第2章染色體與DNA

名詞解釋

原癌基因：細(xì)胞內(nèi)與細(xì)胞增殖相關(guān)的正?；?，是維持機(jī)體正常生命活動(dòng)所必須的，在進(jìn)化

上高等保守.當(dāng)原癌基因的結(jié)構(gòu)或調(diào)控區(qū)發(fā)生變異，基因產(chǎn)物增多或活性增強(qiáng)時(shí)，使細(xì)胞

過(guò)度增殖，從而形成腫瘤，

復(fù)制：以親代DNA或RNA為模板，根據(jù)堿基配對(duì)的原則，在一系列酹的作用下，生成與親代

相同的子代DNA或RNA的過(guò)程。

轉(zhuǎn)座子(transposon或transposableelement)：位于染色體DNA上可自主復(fù)制和位移的

基木單位。包括插入序列和復(fù)合轉(zhuǎn)座子。

半保留復(fù)制：以親代DNA雙鏈為模板以堿基互補(bǔ)方式合成子代D5IA,這樣新形成的子代DMA

中，一條鏈來(lái)自親代DNA,而另一條鏈則是新合成的，這種復(fù)制方式叫半保留復(fù)制。

染色體：染色體是遺傳信息的載體，由DNA、RNA和蛋白質(zhì)構(gòu)成，其形態(tài)和數(shù)目具有種系

的特性。在細(xì)胞間期核中，以染色質(zhì)形式存在。在細(xì)胞分裂時(shí)，染色質(zhì)絲經(jīng)過(guò)螺旋化、折疊、

包裝成為染色體，為顯微鏡;下可見(jiàn)的具不同形狀的小體。

核小體：是構(gòu)成真核生物染色體的基本單位，是DNA和蛋白質(zhì)構(gòu)成的緊密結(jié)構(gòu)形式，包括

2OObp左右的DNA和9個(gè)組蛋白分子構(gòu)成的致密結(jié)構(gòu)。

填空題

L真核細(xì)胞核小體的組成是一DNA和蛋白

2.天然見(jiàn)色體末端不能與其他染色體斷裂片段發(fā)生連接，這是因?yàn)樘烊蝗旧w末端存在遍拉

結(jié)構(gòu)。

3.在聚合酶鏈反應(yīng)中，除了需要模板DNA外，還需加入引物、DNA聚合酶、dNTP和鎂離子。

4.引起DNA損傷的因素有自發(fā)因素、物理因素、化學(xué)因素。

5.DNA復(fù)制時(shí)與DNA解鏈有關(guān)的酶和蛋白質(zhì)有拓?fù)洚悩?gòu)酶II、解螺旋酶、單鏈DNA結(jié)合蛋

旦。

6.參與DNA切除修復(fù)的酶有DNA聚合酶I、DNA連接有、特異的核酸內(nèi)切酶。

7.在真核生物中DNA豆制的主要酶是DNA聚合酶6。在原核生物中是DNA聚合酶用。

8.端粒酶是端粒酶是含一段RNA的逆轉(zhuǎn)錄是。

9.DNA的修復(fù)方式有錯(cuò)配修復(fù)、堿基切除修復(fù)、核昔酸切除修復(fù)、DNA的直接修復(fù)。

選擇題

1.真核生物復(fù)制起點(diǎn)的特征包括(B)

A.富含G-C區(qū)B.富含A-T區(qū)C.乙DNAD.無(wú)明顯特征

2.插入序列(IS)編碼(A)

A.轉(zhuǎn)座酶B.逆轉(zhuǎn)錄酶CDNA合成酶D.核糖核酸酶

3.紫外線照射對(duì)DNA分子的損傷主要是(D)

A.堿基替換B.磷酸脂鍵斷裂Co堿基丟失D.形成共價(jià)連接的喀唯二聚體

4.自然界中以DNA為遺傳物質(zhì)的大多數(shù)生物DNA的復(fù)制方式(C)

A.環(huán)式B.D環(huán)式C.半保留D.全保留

5.原核生物基因組中沒(méi)有(A)

A.內(nèi)含子B.外顯子C.轉(zhuǎn)錄因子D.插入序列

6.關(guān)于組蛋白下列說(shuō)法正確的是(D)

A.為中性蛋白B.為酸性蛋白C.進(jìn)化上不具保守性D.染色體結(jié)合蛋白

7.DNA聚合酶I(C)

A.是復(fù)制酣，但不是修復(fù)海B.沒(méi)有模板依賴性C.有5'-3'外切陋活性

D.5Z-3'聚合酶活性極強(qiáng)

簡(jiǎn)述DNA復(fù)制的過(guò)程

DNA的復(fù)制過(guò)程可被分為3個(gè)階段，即復(fù)制的起始、延伸和終止。每個(gè)DNA復(fù)制的

獨(dú)立單元主要包括復(fù)制起始位點(diǎn)和終止位點(diǎn)。

DNA復(fù)制的起始包括預(yù)引發(fā)和引發(fā)兩個(gè)階段，在預(yù)引發(fā)階段，DNA解旋解鏈，形成復(fù)

制叉，引發(fā)體組裝；在引發(fā)階段，在引發(fā)酶的催化下以DNA鏈為模板合成一段短的RNA引物。

復(fù)制時(shí)DNA鏈的延伸由DNA聚合酣催化，以親代DNA鏈為模板，引發(fā)體移動(dòng)，從5,一3,

方向聚合子代DNA鏈。當(dāng)子鏈延伸到達(dá)終止位點(diǎn)是，DNA復(fù)制就終止了，切除RNA引物，填

補(bǔ)缺口，在DNA連接酶的催化下將相鄰的岡崎片段連接起來(lái)形成完整的DNA長(zhǎng)鏈。

試述真原核生物的DNA復(fù)制的特點(diǎn)的不同之處

①真核生物染色體有多個(gè)復(fù)制起點(diǎn)，多及制眼，呈雙向及制，多復(fù)制子。原核生物的染

色體只有一個(gè)復(fù)制起點(diǎn)，單復(fù)制子也呈雙向復(fù)制。

②真核生物岡崎片段長(zhǎng)約200bp比原核生物略短。真核生物DNA復(fù)制速度比原核慢，速

度為1000?3000bp/min（僅為原核生物的1/20?1/50）。

③真核生物復(fù)制的終止在端粒處，原核生物的復(fù)制叉相遇時(shí)即終止。

④真核生物染色體在全部復(fù)制完之前起點(diǎn)不再重新開(kāi)始復(fù)制；而在快速生長(zhǎng)的原核生物

染色體DNA復(fù)制中，起點(diǎn)可以連續(xù)發(fā)動(dòng)復(fù)制。真核生物快速生長(zhǎng)時(shí)，往往采用更多的復(fù)制起

