生化問答題(下)

1、10 核苷酸代謝1嘧啶核苷酸分子中各原子的來源及合成特點怎樣？2嘌呤核苷酸分子中各原子的來源及合成特點怎樣？3嘌呤和嘧啶堿基是真核生物的主要能源嗎，為什么？4用兩組人作一個實驗，一組人的飲食主要是肉食，另一組人主要是米飯。哪一組人發(fā)生痛風(fēng)病的可能性大？為什么？5為什么一種嘌呤和嘧啶生物合成的抑制劑往往可以用作抗癌藥和/ 或抗病毒藥？6不同種類的生物分解嘌呤的能力不同，為什么？參考答案四、問答題1 .答：（1）各原子的來源：N1、C4、C5 C6-天冬氨酸；C2-二氧化碳；N3-氨；核糖-磷酸戊糖途徑的5'磷酸核糖。（2）合成特點：氨甲酰磷酸 +天冬氨酸 -乳清酸乳清酸+ PRPP -乳

2、清酸核昔-5 '-磷酸-尿普酸2 .答：（1）各原子的來源：N1-天冬氨酸；C2和C8-甲酸鹽；N7、C4和C5-甘氨酸；C6-二氧化碳；N3和N9-谷氨酰胺；核 糖-磷酸戊糖途徑的5'磷酸核糖（2）合成特點：5'磷酸核糖開始-5'磷酸核糖焦磷酸（PRPP -5'磷酸核糖胺（N9）-甘氨酰胺核昔酸（C4、C5、N7）-甲酰甘氨酰胺核昔酸（C8） -5'氨基咪座核昔酸（C3） -5'氨基咪座-4-竣酸核昔酸（C6） 5'氨基咪座甲酰胺核昔酸 （N1）-次黃嗯吟核昔酸（C2）。3 .答:在真核生物中，嗯吟和嗑咤不是主要的能源。脂肪酸和

3、糖中碳原子能夠被氧化產(chǎn)生ATP,相比較而言含氮的嗯吟和嗑啶沒有合適的產(chǎn)能途徑。通常核苷酸降解可釋放出堿基，但堿基又能通過補救途徑重新生成核苷酸，堿基不能完全被降解。另外無論是在嗯吟降解成尿酸或氨的過程還是嗑咤降解的過程中都沒有通過底物水平的磷酸化產(chǎn)生ATR堿基中的低的 C:N比使得它們是比較貧瘠的能源。然而在次黃嗯吟轉(zhuǎn)變?yōu)槟蛩岬倪^程中生成的NAD他許能夠通過氧化磷酸化間接產(chǎn)生ATR4 . 答 : 痛風(fēng)是由于尿酸的非正常代謝引起的，尿酸是人體內(nèi)嘌呤分解代謝的終產(chǎn)物，由于氨基酸是嘌呤和嘧啶合成的前體，所以食用富含蛋白質(zhì)飲食有可能會導(dǎo)致過量尿酸的生成，引起痛風(fēng)病。5 . 答：因為許多癌細胞的特點是快

4、速生長，需要供給大量的核苷酸。一旦嘌呤和嘧啶的生物合成受到抑制，癌細胞的生長就受到限制。所以抑制嘌呤和嘧啶生物合成的抑制劑可能就是一種抗癌藥。由于病毒復(fù)制速度非?？?，所以也會受到同樣抑制劑的影響。答：各種生物體分解嘌呤都是從嘌呤環(huán)上氧化脫氨開始的，腺嘌呤與鳥嘌呤通過脫氨產(chǎn)生黃嘌呤，黃嘌呤氧化形成尿酸。黃嘌呤、尿酸是各類生物嘌呤分解的共同中間物。人類及靈長類動物、鳥類、昆蟲無分解尿酸的酶，尿酸即為這些動物嘌呤代謝的終產(chǎn)物；除人類及靈長類動物外的其它哺乳動物體內(nèi)存在尿酸氧化酶，可將尿酸氧化成尿囊素；某些硬骨魚存在尿囊素酶，可將尿囊素進一步氧化成尿囊酸；多數(shù)魚類、兩棲類動物還存在尿囊酸酶，可將尿囊酸

5、氧化分解成尿素與乙醛酸；甲殼類、海洋無脊椎動物體內(nèi)還有尿酶，可將尿素分解成氨與二氧化碳。11 DNA 的合成與修復(fù)四、問答題1 .簡述DNA1制的過程。2 . DNA復(fù)制復(fù)合體需要一系列的蛋白分子以便使復(fù)制叉移動，如果大腸桿菌在體外進行DNAM制至少需要哪些組分？3簡述中心法則。4.某細菌的染色體是環(huán)狀的雙鏈DNA分子，有5.2 X 106個堿基對。（a） 復(fù)制叉的移動速度是每秒1000 個核苷酸，計算復(fù)制染色體所需的時間。（b）在最適條件下，細菌繁殖一代僅需25分鐘。如果DNA1制最快速度是每秒 1000個核基酸，且染色體只含有一個復(fù)制起始點，解釋為什么細胞能分裂得這么快。5. 一條DNA有

