分子课后习题答案.pdf

参 考 答 案 绪 论 1.你 对 现 代 分 子 生 物 学 的 含 义 和 包 括 的 研 究 范 围 是 怎 么 理 解 的？提 示：分 子 生 物 学 是 从 分 子 水 平 研 究 生 命 本 质 的 一 门 新 兴 的 学 科，是 研 究 核 酸、蛋 白 质 等 生 物 大 分 子 的 结 构 与 功 能，并 从 分 子 水 平 阐 述 蛋 白 质 与 核 酸、蛋 白 与 蛋 白 之 间 相 互 作 用 的 关 系 及 其 基 因 表 达 调 控 机 理 的 学 科。2.分 子 生 物 学 发 展 前 景 如 何？提 示：分 子 生 物 学 是 当 前 生 命 科 学 中 发 展 最 快 并 正 与 其 他 学 科 广 泛 交 叉、渗 透 的 重 要 前 沿 领 域。分 子 生 物 学 是 一 个 非 常 年 轻 的 学 科，但 是 有 丰 富 的 历 史，并 且 以 惊 人 的 速 度 发 展。分 子 生 物 学 的 发 展 速 度 和 其 强 有 力 的 技 术 使 很 多 学 者 认 为 它 是 一 场 革 命。今 后 几 十 年 药 物 和 农 业 的 发 展 很 大 程 度 上 依 赖 于 分 子 生 物 学 家 对 基 因 的 操 纵，这 场 革 命 将 涉 及 到 每 个 人 的 生 活。所 以 我 们 正 在 从 事 一 项 尖 端 的 有 重 要 意 义 的 研 究。哈 佛 大 学 的 F.H.Westheimer教 授 说 到：“后 四 十 年 的 知 识 革 命 可 能 发 生 在 生 物 学 领 域，今 天 如 果 有 人 对 分 子 生 物 学 一 无 所 知，简 直 令 人 无 法 想 象。”3、谈 一 谈 你 对 人 类 基 因 组 计 划 完 成 的 社 会 意 义 和 科 学 意 义 的 认 识？提 示：人 类 基 因 组 计 划 在 科 学 上 的 目 的，是 测 定 组 成 人 类 基 因 组 的 30亿 个 核 甘 酸 的 序 列。从 而 奠 定 阐 明 人 类 所 有 基 因 的 结 构 与 功 能，解 读 人 类 的 遗 传 信 息，揭 开 人 类 奥 秘 的 基 础。由 于 生 命 物 质 的 一 致 性 与 生 物 进 化 的 连 续 性，这 就 意 味 着 揭 开 生 命 最 终 奥 秘 的 关 键，也 就 是 人 类 基 因 组 计 划 的 所 有 理 论、策 略 与 技 术，是 在 研 究 人 类 这 最 为 高 级、最 为 复 杂 的 生 物 系 统 中 形 成 的。规 模 化 就 是 随 着 人 类 基 因 组 计 划 的 启 动 而 诞 生，随 着 人 类 基 因 组 计 划 的 进 展 成 功 而 发 展 的“基 因 组 学”。生 物 学 家 第 一 次 从 整 个 基 因 组 的 规 模 去 认 识、去 研 究，而 不 是 大 家 分 头 一 个 一 个 去 发 现，基 因 研 究 将 是 基 因 组 学 区 别 于 基 因 组(genetics)与 所 有 涉 及 基 因 的 学 科 的 主 要 地 方。基 因 组 规 模 也 改 变 了 经 典 的 实 验 室 规 模，改 变 了 原 有 的 实 验 方 式，这 也 许 是“国 际 人 类 基 因 组 计 划”只 有 6 个 正 式 成 员 国 与 16个 中 心 的 原 因 之 一。生 物 的 序 列 化 即 生 命 科 学 以 序 列 为 基 础。这 是 新 时 代 的 生 命 科 学 区 别 于 以 前 的 生 物 学 的 最 主 要 的 特 点。随 着 人 类 基 因 组 序 列 图 的 最 终 完 成，SNP(单 核 甘 酸 多 态 性，即 序 列 差 异)的 发 现 以 及 比 较 基 因 组 学 古 代 DNA、食 物 基 因 组 计 划”、“病 原 与 环 境 基 因 组 计 划”(主 要 是 致 命 致 病 学)以 及 与 之 有 关 的 人 类 易 感 性 有 关 序 列 的 推 进，有 科 学、经 济、医 学 意 义 的 主 要 物 种 的 基 因 组 序 列 图 都 将 问 世。