生化学院《分子生物学》专业考试试题及答案

       202X-202X  学年  1 学期   《分子生物学》  课程   闭 卷

时间120分钟，48学时，3学分，总分100分，占总评成绩60%   年  月   日

班级               姓名               学号             

一、填空题

    1．Meselson-Stahl的DNA半保留复制证实试验中，区别不同DNA用_______方法。分离不同DNA用_______方法，测定DNA含量用_______方法，

    2．DNA聚合酶I(E．coli)的生物功能有_______、_______和_______作用。用蛋白水解酶作用DNA聚合酶I，可将其分为大、小两个片段，其中_______片段叫Klenow片段，具有_______和_______作用，另外一个片段具有_______活性。

    3．在E．coli中，使DNA链延长的主要聚合酶是_______，它由_______亚基组成。DNA聚合酶Ⅱ主要负责DNA的_______作用。

    4．真核生物DNA聚合酶有_______，_______，_______，_______。其中在DNA复制中起主要作用的是_______和_______。

    5．解旋酶的作用是_______，反应需要        提供能量，结合在后随链模板上的解旋酶，移动方向_______，结合在前导链的rep蛋白，移动方向_______。

    6．在DNA复制过程中，改变DNA螺旋程度的酶叫_______。

    7．SSB的中文名称_______，功能特点是_______。

    8．DNA连接酶只能催化_______链DNA中的缺口形成3’,5’- 磷酸二酯键，不能催化两条链间形成3’,5’- 磷酸二酯键，真核生物DNA连接酶以_______作为能源，大肠杆菌则以      作为能源，DNA连接酶在DNA______、________、_______中起作用。

    9．DNA生物合成的起始，需要一段_______为引物，引物由_______酶催化完成，该酶需与—些特殊_______结合形成_______复合物才有活性。

    10．DNA生物合成的方向是_______，冈奇片段合成方向是_______。

    11．由逆转录酶所催化的核酸合成是以_______为模板，以_______为底物，产物是_______。

    12．DNA突变主要分为_______和_______两大类。

    13．诱变剂大致分为_______、_______、_______三种类型。

    14．RNA生物合成中，RNA聚合酶的活性需要_______模板，原料是_______、_______、_______、_______。

    15．大肠杆菌RNA聚合酶为多亚基酶，亚基组成_______，称为_______酶，其中_______亚基组成称为核心酶，功能_______；σ亚基的功能_______。

    16．用于RNA生物合成的DNA模板链称为_______或_______。

    17．RNA聚合酶沿DNA模板_______方向移动，RNA合成方向_______。

    18．真核生物RNA聚合酶共三种_______、_______、_______，它们分别催化_______、_______和 _______的生物合成。

    19．某DNA双螺旋中，单链5’… ATCGCTCGA … 3’为有意义链，若转录mRNA，其中碱其排列顺序为5’… _______… 3’。

    20；能形成DNA--RNA杂交分子的生物合成过程有_______、_______。形成的分子基础是_______。

    21．DNA复制中，_______链的合成是_______的，合成的方向和复制叉移动方向相同；_______链的合成是_______的，合成的方向与复制叉方向相反。

    22．一条单链DNA(+)的碱基组成A2l％、G29％，复制后，RNA聚合酶催化转录的产物的碱基组成是_______。

    23．RNA聚合酶中能识别DNA模板上特定起始信号序列的亚基是_______ ，该序列部位称_______。

    24．在细菌细胞中，于染色体之外的遗传因子叫_______。它是一种_______状双链 DNA，在基因工程中，它做为_______。

25．hnRNA加工过程中，在mRNA上出现并代表蛋白质的DNA序列叫_______。不在mRNA上出现，不代表蛋白质的DNA序列叫_______。

二、选择题

1．DNA以半保留方式复制，如果一个具有放射性标记的双链DNA分子，在无放射性标记的环境中经过两轮复制。其产物分子的放射性情况如何(    )。

①其中一半没有放射性          ②都有放射性

③半数分子的两条链都有放射性  ④都不含放射性

2．关于DNA指导下的RNA合成的下列论述除了哪一项都是正确的(    )。

    ①只有存在DNA时，RNA聚合酶才能催化磷酸二酯键的形成。

    ②在合成过程中，RNA聚合酶需要一个引物。

    ③RNA链的延长方向是5’→ 3’。

    ④在多数情况下，只有一条DNA链作为模板。    

   3．下列关于DNA和RNA聚合酶的论述哪一种是正确的(    ):

