分子生物学常用技术.doc

一、填空题2蛋白质分子表面的_电荷层_和_水化膜_使蛋白质不易聚集，稳定地分散在水溶液中。5写出下列核苷酸的中文名称：ATP_三磷酸腺苷_和 dCDP_脱氧二磷酸胞苷_。6结合蛋白质酶类是由_酶蛋白_和_辅助因子_相结合才有活性。7竞争性抑制剂与酶结合时，对Vm的影响_不变_，对Km影响_是增加_。 有机磷杀虫剂中毒是因为它可以引起酶的_不可逆_抑制作用。8 米氏方程是说明_底物浓度_和_反应速度_之间的关系，Km的定义_当反应速度为最大速度的1/2时的底物的浓度_。9FAD含维生素B2_，NAD+含维生素_PP_。12磷酸戊糖途径的主要生理意义是_生成磷酸核糖_和_NADPH+H_。13糖酵解的主要产物 是乳酸_。14糖异生过程中所需能量由高能磷酸化合物_ATP_和_GTP_供给。15三羧酸循环过程的限速酶_柠檬酸合酶_、_异柠檬酸脱氢酶 、_a酮戊二酸脱氢酶复合体。16糖酵解是指在无氧条件下，葡萄糖或糖原分解为_乳酸_的过程，成熟的_红细胞_靠糖酵解获得能量。17乳糜微粒（CM）在_小肠粘膜细胞_合成，其主要功能是_转运外源性甘油三酯_。极低密度脂蛋白在_肝脏_合成。18饱和脂酰CoA氧化主要经过脱氢、_ 加水_、_再脱氢_、_硫解_四步反应。19酮体是由_乙酰乙酸_、_2-_羟基丁酸_、_丙酮_三者的总称。20联合脱氨基作用主要在_肝_、_肾_、_脑_等组织中进行。21氨在血液中主要是以_谷氨酰胺_和_丙氨酸_的形式被运输的。22ATP的产生有两种方式，一种是作用物水平磷_酸化_，另一种_氧化磷酸化_。23线粒体外NADH的转运至线粒体内的方式有_苹果酸-天冬氨酸_和_a_-磷酸甘油_。24携带一碳单位的主要载体是_四氢叶酸_，一碳单位的主要功用是_合成核苷酸等_。25脂肪酸的合成在_肝脏_进行，合成原料中碳源是_乙酰CoA_；供氢体是_NADPH+H_，它主要来自_磷酸戊糖途径_。26苯丙酮酸尿症患者体内缺乏_苯丙氨酸氧化_酶，而白化病患者是体内缺乏_酪氨酸_酶。使血糖浓度下降的激素是_胰岛素_。27某些药物具有抗肿瘤作用是因为这些药物结构与酶相似，其中氨甲嘌呤（MTX）与_叶酸_结构相似，氮杂丝氨酸与_谷氨酰胺_结构相似。28核苷酸抗代谢物中，常见的嘌呤类似物有_6MP_，常见的嘧啶类似物有_5FU_。29在嘌呤核苷酸从头合成中重要的调节酶是_磷酸核糖焦磷酸激_酶和_磷酸核糖氨基酸转移_酶。30生物体物质代谢调节的基本方式是_酶调节_、_激素调节_、_整体水平调节_。31化学修饰最常见的方式是磷酸化和_脱磷酸化_。33DNA合成的原料是_四种脱氧核糖核苷酸_，复制中需要的引物是_RNA_。 34“转录”是指DNA指导合成_RNA_的过程；“翻译”是指由RNA指导合成_蛋白质_的过程。35在体内DNA的双链中，只有一条链可以转录生成RNA，此链称为_模板链_。另一条链无转录功能，称为_编码链_。36阅读mRNA密码子的方向是_5-3_，多肽合成的方向是_C端-N端_。37在蛋白质生物合成过程中，携带转运氨基酸的核酸是_tRNA_，决定氨基酸排列顺序的核酸是_mRNA_。38多细胞真核生物调节基因表达是为调节代谢，适应环境、维持_生长、发育与分化_。39对环境信息应答时，基因表达水平降低的现象称为_阻遏_，引起基因表达水平降低的信号分子称_阻遏剂_。40肝脏是通过_肝糖原合成_、_肝糖原分解_与_糖异生_调节血糖水平以保持血糖浓度恒定。41肝脏生物转化作用的特点是_多样化_和_连续性_，同时还有解毒和致毒的双重性。42胆汁酸的生理功能主要是作为脂肪的_乳化剂_，可促进脂类的消化吸收；抑制_胆固醇_结石的形成；对_胆固醇_代谢具有调控作用。43红细胞获得能量的唯一途径是_糖酵解_，此途径还存在侧支循环_2,3-二磷酸甘油酸支路 。44血红蛋白是红细胞中的主要成分，由_血红素_和_珠蛋白_组成。45作为血红素合成原料的氨基酸是_甘氨酸_。46使血钙升高的激素是_甲状旁腺素_，使血钙降低的激素是_降钙素_。47钙的吸收主要在_小肠_进行，决定钙吸收的最主要因素是_维生素D_。48正常血液PH应维持_7.35-7.45之间_。