四川大学生化题库及答案(I)

四川大学生物化学核酸合成部分考试题 （一）名词解释1半保留复制（semiconservative replication）2不对称转录（asymmetric trancription）3逆转录（reverse transcription）4冈崎片段（Okazaki fragment）5复制叉（replication fork）6领头链（leading strand）7随后链（lagging strand）8有意义链（sense strand）9光复活（photoreactivation）10重组修复（recombination repair）11内含子（intron）12外显子（exon）13基因载体（genonic vector） 14质粒（plasmid）（二）填空题1DNA复制是定点双向进行的， 股的合成是 ，并且合成方向和复制叉移动方向相同； 股的合成是 的，合成方向与复制叉移动的方向相反。每个冈崎片段是借助于连在它的 末端上的一小段 而合成的；所有冈崎片段链的增长都是按 方向进行。2DNA连接酶催化的连接反应需要能量，大肠杆菌由 供能，动物细胞由 供能。3大肠杆菌RNA聚合酶全酶由 组成；核心酶的组成是 。参与识别起始信号的是 因子。4基因有两条链，作为模板指导转录的那条链称 链。5以RNA为模板合成DNA称 ，由 酶催化。6DNA或UpGpCpA分别经0.3NKOHR、NaseT1和牛胰RNaseI处理所得结果：DNA: 0.3NKOH： ；RNaseT1： ；RNase I： ;UpGpCpA：0.3NKOH： ；RNaseT1： ；RNase I ： 。7基因突变形式分为： ， ， 和 四类。8亚硝酸是一个非常有效的诱变剂，因为它可直接作用于DNA，使碱基中 基氧化成 基，造成碱基对的 。9所有冈崎片段的延伸都是按 方向进行的。10前导链的合成是 的，其合成方向与复制叉移动方向 ；随后链的合成是 的，其合成方向与复制叉移动方向 。11引物酶与转录中的RNA聚合酶之间的差别在于它对 不敏感，并可以 作为底物。12DNA聚合酶I的催化功能有 、 、 、 和 。13DNA回旋酶又叫 ，它的功能是 。14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。15大肠杆菌DNA聚合酶的 活性使之具有 功能，极大地提高了DNA复制的保真度。16大肠杆菌中已发现 种DNA聚合酶，其中 负责DNA复制， 负责DNA损伤修复。17DNA切除修复需要的酶有 、 、 和 。18在DNA复制中， 可防止单链模板重新缔合和核酸酶的攻击。19DNA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。20原核细胞中各种RNA是 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RAN则是 的产物。21一个转录单位一般应包括 序列、 序列和 顺序。22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 。在基因中 被分隔，而在成熟的mRNA序列被拼接起来。23染色质中的 蛋白和 蛋白对转录均有调节作用，其中 的调节作用具有组织特异性。（三）选择题1DNA按半保留方式复制。如果一个完全放射标记的双链DNA分子，放在不含有放射标记物的溶液中，进行两轮复制，所产生的四个DNA分子的放射活性将会怎样：A半数分子没有放射性 B所有分子均有放射性C半数分子的两条链均有放射性 D一个分子的两条链均有放射性E四个分子均无放射性2参加DNA复制的酶类包括：（1）DNA聚合酶；（2）解链酶；（3）DNA聚合酶；（4）RNA聚合酶（引物酶）；（5）DNA连接酶。其作用顺序是：A（4）、（3）、（1）、（2）、（5） B（2）、（3）、（4）、（1）、（5）C（4）、（2）、（1）、（5）、（3） D（4）、（2）、（1）、（3）、（5）E（2）、（4）、（1）、（3）、（5）3如果15N标记的大肠杆菌转入14N培养基中生长了三代，其各种状况的DNA分子比例应是下列哪一项：纯15N 15N14N 纯14NDNA 杂种DNA DNAA 1/8 1/8 6/8 B 1/8 0 7/8 C 0 1/8 7/8 D 0 2/8 6/8 E 0 4/8 4/84下列关于DNA复制特点的叙述哪一项错误的：ARNA与DNA链共价相连 B新生DNA链沿53方向合成CDNA链的合成是不连续的 D复制总是定点双向进行的EDNA在一条母链上沿53方向合成，而在另一条母链上则沿35方向合成 5DNA复制时， 5TpApGpAp3序列产生的互补结构是下列哪一种：A5TpCpTpAp3 B5ApTpCpTp3 C5UpCpUpAp3 D5GpCpGpAp3 E3 TpCpTpAp56下列关于DNA聚合酶I的叙述哪一项是正确的：A它起DNA修复酶的作用但不参加DNA复制过程B它催化dNTP聚合时需要模板和引物C在DNA复制时把冈崎片段连接成完整的随从链D它催化产生的冈崎片段与RNA引物链相连E有些细菌突变体其正常生长不需要它7下列关于真核细胞DNA聚合酶活性的叙述哪一项是正确的：A它仅有一种 B它不具有核酸酶活性C它的底物是二磷酸脱氧核苷 D它不需要引物E它按3-5方向合成新生链8从正在进行DNA复制的细胞分离出的短链核酸冈崎片段，具有下列哪项特性：A它们是双链的 B它们是一组短的单链DNA片段C它们是DNARNA杂化双链 D它们被核酸酶活性切除E它们产生于亲代DNA链的糖-磷酸骨架的缺口处9切除修复可以纠正下列哪一项引起的DNA损伤：A碱基缺失 B碱基插入 C碱基甲基化D胸腺嘧啶二聚体形成 E碱基烷基化10大肠杆菌DNA连接酶需要下列哪一种辅助因子？