第九章 基因信息的传递与蛋白质的合成
基因指导蛋白质的合成课件
如果3个碱基决定一个氨基酸，4种碱基 最多能编码6_4___种氨基酸。
你认为一个氨基酸的编码至少需要多少 个碱基，才足以组合出构成蛋白质的20种 氨基酸？ 至少需要3个碱基
科学家通过推测和实验, 最终破解了遗传密码, 得 知确实是mRNA上3个相邻的碱基决定1个氨基酸.
氨基酸的 排列顺序
6a个碱基
一条链作模板 碱基互补配对
3a个碱基三个碱基决定a个氨基酸
一个氨基酸
（3a对）
B个
6
1/2 B个
：
3
1/6 B个
：
1
转录的过程
DNA RNA
T A C G T G ACC A UG C AC UGG
转录的过程
DNA RNA
T A C G T G ACC A UG C AC UGG
形成mRNA链，DNA上的遗传信息就传递到mRNA上
项目 场所 模板 原料 条件 碱基配对
产物 信息传递 发生时间
转录 转录
主要在细胞核 DNA的一条链
20种氨基酸的密码子表
1．有64种密码子，61种能决定氨基酸，3种终止密 码子不决定任何氨基酸。 2．少数氨基酸由一种密码子决定，多数氨基酸由 几种密码子决定。 3．密码子在生物界是通用的。
翻译的过程
1）如何确定氨基酸排列的位置？ 2）氨基酸通过什么方式形成多肽链？
细胞核 A A T C A A T A G
G
转录的过程
按碱基互补配对原则(A-U T-A G-C C-G)进行
DNA
T A C G T G ACC
A
RNA聚合酶
RNA
蛋白质表达与基因的关系从DNA到蛋白质
蛋白质表达与基因的关系从DNA到蛋白质在生物学中，蛋白质表达是一个关键的过程，它负责将基因中的信息转化为蛋白质的产生。
这个过程涉及到DNA的转录和翻译，以及许多其他的调控机制。
本文将探讨蛋白质表达与基因之间的关系，并详细介绍从DNA到蛋白质的过程。
一、DNA的转录蛋白质表达的第一步是DNA的转录。
DNA是一种双螺旋结构的分子，由四种碱基（腺嘌呤、鸟嘌呤、胸腺嘧啶和鳕嘧啶）组成。
通过转录，DNA中的信息被复制到一条称为RNA的分子上。
转录发生在细胞的细胞核中。
在转录开始前，一个称为启动子的DNA序列将信号给转录酶，指示它在何处开始进行复制。
转录酶按照DNA的模板将RNA合成，并遵循一定的配对规律（腺嘌呤与尿嘧啶，胸腺嘧啶与腺嘌呤）。
转录的终止由终止子序列指示，转录酶在这个序列上停止复制。
转录产生的RNA被称为信使RNA（mRNA），它是将基因信息从细胞核带到细胞质的一种分子。
mRNA中的碱基序列以三个为一组的方式编码特定的氨基酸，这些氨基酸将被用于合成蛋白质。
二、RNA的翻译蛋白质表达的下一步是RNA的翻译。
这个过程发生在细胞质的核糖体中，涉及到多种RNA和蛋白质的相互作用。
翻译的开始由起始子序列指示，该序列编码蛋白质的第一个氨基酸——甲硫氨酸。
随后，核糖体沿着mRNA链滑动，并读取每个密码子，将相应的氨基酸加入正在合成的蛋白质链中。
这个过程需要使用转移RNA（tRNA）分子。
tRNA分子具有特定的折叠结构，能够与mRNA上的密码子相配对。
每个tRNA分子携带一种特定的氨基酸，它们通过tRNA合酶与特定的密码子配对。
这样，RNA的翻译将持续下去，直到到达终止子序列。
终止子通知核糖体停止合成蛋白质，完成翻译过程。
三、蛋白质的后续调控在蛋白质合成完成之后，还存在许多后续的调控机制，以确保蛋白质可以正确执行其功能。
首先，蛋白质可能需要经过修饰，如磷酸化、甲基化等，以调节其结构和功能。
这些修饰通常由特定的酶催化。
遗传信息传递与蛋白质合成的规律反应
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第九章 基因信息的传递与蛋白质合成
三﹑蛋白质合成的一般过程
(一)氨基酸活化是蛋白质生物合成的预备阶段
氨基酸+tRNA+ATP 氨基酰-tRNA 氨基酰tRNA+AMP+PPi 合成酶
