分子生物学试题及答案(深大整理版)

1 一 名词解释 1 cDNAcDNA 与与 cccDNAcccDNA cDNA 是由 mRNA 通过反转录酶合成的双链 DNA cccDNA 是游离于染色体之外的质粒双 链闭合环形 DNA 2 标准折叠单位标准折叠单位 蛋白质二级结构单元 螺旋与 折叠通过各种连接多肽可以组成特殊几何排列 的结构块 此种确定的折叠类型通常称为超二级结构 几乎所有的三级结构都可以用这些折叠类型 乃 至他们的组合型来予以描述 因此又将其称为标准折叠单位 3 CAPCAP 环腺苷酸 cAMP 受体蛋白 CRP cAMP receptor protein cAMP 与 CRP 结合后所形成的复合 物称激活蛋白 CAP cAMP activated protein 4 回文序列回文序列 DNA 片段上的一段所具有的反向互补序列 常是限制性酶切位点 5 micRNAmicRNA 互补干扰 RNA 或称反义 RNA 与 mRNA 序列互补 可抑制 mRNA 的翻译 6 核酶核酶 具有催化活性的 RNA 在 RNA 的剪接加工过程中起到自我催化的作用 7 模体模体 蛋白质分子空间结构中存在着某些立体形状和拓扑结构颇为类似的局部区域 8 信号肽信号肽 在蛋白质合成过程中 N 端有 15 36 个氨基酸残基的肽段 引导蛋白质的跨膜 9 弱化子弱化子 在操纵区与结构基因之间的一段可以终止转录作用的核苷酸序列 10 魔斑魔斑 当细菌生长过程中 遇到氨基酸全面缺乏时 细菌将会产生一个应急反应 停止全部基因的 表达 产生这一应急反应的信号是鸟苷四磷酸 ppGpp 和鸟苷五磷酸 pppGpp PpGpp 与 pppGpp 的作用 不只是一个或几个操纵子 而是影响一大批 所以称他们是超级调控子或称为魔斑 11 上游启动子元件上游启动子元件 是指对启动子的活性起到一种调节作用的 DNA 序列 10 区的 TATA 35 区的 TGACA 及增强子 弱化子等 12 DNADNA 探针探针 是带有标记的一段已知序列 DNA 用以检测未知序列 筛选目的基因等方面广泛应用 13 SDSD 序列序列 是核糖体与 mRNA 结合序列 对翻译起到调控作用 14 单克隆抗体单克隆抗体 只针对单一抗原决定簇起作用的抗体 15 考斯质粒考斯质粒 是经过人工构建的一种外源 DNA 载体 保留噬菌体两端的 COS 区 与质粒连接构成 16 蓝蓝 白斑筛选白斑筛选 含 LacZ 基因 编码 半乳糖苷酶 该酶能分解生色底物 X gal 5 溴 4 氯 3 吲哚 D 半乳糖苷 产生蓝色 从而使菌株变蓝 当外源 DNA 插入后 LacZ 基因不能表达 菌株呈白色 以 此来筛选重组细菌 称之为蓝 白斑筛选 17 顺式作用元件顺式作用元件 在 DNA 中一段特殊的碱基序列 对基因的表达起到调控作用的基因元件 18 KlenowKlenow 酶酶 DNA 聚合酶 I 大片段 只是从 DNA 聚合酶 I 全酶中去除了 5 3 外切酶活性 19 锚定锚定 PCRPCR 用于扩增已知一端序列的目的 DNA 在未知序列一端加上一段多聚 dG 的尾巴 然后分别 用多聚 dC 和已知的序列作为引物进行 PCR 扩增 20 融合蛋白融合蛋白 真核蛋白的基因与外源基因连接 同时表达翻译出的原基因蛋白与外源蛋白结合在一起 所组成的蛋白质 二 填 空 1 DNA 的物理图谱是 DNA 分子的 限制性内切酶酶解限制性内切酶酶解 片段的排列顺序 2 RNA 酶的剪切分为 自体催化自体催化 异体催化异体催化 两种类型 3 原核生物中有三种起始因子分别是 IF 1IF 1 IF 2IF 2 和 IF 3IF 3 4 蛋白质的跨膜需要 信号肽信号肽 的引导 蛋白伴侣的作用是 辅助肽链折叠成天然构象的蛋白质 5 启动子中的元件通常可以分为两种 核心启动子元件核心启动子元件 和 上游启动子元件上游启动子元件 6 分子生物学的研究内容主要包含 结构分子生物学结构分子生物学 基因表达与调控基因表达与调控 DNADNA 重组技术重组技术 三部 分 7 证明 DNA 是遗传物质的两个关键性实验是 肺炎球菌感染小鼠肺炎球菌感染小鼠 T2T2 噬菌体感染大肠杆菌噬菌体感染大肠杆菌 这两 个实验中主要的论点证据是 生物体吸收的外源生物体吸收的外源 DNADNA 改变了其遗传潜能改变了其遗传潜能 8 hnRNA 与 mRNA 之间的差别主要有两点 hnRNAhnRNA 在转变为在转变为 mRNAmRNA 的过程中经过剪接的过程中经过剪接 mRNAmRNA 的的 5 5 末端被加上一个末端被加上一个 m7pGpppm7pGppp 帽子 在帽子 在 mRNA3 mRNA3 末端多了一个多聚腺苷酸末端多了一个多聚腺苷酸 polyA polyA 尾巴尾巴 9 蛋白质多亚基形式的优点是 亚基对亚基对 DNADNA 的利用来说是一种经济的方法的利用来说是一种经济的方法 可以减少蛋白质合成过可以减少蛋白质合成过 程中随机的错误对蛋白质活性的影响程中随机的错误对蛋白质活性的影响 活性能够非常有效和迅速地被打开和被关闭活性能够非常有效和迅速地被打开和被关闭 10 蛋白质折叠机制首先成核理论的主要内容包括 成核成核 结构充实结构充实 最后重排最后重排 11 半乳糖对细菌有双重作用 一方面 可以作为碳源供细胞生长可以作为碳源供细胞生长 另一方面 