點(diǎn)。

⑤真核生物有多種DNA聚合酶，DNA聚合酶6是真正的復(fù)制酶，在PCNA存在下有持續(xù)

的合成能力。PCNA稱為增殖細(xì)胞核抗原，相當(dāng)于大腸桿菌DNA聚合酶III的B-夾子，RFC蛋

白相當(dāng)于夾子裝配器。

原核生物的DNA聚合酶有三種DNA聚合酶HIDNA的真正復(fù)制酶：多亞基酶，含十種亞基，

該酶DNA合成的持續(xù)能力強(qiáng)。

⑥真核生物線性染色體兩端有端粒結(jié)構(gòu)，它是由許多成串的重短復(fù)序列組成，端粒功能

是穩(wěn)定染色體末段結(jié)構(gòu)，防止染色體間的末端連接，并可補(bǔ)償滯后鏈5'-末段在消除RNA

引物后造成的空缺，使染色體保持一定長(zhǎng)度。端粒酶是含一段RNA的逆轉(zhuǎn)錄酶。

⑦RPA：真核生物的單鏈結(jié)合蛋白；RNaseHl和MF-1切除RNA引物，DNA聚合酶￡填補(bǔ)

缺口。

簡(jiǎn)述半保留復(fù)制的生物學(xué)意義

DNA的復(fù)制過(guò)程（以大腸桿菌為例）

復(fù)制起始：

（1）、拓?fù)洚悩?gòu)能解開(kāi)超螺旋。

（2）、DnaA蛋白識(shí)別并在ATP存在下結(jié)合于四個(gè)9bp的重復(fù)序列。

（3）、在類組蛋白（HU、ATP參與下,DanA蛋白變性13個(gè)bp的重復(fù)序列，形成開(kāi)鏈復(fù)合物。

（4）、DnaB借助于水解ATP產(chǎn)生的能量在DnaC的幫助下沿式一3,方向移動(dòng)，解開(kāi)DNA

雙鏈，形成前引發(fā)復(fù)合物，

（5）、單鏈結(jié)合蛋白結(jié)合于單鏈.

（6）、引物合成酶（DnaG蛋白）開(kāi)始合成RNA引物。

鏈的延長(zhǎng)（岡崎片段的合成）：

在DNA聚合前山的催化下，以四種5：脫氧核甘三磷酸為底物，在RNA引物的3,端以磷酸

二酯鍵連接上脫氧核糖核昔酸并釋放出焦磷酸。DNA鏈的延伸同時(shí)進(jìn)行前導(dǎo)鏈和滯后鏈的

合成。兩條鏈方向相反。

6、PCR的基本原理？

PCR是在試管中進(jìn)行的DNA復(fù)制反應(yīng)，基本原理是依據(jù)細(xì)胞內(nèi)DNA半保留復(fù)制的機(jī)理，以及體

外DNA分子于不同溫度下雙鏈和單鏈可以互相轉(zhuǎn)變的性質(zhì)，人為地控制體外合成系統(tǒng)的溫度，

以促使雙鏈DNA變成單鏈，單鏈DNA與人工合成的引物退火，然后耐熱DNA聚合醒以dNTP為

原料使引物沿著單鏈模板延伸為雙鏈DNA,PCR全過(guò)程每一步的轉(zhuǎn)換是通過(guò)溫度的改變來(lái)控制

的。需要重復(fù)進(jìn)行DNA模板解鏈、引物與模板DNA結(jié)合、DNA聚合酶催化新生DNA的合成，

即高溫變性、低溫退火、中溫延伸3個(gè)步驟構(gòu)成PCR反應(yīng)的一個(gè)循環(huán)，此循環(huán)的反復(fù)進(jìn)行，就

可使目的DNA得以迅速擴(kuò)增。DNA模板變性：模板雙鏈DNA?單鏈DNA,94"C。退火：弓物+

單鏈DNA?雜交鏈，引物的Tm值。引物的延伸：溫度至70。左右，TaqDNA聚合酶以4種dNTP

為原料，以目的DNA為模板，催化以引物3沫端為起點(diǎn)的夕玲3RNA鏈延伸反應(yīng)，形成新生DNA

鏈。新合成的引物延伸鏈經(jīng)過(guò)變性后又可作為下一輪循環(huán)反應(yīng)的模板PCR,就是如此反復(fù)循環(huán)，

使目的DNA得到高效快速擴(kuò)噌.

第三章

啟動(dòng)子：是一段位于結(jié)構(gòu)基因5,端上游區(qū)的DNA序列，能活化RNA聚合酶，使之與模板

DNA準(zhǔn)確地相結(jié)合并具有轉(zhuǎn)錄起始的特異性。指RNA聚合酶識(shí)別、結(jié)合和開(kāi)始轉(zhuǎn)錄的一段

