生物化学 第11章 核酸的生物合成
生物化学习题-第十、十一章：DNA与RNA的生物合成
第十、十一章 DNA与RNA的生物合成一、知识要点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，在子代的个体发育过程中遗传信息由DNA传递到RNA，最后翻译成特异的蛋白质；在RNA病毒中RNA具有自我复制的能力，并同时作为mRNA，指导病毒蛋白质的生物合成；在致癌RNA病毒中，RNA还以逆转录的方式将遗传信息传递给DNA分子。
这种遗传信息的流向称为中心法则。
复制是指以原来DNA分子为模板，合成出相同DNA分子的过程；转录是在DNA（或RNA）分子上合成出与其核苷酸顺序相对应的RNA（或DNA）的过程；翻译是在以rRNA 和蛋白质组成的核糖核蛋白体上，以mRNA为模板，根据每三个相邻核苷酸决定一种氨基酸的三联体密码规则，由tRNA运送氨基酸，合成出具有特定氨基酸顺序的蛋白质肽链的过程。
（一）DNA的生物合成在DNA复制时，亲代DNA的双螺旋先行解旋和分开，然后以每条链为模板，按照碱基配对原则，在这两条链上各形成一条互补链，这样从亲代DNA的分子可以精确地复制成2个子代DNA分子。
每个子代DNA分子中，有一条链是从亲代DNA来的，另一条则是新形成的，这叫做半保留复制。
通过14N和15N标记大肠杆菌实验证实了半保留复制。
1．复制的起始点与方向DNA分子复制时，在亲代分子一个特定区域内双链打开，随之以两股链为模板复制生成两个子代DNA双链分子。
开始时复制起始点呈现一叉形（或Y形），称之为复制叉。
DNA 复制要从DNA分子的特定部位开始，此特定部位称为复制起始点（origin of replication），可以用ori表示。
在原核生物中复制起始点常位于染色体的一个特定部位，即只有一个起始点。
真核生物的染色体是在几个特定部位上进行DNA复制的，有多个复制起始点。
酵母基因组与真核生物基因组相同，具有多个复制起始点。
复制的方向可以有三种不同的机制。
其一是从两个起始点开始，各以相反的单一方向生长出一条新链，形成两个复制叉。
生物化学-生化知识点_第十一章 蛋白质的生物合成
第十一章蛋白质的生物合成11-1 遗传密码（下册 P504，37章）蛋白质是生物主要的功能分子，它参与所有的生命活动过程，并起着主导作用。
蛋白质的合成由核酸所控制，决定蛋白质结构的遗传信息编码在核酸分子中。
遗传密码：编码氨基酸的核苷酸序列，通常指核苷酸三联体决定氨基酸的对应关系。
一一一三联密码：核酸分子中只有四种碱基，要为蛋白质分子20种氨基酸编码。
三个碱基编码64个，又称三联密码。
密码子：mRNA上有三个相邻核苷酸组成一个密码子，代表某种氨基酸、肽链合成的起始或终止信号。
蛋白质翻译：在RNA控制下根据核酸链上每3个核苷酸决定一种氨基酸的规则，合成出具有特定氨基酸顺序的蛋白质过程。
全部64个密码子破译后，编写出的遗传密码字典。
见P511 表37-5。
一一一遗传密码的基本特性一1一密码的基本单位遗传密码按5‘→3‘方向编码，为不重叠、无标点的三联体密码子。
起始密码子兼Met：AUG。
终止密码子：UAA、UAG和UGA。
其余61个密码子对应20种氨基酸。
一2一密码的简并性同一种氨基酸有两个或更多密码子的现象称为密码的简并性。
同一种氨基酸不同密码子称为同义密码子，氨基酸密码子的简并见P512表37-6。
简并可以减少有害突变，对物种稳定有一定作用。
一3一密码的变偶性（摆动性）编码同一个氨基酸的密码子前两位碱基都相同，第三位碱基不同，为变偶性。
即密码简并性往往表现在密码子第三位碱基上，如Gly的密码子为GGU、GGC、和GGA。
一4一密码的通用性和变异性通用性：各种低等和高等生物，包括病毒、细菌及真核生物基本上共用一套遗传密码。
变异性：已知线粒体DNA（mtDNA），还有原核生物支原体等少数生物基因密码有一定变异。
一5一密码的防错系统密码的编排方式使得密码子中一个碱基被置换，其结果常常是编码相同的氨基酸或是为物理化学性质接近的氨基酸取代。
11-2 蛋白质合成及转运下册 P5171、氨基酸是怎样被选择及掺入到多肽链当中去的。
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生物化学第十一章主要内容：蛋白质合成 蛋白质合成过程：转录、翻译、折叠、修饰 蛋白质合成的调控：基因表达调控、翻译后修饰调控 蛋白质合成的应用：基因工程、药物研发、生物技术等
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蛋白质是生命的基础，是构成细 胞和生物体的主要成分