    ①RNA聚合酶用核苷二磷酸而不是核苷三磷酸来合成多核苷酸链

    ②RNA聚合酶需要引物，并在生长的多核苷酸链的5’端加上核苷酸    

    ③DNA聚合酶能在核苷酸链的两端加上核苷酸    

    ④所有RNA和DNA聚合酶只能在生长的多核苷酸链的3’端加上核苷酸。    

   4．修补胸腺嘧啶有数种方法，其中之一是用DNA连接酶、DNA聚合酶等催化进行，试问这些酶按下列哪种顺序发挥作用(    )：

    ①DNA连接酶→DNA聚合酶→核酸内切酶

    ②DNA聚合酶→核酸内切酶→DNA连接酶

    ③核酸内切酶→DNA聚合酶→DNA连接酶

    ④核酸内切酶→DNA连接酶→DNA聚合酶

   5．DNA聚合酶在分类时属于六大酶类中的哪一种(    )。    

    ①合成酶类  ②转移酶类  ③裂解酶类  ④氧化还原酶类    

   6．催化真核生物mRNA生物合成的RNA聚合酶Ⅱ对α--鹅膏蕈碱(    )。    

1不敏感  ②敏感  ③高度敏感  ④低度敏感 

7．DNA复制中RNA引物的主要作用是(    )。   

①引导合成冈奇片段  ②作为合成冈奇片段的模板    

    ③为DNA合成原料dNTP提供附着点  ④激活DNA聚合酶    

   8．下列关于单链结合蛋白的描述哪个是错误的(    )。  

    ①与单链DNA结合防止碱基重新配对  ②保护复制中单链DNA不被核酸酶降解  

    ③与单链DNA结合，降低双链DNA Tm值  ④以上都不对  

   9．紫外线对DNA的损伤主要是(    )。   

    ①引起碱基置换  ②形成嘧啶二聚体  ③导致碱基缺失  ④发生碱基插入  

   l0．有关转录的错误描述是(    )。   

    ①只有在DNA存在时，RNA聚合酶方可催化RNA  ②需要NTP做原料    

    ③RNA链的延伸方向是3’→ 5’  ④RNA的碱基需要与DNA互补    

   11．关于逆转录作用的错误叙述是(    )。    

    ①以RNA为模板合成DNA  ②需要一个具有3’-OH末端的引物

    ③以5’→ 3’方向合成，也能3’→ 5’方向合成  ④以dNTP为底物

   12．体内参与甲基化反应的直接甲基供体是(    )。

    ①Met  ②S—腺苷甲硫氨酸③甲酰甲硫氨酸  ④Met-tRNA    

   13．关于大肠杆菌DNA聚合酶I的下列论述哪些是正确的(    )。

    ①它是一个金属酶  ②它能从3’-OH端逐步水解单股DNA链

    ③它在双螺旋区有5’→ 3’核酸酶活性  ④它需要DNA模板上的游离5’-OH    ；

   14．试将下列DNA复制的有关步骤按正确的顺序排列(    )。

    ①DNA指导的RNA聚合酶合成RNA引物  ②解旋蛋白打开DNA双链    

    ③DNA指导的DNA聚合酶合成的DNA互补链   

    ④DNA连接酶连接DNA片段  ⑤核酸内切酶切除RNA引物 

   15．下列关于核不均一RNA(hnRNA)的论述哪些是正确的(    )。  

    ①它们的寿命比大多数细胞液的RNA为短

    ②在3’端有一个多聚腺苷酸(polyA)长尾，是由DNA编码的 

 ③它们存在于细胞核的核仁外周部分

 ④链内核苷酸不发生甲基化反应

 ⑤有大约四分之三成份将被切除棹，以形成mRNA

16．DNA复制的精确性远高于RNA的合成，这是因为(    )。

 ①新合成的DNA链与模板链形成了双螺旋结构，而RNA链不能

 ②DNA聚合酶有3'→ 5'外切酶活力，而RNA聚合酶无相应活力

③脱氧核苷酸之间的氢键配对精确性高于脱氧核苷酸与核苷酸之间的配对

