1、 第十二章第十二章 DNA生物合成生物合成（DNA Biosynthesis）大连医科大学生物化学教研室大连医科大学生物化学教研室 崔秀云崔秀云 遗传信息的中心法则 真核生物DNA复制所需要的酶及因子 真核生物DNA复制的过程 原核生物DNA复制的过程 DNA的逆转录过程 DNA损伤与修复遗传信息传递的中心法则（central dogma） 在DNA进行合成时，以亲代DNA为模板合成子代DNA，即将遗传信息准确地复制到子代DNA 分子上，这一过程叫做复制（replication）。在生物细胞内又以DNA为模板合成与DNA某段核苷酸顺序相对应的RNA分子，这就将遗传信息传递到RNA分子中，此过程
2、称为转录（transcription）。然后以RNA中的mRNA为模板，按照其核苷酸顺序所组成的密码（codon）指导蛋白质合成，这一过程称为翻译（translation）。遗传信息传递方向的这种规律称为中心法则（central dogma）。 蛋白质蛋白质复制DNARNA转录翻译复制RNA翻译逆转录DNARNA 遗传信息的中心法则第一节 DNA复制的概况一. DNA的的半保留复制半保留复制 在DNA复制过程中，两条螺旋的多核苷酸链之间的氢键断裂，然后以每条链各作为模板合成新的互补链。这样新形成的两个子代DNA分子与原来DNA分子的碱基顺序完全一样。在此过程中，每个子代分子的一条链来自亲代DN
3、A。另一条链则是新合成的，这种复制方式称为半保留复制半保留复制(semi conservative replication ) 亲代DNA分子第一子代分子第二子代分子15N-DNA14N-DNA混合123图121 DNA半保留复制及实验依据二. DNA复制的一般特点1.DNA的双螺旋的两条链在局部需要解开,以利于每条链作模板。2. DNA的局部解旋引起周围区域过度缠绕, 拓扑异构酶使超螺旋张力释放.3.DNA聚合酶以5到3方向合成。DNA的两条链方向相反，因此，一条链的合成是连续的，而另一条链的合成则是不连续的。不连续链每个片段的合成都是独立进行的，然后各片段再连接起来。4. DNA复制必须高
4、度精确, DNA复制错误率 大约是1/1010,校对机制保证新合成的 DNA的正确性。5. DNA的合成必须非常迅速, 其合成速度与 基因组的大小及细胞分裂速度有关。6. 复制器本身不能复制线性DNA的末端,一 种特殊的端粒酶参与端粒的复制。 二. DNA复制的一般特点 三DNA的半保留复制的有关酶类及因子的半保留复制的有关酶类及因子表12-1 真核生物DNA复制的两种主要聚合酶及有关因子蛋白质 酶及有关因子蛋白质（英文代号） 功能 DNA聚合酶/引发酶 （DNA pol/primase） 引发及后随链的部分合成 DNA聚合酶（ DNA pol） DNA复制主要酶 增殖细胞核抗原（PCNA）
5、滑动夹，与合成连续性有关 拓扑异构酶（TopoI，TopoII ） 母链DNA拓扑异构化 单链DNA结合蛋白 或复制蛋白A（RPA） 有解螺旋酶及单链结合作用 复制因子C（RFC） 参与滑动夹子的装配 DNA连接酶 连接冈崎片段及参与修复 核酸酶H（RNaseH） 去除RNA引物 侧翼核酸内切酶I（FENI） 去除RNA引物 1DNA聚合酶（DNA polymerase） DNA聚合酶以DNA为模板,以dNTP为原料,需要镁离子作激动剂催化如下的反应: Mg(dNMP)n + dNTP (dNMP)n+1 + PPi 2+表12-2 真核细胞DNA聚合酶的分类及功能 酶的名称 功能 Pol 引
6、物合成及后随链部分合成 Pol 碱基切除修复 Pol 线粒体DNA复制 Pol 主要复制酶 Pol 不清楚，复制或修复 Pol 损伤旁路修复 Pol 损伤旁路修复 Pol 损伤旁路修复 表12-3 真核细胞几种主要DNA聚合酶的性质 DNA聚合酶 蛋白质分子量（K） 250 3638 160300 170 256 细胞定位 核 核 线粒体 核 核 相关连酶的活性 3 5外切酶 无 无 有 有 有 引物酶 有 无 无 无 无 2引发酶（primase） 在真核生物，引发酶与DNA聚合酶形成一个复合物，这个复合物合成大约10个核苷酸长的RNA引物 3拓扑异构酶（topoisomerase） 在复制