它又是细胞壁的成分它又是细胞壁的成分 所以需要一个不依赖于 cAMP CRP 的启动子 S2 进行本底水平的永久型合成 同时需要一个依赖于 2 cAMP CRP 的启动子 S1 对高水平合成进行调节 有 G 时转录从 S2S2 开始 无 G 时转录从 S1S1 开 始 12 DNA 重组技术也称为 基因克隆基因克隆 或 分子克隆分子克隆 最终目的是 把一个生物体中的遗传信息把一个生物体中的遗传信息 DNADNA 转转 入另一个生物体入另一个生物体 典型的 DNA 重组实验通常包含以下几个步骤 提取供体生物的目的基因 或称外源基因 酶接连接到另一 DNA 分子上 克隆载体 形成一个新的 重组 DNA 分子 将这个重组 DNA 分子转入受体细胞并在受体细胞中复制保存 这个过程称为转化 对那些吸收了重组 DNA 的受体细胞进行筛选和鉴定 对含有重组 DNA 的细胞进行大量培养 检测外援基因是否表达 13 质粒的复制类型有两种 受到宿主细胞蛋白质合成的严格控制的称为 严紧型质粒严紧型质粒 不受宿主细 胞蛋白质合成的严格控制称为 松弛型质粒松弛型质粒 14 PCR 的反应体系要具有以下条件 a 被分离的目的基因两条链各一端序列相互补的 DNA 引物 约 20 个碱基左右 b 具有热稳定性的酶如 TagDNA 聚合酶 c dNTP d 作为模板的目的 DNA 序列 15 PCR 的基本反应过程包括 变性变性 退火退火 延伸延伸 三个阶段 16 转基因动物的基本过程通常包括 将克隆的外源基因导入到一个受精卵或胚胎干细胞的细胞核中 接种后的受精卵或胚胎干细胞移植到雌性的子宫 完成胚胎发育 生长为后代并带有外源基因 利用这些能产生外源蛋白的动物作为种畜 培育新的纯合系 17 杂交瘤细胞系的产生是由 脾脾 B B 细胞与 骨髓瘤骨髓瘤 细胞杂交产生的 由于 脾细胞脾细胞 可以利用次 黄嘌呤 骨细胞骨细胞 提供细胞分裂功能 所以能在 HAT 培养基中生长 18 随着研究的深入第一代抗体称为 多克隆抗体多克隆抗体 第二代 单克隆抗体单克隆抗体 第三代 基因工程抗体基因工程抗体 19 目前对昆虫病毒的基因工程改造主要集中于杆状病毒 表现在引入 外源毒蛋白基因外源毒蛋白基因 扰乱昆扰乱昆 虫正常生活周期的基因虫正常生活周期的基因 对病毒基因进行修饰对病毒基因进行修饰 20 哺乳类 RNA 聚合酶 启动子中常见的元件 TATA GC CAAT 所对应的反式作用蛋白因子分别是 TFIID SP 1SP 1 和 CTF NF1CTF NF1 21 RNA 聚合酶 的基本转录因子有 TF A TF B TFII D TF E 他们的结合顺序是 D D A A B B E E 其中 TFII D 的功能是 与与 TATATATA 盒结合盒结合 22 与 DNA 结合的转录因子大多以二聚体形式起作用 转录因子与 DNA 结合的功能域常见有以下几种 螺旋螺旋 转角转角 螺旋螺旋 锌指模体锌指模体 碱性碱性 亮氨酸拉链模体亮氨酸拉链模体 23 限制性内切酶的切割方式有三种类型分别是 在对称轴在对称轴 5 5 侧切割产生侧切割产生 5 5 粘端粘端 在对称轴在对称轴 3 3 侧侧 切割产生切割产生 3 3 粘端粘端 在对称轴处切割产生平段在对称轴处切割产生平段 24 质粒 DNA 具有三种不同的构型分别是 SCSC 构型构型 ococ 构型构型 L L 构型构型 在电泳中最前面的 是 SCSC 构型构型 25 外源基因表达系统 主要有 大肠杆菌大肠杆菌 酵母酵母 昆虫昆虫 和 哺乳类细胞表哺乳类细胞表 26 转基因动物常用的方法有 逆转录病毒感染法逆转录病毒感染法 DNADNA 显微注射法显微注射法 胚胎干细胞法胚胎干细胞法 三 简 答 1 1 分别说出分别说出 5 5 种以上种以上 RNARNA 的功能 的功能 转运 RNA tRNA 转运氨基酸 核蛋白体 RNA rRNA 核蛋白体组成成 信使 RNA mRNA 蛋白质合成模板 不均一核 RNA hnRNA 成熟 mRNA 的前体 小核 RNA snRNA 参与 hnRNA 的剪接 小胞浆 RNA scRNA 7SL RNA 蛋白质内质网定位合成的信号识别体的组成成分 反义 RNA anRNA micRNA 对基因的表达起调节作用 核酶 Ribozyme RNA 有酶活性的 RNA 2 2 原核生物与真核生物启动子的主要差别 原核生物与真核生物启动子的主要差别 原核生物 TTGACA TATAAT 起始位点 35 10 3 真核生物 增强子 GC CAAT TATAA 5mGpp 起始位点 110 70 25 3 3 对天然质粒的人工构建主要表现在哪些方面 对天然质粒的人工构建主要表现在哪些方面 天然质粒往往存在着缺陷 因而不适合用作基因工程的载体 必须对之进行改造构建 a 加入合适的选择标记基因 如两个以上 易于用作选择 通常是抗生素基因 b 增加或减少合适的酶切位点 便于重组 c 缩短长度 切去不必要的片段 提高导入效率 增加装载量 d 改变复制子 变严紧为松弛 变少拷贝为多拷贝 e 根据基因工程的特殊要求加装特殊的基因元件 4 4 举例说明差示筛选组织特异 举例说明差示筛选组织特异 cDNAcDNA 的方法 的方法 制备两种细胞群体 目的基因在其中一种细胞中表达或高表达 在另一种细胞中不表达或低表达 然后 