特定的DNA序列。

增強(qiáng)子：能強(qiáng)化轉(zhuǎn)錄起始的序列稱為增強(qiáng)子。

轉(zhuǎn)錄：以DNA為模板，按照堿基配對(duì)原則合成RNA,即將DNA所含的遺傳信息傳給RNA,形

成一條與DNA鏈互補(bǔ)的RNA的過(guò)程。

RNA的編輯：是某些RNA,特別是mRNA的一種加工方式，它導(dǎo)致了DNA所編碼的遺傳信

息的改變。

外顯子（Exon）：真核細(xì)胞基因DNA中的編碼序歹U，這些序列被轉(zhuǎn)錄成RNA并進(jìn)而翻譯為

蛋白質(zhì)。

內(nèi)含子（Intron）：真核細(xì)胞基因DNA中的間插序列，這些序列被轉(zhuǎn)錄成RNA,但隨即被剪除

而不翻譯。

復(fù)制子：生.物體的復(fù)制單位稱為復(fù)制子（replicon）,是在同一個(gè)復(fù)制起點(diǎn)控制下的一段DNA

序列。

轉(zhuǎn)錄單元：是一段啟動(dòng)子開(kāi)始至終止子結(jié)束的DNA序列。

轉(zhuǎn)錄起點(diǎn)：是與新生RNA鏈的第一個(gè)核甘酸相對(duì)應(yīng)的DNA鏈上的堿基，通常為一個(gè)喋吟。

轉(zhuǎn)錄開(kāi)始時(shí)模板上的第一個(gè)堿基，在原核中常為A或G,而且位置固定。

填空

］轉(zhuǎn)錄的基本過(guò)程包括：模板識(shí)別，轉(zhuǎn)錄起始，轉(zhuǎn)錄的延伸，轉(zhuǎn)錄的終止。

2基因表達(dá)包括：轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個(gè)階段。

3RNA的編輯方式：堿基突變，尿甘酸的缺失和添加。

4在原核牛.物中，-35區(qū)在-10區(qū)之間的距離大約是16~19bp

5帽子結(jié)構(gòu)的功能：（1）在翻譯中起識(shí)別作用12）使mRNA免遭核甘酸的破壞

6原核生物只有二種RNA聚合酶而真核生物有三種，每一種都有其特定的功能。聚合酶1合

成四,聚合酶II合成邂&聚合酶IH合成tRNA和5srRNA。三種聚合酶都是具有多亞基

的大的蛋白復(fù)合體。

7轉(zhuǎn)錄因子通常具有兩個(gè)獨(dú)立的結(jié)構(gòu)域:一個(gè)結(jié)合DNA,一個(gè)邀適轉(zhuǎn)錄。

8在真核細(xì)胞mRNA的修飾中，“帽子”結(jié)構(gòu)由甲基組成,“尾”由多聚腺喋吟組成。

9原核生物的絕大部分起啟動(dòng)子都存在共同的序列，即位于TObp處的區(qū)和-35bp處

的區(qū)，他們都是RNA聚合的與扇動(dòng)子結(jié)合的位點(diǎn)，能與。因子相互識(shí)別而具高度親和

性。真核生物中，在轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)上游-25-—35bp處有區(qū)和位于-70—8（）用處

的區(qū)。

選擇題

16因子的結(jié)合依靠（A）

A對(duì)■啟動(dòng)子共有序列的長(zhǎng)度和間隔的識(shí)別

B與核心酶的相互作用

C翻譯起始密碼子的距離

D轉(zhuǎn)錄單位的長(zhǎng)度

2下列哪一項(xiàng)是對(duì)三元轉(zhuǎn)錄復(fù)合物的正確描述(C)

A6因子、核心的和雙鏈DNA在啟動(dòng)子形成的復(fù)合物

B全酶、TFI和解鏈DNA雙鏈形成的復(fù)合物

C全晦、模板DNA和新生RXA形成的更合物

D三個(gè)全酶在轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)形成的復(fù)合物

38因子和DNA之間相互的最佳描述是(0

A游離和與DNA結(jié)合的6因子的數(shù)量是一樣的，而且3因子合成的越多，轉(zhuǎn)錄起始的機(jī)會(huì)越

大

B3因子通常與DNA結(jié)合，且沿著DNA搜尋，直到在啟動(dòng)子碰到核心胸，他與DNA的結(jié)合不

需要依靠核心酶

C6因子通常與DNA結(jié)合，且沿著DNA搜尋，直到碰到信動(dòng)子，再有核心酶存在時(shí)與之結(jié)合

D8因子加入三元復(fù)合物而啟動(dòng)RNA合成

46因子專一性表現(xiàn)在(B)

A8因子修飾酶催化S因子變構(gòu)，使其成為可識(shí)別應(yīng)激啟動(dòng)子的8因子

B不同基因編碼識(shí)別不同啟動(dòng)子的6因子

C不同細(xì)菌產(chǎn)生可互換的B因子

D5因子參與起始依靠特定的核心酶

5在大腸桿菌的熱激反應(yīng)中，某些蛋白質(zhì)表達(dá)的開(kāi)啟和關(guān)閉的機(jī)制是(C)

A溫度升高使特定阻抑蛋白失活

B編碼熱敏感蛋白的基因的啟動(dòng)子區(qū)域在較高溫度下發(fā)生變形

C在高溫時(shí)合成新的8因子，調(diào)節(jié)熱激基因的表達(dá)

D高溫時(shí)，已存在的聚合酶6因子與啟動(dòng)子的結(jié)合能力強(qiáng)

6真核生物中rRNA包括(D)

A28s,23s,5srRNAB23s,16s,5srRNA

C23s,16s,5.8srRNAD28s,23s,5.8s,5srRNA

7內(nèi)含子的剪切位點(diǎn)具有為特征(A)

A5-GU,3'—AGB5—AG,3—GU

C5,—GA,3'—UGI)5—UG,3—GA

8部分原核基因的轉(zhuǎn)錄終止子在終止位點(diǎn)前均有(A)

A回文序列B多聚T序列CTATA序列D多聚A序列

9mRNAS端帽子結(jié)構(gòu)為(C)

ApppmGBGpppGCm7GpppGDGpppmG

簡(jiǎn)答題

1增強(qiáng)子的特點(diǎn)

(1)有遠(yuǎn)距離效應(yīng)(2)無(wú)方向性(3)順勢(shì)調(diào)節(jié)(4)無(wú)物種和基因的特異性

(5)具有組織的特異性(6)有相位性，其作用與DNA的構(gòu)象有關(guān)(7)有的增強(qiáng)子可以對(duì)

