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第六章 蛋白质合成 一、填空题 1.( ) 可使每个氨基酸和它相对应的tRNA分子相偶联形成一个（ ）分子。 2.( ) 包括两个tRNA分子的结合位点: （ ） ，即p位点，紧密结合与多肽链延伸尾端连接的tRNA分子，和（ )，即A位点，结合带有一个氨基酸的tRNA分子。 3.( ) 催化肽键的形成，一般认为这个催化反应是由核糖体大亚基上的 ( ) 分子介导的。 4.释放因子蛋白与核糖体上A位点的( ) 密码结合，导致肽基转移酶水解连接新生多肽与tRNA分子的化学键。 5.任何mRNA序列能以三种( ) 的形式被翻译，而且每一种都对应一种完全不同的多肽链。 6.蛋白质合成的起始过程很复杂，包括一系列被 ( ) 催化的步骤。 7.在所有细胞中，都有一种特别的 ( ) 识别 ( ) 密码子 AUG,它携带一种特别的氨基酸，即( ) ，作为蛋白质合成的起始氨基酸。 8.核糖体沿着mRNA前进，它需要另一个延伸因子 ( )，这一步需要 ( ) 的水解。当核糖体遇到终止密码( )、( )的时候，延长作用结束，核糖体和新合成的多肽被释放出来。翻译的最后一步被称为 ( ) ，并且需要一套 ( ) 因子。 二、选择题(单选或多选) 1.氨酰tRNA分子同核糖体结合需要下列哪些蛋白因子参与?( ) (a)EF-G (b)EF-Tu (c)EF-Ts (d)elF-2 (e)EF-l 2.在真核生物细胞中，翻译的哪一个阶段需要GTP?( ) (a)mRNA的5末端区的二级结构解旋 (b)起始tRNA同核糖体的结合 (c)在延伸的过程中。tRNA同核糖体的结合 (d)核糖体的解体 (e)5帽子结构的识别 3.下列关于原核生物转录的叙述中哪一项(哪些)是正确的?( ) (a)核糖体的小亚基能直接同mRNA作用 (b)IF-2与含GDP的复合物中的起始tRNA结合 (c)细菌蛋白质的合成不需要ATP (d)细菌所有蛋白质的第一个氨基酸是修饰过的甲硫氨酸 (e)多肽链的第一个肽键的合成不需要EF-G 4.下面关于真核生物翻译的叙述中，哪一个(哪些)是正确的?( ) (a)起始因子elF只有同GTP形成复合物才起作用 (b)终止密码子与细菌的不同 (c)白喉毒素使EF-IADP-核糖酰化 (d)真核生物蛋白质的第一个氨基酸是修饰过的甲硫氨酸，在蛋白质合成完成之后，它马上被切除 (e)真核生物的核糖体含有两个tRNA分子的结合位点 5.下列叙述不正确的是:( ) (a)共有20个不同的密码子代表遗传密码 (b)色氨酸和甲硫氨酸都只有一个密码子 (c)每个核苷酸三联体编码一个氨基酸 (d)不同的密码子可能编码同一个氨基酸 (e)密码子的第三位具有可变性 6.起始因子IF-3的功能是:( ) (a)如果同40S亚基结合，将促进40S与60S亚基的结合 (b)如果同30S亚基结合，将防止30S与50S亚基的结合 (c)如果同30S亚基结合，促使30S亚基的16SrRNA与mRNA的S-D序列相互作用 (d)指导起始tRNA进人30S亚基中与mRNA结合的P位点 (e)激活核糖体的GTP酶，以催化与亚基相连的GTP的水解 7. 真核起始因子elF-3的作用是:( ) (a)帮助形成亚基起始复合物(eIF-3,GTP,Met-tRNA,40S) (b)帮助亚基起始复合物(三元复合物，40S)与mRNA5端的结合 (c)若与40S亚基结合，防止40S与60S亚基的结合 (d)与mRNA5端帽子结构相结合以解开二级结构 (e)激活核糖体GTP酶，使亚基结合可在GTP水解时结合，同时释放elF-2 8.核糖体的E位点是:( ) (a)真核mRNA加工位点 (b)tRNA离开原核生物核糖体的位点 (c)核糖体中受EcoRI限制的位点 (d)电化学电势驱动转运的位点 9.下列关于核糖体肽酰转移酶活性的叙述正确的是:( ) (a)肽酰转移酶的活性存在于核糖体大亚基中(50S或60S) (b)它帮助将肽链的c末端从肽酰tRNA转到A位点上氨酰tRNA的N末端 (c)通过氨酰tRNA的脱乙酰作用，帮助氨酰tRNA的N末端从A位点移至P位点中肽酰tRNA的c末端 (d)它水解GTP以促进核糖体的转位 (e)它将肽酰tRNA去酰基 10.