分子生物学复习题和重点的总结

分子生物学复习题和重点总结

复习题一

一、简答题

染色体具备哪些作为遗传物质的特征？

作为遗传物质，染色体具有如下特征：

①分子结构相对稳定；

②能够自我复制，使亲子代之间保持连续性；

③能够指导蛋白质的合成，从而控制整个生命过程；

④能够产生可遗传的变异。

组蛋白的种类及特性。

有H1、H2A、H2B、H3及H4五种，特性：

①进化上的极端保守性：保守程度：H1 < H2A、H2B < H3 、H4

②无组织特异性

③肽链上氨基酸分布的不对称性：碱性氨基酸分布在N端；疏水基团在C端

④存在较普遍的修饰作用

什么是核小体？简述其形成过程。

核小体：是染色质的基本结构单位，由~200 bp DNA和组蛋白八聚体组成。

146bp DNA +组蛋白八聚体(Histone octamer)→核小体核心(Nucleosome core) + H1 → linkerDNA →核小体(Nucleosome) (200 bp of DNA)

简述真核生物染色体的组成，它们是如何组装的？

主要由核酸和蛋白质组成：DNA、蛋白质和RNA（尚未完成转录而仍与模板DNA相连接的，其含量不到DNA的10%）

DNA（2nm）→核小体链（10nm每个核小体200bp）→纤丝（30nm，每圈6个核小体）→突环（150nm，每个突环大约75000bp）→玫瑰花结（300nm ，6个突环）→螺旋圈（700nm，每圈30个玫瑰花结）→染色体（1400nm，2个染色单体，每个染色体单体含10个螺旋圈）

简述DNA的一、二、三级结构。

DNA的一级结构：指4种核苷酸的连接及其排列顺序，表示了该DNA分子的化学构成。DNA的二级结构：指两条多核苷酸链反向平行盘绕所生成的双螺旋结构。

DNA的三级结构：指DNA双螺旋进一步扭曲盘绕所形成的特定空间结构。

原核生物基因组及真核生物基因组的结构特征？

原核细胞基因组的特点：

①结构简炼：原核DNA分子的绝大部分是用来编码蛋白质的，只有很小一部分控制基因表达的序列不转录。这些不转录DNA序列通常是控制基因表达的序列。

②存在转录单元：原核生物DNA序列中功能相关的RNA和蛋白质基因，往往丛集在基因组的一个或几个特定部位，形成转录单元, 并转录产生含多个mRNA的分子，称为多顺反子mRNA。

③有重叠基因：一些细菌和动物病毒存在重叠基因：同一段DNA能携带两种不同蛋白质的信息。一个基因完全在另一个基因里面；部分重叠；两个基因只有一个碱基对的重叠。

真核细胞基因组的特点：

真核基因组庞大，一般都远大于原核生物的基因组。

真核基因组存在大量的重复序列。

真核基因组的大部分为非编码序列(>90％)，是真核生物细菌和病毒之间最主要的区别。

真核基因组的转录产物为单顺反子。

真核基因是断裂基因，有内含子结构。

真核基因组存在大量的顺式作用元件(启动子、增强子、沉默子)。

真核基因组中存在大量的DNA多态性：指DNA序列中发生变异而导致的个体间核苷酸的序列差异。

真核基因组具有端粒(telomere)结构。

简述DNA双螺旋结构及其在现代分子生物学发展中的意义。

DNA复制通常采取哪些方式？

复制的几种主要方式：环状DNA双链的复制

(1)θ型：双链环状、双向等速

(2) 滚环型(rolling circle)：复制起始于某一条DNA链上，新生DNA链延伸，不断取代母链；复制一圈，产生单位长度的线性DNA链；若复制继续进行，可产生多单元线性DNA链。单向复制的特殊方式，特点：

①模板链和新合成的链分开;

②不需RNA引物，在正链3‘－OH上延伸

③只有一个复制叉;

(3) D-环型(D-loop)：单向复制的特殊方式，首先在动物线粒体中被发现。

一条短RNA与一条DNA互补，取代了该区域原来的互补的DNA链，使得两条链的合成高度不对称，一条链上迅速合成出互补链，另一条链则为游离的单环。

简述原核生物DNA的复制特点。

主要概念

C值、C值反常现象、核小体、复制叉、DNA半保留复制、前导链、后随链、岗崎片段、半不连续复制、拓扑异构酶

冈崎片段：在DNA复制过程中，前导链能连续合成，而滞后链只能是断续的合成5'--3'