6、105個核昔酸殘基，它的堿基組成為：A 21%, G 29%, C 29%,及T 21%,經(jīng)DNA聚合酶復(fù)制得互補鏈。生成的雙螺旋DNAJ RNA聚合酶的模板，轉(zhuǎn)錄后得到有相同數(shù)目殘基的新RNA鏈。(a)試確定新合成的 RNA的堿基組成。(b)若RNA聚合酶從DN項鏈僅轉(zhuǎn)錄2000堿基便停止。那么所得到的新的RNA勺堿基組成如何？6紫外線照射后暴露于可見光中的細胞，其復(fù)活率為什么比紫外線照射后置于黑暗中的細胞高得多？7.與RNA分子相比，為什么 DNA分子更適合用于貯存遺傳信息？ 簡述dnaM制的基本規(guī)律。9、何為半保留復(fù)制?有何實驗依據(jù)證明？1.答：DNA復(fù)制從特定位點開始，可以單向或雙向進

7、行，但是以雙向復(fù)制為主。由于 DNA 雙鏈的合成延伸均為 5' -3'的方向，因此復(fù)制是以半不連續(xù)的方式進行，可以概括為： 雙鏈的解開；RNA引物的合成；DNA鏈的延長；切除RN闌物，填補缺口，連接相 鄰的DNAt段。(1)雙鏈的解開在DNA的復(fù)制原點，雙股螺旋解開，成單鏈狀態(tài)，形成復(fù)制叉，分別作為模板，各自合成其互補鏈。在復(fù)制叉上結(jié)合著各種各樣與復(fù)制有關(guān)的酶和輔助因子。(2) RNA引物的合成 引發(fā)體在復(fù)制叉上移動，識別合成的起始點，引發(fā)RNA引物的合成。移動和引發(fā)均需要由 ATP提供能量。以DNA為模板按5' -3'的方向，合成一段引物 RNA1。引物長度名

8、為幾個至 10個核昔酸。在引物的 5 '端含3個 磷酸殘基，3'端為游離的羥基。(3) DNA鏈的延長 當RNA引物合成之后，在 DNA聚合酶W的催化下，以四種脫氧核糖核昔5'-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PPio DNA鏈的合成是以兩條親代 DNA鏈為模板，按堿基配對原則進行復(fù)制的。親代 DNA的雙股鏈呈反向平行，一條鏈是5' -3'方向，另一條鏈是 3' -5'方向。在一個復(fù)制叉內(nèi)兩條鏈的復(fù)制方向不同，所以新合成的二條子鏈極性也正好相反。由于迄今為止還沒有發(fā)現(xiàn)一種DNA聚合酶能按

9、3' -5'方向延伸，因此子鏈中有一條鏈沿著親代DNA單鏈的3' -5'方向(亦即新合成的 DNA沿5' -3'方向)不斷延長。(4)切除引物，填補缺口，連接修復(fù)當新形成的岡崎片段延長至一定長度，其3' -OH端與前面一條老片斷的 5'斷接近時，在DN課合酶I的作用下，在引物 RNA與DNA片段的連接處切去 RNA引物后留下的空隙，由 DNA聚合酶I催化合成一段 DNA填補上；在DNA連接酶的作用下，連接相鄰的DNA鏈；修復(fù)摻入DNA鏈的錯配堿基。這樣以兩條親代DNA鏈為模板，就形成了兩個DNA雙股螺旋分子。每個分子中一條鏈來自親

10、代DNA另一條鏈則是新合成的。2 .答：至少需要 DNA聚合酶III、解旋酶、SSB和引發(fā)酶。在體內(nèi)需要拓撲異構(gòu)酶。3 .答：在細胞分裂過程中通過DNA的復(fù)制把遺傳信息由親代傳遞給子代，在子代的個體發(fā)育過程中遺傳信息由 DNA傳遞到RNA最后翻譯成特異的蛋白質(zhì)；在RNAW毒中RNAM有自我復(fù)制的能力，并同時作為mRNA指導(dǎo)病毒蛋白質(zhì)的生物合成；在致癌RNAW毒中，RNA還以逆轉(zhuǎn)錄的方式將遺傳信息傳遞給DNA分子。4 . 答： (a) 在復(fù)制原點形成兩個復(fù)制叉，復(fù)制叉以相反的方向移動直到它們在原點對面的某一點相遇為止，因而每個復(fù)制體復(fù)制基因組的一半(2.6 X 106堿基對)，在每一個復(fù)制叉上，

