原核生物的dna聚合酶作用部位1和聚合酶3都是由一条多肽链组成

DNA聚合酶的举例_百度知道16.下来哪一项不属于逆转录酶的功能:
A、以RNA为模板合成DNAB、以DNA为模板合成DNAC、水解RNA-DNA杂交分子中的RNA链D、指导合成RNA
1.中心法则是
年提出的,其内容可概括为
2.所有冈崎片段的延伸都是按
方向进行的。
3.前导链的合成是
的,其合成方向与复制叉移动方向
4.引物酶与转录中的RNA聚合酶之间的差别在于它对
不敏感;后随链的合成是
5.DNA聚合酶I的催化功能有
7.细菌的环状DNA通常在一个
开始复制,而真核生物染色体中的线形DNA可以在
起始复制。
8.大肠杆菌DNA聚合酶III的
活性使之具有
功能,极大地提高了DNA复制的
9.大肠杆菌中已发现
种DNA聚合酶,其中
负责DNA复制,
DNA损伤修复。
10.大肠杆菌中DNA指导的RNA聚合酶全酶的亚基组成为
分称为核心酶,这个因子使全酶能识别DNA上的
11.在DNA复制中,
可防止单链模板重新缔合和核酸酶的攻击。
12.DNA合成时,先由引物酶合成
在其3′端合成DNA链,然后由
除引物并填补空隙,最后由
连接成完整的链。
14.原核细胞中各种RNA是
催化生成的,而真核细胞核基因的转录分别由
RNA聚合酶催化,其中rRNA基因由
转录,hnRNA基因由
转录,各类小分子量
15.转录单位一般应包括
16.真核细胞中编码蛋白质的基因多为
,编码的序列还保留在成熟mRNA中的是
编码的序列在前体分子转录后加工中被切除的是
;在基因中
隔,而在成熟的mRNA中序列被拼接起来。
17.限制性核酸内切酶主要来源于
,都识别双链DNA中
9. 中心法则概括了DNA在信息代谢中的主导作用。 原核细胞DNA复制是在特定部位起始的,真核细胞则在多位点同时起始复制。 逆转录酶催化RNA指导的DNA合成不需要RNA引物。 原核细胞和真核细胞中许多mRNA都是多顺反子转录产物。 因为DNA两条链是反向平行的,在双向复制中,一条链按5′→3′方向合成,另一条链按3′→5′方向合成。 限制性内切酶切割的片段都具有粘性末端。 已发现有些RNA前体分子具有催化活性,可以准确的自我剪接,被称为核糖酶或核酶。 原核生物中mRNA一般不需要转录后加工。 RNA聚合酶对弱终止子的识别需要专一性的终止因子。 6.DNA拓扑异构酶有
种类型,分别为
,它们的功能是
13.大肠杆菌DNA连接酶要求
的参与,哺乳动物的DNA连接酶要求
10. 已发现的DNA聚合酶只能把单体逐个加到引物3′-OH上,而不能引发DNA合成。
11. 在复制叉上,尽管后随链按3′→5′方向净生成,但局部链的合成均按5′→3′方向进行。
12. RNA合成时,RNA聚合酶以3′→5′方向沿DNA的反意义链移动,催化RNA链按5′→3′方向增长。
13. 在DNA合成中,大肠杆菌DNA聚合酶I和真核细胞中的RNaseH均能切除RNA引物。
14. 隔裂基因的内含子转录的序列在前体分子的加工中都被切除,因此可以断定内含子的存在完全没有必
15. 如果没有
体的DNA;问答题
什么是复制?DNA复制需要哪些酶和蛋白质因子?
在转录过程中哪种酶起主要作用?简述其作用。
单链结合蛋白在DNA复制中有什么作用?
大肠杆菌的DNA聚合酶和RNA聚合酶有哪些重要的异同点?
下面是某基因中的一个片段的(-)链:3′??ATTCGCAGGCT??5′。
A.写出该片段的完整序列
B、指出转录的方向和哪条链是转录模板
C、写出转录产物序列
D、其产物的序列和有意义链的序列之间有什么关系?
简要说明DNA半保留复制的机制。
用简图说明转录作用的机理。
各种RNA的转录后加工包括哪些内容?