的多个短片段，这些不连续的小片段称为冈崎片段。

半不连续复制：DNA复制时其中一条子链的合成是连续的，而另一条子链的合成是不连续的，故称半不连续复制。

前导链：在DNA复制时，合成方向与复制叉移动的方向一致并连续合成的链为前导链。

后随链：合成方向与复制叉移动的方向相反，形成许多不连续的片段，最后再连成一条完整的DNA链为后随链。

C值：通常是指一种生物单倍体基因组DNA的总量。（人的C值：3×109 bp,23条）

C值反常现象：又称C值谬误，指C值往往与种系进化的复杂程度不一致，某些低等生物却具有较大的C值。

核小体：是染色质的基本结构单位，由约200 bp DNA和组蛋白八聚体及外围H1蛋白所组成。

DNA半保留复制：DNA在复制过程中，每条链分别作为模板合成新链，产生互补的两条链。这样新形成的两个DNA分子与原来DNA分子的碱基顺序完全一样。因此，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，这种复制方式被称为DNA的半保留复制。

复制叉：复制时，双链DNA要解开成两股链分别进行，所以，复制起点呈叉子形式，被称为复制叉。

DNA拓扑异构酶：能在闭环DNA分子中改变两条链的环绕次数的酶，它的作用机制是首先切断DNA，让DNA绕过断裂点以后再封闭形成双螺旋或超螺旋DNA。

三、不定项选择题

1、证明DNA是遗传物质的两个关键性实验是：肺炎链球菌在老鼠体内的毒性和T2噬菌体感染大肠杆菌。这两个实验中主要的论点证据是：（）

(a)从被感染的生物体内重新分离得到DNA，作为疾病的致病剂

(b)DNA突变导致毒性丧失

(c)生物体吸收的外源DNA（而并非蛋白质）改变了其遗传潜能

(d)DNA是不能在生物体间转移的，因此它一定是一种非常保守的分子

2、1953年Watson和Crick提出：（）

（a）多核苷酸DNA链通过氢键连接成一个双螺旋

（b）DNA的复制是半保留的，常常形成亲本—子代双螺旋杂合链

（c）三个连续的核苷酸代表一个遗传密码

（d）遗传物质通常是DNA 而非RNA

3、下列哪一种蛋白不是组蛋白的成分（）

(a) H1 (b) H2A 、H2B (c) H3、H4 (d) H5

4、DNA的变性：（）

（a）包括双螺旋的解旋

（b）可以由低温产生

（c）是可逆的

（d）是磷酸二酯键的断裂

（e）包括氢键的断裂

5、DNA的二级结构指：（）；

（a）是指4种核苷酸的连接及其排列顺序，表示了该DNA分子的化学构成；

（b）是指DNA双螺旋进一步扭曲盘绕所形成的特定空间结构；

（c）是指两条多核苷酸链反向平行盘绕所生成的双螺旋结构

6、在原核生物复制子中以下哪种酶除去RNA引发体并加入脱氧核糖核甘酸：（）

(A)DNA聚合酶Ⅲ（B）DNA聚合酶Ⅱ（C）DNA聚合酶Ⅰ(D)外切核酸酶MFl

7、DNA复制时不需要以下哪种酶？（）。

（A）DNA指导的DNA聚合酶

（B）RNA指导的DNA聚合酶

（C）拓扑异构酶

（D）连接酶

8、DNA复制的特点（）。

A.半不连续复制

B.半保留复制

C.都是等点开始、两条链均连续复制

D.有DNA指导的DNA聚合酶参加

9、原核DNA合成酶中（）的主要功能是合成前导链和冈崎片段

A、DNA聚合酶Ⅰ

B、DNA聚合酶Ⅱ

C、DNA聚合酶Ⅲ

D、引物酶

10、真核生物复制起始点的特征包括（）

A、富含GC区

B、富含AT区 C 、Z DNA D、无明显特征

四、判断题

1、DNA复制时在前导链上DNA沿5’-3’方向合成，在滞后链上则沿3’-5’方向合成。（）

2、DNA的复制需要DNA聚合酶和RNA聚合酶（）

3、在真核生物核内，五种组蛋白（H1、H2A H2B、H3和H4）在进化过程中，H4极为保守，H2A最不保守（）

4、基因组DNA复制时，先导链的引物是DNA，后随链的引物是RNA ( )

五、填空题

5、核小体是由H2A、H2B、H3、H4各两个分子生成的（）和由大约200bp DNA组成的。八聚体在中间，DNA分子盘绕在外，而（）则在核小体的外面。

答案：C、A、D、ACE、C C、B、ABD、C、B

×、√、×、×组蛋白八聚体、H1

总结一、

分子生物学：是研究核酸、蛋白质等生物大分子的形态、结构特征及其重要性、规律性和相互关系的科学。

基因表达实质上就是遗传信息的转录和翻译过程。

DNA 重组技术：又称基因工程，将不同的DNA 片段按照预先的设计定向连接起来，在特定的受体细胞中与载体同时复制并得到表达，产生影响受体细胞的新的遗传性状的技术。

分子生物学研究主要包括： ①DNA 重组技术 (基因工程) ②基因表达调控 ③生物大分子结构功能 (结构分子生物学) ④基因组、功能基因组与生物信息学 碱基和核糖（脱氧核糖）通过糖苷键连接形成核苷（脱氧核苷）