我 们 从 序 列 中 得 到 的 信 息，已 经 比 到 现 在 为 止 的 所 有 生 物 研 究 积 累 的 信 息 还 要 多。生 物 学 第 一 次 成 为 以 数 据(具 体 的 序 列 数 据)为 根 据 与 导 向，而 不 是 再 以 假 说 与 概 念 为 导 向 的 科 学。即 使 进 化 这 一 生 命 最 实 质 的 特 征 以 及 进 化 的 研 究，都 把 因 多 种 模 式 及 其 他 生 物 的 基 因 组 序 列 为 基 础。古 代 DNA的 研 究，也 不 再 是 因 时 间 与 过 去 了 的 环 境 而 惟 一 不 能 在 实 验 室 重 复 的 进 化 研 究，从 而 揭 示 生 命 进 化 的 奥 秘 与 古 今 生 物 的 联 系。这 就 帮 助 人 们 更 好 地 认 识 人 类 在 生 物 世 界 中 的 关 系。染 色 体 与 DNA名 词 解 释 半 保 留 复 制(简 称 复 制)(semiconservative 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。2、解 旋 酶(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。3、单 链 DNA结 合 蛋 白(single-strand binding protein,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。4、DNA聚 合 酶(DNA polymerase)：指 以 脱 氧 核 甘 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 甘 三 磷 酸、悔+、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。5、DNA连 接 酶(DNA ligase)：是 专 门 催 化 双 链 DA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。6、复 制 叉(replication 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。7、前 导 链(leading 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。8、冈 崎 片 段(Okazaki fragment)：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。9、后 随 链(lagging strand)：由 许 多 冈 崎 片 段 连 接 而 成 的 子 代 链 称 为 后 随 链。10 逆 转 录(reverse transcription)：以 RNA为 模 板 合 成 DNA的 过 程。11、突(mutation)：基 因 组 DNA顺 序 上 的 任 何 种 改 变 都 叫 做 突 变。分 点 突 变 和 结 构 畸 变。12、光 裂 合 酶 修 复(又 称 光 复 活)(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 喀 咤 二 聚 体，使 它 们 恢 复 成 两 个 单 独 的 嗑 咤 碱。13、切 除 修 复(excision 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。14、重 组 修 复(recombination 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 甘 酸 序 列 片 段 移 至 子 链 缺 口 处，然 后 用 再 合 成 的 多 核 甘 酸 的 序 列 补 上 母 链 的 空 缺，此 过 程 称 重 组 修 复。15、诱 导 修 复 和 应 急 反 应(induction repair and SOS response)(SOS 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。