1、 第 2章 染色体与 DNA 名词解释 原癌基因： 细胞内与细胞增殖相关的正常基因，是维持机体正常生命活动所必须的，在进化上高等保守。 当原癌基因的结构或调控区发生变异，基因产物增多或活性增强时，使细胞过度增殖，从而形成肿瘤。 复制 ：以亲代 DNA或 RNA 为模板，根据碱基配对的原则，在一系列酶的作用下，生成与亲代相同的子代 DNA 或 RNA 的过程。 转座子 (transposon 或 transposable element)：位于染色体 DNA 上可自主复制和位移的基本单位。包括插入序列和复合转座子。 半保留复制： 以亲代 DNA 双链 为模板以碱基互补方式合成子代 DNA，这样新
2、形成的子代 DNA中，一条链来自亲代 DNA，而另一条链则是新合成的，这种复制方式叫半保留复制。 染色体： 染色体是遗传信息的载体，由 DNA、 RNA 和蛋白质构成，其形态和数目具有种系的特性。在细胞间期核中，以染色质形式存在。在细胞分裂时，染色质丝经过螺旋化、折叠、包装成为染色体，为显微镜下可见的具不同形状的小体。 核小体： 是构成真核生物染色体的基本单位，是 DNA 和蛋白质构成的紧密结构形式，包括200bp 左右的 DNA 和 9 个组蛋白分子构成的致密结构。 填空题 1.真核细胞 核小体的组成是 DNA 和 蛋白 2.天然染色体末端不能与其他染色体断裂片段发生连接，这是因为天然染色体
3、末端存在 端粒结构。 3.在聚合酶链反应中，除了需要模板 DNA 外，还需加入 引物、 DNA 聚合酶、 dNTP 和镁离子。 4.引起 DNA 损伤的因素有 自发因素、物理因素、化学因素 。 5.DNA 复制时与 DNA 解链有关的酶和蛋白质有 拓扑异构酶、解螺旋酶、单链 DNA 结合蛋白 。 6.参与 DNA 切除修复的酶有 DNA 聚合酶、 DNA 连接酶、特异的核酸内切酶 。 7.在真核生物中 DNA 复制的主要酶是 DNA 聚合酶 。在原核生物中是 DNA 聚合酶 。 8.端粒酶是 端粒酶是含一段 RNA 的 逆转录酶 。 9.DNA 的修复方式有 错配修复、碱基切除修复、核苷酸切除
4、修复、 DNA 的直接修复。 选择题 1.真核生物复制起点的特征包括（ B） A. 富含 G-C 区 B. 富含 A-T 区 C. Z-DNA D. 无明显特征 2.插入序列（ IS）编码（ A） A.转座酶 B.逆转录酶 C. DNA 合成酶 D.核糖核酸酶 3.紫外线照射对 DNA 分子的损伤主要是 (D) A.碱基替换 B.磷酸脂键断裂 C。碱基丢失 D.形成共价连接 的嘧啶二聚体 4.自然界中以 DNA 为遗传物质的大多数生物 DNA 的复制方式（ C） A.环式 B.D 环式 C.半保留 D.全保留 5.原核生物基因组中没有（ A） A.内含子 B.外显子 C.转录因子 D.插入序列
5、 6.关于组蛋白下列说法正确的是 (D) A.为中性蛋白 B.为酸性蛋白 C.进化上不具保守性 D.染色体结合蛋白 7.DNA 聚合酶（ C） A.是复制酶，但不是修复酶 B.没有模板依赖性 C.有 5 3外切酶活性 D. 5 3聚合酶活性极强 简述 DNA复制的过程 DNA 的复制过程可被分为 3 个阶段，即复制的起始、延伸和终止。每个 DNA 复制的独立单元主要包括复制起始位点和终止位点。 DNA 复制的起始包括预引发和引发两个阶段。在预引发阶段， DNA 解旋解链，形成复制叉，引发体组装；在引发阶段，在引发酶的催化下以 DNA 链为模板合成一段短的 RNA 引物。复制时 DNA 链的延伸
