第章 RNA的生物合成

1、第十三章 RNA的生物合成1 基因表达：遗传信息从DNA经过 RNA传递到蛋白质称为基因表达 2 转录泡：RNA 聚合酶在s亚基引导下识别并结合到启动子上，然后DNA双链被局部解开，形成的解链区称为转录泡3 启动子：是指RNA聚合酶识别，结合和开始转录的一段DNA片段4 -35序列: 在离起始点之前有一个保守序列TTGACA，其中心约在起始点之前约35位，即-35位置 称为识别区或-35序列，提供了RNA聚合酶识别的信号。5 -10序列:在大多数原核生物中，从起点上游约-10处找到6 bp的保守序列TATAAT，因被Pribnow发现，被称为pribnow框（盒）或ATA盒或-10序列，-10

2、序列有助于DNA局部双链解开，由于该序列含有较多的A-T碱基对，因而双链分开所需的能量也较低，因而有利于解开双链。6 转录因子：RNA聚合酶起始转录时需要一些辅助因子（蛋白质）参与作用，称为转录因子7 终止子：提供转录信号的DNA序列。8 终止因子：协助RNA聚合酶识别终止信号的辅助因子（蛋白质）9 转录后加工：各种RNA合成时，先以DNA为模板生成分子量较大的RNA前体（初级转录产物），然后在专一酶的作用下切除多余的部分，或进行修饰，最后才生成有活性的“成熟“RNA。这过程称为“转录后加工”10 内含子和外显子: 1978年Gilbert 将断裂基因中经转录被拼接除去的序列称为内含子（int

3、ron)，而在成熟RNA产物中出现的序列称为外显子11. 单顺反子: 为一条多肽链编码的mRNA称作单顺反子（一个基因的复本）12. 多顺反子: 为两条或更多条多肽链编码的mRNA称作多顺反子（几个基因的复本） 13. 核内不均一RNA（hnRNA）: 由RNA聚合酶在核酸中合成的mRNA前体，称为核内不均一RNA（hnRNA）.14.一：填空题 1.基因转录的方向是从_端到_端。 2.大肠杆菌RNA聚合酶由_和_因子组成，其中前者由_亚基、_亚基和亚基组成，活性中心位于_亚基上。 3.使用_可将真核细胞的三种RNA聚合酶区分开来。 4.所有的真核细胞的RNA聚合酶的最大亚基的C端都含有一段高

4、度保守的重复序列，这段重复序列是_，它的功能可能是_。 5.第一个被转录的核苷酸一般是_。 6.原核细胞启动子-10区的序列通常被称为_，其一致序列是_。 7.tRNA基因的启动子最重要的特征是_。 8.真核细胞转录因子的功能是_和_。 9.逆转录酶通常以_为引物，具有_、_和_三种酶的活性，使用该酶在体外合成 cDNA时常用_为引物。 10.真核细胞的的热激蛋白(HSP)上游除了启动子序列以外，还应具有_、_、_和_序列。 11.真核细胞Pre-mRNA的后加工方式主要_、_、_、_和_5种。 12.大肠杆菌RNaseP由_和_组成，其中_能独立完成催化，该酶参与的后加工。 13.四膜虫Pr

5、e-RNA的剪接需要_作为辅助因子。 14.存在于真核细胞Pre-mRNA上的加尾信号是_，剪接信号是_。 15.原核细胞基因转录的终止有两种机制，一种是_，另一种是_。 16.核不均一RNA(hnRNA)实际上就是_。 17.使用_技术可以确定一个蛋白质基因是不是断裂基因。 18.所有的逆转录病毒的基因组都含有_、_和_三种基因。 19.HIV的宿主细胞是_。 20.真核细胞三种RNA聚合酶共有的转录因子是_。 21.RNA病毒的进化速度远高于它的宿主细胞是因为_。 22.SnRNA即是_，它的功能主要是_。 23.SnoRNA即是_，它的主要功能是_。 24.同一种基因在肝细胞中表达的终产

6、物是ApoB-100，而在小肠上皮细胞中表达的终产物是相对分子质量较小的ApoB-48，这种差别是通过_机制实现的。 25.LTR即是_，其中含有_序列和_序列，由它控制逆转录病毒的基因转录。 26.gRNA(guide RNA)的功能是_。 27.使用_方法可以确定真核细胞基因转录的起始点。二：是非题 1. 原核细胞和真核细胞的RNA聚合酶都能够直接识别启动子。 2. 在原核细胞基因转录的过程中，当第一个磷酸二酯键形成以后，因子即与核心酶解离。 3. 大肠杆菌所有的基因转录都由同一种RNA聚合酶催化。 4. 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。 5.

