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1第三章生物信息的传递（上）——从DNA到RNA（引自网络，略有修订）一、名词解释1．转录（transcription）2．翻译（translation）3．转录的不对称性（transcriptionasymmetry）4．编码链（有义链）（codingstrand）5．反义链（无意义链，负链）（antisensestrand）6．启动子（promoter）7．终止子（terminator）8．增强子（enhancer）9．转录单元（transcriptionunit）10．Pribnow框（Pribnowbox）11．－35序列（Sexfamabox）12．下降突变（downmutation）13．上升突变（upmutation）14．Hogness区（Hognessbox）15．CAAT区（CAATbox）16．沉默子（silencer）17．上游启动子元件（upstreampromoterelement，UPE）18．单顺反子（monocistronicmRNA）19．多顺反子（polycistronicmRNA）220．操纵子（operon）21．SD序列（Shine-Dalgarnosequence）22．抗转录终止（anti-terminator）23．通读（readthrough）24．抗终止因子（antiterminationfactors）25．外显子（exon）26．RNA的成熟（或称为RNA的转录后加工，posttranscriptionalmodification）27．RNA的剪接（splicing）28．“snRNP”（SmallNuclearRibonucleoproteinParticle，snRNP）二、填空题1．DNA序列是遗传信息的贮存者，它通过得到永存，并通过转录生成，进而通过翻译成的过程来控制生命现象。2．基因表达包括和两个阶段。3．转录是指拷贝出一条与链序列完全相同的单链的过程，是基因表达的核心步骤。4．翻译是指以新生的为模板，把核苷酸三联遗传密码子翻译成的过程，是基因表达的最终目的。5．生物体内三种主要的RNA为、和。6．无论是原核细胞还是真核细胞，转录的基本过程都包括：、、、和5个阶段。7．RNA聚合酶主要以为模板，以四种核苷三磷酸为活化前体，并以Mg2+/Mn2+为辅助因子，催化的起始、延伸和终止，它不需要任何引物。38．E.coli和其它原核细胞一样，只有一种RNA聚合酶，由5种亚基αββ’ωσ组成，其中，σ因子与其它部分的结合不是十分紧密，它易于与酶分离。含有α2ββ’ω的酶称为，加上σ亚基则成为。9．真核生物中已发现有三种细胞核的RNA聚合酶，分别称为、、，它们专一性地转录不同的基因，催化的转录产物也各不相同。合成RNA的活性最显著，它位于中，负责转录编码的基因。而细胞内绝大部分RNA是，位于中，负责核内的合成。hnRNA是的前体。负责合成和许多小的核内snRNA。11．启动子的选择包括RNA聚合酶对启动子的，聚合酶与启动子可逆性形成（opencomplex）。此时，DNA仍处于。伴随着DNA构象上的重大变化，封闭复合物转变成（closedcomplex），聚合酶全酶所结合的DNA序列中有一小段。12．在DNA转录过程中，开放复合物与最初的两个NTP相结合并在这两个核苷酸之间形成磷酸二酯键后，即转变成包括、和的三元复合物。13．真核生物由DNA转录产生的原始转录产物（hnRNA），即mRNA的前体，经过和3’酶切加，再经的剪接，编码蛋白质的外显子部分就连接成为一个连续的可读框（openreadingframe,ORF），通过核孔进入细胞质，就能作为蛋白质合成的了。14．在DNA转录终止过程中，根据是否依赖而分成的终止和的终止。15．现在一般认为，RNA合成起始后，ρ因子即附着在新生的链上，靠ATP水解产生的，沿方向朝RNA聚合酶移动，到达RNA的端后取代了暂停在终止位点上的聚合酶，使之从模板DNA上释放mRNA，完成转录过程。