班级姓名13第十四章RNA生物合成作业及参考答案复制的区别

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13第十四章RNA生物合成作业及参考答案

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复制是将亲代的遗传信息全部无私地传给子代，而转录是活细胞内生活所需的部份遗传信息的抒发。在DNA双链中，指导转录的单链为模版链，相对的一股单链为编码链。催化转录的酶为RNA聚合酶，原核生物RNA聚合酶依其亚基组成不同有核心酶和全酶之分。真核生物的DNA聚合酶Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别转录不同的RNA。原核生物转录起始点前的-35和-10区DNA的保守序列，可被RNA聚合酶辨识结合。

转录过程可分起始、延长和中止三个阶段。原核生物的RNA聚合酶以全酶结合到模版启动子上即起始转录，由全酶-DNA和四乙酸二碱基组成起始复合物，ζ因子随后断裂。转录的延长过程，DNA双链也是局部的揭开，产生转录空泡，产物RNA向外延伸，3ˊ-端一小段仍和模版链产生RNA/DNA氢键双链。已转录的DNA区段容易复合为双链，是因为DNA/DNA比RNA/DNA氢键链相对稳定。原核生物转录未结束，就可以开始翻译。原核生物的转录中止可以依赖Rho因子或不依赖Rho因子，前者是靠RNA原本的茎环结构及此后的一串寡聚U而起中止作用的。 #

真核生物的TATA盒是启动子核心，因此也有多种顺式作用器件。和RNA-pol直接或间接结合的反式作用因子称为转录因子TF。转录起始前复合物是由各类TF互相结合再结合到TATA区上并和RNA-pol结合生成的。转录中止伴随有RNA的加尾修饰。 #

转录的高级产物还要加工修饰。真核生物mRNA则是由经剪辑后的外显子连结而成。tRNA的转录后加工是需酶的剪辑过程，还包括各类珍稀核苷酸的生成。45S-rRNA是rRNA基因的主要高级转录产物，经剪辑成为5.8s、18S和28S三种rRNA。 #

核酶即有催化功能的RNA。核酶研究在酶学生物进化上有重大理论价值。人工核酶的设计和应用2023催化合成hnrna的酶，成为基因医治中一种重要策略 #

一、选择题

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（单选） #

1转录中止因子为A．ζ因子B．α因子C．β因子D．ρ因子E．γ因子 #

2转录的含意是A以DNA为模版合成DNA的过程B以DNA为模版合成RNA的过程 #

C以RNA为模版合成RNA的过程D以RNA为模版合成DNA的过程 #

E以DNA为模版合成蛋白质的过程 #

3关于DNA指导的RNA聚合酶，下述说法错误的是

A以DNA为模版合成RNAB是DNA合成的酶C以四种NTP为配体

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D催化3’,5’–磷酸二酯键的产生 #

E没有DNA时，不能发挥作用

4关于DNA聚合酶和RNA聚合酶，下述说法正确的是 #

A都以dNTP为配体

B都须要RNA质粒

C都有3’→5’核酸外切酶活性

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D都有5’→3’聚合酶活性 #

E都有5’→3’核酸内切酶活性 #

5关于DNA复制和转录，下述说法错误的是 #

A都以DNA为模版B都需核酸作原料C遵循A—T配对，G—C配对 #

D都需依赖DNA的聚合酶E产物都是多核酸链

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6原核生物辨识转录起点的是Aρ(Rho)因子Bα亚基Cζ因子D核心酶Eβ亚基 #

7DNA指导的RNA聚合酶的核心酶组成是

A．α2ββ’ζB．α2ββ’C．αββ’D．α2βE．ββ’ #

8下述关于复制和转录的描述错误的是

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A.DNA两条链同时复制，一条链转录B．向都是5’→3’C．都需RNA质粒

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D．DNA聚合酶Ⅰ和RNA聚合酶都须要Mg2+E．转录后的产物多需加工和修饰

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9DNA上某段核苷酸次序为5’--3’，转录后RNA上相应的核苷酸次序为

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A5’--3’