1.大肠杆菌染色体的复制是定点起始、双向复制的,假设在37℃下每个复制叉每分钟净掺入45000对核苷酸残基,大肠杆菌DNA(分子量为2.2×10)复制一次约需要多少分钟?(每对核苷酸的分子量为618)
2.假设大肠杆菌的转录速度为每秒50个核苷酸残基,计算RNA聚合酶合成一个编码分子量为的蛋白质的mRNA大约需要多少时间?(氨基酸平均分子量为110)
2.5′-3′
5. 5′-3′聚合
3′-5′外切 5′-3′外切 6.两
拓扑异构酶I
拓扑异构酶II
增加或减少超螺旋
7.复制位点
多个复制位点
8.3′-5′外切酶
DNA聚合酶III
+9因子,核心酶只能转录出随机起始的、不均一的、无意义的RNA产物。 和在损伤修复中起着不可替代的作用;DNA聚合酶和是核DNA复制中最重要的酶 16. 在真核细胞中已发现5种DNA指导的DNA聚合酶:、、、、。其中DNA聚合酶复制线粒DNA RNA 蛋白质 DNA 翻译 复制 反转录 '
11. 单链结合蛋白
DNA聚合酶III
DNA聚合酶I
14.一种RNA聚合酶
RNA聚合酶I
RNA聚合酶III
16.隔(断)裂基因
1.在DNA指导下合成DNA的过程。需要:DNA聚合酶I、III,连接酶,引物酶,引物体,解螺旋酶,单链DNA结合蛋白,拓扑异构酶。
2.RNA聚合酶。作用略。
3.使复制中的单链DNA保持伸展状态,防止碱基重新配对
保护单链不被降解。
4.DNA聚合酶和RNA聚合酶都能催化多核苷酸链向5′-3′方向的聚合;二者不同点为:DNA聚合酶以双链1.√ 2.√ 3.× 4.× 5.× 6.× 7.√ 8.√ 9.√ 10.√ 11. √
12.√ 13.√ 14.× 15.√
为模板而RNA聚合酶只能以单链为模板;DNA聚合酶以dNTP为底物,而RNA聚合酶以NTP为底物;DNA聚合酶具有3′-5′以及5′-3′的外切酶活性而RNA聚合酶没有;DNA聚合酶可参与DNA的损伤修复而RNA聚合酶无此功能;二者的结构也是不相同的。
3′??ATTCGCAGGCT??5′
5′??ATTCGCAGGCT??3′
B、转录方向为(一)链的3′―5′
(一)链为转录模板
C、产物序列:5′??UAAGCGUCCGA??3′
D、序列基本相同,只是U代替了T。
6.DNA不连续复制的机理为:解链;合成引物;在DNA聚合酶催化下,在引物的3′端沿5′-3′方向合成DNA片段;在不连续链上清除引物,填补缺口,最后在连接酶的催化下将DNA片段连接起来。
转录后加工主要包括:断裂、拼接、修饰、改造等。
1.约40分钟
2. 545.4秒
蛋白质生物合成
1.下列有关mRAN的论述,正确的一项是(
mRNA是基因表达的最终产物
mRNA遗传密码的阅读方向是3′→5′
mRNA遗传密码的阅读方向是3′→5′
mRNA密码子与tRNA反密码子通过A-T,G-C配对结合
每分子mRNA有3个终止密码子
2.下列反密码子中能与密码子UAC配对的是(
3.下列密码子中,终止密码子是(
4.下列密码子中,属于起始密码子的是(
5.下列有关密码子的叙述,错误的一项是(
A、密码子阅读是有特定起始位点的
B、密码子阅读无间断性
C、密码子都具有简并性
D、密码子对生物界具有通用性
6.密码子变偶性叙述中,不恰当的一项是(
A.密码子中的第三位碱基专一性较小,所以密码子的专一性完全由前两位决定
B、第三位碱基如果发生了突变如A
U正确的氨基酸来,从而使蛋白质的生物学功能不变
C、次黄嘌呤经常出现在反密码子的第三位,使之具有更广泛的阅读能力,(I-U、I-C、I-A)从而可减少由于点突变引起的误差
UUXYXYCCD、几乎有密码子可用或表示,其意义为密码子专一性主要由头两个碱基决定
7.关于核糖体叙述不恰当的一项是(
核糖体是由多种酶缔合而成的能够协调活动共同完成翻译工作的多酶复合体
核糖体中的各种酶单独存在(解聚体)时,同样具有相应的功能
在核糖体的大亚基上存在着肽酰基(P)位点和氨酰基(A)位点
在核糖体大亚基上含有肽酰转移酶及能与各种起始因子,延伸因子,释放因子和各种酶相结合的位点
8.tRNA的叙述中,哪一项不恰当(
tRNA在蛋白质合成中转运活化了的氨基酸
起始tRNA在真核原核生物中仅用于蛋白质合成的起始作用
除起始tRNA外,其余tRNA是蛋白质合成延伸中起作用,统称为延伸tRNA
原核与真核生物中的起始tRNA均为fMet-tRNA
9.tRNA结构与功能紧密相关,下列叙述哪一项不恰当(
tRNA的二级结构均为“三叶草形”
tRNA3′-末端为受体臂的功能部位,均有CCA的结构末端
T?C环的序列比较保守,它对识别核糖体并与核糖体结合有关
D环也具有保守性,它在被氨酰-tRNA合成酶识别时,是与酶接触的区域之一
10.下列有关氨酰- tRNA合成酶叙述中,哪一项有误(
氨酰-tRNA合成酶促反应中由ATP提供能量,推动合成正向进行
每种氨基酸活化均需要专一的氨基酰- tRNA合成酶催化
氨酰-tRNA合成酶活性中心对氨基酸及tRNA都具有绝对专一
该类酶促反应终产物中氨基酸的活化形式为R-CH-C-O-ACC-tRNANH2
11.原核生物中肽链合的起始过程叙述中,不恰当的一项是(
A.mRNA起始密码多数为AUG,少数情况也为GUG
B.起始密码子往往在5′-端第25个核苷酸以后,而不是从mRNA5′-端的第一个苷酸开始的
C、在距起始密码子上游约10个核苷酸的地方往往有一段富含嘌呤的序列,它能与16SrRNA3′-端碱基形成互补