AFAD作为电子受体 BNADP+作为磷酸供体CNAD+形成活性腺苷酰酶 DNAD+作为电子受体 E以上都不是11下列关于RNA和DNA聚合酶的叙述哪一项是正确的：ARNA聚合酶用二磷酸核苷合成多核苷酸链BRNA聚合酶需要引物，并在延长链的5端加接碱基CDNA聚合酶可在链的两端加接核苷酸DDNA仅能以RNA为模板合成DNAE所有RNA聚合酶和DNA聚合酶只能在生长中的多核苷酸链的3端加接核苷酸12紫外线照射引起DNA最常见的损伤形式是生成胸腺嘧啶二聚体。在下列关于DNA分子结构这种变化的叙述中，哪项是正确的：A不会终止DNA复制 B可由包括连接酶在内的有关酶系统进行修复C可看作是一种移码突变 D是由胸腺嘧啶二聚体酶催化生成的E引起相对的核苷酸链上胸腺嘧啶间的共价联结13下列哪种突变最可能是致死的：A腺嘌呤取代胞嘧啶 B胞嘧啶取代鸟嘌呤C甲基胞嘧啶取代胞嘧啶 D缺失三个核苷酸 E插入一个核苷酸14镰刀形红细胞贫血病是异常血红蛋白纯合子基因的临床表现。-链变异是由下列哪种突变造成的：A交换 B插入 C缺失 D染色体不分离 E点突变15在培养大肠杆菌时，自发点突变的引起多半是由于：A氢原子的互变异构移位 BDNA糖-磷酸骨架的断裂C插入一个碱基对 D链间交联 E脱氧核糖的变旋16插入或缺失碱基对会引起移码突变，下列哪种化合物最容易造成这种突变：A口丫啶衍生物 B5-溴尿嘧啶 C氮杂丝氨酸D乙基乙磺酸 E咪唑硫嘌呤17在对细菌DNA复制机制的研究中，常常用到胸腺嘧啶的类似物5-溴尿嘧啶，其目的在于：A引起特异性移码突变以作为顺序研究用 B在胸腺嘧啶参入部位中止DNA合成C在DNA亲和载体中提供一个反应基 D合成一种密度较高的DNA以便用离心分离法予以鉴别E在DNA中造成一个能被温和化学方法裂解的特异部位18关于DNA指导的RNA合成，下列叙述哪一项是错误的：A只有在DNA存在时，RNA聚合酶才能催化磷酸二酯键的生成B转录过程中，RNA聚合酶需要引物CRNA链的合成是从53端D大多数情况下只有一股DNA链作为模板E合成的RNA链从来没有环状的19下列关于因子的叙述哪一项是正确的：A是RNA聚合酶的亚基，起辨认转录起始点的作用B是DNA聚合酶的亚基，容许按53和35双向合成C是50S核蛋白体亚基，催化肽链生成D是30S核蛋白体亚基，促进mRNA与之结合E在30S亚基和50S亚基之间起搭桥作用，构成70S核蛋白体20真核生物RNA聚合酶I催化转录的产物是：AmRNA B45S-rRNA C5S-rRNA DtRNA ESnRNA21下列关于真核细胞DNA复制的叙述哪一项是错误的：A是半保留式复制 B有多个复制叉 C有几种不同的DNA聚合酶 D复制前组蛋白从双链DNA脱出 E真核DNA聚合酶不表现核酸酶活性22下列关于原核细胞转录终止的叙述哪一项是正确的：A是随机进行的 B需要全酶的亚基参加 C如果基因的末端含GC丰富的回文结构则不需要亚基参加D如果基因的末端含AT丰富的片段则对转录终止最为有效E需要因子以外的ATP酶23下列关于大肠杆菌DNA连接酶的叙述哪些是正确的：A催化DNA双螺旋结构之断开的DNA链间形成磷酸二酯键B催化两条游离的单链DNA分子间形成磷酸二酯键C产物中不含AMPD需要ATP作能源24下列关于真核细胞mRNA的叙述不正确的是：A它是从细胞核的RNA前体核不均RNA生成的B在其链的3端有7-甲基鸟苷，在其5端连有多聚腺苷酸的PolyA尾巴C它是从前RNA通过剪接酶切除内含子连接外显子而形成的D是单顺反子的（四）是非判断题（ ）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，真核细胞则在多个位点同时起始进行复制。（ ）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53的方向合成，另一条链按35的方向合成。（ ）6限制性内切酶切割的DNA片段都具有粘性末端。（ ）7已发现一些RNA前体分子具有催化活性，可以准确地自我剪接，被称为核糖酶（ribozyme），或称核酶。（ ）8重组修复可把DNA损伤部位彻底修复。（ ）9原核生物中mRNA一般不需要转录后加工。（ ）10RNA聚合酶对弱终止子的识别需要专一的终止因子(如 蛋白)。（ ）11原核细胞启动子中RNA聚合酶牢固结合并打开DNA双链的部分称为Pribnow box，真核细胞启动子中相应的顺序称为Hogness box，因为富含A-T，又称TATA box。（ ）12增强子（endancer）是真核细胞DNA上一类重要的转录调节元件，它们自己并没有启动子活性，却具有增强启动子活性转录起始的效能。（五）问答题1. 简述中心法则。2. DNA复制的基本规律？3. 简述DNA复制的过程？4. 简述DNA复制时酶系。5. 简述原核细胞和真核细胞的RNA聚合酶有何不同？