生物化学习题与解析RNA的生物合成过程

1、RNA的生物合成过程一、选择题 （一） A 型题 1 下列关于转录的叙述正确的是 A 转录过程需 RNA 引物 B 转录生成的 RNA 都是翻译模板 C 真核生物转录是在胞浆中进行的 D DNA 双链一股单链是转录模板 E DNA 双链同时作为转录模板 2 DNA 上某段编码链碱基顺序为 5 ' -ACTAGTCAG-3 ' ， 转录后 mRNA 上相应的碱基顺序为 A 5 ' -TGATCAGTC-3 ' B 5 ' -UGAUCAGUC-3 ' C 5 ' -CUGACUAGU-3 ' D 5 ' -CTGACTAGT

2、-3 ' E 5 ' -CAGCUGACU-3 ' 3 不对称转录是 A 双向复制后的转录 B 以 DNA 为模板双向进行转录 C 同一单链 DNA ，转录时可以交替作为编码链和模板链 D 同一单链 DNA ，转录时只转录外显子部分 E 没有规律的转录 4 真核生物的转录特点是 A 发生在细胞质内，因为转录产物主要供蛋白质合成用 B 转录产物有 poly （ A ） 尾， DNA 模板上有相应的 poly （ dT ）序列 C 转录的终止过程需（ Rho ）因子参与 D 转录起始需要形成 PIC （转录起始前复合物） E 需要因子辨认起点 5 下列关于转录编码链的叙述正

3、确的是 A 能转录生成 mRNA 的 DNA 单链 B 能转录生成 tRNA 的 DNA 单链 C 同一 DNA 单链不同片段可作模板链或编码链 D 是基因调节的成份 E 是 RNA 链 6 Pribnow box 序列是 A AAUAAA B TAAGGC C TTGACA D TATAAT E AATAAA 7 真核生物的 TATA 盒是 A 参与转录起始 B 翻译的起始点 C RNA 聚合酶核心酶结合位点 D 因子结合位点 E 复制的起始点 8 原核生物 DNA 指导的 RNA 聚合酶由数个亚基组成，其核心酶的组成是 A 2 ' ( ) B 2 ( ) C 2 ' ( )

4、 D 2 ' ( ) E ' 9 原核生物识别转录起始点的是 A 因子 B 核心酶 C RNA 聚合酶的亚基 D 亚基 E RNA 聚合酶的 亚基 10 因子的功能是 A 参与转录的启动过程 B 参与转录的全过程 C 加速 RNA 的合成 D 参与转录的终止过程 E 可改变 RNA 聚合酶的活性 11 在转录延长阶段， RNA 聚合酶与 DNA 模板的结合是 A 全酶与模板结合 B 核心酶与模板特定位点结合 C 结合松弛而有利于 RNA 聚合酶向前移动 D 和转录起始时的结合状态没有区别 E 结合状态相对牢固稳定 12 下列关于转录因子（ TF ）的叙述正确的是 A 是真核生物

5、 RNA 聚合酶的组分 B 参与真核生物转录的起始、延长和终止阶段 C 是转录调控中的反式作用因子 D 是真核生物的启动子 E 是原核生物 RNA 聚合酶的组分 13 真核生物转录终止 A 需要（ Rho ）因子 B 需要释放因子（ RF ） C 与加尾修饰同步进行 D 需要信号肽 E 形成茎环形式的二级结构 14 外显子是 A DNA 的调节序列 B 转录模板链 C 真核生物的编码序列 D 真核生物的非编码序列 E 原核生物的编码序列 15 DNA 复制和转录过程具有许多异同点，下列关于 DNA 复制和转录的描述中错误的是 A 在体内只有一条 DNA 链转录，而两条 DNA 链都复制 B 在

6、这两个过程中合成方向都为 5 ' 3 ' C 两个过程均需 RNA 引物 D 两个过程均需聚合酶参与 E 通常情况下复制的产物其分子量大于转录的产物 16 以下哪些代谢过程需要以 RNA 为引物 A DNA 复制 B 转录 C RNA 复制 D 翻译 E 逆转录 17 下列有关真核细胞 mRNA 的叙述，错误的是 A 是由 hnRNA 经加工后生成的 B 5 ' 末端有 m 7 GpppN 帽子 C 3 ' 末端有 poly （ A ）尾 D 为多顺反子 E 成熟过程中需进行甲基化修饰 （二） B 型题 A pppG B PIC C TF D TATAAT E