11、以 1000個核音酸/秒的速率合成兩條新鏈 (前導(dǎo)鏈和滯后 鏈)(2000個核昔酸/秒等于1000個堿基對/秒)o所以復(fù)制全部的染色體需要 2.6 X 106/1000 =2600秒=43分20秒。(b)盡管僅僅只有一個原點(Q,但在前一個復(fù)制叉到達終點位置之前復(fù)制可以反復(fù)起始。因而在每一個雙鏈DNA分子上存在著 2 個以上的復(fù)制叉。雖然復(fù)制一個染色體仍舊需要大約43 分鐘，但是由于起始的速率加快，完全復(fù)制一個染色體顯得間隔更短了。5 . 答： ( a) A， 21 ；U， 21 ；C， 29；G， 29(b)新鏈組成和原鏈可能一樣也可能不一樣6 .答：紫外線可以通過引起 T殘基的二聚化而破壞

12、 DNA修復(fù)T二聚體的一中機制是由酶催化的光反應(yīng)，該反應(yīng)由光復(fù)活 酶催化的，該酶利用來自可見光的能量切斷該二聚體并且修復(fù)該DNA所以細胞在紫外照射后暴露于可見光下比細胞保持在黑暗狀態(tài)下更容易修復(fù)DNA。7 .答：因為DNA整個都是雙鏈結(jié)構(gòu)，但 RNA或是單核昔酸鏈，或是具有局部雙螺旋的單核昔酸鏈。雙鏈結(jié)構(gòu)使得生物體通 過兩條互補、反向平行的鏈精確地進行DNA復(fù)制。而RNA的結(jié)構(gòu)做不到這一點。8 答： ( 1)復(fù)制過程是半保留的。(2)細菌或病毒DNA的復(fù)制通常是由特定的復(fù)制起始位點開始，真核細胞染色體DNA復(fù)制則可以在多個不同部位起始。( 3)復(fù)制可以是單向的或是雙向的，以雙向復(fù)制較為常見，兩

13、個方向復(fù)制的速度不一定相同。(4)兩條DNA鏈合成的方向均是從 5-3'進行的。( 5)復(fù)制的大部分都是半不連續(xù)的，即其中前導(dǎo)鏈是相對連續(xù)的，滯后鏈則是不連續(xù)的。(6)各短片段在開始復(fù)制時，先形成短片段RNA作為DNA合成的引物，這一 RNA片段以后被切除 DNA聚合酶I ,并用 DNA聚合酶I填補因切除引物 RNA產(chǎn)生的缺口，并由DNA連接酶連接切口。9答：DNA復(fù)制時，以親代 DNA雙鏈為模板，通過堿基互補方式合成子代DNA ,這樣新形成的子代 DNA中，一條鏈來自親代 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。半保留復(fù)制的證明：1958 年， Meselson

14、和 Stahl 將同位素15N 標記的 15NH4Cl 加入大腸桿菌的培養(yǎng)基中培養(yǎng)很多代，使大腸桿菌的 DNAtB帶上15N的標記；然后將該大腸桿菌轉(zhuǎn)入14N的普通培養(yǎng)基中培養(yǎng)后，分離子一代、子二代、子三代等DNA ,再進行氯化葩密度梯度離心。結(jié)果顯示， 0代的DNAir部含15N的DN砌子，子一代的 DNA是含15N14N的較輕 的DN砌子，子二代的 DNA一半含15N 14N的較輕的DNA分子，另一半是只含 14N的最輕的DNA分子，子三代的 DNA是 四分之一含15N14N的較輕的DNA分子，四分之三是含 14N的最輕的DNA分子，該現(xiàn)象表明 DNA復(fù)制是半保留方式進行的。 12 RNA

15、的合成與加工 四、問答題1 .簡述RNA轉(zhuǎn)錄的過程.2 .簡述原核細胞和真核細胞的 RNA聚合酶有何不同？3 .為什么RNAM被堿水解，而 DNA容易被堿水解？4 .下歹U是 DNA的一段堿基序歹U。 AGCTTGCAACGTTGCATTAG(a)寫出DNA聚合酶以上面的DNA片段為模板，復(fù)制出的 DNAg基序列。(b)以(a)中復(fù)制出的DNA堿基序列為模板，在 RNA聚合酶催化下，轉(zhuǎn)錄出的 mRNA勺堿基序列。5 . 3"-脫氧腺昔-5三磷酸是ATP的類似物，假設(shè)它相似到不能被RNA聚合酶識別。如果在 RNA轉(zhuǎn)錄時細胞中存在少量的該物質(zhì)，會有什么現(xiàn)象？6 .自我拼接反應(yīng)和 RNA作