D、70S起始复合物的形成过程,是50S大亚基及30S小亚基与mRNA自动组装的
12.有关大肠杆菌肽链延伸叙述中,不恰当的一项是(
进位是氨酰-tRNA进入大亚基空差的A位点
进位过程需要延伸因子EFTu及EFTs协助完成
甲酰甲硫氨酰-tRNAf进入70S核糖体A位同样需要EFTu-EFTs延伸因子作用
进位过程中消耗能量由GTP水解释放自由能提供
13.延伸进程中肽链形成叙述中哪项不恰当(
A.肽酰基从P位点的转移到A位点,同时形成一个新的肽键,P位点上的tRNA无负载,而A位点的tRNA上肽键延长了一个氨基酸残基
B、肽键形成是由肽酰转移酶作用下完成的,此种酶属于核糖体的组成成分
C、嘌呤霉素对蛋白质合成的抑制作用,发生在转肽过程这一步
D、肽酰基是从A位点转移到P位点,同时形成一个新肽键,此时A位点tRNA空载,而P位点的tRNA上肽链延长了一个氨基酸残基E、多肽链合成都是从N端向C端方向延伸的
14.移位的叙述中哪一项不恰当(
A.移位是指核糖体沿mRNA(5′→3′)作相对移动,每次移动的距离为一个密码子
B、移位反应需要一种蛋白质因子(EFG)参加,该因子也称移位酶
C、EFG是核糖体组成因子D、移位过程需要消耗的能量形式是GTP水解释放的自由能
15.肽链终止释放叙述中,哪一项不恰当(
RF1能识别mRNA上的终止信号UAA,UAG
RF1则用于识别mRNA上的终止信号UAA、UGA
RF3不识别任何终止密码,但能协助肽链释放
当RF3结合到大亚基上时转移酶构象变化,转肽酰活性则成为水解酶活性
使多肽基从tRNA上水解而释放
16.70S起始复合物的形成过程的叙述,哪项是正确的(
mRNA与30S亚基结合过程需要超始因子IF1现代分子生物学(第3版)_1-3课后答案-五星文库
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现代分子生物学(第3版)_1-3课后答案
导读:简述孟德尔、摩尔根和沃森等人对分子生物学发展的主要贡献,答:孟德尔的对分子生物学的发展的主要贡献在于他通过豌豆实验,成为现代实验生物学奠基人,核糖核酸(RNA,Ribonucleicacid)3试述“有其父必有其子”的生物,答:其生物学本质是基因遗传,基因工程技术:是除了包含DNA重组技术外还包括其他可能是生物细胞基因结构得到改造,6写出分子生物学的主要研究内容,生物大分子的结构功能研究---
第一章 绪论
1, 简述孟德尔、摩尔根和沃森等人对分子生物学发展的主要贡献。
答:孟德尔的对分子生物学的发展的主要贡献在于他通过豌豆实验,发现了遗传规律、分离规律及自由组合规律;摩尔根的主要贡献在于发现染色体的遗传机制,创立染色体遗传理论,成为现代实验生物学奠基人;沃森和克里克在1953年提出DAN反向双平行双螺旋模型。 2
写出DNA和RNA的英文全称。
答:脱氧核糖核酸(DNA, Deoxyribonucleic acid), 核糖核酸(RNA, Ribonucleic acid) 3
试述“有其父必有其子”的生物学本质。
答:其生物学本质是基因遗传。子代的性质由遗传所得的基因决定,而基因由于遗传的作用,其基因的一半来自于父方,一般来自于母方。 4
早期主要有哪些实验证实DNA是遗传物质?写出这些实验的主要步骤。
答:一,肺炎双球菌感染实验,1,R型菌落粗糙,菌体无多糖荚膜,无毒,注入小鼠体内后,小鼠不死亡。2,S型菌落光滑,菌体有多糖荚膜,有毒,注入到小鼠体内可以使小鼠患病死亡。3,用加热的方法杀死S型细菌后注入到小鼠体内,小鼠不死亡; 二,噬菌体侵染细菌的实验:1,噬菌体侵染细菌的实验过程:吸附→侵入→复制→组装→释放。 2,DNA中P的含量多,蛋白质中P的含量少;蛋白质中有S而DNA中没有S,所以用放射性同位素35S标记一部分噬菌体的蛋白质,用放射性同位素32P标记另一部分噬菌体的DNA。用35P标记蛋白质的噬菌体侵染后,细菌体内无放射性,即表明噬菌体的蛋白质没有进入细菌内部;而用32P标记DNA的噬菌体侵染细菌后,细菌体内有放射性,即表明噬菌体的DNA进入了细菌体内。
三,烟草TMV的重建实验:1957年,Fraenkel-Conrat等人,将两个不同的TMV株系(S株系和HR株系)的蛋白质和RNA分别提取出来,然后相互对换,将S株系的蛋白质和HR株系的RNA,或反过来将HR株系的蛋白质和S株系的RNA放在一起,重建形成两种杂种病毒,去感染烟草叶片。 5
请定义DNA重组技术和基因工程技术。
答:DNA重组技术:目的是将不同的DNA片段(如某个基因或基因的一部分)按照人们的设计定向连接起来,然后在特定的受体细胞中与载体同时复制并得到表达,产生影响受体细胞的新的遗传性状。
基因工程技术:是除了包含DNA重组技术外还包括其他可能是生物细胞基因结构得到改造的体系,基因工程是指技术重组DNA技术的产业化设计与应用,包括上游技术和下游技术两大组成部分。上游技术指的是基因重组、克隆和表达的设计与构建(即重组DNA技术);而下游技术则涉及到基因工程菌或细胞的大规模培养以及基因产物的分离纯化过程。 6
写出分子生物学的主要研究内容。
答:1,DNA重组技术;2,基因表达调控研究;3,生物大分子的结构功能研究----结构分子生物学;4,基因组、功能基因组与生物信息学研究。
现代分子生物学(第3版)朱玉坚 第二章 染色体与DNA课后思考题答案 1 染色体具有哪些作为遗传物质的特征?