B5’--3’ #

C5’--3’

D5’--3’

E5’--3’ #

10下述对转录的描述错误的是 #

ARNA链延展方向5’→3’B．转录多以一条DNA链为模版C．合成的RNA都是前体 #

D转录延长过程中RNA聚合酶是全酶E真核生物的结构基因是破裂的,有些基因的次序不抒发在相应的mRNA中

11RNA合成的部位是A细胞质B线粒体C细胞核D内质网体E微粒体

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12有一个DNA片断，它的次序是5’––3’，3’––5’，从左到右进行转录，转录后mRNA核苷酸次序是

A．5’––3’B．5’––3’C．5’––3’

D．5’––3’E．5’––3’

13关于小肠球菌的RNA聚合酶，下述说法错误的是 #

A由四种亚基组成的α2ββ’ζ蛋白质 #

Bζ亚基辨识特定的转录起始点 #

C核心酶在转录的延长阶段起催化作用 #

D鹅膏蕈碱是其特异性抑止剂

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E转录起始时，还要RNA聚合酶全酶发挥作用 #

14原核生物参与转录起始的酶是A核心酶BRNA聚合酶全酶CDNA聚合酶ⅠD解链酶E质粒酶

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15关于真核生物的RNA聚合酶，下述说法错误的是

ARNA聚合酶Ⅰ的转录产物是45S–rRNA #

BRNA聚合酶Ⅱ转录生成hnRNA #

C抗生素是其特异性抑止剂

D真核生物的RNA聚合酶是由多个亚基组成

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ERNA聚合酶催化转录时，还须要多种蛋白质因子

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16在真核生物中，RNA聚合酶Ⅲ催化的转录产物是 #

AtRNA、5s–rRNA和snRNA #

BhnRNA #

C28s–rRNA

D5.8s–rRNA #

EsnRNA

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17转录生成的RNA,其5’端常是A．pppG或pppAB．pppC或pppUC．G或AD．C或UE．A

18下述关于转录延长阶段错误的表述是 #

A．ζ因子从转录起始复合物上断裂B．RNA聚合酶全酶催化此过程

C．RNA聚合酶与模版结合松弛D．RNA聚合酶与模版的结合无特异性 #

E．转录过程未中止时，即开始翻译 #

19下述核苷酸序列中能产生头花结构的是 #

A．B．C．D．E．

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20真核生物mRNA的转录后加工有 #

A．3’末端加上CCA-OHB．把内含子条纹上去C．脱氨反应D．除去外显子E．首、尾修饰和剪辑

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21关于真核生物mRNA的聚腺苷酸尾巴，错误的说法是

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A是在细胞核内加工接上的B其出现不依赖DNA模版 #

C维持mRNA作为翻译模版的活性D先割掉3’末端的部份碱基之后加起来的 #

E直接在转录高级产物的3’末端加起来的 #

22关于外显子和内含子表述错误的是

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A外显子是基因中编码序列，并抒发为成熟RNA的核苷酸序列B外显子能转录，内含子不能转录

C消除内含子，连结外显子的过程叫条纹D基因中外显子加内含子的宽度相当于hnRNA的宽度

E基因中外显子和内含子互相间隔排列

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23下述关于mRNA的表述正确的是 #

A3’末端富含CCA—OH #

B在三种RNA中寿命最长

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C5’末端有“帽子”结构 #

D含许多珍稀核苷酸

E二级结构呈三叶草型 #

24关于tRNA表述错误的是

A在真核细胞核内，由RNA聚合酶Ⅲ催化合成其高级产物

B二级结构呈三叶草型

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C3’末端有CCA—OH #

D富含许多珍稀核苷酸 #

E5’末端有多聚A尾巴 #

25下述哪种反应不属于转录后修饰

A5’端加上围巾结构

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B3’端加聚腺苷酸尾巴

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C脱氨反应D外显子消除E内含子消除 #

26催化合成hnRNA的酶是

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A．DNA聚合酶B．反转录酶C．RNA聚合酶ⅠD．RNA聚合酶ⅡE．RNA聚合酶Ⅲ

