二、填空题
1.mRNA前体的加工一般要经过______，在5＇端______和在3＇端______三个步骤。
【参考答案】拼接；形成帽子结构；加上polyA尾巴
2.DNA双链中按碱基配对原则指导转录生成RNA的一股单链称为______，其对应的另一股链称为______。
【参考答案】模板链；编码链
3．真核生物RNA聚合酶Ⅲ负责转录生成的产物______、______和______。
【参考答案】5SrRNA；tRNA；snRNA
4．真核生物细胞核具有三种RNA聚合酶，分别负责转录合成不同的RNA。其中
对α-鹅膏蕈碱（α-amanitin）最敏感，对放线菌素D最敏感。
【参考答案】RNApolⅡ；RNA polⅠ
5．所有的真核细胞的RNA聚合酶Ⅱ的最大亚基的C端都含有一段富含氨基酸残基的高度保守的重复序列，其一致序列是，在体内可以被修饰。
【参考答案】羟基；YSPTSPT；磷酸化
6．原核生物的启动子特征是两段高度保守的序列，分别称为和 ，前者的一致序列是，后者的一致序列是。两段保守序列之间的距离对于启动子的强度也很重要，一般为。
【参考答案】－10区；－35区；TATAAT；TTGACA；17bp左右
7．真核生物28S rRNA基因的启动子包括和两部分。
【参考答案】核心启动子（core promoter）；上游控制元件（upstream control element）
8．原核生物中一般不需要进行转录后加工。
【参考答案】rnRNA
9．真核生物mRNA的内部甲基化主要发生在碱基的C6位。
【参考答案】腺嘌呤
10.RNA编辑有两种主要方式：依赖于的U的插入或删除；依赖于的碱基的转换或颠换。
【参考答案】gRNA；核苷酸脱氨酶
11．合成RNA时，RNA聚合酶沿DNA链的______方向移动，因而新生成的RNA链沿______方向延伸。
【参考答案】3＇→5＇；,5＇→3＇
12．真核生物mRNA的5＇端帽子结构是______，其3＇端有______结构。
【参考答案】m7GpppG，polyA
13.tRNA核苷酸转移酶分子中有______活性位点，它一次同时催化______磷酸二酯键的形成，产生CCA序列。
【参考答案】3个；3个
14.tRNA核苷酸转移酶催化的CCA序列加接反应不依赖于任何一个______或______模板的存在。
【参考答案】DNA；RNA
15．真核生物基因中的编码序列称为______，非编码序列称为______。
【参考答案】外显子；内含子
16．以RNA为模板合成______的过程称为反转录，由______催化。
【参考答案】DNA；反转录酶
17．两条互补的DNA链中，用作指导RNA合成的链被称作______，另一条链叫做______。
【参考答案】模板链（或负链，反义链）；非模板链（或正链，有意义链）
18．真核生物转录起始点上游多数有共同的______序列，为______或称为______盒。
【参考答案】5＇-TATA；Hogness；TATA
19．细菌tRNA前体5＇端的成熟由______催化，通常3＇端的剪切由______催化。
【参考答案】RNaseP；外切核酸酶
20．两条互补的DNA链中，用作指导RNA合成的链被称为______，另一条链称为______。
【参考答案】模板链；非模板链
21.RNA转录过程中识别转录启动子的是______因子，识别转录终止部位的是______因子。
【参考答案】σ；ρ
22．真核细胞mRNA合成后的成熟过程包括______、______、______、______。
【参考答案】戴帽；加尾；剪接；甲基化修饰
23．在RNA的生物合成过程中，模板的方向是________，RNA合成方向是________。
【参考答案】3＇→5＇；5＇→3＇
24．反转录病毒含有单链RNA，感染细胞后转变成双链DNA，这种DNA必须________才能发生病毒的复制。
【参考答案】整合人宿主染色体
25．所有的真核细胞的RNA聚合酶Ⅱ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________。
【参考答案】Tyr-Ser-Pro-Thr-Ser-Pro-Ser；位点的磷酸化促进转录
26．真核细胞中由前体mRNA加工为成熟mRNA，主要包括________、________、________和________等过程。
【参考答案】5＇-端加帽；3＇-末端产生和多聚腺苷酸化；mRNA的内部甲基mRNA的拼接
27.DNA的转录是不对称的，因此E．coli DNA最多只有________能与所有已知的E．coli RNA杂交。