④DNA聚合酶有5’→ 3’外切酶活力，RNA聚合酶无此活性

17．有关逆转录酶的论述哪些是正确的(    )。

①具有依赖于RNA的DNA聚合酶活性

②具有依赖于DNA的DNA聚合酶活性

③不具备5’→ 3’或3’→ 5’核酸外切酶活性

④催化合成反应时，需要模板及3’-OH引物

18．下列哪几种突变最可能是致命的(    )。

①腺嘌呤取代胞嘧啶                ②胞嘧啶取代尿嘧啶

③缺失三个核苷酸                  ④插入二个核苷酸

19．Crick于1958年提出的中心法则包括(    )。

①DNA复制    ②RNA复制     ③转录     ④逆转录     ⑤翻译

20．DNA生物合成中需要以下哪些酶参与(    )。

①引物酶     ②解旋酶     ③解链酶     ④DNA连接酶     ⑤DNA聚合酶

21．RNA聚合酶的核心酶由以下哪些亚基组成(    )。

①α     ②σ     ③β     ④β’    ⑤δ

22．RNA生物合成的终止需要以下哪些成分(    )。

①终止子     ②ρ 因子     ③ δ 因子     ④dnaβ蛋白     ⑤ α亚基

23．RNA与DNA生物合成相同的是(    )。

①需RNA引物       ②以3’→ 5’方向DNA为模板    ③两条模板链同时合成  ④新链生成方向5’→3’    ⑤形成3’,5’- 磷酸二酯键

24．DNA的切除修复需要以下哪几种酶参与(    )

①光裂合酶  ②核酸内切酶  ③DNA聚合酶I  ④DNA连接酶  ⑤RNA聚合酶

25．目的基因的制备方法有(    )

①DNA复制  ②RNA转录  ③mRNA逆转录  ④化学合成法  ⑤性内切酶切取

26．真核细胞mRNA的加工修饰包括以下内容(    )。

①切除内含子，连接外显子    ②5’端接上“帽子”   ③3’端接上CCA  

④3’端添加多聚(A)尾    ⑤碱基甲基化

27. 指导合成蛋白质的结构基因大多数是(    )

①单考贝顺序  ②中度重复顺序  ③高度重复顺序  ④回文顺序  ⑤以上都正确

    28.下面哪些因素可防止DNA上的一个点突变表现在蛋白质的一级结构? (    )

①DNA的修复作用  ②密码的简并性  ③校正tRNA的作用

④核糖体对mRNA的校正  ⑤以上都正确

    29.紫外线照射对DNA分子的损伤主要是(    )

①碱基替换            ②磷酸酯键断裂            ③碱基丢失

④形成共价连接的嘧啶二聚体           ⑤碱基插入

    30. 能编码多肽链的最小DNA单位是(    )

①顺反子         ②操纵子        ③启动子         ④复制子      ⑤转录子

三、是非题

   1．大肠杆菌DNA生物合成中，DNA聚合酶I主要起聚合作用。(    )

   2．原核生物DNA的合成是单点起始，真核生物为多点起始。(    )

   3．DNA生物合成不需要核糖核苷酸。(    )

   4．以一条亲代DNA(3’→ 5’)为模板时，子代链合成方向5’→ 3’，以另一条亲代DNA链 5’→ 3’)为模板时，子代链合成方向3’→ 5’。(    )

   5．在DNA生物合成中，半保留复制与半不连续复制指相同概念。(    )

   6．在DNA合成终止阶段由DNA聚合酶Ⅱ切除引物。(    )

   7．目前发现的逆转录酶大部分来自于病毒粒子。(    )

   8．依赖DNA的RNA聚合酶由紧密结合的α2ββ’σ亚基组成，其中σ因子具有识别起始部位和催化RNA合成的功能。(    )