16、為催化劑的反應(yīng)之間的區(qū)別是什么？7 .真核細胞mRNAm工過程包括哪四步？8逆轉(zhuǎn)錄酶的發(fā)現(xiàn)和利用是現(xiàn)代分子生物學(xué)的革命，其重要意義體現(xiàn)在？9 .與DNA聚合酶不同，RN課合酶沒有校正活性，試解釋為什么缺少校正功能對細胞并無害處。10 .比較DNA勺復(fù)制和轉(zhuǎn)錄有什么不同？11 .比較四種核酸聚合酶(DNAM制酶、RNA聚合酶、RNAM制酶、逆轉(zhuǎn)錄酶)的性質(zhì)和作用的異同。12 .簡述真核生物和原核生物的 mRN底結(jié)構(gòu)上的主要區(qū)別。13 .由RN課合酶II合成的初始轉(zhuǎn)錄物(mRNAftf體)需經(jīng)過哪些加工過程才能成為成熟的mRNA參考答案 四、問答題1.答：RNA轉(zhuǎn)錄過程為起始位點的識別、起始、延伸

17、、終止。(1)起始位點的識別 RNA聚合酶先與DNA模板上的特殊啟動子部位結(jié)合，b因子起著識別 DNA分子上的起始信號的作用。在b亞基作用下幫助全酶迅速找到啟動子，并與之結(jié)合生成較松弛的封閉型啟動子復(fù)合物。這時酶與DNA外部結(jié)合，識別部位大約在啟動子的-35位點處。接著是 DNA構(gòu)象改變活化，得到開放型的啟動子復(fù)合物，此時酶與啟動子緊密結(jié)合，在 -10 位點處解開DNA雙鏈，識別其中的模板鏈。由于該部位富含 A-T堿基對，故有利于 DNAW鏈。開放型復(fù)合物一旦形成，DNA就繼續(xù)解鏈，酶移動到起始位點。(2)起始留在起始位點的全酶結(jié)合第一個核昔三磷酸。第一個核昔三磷酸常是GTP或ATR形成的啟動

18、子、全酶和核昔三磷酸復(fù)合物稱為三元起始復(fù)合物，第一個核昔酸摻入的位置稱為轉(zhuǎn)錄起始點。這時b亞基被釋放脫離核心酶。(3)延伸 從起始到延伸的轉(zhuǎn)變過程，包括b因子由締合向解離的轉(zhuǎn)變。DNA分子和酶分子發(fā)生構(gòu)象的變化，核心酶與DNA的結(jié)合松弛，核心酶可沿模板移動，并按模板序列選擇下一個核甘酸，將核甘三磷酸加到生長的RNA鏈的3' -OH端，催化形成磷酸二酯鍵。轉(zhuǎn)錄延伸方向是沿 DNA模板鏈的3' -5'方向按堿基酸對原則生成 5' -3'的RNA產(chǎn)物。RNA鏈延伸時， RNA聚合酶繼續(xù)解開一段 DNA雙鏈，長度約17個堿基對，使模板鏈暴露出來。新合成的 RNA

19、鏈與模板形成RNA-DNA勺雜交 區(qū)，當新生的RNA1離開模板DNA后，兩條DNA1則重新形成雙股螺旋結(jié)構(gòu)。（4）終止 在DN砌子上有終止轉(zhuǎn)錄的特殊堿基順序稱為終止子，它具有使RNA聚合酶停止合成 RN所口釋放RNA鏈的作用。這些終止信號有的能被 RNA聚合酶自身識別，而有的則需要有p因子的幫助。p因子是一個四聚體蛋白質(zhì)，它能與RNA聚合酶結(jié)合但不是酶的組分。它的作用是阻RNA聚合酶向前移動，于是轉(zhuǎn)錄終止，并釋放出已轉(zhuǎn)錄完成的RNA鏈。對于不依賴于P因子的終止子序列的分析，發(fā)現(xiàn)有兩個明顯的特征：即在DNA上有一個1520個核昔酸的二重對稱區(qū)，位于 RNA鏈結(jié)束之前，形成富含 G-C的發(fā)夾結(jié)構(gòu)。

20、接著有一串大約 6個A的堿基序列它們轉(zhuǎn)錄的 RNA鏈的末端為一連串的 U。寡聚U可能提 供信號使RNA1合酶脫離模板。在真核細胞內(nèi)，RNA的合成要比原核細胞中的復(fù)雜得多。2 .答：（1）原核細胞大腸桿菌的 RNA聚合酶研究的較深入。這個酶的全酶由5種亞基（“20 0' S3）組成，還含有2個Zn原子。在RNA合成起始之后，S因子便與全酶分離。不含 S因子的酶仍有催化活性，稱為核心酶。S亞基具有與啟動子結(jié)合的功能，0亞基催化效率很低，而且可以利用別的DNA的任何部位作模板合成 RNA加入S因子后，則具有了選擇起始部位的作用，S因子可能與核心酶結(jié)合，改變其構(gòu)象，從而使它能特異地識別DNA模