外部信號(hào)產(chǎn)生反應(yīng)。

2比較DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄的異同點(diǎn)

相同點(diǎn)：都以DNA鏈作為模板，合成方向均為5端到3'端，聚合反應(yīng)均遵循堿基配對(duì)原則，

通過(guò)核昔酸之間形成的3,5-一磷酸二酯鍵使核甘酸鍵延長(zhǎng)。

不同點(diǎn):

復(fù)制轉(zhuǎn)錄

模板兩條鏈均被復(fù)制模板鏈轉(zhuǎn)錄（不對(duì)稱轉(zhuǎn)錄）

原料DntpNTP

酶DNA聚合酶RNA聚合酶

產(chǎn)物子代雙鏈DW（半保留復(fù)制）mRNAtRNArRNA

配對(duì)方式A-TG-CA-UA-TG-C

引物RNA引物不需要引物

DNA復(fù)制與轉(zhuǎn)錄的異同

相同點(diǎn)：

都需要模板

都以三磷酸核昔酸為底物（NTP或dNTP）

合成方向都是5-3

不同點(diǎn)

轉(zhuǎn)錄不需引物；

只轉(zhuǎn)錄DNA分子中的一個(gè)片段（稱為轉(zhuǎn)錄單位或操縱子,operon）；

雙鋅DNA中只有一條徒具有轉(zhuǎn)錄活性（稱為模板鏈）；

哪個(gè)基因被轉(zhuǎn)錄與特定的時(shí)間、空間、生理狀態(tài)有美。

RNA聚合酶無(wú)校對(duì)功能。

原核生物與真核生物mRNA的比較

（1）,原核生物mRNA的半衰期短.

（2）、許多原核生物mRNA以多順?lè)醋有问酱嬖冢?/p>

（3）、原核生物夕端無(wú)帽子結(jié)構(gòu)，/或只有短的poly（A）。

（4）、真核生物mRNA5,端有帽子結(jié)構(gòu)，

（5）、絕大多數(shù)真核生物mRNA?具有poly（A）尾巴，是轉(zhuǎn)錄后加上的，是mRNA從核到

質(zhì)轉(zhuǎn)移所必需的形式，提高mRNA的穩(wěn)定性。

大腸桿菌的轉(zhuǎn)錄過(guò)程：

（1）、識(shí)別階段：RNA聚合酶在。亞基的引導(dǎo)下結(jié)合于啟動(dòng)子上：

（2）、DNA雙鏈局部解開(kāi)；

（3）、起始階段：在模板鏈上通過(guò)堿基配對(duì)合成最初RNA鏈；

（4）、延伸階段：核心酶向前移動(dòng)，RNA鏈不斷生長(zhǎng)；

（5）、終止階段：RNA聚合酶到達(dá)終止子；

（6）、RNA和RNA聚合酶從DNA上脫落。

論述題

1真核生物轉(zhuǎn)錄的前體hnRNA如何加工為成熟的mRNA?

真核生物mRNA的結(jié)構(gòu)組成：5端存在帽子結(jié)構(gòu)，3端通常具有poly（A）尾巴，無(wú)內(nèi)含子，

部分堿基發(fā)生甲基化。

①5,端加帽：當(dāng)RNA聚合酶1【聚合的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物達(dá)到25堿基長(zhǎng)時(shí)，在其5,端加上一個(gè)以5,

-3.方向相連的7一甲基鳥(niǎo)背帽，防止5.核甘酸外切酶的攻擊，有利于剪接、轉(zhuǎn)運(yùn)和翻譯

的進(jìn)行;②3.端加尾：很多真核生物的hnRNA的3.端經(jīng)過(guò)剪切后再加上多聚A殘基即poly(A)

尾巴，這有助于整個(gè)分子的穩(wěn)定；③剪接：在真核生物的mRNA加工過(guò)程中，內(nèi)含子序列

被切除，兩側(cè)的外顯子片段連接。剪接反應(yīng)在核內(nèi)進(jìn)行，需要內(nèi)含子有5—GU,AU-3以

及一段分支點(diǎn)序列。其過(guò)程是：內(nèi)含子先以一個(gè)具尾的環(huán)狀分子或套索狀分子形式被刪除，

然后被降解，剪接包括snRNP與保守序列結(jié)合，形成剪接體，在其內(nèi)發(fā)生剪接與連接反應(yīng);

④編輯；⑤甲基化修飾：當(dāng)序列為5—RRACX-3,時(shí)會(huì)在第6位N原子位置發(fā)生甲基化。

2概括細(xì)菌細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄過(guò)程

轉(zhuǎn)錄是通過(guò)RNA聚合酶的作用，以一條DNA鏈為模板產(chǎn)生一條單鏈RNA過(guò)程。步驟如下：

⑴與RNA聚合酶全酶的結(jié)合：一個(gè)RNA聚合酶全醉分子與待轉(zhuǎn)錄的DNA編碼序列上游的啟

動(dòng)子序列松弛的結(jié)合。

⑵起始：RNA聚合酹往下游移動(dòng)了兒個(gè)核甘酸到達(dá)啟動(dòng)子的另一段短序列一Pribnow框，緊

密地與DNA結(jié)合。DNA上的啟動(dòng)子區(qū)域解鏈，RNA便從Pribnow框下游的幾個(gè)核甘酸處開(kāi)

始合成，通常是DNA的反義鏈作為模板，合成幾個(gè)核甘酸后，6因子被釋放并循環(huán)使用，

以下步驟不再需要S因子。

⑶延伸：RNA聚合酶核心酶沿著DNA模板移動(dòng)，使DNA解性，與DNA模板的下一堿基互補(bǔ)

核苜二磷酸聚合到鏈上。RNA聚合酶繼續(xù)在DNA上移動(dòng)，RNA鏈從模板鏈被秤放出來(lái)，DNA

雙螺旋重新形成。

⑷當(dāng)所有編碼序列被轉(zhuǎn)錄后，RNA聚合能移動(dòng)一個(gè)終止序列，即終止子。轉(zhuǎn)錄復(fù)合體解體，

RNA聚合酶和新形成的RNA從DNA模板上脫落下來(lái)。

3、復(fù)雜轉(zhuǎn)錄單位的原始轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物的加工方式有幾種？分別是什么？

