16、终止子（terminator）：在转录的过程中，提供转录终止信号的RNA序列。
17、抗终止子：有的蛋白因子能作用于终止序列，减弱或取消终止子的作用，称为抗终止作用，这种蛋白因子就称为抗终止因子。/引起抗终止作用的蛋白质。
18、hnRNA：核内不均一RNA，是存在于真核细胞核中的不稳定，大小不均一的一组高分子RNA的总称。
１９、选择性剪接：一个hnRNA（pre-mRNA）转录本，通过外显子的剪、接、重组，产生多个成熟的mRNA的机制。 20、组成性剪接：一个基因的转录产物通过剪接只能产生一种成熟的mRNA.它和选择型剪接的区别是后者可以产生多种成熟mRNA。
21、GU-AG规则：这是一条与真核生物蛋白质编码基因相关的规则，说的是 RNA 内含子序列 5' 端 的起始两个核苷酸总是 5'-GU-3' ，并且其 3' 端 的最后两个核苷酸总是 5'-AG-3'
22、剪接体：在剪接过程中形成的剪接复合物称为剪接体,剪接体的主要组成是蛋白质和小分子的核RNA(snRNA)。复合物的沉降系数约为50～60S,它是在剪接过程的各个阶段随着snRNA的加入而形成的。
2. 说明RNApol全酶各个亚基的主要功能。
（1） σ 亚基：转录起始时与核心酶结合全酶。使全酶能识别启动子的Sextama Box(－35区),并通过σ与模板链结合。不同的σ因子与核心酶结合，可识别不同的启动子。
（2）α亚基：核心酶的组建因子 ，促使RNApol 与DNA模板链结合
前端α因子－－使模板DNA双链解链为单链
尾端α因子－－使解链的单链DNA重新聚合为双链 （3） β亚基：DNA/RNA杂交链结合位点 ? 完成NMP之间的磷酸酯键的连接
? 编辑功能（排斥与模板链不互补的碱基） ? 与Rho （ρ）因子竞争RNA 3’－end ? 构成全酶后，β因子含有两个位点：
I site（initiation site. Rifs）:该位点专一性地结合ATP或者GTP （需要高浓度的ATP或GTP） E site（elongation site RifR）:对NTP非专一性地结合（催化作用和Editing功能） （4） β’ 亚基：参与RNA非模板链的结合，保护作用。
（5） w 亚基：在全酶中存在，功能不清楚。
? 问答题
1. 简述转录的基本过程?
答：⑴全酶与启动子结合的封闭型启动子复合物的形成（ R位点被σ因子发现并结合 ）
6
⑵开放型启动子复合物的形成：
①RNApol的一个适合位点到达－10序列区域，诱导富含A·T的Pribnow 框的“熔解”， 形成12－17bp的泡状物，同时酶分子向－10序列转移并与之牢固结合 ②开放型启动子复合物使RNApol聚合酶定向 ③两种复合物均为二元复合物（全酶和DNA ）
⑶在开放型的启动子复合物中，RNApol的I位点和E位点的核苷酸前体间形成第一个磷酸二酯键 （β亚基）；三元复合物形成； +1位多为CAT模式,位于离开保守T 6~9 个核苷酸处
⑷σ因子解离 →核心酶与DNA的亲和力下降起始过程结束→核心酶移动进入延伸过程
2.试比较原核和真核细胞的mRNA的异同. ⑴原核生物
①原核生物mRNA 的半衰期短。
②许多原核生物mRNA以多顺反子形式存在。
③其5’端无帽子结构，3’端没有或只有较短的poly(A)。
④原核细胞mRNA（包括病毒）有时可以编码几个多肽。 ⑤原核生物常以AUG（有时GUG，甚至UUG）作为起始密码子
⑵真核生物：
①其5’端存在帽子结构。
②绝大多数真核生物mRNA具有poly(A)尾巴。 ③其RNA最多只能编码一个多肽。
④真核生物几乎永远以AUG为起始密码子。
3. 以E.coli为例，说出Prok.启动子结构及各部分功能。
答：启动子由两个部分组成：
上游部分 — CAP-cAMP结合位点（基因表达调控的正控制位点）
CAP：降解物基因活化蛋白，环腺苷酸（cAMP）的受体蛋白
下游部分 — RNApol的进入（结合）位点 ，－35 ~ －10，包括识别位点和结合位点
1） Sextama 框：-35序列，位于复制起点上游35个核苷酸处的6核苷酸序列，能被RNA聚合酶全酶识别并结合。其中，σ亚基在识别中起关键作用。
2） Pribonow 框：-10序列，位于-10处的6核苷酸序列（TATAAT），能使RNA聚合酶识别DNA双链中的反义链，确保转录的链和方向无误。
4．真核生物的RNA聚合酶是如何区分的?有几类? 分别转录哪些RNA?