21、板鏈上的起始信號。（2）真核細胞的細胞核內(nèi)有 RNA聚合酶I、II和III ,通常由46種亞基組成，并含有 Zn2+o RNA聚合酶I存在于核仁中， 主要催化rRNA前體的轉(zhuǎn)錄。RNA聚合酶口和W存在于核質(zhì)中，分別催化mRNAT體和小分子量 RNA的轉(zhuǎn)錄。此外線粒體和葉綠體也含有RNA聚合酶，其特性類似原核細胞的RNA聚合酶。3 .答：因為RNA含有的2"-OH起到分子內(nèi)催化劑作用，水解能形成中間產(chǎn)物2, ,3 '-環(huán)狀中間產(chǎn)物，而 DNA不含2 "-OH。4 .答：（a） 5 "-CTAATGCAACGTTGCAAGCT-3（b） 5, -AGCUUGC

22、AACGUUGCAUUAG-35.答：如果3'-脫氧腺昔-5 '-三磷酸被RNA聚合酶錯當成 ATP,它將會進入到生長中的 RNA鏈，然而因為3，-脫氧腺昔- 5,-三磷酸缺少一個 3,-羥基基團，在聚合反應(yīng)中它不能與下一個核甘三磷酸反應(yīng)，因而在轉(zhuǎn)錄過程中將3,-脫氧腺昔-5-三磷酸引入將會導(dǎo)致提前鏈終止 ，同時如果該藥品大量存在時細胞將死亡。6 .答：四膜蟲的rRNA的初始轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物經(jīng)過一個自剪切反應(yīng)失去了它的間插序列。因為在這一反應(yīng)中轉(zhuǎn)錄本是被永久地修飾 了，因此它不是一個真正的催化劑。核糖核酸酶P的RNA組分能向切除tRNA前體分子，并且在反應(yīng)結(jié)束時仍舊保持不變，因而它稱得

23、上是一個真正的催化劑。7 .答：（1） 5 /加帽、3 /聚腺普酸化、RN頤接和轉(zhuǎn)運出核。5 /加帽和3/聚腺普酸化在剪接和轉(zhuǎn)運之前。8 .答： 導(dǎo)致了 cDNA克隆生物技術(shù)的誕生。能夠由克隆的cDNA表達蛋白。9 .答：RNA聚合酶缺少校正活性，從而使轉(zhuǎn)錄錯誤率遠遠高于DNA復(fù)制的錯誤率，但是錯誤的 RNA分子將不可能影響細胞的生存，因為從一個基因合成的RNA的絕大多數(shù)拷貝是正常的。就mRN冊子來說，按照含有錯誤的 mRNA專錄本合成的錯誤的蛋白質(zhì)的數(shù)量只占所合成蛋白質(zhì)總數(shù)的百分比很小，另一方面，在轉(zhuǎn)錄過程中生成的錯誤可以很快去除，因為大多數(shù)的 mRN粉子的半衰期很短。10 .答：（1） D

24、NA復(fù)制是為了保留物種的全部遺傳信息，因此是整個分子都復(fù)制；而轉(zhuǎn)錄只是轉(zhuǎn)錄DNA分子中的一個片段（稱為轉(zhuǎn)錄單位或操縱子 operon）,哪個基因被轉(zhuǎn)錄與特定的時間、空間、生理狀態(tài)有關(guān)。（2）雙鏈DNA中只有一條鏈具有轉(zhuǎn)錄活性，稱之為模板鏈（或反義鏈），無轉(zhuǎn)錄活性的鏈稱為有義鏈（或編碼鏈）；（3）轉(zhuǎn)錄不需引物，而 DNA的復(fù)制需要一小段 RNA作為引物；（4） RNA聚合酶無校對功能，轉(zhuǎn)錄的錯誤率高；（5）復(fù)制時雙鏈DNA在復(fù)制過程中需要逐步但全部解鏈，而轉(zhuǎn)錄時只需DNA雙鏈局部解鏈，當 RNA聚合酶移開時DNA雙螺旋很快恢復(fù)。復(fù)制的產(chǎn)物無需加工就有活性，而轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物必需經(jīng)過加工才具有活性。11.