7、AATAAA 1 顺式作用元件 2 反式作用因子 3 真核生物的转录起始前复合物 A 5 ' 3 ' B 3 ' 5 ' C C 端 N 端 D N 端 C 端 E 一个点向两个方向同时进行 4 双向复制 5 肽链的生物合成方向 6 转录的方向 A DNA 指导的 RNA 聚合酶 B RNA 指导的 DNA 聚合酶 C DNA 连接酶 D 引物酶 E 拓扑酶 7 在复制中催化小片段 RNA 合成的酶 8 RNA 合成时所需的酶 9 DNA 合成时所需的酶 A DNA 聚合酶 B RNA 聚合酶 C 逆转录酶 D 核酶 E Taq 酶 10 化学本质为核酸的酶 1

8、1 遗传信息由 RNA DNA 传递的酶 12 耐热的 DNA 聚合酶 （三） X 型题 1 下列关于 RNA 生物合成的叙述，正确的是 A RNA 聚合酶的核心酶能识别转录起始点 B 转录复合物是由 RNA 聚合酶和 DNA 组成的复合物 C 转录在胞质进行从而保证了翻译的进行 D DNA 双链中仅一股单链是转录模板 E 合成 RNA 引物 2 真核生物 mRNA 转录后加工方式有 A 在 3 ' 端加 poly （ A ）尾 B 切除内含子，拼接外显子 C 合成 5 ' 端的帽子结构 D 加接 CCA 的 3 ' 末端 E 去掉启动子 3 下列哪项因素可造成转录终止

9、 A 因子参与 B 因子参与 C 在 DNA 模板终止部位有特殊的碱基序列 D RNA 链 3 ' 端出现茎环结构 E RNA 链 3 ' 端出现寡聚 U 与模板结合能力小 4 真核生物的 tRNA A 在 RNA-pol 催化下生成 B 转录后 5 ' 端加 CCA 尾 C 转录后修饰形成多个稀有碱基（ I 、 DHU 、） D 5 ' 端加 m 7 GpppN 帽子 E 二级结构呈三叶草型 5 真核生物 rRNA A 单独存在无生理功能，需与蛋白质结合为核蛋白体发挥作用 B 在 RNA-pol 作用下合成 rRNA 前体 C 45S-rRNA 剪切为 5.8

10、S 、 18S 、 28S 三种 rRNA D 45S-rRNA 与蛋白质结合为核蛋白体 E 转录后加工在细胞核内进行 二、是非题 1 复制和转录起始均需 RNA 引物。 2 核酶是一些 RNA 前体分子具有催化活性，可以准确地自我剪接。 3 原核生物 mRNA 一般不需要转录后加工。 4 由于 RNA 聚合酶缺乏校读功能，因此 RNA 生物合成的忠实性低于 DNA 的生物合成。 5 原核生物启动子中 RNA 聚合酶牢固结合并打开 DNA 双链的部分称为 Pribnow box ，真核生物启动子中相应的序列称为 Hogness box ，因为富含 A-T ，又称 TATA box 。 6 原核

11、生物和真核生物的 RNA 聚合酶都能直接识别启动子。 7 在原核生物转录过程中，当第一个磷酸二酯键形成后， 因子即与核心酶解离。 8 大肠杆菌所有的基因转录都由同一种 RNA 聚合酶催化。 9 真核生物四种 rRNA 基因的转录都由 RNA 聚合酶催化。 10 外显子是在断裂基因及其初级转录产物上可表达的片段。 11 帽子结构是真核生物 mRNA 的特点。 12 tRNA 的 3 ' 端所具有的 CCA 序列是转录后加工才加上的。 13 DNA 分子中的两条链在体内都可能被转录生成 RNA 。 14 真核生物 mRNA 的编码区不含修饰碱基。 15 基因的内含子没有任何功能。 16 大