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第九章 基因信息的传递与蛋白质合成
二﹑蛋白质合成的场所——核糖体
核糖体是合成蛋白质的机器，其功能是按照mRNA 的指令由氨基酸合成蛋白质。
(一)核糖体是由rRNA和蛋白质组成的大分子复合物
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第九章 基因信息的传递与蛋白质合成
三﹑蛋白质合成的一般过程
(三)肽链延长是多因子参与的核糖体循环过程 核糖体循环包括三个步骤：
进位（registration）：特异的氨酰-tRNA进入A位。 成肽（peptide formation）：P位上的氨基酸连接
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第九章 基因信息的传递与蛋白质合成
二﹑蛋白质合成的场所——核糖体
(二)核糖体是蛋白质合成的场所
2.P位（peptidyl-tRNA site）起始氨酰-tRNA和肽酰-tRNA结合的位置。 3.A位（aminoacyl site）氨酰tRNA结合的位置。 4.E位点(exit site) 肽酰转移后与即将释放的tRNA结合位点 。 5.延伸因子EF-G位 与肽酰-tRNA从A位点转移到P位点有关的转移酶的结合 位点。 6.转肽酶（transpeptidase）活性部位 位于P位和A位的连接处，催化肽键的 形成。 7.参与蛋白质合成的因子的结合部位
基因指导蛋白质的合成
(3)转录和翻译过程中的碱基配对不是 A－T，而是 A－U。
(4)并不是所有的密码子都决定氨基酸，其中终止密码子不决定 氨基酸。
2.
3．下图为两种细胞中主要遗传信息的表达过程，据图分析下列叙述错误
的是
(5)若在体外研究miRNA的功能，需先提取拟南芥的DNA，图丙所示为 拟南芥的部分DNA，若对其进行体外扩增(PCR)共得到128个相同的 DNA片段，则至少要向试管中加入________个鸟嘌呤脱氧核苷酸。
(6)在细胞分裂间期发生核DNA复制，该过程在分裂期很难进行，原因 是 ________________________________________________________ ________________。
(3)由miRNA的功能可推测，其调控基因表达的方式可能是使mRNA水 解，导致其______________；或者不影响靶RNA的稳定性，但可阻止 它们翻译成蛋白质，即发挥翻译抑制作用。
(4)图丙所示的DNA若部分碱基发生了变化，但其编码的氨________________________________ ________________。
________________________________________________________
________________
________________________________________________________ ________________。
5．microRNA(miRNA)是存在于动植物体内的大约由22个核苷酸组成的 短RNA，其虽然在细胞内不参与蛋白质的编码，但作为基因调控因子， 却影响了从发育到生理机能再到应激反应的大部分生物学过程。最近美 国加州大学的一个遗传研究小组以拟南芥为研究对象，发现了miRNA 对靶基因的抑制位置。如图为发生在拟南芥植株体内的相应变化，请回 答：
蛋白质合成的基本过程
蛋白质合成的基本过程蛋白质是构成生物体细胞的重要组成部分，参与了生物体内的几乎所有生化过程。
蛋白质的合成是细胞内最为重要的生物化学过程之一，也是维持生命活动正常进行的基础。
蛋白质的合成过程包括转录和翻译两个阶段，通过这两个阶段，细胞可以根据遗传信息合成出具有特定功能的蛋白质。
下面将详细介绍蛋白质合成的基本过程。
