第十六章RNA的生物合成
一、内容提要
（一）RNA转录基本规律与体系
1．RNA生物合成的概念 转录是以DNA单链为模板，在DNA指导的RNA聚合酶催化下合成RNA的过程。
2．不对称转录 在结构基因的DNA双链中，只有一条链可以作为模板，通常将这条能指导转录的链称为模板链或有意义链；与其互补的另一条链则称为编码链或反意义链，模板链并非总在一条链上。转录的这种选择性称不对称转录。
3．RNA聚合酶 原核生物中只有一种RNA聚合酶，由4个亚基αββ′σ组成五聚体（α2ββ′σ）蛋白质。α2ββ′亚基合称核心酶，σ亚基加上核心酶称为全酶，转录起始需要全酶。σ亚基的作用是能够识别不同基因的启动序列，从而使RNA聚合酶能特异地启动不同基因的转录。真核生物有三种RNA聚合酶，分别为RNA聚合酶Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，RNA聚合酶Ⅰ的转录产物是45S rRNA，聚合酶Ⅱ的转录产物是hnRNA，RNA聚合酶Ⅲ的转录产物是5S rRNA、tRNA、snRNA。
（二）转录的过程
1．原核生物RNA的转录过程
（1）起始 首先由RNA聚合酶的σ亚基辨认启动子，并以RNA聚合酶全酶的形式与启动子结合，形成酶-启动子开链复合物，使DNA 模板链暴露，启动转录。
（2）延伸 链的延伸有核心酶催化，核心酶在DNA模板上沿3′→5′方向以屈伸交替状移行，一面使双股DNA解链，一面催化4种NTP按模板链互补的核苷酸序列逐个连接，使RNA按5′→3′方向不断延伸，直至转录终止处。新合成的RNA链与模板形成RNA-DNA的杂交双链，当新生的RNA链离开模板DNA后，两条DNA链则重新形成双股螺旋结构。
（3）终止 ①依赖ρ因子转录终止：ρ因子在终止点处与转录产物结合，使RNA-DNA双螺旋解开，释放RNA，并和RNA聚合酶一起从模板上脱落。②非依赖ρ因子的转录终止：DNA 模板上靠近转录终止部位有特殊的核苷酸序列，转录生成的RNA产物可形成特殊的发夹结构，发夹结构可以阻止RNA聚合酶继续沿DNA模板向前移动，而终止转录。
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2．真核生物RNA的转录过程
（1）起始 转录起始时RNA聚合酶与DNA模板并不直接结合，而是在多种转录因子协同下完成这个过程。转录因子可分为TFⅠ、TFⅡ、TFⅢ，其中最为重要的是与RNA聚合酶Ⅱ相关的TFⅡ类转录因子。
（2）延伸 真核生物转录延长的机制与原核生物基本一致，但没有转录翻译同步的现象。
（3）终止 在结构基因最后一个外显子的3′端常有一组共同序列AATAAA，这些序列称为转录终止修饰点， mRNA在修饰点处被切断，随即加入3′端polyA尾巴及5′端帽子结构。
3．转录后的加工修饰
（1）断裂基因 是指真核生物的结构基因由若干个编码区和非编码区相互间隔开但又连续镶嵌而成，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蛋白质。断裂基因中具有表达活性的编码序列称为外显子,没有表达活性的间隔序列称为内含子。
（2）真核细胞mRNA的加工包括：①在5′末端连接上一个―帽子‖结构m7GpppmNP；②在3′末端连接多聚腺苷酸（poly A）的―尾巴‖结构；③hnRNA被剪接，除去由内含子转录来的序列，将外显子的转录序列连接起来。
（3）tRNA的加工 原核生物和真核生物tRNA前体分子的加工基本相同。包括：在5′端和3′端切除一定的核苷酸序列以及tRNA反密码环的部分插入序列；在3′–末端加上CCA-OH结构；碱基的修饰。
（4）原核生物的rRNA前体为30S，经加工后可得到成熟的16SrRNA、23SrRNA和5SrRNA。真核生物的rRNA前体为45S，加工后可得到成熟的28SrRNA、5.8SrRNA和18SrRNA。
（5）核酶 四膜虫的28SrRNA前体不需要酶参与，就能通过RNA本身的催化作用完成其―内含子‖的切除，这种拼接作用称为自催化剪接，具有自催化剪接活性的RNA称为核酶。
