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第十三章 RNA的生物合成一、 填空题1基因转录的方向是从 端到 端。2大肠杆菌RNA聚合酶由 和 因子组成，其中前者由 亚基、_亚基和_亚基组成，活性中心位于_亚基上。3.使用_可将真核细胞的三种RNA聚合酶区分开来。4所有真核细胞的RNA聚合酶的最大亚基的C端都含有一段高度保守的重复序列，这段重复序列是_，它的功能可能是_。5第一个被转录的核苷酸一般是_。6原核细胞启动子-10区的序列通常被称为_，其一致序列是_。7tRNA基因的启动子最重要的特征是_。8真核细胞转录因子的功能是_和_。9逆转录酶通常以_为引物，具有_、_和 _三种酶的活性，使用该酶在体外合成cDNA时常用_为引物。10真核细胞的热鸡蛋白（HSP）上游除了启动子序列以外，还应具有_、_、_和_序列。11真核细胞Pre-mRNA的后加工方式主要_、_、_、_、和_5种。12大肠杆菌RNaseP由_和_组成，其中_能独立完成催化，该酶参与_的后加工。13四膜虫Pre-RNA的剪接需要_作为辅助因子。14存在于真核细胞Pre-mRNA上的加尾信号是_，剪接信号是_。15原核细胞基因转录的终止有两种机制，一种是_，另一种是_。16核不均一RNA（hnRNA）实际上就是_。17使用_技术可以确定一个蛋白质基因是不是断裂基因。18所有的反转录病毒的基因都含有_ 、_和 _三种基因。19HIV的宿主细胞是 _。20真核细胞三种RNA聚合酶共有的转录因子是_。21RNA病毒的进化速度远高于它的宿主细胞是因为_。22SnRNA即是_，它的功能主要是_。23SnoRNA即是_，它的主要功能是_。24同一种基因在肝细胞中表达的终产物是ApoB-100，而在小肠上皮细胞中表达的终产物是相对分子质量较小的ApoB-48，这种差别是通过_机制实现的。25LTR即是_，其中含有_序列和_序列，由它控制反转录病毒的基因转录。26gRNA（guide RNA）的功能是_。27使用_方法可以确定真核细胞基因转录的起始点。二、 是非题1 原核细胞和真核细胞的RNA聚合酶都能够直接识别启动子。2 在原核细胞基因转录的过程中，当第一个磷酸二之间形成以后，因子即与核心酶解离。3 大肠杆菌所有的基因转录都由同一种RNA聚合酶催化。4 大肠杆菌染色体DNA由两条链组成，其中一条链充当模板链，另外一条链充当编码链。5 由于RNA聚合酶缺乏校对能力，因此RNA生物合成的忠实性低于DNA的生物合成。6 真核细胞四种rRNA的转录由同一种RNA聚合酶，即RNA聚合酶合成。7 所有的RNA聚合酶都需要模板。8 利福霉素和利链霉素都是原核细胞RNA聚合酶的抑制剂，两者都抑制转录的起点。9 RNA病毒因为不含有DNA基因组，所以根据分子生物学中心法则，它必须先进行反转录，然后才能复制和增殖。10反转录病毒都是肿瘤病毒。11原核细胞中，构成RNA聚合酶的因子的浓度低于核心酶的浓度。12逆转录病毒的基因组RNA实际上是一种多顺反子mRNA。13到现在为止，还没有正常的或者受病毒感染的原核细胞中发现反转录现象。14ribozyme只能以RNA作为底物。15与蛋白质酶不同的是，ribozyme的活性不需要特定的三维结构。16帽子结构是真核细胞mRNA所特有的结构。17TRNA的3端所具有的CCA序列都是通过后加工才才加上的。18线粒体内的RNA聚合酶由细胞核基因编码。19四膜虫Pre-mRNA的剪接并不需要消耗ATP。20基因的内含子没有任何功能。21真核细胞mRNA编码区不含修饰核苷酸。22有的tRNA的反密码子由四个核苷酸组成。21线粒体内的RNA聚合酶组成与原核细胞的RNA聚合酶相似，也是由几个亚基组成的寡聚酶。22放线菌素D既可以抑制原核细胞的基因转录，又可以抑制真核细胞的基因转录。23DNA聚合酶、RNA聚合酶和逆转录酶一般都含有Zn离子。24DNA病毒的生活史中不可能具有反转录事件。三、 选择题（下列各题均有五个备选答案，试从其中选出一个）17SL RNA的转录受到（）（A）高浓度的的-amanitin的抑制 （B）低浓度的-amanitin的抑制（C）中等浓度的的-amanitin的抑制 （D）利福霉素的抑制（E）AZT（3叠氮胸苷）的抑制2使用纤维素-Oligo dT分离真核生物的mRNA时，哪一种条件比较合理？