6. 简述RNA转录的过程？7. 简述基因工程过程。参考答案：（一）名词解释1半保留复制：双链DNA的复制方式，其中亲代链分离，每一子代DNA分子由一条亲代链和一条新合成的链组成。2不对称转录：转录通常只在DNA的任一条链上进行，这称为不对称转录。3逆转录：Temin和Baltimore各自发现在RNA肿瘤病毒中含有RNA指导的DNA聚合酶，才证明发生逆向转录，即以RNA为模板合成DNA。4冈崎片段：一组短的DNA片段，是在DNA复制的起始阶段产生的，随后又被连接酶连接形成较长的片段。在大肠杆菌生长期间，将细胞短时间地暴露在氚标记的胸腺嘧啶中，就可证明冈崎片段的存在。冈崎片段的发现为DNA复制的科恩伯格机理提供了依据。5复制叉：复制 DNA分子的 Y形区域。在此区域发生链的分离及新链的合成。6领头链：DNA的双股链是反向平行的，一条链是5/3/方向，另一条是3/5/方向，上述的起点处合成的领头链，沿着亲代DNA 单链的3/5/方向（亦即新合成的DNA沿5/3/方向）不断延长。所以领头链是连续的。7随后链：已知的DNA聚合酶不能催化DNA链朝3/5/方向延长，在两条亲代链起点的3/ 端一侧的DNA链复制是不连续的，而分为多个片段，每段是朝5/3/方向进行，所以随后链是不连续的。8有意义链：即华森链，华森克里格型DNA中，在体内被转录的那股DNA链。简写为W strand。9光复活：将受紫外线照射而引起损伤的细菌用可见光照射，大部分损伤细胞可以恢复，这种可见光引起的修复过程就是光复活作用。10重组修复：这个过程是先进行复制，再进行修复，复制时，子代DNA链损伤的对应部位出现缺口，这可通过分子重组从完整的母链上，将一段相应的多核苷酸片段移至子链的缺口处，然后再合成一段多核昔酸键来填补母链的缺口，这个过程称为重组修复。11内含子：真核生物的mRNA前体中，除了贮存遗传序列外，还存在非编码序列，称为内含子。12外显子：真核生物的mRNA前体中，编码序列称为外显子。13基因载体：外源DNA片段（目的基因）要进入受体细胞，必须有一个适当的运载工具将带入细胞内，并载着外源DNA一起进行复制与表达，这种运载工具称为载体。14质粒：是一种在细菌染色体以外的遗传单元，一般由环形双链DNA构成，其大小从1200Kb。（二）、填空题答案1领头链；连续的；随从链；不连续的；5；RNA；5 3。2NAD+；ATP。3 ； ； 4有意义链。5反向转录；逆转录酶。6不作用；不作用；不作用；Up+Gp+Cp+A；UpGp+CpA；GpCp+Up+A；7转换；颠换；插入；缺失。8氨基；酮基；转换。953 10连续 相同 不连续 相反11利福平 dNTP1253聚合 35外切 53外切 焦磷酸解作用，焦磷酸交换作用13拓朴异构酶 使超螺旋DNA变为松驰状14复制位点 多位点 1535核酸外切酶 校对163 DNA聚合酶 DNA聚合酶17专一的核酸内切酶 解链酶 DNA聚合酶 DNA连接酶 18SSB（单链结合蛋白）19RNA引物 DNA聚合酶 DNA聚合酶 DNA连接酶20同一RNA聚合酶 3 RNA聚合酶 RNA聚合酶 RNA聚合酶21启动子 编码 终止子22隔裂基因 外显子 内含子 外显子 内含子23组 非组 非组（三）选择题1（A）DNA半保留复制需要来自亲代的每一条标记链作模板合成互补链，以保持与亲代相同的完整结构。因此，在无记溶液中进行第一轮复制将产生两个半标记分子。第二轮复制将产生两个半标记分子和两个不带标记的双链DNA分子。2（E）在DNA真正能够开始复制之前，必须由解链酶使DNA双链结构局部解链。在每股单链DNA模板上，由RNA聚合酶（引物酶）催化合成一小段（大约1050个核苷酸）互补RNA引物。然后由DNA聚合酶向引物3端加入脱氧核苷5三磷酸，从53方向合成DNA片段（冈崎片段），直至另一RNA引物的5末端。接着在DNA聚合酶的作用下将RNA引物从5端逐步降解除去与之相邻的DNA片段由3端延长，以填补RNA除去后留下的空隙。最后由DNA连接酶将DNA片段连接成完整连续的DNA链。3（D）DNA复制三代后，每八个完整DNA双链中将有两个双链分子含有一股亲代链。4（E）DNA是由DNA聚合酶复合体复制的。该酶催化脱氧三磷酸核苷以核苷酸的形式加到RNA引物链上，选择只能与亲链DNA碱基互补配对的核苷酸参入。参入的第一个脱氧核苷酸以共价的磷酸二酯键与引物核苷酸相连。链的生长总是从5向3延伸的。DNA复制开始于特异起始点，定点双向进行。5（A）DNA复制必需胸腺嘧啶（T）与腺嘌呤（A）配对，鸟嘌呤（G）与胞嘧啶（C）配对，从而使双螺旋两链之间部分地靠氨基与酮基间形成的氢键维系起来。链本身是反向平行方向合成的，即题中所述之磷酸二酯键的53顺序决定其沿35方向互补。6（B）DNA聚合酶在起聚合酶作用时必需要有模板和引物。这个一条肽链的蛋白质除聚合酶活性外还具有3和5外切核酸酶活性。在正常DNA复制时，它的作用是水解RNA引物链（53外切核酸酶活性）并用模板指导的脱氧核苷酸取代它们（聚合功能）。DNA聚合酶也参与DNA修复。例如在切除胸腺嘧啶二聚体中起53外切核酸酶的作用。在正常DNA复制时，DNA聚合酶表现3外切核酸酶活性，切除错误参入的脱氧核苷酸残基。冈崎片段是由DNA聚合酶复合体产生的，而不是DNA聚合酶。在除去RNA引物链后，DNA片段通过DNA连接酶连接。