生物化学第十一章
氨甲酰磷酸
嘧啶核苷酸合成途径
2.胞苷酸的合成：
3.脱氧胸腺嘧啶核苷酸的合成：
嘧啶核苷酸的补救合成途径：
补救合成途径： 由分解代谢产生的嘧啶/ 嘧啶核苷转变为嘧啶核苷酸的过程称为补 救合成途径(salvage pathway)。以 嘧啶核苷的补救合成途径较重要。
嘧啶核苷酸补救合成途径
尿嘧啶+PRPP UMP+PPi
二、嘌呤类似物和嘧啶类似物
1、嘌呤类似物主要有6-巯基嘌呤（6-MP）、2， 6-二氨基嘌呤、8-氮鸟嘌呤等。 2、嘧啶类似物主要有5-氟尿嘧啶（5-FU）和6氮尿嘧啶（6-AU）等。
6-巯基嘌呤（6-MP）的作用机理是什么？
6-MP其结构与次黄嘌呤类似（C6上巯基取代了羟 基），它可进入体内竞争性地抑制次黄嘌呤-鸟 嘌呤磷酸核糖转移酶，抑制了IMP 和GMP 的补 救合成。 6-MP还可经磷酸核糖化而转变为6-巯基嘌呤核苷 酸，从而抑制IMP 转变成AMP 和GMP。 6-巯基嘌呤核苷酸还可反馈抑制嘌呤核苷酸从头 合成的调节酶（磷酸核糖酰胺转移酶），使 PRA合成受阻，从而干扰IMP、AMP 和GMP 的合成。
限制性核酸内切酶：分为3种类型
（1）Ⅰ类：由3种不同亚基构成，兼具修饰酶活 性和依赖于ATP 的限制性内切酶活性，需要 Mg2+、S-腺苷甲硫氨酸及ATP的参与。复杂的 多功能酶，在基因工程上的应用价值不大。 （2）Ⅱ类：相对分子量较小，能识别双链DNA 上特异的核苷酸序列，底物作用的专一性强， 且识别序列与切断序列相一致，在分子生物学 中应用最广。 （3）Ⅲ类：只由一条肽链构成，仅需Mg2+，切 割DNA 特异性最强。
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生物化学重点_第十一章dna的生物合成
生物化学重点_第十一章D N A的生物合成work Information Technology Company.2020YEAR第十一章 DNA的生物合成一、中心法则：① DNA的自我复制将遗传信息由亲代传递给子代；② 转录：以DNA为模板合成RNA；③ 翻译：mRNA指导蛋白质的生物合成，从而决定生物的表现型。
DNA的复制、转录和翻译过程就构成了遗传学的中心法则。
但在少数RNA病毒中，其遗传信息贮存在RNA中。
因此，在这些生物体中遗传信息的流向是④ RNA通过复制，将遗传信息由亲代传递给子代；⑤ 通过反转录将遗传信息传递给DNA，再由DNA通过转录和翻译传递给蛋白质，二、DNA复制的特点：1．半保留复制：DNA在复制时，以亲代DNA的每一股作模板，合成完全相同的两个双链子代DNA，每个子代DNA中都含有一股亲代DNA链，这种现象称为DNA的半保留复制(semiconservative replication)。
DNA以半保留方式进行复制，是在1958年由M. Meselson 和 F. Stahl 所完成的实验所证明。
2．需要引物(primer)：DNA聚合酶必须以一段具有3'端自由羟基（3'-OH）的RNA作为引物，才能开始聚合子代DNA链。
3．半不连续复制：由于DNA聚合酶只能以5'→3'方向聚合子代DNA链，因此两条亲代DNA链作为模板聚合子代DNA链时的方式是不同的。
以3'→5'方向的亲代DNA链作模板的子代链在聚合时基本上是连续进行的，这一条链被称为前导链(leading strand)。
而以5'→3'方向的亲代DNA链为模板的子代链在聚合时则是不连续的，这条链被称为随后链(lagging strand)。
DNA在复制时，由随后链所形成的一些子代DNA短链称为冈崎片段(Okazaki fragment)。
三、DNA复制的条件：1．底物：以四种脱氧核糖核酸(deoxynucleotide triphosphate)为底物，即dATP，dGTP，dCTP，dTTP。
生物化学课后习题答案-第十一章xt11
第十一章 DNA的生物合成一、课后习题1.怎样确定DNA复制的主要方式是双向复制，以及一些生物的DNA采取单向复制？2.假定在D环式的复制叉上，螺旋的解开会引起未复制部分的缠绕，当缠绕继续到不可能再进一步缠绕时，主链的增长便停止，然后随从链的延长才会被引发。
那么，在什么条件下更可能观察到大小与前体片段相似的D环？3.试述滚动机制有哪些主要特征？怎样鉴别环状与线状DNA？4.已知大肠杆菌DNA的长度为1100μm，其复制叉式在一个世代大约40min内通过一个复制叉完成的，试求其复制体的链增长速度、正在复制的DNA分子的转速。
参考答案：1.原核生物的染色体和质粒，真核生物的细胞器DNA都是环状双链分子。