25、答：（1） DNA聚合酶（DDDP片勺性質(zhì)：以四種脫氧核昔三磷酸dNTP為底物；合成反應(yīng)需要模板，模板可以是雙鏈DNA ,也可以是單鏈 DNA合成產(chǎn)物與模板互補；需要引物：以一小段RNA為引物，引物必須含 3' -OH,并與模板的5'-端互補；合成方向：5 'T 3 該酶具有5' T 3 '聚合酶功能；還具有 3'T 5'核酸外切酶活性：對雙鏈無作用，在正常聚合條件下，此活性不能作用于正常的生長鏈，只作用于生長中不配對的單鏈，校對功能；5' t 3'外切酶活性，對雙鏈有效，可用于合成過程中 RNA的切除。B、RNA聚合酶(

26、DDRP冏催化性質(zhì)：四種核昔三磷酸( ATP、GTP CTP UTP為底物；以DNA為模板，模板可以是單鏈 DNA 雙鏈DNA但雙鏈DNA狀態(tài)下活性最大；合成方向： 53 無校對功能即3' -5'核酸外切酶功能，也無 5' -3'核 酸外切酶功能；合成無需引物。C: RNA復(fù)制酶(RDRP)的催化性質(zhì)：以四種 NTP為底物，合成方向：53 ;具有模板選擇性，專一性地選擇病毒RNA為模板；按5' -3'的方向合成病毒 RNA無任何外切酶活性，即無校對功能，復(fù)制的RNA錯誤率高，易變異；合成無需引物。D:逆轉(zhuǎn)錄酶(RDDP層多功能酶，兼有 3種酶的活

27、性：RNA旨導(dǎo)的DNA聚合酶活性；DNA指導(dǎo)的DNA聚合酶活性；核糖核酸 酶H的活性，專一水解 RNA- DNA雜交分子中的RNA可沿5' t3'方向起核酸外切酶的作用；無 3 ' t 5'核酸外切酶 活性即無校對功能，錯誤率高，易產(chǎn)生變異；以四種脫氧核昔三磷酸dNTP為底物，合成方向：53二反應(yīng)需要RNA莫板與引物。12 .答：真核生物 mRN底5'端有一帽子結(jié)構(gòu)，(由7甲基鳥昔酸三磷酸組成)；在3'端有一多聚腺昔酸poly(A)的尾部結(jié)構(gòu)，由20300腺昔酸組成；所有真核生物的mRN份子都是只含一個結(jié)構(gòu)基因。而原核生物的mRNAT以由幾個結(jié)構(gòu)

28、基因組成；原核生物的起始信號有 SD序列，兩末端有不編碼的重復(fù)序列。13 .答：5'一端加帽形成“帽子結(jié)構(gòu)” 7 甲基鳥昔酸三磷酸；3'一端切斷并加多聚腺昔酸尾巴(polyA尾)；剪接除去內(nèi)含子；部分核昔酸甲基化。13蛋白質(zhì)的生物合成 四、問答題1. 原核細胞與真核細胞(細胞質(zhì))的蛋白質(zhì)生物合成有何主要區(qū)別？2. 簡述tRNA在蛋白質(zhì)的生物合成中是如何起作用的？3. tRNA在蛋白合成過程中被稱為"適配器"分子，原因是什么？4. mRN髓傳密碼排列順序翻譯成多肽鏈的氨基酸排列順序，保證準確翻譯的關(guān)鍵是什么？5. AUG和UAG是蛋白合成中特定的起始和終止密碼

29、，如下所示的mRN肝什么樣的開放閱讀框才能編碼一個短肽？寫出該短肽的氨基酸序列。5 " -UUAUGAAUGUACCGUGGUAGUU-36 .細菌的基因組通常含有多個rRNA基因拷貝，它們能迅速地轉(zhuǎn)錄以生產(chǎn)大量rRNA裝配成核糖體。相對比而言，編碼核糖體蛋白的基因只有一份拷貝，試解釋rRNA基因和核糖體蛋白基因數(shù)量的差別。7 .為什么m7GTPf旨夠抑制真核細胞的蛋白質(zhì)合成，但不抑制原核細胞的蛋白質(zhì)合成？相反人工合成的SD序列能夠抑制原核細胞的蛋白質(zhì)合成，但不抑制真核細胞的蛋白質(zhì)合成？8、遺傳密碼有何基本特性？這些特性有何重要意義？ 參考答案 四、問答題答：1.主要區(qū)別有：(1)原

30、核生物翻譯與轉(zhuǎn)錄是偶聯(lián)的，而真核生物不存在這種偶聯(lián)關(guān)系。(2)原核生物的起始tRNA經(jīng)歷甲?；磻?yīng)，形成甲酰甲硫氨酸 -tRNA,真核生物則不。(3)采取完全不同的機制識別起始密碼子，原核生物依賴于SD序列，真核生物依賴于帽子結(jié)構(gòu)。(4)原核生物的mRNAW核糖體小亞基的結(jié)合先于起始 tRNA與小亞基的結(jié)合，而真核生物的起始tRNA與核糖體小亞基的結(jié)合先于mRNAf小亞基的結(jié)合。(5)在原核生物蛋白質(zhì)合成的起始階段不需要消耗ATP但真核生物需要消耗 ATR（ 6）參與真核生物蛋白質(zhì)合成起始階段的起始因子比原核復(fù)雜，釋放因子則相對簡單。（ 7）原核生物與真核生物在密碼子的偏愛性上有所不同。2 .

