核酸的生物合成
（一）名词解释
1．半保留复制（semiconservative replication）
3．逆转录（reverse transcription）
4．冈崎片段（Okazaki fragment）
9. 光复活
10. 重组修复
11. 内含子
12. 外显子
（二）填空题
1．DNA复制是定点双向进行的，链的合成是，并且合成方向和复制叉移动方向相同；链的合成是的，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一小段而合成的；
所有冈崎片段链的增长都是按方向进行。
2．DNA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。5．以RNA为模板合成DNA称，由酶催化。
9．所有冈崎片段的延伸都是按方向进行的。
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Ⅲ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。18．在DNA复制中，可防止单链模板重新缔合和核酸酶的攻击。
19．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。
21．一个转录单位一般应包括序列、序列和顺序。
（三）选择题
1．DNA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Ⅲ；（2）解链酶；（3）DNA聚合酶Ⅰ；（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 15N－14N 纯14N
－DNA 杂种DNA －DNA
A．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 4/8
4．下列关于DNA复制特点的叙述哪一项错误的：
A．RNA与DNA链共价相连B．新生DNA链沿5′→3′方向合成
C．DNA链的合成是不连续的D．复制总是定点双向进行的
E．DNA在一条母链上沿5′→3′方向合成，而在另一条母链上则沿3′→5′方向合成
5．DNA复制时，5′—TpApGpAp－3′序列产生的互补结构是下列哪一种：
A．5′—TpCpTpAp－3′B．5′—ApTpCpTp－3′
C．5′—UpCpUpAp－3′D．5′—GpCpGpAp－3′
E．3′—TpCpTpAp－5′
6．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
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DNA—RNA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
10．大肠杆菌DNA连接酶需要下列哪一种辅助因子？
A．FAD作为电子受体B．NADP+作为磷酸供体
C．NAD+形成活性腺苷酰酶D．NAD+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：
A．RNA聚合酶用二磷酸核苷合成多核苷酸链
B．RNA聚合酶需要引物，并在延长链的5′端加接碱基
C．DNA聚合酶可在链的两端加接核苷酸
D．DNA仅能以RNA为模板合成DNA
E．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
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。β-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
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
C．RNA链的合成是从5′→3′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σ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5′→3′和3′→5′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
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ρ亚基参加
C．如果基因的末端含G—C丰富的回文结构则不需要ρ亚基参加
D．如果基因的末端含A—T丰富的片段则对转录终止最为有效
E．需要ρ因子以外的A TP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AMP
D．需要ATP作能源
（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5′→3′的方向合成，另一条链按3′→5′的方向合成。
（）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。
（）9．原核生物中mRNA一般不需要转录后加工。
蛋白)。
（）10．RNA聚合酶对弱终止子的识别需要专一的终止因子(如
（）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。
（五）问答题
1. 简述DNA复制的过程？
2. 简述RNA转录的过程？
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。
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。