7、过程中，DNA的超螺旋结构必须解开，拓扑异构酶能松弛超螺旋。 人类有两种拓扑异构酶，分别为I型和II型。 4解(螺)旋酶(helicase) 在DNA复制中以单链DNA为模板，合成子代DNA。解螺旋酶能解开双螺旋，其作用是在复制叉前解开一小段DNA。如猴肉瘤病毒(SV40)中的T抗原具有解螺旋酶的活性,同时也具有解链酶的活性。5单链单链DNA结合蛋白结合蛋白(single- strand DNA binding protein,SSB) DNA结合蛋白对单链DNA有高亲和力，能特异地结合到分开的单链DNA上。对DNA复制区形成的单链DNA有稳定作用。哺乳动物细胞的单链DNA结合蛋白在DNA的修
8、复和重组中也起作用。 在真核生物中，一种单链DNA结合蛋白称之复制蛋白复制蛋白A（replication protein A,RPA）结合到暴露的单链上。 6.DNA连接酶 DNA结合蛋白酶催化两个DNA片段通过3，5-磷酸二酯键连接在一起，形成更大的DNA片段。这一反应需要ATP供能。DNA 连接酶不但在DNA复制中起作用，而且在DNA损伤的修复和重组DNA中不可缺少。 POOOO5 DNA2DNA13 OHATPA M P + P PiD N A 连 接 酶POOOO5 DNA2DNA13 +图 1 2 -2 D N A 连 接 酶 催 化 的 反 应7增殖细胞核抗原（增殖细胞核抗原（pr
9、oliferating cell nuclear antigen ,PCNA ） 增殖细胞核抗原是DNA聚合酶的辅助蛋白质，包含在引物的识别复合物中。DNA聚合酶催化DNA合成反应的连续性是由PCNA来承担的。PCNA的三个亚基绕着DNA形成一个滑动夹子滑动夹子（sliding clamp）,DNA聚合酶附着于滑动夹子上。PCNA是在复制的细胞中发现的第一个核抗原，为此而命名。此因子也存在于全身性红斑狼疮病人血清中。8.复制因子复制因子C（replication factor C,RFC ） RFC是一种夹子的装载因子夹子的装载因子（clamp-loading factor）。RFC帮助这个环
10、的装配。此因子作为DNA聚合酶和之间的连系物或纽带，有助于前导链和后随链的同时合成。图12-3 滑动夹子 A. 一种夹子载体蛋白如RFC与DNA结合。 B. 夹子载体与PCNA装配成滑动夹子。 C. DNA聚合酶与滑动夹子相结合，开始沿模板前进。 D. PCNA的结构，PCNA的三个亚基形成一个环，DNA从大孔中 间自由通过。 9核酸核酸酶酶H（RNaseH）和側翼内切）和側翼内切核酸酶核酸酶（flap endonuclease 1,FEN1） 它们参与去除RNA引物的作用。核酸酶H降解RNA引物，留下一个核苷酸连在冈崎片段的末端,由FEN1完成去除最后一个核苷酸。复制蛋白A（RPA）后随链模
11、板聚合酶/引发酶ABCDEFGPCNA复制因子C（RCF）聚合酶RNA引物RNaseH/FEN1冈崎片段图12-4 参与真核DNA复制的酶及蛋白因子(前导链未标明)A：RPA, 一种单链DNA结合蛋白，结合到单链模板上，使连续的复制叉解开双链。B：在聚合酶/引发酶复合物作用下开始合成RNA引物。C：引物合成达到10个核苷酸后，复合物的聚合酶活性起作用，合成15-30个脱氧核苷酸以延长引物。然后，聚合酶/引发酶复合物从模板上解离。D：RFC结合到这个部分的冈崎片段的末端，催化装配由PCNA构成的滑动夹子。E：聚合酶复合物结合到滑动夹子上，并延长冈崎片段。F：当复制复合物达到RNA引物时，引物被R
12、NaseH和 FENI共同作用下水解。G：留下的间隙由连续延长的冈崎片段所填补。 存在的缺口由DNA连接酶封闭。图12-5 复制叉第二节第二节 真核生物真核生物DNA的复制过的复制过程程一DNA复制起始过程复制叉的形成1DNA复制起始过程 真核生物有多个复制起始点(origins of replication, ori)。复制起始点有特殊的序列。一 个 大 的 蛋 白 复 合 物 称 起 点 辩 认 复 合 物（origin recognition complex，ORC）组装在起始部位上，形成复制叉。ORC在起始点上的组装还不足以开始起动，另一种复合物称小染色体维系蛋白（mini chrom
13、osome maintenance protein , MCM）必须参与。MCM有较弱的解旋酶的活性。这一激活过程是由细胞周期素和细胞周期依赖蛋白激酶调节的。起始辩认复合物（ORC ）小染色体维持蛋白（MCM ）复制蛋白A解旋酶RNA 引物DNADNA图12-6真核生物DNA 复制的起始A：起始辩认复合物（ORC）结合到起始位点上。B：小核染色体维系蛋白（MCM）结合到上面。C：在细胞周期的调节信号作用下后，起始复合物被激活，解旋酶的活性 打开了亲代双链，形成一个小泡。RPA结合到暴露的单链上。解旋酶 附着于DNA上，小泡被扩大。D：聚合酶/引发酶 复合物合成第一个RNA 引物和短的DNA。E