12、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。 17 利福平是通过阻止 RNA 聚合酶与启动子部位的结合来阻断 mRNA 合成的起始。 三、填空题 1 在 RNA 的生物合成中，其反应体系以 -_ 为模板，原料为 _ 、 RNA 聚合酶、 Mg 2+ 和 Mn 2+ ，合成方向为 _ ，连接方式为 _ 。 2 DNA 的两股链中只有一股可转录。作为模板转录生成 RNA 的一股称为 _ ，相对的一股称为 _ 。 3 基因组 DNA 全长中能转录出 RNA 的 DNA 区段称为 _ 。该基因在真核生物中由若干 _ 和 _ 相互间隔但又连续镶嵌而成。 4 RNA 聚

13、合酶位于 _ ，催化合成 _ ； RNA 聚合酶位于 _ ，转录生成 _ ； RNA 聚合酶位于 _ ，催化转录编码 _ 、 5S-rRNA 和 _ 的基因。 5 DNA 复制时， RNA 引物的合成需 _ 酶催化；转录时 RNA 的合成需 _ 酶催化；病毒 RNA 复制时需 _ 酶催化，以上三种酶均属于 RNA 聚合酶。 6 原核生物识别转录起始点的是 _ 因子，识别转录终止部位的是 _ 因子。 7 真核生物 hnRNA 转录后的加工包括 _ 、 _ 、 _ 、 _ 和 _ ，才能成为成熟的 mRNA 。 8 转录过程分为 _ 、 _ 和 _ 三个阶段。 9 原核生物转录起始 -35 区的序

14、列是 _ ， -10 区的序列是 _ 。 10 原核生物转录起始过程需 _ 酶催化，由 _ 亚基辨认起始点，延长过程的核苷酸聚合需 _ 酶催化。 11 电镜下看原核生物转录的羽毛状图形，伸展的小羽毛是 _ ，在 RNA 链上的小黑点是 _ ，这种形状说明 _ 。 12 真核生物转录终止修饰点的特异序列是 _ ，转录越过修饰点后， mRNA 在修饰点处被切断，随即加入 _ 和 _ 。 13 mRNA 转录后剪接加工是除去 _ ，把邻近的 _ 连接起来。 四、名词解释 1 asymmetric transcription 2 coding strand 3 template strand 4 RN

15、A polymerase 5 holoenzyme 6 translation 7 Pribnow box 8 transcription bubble 9 CTD 10 TATA box 11 RNA replication 12 TF 13 split gene 14 intron 15 extron 16 mRNA splicing 17 self-splicing 18 structural gene 19 spliceosome 20 mRNA cleavage 五、问答题 1 试述复制和转录有何异同。 2 简述原核生物转录终止的方式。 3 真核生物由 hnRNA 转变为 mRNA

16、包括哪些加工过程？ 4 何谓帽子结构？意义何在？ 5 简述真核生物 tRNA 前体的转录后加工方式。 6 试比较原核生物和真核生物转录过程的异同。 7 试比较原核生物和真核生物 RNA 聚合酶的异同。 8 试 比较真核生物和原核生物转录起始的第一步有何不同。 9 转录起始复合物和转录空泡有何区别？ 10 何为断裂基因？试述 mRNA 的剪接过程。 参考答案 一、选择题 （一） A 型题 1 D 2 C 3 C 4 D 5 C 6 D 7 A 8 A 9 D 10 D 11 C 12 C 13 C 14 C 15 C 16 A 17 E （二） B 型题 1 D 2 C 3 B 4 E 5 D

17、6 A 7 D 8 A 9 E 10 D 11 C 12 E （三） X 型题 1 BD 2 ABC 3 ACDE 4 ABCE 5 ABCE 二、是非题 1 B 2 A 3 A 4 A 5 A 6 B 7 A 8 A 9 B 10 A 11 A 12 A 13 B 14 A 15 B 16 B 17 B 三、填空题 1 DNA 三磷酸核糖核苷酸 5 ' 3 ' 3 ' ， 5 ' - 磷酸二酯键 2 模板链 编码链 3 结构基因 编码区 非编码区 4 核仁 rRNA 前体 细胞核内 hnRNA 核仁外 tRNA snRNA 5 引物 依赖 DNA 的 RNA