通过杂交对比找到目的基因 例如 在肿瘤发生和发展过程中 肿瘤细胞会呈现与正常细胞表达水平不同的 mRNA 因此 可以通过差 示杂交筛选出与肿瘤相关的基因 也可利用诱导的方法 筛选出诱导表达的基因 5 5 杂交瘤细胞系的产生与筛选 杂交瘤细胞系的产生与筛选 脾 B 细胞 骨髓瘤细胞 加聚乙二醇 PEG 促进细胞融合 HAT 培养基中培养 内含次黄嘌呤 氨基蝶呤 T 生长出来的脾 B 骨髓瘤融合细胞继续扩大培养 细胞融合物中包含 脾 脾融合细胞 不能生长 脾细胞不能体外培养 骨 骨融合细胞 不能利用次黄嘌呤 但可通过第二途 径利用叶酸还原酶合成嘌呤 氨基蝶呤对叶酸还 原酶有抑制作用 因此不能生长 骨 脾融合细胞 在 HAT 中能生长 脾细胞可以利用次黄嘌呤 骨细胞提供细胞分裂功能 6 6 利用双脱氧末端终止法 利用双脱氧末端终止法 SangerSanger 法 测定法 测定 DNADNA 一级结构的原理与方法 一级结构的原理与方法 原理是采用核苷酸链终止剂 2 3 双脱氧核苷酸终止 DNA 的延长 由于它缺少形成 3 5 磷酸二脂键 所需要的 3 OH 一旦参入到 DNA 链中 此 DNA 链就不能进一步延长 根据碱基配对原则 每当 DNA 聚合 酶需要 dNMP 参入到正常延长的 DNA 链中时 就有两种可能性 一是参入 ddNTP 结果导致脱氧核苷酸链延 长的终止 二是参入 dNTP 使 DNA 链仍可继续延长 直至参入下一个 ddNTP 根据这一方法 就可得到一 组以 ddNTP 结尾的长短不一的 DNA 片段 方法是分成四组分别为 ddAMP ddGMP ddCMP ddTMP 反应后 聚丙烯酰胺凝胶电泳按泳带可读出 DNA 序 列 7 7 激活蛋白 激活蛋白 CAPCAP 对转录的正调控作用 对转录的正调控作用 环腺苷酸 cAMP 受体蛋白 CRP cAMP receptor protein cAMP 与 CRP 结合后所形成的复合物称激活 蛋白 CAP cAMPactivated protein 当大肠杆菌生长在缺乏葡萄糖的培养基中时 CAP 合成量增加 CAP 具有激活乳糖 Lac 等启动子的功能 一些依赖于 CRP 的启动子缺乏一般启动子所具有的典型的 35 区序列特征 TTGACA 因此 RNA 聚合酶难以与其结合 CAP 的存在 功能 能显著提高酶与启动子结合常数 主要表现以下二方面 CAP 通过改变启动子的构象以及与酶的相互作用帮助酶分子正确定向 以便与 10 区结合 起到取代 35 区功能的作用 CAP 还能抑制 RNA 聚合酶与 DNA 中其它位点的结合 从而提高与其特定启动子结合的概率 8 8 典型的 典型的 DNADNA 重组实验通常包括哪些步骤 重组实验通常包括哪些步骤 a 提取供体生物的目的基因 或称外源基因 酶接连接到另一 DNA 分子上 克隆载体 形成一个新的 重组 DNA 分子 b 将这个重组 DNA 分子转入受体细胞并在受体细胞中复制保存 这个过程称为转化 c 对那些吸收了重组 DNA 的受体细胞进行筛选和鉴定 d 对含有重组 DNA 的细胞进行大量培养 检测外援基因是否表达 9 9 基因文库的构建对重组子的筛选举出 基因文库的构建对重组子的筛选举出 3 3 种方法并简述过程 种方法并简述过程 抗生素抗性筛选 抗性的插入失活 兰 白斑筛选 或 PCR 筛选 差式筛选 DNA 探针 多数克隆载体均带有抗生素抗性基因 抗氨苄青霉素 四环素 当质粒转入大肠杆菌中后 该菌便获得 抗性 没有转入的不具有抗性 但不能区分是否已重组 在含有两个抗性基因的载体中 如果外源 DNA 片段插入其中一个基因并导致该基因失活 就可用两个分 4 别含不同药物的平板对照筛选阳性重组子 如 pUC 质粒含 LacZ 基因 编码 半乳糖苷酶 该酶能分解 生色底物 X gal 5 溴 4 氯 3 吲哚 D 半乳糖苷 产生蓝色 从而使菌株变蓝 当外源 DNA 插入后 LacZ 基因不能表达 菌株呈白色 以此来筛选重组细菌 1010 说明通过胚胎干细胞获得转基因动物的基本过程 说明通过胚胎干细胞获得转基因动物的基本过程 胚胎干细胞 embryonic stem cell ES 是胚胎发育期的胚细胞 可以人工培养增殖并具有分化成其 它类型细胞的功能 ES 细胞的培养 分离胚泡的内层细胞团进行培养 ES 在无饲养层中培养时会分化为肌细胞 N 细胞等多种功能细胞 在 含有成纤维细胞中培养时 ES 将保持分化功能 可以对 ES 进行基因操作 不影响它的分化功能可以定点整合 解决了随机整合的问题 向胚胎干细胞导 入外源基因 然后植入到待孕雌鼠子宫 发育成幼鼠 杂交获得纯合鼠 蛋白质的生物合成 一 名词解释 1 翻译翻译 translation translation 以 mRNA 为模板 氨酰 tRNA 为原料直接供体 在多种蛋白质因子和酶的参与下 在核糖体上将 mRNA 分子上的核苷酸顺序表达为有特定氨基酸顺序的蛋白质的过程 2 密码子密码子 codon codon mRNA 中碱基顺序与蛋白质中氨基酸顺序的对应关系是通过密码实现的 mRNA 中每 三个相邻的碱基决定一个氨基酸 这三个相邻的碱基称为一个密码子 3 密码的简并性密码的简并性 degeneracy degeneracy 个氨基酸具有两个以上密码子的现象 4 同义密码子同义密码子 