DNA聚合酶，其功能目前还不清楚，一些细菌突变体，虽无DNA聚合酶，但却能正常生长。DNA聚合酶则是正常生长所必需的。7（B）真核生物中有三种DNA聚合酶，及。DNApol在细胞核DNA复制中起作用；DNApol在细胞核DNA修复中起作用；而DNApol则在线粒体DNA复制中起作用。它们都需要引物，都用脱氧三磷酸核苷作底物，都按53方向合成新生DNA链。真核生物DNA聚合酶任何一种均不表现核酸酶活性。8（B）DNA复制时，如果两股链按53方向先合成短的DNA片段，然后再连接成连续的链，这就能使DNA的两条反向互补链能够同时按53方向的聚合机制进行复制。冈崎首先从大肠杆菌中分离出正在复制的新生DNA，并发现这新生DNA是由一些不连续片段（冈崎片段）所组成。在大肠杆菌生长期间，将细胞短时间地暴露在氚标记的胸腺嘧啶中，在将细胞DNA变性处理（也就是解链）之后，冈崎分离得到了标记的DNA片段。它们是单链的，并且由于DNA聚合酶复合体用RNA作引物，因此新生冈崎片段以共价键连着小段RNA链，但它们既不是碱基互补的RNADNA双链杂合体，也不是来自亲链的片段。新生冈崎片段决不会被核酸酶切除。9（D）DNA链内胸腺嘧啶二聚体可因紫外线（UV）照射而形成。专一的修复系统依赖UV特异的内切核酸酶，它能识别胸腺嘧啶二聚体，并且通常在二聚体5侧切断磷酸二酯键从而在DNA链内造成一个缺口。损伤序列的切除以及用完整的互补链作为模板重新合成切去的片段都是由DNA聚合酶来完成的。主链与新合成片段之间的裂口则由DNA连接酶接合。碱基缺失、插入、甲基化，或烷基化均不能作为切除修复体系靶子而为UV特异性内切核酸酶所识别。10（C）DNA连接酶能够连接留有缺口的DNA链或闭合单股DNA链以形成环状 DNA分子。该酶需要一股链末端的游离3/-OH和另一股链末端的5/-磷酸，并且要求这两股链是双链DNA的一部分。反应是吸能的，因此需要能源。在大肠杆菌和其它细菌中，能源是NAD+分子中的焦磷酸键。NAD+先与酶形成酶AMP复合物，同时释放叮NAD的尼克酰胺单核苷酸；酶一AMP复合物上的AMP再转移到DNA链的5/-磷酸基上，使其活化，然后形成磷酸二酯键并释放AMP。11（E）RNA聚合酶和DNA聚合酶都是以三磷酸核苷（NTP或dNTP）为其底物，这两种聚合酶都是在生长中的多核苷酸链的3端加接核苷酸单位。DNA聚合酶合成与DNA互补的DNA。合成与RNA互补的DNA的酶称作逆转录酶。12（B）紫外线（260nm）照射可引起DNA分子中同一条链相邻胸腺嘧啶之间形成二聚体，并从该点终止复制。该二聚体可由包括连接酶在内的酶系切除和修复，或在光复合过程中，用较长（330450nm）或较短（230nm）波长的光照射将其分解。13（E）DNA链中插入一个额外核苷酸会引起移码突变并使突变点以后转录的全部mRNA发生翻译错误。题中列出的所有其它突变通常仅引起一个氨基酸的错误（如题中的A或B），或从氨基酸序列中删除一个氨基酸（D），或在氨基酸顺序中完全没有错误。需要指出的是，如果A或B突变导致生成“无意义”或链终止密码子，则这种突变所造成的后果也会象移码突变那样是致死的。14（E）在Hbs中，链上一个缬氨酸残基替换了谷氨酸，这是由于一个核苷酸碱基的点突变所造成的后果。即位于三联体第二位的胸腺嘧啶转换为腺嘌呤。15（A）自发点突变多半是由于嘌呤或嘧啶碱中氢原子的互变异构移位而引起的。在DNA复制中，这种移位会引起碱基配对的改变。某些诱变剂如5溴尿嘧啶和2氨基嘌呤可促进DNA碱基的互变异构。16（A）吖啶衍生物可导致一个碱基对的插入或缺失，从而引起移码突变。5溴尿嘧啶可引起转换突变，因为溴取代了胸腺嘧啶的甲基，这样则增加了烯醇式互变异构物与鸟嘌呤而不是腺嘌呤进行碱基配对的可能性。咪唑硫嘌呤可转变为6巯基嘌呤，后者是嘌呤的类似物。乙基乙磺酸可通过使鸟嘌呤烷基化引起转换突变。17（D）5溴尿嘧啶可代替胸腺嘧啶参入到DNA中，从而产生密度较高的DNA。然后可在氯化铯密度梯度中用离心法对新合成的DNA进行定量分析。DNA中的5溴尿嘧啶较正常胸嘧啶既不更活泼又不更易被断裂，也不能象吖啶染料那样引起移码突变。18（B）RNA聚合酶必须以DNA为模板催化合成RNA，通常只转录双螺旋DNA其中的一条链。RNA链的合成方向是从5到3端，产物从来没有环状分子。与DNA聚合酶不同，RNA聚合酶不需要引物。19（A）因子是RNA聚合酶的一个亚基，因子本身没有催化功能，它的作用是与核心酶结合，对转录的起始特异性起决定性的作用。在有因子的情况下，RNA聚合酶将选择DNA准备转录的那条链，并在适当的启动基因部位开始转录。20（B）真核生物有三种RNA聚合酶，它们分别催化45SrRNA（RAN聚合酶）mRNA和SnRNA（RNA聚合酶），以及tRNA和5SrRNA（RNA聚合酶）的合成。这三种酶可以根据它们对抗生素鹅膏蕈碱的敏感度不同加以区别：RNA聚合酶耐受；RNA聚合酶极敏感；RNA聚合酶中等敏感。RNA聚合酶催化合成的45S原始转录本，经转录后加工而成为成熟的18SrRNA，5.8SrRNA和28SrRNA。21（D）真核生物DNA在多个复制叉上按半保留方式复制。真核生物有三种DNA聚合酶：、及。分别参加细胞核DNA复制，细胞核DNA修复，以及线粒体DNA复制。真核生物DNA聚合酶一般都不具有核酸酶活性。