6、由 DNA 聚合酶催化，以亲代 DNA 链为模板，引发体移动，从 5 3方向聚合子代 DNA 链。当子链延伸到达终止位点是， DNA 复制就终止了，切除 RNA 引物，填补缺口，在 DNA 连接酶的催化下将相邻的冈崎片段连接 起来形成完整的 DNA 长链。 试述真原核生物的 DNA 复制的特点的不同之处 真 核生物染色体有多个复制起点，多复制眼，呈双向复制，多复制子。原核生物的染色体只有一个复制起点 ，单复制子也呈双向复制。 真核生物冈崎片段长约 200bp 比原核生物略短 。真核生物 DNA 复制速度比原核慢，速度为 1000 3000bp/min(仅为原核生物的 1/20 1/50）。 真
7、核生物 复制的终止在端粒处，原核生物的复制叉相遇时即终止。 真核生物染色体在全部复制完之前起点不再重新开始复制；而在快速生长的原核生物染色体 DNA 复制中，起点可以连续发动复制。真核生物快速生长时，往往采用更多的复制起点。 真核生物有多种 DNA 聚合酶， DNA 聚合酶 是真正的复制酶，在 PCNA 存在下有持续的合成能力。 PCNA 称为增殖细胞核抗原，相当于大肠杆菌 DNA 聚合酶的 -夹子， RFC 蛋白相当于夹子装配器。 原核生物的 DNA 聚合酶有三种 DNA 聚合酶 DNA 的真正复制酶：多亚基酶，含十种亚基 ，该酶 DNA 合成的持续能力强。 真核生物线性染色体两端有端粒结构
8、，它是由许多成串的重短复序列组成，端粒功能是稳定染色体末段结构，防止染色体间的末 端连接，并可补偿滞后链 5 -末段在消除 RNA引物后造成的空缺，使染色体保持一定长度。端粒酶是含一段 RNA 的逆转录酶。 RPA：真核生物的单链结合蛋白； RNaseH1 和 MF-1 切除 RNA 引物， DNA 聚合酶填补缺口 。 简述 半保留复制的生物学意义 DNA 的复制过程（以大肠杆菌为例） 复制起始： （ 1）、拓扑异构酶解开超螺旋。 （ 2）、 Dna A 蛋白识别并在 ATP 存在下结合于四个 9bp 的重复序列。 （ 3）、在类组蛋白（ HU、 ATP 参与下 , Dan A 蛋白变性 13
9、 个 bp 的重复序列 ,形成开链复合物。 （ 4） 、 Dna B 借助于水解 ATP 产生的能量在 Dna C 的帮助下沿 5 3 方向移动，解开 DNA双链，形成前引发复合物。 （ 5）、单链结合蛋白结合于单链。 （ 6）、引物合成酶（ Dna G 蛋白）开始合成 RNA 引物。 链的延长（冈崎片段的合成）： 在 DNA 聚合酶的催化下，以四种 5 -脱氧核苷三磷酸为底物，在 RNA 引物的 3端以磷酸二酯键连接上脱氧核糖核苷酸并释放出焦磷酸。 DNA 链的延伸同时进行前导链和滞后链的合成。两条链方向相反。 6、 PCR 的基本原理？ PCR 是在试管中进行的 DNA 复制反应，基本原理
10、是依据细胞内 DNA 半保留复制的机理，以及体外 DNA 分子于不同温度下双链和单链可以互相转变的性质，人为地控制体外合成系统的温度，以促使双链 DNA 变成单链，单链 DNA 与人工合成的引物退火，然后耐热 DNA 聚合酶以 dNTP 为原料使引物沿着单链模板延伸为双链 DNA。 PCR 全过程每一步的转换是通过温度的改变来控制的。需要重复进行 DNA 模板解链、引物与模板 DNA 结合、 DNA 聚合酶催化新生 DNA 的合成，即高温变性、低温退火、中温延伸个步骤构成 PCR 反应的一个循环，此循环的反复进行，就可使目的 DNA 得以迅速扩增。 DNA 模板变性：模板双 链 DNA?单链
11、DNA， 94 。退火：引物单链 DNA?杂交链，引物的 Tm 值。引物的延伸：温度至 70 左右， Taq DNA 聚合酶以种 dNTP为原料，以目的 DNA 为模板，催化以引物 末端为起点的 53DNA 链延伸反应，形成新生 DNA链。新合成的引物延伸链经过变性后又可作为下一轮循环反应的模板 PCR，就是如此反复循环，使目的 DNA 得到高效快速扩增。 第三章 启动子 ：是一段位于结构基因 5， 端上游区的 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。 指 RNA 聚合酶识别、结 合和开始转录的一段特定的 DNA 序列。 增强子 ：能强化转录