   9．RNA的生物合成不需要引物。(    )

   10．大肠杆菌的mRNA在翻译蛋白质之前不需要加工。(    )

   11．DNA聚合酶I切除引物RNA属3’→ 5’外切酶作用，切除错配的核苷酸属5’→ 3’外切酶作用。(    )

   12．冈崎片段的合成需要RNA引物。(    )

   13．转录时，RNA聚合酶的核心酶沿模板DNA向其5’端移动。(    )

   14．RNA不能做为遗传物质。(    )

   15．以单链DNA为遗传载体的病毒，DNA合成时一般要经过双链的中间阶段。(    )

   16．亚做为一种有效诱变剂，是因为它直接作用于DNA，使碱基中的氨基氧化生成羰 (酮)基，造成碱基配对错误。(    )

    17．大肠杆菌DNA聚合酶Ⅲ只起聚合作用，不能校对错配碱基。(    )

    18．RNA也能以自身为模板合成一条互补的RNA链。(    )

19．真核生物的各种RNA都必须经过剪切、修饰才能成熟。(    )

20.真核基因外显子是指保留在成熟RNA中的相对应的序列，不管它是否被翻译。(    )

四、名词解释

1．中心法则 

2．半保留复制 

3．DNA聚合酶 

4．解旋酶 

5．拓扑异构酶 

6．单链DNA结合蛋白 

7．DNA连接酶 

8．引物酶及引物体 

9．复制叉 

10．复制眼、θ结构 

11.前导链 

12．冈崎片段、后随链 

13．半不连续复制 

14．逆转录 

15．逆转录酶 

16．突变 

17，点突变 

18．结构畸变 

19．诱变剂 

20．修复 

21．光裂合酶修复 

22．切除修复 

23．重组修复 

24．诱导修复和应急反应 

25．DNA重组 

26．基因工程 

27．转录 

28．模板链(反意义链) 

29．非模板链(编码链) 

30．不对称转录 

31．启动子 

32．转录单位 

33．内含子 

34．外显子 

35．转录后加工 

36．核内不均一RNA 

37．RNA复制

五、问答题

    1．试述Meselson和Stahl关于DNA半保留复制的证明实验。

2．描述大肠杆菌DNA聚合酶I在DNA生物合成过程中的作用。

3．试述DNA复制过程，总结DNA复制的基本规律。

4．什么是逆转录?病毒中的单链RNA如何利用逆转录酶合成双链DNA，并整合到寄主细胞的基因组中?

5．DNA的损伤原因是什么?

6．简述基因工程的基本操作步骤及其应用意义。

7．试比较转录与复制的区别。

8. 试列表比较常染色质DNA与端粒DNA的复制。

9. 将大肠杆菌从37度转移到42度时，其基因表达如何变化？

10.简述原核生物转录作用的过程。

11.试比较真核生物与原核生物mRNA转录的主要区别。

参

一、填空题

 1．同位素示踪、超速离心、紫外分光光度

 2．聚合作用、5’→3’外切酶作用、3’→5’外切酶、大、5’→3’聚合酶作用、3’→5’外切酶、5’→3’外切酶 

3．DNA聚合酶Ⅲ、7、修复

4．DNA聚合酶α、DNA聚合酶β、DNA聚合酶γ、DNA聚合酶δ、DNA聚合酶α、DNA聚合酶σ

5．使DNA双螺旋打开、ATP；5’→3’、3’→5’

6．拓扑异构酶

7．单链DNA结合蛋白、使单链保持伸长状态 

8．双、游离的单、ATP、NAD+、复制、修复、重组

9．RNA、引物、蛋白质、引物体

10．5’→3’、5’→3’

11．RNA、三磷酸脱氧核苷酸(dNTP)、与RNA互补的DNA链

12．点突变、结构畸变 

13．物理诱变剂、化学诱变剂、生物诱变剂

14．DNA、ATP、GTP、UTP、CTP

15．α2ββ’δ、全、α2ββ’、合成RNA链、σ保证RNA聚合酶对启动子的特异识别

16．反意义链、负链 

17．3’→5’、5’→3’