问 答 题 试 述 Meselson和 Stahl关 于 DNA半 保 留 复 制 的 证 明 实 验。提 示：将 E.coli放 入 以 15NH4cl为 唯 一 氮 源 的 培 养 基 中 连 续 培 养 十 几 代，使 所 有 DNA分 子 标 记 上 15N；W 15N标 记 的 E.coli再 放 入 普 通 的 14N培 养 基 中 培 养，在 细 胞 生 长 一 代、二 代、n 代 的 时 间 间 隔 内 采 样；采 用 氯 化 空 色 密 度 梯 度 离 心 分 离 DNA,并 用 紫 外 照 相 技 术 检 测 DNA所 在 位 置；结 果 如 下：其 结 果 确 切 地 证 明 DNA以 半 保 留 方 式 复 制。描 述 大 肠 杆 菌 DNA聚 合 酶 I在 DNA生 物 合 成 过 程 中 的 作 用。提 示：E.coli DNA聚 合 酶 I 是 多 功 能 酶，具 有：DNA聚 合 酶 活 性，能 按 模 板 要 求，以 5f 3 方 向 合 成 DNA,在 DNA复 制 中，常 用 以 填 补 引 物 切 除 后 留 下 的 空 隙；5-3外 切 酶 活 性，DNA复 制 后 期，用 于 切 除 RNA引 物；3-5外 切 酶 活 性，用 以 校 对 复 制 的 正 确 性，当 出 现 错 配 碱 基 时，切 除 错 配 碱 基 直 到 正 确 配 对 为 止；DNA聚 合 酶 I 不 是 DNA复 制 和 校 正 中 的 主 要 聚 合 酶，它 的 功 能 主 要 是 修 复。试 述 DNA复 制 过 程，总 结 DNA复 制 的 基 本 规 律。提 示：以 E.coli为 例，DNA复 制 过 程 分 三 个 阶 段；起 始：从 D NA上 控 制 复 制 起 始 的 序 列 即 起 始 点 开 始 复 制，形 成 复 制 叉，复 制 方 向 多 为 双 向，也 可 以 是 单 向，若 以 双 向 进 行 复 制，两 个 方 向 的 复 制 速 度 不 一 定 相 同。由 于 DNA聚 合 酶 不 能 从 无 到 有 合 成 新 链，所 以 DNA复 制 需要 有 含 3-011的 引 物，引 物 由 含 有 引 物 酶 的 引 发 体 合 成 一 段 含 3 10个 核 甘 酸 的 RNA片 段;延 长：DNA复 制 时，分 别 以 两 条 亲 代 DNA链 为 模 板，当 复 制 叉 沿 DNA移 动 时，以 亲 代 3-5 链 为 模 板 时，子 链 的 合 成 方 向 是 5-3,可 连 续 进 行，以 亲 代 5-3 链 为 模 板 时，子 链 不 能 以 3-5 方 向 合 成，而 是 先 合 成 出 许 多 5-3 方 向 的 冈 崎 片 段，然 后 连 接 起 来 形 成 一 条 子 链；终 止：当 一 个 冈 崎 片 段 的 3-OH与 前 一 个 冈 崎 片 段 的 5-磷 酸 接 近 时,复 制 停 止，由 DNA聚 合 酶 I切 除 引 物，填 补 空 隙，连 接 酶 连 接 相 邻 的 DNA片 段。DNA复 制 时，由 DNA解 旋 酶（又 称 解 链 酶）通 过 水 解 ATP获 得 能 量 来 解 开 DNA双 链，并 沿 复 制 叉 方 向 移 动，所 产 生 的 单 链 很 快 被 单 链 结 合 蛋 白 所 覆 盖，防 止 DNA的 变 性 并 保 护 其 单 链 不 被 降 解，复 制 叉 前 进 过 程 中，双 螺 旋 产 生 的 应 力 在 拓 扑 异 构 酶 的 作 用 下 得 到 调 整。