12、起始的序列称为增强子。 转录： 以 DNA 为模板，按照碱基配对原则合成 RNA，即将 DNA 所含的遗传信息传给 RNA，形成一条与 DNA 链互补的 RNA 的过程。 RNA 的编辑 ：是某些 RNA，特别是 mRNA 的一种加工方式，它导致了 DNA 所编码的遗传信息的改变。 外显子 (Exon) ：真核细胞基因 DNA 中的编码序 列，这些序列被转录成 RNA 并进而翻译为蛋白质。 内含子 (Intron) ：真核细胞基因 DNA 中的间插序列，这些序列被转录成 RNA，但随即被剪除而不翻译。 复制子： 生物体的复制单位称为复制子（ replicon) ，是在同一个复制起点控制下的一段
13、 DNA序列。 转录单元：是一段启动子开始至终止子结束的 DNA 序列。 转录起点：是与新生 RNA 链的第一个核苷酸相对应的 DNA 链上的碱基，通常为一个嘌呤。转录开始时模板上的第一个碱基，在原核中常为 A 或 G，而且位置固定。 填空 1 转录的基本过程包括： 模板识别，转录起始，转录的延伸，转录的终止。 2 基因表达包括： 转录 和 翻译 两个阶段。 3RNA 的编辑方式： 碱基突变，尿甘酸的缺失和添加。 4 在原核生物中， -35 区与 -10 区之间的距 离大约是 1619bp 5 帽子结构的功能 ： 1在翻译中起识别作用 2使 mRNA 免遭核苷酸的破坏 6 原核生物只有 一 种
14、 RNA 聚合酶而真核生物有 三 种，每一种都有其特定的功能。聚合 酶合成 rRNA,聚合酶合成 mRNA，聚合酶合成 tRNA 和 5s rRNA。三种聚合酶都是具有多亚基的大的蛋白 复合体 。 7 转录因子通常具有两个独立的 结构域 ：一个 结合 DNA，一个 激活 转录。 8 在真核细胞 mRNA 的修饰中，“帽子”结构由 甲基 组成，“尾”由 多聚腺嘌呤 组成。 9 原核生物的绝大部分起启动子都存在共同的序列，即位于 -10bp 处的 区和 -35bp 处的 区，他们都是 RNA 聚合酶与启动子结合的位点，能与因子相互识别而具高度亲和性。真核生物中，在转录起始位点上游 -25 -35b
15、p 处有 区和位于 -70-80bp 处 的 区。 选择题 1因子的结合依靠（ A） A 对启动子共有序列的长度和间隔的识别 B 与核心酶的相互作用 C 翻译起始密码子的距离 D 转录单位的长度 2 下列哪一项是对三元转录复合物的正确描述（ C） A因子、核心酶和双链 DNA 在启动子形成的复合物 B 全酶、 TFI 和 解链 DNA 双链形成的复合物 C 全酶、模板 DNA 和新生 RNA 形成的复合物 D 三个全酶在转录起始位点形成的复合物 3因子和 DNA 之间相互的最佳描述是 (C) A 游离和与 DNA 结合的因子的数量是一样的，而且因子合成的越多，转录起始的机会越大 B因子通常与
16、DNA 结合，且沿着 DNA 搜寻，直到在启动子碰到核心酶，他与 DNA 的结合不需要依靠核心酶 C因子通常与 DNA 结合，且沿着 DNA 搜寻，直到碰到启动子，再有核心酶存在时与之结合 D因子加入三元复合物而启动 RNA 合成 4 因子专一性表现在（ B） A因子修饰酶 催化因子变构，使其成为可识别应激启动子的因子 B 不同基因编码识别不同启动子的因子 C 不同细菌产生可互换的因子 D因子参与起始依靠特定的核心酶 5 在大肠杆菌的热激反应中，某些蛋白质表达的开启和关闭的机制是（ C） A 温度升高使特定阻抑蛋白失活 B 编码热敏感蛋白的基因的启动子区域在较高温度下发生变形 C 在高温时合成