18．RNA聚合酶I、RNA聚合酶Ⅱ、RNA聚合酶Ⅲ、rRNA、mRNA、tRNA和5SrRNA

19．AUCGCUCGA

20．转录、逆转录、碱基互补配对

21．前导、连续、后随、不连续

22．A21％、G29％、U21％、C29％ 

23．因子、启动子部位

24．质粒、环、基因载体

25．外显子、内含子

二、选择题 

1．① 2．② 3．④ 4．③ 5．① 6．③ 7．① 8．④ 9．② 10．③ 11．③ 12．② 13．①②③ 14．②→①→③→⑤→④ 15．①③⑤ 16．②④ 17．①②④ 18．③④ 19．①③⑤ 20．①②③④⑤ 21．①③④ 22．①②  23．②④⑤ 24．②③④ 25．③④⑤ 26．①②④⑤ 27.①  28.⑤  29.④  30. ⑤

键连接成一条链状。

三、是非题

1．× 2．√ 3．× 4．× 5．× 6．× 7．√ 8．× 9．√ 10．√ 11．× 12．√ 13．√ 14．√ 15．√ 16．√ 17．× 18．√ 19．√ 20．×核苷酸（Nucleotide）：DNA和RNA的基本组成部分，通常包含一分子核糖，一分子磷酸和一分子碱基。多个核苷酸通过磷酸二酯

四、名词解释

1．中心法则(central dogma)：生物体遗传信息流动途径。最初由Crick(1958)提出，经后人的不断补充和修改，现包括反转录和RNA复制等内容。

    2．半保留复制(简称复制)（semiconservative  replication)：亲代双链DNA以每条链为模板，按碱基配对原则各合成一条互补链，这样一条亲代DNA双螺旋，形成两条完全相同的子代DNA螺旋，子代DNA分子中都有一条合成的“新”链和一条来自亲代的旧链，称为半保留复制。

    3．DNA聚合酶(DNA polymerase)：指以脱氧核苷三磷酸为底物，按5’→ 3’方向合成DNA的一类酶，反应条件：4种脱氧核苷三磷酸、Mg+、模板、引物。DNA聚合酶是多功能酶，除具有聚合作用外，还具有其它功能，不同DNA聚合酶所具有的功能不同。

    4．解旋酶(helicase)：是一类通过水解ATP提供能量，使DNA双螺旋两条链分开的酶，每解开一对碱基，水解2分子ATP。

    5．拓扑异构酶(topoisomerase)：是一类引起DNA拓扑异构反应的酶，分为两类：类型I的酶能使DNA的一条链发生断裂和再连接，反应无需供给能量，类型Ⅱ的酶能使DNA的两条链同时发生断裂和再连接，当它引入超螺旋时，需要由ATP供给能量。

    6．单链DNA结合蛋白(single-strand binding protein ,SSB)：是一类特异性和单链区DNA结合的蛋白质。它的功能在于稳定DNA解开的单链，阻止复性和保护单链部分不被核酸酶降解。  

    7．DNA连接酶(DNA ligase)：是专门催化双链DNA中缺口共价连接的酶，不能催化两条游离的单链DNA链间形成磷酸二酯键。反应需要能量。

    8．引物酶及引发体(primase ＆ primosome)：以DNA为模板，以核糖核苷酸为底物，在DNA合成中，催化形成RNA引物的酶称为引物酶及引物体。大肠杆菌的引物酶单独没有活性，只有与其它蛋白质结合在一起，形成一个复合体，即引发体才有生物活性。    

    9．复制叉(replication fork)：复制中的DNA分子，末复制的部分是亲代双螺旋，而复制好的部分是分开的，由两个子代双螺旋组成，复制正在进行的部分呈丫状叫做复制叉。    

     10．复制眼θ结构：在一段DNA上，正在复制的部分形成眼状结构。复制眼在环状DNA上形成的结构与希腊字母θ相象，所以叫θ结构。  

    11．前导链(1eading strand)：在DNA复制过程中，以亲代链(3’→ 5’为模板时，子代链的合成 (5’→ 3’)是连续的．这条能连续合成的链称前导链。 