核苷（脱氧核苷）和磷酸以磷酸酯键连接形成核苷酸（脱氧核苷酸）

细胞核中的少量RNA ：mRNA 起催化作用的RNA ：核酶 参与遗传信息传递的是：mRNA 参与遗传信息表达的是：tRNA 、rRNA 等

7、染色质：指间期细胞核内由DNA 、组蛋白、非组蛋白组成的线性复合结构, 是间期细胞

遗传物质存在的形式。

8、染色体：指细胞在有丝分裂或减数分裂过程中, 由染色质聚缩而成的棒状结构。

9、简述真核生物染色体上组蛋白的种类，组蛋白修饰的种类及其生物学意义。 有H1、H2A 、H2B 、H3及H4五种，

组蛋白的可修饰性：在细胞周期特定时间可发生甲基化、乙酰化、磷酸化和ADP 核糖基化等。H3、H4修饰作用较普遍，H2B 有乙酰化作用、H1有磷酸化作用。所有这些修饰作用都有一个共同的特点，即降低组蛋白所携带的正电荷。这些组蛋白修饰的意义：一是改变染色体的结构，直接影响转录活性；二是核小体表面发生改变，使其他调控蛋白易于和染色质相互接触，从而间接影响转录活性。

根据 DNA 复性动力学研究，真核细胞DNA 序列可以分成哪几种类型？并加以举例说明。(2001年上海生化所）

不重复序列/单一序列：在基因组中有一个或几个拷贝。真核生物的大多数结构基因在单倍体中都是单拷贝的。

如：卵清蛋白、血红蛋白、蚕丝心蛋白等。功能：主要是编码蛋白质。 （2）中度重复序列：在基因组中的拷贝数为101~104。如：rRNA 、tRNA 一般是不编码蛋白质的序列，在调控基因表达中起重要作用。

高度重复序列：拷贝数达到几百个到几百万个。卫星DNA ：A ? T 含量很高的简单高度重复序列。卫星DNA 不转录，功能不详，可能与染色体的稳定性有关。

端粒：是真核生物染色体末端的起保护作用的一种特殊结构（DNA 序列和蛋白质形成的复合体） 功能：保护线性DNA 的完整复制、保护染色体末端和决定细胞的寿命等功能。

DNA 链的基本特点： （1）DNA 是由两条互相平行的脱氧核苷酸长链盘绕而成的。

DNA 分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排在外侧，构成基本骨架，碱基排列在内侧。 （3）两条链上的碱基通过氢键相结合，形成碱基对。

核苷酸 磷酸 核

苷

碱基 戊糖 核酸 核

糖

脱氧核糖 嘌呤 嘧啶

与DNA复制有关的物质：

原料：四种脱氧核苷三磷酸（dATP、dGTP、dCTP、dTTP)

模板：以DNA的两条链为模板链，合成子代DNA

引物：DNA的合成需要一段RNA链作为引物

引物合成酶（引发酶）：此酶以DNA为模板合成一段RNA，这段RNA作为合成DNA的引物（Primer)。实质是以DNA为模板的RNA聚合酶。

DNA聚合酶:以DNA为模板的DNA合成酶

●以四种脱氧核苷酸三磷酸为底物

●反应需要有模板的指导

●反应需要有3'-OH存在

●DNA链的合成方向为5'→3'

14、DNA的复制过程（大肠杆菌为例）：

双螺旋的解旋

RNA引物的合成（DNA复制的引发）

DNA链的延伸

切除RNA引物，填补缺口，连接相邻的DNA片段（复制终止）

15、DNA聚合酶I：它有3’→5’核酸外切酶活性，保证了DNA复制的准确性。

它的5’→3’核酸外切酶活性也可用来除去冈崎片段5'端RNA引物，使冈崎片段间缺口消失，保证连接酶将片段连接起来。

DNA聚合酶II：主要是起修复DNA的作用。有3’→5’核酸外切酶活性，

DNA聚合酶III：是大肠杆菌DNA复制中链延长反应的主导聚合酶。

16、真核生物中DNA的复制特点：

（1）真核生物每条染色体上有多个复制起点，多复制子

（2）真核生物染色体在全部复制完之前,各个起始点不再重新开始DNA复制；而在快速生长的原核生物中，复制起点可以连续开始新的复制(多复制叉)。真核生物快速生长时，往往采用更多的复制起点。

（3）真核生物有多种DNA聚合酶。

复习题二

一、简答题

1.简述RNA转录的基本过程。

（1）模板识别：RNA聚合酶与启动子DNA双链相互作用并与之相结合的过程。

（2）转录起始：RNA链上第一个核苷酸键的产生。包括三步：封闭复合物（closed complex）、开放复合物（open complex）、三元复合物(ternary complex )

