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第9单元——核酸的生物合成(习题与答案)

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   第9单元 核酸的生物合成
  (一)名词解释
  1.半保留复制; 2.冈崎片段; 3.复制体; 4.编码链; 5.内含子; 6.外显子(exon)。
  (二)填空题
  1.DNA复制时,连续合成的链称为    链;不连续合成的链称为    链。
  2.DNA合成的原料是    ;复制中所需要的引物是    。
  3.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。
  4.细菌的DNA连接酶以   为能量来源,动物细胞和T4噬菌体的DNA连接酶以   为能源。
  5.大肠杆菌RNA聚合酶的全酶由    组成,其核心酶的组成为    。
  6.RNA转录过程中识别转录启动子的是    因子,协助识别转录终止部位的是    因子。
  7.真核细胞mRNA合成后的成熟过程包括   、   、   、    。
  8.遗传信息由RNA传递到    的过程称为逆转录,由    催化。
  (三) 选择题(在备选答案中选出1个或多个正确答案)
  1.DNA复制时,下列哪一种酶是不需要的
  A.DNA指导的DNA聚合酶   B.DNA连接酶   C.拓朴异构酶   D.解链酶
  E.限制性内切酶
  2.DNA复制中的引物是
  A.由DNA为模板合成的DNA片段   B.由RNA为模板合成的RNA片段
  C.由DNA为模板合成的RNA片段   D.由RNA为模板合成的RNA片段
  E.引物仍存在于复制完成的DNA链中
  3.DNA复制时,子链的合成是
  A.一条链5′→3′,另一条链3′→5′   B.两条链均为3′→5′
  C.两条链均为5′→3′   D.两条链均为连续合成   E.两条链均为不连续合成
  4.在E.coli细胞中DNA聚合酶Ⅰ的作用主要是
  A. DNA复制   B. E.coliDNA合成的起始  C. 切除RNA引物   D. 冈崎片段的连接
  5.需要DNA连接酶参与的过程有
  A.DNA复制  B.DNA体外重组  C.DNA损伤的切除修复  D.RNA逆转录
  6.DNA损伤的光修复作用是一种高度专一的修复方式,它只作用于紫外线引起的
  A.嘧啶二聚体  B. 嘌呤二聚体  C.嘧啶-嘌呤二聚体  D.为两个单独的嘧啶碱基
  7.真核细胞RNA聚合酶Ⅱ催化合成的是
  A.18SRNA   B.mRNA   C.tRNA   D.5SRNA   E.rRNA
  8.转录指下列哪一过程
  A. 以RNA为模板合成DNA   B. 以DNA为模板合成RNA
  C. 以RNA为模板合成蛋白质    D. 以DNA为模板合成DNA
  9.hnRNA是
  A.存在于细胞核内的tRNA前体   B.存在于细胞核内的mRNA前体
  C.存在于细胞核内的rRNA前体   D.存在于细胞核内的snRNA前体
  10.基因有两条链,与mRNA序列相同(T代替U)的链叫做
  A. 有义链   B. 反义链   C. 重链   D. cDNA链
  11.下列关于逆转录酶的叙述哪一个是错误的
  A.它以RNA为模板指导DNA的合成   B.它也可以DNA为模板指导DNA的合成
  C.它具有RNase H活性   D.逆转录酶的作用不需要引物
  (四)判断题
  1.在E.coli细胞和真核细胞中都是由DNA聚合酶Ⅰ切除RNA引物。
  2.逆转录酶催化RNA指导的DNA合成不需要RNA引物。
  3.RNA病毒不含DNA基因组,根据中心法则它必须先进行反转录,才能复制和增殖。
  4.原核细胞和真核细胞的RNA聚合酶都能够直接识别启动子。
  5.大肠杆菌染色体DNA由两条链组成,其中一条链充当模板链,另外一条链充当编码链。
  (五)分析和计算题
  1.若使15N标记的大肠杆菌在14N培养基中生长三代,提取DNA,并用平衡沉降法测定DNA密度,其14N-DNA分子与14N-15N杂合DNA分子之比应为多少?
  2.真核生物DNA聚合酶有哪几种?它们的主要功能是什么?
  3.真核细胞中有几种RNA聚合酶?它们的主要功能是什么?
  4.真核生物三类启动子各有何结构特点?
  参考答案
  (一)名词解释
  1. DNA复制的一种方式。每条链都可用作合成互补链的模板,合成出两分子的双链DNA,每个分子都是由一条亲代链和一条新合成的链组成。
  2.相对比较短的DNA链(大约1000核苷酸残基),是在DNA的滞后链的不连续合成期间生成的片段,这是Reiji Okazaki在DNA合成实验中添加放射性的脱氧核苷酸前体观察到的。