（三）逆转录
1．逆转录 以RNA为模板利用宿主细胞中4种dNTP为原料，合成RNA互补的DNA的过程，称为逆转录。
2．逆转录酶 逆转录酶是逆转录病毒RNA编码的，其主要功能有：①RNA指导的
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DNA合成反应；②能特异性水解RNA-DNA杂交体上的RNA；③具有DNA指导的DNA聚合酶活性。
3．逆转录的意义 逆转录酶及逆转录现象是分子生物学研究中重大发现，扩大和发展了中心法则，拓宽了20世纪初人们对病毒致癌的理论；逆转录酶是基因工程中重要的工具酶；逆转录及逆转录酶被广泛地应用在疾病的诊断、治疗、药物的生产等诸多领域中。 二、学习要点
（一）RNA转录基本规律与体系
掌握RNA合成的概念和不对称转录的含义；掌握原核生物和真核生物RNA聚合酶的种类、组成、及作用特点。
熟悉复制与转录的区别。 （二）转录的过程
掌握启动子的概念与结构特点；掌握断裂基因的概念；掌握真核生物mRNA转录后的加工修饰方法。
熟悉RNA转录合成的基本过程。 了解tRNA、rRNA的转录后加工修饰。 （三）逆转录 掌握逆转录的概念。 熟悉逆转录酶的功能。 了解逆转录的意义。 三、难点解析
（一）不对称转录
在结构基因的双链中只有一条链可以作为模板进行转录，另一条链不转录，模板并非永远在一条链上，这就是不对称转录的含义。
（二）顺式作用元件、反式作用因子、转录因子
真核生物结构基因上游与基因表达有关的特异DNA序列统称为顺式作用元件。能直接或间接辨认、结合转录上游区段DNA的蛋白质，统称为反式作用因子。反式作用因子中，直接或间接结合RNA聚合酶的则称为转录因子。
（三）真核生物转录起始复合物的装配过程
真核生物转录起始复合物的装配就是转录因子和RNA聚合酶逐步与DNA 模板结合，使DNA双链解开为单链启动转录的过程。
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（四）真核生物mRNA前体的剪接加工
断裂基因是真核生物的结构基因由若干个编码区和非编码区相互间隔开。外显子是断裂基因中具有表达活性的编码序列称为, 内含子是没有表达活性的间隔序列称为。在转录过程中，外显子和内含子序列均转录到hnRNA中。剪接就是在细胞核中，由特定的酶催化，切除由内含子转录而来的非信息区，然后将由外显子转录而来的信息区进行拼接，使之成为具有翻译功能的模板。这一过程必须依赖细胞核中的小核糖体蛋白协助完成。 四、复习测试 （一）名词解释
1．转录 2．不对称转录 3．结构基因 4．模板链 5．编码链 6．核心酶 7．σ因子 8．断裂基因 9．hnRNA 10．逆转录 （二）选择题 A型题
1．合成RNA需要的原料是：
A．dNTP B．dNMP C．NMP D．NTP E．NDP 2．转录的含义是：
A．以DNA为模板合成DNA的过程 B．以DNA为模板合成RNA的过程 C．以RNA为模板合成RNA的过程 D．以RNA为模板合成DNA的过程 E．以DNA为模板合成蛋白质的过程 3．关于复制与转录的说法错误的是：
A．新生链的合成都以碱基配对的原则进行 B．新生链合成方向均为5′至3′ C．聚合酶均催化磷酸二酯键的形成
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D．均以DNA分子为模板 E．都需要NTP为原料
4． DNA双链中,指导合成RNA的那条链叫：
A．反意义链 B．Crick链 C．编码链 D．模板链 E．以上都不对 5．关于DNA复制和转录，下列说法错误的是：
A．都以DNA为模板 B． 都需dNTP作原料 C．遵从A—T（u）配对，G—C配对 D．都需依赖DNA的聚合酶 E．产物都是多核苷酸链
6．有关转录和复制的叙述正确的是：
A．合成的产物均需要加工 B．与模板链的碱基配对均为A-T C．合成起始都需要引物 D．原料都是dNTP E．都在细胞核内进行
7．关于DNA指导的RNA聚合酶，下列说法错误的是： A．以DNA为模板合成RNA B．是DNA合成的酶