二、单项选择题1关于蛋白质等电点的叙述下列哪项是正确的（D ）A蛋白质溶液的pH值等于7.0时溶液的pH值B等电点时蛋白质变性沉淀 C在等电点处，蛋白质的稳定性增加 D在等电点处，蛋白质分子所带净电荷为零 E蛋白质分子呈正离子状态时溶液的pH值2蛋白质变性是由于( D)A氨基酸排列顺序的改变 B氨基酸组成的改变 C肽键的断裂 D蛋白质空间构象的破坏 E蛋白质的水解3蛋白质变性会出现下列哪种现象（B） A分子量改变 B溶解度降低 C粘度下降 D不对称程度降低 E无双缩脲反应4蛋白质分子中维持一级结构的主要化学键是（ A ） A肽键 B二硫键 C酯键 D氢键 E疏水键5关于肽键与肽，正确的是（ A ）A肽键具有部分双键性质 B是核酸分子中的基本结构键C含三个肽键的肽称为三肽 D多肽经水解下来的氨基酸称氨基酸残基 E蛋白质的肽键也称为寡肽链6DNA水解后可得下列哪组产物（A）A磷酸核苷核糖C腺嘌呤、尿嘧啶D胞嘧啶、尿嘧啶 E胞嘧啶、胸腺嘧啶7DNA分子中的碱基组成是( A )AA+C=G+T BT=G CA=C DC+G=A+T EA=G8核酸分子中核苷酸之间连接的方式是(C)A2，3磷酸二酯键B2，5磷酸二酯键C3，5磷酸二酯键D肽键E糖苷键9大部分真核细胞mRNA的3末端都具有（C ） A多聚A B多聚U C多聚T D多聚C E多聚G10关于tRNA的叙述哪一项错误的（ D ） AtRNA二级结构呈三叶草形 BtRNA分子中含有稀有碱基CtRNA二级结构有二氢尿嘧啶环 D反密码环上有CCA三个碱基组成反密码子EtRNA分子中有一个额外环11影响Tm值的因素有(B )。A核酸分子长短与Tm值大小成正比 BDNA分子中G、C对含量高，则Tm值增高C溶液离子强度低，则Tm值增高 DDNA中A、T对含量高，则Tm值增高E溶液的酸度12DNA分子杂交的基础是（A）ADNA变性后在一定条件下可复性 BDNA 的黏度大 C不同来源的DNA链中某些区域不能建立碱基配对 DDNA变性双链解开后，不能重新缔合 EDNA的刚性和柔性13关于酶的叙述正确的一项是（ C ）A酶的本质是蛋白质，因此蛋白质都有催化活性B体内具有催化活性的物质大多数是核酸C酶是由活细胞产生的具有催化活性的蛋白质 D酶能加速改变反应的平衡常数 E酶都只能在体内起催化作用14Km值与底物亲和力大小的关系是（A）AK m值越小，亲和力越大 BKm值越大，亲和力越大CKm值大小与亲和力无关 DKm值越小，亲和力越小 E以上都是错误的15竞争性抑制剂对酶促反应的影响具有的特性为（ E ） A Km， Vm B Km不变，Vm C Km， Vm D Vm，Km E Vm不变，Km16共价修饰的主要方式是( D ) A乙酰化与脱乙酰化 B甲基化与脱甲基化 C腺苷化与脱腺苷化 D磷酸化与脱磷酸化 E疏基氧化型与还原型的互变17同工酶的正确描述为（ C ）A催化功能不同，理化、免疫学性质相同 B催化功能、理化性质相同C同一种属一种酶的同工酶Km值不同 D同工酶无器官特异性E同工酶是由相同基因编码的多肽链18下列哪组动力学常数变化属于酶的竞争性抑制作用（A）AKm增加，Vmax不变 BKm降低，Vmax不变CKm不变，Vmax增加 DKm不变，Vmax降低 EKm降低，Vmax降低19酶原所以没有活性是因为（B） A酶蛋白肽链合成不完全 B活性中心未形成或未暴露 C酶原是一般蛋白质 D缺乏辅酶或辅基 E是已经变性的蛋白质20磺胺药的抑菌作用属于（B ） A不可逆抑制 B竞争性抑制 C非竞争性抑制 D反竞争性抑制 E抑制强弱不取决于底物与抑制剂浓度的相对比例21关于酶的活性中心的描述，哪项是错误的（ C ） A酶的活性中心外的必需基团是维持酶空间构象所必需 B酶原激活是形成酶的活性中心过程 C酶的活性中心是由一级结构上相互邻近的基团组成的 D当底物与酶分子相接触时，可引起酶活性中心构象改变 E由必需基团组成的具有一定空间构象的区域是非竞争性抑制剂结合的区域22不含B族维生素的辅酶是（ D ）ACoA BFAD CNAD+ DCoQ ENADP+23维生素B12可导致（ D ）A口角炎 B佝偻病 C脚气病 D恶性贫血 E坏血病24哪种维生素既氨基酸转氨酶的辅酶又是氨基酸脱羧酶的辅酶 ( C )A生物素 B硫辛酸 C维生素B6 D维生素PP E维生素B1225下列维生素中哪一种不是脂溶性维生素（E）A维生素A B维生素D C维生素K D维生素E E维生素C26肌糖原分解不能直接补充血糖的原因是（C） A肌肉组织是贮存葡萄糖的器官 B肌肉组织缺乏葡萄糖磷酸激酶 C肌肉组织缺乏葡萄糖一6一磷酸酶 D肌肉组织缺乏磷酸化酶 E肌糖原酵解的产物为乳酸276-磷酸果糖激酶-1最强的变构激活剂是（ D ） AAMP BADP CATP D2，6一二磷酸果糖E1，6一二磷酸果糖28调节三羧酸循环最主要的限速酶是 （ E ）A柠檬酸脱氢酶 B柠檬酸合酶C苹果酸脱氢酶 Da-酮戊二酸脱氢酶复合体 E异柠檬酸脱氢酶29糖酵解和糖异生中都起催化作用的是（ E ） A丙酮酸激酶 B丙酮酸羧化酶C果糖二磷酸酶 D已糖激酶 E3一磷酸甘油醛脱氢酶30有关糖的无氧酵解过程可以认为（A ）A终产物是乳酸 B催化反应的酶系存在于胞液和线粒体中C通过氧化磷酸化生成ATP D不消耗ATP，同时通过底物磷酸化产生ATPE反应都是可逆的31三羧酸循环最重要的生理意义，在于它（ C ） A使糖、脂肪、氨基酸彻底氧化，通过呼吸链产生能量供抗体之需 B作为糖、脂肪、氨基酸互变机构 C作为糖、脂肪、氨基酸各代谢途径的联络枢纽 D消除代谢产生的乙酸CoA，以防在体内堆积 E产生CO2供机体生物合成需要32一分子丙酮酸进入三羧酸循环彻底氧化成CO2和能量时( B )。A生成4分子CO2 B生成6分子H2OC生成18个ATP D有5次脱氢，均通过NADH开始的呼吸链生成H2O E反应均在线粒体内进行33三羧酸循环中有底物水平磷酸化的反应是（ C ）A柠檬酸 a酮戊二酸 Ba酮戊二酸 琥珀酰CoAC琥珀酰CoA 琥珀酸 D延胡索酸 苹果酸 E苹果酸 草酰乙酸34下列不能补充血糖的代谢过程是( B )。A肝糖原分解 B肌糖原分解C食物糖类的消化吸收 D糖异生作用 肾小管对原尿中的糖的重吸收35胰岛素对糖代谢的主要调节作用是（A） A促进糖的异生 B抑制糖转变为脂肪C促进葡萄糖进入肌和脂肪细胞 D降低糖原合成E抑制肝脏葡萄糖磷酸激酶的合成36正常血浆脂蛋白按密度低高顺序的排列为（ B ） ACMVLDLIDLLDL BCMVLDLLDLHDL CVLDLCMLDLHDL DVLDLLDLIDLHDL EVLDLLDLHDLCM37抑制脂肪动员的激素是( A )。A胰岛素 B胰高血糖素 C甲状腺素 D肾上腺素 E甲状旁腺素38关于载脂蛋白(ApO)的功能，下列叙述不正确的是( D )。A与脂类结合，在血浆中转运脂类BApoA I能激活LCATCApoB100能识别细胞膜上的LDL受体DApoC III 能激活脂蛋白脂肪酶EApoC能激活LPL39合成酮体和胆固醇共同的原料是（ A ） A乙酰CoA BNADPH十H+ CHMGCoA合成酶 DHMGCoA裂解酶 EHMGCoA还原酶40肝脏功能低下时，血浆胆固醇酯水平降低，是因为（） A脂蛋白脂肪酶活性降低 B胆固醇合成减少 C胆固醇分解加强 D卵磷脂-胆固醇脂酰基转移酶合成减少 E胆固醇酯酶活性升高41合成脑磷脂和卵磷脂的共同原料是（C）。A3-磷酸甘油醛B脂肪酸和丙酮酸 C丝氨酸D蛋氨酸E GTP、UTP42线粒体氧化磷酸化解偶联是意味着（D ）A线粒体氧化作用停止 B线粒体膜ATP酶被抑制C线粒体三羧酸循环停止 D线粒体能利用氧，但不能生成ATPE线粒体膜的钝化变性43调节氧化磷酸化作用的重要激素是（B） A肾上腺素B甲状腺素 C胰岛素D甲状旁腺素 E生长素44影响氧化磷酸化作用的因素有（ A ） AATPADP B肾上腺素 C体温 D药物 ECO245在胞浆中进行与能量生成有关的代谢过程是（D）A三羧酸循环 B脂肪酸氧化 C电子传递 D糖酵解 E氧化磷酸化 46参与线粒体生物氧化反应的酶类有（ ） A过氧化物酶 B6一磷酸葡萄糖脱氢酶 C不缺氧脱氢酶 D加单氧酶 E过氧化氢酶47氰化物中毒是由于抑制了哪种细胞色素？（ D ） ACyta BCyta CCytc DCytaa3 ECytc148生物体内氨基酸脱氨基主要的方式是（E）A氧化脱氨基 B还原脱氨基 C水解脱氨基 D转氨基 E联合脱氨基49成人体内氨的最主要代谢去路是（D）。