DNA复 制 基 本 规 律：复 制 过 程 为 半 保 留 方 式；原 核 生 物 单 点 起 始，真 核 生 物 多 点 起 始，复 制 方 向 多 为 双 向，也 有 单 向；复 制 方 式 呈 多 样 性，（直 线 型、Q 型、滚 动 环 型 等）；新 链 合 成 需 要 引 物，引 物 RNA长 度 一 般 为 几 个 10个 核 甘 酸，新 链 合 成 方 向 5-3,与 模 板 链 反 向，碱 基 互 补；复 制 为 半 不 连 续 的，以 解 决 复 制 过 程 中，两 条 不 同 极 性 的 链 同 时 延 伸 问 题，即 一 条 链 可 按 5-3方 向 连 续 合 成 称 为 前 导 链，另 一 条 链 先 按 5-3方 向 合 成 许 多 不 连 续 的 冈 崎 片 段（原 核 生 物 一 般 长 1000-2000个 核 甘 酸，真 核 生 物 一 般 长 100-200个 核 甘 酸），再 通 过 连 接 前 连 接 成 完 整 链，称 后 随 链，口 前 导 链 与 后 随 链 合 成 速 度 不 完 全 一 致，前 者 快，后 者 慢；复 制 终 止 时，需 切 除 前 导 链、冈 崎 片 段 的 全 部 引 物，填 补 空 缺，连 接 成 完 整 DNA链：修 复 和 校 正 DNA复 制 过 程 出 现 的 损 伤 和 错 误，以 确 保 DNA复 制 的 精 确 性。DNA的 损 伤 原 因 是 什 么？提 示：自 身 复 制 过 程 中 发 生 的 错 误：外 界 环 境 的 影 响，如 物 理 因 素（紫 外 线、X 一 射 线 辐 射 等），化 学 因 素（各 种 诱 变 剂、抗 菌 素 等）。造 成 啥 咤 碱 基 形 成 聚 合 体，发 生 碱 基 错 配、缺 失 和 插 入。试 列 表 比 较 常 染 色 质 DNA与 端 粒 DNA的 复 制。常 染 色 质 DNA复 制 与 端 粒 DNA复 制 的 比 较 表：常 染 色 质 DNA复 制 端 粒 DNA复 制 酶 DNA聚 合 酶 等 一 些 复 制 必 须 酶 端 粒 酶（逆 转 录 酶）模 板 常 染 色 质 DNA RNA时 间 最 先 最 后 生 物 学 功 能 确 保 遗 传 信 息 传 代 完 成 线 性 染 色 体 末 端 复 制，防 止 遗 传 信 息 的 丢 失 第 三 章 一、L 前 体 分 子；加 工；内 含 子；外 显 子；5；3；CCA；内 含 子；外 显 子；自 动 催 化;2.内 切 核 酸 酶；RNA；tRNA；5 端；前 体 RNA;3.真 核 生 物 中 的 5SrRNA；原 核 生 物 中 的 mRNA；4.核 心 启 动 子；上 游 启 动 子 元 件：5.m7GpppNinNm；PolyA;6.自 体 催 化，异 体 催 化；、选 择 性 剪 接（也 叫 可 变 剪 接）：从 一 个 mRNA前 体 中 通 过 不 同 的 剪 接 方 式（选 择 不 同 的 剪 接 位 点 组 合）产 生 不 同 的 mRNA剪 接 异 构 体 的 过 程，而 最 终 的 蛋 白 产 物 会 表 现 出 不 同 或 者 是 相 互 拮 抗 的 功 能 和 结 构 特 性，或 者，在 相 同 的 细 胞 中 由 于 表 达 水 平 的 不 同 而导 致 不 同 的 表 型。增 强 子：DNA上 能 使 和 它 连 锁 的 基 因 转 录 频 率 明 显 增 加 的 序 列。转 录 单 位：DNA链 上 从 启 动 子 直 到 终 止 子 为 止 的 长 度 称 为 一 个 转 录 单 位。个 转 录 单 位 可 以 包 括 一 个 基 因，也 可 以 包 括 几 个 基 因。Pribnow区：原 核 生 物 转 录 起 始 区-10bp附 近 的 一 组 5-TATAT序 列，是 启 动 子 的 一 部 分，由 Pribnow首 先 发 现 的。R N A 的 编 辑：某 些 RNA,特 别 是 mRNA前 体 中 插 入、删 除 或 取 代 一 些 核 甘 酸，导 致 DNA编 码 的 遗 传 信 息 发 生 改 变。小 分 子 RNA：是 真 核 生 物 转 录 后 加 工 过 程 中 RNA剪 接 体(spilceosome)的 主 要 成 分，参 与 mRNA前 体 的 加 工 过 程。现 在 发 现 有 五 种 snRNA,其 长 度 在 哺 乳 动 物 中 约 为 100-215个 核 甘 酸。snRNA 一 直 存 在 于 细 胞 核 中，与 40种 左 右 的 核 内 蛋 白 质 共 同 组 成 RNA剪 接 体，在 RNA转 录 后 加 工 中 起 重 要 作 用。内 含 子：是 基 因 内 的 非 编 码 序 列，不 出 现 在 成 熟 的 RNA分 子 中，在 转 录 后 通 过 加 工 被 切 除。