第10章 DNA的生物合成

第十章 DNA的生物合成

学习要求

1．掌握遗传信息流动的中心法则；DNA的生物合成的方式；复制的基本规律、主要物质及其作用机理；原核生物DNA复制的基本过程及各阶段特点；端粒和端粒酶的概念。

2．熟悉DNA复制的保真性依赖三种机制；真核生物DNA的合成过程；逆转录；突变的概念及类型。

3．了解半保留复制的实验依据及意义；其他复制方式；DNA损伤及其修复的机制；突变的意义及引起突变的因素；DNA修复的类型；其他复制方式。

基本知识点

中心法则阐明了遗传信息传递的规律。复制是遗传物质的代代相传，通过转录和翻译，遗传物质表达为执行生命活动功能的各种生物大分子。生物细胞内的DNA复制有半保留性、高保真性、半不连续性和双向性等特征，对理解复制过程及其意义都十分重要。半保留复制是DNA复制的基本特征，并通过实验证实。复制的保真性至少依赖三种机制：遵守严格的碱基配对规律；聚合酶在复制延长中对碱基的选择功能；复制出错时有即时的校读功能。复制的半不连续性可理解复制过程中领头链和随从链的区别。复制的双向性阐明复制叉的形成及其延伸、汇合。

复制以dNTP为原料，在DNA聚合酶催化下生成磷酸二酯键使dNMP逐一聚合生成DNA 子链。原核生物有DNA-pol I、II和III三种DNA聚合酶；真核生物有α、β、γ、δ、ε五种DNA-pol，各有独特的功能。复制还需多种其他酶和蛋白质辅助因子的参与。

原核生物的复制过程已相当清楚，其起始是将DNA双链解开成复制叉，形成引发体及合成引物。在解螺旋酶的作用下解开双链，另外还需有单链DNA结合蛋白。而后形成有解螺旋酶、DnaC、引物酶和DNA的起始复制区域的复合结构称为引发体。在引物酶的作用下形成引物。复制的延长由引物或延长中的子链提供3＇-OH，供dNTP掺入生成磷酸二酯键，因此子链总是从5＇→3＇方向延伸。DNA双链走向相反而解链只有一个方向，因此领头链连续复制和随从链不连续复制。在电镜下观察到的复制中的不连续片段称为冈崎片段。在复制完成前，RNA引物须除去，留下的空隙由DNA-pol I催化dNTP的聚合而填补，片段之间的缺口由DNA连接酶连接使之成为连续的子链。原核生物环状DNA是单复制子复制，起始点向终止点汇合而终止复制。

真核生物复制发生于细胞周期的S期，起始过程需要DNA-polδ、α及多种蛋白质因子、细胞周期蛋白及其相应的激酶（CDK）参与真核生物复制的调节。复制的延长中发生DNA 聚合酶α和δ转换，且延长和核小体组蛋白的分离和重新组装有关。染色体复制能维持应有的长度，复制的终止需要端粒酶延伸端粒DNA。

逆转录是RNA病毒的复制形式。逆转录过程包括以RNA为模板合成单链DNA、杂合双链上RNA的水解以及再以单链DNA为模板合成第二条DNA互补链三个步骤。在感染病毒的细胞内，逆转录酶能催化上述三步反应。在基因工程操作上，还可用逆转录酶制备cDNA。滚环复制是原核生物染色体外的基因组复制方式，D-环复制是真核生物线粒体DNA的复制方式。

DNA复制过程出现错误是突变发生的原因。从生物的进化、分化来看，突变是有积极意义的。从原因上说，突变除了自发突变的外，还可因各种物理、化学因素而诱发。物理因素诱发突变如常见的嘧啶二聚体、化学诱变剂种类繁多，而且往往与致癌作用有关。细胞内存在各种修复措施，使损伤的DNA得以复原。主要的修复方式有错配修复、直接修复、切除修复、重组修复和SOS修复等。