实验表明，它们都在一个固定的起点开始复制，复制方向大多是双向的，即形成两个复制叉或生长点，分别向两侧进行复制；也有一个是单向的，只形成一个复制叉或生长点。
2.叶绿体和线粒体DNA（除纤毛虫的线粒体线性DNA分子外）的复制方式。
双链环在固定点解开进行复制，但两条链的合成是高度不对称的，一条链先复制，另一条链保持单链而被取代，在电镜下看到呈（取代环，D环）形状。
待一条链复制到一定程度，露出另一链的复制起点并开始复制。
两条多核苷酸链的起点不在同一点上，当两条链的起点分开一定距离时就产生D环（如线粒体DNA的复制）。
双链环两条链的起点不在同一位置，但同时在起点处解开双链，进行D环复制，称为2D环复制（如叶绿体DNA的复制）。
这时，更可能观察到大小与前体片段相似的D环。
3. Walter Gilbert（1968）提出滚环模型来解释φX174DNA的复制：首先由特异核酸内切酶在环状双链DNA（称为RF型、增值型，即单链DNA已复制一次成双链）的一条链上切开切口产生5′—P末端和3′—OH末端。
5′—P末端与细胞质膜连接，被固定在膜上，然后环形的双链通过滚动而进行复制。
以完整链（正链）为模板进行的DNA合成是在DNA 聚合酶参与下，在切口的3′—OH末端按5′—3′的方向逐个添加核苷酸；以5′—P 末端结合在细胞膜上的链（被切断的负链）作模板所进行的DNA合成也是由DNA聚合酶催化，先按5′—3′方向形成短链（冈崎片断），然后再通过DNA连接酶连接起来。
生物化学 第11章 核酸的生物合成
第十一章 核酸的生物合成一、填空题1．中心法则是 于 年提出的，其内容可概括为2．所有冈崎片段的延伸都是按 方向进行的。
3．前导链的合成是 的，其合成方向与复制叉移动方向 。
4．引物酶与转录中的RNA 聚合酶之间的差别在于它对 不敏感；后随链的合成是 的。
5．DNA 聚合酶I 的催化功能有 、 、 。
6．DNA 拓扑异构酶有 种类型，分别为 和 ,它们的功能是 。
7．细菌的环状DNA 通常在一个 开始复制，而真核生物染色体中的线形DNA 可以在 起始复制。
8．大肠杆菌DNA 聚合酶III 的 活性使之具有 功能，极大地提高了DNA 复制的保真度。
9．到目前为止，在大肠杆菌中已发现有 种DNA 聚合酶，其中 负责DNA 复制， 负责DNA 损伤修复。
10．大肠杆菌中DNA 指导的RNA 聚合酶全酶的亚基组成为 ，去掉 _因子的部分称为核心酶，这个因子使全酶能识别DNA 上的 位点。
11．在DNA 复制中， 可防止单链模板重新缔合和核酸酶的攻击。
12．DNA 合成时，先由引物酶合成 ，再由 在其3′端合成DNA 链，然后由 切除引物并填补空隙，最后由 连接成完整的链。
13．大肠杆菌DNA 连接酶要求 的参与，哺乳动物的DNA 连接酶要求 参与。
14．原核细胞中各种RNA 是 种RNA 聚合酶催化生成的，而真核细胞核基因的转录分别由 种RNA 聚合酶催化，其中rRNA 基因由 转录，hnRNA 基因由 转录，各类小分子量RNA 则是 的产物。
15．转录单位一般应包括 序列， 序列和 序列。
16．真核细胞中编码蛋白质的基因多为 ，编码的序列还保留在成熟mRNA 中的是 ，编码的序列在前体分子转录后加工中被切除的是 ；在成熟的mRNA 中 序列被拼接起来。
17．限制性核酸内切酶主要来源于 ，都识别双链DNA 中 ，并同时断裂 。
二、选择题(只有一个最佳答案)：1．如果一个完全具有放射性的双链DNA 分子在无放射性标记溶液中经过两轮复制，产生的四个DNA 分子的放射性情况是：（ ）A 、其中一半没有放射性B 、都有放射性C 、半数分子的两条链都有放射性D 、一个分子的两条链都有放射性E 、四个分子都不含放射性2．关于DNA 指导下的RNA 合成的下列论述除了（ ）项外都是正确的。
生物化学核酸的生物合成
13.1 DNA的生物合成
13.1.2 逆转录—由RNA指导合成DNA的过程 ➢ 逆转录酶：以RNA为模板，dNTP为底物，催化5端到3端
方向合成DNA的酶（RDDP）或反转录酶，是 1970年在劳氏肉瘤、鼠白血病病毒中发现的引 起生物致癌的酶。 ➢ 逆转录特点：（1）模板为单链RNA；
（2）逆转录酶（RnaseH）具有专一切除 RNA—DNA杂交分子中的RNA的功能。
u 解开DNA双螺旋结构
（4）拓扑异构酶 拓扑是物理学上的一个名称，空间异构的意思。
用于解开DNA超螺旋结构，TOPＩ——打开一条链；TOPⅡ从中间 剪开。
（5）单链结合蛋白（SSB） u 防止两条链再结合（复性）
（6）引发酶和引发体： u 催化引物的合成，多数是RNA聚合酶催化合成RNA引 物、也有
