解除氨毒害的作用（2）生物学意义：有解除氨毒害的作用
4．什么是必需氨基酸和非必需氨基酸？
答：（1）必需氨基酸：生物体本身不能合成而为机体蛋白质合成所必需的氨基酸称为必需氨基酸，人的必需氨基酸有
8种.（2）非必需氨基酸：生物体本身能合成的蛋白质氨基酸称为非必需氨基酸，人的非必需氨基酸有12种。
5．为什么说转氨基反应在氨基酸合成和降解过程中都起重要作用？
答：（1）在氨基酸合成过程中，转氨基反应是氨基酸合成的主要方式，许多氨基酸的合成可以通过转氨酶的催化作用，
接受来自谷氨酸的氨基而形成。
（2）在氨基酸的分解过程中，氨基酸也可以先经转氨基作用把氨基酸上的氨基转移到α-酮戊二酸上形成谷氨酸，谷
氨酸在谷氨酸脱羟酶的作用上脱去氨基。
6．核酸酶包括哪几种主要类型？
答：（1）脱氧核糖核酸酶（DNase）：作用于DNA分子。 （2）核糖核酸酶（DNase）：作用于RNA分子。
（3）核酸外切酶：作用于多核苷酸链末端的核酸酶，包括3?核酸外切酶和5?核酸外切酶。
（4）核酸内切酶：作用于多核苷酸链内部磷酸二酯键的核酸酶，包括碱基专一性核酸内切酶和碱基序列专一性核酸
内切酶（限制性核酸内切酶）
7．嘌呤核苷酸分子中各原子的来源及合成特点怎样？
答：（1）各原子的来源：N1-天冬氨酸；C2和C8-甲酸盐；N7、C4和C5-甘氨酸；C6-二氧化碳；N3和N9-谷氨酰胺；
核糖-磷酸戊糖途径的5?磷酸核糖
（2）合成特点：5?磷酸核糖开始→5?磷酸核糖焦磷酸（PRPP）→5?磷酸核糖胺（N9）→甘氨酰胺核苷酸（C4、
C5、N7）→甲酰甘氨酰胺核苷酸（C8）→5?氨基咪唑核苷酸（C3）→5?氨基咪唑-4-羧酸核苷酸（C6）5?氨基咪唑甲酰胺核苷酸（N1）→次黄嘌呤核苷酸（C2）。
8．嘧啶核苷酸分子中各原子的来源及合成特点怎样？
答：（1）各原子的来源：N1、C4、C5、C6-天冬氨酸；C2-二氧化碳；N3-氨；核糖-磷酸戊糖途径的5?磷酸核糖。 （2）合成特点：氨甲酰磷酸 + 天冬氨酸→乳清酸 乳清酸 + PRPP →乳清酸核苷-5?-磷酸→尿苷酸
第九章核酸的生物合成
（一）名词解释
1．半保留复制：双链DNA的复制方式，其中亲代链分离，每一子代DNA分子由一条亲代链和一条新合成的链组成。
2．不对称转录：转录通常只在DNA的任一条链上进行，这称为不对称转录。 3．逆转录：Temin和Baltimore各自发现在RNA肿瘤病毒中含有RNA指导的DNA聚合酶，才证明发生逆向转录，
即以RNA为模板合成DNA。 4．冈崎片段：一组短的DNA片段，是在DNA复制的起始阶段产生的，随后又被连接酶连接形成较长的片段。在
大肠杆菌生长期间，将细胞短时间地暴露在氚标记的胸腺嘧啶中，就可证明冈崎片段的存在。冈崎片段的发现为DNA复制的科恩伯格机理提供了依据。
5．复制叉：复制 DNA分子的 Y形区域。在此区域发生链的分离及新链的合成。 6．领头链：DNA的双股链是反向平行的，一条链是5/→3/方向，另一条是3/→5/方向，上述的起点处合成的领头链，
沿着亲代DNA 单链的3/→5/方向（亦即新合成的DNA沿5/→3/方向）不断延长。所以领头链是连续的。
7．随后链：已知的DNA聚合酶不能催化DNA链朝3/→5/方向延长，在两条亲代链起点的3/ 端一侧的DNA链复制
是不连续的，而分为多个片段，每段是朝5/→3/方向进行，所以随后链是不连续的。
8．有意义链：即华森链，华森——克里格型DNA中，在体内被转录的那股DNA链。简写为W strand。
