和酶分子发生构象的变化，核心酶与DNA的结合松弛，核心酶可沿模板移动，并按模板序列选择下一个核苷酸，将核苷三磷酸加到生长的RNA链的3′-OH端，催化形成磷酸二酯键。转录延伸方向是沿DNA模板链的3′→5′方向按碱基酸对原则生成5′→3′的RNA产物。RNA链延伸时，RNA聚合酶继续解开一段DNA双链，长度约17个碱基对，使模板链暴露出来。新合成的RNA链与模板形成RNA-DNA的杂交区，当新生的RNA链离开模板DNA后，两条DNA链则重新形成双股螺旋结构。 （4） 终止 在DNA分子上有终止转录的特殊碱基顺序称为终止子，它具有使RNA聚合酶停止合成RNA和释放RNA链的作用。这些终止信号有的能被RNA聚合酶自身识别，而有的则需要有ρ因子的帮助。ρ因子是一个四聚体蛋白质，它能与RNA聚合酶结合但不是酶的组分。它的作用是阻RNA聚合酶向前移动，于是转录终止，并释放出已转录完成的RNA链。对于不依赖于ρ因子的终止子序列的分析，发现有两个明显的特征：即在DNA上有一个15～20个核苷酸的二重对称区，位于RNA链结束之前，形成富含G-C的发夹结构。接着有一串大约6个A的碱基序列它们转录的RNA链的末端为一连串的U。寡聚U可能提供信号使RNA聚合酶脱离模板。在真核细胞内，RNA的合成要比原核细胞中的复杂得多。 2．简述原核细胞和真核细胞的RNA聚合酶有何不同？ 答：（1）原核细胞大肠杆菌的RNA聚合酶研究的较深入。这个酶的全酶由5种亚基

（α2ββ′δω）组成，还含有2个Zn原子。在RNA合成起始之后，δ因子便与全酶分离。不含δ因子的酶仍有催化活性，称为核心酶。δ亚基具有与启动子结合的功能，β亚基催化效率很低，而且可以利用别的DNA的任何部位作模板合成RNA。加入δ因子后，则具有了选择起始部位的作用，δ因子可能与核心酶结合，改变其构象，从而使它能特异地识别DNA模板链上的起始信号。

（2）真核细胞的细胞核内有RNA聚合酶I、II和III，通常由4～6种亚基组成，并含有Zn2+。RNA聚合酶I存在于核仁中，主要催化rRNA前体的转录。RNA聚合酶Ⅱ和Ⅲ存在于核质中，分别催化mRNA前体和小分子量RNA的转录。此外线粒体和叶绿体也含有RNA聚合酶，其特性类似原核细胞的RNA聚合酶。 3．为什么RNA易被碱水解，而DNA不容易被碱水解？

答：因为RNA含有的2ˊ-OH起到分子内催化剂作用，水解能形成中间产物2ˊ,3ˊ-环状中间产物，而DNA不含2ˊ-OH。

4．下列是DNA的一段碱基序列。AGCTTGCAACGTTGCATTAG

（a）写出DNA聚合酶以上面的DNA片段为模板，复制出的DNA碱基序列。 答： 5ˊ-CTAATGCAACGTTGCAAGCT-3ˊ （b）以（a）中复制出的DNA碱基序列为模板，在RNA聚合酶催化下，转录出的mRNA的碱基序列。

答：(a) 5ˊ-CTAATGCAACGTTGCAAGCT-3ˊ

(b)5ˊ-AGCUUGCAACGUUGCAUUAG-3ˊ 5．3ˊ-脱氧腺苷-5ˊ-三磷酸是ATP的类似物，假设它相似到不能被RNA聚合酶识别。如果在RNA转录时细胞中存在少量的该物质，会有什么现象？

答：如果3ˊ-脱氧腺苷-5ˊ-三磷酸被RNA聚合酶错当成ATP，它将会进入到生长中的RNA链，然而因为3ˊ-脱氧腺苷-5ˊ-三磷酸缺少一个3ˊ-羟基基团，在聚合反应中它不能与下一个核苷三磷酸反应，因而在转录过程中将3ˊ-脱氧腺苷-5ˊ-三磷酸引入将会导致提前链终止,同时如果该药品大量存在时细胞将死亡。 6．自我拼接反应和RNA作为催化剂的反应之间的区别是什么？