核糖体肽链的合成因( )终止 (a)可读框内编码c末端氨基酸的密码子 (b)可读框内存在不对应氨酰RNA的密码子 (c)浓度太低或缺少特定的氨酰tRNA (d)释放因子(旺)的GTP依赖性作用，防止A位点中终止密码子与氨酰RNA的错配结合 (e)末端氨酰转移酶的活性，这个酶蛋白通过将一个赖氨酸或精氨酸残基加到新生多肽C末端将肽酰RA脱乙酰化 11下列复合物中哪些不是起始反应的产物?( ) (a)GTP+Pi(b)ATP+Pi (c)装配好的核糖体 (d)起始因子 (e)多肽 12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)第三个 (d)第一个与第二个 (e)第二个与第三个 13CAUC四个碱基中，在密码子的第三位上缺乏特异性的是:( ) (a)C (b)A (c)U (d)c (e)它们通常都有独特的含义 l4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 (e)多种识别终止密码子并导致通读的tRNA 15氨酰tRNA合成酶催化tRNA负载的氨基酸是否正确，由( )来判断。 (a)化学校正(非相关的氨酰腺苷酸被水解) (b)动力学校正(非相关氨酰腺苷酸迅速解体) (c)tRNAD环中的特征序列 (d)氨基酸乙酰化反应的特异性 (e)氨酰tRNA合成后能否能进人核糖体A位点 16氨酰tRNA合成酶的数量由:( ) (a)存在的tRNA的数量所决定 (b)可翻译的mRNA密码子的数量所决定 (c)由所用到的氨基酸数量所决定 (d)各个物种的种类所决定 (e)不是由任何传统的标准所决定 17下列有助于抑制功能的是:( ) (a)使用tRNA类似物，如嘌呤霉素 (b)在tRNA修饰酶的结构基因中引入点突变 (c)在氨酰tRNA合成酶结构基因中引入点突变 (d)提高tRNA阻遏物的竞争效率(如与释放因子和正确的tRNA的竞争力) (e)在编码tRNA的基因的反密码子区中引入点突变 18.密码子-反密码子间的相互作用构成了翻译准确度的一个薄弱点。在体内它受以下因素控制:( ) (a)tRNA与A位点结合时，对大亚基蛋白质的选择性 (b)核糖体依赖于密码子侧翼序列产生的不同前进速度 (c)延伸因子与核糖体A、P位点相互作用的特异性 (d)tRNA与A位点结合时，对小亚基蛋白质的选择性 (e)释放因子与tRNA的竞争 三、判断题 1在tRNA分子中普遍存在的修饰核苷酸是在掺人tRNA转录物结合前由标准核苷酸共价修饰而来。 2.如果tRNATyr的反密码子发生单个碱基变化后成为丝氨酸的反密码子，被加入到无细胞系统，所得的蛋白质在原来应为丝氨酸的位置都变成了酪氨酸。 3.在肽链延伸的过程中，加入下一个氨基酸比加入氨酰tRNA更能激活每个氨酰tRNA间的连接。 4.摇摆碱基位于密码子的第三位和反密码子的第一位。 5.核糖体小亚基最基本的功能是连接mRNA与tRNA，大亚基则催化肽键的形成。 6.蛋白质合成时,每加入一个氨基酸要水解4个高能磷酸键(4个/密码子儿所消耗的总能量比起DNA转录(每加入一个核苷酸用两个高能磷酸键，6个/密码子)要少。 7.因为AUC是蛋白质合成的起始密码子，所以甲硫氨酸只存在于蛋白质的N末端。 8.通过延缓负载tRNA与核糖体结合以及它进一步应用于蛋白质合成的时间，可使与不适当碱基配对的tRNA离开核糖体，提高蛋白质合成的可靠。 9.延伸因子eEF-1a帮助氨酰tRNA迸人A位点依赖于ATP内一个高能键的断裂。 10.三种tRNA必须相互作用以起始及维持蛋白质的合成。 11.G-U碱基负责fMet-tRNA对GUG的识别。 四、简答题 1.N-甲酰甲硫氨酸-tRNA的功能是什么? 2.解释核糖体肽基转移反应。 3.简述真核细胞中翻译终止的过程。 4.真核与原核核糖体的主要区别是什么7 5.简述真核与原核细胞中翻译起始的主要区别。 6.氨酰tRNA合成酶的功能是什么? 7.有两个系统发育上十分接近的物种，它们染色体中的(G+C)%含量不同，A株(G+C)含量为55%而B株是68%。同源及异源转化/重组实验表明:来自(G+C)%低的DNA易于转化大(C+C)%高的生物体/基因组中，反之则不然。请说明原因。 8.根据翻译过程所涉及的各个步骤，设计出至少六种抑制翻译的方案。 9.根据遗传密码字典，将mRNA序列5-AUGUUCCAGAGCACGGGCUAAA-3翻译成多肽，假定翻译从5端的AUG开始。如果: (1)C改成G (2)C改成A (3)C被缺失; 上述变化对多肽有何影响? 10.在大肠杆菌的一个无细胞蛋白质合成系统中，耗尽内源 mRNA后与 po1y(AG)的随机多聚体共温育，其中A:G=3:l。