9．光复活：将受紫外线照射而引起损伤的细菌用可见光照射，大部分损伤细胞可以恢复，这种可见光引起的修复
过程就是光复活作用。
10．重组修复：这个过程是先进行复制，再进行修复，复制时，子代DNA链损伤的对应部位出现缺口，这可通过
分子重组从完整的母链上，将一段相应的多核苷酸片段移至子链的缺口处，然后再合成一段多核昔酸键来填补母链的缺口，这个过程称为重组修复。
11．内含子：真核生物的mRNA前体中，除了贮存遗传序列外，还存在非编码序列，称为内含子。 12．外显子：真核生物的mRNA前体中，编码序列称为外显子。
13．基因载体：外源DNA片段（目的基因）要进入受体细胞，必须有一个适当的运载工具将带入细胞内，并载着
外源DNA一起进行复制与表达，这种运载工具称为载体。
14．质粒：是一种在细菌染色体以外的遗传单元，一般由环形双链DNA构成，其大小从1—200Kb。
（二）填空题
1．DNA复制是定点双向进行的，领头链股的合成是连续的，并且合成方向和复制叉移动方向相同；随从链股的合成是不连续的的，合成方向与复制叉移动的方向相反。每个冈崎片段是借助于连在它的5?末端上的一小段RNA而合成的；所有冈崎片段链的增长都是按5?→3?方向进行。 2．DNA连接酶催化的连接反应需要能量，大肠杆菌由NAD+供能，动物细胞由ATP供能。
3．大肠杆菌RNA聚合酶全酶由组成；核心酶的组成是。参与识别起始信号的是因子。？?没答案 4．基因有两条链，作为模板指导转录的那条链称有意义链。 5．以RNA为模板合成DNA称反向转录，由逆转录酶酶催化。
6．DNA或UpGpCpA分别经0.3NKOHR、NaseT1和牛胰RNaseI处理所得结果： DNA: 0.3NKOH：不作用；RNaseT1：不作用；RNase I：不作用;
UpGpCpA：0.3NKOH：Up+Gp+Cp+A；RNaseT1：UpGp+CpA；RNase I ：GpCp+Up+A。 7．基因突变形式分为：转换，颠换，插入和缺失四类。
8．亚硝酸是一个非常有效的诱变剂，因为它可直接作用于DNA，使碱基中氨基基氧化成酮基基，造成碱基对的转换。
9．所有冈崎片段的延伸都是按5?→3?方向进行的。
10．前导链的合成是连续的，其合成方向与复制叉移动方向相同；随后链的合成是不连续的，其合成方向与复制叉移动方向相反。
11．引物酶与转录中的RNA聚合酶之间的差别在于它对利福平不敏感，并可以dNTP作为底物。 12．DNA聚合酶I的催化功能有5?→3?聚合、5?→3?聚合、5?→3外切、焦磷酸解作用和焦磷酸交换作用。
13．DNA回旋酶又叫拓朴异构酶，它的功能是使超螺旋DNA变为松驰状。
14．细菌的环状DNA通常在一个复制位点开始复制，而真核生物染色体中的线形DNA可以在多位点起始复制。 15．大肠杆菌DNA聚合酶Ⅲ的3?→5?核酸外切酶活性使之具有校对功能，极大地提高了DNA复制的保真度。 16．大肠杆菌中已发现3种DNA聚合酶，其中DNA聚合酶Ⅲ负责DNA复制，DNA聚合酶Ⅱ负责DNA损伤修复。
17．DNA切除修复需要的酶有专一的核酸内切酶、解链酶、DNA聚合酶Ⅰ和DNA连接酶。 18．在DNA复制中，SSB（单链结合蛋白）可防止单链模板重新缔合和核酸酶的攻击。 19．DNA合成时，先由引物酶合成RNA引物，再由DNA聚合酶Ⅲ在其3?端合成DNA链，然后由DNA聚合酶Ⅰ切除引物并填补空隙，最后由DNA连接酶连接成完整的链。
20．原核细胞中各种RNA是同一RNA聚合酶催化生成的，而真核细胞核基因的转录分别由3种RNA
