第12章 RNA的生物合成
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第十二章RNA的生物合成一、RNA转录合成的特点:在RNA聚合酶的催化下,以一段DNA链为模板合成RNA,从而将DNA所携带的遗传信息传递给RNA的过程称为转录。
经转录生成的RNA有多种,主要的是rRNA,tRNA,mRNA,snRNA和HnRNA。
1.转录的不对称性:指以双链DNA中的一条链作为模板进行转录,从而将遗传信息由DNA传递给RNA。
对于不同的基因来说,其转录信息可以存在于两条不同的DNA链上。
能够转录RNA的那条DNA链称为模板链,而与之互补的另一条DNA链称为编码链。
2.转录的连续性:RNA转录合成时,在RNA聚合酶的催化下,连续合成一段RNA链,各条RNA链之间无需再进行连接。
3.转录的单向性:RNA转录合成时,只能向一个方向进行聚合,RNA链的合成方向为5'→3'。
二、RNA转录合成的条件:1.底物:四种核糖核苷酸,即ATP,GTP,CTP,UTP。
2.模板:以一段单链DNA作为模板。
3.RNA聚合酶(DDRP):RNA聚合酶在单链DNA模板以及四种核糖核苷酸存在的条件下,不需要引物,即可从5'→3'聚合RNA。
原核生物中的RNA聚合酶全酶由五个亚基构成,即α2ββ'σ。
σ亚基与转录起始点的识别有关,而在转录合成开始后被释放,余下的部分(α2ββ')被称为核心酶,与RNA链的延长有关。
真核生物中的RNA聚合酶分为三种:RNA polⅠ合成rRNA前体;RNA polⅡ合成HnRNA/mRNA;RNA pol Ⅲ合成tRNA前体、snRNA及5S rRNA。
4.终止因子ρ蛋白:这是一种六聚体的蛋白质,能识别终止信号,并能与RNA 紧密结合,导致RNA的释放。
三、RNA转录合成的基本过程:1.识别:RNA聚合酶中的σ因子识别转录起始点,并促使核心酶结合形成全酶复合物。
位于基因上游,与RNA聚合酶识别、结合并起始转录有关的一些DNA序列称为启动子。
第一章蛋白质化学1、蛋白质的变性是其构象发生变化的结果。
T2、蛋白质构象的改变是由于分子共价键的断裂所致。
F3、组成蛋白质的20种氨基酸分子中都含有不对称的α-碳原子。
F4、蛋白质分子的亚基就是蛋白质的结构域。
F5、组成蛋白质的氨基酸都能与茚三酮生成紫色物质。
F6、Pro不能维持α-螺旋,凡有Pro的部位肽链都发生弯转。
T7、利用盐浓度的不同可提高或降低蛋白质的溶解度。
T8、蛋白质都有一、二、三、四级结构。
F9、在肽键平面中,只有与α-碳原子连接的单键能够自由旋转。
T10、处于等电点状态时,氨基酸的溶解度最小。
T11、蛋白质的四级结构可认为是亚基的聚合体。
T12、蛋白质中的肽键可以自由旋转。
F第二章核酸化学1、脱氧核糖核苷中的糖环3’位没有羟基。
F2、若双链DNA中的一条链碱基顺序为CTGGAC,则另一条链的碱基顺序为GACCTG。
F3、在相同条件下测定种属A和种属B的T m值,若种属A的DNA T m 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。
T4、原核生物和真核生物的染色体均为DNA与组蛋白的复合体。
F5、核酸的紫外吸收与溶液的pH值无关。
F6、mRNA是细胞内种类最多,含量最丰富的RNA。
F7、基因表达的最终产物都是蛋白质。
F8、核酸变性或降解时,出现减色效应。
F9、酮式与烯醇式两种互变异构体碱基在细胞中同时存在。
T10、毫无例外,从结构基因中的DNA序列可以推出相应的蛋白质序列。
F11、目前为止发现的修饰核苷酸大多存在于tRNA中。
T12、核糖体不仅存在于细胞质中,也存在于线粒体和叶绿体中。