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。
（二）、填空题答案
1．前导；连续的；滞后；不连续的；；RNA引物；5′→3′。
2．NAD+；ATP。
3．α2ββ?σ；α2ββ?；σ
5．逆转录；逆转录酶。
9．5′→3′
13．拓朴异构酶使超螺旋DNA变为松驰状
14．复制起点多起点
15．3′→5′核酸外切酶
16．3 DNA聚合酶ⅢDNA聚合酶Ⅱ
18．SSB（单链结合蛋白）
19．RNA引物DNA聚合酶ⅢDNA聚合酶ⅠDNA连接酶
20．同一RNA聚合酶 3 RNA聚合酶ⅠRNA聚合酶ⅡRNA聚合酶Ⅲ21．启动子编码终止子
（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10—50个核苷酸）互补RNA引物。然后由DNA聚合酶Ⅲ向引物3′端加入脱氧核苷—5′—三磷酸，从5′→3′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Ⅰ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Ⅲ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5′→3′顺序决定其沿3′→5′方向互补。
6．（B）DNA聚合酶Ⅰ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（5′→3′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Ⅰ也参与DNA修复。
例如在切除胸腺嘧啶二聚体中起5′→3′外切核酸酶的作用。在正常DNA 复制时，DNA聚合酶Ⅰ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Ⅲ复合体产生的，而不是DNA聚合酶Ⅰ。在除去RNA引物链后，DNA片段通过DNA连接酶连接。DNA聚合酶Ⅱ，其功能目前还不清楚，一些细菌突变体，虽无DNA聚合酶Ⅱ，但却能正常生长。DNA聚合酶Ⅰ则是正常生长所必需的。
8．（B）DNA复制时，如果两股链按5′→3′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5′→3′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Ⅲ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RNA—DNA 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。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。
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，β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。
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）σ因子是RNA聚合酶的一个亚基，σ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σ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。
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 (ρ)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G—C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。
23．A：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。
（四）是非题
1．对2．对3．错4．错5．错7．对9．对10．对11．对
（五）问答题
1.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5′→3′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5′→3′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Ⅲ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5′→3′方向，另一条链是3′→5′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3′→5′方向延伸，因此子链中有一条链沿着亲代DNA 单链的3′→5′方向（亦即新合成的DNA沿5′→3′方向）不断延长。（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Ⅰ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Ⅰ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。