聚合酶催化，其中rRNA基因由RNA聚合酶Ⅰ转录，hnRNA基因由RNA聚合酶Ⅱ转录，各类小分子量RAN则是RNA聚合酶Ⅲ的产物。
21．一个转录单位一般应包括启动子序列、编码序列和终止子顺序。
22．真核细胞中编码蛋白质的基因多为隔裂基因。编码的序列还保留在成熟mRNA中的是外显子，编码的序列在前体分子转录后加工中被切除的是内含子。在基因中外显子被内含子分隔，而在成熟的mRNA序列被拼接起来。
23．染色质中的组蛋白和非组蛋白对转录均有调节作用，其中非组的调节作用具有组织特异性。 （三）选择题
A1．DNA按半保留方式复制。如果一个完全放射标记的双链DNA分子，放在不含有放射标记物的溶液中，进行两轮复制，所产生的四个DNA分子的放射活性将会怎样： A．半数分子没有放射性 B．所有分子均有放射性
C．半数分子的两条链均有放射性 D．一个分子的两条链均有放射性 E．四个分子均无放射性
（DNA半保留复制需要来自亲代的每一条标记链作模板合成互补链，以保持与亲代相同的完整结构。因此，在无记溶液中进行第一轮复制将产生两个半标记分子。第二轮复制将产生两个半标记分子和两个不带标记的双链DNA分子。）
E2．参加DNA复制的酶类包括：（1）DNA聚合酶Ⅲ；（2）解链酶；（3）DNA聚合酶Ⅰ；（4）RNA
聚合酶（引物酶）；（5）DNA连接酶。其作用顺序是：
A．（4）、（3）、（1）、（2）、（5） B．（2）、（3）、（4）、（1）、（5） C．（4）、（2）、（1）、（5）、（3） D．（4）、（2）、（1）、（3）、（5） E．（2）、（4）、（1）、（3）、（5）
（在DNA真正能够开始复制之前，必须由解链酶使DNA双链结构局部解链。在每股单链DNA模板上，由RNA聚合酶（引物酶）催化合成一小段（大约10—50个核苷酸）互补RNA引物。然后由DNA聚合酶Ⅲ向引物3?端加入脱氧核苷—5?—三磷酸，从5?→3?方向合成DNA片段（冈崎片段），直至另一RNA引物的5?末端。接着在DNA聚合酶Ⅰ的作用下将RNA引物从5?端逐步降解除去与之相邻的DNA片段由3?端延长，以填补RNA除去后留下的空隙。最后由DNA连接酶将DNA片段连接成完整连续的DNA链。） D3．如果
15
N标记的大肠杆菌转入14N培养基中生长了三代，其各种状况的DNA分子比例应是下列哪
一项：
纯15N 15N－14N 纯14N
－DNA 杂种DNA －DNA
A． 1/8 1/8 6/8B． 1/8 0 7/8 C． 0 1/8 7/8D． 0 2/8 6/8 E． 0 4/8 4/8
（DNA复制三代后，每八个完整DNA双链中将有两个双链分子含有一股亲代链。）
E4．下列关于DNA复制特点的叙述哪一项错误的：
A．RNA与DNA链共价相连 B．新生DNA链沿5?→3?方向合成 C．DNA链的合成是不连续的 D．复制总是定点双向进行的 E．DNA在一条母链上沿5?→3?方向合成，而在另一条母链上则沿3?→5?方向合成
（DNA是由DNA聚合酶Ⅲ复合体复制的。该酶催化脱氧三磷酸核苷以核苷酸的形式加到RNA引物链上，选择只能与亲链DNA碱基互补配对的核苷酸参入。参入的第一个脱氧核苷酸以共价的磷酸二酯键与引物核苷酸相连。链的生长总是从5?向3?延伸的。DNA复制开始于特异起始点，定点双向进行。）
A5．DNA复制时， 5?—TpApGpAp－3?序列产生的互补结构是下列哪一种：
A．5?—TpCpTpAp－3? B．5?—ApTpCpTp－3?
C．5?—UpCpUpAp－3? D．5?—GpCpGpAp－3? E．3?—TpCpTpAp－5?
