則由另一條鏈轉(zhuǎn)錄；因此若用這些噬菌體而不是SP8做實驗，則不能成功地說明問題。 2. 有一個被認為是mRNA的核苷酸序列，長300個堿基，你怎樣才能： (1)證明此RNA是 mRNA而不

17、是tRNA或rRNA。 (2)確定它是真核還是原核mRNA。答：根據(jù)序列組成進行判斷： (1)此序列太長不可能是tRNA。如果它是rRNA，應該含有許多特殊元件，如：假尿嘧啶和5甲基胞嘧啶；同時應具有可以形成發(fā)夾環(huán)的反向重復序列。如果是mRNA則應有AUG起始密碼子、一段相應的氨基酸密碼子和一個相應的終止密碼子構(gòu)成的可讀框。 (2)所有的真核生物mRNA在5端都含有一個7甲基鳥苷，而且大多數(shù)還在3端有一個長的polyA尾巴。這些都是原核生物mRNA所不具有的，但是原核生物mRNA靠近 5端有l(wèi)個核糖體結(jié)合序列(SD序列)。 3. 如果兩個RNA分子具有適當?shù)男蛄幸约芭鋵η‘?，就可以利用它們?gòu)建錘頭型核酶。其中，“底物鏈”必須含有5GUN3(N代表任一種核苷酸)序列，而“酶鏈”則必須具有核酶催化中心的序列，同時與底物鏈配對。這樣，酶鏈在N核昔酸的3端對底物鏈進行切割。提供適當?shù)拿告?，可以降解細胞中不能被錘頭型核酶切割的RNA，這為把酶鏈作為阻斷某些基因表達的治療試劑提供了可能。例如，一些研究小組正在設計可以