A合成氨基酸 B合成必需氨基酸 C生成谷氨酰胺 D合成尿素 E合成嘌呤、嘧啶核苷酸50白化病是由哪种酶缺陷造成的（ D ）A苯丙氨酸羟化酶 B苯丙氨酸转氨酶 C酪氨酸羟化酶 D酪氨酸酶 E多巴脱羧酶51嘌呤核苷酸从头合成时，首先生成的是(A) AIMP BAMP CGMP DXMP EATP52人体内嘌呤核苷酸分解代谢的主要终产物是（ D ） A尿素 B肌酸 C肌酸酐 D尿酸 Eb-丙氨酸 535一氟尿石嘧啶（5一FU）治疗肿瘤的原理是（ D ）A本身直接杀伤作用 B抑制胞嘧啶合成C抑制尿嘧啶合成 D抑制胸苷酸合成 E抑制四氢叶酸合成54dTMP合成的直接前体是（A） AdUMP BTMP CTDP DdUDP EdCMP55嘌呤核苷酸和嘧啶核苷酸从头合成共同需要的物质是( D )。A一碳单位 B延胡索酸 C天冬氨酸酰胺 D谷氨酰胺E核糖56细胞水平的调节通过下列机能实现，但除外（ C ）A变构调节 B化学修怖 C同工酶调节 D激素调节 E酶含量调节57人体活动的主要直接供能物质是（ C ） A葡萄糖 B脂肪酸 CATP DGTP E磷酸肌酸58下列属于化学修饰酶的是（ D ）。A已糖激酶 B葡萄糖激酶 C丙酮酸激酶 D糖原合成酶 E柠檬酸合成酶59 cAMP发挥作用的方式是（D）AcAMP与蛋白激酶的活性中心结合BcAMP 与蛋白激酶的活性中心外必需基团结合 CcAMP使蛋白激酶磷酸化 DcAMP与蛋白激酶调节亚基结合 EcAMP使蛋白激酶脱磷酸 60肽类激素诱导cAMP生成的过程是（D）A激素直接激活腺苷酸环化酶 B激素直接抑制磷酸二酯酶 C激素受体复合物活化腺苷酸环化酶 D激素受体复合物使G蛋白结合GTP而活化，后者再激活腺苷酸环化酶 E激素激活受体，受体再激活腺苷酸环化酶61酶的化学修饰调节的主要方式是（ C ） A甲基化与去甲基化 B乙酰化与去乙酰化 C磷酸化与去磷酸化D聚合与解聚 E酶蛋白的合成与降解62酶的变构调节特点是（ E ） A一种共价调节 B其反应力学符合米氏方程 C通过磷酸化起作用 D不可逆 E通过酶的调节部位（亚基）起作用63胞浆内可以进行下列代谢反应，但除外（C ） A糖酵解 B磷酸戊糖途径 C脂肪酸b一氧化 D脂肪酸合成 E糖原合成与分解64下列关于DNA复制的叙述，哪一项是错误的？（ B ） A半保留复制 B两条子链均连续合成 C合成方向5-3 D以四种dNTP为原料 E有DNA连接酶参加65遗传信息传递的中心法则是：（ A ）ADNA RNA 蛋白质 BRNA DNA 蛋白质 C蛋白质DNA RNA DDNA 蛋白质 RNA ERNA 蛋白质 DNA 67冈崎片段是指(C)ADNA模板上的DNA片段 B引物酶催化合成的DNA片段C随从链上合成的DNA片段 D前导链上合成的DNA片段E由DNA连接酶合成的DNA片段68参加DNA复制的是（ ） ARNA模板 B四种核糖核苷酸 C异构酶 DDNA指导的DNA聚合酶 E结合蛋白酶69现有一DNA片段，它的顺序是3ATTCAG5 5 TAAGTA3转录从左向右进行，生成的RNA顺序应是（ C ）A5GACUUA3 B5AUUCAG3C5UAAGUC3 D5CTGAAT3E5ATTCAG370关于RNA转录，不正确的叙述是（ A ）A模板DNA两条链均有转录功能 B不需要引物 C是不对称性转录 Dab链识别转录起始点 Es 因子识别转录起始点71转录的终止涉及（ C ）。Ad 因子识别DNA上的终止信号 BRNA聚合酶识别DNA上的终止信号C在DNA模板上终止部位有特殊碱基序列 De 因子识别DNA的终止信号E核酸酶参与终止72关于密码子，正确的叙述是（ B ）A一种氨基酸只有一种密码子 B三个相邻核苷酸决定一种密码子C密码子的阅读方向为35 D有三种起始密码子 E有一种终止密码子73DNA的遗传信息通过下列何种物质传递到蛋白质生物合成？