DNA复制——依赖于DNA的DNA合成，
合
是主要的合成方式。
成
逆转录 —— 依赖于RNA的DNA合成，
方
式
主要在病毒中，
是转录的逆过程。
DNA的损伤与修复—— DNA损伤后，
DNA片段的填补。
3
13.1 DNA的生物合成
13.1.1 DNA复制—由亲代DNA合成两个相同的 子代DNA的过程
u DNA复制的方式——半保留复制
u DNA复制的方式——半保留复制
Ø 6.DNA复制的过程——起始、延长和中止
复制的延伸：
是一个重复的过程。在RNA引物上，由DNA聚合酶Ⅲ（真核为α）催化， 以dNTP为底物，沿着5 / 3/滑动，按碱基配对原则在引物3/—OH 上接上相应的核苷酸，以添加dNMP顺序。不断滑动，不断添加，链就不 断延长。
②模板DNA高级结构的解除：拓扑异构酶Ⅱ（旋转酶）打开拓扑结构， 解旋酶打开双螺旋，DNA单链结合蛋白结合于已解开的链上，提供模板
《生物化学》第十一章
第一节
核苷酸的合成代谢 二、嘧啶核苷酸的合成代谢
2．CTP 的合成 UMP 是所有其他嘧啶核苷酸的前体。由尿嘧啶核苷酸转变成胞嘧啶核苷酸是 在核苷三磷酸水平上进行的。UMP 经尿苷酸激酶和二磷酸核苷激酶的作用， 先生成 UTP（三磷酸尿苷），然后在 CTP 合成酶的催化下，由谷氨酰胺提供 氨基，使 UTP 转变为 CTP（三磷酸胞苷）。此过程消耗 1 分子 ATP 。
- 18 -
第一节
核苷酸的合成代谢 二、嘧啶核苷酸的合成代谢
3．dTMP的合成 脱氧胸腺嘧啶核苷酸（dTMP）由脱氧尿嘧啶核苷酸（dUMP）甲基化生成。催 化此反应的酶是胸苷酸合酶，N5, N10-甲烯四氢叶酸为甲基供体。 在正常的肝细胞中，胸苷酸合酶活性很低，当肝里出现恶性肿瘤时，此酶活性 升高。而且，肿瘤的恶性程度与胸苷酸合酶的活性值成正相关。
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第三节 核苷酸的抗代谢物
四、核苷类似物
阿糖胞苷、环胞苷是改变了核糖结 构的核苷类似物。阿糖胞苷能抑制 CDP （二磷酸胞苷）还原成 dCDP（二磷酸脱 氧胞苷），进而影响 DNA 的合成，它是 重要的抗癌药。
的 6 位酮基被氨基取代即为 AMP。此反应分为两步： ① 由腺苷酸代琥珀酸合成酶催化，GTP（三磷酸鸟苷）水解供能，天冬氨酸的氨基 与IMP相连生成腺苷酸代琥珀酸。 ② 腺苷酸代琥珀酸在腺苷酸代琥珀酸裂解酶作用下脱去延胡索酸生成 AMP。
-9-
第一节
核苷酸的合成代谢 一、嘌呤核苷酸的合成代谢
GMP 的生成过程也包含了两步反应：
APRT 受 AMP 的反馈抑制，HGPRT 受 IMP 与 GMP 的反馈抑制。
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第一节
核苷酸的合成代谢 一、嘌呤核苷酸的合成代谢
《生物化学》课程配套练习核酸与蛋白质生物合成参考答案
第十一章核酸生物合成第十二章蛋白质的生物合成练习参考答案1.名词解释:1)复制：DNA的生物合成，以亲本DNA为模板，根据碱基互补原则，合成与亲代DNA相同分子的过程。
2)冈崎片段：DNA复制过程中，合成方向与复制叉移动方向相反的DNA片断。
3)半保留复制：DNA生物合成过程中，子代双链DNA分子中有一条DNA链来自亲本。
这种合成方式称为半保留复制。
4)半不连续复制：DNA复制过程中，一条链复制是连续的，另一条是不连续的，这种复制方式称为半不连续复制。
5)前导链：DNA复制过程中，复制方向与复制叉移动方向相同，连续合成的DNA链称为前导链；6)滞后链：在复制过程中，复制方向与复制叉移动方向相反，形成不连续的片断，后连接成完整链的DNA链，称为滞后链。
7)转录：以DNA为模板，在RNA聚合酶指导下，合成RNA并把遗传信息传给RNA的过程，称为转录。
8)遗传密码：即指核苷酸三联体决定氨基酸的对应关系，这种编码氨基酸序列的核苷酸称为密码子。
2. 写出原核生物DNA复制过程；原核生物与真核生物DNA复制的区别?答：（1）原核生物DNA复制过程可分为：起始，延伸和终止。
1）复制的起始；2）复制的延伸；3）复制的终止（请分别说明）（2）原核生物与真核生物DNA复制的区别：1）聚合酶的不同；2）复制的起点不同；3）复制的速度不同4）DNA复制的调节；（详细内容看课件及参考书）3.比较原核生物和真核生物转录过程有哪些不同点？答：1）聚合酶的不同；2）启动子的不同；3）终止过程的不同；4）转录的调节控制；4）转录后加工不同。
（详细内容看课件及参考书）4.哪些理化因素能引起DNA分子损伤？体内有何种DNA修复机制？答：（1）某些理化因素，如紫外线照射、电离辐射和化学诱变剂等等。