1 分子结构相对稳定
2 能够自我复制,使亲子代之间保持连续性
3 能够指导蛋白质的合成,从而控制整个生命过程
4 能够产生可遗传的变异 2.什么是核小体?简述其形成过程。
由DNA和组蛋白组成的染色质纤维细丝是许多核小体连成的念珠状结构。核小体是由H2A,H2B,H3,H4各两个分子生成的八聚体和由大约200bp的DNA组成的。八聚体在中间,DNA分子盘绕在外,而H1则在核小体外面。每个核小体只有一个H1。所以,核小体中组蛋白和DNA的比例是每200bpDNA有H2A,H2B,H3,H4各两个,H1一个。用核酸酶水解核小体后产生只含146bp核心颗粒,包括组蛋白八聚体及与其结合的146bpDNA,该序列绕在核心外面形成1.75圈,每圈约80bp。由许多核小体构成了连续的染色质DNA细丝。
核小体的形成是染色体中DNA压缩的第一阶段。在核小体中DNA盘绕组蛋白八聚体核心,从而使分子收缩至原尺寸的1/7。200bpDNA完全舒展时长约68nm,却被压缩在10nm的核小体中。核小体只是DNA压缩的第一步。
核小体长链200bp→核酸酶初步处理→核小体单体200bp→核酸酶继续处理→核心颗粒146bp 3简述真核生物染色体的组成及组装过程
除了性细胞外全是二倍体
是有DNA以及大量蛋白质及核膜构成核小体是染色体结构的最基本单位。核小体的核心是由4种组蛋白(H2A、H2B、H3和H4)各两个分子构成的扁球状8聚体。
蛋白质包括组蛋白与非组蛋白。组蛋白是染色体的结构蛋白,它与DNA组成核小体,含有大量赖氨酸核精氨酸。非组蛋白包括酶类与细胞分裂有关的蛋白等,他们也有可能是染色体的结构成分
由DNA和组蛋白组成的染色体纤维细丝是许多核小体连成的念珠状结构---- 1.由DNA与组蛋白包装成核小体,在组蛋白H1的介导下核小体彼此连接形成直径约10nm的核小体串珠结构,这是染色质包装的一级结构。
2.在有组蛋白H1存在的情况下,由直径10nm的核小体串珠结构螺旋盘绕,每圈6个核小体,形成外径为30nm,内径10nm,螺距11nm的螺线管,这是染色质包装的二级结构。
3.由螺线管进一步螺旋化形成直径为0.4μm的圆筒状结构,称为超螺线管,这是染色质包装的三级结构。
4.这种超螺线管进一步螺旋折叠,形成长2-10μm的染色单体,即染色质包装的四级结构。 4. 简述DNA的一,二,三级结构的特征
DNA一级结构:4种核苷酸的的连接及排列顺序,表示了该DNA分子的化学结构
DNA二级结构:指两条多核苷酸链反向平行盘绕所生成的双螺旋结构
DNA三级结构:指DNA双螺旋进一步扭曲盘绕所形成的特定空间结构 5.原核生物DNA具有哪些不同于真核生物DNA的特征?
原核DNA分子的绝大部分是用来编码蛋白质,只有非常小的一部分不转录,这与真核DNA的冗余现象不同。
存在转录单元
原核生物DNA序列中功能相关的RNA和蛋白质基因,往往丛集在基因组的一个或几个特定部位,形成功能单元或转录单元,它们可被一起转录为含多个mRNA的分子,称为多顺反子mRNA。
有重叠基因
重叠基因,即同一段DNA能携带两种不同蛋白质信息。主要有以下几种情况① 一个基因完全在另一个基因里面 ② 部分重叠 ③ 两个基因只有一个碱基对是重叠的 6简述DNA双螺旋结构及其在现代分子生物学发展中的意义
DNA的双螺旋结构分为右手螺旋A-DNA
B-DNA 左手螺旋Z-DNA
DNA的二级结构是指两条都核苷酸链反向平行盘绕所生成的双螺旋结构
右手螺旋----是由两条反向平行的多核苷酸链围绕同一中心轴构成的。多核苷酸的方向是由核苷酸间的磷酸二酯键的走向决定的
一条由5’到3’另一条由3’到5’。两链上的碱基以氢键相连,嘌呤和嘧啶碱基对层叠与双螺旋内侧,顺着螺旋轴心从上向下看,可见碱基平面与纵轴平面垂直且螺旋的轴心方向穿过氢键的中点。核苷酸的磷酸集团与脱氧核糖在外侧,通过磷酸二酯键相连接而构成DNA分子的骨架。DNA转录时其链板间与有它转录所得的RNA链间形成A-DNA这对基因表达有重要意义
左手螺旋----是右手螺旋的一个补充。Z-DNA调控基因转录模型中,在邻近调控系统中,与调节区相邻的转录区被Z-DNA抑制,只有Z-DNA转变为B-DNA后,转录才得以活化,而在远距离调控系统中,Z-DNA可以通过改变负超螺旋水平,决定聚合酶能否与模板链相结合而调节转录起始活性 7 DNA复制通常采取哪些方式
1 线性DNA双链的复制
将线性复制子转变为环状或多聚分子