自测练习题

一、选择题

（一）A型题

1．按中心法则遗传信息传递的方向是

A．DNA→DNA→RNA→蛋白质B．RNA→RNA→mRNA→蛋白质

C．DNA→RNA→tRNA→蛋白质D．RNA→DNA→rRNA→蛋白质

E．RNA→RNA→rRNA→蛋白质

2．基因表达是指

A．复制与转录B．转录与翻译C．复制与翻译

D．转录与加工E．翻译与加工

3．基因表达产物是

A．DNA B．RNA C．蛋白质

D．RNA 和蛋白质E．DNA和RNA

4．实验证明DNA半保留复制的是

A．Watson B．Sanger C．Wringht

D．Messelson和Stahl E．Nierenberg

5．DNA复制所需原料是（N表示A、G、C、T）

A．NTP B．NDP C．dNTP D．dNDP E．dNMP

6．DNA复制的产物是

A．DNA B．RNA C．蛋白质D．以上都是E．以上都不是

7．参与DNA复制的酶不包括

A．DNA-pol B．RNA-pol C．连接酶

D．引物酶E．拓扑异构酶

8．原核生物DNA复制延长中真正起催化的酶是

A．DNA-pol I B．DNA-pol II C．DNA-pol III

D．以上都是E．以上都不是

9．真核生物在DNA复制延长中起主要作用的酶是

A．DNA-polαB．DNA-polβC．DNA-polγ

D．DNA-polδE．DNA-polα

10．关于原核生物DNA聚合酶（DNA-pol）正确的是

A．DNA-pol III 是细胞内含量最多的

B．DNA-pol II是由十种亚基组成的不对称二聚体

C．DNA-pol I 主要功能是即时校读错误

D．DNA-pol I只具有3＇→5＇外切活性

E．DNA-pol II和III都具有两个方向的外切酶活性

11 关于真核生物DNA聚合酶（DNA-pol）正确的是

A．有DNA-polα、β、γ三种

B．由DNA-polα催化领头链和随从链的合成

C．DNA-polδ是真核生物线粒体内的酶

D．DNA-polδ是复制延长中主要起催化作用的酶

E．DNA-polβ是具有校读作用的酶

12．关于DNA拓扑异构酶正确的是

A．作用是解开双链便于复制B．只存在于原核生物

C．对DNA分子的作用是既能水解又有连接磷酸二酯键的作用

D．稳定分开的DNA单链E．以上都不正确

13．关于DNA连接酶正确的是

A．合成RNA引物B．将双螺旋解链

C．连接DNA分子上的单链缺口D．使相邻的两个DNA单链连接

E．以上都不正确

14．关于引物酶正确的是

A．是一种DNA聚合酶B．是一种反转录酶C．是一种RNA聚合酶D．dnaA 基因的产物E．可以单独起作用的酶

15．真核生物DNA复制时DNA连接酶作用需要

A．GTP供能B．ATP供能C．cAMP供能

D．NADP+供能E．NAD+供能

16．DNA复制起始过程中①Dna A②SSB③引物酶④解螺旋酶起作用的顺序是A．①②③④B．①④②③C．③①②④

D．①④③②E．④①③②

17．引发体不包括

A．引物酶B．解螺旋酶C．DnaC

D．引物RNA E．DNA复制起始区域

18．复制时DNA聚合酶III对碱基有选择作用的实验是

A．顺反实验B．Ames试验C．RNA聚合酶保护试验

D．错配试验E．Meselson-Stahl实验

19．真核生物合成DNA是在细胞分裂的

A．G1期B．S期C．G2期D．M期E．以上都不是20．冈崎片段产生的原因是

A．DNA复制速度太快B．复制方向与解链方向不同C．双向复制D．因有RNA引物E．因DNA链太长

21．关于滚环复制正确的是

A．是低等生物的一种复制形式B．是线性DNA的又一种复制形式C．不属于半保留复制D．只以没开环的一条为模板链

E．合成原料为dNMP