(D)ArRNA BtRNA CDNA本身 DmRNA E核蛋白体74遗传密码子的简并性指的是(C) A一些三联体密码可缺少一个嘌呤碱或嘧啶碱 B密码中有许多稀有碱基 C大多数氨基酸有一组以上的密码子 D一些密码子适用于一种以上的氨基酸 E一种氨基酸只有一种密码子75 AUG除可代表蛋氨酸密码子外还可作为（ D ） A肽链起始因子 B肽链释放因子 C肽链延长因子 D肽链起始密码子 E肽链终止密码子76真核基因表达调控的意义是（ E ） A调节代谢，适应环境 B调节代谢，维持生长C调节代谢，维持发育与分化 D调节代谢，维持生长发育与分化 E调节代谢，适应环境，维持生长发育与分化77紫外线照射引起DNA损伤时，细菌DNA修复酶基因表达反应性增强，此现象称为（ A ）A诱导 B阻遏 C基本的基因表达 D正反馈 E负反馈78大多数基因表达调控基本环节是（ B ） A发生在复制水平 B发生在转录水平C发生在转录起始 D发生在翻译水平 E发生在翻译后水平79一个操纵子通常含有( B )。A一个启动序列和一个编码基因 B一个启动序列和数个编码基因C数个启动序列和一个编码基因 D数个启动序列和数个编码基因E一个启动序列和数个调节基因80基因工程中实现目的基因与载体DNA拼接的酶是（C）ADNA聚合酶BRNA聚合酶 CDNA连接酶DRNA连接酶 E限制性核酸内切酶81正常人在肝脏合成量最多的血浆蛋白质是(C)A脂蛋白 B球蛋白C清蛋白 D凝血酶原 E纤维蛋白原82严重肝疾患的男性患者出现男性乳房发育蜘蛛痣，主要是由于（ C ）A雌性激素分泌过多 B雌性激素分泌过少C雌性激素灭活不好 D雄性激素分泌过多E雄性激素分泌过少83血中哪一种胆红素增加会在尿中出现胆红素？（ A ） A结合胆红素 B未结合胆红素 C血胆红素D间接胆红素 E胆红素-Y蛋白84关于生物转化作用描述错误的是（ A ）A生物转化是解毒作用 B物质经生物转化可增加其水溶性C肝脏是人体枘进行生物转化最重要的器官D有些物质经氧化，还原和水解等反应即可排出体外 E有些物质必须与极性更强的物质结合后才能排出体外85生物转化的第一相反应中最主要的是（AA氧化反应 B还原反应C水解反应D脱羧反应 E结合反应86肝功能严重受损时可出现（ C ） A血氨下降 B血中尿素增加 C有出血倾向 D血中性激素水平下降 E25（OH）一D3增加87关于加单氧酶系的叙述错误的是（C ）A此酶素存在于微粒体中 B它通过羟化反应参与生物转化作用C过氧化氢是其产物之一 D细胞色素P450是此酶系的组分 E与体内很多活性物质的合成、灭活，外源性药物代谢有关88关于胆汁酸盐的错误说法是（ D ）A在肝脏中由胆固醇转变而来 B是脂肪消化的乳化剂 C能抑制胆固醇结石的形成 D是胆色素的代谢产物 E可经过肠肝循环被重吸收89下列哪些物质不属于胆色素的是（C） A结合胆红素 B胆红素 C血红素D胆绿素 E胆素原90血红素合成过程中的限速酶是（A ）Ad氨基g 酮戊酸（ALA）合成酶 B ALA脱水酶C胆色素原脱氨酶 D尿卟啉原III脱羧酶E亚铁熬合酶91短期饥饿时，血糖浓度的维持主要靠（D ）A肝糖原分解 B肌糖原分解 C肝糖原合成D糖异生作用 E组织中的葡萄糖利用降低92成熟红细胞可进行的代谢有（ A ） A糖酵解 B糖的有氧氧化 C氨基酸氧化 D脂肪酸的从头合成 E脂肪酸氧化93母乳喂养婴儿患佝偻病少的原因是乳中（B） A磷的含量高 B钙的含量高 C钙磷的相差大 D维生素D的含量高 E 甲状腺素含量高94血浆中的非扩散钙主要是指( C )。 A柠檬酸钙 B碳酸氢钙 C血浆蛋白结合钙 D离子钙 E磷酸钙95甲状旁腺素对钙磷代谢的影响为（B）A使血钙，血磷 B使血钙，血磷C使血钙，血磷 D使血钙，血磷 E使尿钙，尿磷96引起手足搐搦的原因是血浆中（D） A结合钙浓度降低 B结合钙浓度升高 C离子钙浓度升高 D离子钙浓度降低 E离子钙浓度升高，结合钙浓度降低97维生素D的活性形式是（ E ） A维生素D3 B维生素D2 C24羟维生素D3 D25羟维生素D3 E1，25二羟维生素D398可以作为第二信使的物质是（ C ）AcAMP B甘油三酯 C肌醇 DMg2+ EK+99血钙指（ A ） A血浆中的总钙量 B血浆中的结合钙 C血浆中的钙离子D血浆中的磷酸钙 E血浆中的碳酸钙100给病人注射胰岛素后，会出现(B) A细胞内K+逸出细胞外B细胞外K+进入细胞内 C无K+转移 D尿K+排泄增加 E肠吸收K+障碍第九章 核酸的生物合成一、知识要点在细胞分裂过程中通过DNA的复制把遗传信息由亲代传递给子代，在子代的个体发育过程中遗传信息由DNA传递到RNA，最后翻译成特异的蛋白质；在RNA病毒中RNA具有自我复制的能力，并同时作为mRNA，指导病毒蛋白质的生物合成；在致癌RNA病毒中，RNA还以逆转录的方式将遗传信息传递给DNA分子。