（2）修复机制有：错配修复，直接修复，切除修复，重组修复和易错修复。
5.大肠杆菌蛋白质合成体系由哪些物质组成？各起什么作用？答：参与蛋白质生物合成的物质：（1）20 基本氨基酸作为材料。
生物化学重点_第十一章 DNA的生物合成
第十一章DNA的生物合成一、中心法则:① DNA的自我复制将遗传信息由亲代传递给子代;②转录:以DNA为模板合成RNA;③翻译:mRNA指导蛋白质的生物合成,从而决定生物的表现型。
DNA 的复制、转录与翻译过程就构成了遗传学的中心法则。
但在少数RNA病毒中,其遗传信息贮存在RNA中。
因此,在这些生物体中遗传信息的流向就是④ RNA 通过复制,将遗传信息由亲代传递给子代;⑤通过反转录将遗传信息传递给DNA,再由DNA通过转录与翻译传递给蛋白质,二、DNA复制的特点:1.半保留复制:DNA在复制时,以亲代DNA的每一股作模板,合成完全相同的两个双链子代DNA,每个子代DNA中都含有一股亲代DNA链,这种现象称为DNA的半保留复制(semiconservative replication)。
DNA以半保留方式进行复制,就是在1958年由M、Meselson 与F、Stahl 所完成的实验所证明。
2.需要引物(primer):DNA聚合酶必须以一段具有3'端自由羟基(3'-OH)的RNA作为引物,才能开始聚合子代DNA链。
3.半不连续复制:由于DNA聚合酶只能以5'→3'方向聚合子代DNA链,因此两条亲代DNA链作为模板聚合子代DNA链时的方式就是不同的。
以3'→5'方向的亲代DNA链作模板的子代链在聚合时基本上就是连续进行的,这一条链被称为前导链(leading strand)。
而以5'→3'方向的亲代DNA链为模板的子代链在聚合时则就是不连续的,这条链被称为随后链(lagging strand)。
DNA在复制时,由随后链所形成的一些子代DNA短链称为冈崎片段(Okazaki fragment)。
三、DNA复制的条件:1.底物:以四种脱氧核糖核酸(deoxynucleotide triphosphate)为底物,即dATP,dGTP,dCTP,dTTP。
生物化学 第11章 RNA的生物合成(1)
第三节 转录后的加工
二、tRNA的加工修饰
➢ 方式：
1. 剪切 2. 3’末端加 CCA-OH 3. 化学修饰（稀有碱基） 4. 剪接
第三节 转录后的加工
三、rRNA的加工修饰
第三节 转录后的加工
第三节 转录后的加工
DNA复制与转录的异同
种类
部位
模板
产物
功能
特点
原料
DNA
细胞核 两条DNA单 DNA 链
遗传信息
RNA
细胞核 一条DNA单 RNA 链
三种RNA 功能各异
半保留复制 半不连续复制
双向性 无终止点
不对称 有终止点 连续性 单向性
A、G、C、 T
A、G、C、 U
谢谢观看
➢ 方式：
剪切和剪接 末端添加核苷酸 化学修饰 RNA编辑
第三节 转录后的加工
一、mRNA的加工修饰
➢ 方式：
剪切和剪接
一、mRNA加工修饰
第三节 转录后的加工
➢ 方式：
剪切和剪接
第三节 转录后的加工
一、mRNA的加工修饰
➢ 方式：
末端添加核苷酸
7-甲苷基三鸟磷嘌酸5’ 呤戴帽-核5’
多3’ 加聚尾腺苷酸
RNA在细胞内的降解
第一节 转录体系与特点
转录：在RNA聚合酶催化下，以DNA一条链为模板，以4种三磷酸核 苷（ATP, GTP, CTP, UTP） 为原料进行的RNA聚合反应。
DNA
转录
RNA
第一节 转录体系与特点 一、转录的体系
➢模板：DNA的一条链 ➢原料：NTP (ATP, GTP, CTP, UTP) ➢酶：RNA聚合酶
第十一章
RNA的生物合成
生物化学第十一章核酸降解与核苷酸生物合成
第二节
一．核苷酸的降解 二．嘌呤的降解 三．嘧啶的降解
核苷酸的降解
核苷酸的降解
• 核苷酸水解掉磷酸基就就会变成核苷，生 物体内广泛存在的磷酸单酯酶和核苷酸酶 可以催化这个反应。 • 核苷酸+水+核苷酸酶→ → →核苷+磷酸 • 核苷在核苷酶的作用下继续分解： 1. 核苷+磷酸（核苷磷酸化酶）←→碱基+戊 糖-1-磷酸； 2. 核苷+水*（核苷水解酶）→ → →碱基+戊 糖
第四节
小
结
1. 降解核酸的不同酶 2. 核苷酸的从头合成过程的要点（包括嘌呤 和嘧啶） 3. 嘌呤和嘧啶环中的原子来源 4. 补救途径的意义
第十章 核酸降解与核苷酸生物合 成
第一节 第二节 第三节 第四节 核酸的降解 核苷酸的降解 核苷酸的生物合成 小 结
第一节
一．概述 二．核酸酶的种类
核酸的降解
概
•
1. 2. 3. 4. 5. 6.