大 多 数 真 核 生 物 的 基 因 都 有 内 含 子。核 心 酶：通 常 由 5 个 亚 基 组 成；。，B,6 和 两 个 a 亚 基，可 写 作 a 28 B。含 有 5 个 亚 基 的 酶 叫 全 酶 a 26 B。，失 去。亚 基 的 叫 核 心 酶(a 2B B)。剪 接 体：由 snRNA和 蛋 白 质 组 成 的 核 糖 核 酸 蛋 白(核 蛋 白)复 合 物。其 功 能 是 结 合 内 含 子 两 端 的 边 界 序 列,协 助 RNA的 剪 接 加 工。核 酶:具 有 催 化 功 能(酶 的 作 用)的 RNA分 子。核 酶 能 起 作 用 的 结 构,至 少 含 有 3 个 茎(RNA分 子 内 配 对 形 成 的 局 部 双 链)，1至 3个 环(RNA分 子 局 部 双 链 鼓 出 的 单 链)和 至 少 有 13个 一 致 性 的 碱 基 位 点。三、1.I型 内 含 子、II型 内 含 子、RnaseP、锤 头 型 核 酶 2.mRNA直 接 负 责 蛋 白 质 的 产 生，翻 译 完 成 后 即 可 降 解，由 于 功 能 的 差 异，稳 定 性 也 不 同，在 不 同 的 组 织 中 半 衰 期 也 会 有 差 别。rRNA参 与 核 糖 体 的 组 装，而 核 糖 体 是 一 个 相 对 稳 定 的 结 构，因 此 rRNA比 较 稳 定；tRNA参 与 翻 译 过 程，主 要 功 能 是 携 带 氨 基 酸 到 达 核 糖 体，在 完 成 一 次 携 带 功 能 后 不 可 能 降 解 而 需 要 继 续 下 一 轮 的 氨 基 酸 的 转 运 工 作。tRNA和 rRNA分 子 的 大 多 数 碱 基 形 成 了 分 子 内 碱 基 配 对，而 mRNA较 少 分 子 内 碱 基 配 对，mRNA的 核 甘 酸 长 度 远 远 大 于 tRNA和 rRNA,3.(1)四 种 方 式：拼 接 产 物 缺 失 一 个 或 儿 个 外 显 子；拼 接 产 物 保 留 一 个 或 几 个 内 含 子 作 为 外 显 子 的 编 码 序 列；外 显 子 中 存 在 5 剪 接 位 点 或 3 剪 接 位 点，从 而 部 分 缺 失 该 外 显 子；内 含 子 中 存 在 5 剪 接 位 点 或 3 剪 接 位 点，从 而 部 分 内 含 子 变 为 编 码 序 列(2)选 择 性 剪 切 是 基 因 工 程 的 基 础 方 法，应 用 的 是 限 制 性 内 切 酶，因 为 酶 具 有 专 业 性，M以 在 一 条 DNA或 RNA母 链 中 根 据 人 类 意 愿 剪 取 一 段 目 的 基 因，该 过 程 既 为 选 择 性 剪 切。mRNA既 信 使 RNA,发 生 在 翻 译 阶 段，基 因 工 程 中 通 过 剪 切 特 定 的 DNA片 段 导 入 载 体 中 再 导 入 受 体，再 通 过 细 胞 培 养 技 术，得 到 有 特 定 性 状 个 体。4.真 核 生 物 mRNA有 5 端 帽 子 结 构(m7G)和 3 端 的 Poly(A)尾 巴 真 核 细 胞 的 前 mRNA有 许 多 内 含 子(会 被 加 工 剪 接 为 成 熟 的 mRNA翻 译 真 核 细 胞 的 mRNA多 是 单 顺 反 子，即 一 条 mRNA编 码 一 条 多 肽 5.其 前 体 是 核 内 不 均 一 RNA(hnRNA)hnRNA分 子 中 大 约 只 有 10%的 部 分 转 变 成 成 熟 的 mRNA,其 余 部 分 将 在 转 录 后 的 加 工 过 程 中 被 降 解 掉。hnRNA加 工 过 程 包 括：(1)剪 接；转 录 合 成 的 hnRNA需 经 过 剪 接、切 掉 内 含 子 部 分，然 后 再 将 外 显 子 部 分 拼 接 起 来。该 过 程 有 多 种 酶 活 性 物 质(包 括 snRNA)参 与。(2)5 末 端 加 帽;m7Gpp-pmnNp,称 为“帽”。在 细 胞 核 内 进 行 的,从 真 核 生 物 帽 子 结 构 形 成 的 复 杂 可 以 看 出，生 物 进 化 程 度 越 高，其 帽 子 结 构 越 复 杂。