【参考答案】模板链
28．真核生物rRNA基因是丰富基因家族，转录生成45S rRNA经剪接成为________、________和________3种rRNA。
【参考答案】18S；5.8S；28S
29．原核生物中各种RNA是________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，各类小相对分子质量的RNA则是________的产物。
【参考答案】同一RNA聚合酶；3；RNA聚合酶Ⅰ；RNA聚合酶Ⅱ；RNA聚合酶Ⅲ
三、判断题
1．如果一个DNA片段中的一股链是pApGpGpApC，那么其转录产物的相应顺序是pUpCpCpUpG。（ ）
【参考答案】错误
【答案解析】如果一个DNA片段中的一股链是pApGpGpApC，那么其转录产物的相应顺序是pGpUpCpCpU。
2．不同种细菌的RNA聚合酶大小比较恒定。（ ）
【参考答案】错误
【答案解析】不同种细菌的RNA聚合酶都由核心酶和σ因子组成，其中核心酶大小比较恒定，而σ因子变化比较大。
3．大肠杆菌所有的基因转录都由同一种RNA聚合酶催化。（ ）
【参考答案】正确
4．原核细胞和真核细胞的RNA聚合酶都能够直接识别启动子。（ ）
【参考答案】错误
【答案解析】原核细胞的RNA聚合酶能够直接识别启动子，并与启动子结合，但真核细胞的三种RNA聚合酶并不能识别启动子，它们与启动子的结合需要特殊的转录因子的帮助。
5．反转录病毒的基因组RNA实际上是一种多顺反子mRNA。（ ）
【参考答案】正确
【答案解析】反转录病毒基因组RNA的5"端具有帽子结构，3"端具有poly A尾巴，基因组中都含有gag、pol和env三个基因，因此它实际上就是一种多顺反子mRNA。
6．反转录病毒的复制不需要引物。（ ）
【参考答案】错误
【答案解析】反转录病毒在合成负链DNA时，需要以结合在基因组RNA上的tRNA作为引物，在合成正链DNA时，需要以降解的基因组RNA片段作为引物。
7．基因的内含子没有任何功能。（ ）
【参考答案】错误
【答案解析】细菌的Ⅱ型内含子可以编码反转录酶，有些Ⅰ型内含子可以编码内切核酸酶。
8.DNA病毒的生活史中不可能具有反转录事件。（ ）
【参考答案】错误
【答案解析】某些DNA病毒，如乙型肝炎病毒（HBV）和花椰菜花叶病毒（CaMV）尽管都是DNA病毒，但它们的生活史中有DNA→RNA→DNA的过程，其中RNA→DNA就是反转录。
9．真核生物三种RNA聚合酶都需要的转录因子称为基础转录因子，某种RNA聚合酶特有的转录因子称为特异性转录因子。（ ）
【参考答案】错误
【答案解析】参与蛋白质基因转录的因子分为两类：基础转录因子是所有蛋白质基因表达所需要的，特异性转录因子是特定的基因表达所需要的。
10.CTD不仅与RNA pol的转录活性密切相关，也与mRNA的转录后加工密切相关。（ ）
【参考答案】正确
【答案解析】CTD是RNA pol Ⅱ特有的结构域，是RNA pol Ⅱ活性所必需的，而且也参与mRNA前体的加帽、加尾和拼接过程。
11．真核生物中同一转录单位可以通过不同的拼接而产生不同的蛋白质合成模板mRNA。（ ）
【参考答案】正确
12.RNA不携带遗传信息。（ ）
【参考答案】错误
13．转录抑制剂的加入导致真核生物mRNA3＇端poly（A）合成的抑制。（ ）
【参考答案】错误
14．肿瘤RNA病毒的复制过程是RNA→DNA→RNA。（ ）
【参考答案】正确
15．第一类内含子、第二类内含子和细胞核mRNA内含子剪接的关键反应都是转酯反应，其间都需要ATP的消耗。（ ）
【参考答案】错误
16．所有转录产物中，除编码序列外的核苷酸在后加工时都必须被切除，才能得到有翻译功能的mRNA。
【参考答案】错误
【答案解析】不编码的不一定必须切除，也可以不切除
17．逆转录酶催化RNA指导的DNA合成不需要RNA引物。（ ）
【参考答案】正确
18．大肠杆菌的所有基因转录都由同一种RNA聚合酶催化。（ ）
【参考答案】正确
19．如果没有σ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。（ ）
【参考答案】正确
20．细菌细胞利用一种RNA聚合酶转录所有的RNA，而真核细胞则有3种不同的RNA聚合酶。（ ）
【参考答案】正确
【答案解析】模板链的选择由RNA聚合酶确定
21．核酶是由RNA组成的酶。（ ）
【参考答案】错误
22.RNA聚合酶全酶含有α2ββ＇ω5个亚基。（ ）
【参考答案】错误