synonym synonym codon codon 为同 种氨基酸编码的各个密码子 称为同义密码了 5 变偶假说变偶假说 wobble wobble hypothesis hypothesis 指反密码子的前两个碱基 3 端 按照标准与密码子的前两个碱基 5 端 配对 而反密码子中的第三个碱墓则有某种程度的变动 使其有可能与几种不同的碱基配对 6 移码突变移码突变 frame shift frame shift mutation mutation 在 mRNA 中 若插入或删去一个核苷酸 就会使读码发错误 称 为移码 由于移码而造成的突变 称移码突变 7 同功受体同功受体 isoacceptor isoacceptor 转运同一种氨基酸的几种 tRNA 称为同功受体 8 反密码子反密码子 anticodon anticodon 指 tRNA 反密码子环中的三个核苷酸的序列 在蛋白质合成过程中通过碱基配 对 识别并结合到 mRNA 的特殊密码上 9 多核糖体多核糖体 polysome polysome mRNA 同时与若干个核糖体结合形成的念珠状结构 称为多核糖体 二 问答题 1 1 参与蛋白质生物合成体系的组分有哪些 参与蛋白质生物合成体系的组分有哪些 它们具有什么功能它们具有什么功能 mRNA 蛋白质合成的模板 tRNA 蛋白质合成的氨基酸运载工具 核糖体 蛋白质合成的场所 辅助因子 a 起始因子 参与蛋白质合成起始复合物形成 b 延长因子 肽链的延伸作用 c 释放因子一 终止肽链合成并从核糖体上释放出来 2 2 遗传密码是如何破译的 遗传密码是如何破译的 提示 三个突破性工作 1 体外翻译系统的建立 2 核糖体结合技术 3 核酸的人工合成 3 3 遗传密码有什么特点 遗传密码有什么特点 1 密码无标点 从起始密码始到终止密码止 需连续阅读 不可中断 增加或删除某个核苷酸会发 生移码突变 2 密码不重叠 组成一个密码的三个核苷酸只代表一个氨基酸 只使用一次 不重叠使用 3 密码的简并性 在密码子表中 除 Met Trp 各对应一个密码外 其余氨基酸均有两个以上的密 码 对保持生物遗传的稳定性具有重要意义 4 变偶假说 密码的专一性主要由头两位碱基决定 第三位碱基重要性不大 因此在与反密码子的 相互作用中具有一定的灵活性 5 通用性及例外 地球上的一切生物都使用同一套遗传密码 但近年来已发现某些个别例外现象 如某些哺乳动物线粒体中的 UGA 不是终止密码而是色氨酸密码子 6 起始密码子 AUG 同时也代表 Met 终止密码子 UAA UAG UGA 使用频率不同 4 4 简述三种 简述三种 RNARNA 在蛋白质生物合成中的作用 在蛋白质生物合成中的作用 1 mRNA DNA 的遗传信息通过转录作用传递给 mRNA mRNA 作为蛋白质合成模板 传递遗传信息 指 导蛋白质合成 2 tRNA 蛋白质合成中氨基酸运载工具 tRNA 的反密码子与 mRNA 上的密码子相互作用 使分子中 5 的遗传信息转换成蛋白质的氨基酸顺序是遗传信息的转换器 3 rRNA 核糖体的组分 在形成核糖体的结构和功能上起重要作用 它与核糖体中蛋白质以及其它 辅助因子一起提供了翻译过程所需的全部酶活性 5 5 简述核糖体的活性中心的二位点模型及三位点模型的内容 简述核糖体的活性中心的二位点模型及三位点模型的内容 1 二位点模型 A 位 氨酰 tRNA 进入并结合的部位 P 位 起始氨酰 tRNA 或正在延伸的肽基 tRNA 结 合部位 也是无载的 tRNA 从核糖体上离开的部位 2 三位点模型 大肠杆菌上的 70S 核糖体上除 A 位 和 P 位外 还存在第三个结合 tRNA 的位点 称为 E 位 它特异地结合无负载的 tRNA 及无负载的 tRNA 最 后从核糖体上离开的位点 6 6 氨基酸在蛋白质合成过程中是怎样被活化的 氨基酸在蛋白质合成过程中是怎样被活化的 催化氨基酸活化的酶称氨酰 tRNA 合成酶 形成氨酰 tRNA 反应分两步进行 1 活化 需 Mg2 和 Mn2 由 ATP 供能 由合成酶催化 生成氨基酸 AMP 酶复合物 2 转移 在合成酶催化下将氨基酸从氨基酸 AMP 酶复合物上转移到相应的 tRNA 上 形成氨酰 tRNA 7 7 简述蛋白质生物合成过程 简述蛋白质生物合成过程 蛋白质合成可分四个步骤 以大肠杆菌为例 1 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质合成 由氨酰 tRNA 合成 酶催化 消耗 1 分子 ATP 形成氨酰 tRNA 2 肽链合成的起始 由起始因子参与 mRNA 与 30S 小亚基 50S 大亚基及起始甲酰甲硫氨酰 tRNA fMet tRNAt 形成 70S 起始复合物 整个过程需 GTP 水解提供能量 3 肽链的延长 起始复合物形成后肽链即开始延长 首先氨酰 tRNA 结合到核糖体的 A 位 然后 由肽酰转移酶催化与 P 位的起始氨基酸或肽酰基形成肽键 tRNAf 或空载 tRNA 仍留在 P 位 最后核糖体 沿 mRNA5 3 方向移动一个密码子距离 A 位上的延长一个氨基酸单位的肽酰 tRNA 转移到 P 位 全部 过程需延伸因子 EF Tu EF Ts 能量由 GTP 提供 4 肽链合成终止 当核糖体移至终止密码 UAA UAG 