这种遗传信息的流向称为中心法则。复制是指以原来DNA分子为模板，合成出相同DNA分子的过程；转录是在DNA（或RNA）分子上合成出与其核苷酸顺序相对应的RNA（或DNA）的过程；翻译是在以rRNA和蛋白质组成的核糖核蛋白体上，以mRNA为模板，根据每三个相邻核苷酸决定一种氨基酸的三联体密码规则，由tRNA运送氨基酸，合成出具有特定氨基酸顺序的蛋白质肽链的过程。（一） DNA的生物合成在DNA复制时，亲代DNA的双螺旋先行解旋和分开，然后以每条链为模板，按照碱基配对原则，在这两条链上各形成一条互补链，这样从亲代DNA的分子可以精确地复制成2个子代DNA分子。每个子代DNA分子中，有一条链是从亲代DNA来的，另一条则是新形成的，这叫做半保留复制。通过14N和15N标记大肠杆菌实验证实了半保留复制。1复制的起始点与方向DNA分子复制时，在亲代分子一个特定区域内双链打开，随之以两股链为模板复制生成两个子代DNA双链分子。开始时复制起始点呈现一叉形（或Y形），称之为复制叉。DNA复制要从DNA分子的特定部位开始，此特定部位称为复制起始点（origin of replication），可以用ori表示。在原核生物中复制起始点常位于染色体的一个特定部位，即只有一个起始点。真核生物的染色体是在几个特定部位上进行DNA复制的，有几个复制起始点的。酵母基因组与真核生物基因组相同，具有多个复制起始点。复制的方向可以有三种不同的机制。其一是从两个起始点开始，各以相反的单一方向生长出一条新链，形成两个复制叉。其二是从一个起始点开始，以同一方向生长出两条链，形成一个复制叉。其三是从一个起始点开始，沿两个相反的方向各生长出两条链，形成两个复制叉。2DNA聚合反应有关的酶及相关蛋白因子DNA的合成是以四种三磷酸脱氧核糖核苷为底物的聚合反应，该过程除了需要酶的催化之外，还需要适量的DNA为模板，RNA（或DNA）为引物和镁离子的参与。催化这个反应的酶也有多种：DNA聚合酶、RNA引物合成酶（即引发酶）、DNA连接酶、拓扑异构酶、解螺旋酶及多种蛋白质因子参与。3DNA的复制过程DNA的复制按一定的规律进行，双螺旋的DNA是边解开边合成新链的。复制从特定位点开始，可以单向或双向进行，但是以双向复制为主。由于DNA双链的合成延伸均为53的方向，因此复制是以半不连续的方式进行，即其中一条链相对地连续合成，称之为领头链，另一条链的合成是不连续的，称为随后链。在DNA复制叉上进行的基本活动包括双链的解开；RNA引物的合成；DNA链的延长；切除RNA引物，填补缺口，连接相邻的DNA片段。（二）逆向转录在逆转录酶作用下，以RNA为模板，按照RNA中的核苷酸顺序合成DNA，这与通常转录过程中遗传信息流从DNA到RNA的方向相反，故称为逆向转录。逆转录酶需要以RNA（或DNA）为模板，以四种dNTP为原料，要求短链RNA（或DNA）作为引物，此外还需要适当浓度的二价阳离子Mg2+和Mn2+，沿53方向合成DNA，形成RNA-DNA杂交分子（或DNA双链分子）。逆转录酶是一种多功能酶，它除了具有以RNA为模板的DNA聚合酶和以DNA为模板的DNA聚合酶活性外还兼有RNaseH、DNA内切酶、DNA拓扑异构酶、DNA解链酶和tRNA结合的活性。几乎所有真核生物的mRNA分子的3末端都有一段多聚腺苷酸。当加入寡聚dT作引物时，mRNA就可以成为逆转录酶的模板，在体外合成与其互补的DNA，称为cDNA。（三）DNA突变DNA突变 是指DNA的碱基顺序发生突然而永久性地变化，从而影响DNA的复制，并使DNA的转录和翻译也跟着改变，表现出异常的遗传特征。DNA的突变可以有几种形式：（1）一个或几个碱基对被置换；（2）插入一个或几个碱基对；（3）一个或多个碱基对缺失。