2.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，σ因子起着识别DNA分子上的起始信号的作用。在σ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σ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σ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3′→5′方向按碱基酸对原则生成5′→3′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ρ因子的帮助。ρ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ρ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15～20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。
第十三章核酸的生物合成 一、单项选择题 １、关于DNA合成，叙述正确的是 A.DNA的生物合成即DNA的半保留复制 B.必须以DNA为模板 C.必须由依赖DNA的DNA聚合酶催化 D.DNA合成是不连续复制 E.DNA合成包括DNA的半保留复制、损伤DNA的修复与逆转录 ２、证明DNA复制为半保留复制的细菌培养试验，其结果为： A.15N-DNA带增加 B.14N-DNA带减少 C.一度出现15N-DNA与14N-DNA的中间带 D.出现中间带，且随细菌繁殖，比例减少 E.出现中间带，且随细菌繁殖，比例增加 ３、关于DNA复制的叙述，下列哪项是错误的？ A.为半保留复制 B.为不对称复制 C.为半不连续复制 D.新合成链的方向均为5′→3′ E.需要引物 ４、 DNA复制过程中的解链酶是 A.DnaA蛋白 B. DnaB蛋白 C. DnaC蛋白 D. DnaG蛋白 E. SSB蛋白５、关于拓扑异构酶，以下叙述正确的是 A.具有连接酶活性 B.拓扑异构酶1催化反应需ATP C.拓扑异构酶II催化反应不需ATP D.拓扑异构酶II能切断双链DNA中的一股链 E.拓扑异构酶1能切断双链DNA中的两股链 ６、原核生物复制过程中，催化新链延长的聚合酶主要是 A.DNA聚合酶Ⅰ B. DNA聚合酶II C.DNA聚合酶III D. DNA聚合酶Ⅰ和III E. DNA聚合酶II和III ７、以下是关于原核生物DNA聚合酶的叙述，正确的是 A.DNA-pol I活性最高，在DNA复制中起重要作用 B.DNA-pol II活性最高，在DNA复制中起重要作用 C.DNA-pol III是主要的DNA复制酶且具3′→5′核酸外切酶作用 D.DNA-pol III催化填补空隙的DNA聚合反应 E.DNA-pol II活性高，在DNA复制中起重要作用，并具5′→3′核酸外切酶作用 ８、真核生物DNA聚合酶具有引物酶活性的是 A.DNA聚合酶α B. DNA聚合酶β C. DNA聚合酶γ D. DNA聚合酶δ E. DNA聚合酶ε ９、 DNA上某段碱基序列为5′-ACTAGCTCAT-3′，其相对应的转录产物碱基序列是A. TACTCGATCA B. ATGAGCTAGT C. AUGAGCUAGU D. ATGAGCTAGU E. UACUCGAUCA
第十章核酸的生物合成 已知DNA是生物遗传的主要物质基础，是遗传信息的载体。但它是怎样把信息传递给子代并进行表达的？已证明DNA可进行自我复制，即在细胞分裂时，—个DNA分子可复制成两个与原来完全相同的DNA分子，并分配在两个分裂的子细胞中，这是把遗传信息传给子代的方式。在后代的生长发育过程中，遗传信息自DNA转录——即把其分子中某些片段的信息转抄在RNA分子中，此种RNA称为信使RNA （mRNA），它们再指导合成特异的蛋白质（翻译），并由这些蛋白质表现出生命活动的特征，执行各种生命功能。这种转录和翻译，即为遗传信息的表达过程。 第一节DNA的生物合成 DNA是由其组成单元脱氧核苷三磷酸聚合起来的生物大分子。活体内合成的新的DNA必须维持亲代细胞内原有的DNA分子结构，这样才得以保持遗传性状不变。现已知无论是高等生物或低等生物，体内DNA的合成都是以原有的DNA为模板“浇铸”而成，因此它们的结构和功能都能保持和亲本一模一样，所以DNA的合成也往往称为DNA复制。 —、DNA的复制方式 原核生物每个细胞只含有一个染色体；真核生物每个细胞则含有多个染色体。在细胞增殖周期的一定阶段，整个染色体组都将发生精确的复制，随后以染色体为单位把复制的基因组分配到两个子代细胞中去。染色体DNA的复制与细胞分裂之间存在密切的相互联系，一旦复制完成，即可发动细胞分裂；细胞分裂结束后，又可开始新的一轮DNA复制。 1. 半保留复制 DNA由互补的两条多核苷酸链组成。一条链上的核苷酸排列顺序决定了另一条链的核苷酸排列顺序。由此可见，DNA分子的每一条链都含有合成它互补链所必需的全部信息。1953年，Wotson和Crick在提出DNA双螺旋结构模型时即推测，DNA复制时两条互补链分开，然后在每条链上按碱基配对的方式合成新的互补链，以组成新的DNA分子。这样新形成的两DNA分子与原来的DNA分子的碱基顺序完全一样。每个子代分子的一条链来自亲代DNA，另一条链则是新合成的，这种复制方式称为半保留复制。 二、复制的起点和方向 DNA的复制开始于染色体上固定的起始点。超始点是含有100～200个碱基对的一段DNA。先是DNA 的两条链在起始点分开形成叉子样的“复制叉”，随着复制叉的移动完成DNA的复制过程。细胞内存在着能识别起始点的特种蛋白质。 DNA复制可以朝一个方向，也可以朝两个方向进行。 三、与DNA复制有关的酶和蛋白质 DNA的复制是一个十分复杂的过程，但能精确高速地进行，极少出现错误（错误机率10－8～10－9），这是许多酶和蛋白质共同作用的结果。 （一）DNA聚合酶 1．大肠杆菌DNA聚合酶 DNA复制过程中最基本的酶促反应是四种脱氧核苷酸的聚合反应。1956年Kornberg等首先从大肠杆菌提取液中分离出催化此反应的酶。他们将大肠杆菌提取液与32p标记α—磷酸根的四种脱氧核苷三磷酸（dA TP，dTTP，dGTP，dCTP）的混合物一同温育，发现32P掺入到延伸的DNA链的核苷酸残基之间的3＇，5＇—磷酸二酯键中去。催化这个反应的酶称为DNA聚合酶，其后从不同的生物中都找到了这种酶。 2. 真核生物DNA聚合酶 在发现大肠杆菌DNA聚合酶后不久，从小牛胸腺中也分离到了DNA聚合酶。其后，曾对各种真核生物，包括动物、植物和微生物，广泛研究了它们细胞中的DNA聚合酶。现已知，在真核生物中存在四种