16．抗终止转录主要有两种方式：1）破坏终止位点结构；2）依赖于的转录抗终止。417．启动子的结构（以大肠杆菌为例）至少由三部分组成：－35序列提供了RNA聚合酶全酶的信号；－10序列是酶的位点（富含AT碱基，利于双链打开）；第三部分是RNA合成的点。18．在转录起始过程中，RNA聚合酶全酶扫描，找到，然后结合第一个核_________。加入的第一个核苷三磷酸常是或，很少是CTP，不用UTP。所形成的启动子、全酶和核苷三磷酸复合物称为，第一个核苷三磷酸一旦掺入到转录起始点，_________就会被释放脱离核心酶。19．在RNA链的延伸过程中，DNA分子和酶分子发生构象的变化，与DNA结合比较松弛，可沿模板移动，并按模板顺序选择下一个，将核苷三磷酸加到生长的RNA链的端，催化形成键。20．在转录终止过程中，在DNA分子上（基因末端）提供信号的DNA序列称为，它能使RNA聚合酶停止合成RNA并释放出RNA。21．RNA是由核糖核苷酸通过键连接而成的一种。几乎所有的RNA序列都是由DNA而来，因此，序列和其中一条链。22．多数类型的RNA是由加工产生的，真核生物前体tRNA的包括的切除和的拼接。随着端的序列切除，3’端加上了序列。在四膜虫中，前体tRNA的切除和的拼接是通过机制进行的。23．RNaseP是一种，含有作为它的活性部位，这种酶在序列的切割。26．写出两种合成后不被切割或拼接的RNA：和。27．σ因子的专一性表现在不同识别不同启动子的σ因子。28．正调控和负调控是不同的，它们的主要不同是：负调控时，调节基因的蛋白质产物是基因活性的一种，而在正调控时，调节基因的产物是一种。29．对原核生物mRNA的精确转录来说有3个序列是必不可少的，它们是：______、5________和_________。30．合成RNA的底物是__________________。31．编码链是由___________的一段DNA链。反义链是与编码链的DNA链。32．顺反子是一个片段，含有翻译的______信号，中间是相应于______的碱基顺序。多顺反子mRNA分子含有的顺序可编码多肽链。33．在RNA合成过程中，鹅膏蕈碱、放射菌素D、利福平和利链菌素都对其合成有影响。鹅膏蕈碱是的专一性抑制剂，而利福平是的专一性抑制剂；放线菌素D通过嵌入，往往抑制。利福平抑制RNA合成的。利链菌素抑制链的。34．从初级转录物生成tRNA分子需要三个步骤：形成（1）、（2）和（3）。三、判断题1．通过启动子的时间不能代表一个启动子的强弱。一般来说，通过启动子的时间越短，该基因转录起始的频率也越低。2．真核生物RNA聚合酶不能直接识别基因的启动子区，所以，需要一些被称为转录调控因子的辅助蛋白质按特定顺序结合于启动子上，RNA聚合酶才能与之相结合并形成复杂的前起始复合物（preinitiationtranscriptioncomplex，PIC）以保证有效地起始转录。3．真核生物转录和翻译的速度相差很大，37℃时，转录生成mRNA的速度大约是每分钟1500个核苷酸，即每秒钟合成8个密码子，而蛋白质的合成速度大约是每秒钟25个氨基酸。4．正常情况下，真核生物从一个基因开始表达到细胞中出现其mRNA的间隔约为2.5分钟，而再过0.5分钟就能在细胞内检测到相应的蛋白质。5．RNA聚合酶对单链、双链DNA模板没有要求，其合成活性相同。6．RNA聚合酶是转录过程中的关键酶。7．不同的原核生物由于具有不同的核心酶，决定了原核基因的选择性表达。8．对于强启动子来说，从封闭复合物到开放复合物的转变是可逆的，是慢反应。9．σ因子的作用只是起始而已，一旦转录开始，它就脱离了起始复合物，而由核心酶负责RNA链的延伸。610．聚合酶全酶的作用是启动子的选择和转录的起始，而核心酶的作用是链的延伸。11．启动子的结构不影响它与RNA聚合酶的亲和力，从而不影响基因表达的水平。12．