17、新的因子，调节热激基因的表达 D 高温时，已存在的聚合酶因子与启动子的结合能力强 6 真核生物中 rRNA 包括（ D） A 28s,23s,5s rRNA B 23s,16s,5s rRNA C 23s,16s,5.8s rRNA D 28s,23s,5.8s,5s rRNA 7 内含子的剪切位点具有的特征（ A） A 5， GU， 3， AG B 5， AG， 3， GU C 5， GA， 3， UG D 5， UG， 3， GA 8 部分原核基因的转录终止子在终止位点前均有（ A） A 回文序列 B 多聚 T 序列 C TATA 序列 D 多聚 A 序列 9 mRNA5， 端帽子结构为（
18、 C） A pppmG B GpppG C m7GpppG D GpppmG 简答题 1 增强子的特点 1有远距离效应 2无方向性 3顺势调节 4无物种和基因的特异性 5具有组织的特异性 6有相位性，其作用与 DNA 的构象有关 7有的增强子可以对外部信号产生反应。 2 比较 DNA 复制和转录的异同点 相同点：都以 DNA 链作为模板，合成方向均为 5， 端到 3， 端，聚合反应均遵循碱基配对原则，通过核苷酸之间形成的 3， ， 5， 磷酸二酯键使核苷酸键延长。 不同点： 复制 转录 模板 两条链均被复制 模板链转录（不对称转录） 原料 Dntp NTP 酶 DNA 聚合酶 RNA 聚合酶
19、产物 子代双链 DNA（半保留复制） mRNA tRNA rRNA 配对方式 A-T G-C A-U A-T G-C 引物 RNA 引物 不需要引物 DNA 复制与转录的异同 相同点： 都需要模板 都以三磷酸核苷酸为底物（ NTP 或 dNTP） 合成方向都是 5 3 不同点 转录不需引物； 只转录 DNA 分子中的一个片段（称为转录单位或操纵子 ,operon)； 双链 DNA 中只有一条链具有转录活性（称为模板链）； 哪个基因被转录与特定的时间、空间、生理状态有关。 RNA 聚合酶无校对功 能。 原核生物与真核生物 mRNA 的比较 （ 1）、原核生物 mRNA 的半衰期短； （ 2）、许
20、多原核生物 mRNA 以多顺反子形式存在； （ 3）、原核生物 5端无帽子结构， 3或只有短的 poly(A)。 （ 4）、真核生物 mRNA5端有帽子结构， （ 5）、绝大多数真核生物 mRNA3具有 poly(A)尾巴，是转录后加上的，是 mRNA 从核到质转移所必需的形式，提高 mRNA 的稳定性。 大肠杆菌的转录过程： （ 1）、识别阶段： RNA 聚合酶在亚基的引导下结合于启动子上； （ 2）、 DNA 双链局部解开； （ 3）、起始阶段： 在模板链上通过碱基配对合成最初 RNA 链； （ 4）、延伸阶段：核心酶向前移动， RNA 链不断生长； （ 5）、终止阶段： RNA 聚合酶到
21、达终止子； （ 6）、 RNA 和 RNA 聚合酶从 DNA 上脱落。 论述题 1 真核生物转录的前体 hnRNA 如何加工为成熟的 mRNA？ 真核生物 mRNA 的结构组成： 5， 端存在帽子结构， 3， 端通常具有 poly(A)尾巴，无内含子，部分碱基发生甲基化。 5， 端加帽：当 RNA 聚合酶聚合的转录产物达到 25 碱基长时，在其 5， 端加上一个以 5， 3， 方向相连的 7 甲基鸟苷帽，防止 5， 核苷酸外切酶的攻 击，有利于剪接、转运和翻译的进行； 3， 端加尾：很多真核生物的 hnRNA 的 3， 端经过剪切后再加上多聚 A 残基即 poly(A)尾巴，这有助于整个分子的
