第十三、十四章 核酸的生物合成 练习题参考答案

第十三、十四章 核酸的生物合成 练习题参考答案

一、名词解释

1．半保留复制：以亲代双链DNA 的每一条链为模板，按照碱基配对的原则，合成出两

个含有相同核苷酸序列的子代DNA 分子的过程。在新合成的DNA 分子中，一条链来自亲代DNA ，另一条链是新合成的，这种复制方式称为半保留复制。

2．转录：指在DNA 指导下的RNA 的合成。转录是在DNA 模板指导下，按照碱基互补

配对的原则，由RNA 聚合酶催化完成的。

3．逆转录：Temin 和Baltimore 各自发现在RNA 肿瘤病毒中含有RNA 指导的DNA 聚合

酶，才证明发生逆向转录，即以RNA 为模板合成DNA 。

4．冈崎片段：1968年日本人冈崎发现以DNA5/→3/模板合成新链时，先形成一些1000

核苷酸左右的DNA 短片段，然后由连接酶连接形成完整的子链。这些在DNA 复制过程中形成的DNA 短片段称为冈崎片段。

5．前导链与后随链： DNA 复制进行时，一条链的合成方向与复制叉移动方向一致，其

合成是连续的，称为前导链或领头链；另一条链的合成方向与复制叉移动方向相反，其合成是不连续的，称为后随链或后滞链。

6．半不连续复制：DNA 复制时，前导链连续合成，后随链不连续合成，这种合成方式

称为半不连续复制。

7．不对称转录：转录时是以双链DNA 的一条链为模板，并可在DNA 的任一条链上进行，

这称为不对称转录。

8．模板链与编码链：转录中充当模板的单链称为模板链；另一条与之互补的DNA 链称

为编码链。

9．基因：是指染色体中携带有遗传信息的DNA 功能片段。

10．内含子与外显子：在真核生物中，编码大多数蛋白质的基因为不连续基因或称隔裂

基因，基因中非编码序列，称为内含子；而编码序列，称为外显子。

11． cDNA ：以mRNA 为模板，经逆转录合成的DNA 链，称为cDNA 。

二、填空题答案

1．前导链（领头链）；连续的；随从链；不连续的；5′；RNA ；5′ →3′

2．转录；RNA 聚合；逆转录；逆转录

3．σββα'2；'2ββα；σ

4．模板链；此模板链的互补链。

5．hnRNA

6．dNTP ；NTP

7． 外显子；内含子

8． 5′ →3′聚合酶；3′→5′外切；5′ →3′外切

9．冈崎片段；5′→3′

10．连续 相同 不连续 相反

11．RNA 引物；DNA 聚合酶Ⅲ ； DNA 聚合酶Ⅰ；DNA 连接酶

12．同一RNA 聚合酶；3；RNA 聚合酶Ⅰ；RNA 聚合酶Ⅱ；RNA 聚合酶Ⅲ

13．隔裂基因；外显子；内含子；外显子；内含子

三、单项选择题

1．（A ）DNA 半保留复制需要来自亲代的每一条标记链作模板合成互补链，以保持与亲

代相同的完整结构。因此，在无标记溶液中进行第一轮复制将产生两个半标记分子。第二轮复制将产生两个半标记分子和两个不带标记的双链DNA 分子。

2．（C）在DNA真正能够开始复制之前，必须由解链酶使DNA双链结构局部解链。在每股单链DNA模板上，由RNA聚合酶（引物酶）催化合成一小段（大约10—50个核苷酸）互补RNA引物。然后由DNA聚合酶Ⅲ向引物3′端加入脱氧核苷—5′—三磷酸，从5′→3′方向合成DNA片段（冈崎片段），直至另一RNA引物的5′末端。接着在DNA聚合酶Ⅰ的作用下将RNA引物从5′端逐步降解除去与之相邻的DNA片段由3′端延长，以填补RNA除去后留下的空隙。最后由DNA连接酶将DNA片段连接成完整连续的DNA链。

3．（D）DNA复制三代后，每八个完整DNA双链中将有两个双链分子含有一股亲代链。4．（D）

5．（A）DNA复制必需胸腺嘧啶（T）与腺嘌呤（A）配对，鸟嘌呤（G）与胞嘧啶（C）配对，从而使双螺旋两链之间部分地靠氨基与酮基间形成的氢键维系起来。链本身是反向平行方向合成的，即题中所述之磷酸二酯键的5′→3′顺序决定其沿3′→5′方向互补。

6．（B）DNA聚合酶Ⅰ在起聚合酶作用时必需要有模板和引物。这个一条肽链的蛋白质除聚合酶活性外还具有3′和5′外切核酸酶活性。在正常DNA复制时，它的作用是水解RNA引物链（5′→3′外切核酸酶活性）并用模板指导的脱氧核苷酸取代它们（聚合功能）。DNA聚合酶Ⅰ也参与DNA修复。例如在切除胸腺嘧啶二聚体中起5′→3′外切核酸酶的作用。在正常DNA复制时，DNA聚合酶Ⅰ表现3′外切核酸酶活性，切除错误参入的脱氧核苷酸残基。冈崎片段是由DNA聚合酶Ⅲ复合体产生的，而不是DNA聚合酶Ⅰ。在除去RNA引物链后，DNA片段通过DNA连接酶连接。DNA聚合酶Ⅱ，其功能目前还不清楚，一些细菌突变体，虽无DNA聚合酶Ⅱ，但却能正常生长。DNA聚合酶Ⅰ则是正常生长所必需的。

7．（A）

8．（B）DNA复制时，如果两股链按5′→3′方向先合成短的DNA片段，然后再连接成连续的链，这就能使DNA的两条反向互补链能够同时按5′→3′方向的聚合机制进行复制。冈崎首先从大肠杆菌中分离出正在复制的新生DNA，并发现这新生DNA是由一些不连续片段（冈崎片段）所组成。在大肠杆菌生长期间，将细胞短时间地暴露在氚标记的胸腺嘧啶中，在将细胞DNA变性处理（也就是解链）之后，冈崎分离得到了标记的DNA片段。它们是单链的，并且由于DNA聚合酶Ⅲ复合体用RNA作引物，因此新生冈崎片段以共价键连着小段RNA链，但它们既不是碱基互补的RNA—DNA双链杂合体，也不是来自亲链的片段。新生冈崎片段决不会被核酸酶切除。

9．（A）10．（C）

11．（A）RNA聚合酶和DNA聚合酶都是以三磷酸核苷（NTP或dNTP）为其底物，这两种聚合酶都是在生长中的多核苷酸链的3′端加接核苷酸单位。DNA聚合酶合成与DNA互补的DNA。合成与RNA互补的DNA的酶称作逆转录酶。

12．（D）13．（B）14．（D）15．（C）16．（B）17．（C）18．（C）19．（D）20．（B）21．（A）22．（C）

四、是非题

1．对2．对3．对4．错5．错6．对

7．对8．错9．对10．错

五、问答题

1．答：

在细胞分裂过程中通过DNA的复制把遗传信息由亲代传递给子代，在子代的个体发