预测何种氨基酸能够掺入到多肽中,以及它们的相对掺入频率。 11.为什么说翻译后氨基酸的化学修饰与蛋白质总体构象的形成有关? I2.说明氨基酸残基的磷酸化怎样调节蛋白质的活性? 13.比较并指出O-连接和N-连接合成途径的异同。 I4.为什么大多数移码突变导致多肽链的提前终止? 五、问答题 1.比较并指出细菌和真核生物RNA翻译机理的异同。 2.什么是摇摆假说? 3.指出E.coli和真核生物翻译起始的不同。 六、实验分析题 1一段从E.COLI中分离出来的DNA单链序列为: 5-GTAGCCTACCCATAGG-3 (1)假设mRNA是由这段DNA单链的互补链作为模板转录而来，mRNA的序列怎样? (2)如果转译从mRNA的5端开始，将得到什么样的多肽(假设并不需要起始密码子)?当tRNAAla离开核糖体后，核糖体将结合什么样的tRNA?当Ala的氨基形成肽键后，如果有化学键断裂，是什么键? tRNAAla又将怎样? (3)这个RNA可编码多少种不同的肽?如果以另一条DNA单链作为模板，还会得到相同的肽吗? (4)假设这条DNA链像A中所说的那样被转录，但不知道用哪个可读框。请判断这个DNA是来自一个基因的头部?申部?还是尾部? 2.蛋白质合成的整体准确性是很难衡量的，一方面，因为极端的准确和错误是罕见的，而且细胞似乎能很快地消灭它们的错误;另一方面，技术上也有困难。比如，能够确切鉴定一种蛋白质到哪种程度，从概念上说，这和知道怎样提纯，鉴定是两码事。解决这个问题的一个聪明的方法是利用细菌鞭毛虫惟一蛋白:鞭毛蛋白(分子量为40000)。鞭毛蛋白有两个优点:首先，鞭毛(即鞭毛蛋白)能被从细菌上切下并用差速离心纯化，另外，鞭毛蛋白中不含Cys，因此允许利用Cys错误加入肽链进行灵敏的检测。 为了放射性标记Cys，细菌在含35S042(放射活性为5.0x103cpm/pmol)和过量的未标记Met的生长培养基中恰好生长一个世代(这种情况下无可测出的放射性进入Met)，把所得的鞭毛蛋白纯化并在SDS-聚丙酰胺凝胶电泳，发现从凝胶上回收的8ug鞭毛蛋白中含有，5S带来的放射性为300cpm。请问: (1)在放射标记时期内合成的鞭毛蛋白分子中有百分之几含有Cys?假设在标记期间，鞭毛蛋白的总量加倍且鞭毛蛋白中Cys的特异活性与用来标记细胞的5SO:的特异活性是一样的。 (2)在鞭毛蛋白中，Cys在Arg密码子CGU和CGC的位置错误地加入，在反密码子一密码子互相作用的过程中，出了什么错误才会导致以上结果? (3)假设在鞭毛蛋白中有18个Arg，而且所有Arg的密码子都相同，那么每一个敏感Arg密码子(CGU和CGC)错读的机率是多少? (4)假设上面算出的密码子出错率对所有氨基酸都同等适用，估计一下各长 100、1000、10000个氨基酸蛋白质在合成中正确合成的分子占百分之几? 3.区别重叠遗传密码和非重叠遗传密码，何以证明遗传密码是非重叠的? 4.简述最初证明遗传密码一般性质的实验。 5.在用T4噬菌体ffB突变体进行的实验中，Crick和Brenner将不同的单碱基插入或单碱基缺失突变重组到单一基因型的菌株中。大多数双重突变体为野生型，而其他m5然是ffB突变型，解释原因。 6.在体外的蛋门质合成系统中，多聚(AC)刺激苏氨酸和组氨酸掺人多肽链，而多聚(AAC)町产生多聚天冬氨酸，多聚苏氨酸和多聚谷氨酸。从中判断哪一个密码能被确定编码哪一个特定的氨基酸? 7.MS2噬菌体含有一单链的RNA，既是染色体又作为信使。下面是编码蛋白质外壳基因开始的一段序列及蛋白质外壳相应的N端氨基酸序列: 密码 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 核苷酸AUG GCU UCU AAC UUU ACU CAG UUC GUU CUC. 氨基酸Ala一Ser一Asn一Phe一Thr一Gin一Phe一Val一Leu. (1)为什么蛋白外壳的N端没有甲硫氨酸残基? (2)下列的突变将会对蛋白外壳的氨基酸组成有何影响? 1）密码4中缺失一个A。 2）密码4中的C缺失。 3）密码6中的U被G替代。 4）密码6中的A被G替代。 8.许多自发突变涉及DNA中单碱基的置换，而且当它们发生在编码序列之内时可能引起多肽中单个氨基酸的置换。当Try被其他氨基酸替代时可能是由于哪些单碱基的置换？ 9.一种野生型E.coli菌株的一种蛋白质的lO8位为Val残基，分离出三种突