（）（A）在有机溶剂存在下上柱，低盐溶液洗脱 （B）低盐条件下上柱，高盐溶液洗脱（C）高盐溶液上柱，低盐溶液洗脱 （D）酸性溶液上柱，碱性溶液洗脱（E）碱性溶液上柱，酸性溶液洗脱3四种真核mRNA后加工的顺序是（）（A）带帽、运输出细胞核、加尾、剪接 （B）带帽、剪接、加尾、运输出细胞核（C）剪接、带帽、加尾、运输出细胞核 （D）带帽、加尾、剪接、运输出细胞核（E）运输出细胞核、带帽、剪接、加尾4你认为酵母细胞TBP基因的突变为什么是致死型的？（）（A）TBP是转录终止所必须的蛋白质 （B）缺乏有功能的TBP的酵母细胞只能转录rRNA基因（C）与TBP相关联的蛋白质因子结合抑制DNA聚合酶的活性（D）缺乏TBP的酵母细胞对光敏感（E）TBP为RNA聚合酶、和所负责的基因转录必须的转录因子5在动物细胞的剪接体中，负责识别3剪接点的SnRNP是（）（A）U1 SnRNP （B）U2 SnRNP （C）U3 SnRNP （D）U4 SnRNP （E）U5 SnRNP6.在剪接体中，SnRNP上的蛋白质的功能之一似乎是（）（A）在第一步转酯反应中，充当核酸内切酶（B）保护SnRNP免受降解（C）识别剪接点交界处的GU-AG序列（D）促进SnRNP的正确折叠，有利于RNA调节的催化（E）促进已加工的mRNA运输处细胞7具有蛋白质激酶活性的（转录因子）TF是（）（A）TFB （B）TFE （C）TFHF （D）TFH （E）TFD8.转录真核细胞rRNA的酶是（）（A）RNA聚合酶 （B）RNA聚合酶（C）RNA聚合酶 （D）RNA聚合酶和（E）RNA聚合酶和9大肠杆菌RNA聚合酶分子中负责识别启动子的亚基是（）（A）亚基 （B）亚基 （C）亚基 （D）亚基 （E）亚基10在RNA聚合酶催化下，某一DNA分子的一条链被完全转录成mRNA。假定DNA编码链的碱基组成是：G24.1%，C18.5%，A24.6%，T32.8%。那么，新和成的RNA分子的碱基组成应该是（）（A）G24.1%，C18.5%，A24.6%，T32.8%（B）G24.6%，C24.1%，A18.5%，T32.8%（C）G18.5%，C24.1%，A32.8%，T24.6%（D）G32.8%，C24.6%，A18.5%，T24.1%（E）不能确定11.AZT（3-叠氮胸苷）作为胸苷的内似物能够抑制HIV的复制。抑制的机理是它在细胞内被转变为AZTPP，AZTPP可代替dTTTT掺入到HIV RNA的cDNA之中，从而造成HIV病毒的抑制。你认为最可能的原因是（）（A）AZT能够与HIV RNA中的A配对，但不能与人DNA中的dA配对（B）在错配修复中被正常的脱氧核苷酸代替（C）不能够进入在进行的DNA复制的细胞（D）被细胞核内的酶水解为胸苷（E）与人细胞内的DNA聚合酶的Km值远大于对HIV逆转录的Km值12.关于某一个基因的增强子的说法哪一种是错误的?（）（A）增强子的缺失可导致该基因转录效率的降低（B）增强子序列与DNA结合蛋白相互作用（C）增强子能够提高该基因mRNA的翻译效率（D）增强子的作用与方向无关（E）某些病毒基因组中也含有增强子13.原癌基因可以通过哪一种机制而转变为癌基因？（）.阅读框架内发生点突变.基因的部分缺失.逆转录病毒整合到阅读框架的上游（A）只有 （B）只有 （C）只有（D）只有和 （E）、和14.雌激素反应元件（ERE）的一致序列为AGGTCAnnTGACCT。如果将该序列方向改变，则依赖于雌激素的基因转录将受到什么样的影响？（A）只有3端基因将被关闭 （B）只有5端基因将被关闭（C）5端和3端基因都将被关闭 （D）对5端和3端基因没有什么影响（E）由ERE编码的所有氨基酸都将改变15细菌转录过程中RNA合成的正常终止是因为什么造成的?（）.RNA聚合酶与另一个向相反方向转录的RNA聚合酶相遇.RNA聚合酶经过DNA上的一段特殊的碱基序列随后从DNA模板上掉下来.RNA聚合酶与特殊的蛋白质相互作用随后从新和成的RNA链上解离（A）只有 （B）只有 （C）只有（D）只有和 （E）、和问答题1 设计一个实验确定体内基因转录的链延伸的平均速率（每一个RNA链每分钟掺入的核苷酸数目）2 设计一个实验确定一克隆基因在体外进行转录时RNA链延伸的平均速率。3 怎样证明基因转录的方向是从5端3端。4 某些基因在转录过程中，RNA聚合酶会发生暂停的现象，即RNA聚合酶在到达某些位点停止转录，你如何检测到这种暂停现象。5 RNA聚合酶对NTP的Km值在起始阶段高于在延伸阶段。你认为这对基因表达的调节有何重要性。6 假如你想在体外研究一个含有几个基因和几个启动子的DNA上某一基因的转录。你如何在不慎加特定的调节蛋白的情况下，刺激你的目的基因的转录，而不影响其他基因的转录。