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27下述那个属于内含子A．不被转录的序列B．编码序列C．被翻译的序列D．被转录的序列E．以上都不是 #

28参与RNA剪辑的是A．mRNAB．tRNAC．D．snRNAE．hnRNA

29参与RNA－pol全酶组成的是A．δ因子B．ρ因子C．ζ因子D．γ因子E．ε因子 #

30真核生物结构基因包括A．外显子和内含子B．内含子C．外显子D．二者都不是E．操纵序列 #

31真核生物转录中止修饰点序列是 #

A．TATAboxB．和其下游GT序列C．GCboxD．E．盒 #

325’--3’为结构基因模版链，其转录产物为 #

A．5’--3’B．5’-T-3’

C．5’--3’D．5’--3’E．5’--3’ #

33在真核细胞中，下述哪种杂交能完全配对 #

A．DNA-hnRNAB．DNA-mRNA #

C．DNA-成熟的tRNAD．DNA-18S-rRNAE．DNA-28S-rRNA #

34真核细胞mRNA5’一端的外套结构为A．B．C．D．E．35E.coli的转录过程 #

A．有冈崎花絮产生B．需RNA质粒C．不连续合成同一链D．与翻译过程几乎同时进行

E．以RNA聚合酶的核心酶结合到DNA的启动区作为转录的开始 #

E．RNA聚合酶覆盖的全部DNA均打开 #

36转录起始阶段，转录的复合物不包括

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A．RNA质粒B．RNA聚合酶C．DNAD．-OH或ppp-ApN-OHE．pN一OH #

(多选) #

1RNA转录时核苷酸配对原则是A．A-UB．A-TC．G-CD．G-AE．G-U #

2RNA合成时

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A．以四种NTP为原料B．ζ因子辨识转录起始点C．转录延长阶段由RNA聚合酶核心酶催化

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D．转录中止后，开始翻译E．需RNA聚合酶 #

3不对称转录的含意是 #

A．对于某个基因DNA分子中一条链转录B．DNA分子中两条链同时转录 #

C．模版链和编码链在一条链上相互交替D．模版链总是在同一条DNA链上E．模版链并非永远在一条单链上4原核生物的RNA聚合酶 #

A．由五个亚基(α2ββ’ζ)组成全酶B．抗生素是其抑止剂C．β亚基在转录的全过程均起作用

D．对鹅膏蕈碱极敏感E．ζ亚基辨识转录起始点 #

5真核生物的RNA聚合酶 #

A．聚合酶Ⅰ催化合成45S-rRNAB．聚合酶Ⅱ催化合成hnRNAC．聚合酶Ⅲ催化合成tRNA及5S-rRNAD．聚合酶Ⅱ对鹅膏蕈碱极敏感E．聚合酶Ⅲ对鹅膏蕈碱极敏感 #

6与原核生物转录有关的物质是

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A．δ因子B．ρ因子C．NTPD．RNA聚合酶E．ζ亚基 #

7原核生物的转录起始区

A．是RNA聚合酶辨识和结合的区域B．-10区有盒C．-35区有序列

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D．与RNA聚合酶结合松弛E．ζ亚基辨识转录起始点

8转录的延长过程中 #

A．核心酶沿模版链3’→5’方向滑动B．ζ因子从RNA聚合酶全酶上断裂

C．RNA链的合成方向是5’→3’D．5’端的pppG—结构开裂E．RNA链的合成方向是3’→5’

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9原核生物转录中止时 #

A．ρ因子与RNA－pol发生构型变化，使RNA－pol停顿B．ρ因子与单股RNA结合，使得新生的RNA链释放C．DNA模版上挨着中止处有密集G—C配对D．ζ因子辨识转录的中止讯号 #

E．ρ因子有ATP酶和解螺旋酶活性

10关于真核生物mRNA，下述表述正确的是 #

A．更新最快B．合成时还要加工和修饰C．5’末端产生外套结构时还要酰基化酶催化 #

D．在细胞核内合成，在细胞质内发挥作用E．3’端的修饰主要是加上聚腺苷酸尾巴 #

二、填空题

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1．转录主要生成3种RNA，即mRNA、tRNA、rRNA，其功能分别是、、。