真核DNA复制时，组蛋白不从DNA解离下来，而是留在含有领头子链的双链DNA上。新合成的组蛋白则与随从子链结合。22（C）原核细胞转录终止不是随机进行的，据目前所知有两种转录终止方式即依赖Rho ()因子与不依赖Rho因子的方式。不依赖Rho因子的转录终止与转录产物形成二级结构有关，即在基因的末端含GC丰富的回文结构，当RNA转录延长至该部位时，按模板转录出的RNA碱基序列会立即形成发夹型的二级结构，这种二级结构是阻止转录继续向下游推进的关键。Rho因子是RNA聚合酶之外的一种蛋白质，有控制转录终止的作用。Rho因子本身似乎就具有ATP酶的活性。23B：DNA连接酶催化DNA链两段之间形成磷酸二酯键，但这两段必须是在DNA双螺旋结构之中，它不能将两条游离的单链DNA分子连接起来。在大肠杆菌中，成键所需能量来自NAD，产物是AMP和烟酰胺单核苷酸；而在某些动物细胞以及噬菌体中，则以ATP作为能源。DNA连接酶在DNA合成、修复以及重组中都是十分重要的。24B：真核mRNA是从2至20千碱基长的细胞核RNA前体核不均RNA（hnRNA）形成的。所有真核mRNA5端均具有55焦磷酸连接的7-甲基鸟苷（帽结构）。大多数真核mRNA的3端连有150至200个核苷酸长度的聚腺苷酸尾链。从mRNA前体切除内含子是由具有高度专一性的酶性催化完成的。内含子是不被翻译的。真核生物mRNA是单顺反子的。（四）是非题1对 2对 3错 4错 5错 6错7对 8错 9对 10对 11对 12对（五）问答题1答：在细胞分裂过程中通过DNA的复制把遗传信息由亲代传递给子代，在子代的个体发育过程中遗传信息由DNA传递到RNA，最后翻译成特异的蛋白质；在RNA病毒中RNA具有自我复制的能力，并同时作为mRNA，指导病毒蛋白质的生物合成；在致癌RNA病毒中，RNA还以逆转录的方式将遗传信息传递给DNA分子。2.答：（1）复制过程是半保留的。（2）细菌或病毒DNA的复制通常是由特定的复制起始位点开始，真核细胞染色体DNA复制则可以在多个不同部位起始。（3）复制可以是单向的或是双向的，以双向复制较为常见，两个方向复制的速度不一定相同。（4）两条DNA链合成的方向均是从5向3方向进行的。（5）复制的大部分都是半不连续的，即其中一条领头链是相对连续的，其他随后链则是不连续的。（6）各短片段在开始复制时，先形成短片段RNA作为DNA合成的引物，这一RNA片段以后被切除，并用DNA填补余下的空隙。3.答：DNA复制从特定位点开始，可以单向或双向进行，但是以双向复制为主。由于 DNA双链的合成延伸均为53的方向，因此复制是以半不连续的方式进行，可以概括为：双链的解开；RNA引物的合成；DNA链的延长；切除RNA引物，填补缺口，连接相邻的DNA片段。（1）双链的解开 在DNA的复制原点，双股螺旋解开，成单链状态，形成复制叉，分别作为模板，各自合成其互补链。在复制叉上结合着各种各样与复制有关的酶和辅助因子。（2）RNA引物的合成 引发体在复制叉上移动，识别合成的起始点，引发RNA引物的合成。移动和引发均需要由ATP提供能量。以DNA为模板按53的方向，合成一段引物RNA链。引物长度约为几个至10个核苷酸。在引物的5端含3个磷酸残基，3端为游离的羟基。（3）DNA链的延长 当RNA引物合成之后，在DNA聚合酶的催化下，以四种脱氧核糖核苷5-三磷酸为底物，在RNA引物的3端以磷酸二酯键连接上脱氧核糖核苷酸并释放出PPi。DNA链的合成是以两条亲代DNA链为模板，按碱基配对原则进行复制的。亲代DNA的双股链呈反向平行，一条链是53方向，另一条链是35方向。在一个复制叉内两条链的复制方向不同，所以新合成的二条子链极性也正好相反。由于迄今为止还没有发现一种DNA聚合酶能按35方向延伸，因此子链中有一条链沿着亲代DNA单链的35方向（亦即新合成的DNA沿53方向）不断延长。（4）切除引物，填补缺口，连接修复 当新形成的冈崎片段延长至一定长度，其3-OH端与前面一条老片断的5断接近时，在DNA聚合酶的作用下，在引物RNA与DNA片段的连接处切去RNA引物后留下的空隙，由DNA聚合酶催化合成一段DNA填补上；在DNA连接酶的作用下，连接相邻的DNA链；修复掺入DNA链的错配碱基。这样以两条亲代DNA链为模板，就形成了两个DNA双股螺旋分子。每个分子中一条链来自亲代DNA，另一条链则是新合成的。4.答：（1）原核细胞大肠杆菌的RNA聚合酶研究的较深入。这个酶的全酶由5种亚基（2）组成，还含有2个Zn原子。在RNA合成起始之后，因子便与全酶分离。不含因子的酶仍有催化活性，称为核心酶。亚基具有与启动子结合的功能，亚基催化效率很低，而且可以利用别的DNA的任何部位作模板合成RNA。加入因子后，则具有了选择起始部位的作用，因子可能与核心酶结合，改变其构象，从而使它能特异地识别DNA模板链上的起始信号。（2）真核细胞的细胞核内有RNA聚合酶I、II和III，通常由46种亚基组成，并含有Zn2+。RNA聚合酶I存在于核仁中，主要催化rRNA前体的转录。RNA聚合酶和存在于核质中，分别催化mRNA前体和小分子量RNA的转录。此外线粒体和叶绿体也含有RNA聚合酶，其特性类似原核细胞的RNA聚合酶。5.答：RNA转录过程为起始位点的识别、起始、延伸、终止。（1）起始位点的识别 RNA聚合酶先与DNA模板上的特殊启动子部位结合，因子起着识别DNA分子上的起始信号的作用。