T13、核酸变性过程导致对580nm波长的光吸收增加。
F14、核酸分子中的含氮碱基都是嘌呤和嘧啶的衍生物。
T15、组成核酸的基本单位叫做核苷酸残基。
T16、RNA和DNA都易于被碱水解。
F17、核小体是DNA与组蛋白的复合物。
T第三章糖类化学1、单糖是多羟基醛或多羟基酮类。
T2、蔗糖由葡萄糖和果糖组成,它们之间以α(1→6)键连接。
第12章RNA的生物合成
──形成性评价
一、单项选择题
1. 转录的模板链是(E )。
P283
A、编码链
B、正链
C、DNA的两条链
D、基因组DNA中的一条链
E、基因DNA中的一条链
2. 转录需要的原料为(B )。
P283
A、NMP
B、NTP
C、dNMP
D、dNDP
E、dNTP
3. 转录需要的酶有(C )。
P284
A、引物酶
B、依赖DNA的DNA聚合酶
C、依赖DNA的RNA聚合酶
D、依赖RNA的DNA聚合酶
E、依赖RNA的RNA聚合酶
4. 以下关于转录的概念,不正确的是(B )。
P283
A、以DNA为模板合成RNA的过程
B、RNA的生物合成过程叫做转录
C、将染色体DNA分子中储存的遗传信息转为RNA碱基排列顺序的过程
D、转录在遗传信息传递中起中介作用
E、遗传信息的表达包括转录形成RNA及由mRNA指导的蛋白质生物合成
5. 原核生物转录时识别起始位点的是(D )。
P285
A、α亚基
B、β亚基
C、β′亚基
D、σ亚基
E、ρ因子
6. 原核生物体内催化RNA延长的是(D )。
P287
A、σ因子
B、αββ′亚基
C、αββ′ω亚基
D、α2ββ′ω亚基
E、α2ββ′ωσ亚基
7.在DNA分子转录起始点的5上游,(C )。
P286/287
A、原核生物-35区存在TATA盒是RNA-pol识别的位点×TATA盒真核生物才有
B、原核生物-10区存在pribnow盒是RNA-pol结合的位点×-10区=pribnow盒
C、原核生物-35区存在TTGACA保守序列是RNA-pol结合的位点
D、原核生物-10区存在TTGACA保守序列是RNA-pol识别的位点×-10区的保守序列是TATAAT
E、原核生物的—10区的保守序列是TTGACA,-35区的保守序列是TA TAAT×相反
8. DNA模板链为5′—ATAGCT—3′,其转录产物为(D )。
A、5′—TATCGA—3′
B、3′—TATCGA—5′
C、5′—UATCGA—3′
D、3′—UAUCGA—5′
E、5′—AUAGCU—3′
9. RNA为5′—UGACGA—3′,它的模板链是(D )。
A、5′—ACUGCU—3′
B、5′—UCGUCA—3′
C、5′—ACTGCU—3′
D、5′—TCGTCA—3′
E、5′—UCGTCA—3′
10. RNA链为5′—AUCGAUC—3′,它的编码链是(A )。
A、5′—ATCGATC—3′
B、5′—AUCGAUC—3′
C、3′—ATCGATC—5
D、5′—GATCGAT—3′
E、5′—GAUCGAU—3′
11. 基因启动子是指(C )P286
A、编码mRNA翻译起始的DNA序列
B、开始转录生成mRNA的DNA序列
C、RNA聚合酶识别、结合和起始转录的一段DNA序列
D、阻遏蛋白结合的DNA部位
E、转录因子结合的DNA部位
12. RNA的转录过程分为(B )P287
A、解链,引发,链的延长和终止
B、转录的起始,延长和终止
C、核蛋白体循环的起动,肽链的延长和终止
D、RNA的剪切和剪接,末端添加核苷酸,修饰及RNA编辑
E、以上都不是
13.下列关于RNA的生物合成,哪一项是正确的?(D )
A、转录过程需RNA引物
B、转录生成的RNA都是翻译模板
C、蛋白质在胞浆合成,所以转录也在胞浆中进行
D、结构基因两股DNA链中的一股单链作为转录模板