7 在很长一段时间里，人们对乳糖操纵子阻遏蛋白究竟是阻止RNA聚合酶与启动子的结合来抑制乳糖操纵子的结构基因转录的，还是允许基因转录的起始但组织延伸通过与操纵子结合阻遏蛋白而抑制转录的并不清楚。你如何确定阻遏蛋白是通过以上哪一种机制抑制乳糖操纵子的结构基因的转录的？8 什么是顺式作用元件？什么是反式作用因子？如果你得到一种新的顺式作用元件，你如何让分离纯化到与它结合的反式作用因子？如果你得到一种新的反式作用因子，你又如何鉴别出能够与它结合的未知的顺式作用元件?9 如果你得到一种新的顺式作用元件，你可以使用什么样的方法确定它究竟属于增强子、沉默子还是启动子？10如何证明第二类内含子和第三类内含子在剪接反应中，形成套索结构？11SnRNP已被发现有多种，你如何证明U1、U2、U4/U6和U5才是参与第三类内含子的剪接的SnRNP。12 到目前为止，已发现有哪几种天然的ribozymes？试比较ribozyme和蛋白类酶的异同。Ribozyme的发现的意义何在？13 为什么在野生型的大肠杆菌细胞内得不到rRNA基因的初级转录物？14 为什么抑制大肠杆菌的DNA旋转酶（gyrase）的活性就会抑制受降解物活化的操纵子转录？15 一种特殊的真核细胞RNA病毒被发现能从一个基因区域编码出一长一短的2个mRNA转录物。分析它们的翻译产物，发现2条多肽链在它们的N端具有相同的氨基酸序列，但它们的C端并不相同，更令人奇怪的是2条多肽中较长的一条是由短的mRNA所编码。试对这些现象给与合理的解释。16 在任何给定的时间内，细菌合成的RNA中约有40%50%是mRNA，但细胞中的mRNA却只占总RNA的3%左右，为什么？试预测真核生物mRNA占总RNA的比例与原核生物会有什么不同?17 下面是Miller所拍摄的显示大肠杆菌正在进行转录和反洗作用的电镜照片的示意简图:分析上图，回答以下问题： 1 2 3 4 （1）1，2，3和4分别是什么？ （2）指出DNA的模板链和无意义链的5和3端。（3）指出mRNA的5和3端。（4）画出4条合成中的多肽，并表示它们的相对长度。（5）指出最长的1条多肽链的N端和C端。（6）用箭头表示RNA聚合酶沿着模板前进的方向。（7）真核细胞会有以上的结构吗？18.与真核细胞的其它蛋白质基因相比，组蛋白的基因结构具有一些不同寻常的性质，比如基因的拷贝数属于中等拷贝、基因无内含子以及它的成熟的mRNA无PolyA尾巴，你认为这些性质对于组蛋白合成的特殊要求具有什么样的优势。19.有一种假说认为真核细胞mRNA3端上的Poly A尾巴的功能可能是给信使mRNA“记账”，也就是说mRNA每使用一次，Poly A上就被水解掉一个或者几个核苷酸，当Poly A被水解到一临界的长度时，mRNA即被水解。试设计一个实验验证这种假说。20Tac启动子是一种人工构建的启动子，它使用了色氨酸启动子的-35区序列和乳糖启动子的-10区序列。当将这种启动子引入一表达质粒之中以后，发现它引导基因转录的效率比乳糖启动子或者色氨酸启动子都要高，试解释这种现象。21与DNA病毒相比，RNA病毒如Q病毒的基因组大都比较小，试提出一种理由解释这种性质对RNA病毒的生存是有益的。22什么是反转位子？如何用实验确定一个转位子是不是反转位子？23根据HIV病毒的生活史特征，说明艾滋病的“鸡尾酒疗法”的原理。24HIV的什么性质使得研究艾滋病的疫苗更为困难？25T7 RNA聚合酶是一个单体酶，其氨基酸序列与大肠杆菌DNA聚合酶的Klenow片段相似。该酶晶体的X射线衍生数据表明它后者的三维结构非常相似。试问两个酶的什么特征是RNA聚合酶所没有的？26用完整的T4噬菌体DNA作为模版，纯化的RNA聚合酶在缺失因子（核心酶）的情况下，并不能合成RNA。当加入因子后，核心酶的活性可以恢复。用32P标记四种NTP的磷酸根（*pppN），然后在不同时间分析酸不溶性RNA（大分子RNA）中32P的掺入量。通过此实验，可研究因子在转录起始时的作用。现进行一次实验在反应混合物1中加入0.4g核心酶和0.1g因子。在混合物2中加入4g核心酶和0.1g因子 。两种反应混合物中都含有过量的T4噬菌体和*pppN（比活为108cpm/mol），总体积为1ml，实验的结果如下图所示：（1）这种方法能否有效地测定RNA链合成的起始？为什么？（2）在两种反应中，核心酶与RNA分子的比例是多少？因子与RNA分子的比例是多少？（3）从实验结果来看RNA合成的起始，可得到什么信息？掺入量/cpm 掺入量/cpm 1000 1000600 600200 200 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 时间/min 时间/min