一般认为，RNA聚合酶并不直接识别碱基对本身，而是通过氢键互补的方式加以识别。13．RNA聚合酶既是双链DNA结合蛋白，又是单链DNA结合蛋白。14．在原核生物中，－35区和－10区的距离大约是16～19bp，小于15bp或大于20bp都会降低启动子的活性。保持启动子这两段序列以及它们之间的距离是十分重要的，否则就会改变它所控制的基因表达水平。15．真核基因大多是断裂的，也就是说，一个基因可由多个内含子和外显子间隔排列而成。研究表明，内含子在真核基因中所占的比例很高，甚至超过99％。16．利链霉素与细菌RNA聚合酶α亚基结合，抑制转录过程中RNA链的延长反应。17．Ⅰ型内含子的自我剪接需要鸟苷参与。Ⅱ型内含子的自我剪接不需要鸟苷参与，而由其自身结构决定，特点是形成套索内含子。18．原核生物和真核生物mRNA的在可翻译顺反子的数目上没有差别，均为多顺反子。19．在体内，rRNA和tRNA都具有代谢的稳定性，而mRNA的寿命却更长。20．如果DNA双螺旋中的两条链都能被正常的转录，则形成的多肽是相同的。21．真核生物的mRNA加工过程中，5’端加上帽子结构，在3’端加上多腺苷化尾，后者由RNA聚合酶催化。22．在RNA合成过程中，σ因子结合到RNA聚合酶上。23．在RNA合成过程中，RNA聚合酶结合到RNA上。24．转录单位是一段DNA序列，包含启动基因，一般只含有一个基因。25．以超螺旋为模板合成RNA新链的起始速度小于以线状DNA分子或闭环DNA为模板的起始速度。26．RNA聚合酶和DNA聚合酶虽然都是聚合酶，但RNA聚合酶具有自我引发的活性和不需借助解旋酶就能局部松开螺旋，这是DNA聚合酶所没有的两种特性。27．不均一核RNA是在核中的初级转录物和部分加工转录物的聚集物。四、选择题（单选或多选）1．原核细胞信使RNA含有几个其功能所必需的特征区段，它们是（）（a）启动子，SD序列，起始密码子，终止密码子，茎环结构（b）启动子，转录起始位点，前导序列，由顺反子间区序列隔开的SD序列和ORF，尾部序列，茎环结构（c）转录起始位点，尾部序列，由顺反子间区序列隔升的SD序列和ORF，茎环结构（d）转录起始位点，前导序列，由顺反子间区7序列隔开的SD序列和ORF，尾部序列（e）转录起始位点，SD序列，终止密码子，茎环结构2．tRNA参与的反应有（）（a）转录（b）反转录（c）翻译（d）前体mRNA的剪接（e）复制3．决定氨酰tRNA功能的是（）（a）氨基酸（b）反密码子（c）固定的碱基区（d）氨基酸与反密码子的距离，越近越好（e）氨酰tRNA合成酶的活性4．I型内含子能利用多种形式的鸟嘌呤，如（）（a）GMP（b）GDP（c）GTP（d）dGDP（e）ddGMP（2’，3’-双脱氧（GMP）5．I型内含子折叠成的复杂二级结构（）（a）有长9bp的核苷酸配对（b）对突变有很大的耐受性（c）形成可结合外来G和金属离子的“口袋”（d）使内含子的所有末端都在一起（e）在剪接过程中发生构象重组6．RNaseP（）（a）外切核酸酶活性催化产生tRNA成熟的5’末端（b）含有RNA和蛋白组分（c）体内切割需要两个组分（d）体外切割需要两个组分（e）采用复杂的二级与三级结构形成催化位点7．锤头型核酶（）（a）是一种具有催化活性的小RNA（b）需要仅含有17个保守核苷酸的二级结构（c）不需要Mg2＋协助（d）可用两个独立的RNA创建锤头型核酶（e）DNA酶8．I型剪接需要（）（a）单价阳离子（b）二价阳离子（c）四价阳离子（d）一个鸟嘌呤核苷酸作为辅助因子（e）一个腺苷酸分支点9．在I型内含子剪接的过程中（）（a）游离的G被共价加到内含子的5’端（b）GTP被水解（c）内含子形成套马索结构（d）在第一步，G的结合位点被外来的G占据，而在第二步时，被3’端剪接位点的G所取代（e）被切除的内含子继续发生反应，包括两个环化反应10．DNA序列是遗传信息的贮存者，控制生命现象时涉及的过程是（）（a）DNA的自主复制（b）转录生成信使RNA（c）信使RNA翻译成蛋