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 生物化学第10章核酸的酶促降解和核苷酸代谢 生物化学第 10 章核酸的酶促降解和核苷酸代谢第十章 核酸的酶促降解和核苷酸代谢一、填空题： 1、人及猿类体内嘌呤代谢最终产物为。 2、别嘌呤醇对有强烈的抑制作用。 3、胸腺嘧啶分解的最终产物有 4、参与嘌呤环合成的氨 基酸有 5、痛风是因为体内产生过多造成的，使用作为黄嘌呤氧 化酶的自杀性底物可以治疗痛风。 6、核苷酸的合成包括和 7、脱氧核苷酸是由 8、嘌 呤核苷酸从头合成途径首先形成核苷酸，嘧啶核苷酸生物合成形成 核苷酸，脱羧后生成核苷酸。 9、 dTMP 是由经修饰作用生成的。 10、不同生物分解嘌呤碱的终产物不同，人类和灵长类动 物嘌呤代谢一般止于，灵长类以外的一些哺乳动物可生成；大多 数鱼类生成，一些海洋无脊椎动物可生成。 二、选择题(只有一个最佳答案)： 1、嘧啶核苷酸的第几位碳原子是来自于 CO2 的碳( ) ①2 ②4 ③5 ④6 2、 dTMP 的直接前体是（）①dCMP ②dAMP ③dUMP ④dGMP 3、嘌呤核苷酸的嘌呤核上第 1 位 N 原子来自（）①Gln ②Gly ③甲酸④Asp 的 -氨基 N 4、嘌呤环中 第 4 位和第 5 位碳原子来自下列哪种化合物？（）①甘氨 1 / 9
酸②天冬氨酸③丙氨酸④谷氨酸三、是非题（在题后括号内打或）： 1．嘌呤核苷酸的生物合成是先形成嘌呤环，再与糖环结合。 （） 2、 CMP 是在 UMP 基础上经谷氨酰胺脱氨消耗 ATP 形成的。 （） 3、脱氧核苷酸是在二磷酸核苷酸的基础上还原生成的。 （） 4、限制性核酸内切酶是能识别几个特定核甘酸顺序的 DNA 水解酶。 （） 5．胞嘧啶、尿嘧啶降解可以产生 -丙氨酸。 （） 6、嘌呤核苷酸的从头合成是先闭环，再形成 N-糖苷键。 （） 7、 L-氨基酸氧化酶是参与氨基酸脱氨基作用的主要酶。 （）四、问答题： 1、什么是限制性内切酶？有何特点？它的发现有何特殊意义？ 2、核苷酸及其衍生物在代谢中有什么重要性? 3、说明核苷酸降解的一般途径，嘌呤与嘧啶的降解有何区别?五、名词解释： 限制性内切酶粘性末端参考答案： 第十章核酸的酶促降解和核苷酸代谢一、填空题 1、人及猿类体内嘌呤代谢最终产物为。
一、 A 型题 1. 中心法则阐明的遗传信息传递方式 (A) RNA－DNA－蛋白质 (B) 蛋白质－RNA－DNA (C) RNA－蛋白质－DNA (D) DNA－RNA一蛋白质 (E) DNA一蛋白质－RNA 2. 基因表达是指 (A) 复制＋转录 (B) 复制十转录十翻译 (C) 转录十翻译 (D) 翻译十翻译后加工 (E) 转录十转录后加工 3. 生物信息传递中，下列哪一种还没有实验证据 (A) DNA→RNA (B) RNA→蛋白质 (C) RNA→DNA (D) 蛋白质→DNA (E) 上述四种都可以 4. 用实验证实DNA的半保留复制的学者是 (A) Watson和Crick
(B) Kornberg (C) Sanger (D) Meselson和Stabl (E) Nierenberg 5. 将在15NH4CI作为唯一氮源的培养基中培养多代的大肠杆菌，转入含15NH4Cl的培养基中生长三代后，其各种状况的DNA分子比例应该是（LL代表两条轻链14N－DNA，HH代表两条重链15 N－DNA，LH代表轻链、重链DNA） (A) 3LH／1HH (B) 6HH／2LH (C) 15LL／1LH (D) 7HH／1LH (E) 1HH/7LH 6. 原核生物的DNA聚合酶（DNA－pol） (A) DNA-pol Ⅲ是细胞内含量最多的 (B) DNA polⅡ由多亚基的不对称二聚体组成 (C) DNA-polⅠ有即时校读功能 (D) 都用NTP作底物 (E) 催化过程中，β、γ磷酸根分别生成游离磷酸 7. 合成DNA的原料是 (A) dADP dGDP dCDP dTDP (B) dATP dGTP dCTP dTTP (C) dAMP dGMP dCMP dTMP (D) ATP GTP CTP UTP
第十三、十四章 核酸的生物合成 练习题参考答案 一、名词解释 1．半保留复制：以亲代双链DNA 的每一条链为模板，按照碱基配对的原则，合成出两 个含有相同核苷酸序列的子代DNA 分子的过程。在新合成的DNA 分子中，一条链来自亲代DNA ，另一条链是新合成的，这种复制方式称为半保留复制。 2．转录：指在DNA 指导下的RNA 的合成。转录是在DNA 模板指导下，按照碱基互补 配对的原则，由RNA 聚合酶催化完成的。 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：1968年日本人冈崎发现以DNA5/→3/模板合成新链时，先形成一些1000 核苷酸左右的DNA 短片段，然后由连接酶连接形成完整的子链。这些在DNA 复制过程中形成的DNA 短片段称为冈崎片段。 5．前导链与后随链： DNA 复制进行时，一条链的合成方向与复制叉移动方向一致，其 合成是连续的，称为前导链或领头链；另一条链的合成方向与复制叉移动方向相反，其合成是不连续的，称为后随链或后滞链。 6．半不连续复制：DNA 复制时，前导链连续合成，后随链不连续合成，这种合成方式 称为半不连续复制。 7．