18、聚合 依赖 RNA 的 RNA 聚合 6 7 5 ' 端加 m 7 GpppN 帽子结构 3 ' 端加 poly （ A ）尾 剪接 剪切 编辑 8 起始 延长 终止 9 TTGACA TATAAT 10 RNA 聚合酶全 核心 11 mRNA 多聚核糖体 在同一 DNA 模板上有多个转录同时在进行 12 AAUAAA poly （ A ）尾 5 '- 帽子结构 13 内含子 外显子 四、名词解释 1 不对称转录，有两方面含义：一是在 DNA 双链分子上，一股链作为模板指引转录，另一股链不转录；二是模板链并非总是在同一单链上。 2 编码链，在 DNA 双链上与模板链互补

19、，不用作转录模板的一股单链，称为编码链。 mRNA 碱基序列除 U 代替 T 外，与编码链是一致的。 3 模板链， DNA 双链中按碱基配对规律能指引转录生成 RNA 的一股单链，称为模板链。 4 RNA 聚合酶，以 DNA 或 RNA 为模板，以 5 三磷酸核苷为原料催化合成 RNA 的酶称为 RNA 聚合酶 。 5 全酶，指原核生物 RNA 聚合酶由多个亚基组成，其中 2 ' () 亚基组成核心酶，亚基加上核心酶称为全酶，参与转录的起始过程。 6 转录，生物体以 DNA 为模板合成 RNA 的过程称为转录。意思是把 DNA 的碱基序列转抄成 RNA 。 7 Pribnow 盒，原核

20、生物基因操纵 子转录上游 -10 区 的共有序列为 TATAAT ，是 1975 年由 D Pribnow 首先发现的，称为 Pribnow 盒。 8 转录空泡，原核生物转录延长过程中， RNA 聚合酶分子覆盖 40bp 以上的 DNA 分子段落，转录解链范围小于 20bp ，产物 RNA 又和模板链配对形成长 约 8 12bp 的 RNA/DNA 杂化双链，这样由酶 -DNA-RNA 形成的转录复合物，形象的称为转录空泡。 9 羧基末端结构域，真核生物 RNA 聚合酶 最大亚基的羧基末端有一段共有序列，为 Tyr-Ser-Pro-Thr-Ser-Pro-Ser 的重复序列片段，称为 羧基末端

21、结构域。所有的真核生物 RNA 聚合酶 都有 CTD ，只是 7 个氨基酸共有序列的重复程度不同。 CTD 对维持细胞的活性是必需的。 10 TATA 盒，又称 Hogness 盒，真核生物转录起始点上游共同的 TATA 序列，称为 TATA 盒。是基本转录因子 TF D 结合位点。 11 RNA replication RNA 复制，以 RNA 为模板合成 RNA 的过程，由 RNA 依赖的 RNA 聚合酶催化，多见于病毒。是逆转录病毒以外的 RNA 病毒在宿主细胞内以病毒的单链 RNA 为模板合成 RNA 的方式。 12 转录因子，反式作用因子中，直接或间接结合 RNA 聚合酶的蛋白质因子

22、。 13 断裂基因，真核生物结构基因由若干个编码区和非编码区互相隔但又连续镶嵌而成，去除非编码区再连接后，可翻译出由连续氨基酸组成的完整的蛋白质，这些基因称为断裂基因。 14 内含子，是隔断基因的线性表达而在剪接过程中被除去的核酸序列。 15 外显子，是在断裂基因及其初级转录产物上出现，并表达为成熟 RNA 的核酸序列。 16 mRNA splicing mRNA 剪接，去除初级转录产物上的内含子，把外显子连接为成熟 RNA 的过程，称为 mRNA 剪接。 17 自剪接，是由 RNA 分子催化自身内含子剪接的反应。 18 结构基因，基因组 DNA 中能转录出 RNA 的 DNA 区段，称为结构

23、基因。 19 剪接体，是真核 mRNA 前体剪接的场所，由 snRNA （如 U1 、 U2 、 U4 、 U5 和 U6 等）和大约 50 种蛋白质装配而成，剪接体装配需要 ATP 提供能量。 20 mRNA 剪切，是剪去某些内含子，然后在上游的外显子 3 端直接进行多聚腺苷酸化，不进行相邻外显子之间的连接反应。 五、问答题 1 试述复制和转录有何异同。 答：相同点： 转录和复制都是酶促的核苷酸聚合过程，都以 DNA 为模板，都以核苷酸为原料，都需依赖 DNA 的聚合酶，聚合过程都是在核苷酸之间生成磷酸二酯键，新生链的方向都是 53 ，都需遵从碱基配对规律，产物都是很长的多核苷酸链。 不同点