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2．原核生物的RNA聚合酶全酶组成是，与转录启动有关的亚基是2023催化合成hnrna的酶，核心酶的组成是。3．RNA的转录过程分为、、三个阶段。 #

4．mRNA转录后的加工包括、和去除。 #

5．原核生物RNA聚合酶的抑止剂是，真核生物RNA聚合酶的抑止剂是。 #

6．DNA分子中可作为模版转录成RNA的一股称，相对的一股称。 #

7．真核生物转录起始点上游–30bp处，有共同的5’TATA，称为。

8．原核生物的转录起始复合物是。 #

9．45S-rRNA是、、的前体。

10．hnRNA转变为成熟mRNA的过程包括和。

11．tRNA转录后通过、、、等生成各类珍稀构象。

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12．真核生物RNA聚合酶Ⅱ的转录产物是，对鹅膏蕈碱的敏感度为。 #

三、名词解释

1．转录2．三联体密码3．不对称转录4．模版链5．编码链6．盒7．破裂基因8．外显子9．内含子10．核酶11．启动子12．逆转录13．E.coliRNA聚合酶14．真核生物RNA聚合酶

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四、简答题

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1．一条DNA单链3’…………5’试写出： #

（1）复制后生成的DNA单链构象次序；（2）转录后生成的mRNA链的核苷酸次序。

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2．阐述真核生物mRNA转录后加工过程。 #

五、论述题 #

1．比较复制与转录优劣点。

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2．试述原核生物转录过程。

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3．试述RNA转录机制的组成及各成份的作用。

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参考答案 #

一、选择题

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（单选）1D2B3B4D5C6C7B8C9A10D11C12B13D14B15C16A17A18B19B20E21E22B23C24E25D26D27D28D29C30A31B32C33A36A #

解读：27．D内含子是真核生物破裂基因中被转录的DNA序列，但不为蛋白质编码，也叫非编码序列。答案B和C是外显子。 #

36．A在转录起始阶段，RNA聚合酶全酶分子结合到模版链的启动区域，并将DNA双螺旋揭开近一个模数。当RNA聚合酶踏入合成起始位点后，便开始转录，即按模版核苷酸次序选择第一个和第二个核苷酸三乙酸，并产生RNA链的第一个乙酸二酯键，同时释放焦乙酸。不论真核还是原核细胞，RNA的头一个总是嘧啶碱基。RNA的合成并不须要RNA质粒。 #

（多选）1AC2ABCE3ACE4ABCE5ABCD6BCDE7ABCE8ABC9ABCE11D13AC14BC15AC16AB18ADE19AB20BD21AD22ACD23ABD24ABC25AC

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解读20．BD1982年Cech从四膜虫rRNA前体的加工研究中发觉rRNA前体有自我剪辑作用，即RNA原本还有催化作用，提出了核酶（）一词，当从四膜虫的细胞核提取液分离出6.4kb大小的rRNA前体（前体），除去杂蛋白后，发觉rRNA前体快速地进行剪辑作用，此刻并没有酶的存在，rRNA前体就可进行“自我剪辑”变为成熟的rRNA。因此核酶的催化特性是B、D

22．ACD由于转录的不对称性，DNA的两条链可作为不同基因的模版链。当RNA聚合酶与DNA结合开始转录时，酶分子的空间构型改变，产生转录泡，内有小段RNA—DNA杂交体。空出的启动子可结合新的RNA聚合酶，同时开始合成多条RNA，而在原核细胞，新合成的mRNA即可开始翻译。 #