一、转录阶段转录是指在细胞核内DNA模板上合成RNA的过程。
在蛋白质合成中，首先需要将DNA上的遗传信息转录成RNA，形成mRNA（信使RNA），mRNA携带着DNA上的遗传信息，将其带到细胞质中进行翻译合成蛋白质。
1.1 RNA聚合酶的结合转录的第一步是RNA聚合酶与DNA模板的结合。
RNA聚合酶是一种酶类蛋白质，它能够识别DNA上的启动子区域，并在该区域结合，开始合成RNA链。
1.2 RNA链的合成RNA聚合酶在DNA模板上沿着3'→5'方向移动，合成RNA链时是在5'→3'方向进行的。
RNA链的合成过程与DNA复制有所不同，RNA链的合成速度较快，而且只合成一条链。
1.3 终止转录在DNA上的终止子区域，会有一些特定的序列，当RNA聚合酶合成到这些序列时，转录过程会终止，RNA链会从DNA模板上脱离，形成成熟的mRNA。
二、翻译阶段翻译是指在细胞质中mRNA的遗传信息被翻译成氨基酸序列的过程。
翻译过程中涉及到多种RNA和蛋白质，包括tRNA（转运RNA）、rRNA （核糖体RNA）和核糖体等。
2.1 核糖体的结合在翻译的起始阶段，mRNA会与核糖体结合，核糖体是一种由rRNA和蛋白质组成的细胞器，能够将mRNA上的遗传信息翻译成氨基酸序列。
2.2 tRNA的运载tRNA是一种带有特定氨基酸的RNA分子，它能够将氨基酸运载到核糖体上，与mRNA上的密码子配对，完成氨基酸的添加。
2.3 氨基酸的连接在核糖体上，tRNA将氨基酸按照mRNA上的密码子顺序连接起来，形成氨基酸链。
《动物生物化学》第九章蛋白质的生物合成试卷
8、核糖体循环：在翻译起始复合体形成的基础上，活化氨基酸在核蛋白体上反复翻 译 mRNA 上的密码并缩合生成多肽的循环反应过程。
院系 动物科技学 院
年级
专业 动物医学
姓名
学号
考试课程 动物生物化 学
《动物生物化学》第九章蛋白质的生物合成
题号
一
得分
二
三 四 五 六 七 八 总分
一、 名词解释
1、翻译（translation）是指以 mRNA 为“模板”、以各种氨基酸为原料合成蛋白质的过程。 2、S-D 序列：在翻译起始密码子 AUG 的上游，相距约 8—13 个核苷酸处，有一段由 4-9 个核 苷酸组成的富含嘌呤的序列。这一序列以 AGGA 为核心，因其发现者是 Shine-Dalgarno 而得 名 。 mRNA 上的 S-D 序列又称为核蛋白体结合位点 3、开放阅读框：从起始密码子开始，是 DNA 序列中具有编码蛋白质潜能，一段无终止密码 子打断的碱基序列。
合成的多肽链一级结构改变。
18、氯霉素能与核糖体 50S 亚基结合，抑制 转肽 酶活性，从而抑制蛋白质合成。
19、促进蛋白折叠功能的两种酶是 蛋白二硫键异构酶 和 肽-脯氨酰顺反异构酶。
20、结合蛋白是在 细胞内质网 及 高尔基体 中完成结合辅基等加工修饰的。
三、单项选择题
1．哺乳动物核糖体大亚基的沉降常数是：（ D ）
A．40S B．70S C．80S D．60S
2．多肽链的氨基酸序列取决于：（ A ）
A．mRNA
第九章 DNA的生物合成(复制)
三、与DNA复制有关的酶
DNA指导下的DNA合成，是一个复杂、有序的酶促反应过程，涉及几十种酶和因子参与。
1.DNA聚合酶（polymerase）
1956年Kornberg等首先从大肠杆菌中发现DNA-polＩ，能催化脱氧核苷酸加到引物链的3′-OH末端，引物延伸方向5′→3′。该酶需要的条件：4种dNTP、Mg2+、DNA模板（template）、引物（primer），此酶有三种活性：5′→3′聚合酶，5′→3′外切酶（切除引物和突变片段），3′→5′外切酶（校正活性）。
（二）复制的延长
DNA-polⅢ在引物的3′-OH端，按模板碱基序，催化加入的dNTPs生成磷酸二酯键，子链的延长按5′→3′方向延伸，其速度相当快。E.coli基因组，即全套基因染色体上的DNA约3 000kb。按20分钟繁殖一代，每秒加入的核苷酸数达2500bp。随从链先是生成若干短的冈崎片段，片段之间的连接由RNA酶水解去掉引物，留下的空缺（gap）由DNA-polＩ催化填补，再由DNA连接酶将两个片段连在一起。