在亚基作用下帮助全酶迅速找到启动子，并与之结合生成较松弛的封闭型启动子复合物。这时酶与DNA外部结合，识别部位大约在启动子的-35位点处。接着是DNA构象改变活化，得到开放型的启动子复合物，此时酶与启动子紧密结合，在-10位点处解开DNA双链，识别其中的模板链。由于该部位富含A-T碱基对，故有利于DNA解链。开放型复合物一旦形成，DNA就继续解链，酶移动到起始位点。（2）起始留在起始位点的全酶结合第一个核苷三磷酸。第一个核苷三磷酸常是GTP或ATP。形成的启动子、全酶和核苷三磷酸复合物称为三元起始复合物，第一个核苷酸掺入的位置称为转录起始点。这时亚基被释放脱离核心酶。（3）延伸 从起始到延伸的转变过程，包括因子由缔合向解离的转变。DNA分子和酶分子发生构象的变化，核心酶与DNA的结合松弛，核心酶可沿模板移动，并按模板序列选择下一个核苷酸，将核苷三磷酸加到生长的RNA链的3-OH端，催化形成磷酸二酯键。转录延伸方向是沿DNA模板链的35方向按碱基酸对原则生成53的RNA产物。RNA链延伸时，RNA聚合酶继续解开一段DNA双链，长度约17个碱基对，使模板链暴露出来。新合成的RNA链与模板形成RNA-DNA的杂交区，当新生的RNA链离开模板DNA后，两条DNA链则重新形成双股螺旋结构。（4） 终止 在DNA分子上有终止转录的特殊碱基顺序称为终止子，它具有使RNA聚合酶停止合成RNA和释放RNA链的作用。这些终止信号有的能被RNA聚合酶自身识别，而有的则需要有因子的帮助。因子是一个四聚体蛋白质，它能与RNA聚合酶结合但不是酶的组分。它的作用是阻RNA聚合酶向前移动，于是转录终止，并释放出已转录完成的RNA链。对于不依赖于因子的终止子序列的分析，发现有两个明显的特征：即在DNA上有一个1520个核苷酸的二重对称区，位于RNA链结束之前，形成富含G-C的发夹结构。接着有一串大约6个A的碱基序列它们转录的RNA链的末端为一连串的U。寡聚U可能提供信号使RNA聚合酶脱离模板。在真核细胞内，RNA的合成要比原核细胞中的复杂得多。6. 答：（1）目的基因调取 体外操作DNA的主要步骤之一是提取载体DNA和所需要的外源目的基因。在细胞中DNA并非以游离态分子存在，而是和RNA及蛋白质结合在一起形成复合体。DNA纯化的基本步骤是:（1）从破坏的细胞壁和膜里释放出可溶性的DNA；（2）通过变性或蛋白质分解，使DNA和蛋白质的复合体解离；（3）将DNA从其它大分子中分离出来；（4）DNA浓度和纯度的光学测定。（2）载体选择 外源DNA片段（目的基因）要进入受体细胞，必须有一个适当的运载工具将带入细胞内，并载着外源DNA一起进行复制与表达，这种运载工具称为载体。载体必须具备下列条件：在受体细胞中，载体可以独立地进行复制。所以载体本身必须是一个复制单位，称复制子，具有复制起点。而且插入外源DNA后不会影响载体本身复制的能力。易于鉴定、筛选。也就是说，容易将带有外源DNA的重组体与不带外源DNA的载体区别开来。易于引入受体细胞。（3）连接 外源DNA与载体DNA之间可以通过多种方式相连接，主要有以下几种：粘性末端连接；平头末端连接；接头连接等。（4）转化 任何外源DNA重组到载体上，然后转入受体细胞中复制繁殖，这一过程称为DNA的克隆。外源DNA进入受体细胞并使它获得新遗传特性的过程称为转化。转化作用是将外源DNA引入细胞的过程。（5）筛选 由于细胞转化的频率较低，所以从大量的宿主细胞中筛选出带有重组体的细胞并不是很容易的，当前，在实验室中，常用的筛选手段有以下几种： 插入失活； 菌落原位杂交； 免疫学方法此外，对重组体转化的鉴定还可以采用表现型的鉴定；对重组质粒纯化并重新转化；限制性酶切图谱的绘制；重组质粒上的基因定位等更深入的方法。四川大学生物化学代谢调节部分考试题 （一）名词解释1诱导酶（Inducible enzyme）2标兵酶（Pacemaker enzyme）3操纵子（Operon）4衰减子（Attenuator）5阻遏物（Repressor）6辅阻遏物（Corepressor）7降解物基因活化蛋白（Catabolic gene activator protein）8腺苷酸环化酶（Adenylate cyclase）9共价修饰（Covalent modification）10级联系统（Cascade system）11反馈抑制（Feedback inhibition）12交叉调节（Cross regulation）13前馈激活（Feedforward activation）14钙调蛋白（Calmodulin）（二）英文缩写符号1. CAP（Catabolic gene activator protein）： 2. PKA（Protein kinase）：3. CaM（Calmkdulin）： 4. ORF（Open reading frame）：（三）填空题1. 哺乳动物的代谢调节可以在 、 、 和 四个水平上进行。2. 酶水平的调节包括 、 和 。其中最灵敏的调节方式是 。3. 酶合成的调节分别在 、 和 三个方面进行。4. 合成诱导酶的调节基因产物是 ，它通过与 结合起调节作用。5. 在分解代谢阻遏中调节基因的产物是 ，它能与 结合而被活化，帮助 与启动子结合，促进转录进行。6. 