22、稳定；剪接：在真核生物的 mRNA 加工过程中，内含子序列被切除，两侧的外显子片段连接。剪接反应在核内进行，需要内含子有 5， GU， AU 3 ， 以及一段分支点序列。其过程是：内含子先以一个具尾的环状分子或套索状分子形式被删除，然后被降解，剪接包括 snRNP 与保守序列结合，形成剪接体，在其内发生剪接与连接反应；编辑；甲基化修饰：当序列为 5， RRACX 3， 时会在第 6 位 N 原子位置发生甲基化。 2 概括细菌细胞的转录过程 转录是通过 RNA 聚合酶的作用，以一条 DNA 链为模板产生一条单链 RNA 过程。步骤如下： 与 RNA 聚合酶全酶的结合：一个 RNA 聚合酶全酶分子
23、与待转录的 DNA 编码序列上游的启动子序列松弛的结合。 起始： RNA 聚合酶往下游移动了几个核苷酸到达启动子的另一段短序列 Pribnow 框，紧密地与 DNA 结合。 DNA 上的启动子区域解链， RNA 便从 Pribnow 框下游的几个核苷酸处开始合成，通常是 DNA 的反义链作为模板，合成几个核苷酸后， 因子被释放并循环使用，以下步骤 不再需要因子。 延伸： RNA 聚合酶核心酶沿着 DNA 模板移动，使 DNA 解链，与 DNA 模板的下一碱基互补核苷三磷酸聚合到链上。 RNA 聚合酶继续在 DNA 上移动， RNA 链从模板链被释放出来， DNA双螺旋重新形成。 当所有编码序列
24、被转录后， RNA 聚合酶移动一个终止序列，即终止子。转录复合体解体，RNA 聚合酶和新形成的 RNA 从 DNA 模板上脱落下来 。 3、复杂转录单位的原始转录产物的加工方式有几种？分别是什么？ （ 1）剪、利用多个 5端转录起始为点或接位点产生不同的蛋白质。 （ 2）、利用多个加 poly（ A）位点和不 同的剪接方式产生不同的蛋白质。 （ 3）、虽无剪接，但有多个转录起始位点或加 poly（ A）位点的基因。 第四章 .SD 序列 ：在原核生物 mRNA 起始密码 AUG 上游，存在 49 个富含嘌呤碱的一致性序列，如-AGGAGG-，称为 S-D 序列。 位于原核生物起始密码子上游 7
25、-12 个核苷酸处的保守区，该序列与 16SrRNA3端反向互补。 又称为核蛋白体结合位点（ ribosomal binding site， RBS) 正转录调控： 负转录调控： 填空题 1 tRNA 的种类有： 起始 tRNA 和 延伸 tRNA， 同工 tRNA， 校正 tRNA。 2. tRNA 的二级结构为 三叶草 型，三级结构为 倒 L 型。 tRNA 结构 3.原核生物蛋白质合成的起始 tRNA 是 甲酰甲硫氨酰 tRNA（ fMet-tRNA fMet） ,它携带的氨基酸 是 甲酰甲硫氨 酸（ fMet）， 而真核生物蛋白质合成的起始 tRNA 是 甲硫氨酰 tRNA（ Met-
26、tRNA Met） ， 它携带的氨基酸 是 甲硫氨 酸（ Met）。 4 新生肽链每增加一个氨基酸单位都要经过 AA-tRNA 与核糖体的结合 ， 肽键形成 ， 移位 三步反应。 5. 核糖体的作用位点 有： A 位点 、 P 位点 、 E 位点 。 5在真核生物中蛋白质合成 起 始 时先形成 起始因子 和 起始 tRNA 复合物，再和 40S 亚基 形成 40S 起始复合物。 6氨酰 tRNA 合成酶既能识别 氨基酸 ，又能识别 相应的 tRNA。 7多肽合成的起始密码子是 AUG，而 UAA， UAG， UGA 是终止密码子。 8遗传密码的特点包括 连续性 ， 简并性 ， 摆动性 ， 普遍
27、性 与 特殊性 。 9核酸复制时， DNA 聚合酶沿模板链 3 5方向移动；转录时， RNA 聚合酶沿模板链 3 5方向移动；翻译时，核糖体沿模板链 5 3方向移动。 10原核生物蛋白质合成形成起始复合物时，其 mRNA 先与核糖体的 30S 亚基 结合，然 后再与结合起始因子和 GTP 的 甲酰甲硫氨酰 tRNA 结合，形成 30S 起始复合物 ，然后再与 50S形成 70S 起始复合物 。 选择题 1在蛋白质合成中催化肽键合成的是（ D） A延长因子 EF-Ts B. 延长因子 EF-Tu C. 启动因子 IF3 D.转肽酶 2翻译后加工过程的产物是（ B） A一条多肽链 B. 一条多肽链