根据对 α - 鹅膏蕈碱的敏感性不同而分三类：
RNApolⅠ：最不敏感（动、植、昆） RNApol Ⅱ：nPPi 最敏感 RNApol Ⅲ：不同种类的敏感性不同 b、添加位点 转录产物： 内切酶(360KDa)切除一段序列———> 由poly(A) 聚合RNApolⅠ：核仁 活性所占比例最大 转录rRNA酶催化添加poly(A) （5.8S、18S、 28S） 内切酶的识别位点（有其它因子参与） RNApolⅡ：核质 主要负责 hnRNA、snRNA 的转录 切点上游 13－20bp处的AAUAAA， 切点下游的 hnRNA（mRNA 前体，核不均一RNA） snRNAGUGUGUG （单细胞Euk.除外） （核内小分子 RNA ） RNApol Ⅲ：核质 负责 tRNA、5S rRNA、Alu序列和10．增强子最早在哪里发现?简述它的5个作用特点。 部分 snRNA SV40的两个正向重复研究得最清楚（DR）,-107~ -178 、 -179 ~ -250 ; 各 72bp . 5．真核生物-25 ~ -35区、-70 ~ -80区的保守序列分该增强子的特点如下： 别是什么？ ⑴对依赖于TATA框的转录的增强效应高于不依赖的Sextama框 (Sextama Box),-35序列, 大多数启动子中情况 共有序列为TTGACA ⑵距离效应: 离72bp越近的容易起始转录 CAAT框（CAAT box）：其一致顺序为GGGTCAATCT，是真 ⑶转录方向离开72bp的起始序列优先转录 核生物基因常有的调节区，位于转录起始点上游约 ⑷细胞类型的选择：不同类型中作用有差异 -80-100bp处，可能也是RNA聚合酶的一个结合处，控制 着转录起始的频率。 11．剪接体由哪些成分组成？试述剪接过程中各组分的6．真核生物有几种启动子? 组装过程及其剪接机制。 真核生物中有三种不同的RNA聚合酶，因此也有三种不剪接体：是以五个不同的小核核糖核酸以及不下于一百同的启动子：RNA polⅠ启动子、RNA polⅡ启动子、RNA 个蛋白质所组成的大型核糖核酸蛋白质复合物，称为小polⅢ启动子。 核核糖蛋白。 剪接体剪接及自剪接涉及两个步骤的生物化学过程。两7．说明poly(A)在分子生物学实验中的应用价值。 个步骤均需要在RNA间进行转酯反应。但是tRNA剪接则a) 可将 oligo (dT) 与载体相连，从总体RNA中分离纯没有交醋化/转酯化过程。 化mRNA 剪接体及自剪接交酯化反应的发生有特定的次序。首先，b) 用寡聚dT（oligo (dT)）为引物，反转录合成 cDNA 一个在内含子的特定“剪接分支位点”核苷酸会与这个 内含子的第一个核苷酸产生转酯化反应，形成两个RNA8．Euk.mRNA帽子的种类。 分子，一个是“内含子套索”另一个则是内含子前的外帽子0 （Cap-0） m7GpppXpYp-------（共有）m7G 显子。第二，第一个外显子最后的核苷酸会与第二个外N7—甲基鸟苷 显子的首个核苷酸产生转酯化反应，连接外显子并释放帽子1 （Cap-1） m7GpppXmpYp--------第一个核苷酸内含子套索。 的 2’-O 位上产生甲基化 （A N6 位甲基化） 帽子2（Cap-2） m7GpppXmpYmp第二个核苷酸的 2’-O 位12．真核生物mRNA前体内含子剪接的信号序列特征是什上产生甲基化（A、G、C、U） 么？ mRNA前体中内含子的两端边界存在共同的序列，这些序9．真核生物mRNA的3‘poly(A)的编码情况及其准确生列可能是产生mRNA前体剪接的信号。多数细胞核mRNA成的机制为何？ 前体中内含子的5’边界序列为GU，3‘边界为AG。 大多数真核生物的mRNA 3'末端都有由100~200个A组成 的Poly（A）尾巴。 13．剪接分支位点核苷酸是什么？ 生成：a、 RNA末端腺苷酸转移酶（poly(A) 聚合酶）催腺嘌呤核糖核苷酸 化前体－－ATP 反应如下： Mg++ 或 Mn++ 14．什么是选择性剪接？说明选择性剪接在果蝇性别决多聚核糖核酸+nATP ————>多聚核糖核酸(A)n + 定中的作用机制。
7
选择性剪接是指透过对同一个基因转录的相同pre-mRNA答：若基因两条链均被转录，而RNA聚合酶只能以5’ →使用不同的剪接选择，产生不同的mRNA异构物，最后产3’方向合成，所以两条DNA链会以相反方向转录。两信生多种相似却又独特的蛋白质，或是产生出稳定性低的使携带着彼此互补的反向核苷酸序列，编码不同的多肽。mRNA产物以达到调节基因表现的目的。 虽然某些DNA顺序能被双方向转录，但这不是常见现象。 最早的明确证据是通过研究噬菌体SP8感染枯草杆菌15.I型内含子发生改变后，可以产生其他酶的活性吗?(Bacillus subtilis)得到的。 SP8的DNA很特别：一条如果可以，是哪些活性?这意味着I型内含子的催化中心链(重链)富含嘌呤，另一链(轻链)则富含嘧啶。若把双有什么特点？ 链DNA温和加热，两条链分离(即DNA变性)，可用密度答：可以。