述
核酸酶促降解产物核苷酸及其衍生物，在代谢 上非常重要： 核苷酸是核酸生物合成的前体； 某些核苷酸及其衍生物是很多生物合成过程中 的重要中间物，比如UDPG等等； 腺苷酸是生物体中重要的辅因子，比如NAD+、 FAD等等； 某些核苷酸是重要的中间代谢调节物质，如 cAMP 等等； 肌苷酸和鸟苷酸是强力的助鲜剂； ATP是生物能量代谢中通用的高能化合物。
1. 嘌呤核苷酸的合成特点是首先直接形成次黄嘌 呤核苷酸，然后才能转变成为其他的嘌呤核苷 酸，而不是先形成游离的嘌呤，再生成核苷酸； 2. PRPP是核苷酸中磷酸核糖部分的供体； 3. 嘌呤的各原子是在PRPP的C-1位置上逐个加上 去的，关键步骤是PRPP和谷氨酰胺形成5-磷酸 核糖胺； 4. 由不同的化合物提供不同的原子，最终形成次 黄嘌呤核苷酸。
中国医科大学-生物化学试题-11章 RNA的生物合成
第11章 RNA的生物合成(转录) 1.思考题1．试述核酶的概念及其意义。
2．复制和转录过程的异同。
3．原核生物和真核生物的RNA聚合酶有何不同？2.名词解释1．转录2．不对称转录3．内含子4．外显子3.英汉互译1．pre-initiation complex (PIC)2．transcriptional factor (TF)3．lariat RNA4．transcription bubble5．post-transcriptional modification6．断裂基因7．外显子8．启动子9．转录10．内含子4.选择题1．识别转录起始点的是A．RNA聚合酶的α亚基B．RNA聚合酶的β亚基C．RNA聚合酶的β′亚基D．RNA聚合酶的σ因子E．dnaB蛋白2．真核细胞hnRNA的内含子的切除依靠A．snRNPB．限制性核酸内切酶C．核酶D．蛋白酶E．RNase3．DNA上某段有意义链碱基顺序为5′GTCAACTAG3′，转录后的mRNA上相应的碱基顺序为A．5′-TGATCAGTC-3′B．5′-CUAGUUGAC-3′C．5′-CAGUUGAUC-3′D．5′-CTGACTAGT-3′E．5′-GACCUAGUU-3′4．在真核生物中，经RNA聚合酶Ⅱ催化的转录产物是A．hnRNAB．18SrRNAC．28SrRNAD．tRNAE．全部RNA5．tRNA和5SrRNA是由真核生物哪种酶催化转录产生的？A．RNA聚合酶ⅠB．逆转录酶C．RNA聚合酶D．RNA聚合酶全酶E．RNA聚合酶Ⅲ6．ρ因子的功能是A．在启动区域结合阻遏物B．增加RNA合成速率C．释放结合在启动子上的RNA聚合酶D．参加转录的终止过程E．允许特定转录的启动过程7．原核生物的pribnow盒是A．转录的起始点B．翻译的起始点C．RNA聚合酶与DNA模板稳定结合处D．DNA聚合酶的活性中心E．DNA合成起始位点8．外显子是A．不转录的DNAB．基因突变的表现C．真核生物结构基因中的非编码序列D．真核生物结构基因中为蛋白质编码的序列E．断裂开的DNA片段9．Pribnow box序列是指A．AATAAAB．AAUAAAC．TAAGGCD．TTGACAE．TATAAT10．核酶（ribozyme）A．有催化作用的蛋白质B．以NAD+为辅酶C．三叶草结构D．能催化RNA的自我剪接E．是由snRNA和蛋白质组成。
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第十一章 核酸的生物合成一、填空题1．中心法则是 于 年提出的，其内容可概括为2．所有冈崎片段的延伸都是按 方向进行的。
3．前导链的合成是 的，其合成方向与复制叉移动方向 。
4．引物酶与转录中的RNA 聚合酶之间的差别在于它对 不敏感；后随链的合成是 的。
5．DNA 聚合酶I 的催化功能有 、 、 。
6．DNA 拓扑异构酶有 种类型，分别为 和 ,它们的功能是 。
7．细菌的环状DNA 通常在一个 开始复制，而真核生物染色体中的线形DNA 可以在 起始复制。
8．大肠杆菌DNA 聚合酶III 的 活性使之具有 功能，极大地提高了DNA 复制的保真度。
9．到目前为止，在大肠杆菌中已发现有 种DNA 聚合酶，其中 负责DNA 复制， 负责DNA 损伤修复。
10．大肠杆菌中DNA 指导的RNA 聚合酶全酶的亚基组成为 ，去掉 _因子的部分称为核心酶，这个因子使全酶能识别DNA 上的 位点。
11．在DNA 复制中， 可防止单链模板重新缔合和核酸酶的攻击。
12．DNA 合成时，先由引物酶合成 ，再由 在其3′端合成DNA 链，然后由 切除引物并填补空隙，最后由 连接成完整的链。