在DNA末端形成发夹式结构 使分子没有游离末端
在某种蛋白质的介入下,在真正的末端启动复制
2 环状DNA双链的复制
D―环型 8.简述原核生物DNA的复制特点。
(1)复制的起始
1, DNA双螺旋的解旋
DNA在复制时,其双链首先解开,形成复制叉,这是一个有多种蛋白质和酶参与的复杂过程。(2)
DNA复制的引发 RNA引物的合成
前导链:DNA双链解开为单链后,由引发酶(RNA聚合酶, Primase)在5’ →3’DNA模板上合成一段RNA引物,再由DNA 聚合酶从RNA引物3’端开始合成新的DNA链。然后以此为起点,进入DNA复制的延伸。后随链:后随链的引发过程由引发体(Primosome)来完成。引发体由6种蛋白组成的引发前体(Preprimosome)和引发酶(Primase)组成。引发体催化生成滞后链的RNA引物短链, 再由DNA聚合酶III 作用合成后续DNA,直至遇到下一个引物或冈崎片段为止。在滞后链上所合成的RNA引物非常短,一般只有3-5个核苷酸。而且,在同一种生物体细胞中这些引物都具有相似的序列。
(3) 复制的延伸
冈崎片段与半不连续复制
在原核生物中,DNA 新生链的合成主要由DNA 聚合酶III所催化。当冈崎片段形成后,DNA聚合酶I 通过其5'→3'外切酶活性切除冈崎片段上的RNA引物,同时,利用后一个冈 崎片段作为引物由5'→3'合成DNA。最后两个冈崎片段由DNA连接酶将其接起来,形成完整的DNA滞后链。
(4) 复制的终止
DNA复制的终止依赖与Tus蛋白(Terminus utilization substance,36kD)和DNA链上特殊的重复序列Ter(约22bp)。Tus-ter复合体将阻止DNA解链,等反方向的复制叉到达后停止复制,然后两条链解开。最后,释放子链DNA,依靠拓扑酶将超螺旋结构引入DNA分子。 9真核生物DNA的复制在哪些水平上受到调控
1细胞生活周期水平调控(限制点调控)即决定细胞停留在G1期还是进入S期
2染色体水平调控即决定不同染色体或同一染色体不同部位的复制子按一定顺序在S期起始复制
3复制子水平调控即决定复制的起始与否 10 细胞通过哪几种修复系统对DNA损伤进行修复
重组修复‘
DNA直接修复
11.什么是转座子?可分为哪些种类?
DNA的转座,或称移位,是由可移位因子介导的遗传物质重排现象。转座子(transposon,
Tn)是存在于染色体DNA上可自主复制和移位的基本单位。转座子分为两大类:插入序列(IS)和复合型转座子。
1, 插入序列
插入序列是最简单的转座子,它不含有任何宿主基因。它们是细菌染色体或质粒DNA的正常组成部分。一个细菌细胞常带有少于10个序列。转座子常常被定为到特定的基因中,造成该基因突变。
2, 复合型转座子
复合型转座子是一类带有某些抗药性基因(或其他宿主基因)的转座子,其两翼往往是两个相同或高度同源的IS序列,表明IS序列插入到某个功能基因两端时就可能产生复合转座子。一旦形成复合转座子,IS序列就不能再单独移动,因为它们的功能被修饰了,只能作为复合体移动。大部分情况下,这些转座子的转座能力是由IS序列决定和调节的。
除了末端带有IS序列的复合转座子外,还存在一些没有IS序列的,体积庞大的转座子(5000bp以上)――TnA家族。 12请说说插入序列与复合型转座子之间异同
转座子是存在于染色体DNA上的可自主复制和位移的基本单位。最简单的转座子不含有任何宿主基因而被称为插入序列(IS),他们是细菌染色体或质粒DNA的正常组成部分。她常常被定位到特定的基团中,造成基因突变。、
复合式转座子是一类带有某些抗药性基因的转座子,其两翼是相同的或高度同源的IS序列,且IS序列是不能单独移动的只能作为复合体移动而且IS序列也决定和调节转座子的转座能力。也是有没有IS序列的转座子Tna家族,其两翼带有38bp的倒置重复序列
第三章 生物信息的传递(上)---从DNA到RNA 1,什么是编码链?什么是模版链?
答:与mRNA序列相同的那条DNA链称为编码链(或有意义链);另一条根据碱基互补原则指导mRNA合成DNA链称为模版链(或反义链)。 2,简述RNA转录的概念及其基本过程。
答:RNA转录:以DNA中的一条单链为模板,游离碱基为原料,在DNA依赖的RNA聚合酶催化下合成RNA链的过程。基本过程:模版识别―转录开始―转录延伸―转录终止。 3,大肠杆菌的RNA聚合酶有哪些组成成分?各个亚基的作用如何?
