《生物化学与分子生物学》RNA生物合成必会知识点考试试题

《生物化学与分子生物学》RNA生物合成必会知识点考试试题考试科目：生物化学与分子生物学考查范围：RNA的生物合成(转录)考试形式：闭卷考试时间：120分钟总分：100分一、单项选择题(本大题共25小题，每小题1分，共25分。在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。)以DNA为模板合成RNA的过程称为：A.复制B.转录C.翻译D.逆转录转录的最终产物不包括：A.信使RNAB.核糖体RNAC.转运RNAD.微卫星DNA在转录过程中，充当直接模板的DNA链被称为：A.编码链B.模板链C.有义链D.领头链原核生物中，负责转录所有RNA分子的酶是：A.DNA聚合酶ⅢB.单一的一种RNA聚合酶C.RNA聚合酶Ⅰ、Ⅱ、ⅢD.引物酶真核生物中，负责转录信使RNA前体(hnRNA)的酶是：A.RNA聚合酶ⅠB.RNA聚合酶ⅡC.RNA聚合酶ⅢD.线粒体RNA聚合酶原核生物RNA聚合酶全酶中，识别启动子并起始转录的亚基是：A.α亚基B.β亚基C.β‘亚基D.σ因子原核生物转录起始时，RNA聚合酶结合于DNA的特定区域是：A.起始密码子B.启动子C.操纵序列D.增强子在原核生物典型的启动子区域，位于转录起始点上游约-10区的保守序列是：A.TATA盒B.Pribnow盒C.GC盒D.CAAT盒转录起始复合物形成后，σ因子的作用是：A.催化磷酸二酯键形成B.识别启动子，完成后即从全酶上脱落C.负责转录的延伸D.识别终止信号在转录延伸阶段，RNA链的合成方向是：A.3‘→5’B.5‘→3’C.N端→C端D.C端→N端转录过程中，DNA双链局部解开的区域称为：A.复制叉B.转录泡C.核小体D.滑动夹原核生物转录终止的机制之一依赖于一个富含GC的回文序列及其后的寡聚U序列，这种终止方式称为：A.ρ因子依赖性终止B.内在终止(不依赖ρ因子)C.加尾信号终止D.剪切和多聚腺苷酸化终止依赖于ρ因子的转录终止机制中，ρ因子具有哪种酶活性？A.DNA解旋酶B.RNA聚合酶C.ATP酶和解旋酶D.核酸内切酶真核生物mRNA前体的5‘端添加的特殊结构是：A.poly(A)尾B.7-甲基鸟苷帽子C.内含子D.启动子真核生物mRNA前体3‘端添加poly(A)尾的信号序列是：A.TATA盒B.AAUAAA及其下游的GU/U富含区C.终止密码子D.剪接供体位点真核生物前体mRNA中的非编码序列，在加工时被切除的是：A.外显子B.内含子C.启动子D.增强子催化前体mRNA剪接反应的核糖核蛋白复合体是：A.核糖体B.剪接体C.转录泡D.端粒酶在剪接反应中，内含子5‘端的保守序列是：A.AGB.GUC.AUD.ACⅠ型内含子能够自我剪接，说明某些RNA具有：A.遗传功能B.催化功能(核酶活性)C.运输功能D.结构功能真核生物tRNA前体的加工包括：A.添加CCA-OH3‘末端B.剪接去除内含子C.碱基的化学修饰D.以上都是真核生物rRNA前体在（）中进行加工和修饰。A.细胞质B.核仁C.内质网D.高尔基体逆转录是以（）为模板合成DNA的过程。A.DNAB.RNAC.蛋白质D.多糖逆转录酶不具有以下哪种活性？A.RNA依赖的DNA聚合酶活性B.DNA依赖的DNA聚合酶活性C.RNaseH活性D.DNA解旋酶活性端粒酶是一种特殊的逆转录酶，其内在的RNA组分充当（）。A.引物B.模板C.酶蛋白D.抑制剂利福平抑制结核分枝杆菌的机制是特异性抑制（）。A.DNA聚合酶B.原核生物RNA聚合酶的β亚基C.逆转录酶D.蛋白质合成二、名词解释(本大题共5小题，每小题3分，共15分。)转录模板链启动子剪接逆转录三、简答题(本大题共5小题，每小题6分，共30分。)简述原核生物转录起始的基本过程。