13．大肠杆菌DNA 连接酶要求 的参与，哺乳动物的DNA 连接酶要求 参与。
14．原核细胞中各种RNA 是 种RNA 聚合酶催化生成的，而真核细胞核基因的转录分别由 种RNA 聚合酶催化，其中rRNA 基因由 转录，hnRNA 基因由 转录，各类小分子量RNA 则是 的产物。
15．转录单位一般应包括 序列， 序列和 序列。
16．真核细胞中编码蛋白质的基因多为 ，编码的序列还保留在成熟mRNA 中的是 ，编码的序列在前体分子转录后加工中被切除的是 ；在成熟的mRNA 中 序列被拼接起来。
17．限制性核酸内切酶主要来源于 ，都识别双链DNA 中 ，并同时断裂 。
二、选择题(只有一个最佳答案)：1．如果一个完全具有放射性的双链DNA 分子在无放射性标记溶液中经过两轮复制，产生的四个DNA 分子的放射性情况是：（ ）A 、其中一半没有放射性B 、都有放射性C 、半数分子的两条链都有放射性D 、一个分子的两条链都有放射性E 、四个分子都不含放射性2．关于DNA 指导下的RNA 合成的下列论述除了（ ）项外都是正确的。
A 、只有存在DNA 时，RNA 聚合酶才催化磷酸二酯键的生成DNA DNA RNA 蛋白质复制 转录 反转录 翻译B、在转录过程中RNA聚合酶需要一个引物C、链延长方向是5′→3′D、在多数情况下，只有一条DNA链作为模板E、合成的RNA链不是环形3．下列关于核不均一RNA（hnRNA）论述哪个是不正确的？（）A、它们的寿命比大多数RNA短B、在其3′端有一个多聚腺苷酸尾巴C、在其5′端有一个特殊帽子结构D、存在于细胞质中4．hnRNA是下列那种RNA的前体？（）A、tRNAB、rRNAC、mRNAD、SnRNA5．DNA复制时不需要下列那种酶：（）A、DNA指导的DNA聚合酶B、RNA引物酶C、DNA连接酶D、RNA指导的DNA聚合酶6．参与识别转录起点的是：（）A、ρ因子B、核心酶C、引物酶D、σ因子7．DNA半保留复制的实验根据是：（）A、放射性同位素14C示踪的密度梯度离心B、同位素15N标记的密度梯度离心C、同位素32P标记的密度梯度离心D、放射性同位素3H示踪的纸层析技术8．以下对大肠杆菌DNA连接酶的论述哪个是正确的？（）A、催化DNA双螺旋结构中的DNA片段间形成磷酸二酯键B、催化两条游离的单链DNA连接起来C、以NADP+作为能量来源D、以GTP作为能源9．下面关于单链DNA结合蛋白（SSB）的描述哪个是不正确的？（）A、与单链DNA结合，防止碱基重新配对B、在复制中保护单链DNA不被核酸酶降解C、与单链区结合增加双链DNA的稳定性D、SSB与DNA解离后可重复利用10．有关转录的错误叙述是：（）A、RNA链按3′→5′方向延伸B、只有一条DNA链可作为模板C、以NTP为底物D、遵从碱基互补原则11．关于σ因子的描述那个是正确的？（）A、不属于RNA聚合酶B、可单独识别启动子部位而无需核心酶的存在C、转录始终需要σ亚基D、决定转录起始的专一性12．真核生物RNA聚合酶III的产物是：（）A、mRNAB、hnRNAC、rRNAD、srRNA和tRNA 13．合成后无需进行转录后加工修饰就具有生物活性的RNA是：（）A、tRNAB、rRNAC、原核细胞mRNAD、真核细胞mRNA 14．DNA聚合酶III的主要功能是：（）A、填补缺口B、连接冈崎片段C、聚合作用D、损伤修复15．DNA复制的底物是：（）A、dNTPB、NTPC、dNDPD、NMP16．下来哪一项不属于逆转录酶的功能：（）A、以RNA为模板合成DNAB、需要短的RNA作为引物C、水解RNA－DNA杂交分子中的RNA链D、指导合成RNA17．逆转录酶是一类：（）A、DNA指导的DNA聚合酶B、DNA指导的RNA聚合酶C、RNA指导的DNA聚合酶D、RNA指导的RNA聚合酶18． DNA上某段碱基顺序为5’-ACTAGTCAG-3’，转录后的上相应的碱基顺序为：（）A、5’-TGATCAGTC-3’B、5’-UGAUCAGUC-3’C、5’-CUGACUAGU-3’D、5’-CTGACTAGT-3’19．参与转录的酶是（）A、依赖DNA的RNA聚合酶B、依赖DNA的DNA聚合酶C、依赖RNA的DNA聚合酶D、依赖RNA的RNA聚合酶20．DNA复制需要：(1)DNA聚合酶Ⅲ；(2)解链蛋白；(3)DNA聚合酶Ⅰ；(4)DNA指导的RNA聚合酶；(5)DNA连接酶参加。