答:大肠杆菌的RNA聚合酶由2个α亚基、一个β亚基、一个β’亚基和一个ω亚基组成的核心酶,加上一个σ亚基后则成为聚合酶全酶。α亚基肯能与核心酶的组装及启动子的识别有关,并参与RNA聚合酶和部分调节因子的相互作用;
β亚基和β’亚基组成了聚合酶的催化中心,β亚基能与模版DNA、新生RNA链及核苷酸底物相结合。 4,什么是封闭复合物、开放复合物以及三元复合物?
答:模版的识别阶段,聚合酶与启动子可逆性结合形成封闭性复合物;封闭性复合物形成后,此时,DNA链仍然处于双链状态,伴随着DNA构象的重大变化,封闭性复合物转化为开放复合物;开放复合物与最初的两个NTP相结合并在这两个核苷酸之间形成磷酸二脂键后即转变成包括RNA聚合酶、DNA和新生RNA的三元复合物。 5,简述σ因子的作用。
答:1,σ因子的作用是负责模版链的选择和转录的起始,它是酶的别构效应物,使酶专一性识别模版上的启动子;2,σ因子可以极大的提高RNA聚合酶对启动子区DNA序列的亲和力;3,σ因子还能使RNA聚合酶与模版DNA上非特异性位点结合常数降低。 6,什么是Pribnow box?它的保守序列是什么?
答:pribnow box是原核生物中中央大约位于转录起始位点上游10bp处的TATA区,所以又称作-10区。它的保守序列是TATAAT。 7,什么是上升突变?什么是下降突变?
答:上升突变:细菌中常见的启动自突变之一,突变导致Pribnow区共同序列的同一性增加;下降突变:细菌中常见的启动子突变之一,突变导致结构基因的转录水平大大降低,如Pribnow区从TATAAT变成AATAAT。 8,简述原核生物和真核生物mRNA的区别。
答:1,原核生物mRNA常以多顺反子的形式存在。真核生物mRNA一般以单顺反子的形式存在;2,原核生物mRNA的转录与翻译一般是偶联的,真核生物转录的mRNA前体则需经转录后加工,加工为成熟的mRNA与蛋白质结合生成信息体后才开始工作;3,原核生物mRNA半寿期很短,一般为几分钟 ,最长只有数小时。真核生物mRNA的半寿期较长, 如胚胎中的mRNA可达数日;4,原核与真核生物mRNA的结构特点也不同,原核生物的mRNA的5’端无帽子结构,3’端没有或只有较短的poly A结构。 9,大肠杆菌的终止子有哪两大类?请分别介绍一下它们的结构特点。
答:大肠杆菌的终止子可以分为不依赖于p因子和依赖于p因子两大类。不依赖于p因子的终止子结构特点:1,位于位点上游一般存在一个富含GC碱基的二重对称区,由这段DNA转录产生的RNA容易形成发卡式结构。2,在终止位点前面有一端由4―8个A组成的序列,所以转录产物的3’端为寡聚U。依赖于p因子的终止子的结构特点: 10,真核生物的原始转录产物必须经过哪些加工才能成为成熟的mRNA,以用作蛋白质合成的模版。
答:1,装上5′端帽子;2,装上3′端多聚A尾巴;3,剪接:将mRNA前体上的居间顺序切除,再将被隔开的蛋白质编码区连接起来。剪接过程是由细胞核小分子RNA参与完成的,被切除的居间顺序形成套索形;4,修饰:mRNA分子内的某些部位常存在N6-甲基腺苷,它是由甲基化酶催化产生的,也是在转录后加工时修饰的。 11,简述Ⅰ、Ⅱ类内含子的剪接特点。
答:Ⅰ类内含子的剪接主要是转酯反应,即剪接反应实际上是发生了两次磷酸二脂键的转移。在I类内含子的切除体系中,第一个转酯反应由一个游离的鸟苷或者鸟苷酸介导,鸟苷或鸟苷酸的3’―OH作为亲核基团攻击内含子5’端的磷酸二脂键,从上游切开RNA链。在第二个转酯反应中,上游外显子的自由3’―OH作为亲核基团攻击内含子3’位核苷酸上的磷酸二脂键,使内含子被完全切开,上下游两个外显子通过新的磷酸二脂键相连。
Ⅱ类内含子主要存在于真核生物的线粒体和叶绿体rRNA基因中,在Ⅱ类内含子切除体系中,转酯反应无需游离鸟苷或鸟苷酸,而是由内含子本身的靠近3’端的腺苷酸2’―OH作为亲核基团攻击内含子5’端的磷酸二脂键,从上游切开RNA链后形成套索结构。再由上游外显子的自由3’―OH作为亲核基团攻击内含子3’位核苷酸上的磷酸二脂键,使得内含子被完全切开,上下游两个内含子通过新的磷酸二脂键相连。 12,什么是RNA编辑?其生物学意义是什么?
答:RNA 编辑是指某些RNA特别是mRNA前体经过插入、删除或取代一些核苷酸残疾等操作,导致DNA所编码的遗传信息的改变,使得经过RNA编辑的mRNA序列发生了不同于模版的DAN的变化。生物学意义:1,校正作用,有些基因在突变的途中丢失的遗传信息可能通过RNA的编辑得以恢复;2,调控翻译,通过编辑可以构建或去除其实密码子和终止密码子,是基因表达调控的一种方式;3,扩充遗传信息,能使基因产物获得心得结构核功能,有利于生物的进化。 13,核酶具有哪些结构特点?其生物学意义是什么?