(1)剪、利用多個(gè)5,端轉(zhuǎn)錄起始為點(diǎn)或接位點(diǎn)產(chǎn)生不同的蛋白質(zhì)。

(2)、利用多個(gè)加poly(A)位點(diǎn)和不同的剪接方式產(chǎn)生不同的蛋白質(zhì)。

(3)、雖無(wú)剪接，但有多個(gè)轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)或加poly(A)位點(diǎn)的基因。

第四章

.SD序列：在原核生物mRNA起始密碼AUG上游，存在4~9個(gè)富含喋吟堿的一致性序列，如

-AGGAGG-,稱為S-D序列。位于原核生物起始密碼子上游7-12個(gè)核甘酸處的保守區(qū)，該序

列與16SrRNA3,端反向互補(bǔ)。又稱為核蛋白體結(jié)合位點(diǎn)(ribosomalbindingsite,RBS)

正轉(zhuǎn)錄調(diào)控：

負(fù)轉(zhuǎn)錄調(diào)控：

填空題

1.tRNA的種類有：起始tRNA和延伸tRNA,同工tRNA,校正tRNA。

2.tRNA的二級(jí)結(jié)構(gòu)為三葉草型,三級(jí)結(jié)構(gòu)為魚(yú)型。tRNA結(jié)構(gòu)

3.原核生物蛋白質(zhì)合成的起始tRNA是甲酰甲硫氨酰一tRNA(fMet-tRNAfMet),它攜帶的氨基

酸是甲酰甲硫氨酸(fMet),而真核生物蛋白質(zhì)合成的起始tRNA是甲硫氨酰一tRNA(Met-tRNA

吧2,它攜帶的氨基酸是用硫氨酸(Met)。

4.新生肽鏈每增加一個(gè)緘基酸單位都要經(jīng)過(guò)AA-tRNA與核糖體的結(jié)合,肽鍵形成,移位三

步反應(yīng)。

5.核糖體的作用位點(diǎn)有：A位點(diǎn)、P位點(diǎn)、E位點(diǎn)。

5.在真核生物中蛋白質(zhì)合成起始時(shí)先形成起始因子和起始tRNA復(fù)合物,再和40s亞基形

成40s起始復(fù)合物。

6.氨酰tRNA合成酶既能識(shí)別氨基酸，又能識(shí)別相應(yīng)的tRNA。

7.多肽合成的起始密碼子是梃典，而皿，UAG,皿是終止密碼子。

8.遺傳密碼的特點(diǎn)包括連續(xù)性,簡(jiǎn)并性,擺動(dòng)性,普遍性與特殊性。

9.核酸復(fù)制時(shí)，DNA聚合酶沿模板鏈于二支方向移動(dòng)：轉(zhuǎn)錄時(shí)，RNA聚合酶沿模板鏈才一5,

方向移動(dòng)；翻譯時(shí)，核糖體沿模板鏈?zhǔn)?方向移動(dòng)。

10.原核生物蛋白質(zhì)合成形成起始復(fù)合物時(shí)，其mRNA先與核糖體的30s亞基結(jié)合,然后

再與結(jié)合起始因子和GTP的甲酰甲硫氨酰一tRNA結(jié)合，形成30s起始復(fù)合物,然后再與50s

形成70s起始復(fù)合物。

選擇題

1.在蛋白質(zhì)合成中催化肽鍵合成的是（D）

A.延長(zhǎng)因子EF-TsB.延長(zhǎng)因子EF-TuC.啟動(dòng)因子IF3D.轉(zhuǎn)肽酶

2.翻譯后加工過(guò)程的產(chǎn)物是（B）

A.一條多肽鏈B.一條多肽鏈或一條以上的多肽鏈

C.多條多肽鏈D.多肽鏈的降解產(chǎn)物

3.已知某蛋白質(zhì)多肽鏈編碼序列為....GGA,則其mRNA轉(zhuǎn)錄本（A）

A.以5,............GGA..........T為模板，沿轉(zhuǎn)錄本式一丁方向延長(zhǎng)

B.以5,............GGA..........B為模板,沿轉(zhuǎn)錄本3'fB方向延長(zhǎng)

C.以3,...........GGA...........夕為模板，沿轉(zhuǎn)錄本夕f3,方向延長(zhǎng)

D.以3,............GGA...........5,為模板，沿轉(zhuǎn)錄本3，》5,方向延長(zhǎng)

4.細(xì)菌核糖體RNA中大亞基由以下物質(zhì)組成（C）

A.5SrRNA,18SrRNA,5.8SrRNA和49種蛋白質(zhì)

B.5SrRNA,28SrRNA,5.8SrRNA和49種蛋白質(zhì)

C.5SrRNA,23SrRNA和34種蛋白質(zhì)D.5SrRNA,16SrRNA和34種蛋白質(zhì)

5.肽鏈生物合成時(shí)信號(hào)肽序列（B）

A.決定糖類殘基的附著點(diǎn)B.將新生肽鏈導(dǎo)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)

C.控制蛋白質(zhì)分子的最終構(gòu)象D.具有疏水性

6.真核生物的翻譯起始復(fù)合物在何處形成（B）

A.起始密碼子AUG處B.5,端的帽子結(jié)構(gòu)