（DNA复制必需胸腺嘧啶（T）与腺嘌呤（A）配对，鸟嘌呤（G）与胞嘧啶（C）配对，从而使双螺旋两链之间部分地靠氨基与酮基间形成的氢键维系起来。链本身是反向平行方向合成的，即题中所述之磷酸二酯键的5?→3?顺序决定其沿3?→5?方向互补。）
B6．下列关于DNA聚合酶I的叙述哪一项是正确的：
A．它起DNA修复酶的作用但不参加DNA复制过程B．它催化dNTP聚合时需要模板和引物 C．在DNA复制时把冈崎片段连接成完整的随从链D．它催化产生的冈崎片段与RNA引物链相连 E．有些细菌突变体其正常生长不需要它
（DNA聚合酶Ⅰ在起聚合酶作用时必需要有模板和引物。这个一条肽链的蛋白质除聚合酶活性外还具有3?和5?外切核酸酶活性。在正常DNA复制时，它的作用是水解RNA引物链（5?→3?外切核酸酶活性）并用模板指导的脱氧核苷酸取代它们（聚合功能）。DNA聚合酶Ⅰ也参与DNA修复。例如在切除胸腺嘧啶二聚体中起5?→3?外切核酸酶的作用。在正常DNA复制时，DNA聚合酶Ⅰ表现3?外切核酸酶活性，切除错误参入的脱氧核苷酸残基。冈崎片段是由DNA聚合酶Ⅲ复合体产生的，而不是DNA聚合酶Ⅰ。在除去RNA引物链后，DNA片段通过DNA连接酶连接。DNA聚合酶Ⅱ，其功能目前还不清楚，一些细菌突变体，虽无DNA聚合酶Ⅱ，但却能正常生长。DNA聚合酶Ⅰ则是正常生长所必需的。）
B7．下列关于真核细胞DNA聚合酶活性的叙述哪一项是正确的：
A．它仅有一种 B它不具有核酸酶活性
C．它的底物是二磷酸脱氧核苷 D它不需要引物 E．它按3?-5?方向合成新生链
（真核生物中有三种DNA聚合酶，αβ及γ。DNApolα在细胞核DNA复制中起作用；DNApolβ在细胞核DNA修复中起作用；而DNApolγ则在线粒体DNA复制中起作用。它们都需要引物，都用脱氧三磷酸核苷作底物，都按5?→3?方向合成新生DNA链。真核生物DNA聚合酶任何一种均不表现核酸酶活性。）
B8．从正在进行DNA复制的细胞分离出的短链核酸——冈崎片段，具有下列哪项特性：
A．它们是双链的 B．它们是一组短的单链DNA片段 C．它们是DNA—RNA杂化双链 D．它们被核酸酶活性切除 E．它们产生于亲代DNA链的糖-磷酸骨架的缺口处
(DNA复制时，如果两股链按5?→3?方向先合成短的DNA片段，然后再连接成连续的链，这就能使DNA的两条反向互补链能够同时按5?→3?方向的聚合机制进行复制。冈崎首先从大肠杆菌中分离出正在复制的新生DNA，并发现这新生DNA是由一些不连续片段（冈崎片段）所组成。在大肠杆菌生长期间，将细胞短时间地暴露在氚标记的胸腺嘧啶中，在将细胞DNA变性处理（也就是解链）之后，冈崎分离得到了标记的DNA片段。它们是单链的，并且由于DNA聚合酶Ⅲ复合体用RNA作引物，因此新生冈崎片段以共价键连着小段RNA链，但它们既不是碱基互补的RNA—DNA双链杂合体，也不是来自亲链的片段。新生冈崎片段决不会被核酸酶切除。) D9．切除修复可以纠正下列哪一项引起的DNA损伤：
A．碱基缺失 B．碱基插入 C．碱基甲基化 D．胸腺嘧啶二聚体形成 E．碱基烷基化
(DNA链内胸腺嘧啶二聚体可因紫外线（UV）照射而形成。专一的修复系统依赖UV—特异的内切核酸酶，它能识别胸腺嘧啶二聚体，并且通常在二聚体5?侧切断磷酸二酯键从而在DNA链内造成一个缺口。损伤序列的切除以及用完整的互补链作为模板重新合成切去的片段都是由DNA聚合酶Ⅰ来完成的。主链与新合成片段之间的裂口则由DNA连接酶接合。碱基缺失、插入、甲基化，或烷基化均不能作为切除修复体系靶子而为UV—特异性内切核酸酶所识别。) C10．大肠杆菌DNA连接酶需要下列哪一种辅助因子？
A．FAD作为电子受体 B．NADP+作为磷酸供体
