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第22章 RNA的生物合成(2)

二、多项选择题

1.转录过程需要下列哪些成分参与( )

A.dNTP

B.RNA指导的DNA聚合酶

C.DNA指导的RNA聚合酶

D.DNA模板

E.Mg2+

2.真核细胞RNA聚合酶的特点是( )

A.有3类聚合酶,合成各不相同的RNA

B.反应方向为5′-→3′

C.不同的酶对α-鹅膏蕈碱的敏感性不同

D.需Mg2+存在

E.需要引物

3.tRNA的前体加工包括( )

A.剪切5′和3′末端的多余核苷酸

B.去除内含子

C.3′-末端加-CCA

D.碱基修饰

E.尿嘧啶核苷→假尿嘧啶核苷

4.真核生物mRNA的特点为( )

A.转录后需要加工

B.单顺反子

C.有帽子结构

D.有polyA尾

E.在细胞核内合成

5.原核生物转录的终止涉及( )

A.ρ因子

B.RNA聚合酶识别DNA上的终止信号

C.在DNA模板上有终止信号

D.σ因子识别DNA的终止信号

E.DNA聚合酶

6.原核细胞RNA聚合酶的抑制剂是( )

A.四环素

B.青霉素

C.放线菌素D

D.利福霉素

E.红霉素

7.tRNA能够辨认下列哪些分子的特异结构( )

A.mRNA的密码子

B.TATA盒

C.转录因子

D.氨基酸

E.启动子

8.在HbS(镰刀状红细胞性贫血)患者体内,会出现异常核酸的是( )

A.hnRNA

B.mRNA

C.DNA

D.rRNA

E.snRNA

9.DNA是双链,转录中与mRNA互补的一条链是( )

A.编码链

B.有意义链

C.模板链

D.Crick链

E.Watson链

10.下列和转录终止相关的是( )

A.茎环结构

B.mRNA的帽子结构

C.Rho因子

D.mRNA的加尾修饰

E.终止密码UAA、UGA、UAG

11.真核生物RNA聚合酶Ⅰ催化合成下列哪些RNA( )

A.5S‐rRNA

B. 5.8S‐rRNA

C.18S‐rRNA

D.28S‐rRNA

E.23S‐rRNA

12.原核生物DNA指导的RNA聚合酶由数个亚基组成,其中参与转录全过程的是( )

A.α-亚基

B.β-亚基

C.β′亚基

D.σ亚基

E.以上均是

13.关于Rho因子,下列叙述正确的是( )

A.由相同亚基组成的六聚体蛋白质

B.对polyC的结合力最强

C.对polydC/dG的结合力较弱

D.具有ATP酶活性

E.具有解螺旋酶活性

14.顺式作用元件包括( )

A.启动子

B.增强子

C.TATA盒

D.转录因子

E.GC盒

15.参与RNA聚合酶Ⅱ转录的转录因子中,TFⅡH具有哪些活性( )

A.解旋酶

B.解链酶

C.激酶

D.ATP酶

E.聚合酶

16.下列有关依赖因子转录终止的描述中,正确的是( )

A.与RNA分子中polyC的结合能力最强

B.有GTP酶活性

C.有解螺旋酶活性

D.因子与转录产物结合后构象改变

E.因子与转录产物结合后RNA聚合酶构象改变

17.有关启动子的描述不正确的是( )

A.mRNA开始被翻译的那段DNA序列

B.开始转录mRNA的那段DNA序列

C.RNA聚合酶开始与DNA结合的那段DNA序列

D.阻抑蛋白结合的那段DNA序列

E.DNA聚合酶开始与DNA结合的那段DNA序列

18.在电子显微镜下原核生物的转录现象呈羽毛状图形,说明( )

A.在同一模板链上,有多个转录同时进行

B.转录产物与模板形成很长的杂化双链

C.越靠近模板的5′-端,转录产物越短

D.越靠近模板的3′-端,转录产物越长

E.转录未终止,翻译已经开始进行

19.原核生物转录起始复合物包括( )

A.RNA聚合酶全酶

B.DNA模板链

C.RNA聚合酶核心酶

D.转录产物RNA链

E.pppGpN-OH3′

20.复制和转录的共同点是( )

A.都是酶促的核苷酸聚合过程

B.都以DNA链作为模板

C.都需要依赖DNA的聚合酶

D.聚合过程都形成磷酸二酯键

E.都遵循碱基配对规律

三、名词解释

1.不对称转录

2.模板链

3.编码链

4.羧基末端结构域

5.顺式作用元件

6.反式作用因子

7.杂化核RNA(hnRNA)

8.外显子

9.内含子

10.剪接

四、简答题

1.简述复制与转录的不同点。

2.简述真核生物RNA聚合酶的分类及其转录产物。

3.简述真核生物mRNA的转录后加工。

【科学素养读物】

夏普、罗伯茨与断裂基因

自1933年起,全世界的生物学家,甚至整个科学界,每年夏季都会不由自主地将目光聚焦在美国纽约长岛北岸的冷泉港。冷泉港是一处着名的避暑胜地,同时也是世界定量生物学会议的举办地。在一年一度的世界定量生物学会议上,众多来自全美乃至全世界的生物学家会将他们的研究论文发表,并对此展开广泛的讨论,其中不乏一些后来获得诺贝尔生理学或医学奖、诺贝尔化学奖得主。例如,比德尔的“一基因一酶”假说、沃森和克里克的DNA双螺旋结构模型、麦克林托克的“可移动遗传因子”等,其正式研究论文都是首先在冷泉港定量生物学讨论会上报告的。