不对称转录：转录时是以双链DNA 的一条链为模板，并可在DNA 的任一条链上进行， 这称为不对称转录。 8．模板链与编码链：转录中充当模板的单链称为模板链；另一条与之互补的DNA 链称 为编码链。 9．基因：是指染色体中携带有遗传信息的DNA 功能片段。 10．内含子与外显子：在真核生物中，编码大多数蛋白质的基因为不连续基因或称隔裂 基因，基因中非编码序列，称为内含子；而编码序列，称为外显子。 11． cDNA ：以mRNA 为模板，经逆转录合成的DNA 链，称为cDNA 。 二、填空题答案 1．前导链（领头链）；连续的；随从链；不连续的；5′；RNA ；5′ →3′ 2．转录；RNA 聚合；逆转录；逆转录 3．σββα'2；'2ββα；σ 4．模板链；此模板链的互补链。 5．hnRNA 6．dNTP ；NTP 7． 外显子；内含子 8． 5′ →3′聚合酶；3′→5′外切；5′ →3′外切 9．冈崎片段；5′→3′ 10．连续 相同 不连续 相反 11．RNA 引物；DNA 聚合酶Ⅲ ； DNA 聚合酶Ⅰ；DNA 连接酶 12．同一RNA 聚合酶；3；RNA 聚合酶Ⅰ；RNA 聚合酶Ⅱ；RNA 聚合酶Ⅲ 13．隔裂基因；外显子；内含子；外显子；内含子 三、单项选择题 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，在无标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。
第十章 RNA的生物合成和加工下册 P455 贮存于DNA的遗传信息需通过转录和翻译而得到表达。通过转录在RNA聚合酶催化下 合成细胞内各种RNA（mRNA、r-RNA、t RNA和具有各种特殊功能的小RNA），转录的RNA产物通常要经过一系列加工和修饰才能成为成熟的RNA分子，遗传信息表达过程中存在复杂调控机制。 RNA携带遗传信息（RNA为信息分子）可以指导RNA合成（复制），也可以指导DNA合成（逆转录）；RNA还具催化（核酶）等多种功能（RNA为功能分子）。 10-1 DNA指导下的RNA合成 转录：是以DNA分子为模板合成与其核苷酸顺序相对应的RNA分子的过程。 基因是遗传物质的最小功能单位，相当于DNA一个片段。一个转录单位可以是一个基因也可以是多个基因。 基因的转录是一种有选择性的过程，随着细胞的不同生长发育阶段和细胞内外条件的改变将转录不同的基因。 一一一转录 （1）DNA指导下的RNA聚合酶： 该酶所需底物：四种核糖核苷三磷酸（ATP，GTP，UTP及CTP）。 模板：双链DNA或单链DNA。 Mg2+：促进聚合。 不需引物，合成方向也是5‘→3‘。 催化聚合反应产生的PP i水解推动反应向前。 RNA酶无校对功能。 （2）不对称转录： 在体内DNA两条链中仅有一条链可用于转录，某些区域以这条链转录，另一些区域则可以另一条链转录。 用于转录的链称为模板链或负链（- DNA），对应的链为编码链，即正链(+DNA)。编码链与转录出来的RNA链碱基序 列一样，只是以U取代T，它无转录功能，只能进行复制。 RNA转录时无需将DNA双链完全解开，RNA聚合酶能够局部解开DNA的两条链，并以其中一条链为有效的模板，在其上合成出互补的RNA链，合成的RNA 链随DNA双链恢复而离开DNA链。 P456 图36-1 E. coli RNA聚合酶进行转录。 (3) E. coli的RNA聚合酶： 全酶由五个亚基（α2ββ‘σ）组成，相对分子量465,000。没有σ亚基的酶（α2ββ‘）叫核心酶，只能使已开始合成的RNA链延长，而不具有起始合成RNA的能力。开始合 成的RNA链时必须有σ亚基参与作用，σ亚基为起始亚基。 （4）转录反应四阶段： 模板的识别，转录的起始、延伸和终止。 1. 识别：RNA聚合酶在σ亚基引导下识别并结合到启动子上，DNA双链局部解链，形成 转录泡（解链区）。
（二）填空题 1．DNA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。2．DNA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。 6．DNA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。12．DNA聚合酶I的催化功能有、、、和。 13．DNA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Ⅲ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。17．DNA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。 19．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。 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