28、或一条以上的多肽链 C多条多肽链 D. 多肽链的降解产物 3.已知某蛋白质多肽链编码序列为 GGA，则其 mRNA 转录本（ A） A 以 5 GGA 3为模板，沿转录本 5 3方向延长 B. 以 5 GGA 3为模板，沿转录本 3 5方向延长 C. 以 3 GGA 5为模板，沿转录本 5 3方向延长 D. 以 3 GGA 5为模板，沿转录本 3 5方向延长 4.细菌核糖体 RNA 中大亚基由以下物质组成（ C） A 5S rRNA , 18S rRNA, 5.8S rRNA 和 49 种蛋白质 B. 5S rRNA , 28S rRNA, 5.8S rRNA 和 49 种蛋白质 C 5S r
29、RNA , 23S rRNA 和 34 种蛋白质 D. 5S rRNA , 16S rRNA 和 34 种蛋白质 5.肽链生物合成时信号肽序列（ B） A决定糖类残基的附着点 B.将新生肽链导入内质网 C.控制蛋白质分子的最终构象 D.具有疏水性 6.真核生物的翻译起始复合物在何处形成（ B） A. 起始密码子 AUG 处 B. 5端的帽子结构 C TATA 框 D.CAAT 框 7.蛋白质生物合成的终止信号由（ D） A tRNA 识别 B.EF 识别 C.IF（ 或 eIF ）识别 D.RF 识别 8.能编码多肽链的最小 DNA 单位是（ A） A顺反子 B.操纵子 C .启动子 D.复制
30、子 9.参与原核生物肽链延长的因子是（ C） A IF1 B. IF2 C.EF-Tu D.RF1 10. 参与真核生物肽链延长的因子是（ D） A eRF B. eIF1 C.EF-Tu D.eEF1 简答题： 1简述核糖体的结构及功能特点： 答：核糖体的结构： 真核生物：由 60S 大亚基和 40S 小亚基组成的 80S 的核糖体 ； 原核生物： 由 50S 大亚基 和 30S 小亚基组成的 70S 的核糖体 功能特点： 合成蛋白质 。 在单个核糖体上， 包括至少 5 个 功能活性中心，在蛋白质合成过程中，各有专一的识别作用和功能 ： mRNA 的结合部位 小亚基 ， 结合或接受 AA-t
31、RNA的部位 大亚基 A 位 ， 结合或接受肽基 tRNA 部位 大亚基 ， 肽基转移部位 大亚基P 位 ， 形成肽键部位（转肽酶中心） 大亚基 E 位。 2.简述氨基酸的活化过程 答：游离的氨基酸必须经过活化以获得能量，才能参与蛋白质的合成，活化反应由氨酰 tRNA 合成酶催化。活化分两步： 活化： aa + ATP+ E氨基酰 -AMP 释放出 PPi 转移：氨基酰 -AMP 转移到 tRNA 并释放出 AMP。 3、 论述蛋白质的翻译过程。 答：蛋白质的翻译即合成过程可分为四个阶段：氨基酸的活化、肽链合成的起始、延伸和终止。 氨基酸的活化：游离的氨基酸必须经过活化以获得能量，才能参与蛋白
32、质的合成，活化反应由氨酰 tRNA 合成酶催化，最终氨基酸连接在 tRNA 的 3 端合成氨酰 - tRNA。 肽链合成的起始： 核蛋白体大小亚基分离 ， mRNA 在小亚基 上 定位结合 ， 起始氨基酰 tRNA与小亚基结合 ， 核蛋白体大亚基结 合。 肽链的延伸： 肽链的延长 是在核蛋白体上连续性循环式进行，每次循环增加一个氨基酸，分为以下三步：（一）进位 :根据 mRNA 下一组遗传密码指导，使相应氨基酰 -tRNA 进入核蛋白体 A 位。（二）成肽 :肽酰转移酶将相邻的两个氨基酸相连形成肽键，该过程不需要能量的输入； （三）转位 ：移位酶利用 GTP 水解释放的能量使核糖体沿 mRNA