C．NAD+形成活性腺苷酰酶 D．NAD+作为电子受体
(DNA连接酶能够连接留有缺口的DNA链或闭合单股DNA链以形成环状 DNA分子。该酶需要一股链末端的游离3/-OH和另一股链末端的5/-磷酸，并且要求这两股链是双链DNA的一部分。反应是吸能的，因此需要能源。在大肠杆菌和其它细菌中，能源是NAD+分子中的焦磷酸键。NAD+先与酶形成酶—AMP复合物，同时释放叮NAD的尼克酰胺单核苷酸；酶一AMP复合物上的AMP再转移到DNA链的5/-磷酸基上，使其活化，然后形成磷酸二酯键并释放AMP。)
E．以上都不是
E11．下列关于RNA和DNA聚合酶的叙述哪一项是正确的：
A．RNA聚合酶用二磷酸核苷合成多核苷酸链 B．RNA聚合酶需要引物，并在延长链的5?端加接碱基 C．DNA聚合酶可在链的两端加接核苷酸 D．DNA仅能以RNA为模板合成DNA
E．所有RNA聚合酶和DNA聚合酶只能在生长中的多核苷酸链的3?端加接核苷酸
(RNA聚合酶和DNA聚合酶都是以三磷酸核苷（NTP或dNTP）为其底物，这两种聚合酶都是在生长中的多核苷酸链的3?端加接核苷酸单位。DNA聚合酶合成与DNA互补的DNA。合成与RNA互补的DNA的酶称作逆转录酶。) B12．紫外线照射引起DNA最常见的损伤形式是生成胸腺嘧啶二聚体。在下列关于DNA分子结构这种
变化的叙述中，哪项是正确的：
A．不会终止DNA复制B．可由包括连接酶在内的有关酶系统进行修复 C．可看作是一种移码突变D．是由胸腺嘧啶二聚体酶催化生成的 E．引起相对的核苷酸链上胸腺嘧啶间的共价联结
(紫外线（260nm）照射可引起DNA分子中同一条链相邻胸腺嘧啶之间形成二聚体，并从该点终止复制。该二聚体可由包括连接酶在内的酶系切除和修复，或在光复合过程中，用较长（330—450nm）或较短（230nm）波长的光照射将其分解。)
E13．下列哪种突变最可能是致死的：
A．腺嘌呤取代胞嘧啶 B．胞嘧啶取代鸟嘌呤
C．甲基胞嘧啶取代胞嘧啶 D．缺失三个核苷酸E．插入一个核苷酸
(DNA链中插入一个额外核苷酸会引起移码突变并使突变点以后转录的全部mRNA发生翻译错误。题中列出的所有其它突变通常仅引起一个氨基酸的错误（如题中的A或B），或从氨基酸序列中删除一个氨基酸（D），或在氨基酸顺序中完全没有错误。需要指出的是，如果A或B突变导致生成“无意义”或链终止密码子，则这种突变所造成的后果也会象移码突变那样是致死的。)
E14．镰刀形红细胞贫血病是异常血红蛋白纯合子基因的临床表现。β-链变异是由下列哪种突变造成的：
A．交换 B．插入 C．缺失 D．染色体不分离 E．点突变
(在Hbs中，β链上一个缬氨酸残基替换了谷氨酸，这是由于一个核苷酸碱基的点突变所造成的后果。即位于三联体第二位的胸腺嘧啶转换为腺嘌呤。)
A15．在培养大肠杆菌时，自发点突变的引起多半是由于：
A．氢原子的互变异构移位 B．DNA糖-磷酸骨架的断裂
C．插入一个碱基对 D．链间交联 E．脱氧核糖的变旋
(自发点突变多半是由于嘌呤或嘧啶碱中氢原子的互变异构移位而引起的。在DNA复制中，这种移位会引起碱基配对的改变。某些诱变剂如5—溴尿嘧啶和2—氨基嘌呤可促进DNA碱基的互变异构。) A16．插入或缺失碱基对会引起移码突变，下列哪种化合物最容易造成这种突变：
A．口丫啶衍生物B．5-溴尿嘧啶C．氮杂丝氨酸D．乙基乙磺酸 E．咪唑硫嘌呤
(吖啶衍生物可导致一个碱基对的插入或缺失，从而引起移码突变。5—溴尿嘧啶可引起转换突变，因为溴取代了胸腺嘧啶的甲基，这样则增加了烯醇式互变异构物与鸟嘌呤而不是腺嘌呤进行碱基配对的可能性。咪唑硫嘌呤可转变为6—巯基嘌呤，后者是嘌呤的类似物。乙基乙磺酸可通过使鸟嘌呤烷基化引起转换突变。)