C．以四种NTP为底物 D．催化3’,5’–磷酸二酯键的形成E．没有DNA时，不能发挥作用
8．有关原核生物RNA聚合酶的叙述,不正确的是： A．σ因子参与启动 B．全酶含有σ因子
C．全酶与核心酶的差别在于σ亚基的存在 D．核心酶由α2ββ′组成 E．核心酶由αββ′组成
9．原核生物识别转录起始点的亚基是：
A．α B．β C．ρ D．σ E．β′ 10．真核生物催化tRNA转录的酶是：
A．DNA聚合酶Ⅲ B．RNA聚合酶Ⅰ C．RNA聚合酶Ⅱ D．RNA聚合酶Ⅲ E．DNA聚合酶Ⅰ 11．催化原核生物mRNA转录的酶是：
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A．RNA聚合酶 B．RNA聚合酶Ⅰ C．RNA聚合酶Ⅱ D．RNA聚合酶Ⅲ E．DNA聚合酶Ⅰ 12．外显子是指：
A．不被翻译的序列 B．不被转录的序列 C．被翻译的编码序列 D．被转录非编码的序列 E．以上都不是 13．原核生物参与转录起始的酶是：
A．解链酶 B．引物酶 C．RNA聚合酶全酶 D．核心酶 E．RNA聚合酶Ⅱ
14．原核生物中DNA指导的RNA聚合酶的核心酶组成是： A．α2ββ’ σ B．α2ββ’ C．αββ’ D．α2β E．ββ’
15．抗生素利福平专一性的作用于RNA聚合酶的哪个亚基： A．α B．β C．β′ D．α2 E．σ 16．RNA聚合酶全酶识别启动子的位置在：
A．转录起始点的上游 B．转录起始点的下游 C．结构基因转录区内 D．不能转录的间隔区内 E．以上都不是
17．真核生物催化45SrRNA转录的酶是：
A．RNA复制酶 B．RNA聚合酶Ⅰ C．RNA聚合酶Ⅱ D．RNA聚合酶Ⅲ E．RNA聚合酶核心酶 18．关于真核生物的RNA聚合酶，下列说法错误的是： A．RNA聚合酶Ⅰ的转录产物是45S–rRNA B．RNA聚合酶Ⅱ转录生成hnRNA
C．利福平是其特异性抑制剂 D．真核生物的RNA聚合酶是由多个亚基组成 E．RNA聚合酶催化转录时，还需要多种蛋白质因子 19．大肠杆菌的转录过程：
A．有冈崎片段形成 B．需RNA引物 C．不连续合成同一链 D．与翻译过程几乎同时进行
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E．RNA聚合酶覆盖的全部DNA均打开 20．原核生物启动子的-35区的保守序列是：
A．TATAAT B．TTGACA C．AATAAA D．CTTA E．GC
21．原核生物启动子的-10区的保守序列是： A．TATAAT B．TTGACA C．AATAAA D．CTTA E．GC
22．对真核生物启动子描述错误的是： A．转录起始点上游有共同的序列5′TATA B．转录起始点上游有共同的序列5′CAAT C．5′端的TATA序列又叫TATA盒 D．5′端的TATA序列又叫Pribnow盒 E．5′的TATA序列又叫Hogness盒
23．下列哪一项不是原核生物转录空泡的结构成分：
A．DNA模板链 B．DNA编码链 C．新生成的RNA链 D．转录因子 E．RNA聚合酶 24．5′AATAA是真核生物：
A．顺式作用元件 B．反式作用因子 C．转录加尾修饰点 D．启动子的辨认序列 E．RNA聚合酶开始结合的序列 25．原核生物识别转录起点的是：
A．ρ（Rho）因子 B．α亚基 C．σ因子 D．核心酶 E．β亚基26．核酶是在研究哪中RNA的前体中发现的：
A．tRNA前体 B．mRNA前体 C．SnRNA D．rRNA前体 E．hnRNA 27．下列关于原核生物转录延长阶段错误的叙述是： A．σ因子从转录起始复合物上脱落 B．RNA聚合酶全酶催化此过程
C．RNA聚合酶与模板结合松驰 D．RNA聚合酶与模板的结合紧密 E．转录过程未终止时，即开始翻译