一、是非题 1．滚筒式复制是环状DNA，一种特殊的单向复制方式。 2．所有核酸的复制过程中，新链的形成都必须遵循碱基配对的原则。 3．双链DNA经过一次复制形成的子DNA分子中，有些不含亲代核苷酸链。 4．原核细胞的每一个染色体只有一个复制起点，而真核细胞的每一个染色体就有许多个复制起点。 5．在细胞中，DNA链延长的速度随细胞的培养条件而改变。 6．在细胞生长周期的G1期是双倍体，而在G2期是三倍体。 7．所有核酸合成时，新链的延长方向都是从5′→3′。 8．抑制RNA合成酶的抑制剂不影响DNA的合成。 9．在E．coli细胞和真核细胞中都是由DNA聚合酶Ⅰ切除RNA引物。 10．缺失DNA聚合酶Ⅱ的E．coli突变株，可以正常地进行染色体复制和DNA修复合成； 11．在真核细胞中，三种主要RNA的合成都是由一种RNA聚合酶催化。 12．真核细胞中mRNA 5′端都有一个长约200核苷酸组成的PolyA结构。 13．真核细胞中mRNA的前体为hnmRNA。 14．无论是在原核或真核细胞中，大多数mRNA都是多顺反子的转录产物。 15．一段人工合成的多聚尿苷酸可自发形成双螺旋。 二、填空题 1．mRNA前体的加工一般要经过、在5′端和在3′端三个步骤。2．识别同一断裂序列的限制性内切酶称为、识别相似断裂序列并产生能通过碱基互补相互缔合粘性末端的限制性内切酶称为。 3．逆转录酶是催化以为模板，合成的一类酶，产物是。4．欲标记DNA双链5′端，需要酶催化，利用作底物。5．通过与DNA分子中G－C顺序结合，阻止RNA聚合酶催化的RNA链延伸的抗生素是。 6．核糖体的亚基上含有与mRNA结合的位点。 7．RNA聚合酶复合物中的。因子具有作用。 8．DNA双链中编码链的一段核着酸顺序是pCpTpGpGpApC，转录的mRNA顺序应该是。 9．每个冈崎片段是借助连在它端的一小段引物，每个冈崎片段的增长都是由端向端延伸。 10．寡聚核苷酸片段UpGpCpApUpGpCp经0.3摩尔的KOH水解产物是，经RnaseT1作用产物是，经RNase A 产物是。 11．DNA复制时，前导链的合成是的，复制方向与复制叉移动的方向，后随链的合成是的，复制方向与复制叉移动的方向。 12．在真核细胞的DNA切除修复过程中，受损伤的碱基可由和切除，并由和共同作用将缺失的碱基补上。 13．在实验室使用的大多数诱变剂都是属于诱变，而大多数致癌物质都是属于诱变。 14．14．在线粒体中的环状基因组是通过合成方式复制。滚筒式复制的特点是由。 15．DNA复制和RNA的合成都需要酶，在DNA复制中该酶的作用
第十章核酸的生物合成 一、填空题 1、在DNA复制过程中，链的合成是连续的，并且与复制叉的运动方向，核苷酸是加到链的端；链的合成是不连续的，且与复制叉的运动方向，核苷酸是加到链的端，这些被不连续合成的片段称。 2、填写出在大肠杆菌DNA复制过程中完成以下任务的主要承担者∶ (1)解超螺旋；(2)解开双螺旋；(3)使解开的单链稳定；(4)合成引物；(5) 从RNA引物3′端合成并延伸DNA链；(6) 切除RNA引物并补上一段DNA 。 3、大肠杆菌RNA聚合酶全酶的亚基组成是，核心酶的组成是，参与识别转录的起始部位的是，RNA聚合酶的特异性抑制剂是。 4、将长期生长在15N介质中的大肠杆菌转入14N介质生长三代，则产生的8倍DNA分子中纯15N、15N－14N杂交式和纯14N DNA三者的比例是。 5、逆转录酶以为模板，合成。 二、选择题 1、在DNA复制过程中，负责切除RNA引物并补上一段DNA的酶是（） (A)DNA聚合酶Ⅰ(B)DNA聚合酶Ⅱ(C)DNA聚合酶Ⅲ(D)DNA连接酶 2、在DNA合成过程中，新合成DNA链的延长方向；在RNA合成过程中，RNA 聚合酶沿DNA模板链的移动方向分别是（） (A) 5′→3′，5′→3′(B) 5′→3′，3′→5′ (C) 3′→5′，3′→5′(D) 3′→5′，5′→3′ 3、DNA半保留复制时，如果亲代DNA完全被放射性同位素标记，在无放射性标记的溶液中经过两轮复制所得到的4个DNA分子为（） (A) 都带有放射性(B) 其中一半分子无放射性 (C) 其中一半分子的每条链都有放射性(D) 都没有放射性 4、紫外光对DNA的损伤主要是（） (A)导致碱基置换(B)造成碱基缺失(C)引起DNA链断裂(D)形成嘧啶二聚体 5、细菌DNA复制过程中不需要（） (A) 一小段RNA作引物(B) DNA片段作模板 (C) 脱氧核苷三磷酸(D) 限制性内切酶的活性 三、判断题 1、大多数真核生物的mRNA和它的DNA模板是等长的。（） 2、基因转录的终止信号应位于被转录的序列以外的下游区。（） 3、大肠杆菌的所有基因的转录都由同一种RNA聚合酶催化。（） 4、核酶主要是指在细胞核中的酶类。（） 5、碱基的互变异构可导致移码突变。（） 四、名词解释 半保留复制；转录；编码链；启动子；冈崎片段；半不连续复制 五、综合题
第九章核酸的生物合成 一、知识要点 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。这种遗传信息的流向称为中心法则。 复制是指以原来DNA分子为模板，合成出相同DNA分子的过程；转录是在DNA（或RNA）分子上合成出与其核苷酸顺序相对应的RNA（或DNA）的过程；翻译是在以rRNA 和蛋白质组成的核糖核蛋白体上，以mRNA为模板，根据每三个相邻核苷酸决定一种氨基酸的三联体密码规则，由tRNA运送氨基酸，合成出具有特定氨基酸顺序的蛋白质肽链的过程。 （一） DNA的生物合成 在DNA复制时，亲代DNA的双螺旋先行解旋和分开，然后以每条链为模板，按照碱基配对原则，在这两条链上各形成一条互补链，这样从亲代DNA的分子可以精确地复制成2个子代DNA分子。每个子代DNA分子中，有一条链是从亲代DNA来的，另一条则是新形成的，这叫做半保留复制。通过14N和15N标记大肠杆菌实验证实了半保留复制。 1．复制的起始点与方向 DNA分子复制时，在亲代分子一个特定区域内双链打开，随之以两股链为模板复制生成两个子代DNA双链分子。开始时复制起始点呈现一叉形（或Y形），称之为复制叉。DNA 复制要从DNA分子的特定部位开始，此特定部位称为复制起始点（origin of replication），可以用ori表示。在原核生物中复制起始点常位于染色体的一个特定部位，即只有一个起始点。真核生物的染色体是在几个特定部位上进行DNA复制的，有几个复制起始点的。酵母基因组与真核生物基因组相同，具有多个复制起始点。 复制的方向可以有三种不同的机制。其一是从两个起始点开始，各以相反的单一方向生长出一条新链，形成两个复制叉。