22．真核生物细胞DNA复制的特点是

A．引物较长B．冈崎片段较短C．DNA-polγ催化延长

D．仅有一个复制起始点E．在细胞周期的G1期最活跃

23．关于端粒与端粒酶正确的是

A．端粒是真核生物染色体线性DNA分子核小体结构

B．端粒在维持DNA二级结构稳定中起作用

C．端粒酶是一种RNA-蛋白质复合物

D．端粒酶既有模板又有转录酶的作用

E．细胞水平的老化与端粒酶活性升高有关

24．关于原核生物DNA聚合酶III的叙述正确的是：

A．具有5ˊ→ 3ˊ外切酶活性B．具有核酸内切酶活性

C．具有3ˊ→ 5ˊ聚合酶活性D．底物为dNTP

E．不需要引物

25．原核生物聚合酶I不具有下列哪一种作用：

A．聚合DNA B．修复作用C．校读作用

D．连接作用E．切除引物

26．真核DNA聚合酶中，同时具有引物酶活性的是：

A．DNA聚合酶αB．DNA聚合酶βC．DNA聚合酶γ

D．DNA聚合酶δE．DNA聚合酶ε

27．在DNA复制中，RNA引物的作用是：

A．引导DNA聚合酶与DNA模板结合B．提供5ˊ-P末端

C．为延伸子代DNA提供3ˊ-OH末端D．诱导RNA合成

E．提供四种NTP附着的部位

28．在原核生物中，RNA引物的水解及空隙的填补依赖于：

A．核酸酶H B．DNA聚合酶I C．DNA聚合酶II

D．DNA聚合酶αE．DNA聚合酶β

29．单链DNA结合蛋白（SSB）的生理作用不包括：

A．连接单链DNA B．参与DNA的复制

C．防止DNA单链重新形成双螺旋D．防止单链模板被核酸酶水解

E．能够反复发挥作用

30．DNA复制中，与DNA片段5ˊ-ATGCGG-3ˊ互补的子链是

A．5ˊ-ATGCGG-3ˊB．5ˊ-CCGCAT-3ˊC．5ˊ-TACGCC - 3ˊ

D．5ˊ-TUCGCC-3ˊE．5ˊ- CCGCAU-3ˊ

31．原核生物DNA复制需多种酶参与：①DNA聚合酶III②DNA解旋酶③DNA聚合酶I④引物酶⑤DNA连接酶。其作用顺序为

A．①②③④⑤B．②④①③⑤C．②④⑤①③

D．①③②⑤④E．⑤③②①④

32．关于DNA复制中生成的冈崎片段

A．是领头链上形成的短片段B．是随从链上形成的短片段

C．是领头链的模板上形成的短片段D．是随从链的模板上形成的短片段

E．是领头链和随从链上都可形成的短片段

33．DNA复制的特点哪一个是错误的

A．半保留复制B．半不连续性C．一般是定点开始，双向复制D．复制的方向沿模板链的5ˊ→3ˊ方向

E．复制的方向沿模板链的3ˊ→5ˊ方向

34．紫外线辐射造成的DNA损伤，最易形成的二聚体是A．C＾T B．C＾C C．T＾T D．T＾U E．C＾U 35．不参与DNA损伤修复的酶是

A．光修复酶B．引物酶C．DNA聚合酶I

D．DNA连接酶E．解螺旋酶

36．DNA突变、受损后的主要修复方式是

A．光修复B．错配修复C．切除修复

D．重组修复E．SOS修复

37．镰刀红细胞贫血，其Hbβ链突变是

A．交换B．置换C．插入D．缺失E．点突变38．逆转录过程需要的酶是

A．DNA指导的DNA聚合酶B．核酸酶

C．RNA指导的RNA聚合酶D．DNA指导的RNA聚合酶E．逆转录酶

（二）B型题

A．5ˊ→3ˊB．3ˊ→5ˊC．N端→C端

D．C端→N端E．两侧向中心

1．DNA复制时模板链的方向是

2．DNA复制时子链合成的方向是

A．DNA聚合酶III B．RNA聚合酶C．逆转录酶

D．磷酸水解酶E．转肽酶

3．以一段由引物酶催化合成的RNA链为引物的是

4．不需要引物即可聚合核酸链的是

5．具有水解RNA作用的是：

A．限制性内切酶B．DNA聚合酶III C．逆转录酶

D．DNA聚合酶δE．DNA聚合酶I

6．参与原核生物切除修复的酶是

7．能识别特定顺序并从链内水解DNA的酶是

8．参与真核生物DNA复制的酶是