C.TATA框D.CAAT框

7.蛋白質(zhì)生物合成的終止信號(hào)由（D）

A.tRNA識(shí)別B.EF識(shí)別C.IF（或elF）識(shí)別D.RF識(shí)別

8.能編碼多肽鏈的最小DNA單位是（A）

A.順?lè)醋覤.操縱子C.啟動(dòng)子D.復(fù)制子

9.參與原核生物肽鏈延長(zhǎng)的因子是（C）

A.IF1B.IF2C.EF-TuD.RF1

10.參與真核生物肽鏈延長(zhǎng)的因子是（D）

A.eRFB.elFlC.EF-TuD.eEFla

簡(jiǎn)答題：

1.簡(jiǎn)述核糖體的結(jié)構(gòu)及功能特點(diǎn)：

答：核糖體的結(jié)構(gòu)：①真核生物：由60s大亞基和40S小亞基組成的80S的核糖體；②原核

生物：由50S大亞基和3cs小亞基組成的70S的核糖體

功能特點(diǎn)：合成蛋白質(zhì)。在單個(gè)核糖體上，包括至少5個(gè)功能活性中心，在蛋白質(zhì)合

成過(guò)程中，各有專?的識(shí)別作用和功能：mRNA的結(jié)合部位一一小亞基，結(jié)合或接受AA-tRNA

的部位一一大亞基A位，結(jié)合或接受肽基tRNA部位一一大亞基，肽基轉(zhuǎn)移部位一一大亞基

P位，形成肽鍵部位（轉(zhuǎn)肽酶中心）一一大亞基E位。

2.簡(jiǎn)述氨基酸的活化過(guò)程

答：游離的氨基酸必須經(jīng)過(guò)活化以獲得能量，才能參與蛋白質(zhì)的合成，活化反應(yīng)由氨

酰tRNA合成酶催化。活化分兩步：①活化：aa+ATP+E-氨基酰-AMP釋放出PPi

②轉(zhuǎn)移：氨基酰-AMP轉(zhuǎn)移到tRNA并釋放出AMP。

3、論述蛋白質(zhì)的翻譯過(guò)程。

答：蛋白質(zhì)的翻譯即合成過(guò)程可分為四個(gè)階段：氨基酸的活化、肽鏈合成的起始、延伸和終

止。

①氨基酸的活化：游離的氨基酸必須經(jīng)過(guò)活化以獲得能量，才能參與蛋白質(zhì)的合成，活化

反應(yīng)由氨酰tRNA合成的催化，最終氨基酸連接在tRMA的3'端合成氨酰-tRNA。

②肽鏈合成的起始：核蛋白體大小亞基分離，mRNA在小亞基上定位結(jié)合，起始氨基酰tR\A

與小亞基結(jié)合，核蛋白體大亞基結(jié)合。

③肽鏈的延伸：肽鏈的延長(zhǎng)是在核蛋白體上連續(xù)性循環(huán)式進(jìn)行，每次循環(huán)增加一個(gè)氨基酸，

分為以下三步：（一）進(jìn)位:根據(jù)mRNA下一組遺傳密碼指導(dǎo)，使相應(yīng)氨基酰-tRNA進(jìn)入核蛋

白體A位。（二）成肽:肽酰轉(zhuǎn)移酶將相鄰的兩個(gè)氨基酸相連形成肽鍵，該過(guò)程不需要能最的

輸入；（三）轉(zhuǎn)位：移位酶利用GTP水解釋放的能量使核糖體沿mRNA移動(dòng)一個(gè)密碼子，釋放

出空載的tRNA并將新生肽鏈運(yùn)至P位點(diǎn)。

③肽鏈合成的的終止與程放；釋放因子識(shí)別并與終止密碼子結(jié)合，水解P位上多肽鏈與

tRNA之間的二脂鍵，接著，新生肽鏈和tRNA從核糖體上釋放，核糖體大、小亞基解體，

蛋白質(zhì)合成結(jié)束。

4、原核生物翻譯的起始過(guò)程

（1）核糖體大小亞基分離

（2）30s小亞基通過(guò)SD序列與mRNA模板相結(jié)合

（3）在IF-2和GTP的幫助下fMet-tRNAfMet進(jìn)入小亞基的P位，tRNA的反密碼子與mRNA

上密碼子配對(duì)。

（4）帶有tRNA、mRNA和三個(gè)翻譯起始因子的小亞基起始復(fù)合物與50s的大亞基結(jié)合，GTP

水解釋放翻譯起始因子。

5、以大腸桿菌為例簡(jiǎn)述蛋白質(zhì)合成的過(guò)程

從以下四個(gè)方面詳細(xì)論述

（1）氨基酸的活化：

（2）肽鏈合成的起始：

（3）肽鏈的延生：

（4）肽鏈合成的終止：

第六章

乳糖操縱子模型內(nèi)容

（1）Z、Y、A基因產(chǎn)物由同一條多順?lè)醋觤RNA分子所編碼。

（2）乳糖操縱子mRNA分子的啟動(dòng)區(qū)（P）位于阻遏基因（I）與操縱區(qū)（0）之間，不能單

獨(dú)起始半乳糖甘能和透過(guò)酶基因的高效表達(dá)。

（3）乳糖操縱子的操縱區(qū)是DNA上的一小段序列（僅為26bp）,是阻遏物的結(jié)合位點(diǎn)。

（4）當(dāng)阻遏物與操縱區(qū)相結(jié)合時(shí)，lacmRNA的轉(zhuǎn)錄起始受到抑制。

（5）誘導(dǎo)物通過(guò)與阻遏物結(jié)合，改變其三維構(gòu)象，使之不能與操縱區(qū)相結(jié)合，誘發(fā)lacmRNA

的合成。

色氨酸操縱子轉(zhuǎn)錄水平上的調(diào)控

通過(guò)核糖體與mRNA前導(dǎo)序列結(jié)合，對(duì)轉(zhuǎn)錄終止進(jìn)行調(diào)至。

Attenuator（衰減子）：是位于轉(zhuǎn)錄單位開(kāi)始區(qū)的一種內(nèi)部終止子，由核糖體在mRNA上的

位置決定該終止發(fā)夾是否形成。若不形成發(fā)夾，RNA聚合酶通讀終止子，基因得以表達(dá)。

當(dāng)缺乏色氨酸時(shí)，核糖體在trp密碼子上暫停，此密碼子是1區(qū)的一部分。所以1區(qū)被核糖

體隔離，不能與2區(qū)堿基配對(duì)，這意味著在4區(qū)轉(zhuǎn)錄之前2區(qū)已和3區(qū)配對(duì)，迫使4區(qū)保持

單鏈形式，不能形成終止子發(fā)夾，RNA聚合酶穿越衰減子繼續(xù)轉(zhuǎn)錄。

核糖體可以合成前導(dǎo)肽，并延伸到mRNA上的UGA密四子，UGA密碼子位于1區(qū)與2區(qū)之

間。當(dāng)核糖體前進(jìn)到此點(diǎn)時(shí)，通過(guò)2區(qū)并阻止其形成堿基配對(duì)，導(dǎo)致3區(qū)與4區(qū)配對(duì)，產(chǎn)生