5端 帽 子 结 构 的 重 要 性 在 于 它 是 mRNA做 为 翻 译 起 始 的 必 要 的 结 构，对 核 糖 体 对 mRNA的 识 别 提 供 了 信 号，还 可 能 增 加 mRNA的 稳 定 性，保 护 mRNA免 遭 5 外 切 核 酸 酶 的 攻 击。(3)3 末 端 加 尾 mRNA前 体 分 子 的 3,末 端 有 一 段 保 守 序 列，由 特 异 的 核 酸 内 切 酶 切 去 多 余 的 核 甘 酸，然 后 在 多 聚 A 聚 合 酶 的 催 化 下，由 ATP聚 合 生 成 多 聚 A 尾。polyA可 能 与 mRNA从 细 胞 核 转 送 到 细 胞 质 有 关，对 真 核 mRNA的 翻 译 效 率 有 促 进 作 用，并 能 稳 定 mRNA结 构，保 持 一 定 的 生 物 半 衰 期。(4)碱 基 修 饰 mRNA分 子 中 有 少 量 稀 有 碱 基(如 甲 基 化 碱 基)是 在 转 录 后 经 化 学 修 饰(如 甲 基 化)而 形 成 的。6.一 般 原 核 生 物 启 动 子 主 要 由 4 个 部 分 组 成：-35序 列、-10序 列、转 录 起 点、-35序 列 和-10序 列 间 的 距 离。-35序 列 为 RNA聚 合 酶。因 子 的 识 别 位 点。-10序 列 为 RNA聚 合 酶 牢 固 结 合 位 置 并 在 此 解 链，形 成 开 放 起 始 复 合 物。真 核 生 物 有 3 种 转 录 方 式：(1)RNA聚 合 酶 I的 启 动 子，主 要 由 两 部 分 组 成：核 心 启 动 子 足 以 使 转 录 起 始，上 游 调 控 元 件 可 以 大 大 的 提 高 核 心 启 动 子 的 转 录 起 始 频 率。(2)RNA聚 合 酶 H 的 启 动 子，主 要 负 责 蛋 白 质 基 因 和 部 分 核 小 RNA的 转 录。由 转 录 起 始 位 点、TATA box和 CAAT box以 及 上 游 启 动 子 成 分，如 增 强 子、沉 默 子 等 组 成。(3)RNA聚 合 酶 HI基 因 的 产 物 是 tRNA,5SrRNA,U6RNA等，又 可 分 3 类：位 于 基 因 内 部，没 有 TATA盒 框，由 内 部 转 录 控 制 区 组 成，如 5SrRNA基 因；位 于 基 因 上 游，有 两 个 基 本 成 分 近 端 顺 序 元 件 和 TATA盒；混 合 启 动 子，既 含 有 如 5SrRNA基 因 的 内 控 区，又 有 如 U6RNA基 因 的 上 游 启 动 子。7.同：都 以 DNA为 模 板，都 以 核 甘 酸 为 原 料，都 是 从 5-3 方 向 合 成，都 遵 循 碱 基 互 补 配 对 原 则，产 物 都 是 多 聚 核 甘 酸 异：复 制 所 需 的 底 物 为 脱 氧 核 甘 三 磷 酸，转 录 的 底 物 为 核 甘 三 磷 酸；复 制 中 A-T 配 对，转 录 中 是 A-U 配 对；RNA聚 合 酶 DNA聚 合 酶 不 同；复 制 要 引 物，转 录 不 要；复 制 得 到 与 模 板 链 互 补 的 DNA链，转 录 得 到 的 是 与 模 板 互 补 的 RNA链；转 录 过 程 中，只 有 一 条。8.(1),逆 转 录 酶 是 一 类 存 在 于 RNA病 毒 中 具 有 RNA-DNA逆 转 录 活 性 的 特 殊 蛋 白 质。由 它 催 化 转 录 合 成 的 DNA称 为 互 补 DNA(cDNA)、通 常 情 况 下，细 胞 内 的 转 录 是 由 DNA到 RNA的，所 得 RNA为 信 使 RNA(mRNA)供 蛋 白 质 合 成 作 模 板 用。而 在 部 分 RNA病 毒 中，要 实 现 自 身 的 扩 增，必 须 具 有 DNA,因 此 先 由 RNA逆 转 录 合 成 cDNA再 由 cDNA转 录 出 RNA,逆 转 录 酶 可 用 于 RT-PCR,将 RNA转 变 为 DNA后 扩 增，以 获 得 RNA的 序 列。