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28．参与RNA聚合酶Ⅱ转录的转录因子中，能结合TATA盒的是： A．TFⅡA B．TFⅡB C．TFⅡD D．TFⅡE E．TFⅡF 29．关于真核细胞RNA聚合酶Ⅱ，下列说法正确的是： A．在细胞核中催化合成mRNA前体 B．对鹅膏蕈碱不敏感 C．仅存在于线粒体中 D．催化转录生成45S-rRNA E．利福平是其特异性抑制剂 30．mRNA转录后的加工不包括：
A．5′端加帽子结构 B．3′端加polyA尾 C．切除内含子 D．连接外显子 E．3′加CCA尾 31．以下对tRNA合成的描述不正确的是： A．tRNA3′末端需要加上ACC-OH B．tRNA前体中有内含子
C．tRNA前体还需要进行化学修饰加工 D．RNA聚合酶Ⅲ催化tRNA前体的生成
E．tRNA前体在酶的催化下切除5′和3′端处多余的核苷酸 32．ρ因子的功能是： A．结合阻遏物于启动区域处 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 33．内含子是指：
A．不被转录的序列 B．被转录的非编码序列 C．被翻译的序列 D．编码序列 E．以上都不是
34．DNA上某段碱基顺序为5’-ATCAGTCAG-3’，转录后RNA上相应的碱基顺序为： A．5’-CUGACUGAU-3’ B．5’-CTGACTGAT-3’ C．5’-UAGUCAGUC-3’ D．5’-ATCAGTCAG-3’
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E．5’-UTGUCAGUG-3’
35．DNA分子上某段碱基顺序为5′AGCATCTA，转录后的RNA相应的碱基顺序为： A．5′TCGTAGAT B．5′UCGUAGAU C．5′UAGAUGCU D．5′TAGATGCT E．以上都不是 36．外显子是： A．基因突变的表现 B．断裂开的DNA片段 C．不转录的DNA也就是反义链
D．真核生物基因中能表达为成熟RNA的核酸序列 E．真核生物基因初级产物中表达的非编码序列 37．AATAAA核苷酸序列是：
A．性内切酶辨认的切口 B．原核生物启动子辨认的核酸序列C．真核生物转录加尾修饰点 D．真核生物启动子辨认的核酸序列E．Pribnow盒 38．Pribnow盒是：
A．真核细胞启动子序列 B．位于转录的终止区的结构序列 C．原核生物位于-10bp左右的保守区 D．是mRNA 上的一个结构序列
E．形成发夹结构, 阻止RNA聚合酶的结合 39．新合成的mRNA链的5′端最常见的核苷酸是：
A．ATP B．TTP C．GMP D．CTP E.GTP 40．真核生物mRNA的转录后加工有：
A．3’末端加上CCA-OH B．把内含子拼接起来
C．脱氨反应 D．去除外显子 E．首、尾修饰和剪接
41．关于真核生物mRNA的聚腺苷酸尾巴，错误的说法是： A．是在细胞核内加工接上的 B．其出现不依赖DNA模板
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C．维持mRNA作为翻译模板的活性 D．先切除3’末端的部分核苷酸然后加上去的 E． 直接在转录初级产物的3’末端加上去的 42．关于外显子的叙述正确的是：
A．基因突变的序列 B．mRNA5′端的非编码序列 C．断裂基因中的编码序列 D．断裂基因中的非编码序列 E．成熟mRNA中的编码序列 43．下列关于mRNA的叙述正确的是：
A．3’末端含有CCA—OH B．在三种RNA中寿命最长 C．5’末端有―帽子‖结构 D．含许多稀有碱基 E．二级结构呈三叶草型 44．关于tRNA叙述错误的是：
A．在真核细胞核内，由RNA聚合酶Ⅲ催化合成其初级产物 B．二级结构呈三叶草型 C．3’末端有CCA—OH D．含有许多稀有碱基 E．5’末端有多聚A尾巴
45．下列哪种反应不属于转录后修饰：
A．5’端加上帽子结构 B．3’端加聚腺苷酸尾巴
C．脱氨反应 D．外显子去除 E．内含子去除
46．tRNA稀有碱基的生成没有下列哪种反应：
A．甲基化反应 B．还原反应 C．核苷内的转位反应 D．脱氨反应 E．水解反应 47．逆转录酶可以催化下列哪种反应：