（3）转录的延伸：RNA聚合酶离开启动子，沿DNA链移动并使新生RNA链不断伸长的过程。

（4）转录的终止：当RNA链延伸到转录终止位点时，RNA聚合酶（RNA polymerase ）和RNA链均从DNA模板上释放出来。

大肠杆菌的RNA聚合酶由哪些组成成分？各个亚基的作用如何？

由5种亚基组成聚合酶全酶(holoenzyme),包括 2 α, 1 β, 1β’, 1 ω以及1 σ亚基。

α亚基：与核心酶的组装及启动子识别有关

是核心酶中的两个相同的亚单位

由rpoA 基因编码

参与RNA聚合酶和部分调节因子的相互作用

β和β’亚基：组成了聚合酶的催化中心

β亚基能与模板DNA、新生RNA链及核苷酸底物相结合。rpoB 和rpoC 基因的突变会影响转录所有的阶段。

σ亚基：负责模板链的选择和转录的起始

与σ因子的结合使RNA聚合酶从核心酶转变为聚合酶全酶。

是启动子识别的关键的酶，不仅增加聚合酶对启动子的亲和力(提高103倍)，还可降低它对非特异性位点的亲和力(降低104倍)，使酶底复合物的半衰期小于1s。

什么是封闭复合物、开放复合物以及三元复合物？

封闭复合物：RNA聚合酶全酶+启动子，DNA处于双链状态

开放复合物：聚合酶全酶所结合的DNA序列中有一小段双链被解开

三元复合物：RNA聚合酶、DNA和新生RNA

简述σ因子的作用。

（1）负责模板链的选择和转录的起始

（2）与σ因子的结合使RNA聚合酶从核心酶转变为聚合酶全酶。

（3）是启动子识别的关键的酶，不仅增加聚合酶对启动子的亲和力(提高103倍)，还可降低它对非特异性位点的亲和力(降低104倍)，使酶底复合物的半衰期小于1s。

什么是Pribnow box？它的保守序列是什么？

在被保护区内，由5个核苷酸组成的保守序列，是聚合酶结合位点，称为Pribnow区，其中央大约位于起点上游10bp处，所以又称为–10区。

其保守序列为TATAA T，又称TA TA区。

简述原核生物和真核生物mRNA的区别。

（1）原核生物中:

mRNA的转录和翻译发生在同一个细胞空间，这两个过程几乎是同步进行的。

半衰期短。

许多原核生物mRNA以多顺反子的形式存在。

原核生物mRNA的5’端无帽子结构，3’端没有或只有较短的多聚（A）结构。

原核生物常以AUG（有时GUG，甚至UUG）作为起始密码子;

（2）真核细胞中：

真核细胞mRNA的合成和功能表达发生在不同的空间和时间范畴内。

mRNA以较大分子量的前体RNA出现在核内，

只有成熟的、相对分子质量明显变小并经化学修饰的mRNA才能进入细胞质，参与蛋白质的合成。

单顺反子形式存在。

5’端存在“帽子”结构。

绝大多数具有多聚(A)尾巴。

真核生物几乎永远以AUG作为起始密码子。

7.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。

不依赖于ρ因子的终止(内在终止子)和依赖于ρ因子的终止。

不依赖于ρ因子的终止：终止位点上游一般存在一个富含GC碱基的二重对称区，由它转录出mRNA可形成发夹结构；在终止位点前面有一段由4~8个A组成的序列，使转录产物的3’端为寡聚U。

依赖于ρ因子的终止：只含有自我互补区域，可形成茎环结构，但在茎中的G.C含量少，茎环易打开。

二、名词解释

编码链，模板链，转录，转录起点，启动子，单顺反子mRNA，多顺反子mRNA ，增强子，RNA的剪接，变位剪接，核酶

1、编码链（coding strand）:与mRNA序列相同的那条DNA链, 或称有意义链、正链。

2、模板链（template strand）:根据碱基互补原则指导mRNA合成的DNA链, 或称反义链。

3、转录是指拷贝出一条与DNA链序列完全相同(除了T→U之外）的RNA单链的过程，是基因表达的核心步骤。

4、转录起点是指与新生RNA链第一个核苷酸相对应DNA链上的碱基，通常为嘌呤。

5、单顺反子mRNA (monocistronic mRNA): 只编码一个蛋白质的mRNA。

6、多顺反子mRNA(polycistronic mRNA):编码多个蛋白质的mRNA。

7、核酶（ribozyme）是指一类具有催化功能的RNA分子，通过催化靶位点RNA链中磷酸二酯键的断裂，特异性地剪切底物RNA分子，从而阻断基因的表达。是核糖核酸(ribonucleic acid)和酶(enzyme)两个词的缩合词。