7、 由于RNA聚合酶缺乏校对能力，因此RNA生物合成的忠实性低于DNA的生物合成。 6. 真核细胞4种rRNA的转录由同一种RNA聚合酶，即RNA聚合酶催化。 7. 所有的RNA聚合酶都需要模板。 8. 利福霉素和利链霉素都是原核细胞RNA聚合酶的抑制剂，两者都抑制转录的起始。 9. RNA病毒因为不含有DNA基因组，所以根据分子生物学中心法则，它必须先进行逆转录，然后才能复制和增殖。 10. 逆转录病毒都是肿瘤病毒。 11. 原核细胞中，构成RNA聚合酶的因子的浓度低于核心酶的浓度。 12. 逆转录病毒的基因组RNA实际上是一种多顺反子mRNA。 13. 到现在为止，还没有在正常的或受病毒感染

8、的原核细胞中发现有逆转录现象。 14. Ribozyme只能以RNA作为底物。 15. 与蛋白质酶不同的是，Ribozyme的活性不需要有特定的三维结构。 16. 帽子结构是真核细胞mRNA所特有的结构。 17. tRNA的3-端所具有的CCA序列都是通过后加工才加上的。 18. 线粒体内的RNA聚合酶由细胞核基因编码。 19. 四膜虫Pre-mRNA的剪接并不需要消耗ATP。 20. 基因的内含子没有任何功能。 21. 真核细胞mRNA编码区不含修饰核苷酸。 22. 有的tRNA的反密码子由四个核苷酸组成。 23. 线粒体内的RNA聚合酶组成与原核细胞的RNA聚合酶相似，也是由几个亚基组成的

9、寡聚酶。 24. 放线菌素D既可以抑制原核细胞的基因转录，又可以抑制真核细胞的基因转录。 25. DNA聚合酶、RNA聚合酶和逆转录酶一般都含有锌离子。 26. DNA病毒的生活史中不可能具有逆转录事件。三：单选题 1. 7SLRNA的转录受到 A.高浓度的-amanitin的抑制 B.低浓度的-amanitin的抑制 C.中等浓度的-amanitin的抑制 D.利福霉素的抑制 E.AZT(3-叠氮胸苷)的抑制 2. 使用纤维素-Oligo dT分离真核生物的mRNA时，哪一种条件比较合理？ A.在有机溶剂存在下上柱，低盐溶液洗脱 B.低盐条件下上柱，高盐溶液洗脱 C.高盐溶液上柱，低盐溶液洗

10、脱 D.酸性溶液上柱，碱性溶液洗脱 E.碱性溶液上柱，酸性溶液洗脱 3. 四种真核mRNA后加工的顺序是 A.带帽.运输出细胞核.加尾.剪接 B.带帽.剪接.加尾.运输出细胞核 C.剪接.带帽.加尾.运输出细胞核 D.带帽.加尾.剪接.运输出细胞核 E.运输出细胞核.带帽.剪接.加尾 4. 你认为酵母细胞TBP基因的突变为什么是致死型的？ A.TBP是转录终止所必需的蛋白质 B.缺乏有功能的TBP的酵母细胞只能转录rRNA基因 C.与TBP相关联的蛋白质因子结合抑制DNA聚合酶的活性 D.缺乏TBP的酵母细胞对光敏感 E.TBP为RNA聚合酶.和所负责的基因转录必需的转录因子 5. 在动物细胞