答:核酶的结构特点:核酶的锤头结构特点是:三个茎区形成局部的双链结构;其中含13个保守的核苷酸,N代表任何核苷酸; 生物学意义:1,核酶是继反转录现象之后对中心法则的有一个重要的修正,说明RNA既是遗传物质又是酶;2,核酶的发现为生命起源的研究提供了新思路―--也许曾经存在以RNA为基础的原始生命。
1,遗传密码具有哪些特性?
答:(1)遗传密码子的连续性
(2).密码子有简并性;级一种以上密码子编码同意种氨基酸。 (3).共有64个密码子,其中有1个起始密码子和3个终止密码子; (4).密码子有通用性与特殊性,即不管是病毒、原核生物还是真核生物密码子的含义都是相同的,但在各位生物中也有例外 (5)密码子与反密码子存在相互作用。 2有几种终止密码子?他们的序列别名是设么?
答:终止密码子有三种终止密码子(UAG、UGA、UAA),他们并不代表氨基酸,不能与tRNA反密码子配对,但能被终止因子和释放因子识别,终止肽链合成。
其中终止密码子UAG叫注石(ochre)密码
UGA叫琥珀(amber)密码
UAA叫蛋白石(opal)密码 3,简述摆动学说?
答:1996年,由Crick根据立体化学原理提出,解释了反向密码子中某些稀有成的配对,以及许多氨基酸有两个以上密码子的问题。假说中提出:在密码子与反密码子配对中,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1个以上的密码子一个tRNA能识别的密码子是由反密码子第一个碱基决定的。反密码子第一位为A或C则只能识别一个密码子,若为G或者U则可识别两个密码子。为I可识别
三个密码子。如果几个密码子同时编码一个氨基酸凡是第一,第二位碱基不同的密码子都对应于各自独立的Trna. 4,tRNA在组成及结构上有哪些特点?
答:1、tRNA的三叶草型二级结构
受体臂(acceptor arm)主要由链两端序列碱基配对形成的杆状结构和3’端末配对的3-4个碱基所组成,其3’端的最后3个碱基序列永远是CCA,最后一个碱基的3’或2’自由羟基(―OH)可以被氨酰化。TφC臂是根据3个核苷酸命名的,其中φ表示拟尿嘧啶,是tRNA分子所拥有的不常见核苷酸。反密码子臂是根据位于套索中央的三联反密码子命名的。D臂是根据它含有二氢尿嘧啶(dihydrouracil)命名的。
最常见的tRNA分子有76个碱基,相对分子质量约为2.5×104。不同的tRNA分子可有74-95个核苷酸不等,tRNA分子长度的不同主要是由其中的两条手臂引起的。tRNA的稀有碱基含量非常丰富,约有70余种。每个tRNA分子至少含有2个稀有碱基,最多有19个,多数分布在非配对区,特别是在反密码子3'端邻近部位出现的频率最高,且大多为嘌呤核苷酸。这对于维持反密码子环的稳定性及密码子、反密码子之间的配对是很重要的。
2.tRNA的L形三级结构
酵母和大肠杆菌tRNA的三级结构都呈L形折叠式。这种结构是靠氢键来维持的,tRNA的三级结构与AA- tRNA合成酶的识别有关。受体臂和TφC臂的杆状区域构成了第一个双螺旋,D臂和反密码子臂的杆状区域形成了第二个双螺旋。
tRNA的L形高级结构反映了其生物学功能,因为它上所运载的氨基酸必须靠近位于核糖体大亚基上的多肽合成位点,而它的反密码子必须与小亚基上的mRNA相配对,所以两个不同的功能基团最大限度分离。 5,比较原核与真核的核糖体组成?
答:(1)原核生物核糖体由约2/3的RNA及1/3的蛋白质组成。核糖体是一个致密的核糖核蛋白颗粒,可以解离为两个亚基,每个亚基都含有一个相对分子质量较大的rRNA和许多不同的蛋白质分子。小亚基由21种蛋白质组成,分别用S1??S21表示,大亚基由33种蛋白质组成,分别用L1??L33表示。真核生物细胞核糖体大亚基含有49种蛋白质,小亚基有33种蛋白质。
(2)而真核生物核糖体中RNA占3/5,蛋白质占2/5。同样可以解离为两个亚基,每个亚基都含有一个相对分子质量较大的rRNA和许多不同的蛋白质分子。 6,什么是SD序列?其功能是什么?
答:在mRNA起始密码子上游8-13个核苷酸的地方往往有一段富含嘌呤的序列,称为Shine-Dalgarno序列,简称SD序列。它和16S rRNA 3’端有一个互补的序列,它们互相识别,以保证起始的正确性。 7,核糖体有哪些活性中心?
答:核糖体包括至少5个活性中心,即mRNA结合部位、结合或接受AA- tRNA部位(A位)、结合或接受肽基tRNA的部位、肽基转移部位(P位)及形成肽键的部位(转肽酶中心),此外还有负责肽链延伸的各种延伸因子的结合位点。小亚基上拥有mRNA结合位点,负责对序列特异的识别过程,如起始位点的识别和密码子与反密码子的相互作用。大亚基负责氨基酸及tRNA携带的功能,如肽键的形成、AA- tRNA、肽基- tRNA的结合等。A位、P位、转肽酶中心等主要在大亚基上。 8,真核生物与原核生物在翻译起始过程中有什么区别?