8、启动子是一段位于结构基因5’端上游区的保守的DNA序列，能活化RNA聚合酶，使之与模板DNA准确地相结合并具有转录起始的特异性。

9、RNA的剪接：从mRNA前体分子中切除内含子，并使基因中的外显子拼接形成成熟mRNA 的过程。

10、（内含子的）变位剪接：在高等真核生物个体发育或细胞分化过程中可以有选择性地越过某些外显子或某个剪接点进行RNA剪接，产生出组织或发育阶段特异性mRNA。

11、增强子：能提高转录起始效率的序列被称为增强子或强化子。增强子可位于转录起始点的5’或３’末端，而且一般与所调控的靶基因的距离无关。

三、不定项选择题

1、下列有关TATA盒(Hogness box)的叙述,哪个是正确的：（）

A.它位于第一个结构基因处

B.它和RNA聚合酶结合

C.它编码阻遏蛋白

D.它和反密码子结合

2. 转录需要的原料是：（）

A. dNTP

B. dNDP

C. dNMP

D. NTP

E. NMP

DNA模板链为5’-ATTCAG-3 ’, 其转录产物是：（）

A. 5 ’-GACTTA-3’

B. 5 ’-CTGAA T-3 ’

C. 5 ’-UAAGUC-3 ’

D. 5 ’-CUGAAU-3 ’

4、DNA复制和转录过程有许多相同点,下列描述哪项是错误的?（）

A.转录以DNA一条链为模板,而以DNA两条链为模板进行复制

B. 在这两个过程中合成均为5`-3`方向

C. 复制的产物通常情况下大于转录的产物

D. 两过程均需RNA引物

5、下面那一项不属于原核生物mRNA的特征（）

A：半衰期短B：存在多顺反子的形式

C：5’端有帽子结构D：3’端没有或只有较短的多聚（A）结构

6、比较RNA转录与DNA复制，下列哪些是正确的？（）

A.都在细胞核内进行

B.转录是连续的

C.链的延长均为5’→3’

D.与模板链的碱基配对均为G－C

7、真核细胞中的mRNA帽子结构是（）

A. 7-甲基鸟嘌呤核苷三磷酸

B. 7-甲基尿嘧啶核苷三磷酸

C. 7-甲基腺嘌呤核苷三磷酸

D. 7-甲基胞嘧啶核苷三磷酸

8、下面哪一项是对三元转录复合物的正确描述（）

（A）σ因子、核心酶和双链DNA在启动子形成的复合物

（B）全酶、模板DNA和新生RNA形成的复合物

（C）三个全酶在转录起始点形成的复合物

（D）σ因子、核心酶和促旋酶形成的复合物

四、填空题

1、真核生物的mRNA加工过程中,5’端加上（），在3’端加上（），后者由（）催化。如果被转录基因是不连续的，那么，（）一定要被切除，并通过（）过程将（）连接在一起。

–10位的（）区和–35位的（）区是RNA聚合酶与启动子的结合位点，能与σ因子相互识别而具有很高的亲和力。

决定基因转录基础频率的DNA 元件是（），它是（）的结合位点

8、原核生物RNA 聚合酶核心酶由（）组成，全酶由（）组成。

答案：B、D、D、D、C ABCD、A、B

帽子结构、多聚(A)尾巴、多聚(A)聚合酶、内含子、剪接、外显子TATA 、TTGACA 启动子、RNA聚合酶2αββ′ω、2αββ′ωσ

总结二、

1、翻译是指以新生的mRNA为模板，把核苷酸三联遗传密码子翻译成氨基酸序列、合成多肽链的过程，是基因表达的最终目的。

2、ρ因子是一个相对分子质量为2.0×105的六聚体蛋白，可水解各种核苷三磷酸促使新生RNA链从三元转录复合物中解离出来，从而终止转录。ρ因子参与的RNA合成终止模式“穷追”（hot pursuit）模型。