14、：RNA引物被聚合酶延长，脱氧核苷酸参入。ABCDE2RNA引物的合成 引发酶与DNA聚合酶形成一个复合体，能识别起始位点，并且以核糖核苷三磷酸为底物（NTP），以解开的一段DNA为模板，合成一个短链RNA（810个核苷酸）引物。然后从引发酶的活性转变为DNA聚合酶的活性，RNA引物的3-OH末端为合成新的DNA单链的起点，以dNTP为原料，延长引物大约15-30个脱氧核苷酸。二.DNA链的延伸1.DNA片段的生成 为什么DNA两条链不能均连续合成? 在真核细胞内，DNA的两条链都作为模板同时合成两条新的DNA链。由于DNA分子的两条链是反向平行的，从一个方向看去，一条链是从53走向，另一条链
15、则是35。DNA复制时，不管以那条链作模板，新链的合成始终是按53方向进行的。随着双链的打开，由起始点形成复制叉后，新合成的两条方向相反的链中，一条链的合成方向与复制叉前进方向是一致的，合成就能顺利地连续进行；另一条链的合成方向则与复制叉前进方向相反，这新链是如何合成的呢？ 冈崎片段的发现: 1968年，日本生化学者冈崎等人用3H-胸腺嘧啶核苷酸培养大肠杆菌，发现短时间内首先合成的是较短的DNA片段，接着再出现较大的分子。这说明这条新链是一段一段地、不连续合成的。这些DNA片段称冈崎片段。 冈崎片段的形成是从RNA引物的3-OH末端开始的，DNA聚合酶催化这一反应，它以脱氧核苷三磷酸为底物，依
16、据碱基互补原则，以分开的一条DNA链为模板，合成新的互补链。合成的方向仍然为53。一旦冈崎片段达到这一长度，引发酶与DNA聚合酶形成的复合体便从DNA上解离下来。RFC结合到这一延长的引物上，并组装到PCNA滑动夹上，然后DNA聚合酶（pol）结合到PCNA上并完成冈崎片段的最终长度130-200bp.当它遇到原先已形成的冈崎片段5末端时，pol/PCNA复合物从DNA上释放下来，见图（12-4）。图 1 2 -7 D N A 片 段 的 合 成 及 半 不连 续 复 制复 制 叉 移 动 方 向3 5 5 3 前 导 链 连 续 合 成冈 崎 片 段引 物母 链两条链均按5到3方向合成，一条
17、链3末端的方向朝着复制叉前进的方向，可连续合成，称前导链（leading strand）。另一条链5末端朝着复制叉，合成是不连续的，形成冈崎片段，此链称后随链(lagging strand)。2RNA引物的水解 引 物 的 去 除 通 过 两 个 步 骤 ， 首 先 由RNase H降解RNA引物，留下单个核糖核苷酸连接到冈崎片段上。然后，由側翼内切核酸酶（flap endonucleae 1,FEN1） 除去最后一个核苷酸。FEN1也能除去由于DNA聚合酶产生的某些错误的碱基。3DNA大分子的形成 DNA连接酶将相邻的两个DNA片段连接起来，形成大分子DNA链。 由于DNA聚合酶具有校正功能
18、，即通过它的核酶外切酶的功能，能及时切除错配的碱基，使DNA复制具有高度的保真性，保证遗传信息的稳定性。三. 端粒DNA的合成 端粒(telomeres)是染色体末端的结构，它是由许多富含鸟嘌呤核苷酸的特殊的重复顺序DNA及相关蛋白质组成的复合体。端粒酶（telomerase）是催化端粒合成的酶。端粒酶是由蛋白质及RNA组成的，它具有逆转录酶的活性，能与自身携带的RNA为模板，逆转录合成端粒DNA T T A G G G n T T A G G G T T A G G G T T A G G G - 3 A A T C C C n A A T C C C -5 C C C A A T C C
19、C3 -n n nn n n n n n n n -5 端 粒端 粒 酶图 1 2 8 端 粒 与 端 粒 酶 端粒DNA：人的DNA 的3末端存在的重复顺序（TTAGGG）n 端粒酶：催化端粒DNA的复制，酶本身含有与端粒DNA序列 互补的RNA片段。TTGOH-3AACCCCAACTTGGGGTTGOH-3AACCCCAACTTGGGGTTGOH-3AACCCCAAC端粒DNA55335端粒酶RNA聚合dGTP,dTTPPPi转位图129四膜虫端粒酶催化端粒的合成可能的机理四膜虫端粒是由TTGGGG重复序列组成的，端粒的3 末端是通过端粒酶合成的。端粒的3末端TTG与端粒酶中的RNA碱基互