A．DNA→蛋白质 B．DNA→RNA C．RNA→RNA D．RNA→RNA:DNA杂交体→DNA E．RNA→蛋白质
48．将病毒RNA的核苷酸顺序的信息，在宿主体内转变为脱氧核苷酸顺序的过程是： A．复制 B．转录 C．逆转录 D．翻译 E．翻译后加工
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49．在DNA生物合成中，具有催化RNA指导的DNA聚合反应，RNA水解及DNA指导的DNA聚合反应三种功能的酶是：
A．DNA聚合酶 B．RNA聚合酶 C． DNA水解酶 D．逆转录酶 E．连接酶 50．逆转录酶不具有下列哪种特性：
A．存在于致癌的RNA病毒中 B．以RNA为模板合成DNA C．RNA聚合酶活性 D．RNA酶活性 E．可以在新合成的DNA链上合成另一条互补DNA链
B型题
A．DNA聚合酶 B．磷酸水解酶 C.逆转录酶 D．RNA聚合酶 E．转肽酶 1．催化形成肽链的是：
2．不需要引物即可聚合核酸链的是： 3．具有水解RNA作用的是：
A．DNA聚合酶 B．RNA聚合酶 C．逆转录酶 D．DNA连接酶 E．RNA聚合酶Ⅱ 4．催化RNA的转录： 5．催化hnRNA的转录： 6．催化DNA的复制： 7．催化逆转录：
A．利福平 B．肉毒碱 C．卡那霉素 D．干扰素 E．鹅膏蕈碱 8．抑制原核生物RNA聚合酶的是： 9．抑制RNA聚合酶Ⅱ的是：
A．核酶 B．鸟苷酸转移酶 C．多聚A聚合酶 D．RNA聚合酶Ⅲ E．核酸内切酶 10．rRNA前体并具有催化活性的是： 11．催化mRNA3'端polA尾生成的酶是： 12．催化tRNA生成的酶是：
A．σ B．核心酶 C．RNA聚合酶Ⅰ D．TFⅡ-D E．RNA聚合酶Ⅲ
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13．原核生物RNA链的延伸需： 14．真核生物snRNA的合成需要： 15．原核生物识别转录起始点需要：
A．内含子 B．外显子 C．断裂基因 D．mRNA剪接 E．并接体 16． 基因中被转录的非编码序列是： 17． 内含子和外显子间隔排列是： 18． 基因中能表达活性的编码序列是： 19． 切除内含子,连接外显子是：
A．tRNA B．hnRNA C．mRNA D．snRNA E．rRNA 20．构成剪接体的是： 21．含有稀有碱基最多的是： 22．最早发现具有自我催化功能的是：
A．hnRNA B．18S-rRNA C．mRNA D．SnRNA E．5.8S-rRNA 23．组成真核生物核蛋白体小亚基的是： 24．组成并接体的是：
25．组成真核生物核蛋白体大亚基的是：
A．具有反密码环 B．5.8S-rRNA、18S-rRNA、28S-rRNA的前体 C．与蛋白质结合成核蛋白体 D．具有密码子 E．mRNA前体 26．tRNA： 27．hnRNA： 28．mRNA： 29．rRNA： 30．45S-rRNA：
A．复制 B．转录 C．翻译 D．逆转录 E．基因表达 31．遗传信息从DNA→蛋白质称为： 32．遗传信息从RNA→蛋白质称为： 33．遗传信息从RNA→DNA称为：
A．TF B．TATA C．ρ D．AATAAA E．RF 34．顺式作用元件是：
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35．真核生物mRNA转录终止修饰点是： 36．与原核生物转录终止有关的是： 37．反式作用因子是：
A．四环素 B．利福霉素 C．氯霉素 D．丝裂霉素 E．干扰素 38．能抑制RNA聚合酶活性的是： 39．能抑制转肽酶活性的是： C型题
A．需RNA聚合酶 B．需逆转录酶 C．两者均有 D．两者均无 1．RNA转录： 2．逆转录： 3．蛋白质合成：
A．以RNA为模板 B．以RNA为引物 C．两者均有 D．两者均无 4．逆转录： 5．DNA聚合酶： 6．RNA聚合酶：
A．利福霉素 B．鹅膏蕈碱 C．两者均有 D．两者均无 7．能抑制原核生物RNA聚合酶的： 8．能抑制真核生物RNA聚合酶Ⅱ的： 9．能抑制DNA聚合酶的：