23．ABD盒只存在于原核细胞基因的启动区，可结合RNA聚合酶，为A—T丰富区；由于是RNA聚合酶的结合点，故核苷酸排列次序高度保守。 #

二、填空题

1．作为模版；转运谷氨酸；构成内质网体2．α2ββ’ζ；ζ；α2ββ’ #

3．起始；延长；中止 #

4．加围巾；加尾巴；内含子

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5．抗生素；鹅膏蕈碱

6．模版链；编码链7．TATA盒 #

8．RNA聚合酶全酶—DNA——OH9．18S-rRNA；5.8S-rRNA；28S-rRNA10．内含子摘除；外显子条纹

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11．吡喃化；还原反应；转位反应；脱氨反应12．hnRNA；极其敏感

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三、名词解释

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1．以DNA为模版，以四种三乙酸内质网核酸为原料，将DNA分子的遗传信息传递给RNA的过程，称为转录。2．在mRNA分子上每相邻三个核苷酸为一组，决定一种多肽，这一组核苷酸称为三联体密码。

3．在DNA分子双链上，一股链用作模版指引转录，另一股链不转录；同时模版链并非永远在同一单链上。转录的这些选择性称为不对称转录。

4．DNA分子中可作为模版转录生成RNA的一股链称为模版链。 #

5．DNA分子中与模版链相对的不能转录生成RNA的一股链称为编码链。 #

6．原核生物转录起始区的-10bp附近，有一组5’－TATAAT序列，是首先发觉的，称为盒。7．真核生物的结构基因，由若干个编码区被非编码区互相间隔开但又连续镶嵌而成，所以真核生物的基因称为破裂基因。8．真核生物的结构基因中编码组氨酸的碱基序列称为外显子。 #

9．真核生物的结构基因中的非编码序列称为内含子。

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10．以RNA发挥催化作用的酶，称为核酶。 #

11．启动子：RNA聚合酶与模版结合的部位，只是控制转录的关键部位，由起始部位、结合部位、识别部位组成。启动子的核酸序列具备特殊性，在DNA上开始转录的第一个核苷酸定为＋l，为起始部位，沿转录方向顺水而下的核酸序列均用正值表示；逆流而上的碱基序列均用负值表示。在－10区的一致序列是TATAAT，是RNA聚合酶的结合位点，又称为结合部位或盒；在－35区是，是RNA聚合酶的辨识位点，为辨识部位。12．以RNA为模版，以dNTPs为原料，由逆转录酶催化，根据RNA中碱基序列合成DNA链的过程称为逆转录。13．E.coliRNA聚合酶有全酶和核心酶两种存在方式。全酶是由4种亚基α、β、β’、ζ组成的五聚体(α2ββ’ζ)，ζ亚基(又称ζ因子)辨识转录起始点；α2ββ’(除去ζ亚基的部份)称为核心酶，催化转录的延长。

14．真核生物RNA聚合酶有三种：①RNA聚合酶I：存在于胚乳中，合成大多数rRNA前体，对α-鹅膏蕈碱不敏感；②RNA聚合酶Ⅱ：存在于核质中，合成hnRNA，对α-鹅膏蕈碱极敏感；③RNA聚合酶Ⅲ：存在于核质中，合成tRNA、snRNA、5S-rRNA，对α-鹅膏蕈碱轻度敏感。 #

四、简答题 #

1.（1）复制后生成的DNA链为：5’–TTC–3’ #

（2）转录后生成的mRNA链为:5’––3’ #

2．mRNA转录后的加工包括: #

（1）hnRNA的剪辑：hnRNA是mRNA的前体，通过多种核苷酸酶的作用将hnRNA中由DNA内含子转录的部份削去，将基因的外显子转录的部份条纹上去。

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（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，先由核苷酸外切酶切成3’末端一些短缺的核酸，于是在多聚腺苷酸聚合酶催化下，在3’末端加上polyA。 #

（3）5’末端产生外套结构。转录产物第一个核酸常是5’-三乙酸鸟苷pppG。mRNA在成熟过程中，先由乙酸酶把5’-pppG酯化生成5’-ppG（即脱去1个乙酸基），之后5’起始部位与另一个三乙酸鸟苷GTP（或写成pppG）反应，生成5’,5’-三乙酸相通的键（即三乙酸双鸟苷）。最后在烷基化酶作用下以S-腺苷氨酸进行烷基化反应，产生外套结构(拜见P269图12-27)。 #