或 UGA 时 终止因子 RF 1 RF 2 识别终止密码 并使肽酰转移酶活性转为水解作用 将 P 位肽酰 tRNA 水解 释放肽链 合成终止 8 8 蛋白质合成中如何保证其翻译的正确性 蛋白质合成中如何保证其翻译的正确性 提示 1 氨基酸与 tRNA 的专一结合 保证了 tRNA 携带正确的氨基酸 2 携带氨基酸的 tRNA 对 mRNA 的识别 mRNA 上的密码子与 tRNA 上的反密码子的相互识别 保证了遗传信息准确无误地转译 3 起始 因子及延长因子的作用 起始因子保证了只有起始氨酰 tRNA 能进入核糖体 P 位与起始密码子结合 延伸 因子的高度专一性 保证了起始 tRNA 携带的 fMet 不进入肽链内部 4 核糖体三位点模型的 E 位与 A 位 的相互影响 可以防止不正确的氨酰 tRNA 进入 A 位 从而提高翻译的正确性 5 校正作用 氨酰 tRNA 合成酶和 tRNA 的校正作用 对占据核糖体 A 位的氨酰 tRNA 的校对 变异校对即基因内校对与基因间校 对等多种校正作用可以保证翻译的正确 9 9 原核细胞和真核细胞在合成蛋白质的起始过程有什么区别 原核细胞和真核细胞在合成蛋白质的起始过程有什么区别 1 起始因子不同 原核为 IF 1 IF 2 IF 2 真核起始因子达十几种 2 起始氨酰 tRNA 不同 原核为 fMet tRNAf 真核 Met tRNAi 3 核糖体不同 原核为 70S 核粒体 可分为 30S 和 50S 两种亚基 真核为 80S 核糖体 分 40S 和 60S 两种亚基 1010 蛋白质合成后的加工修饰有哪些内容 蛋白质合成后的加工修饰有哪些内容 提示 1 水解修饰 2 肽键中氨基酸残基侧链的修饰 3 二硫键的形成 4 辅基的连接及亚基的聚 合 1111 蛋白质的高级结构是怎样形成的 蛋白质的高级结构是怎样形成的 提示 蛋白质的高级结构是由氨基酸的顺序决定的 不同的蛋白质有不同的氨基酸顺序 各自按一定的 方式折叠而成该蛋白质的高级结构 折叠是在自然条件下自发进行的 在生理条件下 它是热力学上最 稳定的形式 同时离不开环境因素对它的影响 对于具有四级结构的蛋白质 其亚基可以由一个基因编 码的相同肽链组成 也可以由不同肽链组成 不同肽链可以通过一条肽链加工剪切形成 或由几个不同 单顺反子 mRNA 翻译 或由多顺反子 mRNA 翻译合成 1212 真核细胞与原核细胞核糖体组成有什么不同 真核细胞与原核细胞核糖体组成有什么不同 如何证明核糖体是蛋白质的合成场所如何证明核糖体是蛋白质的合成场所 原核细胞 70S 核糖体由 30S 和 50S 两个亚基组成 真核细胞 80S 核糖体由 40S 和 60S 两个亚基组成 利用放射性同位素标记法 通过核糖体的分离证明之 13 13 已知一种突变的噬菌体蛋白是由于单个核苷酸插入引起的移码突变的 将正常的蛋白质和突变体蛋已知一种突变的噬菌体蛋白是由于单个核苷酸插入引起的移码突变的 将正常的蛋白质和突变体蛋 6 白质用胰蛋白酶消化后 进行指纹图分析 结果发现只有一个肽段的差异 测得其基酸顺序如下 白质用胰蛋白酶消化后 进行指纹图分析 结果发现只有一个肽段的差异 测得其基酸顺序如下 正常肽段正常肽段 Met Val Cys Val ArgMet Val Cys Val Arg 突变体肽段突变体肽段 Met Ala Met ArgMet Ala Met Arg 1 1 什么核苷酸插入到什么地方导致了氨基酸顺序的改变 什么核苷酸插入到什么地方导致了氨基酸顺序的改变 2 2 推导出编码正常肽段和突变体肽段的核苷酸序列 推导出编码正常肽段和突变体肽段的核苷酸序列 提示 有关氨基酸的简并密码分别为 Val GUU GUC GUA GUG Arg CGU CGC CGA CG AGA AGG Cys UGU UGC Ala GCU GCC GCA CGC 提示 1 在正常肽段的第一个 Val 的密码 GUA 的 G 后插入了一个 C 2 正常肽段的核苷酸序列为 AUG GUA UGC GU CG 突变体肽段的核苷酸序列为 AUG GCU AUG CGU 14 14 试列表比较核酸与蛋白质的结构 试列表比较核酸与蛋白质的结构 核酸 Nucleic acids DNARNA 蛋白质 Proteins 一级结构 Primary structure 核苷酸序列 AGTTCT 或 AGUUCU 的排列顺序 3 5 磷酸二酯键 氨基酸排列顺序 肽键 二级结构 Secondarystructure 双螺旋 主要是氢键 碱基 堆积力 配对 茎 环结构 同左 有规则重复的构象 helix sheet turn 氢键 三级结构 Tertiary structure 超螺旋 RNA 空间构象 一条肽链的空间构 象 范德华力 氢键 疏水作用 盐桥 二 硫键等 四级结构 Quaternarystructure 多条肽链 或不同蛋白 15 15 试比较原核生物与真核生物的翻译 试比较原核生物与真核生物的翻译 原核生物与真核生物的翻译比较如下 仅述真核生物的 原核生物与此相反 1 起始 Met 不需甲酰化 2 无 SD 序列 但需要一个扫描过程 3 tRNA 先于 mRNA 与核糖体 小亚基结合 4 起始因子比较多 5 只一个终止释放因子 三 填空题 1 蛋白质的生物合成是以 mRNAmRNA 