20、补;以此RNA为模板通过逆转录延伸端粒的3末端;端粒酶经过转位重新与端粒的3末端的TTG配对,催化另一个重复序列的合成. 图12-10 线粒体DNA的复制（D-襻型）前导链及后链分别有不同的复制起始点，两条链不是同时合成的。前导链合成至全长的2/3时，后随链开始合成，故后随链的模板在前导链合成时被排斥出来，形成D-襻。两条链合成的方向相反。最后，前导链复制完成，后随链复制尚未完成。 四. 线粒体DNA的复制后随链起始点前导链起始点后随链起始点替代链第三节第三节 原核生物原核生物DNA的复制的复制 表12-4 细菌与真核生物复制具有相似功能组分的比较功能 细菌 真核细胞合成的主要酶 Pol II
21、I核心酶 Pol 拓扑异构 Omega ()蛋白 TopoI gyrase （旋转酶） 解旋酶 Dna B T抗原解链酶 DnaC T抗原 维持单链 SSB RPA 引物合成 DnaG Pol /引发酶 滑动夹 Pol III的亚基 PCNA 夹子装载 Pol III的亚基复合物 RFC 连接反应 连接酶 连接酶1RNA去除 Pol 1 RNaseH, FEN1 表12-5 细菌DNA聚合酶 分类 主要功能 Pol I 合成冈崎片段，及DNA修复 Pol II DNA修复 Pol III 主要复制酶 Pol 1V 损伤旁路修复 Pol V 损伤旁路修复图12-11 大肠杆菌聚合酶III 同时催
22、化 DNA两条链的复制两个聚合酶III结合在一起，后随链形成环，才能穿过复合物。两条链在一个位置上合成。 前导链后随链引物聚合酶III核心酶解旋酶聚合酶III亚基形成滑动夹子图12-11 大肠杆菌聚合酶III 同时催化DNA两条链的复制二 原核生物DNA的复制过程 表12-6 参与细菌复制起始的各种蛋白质及其功能 蛋白质名称 功能 DnaA 识别起始位点DnaB 解螺旋酶活性，解开DNA双链DnaC 协助解螺旋酶的活性DnaG 引发酶活性，催化RNA引物合成SSB 单链DNA结合蛋白，稳定解开的单链 Omega () 拓扑异构 gyrase （旋转酶） 拓扑异构 1复制的起始 2引物的形成及冈
23、崎片段的合成 3RNA引物的去除及冈崎片段的连 接 4DNA复制的终止图 12 12 原 核 生 物 DNA复 制 模 式 图 母 链前 导 链聚 合 酶 III复 合 物SSB解 旋 酶SSBSSB聚 合 酶 III复 合 物聚 合 酶 I尾 随 链连 接 酶引 物 酶553335 前导链在聚合酶III与滑动夹子结合下连续合成。为合成后随链，解旋酶（DnaB）和引物酶（DnaG）沿着模板移动。每10002000bp 合成一个引物。聚合酶III延伸引物，一直达到前一个冈崎片段为止。聚合酶I去处RNA引物，并填补留下的空隙。最后缺口由连接酶封闭。(DnaB)(DnaG)第四节 逆转录过程某些病毒
24、是以RNA为基因组，如RNA肿瘤病毒及AIDS病毒。它们分别造成人类肿瘤和免疫缺陷。逆转录酶（reverse transcriptase）可催化以RNA为模板合成DNA的反应。因此它又被称为RNA指导的DNA聚合酶（RNA-directed DNA polymerase, RDDP）。单链RNAdNTP1逆转录酶RNADNA杂交体NMPRNaseH单链DNAdNTPDNA指导的DNA聚合酶双链DNA图12-12逆转录过程逆转录酶具有双重功能。它既可利用病毒RNA作模板，合成一条与模板互补的DNA单链，二者形成RNA-DNA杂交分子。逆转录酶同时又具有核糖核酸酶H的活性，专一地水解RNA-DNA
25、杂交分子中的RNA。留下来的单链DNA作模板，在DNA指导的DNA聚合酶的作用下，合成另一条互补DNA链，形成双链DNA分子 逆转录过程逆转录酶存在于所有致癌RNA病毒中，其功能可能与病毒的恶性转化有关。病毒的RNA通过逆转录先形成DNA（前病毒），然后整合到宿主细胞染色体DNA中去，使细胞内除合成自身原有的蛋白质外，又能合成病毒特异的某些蛋白质。逆转录酶也分布于正常细胞，如蛙卵、正在分裂的淋巴细胞、胚胎细胞（鸡胚及鼠胚）等。推测这类酶在细胞分化和胚胎发生中可能起某种作用。在重组DNA中，可利用逆转录酶合成某些mRNA相应的DNA，称互补DNA（complementary DNA,cDNA）。