答:(1)原核生物蛋白质合成的起始
蛋白质合成的起始复合物:
30S 核糖体小亚基
fMet-tRNAfMet
50S 核糖体大亚基
合成的起始可分为三步:
1、30S 核糖体小亚基与起始因子IF C1和IF-3相结合,诱发模板mRNA与小亚基结合。
2、由30S 小亚基、起始因子IF C1和IF-3及模板mRNA所组成的复合物立即与GTP-IF-2及fMet-tRNAfMet相结合。反密码子与密码子配对。
3、上述六组分复合物再与50S大亚基结合,水解GTP生成并释放GDP和Pi。释放三个起始因子。
(2)真核因子 功能
eIF2 促进Met-tRNAMet与核糖体40S小亚基结合。 eIF2B
是最早与核糖体40S小亚基结合的促进因子,蛋白质合成反应的正常进行。
eIF4A 具有RNA解旋酶活性,解除mRNA模板的次级结构并使之与40S小亚基结合,形成eIF4F复合物。
eIF4B 与mRNA模板相结合,协助核糖体扫描模板序列,定位AUG。
eIF4E 与mRNA 5'的帽子结构相结合,形成eIF4F复合物。
eIF4G 与eIF4E和poly(A)结合蛋白(PAB)相结合,形成eIF4F复合物。
eIF5 促使多个蛋白因子与40S小亚基解体,以此帮助大小亚基结合形成80核糖体,形成翻译起始复合物。
9,链霉素为什么能预制蛋白质合成?
答:链霉素是一种碱性三糖,干扰fMet-tRNA与核糖体的结合,从而阻止蛋白质合成的正确起始,并导致mRNA的错读。若以poly(U)作模板,则除苯丙氨酸(UUU)外,异亮氨酸(AUU)也会掺入。对链霉素敏感位点在30S亚基上。
10,什么是信号肽?它在序列组成上有哪些特点?有什么功能?
答:(1)信号肽(signal peptide):绝大多数越膜蛋白的N端都具有长度大约在13-36个残基之间的以疏水氨基酸为主的N端信号序列或称信号肽。(2)信号肽的结构特点:1.一般带有10-15个疏水氨基酸2.常常在靠近该序列N-端疏水氨基酸区上游带有1个或数个带正电荷的氨基酸3.在其C-末端靠近蛋白酶切割位点处常常带有数个极性氨基酸,离切割位点最近的那个氨基酸往往带有很短的侧链(Ala或Gly)。(3)信号序列的基本作用:1.通过与SRP的识别和结合,引导核糖体与内质网结合; 2.通过信号序列的疏水性,引导新生肽跨膜转运SRP & DP信号识别颗粒(signal recognition partical,SRP):是一种核糖核酸蛋白复合体,它的作用是识别信号序列,并将核糖体引导到内质网上。停靠蛋白(docking protein,DP,又称SRP受体蛋白):即SRP在内质网膜上的受体蛋白,它能够与结合有信号序列的SRP牢牢地结合,使它在合成蛋白质的核糖体停靠到内质网上来。个极性氨基酸,离切割位点最近的那个氨基酸往往带有很短的侧链(Ala或Gly) 11,简述叶绿体蛋白质的跨膜运输机制?答:叶绿体蛋白质的跨膜运转,叶绿体定位信号肽一般有两个部分,第一部分决定该蛋白质能否进入叶绿体基质,第二部分决定该蛋白能否进入类囊体。在这一模型中,蛋白质运转是在翻译后进行的,在运转过程中没有蛋白质的合成。叶绿体蛋白质运转过程有如下特点:①活性蛋白水解酶位于叶绿体基质内,这是鉴别翻译后运转的指标之一。②叶绿体膜能够特异地与叶绿体蛋白的前体结合。③叶绿体蛋白质前体内可降解序列因植物和蛋白质种类不同而表现出明显的差异。 12,蛋白质有哪些翻译后的加工修饰?
答:肽链刚刚被合成时,大多数是没有功能的。必须经过加工修饰后才能转变为有活性的蛋白。
1. N端的fMet(原核)或Met(真核)的切除
切除信号肽。许多蛋白质都带有15-30个残基的signal peptides,负责指导蛋白质在细胞中的精确定位。
2.二硫键的合成。
3. 3,特定氨基酸的修饰。包括磷酸化。甲基化,酰基化,乙基化,糖基化,羟基化和羧基化等。
4切除新生肽链中的非功能片段。二硫键的形成对稳定蛋白质有重要作用 13,什么是核定位序列?其主要功能是什么?
答:核定位序列(NLS―Nuclear Localization Sequence) NLS可以位于核蛋白的任何部位。蛋白质向核内运输过程需要一系列循环于核内和细胞质的蛋白因子包括核运转因子(Importin)α、β和一个低分子量GTP酶(Ran)参与。由上述三个蛋白组成的复合物停靠在核孔处,依靠Ran GTP酶水解GTP提供的能量进入细胞核,α和β亚基解离,核蛋白与α亚基解离,α和β分别通过核孔复合体回到细胞质中,起始新一轮蛋白质运转。细菌同样能通过定位于蛋白质N-端的信号肽将新合成的多肽运转到其内膜、外膜、双层膜之间或细胞外等不同部位。
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