A．端粒酶B．转录因子C．冈崎片段

D．DNA模板E．RF

9．催化线性DNA分子末端延长

10．复制时随从链形成

A．重组修复B．切除修复C．直接修复

D．SOS修复E．错配修复

11．光修复酶参与

12．重组蛋白参与

A．DNA-polαB．DNA-polβC．DNA-polγ

D．DNA-polδE．DNA-polε

13．在复制延长中主要起催化作用的酶是

14．在复制中具有引物酶活性的是

15．在复制中修复、校读的酶

16．是线粒体DNA复制的酶

（三）X型题

1．复制的特点是

A．半保留复制B．要有引物RNA C．需dNTP聚合

D．形成复制叉E．完全不连续

2．DNA复制的保真性所依赖的机制

A．连接酶的特异性B．SSB稳定性C．严格的碱基配对D．聚合酶对碱基的选择功能E．复制出错时有即时校读功能3．需要连接酶参与的过程有

A．DNA复制B．切除修复C．引物RNA的延伸

D．基因工程中制备重组DNA E．DNA天然重组

4．DNA复制的原料有

A．dATP B．dAMP C．ATP D．AMP E．dGTP 5．突变的类型有

A．错配B．缺失C．插入D．重排E．点突变6．DNA损伤修复的方式有

A．SOS修复B．光修复C．切除修复

D．重组修复E．错配修复

7．与原核生物DNA复制起始有关的有

A．引物酶B．连接酶C．DnaB蛋白

D．UvrB蛋白E．DNA-pol

8．DNA损伤的切除修复过程需要的酶

A．引物酶B．SSB C．DNA-pol I

D．连接酶E．UvrC

9．逆转录酶的功能有

A．合成引物B．催化合成一条单链DNA

C．以新合成的单链DNA为模板合成另一条DNA链

D．催化水解RNA链E．催化DNA水解

10．以下属于点突变的是

A．所有癌基因的突变B．地中海贫血Hb-Lepore的突变

C．地中海贫血Hb Anti-Lepore的突变D．镰刀形红细胞贫血的突变E．癌基因C-ras H在膀胱癌细胞的突变

二、是非题

1．基因表达的产物是蛋白质。

2．DNA复制时解链方向和子链合成方向相同。

3．DNA复制子链的延长方向始终是5＇→3＇。

4．DNA复制时领头链的合成方向和解链方向相反。

5．DNA复制时随从链的合成方向和解链方向相同。

6．引物酶对药物利福平不敏感。

7．DNA连接酶可以连接单独存在的两条DNA单链。

8．DNA连接酶的催化作用都不需要消耗ATP。

9．拓扑异构酶对DNA分子的作用是既能水解，又能连接磷酸二酯键。10．拓扑异构酶作用时都不需要消耗ATP。

11．引发体是由解螺旋酶、DnaC、引物酶和引物构成的。

12．复制时领头链是连续复制而随从链是不连续复制。

13．真核生物复制延长过程中聚合酶发生α和δ转换。

14．RNA病毒的复制方式是逆转录。

15．某些低等生物（如噬菌体）的复制形式是D-环复制。

16．滚环复制是线粒体DNA的复制形式。

17．镰刀红细胞贫血病人的基因发生了点突变。

18．核苷酸切除修复是细胞内最重要和有效的修复方式。

三、填空题

1．参与DNA复制的酶类包括、、、

、、。

2．以亲代DNA为模板，按照碱基配对规律合成子代DNA的过程，称为。DNA复制分为、和三个阶段。

3．DNA复制时，领头链复制方向和解链方向，随从链复制方向和解链方向。4．复制指遗传信息从传递到。

5．DNA复制连续合成的链称为，不连续合成的链称为。

6．DNA生物合成的方向是。

7．复制中随从链上的不连续DNA片段称为。

8．真核生物DNA聚合酶有种。其中是合成子链的主要酶，此外还具有解螺旋酶的活性；是线粒体中DNA复制的酶。

9．DNA pol I具有、和活性，用特异的蛋白酶可将DNA 聚合酶I水解成大小两个片段，大片段称，具有活性和活性，常用于基因工程中体外合成DNA；小片段具有活性。