、逆 转 录 酶 是 多 功 能 酶,具 有 RNA酶,连 接 酶,聚 合 酶 活 性.9.RNA拼 接 的 类 型：类 型 I 自 我 剪 接。特 点 是 只 要 1价、2 价 阳 离 子 和 鸟 背 存 在 即 可 自 行 发 生，无 需 提 供 能 量 和 酶 的 催 化。类 型 n 自 我 剪 接。特 点 是 能 自 我 剪 接，但 不 需 要 鸟 背。核 mRNA拼 接 体 的 拼 接。特 点 是 由 内 含 子 自 我 催 化 完 成。核 tRNA的 酶 促 拼 接。特 点 是 需 要 内 切 酶 和 连 接 酶 等，需 要 消 耗 能 量。10.DNA复 制 时，后 随 链 的 合 成 需 要 连 接 酶 将 一 个 冈 崎 片 段 的 5端 与 另 一 冈 崎 片 段 的 3 端 连 接 起 来，而 RNA的 合 成 是 从 转 录 起 点 开 始 沿 5-3 一 直 合 成 的，因 此 不 需 要 DNA连 接 酶。11.提 供 转 录 终 止 信 号 的 一 段 DNA序 列，叫 终 止 子。协 助 RNA聚 合 酶 识 别 终 止 子 的 蛋 白 质 辅 助 因 子，叫 终 止 因 子。Rh。结 合 在 新 合 成 的 RNA链 上，借 助 消 解 NTP所 获 得 能 量 沿 RNA链 移 动。RNA酶 遇 到 终 止 子 发 生 暂 停，使 Rho得 以 追 上 酶，并 与 之 相 互 作 用，造 成 释 放 RNA。12.（DRNA聚 合 酶 I催 化 产 生 前 体 rRNA的 合 成；RNA聚 合 酶 I转 录 产 物 是 45SrRNA,经 过 剪 接 修 饰 生 产 除 5SrRNA外 的 各 种 rRNA,真 核 生 物 的 rRNA基 因 是 一 类 中 度 重 复 的 基 因，拷 贝 数 都 在 数 百 个 至 数 万 个，人 类 rRNA基 因 约 为 300个 拷 贝。RNA聚 合 酶 II催 化 前 体 mRNA的 合 成。RNA聚 合 酶 HI催 化 产 生 前 体 tRNA,经 过 加 工 后 成 为 成 熟 tRNA13列 举 一 个 已 知 的 DNA序 列 编 码 一 种 以 上 蛋 白 质 的 三 种 方 法。答 案：给 定 的 一 段 DNA序 列 可 以 以 下 述 方 式 编 码 两 种 或 两 种 以 上 的 蛋 白 质：（1）可 读 框 中 在 核 糖 体 结 合 位 点 之 后 含 有 多 重 起 始 位 点；（2）以 一 两 个 碱 基 的 移 码 方 式 出 现 重 叠 的 可 读 框；（3）不 同 的 剪 接 方 式，例 如，选 择 不 同 的 外 显 子 组 合 成 不 同 的 mRNA。14.mRNA只 占 总 RNA的 3%5%,这 主 要 是 有 以 下 两 个 原 因：由 于 需 要 大 量 的 核 糖 体 和 稳 定 的 tRNA群，因 此 mRNA合 成 量 比 其 他 RNA的 量 要 少：由 于 对 内 切 酶 与 外 切 核 酸 酶 敏 感，mRNA容 易 自 发 地 降 解，所 以 在 原 核 细 胞 中 mRNA的 半 衰 期 只 有 2 15分 钟，真 核 细 胞 中 也 只 有 4一 24小 时。15.此 序 列 太 长 不 可 能 是 tRNA。如 果 它 是 rRNA,应 该 含 有 许 多 特 殊 元 件，如：假 尿 喀 嗟 和 5一 甲 基 胞 喀 嚏；同 时 应 具 有 可 以 形 成 发 夹 环 的 反 向 重 复 序 列。如 果 是 mRNA则 应 有 AUG起 始 密 码 子、一 段 相 应 的 氨 基 酸 密 码 子 和 一 个 相 应 的 终 止 密 码 子 构 成 的 可 读 框。第 四 章.一、名 词 解 释 1、翻 译：指 将 mRNA链 上 的 核 甘 酸 从 一 个 特 定 的 起 始 位 点 开 始，按 每 3 个 核 甘 酸 代 表 一 个 氨 基 酸 的 原 则，依 次 合 成 一 条 多 肽 链 的 过 程 2、遗 传 密 码：指 信 使 RNA（mRNA）分 子 上 从 5端 到 3端 方 向，由 起 始 密 码 子 A U G 开 始，每 三 个 核 甘 酸 组 成 的 三 联 体。