1963年Cairus用放射自显影的方法第一次观察到完整的正在复制的大肠杆菌染色体DNA。
中心法则里遗传信息传递的基本过程
中心法则里遗传信息传递的基本过程1.引言1.1 概述中心法则是生物学中非常重要的概念之一，它描述了遗传信息在生物体内传递的基本过程。
这个法则的发现对于我们深入理解生命的本质和进化的机制具有重大的意义。
中心法则首次由奥地利生物学家格里戈尔·孟德尔在19世纪提出，并成为遗传学的基石。
它指出，生物体内的遗传信息是由基因传递的，而基因则位于染色体上。
中心法则将遗传信息传递分为两个基本过程：基因的复制和基因的表达。
在基因的复制过程中，DNA双链分离，并依据碱基互补配对原则，生成两条新的互补链，从而形成两个完全相同的DNA分子。
这个过程确保了遗传信息在有丝分裂和无丝分裂等细胞分裂过程中的传递。
而基因的表达则是指遗传信息通过转录和翻译过程被转化为蛋白质的过程。
首先，DNA中的遗传信息通过转录过程被转录成RNA分子，这一过程在细胞核内进行。
之后，RNA分子进一步通过翻译过程被转化为氨基酸序列，生成特定的蛋白质。
通过中心法则的这两个基本过程，遗传信息得以在生物体内传递，并决定了生物个体的基本特征和遗传变异。
这个过程的精确性和稳定性对于维持生物体的正常功能至关重要。
总而言之，中心法则是描述遗传信息传递的重要概念，它涉及基因的复制和基因的表达两个基本过程。
通过这个过程，遗传信息能够在生物体内准确传递，并决定了生物个体的遗传特征和进化过程。
深入理解中心法则对于我们认识生命的本质和进化的机制具有重要的意义。
1.2 文章结构文章结构:文章主要分为引言、正文和结论三个部分。
1.引言部分概述了文章的主题，简要介绍了中心法则和遗传信息传递的基本过程。
通过这部分，读者可以对文章要讨论的内容有一个初步的了解。
2.正文部分是整篇文章的核心部分，主要分为两个部分:中心法则的基本原理和遗传信息的传递过程。
2.1 中心法则的基本原理部分将详细介绍中心法则是什么，它是遗传信息传递的基本原理，通过DNA分子的复制方式来传递遗传信息。
在这一部分中，可以涉及到DNA的结构、复制的过程以及相关的分子和酶的作用等内容。
第九章 基因信息的传递与蛋白质合成
第九章基因信息的传递与蛋白质合成第一节基因及其结构基因（gene）：是细胞内遗传物质的最小功能单位，是负载有特定遗传信息的DNA片段。
结构基因（structural gene）：编码非调控因子的任何蛋白质和RNA的基因。
调控基因（regulatory gene）：编码调节其他基因表达的白质或RNA的基因。
人类基因组约有3.0×109 bp，2~3万个基因。
(一)原核细胞的基因结构特点编码区：能够转录为相应的mRNA，进而指导蛋白质合成的基因区段在原核细胞中是连续的，功能相关的结构基因串联排列。
非编码区：占整个基因组小部分，不能转录为mRNA、编码蛋白质的区段由编码区上游和下游的DNA序列组成。
⑴启动子（promoter）：位于结构基因上游，包含转录起始点和RNA聚合酶识别及结合的部位。
⑵起始点：DNA模板链上开始进行转录作用的位点。
⑶识别部位：RNA聚合酶的σ因子识别DNA分子的部位，中心位于-35区，共有序列是5′-TTGACA-3′。
⑷结合部位：在DNA分子上与RNA聚合酶核心酶紧密结合的序列，中心位于-10区，共同序列为5′-TATAAT-3′，又称为Pribnow盒（pribnow box）(二)真核细胞的基因结构特点由编码区和非编码区两部分组成，编码区是不连续的，被非编码区所隔断，因而真核细胞基因也称为断裂基因。
1.断裂基因(split gene)：由若干内含子和外显子构成的不连续镶嵌结构的结构基因。
⑴内含子(intron)：指插入在结构基因内部能够被转录，但不能指导蛋白质生物合成的非编码顺序。
