分子生物学课后习题答案 (2)

《现代分子生物学》第四次作业

1、简述原核生物和真核生物mRNA的区别。 答：①原核生物mRNA常以多顺反子的形式存在。真核生物mRNA一般以单顺反子的形式存在。

②原核生物mRNA的转录和翻译不仅发生在同一个细胞空间里，而且这两个过程几乎是同步进行的。真核生物mRNA的合成和功能表达发生在不同的空间和时间范畴内。

③原核生物mRNA半衰期很短。真核生物mRNA的半衰期较长。 ④原核与真核生物mRNA的结构特点也不同：原核生物mRNA的5’端无帽子结构，3’端没有或只有较短的poly A结构。真核生物mRNA的5’端存在帽子结构，且绝大多数具有poly A结构。

2、大肠杆菌的终止子有哪两大类？请分别介绍一下它们的结构特点。

答：大肠杆菌的终止子可以分为不依赖于p因子（内在终止子）和依赖于p因子两大类。

不依赖于p因子的终止子结构特点：1.终止位点上游一般存在一个富含GC碱基的二重对称区，由这段DNA转录产生的RNA容易形成发卡式结构。2.在终止位点前面有一端由4—8个A组成的序列，所以转录产物的3’端为寡聚U，这种结构特征的存在决定了转录的终止。 依赖于p因子的终止子的结构特点：1.转录的RNA也具有发夹结构，但发夹结构后无poly(U)。2.形成的发夹结构较疏松，茎环上不富含GC。3.终止需要ρ因子的参与。4.与不依赖于ρ因子的终止一样，终止信号存在于新生的RNA链上而非DNA链上过程。

3、真核生物的原始转录产物必须经过哪些加工才能成为成熟的mRNA，以用作蛋白质合成的模版？

答：1.装上5′端帽子；

2.装上3′端多聚A尾巴；

3.剪接：将mRNA前体上的居间顺序切除，再将被隔开的蛋白质编码区连接起来。剪接过程是由细胞核小分子RNA参与完成的，被切除的居间顺序形成套索形；

4.修饰：mRNA分子内的某些部位常存在N6-甲基腺苷，它是由甲基化酶催化产生的，也是在转录后加工时修饰的。

4、简述Ⅰ、Ⅱ类内含子的剪接特点。

答：Ⅰ类内含子的剪接主要是转酯反应。在Ⅰ类内含子切除体系中，第一个转酯反应由一个游离的鸟苷或鸟苷酸介导，鸟苷或鸟苷酸的3’-OH作为亲核基团攻击内含子5’端的磷酸二酯键，从上游切开RNA链。在第二个转酯反应中，上游外显子的自由3’-OH作为亲核基团内含子3’位核苷酸上的磷酸二酯键，使内含子被完全切开，上下游两个外显子通过新的磷酸二酯键相连。 Ⅱ类内含子主要存在于真核生物的线粒体和叶绿体rRNA基因中。在Ⅱ类内含子切除体系中，转酯反应无需游离鸟苷酸或鸟苷，而是由内含子背身的靠近3’端的腺苷酸2’-OH作为亲核基团攻击内含子5’端的磷酸二酯键，从上游切开

RNA链后形成套索状结构。再由上游外显子的自由3’-OH作为亲核基团攻击内含子3’位核苷酸上的磷酸二酯键，使内含子被完全切开，上下游两个外显子通过新的磷酸二酯键相连。

5、什么是RNA编辑？其生物学意义是什么？

答：RNA 编辑是指某些RNA，特别是mRNA前体经过插入、删除或取代一些核苷酸残基等操作，导致DNA所编码的遗传信息的改变，使得经过RNA编辑的mRNA序列发生了不同于模版的DAN的变化。

生物学意义：1.校正作用，有些基因在突变的途中丢失的遗传信息可能通过RNA的编辑得以恢复；

2.调控翻译，通过编辑可以构建或去除其实密码子和终止密码子，是基因表达调控的一种方式； 3.扩充遗传信息，能使基因产物获得心得结构核功能，有利于生物的进化。

6、核酶具有哪些结构特点？其生物学意义是什么？

答：核酶的结构特点：锤头结构，该结构由三个茎构成，茎区是由互补碱基构成的局部双链结构，包围着11~13个保守的核苷酸构成的催化中心。

生物学意义：1.核酶是继反转录现象之后对中心法则的有一个重要的修正，说明RNA既是遗传物质又是酶；

2.核酶的发现为生命起源的研究提供了新思路—--也许曾经存在以RNA为基础的原始生命。

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