它 决 定 肽 链 上 某 一 个 氨 基 酸 或 蛋 白 质 合 成 的 起 始、终 止 信 号 3、开 放 阅 读 框：mRNA上 由 起 始 密 码 子 开 始，到 终 止 密 码 子 结 束 的 氨 基 酸 序 列 被 称 为 一 个 开 放 阅 读 框 4、遗 传 密 码 的 简 并 性：由 一 种 以 上 的 密 码 子 编 码 同 一 个 氨 基 酸 的 现 象 5、同 义 密 码 子：编 码 相 同 氨 基 酸 的 几 个 不 同 的 密 码 子 6、起 始 密 码 子：指 导 蛋 白 质 合 成 起 始 位 点 的 密 码 子，最 常 见 的 起 始 密 码 是 AUG7、终 止 密 码 子：任 何 tRNA分 子 都 不 能 正 常 识 别 的，但 可 被 特 殊 的 蛋 白 结 合 并 引 起 新 合 成 的 肽 链 从 翻 译 机 器 上 释 放 的 密 码 子。存 在 三 个 终 止 密 码 子：UAG UAA UGA8、摆 动 学 说：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，因 而 使 某 些 tRNA可 以 识 别 一 个 以 上 的 密 码 子 9、同 工 tRNA：结 合 相 同 氨 基 酸 的 不 同 tRNA10、校 正 tRNA：通 过 反 密 码 子 区 的 改 变 将 正 确 的 氨 基 酸 携 带 到 肽 链 上，抵 消 突 变 效 应，合 成 正 常 的 蛋 白 质 11、无 义 突 变：是 编 码 某 一 氨 基 酸 地 三 联 体 密 码 经 碱 基 替 换 后，变 成 不 编 码 任 何氨 基 酸 地 终 止 密 码 UAA、UAG或 UGA,使 合 成 提 前 终 止，形 成 一 条 不 完 整 的 多 肽 链 12、中 性 突 变：基 因 中 一 对 碱 基 对 发 生 改 变，引 起 mRNA上 密 码 子 的 改 变，但 多 肽 链 中 相 应 位 点 发 生 的 取 代 并 不 影 响 蛋 白 质 的 功 能 13、移 码 突 变：在 正 常 地 DNA分 子 中，碱 基 缺 失 或 增 加 非 3 地 倍 数，造 成 这 位 置 之 后 的 一 系 列 编 码 发 生 移 位 错 误 的 改 变，产 生 无 功 能 的 蛋 白 质，这 种 现 象 称 移 码 突 变 14、错 义 突 变：是 编 码 某 种 氨 基 酸 地 密 码 子 经 碱 基 替 换 以 后，变 成 编 码 另 一 种 氨 基 酸 地 密 码 子，从 而 使 多 肽 链 的 氨 基 酸 种 类 和 序 列 发 生 改 变 15、回 复 突 变：突 变 体（mutant）经 过 第 二 次 突 变 又 完 全 地 或 部 份 地 恢 复 为 原 来 的 基 因 型 和 表 现 型 16、起 始 因 子:参 与 蛋 白 质 合 成 起 始 阶 段 的 特 异 性 蛋 白 质，原 核 起 始 因 子 有 3种（IF1、IF2、IF3）,真 核 起 始 因 子 有 多 种 17、释 放 因 子：识 别 终 止 密 码 子 引 起 完 整 的 肽 链 和 核 糖 体 从 mRNA上 释 放 的 蛋 白 质 18、信 号 肽：引 导 蛋 白 质 跨 膜 进 入 内 质 网 的 信 号，通 常 指 被 运 入 内 质 网 内 腔 的 蛋 白 质 的 氨 基 末 端 的 一 段 序 列 19、信 号 序 列：在 起 始 密 码 后 面 的 一 段 编 码 疏 水 性 氨 基 酸 序 列 的 RNA区 域 20、分 子 伴 侣：一 类 在 序 列 上 没 有 相 关 性 但 有 共 同 功 能 的 蛋 白 质，它 们 在 细 胞 内 帮 助 其 他 含 多 肽 的 结 构 完 成 正 确 的 组 装，而 且 在 组 装 完 毕 后 与 之 分 离，不 构 成 这 些 蛋 白 质 结 构 执 行 功 能 时 的 组 份 21、SD序 列：在 原 核 生 物 mRNA起 始 密 码 子 AUG上 游 10个 碱 基 左 右 处，有 一 段 富 含 喋 吟 的 碱 基 序 列，能 与 核