在高一第四章小测中，19题的题干信息中提到：“RNA聚合酶能以一条DNA链或RNA为模板催化RNA的合成，因为在细胞内遗传信息转录与RNA有关，所以也称转录酶。”，很多同学心生疑惑，什么是RNA聚合酶？到底聚合酶的功能是什么？我们把在高中阶段涉及到的与DNA复制、转录、翻译有关的酶及其相关知识总结成本文，和同学们分享。
转录、复制、翻译都有哪些酶？
看完这篇你就知道啦！
01
DNA复制
DNA聚合酶：催化脱氧核苷酸之间的聚合反应，主要是催化脱氧核苷酸之间磷酸二酯键的形成。
DNA连接酶：DNA的复制还需DNA连接酶，主要是连接DNA片段之间的磷酸二酯键。广泛应用于基因工程中DNA片段的连接。
DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核酸片段的3′末端的羟基上，形成磷酸二酯键;而DNA连接酶是在两个DNA片段之间形成磷酸二酯键，不是在单个核苷酸与DNA片段之间形成磷酸二酯键。
DNA聚合酶是以一条DNA链为模板，将单个核苷酸通过磷酸二酯键形成一条与模板链互补的DNA链;而DNA连接酶是将DNA双链上的两个缺口同时连接起来。因此DNA连接酶不需要模板。
02
转录
RNA聚合酶(又称RNA复制酶、RNA合成酶)：负责mRNA（前体）、tRNA、rRNA的合成。以DNA序列为模板的RNA聚合酶主要以双链DNA中的一条链为模板，催化RNA链的起始、延伸和终止，它不需要任何引物，催化生成的产物是与DNA模板连相互补的RNA。
03
翻译
氨酰-tRNA合成酶：催化氨基酸与tRNA的结合。
肽基转移酶：有催化效应的RNA，作用为催化核糖体A位tRNA上末端氨基酸的氨基与P位肽酰-tRNA上氨基酸的羧基间形成肽键。其结果，使A位的氨酰-tRNA上的多肽延长了一个氨基酸，而P位的氨酰-tRNA形成脱氨酰-tRNA。
04
逆转录
逆转录酶具有多种酶活性，主要包括以下几种活性。
①DNA聚合酶活性：以RNA为模板，催化dNTP聚合成DNA的过程。此酶需要RNA为引物，多为色氨酸的tRNA，在引物tRNA3′-末端以5′→3′方向合成DNA。
②RNaseH活性：由逆转录酶催化合成的cDNA与模板RNA形成的杂交分子，将由RNaseH从RNA5′端水解掉RNA分子。
③DNA指导的DNA聚合酶活性：以逆转录合成的第一条DNA单链为模板，以dNTP为底物，再合成第二条DNA分子。
除此之外，有些逆转录酶还有DNA内切酶活性，这可能与病毒基因整合到宿主细胞染色体DNA中有关。逆转录酶的发现对于遗传工程技术起了很大的推动作用，目前它已成为一种重要的工具酶。
用组织细胞提取mRNA并以它为模板，在逆转录酶的作用下，合成出互补的DNA(cDNA)，由此可构建出cDNA文库(cDNAlibrary)，从中筛选特异的目的基因，这是在基因工程技术中最常用的获得目的基因的方法。
参考书目：
①《现代分子生物学》（第4版）高等教育出版社ISBN-7-04--3
②《CampbellBiology》（第9版）ISBN13:0321558237
③《高中生物疑点通》（第二版）ISBN-7---9
小测试
到此，本期有关酶的知识介绍完了~大家一起来做两道题目检测一下吧！
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①下图为DNA分子在不同酶作用下所发生的变化，依次需要的酶是（）
A.解旋酶、RNA聚合酶、DNA聚合酶、DNA连接酶B.DNA连接酶、RNA聚合酶、DNA聚合酶、解旋酶C.RNA聚合酶、DNA连接酶、解旋酶、DNA聚合酶D.DNA聚合酶、DNA连接酶、RNA聚合酶、解旋酶
C
本题考查不同酶的作用，意在考查学生对知识的理解和应用能力、识图能力。
分析图解:图①双链DNA分子中间出现了黏性末端;图②两个具有黏性末端的DNA片段连接成一个完整的DNA分子;图③中DNA分子的双链解开;图④是以解开的单链DNA作为模板形成子链的过程。
限制酶能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂，形成黏性末端，因此作用于①；DNA连接酶能在具有相同碱基末端的两个DNA片段之间形成磷酸二酯键，因此作用于②；解旋酶能够将DNA分子的双螺旋解开，故作用于③；DNA聚合酶用于DNA分子的复制，能在单链上将一个个脱氧核苷酸连接起来，因此作用于④。在此过程中还有DNA解旋酶、DNA连接酶。
综上所述，C正确，ABD错误。故选C。
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②[·全国卷Ⅱ]端粒酶由RNA和蛋白质组成，该酶能结合到端粒上，以自身的RNA为模板合成端粒DNA的一条链。下列叙述正确的是( )
A．大肠杆菌拟核的DNA中含有端粒
B．端粒酶中的蛋白质为RNA聚合酶
C．正常人细胞的每条染色体两端都含有端粒DNA
D．正常体细胞的端粒DNA随细胞分裂次数增加而变长
C
[解析]本题以端粒和端粒酶为素材考查遗传的物质基础等知识。端粒是存在于真核细胞染色体末端的一小段DNA—蛋白质复合体，大肠杆菌为原核生物，不具有端粒，A项错误。
端粒酶催化RNA逆转录为DNA，其中的蛋白质应该属于逆转录酶，B项错误。
正常人体细胞的每条染色体两端都有端粒DNA，该端粒DNA会随着细胞分裂次数的增加而缩短，C项正确，D项错误。
深生不息