26、逆转录及逆转录酶的作用第五节第五节 DNA的重组、损伤与修复的重组、损伤与修复 一. DNA的重组 DNA重组重组(recombination )是遗传信息的交换。重组事件发生的两位点之间与它们的物理距离粗略地成正比。两基因之间重组频率为1%，定义为1 厘摩厘摩(centrimorgan, cM)。厘摩是遗传学的量度，它是遗传图的基础。在人类，1cM在染色体上大约是1000 000bp。 DNA转座(transposition) 它属于非同源重组。转座是一段特殊DNA在基 因组中移动，这段DNA片段称转座子（transposons）。转座子可以在同一染色体上从一个位置移动到另一位置上，也可以整
27、合到另一条染色体上。转座酶催化转座子从基因组的一个部位剪切和插入到基因组另外一个地点。人类的某些疾病是由于转座子插入引起基因突变造成的。二基因突变二基因突变（一）基因突变的类型 1点突变点突变 DNA分子中的一个碱基被另一种碱基所取代称点突变。点突变。在这些突变中，一个嘌呤碱基被另一种嘌呤碱基所取代，或一个嘧啶碱基被另一种嘧啶碱基所取代，称为转换转换（transition）；嘌呤和嘧啶碱基之间的互换称为颠换颠换（transversion）。 （一）基因突变的类型 由于单一碱基的改变而产生新的密码子，编码不同的氨基酸所造成的突变称错义错义突变突变（missense mutation）；由于一个碱
28、基改变使正常的密码子成为终止密码子而导致转录终止，这种突变称无义突变无义突变（nonsense mutation）。这种突变引起的后果比错义突变可能更为严重。 2分子中有一个或多个碱基缺失。分子中有一个或多个碱基缺失。 3分子中发生一个或多个碱基的插入分子中发生一个或多个碱基的插入。某些突变来自转座子的插入，引起较大范围的改变。由于碱基的插入或丢失引起移码突变移码突变（Frame shifts），移码突变不仅改变了氨基酸的种类和顺序，同时也引起编码多肽链提前终止或更罕见的延长。3.三联体扩增三联体扩增 (triplet expansion) 重复三联体数目大量增加。这种三联体是简单重复多态性的
29、一种（也称微卫星DNA）。在正常个体，重复数目有一定的范围。当重复数目超出正常时，这样便合成一个长的相同氨基酸残基插入到编码多肽链中，从而造成疾病。如亨。如亨逖敦氏病（逖敦氏病（huntington s disease）。）。（二）基因突变的因素 1.自发性突变 图12-14 自发性转换突变的发生机制 *腺嘌呤的亚氨型同分异构体与胞嘧啶配对（A-C），在下一次复制时，由于胞嘧啶与鸟嘌呤配对，在子代DNA分子中，原来A-T变成G-C。A TA TA TA TA T*A CG C2.环境因素 图12-15 DNA损伤造成嘧啶二聚体形成 电离辐射、紫外线和化学诱变剂等，都能造成DNA的损伤。DNA的
30、损伤包括碱基的更替、丢失、骨架中磷酸酯键的断裂，两条链之间形成交联等 三三DNA损伤及修复损伤及修复(一) 酶学光复活 光复活酶光复活酶(photoreactivating enzyme)或称光裂解酶光裂解酶（photolyase）。此酶在可见光的作用下被激活后与DNA分子上的嘧啶二 聚 体 结 合 ， 并 在 二 个 辅 助 因 子（FADH2，蝶呤）的协同下打开二聚体。使损伤的DNA恢复正常结构。abcde图 12-16 D NA 碱 基 切 除 修 复 A：六边型表示错误的碱基 B：一种DNA糖基化酶切除错误的碱基 C：AP内切核酸酶及AP裂解酶切除磷酸二酯链及糖基 D：DNA聚合酶填补
31、单一核苷酸。 E：DNA连接酶封闭 缺口 ABCDE（二）切除修复1.碱基切除修复2核苷酸切除修复 人类切除修复DNA大约需要16种蛋白因子参加。 切除修复可分以下几个步骤： 1）通过特异的核酸内切酶识别损伤部位。 2）由酶的复合物在损伤的两边切除几个核苷酸。 3）以另一条完整的DNA 链为模板，在DNA聚合酶或其他的DNA聚合酶作用下，按53方向进行修复合成。 4）DNA连接酶将所合成的DNA链与原来的链接上（图12-17）。 图 1 2 -1 7 D N A 损 伤 的 核 苷 酸 切 除 修 复PPP内 切 酶D N A 聚 合 酶连 接 酶5 3 3 5 A. DNA一条链损伤 B、C