答：四膜虫的rRNA的初始转录产物经过一个自剪切反应失去了它的间插序列。因为在

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这一反应中转录本是被永久地修饰了，因此它不是一个真正的催化剂。

核糖核酸酶P的RNA组分能够切除tRNA前体分子，并且在反应结束时仍旧保持不变，因而它称得上是一个真正的催化剂。 7．真核细胞mRNA加工过程包括哪四步？

答： （1）5ˊ加帽、3ˊ聚腺苷酸化、RNA剪接和转运出核。 5ˊ加帽和3ˊ聚腺苷酸化在剪接和转运之前。

8．逆转录酶的发现和利用是现代分子生物学的革命，其重要意义体现在？ 答： 导致了cDNA克隆生物技术的诞生。能够由克隆的cDNA表达蛋白。

9．与DNA聚合酶不同，RNA聚合酶没有校正活性，试解释为什么缺少校正功能对细胞并无害处。

答：RNA聚合酶缺少校正活性，从而使转录错误率远远高于DNA复制的错误率，但是错误的RNA分子将不可能影响细胞的生存，因为从一个基因合成的RNA的绝大多数拷贝是正常的。就mRNA分子来说，按照含有错误的mRNA转录本合成的错误的蛋白质的数量只占所合成蛋白质总数的百分比很小，另一方面，在转录过程中生成的错误可以很快去除，因为大多数的mRNA分子的半衰期很短。 10．比较DNA的复制和转录有什么不同？ 答：（1）DNA复制是为了保留物种的全部遗传信息，因此是整个分子都复制；而转录只

是转录DNA分子中的一个片段（称为转录单位或操纵子 operon)，哪个基因被转录与特定的时间、空间、生理状态有关。

（2）双链DNA中只有一条链具有转录活性，称之为模板链（或反义链），无转录活性的链称为有义链（或编码链）；

（3）转录不需引物，而DNA的复制需要一小段RNA作为引物； （4）RNA聚合酶无校对功能，转录的错误率高；

（5）复制时双链DNA在复制过程中需要逐步但全部解链，而转录时只需DNA双链局部解链，当RNA聚合酶移开时DNA双螺旋很快恢复。

复制的产物无需加工就有活性，而转录产物必需经过加工才具有活性。

11．比较四种核酸聚合酶（DNA复制酶、RNA聚合酶、RNA复制酶、逆转录酶）的性质和作用的异同。 答：（1）DNA复制是为了保留物种的全部遗传信息，因此是整个分子都复制；而转录只

是转录DNA分子中的一个片段（称为转录单位或操纵子 operon)，哪个基因被转录与特定的时间、空间、生理状态有关。

（2）双链DNA中只有一条链具有转录活性，称之为模板链（或反义链），无转录活性的链称为有义链（或编码链）；

（3）转录不需引物，而DNA的复制需要一小段RNA作为引物； （4）RNA聚合酶无校对功能，转录的错误率高；

（5）复制时双链DNA在复制过程中需要逐步但全部解链，而转录时只需DNA双链局部解链，当RNA聚合酶移开时DNA双螺旋很快恢复。

复制的产物无需加工就有活性，而转录产物必需经过加工才具有活性。 答：（1）DNA聚合酶(DDDP)的性质：以四种脱氧核苷三磷酸dNTP为底物；合成反应

需要模板，模板可以是双链DNA ，也可以是单链DNA，合成产物与模板互补；需要引物：以一小段RNA为引物，引物必须含 3’-OH，并与模板的5’-端互补；合成方向：5 ? ? 3 ?；该酶具有5’ ? 3 ’ 聚合酶功能；还具有3 ’? 5’ 核酸外切酶活性：对双链无作用，在正常聚合条件下，此活性不能作用于正常的生长链，只作用于生长中不配对的单链，校对功能；5’? 3’ 外切酶活性，对双链有效，可用于合成过

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