GT-AG法则：在内含子的5’端多以GT开始，3’端多以AG结束，是普遍存在于真核细胞基因中RNA剪接的识别信号。
⑵外显子(exon)：指在结构基因中能够被转录，并能指导蛋白质生物合成的编码顺序。
⑶启动子真核生物启动子由TATA盒及其上游的CAAT盒和/或GC盒组成。
TATA盒（TATA box）：在转录起始位点上游-25～-35 bp区段，是以TATA为核心的序列，RNA聚合酶及其他蛋白质因子的结合位点。
蛋白质的生物合成基因信息传递
起始复合物的形成过程
（1）核糖体大小亚基分离
（2） mRNA在小亚基定位结合
S-D序列：原核生物mRNA 5’端起始密码
子的上游有一段富含嘌呤的
特殊序列，可被核糖体小亚基
IF-1 IF-3
16S rRNA 3’端（富含嘧啶） 序列辨认结合
5'
AUG
3
IF-1
IF-3
（3） 起始氨基酰tRNA( fMettRNAiMet )结合到小亚基
小结：蛋白质生物合成的体系
» 原料：20种氨基酸 » 模板：mRNA » 场所：核糖体（核蛋白体） » 氨基酸的“搬运工具”：tRNA » 酶与蛋白质因子： EF、IF、RF等因子 » 能量：ATP、GTP » 无机离子：Mg2+ ,K+
第二节 蛋白质生物合成的过程
蛋白质生物合成的过程——翻译
IF-2 GTP
（4） 核糖体大亚基结合， 起始复合物形成
5' IF-3
AUG
IF-1
3' IF-2 GGDTPPPi
5'
AUG
3'
IF-1
IF-3
起始复合物的组装的全过程
IF-2G-GGDTTPPPi
5'
AUG
3'
IF-3
IF-1
2. 肽链的延长
» 指根据mRNA密码序列的指导，按次序添加氨 基酸，从N端向C端延伸肽链，直到合成终止的 过程
信号肽的一级结构
第四节
蛋白质生物合成的干扰和抑制
» 蛋白质生物合成是很多天然抗生素和某些毒素的作用靶 点。它们就是通过阻断真核、原核生物蛋白质翻译体系 某组分功能，干扰和抑制蛋白质生物合成过程而起作用 的。
生物化学(本科)第九章 基因信息的传递 随堂练习与参考答案
生物化学（本科）第九章基因信息的传递随堂练习与参考答案第一节DNA的生物合成第二节RNA的生物合成第三节蛋白质的生物合成第四节基因重组1. (单选题)中心法则阐明的遗传信息传递方式A．RNA－DNA－蛋白质B．蛋白质－RNA－DNAC．RNA－蛋白质－DNAD．DNA－RNA一蛋白质E．DNA一蛋白质－RNA参考答案：D2. (单选题)合成DNA的原料是A．dADP dGDP dCDP dTDPB．dATP dGTP dCTP dTTPC．dAMP dGMP dCMP dTMPD．ATP GTP CTP UTPE．AMP GMP CMP UMP参考答案：B3. (单选题)冈崎片段产生的原因是A．DNA复制速度太快B．双向复制C．有RNA引物就有冈崎片段D．复制与解连方向不同E．复制中DNA有缠绕打结现象参考答案：D4. (单选题)不对称转录是指A．双向复制后的转录B．同一DNA模板转录可以是从5′至3′延长和从3′至5′延长C．同一单链DNA，转录时可以交替作有义链和反义链D．转录经翻译生成氨基酸，氨基酸含有不对称碳原子E．没有规律的转录参考答案：C5. (单选题)终止密码有3个，它们是A．AAA CCC GGG B．AUG UGA GAUC．UAA CAA GAA D．UUU UUC UUGE．UAA UAG UGA参考答案：E6. (单选题)遗传密码的简并性是指A．蛋氨酸密码用作起始密码B．mRNA上的密码子与tRNA上反密码子不需严格配对C从最低等生物直至人类都用同一套密码D．AAA、AAG、AAC、AAU都是赖氨酸密码E．一个氨基酸可有多至6个密码子参考答案：E7. (单选题)以下哪种是原核生物复制延长中真正起催化作用的DNA聚合酶A．DNA-polⅠB．DNA-polⅡC．DNA-pol ⅢD．