11、的剪接体中，负责识别3剪接点的SnRNP是 A.U1SnRNP B.U2SnRNP C.U4SnRNP D.U5SnRNP E.U6SnRNP 6. 在剪接体中，SnRNP上的蛋白质的功能之一似乎是 A.在第一步转酯反应中，充当核酸内切酶 B.保护SnRNA免受降解 C.识别剪接点交界处的GU-AG序列 D.促进SnRNA的正确折叠，有利于RNA调节的催化 E.促进已加工的mRNA运输出细胞核 7. 具有蛋白质激酶活性的(转录因子)TF是 A.TFB B.TFE C.TFF D.TFH E.TFD 8. 转录真核细胞rRNA的酶是 A.RNA聚合酶 B.RNA聚合酶 C.RNA聚合酶 D.RN

12、A聚合酶和 E.RNA聚合酶和 9. 大肠杆菌RNA聚合酶全酶分子中负责识别启动子的亚基是 A.亚基 B.亚基 C.亚基 D.因子 E.因子 10. 在RNA聚合酶催化下，某一DNA分子的一条链被完全转录成mRNA。假定DNA编码链的碱基组成是：G=24.1%,C=18.5%,A=24.6%,T=32.8%。那么，新合成的RNA分子的碱基组成应该是 A.G=24.1%,C=18.5%,A=24.6%,U=32.8% B.G=24.6%,C=24.1%,A=18.5%,U=32.8% C.G=18.5%,C=24.1%,A=32.8%,U=24.6% D.G=32.8%,C=24.6%,A=18

13、.5%,U=24.1% E.不能确定 11. AZT(3-叠氮胸苷)作为胸苷的类似物能够抑制HIV的复制。抑制的机理是它在细胞内被转变为AZTPP，AZTPP可代替dTTP参入到HIVRNA的cDNA之中，从而造成cDNA合成的末端终止。但AZT对人细胞基因组DNA复制的抑制作用明显低于对HIV病毒的抑制。你认为最可能的原因是 A.AZT能够与HIVRNA中的A配对，但不能与人DNA中的dA配对 B.在错配修复中被正常的脱氧核苷酸取代 C.不能够进入在进行DNA复制的细胞 D.被细胞核内的酶水解为胸苷 E.与人细胞内的DNA聚合酶的Km值远大于对HIV逆转录酶的Km值 12. 关于某一个基因的

14、增强子的说法哪一种是错误的？ A.增强子的缺失可导致该基因转录效率的降低 B.增强子序列与DNA结合蛋白相互作用 C.增强子能够提高该基因mRNA的翻译效率 D.增强子的作用与方向无关 E.某些病毒基因组中也含有增强子 13. 原癌基因可以通过哪一种机制而转变为癌基因？<br>.阅读框架内发生点突变<br>.基因的部分缺失<br>.逆转录病毒整合到阅读框架的上游 A.只有 B.只有 C.只有 D.只有和 E.、和 14. 雌激素反应元件(ERE)的一致序列为AGGTCAnnnTGACCT。如果将该序列方向改变，则依赖于雌激素的基因转录将受到什么样的影响？ A

15、.只有3-端基因将被关闭 B.只有5-端基因将被关闭 C.5-端和3-端基因都将被关闭 D.对5-端和3-端基因没有什么影响 E.由ERE编码的所有氨基酸都将改变 15. 细菌转录过程中RNA合成的正常终止是因为什么造成的？<br>.RNA聚合酶与另一个向相反方向转录的RNA聚合酶相遇<br>.RNA聚合酶经过DNA上的一段特殊的碱基序列随后从DNA模板上掉下来<br>.RNA聚合酶与特殊的蛋白质相互作用随后从新合成的RNA链上解离 A.只有 B.只有 C.只有 D.只有和 E.、和四：问答题 1.设计一个实验确定体内基因转录的链延伸的平均速率(每一个RNA