終止子發(fā)夾。因此，在這種情況下，RNA聚合酶在衰減子處終止。

乳糖操縱子（lacoperon）的結(jié)構(gòu)

1、結(jié)構(gòu)基因

（1）lacZ：編碼b一半乳糖甘酶（使乳糖水解）

（2）lacY：編碼b一半乳糖甘透過(guò)酶

（使b一半乳糖背透過(guò)細(xì)胞壁、質(zhì)膜進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)）

（3）lacA：編碼b一半乳糖若乙酰轉(zhuǎn)移酶（將乙?；D(zhuǎn)移到b一半乳糖行上）

2、調(diào)節(jié)基因（regulatorygene）

（1）概念：其產(chǎn)物參與調(diào)控其他結(jié)構(gòu)基因表達(dá)的基因

（2）特點(diǎn)：

a、可在結(jié)構(gòu)基因群附近、也可遠(yuǎn)離結(jié)構(gòu)基因

b、不僅對(duì)同一條DNA鏈上的結(jié)構(gòu)基因起作用，而且能對(duì)不同DNA鏈上的結(jié)構(gòu)基因起

作用

（3）調(diào)控蛋白：

類型：a、阻遏蛋白（repressiveprotein）與操縱元件結(jié)合后能減弱或阻止所調(diào)控基因轉(zhuǎn)

錄的調(diào)控蛋白b、激活蛋白（activatingprotein）：與操縱元件結(jié)合后能增強(qiáng)或啟動(dòng)所調(diào)控基

因轉(zhuǎn)錄的遍控蛋白

3、操縱元件（operator）

（1）與啟動(dòng)子鄰近或與啟動(dòng)子部分序列重疊

（2）具有回文結(jié)構(gòu)，能形成十字形結(jié)構(gòu)。

（3）與不同構(gòu)像的蛋白質(zhì)結(jié)合，可以分別起阻遏或激活基因表達(dá)的作用

4、啟動(dòng)子（promoter）

是指能被RNA聚合酶識(shí)別、結(jié)合并啟動(dòng)基因轉(zhuǎn)錄的?段DNA序列。

（1）-10序列…Pribnow盒：TATAAT；

（2）-35bp序列:TTGACA

操縱子至少有一個(gè)后前子，一般在第一個(gè)結(jié)構(gòu)基因5,上游，控制整個(gè)結(jié)構(gòu)基因群的轉(zhuǎn)錄

5、終止子（terminator）是給予RNA聚合酶轉(zhuǎn)錄終止信號(hào)的DNA序列

（1）不依賴P因子的終止子

（2）依賴P因子的終止子

在一個(gè)操縱元中至少在結(jié)構(gòu)基因群最后一個(gè)基因的后面有一個(gè)終止子

大腸桿菌乳糖操縱子（lactoseoperon）包括3個(gè)結(jié)構(gòu)基因：Z、Y和A,以及啟動(dòng)子、控

制子和阻遏子等。轉(zhuǎn)錄的調(diào)控是在啟動(dòng)區(qū)和操縱區(qū)進(jìn)行的。

Laci-----阻抑蛋白，LacZ------糖首酹，LacY---------透性的，LacA------轉(zhuǎn)乙?；?。

三種酶的功能：

①.B?半乳糖酶：將乳糖分解成半乳糖和葡萄糖

②.滲透酶：增加糖的滲透，易于攝取乳糖和半乳糖

③.轉(zhuǎn)乙酰酶：B-半乳糖轉(zhuǎn)變成乙酰半乳糖

lac操縱子小結(jié)

通常情況(前萄糖供應(yīng)正常)阻遏蛋白與操縱序列結(jié)合，基因不轉(zhuǎn)錄。

細(xì)胞外的乳糖通過(guò)透性肺吸收到細(xì)胞內(nèi)；細(xì)胞內(nèi)的6?半乳糖杏陋將乳糖轉(zhuǎn)變?yōu)楫惾樘恰?/p>

異乳糖結(jié)合到乳糖阻抑物上使之從操縱序列上脫離，聚合酶迅速開(kāi)始lacZYA基因的轉(zhuǎn)錄。

這就是負(fù)控誘導(dǎo)。

然而，還需要細(xì)菌生長(zhǎng)系統(tǒng)中缺少葡萄糖，使CAMP含量增加，才有足夠量的CAMP與

CRP結(jié)合形成CRP-cAMP復(fù)合物結(jié)合于Plac上游。使DNA雙螺旋發(fā)生彎曲，轉(zhuǎn)錄才可以有

效地進(jìn)行。

組氨酸操縱子：

與His降解代謝有關(guān)的兩組兩類被稱為hut醐(histidineutilizingenzyme),控制這些海合成的

操縱子被稱為hutoperoj由一個(gè)多重調(diào)節(jié)的操縱子控制，有兩個(gè)啟動(dòng)子，兩個(gè)操縱區(qū)及兩

個(gè)正調(diào)控蛋白。

轉(zhuǎn)錄后調(diào)控

一、翻譯起始的調(diào)控

遺傳信息的翻譯起始于mRNA上的核糖體結(jié)合位點(diǎn)(RB5)一一起始密子AUG上湖的一

段非翻譯區(qū)。在RBS中有SD序列，與核糖體16srRNA的3,端互補(bǔ)配對(duì)，促使核糖體與mRNA

相結(jié)合。

RBS的結(jié)合強(qiáng)度取決于SD序列的結(jié)構(gòu)及與AUG的距離。SD與AUG相距-一般以4-10核

甘酸為佳，9核甘酸最佳。

二、mRNA穩(wěn)定性對(duì)轉(zhuǎn)錄水平的影響

所有細(xì)胞都有一系列核酸的，用來(lái)清除無(wú)用的mRNA。一個(gè)典型的mRNA半衰期為2-3min。

mRNA分子被降解的可能性取決于其二級(jí)結(jié)構(gòu)。

SD序列的微小變化，往往會(huì)導(dǎo)致表達(dá)效率成百上千倍的差異，這是由于核昔酸的變化改

變了形成mRNA5,端一級(jí)結(jié)構(gòu)的自山能，影響了30s亞基與mRNA的結(jié)合，從而造成了蛋白

質(zhì)合成效率上的差異。

三、蛋白質(zhì)的調(diào)控作用

細(xì)菌中有此mRNA結(jié)合蛋白可激活靶基因的翻譯。相反，mRNA特異性抑制蛋白則通過(guò)