10．DNA复制时引发体是由、、和结合而形成的复合结构。

11．复制终止过程包括、和。

12．基因突变分为、、和等几种类型。

13．DNA损伤修复的方式分为、、、和。

14．逆转录是指遗传信息从传递到。

15．逆转录酶催化的反应是、、合成第二条DNA互补链。

16．镰刀形红细胞贫血Hbs是由引起的，地中海贫血是由引起的。

四、名词解释

1．gene 2．replication 3．semi conservative replication

4．bidirectional replication5．leading strand 6．lagging strand

7．Okazaki fragment 8．primase 9．replicon

10．引发体11．telomere 12．reverse transcription

五、问答题

1．DNA半保留复制的意义是什么？如何保证复制的高保真性？

2．DNA复制的条件是什么？

3．原核生物复制起始相关酶及蛋白质因子的功能？

4．原核生物DNA复制的基本过程是什么？

5．参与原核生物DNA复制的酶和蛋白质因子有哪些？各是什么作用？

6．试比较原核生物与真核生物DNA复制的异同。

7．试述逆转录的基本过程。

8．比较DNA聚合酶、拓扑异构酶和DNA连接酶在催化3＇，5＇-磷酸二酯键生成时有哪些不同？

9．原核生物和真核生物DNA聚合酶各有几种？它们的生理功能是什么？

参考答案

一、选择题

（一）A型题

1．A 2．B 3．D 4．D 5．C 6．A 7．B 8．C 9．D 10．C

11．D 12．C 13．C 14．C 15．B 16．B 17．D 18．D 19．B 20．B

21．A 22．B 23．C 24．D 25．D 26．A 27．C 28．B 29．A 30．B

31．B 32．B 33．D 34．C 35．B 36．C 37．E 38．E

（二）B型题

1．B 2．A 3．A 4．B 5．C 6．E 7．A 8．D 9．A 10．C 11．C 12．A 13．D 14．A 15．E 16．C

（三）X型题

1．ABCD 2．CDE 3．ABDE 4．AE 5．ABCDE 6．ABCDE

7．AC 8．CDE 9．BCD 10．DE

二、是非题

1．B 2．B 3．A 4．B 5．B 6．A 7．B 8．B 9．A

10．B 11．B 12．A 13．A 14．A 15．B 16．B 17．A 18．A

三、填空题

1．解螺旋酶DNA拓扑异构酶引物酶DNA聚合酶DNA连接酶SSB

2．复制起始延长终止

3．相同相反

4．亲代DNA 子代DNA

5．领头链随从链

6．5ˊ→3ˊ

7．冈崎片段

8．5 DNA聚合酶δDNA聚合酶γ

9．5→3ˊ聚合活性5ˊ→3ˊ核酸外切酶活性3ˊ→5ˊ核酸外切酶活性Klenow 片段5→3ˊ聚合3ˊ→5ˊ核酸外切酶5ˊ→3ˊ核酸外切酶

10．引物酶DnaB蛋白DnaC蛋白DNA的起始复制区域

11．切除引物填补空缺连接缺口

12．错配缺失插入重排

13．错配修复直接修复切除修复重组修复SOS修复

14．RNA DNA

15．以RNA为模板合成单链DNA 水解RNA 单链DNA为模板

16．点突变基因重排

四、名词解释

1．gene——基因，指遗传物质的功能单位，是为生物活性产物编码的DNA的功能片段，这些产物主要是蛋白质或是各种RNA。

2．replication——复制，指遗传物质的传代，以母链DNA为模板合成子链DNA的过程。3．semi conservative replication——半保留复制，指DNA生物合成时，母链DNA解开为两股单链，各自作为模板按碱基配对规律，合成与模板互补的子链。子代细胞的DNA，一股单链从亲代完整地接受过来，另一股单链则完全重新合成，两个子细胞的DNA 都和亲代DNA碱基序列一致，这种复制方式称为半保留复制。