五、论述 #

1．比较复制与转录优劣点。 #

答：（1）复制与转录不同点：①目的不同，复制是合成DNA，转录是合成RNA，因此二者所需的酶、原料、辅助因子等都不同。②方式不同，复制是对称的，以两条DNA链为模版合成子链DNA，转录是不对称的，只以一条DNA链为模版合成RNA链。③对质粒的要求不同，复帛还要质粒，转录不须要质粒。④对产物的加工要求不

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同，复制产物不须要加工，转录产物大多还要加工。⑤过程不同，复制过程存在校准模式，转录则没有。虽二者都经历起始、延长和中止三阶段，但详细过程有所不同。

（2）复制与转录相似点：①以DNA为模版；②以核酸为原料；③合成方向5'→3'；④遵循核苷酸配对原则；

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⑤依赖DNA的聚合酶；⑥产物都是多核酸链。 #

2．试述原核生物转录过程。

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答：分起始、延长、终止三个阶段。

(1)起始：①在原核生物中，当RNA聚合酶的ζ亚基发觉其辨识位点时，全酶就与启动子的一35区序列结合产生一个封闭的启动子复合物。②由于全酶分子较大，其另一端可到－10区的序列，在某些作用下，整个酶分子向－10序列转移并与之结实结合，在此处发生局部DNAl2-17bp的解链，形成全酶和启动子的开放性复合物。③在开放性启动子复合物中，起始位点和延长位点被相应的核酸前体富有，在RNA聚合酶β亚基催化下产生RNA的第一个乙酸二酯键。RNA合成的第一个碱基总是GTP或ATP，以GTP常见。上面9个碱基的合成不须要RNA聚合酶联通。④ζ亚基从全酶电离出来，靠核心酶在DNA链上向上游滑动，而断裂的ζ亚基与另一个核心酶结合成全酶反复运用。

(2)延长：RNA链的延长靠核心酶的催化，RNA链的合成方向是5’→3’。

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(3)中止：当核心酶沿模版3’→5’滑至中止讯号区域，转录中止。DNA模版上的转录中止讯号有两类：一类是不依赖于蛋白质因子而实现的中止作用；另一类是依赖蛋白质辅因子能够实现中止作用，这些蛋白质辅因子称为释放因子，一般又称ρ因子。

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3．试述RNA转录机制的组成及各成份的作用。

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答：（1）DNA是转录模版：双链DNA分子中只有一条链作为转录模版，指导转录生成RNA，此链称为模版链，其方向为3’→5’。另一条链无指导转录功能，称为编码链。对不同基因而言，模版链并非永远在同一单链上。RNA转录为不对称转录。 #

（2）原料：四种NTP（ATP、GTP、UTP、CTP）是合成RNA的原料。各碱基之间通过3’，5’－甲酸二酯键相通聚合。聚合方向5’→3’。

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（3）RNA聚合酶： #

①大肠弧菌的RNA聚合酶：四种亚基（α、β、β’、ζ）组成。

亚基的功能：α亚基：决定基因转录的特异性；β亚基：参与转录的全过程；β’亚基：与DNA模版结合的组分；ζ亚基：辨识DNA模版上转录起始点。四种亚基构成两种RNA聚合酶方式：全酶（α2ββ’ζ），具备辨识转录起始点的作用，转录起始由全酶催化；核心酶（α2ββ’），是转录延长阶段所需的酶，能沿模版由3’→5’方向联通，RNA从5’→3’方向延长。原核生物只有一种RNA聚合酶，催化三种RNA的合成。 #

②真核生物的RNA聚合酶：有三种，称为RNA聚合酶Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，专情性地转录不同基因，相应转录产物分别为：45S-rRNA（5.8S、18S、28S-rRNA的前体）；hnRNA（mRNA前体）；RNA聚合酶Ⅲ的产物为snRNA、tRNA及5S-rRNA。

（4）ρ（Rho）因子：是参与原核生物转录中止的蛋白质因子，它可辨识DNA上的转录中止部位，促使转录中止。 #

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