置换和插入的变化是可逆的，缺失则是不可逆的。最常见的突变形式是碱基对的置换。嘌呤碱之间或嘧啶碱之间的置换称为转换，嘌呤和嘧啶之间的置换称为颠换。突变有自发突变和诱发突变。在DNA的合成中，自发突变的机率很低，大约每109个碱基对发生一次突变；各种RNA肿瘤病毒具有很高的自发突变频率。诱发突变可以由物理因素或化学因素引起，物理因素如电离辐射和紫外光等均可以诱发突变。化学因素的诱变，如脱氨剂和烷化试剂均可诱发突变。亚硝酸为强脱氨剂，可使腺嘌呤转变为次黄嘌呤，鸟嘌呤转变为黄嘌呤，胞嘧啶转变为尿嘧啶，而导致碱基配对错误。烷化剂如硫酸二甲酯（DMS）可使鸟嘌呤的N7位氮原子甲基化，使之成为带一个正电荷的季铵基团，减弱N9位上的N-糖苷键，至使脱氧核糖苷键不稳定，发生水解而丢失嘌呤碱，以后可被其它碱基取代，或引起DNA的链断裂。（四）DNA损伤与修复某些物理化学因子，如紫外线、电离辐射和化学诱变剂等，都能引起生物突变和致死。因为它们均能作用于DNA，造成其结构和功能的破坏。但细胞内具有一系列起修复作用的酶系统，可以除去DNA上的损伤，恢复DNA的正常双螺旋结构。目前已经知道有四种修复系统：光复活，切除修复，重组修复和诱导修复。后三种机制不需要光照，因此又称为暗修复。1光复活光复活的机制是可见光（最有效波长为400nm左右）激活了光复活酶，它能分解由于紫外线照射而形成的嘧啶二聚体。光复活作用是一种高度专一的修复方式。2切除修复又称为复制前修复。所谓切除修复，即是在一系列酶的作用下，将DNA分子中受损伤部分切除掉，并以完整的那一条链为模板，合成出切去的部分，然后使DNA恢复正常结构的过程。这是比较普遍的一种修复机制，它对多种损伤均能起修复作用。参与切除修复的酶主要有：特异的核酸内切酶、外切酶、聚合酶和连接酶。3重组修复遗传信息有缺损的子代DNA分子可通过遗传重组而加以弥补，即从完整的母链上将相应核苷酸序列片段移至子链缺口处，然后用再合成的序列来补上母链的空缺。此过程称为重组修复，因为发生在复制之后，又称为复制后修复。参与重组修复的酶系统包括与重组有关的主要酶类以及修复合成的酶类。重组基因rec A编码的蛋白质，具有交换DNA链的活力。rec A蛋白被认为在DNA重组和重组修复中均起着关键的作用。rec B和rec C基因分别编码核酸外切酶V的两个亚基，该酶亦为重组和重组修复所必需。修复合成时需要DNA聚合酶和连接酶。4诱导修复许多能造成DNA损伤或抑制复制的处理均能引起一系列复杂的诱导效应，称为应急反应（SOS response）。SOS反应包括诱导出现的DNA损伤修复效应、诱变效应、细胞分裂的抑制以及溶原性细菌释放噬菌体等等。（五）RNA的生物合成以DNA的一条链为模板在RNA聚合酶催化下，以四种核糖核苷磷酸为底物按照碱基配对原则，形成35磷酸二酯键，合成一条与DNA链的一定区段互补的RNA链的过程称为转录。RNA的转录起始于DNA模板的一个特定位点，并在另一位点处终止。在生物体内，DNA的二条链中仅有一条链可作为转录的模板，这称为转录的不对称性。用作模板的链称为反义链，另一条链称为有义链，因为有义链的脱氧核苷酸序列正好与转录出的RNA的核苷酸序列相同（只是T与U的区别），所以也称编码链。但各个基因的有义链不一定位于同一条DNA链。RNA的合成沿53方向进行（DNA模板链方向为35），5未端为核糖核苷三磷酸，即5位保留PPP。在真核生物细胞里，转录是在细胞核内进行的。合成的RNA包括mRNA、rRNA和tRNA的前体。rRNA的合成发生在核仁内，而合成mRNA和tRNA的酶则定位在核质中。另外叶绿体和线粒体也进行转录。原核细胞中转录酶类存在于细胞液中。1RNA聚合酶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（2）组成，还含有2个Zn原子。在RNA合成起始之后，因子便与全酶分离。不含因子的酶仍有催化活性，称为核心酶。亚基具有与启动子结合的功能，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。