32、:核酸内切酶识别损伤部位并在损伤部位的两端切 除一段DNA D: DNA聚合酶以另一条完好的DNA链为模板合成一段 新的DNA E: 缺口处由DNA连接酶封闭。 ABCDE5335含有嘧啶二聚体的DNA复制损伤的母链有空隙的子链正常的双链DNA损伤的母链修复的子链正常的子链有空隙的母链含有嘧啶二聚体的DNA正常的双链DNA重组修复填补与连接图12-18 DNA损伤的重组修复A. DNA一条链损伤（如含有嘧啶二聚体）BDNA复制后，其中一个子代是正常的，而另一个子代的一条链出 现空隙。C以正常子代中原来自母链的一段DNA序列通过重组，将缺损部分 修复。D. 最后，再以子代中完整的链为模板，修补缺
33、失的互补序列ABCD（三）复制后重组修复（子链间隙的修复） (四) 旁路合成（bypass synthesis）修复 图12-19 DNA损伤的旁路合成修复 (TT)表示模板的损伤的部位。一些特殊的DNA聚合酶可以修补损伤部位。 （五） SOS调节子（The SOS regulon） 由于DNA损伤广泛以至于难以进行复制，由此诱发一系列复杂的反应。SOS应答是大量基因的协同诱导 它们的转录至少部分地被共同阻遏物 LexA所调节。这些基因包括uvrA、uvrB、uvrC、recA及LexA本身。被共同阻遏物控制的一组操纵子(operon)称为调节子（regulon）。LexA的自动调节是基于简单
34、的反馈调节。在正常细胞里存在低水平的RecA蛋白质。当DNA损伤时，RecA是有活性的，并能结合LexA,使后者裂解生成无活性片段。因此，正常被LexA抑制的基因被开放。当DNA损伤被修复后，活化的RecA减少，LexA的分解也减少。细胞中LexA水平提高，逐渐关闭了SOS应答。这种调节是有效的，迅速的，但也是瞬间的对DNA损伤的应答。SOS调节子- LexAA DNA未损伤时，LexA极大的抑制RecA,UvrA,UvrB,UvrC及LexA自身和其它参与SOS应答蛋白质的合成。B。当DNA受到严重损伤时，RecA被激活，结合到单链DNA上，并导致LexA的自身的降解。使SOS应答蛋白质合成
35、，由此DNA损伤得到修复。多选题多选题A型题型题 1.下列有关下列有关DNA复制酶的叙述哪个是正确的？复制酶的叙述哪个是正确的？ A. 所有的聚合酶都具有所有的聚合酶都具有5-3和和3-5外切酶的活性外切酶的活性 B. DNA聚合酶聚合酶的聚合作用是在的聚合作用是在DNA引物上进行引物上进行的的 C.DNA聚合酶聚合酶和和都需要模板和引物都需要模板和引物 D.DNA聚合酶聚合酶保留在模板上直到大量核苷酸合成保留在模板上直到大量核苷酸合成为止。为止。 E.E.聚合酶反应的特异性是聚合酶内在的性质。聚合酶反应的特异性是聚合酶内在的性质。 2. DNA 两条链均作为模板发生在两条链均作为模板发生在:
36、 A. 复制复制 B. 切除修复切除修复 C. 错配修复错配修复 D. 转录偶联修复转录偶联修复 E.上述所有情况上述所有情况多选题多选题A型题型题多选题多选题A型题型题3. 合成DNA的原料是：A. dAMP、dGMP、dCMP、dTMPB. AMP、 GMP,、CMP、TMPC. dATP、dGTP、dCTP、dTTPD. ATP、GTP、CTP、TTPE. dADP、dGDP、dCDP、dTDP多选题多选题A型题型题4. DNA合成的不连续性合成的不连续性:A. 当它达到每一个单链的末端时，所需的当它达到每一个单链的末端时，所需的 DNA 聚合酶聚合酶从模板上释放下来。从模板上释放下来。
37、B. 因为合成是从起始点双向进行的因为合成是从起始点双向进行的C. 导致合成冈岐片段导致合成冈岐片段D. 意味着仅当第一条链合成之后才合成第二条意味着仅当第一条链合成之后才合成第二条链链E. 意味着意味着3-5和和5-3两种聚合酶都需要两种聚合酶都需要多选题多选题A型题型题5. 在在DNA复制时，下利所有因子对复制时，下利所有因子对DNA链解旋和解链都是必需的，链解旋和解链都是必需的，但除外但除外 A. 负超螺旋傾向解旋负超螺旋傾向解旋 B. 通过解旋酶解开不稳定的碱基对通过解旋酶解开不稳定的碱基对 C. 需要拓扑异构酶的作用需要拓扑异构酶的作用 D. SSD蛋白酶的活性蛋白酶的活性 E. 需
38、要以需要以ATP的形式供应能量的形式供应能量多选题多选题A型题型题6.真核真核DNA的复制的复制 A. 仅有一个复制体形成，因为只有单一复制起仅有一个复制体形成，因为只有单一复制起 始点始点 B. 冈崎片段有冈崎片段有10002000核苷酸的长度核苷酸的长度 C. 只要起始泡形成，解旋酶就从只要起始泡形成，解旋酶就从DNA上脱离上脱离下下 来来 D. 至少有一种至少有一种DNA聚合酶有聚合酶有3-5 外切核酸外切核酸酶酶 的活性的活性 E. 在细胞的全过程都发生在细胞的全过程都发生多选题多选题A型题型题7有下述有关端粒酶的描述都是正确的，有下述有关端粒酶的描述都是正确的，但除外但除外 A. R