    12．冈崎片段(Okazaki fragment)、后随链(1agging strand)：在DNA复制过程中，以亲代链(5’→ 3’)为模板时，子代链的合成不能以3’→ 5’方向进行，而是按5’→ 3’方向合成出许多小片段，因为是冈崎等人研究发现，因此称冈崎片段。由许多冈崎片段连接而成的子代链称为后随链。

    13．半不连续复制(Semidiscontinuous replication)：在DNA复制过程中，一条链的合成是连续的，另一条链的合成是不连续的，所以叫做半不连续复制。

    14．逆转录(reverse transcription)：以RNA为模板合成DNA的过程。

    15．逆转录酶(reverse transeriptase)：催化以RNA为模板合成DNA的逆转录过程的酶。 Temin(1960)首次从劳氏肉瘤病毒中发现。逆转录酶具有多种酶活性：依赖RNA的DNA聚合酶活性；依赖DNA的DNA聚合酶活性，RNA水解酶活性，DNA合成方向5’→ 3’。合成时需要引物与模板。

    16．突变(mutation)：基因组DNA顺序上的任何一种改变都叫做突变。分点突变和结构畸变。

    17．点突变(Point mutation)：

    是指一个或几个碱基对被置换(replacement)，这种置换又分两种形式：转换(transition)一--指用一个嘌呤碱置换另一个嘌呤碱，一个嘧啶碱置换另一个嘧啶碱；颠换(transversion)一--指用嘌呤碱置换嘧啶碱或用嘧啶碱置换嘌呤碱。

    18．结构畸变：基因中的缺口、或插入(insertion)或缺失(deletion)某些碱基造成移码突变使 DNA的模板链失去功能。

    19．诱变剂(mutagen)：使基因组发生突变的物理、化学、生物因素叫诱变剂。

  20．修复(repair)：除去DNA上的损伤，恢复DNA的正常结构和功能是生物机体的一种保护功能。

    21．光裂合酶修复(又称光复活)(photoreactivation)：可见光将光裂合酶激活，它分解DNA上由紫外线照射而形成的嘧啶二聚体，使它们恢复成两个单独的嘧啶碱。

    22．切除修复(excision repair)：在一系列酶的作用下，将DNA分子中受损伤部分切除，以互补链为模板，合成出空缺的部分，使DNA恢复正常结构的过程。

    23．重组修复(recombination repair)：DNA在有损伤的情况下也可以复制，复制时子代链跃过损伤部位并留下缺口，通过分子间重组，从完整的另一条母链上将相应的核苷酸序列片段移至子链缺口处，然后用再合成的多核苷酸的序列补上母链的空缺，此过程称重组修复。

    24．诱导修复和应急反应(induction repair and SOS response)(SOS修复)：由于DNA受到损伤或复制系统受到抑制所诱导引起的一系列复杂的应急效应，称为应急反应。

    SOS反应主要包括两个方面：DNA损伤修复(SOS修复或称诱导修复)和诱变效应。SOS修复是一种易出差错的修复过程，虽能修复DNA的损伤而避免死亡。但却带来高的变异率。

 25．DNA重组(recombination)：DNA重组是指在真核生物减数过程中，细菌细胞的转化中、病毒转导中等发生的DNA片段的交换或插入。

    26．基因工程(又称基因重组技术)(gene/genetic engineering)：是将外源基因经过剪切加工，再插入到一个具有自我复制能力的载体DNA中，将新组合的DNA转移到一个寄主细胞中，外源基因就可以随着寄主细胞的进行繁殖，寄主细胞也借此获得外源基因所携带的新特性。

    27．转录(transcription)：由依赖于DNA的RNA聚合酶催化，以DNA的一条链的一定区段为模板，按照碱基配对原则，合成一条与DNA链互补的RNA链的过程。

    28．模板链(template  strand)[又称负(-)链，反意义链(antisense  strand)]：转录过程中用作模板的这条DNA链，称模板链。

    29．非模板链(nontemplate strand)[又称正(+)链，编码链(coding strand)，有意义链(sense strand)]：与模板链互补的那条DNA链，称非模板链。

