1、分子生物学-10 及答案解析(总分：100.00，做题时间：90 分钟)一、问答题(总题数：20，分数：100.00)1.比较真核生物 RNA聚合酶识别的启动子和原核生物 RNA聚合酶所识别的启动子的结构特点，并解释为什么原核生物的一种 RNA聚合酶能识别不同的结构基因? （分数：5.00）_2.比较真核生物 rRNA、mRNA 以及 tRNA合成的特点。 （分数：5.00）_3.简述真核生物 rRNA基因(不含 5S rRNA基因)和 tRNA基因的转录起始机制。 （分数：5.00）_4.比较真核生物 tRNA基因和 5S rRNA基因转录起始的异同。 （分数：5.00）_5.转录过程中涉及
2、 DNA双链暂时分开，形成“转录泡”结构，那么 DNA单链如何受到保护免遭降解? （分数：5.00）_6.大肠杆菌基因组含 410 6 bp，而启动子长度平均为 60bp，试述 RNA聚合酶找到启动子序列的可能机制。 （分数：5.00）_7.大肠杆菌基因启动子的哪些保守序列保证转录精确起始? （分数：5.00）_8.在真核生物细胞核中有几种 RNA聚合酶，它们分别转录哪些 RNA分子? （分数：5.00）_9.为什么 DNA聚合酶有外切酶活性而 RNA聚合酶没有此功能? （分数：5.00）_10.请列举出 5种真核生物中存在的 RNA并概括它们的功能。 （分数：5.00）_11.简述真核生物
3、RNA聚合酶转录 RNA的主要步骤及其酶类。 （分数：5.00）_12.简述原核生物转录起始与转录终止过程中涉及的主要蛋白质和核酸结构，以及其具体作用。 （分数：5.00）_13.简述真核生物 RNA聚合酶负责的基因转录终止可能机制。 （分数：5.00）_14.比较真核生物 RNA聚合酶和的转录终止机制。 （分数：5.00）_15.DNA聚合酶与 RNA聚合酶之间最大的差异是 RNA聚合酶不具有校对作用，因此 RNA合成的忠实性要大大低于 DNA的合成，请分析其中的生理意义。 （分数：5.00）_16.构成一个原核生物强启动子的要素有哪些? （分数：5.00）_17.比较真核生物启动子和增强子
4、的差别。 （分数：5.00）_18.相较于原核生物，真核生物转录系统有何特点? （分数：5.00）_19.试比较原核生物与真核生物的 mRNA的异同。 （分数：5.00）_20.为什么真核生物 mRNA的寿命比细菌 mRNA长? （分数：5.00）_分子生物学-10 答案解析(总分：100.00，做题时间：90 分钟)一、问答题(总题数：20，分数：100.00)1.比较真核生物 RNA聚合酶识别的启动子和原核生物 RNA聚合酶所识别的启动子的结构特点，并解释为什么原核生物的一种 RNA聚合酶能识别不同的结构基因? （分数：5.00）_正确答案：()解析：原核生物 RNA聚合酶所识别的启动子由
5、上游增强元件、-35 区、-10 区以及转录起始位点构成；真核生物 RNA聚合酶识别的启动子由 TATA盒、转录起始位点、TFIIB 识别位点以及下游启动子元件构成。由于原核生物的 RNA聚合酶含有能特异性识别启动子的 因子，所以不需要其他辅助蛋白就能识别不同的结构基因。2.比较真核生物 rRNA、mRNA 以及 tRNA合成的特点。 （分数：5.00）_正确答案：()解析：核仁是 28S rRNA、18S rRNA 以及 5.8S rRNA合成的场所，这三种 rRNA共享一个启动子，由 RNA聚合酶合成，45S rRNA 是它们的共同前体，通过转录后加工产生各自成熟的终产物。核质是 mRNA
6、和tRNA、5SrRNA 合成的场所，分别由定位于细胞核质的 RNA聚合酶和合成，产生的前体均要经过转录后加工才能成为终产物。3.简述真核生物 rRNA基因(不含 5S rRNA基因)和 tRNA基因的转录起始机制。 （分数：5.00）_正确答案：()解析：真核生物 28S rRNA，18S rRNA 以及 5.8S rRNA基因由 RNA聚合酶负责转录，首先组装因子 UBF分别与上游控制元件 UCE和核心启动子结合，随后招募定位因子 SL1与启动子结合，SL1 引导 RNA pol 正确定位到启动子上，起始转录。 真核生物 tRNA基因由 RNA聚合酶负责转录，首先组装因子 TFIIIC与