这些活性包括：RNA聚合酶、内切核酸酶、磷梯度离心分离两条链。 1963年，Julius Marmur和Paul 酸酶、连接酶的活性。将I 型内含子转变成这些酶的能Doty用SP8感染枯草杆菌细胞后提取RNA，发现它只能力表明它能结合于RNA的糖—磷酸骨架并能催化在它前与噬菌体DNA的“重”链杂交(即互补配对形成DNA-RNA后的几个不同反应。例如，连接是剪切的相反反应。 杂合分子)。而不会与轻链杂交。显而易见，信使只可以 与一条DNA链(重链)互补，因而DNA双链中只有一条链16.转录涉及模板链和编码链的分离，解释在转录中单链作为转录的模板(图A7.8)。 Marmur和Doty很幸运地选DNA是怎样被保护的。 用SP8做实验，因为它的全部基因都是同一条DNA链中答： 转录过程中控板与编码链分离时，聚合酶覆盖了整转录而来。而另一些噬菌体，包括T4和λ噬菌体，部分个转录泡——从解旋位点到螺旋重新形成位点，因此单基因由一条链转录而其他基因则由另一条链转录；因此链的DNA被保护起来。与复制不同，转录不需要单链结若用这些噬菌体而不是SP8做实验，则不能成功地说明合蛋白的参与。 问题。 17.哪三个序列对原核生物mRNA的精确转录是必不可少13．有一个被认为是mRNA的核苷酸序列，长300个碱基，的? 你怎样才能： (1)证明此RNA是mRNA而不是tRNA或答： -35(RNA聚合酶结合位点)、-10(RNA荣合酶起始位rRNA。 (2)确定它是真核还是原核mRNA。 点)启动子序列和终止子； 答：根据序列组成进行判断： (1)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18．原核生物与真核生物启动子的主要差别？ 嘧啶和5—甲基胞嘧啶； 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、原核生物
TTGACA --- TATAAT------起始位点 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。 (2)所有的真核生物mRNA在5’端都含有一 -35 -10
个7—甲基鸟苷，而且大多数还在3’端 有一个长的po1yA
真核生物
尾巴。这些都是原核生物mRNA所不具有的，但是原核生
增强子---GC ---CAAT----TATAA—5mGpp—起始位点 物mRNA靠近5’端有l—个核糖体结合序列(SD序列)。 -110 -70 -25 22、详述怎样加工才能使真核生物mRNA 成熟 19．一双链DNA分子如下图所示，在体内它编码五个氨一、首、尾修饰 基酸残基的多肽： 1、5’端加帽 成熟真核生物mRNA,其结构5’端形成 3’TAC ATG ATC ATT TCA CGG AAT TTC
-m7GpppmXpYp-帽子结构
TAG CAT GTA5’
5’ATG TAC TAG TAA AGT GCC TTA AAG 2、3’端加尾 多数真核生物mRNA3’端都有多聚（A)尾，
长约100－200个核甘酸。 ATC GTA CAT3’
二、真核生物mRNA的剪接 试问：（1）．哪条链是转录的模板链？
5’ATG TAC TAG TAA AGT GCC TTA AAG ATC 剪接就是在细胞核中，除去 hnRNA中的内含子，并在连GTA CAT3’ 接酶的作用下，将外显子各部分连接起来的过程。此过 （2）．写出该五个氨基酸残基的多肽。 程有如下特点： AUG CUA GAA AUU CCG (UGA)
(1)mRNA前体的剪切部位是在内含子末端的特定部位。已
发现大多数内含子都以GU为5'端的起始，而其末端则为分析：
。因此把5'GU.....AG-OH-3'称为剪接接口5UAC AUG AUC AUU UCA CGG AAU UUC UAG AG-OH-3’
(splicing junction)或边界序列。剪接后，GU或AG不CAU GUA3
3AUG UAC UAG UAA AGU GCC UUA AAG AUC 一定被剪除掉。 GUA CAU5 (2)套索结构的形成及剪接 剪接过程分两步反应进行。
A、 按A Klessing的模式，内含子弯曲成套索状，形成
12．试证明一个基因中只有一条DNA链作为模板被转录。
套索RNA（larial RNA）。B、内含子以套索形式被剪切下
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来，外含子相连接。
(3)剪接体的形成 剪接体（spliceosome）是由几种非特异小核核糖核蛋白（UsnRNP）与mRNA前体结合而成。UsnRNP是一族snRNA,参与剪接作用的有多种UsnRNP。
23．何谓RNA编辑？RNA编辑生物学意义如何?
RNA编辑：指基因转录产生的mRNA分子中，由于核苷酸的缺失，插入或置换，基因转录物的序列不与基因编码序列互补，使翻译生成的蛋白质的氨基酸组成，不同于基因序列中的编码信息现象。 RNA编辑具有重要的生物学意义：. 校正作用；调控翻译；扩充遗传信息