A．催化磷酸二酯键形成 B．以dNTP为底物 C．两者均有 D．两者均无 10．DNA聚合酶： 11．DNA 连接酶： 12．RNA聚合酶：
A．能影响结构基因的转录 B．能与启动子序列辨认并结合 C．两者均有 D．两者均无 13．真核生物RNA聚合酶： 14．原核生物RNA聚合酶全酶： 15．真核生物TFⅡ-D：
A．TATA盒 B．CAAT盒 C．两者均有 D．两者均无
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16．真核生物的启动子序列含有： 17．原核生物的启动子序列含有：
A．连续进行转录 B．转录与翻译可同时进行 C．两者均有 D．两者均无 18．原核生物转录的特点： 19．真核生物转录的特点：
A．5′- 端有帽子结构 B．3′端有多聚A尾巴 C．两者均有 D．两者均无 20．真核生物mRNA： 21．原核生物mRNA： X型题
1． DNA复制与RNA转录的共同点是：
A．需要单链DNA做模板 B．需要DNA指导的DNA聚合酶 C．合成方式为半保留复制 D．合成方向为5′→3′ E．合成原料为NTP
2．哪些是E．coli RNA聚合酶的亚基： A．α B．ε C．γ D．β E．σ 3．参与转录的物质有：
A．单链DNA模板 B．DNA指导的RNA聚合酶 C．NTP D．NMP E．DNA指导的DNA聚合酶 4．真核生物和原核生物RNA聚合酶：
A．都有全酶、核心酶之分 B．都从5′→3′ 延长RNA链 C．都受利福平的特异性抑制 D．作用时都不需要引物 E．合成的原料一样 5． RNA转录需要的原料：
A．TTP B．GTP C．CTP D．UTP E．ATP 6． 原核生物转录起始区前有下列哪些序列?
A．TATAAT B．AAAAAA C．UUUUUU D．TTGACA E．AATAAA 7． tRNA前体的加工包括：
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A．5′端加帽结构 B．切除5′和3′端多余的核苷酸 C．去除内含子 D．3′端加CCA E．对核苷酸进行化学修饰 8． tRNA碱基化学修饰作用是：
A．甲基化 B．羟化 C．转位 D．碱基还原 E．氧化 9． 真核生物mRNA前体的加工包括：
A．5′端加帽结构 B． 3′端加多聚A尾 C．3′端加CCA-OH D．去除内含子 E．连接外显子 10．RNA碱基配对的原则是：
A．A-U B．T-A C．C-G D．G-A E．T-U 11．内含子是指：
A．成熟的mRNA B．hnRNA C．剪接中被除去的RNA序列 D．合成蛋白质的模板 E．非编码序列 12.．hnRNA：
A．是mRNA前体 B．合成和分解都很迅速 C．能被翻译成氨基酸的顺序 D．含有内含子和外显子 E．是tRNA的前体
13．真核生物mRNA转录后修饰包括：
A．切除内含子 B．加上聚A尾巴 C．把所有嘌呤甲基化 D．生成次黄嘌呤 E．加上帽子结构 14．tRNA辨认结合：
A．密码子 B．氨基酸 C．启动子 D．转录因子 E．氨基酰tRNA合成酶 15．核酶的特点是：
A．有催化作用的蛋白质 B．有催化作用的RNA C．底物是RNA D．底物是突变的DNA片段 E．底物是蛋白质 16．原核生物转录起始区： A．－10区有TATAAT序列
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B．－35区有TTGACA序列
C．结合RNA聚合酶后不易受核酸外切酶水解 D．转录起始点转录出起始密码子AUG E．－25～－30区有TATA序列 17．逆转录酶可催化下列哪些反应：
A．DNA→DNA B．DNA→RNA C．RNA→DNA D．RNA →RNA :DNA杂交体 E．RNA→蛋白质 18．以下对逆转录酶催化的反应哪些描述是正确的：
A．RNA指导的DNA合成反应 B．DNA指导的RNA合成反应 C．RNA的水解反应 D．有3′→5′外切酶活性 E．DNA聚合的方向是5′→3′ （三）填空题