其二是从一个起始点开始，以同一方向生长出两条链，形成一个复制叉。其三是从一个起始点开始，沿两个相反的方向各生长出两条链，形成两个复制叉。 2．DNA聚合反应有关的酶及相关蛋白因子 DNA的合成是以四种三磷酸脱氧核糖核苷为底物的聚合反应，该过程除了需要酶的催化之外，还需要适量的DNA为模板，RNA（或DNA）为引物和镁离子的参与。催化这个反应的酶也有多种：DNA聚合酶、RNA引物合成酶（即引发酶）、DNA连接酶、拓扑异构酶、解螺旋酶及多种蛋白质因子参与。 3．DNA的复制过程 DNA的复制按一定的规律进行，双螺旋的DNA是边解开边合成新链的。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5′→3′的方向，因此复制是以半不连续的方式进行，即其中一条链相对地连续合成，称之为领头链，另一条链的合成是不连续的，称为随后链。在DNA复制叉上进行的基本活动包括双链的解开；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。 （二）逆向转录 在逆转录酶作用下，以RNA为模板，按照RNA中的核苷酸顺序合成DNA，这与通常转录过程中遗传信息流从DNA到RNA的方向相反，故称为逆向转录。逆转录酶需要以RNA （或DNA）为模板，以四种dNTP为原料，要求短链RNA（或DNA）作为引物，此外还需要适当浓度的二价阳离子Mg2+和Mn2+，沿5′→3′方向合成DNA，形成RNA-DNA杂交分子（或DNA双链分子）。逆转录酶是一种多功能酶，它除了具有以RNA为模板的DNA 聚合酶和以DNA为模板的DNA聚合酶活性外还兼有RNaseH、DNA内切酶、DNA拓扑异构酶、DNA解链酶和tRNA结合的活性。
班级学号姓名 12 第十三章DNA生物合成作业及参考答案 通过复制将亲代的遗传信息传到子代，转录和翻译是将遗传物质表达为执行各种生物功能的生物大分子。生物细胞内的DNA复制方式为半保留复制，是遗传信息准确传代的保证。 复制以dNTP为原料，在DNA聚合酶（）催化下生成磷酸二酯键使dNTP逐一聚合生成DNA子链。原核生物有DNA－pol I、II和III三种DNA－pol；真核生物有α、β、γ、δ、ε5种DNA－pol，各有独特的功能。复制还需多种其他酶和多种蛋白质因子，染色体复制能维持应有的长度，复制的终止需要端粒酶延伸端粒DNA。 逆转录是RNA病毒复制方式，逆转录是以RNA为模板合成DNA，需逆转录酶催化。DNA复制过程中出现错误是突变发生的原因，突变除了自发发生的外，还可因各种物理、化学因素而诱发。物理因素诱发突变如常见的嘧啶二聚体。化学诱变剂种类繁多，而且往往与致癌作用有关。细胞内存在各种修复措施，使损伤的DNA得以复原。主要的修复方式有光修复、切除修复、重组修复和SOS修复等。 一、选择题 （单选） 1 DNA在复制中所需的底物是 A．AMP、GMP、CMP、UMP B．ADP、GDP、CDP、TDP C．dAMP、dGMP、dCMP、dUMP D．dADP、dGDP、dCDP、dTDP E．dA TP、dGTP、dCTP、dTTP 2催化DNA半保留复制的酶是 A．DNA指导的DNA聚合酶B．RNA指导的RNA聚合酶C．RNA指导的DNA聚合酶 D．DNA指导的RNA聚合酶E．细胞色素氧化酶 3有关DNA的半保留复制，若将两条链均有同位素标记的DNA分子置于无放射性标记的溶液中复制两代，试问所产生的4个DNA分子的放射性情况如何 A．四个分子均有放射性B．四个分子中，分别有一条链含有放射性 C．两个分子有放射性，两个分子无放射性D．四个分子均无放射性 4 DNA复制时，与核苷酸链5’－dTpApGpAp－3’互补的链是 A．5’—dTpCpTpAp－3’B．5’—dUpCpUpAp－3’C．5’—dGpTpGpAp－3’D．5’—dApTpCpTp－3’E．5’—dGpCpGpAp－3’ 5 关于大肠杆菌DNA聚合酶I下列说法错误的是 A．对复制及修复过程中的空隙进行填补B．有5’→3’核酸外切酶活性 C．有3’→5’核酸外切酶活性D．以dNTP为底物E．有5’→3’核酸内切酶活性 6 DNA连接酶作用是 A．催化DNA两条链间形成磷酸二酯键B．将螺旋解链 C．催化DNA链两段间形成磷酸二酯键D．去除引物，填补空缺E．催化DNA两条链间形成氢键 7下列哪种过程需要RNA引物A．RNA复制B．DNA复制C．RNA转录D．逆转录E．RNA翻译 8 关于DNA聚合酶I，错误的说法是 A．催化合成的方向是5’→3’B．具有修复损伤的能力C．催化冈崎片段的形成 D．具有核酸外切酶活性E．是原核生物细胞内含量最多的DNA聚合酶 9 DNA拓扑异构酶的作用是 A．将DNA双螺旋解链B．合成RNA引物C．稳定分开的双螺旋 D．将复制中不连续的两段链连接起来E．使DNA解链旋转时不致打结 10在DNA复制中，关于RNA引物错误的说法是 A．由引物酶合成B．合成方向5’→3’C．提供3’－OH末端作为合成新DNA链的起点 D．RNA酶将引物水解去除E．提供5’－P末端作为合成新DNA链的起点 11单链DNA结合蛋白的作用是 A．解开双链B．松弛DNA超螺旋C．稳定和保护单链模板D．合成冈崎片段E．合成RNA引物 12关于冈崎片段，下列说法错误的是
第十章核酸的生物合成 中心法则 第一节DNA的生物合成 第二节RNA的生物合成 第三节基因工程简介 本章重点、难点： 1、生物学中心法则。 2、半保留复制的特点、意义。 3、DNA聚合酶的种类和作用；解螺旋酶、DNA拓扑异构酶、单链DNA结合蛋白、DNA连接酶、引物酶、引发体的作用。 4、逆转录的概念、过程、逆转录酶的功能。 5、转录模板的特点、转录特性，转录过程；真核生物转录后的加工修饰。 6、重组DNA技术相关概念、基本原理和基本流程。 思考题： 1、何谓DNA的半保留复制？DNA的复制过程可分为哪几个阶段？其主要特点是什么？ 2、mRNA前体转录后的加工包括哪些内容？ 3、生物体内对DNA损伤的修复存在哪几种修复系统？