    30．不对称转录(asymmetric transcription)：因为RNA的转录只在DNA的任一条链上进行，所以把RNA的合成叫做不对称转录。

    31．启动子(promoter)：DNA链上能指示RNA转录起始的DNA序列称启动子。

    32．转录单位(transcription unit)：RNA的转录只在DNA的一个片段上进行，这段DNA序列叫转录单位。

    33．内含子(intron)：真核生物基因中，不为蛋白质编码的、在mRNA加工过程中消失的DNA序列，称内含子。    

    34．外显子(exon)：真核生物基因中，在mRNA上出现并代表蛋白质的DNA序列，叫外显子。

    35．转录加工(post-transcriptional processing)：细菌中很多RNA分子和几乎全部真核生物的RNA在合成后都需要不同程度的加工，才能形成成熟的RNA分子，这个过程叫转录后加工。

    36．核内不均一RNA(hnRNA)：是真核生物细胞核内的mRNA前体分子，分子量较大，并且不均一，含有许多内含子。   

    37．RNA的复制(RNA replication)：某些病毒RNA既可以做为模板合成病毒蛋白质又可在 RNA复制酶(RNA replicase)的催化下，以自身RNA为模板，合成互补的RNA新链，合成方向5'→3’，这一过程叫RNA复制。

五、问答题

    l．提示：①将E．coli放入以15NH4Cl为唯一氮源的培养基中连续培养十几代，使所有DNA分子标记上15N；②将15N标记的E．coli再放入普通的14N培养基中培养，在细胞生长一代、二代 、… 、n代的时间间隔内采样；③采用氯化铯密度梯度离心分离DNA，并用紫外照相技术检测DNA所在位置；④结果如下：其结果确切地证明DNA以半保留方式复制。

    2．E．coli DNA聚合酶I是多功能酶，具有：①DNA聚合酶活性，能按模板要求，以5’→ 3’方向合成DNA，在DNA复制中，常用以填补引物切除后留下的空隙；②5'→3’外切酶活性，DNA复制后期，用于切除RNA引物；③3'→5’外切酶活性，用以校对复制的正确性，当出现错配碱基时，切除错配碱基直到正确配对为止；DNA聚合酶I不是DNA复制和校正中的主要聚合酶，它的功能主要是修复。

    3．以E．coli为例，DNA复制过程分三个阶段；①起始：从DNA上控制复制起始的序列即起始点开始复制，形成复制叉，复制方向多为双向，也可以是单向，若以双向进行复制，两个方向的复制速度不一定相同。由于DNA聚合酶不能从无到有合成新链，所以DNA复制需要有含3’-OH的引物，引物由含有引物酶的引发体合成一段含3一10个核苷酸的RNA片段；②延长：DNA复制时，分别以两条亲代DNA链为模板，当复制叉沿DNA移动时，以亲代3’→5’链为模板时，子链的合成方向是5'→3'，可连续进行，以亲代5’→3’链为模板时，子链不能以3’→5’方向合成，而是先合成出许多5’→3’方向的冈崎片段，然后连接起来形成一条子链；③终止：当一个冈崎片段的3'-OH与前一个冈崎片段的5’-磷酸接近时，复制停止，由DNA聚合酶I切除引物，填补空隙，连接酶连接相邻的DNA片段。

    DNA复制时，由DNA解旋酶(又称解链酶)通过水解ATP获得能量来解开DNA双链，并沿复制叉方向移动，所产生的单链很快被单链结合蛋白所覆盖，防止DNA的变性并保护其单链不被降解，复制叉前进过程中，双螺旋产生的应力在拓扑异构酶的作用下得到调整。

    DNA复制基本规律：①复制过程为半保留方式；②原核生物单点起始，真核生物多点起始，复制方向多为双向，也有单向；③复制方式呈多样性，(直线型、Q型、滚动环型…等)；④新链合成需要引物，引物RNA长度—般为几个～10个核苷酸，新链合成方向5’→ 3’，与模板链反向，碱基互补；⑤复制为半不连续的，以解决复制过程中，两条不同极性的链同时延伸问题，即…—条链可按5’→ 3’方向连续合成称为前导链，另一条链先按5’→ 3’方向合成许多不连续的冈崎片段(原核生物一般长1000-2000个核苷酸，真核生物一般长100--200个核苷酸)，再通过连接酶连接成完整链，称后随链，且前导链与后随链合成速度不完全—致，前者快，后者慢；⑥复制终止时，需切除前导链、冈崎片段的全部引物，填补空缺，连接成完整DNA链；⑦修复和校正DNA复制过程出现的损伤和错误，以确保DNA复制的精确性。