7、tRNA的 A box和 B box结合，随后定位因子 TFIIIB结合于 Abox上游约 50bp的位置，RNA pol 通过与 TFIIIB的组成成分 TBP作用而被招募到转录的起始复合物中，开始转录。4.比较真核生物 tRNA基因和 5S rRNA基因转录起始的异同。 （分数：5.00）_正确答案：()解析：真核生物 tRNA基因和 5S rRNA基因都由 RNA聚合酶负责转录，且启动子都位于基因内部。5S rRNA基因启动子序列含有 C盒，而 tRNA基因含有 B盒；5S rRNA 基因转录需要 TFIIIA，但 tRNA基因转录不需要。5.转录过程中涉及 DNA双链暂时分开，形成“转
8、录泡”结构，那么 DNA单链如何受到保护免遭降解? （分数：5.00）_正确答案：()解析：转录过程中 RNA聚合酶覆盖整个转录泡，例如在细菌 RNA聚合酶内，DNA 位于 和 “亚基的内部，编码链和模板链分别与 “和 亚基接触，因此可以稳定已经分开的单链 DNA。6.大肠杆菌基因组含 410 6 bp，而启动子长度平均为 60bp，试述 RNA聚合酶找到启动子序列的可能机制。 （分数：5.00）_正确答案：()解析：RNA 聚合酶通过全酶形式可能随机地结合到 DNA的某个位点，然后沿 DNA分子快速滑动。直到发现启动子序列，通过 因子与启动子牢固结合。7.大肠杆菌基因启动子的哪些保守序列保证
9、转录精确起始? （分数：5.00）_正确答案：()解析：转录起始处的一个嘌呤碱基(转录起始位点)，-10 区的六聚体(-10box，一致序列 TATAAT)以及-35区的另一个六聚体(-35 box，一致序列 TTGACA)。8.在真核生物细胞核中有几种 RNA聚合酶，它们分别转录哪些 RNA分子? （分数：5.00）_正确答案：()解析：RNA pol ，转录 rRNA(5S rRNA除外)；RNA pol ，转录 mRNA、snRNA；RNA pol ，转录tRNA、5S rRNA。9.为什么 DNA聚合酶有外切酶活性而 RNA聚合酶没有此功能? （分数：5.00）_正确答案：()解析：因
10、为 DNA聚合酶负责染色体 DNA的复制。通过 DNA复制把亲代所携带的遗传信息毫无保留地传递给子代。DNA 复制时出现的任何错误不仅影响到遗传信息的传递，而且也影响到 mRNA等，进而影响到蛋白质的合成。因此 DNA聚合酶应具有外切酶活性以随时修正复制过程中出现的错配核苷酸，保证遗传信息流动的稳定性。 RNA聚合酶可催化多种 mRNA的合成，且合成的 mRNA的半衰期很短，合成的 mRNA也不进入子代细胞。转录时个别错配碱基的出现，也会导致合成的蛋白质的个别氨基酸与正常的不同，但细胞可以容忍这些小的错误发生。10.请列举出 5种真核生物中存在的 RNA并概括它们的功能。 （分数：5.00）_
11、正确答案：()解析：mRNA，指导蛋白质多肽链的合成； rRNA，核糖体的重要组成成分，参与 mRNA的翻译； tRNA，将氨基酸运载到核糖体，且通过其反密码子与 mRNA上的密码子相互作用从而对遗传密码解码； snRNA，拼接体的重要组成成分，参与转录初始产物的拼接反应； tmRNA，兼有 tRNA和 mRNA的功能。 其他还有许多 RNA，例如：端粒酶 RNA，为端粒酶催化逆转录提供 RNA模板；hnRNA，结构基因转录初始产物，即 mRNA前体；7SLRNA，信号识别颗粒的重要组成成分，参与信号肽识别。11.简述真核生物 RNA聚合酶转录 RNA的主要步骤及其酶类。 （分数：5.00）_
12、正确答案：()解析：(1)预转录起始复合物 PIC的形成，各转录因子和 RNA pol 按照一定的次序，即TFIIDTFIIATFIIB(TFlIF+RNA pol )TFIIETFIIH，通过招募的方式形成 PIC。 (2)PIC形成后，转录起始复合物很快从封闭状态转变成开放状态，RNA 开始合成。 (3)RNA pol 的 CTD高度磷酸化，启动子被清空，RNA pol 离开启动子，转录从起始走向延伸。12.简述原核生物转录起始与转录终止过程中涉及的主要蛋白质和核酸结构，以及其具体作用。 （分数：5.00）_正确答案：()解析：转录起始：首先 RNA pol全酶与 DNA双链非特异性结合，