31、答：在蛋白質(zhì)合成中，tRNA起著運載氨基酸的作用，將氨基酸按照mRNA鏈上的密碼子所決定的氨基酸順序搬運到蛋白質(zhì)合成的場所一一核糖體的特定部位。tRNA是多肽鏈和mRNAl間的重要轉(zhuǎn)換器。其 3 /端接受活化的氨基酸，形成氨酰-tRNADtRNA上反密碼子識別 mRNA1上的密碼子 合成多肽鏈時，多肽鏈通過 tRNA暫時結(jié)合在核糖體的正確位置上，直 至合成終止后多肽鏈才從核糖體上脫下。3 .答：tRNA具有將mRN碌列翻譯成相應(yīng)的蛋白序列的作用。tRNA既能與mRNA吉合，也能與氨基酸結(jié)合。4答：保證翻譯準確性的關(guān)鍵有二：一是氨基酸與tRNA 的特異結(jié)合，依靠氨酰- tRNA 合成酶的特異識別

32、作用實現(xiàn)；二是密碼子與反密碼子的特異結(jié)合，依靠互補配對結(jié)合實現(xiàn)，也有賴于核蛋白體的構(gòu)象正常而實現(xiàn)正常的裝配功能。5答：只有閱讀框3（從第3 個核苷酸開始讀碼）才能編碼一個短肽。Met-Asn-Val-Pro-Trp6 .答：每一個rRNA基因的轉(zhuǎn)錄本是一個rRNA分子，它被組裝入核糖體中，因而需要。多考貝的rRNA基因來裝配細胞所需要的大量的核糖體。相反每一個核糖體蛋白質(zhì)基因的轉(zhuǎn)錄本是一個mRNAS可以被翻譯許多次，因為從 RNA到蛋白質(zhì)的這種放大作用，所以用于合成核糖體蛋白質(zhì)的基因的需求比對rRNA基因的需求少。7 .答：m7GTPl所以能夠抑制真核細胞的蛋白質(zhì)合成是因為它是真核細胞mRNA

33、勺5/帽子結(jié)構(gòu)的類似物，能夠競爭性的結(jié)合真核細胞蛋白質(zhì)合成起始階段所必需的帽子結(jié)合蛋白（一種特殊的起始因子）原核細胞mRNA勺5/端沒有帽子結(jié)構(gòu)，因此 m7GT杯會影響到它翻譯的起始。SD序列是存在于原核細胞 mRNA勺5 /端非編碼區(qū)的一段富含嗯吟堿基的序列，它能夠與核糖體小亞基上的16SrRNA的3 /端的反SD序列通過互補結(jié)合，這種結(jié)合對原核細胞翻譯過程中起始密碼子的識別非常重要，將人工合成的SD序列加到翻譯體系中，必然會干擾到mRNA所固有的SD序 列與16SrRNA的反SD序列的相互作用，從而競爭性抑制原核細胞蛋白質(zhì)合成的起始。8 .答：mRNA分子上的核昔酸順序與蛋白質(zhì)多肽鏈上氨基

34、酸順序之間的對應(yīng)關(guān)系稱為遺傳密碼，mRNAk每3個相鄰的核音酸編成一個密碼子。其特點有：方向性：編碼方向是5"-3"無標點性：密碼子連續(xù)排列，既無間隔又無重疊；簡并性：除了 Met和Trp各只有一個密碼子之外，其余每種氨基酸都有26個密碼子；通用性與變異性：不同生物共用一套密碼；有少數(shù)線粒體的密碼發(fā)生變異；變偶性與擺動性：在密碼子與反密碼子相互識別的過程中密碼子的第一個、第 二個核苷酸起決定性作用，而第三個核苷酸能夠在一定范圍內(nèi)進行變動。這些特性的意義在于：兼并性有利于減少有害突變，而變偶性與擺動性既減少有害突變，也平衡了翻譯速度與翻譯準確性的 要求。14 物質(zhì)代謝的調(diào)控四