简述原核生物转录终止的两种主要机制。简述真核生物mRNA前体转录后加工的主要内容。简述剪接体催化的mRNA剪接(以GU-AG内含子为例)的基本步骤。简述逆转录酶的功能及其在分子生物学中的应用。四、论述题(本大题共2小题，每小题10分，共20分。)试比较原核生物与真核生物转录过程的主要差异。试述真核生物RNA聚合酶Ⅱ所负责基因的转录起始复合物(包括通用转录因子)的组装过程。五、案例分析题(本大题共1小题，共10分。)已知RNA聚合酶Ⅱ负责转录所有蛋白质编码基因(产生mRNA前体)以及大部分小核RNA基因。请根据上述案例和RNA生物合成知识，分析并回答：α-鹅膏蕈碱中毒导致细胞死亡的直接分子机制是什么？(4分)为什么这种中毒会特别影响到肝、肾等代谢旺盛的器官？(4分)从药物作用靶点特异性角度，解释为何α-鹅膏蕈碱对人类毒性极大，却常被用作分子生物学研究工具？(2分)《生物化学与分子生物学》RNA生物合成必会知识点考试试题参考答案及评分标准一、单项选择题(每题1分，共25分)B2.D3.B4.B5.BD7.B8.B9.B10.BB12.B13.C14.B15.BB17.B18.B19.B20.DB22.B23.D24.B25.B二、名词解释(每题3分，共15分)转录：是以DNA的一条链为模板(1分)，在RNA聚合酶催化下，按照碱基互补配对原则(A-U,T-A,G-C)，以四种核糖核苷三磷酸为原料，合成RNA分子的过程(2分)。是基因表达的第一步。模板链：在转录过程中，作为合成RNA模板的那条DNA单链(1.5分)。其核苷酸序列与转录出的RNA序列互补(1.5分)。又称反义链或非编码链。启动子：是位于结构基因上游的一段特定的DNA序列(1.5分)。它能被RNA聚合酶识别、结合并启动转录，是决定基因转录起始点和转录效率的关键元件(1.5分)。剪接：指去除真核生物前体mRNA中的内含子序列，并将相邻的外显子序列连接起来的过程(2分)。该过程由剪接体(snRNP复合物)催化，是mRNA成熟的关键步骤(1分)。逆转录：是以RNA为模板(1分)，在逆转录酶的催化下合成互补DNA链的过程(1.5分)。是某些病毒(如HIV)复制和中心法则的重要补充(0.5分)。三、简答题(每题6分，共30分)原核转录起始基本过程：◦RNA聚合酶全酶(α₂ββ‘σ)通过其σ因子识别并结合到启动子区的-35和-10区(Pribnow盒)(2分)。◦局部DNA双链解开，形成转录泡(1分)。◦在模板链指导下，起始点开始合成RNA链的第一个磷酸二酯键，通常是嘌呤核苷酸(1.5分)。◦合成约9-12个核苷酸后，σ因子从全酶上解离，核心酶(α₂ββ’)继续延伸RNA链，进入延伸阶段(1.5分)。原核转录终止两种机制：◦不依赖于ρ因子的终止(内在终止)：在模板DNA上存在富含GC的回文序列，其后紧跟一串A。转录出的RNA可形成茎环(发夹)结构，其后的寡聚U序列与模板的A配对较弱。茎环结构使RNA聚合酶暂停并destabilizetheRNA-DNAhybrid，导致转录复合物解离，RNA释放(3分)。◦依赖于ρ因子的终止：模板上无典型终止信号。ρ因子识别新生RNA链上特定的rut位点，利用其ATP酶和解旋酶活性，沿RNA5‘→3’方向追赶RNA聚合酶，在聚合酶暂停处使RNA-DNA杂交体解链，并释放RNA，终止转录(3分)。真核mRNA前体加工主要内容：◦5‘端加帽：转录开始后不久，在5‘端添加7-甲基鸟苷三磷酸帽，保护RNA，促进核输出和翻译起始(1.5分)。◦3‘端加尾：在AAUAAA等信号指导下，切除下游序列并添加约200个腺苷酸组成的poly(A)尾，增加稳定性和翻译效率(1.5分)。◦剪接：切除内含子，连接外显子，由剪接体催化(1.5分)。