中心法则 中心法则：遗传信息的传递规律（路线） 复制：以亲代DNA 双链中的每一股链为模板，按照碱基配对原则，合成出与亲代完全相同的两个DNA 双链的过程。 转录：以DNA 为模板，按照碱基配对原则，将DNA 分子的遗传信息转移到RNA 分子上的过程。 翻译：以RNA 为模板，根据三个碱基决定一个aa 的原则，合成特定aa 顺序的蛋白质的过程。 第一节 DNA 的生物合成 一、DNA 的复制 （一）DNA 的半保留复制 1、半保留复制的概念： 在DNA 复制过程中，亲代的一个DNA 双螺旋分子通过复制形成了两个与原先 的碱基序列完全相同的子代DNA 分子，每个子代分子中有一条链来自亲代DNA ，另一条链是新合成的。这样的复制方式，称为半保留复制。 双链DNA 复制模型[P228] 2、半保留复制的证据 同位素标记大肠杆菌，证明了DNA 半保留复制 （1958 M. Meselson 和F. M. Stall ） [P 229图11－ 3] N A 翻译蛋白质 复制
第十三章核酸 一、选择题 ⒈关于核苷酸的叙述，下列哪个为错误的？（） A、细胞中游离的核苷酸均为5’-核苷酸； B、核苷酸中的糖苷键均为C-N糖苷键； C、核苷酸 中的糖苷键均为β-糖苷键；D、核苷酸是含碱基的磷酸酯；E、碱基与糖环平面垂直 ⒉对DNA双螺旋结构的描述，下列哪个为错误的？（） A、两条链反向平行旋转； B、嘌呤与嘧啶碱基互补配对； C、维持双螺旋结构稳定的主要力是 氢键；D、DNA双螺旋结构具有多态性；E、碱基堆积形成分子中心的疏水区 ⒊对DNA超螺旋的叙述，下列哪个为错误的？（） A、在外加张力作用下，双螺旋DNA形成超螺旋； B、双螺旋DNA处于拧紧状态时形成正超螺 旋；C、细胞所有天然存在的DNA超螺旋均是正超螺旋；D、超螺旋DNA结构紧密有利于组装成染色体；E、负超螺旋比正超螺旋容易解链 ⒋关于tRNA的生理功能和结构，下列哪个为错误的？（） A、转运氨基酸，参与蛋白质的合成； B、tRNA Tyr及tRNA Pro可以作为RNA反转录的引物； C、 氨酰tRNA可调节某些氨基酸合成酶的活性；D、5’端为pG….或pA….结构；E、tRNA三级结构为倒L型 ⒌关于核酸变性的描述，下列哪个为错误的？（） A、紫外吸收值增加； B、分子黏度变小； C、共价键断裂，分子变成无规则线团； D、比旋光减 小；E、浮力密度升高 ⒍关于RNA分子，下列哪个为错误的？（） A、都是单链线形分子； B、单链回折可形成发夹结构； C、分子中双螺旋区占RNA分子的50%； D、在70℃以上时出现增色效应； E、RNA的Tm值较DNA低 ⒎胰核糖核酸酶水解RNA，产物是（） A、3’-嘧啶核苷酸； B、5’-嘧啶核苷酸； C、3’-嘧啶核苷酸和以3’-嘧啶核苷酸结尾的寡聚 核苷酸；D、5’-嘧啶核苷酸和以5’-嘧啶核苷酸结尾的寡聚核苷酸；E、3’-嘧啶核苷酸和5’-嘧啶核苷酸； ⒏双链DNA热变性后（） A、黏度下降； B、沉淀系数下降； C、浮力密度下降； D、紫外吸收下降； E、都不对 ⒐胸腺嘧啶除了作为DNA的主要组分外，还经常出现在下列哪种RNA分子中（） A、mRNA； B、tRNA； C、rRNA； D、hnRNA； E、snRNA ⒑RNA经NaOH水解，其产物是（） A、5’-核苷酸； B、2’-核苷酸； C、3’-核苷酸； D、2’-核苷酸和3’-核苷酸的混合物； E、 2’-核苷酸、3’-核苷酸的混合物和5’-核苷酸； ⒒对DNA片段作物理图谱分析，需要用（） A、核酸外切酶； B、DNAaseI； C、DNA连接酶； D、DNA聚合酶I； E、限制性外切酶 二、判断是非 ⒈若双链DNA中的一条链碱基顺序为pCpTpGpApC，则另一条链的碱基顺序为pGpApCpCpTpG。 ⒉若种属A的DNA Tm值低于种属B，则种属A的DNA比种属B含有更多的A-T碱基对。
第十章核苷酸代谢 一、填空题： 1、人及猿类体内嘌呤代谢最终产物为。 2、别嘌呤醇对有强烈的抑制作用。 3、胸腺嘧啶分解的最终产物有、和。 4、参与嘌呤环合成的氨基酸有、和等。 5、痛风是因为体内产生过多造成的，使用作为黄嘌呤氧化酶的自杀性底物可以治疗痛风。 6、核苷酸的合成包括和两条途径。 7、脱氧核苷酸是由还原而来。 8、嘌呤核苷酸从头合成途径首先形成核苷酸，嘧啶核苷酸生物合成形成核苷酸，脱羧后生成核苷酸。 9、dTMP是由经修饰作用生成的。 10、不同生物分解嘌呤碱的终产物不同，人类和灵长类动物嘌呤代谢一般止于，灵长类以外的一些哺乳动物可生成；大多数鱼类生成，一些海洋无脊椎动物可生成。 二、选择题(只有一个最佳答案)： 1、嘧啶核苷酸的第几位碳原子是来自于CO2的碳( ) ①2 ②4 ③5 ④6 2、dTMP的直接前体是（） ①dCMP ②dAMP ③dUMP ④dGMP 3、嘌呤核苷酸的嘌呤核上第1位N原子来自（） ①Gln ②Gly ③Asp ④甲酸 4、嘌呤环中第4位和第5位碳原子来自下列哪种化合物？（） ①甘氨酸②天冬氨酸③丙氨酸④谷氨酸 三、是非题（在题后括号内打√或×）： 1．嘌呤核苷酸的生物合成是先形成嘌呤环，再与糖环结合。（） 2、CMP是在UMP基础上经谷氨酰胺脱氨消耗ATP形成的。（） 3、脱氧核苷酸是在二磷酸核苷酸的基础上还原生成的。（） 4、限制性核酸内切酶是能识别几个特定核甘酸顺序的DNA水解酶。（） 5．胞嘧啶、尿嘧啶降解可以产生β-丙氨酸。（） 6、嘌呤核苷酸的从头合成是先闭环，再形成N-糖苷键。（） 7、L-氨基酸氧化酶是参与氨基酸脱氨基作用的主要酶。（） 四、问答题： 1、核苷酸及其衍生物在代谢中有什么重要性? 2、说明嘌呤与嘧啶的降解有何区别?