33、 移动一个密码子，释放出空载的 tRNA 并将新生肽链运至 P 位点。 肽链合成的的终止与释放：释放因子识别并与终止密码子结合，水解 P 位上多肽链与tRNA 之间的二脂键，接着，新生肽链和 tRNA 从核糖体上释放，核糖体大、小亚基解体，蛋白质合成结束。 4、 原核生物翻译的起始过程 （ 1）核糖体大小亚基分离 （ 2） 30s 小亚基通过 SD 序列与 mRNA 模板相结合 （ 3）在 IF-2 和 GTP 的帮助下 fMet-tRNAfMet 进入小亚基的 P 位， tRNA 的反密码子与 mRNA上密码子配对。 （ 4)带有 tRNA、 mRNA 和三个翻译起始因子的小亚基起始复合物与
34、 50s 的大亚基结合， GTP水解释放翻译起始因子。 5、以大肠杆菌为例简述蛋白质合成的过程 从以下四个方面详细论述 （ 1）氨基酸的活化： （ 2）肽链合成的起始： （ 3）肽链的延生： （ 4）肽链合成的终止： 第六章 乳糖操纵子模型内容 （ 1） Z、 Y、 A 基因产物由同一条多顺反子 mRNA 分子所编码。 （ 2）乳糖操纵子 mRNA 分子的启动区（ P）位于阻遏基因（ I）与操纵区（ O）之间，不能单独起始半乳糖苷酶和透过酶基因的高效表达。 （ 3）乳糖操纵子的操纵区是 DNA 上的一小段序列（仅为 26bp），是阻遏物的结合位点。 （ 4）当阻遏物与操纵区相结合时， lacm
35、RNA 的转录起始受到抑制。 （ 5）诱导物通过与阻遏物结合，改变其三维构象，使之不能与操纵区相结合，诱发 lac mRNA的合成。 色氨酸操纵子转录水平上的调控 通过 核糖体与 mRNA 前导序列结合，对转录终止进行调控。 Attenuator(衰减子 )： 是位于转录单位开始区的一种内部终止子，由核糖体在 mRNA 上的位置决定该终止发夹是否形成。若不形成发夹， RNA 聚合酶通读终止子，基因得以表达。 当缺乏色氨酸时，核糖体在 trp 密码子上暂停，此密码子是 1 区的一部分。所以 1 区被核糖体隔离，不能与 2 区碱基配对，这意味着在 4 区转录之前 2 区已和 3 区配对，迫使 4
36、区保持单链形式，不能形成终止子发夹， RNA 聚合酶穿越衰减子继续转录。 核糖体可以合成前导肽，并延伸到 mRNA 上的 UGA 密码子 ， UGA 密码子位于 1 区与 2 区之间。当核糖体前进到此点时，通过 2 区并阻止其形成碱基配对，导致 3 区与 4 区配对，产生终止子发夹。因此，在这种情况下， RNA 聚合酶在衰减子处终止。 乳糖操纵子 (lac operon)的结构 1、结构基因 （ 1） lacZ：编码 b 半乳糖苷酶 （使乳糖水解） （ 2） lacY：编码 b 半乳糖苷透过酶 （使 b 半乳糖苷透过细胞壁、质膜进入细胞内） （ 3） lacA：编码 b 半乳糖苷乙酰转移酶（将
37、乙酰基转移到 b 半乳糖苷上） 2、调节基因（ regulatory gene） （ 1） 概念： 其产物参与调控其他结构基因表达的基因 （ 2）特点： a、可在结构基因群附近、也可远离结构基因 b、不仅对同一条 DNA 链上的结构基因起作用，而且能对不同 DNA 链上的结构基因起作用 （ 3）调控蛋白： 类型： a、阻遏蛋白 （ repressive protein） 与操纵元件结合后能减弱或阻止所调控基因转录的调控蛋白 b、激活蛋白（ activating protein） ： 与操纵元件结合后能增强或启动所调控基因转录的调控蛋白 3、操纵元件（ operator） （ 1）与启动子邻近或
38、与启动子部分序列重叠 （ 2）具 有回文结构，能形成十字形结构。 （ 3）与不同构像的蛋白质结合，可以分别起阻遏或激活基因表达的作用 4、启动子 (promoter) 是指能被 RNA 聚合酶识别、结合并启动基因转录的一段 DNA 序列。 （ 1） -10 序列 - Pribnow 盒： TATAAT； （ 2） -35bp 序列： TTGACA 操纵子至少有一个启动子，一般在第一个结构基因 5上游，控制整个结构基因群的转录 5、终止子（ terminator）是给予 RNA 聚合酶转录终止信号的 DNA 序列 （ 1）不依赖因子的终止子 （ 2）依赖因子的终止子 在一个操 纵元中至少在结构基