为模板 以 氨酰氨酰 tRNA tRNA 为原料直接供体 以 核糖体核糖体 为 合成杨所 2 生物界共有 64 64 个密码子 其中 6161 个为氨基酸编码 起始密码子为 AUGAUG 终止密码子为 UAAUAA UAGUAG UGAUGA 3 原核生物的起始 tRNA 以 tRNAftRNAf 表示 真核生物的起始 tRNA 以 tRNAitRNAi 表示 延伸 中的甲硫氨酰 tRNA 以 tRNAmtRNAm 表示 4 植物细胞中蛋白质生物合成可在 核糖体核糖体 线粒体线粒体 和 叶绿体叶绿体 三种细胞器 内进行 5 延长因子 T 由 Tu 和 Ts 两个亚基组成 Tu 为对热 不稳定不稳定 蛋白质 Ts 为对热 稳定稳定 蛋白质 6 原核生物中的释放因子有三种 其中 RF 1 识别终止密码子 UAA UAA UAG UAG RF 2 识别 UAA UAA UGA UGA 真核中的释放因子 只有 RF RF 一种 7 氨酰 tRNA 合成酶对 氨基酸氨基酸 和相应的 tRNA tRNA 有高度的选择性 8 原核细胞的起始氨基酸是 甲酰甲硫氨酸甲酰甲硫氨酸 起始氨酰 tRNA 是 甲酰甲硫氨酰甲酰甲硫氨酰 tRNA tRNA 9 原核细胞核糖体的 小小 亚基上的 16SrRNA 16SrRNA 协助辨认起始密码子 l0 每形成一个肽键要消耗 4 4 个高能磷酸键 但在合成起始时还需多消耗 1 1 个高能磷酸 7 键 11 肽基转移酶在蛋白质生物合成中的作用是催化 肽键肽键 形成和 肽酰肽酰 tRNA tRNA 的水解 12 肽链合成终止时 终止因子终止因子 进人 A 位 识别出 终止密码子终止密码子 同时终止因子 使 肽基转移酶肽基转移酶 的催化作用转变为 水解作用水解作用 13 原核生物的核糖体由 30S 30S 小亚基和 50S 50S 大亚基组成 真核生物核糖体由 40S 40S 小亚基和 60S 60S 大亚基组成 14 蛋白质中可进行磷酸化修饰的氨基酸残基主要为 Ser Ser Thr Thr Tyr Tyr 四 选择题 1 蛋白质生物合成的方向是 从 C N 端 定点双向进行 从 N 端 C 端同时进行 从从 N CN C 端端 2 不能合成蛋白质的细胞器是 线粒体 叶绿体 高尔基体高尔基体 核糖体 3 真核生物的延伸因子是 EF Tu EF 一 2 EF G EF EF 一一 1 1 4 真核生物的释放因子是 RF RF RF 一 1 RF 一 2 RF 一 3 5 能与 tRNA 反密码子中的 I 碱基配对的是 A G C U U U U C C A A 6 蛋白质合成所需能量来自 ATP GTP ATP ATP GTPGTP GTP 7 tRNA 的作用是 将一个氨基酸连接到另一个氨基酸上 把氨基酸带到把氨基酸带到 mRNAmRNA 位置上位置上 将 mRNA 接到核糖体上 增加氨基酸的有效浓度 8 关于核糖体的移位 叙述正确的是 空载 tRNA 的脱落发生在 A 位上 核糖体沿 mRNA 的 3 5 方向相对移动 核糖体沿核糖体沿 mRNAmRNA 的的 5 3 5 3 方向相对移动方向相对移动 核糖体在 mRNA 上一次移动的距离相当于二个核苷酸的长度 9 在蛋白质合成中 下列哪一步不需要消耗高能磷酸键 肽基转移酶形成肽键肽基转移酶形成肽键 氨酰一 tRNA 与核糖体的 A 位点结合 核糖体沿 mRNA 移动 fMet tRNAf 与 mRNA 的起始密码子结合以及与大 小亚基的结合 10 在真核细胞中肽链合成的终止原因是 已达到 mRNA 分子的尽头 具有特异的 tRNA 识别终止密码子 终止密码子本身具有酯酶作用 可水解肽酰与 tRNA 之是的酯键 终止密码子被终止因子终止密码子被终止因子 RF RF 所识别所识别 11 蛋白质生物合成中的终止密码是 UAA UAA UAU UAC UAG UAG UGA UGA 12 根据摆动假说 当 tRNA 反密码子第 1 位碱基是 I 时 能够识别哪几种密码子 A A C C G T U U 13 下列哪些因子是真核生物蛋白质合成的起始因子 IF1 IF2 eIF2 eIF2 eIF4 eIF4 elF4A elF4A 14 蛋白质生物合成具有下列哪些特征 氨基酸必须活化氨基酸必须活化 需要消耗能量需要消耗能量 每延长一个氨基酸必须经过进位 转肽 移位 税落四个每延长一个氨基酸必须经过进位 转肽 移位 税落四个 步骤步骤 合成肽链由 C 端向 N 端不断延长 新生肽链需加工才能成为活性蛋白质新生肽链需加工才能成为活性蛋白质 15 下列哪些内容属于蛋白质合成后的加工 修饰 切除内含子 连接外显子 切除信号肽切除信号肽 切除切除 N N 端端 MetMet 形成二硫键形成二硫键 氨的侧链修饰氨的侧链修饰 16 蛋白质生物合成过程中 下列哪些步骤需要消耗能量 8 氨基酸分子的活化氨基酸分子的活化 70S 70S 起始复合物的形成起始复合物的形成 氨酰氨酰 tRNAtRNA 进入核糖体进入核糖体 A A 位位 肽键形成 核糖体移位核糖体移位 17 原核生物的肽链延伸过程有下列哪些物质参与 肽基转移酶肽基转移酶 鸟苷三磷酸鸟苷三磷酸 mRNA mRNA 甲酰甲硫氨酰 tRNA EF Tu EF Tu EF TsEF Ts EF GEF G 18 Shine Dalgarno 