3、RNA聚合酶是转录过程中最关键的酶，特点是：

（1）主要以双链DNA为模板（可以单链DNA为模板），以4种核苷三磷酸作为活性前体。（2）需要Mg2+/Mn2+为辅助因子。

（3）它不需要任何引物。DNA聚合酶则需要

（4）以5’→3’方向合成RNA链。

（5）缺乏3’→5’外切酶活性。DNA聚合酶则有，起矫正作用。

（6）是一个含有多个亚单位(multi-subunit)的酶。

RNA聚合酶需执行的功能：

（1）识别DNA双链上的启动子；

(2) 使DNA变性，在启动子处解旋成单链；

(3) 通过阅读启动子序列，RNA pol（聚合酶）确定它自己的转录方向和模板链。

(4) 最后当它达到终止子时，通过识别停止转录。

为什么在细胞中对σ因子量的需求少于聚合酶中其它亚单位？

因为只是负责模板链的选择和转录的起始，在形成9个核苷酸短链后，σ因子就与核心酶分离了，所以对σ因子量的需求少于其它亚单位。

*hnRNA: heterogeneous muclear RNA，核内不均一RNA，mRNA的前体

Pol Ⅲ对α-鹅膏蕈碱的反应，不同的生物有所差异。在动物细胞中高浓度的α-鹅膏蕈可抑制转录，在昆虫中不受抑制。

8、（1）线粒体中RNA聚合酶：只有一条多肽链，相对分子量小于7 X 104，是已知最小的RNA聚合酶之一；与T7噬菌体RNA聚合酶有同源性。

（2）叶绿体中RNA聚合酶：比较大；结构上与细菌中的聚合酶相似，由多个亚基组成，部分亚基由叶绿体基因编码。

线粒体和叶绿体RNA聚合酶活性不受α-鹅膏蕈碱所抑制。

9、除RNA聚合酶之外，真核生物转录起始过程中至少还需要7种辅助因子参与，这些蛋白辅助因子统称为转录因子（transcription factor, TF）。

原核生物的启动子：

（1）-10序列(Pribnow框盒)：

其保守序列为TATAA T，位于-10bp左右，其中3′端的“T”十分保守。

A.T较丰富，易于解链。它和转录起始位点一般相距5bp。

功能：RNA pol紧密结合；形成开放启动复合体；使RNA pol定向转录。

（2）-35序列(Sextama盒)：其保守序列为TTGACA，与-10序列相隔16-19bp。

功能：(1)为RNA pol的识别位点。

(2)RNA Pol的核心酶只能起到与模板结合和催化的功能，并不能识别-35序列，只有σ亚基才能识别-35序列，为转录选择模板链。

在原核生物中，－10区和－35区的最佳距离大约是16～19 bp。过大或过小都会降低转录活性。

11、原核生物启动子的共同的特点：

（1）结构典型，都含有识别(R)，结合(B)和起始(I)三个位点；

（2）序列保守，如-35序列，-10序列结构都十分保守；

（3）位置和距离都比较恒定；

（4）直接和多聚酶相结合；

（5）常和操纵子相邻；

（6）都在其控制基因的5′端；

（7）决定转录的启动和方向。

12、真核基因的启动子：（1）核心元件：TA TA box：–25～–30 bp区，使转录精确地起始: （2）上游启动子元件（UPE）：CAAT box：–70～–80区CCAAT序列，GC box：–80～–110含有GCCACACCC或GGGCGGG序列。CAAT区和GC区主要控制转录起始频率。

13、真核生物的启动子特点：

（1）有多种元件：TA TA框，GC框，CAA T框等；

（2）结构不恒定。如SV40早期基因,缺少TA TA和CAAT，但有6个GC区;组蛋白H2B,不含GC区,但有两个CAA T区一个TA TA区;

（3）它们的位置、序列、距离和方向都不完全相同;

（4）有的有远距离的调控元件存在，如增强子；

（5）这些元件常常起到控制转录效率和选择起始位点的作用；

（6）不直接和RNA pol结合。转录时先和其它转录激活因子相结合，再和聚合酶结合。

14、帽子结构的功能：(1)有助于mRNA越过核膜，进入胞质；

(2)保护5′不被核酶降解；

(3)翻译时供IFⅢ（起始因子）和核糖体识别，是翻译所必需的。

15、多聚(A)的功能：（1）是mRNA由细胞核进入细胞质所必需的形式；

（2）它大大提高了mRNA在细胞质中的稳定性：mRNA刚从细胞核进入细胞质时，其多聚(A)尾巴一般比较长，随着mRNA在细胞质内逗留时间延长，多聚(A)逐渐变短消失，mRNA 进入降解过程。

（3）它可促进核糖体的有效循环

连接点具有很短的保守序列,亦称边界序列。100种内含子的5′端都是GU；3′端都是AG，因此称为GU-AG法则（GU-AG rule），又称为Chambon法则。

GU-AG法则不适用于线粒体、叶绿体的内含子，也不适用于酵母的tRNA基因。

17、细胞核中的小分子RNA称为细胞核小RNA。snRNA参与剪接过程，并与其它蛋白一起构成一个大的颗粒复合体,称为剪接体(splicesome)。

复习题三

一、简答题

1．遗传密码有哪些特性？

（1）简并性：由一种以上密码子编码同一个氨基酸的现象。除甲硫氨酸（AUG）和色氨酸（UGG）只有一个密码子外，其他氨基酸都有一个以上的密码子。

（2）普遍性与特殊性：蛋白质生物合成的整套密码，从原核生物到人类都通用。

已发现少数例外，如动物细胞的线粒体、植物细胞的叶绿体。（3）连续性：编码蛋白质氨基酸序列的各个三联体密码连续阅读，密码间既无间断也无重叠。

（4）摆动性：前两对严格遵守碱基配对原则，第三对碱基有一定的自由度，可以“摆动”，因而使某些tRNA可以识别1个以上的密码子。

有几种终止密码子？它们的序列是什么？

三种，UAA、UGA、UAG

简述摆动学说

转运氨基酸的tRNA上的反密码子需要通过碱基互补与mRNA上的遗传密码子反向配对结合，在密码子与反密码子的配对中，前两对严格遵守碱基配对原则，第三对碱基有一定的自由度，可以“摆动”，这种现象称为密码子的摆动性。

什么是SD序列？其功能是什么？

存在于原核生物起始密码子AUG上游7~12个核苷酸处的一种4~7个核苷酸的保守片段，它与16S rRNA 3’端反向互补，所以可将mRNA的AUG起始密码子置于核糖体的适当位置以便起始翻译作用。