E、所有的RNA聚合酶都以DNA作为模板
14. ρ因子的功能是(D )P287
A、在启动区域结合阻遏物
B、增加RNA合成速率
C、释放结合在启动子上的RNA聚合酶
D、参与转录的终止过程
E、允许特定转录的启动过程
二、填空题
1.以DNA为模板合成RNA的过程为__转录_______,催化此过程的酶是___ RNA聚合酶_________。
P283
2.大肠杆菌RNA聚合酶的全酶由___α2ββ′ωσ______组成,其核心酶的组成为__α2ββ′ω_______。
P285 3.RNA转录过程中识别转录启动子的是__σ_______因子,识别转录终止部位的是___ρ______因子。
P285/287
4.RNA合成时,与DNA模板中碱基A对应的是____U_____,与碱基T对应的是___A______。
5.RNA的转录过程分为_____起始____、____延长_____和____终止_____三个阶段。
P287
6.RNA-pol II启动子核心元件为TA TA盒和起始子。
P291
三、名词解释
转录不对称转录编码链启动子转录因子
P283转录:在RNA聚合酶的催化下,以一段DNA单链为模板,四种核糖核苷三磷酸(NTP)为原料,按照碱基配对原则合成RNA的过程称为转录。
P284不对称转录:DNA分子只利用一条链作为模板进行转录的方式
P286启动子:指RNA聚合酶识别、结合和起始转录的一段DNA序列
P290转录因子:是一类RNA聚合酶的蛋白质辅助因子,它们通过直接或间接结合RNA聚合酶参与转录过程。
四、问答题
1.简述生物体内转录过程的基本规律。
P283/284
(一)转录的基本方式是不对称转录
(二)RNA转录合成从5’端向3’端连续进行
(三)转录具有特定的起始点和终止点
(四)转录的起始不需要引物
2.转录产物为5′—ACGUAU—3′,写出与之对应的模板链、编码链(注明其两端)。
模板链:5′—ATACGT—3′
编码链:5′—ACGTAT—3′
3.DNA复制和转录有何相同点和不同点?P304
复制和转录的相似之处:
1)都是酶促的核苷酸聚合过程
2)都以DNA作为模板
3)都需依赖DNA的聚合酶
4)聚合过程都是核苷酸之间生成磷酸二酯键
5)都从5′ 3′方向延伸聚核苷酸链
6) 都遵从碱基配对规律
复制和转录的不同点:
1)DNA复制以双链DNA为模板;而转录只需单链DNA为模板
2)复制的原料是4种dNTP(dATP dGTP dCTP dTTP);转录的原料是4种NTP(ATP GTP CTP UTP)
3)复制的聚合酶是DNA聚合酶;而转录的聚合酶是RNA聚合酶
4)复制产物是子代双链DNA;转录产物是单链RNA
5)复制的碱基配对是A-T、G-C转录的碱基配对是A-U、T-A、G-C
6)复制需要引物,转录不需要物
4简述原核生物依赖ρ因子的转录终止和不依赖ρ因子的转录终止的作用机制。
P288 289
1、不依赖ρ因子的转录终止:模板DAN在转录终止点附近有特殊核苷酸序列可以形成茎环结构影响
RNA聚合酶的构象使转录暂停,DAN与RNA双链不稳定分离,转录终止.
2、依赖ρ因子的转录终止:ρ因子能与转录中的RNA结合,启动ρ因子A TP酶活性,并向RNA的3’
端滑动,划至RNA附近时,RNA聚合酶暂停聚合活动,使RNA/DNA解链分离,转录的RNA释放,终止转录.
附
单选题答案:
1E 2B 3C 4B 5D 6D 7B 8D 9D 10A 11C 12B 13D 14D
填空题答案:
1.转录、RNA聚合酶(DNA指导的RNA聚合酶/依赖DNA的RNA聚合酶);2.α2ββ′ωσ、α2ββ′ω;
3.σ、ρ;4.U、A;5.起始、延长、终止;6.TATA盒、起始子。