顺序 SD 顺序 是指 在在 mRNAmRNA 分子的起始码上游分子的起始码上游 8 138 13 个核苷酸处的顺序个核苷酸处的顺序 在 DNA 分子上转录起始点前 8 13 个核苷酸处的顺序 16srRNA3 端富含嘧啶的互补顺序 启动基因的顺序特征 以上都正确 19 在研究蛋白合成中 可利用嘌呤霉素 这是因为它 使大小亚基解聚 使肽链提前释放使肽链提前释放 抑制氨基酰 tRNA 合成酶活性 防止多核糖体形成 以上都正确 20 氨基酸活化酶 活化氨基酸的氨基 利用 GTP 作为活化氨基酸的能量来源 催化在 tRNA 的 5 磷酸与相应氨基酸间形成酯键 每一种酶特异地作用于一种氨基酸及相应的每一种酶特异地作用于一种氨基酸及相应的 tRNAtRNA 以上都不正确 五 是非题 1 DNA 不仅决定遗传性状 而且还直接表现遗传性状 2 密码子在 mRNA 上的阅读方向为 5 3 3 每 种氨基酸都有两种以上密码子 4 一种 tRNA 只能识别一种密码子 5 线粒体和叶绿体的核糖体的亚基组成与原核生物类似 6 大肠杆菌的核糖体的小亚基必须在大亚基存在时 才能与 mRNA 结合 7 大肠杆菌的核糖体的大亚基必须在小亚存在时 才能与 mRNA 结合 8 在大肠杆菌中 一种氨基酸只对应于一种氨酰 tRNA 合成酶 9 氨基酸活化时 在氨酰 tRNA 合成酶的催化下 由 ATP 供能 消耗 个高能磷酸键 10 线粒体和叶绿体内的蛋白质生物合成起始与原核生物相同 11 每种氨基酸只能有一种特定的 tRNA 与之对应 12 AUG 既可作为 fMet tRNAf 和 Met tRNAi 的密码子 又可作为肽链内部 Met 的密码子 13 构成密码子和反密码子的碱基都只是 A U C G 14 核糖体大小亚基的结合和分离与 Mg2 的浓度有关 15 核糖体的活性中心 A 位和 P 位都主要在大亚基上 16 E coli 中 DnaA 与复制起始区 DNA 结合 决定复制的起始 核酸的生物合成 一 名词解释 1 中心法则中心法则 central central dogma dogma 生物体遗传信息流动途径 最初由 Crick 1958 提出 经后人的不断补充 和修改 现包括反转录和 RNA 复制等内容 2 半保留复制半保留复制 简称复制简称复制 semiconservativesemiconservative replication replication 亲代双链 DNA 以每条链为模板 按碱基 配对原则各合成一条互补链 这样一条亲代 DNA 双螺旋 形成两条完全相同的子代 DNA 螺旋 子代 DNA 分子中都有一条合成的 新 链和一条来自亲代的旧链 称为半保留复制 3 DNADNA 聚合酶聚合酶 DNA DNA polymerase polymerase 指以脱氧核苷三磷酸为底物 按 5 3 方向合成 DNA 的一类酶 反应条件 4 种脱氧核苷三磷酸 Mg 模板 引物 DNA 聚合酶是多功能酶 除具有聚合作用外 还具 有其它功能 不同 DNA 聚合酶所具有的功能不同 4 解旋酶解旋酶 helicase helicase 是一类通过水解 ATP 提供能量 使 DNA 双螺旋两条链分开的酶 每解开一对碱基 水解 2 分子 ATP 5 拓扑异构酶拓扑异构酶 topoisomerase topoisomerase 是一类引起 DNA 拓扑异构反应的酶 分为两类 类型 I 的酶能使 DNA 的一条链发生断裂和再连接 反应无需供给能量 类型 的酶能使 DNA 的两条链同时发生断裂和再连接 当它引入超螺旋时 需要由 ATP 供给能量 6 单链单链 DNADNA 结合蛋白结合蛋白 single strand single strand bindingbinding proteinprotein SSB SSB 是一类特异性和单链区 DNA 结合的蛋白 质 它的功能在于稳定 DNA 解开的单链 阻止复性和保护单链部分不被核酸酶降解 9 7 DNADNA 连接酶连接酶 DNA DNA ligase ligase 是专门催化双链 DNA 中缺口共价连接的酶 不能催化两条游离的单链 DNA 链间形成磷酸二酯键 反应需要能量 8 引物酶及引发体引物酶及引发体 primase primase primosome primosome 以 DNA 为模板 以核糖核苷酸为底物 在 DNA 合成中 催 化形成 RNA 引物的酶称为引物酶及引物体 大肠杆菌的引物酶单独没有活性 只有与其它蛋白质结合在 一起 形成一个复合体 即引发体才有生物活性 9 复制叉复制叉 replication replication fork fork 复制中的 DNA 分子 末复制的部分是亲代双螺旋 而复制好的部分是分 开的 由两个子代双螺旋组成 复制正在进行的部分呈丫状叫做复制叉 10 复制眼复制眼 结构结构 在一段 DNA 上 正在复制的部分形成眼状结构 复制眼在环状 DNA 上形成的结构与 希腊字母 相象 所以叫 结构 11 前导链前导链 1eading 1eading strand strand 在 DNA 复制过程中 以亲代链 3 5 为模板时 子代链的合成 5 3 是连续的 这条能连续合成的链称前导链 12 冈崎片段冈崎片段 Okazaki Okazaki fragment fragment 