核糖体有哪些tRNA结合位点？其作用分别是什么？

细菌核糖体上一般存在三个与氨酰-tRNA结合的位点：

A位点(aminoacyl site)：新到来的氨酰-tRNA的结合位点;

P位点(peptidyl site)：肽酰-tRNA结合位点;

E位点(Exit site)：延伸过程中的多肽链转移到氨酰-tRNA上释放tRNA的位点。

只有fMet-tRNAfMet（甲酰甲硫氨酸转运RNA）能与第一个P位点相结合，其它所有tRNA 都必须通过A位点到达P位点，再由E位点离开核糖体。

每一个tRNA结合位点都横跨核糖体的两个亚基，位于大、小亚基的交界面。

真核生物与原核生物在翻译的起始过程中有哪些区别？

原核生物中30S小亚基首先与mRNA模板相结合，再与fMet-tRNAfMet结合，最后与50S大亚基结合。而在真核生物中，40S小亚基首先与Met-tRNAMet相结合，再与模板mRNA 结合，最后与60S大亚基结合生成80S·mRNA·Met-tRNAMet起始复合物。

二、名词解释

翻译、三联子密码、可译框、密码子的简并、同义密码子、同工tRNA

（1）三联子密码：mRNA链上每三个核苷酸翻译成蛋白质多肽链上的一个氨基酸，这三个核苷酸就称为密码子或三联子密码(triplet coden) 。

（2）翻译：指将mRNA链上的核苷酸从一个特定的起始位点开始，按每三个核苷酸代表一个氨基酸的原则，依次合成一条多肽链的过程。

（3）可译框：由起始密码子开始，到终止密码子结束的核酸序列就被称为一个可译框架（open reading frame，ORM）或可读框。

（4）密码子的简并：由一种以上密码子编码同一个氨基酸的现象称为简并（degeneracy）（5）同义密码子：对应于同一氨基酸的密码子称为同义密码子（synonymous codon）。（6）同工tRNA ：指几个代表相同氨基酸、能被相同的氨基酰-tRNA合成酶识别的tRNA

不定项选择题

1、多数氨基酸都有两个以上密码子，下列哪组氨基酸只有一个密码子？（）

A．苏氨酸、甘氨酸B．脯氨酸、精氨酸C．丝氨酸、亮氨酸D．色氨酸、甲硫氨酸E．天冬氨酸和天冬酰胺

2．tRNA分子上结合氨基酸的序列是（）

A．CAA-3′B．CCA-3′C．AAC-3′D．ACA-3′E．ACC-3′

3．遗传密码（）

A．20种氨基酸共有64个密码子

B．碱基缺失、插入可致框移突变

C．AUG是起始密码

D．UUU是终止密码

E．一个氨基酸可有多达6个密码子

4、tRNA能够成为氨基酸的转运体、是因为其分子上有（）

A．-CCA-OH 3′末端B．3个核苷酸为一组的结构

C．稀有碱基D．反密码环E．假腺嘌吟环

5、蛋白质生物合成中的终止密码是( )。

（A）UAA （B）UAU （C）UAC （D）UAG （E）UGA

6、Shine-Dalgarno顺序(SD-顺序)是指:（）

A.在mRNA分子的起始码上游8-13个核苷酸处的顺序

B.在DNA分子上转录起始点前8-13个核苷酸处的顺序

C.16srRNA3‘端富含嘧啶的互补顺序

D.启动基因的顺序特征

7、“同工tRNA”是：( )