色氨酸是一种 ，能激活 ，抑制转录过程。7. 乳糖操纵子的结构基因包括 、 和 。8. 在代谢网络中最关键的三个中间代谢物是 、 和 。9. 酶活性的调节包括 、 、 、 、 和 。10.共价调节酶是由 对酶分子进行 ，使其构象在 和 之间相互转变。11.真核细胞中酶的共价修饰形式主要是 ，原核细胞中酶共价修饰形式主要是 。（四）选择题1. 利用操纵子控制酶的合成属于哪一种水平的调节：A翻译后加工 B翻译水平 C转录后加工 D转录水平2. 色氨酸操纵子调节基因产物是：A活性阻遏蛋白 B失活阻遏蛋白 CcAMP受体蛋白 D无基因产物3. 下述关于启动子的论述错误的是：A能专一地与阻遏蛋白结合 B是RNA聚合酶识别部位C没有基因产物 D是RNA聚合酶结合部位 4. 在酶合成调节中阻遏蛋白作用于：A结构基因 B调节基因 C操纵基因 DRNA聚合酶5. 酶合成的调节不包括下面哪一项：A转录过程 BRNA加工过程 CmRNA翻译过程 D酶的激活作用6. 关于共价调节酶下面哪个说法是错误的：A都以活性和无活性两种形式存在 B常受到激素调节C能进行可逆的共价修饰 D是高等生物特有的调节方式7. 被称作第二信使的分子是：AcDNA BACP CcAMP DAMP8反馈调节作用中下列哪一个说法是错误的：A有反馈调节的酶都是变构酶 B酶与效应物的结合是可逆的C反馈作用都是使反速度变慢 D酶分子的构象与效应物浓度有关（五）是非判断题（）1.分解代谢和合成代谢是同一反应的逆转，所以它们的代谢反应是可逆的。（）2.启动子和操纵基因是没有基因产物的基因。（）3.酶合成的诱导和阻遏作用都是负调控。（）4.衰减作用是在转录水平上对基因表达进行调节的一种方式。（）5.与酶数量调节相比，对酶活性的调节是更灵敏的调节方式。（）6.果糖1,6二磷酸对丙酮酸激酶具有反馈抑制作用。（）7.序列反应中几个终产物同时过多时的调节作用叫累积调节。（）8.酶的共价修饰能引起酶分子构象的变化。（）9.脱甲基化作用能使基因活化。（）10.连锁反应中，每次共价修饰都是对原始信号的放大.（六）问答题1糖代谢与脂类代谢的相互关系?2糖代谢与蛋白质代谢的相互关系?3蛋白质代谢与脂类代谢的相互关系?4简述酶合成调节的主要内容？5以乳糖操纵子为例说明酶诱导合成的调控过程？6以糖原磷酸化酶激活为例，说明级联系统是怎样实现反应信号放大的？7二价反馈抑制作用有哪些主要类型？8代谢的区域化有何意义？参考答案：（一）、名词解释：1. 诱导酶：由于诱导物的存在，使原来关闭的基因开放，从而引起某些酶的合成数量明显增加，这样的酶称为诱导酶2. 标兵酶：在多酶促系列反应中，受控制的部位通常是系列反应开头的酶，这个酶一般是变构酶，也称标兵酶。3. 操纵子：在转录水平上控制基因表达的协调单位，包括启动子（P）、操纵基因（O）和在功能上相关的几个结构基因。4. 衰减子：位于结构基因上游前导区调节基因表达的功能单位，前导区转录的前导RNA通过构象变化终止或减弱转录。 5. 阻遏物：由调节基因产生的一种变构蛋白，当它与操纵基因结合时，能够抑制转录的进行。6. 辅阻遏物：能够与失活的阻碣蛋白结合，并恢复阻遏蛋白与操纵基因结合能力的物质。辅阻遏物一般是酶反应的产物。7. 降解物基因活化蛋白：由调节基因产生的一种cAMP受体蛋白，当它与cAMP结合时被激活，并结合到启动子上促进转录进行。是一种正调节作用。8. 腺苷酸环化酶：催化ATP焦磷酸裂解产生环腺苷酸（cAMP）的酶。9. 共价修饰：某种小分子基团可以共价结合到被修饰酶的特定氨基酸残基上，引起酶分子构象变化，从而调节代谢的方向和速度。10. 级联系统：在连锁代谢反应中一个酶被激活后，连续地发生其它酶被激活，导致原始调节信号的逐级放大，这样的连锁代谢反应系统称为级联系统。11. 反馈抑制：在代谢反应中，反应产物对反应过程中起作用的酶产生的抑制作用。12. 交叉调节：代谢产物不仅对本身的反应过程有反馈抑制作用，而且可以控制另一代谢物在不同途径中的合成。13. 前馈激活：在反应序列中，前身物质对后面的酶起激活作用，使反应向前进行。14. 钙调蛋白：一种依赖于钙的蛋白激酶，酶蛋白与钙结合引起酶分子构象变化，调解酶的活性。如磷酸化酶激酶是一种依赖于钙的蛋白激酶。（二）英文缩写符号1. CAP（Catabolic gene activator protein）：降解物基因活化蛋白2. PKA（Protein kinase）：蛋白激酶A 3. CaM（Calmkdulin）：钙调蛋白 4. ORF（Open reading frame）：开放阅读框架（三）填空题1. 细胞内酶水平；细胞水平；激素水平；神经水平2. 酶的区域化；酶数量的调节；酶活性的调节3. 转录水平；转录后加工和运输；翻译水平4. 阻遏蛋白；操纵基因5. 降解物基因活化蛋白（CAP）；环腺苷酸（cAMP）；RNA聚合酶6. 辅阻遏物；阻遏蛋白7. LacZ；LacY；LacA8. 6-磷酸葡萄糖；丙酮酸；乙酰辅酶A9. 酶原激活；酶共价修饰；变构调节；反馈调节；辅因子调节；能荷调节10. 小分子基团；共价修饰；有活性；无活性 11. 磷酸化和脱磷酸化；核苷酰化和脱核苷酰化（四）选择题1. D：操纵子在酶合成的调节中是通过操纵基因的开闭来控制结构基因表达的，所以是转录水平的调节。细胞中酶的数量也可以通过其它三种途径进行调节。