◦RNA编辑(部分mRNA)：改变核苷酸序列，从而改变编码信息(0.5分)。◦甲基化等修饰(1分)。mRNA剪接(GU-AG规则)基本步骤：◦第一次转酯反应：分支点A（位于内含子3‘端上游约20-50个碱基处）的2‘-OH亲核攻击5’剪接位点(GU)的磷酸基团，切开5‘剪接点，内含子5’端与分支点A的2‘-OH形成2’-5‘磷酸二酯键，产生套索状中间体(2.5分)。◦第二次转酯反应：新暴露的外显子1的3‘-OH亲核攻击3’剪接位点(AG)的磷酸基团，切开3‘剪接点，同时连接两个外显子，释放套索状内含子(2.5分)。◦上述反应由剪接体(U1,U2,U4,U5,U6snRNP等)有序组装和催化完成(1分)。逆转录酶功能与应用：◦功能：具有三种酶活性。①RNA依赖的DNA聚合酶活性：以RNA为模板合成互补DNA链(cDNA)。②RNaseH活性：水解RNA-DNA杂交体中的RNA链。③DNA依赖的DNA聚合酶活性：以cDNA第一条链为模板合成双链DNA(3分)。◦四、论述题(每题10分，共20分)原核与真核转录过程的主要差异：◦RNA聚合酶：原核为单一聚合酶；真核有3种(PolI,II,III)，分工明确，结构更复杂(1.5分)。◦转录起始：▪识别机制：原核由σ因子识别启动子（-10,35区）；真核由通用转录因子(如TFIID通过TBP识别TATA盒等)和转录激活因子共同参与，需形成庞大的前起始复合物(2.5分)。▪模板状态：原核DNA裸露；真核DNA与组蛋白形成染色质，起始常需染色质重塑和组蛋白修饰(1.5分)。◦转录与翻译关系：原核可偶联(无核膜)；真核在核内转录，胞质翻译，时空分隔(1分)。◦转录产物：原核多为多顺反子；真核多为单顺反子，初级转录本需加工(1.5分)。◦转录终止：原核有依赖/不依赖ρ因子机制；真核PolII转录有依赖poly(A)加尾信号的终止机制(1.5分)。调控复杂度：真核远高于原核(0.5分)。真核PolII转录起始复合物组装：◦启动子识别：TFIID(含TBP和TAFs)首先结合TATA盒(或通过TAFs识别无TATA的启动子)(1.5分)。◦复合物招募：TFIIA、TFIIB依次结合并稳定TFIID-DNA复合物，并帮助招募PolII-TFIIF复合物(2分)。◦复合物扩展：TFIIE和TFIIH随后加入，形成闭合的前起始复合物(1.5分)。◦DNA解链与起始：TFIIH具有解旋酶和激酶活性。其解旋酶活性在ATP供能下使转录起始点附近DNA解链，形成开放复合物(2分)。其激酶活性(CDK7)使PolII最大亚基C端结构域(CTD)的Ser5磷酸化，这是PolII从启动子释放并进入延伸阶段的关键信号(2分)。◦至此，转录前起始复合物组装完成，在NTP存在下开始合成RNA链(1分)。此外，中介子复合物在激活因子与基础转录装置间起桥梁作用。五、案例分析题(共10分)直接分子致死机制：◦α-鹅膏蕈碱特异性抑制真核生物RNA聚合酶Ⅱ的活性(1.5分)。◦RNA聚合酶Ⅱ负责转录所有蛋白质编码基因，生成mRNA前体(1分)。◦该酶被抑制，导致细胞内mRNA的合成被全局性、快速阻断(1分)。◦由于mRNA是蛋白质合成的模板，其合成中断将迅速导致新的蛋白质无法合成，细胞代谢、结构更新、损伤修复等所有依赖新蛋白质合成的生命活动停滞，最终导致细胞死亡(1.5分)。肝、肾等器官特别受损的原因：◦肝、肾是机体代谢和解毒的核心器官，细胞代谢极为旺盛，蛋白质更新速率快(1.5分)。◦这些器官的细胞高度依赖持续不断的基因表达和蛋白质合成，以执行其复杂功能(如肝脏合成血浆蛋白、解毒酶；肾脏重吸收、分泌等)并维持自身结构完整性(1.5分)。◦当mRNA合成被全面抑制，这些代谢活跃的细胞首当其冲，功能蛋白无法及时补充，代谢网络迅速崩溃，加之解毒功能本身受损，毒素蓄积，造成严重的器官功能衰