39、NA复合物作模板合成复合物作模板合成DNA B. 它将端粒加到它将端粒加到DNA 链的链的5末端末端 C. 在大多数真核生物，它提供了线性在大多数真核生物，它提供了线性 染色体的机制染色体的机制 D. 它识别它识别G-丰富的单链丰富的单链DNA E. 它是一种逆转录酶它是一种逆转录酶多选题多选题A型题型题8. 转换突变A. 嘧啶被嘌呤取代或反过来B. 来自一个或两个碱基插入或碱基类似物 插入DNA上C. 减少碱基类似物如此氨基瞟呤的频率D. 一种嘌呤碱基替代另一种嘌呤碱基或一 种嘧啶替代另一种嘧啶E. 突变是无意义的多选题多选题A型题型题9细胞中进行DNA复制的部位是: A.核蛋白体 B. 细
40、胞膜 C. 细胞核 D. 微粒体 E. 细胞浆多选题多选题A型题型题10. DNA复制中的引物是：复制中的引物是： A. 由由DNA为模板合成为模板合成的的DNA片段片段 B. 由由RNA为模板合成的为模板合成的RNA片段片段 C. 由由DNA为模板合成为模板合成的的RNA片段片段 D. 由由RNA为模板合成的为模板合成的RNA片段片段 E. 引物仍存在于复制完成的引物仍存在于复制完成的DNA链中链中多选题多选题A型题型题11DNA复制时，子链的合成是： A. 一条链 53， 另一条链35 B. 两条链均为53 C. 两条链均为连续合成 D. 两条链均为35 E. 两条链均为不连续合成多选题多
41、选题A型题型题12冈崎片段是指： A. DNA模板上的DNA片段 B. 引发酶催化合成的RNA片段 C. 后随链上合成DNA片段 D. 前导链合成的DNA片段 E. 由DNA连接酶合成的DNA多选题多选题A型题型题13DNA复制时辩认复制起始点主要酶是： ADNA聚合酶 B. 拓扑异构酶 C. 解链酶 D. 引发酶 E. DNA连接酶多选题多选题A型题型题14DNA复制中，下列哪一种酶是不需要的？ A. DNA指导的DNA聚合酶 B. DNA连接酶 C. 拓扑异构酶 D. 解链酶 E. 限制性内切酶多选题多选题A型题型题15下列关于大肠杆菌DNA聚合酶的叙述哪一项是正确的？ A. 具有35核酸
42、外切酶活性 B. 不需要引物 C. 需求4种不同的三磷酸核苷 D. dUTP是它的一种作用物 E. 可以将二个DNA片段连起来多选题多选题A型题型题16下列关于逆转录的叙述哪一项是错误的？ A. 以RNA为模板合成DNA B. RNA-DNA杂交体是终产物 C. 催化链的延长其方向为53 D. 底物是四种dNTP E. 遵守碱基配对规律 B B型多选题型多选题 A半不连续复制 B. 半保留复制 C. 转录 D. 逆转录 E. 翻译 1. 细胞分裂增殖时的细胞分裂增殖时的DNADNA合成叫做：合成叫做： 2.双链双链DNADNA复制时，合成的新链一条是前导链，另一条复制时，合成的新链一条是前导链
43、，另一条 是有冈崎片段连接的随从链，这叫做：是有冈崎片段连接的随从链，这叫做： 3. RNARNA为模板指导合成蛋白质的过程：为模板指导合成蛋白质的过程： 4. RNARNA为模板指导合成为模板指导合成DNADNA的过程的过程 5. DNADNA为模板指导合成为模板指导合成RNARNA的过程的过程 B型多选题: A. 前导链 B. 后随链 C. 模板链 D. 编码链 E. 冈崎片段 6以53 DNA链为模板合成的DNA新链是： 7以35DNA链为模板合成的DNA新链是：多选题 A型题答案1.下列有关DNA复制酶的叙述哪个是正确的？C.DNA聚合酶和都需要模板和引物 DNA聚合酶和是真核生物DN
44、A复制中起作用的主要酶,它们都需要模板和引物。多选题 A型题答案2. DNA 两条链均作为模板发生在:A. 复制 只有在DNA复制时，DNA 的两条链均作为模板合成子代DNA。这种复制称DNA的半保留复制。 多选题 A型题答案3. 合成DNA的原料是：C. dATP,dGTP,dCTP,dTTP DNA的合成需要四种脱氧核苷三磷酸为原料，在DNA聚合酶的催化下形成多核苷酸链。合成反应是耗能的,故需要脱氧核苷三磷酸。多选题 A型题答案4. DNA合成的不连续性:C. 导致合成冈崎片段. DNA合成的不连续性导致合成冈崎片段的生成。DNA新链的合成始终是按53方向进行的。随着双链的打开，由起始点形