35、、問答題1簡述糖代謝與蛋白質(zhì)代謝的相互關(guān)系。2簡述蛋白質(zhì)代謝與脂類代謝的相互關(guān)系。3簡述糖代謝與脂類代謝的相互關(guān)系。4簡述酶合成調(diào)節(jié)的主要內(nèi)容。5以乳糖操縱子為例說明酶誘導(dǎo)合成的調(diào)控過程。6原核生物和真核生物基因表達調(diào)控有何不同？7 . IPTG誘導(dǎo)0半乳糖普酶活性導(dǎo)致什么結(jié)果？8 .在araBAD轉(zhuǎn)錄過程中，阿拉伯糖的作用是什么？9色氨酸操縱子的衰減作用導(dǎo)致什么結(jié)果？ 10轉(zhuǎn)錄因子二聚體之間的相互作用對轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)的組合機制的貢獻是什么？30 分鐘分裂一次。定性地描述在下11 E.coli 生長在以葡萄糖為唯一碳源的介質(zhì)中，突然加入色氨酸，細胞繼續(xù)生長，每列條件下細胞內(nèi)的色氨酸合成酶的活性的量上

36、如何變化？ （a） i裝trp mRNA穩(wěn)定。（b）該trp mRNA快速降解，但色氨酸合成酶穩(wěn)定。（c）該trp mRNA和色氨酸合成酶都降解，而且比正常條件下快。12 E.coli 細胞能在不同的碳源上生長，當細菌在以下物質(zhì)存在條件下生長時，lac 操縱子的轉(zhuǎn)錄速率如何？（a）乳糖和葡萄糖（b）葡萄糖（c）乳糖參考答案四、問答題1.答：（1）糖是蛋白質(zhì)合成的碳源和能源：糖分解代謝產(chǎn)生的丙酮酸、a-酮戊二酸、草酰乙酸、磷酸烯醇式丙酮酸、4- 磷酸赤蘚糖等是合成氨基酸的碳架。糖分解產(chǎn)生的 能量被用于蛋白質(zhì)的合成。（ 2）蛋白質(zhì)分解產(chǎn)物進入糖代謝：蛋白質(zhì)降解產(chǎn)生的氨基酸經(jīng)脫氨后生成能量，或經(jīng)糖異

37、生作用生成糖。2. 答： （ 1 ）脂肪轉(zhuǎn)變?yōu)榈鞍踪|(zhì)：脂肪分解產(chǎn)生的甘油可進一步轉(zhuǎn)變成丙酮酸、- -酮酸，a-酮酸進入糖代謝可進一步氧化放出a -酮戊二酸、草酰乙酸等，再經(jīng)過轉(zhuǎn)氨基作用生成氨基酸。脂肪酸氧化產(chǎn)生乙酰輔酶A與草酰乙酸縮合進入三羧酸循環(huán)，能產(chǎn)生谷氨酸族和天冬氨酸族氨基酸。（ 2）蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)橹荆涸诘鞍踪|(zhì)氨基酸中，生糖氨基酸通過丙酮酸轉(zhuǎn)變成甘油，也可以氧化脫竣后轉(zhuǎn)變成乙酰輔酶A,用于脂肪酸合成。生酮氨基酸在代謝反應(yīng)中能生成乙酰乙酸，由乙酰乙酸縮合成脂肪酸。絲氨酸脫羧后形成膽氨，膽氨甲基化后變成膽堿，后者是合成磷脂的組成成分。3. 答： （ 1 ）糖轉(zhuǎn)變?yōu)橹荆禾墙徒馑a(chǎn)生的磷酸二羥

38、丙同酮還原后形成甘油，丙酮酸氧化脫羧形成乙酰輔酶A 是脂肪酸合成的原料，甘油和脂肪酸合成脂肪。（ 2）脂肪轉(zhuǎn)變?yōu)樘牵褐痉纸猱a(chǎn)生的甘油和脂肪酸，可沿不同的途徑轉(zhuǎn)變成糖。甘油經(jīng)磷酸化作用轉(zhuǎn)變成磷酸二羥丙酮，再異構(gòu)化變成3-磷酸甘油醛，后者沿糖酵解逆反應(yīng)生成糖；脂肪酸氧化產(chǎn)生乙酰輔酶A,在植物或微生物體內(nèi)可經(jīng)乙醛酸循環(huán)和糖異生作用生成糖，也可經(jīng)糖代謝徹底氧化放出能量。（3）能量相互利用：磷酸戊糖途徑產(chǎn)生的NADPH：接用于脂肪酸的合成，脂肪分解產(chǎn)生的能量也可用于糖的合成。4答：（ 1）轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)節(jié)：負調(diào)控作用（酶合成的誘導(dǎo)和阻遏）；正調(diào)控作用（降解物基因活化蛋白）；衰減作用（衰減子）。（2）轉(zhuǎn)錄后的的調(diào)節(jié)：轉(zhuǎn)錄后 mRNA勺力口工，mRNAj細胞核向細胞質(zhì)的運輸，mRNAH