DNA-pol αE．DNA-pol δ参考答案：C8. (单选题)以下哪种DNA聚合酶具有5′→3′外切酶活性 A．DNA-polⅠB．DNA-polⅡC．DNA-pol ⅢD．DNA-pol αE．DNA-pol β参考答案：A9. (单选题)复制中的RNA引物A．解开DNA双螺旋B．稳定单链DNAC．提供3′-OH末端D．提供5′-P末端E．改变超螺旋状态参考答案：C10. (单选题)识别转录起始点的是A．α亚基B．β亚基C．β′亚基D．ρ因子E．ζ因子参考答案：E11. (单选题)原核生物RNA聚合酶核心酶的组成是 A．α２ββ′ζB．α２ββ′C．α２βD．α２β′E．α２ββ′参考答案：B12. (单选题)原核生物参与转录起始的RNA聚合酶为 A．RNA-polⅠB．RNA-polⅡC．RNA-pol ⅢD．RNA聚合酶全酶E．RNA聚合酶核心酶13. (单选题)下列有关原核生物转录不正确的是A．转录起始需引物B．转录延长需RNA聚合酶核心酶C．需依赖DNA的聚合酶D．聚合过程生成磷酸二酯键E．新链合成方向为5′→3′参考答案：A14. (单选题)tRNA前体加工时其3´端添加A．-ACCB．-CCAC．-UUAD．-CAAE．-AUU参考答案：B15. (单选题)与mRNA上的密码子AGU相应的tRNA反密码子为A．UCAB．ACTC．ACUD．TCAE．UGA16. (单选题)下列哪组氨基酸只有一组遗传密码A．苏氨酸B．甘氨酸C．丝氨酸D．色氨酸E．亮氨酸参考答案：D17. (单选题)核糖体是A．指导多肽链合成的模板B．结合并运载各种氨基酸至mRNA模板上C．合成多肽链的场所D．遗传密码的携带者E．tRNA的三级结构形式参考答案：C18. (单选题)既能编码甲硫氨酸，又可作为起始密码子的是A．GUAB．UGAC．UAGD．UAAE．AUG19. (单选题)以下哪种酶是翻译延长所需要的A．氨基酰- tRNA转移酶B．蛋白激酶C．蛋白水解酶D．氨基酸合酶E．转肽酶参考答案：E20. (单选题)以下哪种酶不是DNA克隆中常用的工具酶A．反转录酶B．DNA连接酶C．限制性核酸内切酶D．拓扑异构酶E．末端转移酶参考答案：D21. (单选题)DNA克隆中，能将外源目的基因与载体分子连接形成重组分子的是A．DNA连接酶B．限制性核酸内切酶C．反转录酶D．DNA聚合酶E．碱性磷酸酶22. (单选题)具有填补引物空缺、切除修复和重组功能的是A．DNA-pol αB．DNA-pol βC．DNA-pol γD．DNA-pol δE．DNA-pol ε参考答案：E23. (单选题)具有引物酶活性的是A．DNA-pol αB．DNA-pol βC．DNA-pol γD．DNA-pol δE．DNA-pol ε参考答案：A24. (单选题)具有解旋酶活性，且为延长子链的主要酶是 A．DNA-pol αB．DNA-pol βC．DNA-pol γD．DNA-pol δE．DNA-pol ε25. (单选题)原核生物中决定哪些基因被转录的是RNA聚合酶的A．α亚基B．β亚基C．β′亚基D．ρ因子E．ζ因子参考答案：A26. (单选题)原核生物中辨认起始位点并促进酶与启动子结合的是RNA聚合酶的A．α亚基B．β亚基C．β′亚基D．ρ因子E．ζ因子参考答案：E27. (单选题)与原核生物转录终止有关的是A．α亚基B．β亚基C．β′亚基D．ρ因子E．ζ因子参考答案：D28. (单选题)密码子与反密码子配对时，有时不严格遵从常见的碱基配对规律，称为A．方向性B．连续性C．简并性D．摆动性E．通用性参考答案：D29. (单选题)遗传密码无种属特异性，称为A．方向性B．连续性C．简并性D．摆动性E．通用性参考答案：E30. (单选题)多肽链合成的方向总是从N端到C端是由于遗传密码具有的哪项特点决定的A．方向性B．连续性C．简并性D．摆动性E．通用性参考答案：A31. (单选题)密码间无标点符号，没有间隔，称为A．方向性B．连续性C．