【答案解析】RNA聚合酶全酶包括“α2ββ＇σ”5个亚基
23．真核RNA聚合酶有3＇→5＇外切核酸酶活性。（ ）
【参考答案】正确
【答案解析】原核RNA聚合酶有3＇→5＇外切核酸酶活性
24．真核细胞核中至少有3种不同的RNA聚合酶。（ ）
【参考答案】正确
25．-35和-10序列对于RNA聚合酶识别启动子都是很重要的。（ ）
【参考答案】错误
26．内含子只存在于真核生物的基因中。（ ）
【参考答案】错误
【答案解析】有的原核生物的基因中也有内含子
27．反转录酶催化RNA指导的DNA合成反应，但不需要引物。（ ）
【参考答案】正确
28.TATA结合蛋白是在RNA聚合酶工启动子的TATA盒上组装预起始复合物的第一个成分。（ ）
【参考答案】错误
【答案解析】TATA框的主要作用是使TA-TA结合蛋白组装成预起始复合物确保转录精确地起始，是RNA聚合酶Ⅱ的结合转录部位。
29.RNA干扰技术是一种抑制DNA转录出RNA的技术。（ ）
【参考答案】错误
【答案解析】RNA干扰技术是在体外合成能与靶基因mRNA互补的双链RNA
30．真核生物成熟mRNA的两端均带有游离的3＇-OH。（ ）
【参考答案】正确
四、名词解释题
1.internal promoter 。
答：内（部）启动子，是启动子的一种，它并不像大多数启动子一样位于基因的编码序列上游，而是位于基因内部，例如：5srRNA的C盒。
2.trans-acting factors 。
答：反式作用因子，能特异性识别DNA编码区上游存在的具有调控该基因表达速率的序列并与之结合的蛋白质因子。
3．操纵子。
答：操纵子是指由启动基因、结构基因和一群功能相关的结构基因组成的功能复合单位。
4.RNA剪接（RNA splicing）。
答：RNA剪接是指DNA模板链转录出的最初转录产物中除去内含子，并将外显子连接起来形成一个连续的RNA分子的过程。
5．断裂基因（split gene）。
答：断裂基因是指真核生物结构基因，由若干个编码区和非编码区相互间隔开但又连续镶嵌而成，去除非编码区再连接后，可翻译出由连续氨基酸组成的完整蛋白质。
6．逆转录。
答：逆转录是指在逆转录酶的催化下，以RNA为模板合成DNA的过程。
7．内含子。
答：内含子是指在转录后的加工中，从最初的转录产物除去的核苷酸序列。
8．转录。
答：转录是指在由RNA聚合酶和辅助因子组成的转录复合物的催化下，以双链DNA分子中一条链为模板合成RNA链的过程。
9．羧基端结构域（carboxyl—terminal domain，CTD）。
答：羧基端结构域是指所有真核生物RNA polⅡ的最大亚基的C端都含有一段富含羟基氨基酸残基的7肽重复序列（YSPTSPT）。
10．启动子清空（promoter clearance）。
答：启动子清空是指RNA聚合酶离开启动子、实现从转录起始到转录延伸的过程。此时σ因子与核心酶解离，NusA作为延伸因子与核心酶结合。
11．终止子（terminator）。
答：终止子是提供转录终止信号的DNA序列，转录后产生的RNA可以形成富含GC的发夹结构以及下游连续的U序列。分为两类：简单终止子和依赖于p因子的终止子。
12．外显子（exon）。
答：大多数真核生物基因的编码序列中间插有非编码序列，编码序列称为外显子（exon）。
13．基础转录因子（basal or general transcription factor）。
答：基础转录因子是指参与所有蛋白质基因转录表达所需要的转录因子。
14．反转录（reverse transcription）。
答：反转录是以RNA为模板合成DNA的过程。最早在反转录病毒中发现，实际上是一种普遍现象，不仅存在于反转录病毒的生活史之中，也存在于原核生物和真核生物中。
15.GU-AG规则（GU-AG rule）。
答：真核生物细胞核mRNA前体的内含子含有与拼接有关的顺式作用元件，其中之一是在5"拼接点、内含子的前两个核苷酸为GU，在3"拼接点、内含子的最后两个核苷酸是AG，这样的序列特征称为GU-AG规则。
16．次要拼接途径（minor splicing pathway）。
答：次要拼接途径是指以AT-AC保守序列代替GU-AG保守序列的少数断裂基因的拼接途径。这类内含子的拼接途径在分支点保守序列、参与的snRNP等方面均与主要拼接途径不同。
五、问答题
1．Describe three properties common to the reactions catalyzed by DNA polymerase, RNA polymerase, and reverse transcriptase. How is the enzyme polynucleotide phosphorylase different from these enzymes？