39、因群最后一个基因的后面有一个终止子 大肠杆菌乳糖操纵子（ lactose operon）包括 3 个结构基因： Z、 Y 和 A，以及启动子、控制子和阻遏子等。转录的调控是在启动区和操纵区进行的。 LacI阻抑蛋白， LacZ -糖苷酶， LacY透性酶， LacA转乙酰基酶。 三种酶的功能： . -半乳糖酶：将乳糖分解成半乳糖和葡萄糖 . 渗透酶：增加糖的渗透，易于摄取乳糖和半乳糖 . 转乙酰酶： -半乳糖转变成乙酰半乳糖 lac 操纵子小 结 通常情况（葡萄糖供应正常）阻遏蛋白与操纵序列结合，基因不转录。 细胞外的乳糖通过透性酶吸收到细胞内；细胞内的 -半乳糖苷酶将乳糖转变为异乳糖。异乳糖
40、结合到乳糖阻抑物上使之从操纵序列上脱离，聚合酶迅速开始 lacZYA 基因的转录。这就是负控诱导。 然而，还需要细菌生长系统中缺少葡萄糖，使 cAMP 含量增加，才有足够量的 cAMP 与CRP 结合形成 CRP-cAMP 复合物结合于 Plac 上游。使 DNA 双螺旋发生弯曲，转录才可以有效地进行。 组氨酸操纵子： 与 His 降解代谢有关的两组酶类被称为 hut 酶 (histidine utilizing enzyme)，控制这些酶合成的操纵子被称为 hut operon。由一个多重调节的操纵子控制，有两个启动子，两个操纵区及两 个正调控蛋白。 转录后调控 一、 翻译起始的调控 遗传信
41、息的翻译起始于 mRNA 上的核糖体结合位点（ RBS） 起始密子 AUG 上游的一段非翻译区。在 RBS 中有 SD 序列，与核糖体 16S rRNA 的 3端互补配对，促使核糖体与 mRNA相结合。 RBS 的结合强度取决于 SD 序列的结构及与 AUG 的距离。 SD 与 AUG 相距一般以 4 10 核苷酸为佳， 9 核苷酸最佳。 二、 mRNA 稳 定性对转录水平的影响 所有细胞都有一系列核酸酶，用来清除无用的 mRNA。一个典型的 mRNA半衰期为 2-3min。mRNA 分子被降解的可能性取决于其二级结构。 SD 序列的微小变化，往往会导致表达效率成百上千倍的差异，这是由于核苷酸
42、的变化改变了形成 mRNA 5端二级结构的自由能，影响了 30S 亚基与 mRNA 的结合，从而造成了蛋白质合成效率上的差异。 三、蛋白质的调控作用 细菌中有些 mRNA 结合蛋白可激活靶基因的翻译。相反， mRNA 特异性抑制蛋白则通过与核糖体竞争性结合 mRNA 分子来抑制翻译的起始。大肠杆菌中的核 糖体蛋白就存在翻译抑制现象。 四、反义 RNA 的调节作用 RNA 调节是原核基因表达转录后调节的另一种重要机制。细菌相应环境压力的改变，会产生一些非编码小 RNA 分子，能与 mRNA 中的特定序列配对并改变其构象，导致翻译过程的开启或关闭等作用。 第 七 八 章 操纵子 (operon)： 是指数个功能上相关的结构基因串联在一起，构成信息区，连同其上游的调控区（包括启动子和操纵基因）以及下游的转录终止信号所构成的基因表达单位，所转 录的 RNA 为多顺反子。 在原核生物中，若干结构基因可串联在一起，其表达受到同一调控系统的调控，这种基 因的组织形式称为操纵子。 反式作用因子（ trans-acting factor)：能直接或间接地识别或结合在各类顺式作用元件核心序列上，参与调控靶基因转录效率的蛋白质。 弱化子： 在 trp mRNA 5端有一个长 162bp 的 mRNA 片段被称为前导区，其中 123 150 位