2. B：色氨酸操纵子控制合成色氨酸五种酶的转录，色氨酸是蛋白质氨基酸，正常情况下调节基因产生的是无活性阻遏蛋白，转录正常进行。但当细胞中色氨酸的含量超过蛋白质合成的需求时，色氨酸变成辅阻遏物来激活阻遏蛋白，使转录过程终止；诱导酶的操纵子调节基因产生的是活性阻遏物；组成酶的操纵子调节基因不产生阻遏蛋白；有分解代谢阻遏作用的操纵子调节基因产物是cAMP受体蛋白（降解物基因活化蛋白）。3. A：操纵基因是阻遏蛋白的结合部位。4. C：活性阻遏蛋白与操纵基因结合使转录终止。5. D：酶的激活作用是对酶活性的调节，与酶合成的调节无关。6D：共价调节酶是高等生物和低等生物都具有的一种酶活性调节方式。7C：cDNA 为互补DNA，ACP为酰基载体蛋白，AMP为腺苷酸。cAMP由腺苷酸环化酶催化ATP焦磷酸裂解环化生成，腺苷酸环化酶可感受激素信号而被激活，所以，一般把激素称为“第一信使”，把cAMP称为“第二信使”。8C：反馈作用包括正反馈（反馈激活）和负反馈（反馈抑制），正反馈对酶起激活作用，负反馈对酶起抑制作用。（五）是非判断题1.错：分解代谢和合成代谢虽然是同一反应的逆转，但它们各自的代谢途径不完全相同，如在糖酵解途径中，葡萄糖被降解成丙酮酸的过程有三步反应是不可逆的，在糖异生过程中需要由其它的途径或酶来代替。2.对：操纵子包括启动子、操纵基因和结构基因，启动子是RNA聚合酶识别和结合部位，操纵基因可以与阻遏蛋白结合控制基因表达，两者都没有基因产物。结构基因的转录产物为与DNA互补的RNA。3.对：在酶合成的诱导中，调节基因产生的活性阻遏物在没有诱导物的情况下，能与操纵基因结合，使转录终止和减弱；在酶合成的阻遏中，调节基因产生的失活阻遏物与辅阻遏物结合后被活化，再与操纵基因结合，也能使转录终止和减弱；4.对：衰减作用是通过对已转录的前导RNA翻译后形成的终止子，对已开始的转录过程进行调节。5.对：酶合成的调节需要经过转录、翻译、加工等过程，酶的降解需要蛋白酶的作用，它们都是慢速的调节过程。酶活性的调节则直接作用于酶分子本身，所以是更灵敏更迅速的调节过程。6.错：果糖1,6二磷酸对丙酮酸激酶具有前馈激活作用。因为，在糖酵解的序列反应中，果糖1,6二磷酸位于丙酮酸激酶催化的反应之前，果糖1,6二磷酸对丙酮酸激酶的前馈激活作用有利于酵解反应的进行。7.错：叫协同调节。几个终产物中任何一个产物过多都能部分抑制某一酶的活性，要达到最大的效果几个终产物必需同时过多，这种调节作用叫累积调节。8.对：在酶分子中共价引入或去除某种小分子基团，能使酶蛋白的空间结构在有活性和无活性构象之间发生转变。9.对：DNA的碱基通过脱甲基化作用能使染色质变疏松，基因得到活化。而甲基化作用可关闭某些基因的表达。10.对：因为在连锁反应中，每次共价修饰都相当于增加一级酶促反应，使原始信号得到一次放大。（六）问答题（解题要点）1. 答：（1）糖转变为脂肪：糖酵解所产生的磷酸二羟丙同酮还原后形成甘油，丙酮酸氧化脱羧形成乙酰辅酶A是脂肪酸合成的原料，甘油和脂肪酸合成脂肪。（2）脂肪转变为糖：脂肪分解产生的甘油和脂肪酸，可沿不同的途径转变成糖。甘油经磷酸化作用转变成磷酸二羟丙酮，再异构化变成3-磷酸甘油醛，后者沿糖酵解逆反应生成糖；脂肪酸氧化产生乙酰辅酶A，在植物或微生物体内可经乙醛酸循环和糖异生作用生成糖，也可经糖代谢彻底氧化放出能量。（3）能量相互利用：磷酸戊糖途径产生的NADPH直接用于脂肪酸的合成，脂肪分解产生的能量也可用于糖的合成。2. 答：（1）糖是蛋白质合成的碳源和能源：糖分解代谢产生的丙酮酸、-酮戊二酸、草酰乙酸、磷酸烯醇式丙酮酸、4-磷酸赤藓糖等是合成氨基酸的碳架。糖分解产生的能量被用于蛋白质的合成。（2）蛋白质分解产物进入糖代谢：蛋白质降解产生的氨基酸经脱氨后生成-酮酸，-酮酸进入糖代谢可进一步氧化放出能量，或经糖异生作用生成糖。3. 答：（1）脂肪转变为蛋白质：脂肪分解产生的甘油可进一步转变成丙酮酸、-酮戊二酸、草酰乙酸等，再经过转氨基作用生成氨基酸。脂肪酸氧化产生乙酰辅酶A与草酰乙酸缩合进入三羧酸循环，能产生谷氨酸族和天冬氨酸族氨基酸。（2）蛋白质转变为脂肪：在蛋白质氨基酸中，生糖氨基酸通过丙酮酸转变成甘油，也可以氧化脱羧后转变成乙酰辅酶A，用于脂肪酸合成。生酮氨基酸在代谢反应中能生成乙酰乙酸，由乙酰乙酸缩合成脂肪酸。丝氨酸脱羧后形成胆氨，胆氨甲基化后变成胆碱，后者是合成磷脂的组成成分。4. 答：（1）转录水平的调节：负调控作用（酶合成的诱导和阻遏）；正调控作用（降解物基因活化蛋白）；衰减作用（衰减子）。（2）转录后的的调节：转录后mRNA的加工，mRNA由细胞核向细胞质的运输，mRNA细胞中的定位和组装。（3）翻译水平的调节：mRNA本身核苷酸组成和排列（如SD序列），反义RNA的活性，mRNA的稳定性等都是翻译水平的调节的重要内容。5. 答：（1）乳糖操纵子：操纵子是指在转录水平上控制基因表达的协调单位，包括启动子（P）、操纵基因（O）和在功能上相关的几个结构基因，操纵子可受调节基因的控制。乳糖操纵子是三种乳糖分解酶的控制单位。（2）阻遏过程：在没有诱导物（乳糖）情况下，调节基因产生的活性阻遏蛋白与操纵基因结合，操纵基因被关闭，操纵子不转录。（3）诱导过程：当有诱导物（乳糖）的情况下，调节基因产生的活性阻遏蛋白与诱导物结合，使阻遏蛋白构象发生改变，失去与操纵