    4．提示：见名词解释“逆转录”。病毒的单链RNA在病毒进入寄主细胞后被释放出来，此 RNA带有与模板互补的tRNA引物，病毒的逆转录酶以此RNA为模板，从引物的3’-OH端，按碱基互补原则以5’→ 3’方向合成DNA链(-)，形成RNA—DNA杂交分子，然后逆转酶发挥 RNA水解酶活性，水解杂交分子中的RNA链，最后以新合成的DNA链(-)为模板，合成另一条 DNA链(+)，形成双链DNA分子(为病毒)整合到寄主基因组中，随寄主细胞的转录，产生病毒 RNA(+)，此RNA可翻译病毒蛋白质，可作为后代病毒RNA。

    5．提示：①自身复制过程中发生的错误：②外界环境的影响，如物理因素(紫外线、X一射线辐射等)，化学因素(各种诱变剂、抗菌素等)。造成嘧啶碱基形成聚合体，发生碱基错配、缺失和插入。

    6．提示：①获取外源目的基因；②寻找基因载体(通常为质粒、噬菌体等)使用性内切酶，使目的基因与载体产生相同粘性末端，两个末端互补连接，形成重组DNA；③通过转化(或感染)将重组DNA引入寄主细胞；④从大量的寄主细胞中筛选出带有重组体的细胞进行克隆。

    意义：①利用基因工程技术，可以大量生产在一些正常细胞中产量很低的多肽物质，用于医药等工业生产中；②定向改造生物墓因结构，生产抗病强、品质优的各种农副产品，以提高经济价值；③用于生命科学的基础研究；

    值得注意的是基因工程技术若使用不当、管理不善，也会给人类带来灾难。

7．提示：①目的不同，所使用的酶、原料及其它辅助因子不同，转录是合成RNA，复制是合成DNA；②方式不同：转录是不对称的，只在双链DNA的一条链上进行，只以DNA的一条链为模板，复制为半不连续的，分别以DNA的两条链为模板，在DNA的两条链上进行；③复制需要引物，转录不需要引物；④复制过程存在校正机制，转录过程则没有；⑤转录产物需要加工，复制产物不需要加工；⑥复制与转录都经历起始、延长、终止阶段，都以DNA为模板，新链按碱基互补原则，5'→3’方向合成。

8. 常染色质DNA复制与端粒DNA复制的比较表：

E.coli从37度到42度，σ因子表达发生变化，细胞大量表达σ32，而σ32与σ70识别启动子序列不同，因而RNA pol选择转录的基因发生变化，主要是大约17种蛋白被称为热激蛋白。

10.原核生物转录作用的过程：

结合（binding） :  σ与RNA pol结合，大大降低了后者与DNA链的非特异性结合，而到了正确的promoter处，其亲和力提高了100倍；

解旋（unwinding）: RNA pol将使约17bp的DNA解螺旋，形成一个open complex ；

起始（initiation）: RNA pol合成8-10个nt ，σ因子被释放；

延长（elongation）: 形成一个转录泡，开始延长；

终止（termination）: (1) 不依赖于ρ蛋白的terminator形成一个大发夹，在新合成       RNA中其后有一段寡聚U，导致转录终止，RNA pol被释放；（2）依赖于ρ蛋白的terminator也形成一个发夹，但由于没有长段U，所以需要ρ蛋白帮助，终止RNA合成。

11.真核生物与原核生物mRNA转录的比较如下：

原核生物：操纵子  RNA聚合酶    核心酶加σ因子    不需加工与翻译相偶联  类核

真核生物：单基因  RNA聚合酶Ⅱ  聚合酶加转录因子  需加工故与翻译相分离  核内