1977年注定又是一个不同凡响的年份,在这一年的冷泉港定量生物学会议上,菲利·夏普(PhilliSharp)、瑞查德·罗伯茨(RichardRoberts)分别发表了两项关于腺病毒2基因组的研究报告。罗伯茨领导的研究小组和夏普领导的研究小组通过各自独立的研究,提出“基因的编码序列在DNA分子上是不连续的”,也就是后来的“断裂基因”学说。

随着分子生物学研究的不断发展,到20世纪70年代末期,关于生物体基因表达的方式已经基本研究清楚了。虽然在1976年大肠杆菌MS2噬菌体(一种RNA噬菌体)以及1977年大肠杆菌ΦΧ174噬菌体(一种DNA噬菌体)的全核苷酸序列测定的结果表明这两种噬菌体各个基因之间在核酸分子上可能有不编码的间隔序列,但是对于“生物体基因的转录产物——mRNA,是一种自5′-端到3′-端连续不断的线性分子,而且mRNA是从DNA分子上相应的一段连续不断的序列转录下来的”这个观点,却几乎没有任何人表示过丝毫的怀疑。

罗伯茨领导的研究小组对于“断裂基因”的发现有一些偶然,是在研究腺病毒2各个基因在病毒DNA上的起止点位置时发现的。罗伯茨研究小组和夏普研究小组选择的研究对象——腺病毒2是一种感染人呼吸系统细胞的病毒。当时生物学家们对病毒感染真核细胞的过程已经基本清楚,腺病毒2这类DNA病毒感染真核细胞后,在病毒DNA复制之前,就已经开始利用真核细胞的转录系统开始其mRNA的转录,这部分转录产物被称为早期mRNA,同时把在病毒DNA复制之后的转录产物称为晚期mRNA。罗伯茨小组的研究人员先用特定的限制性核酸内切酶把腺病毒2基因组DNA切割成一定长度和一定序列的“限制性片段”,然后以早期mRNA和晚期mRNA分别同这些限制性片段作DNA‐RNA分子杂交,试图通过这种方法来测定各个mRNA分子,也就是各个基因在病毒DNA上的起止点。然而,令他们没有想到的是:腺病毒2的晚期mRNA的5′-端竟能与两个不相邻的限制性片段杂交。这似乎说明腺病毒2晚期基因的转录产物即晚期mRNA是自5′-端到3′-端连续不断的分子,是从DNA上不相连续的片段转录下来的。也就是说,基因内部与基因之间一样也有间隔序列,基因的编码序列是被不编码的间隔序列隔成一段一段的。夏普小组的研究报告与罗伯茨小组的研究报告类似。后来把具有这种结构特色的基因称为断裂基因。

罗伯茨小组和夏普小组的研究报告一经发表,即震惊了整个冷泉港,在全世界的生物化学与分子生物学领域引起了巨大的反响。病毒的基因是断裂基因,病毒感染真核细胞后,其基本的生命过程即病毒基因组的复制、转录、翻译都是利用宿主细胞即真核细胞的酶系,那么,真核基因会不会也是断裂基因呢?法国斯特拉斯堡的全国科学研究中心真核生物分子遗传学研究室主任香邦教授和博士后布雷思纳克很快证实卵清蛋白基因也是断裂基因。

1977年下半年到1978年初,其他一些实验室也接连报告了一批真核基因是断裂基因,包括兔β-珠蛋白基因、小鼠免疫球蛋白基因、酵母tRNA基因、果蝇rRNA基因,等等。随着断裂基因的报告越来越多,最终使人们认识到断裂基因是真核基因普遍的特征性结构。以人类为例,迄今已查清的人基因中,除干扰素基因等极个别的例外,全部都是断裂基因。断裂基因中的编码序列,即出现于mRNA中的相应DNA序列,称为外显子;断裂基因中的间插序列,即不出现于mRNA中的相应DNA序列,称为内含子。

1993年,罗伯茨和夏普因发现断裂基因而共同获得诺贝尔生理学或医学奖。香邦与布雷思纳克仅仅是因为没有能够解释所发现的事实,所以虽然发现的时间比罗伯茨和夏普早几个月却与诺贝尔奖失之交臂。香邦与布雷思纳克在断裂基因的发现和深入研究所作出的贡献是巨大的。在证实真核生物基因也是断裂基因后,香邦和布雷思纳克研究了“如何确保断裂基因的剪接的精确性”。通过分析当时已发现的90个内含子,他们发现每个内含子转录物都是从GU(DNA上为GT)开始,以AG结束,无一例外,从而提出了香邦-布雷思纳克法则,即“GT-AG”法则。

(李春洋)

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