13、并沿着 DNA向一个方向滑动，直到发现启动子序列。RNA pol 先遇到-35 区，形成封闭复合物，此时聚合酶主要以静电引力与 DNA结合。接下来封闭复合物异构为开放复合物，DNA 双链解链，RNA pol 覆盖-10 区，此时聚合酶与启动子相互作用既有静电引力，又有氢键。最后新生 RNA开始合成，形成 RNA-DNA-RNA pol的三元复合物。 转录终止： 因子非依赖。转录物的 3“端自发形成富含 GC碱基对的发夹结构，导致 RNA pol在终止子停顿，并诱导 RNA pol的构象发生变化，最终导致转录的完全终止。 因子依赖。 因子识别转录物5“端的一段特殊的碱基序列，并与之结合，水解 A
14、TP获得能量向 3“端前进，直至遇到暂停在终止点位置的 RNA pol。 因子通过其解链酶活性解开 DNA-RNA杂交链，导致转录终止。13.简述真核生物 RNA聚合酶负责的基因转录终止可能机制。 （分数：5.00）_正确答案：()解析：RNA pol 所催化的基因转录终止于一个分散的由 18个核苷酸组成的终止子序列区域，该终止子序列位于编码区末端序列下游 1000bp位置。该序列与被称为转录终止因子的 DNA结合蛋白结合。例如当小鼠的 RNA pol 移动到终止区时，转录终止因子的 DNA结合蛋白招募一种释放因子，催化新生链 3“端形成；接着一种外切酶可剪切此 3“端；最后 RNA pol
15、与模板解离。14.比较真核生物 RNA聚合酶和的转录终止机制。 （分数：5.00）_正确答案：()解析：RNA pol 所催化的基因转录终止于一段终止子区域，但是由于产生的 mRNA前体 3“端要经历拼接和加尾等转录后加工，所以转录终止机制不明。RNA pol 所催化的基因转录终止与原核生物 因子非依赖型终止机制类似，需要一段富含 GC的序列和一串 U序列，只不过富含 GC区域不需要形成茎一环结构，U序列也比较短。15.DNA聚合酶与 RNA聚合酶之间最大的差异是 RNA聚合酶不具有校对作用，因此 RNA合成的忠实性要大大低于 DNA的合成，请分析其中的生理意义。 （分数：5.00）_正确答案
16、：()解析：由于密码子具有简并性，使得 RNA序列一定程度发生变化并不导致蛋白质的氨基酸序列的变化。而且转录产物 RNA分子是多拷贝的，转录错误的 RNA会被细胞内专门的质量控制系统识别并水解掉。因此转录的忠实性可低于 DNA复制。16.构成一个原核生物强启动子的要素有哪些? （分数：5.00）_正确答案：()解析：启动子序列与一致序列接近；-35 区和-10 区之间的距离为(171)bp；存在增强元件。17.比较真核生物启动子和增强子的差别。 （分数：5.00）_正确答案：()解析：启动子是负责结合 RNA聚合酶的相对孤立区域，决定了基因转录的正确起始，但真核生物启动子不足以单独地产生作用。
17、增强子不需要固定位置，既可以位于启动子的上游，又可以位于启动子下游，距离转录起始点几 kb同样起作用，而且相对启动子的两种取向都能增强转录的起始频率。18.相较于原核生物，真核生物转录系统有何特点? （分数：5.00）_正确答案：()解析：真核生物细胞具有染色质和核小体结构，影响基因的转录；真核 RNA聚合酶高度分工，并且需要许多转录因子协同作用；除启动子外，真核基因还存在多个 DNA序列参与基因转录的调节；真核基因转录与翻译不存在偶联，分别在细胞质和细胞核中进行；真核基因转录的产物多为单顺反子。19.试比较原核生物与真核生物的 mRNA的异同。 （分数：5.00）_正确答案：()解析：真核生物成熟有功能的 mRNA 5“端有帽子结构，同时 3“端有多聚 A尾巴，原核一般没有；原核生物的 mRNA以多顺反子的形式存在，可以编码几个多肽，而真核生物 mRNA以单顺反子形式存在，一般只能编码一个多肽；原核生物 mRNA以 AUG作为起始密码，有时以 GUG，UUG 作为起始密码，真核生物 mRNA几乎都以 AUG作为起始密码；原核生物 mRNA半衰期短，真核生物 mRNA半衰期较长。20.为什么真核生物 mRNA的寿命比细菌 mRNA长? （分数：5.00）_正确答案：()解析：真核生物 mRNA在转录时或转录后经过修饰，两端的加帽加尾修饰使其相对稳定。