4．bidirectional replication——双向复制，指复制时DNA从起始点向两个方向解链，形成两个延伸方向相反的复制叉，称为双向复制。

5．leading strand——领头链，指在DNA复制中，解链方向与复制方向一致，即顺着解链方向生成的子链，复制是连续进行的，这股链称为领头链。

6．lagging strand——随从链，指在DNA复制中，解链方向与复制方向相反，即待模板链解开足够长度，复制才得以进行，这股不连续复制的链称为随从链。

7．Okazaki fragment——冈崎片段，指DNA复制时，随从链中形成的不连续片段，为纪念日本科学家冈崎而命名。

8．primase——引物酶，指复制起始时催化生成RNA引物的酶。

9．replicon——复制子，指独立完成复制的功能单位，即从一个DNA复制起始点起始的DNA 复制区域称为复制子。

10．引发体——指在DnaA、B、C蛋白打开DNA双链的基础上形成的含有解螺旋酶、DnaC 蛋白、引物酶和DNA的起始复制区域的复合结构称为引发体。

11．reverse transcription——逆转录，也称反转录是依赖RNA的DNA合成过程，即以RNA 为模板合成DNA、杂化双链上RNA的水解以及再以此单链DNA为模板催化合成第二条DNA互补链，这个过程称为逆转录。

12．telomere——端粒，指真核生物染色体线性DNA分子末端的结构。形态学上，染色体DNA

末端膨大成粒状，因为DNA和它的结合蛋白紧密结合，像两顶帽子一样盖在染色体两端而得名。

五、问答题

1．DNA半保留复制的意义是什么？如何保证复制的高保真性？

答：半保留复制的意义是将DNA中储存的遗传信息准确无误的传递给子代，体现了遗传的保守性，是物种稳定性的分子基础。确保DNA复制的高保真性，至少需要依赖3种机制：①遵守严格的碱基配对规律；②聚合酶在复制延长中对碱基的选择功能；③复制出错时有即时校读功能。

2．DNA复制的条件是什么？

答：DNA复制需要①底物即dNTP；②DNA聚合酶；③模板，即解开成单链的DNA母链；

④引物，即提供3＇-OH末端使dNTP可以依次聚合；⑤其它酶和蛋白质因子如解螺旋酶、

拓扑异构酶、SSB和连接酶等。

3．原核生物复制起始相关酶及蛋白质因子的功能？

答：原核生物复制起始相关酶和蛋白质因子的功能

蛋白质（基因）通用名功能

DnaA(dnaA) 辨认起始点

DnaB(dnaB) 解螺旋酶解开DNA双链

DnaC(dnaC) 运送和协同DnaB

DnaG(dnaG) 引物酶催化RNA引物合成

SSB 单链DNA结合蛋白稳定已解开的单链

拓扑异构酶理顺DNA链

4．原核生物DNA复制的基本过程是什么？

答：DNA复制过程分为三个步骤：复制起始、延长和终止。复制起始是在复制起始点，在DNA拓扑异构酶、解螺旋酶等的作用下，将DNA双链解开成复制叉，然后形成引发体，合成引物。复制延长是在复制叉处，DNA聚合酶III按照碱基配对规律催化底物dNTP以dNMP的方式逐个加入引物或延长中子链的3ˊ-OH上，其化学本质是3ˊ，5ˊ-磷酸二酯键的不断生成，延长方向是5ˊ→ 3ˊ。复制终止是复制在终止点处汇合，DNA聚合酶I 切除引物并填补空隙，DNA连接酶连接缺口生成子代DNA。

5．参与原核生物DNA复制的主要酶有哪些？各是什么作用？

答：参与原核生物DNA复制的主要酶有：DNA聚合酶、解螺旋酶、DNA拓扑异构酶、引物酶、DNA连接酶、SSB等。

参与原核生物DNA复制的酶作用分别如下：

DNA聚合酶是催化底物dNTP聚合为新生DNA的酶，聚合时需要DNA为模板，故称为依赖于DNA的DNA聚合酶。原核生物有至少三种DNA聚合酶：DNA聚合酶I、II和III。