1．大肠杆菌的RNA聚合酶由α2ββ′σ五个亚基组成，其中辨认起始点的亚基是________，其余四个亚基共同组成________。
2．RNA转录是沿着模板链的________方向进行，RNA链按________方向合成。 3．DNA双链中具有转录功能的单股链称_______，相对应的另一股单链称_______。 4．RNA的转录过程分为________、________、________三个阶段。 5．以5′-CATGTA-3′为模板，转录产物是________。 6．5′-ACAGUA-3′为一转录产物，它的模板是________。
7．初级hnRNA生成后，需要在5′端形成________结构，3′端加上________尾巴。 8．逆转录是以_______为模板，在_______酶作用下，以dNTP为原料，合成_______的过程。
（四）问答题：
1．何为转录?转录与复制的异同点有哪些？ 2．比较真核生物RNA聚合酶的不同点。
3．简述原核生物RNA转录体系及它们在RNA合成中的作用。 4．试述依赖ρ因子终止转录的方式。
5．一条DNA单链3’-ACATTGGCTAAG-5’试写出： （1）复制后生成的DNA单链碱基顺序 （2）转录后生成的mRNA链的碱基顺序
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6．简述真核生物mRNA转录后加工过程。 7．什么是逆转录？逆转录酶的功能有哪些？
五、参
（一）名词解释
1．以DNA一条单链为模板，四种NTP为原料，在DNA指导的RNA聚合作用下，按照碱基互补原则合成RNA链的过程，称为转录。
2．在结构基因的DNA双链中，只有一条链可以作为模板，通常将这条能指导转录的链称为模板链或有意义链；与其互补的另一条链则称为编码链或反意义链。转录的这种选择性称不对称转录。
3．结构基因是指能转录出RNA的DNA区段。
4．转录时，结构基因的DNA双链中仅一条链为转录的模板，另一条链无转录功能，故前者叫做转录的模板链。
5．转录时，结构基因的DNA双链中有一条链不作为转录的模板，无转录功能。因该DNA链的走行方向和碱基排列顺序与转录生成的RNA链基本相同，只是前者碱基中的T在后者为U而已，故称其为编码链。
6．原核细胞的RNA聚合酶由5个亚基（α2ββ′σ）组成，其中α2ββ′是该酶的核心酶，催化RNA链的5′→3′延伸合成。
7．σ因子是RNA聚合酶的一个亚基，在转录中起识别起始位点的作用。
8．真核生物的结构基因由若干编码区和非编码区相间排列而成，因编码区不连续，称断裂基因。
9．hnRNA是mRNA的初级转录产物，没有活性要经过剪接及首尾修饰才能生成成熟的mRNA。
10．逆转录是指以RNA为模板合成DNA的过程，在RNA肿瘤病毒中含有RNA指导的DNA聚合酶，又称逆转录酶。
（二）选择题 A型题
1．D 2．B 3．E 4．D 5．B 6．E 7．B 8．E 9．D 10．D 11．A 12．C 13．C 14．B 15．B
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16．A 17．B 18．C 19．D 20．B 21．A 22．D 23．D 24．C 25．C 26．D 27．B 28．C 29．A 30．E 31．A 32．D 33．B 34．A 35．C 36．D 37．C 38．C 39．E 40．E 41．E 42．C 43．C 44．E 45．D 46．E 47．D B型题
1．E 2．D 6．A 7．C 11．C 12．D 16．A 17．C 21．A 22．E 26．A 27．E 31．E 32．C 36．C 37．A C型题
1．A 2．B 6．D 7．A 11．A 12．A 16．C 17．D 21．D X型题
1．AD 2．ADE 6．AD 7．BCDE 11．CE 12．AD 16．ABC 17．ACD （三）填空 1．σ亚基；核心酶