答：这些酶至少有4个共同的属性：
（1）全部由模板指导，合成与模板互补的序列。
（2）合成方向为5′→3′。
（3）全部通过磷酸二酯键的形成催化核苷酸的增加。
（4）全部使用（脱氧）核糖核苷三磷酸作为底物，释放焦磷酸作为产物。
多核苷酸磷酸化酶不同于具有上面属性的酶。它不使用模板，相反通过高度的可逆反应增加核糖核苷酸到RNA上。底物（在合成的方向）是核糖核苷二磷酸，核糖核苷二磷酸增加释放的磷酸盐作为底物。在细胞里，该酶可能催化RNAs降解的逆反应。
2．在任何给定的时间内，细菌合成的RNA中有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？
答：（1）原因：在给定的时间内，尽管细菌合成的RNA中有40％～50％是mRNA，但转录出来的mRNA很容易水解，甚至在其3"端还没有合成好，5"端就开始水解。因而它的半寿期极短，在细胞中不容易积累，只占细胞总RNA的很小的一部分。然而，虽然tRNA和rRNA转录的效率低，但是稳定性高于mRNA，所以它们在细胞中容易堆积，占细胞总RNA的比例反而大。
（2）与原核生物的mRNA相比，真核生物mRNA的5"端有帽子结构，3"端有polyA尾巴的保护，因而其稳定性要比原核生物mRNA高得多。因此它占细胞中总DNA的比例应高于原核生物。
3．一种特殊的真核细胞RNA病毒被发现能从一个基因区域编码出一长一短的两个mRNA转录物。分析它们的翻译产物，发现两条多肽链具有相同的N端氨基酸序列，但C端序列不同，奇怪的是两条多肽中较长的一条是由短的mRNA所编码。试对这些现象给予合理的解释。
答：该基因的转录产物经历了选择性拼接，产生一长一短两种转录产物。在长的转录物中，一含有终止密码子的内含子没有被去除，仍然保留在成熟的mRNA之中。当它作为模板被翻译的时候，会提前遇到终止密码子，因而翻译产物的肽段要短；而在短的转录物中，含有终止密码子的内含子已被去除。当它作为模板被翻译的时候，不会提前结束，因而翻译出来的产物反而比长转录物翻译出来的产物长。
4．如果将乳糖操纵子启动子区的Pribnow box序列从TATGTT突变为TATATT，那么对乳糖操纵子启动子会有什么影响？
答：Pribnow box的一致序列是TATAAT，富含AT，有利于DNA双螺旋的局部解链。启动子区的Pribnow box序列与一致序列越接近，启动子的效率越高，因此如果将乳糖操纵子启动子区的Pribnow box序列从TATGTT突变为TATATT，则可以提高乳糖操纵子启动子的效率，提高乳糖操纵子基因的转录水平。这种启动子突变属于上升突变。
5．真核生物mRNA前体所含的内含子属于第三类内含子，这类内含子在拼接点具有高度保守的一致序列，即5"拼接点的前两个核苷酸为GU，而3"拼接点的最后两个核苷酸为AG，那么在含有多个内含子的mRNA前体中如何保证拼接的准确性总是由特定的5"拼接点与相应的3"拼接点连接？
答：真核生物mRNA的拼接是一个共转录事件，即在转录的同时进行，在已经转录出来的mRNA前体上，一般只有有限的拼接位点，在后一个内含子被完全转录出来之前，前一个内含子往往已经开始拼接或完成拼接了，因此保证了拼接的准确性总是由特定的5"拼接点与相应的3"拼接点连接。
6．简要说明原核生物的转录过程。
答：原核生物大肠杆菌转录过程大致可分为模板的识别、转录的起始、转录的延伸和终止4个阶段。
（1）RNA聚合酶在σ亚基引导下，识别并结合到启动子上，然后在与RNA聚合酶结合的部位，DNA双链局部被解开。
（2）在转录的起始阶段酶继续结合在启动子上催化合成RNA链最初2～9个核苷酸。随后σ亚基即脱离核心酶，后者也就离开启动子，起始阶段至此结束，转录进入延伸阶段。
（3）在延伸阶段核心酶一直沿着DNA分子向前移动，解链区也跟着移动，新生RNA链得以延长，直至RNA聚合酶识别DNA上的终止子，转录终止，酶与RNA链离开模板。
核心酶具有基本的转录功能，对于转录的全过程都是需要的，而识别启动子和起始转录还需要σ亚基，识别转录终止信号和终止转录还需要终止因子参与。
7．复制DNA的聚合酶（依赖于DNA的DNA聚合酶）有校正功能，解释为什么RNA聚合酶没有这种功能?
答：在DNA水平保持遗传信息的忠实性是至关重要的，因此DNA指导的DNA聚合酶具有校正功能是必不可少的。转录产物与RNA复制及RNA分子通常半衰期较短，所以转录中