16、链每分钟参入的核苷酸数目) 2.设计一个实验确定一克隆基因在体外进行转录时RNA链延伸的平均速率。 3.怎样证明基因转录的方向是从5-端3-端。 4.某些基因在转录的过程中，RNA聚合酶会发生暂停的现象，即RNA聚合酶在到达某些位点停止转录，你如何检测到这种暂停现象。 5.RNA聚合酶对NTP的Km值在起始阶段高于在延伸阶段。你认为这对基因表达的调节有何重要性。 6.假如你想在体外研究一个含有几个基因和几个启动子的DNA上某一基因的转录。你如何在不填加特定的调节蛋白的情况下，刺激你的目的基因的转录，而不影响其它基因的转录。 7.在很长一段时间里，人们对乳糖操纵子阻遏蛋白究竟是通过阻止RNA聚合

17、酶与启动子的结合来抑制乳糖操纵子的结构基因转录的，还是允许基因转录的起始但阻止延伸通过与操作子结合阻遏蛋白而抑制转录的并不清楚。你如何确定阻遏蛋白是通过以上哪一种机制抑制乳糖操纵子的结构基因的转录的？ 8.什么是顺式作用元件？什么是反式作用因子？如果你得到一种新的顺式作用元件，你如何分离纯化到与它结合的未知的反式作用因子？相反，你如何得到一种新的反式作用因子，你又如何鉴别出能够与它结合的未知的顺式作用元件？ 9.如果你得到一种新的顺式作用元件，你可以使用什么样的方法确定它究竟属于增强子，还是属于沉默子，还是启动子？ 10.如何证明第二类内含子和第三类内含子在剪接反应中，形成套索结构？ 11.S

18、nRNP已被发现有多种，你如何证明和才是参与第三类内含子的剪接的SnRNP？ 12.到目前为止，已发现有哪几种天然的Ribozymes？试比较Ribozyme和蛋白类酶的异同。Ribozyme的发现的意义何在？ 13.为什么在野生型的大肠杆菌细胞内得不到rRNA基因的初级转录物？ 14.为什么抑制大肠杆菌的DNA旋转酶(Gyrase)的活性就会抑制受降解物活化的操纵子转录？ 15.一种特殊的真核细胞RNA病毒被发现能从一个基因区域编码出一长一短的2个mRNA转录物。分析它们的翻译产物，发现2条多肽链在它们的N端具有相同的氨基酸序列，但它们的C端并不相同，更另人奇怪的是2条多肽中较长的一条是由短

19、的mRNA所编码。试对这些现象给予合理的解释。 16.在任何给定的时间内，细菌合成的RNA中约有40%-50%是mRNA，但细胞中的mRNA却只占总RNA的3%左右，为什么？试预测真核生物mRNA占总RNA的比例与原核生物会有什么不同？ 17.下面是Miller所拍摄到的显示大肠杆菌正在进行转录和翻译作用的电镜照片的示意简图：<br><br>分析上图,回答以下问题:<br>(1)1，2，3和4分别是什么？<br>(2)指出DNA的模板链或无意义链的5-端和3-端。<br>(3)指出mRNA的5-端和3-端。<br>(4)画

20、出4条合成中的多肽，并表示它们的相对长度。<br>(5)指出最长的1条多肽链的N端和C端。<br>(6)用箭头表示RNA聚合酶沿着模板前进的方向。<br>(7)真核细胞会有以上的结构吗？ 18.与真核细胞的其它蛋白质基因相比，组蛋白的基因的结构具有一些不同寻常的性质，比如基因的拷贝数属于中等拷贝、基因无内含子以及它的成熟的mRNA无PolyA尾巴，你认为这些性质对于组蛋白合成的特殊要求具有什么样的优势。 19.有一种假说认为真核细胞mRNA3-端上的PolyA尾巴的功能可能是给信使mRNA“记帐”，也就是说mRNA每使用一次，PolyA上就被水解掉一个或几个核苷酸，当PolyA被水解到一临界的长度时，mRNA即被水解。试设计一个实验验证这种假说。 20.Tac启动子是一种人工构建的启动子，它使用了色氨酸启动子的-35区序列和乳糖启动子的-10区序列。当将这种启动子引入一表达质粒之中以后，发现它引导基因转录的效率比乳糖启动子或色氨酸启动子都要高