后随链 后随链 1agging 1agging strand strand 在 DNA 复制过程中 以亲代链 5 3 为模板时 子代链的合成不能以 3 5 方向进行 而是按 5 3 方向合成出许多小片段 因 为是冈崎等人研究发现 因此称冈崎片段 由许多冈崎片段连接而成的子代链称为后随链 13 半不连续复制半不连续复制 Semidiscontinuous Semidiscontinuous replication replication 在 DNA 复制过程中 一条链的合成是连续的 另 一条链的合成是不连续的 所以叫做半不连续复制 14 逆转录逆转录 reverse reverse transcription transcription 以 RNA 为模板合成 DNA 的过程 15 逆转录酶逆转录酶 reverse reverse transeriptase transeriptase 催化以 RNA 为模板合成 DNA 的逆转录过程的酶 Temin 1960 首次从劳氏肉瘤病毒中发现 逆转录酶具有多种酶活性 依赖 RNA 的 DNA 聚合酶活性 依赖 DNA 的 DNA 聚合酶活性 RNA 水解酶活性 DNA 合成方向 5 3 合成时需要引物与模板 16 突变突变 mutation mutation 基因组 DNA 顺序上的任何一种改变都叫做突变 分点突变和结构畸变 17 点突变点突变 Point Point mutation mutation 是指一个或几个碱基对被置换 replacement 这种置换又分两种形式 转换 transition 一 指用一个嘌呤碱置换另一个嘌呤碱 一个嘧啶碱置换另一个嘧啶碱 颠换 transversion 一 指用嘌呤碱置换嘧啶碱或用嘧啶碱置换嘌呤碱 18 结构畸变结构畸变 基因中的缺口 或插入 insertion 或缺失 deletion 某些碱基造成移码突变使 DNA 的模 板链失去功能 19 诱变剂诱变剂 mutagen mutagen 使基因组发生突变的物理 化学 生物因素叫诱变剂 20 修复修复 repair repair 除去 DNA 上的损伤 恢复 DNA 的正常结构和功能是生物机体的一种保护功能 21 光裂合酶修复光裂合酶修复 又称光复活又称光复活 photoreactivation photoreactivation 可见光将光裂合酶激活 它分解 DNA 上由紫外线 照射而形成的嘧啶二聚体 使它们恢复成两个单独的嘧啶碱 22 切除修复切除修复 excision excision repair repair 在一系列酶的作用下 将 DNA 分子中受损伤部分切除 以互补链为模 板 合成出空缺的部分 使 DNA 恢复正常结构的过程 23 重组修复重组修复 recombination recombination repair repair DNA 在有损伤的情况下也可以复制 复制时子代链跃过损伤部位 并留下缺口 通过分子间重组 从完整的另一条母链上将相应的核苷酸序列片段移至子链缺口处 然后 用再合成的多核苷酸的序列补上母链的空缺 此过程称重组修复 24 诱导修复和应急反应诱导修复和应急反应 induction induction repairrepair andand SOSSOS response SOSresponse SOS 修复修复 由于 DNA 受到损伤或复制 系统受到抑制所诱导引起的一系列复杂的应急效应 称为应急反应 SOS 反应主要包括两个方面 DNA 损 伤修复 SOS 修复或称诱导修复 和诱变效应 SOS 修复是一种易出差错的修复过程 虽能修复 DNA 的损伤 而避免死亡 但却带来高的变异率 25 DNADNA 重组重组 recombination recombination DNA 重组是指在真核生物减数分裂过程中 细菌细胞的转化中 病毒转 导中等发生的 DNA 片段的交换或插入 26 基因工程基因工程 又称基因重组技术又称基因重组技术 gene genetic gene genetic engineering engineering 是将外源基因经过剪切加工 再插入 到一个具有自我复制能力的载体 DNA 中 将新组合的 DNA 转移到一个寄主细胞中 外源基因就可以随着 寄主细胞的分裂进行繁殖 寄主细胞也借此获得外源基因所携带的新特性 27 转录转录 transcription transcription 由依赖于 DNA 的 RNA 聚合酶催化 以 DNA 的一条链的一定区段为模板 按照 碱基配对原则 合成一条与 DNA 链互补的 RNA 链的过程 28 模板链模板链 template template strand strand 又称负又称负 链 反意义链链 反意义链 antisense antisense strand strand 转录过程中用作模板 的这条 DNA 链 称模板链 29 非模板链非模板链 nontemplate nontemplate strand strand 又称正又称正 链 编码链链 编码链 coding coding strand strand 有意义链 有意义链 sense sense strand strand 与模板链互补的那条 DNA 链 称非模板链 30 不对称转录不对称转录 asymmetric asymmetri