48．C 3．C 8．A 13．B 18．B 23．B 28．D 33．D 38．B 3．D 8．B 13．A 18．C 3．ABC 8．ACD 13．ABE 18．ACE 49．D 4．B 9．E 14．E 19．D 24．D 29．C 34．B 39．C 4．C 9．D 14．C 19．A 4．BDE 9．ABDE 14．ABE 50．C 5．E 10．A 15．A 20．D 25．E 30．B 35．D 5．B 10．C 15．B 20．C 5．BCDE 10．AC 15．BC 18
2．3′→5′；5′→3′ 3．模板链；编码链 4．起始；延长；终止 5．5′-UACAUG-3′ 6．5′-TACTGT-3′
7．帽子（m7GpppNm）；多聚A（polyA） 8．RNA；逆转录；DNA （四）问答题
1．（1）转录为： 生物体以单链DNA为模板，4种NTP为原料，按碱基配对的原则在RNA聚合酶的催化下合成相应的RNA，从而将DNA 携带的遗传信息传递给RNA的过程称为转录。
（2）转录与复制的相同点为：都是酶促的核苷酸聚合过程；都以DNA为模板；都需要依赖DNA的聚合酶；都以核苷酸为原料；合成方向是5′至3′；服从碱基配对的原则；核苷酸之间以磷酸二酯键相连接。
（3）转录与复制的区别为：
复制 转录
模板 两股链都复制 模板链转录（不对称转录） 原料 dNTP NTP
酶 DNA聚合酶 RNA聚合酶 配对 A-T,G-C A-U,G-C
产物 子代双链DNA（半保留复制） mRNA，tRNA，rRNA
2．真核生物RNA聚合酶有三种，它们催化转录的产物不同，对特异性抑制剂鹅膏蕈碱的反应不同。
RNA聚合酶Ⅰ的转录产物是45S-rRNA，对抑制剂耐受 RNA聚合酶Ⅱ的转录产物是hnRNA，对抑制剂极敏感
RNA聚合酶Ⅲ的转录产物是5S-rRNA，tRNA，SnRNA，对抑制剂中度敏感
3．RNA转录体系及其作用如下： （1）DNA：转录模板
（2）四种核糖核苷酸（NTP）：RNA合成的原料
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（3）RNA聚合酶：①α2ββ′σ组成全酶，启动转录起始；②核心酶，催化四种NTP，
以DNA为模板按碱基配对原则形成 3′，5′磷酸二酯键，生成RNA链。③σ因子，辨认DNA模板链上转录起始点。
（4）ρ因子：结合转录产物RNA，协助转录产物从转录复合物中释放
4．依赖ρ因子终止转录的方式为：
ρ因子分子量为50kD，以六聚体的形式存在，ρ因子有ATP酶活性和解螺旋酶活性，可借助水解ATP获得的能量沿新生的RNA链移动，在终止点处与转录产物结合，结合后ρ因子和RNA聚合酶都发生结构变化，使RNA-DNA双螺旋解开，释放RNA，并和RNA聚合酶一起从模板上脱落。
5．复制后生成的DNA链为：5’–TGTAACCGATTC–3’ 转录后生成的mRNA链为：5’–UGUAACCGAUUC–3’ 6．mRNA转录后的加工包括:
（1）5’末端形成帽子结构：转录产物第一个核苷酸常是5’-三磷酸鸟苷pppG。mRNA在成熟过程中，先由磷酸酶把5’-pppG水解生成5’-PG，然后5’起始部位与另一个三磷酸鸟苷pppG反应，生成三磷酸双鸟苷。在甲基化酶作用下，第二个鸟嘌呤碱基发生甲基化反应，形成帽子结构（GpppmG）。
（2）在mRNA3’端加上聚腺苷酸尾巴（polyA）：这一过程在细胞核内完成，在加入polyA之前，先由核酸外切酶切去3’末端一些多余的核苷酸，然后在多聚腺苷酸聚合酶催化下，在3’末端加上polyA。
（3）hnRNA的剪接：hnRNA是mRNA的前体，通过多种核酸酶的作用将hnRNA中内含子部分切去，将外显子部分拼接起来。
7．以RNA为模板利用宿主细胞中4种dNTP为原料，合成RNA互补的DNA的过程，称为逆转录。逆转录酶是逆转录病毒RNA编码的，其主要功能有：①RNA指导的DNA合成反应；②能特异性水解RNA-DNA杂交体上的RNA；③具有DNA指导的DNA聚合酶活性。
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