24、：（ 1 ）模板：复制是两股 DNA 链都复制，转录仅模板链转录，编码链不转录，即不对称转录；（ 2 ）聚合酶：复制和转录的聚合酶分别是 DNA-pol 和 RNA-pol ；（ 3 ）原料：复制和转录的原料分别是 dNTP 和 NTP ；（ 4 ）产 物：复制的产物是子代双链 DNA （半保留复制）， 转录的产物有 mRNA 、 tRNA 和 rRNA 等单链；（ 5 ）配对：复制是 A T ， G C 配对，而转录的 RNA 链中的 U 代替了 T ，是 A U ， G C ， T A 配对；（ 6 ）引物：复制生成 DNA 链时需要引物，转录生成 RNA 链时不需要引物。 2 简述原核生

25、物转录终止的方式。 答： RNA 聚合酶在 DNA 模板上停顿下来不再前进，转录产物 RNA 链从转录复合物上脱落下来，这就是转录终止。原核生物转录终止分为依赖因子和非依赖因子两大类：（ 1 ）依赖因子的转录终止。因子有 ATP 酶活性和解螺旋酶活性，在与 RNA 转录产物结合后，因子和 RNA 聚合酶都发生构象变化，从而使 RNA 聚合酶停顿，解螺旋酶的活性使 DNA/RNA 杂化双链拆离，利于产物从转录复合物中释放。（ 2 ）非依赖因子的转录终止。 DNA 模板上靠近终止处特殊的碱基序列形成茎环或发夹形式的二级结构及靠近 3 端一串寡聚 U 是关键结构。茎环结构在转录产物 RNA 分子上形

26、成，可能改变 RNA 聚合酶的构象，进而导致酶 - 模板结合方式的改变，使酶不再向下游移动，于是转录停止；寡聚 U 是使 RNA 链从模板上脱落的促进因素，因为所有的碱基配对中， rU/dA 配对最为不稳定。转录复合物上局部形成的 RNA/DNA 杂化短链，因为 RNA 分子要形成自己的局部双链， DNA 也要复原为双链，这样使本来不稳定的杂化双链更不稳定，转录复合物趋于解体。 3 真核生物由 hnRNA 转变为 mRNA 包括哪些加工过程？ 答：真核生物 mRNA 的加工包括首、尾修饰、剪接、剪切和 mRNA 编辑。真核生物 mRNA 转录的初级产物 hnRNA ，需要进行 5'-

27、末端和 3'- 末端（ 首、尾部 ）的修饰以及对 mRNA 进行剪接 、剪切和编辑 ，才能成为成熟的 mRNA ，被转运到核糖体，指导蛋白质翻译。（ 1 ）前体 mRNA 在 5'- 末端加 “ 帽子”结构。由加帽酶和甲基转移酶催化。 5' 帽子结构可以使 mRNA 免遭核酸酶的攻击，并参与蛋白质生物合成的起始过程。 （ 2 ）前体 mRNA 在 3'- 末端加 poly （ A ）尾。前体 mRNA 在转录终止修饰点被切开后，由多聚 (A) 聚合酶催化，以 ATP 为底物，在 mRNA 的 3 ' 端加上大约 100200 个腺苷酸残基的尾部。 pol

28、y （ A ）尾的有无与长短是维持 mRNA 作为翻译模板的活性以及增加 mRNA 本身稳定性的因素。 （ 3 ）前体 mRNA 的剪接和剪切。真核生物的基因是不连续的即断裂基因，由外显子和内含子相互间隔但又连续镶嵌而成。真核生物 mRNA 的剪接是去除内含子后将相邻外显子连接起来，然后进行多聚腺苷酸化，剪接体是 mRNA 剪接的场所，通过二次转酯反应将前体 mRNA 加工为成熟的 mRNA ； ，剪切是剪去某些内含子，然后在上游的外显子 3 ' 端直接进行多聚腺苷酸化，不进行相邻外显子之间的连接反应。通过这两种加工模式，一个前体 mRNA 分子可被加工成多个 mRNA 分子。 （ 4