與核糖體競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合mRNA分子來(lái)抑制翻譯的起始。大腸桿菌中的核糖體蛋白就存在翻譯

抑制現(xiàn)象。

四、反義RNA的調(diào)節(jié)作用

RNA調(diào)節(jié)是原核基因表達(dá)轉(zhuǎn)錄后調(diào)節(jié)的另一種重要機(jī)制。細(xì)菌相應(yīng)環(huán)境壓力的改變，會(huì)

產(chǎn)生一些非編碼小RNA分子，能與mRNA中的特定序列配對(duì)并改變其構(gòu)象，導(dǎo)致翻譯過(guò)程

的開(kāi)啟或關(guān)閉等作用。

第七八章

操縱子(operon)：是指數(shù)個(gè)功能上相關(guān)的結(jié)構(gòu)基因串聯(lián)在一起，構(gòu)成信息區(qū)，連同其上游的

調(diào)控區(qū)(包括啟動(dòng)子和操縱基因)以及下游的轉(zhuǎn)錄終止信號(hào)所構(gòu)成的基因表達(dá)單位，所轉(zhuǎn)錄

的RNA為多順?lè)醋?。在原核生物中，若干結(jié)構(gòu)基因可串聯(lián)在一起，其表達(dá)受到同一調(diào)控系

統(tǒng)的調(diào)控，這種基因的組織形式稱為操縱子。

反式作用因子(trans-actingfactor)：能直接或間接地以別或結(jié)合在各類順式作用元件核心序

列上，參與調(diào)控靶基因轉(zhuǎn)錄效率的蛋白質(zhì)。

弱化子：在trpmRNA5'端有一個(gè)長(zhǎng)162bp的mRNA片段被稱為前導(dǎo)區(qū)，其中123?150位

堿基序列如果缺失，trp基因表達(dá)可提高6-10倍。mRNA合成起始以后，除非培養(yǎng)基中完全

沒(méi)有色氨酸，轉(zhuǎn)錄總是在這個(gè)區(qū)域終止，產(chǎn)生一個(gè)僅有140個(gè)核甘酸的RNA分子，終止trp

基因轉(zhuǎn)錄。這個(gè)區(qū)域被稱為弱化子，該區(qū)mRNA可通過(guò)自我配對(duì)形成莖-環(huán)結(jié)構(gòu)。

順式作用元件（cis-actingelement）影響自身基因表達(dá)活性的非編碼DNA序列。

斷裂基因（splitegene）：真核生物結(jié)構(gòu)基因，由若干個(gè)編碼區(qū)和非編碼區(qū)互相間隔開(kāi)但又連

續(xù)鑲嵌而成，去除非編碼區(qū)再連接后，可翻譯出由連續(xù)氨基酸組成的完整蛋白質(zhì)，這些基因

稱為斷裂基因。

基因的分子生物學(xué)定義：產(chǎn)生一條多肽鏈或功能RNA所必需的全部核昔酸序列。

基因表達(dá)的時(shí)間特異性：

基因表達(dá)的空間特異性：

填空題

1、真核生物中反式作用因子的DNA結(jié)合結(jié)構(gòu)域有：螺旋一轉(zhuǎn)角一螺旋，堿性一螺旋-環(huán)?螺

旋，鋅指，堿性一亮氨酸拉鏈，同源域蛋白。

2、轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子按功能可以分為：基本轉(zhuǎn)錄因子和特異轉(zhuǎn)錄因子。

3、真核生物有二類RNA聚合酶，負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)錄rRNA基因的RNA聚合酶是：RNA聚合酶I

4、典型的原核啟動(dòng)子的四個(gè)特征是：轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)，原核基因轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)通常是喋吟，

-10區(qū)，-35|乂。

5、乳糖操縱子的結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)基因有：lacZ，lac操lacA。

選擇題

1、在什么情況下，乳糖操縱子的轉(zhuǎn)錄活性最高（A）

A高乳糖，低葡萄糖B高乳糖，高葡萄糖

C低乳糖，低葡偽糖D低乳糖，高葡荷糖

2、在真核基因表達(dá)調(diào)控中，（B）調(diào)控元件能促進(jìn)轉(zhuǎn)錄的速率。

A弱化子B增強(qiáng)子CrepressorDTATABox

3、外顯子是（D）

A基因突變的表現(xiàn)BDNA被水解斷裂開(kāi)的片段

C不轉(zhuǎn)錄的DNAD真核生物基因的編碼序列

4、關(guān)于外顯子和內(nèi)含子的敘述，正確的是（C）

A僅外顯子在DNA模板上有相應(yīng)的互補(bǔ)序列BhnRNA上只有外顯子而無(wú)內(nèi)含子序列

C除去內(nèi)含子及連接外顯子的過(guò)程稱為剪接D除去外顯子的過(guò)程稱為剪接

5、不屬于轉(zhuǎn)錄后修飾的是（C）

A腺甘酸聚合B5Z端加帽子結(jié)構(gòu)

C外顯子切除D內(nèi)含子切除

6、AAUAAA序歹U是（D）

A啟動(dòng)子的辨認(rèn)序列B真核生物的轉(zhuǎn)錄終止點(diǎn)

C真核生物的反式作用因子