1）形成/删除AUG, UAA, UAG, UGA? 2）改变codon信息
3）扩大编码的遗传信息量较大程度地改变了DNA的遗传信息，使该基因的DNA序列仅是一串简略意义模糊的序列或称为隐秘基因、模糊基因 4）中心法则的发展
第五章
? 名词解释
1．翻译: 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: 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: —个氨基酸具有两个以上密码子的现象。
4．同义密码子: 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: 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: 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: 转运同一种氨基酸的几种tRNA称为同功受体。
8．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: 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。
10．Paracodon: tRNA 分子上决定其携带氨基酸分子的区域称副密码子。
11．Signal peptide: 某种分泌蛋白质及细胞膜蛋白质
9
等，以前体物质多肽的形式合成，其N末端含有作为通过膜时之信号的氨基酸序列，这种氨基酸序列称信号肽或信号序列（signal sequence）。
? 问答题
1．参与蛋白质生物合成体系的组分有哪些?它们具有什么功能?
①mRNA：蛋白质合成的模板；
②tRNA：蛋白质合成的氨基酸运载工具； ③核糖体：蛋白质合成的场所； ④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．遗传密码是如何破译的?
(1) 在体外无细胞蛋白质合成体系中加入人工合成的polyＵ 开创了破译遗传密码的先河；
(2) 混合共聚物(mixed copolymers)实验对密码子中碱基组成的测定；
(3) aa-tRNA与确定的三核苷酸序列(密码子)结合。
3．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．简述三种RNA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．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。
6．简述蛋白质生物合成过程。
(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。
7．蛋白质合成中如何保证其翻译的正确性?
(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。
8．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。
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(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
9．蛋白质合成后的加工修饰有哪些内容? (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
10．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?
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。
11. 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 Met-Val-Cys-Val-Arg
突变体肽段 Met-Ala-Met-Arg
（1）什么核苷酸插入到什么地方导致了氨基酸顺序的改变？
（2）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
(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 。
12. 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。
第六章
? 名词解释
1、顺式作用组件: 具有调节功能的特定DNA序列，只能影响同一分子中相关基因的表达，位于受调控的DNA编码区段的上、下游。与基因表达调控有关的顺式作用元件主要有启动子、增强子和沉默子。