加入因子后，则具有了选择起始部位的作用，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。真核细胞的细胞核内有RNA聚合酶I、II和III，通常由46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聚合酶和存在于核质中，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。2RNA的转录过程RNA转录过程为起始位点的识别、起始、延伸、终止。起始位点的识别：RNA聚合酶先与DNA模板上的特殊启动子部位结合，因子起着识别DNA分子上的起始信号的作用。在亚基作用下帮助全酶迅速找到启动子，并与之结合生成较松弛的封闭型启动子复合物。这时酶与DNA外部结合，识别部位大约在启动子的-35位点处。接着是DNA构象改变活化，得到开放型的启动子复合物，此时酶与启动子紧密结合，在-10位点处解开DNA双链，识别其中的模板链。由于该部位富含A-T碱基对，故有利于DNA解链。开放型复合物一旦形成，DNA就继续解链，酶移动到起始位点。3起始：在起始位点的全酶结合第一个核苷三磷酸。第一个核苷三磷酸常是GTP或ATP。形成的启动子、全酶和核苷三磷酸复合物称为三元起始复合物，第一个核苷酸掺入的位置称为转录起始点。这时亚基被释放脱离核心酶。4延伸：从起始到延伸的转变过程，包括因子由缔合向解离的转变。DNA分子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35方向按碱基酸对原则生成53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（terminators），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，而有的则需要有因子的帮助。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1520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。（六）转录后加工在转录中新合成的RNA往往是较大的前体分子，需要经过进一步的加工修饰，才转变为具有生物学活性的、成熟的RNA分子，这一过程称为转录后加工。主要包括剪接、剪切和化学修饰。1mRNA的加工 在原核生物中转录翻译相随进行，多基因的mRNA生成后，绝大部分直接作为模板去翻译各个基因所编码的蛋白质，不再需要加工。但真核生物里转录和翻译的时间和空间都不相同，mRNA的合成是在细胞核内，而蛋白质的翻译是在胞质中进行，而且许多真核生物的基因是不连续的。不连续基因中的插入序列，称为内含子；被内含子隔开的基因序列称为外显子。一个基因的外显子和内含子都转录在一条很大的原初转录本RNA分子中,故称为核内不均一RNA（hnRNA）。它们首先降解为分子较小的RNA，再经其它修饰转化为mRNA。真核细胞mRNA的加工包括：（1）hnRNA被剪接，除去由内含子转录来的序列，将外显子的转录序列连接起来。（2）在3末端连接上一段约有20200个腺苷酸的多聚腺苷酸（poly A）的“尾巴”结构。不同mRNA的长度有很大差异。（3）在5末端连接上一个“帽子”结构m7GpppmNP。（4）在内部少数腺苷酸的腺嘌呤6位氨基发生甲基化（m6A）.2tRNA的加工 原核生物的tRNA基因的转录单元大多数是多基因的。不但相同或不同的tRNA的几个基因可转录在一条RNA中，有的tRNA还与rRNA组成转录单元，因此tRNA前体的加工过程包括剪切、剪接，在3-末端添加CCAOH、以及核苷酸修饰转化为成熟的tRNA。tRNA中含有许多稀有碱基，所有这些碱基均是在转录后由四种常见碱基经修饰酶催化，发生脱氨、甲基化、羟基化等化学修饰而生成的。3rRNA的加工 原核细胞首先生成的是30S前体rRNA，经核糖核酸酶作用，逐步裂解为16S、23S和5S的rRNA，其裂解过程可归纳如下： 17.5S 16S rRNA 30S25S 23S rRNA小碎片5S rRNA原核生物16S rRNA和23S rRNA含有较多