(A)识别同义mRNA密码子(具有第三碱基简并性)的多个tRNA

(B)识别相同密码子的多个tRNA

(C)代表相同氨基酸的多个tRNA

(D)由相同的氨酰tRNA合成酶识别的多个tRNA

8、反密码子中哪个碱基对参与了密码子的简并性(摇摆)。（）

（A）第一个(B)第二个(C)第二个(D) 第一个与第二个

9、与mRNA的GCU密码子对应的tRNA的反密码子是（）

（A）CGA（B）IGC （C）CIG（D）CGI

10、真核与原核细胞蛋白质合成的相同点是（）

（A）翻译与转录偶联进行

（B）模板都是多顺反子

（C）都需要GTP

（D）甲酰蛋氨酸是第一个氨基酸

11、是翻译延长所必需的（）

12、氨基酸与tRNA连接（）

13、遗传密码的摆动性（）

A、mRNA上的密码子与tRNA上的反密码子不一定严格配对

B、转肽酶

C、酯键

D、磷酸化酶

E、N-C糖甘键

答案：D、B、BCE、AD、ADE AC、C、A、B、C、B、D、A

总结三、

1、真核生物：起始密码子AUG 所编码的氨基酸是Met，起始AA-tRNA（氨基酰-tRNA）为Met-tRNAMet（甲硫氨酰转运RNA）

原核生物：起始密码子AUG 所编码的氨基酸并不是甲硫氨酸本身, 而是甲酰甲硫氨酸，起始AA-tRNA为fMet-tRNAfMet（甲酰甲硫氨酸转运RNA）。

2、蛋白质合成的场所是：核糖体蛋白质合成的模板是：mRNA

模板与氨基酸之间的接合体是：tRNA 蛋白质合成的原料是：20种氨基酸

编码某一氨基酸的密码子越多，该氨基酸在蛋白质中出现的频率就越高。有6个密码子的Arg（精氨酸）例外。

tRNA反密码子第1位碱基I

（次黄嘌

呤）

U G A C

mRNA密码子

第3位碱基

U、C、A A、G U、C U G

5、RNA的二级结构：由小片段碱基互补配对形成三叶草形分子结构：4条手臂、3个环(loop) （1）受体臂（acceptor arm ）由链两端序列配对形成的杆状结构和3’端未配对的3～4个碱基所组成。其3’端的最后3个碱基序列永远是CCA，最后一个碱基的3’或2’自由羟基(—OH)可以被氨酰化。

（2）D臂是根据它含有二氢尿嘧啶(dihydrouracil）命名的。

（3）反密码子臂是根据位于套索中央的三联反密码子命名的。由5bp的臂和7个核苷的环组成。

（4）TψC臂是根据3个核苷酸命名的，其中ψ表示拟尿嘧啶；由5bp臂和含有GTΨC的环组成。

（5）可变臂(多余臂)是由3到21个核苷组成，可能会形成多达7bp的臂。

tRNA的L-形三级结构：

受体臂顶端的碱基位于“L”的一个端点，

反密码子臂的套索状结构生成了“L”的另一个端点。

7、tRNA的功能：

（1）解读mRNA的遗传信息（反密码子部位）

（2）运输的工具，运载氨基酸（3’端CCA部位）

tRNA有两个关键部位：

（1）3’端CCA：接受氨基酸，形成氨酰-tRNA。

（2）与mRNA结合部位—反密码子部位

8、tRNA的种类：

（1）起始tRNA和延伸tRNA：能特异地识别mRNA模板上起始密码子的tRNA称起始tRNA，其他tRNA统称为延伸tRNA。

（2）同工tRNA：几个代表同一种氨基酸的tRNA称为同工tRNA。

（3）校正tRNA

9、无义突变：在蛋白质的结构基因中，一个核苷酸的改变可能使代表某个氨基酸的密码子变成终止密码子（UAG、UGA、UAA），使蛋白质合成提前终止，合成无功能的或无意义的多肽，这种突变就称为无义突变。

错义突变：由于结构基因中某个核苷酸的变化使一种氨基酸的密码子变为另一种氨基酸的密码子，这种基因突变叫错义突变。

核糖体的组成：

细菌：70S ，大亚基50S(36种蛋白）、小亚基30S （21种蛋白） 真核生物：80S ，大亚基60S （49种蛋白）、小亚基40S （33种蛋白） 核糖体的功能：合成蛋白质 11、蛋白质合成的过程： （1）氨基酸的活化：

（2）翻译的起始：可被分成4步：核糖体大小亚基分离；30S 小亚基通过SD 序列与mRNA 模板相结合；在IF-2和GTP 的帮助下，fMet-tRNAfMet 进入小亚基的P 位，tRNA 上的反密码子与mRNA 上的起始密码子配对；带有tRNA 、mRNA 和3个翻译起始因子的小亚基复合物与50S 大亚基结合，GTP 水解，释放翻译起始因子。 （3）肽链的延伸：由许多循环组成，每加一个氨基酸就是一个循环，每个循环包括：AA-tRNA 与核糖体结合：需要消耗GTP ，并需EF-Tu 、EF-Ts 两种延伸因子。肽键的生成：是由转肽酶/肽基转移酶催化。移位：核糖体向mRNA3’端方向移动一个密码子；需要消耗GTP ，并需EF-G 延伸因子。

（4）肽链的终止：当终止密码子出现在核糖体的A 位时，没有相应的AA-tRNA 能与之结合，而释放因子能识别这些密码子并与之结合，水解P 位上多肽链与tRNA 之间的二酯键。 （5）蛋白质前体的加工：N 端fMet 或Met 的切除；二硫键的形成：两个半胱氨酸-SH -SH （氧化）→ 二硫键；特定氨基酸的修饰：磷酸化、糖基化、甲基化、乙基化、羟基化和羧基化；切除新生肽链中非功能片段。

12、释放因子（RF ）有两类，Ⅰ类释放因子识别终止密码子，并能催化新合成的多肽链从P 位点的tRNA 中水解释放出来；Ⅱ类释放因子在多肽链释放后刺激Ⅰ类释放因子从核糖体中解离出来。原核生物中的释放因子：

RF1：识别终止密码子UAA 和UAG RF2：识别终止密码子UAA 和UGA RF3：具GTP 酶活性，刺激RF1和RF2活性，协助肽链的释放 真核生物的Ⅰ类和Ⅱ类释放因子分别只有一种，eRF1和eRF3

氨基酸 + tRNA 氨基酰-

tRNA AT

P

＋PPi 氨基酰-tRNA 合成