29、 ） mRNA 编辑。 基因 转录产生的 mRNA 分子中，由于核苷酸的缺失，插入或置换，基因转录物的序列不与基因编码序列互补，使翻译生成的蛋白质的氨基酸组成不同于基因序列中的编码信息，这种现象称为 m RNA 编辑。 m RNA 编辑、剪接或剪切都可使一个基因有可能产生几种不同的蛋白质。4 何谓帽子结构？意义何在？ 答：帽子结构是存在于真核生物 mRNA 5'- 末端的 m 7 GpppN 结构。 RNA 聚合酶催化合成新生 RNA 链长度达 25-30 个核苷酸时，在加帽酶和甲基转移酶的作用下其 5'- 末端的 核苷酸 就与 7- 甲基鸟嘌呤核苷酸通过不常见的 5'

30、 ， 5'- 三磷酸连接键相连 转变成 5 ' -m 7 GpppN ，即把一 个甲基化的鸟嘌呤帽加到转录产物的 5 ' 端，此过程有磷酸解、磷酸化和碱基的甲基化 。 意义：（ 1 ） 5' 帽子结构可以使 mRNA 免遭核酸酶的攻击，维持 mRNA 作为翻译模板的完整性。（ 2 ）与帽结合蛋白复合体结合，并参与 mRNA 和核糖体的结合，启动蛋白质的生物合成。 5 简述真核生物 tRNA 前体的转录后加工方式。 答：真核生物 tRNA 前体的转录后加工有四方面：（ 1 ） 5' 端的 16 个核苷酸序列由 RNase P 切除； （ 2 ） 3'

31、; 端的两个核苷酸由 RNase D 切除，再由核苷酸转移酶加上 CCA ； （ 3 ）柄 - 环结构的一些核苷酸的碱基经化学修饰为稀有碱基，包括某些嘌呤甲基化生成甲基嘌呤、某些尿嘧啶还原为二氢尿嘧啶（ DHU ）、尿嘧啶核苷转变为假尿嘧啶核苷（）、某些腺苷酸脱氨成为次黄嘌呤核苷酸（ I ）；（ 4 ）通过剪接切除内含子。 6 试比较原核生物和真核生物转录过程的异同。 转 录 原核生物 真核生物 相 同 1. 模板（ DNA ） 2. 底物（ NTP ） 3. 掺入新链成分（ NMP ） 4. 需 RNA-pol 5. 化学键（ 3' ， 5'- 磷酸二酯键） 6. 过程（三个

32、阶段） 7. 聚合方向（ 5'3' ） 8. 产物（单链 RNA ） 9. 方式（不对称转录） 10. 遵从碱基配对规律（ T A 、 A U 、 G C ） 11. 除原核 mRNA 外，初级转录产物都须经加工才具有活性 不 同 RNA-pol 种类 与功能 一种（ 2 ' ） 转录生成所有 RNA 种类 产物 rRNA mRNA tRNA 和小分子 RNA 酶的特异性抑制剂 利福平或利福霉素 鹅膏蕈碱 起 始 RNA-pol 全酶 RNA-pol 、 、 分别 起始转录不同的 RNA 是否需蛋白质 不需要 需要多种转录因子 模板 DNA 保守序列 -10 区 (TA

33、TAAT)/Pribnow box ， -35 区 (TTGACA) -30 区（ TATA ） /Hogness box/TATA box 等顺式作用元件 聚合酶与模板 DNA 结合方式 直接结合 不能直接结合，需多种转录因子参与 延 长 RNA-pol 核心酶（ 2 ' ） RNA-pol 、 、 分别延长 不同的 RNA ，与起始统一 是否伴有核小体解聚与聚合 否 是 是否伴有翻译 是 否 终止 终止机制 两种方式（依赖 Rho 、非依赖 Rho 因子 的转录终止） mRNA 的转录终止和转录后修饰 （加尾、加帽）密切相关 转录后修饰 mRNA 不需要， tRNA 、 rRNA 前体需转录后加工修饰 mRNA 、 tRNA 、 rRNA 前体 都需转录后加工修饰 7 试比较原核生物和真核生物 RNA 聚合酶的异同。 答： 原核生物 RNA 聚合酶通常只有一种，催化合成所有类别的 RNA ，该酶由多亚基组成，全酶是 2 ' () ，核心酶是