  3.一种多蛋白复合体,包含DNA聚合酶,引发酶,解旋酶,单链结合蛋白和其它辅助因子。复制体位于每个复制叉处,进行染色体DNA复制的聚合反应。
  4.双链DNA中,不能进行转录的那一条DNA链,其核苷酸序列与转录生成的RNA的序列一致(在RNA中是以U取代了DNA中的T)。
  5.在转录后的加工中,从最初的转录产物除去的内部的核苷酸序列。术语内含子也指DNA中编码相应RNA的区域。
  6.既存在于最初的转录产物中,也存在于成熟的RNA分子中的核苷酸序列。术语外显子也指DNA中编码相应RNA的区域。
  (二)填空题
  1.前导链,随从链; 2.四种脱氧核糖核苷三磷酸,RNA; 3.RNA引物,DNA聚合酶Ⅲ,DNA聚合酶Ⅰ,DNA连接酶; 4.NAD,ATP; 5.α2ββ′σ,α2ββ′;  6.σ,ρ; 7.戴帽,加尾,剪接,甲基化修饰; 8.DNA,逆转录酶。
  (三)选择题
  1.(E)DNA复制时需要DNA聚合酶、DNA连接酶、拓朴异构酶、解链酶等,不需要限制性内切酶。
  2.(C)DNA复制中的引物是由DNA为模板合成的RNA片段,给后续底物的掺入提供3′羟基。
  3.(C)DNA复制时,子链的合成方向都是5′→3′,且先导链的合成是连续的,滞后链的合成是不连续的。
  4.(C)E.coli细胞中DNA聚合酶Ⅰ的作用主要是切除RNA引物,DNA聚合酶 Ⅲ 的作用是参与DNA的复制。
  5.(A,B,C)DNA复制、DNA体外重组以及DNA损伤的切除修复都需要DNA连接酶参与。
  6.(A)可见光激活了细胞内的光裂合酶,使之与嘧啶二聚体结合,并将其分开,恢复为两个单独的嘧啶碱基。
  7.(B)真核细胞RNA聚合酶Ⅱ催化合成的是mRNA。
  8.(B)转录是指以DNA为模板合成RNA的过程。
  9.(B)hnRNA是存在于细胞核内的mRNA前体,是mRNA转录的初始产物。
  10.(A)基因有两条链,与mRNA序列相同的链叫做有义链。
  11.(D)逆转录酶兼有三种酶的活力,作用时需要引物。
  (四)判断题
  1.错。真核细胞DNA复制中的RNA引物由Rnase H1和MF-1核酸酶水解。
  2.错。需要tRNA作为引物。
  3.错。RNA也可作为遗传信息的基本携带分子,并将自身信息通过复制传递给子代分子。
  4.错。原核细胞的RNA聚合酶能够直接识别启动子,并与启动子结合,但真核细胞的三种RNA聚合酶并不能识别启动子,它们与启动子的结合需要特殊的转录因子帮助。
  5.错。不同的基因使用不同的链作为其编码链和模板链。
  (五)分析和计算题
  1.15N标记的大肠杆菌利用培养基中的14N合成DNA,第一代DNA双链都是14N-15N杂合DNA分子。第二代分别是以第一代中的14N和15N链作为母链合成新的DNA,所以14N-DNA分子与14N-15N杂合DNA分子之比为1:1。第三代中的14N和15N母链的分子之比是3:1,所以14N-DNA分子与14N-15N杂合DNA分子之比应为3:1。
  2.真核生物的DNA聚合酶有α、β、γ、δ、ε五种,均具有5′→ 3′聚合酶活性,DNA聚合酶γ、δ和ε有3′→5′外切酶活性,DNA聚合酶α和β无外切酶活性。DNA聚合酶α用于合成引物,DNA聚合酶δ用于合成细胞核DNA,DNA聚合酶β和ε主要起修复作用,DNA聚合酶γ用于线粒体DNA的合成。
  3.真核生物的RNA聚合酶,按照对α-鹅膏蕈碱的敏感性不同进行分类:RNA聚合酶Ⅰ基本不受α-鹅膏蕈碱的抑制,在大于10-3mol/L时才有轻微的抑制。RNA聚合酶Ⅱ对α-鹅膏蕈碱最为敏感,在10-8mol/L以下就会被抑制。RNA聚合酶Ⅲ对α-鹅膏蕈碱的敏感性介于聚合酶Ⅰ和聚合酶Ⅱ之间,在10-5mol/L到10-4mol/L才会有抑制现象。RNA聚合酶Ⅰ存在于核仁中,其功能是合成5.8S rRNA、18 S rRNA和28 S rRNA。RNA聚合酶Ⅱ存在于核质中,其功能是合成mRNA、snRNA。RNA聚合酶Ⅲ也存在于核质中,其功能是合成tRNA和5 S rRNA及转录Alu序列。
  4.真核生物三类启动子分别由RNA聚合酶I、II、III进行转录。类别I启动子包括核心启动子和上游控制元件两部分,需要UBF1和SL1因子参与作用。类别II启动子包括四类控制元件:基本启动子、起始子、上游元件和应答元件。识别这些元件的反式作用因子由通用转录因子、上游转录因子和可诱导的因子。类别III启动子有两类:上游启动子和基因内启动子,分别由装配因子和起始因子促进转录起始复合物的形成和转录。
 
 

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