其作用的顺序是：（）A、(4)(3)(1)(2)(5)B、(4)(2)(1)(3)(5)C、(2)(3)(4)(1)(5)D、(2)(4)(1)(3)(5)21．下列有关大肠杆菌DNA聚合酶Ⅰ的描述哪个是不正确的？（）A、其功能之一是切掉RNA引物，并填补其留下的空隙B、是唯一参与大肠杆菌DNA复制的聚合酶C、具有3'→5'核酸外切酶活力D、具有5'→3'核酸外切酶活力22．DNA指导的RNA聚合酶由数个亚基组成，其核心酶的组成是（）A、α2ββB、α2ββ'ωC、ααβ'D、αββ'23．1958年Meselson和Stahl利用15N标记大肠杆菌DNA的实验首先证明了下列哪一种机制？（）A、DNA能被复制B、DNA的基因可以被转录为mRNAC、DNA的半保留复制机制D、DNA全保留复制机制24．DNA指导下的RNA聚合酶，由α2ββ’σ五个亚基组成，与转录起动有关的亚基是（）A、αB、βC、β’D、σ三、是非题（在题后括号内打√或×）：1．中心法则概括了DNA在信息代谢中的主导作用。
（）2．原核细胞DNA复制是在特定部位起始的，真核细胞则在多位点同时起始复制。
（）3．逆转录酶催化RNA指导的DNA合成不需要RNA引物。
（）4．原核细胞和真核细胞中许多mRNA都是多顺反子转录产物。
（）5．因为DNA两条链是反向平行的，在双向复制中，一条链按5′→3′方向合成，另一条链按3′→5′方向合成。
（）6．限制性内切酶切割的片段都具有粘性末端。
（）7．已发现有些RNA前体分子具有催化活性，可以准确的自我剪接，被称为核糖酶或核酶。
（）8．原核生物中mRNA一般不需要转录后加工。
（）9．RNA聚合酶对弱终止子的识别需要专一性的终止因子。
（）10．已发现的DNA聚合酶只能把单体逐个加到引物3′－OH上，而不能引发DNA合成。
（）11．在复制叉上，尽管后随链按3′→5′方向净生成，但局部链的合成均按5′→3′方向进行。
（）12．RNA合成时，RNA聚合酶以3′→5′方向沿DNA的反意义链移动，催化RNA链按5′→3′方向增长。
（）13．在DNA合成中，大肠杆菌DNA聚合酶I和真核细胞中的RNaseH均能切除RNA引物。
（）14．隔裂基因的内含子转录的序列在前体分子的加工中都被切除，因此可以断定内含子的存在完全没有必要。
（）15．如果没有因子，核心酶只能转录出随机起始的、不均一的、无意义的RNA产物。
（）16．在真核细胞中已发现5种DNA指导的DNA聚合酶：α、β、γ、δ、ε。
其中DNA聚合酶γ参与复制线粒体的DNA；DNA聚合酶β和ε在损伤修复中起着不可替代的作用；DNA聚合酶α和δ是核DNA 复制中最重要的酶。
（）四、问答题：1．什么是复制？DNA复制需要哪些酶和蛋白质因子？2．在转录过程中哪种酶起主要作用？简述其作用。
3．试述DNA复制的基本规律。
4．单链结合蛋白在DNA复制中有什么作用？5．大肠杆菌的DNA聚合酶和RNA聚合酶有哪些重要的异同点？6．下面是某基因中的一个片段的(－)链：3′……ATTCGCAGGCT……5′。
A、写出该片段的完整序列B、指出转录的方向和哪条链是转录模板C、写出转录产物序列D、其产物的序列和有意义链的序列之间有什么关系？7．简述原核生物RNA转录的基本特点。
8．简要说明DNA半保留复制的机制。
9．各种RNA的转录后加工包括哪些内容？10．试比较转录与复制的区别。
11．生物DNA聚合酶的种类和主要功能是什么？五、名词解释：半保留复制不对称转录逆转录冈崎片段复制叉前导链后随链模板链编码链内含子外显子顺反子启动子终止子转录单位半不连续复制参考答案：第十一章 核酸的生物合成一、填空题1．中心法则是 Crick 于 1958 年提出的，其内容可概括为2．所有冈崎片段的延伸都是按 5′－3′ 方向进行的。
3．前导链的合成是 连续 的，其合成方向与复制叉移动方向 相同 。
4．引物酶与转录中的RNA 聚合酶之间的差别在于它对 利福平 不敏感；后随链的合成是 不连续 的。
5．DNA 聚合酶I 的催化功能有 5′－3′聚合酶活性 、 3′－5′外切酶活性 、 5′－3′外切酶活性 。
6．DNA 拓扑异构酶有 两 种类型，分别为 拓扑异构酶I 和 拓扑异构酶II ,它们的功能是 增加或减少超螺旋 。
7．细菌的环状DNA 通常在一个 复制位点 开始复制，而真核生物染色体中的线形DNA 可以在 多个复制位点 起始复制。
8．大肠杆菌DNA 聚合酶III 的 3′－5′外切酶 活性使之具有 校对 功能，极大地提高了DNA 复制的保真度。
9．到目前为止，在大肠杆菌中已发现有 3 种DNA 聚合酶，其中 DNA 聚合酶III 负责DNA 复制， DNA 聚合酶II 负责DNA 损伤修复。
10．大肠杆菌中DNA 指导的RNA 聚合酶全酶的亚基组成为 2σ ，去掉 σ _因子的部分称为核心酶，这个因子使全酶能识别DNA 上的 启动子 位点。