45、成复制叉后，新合成的两条方向相反的链中，一条链的合成方向与复制叉前进方向是一致的，合成就能顺利地连续进行；另一条链的合成方向则与复制叉前进方向相反， DNA的合成是不连续的,导致合成冈崎片段。多选题 A型题答案5. 在DNA复制时，下利所有因子对DNA链解旋和解链都是必需的，但除外 D. SSD蛋白酶的活性 DNA复制时，SSD对单链DNA有结合作用故称为单链DNA结合蛋白，对DNA解旋和解链不是必需的。多选题 A型题答案 6.真核DNA的复制 D. 至少有一种DNA聚合酶有3-5 外切核酸酶的活性 真核DNA的复制时，至少有一种DNA聚合酶有3-5 外切核酸酶的活性。如DNA聚合酶具有这种活
46、性。在DNA复制过程中DNA聚合酶的3-5 外切核酸酶的活性能及时去除错误核苷酸的掺入，这对于保证DNA复制的保真性是必需的。多选题 A型题答案7有下述有关端粒酶的描述都是正确的，但除外B. 它将端粒加到DNA 链的5末端 端粒酶将端粒加到DNA 链的3末端。 因为DNA 的3末端存在着富含鸟嘌呤核苷酸的重复顺序,端粒酶中的RNA与其互补合成端粒。多选题 A型题答案8. 转换突变转换突变D.转换突变是指一种嘌呤碱基替代另一种转换突变是指一种嘌呤碱基替代另一种嘌呤碱基或一种嘧啶替代另嘌呤碱基或一种嘧啶替代另 一种嘧啶一种嘧啶 即即A-G 或或C-T之间互换之间互换多选题 A型题答案9细胞中进行D
47、NA复制的部位是:C. 细胞核 DNA存在于细胞核内,DNA复制的有关酶类也存在细胞核内,故DNA的复制是在细胞核内进行的。多选题 A型题答案10. DNA复制中的引物是：复制中的引物是：C. 由由DNA为模板合成的为模板合成的RNA片段片段 引发酶以引发酶以DNA为模板，以为模板，以NTP为原料，为原料，合成一小段合成一小段RNA，此，此RNA片段为片段为DNA的合成提供的合成提供3-OH末端，末端，DNA聚合酶在聚合酶在RNA3-OH末端的基础上，合成末端的基础上，合成DNA。多选题 A型题答案11DNA复制时，子链的合成是：复制时，子链的合成是：B. 两条链均为53 DNA聚合酶催化DN
48、A复制，其合成的方向只能是53，故两条链合成的方向均为53。为此，一条链的合成是连续的，另一条链的合成是不连续的。12冈崎片段是指：C. 后随链上合成DNA片段 由于DNA两条链合成的方向均为53。为此，一条链的合成是连续的，称前导链。另一条链的合成是不连续的，称后随链。冈崎片段是指后随链上合成的DNA片段。多选题 A型题答案多选题 A型题答案13DNA复制时辩认复制起始点主要酶是： D. 引发酶 引发酶在复制起始点以DNA为模板，首先合成一小段RNA引物，其后DNA聚合酶才起作用。多选题 A型题答案1414DNADNA复制中，下列哪一种酶是复制中，下列哪一种酶是不需要不需要的的？E. 限制性
49、内切酶 在DNA复制中不需要限制性内切酶。在基因工程及基因诊断等该酶是重要的工具酶。15下列关于大肠杆菌DNA聚合酶的叙述哪一项是正确的？ A. 具有35核酸外切酶活性 大肠杆菌DNA聚合酶除了具有聚合酶的活性外，还具有35核酸外切酶的活性。此活性对复制的保真性具有重要的作用，能及时切除错配的碱基。多选题 A型题答案16下列关于逆转录的叙述哪一项是错误的？ B. RNA-DNA杂交体是终产物 逆转录过程是以RNA为模板，终产物是双链DNA而不是RNA-DNA的杂交体。多选题 A型题答案多选题B型答案 1. 细胞分裂增殖时的DNA合成叫做： B. 半保留复制 在DNA复制过程中，两条螺旋的多核苷
50、酸链之间的氢键断裂，然后以每条链各作为模板合成新的互补链。这样新形成的两个子代DNA分子与原来DNA分子的碱基顺序完全一样。在此过程中，每个子代分子的一条链来自亲代DNA。另一条链则是新合成的，这种复制方式称为半保留复制半保留复制多选题B型答案2.双链双链DNADNA复制时，合成的新链一条是前导链，复制时，合成的新链一条是前导链，另一条是有冈崎片段连接的后随链，这叫做：另一条是有冈崎片段连接的后随链，这叫做： A A半不连续复制半不连续复制 由于DNA分子的两条链是反向平行的，从一个方向看去，一条链是从53走向，另一条链则是35。DNA复制时，不管以那条链作模板，新链的合成始终是按53方向进行