解螺旋酶在原核生物又称为DnaB，其功能是解开DNA双链。

DNA拓扑异构酶简称拓扑酶，拓扑酶可切断DNA链，使DNA在解链旋转中不致打结缠绕。已经发现拓扑酶分为I型和II型两种。

引物酶在原核生物又称为DnaG，是复制起始时催化生成RNA引物的酶。

DNA连接酶在原核生物是利用NAD+供能，连接DNA链的3＇-OH末端和另一DNA链的5＇-P末端，使两者生成磷酸二酯键，从而把相邻的DNA链连成完整的链。

SSB：

6．试比较原核生物与真核生物DNA复制的异同。

答：原核生物与真核生物DNA复制的相同点：①模板（DNA）；②底物（dNTP）；③掺入新链成分（dNMP）；④需DNA-pol；⑤引物；⑥化学键（3'，5'-磷酸二酯键）；⑦过程（三个阶段）；⑧聚合方向（5'→3'）；⑨产物（双链DNA）；⑩遵从碱基配对规律（A 11复制规律（5个）。

＝T、G≡C）；○

不同点：①DNA聚合酶种类不同：原核生物分为三类（I、II、III）；真核生物分为5类（α、β、γ、δ、ε）；②复制起始过程中的不同：复制起始点，原核生物只有一个复制起始点，序列较长（245bp），是单复制子复制；真核生物有多个复制起始点，序列较短，是多复制子复制，分组激活方式；酶和蛋白质，原核生物参与的蛋白较少，包括DnaA、DnaB（解螺旋酶）、DnaC、DnaG（引物酶）、SSB、拓扑酶；真核生物参与的蛋白较多（复制因子、PCNA等）、DNA-pol δ、DNA-pol α；引物，原核生物是RNA；较长，数十个核苷酸；真核生物是RNA（较短，约10个核苷酸）和DNA ；③复制延长过程中的不同：催化的酶，原核生物是DNA-pol III；真核生物是DNA-pol δ；冈崎片段长度，原核生物较长（1000~2000个核苷酸）；真核生物较短（一个核小体所含DNA的量或其若干倍）；聚合酶催化速率，原核生物较快（2500 dNTP/s）；真核生物较慢（50 dNTP/s）；

是否伴有核小体解聚，原核生物真核生物不伴有；真核生物伴有；④复制终止不同：终止方式，原核生物是环状DNA，双向复制的复制叉在终止点处汇合；真核生物是线性DNA，相邻的两个复制叉相遇并汇合，末端的端粒有端粒酶催化延长；水解引物的酶，原核生物是DNA-pol I；真核生物是RNase、核酸外切酶；填补空隙的酶，原核生物是DNA-pol I；

真核生物是DNA-polε；连接缺口的酶，原核生物是DNA连接酶，反应需要NAD+；真核生物是DNA连接酶，反应需要ATP。

7．试述逆转录的基本过程。

答：逆转录的基本过程分为三步：首先，逆转录酶以RNA为模板催化dNTP聚合生成DNA

互补链，形成杂化双链；然后，杂化双链的RNA被逆转录酶水解；逆转录酶再以剩下的单链为模板，合成第二条DNA互补链，产物是双链DNA。

8．比较DNA聚合酶、拓扑异构酶和DNA连接酶在催化3＇，5＇-磷酸二酯键生成时有哪些不同？

答：

提供核糖3＇-OH 提供5＇-P 结果

DNA聚合酶引物或延长中的新链游离dNTP去PPi （dNMP）n+1

连接酶复制中不连续的两条单链不连续→连续链

拓扑异构酶切断、整理后的两链改变拓扑状态

9．原核生物和真核生物DNA聚合酶各有几种？它们的生理功能是什么？

答：

DNA聚合酶生理功能

原核生物

I

DNA复制中错误进行校读、对复制和修复

中的空隙进行修补

II 参与DNA损伤的应急状态修复

III DNA合成真正起催化作用的酶

真核生物α起始引发，具有引物酶活性

β低保真度复制

γ线粒体DNA复制的酶

δ延长子链的主要酶，有解螺旋酶活性ε填补引物空隙，切除修复，重组

（曹燕飞）