简并性D．摆动性E．通用性参考答案：B32. (单选题)DNA重组技术中，用于构建基因组DNA文库和cDNA文库的常用载体是A．质粒载体B．λ噬菌体载体C．酵母人工染色体载体D．细菌人工染色体载体E．病毒载体参考答案：B33. (单选题)DNA重组技术中，克隆小片段外源基因常用的载体是A．质粒载体B．λ噬菌体载体C．酵母人工染色体载体D．细菌人工染色体载体E．病毒载体参考答案：A34. (多选题)原核生物和真核生物的DNA聚合酶都具有的特征为A．底物都为 dNTPB．都需RNA引物C．催化DNA合成的方向都为 5′→3′D．都具有5′→3′的聚合酶活性E．都具有5′→3′外切酶活性参考答案：ABCD35. (多选题)单链DNA结合蛋白（SSB）的作用A．解开DNA双螺旋B．维持DNA呈单链状态C．提供3′-OH末端D．防止单链DNA被细胞内的核酸酶降解E．改变拓扑状态参考答案：BE36. (多选题)引发体由以下哪些所形成A．DnaAB．DnaBC．DnaCD．DnaGE．DNA起始复制区域参考答案：BCDE37. (多选题)反转录酶具有的活性有 A．反转录活性B．DNase活性C．RNase活性D．RNA聚合酶活性E．DNA聚合酶活性参考答案：ACE38. (多选题)内含子是指A．mRNAB．编码序列C．非编码序列D．剪接中被除去的RNA序列E．剪接中未被除去的RNA序列参考答案：CD39. (多选题)转录与复制相似之处为 A．底物都为NTPsB．底物都为dNTPsC．都需依赖DNA的聚合酶D．都需要引物E．新链合成方向都为5′→3′参考答案：CE40. (多选题)参与蛋白质生物合成的有A．mRNAB．tRNAC．rRNAD．转氨酶E．转位酶参考答案：ABCE41. (多选题)核糖酸循环包括A．起始B．终止C．进位D．成肽E．转位参考答案：CDE42. (多选题）DNA克隆（重组DNA技术）的基本过程包括 A．目的基因的获取B．载体的构建C．目的基因与载体的连接D．重组分子导入受体细胞E．重组DNA分子的筛选与纯化参考答案：ABCDE43. (多选题)需要DNA连接酶参与的过程有A．DNA复制B．DNA体外重组C．DNA损伤修复D．RNA反转录E．蛋白质生物合成参考答案：ABC44. (多选题)PCR的过程包括A．转录B．翻译C．变性D．退火E．延伸参考答案：CDE45. (多选题)基因工程中目的基因的获取方法主要有 A．化学合成法B．PCRC．RT-PCRD．从基因组DNA文库中筛选E．从cDNA文库中筛选46. (多选题)基因诊断的常用技术有A．核酸分子杂交B．PCR技术C．DNA琼脂凝胶电泳D．限制性内切酶酶谱分析E．基因芯片技术参考答案：ABDE47. (多选题)重组DNA技术中，将重组体分子导入受体细胞的常用方法有A．转化B．转染C．感染D．结合E．转座参考答案：ABC48. (多选题)重组DNA分子筛选的常用方法有A．耐药性标记筛选B．插入失活筛选C．蓝白斑筛选D．核酸杂交E．免疫学方法49. (多选题)ρ因子具有的功能 A．解螺旋酶活性B．ATP酶活性C．3′→5′外切酶活性D．5′→3′外切酶活性E．DNA聚合酶活性参考答案：AB50. (多选题）DNA-polⅠ具有 A．5′→3′聚合酶活性B．3′→5′聚合酶活性C．3′→5′外切酶活性D．5′→3′外切酶活性E．以上全是参考答案：ACD。
蛋白质合成的基本过程
蛋白质合成的基本过程蛋白质是构成生物体细胞的重要组成部分，参与了生物体内的各种生命活动。
蛋白质的合成是一个复杂而精密的过程，需要多种生物分子和酶的协同作用。
本文将介绍蛋白质合成的基本过程，包括转录和翻译两个主要阶段。
一、转录转录是蛋白质合成的第一步，发生在细胞核内。
转录的过程是将DNA上的遗传信息转录成RNA的过程。
具体步骤如下：1.1 RNA聚合酶的结合：在转录开始前，RNA聚合酶会与DNA上的启动子序列结合，形成转录起始复合物。
1.2 DNA的解旋和开放：RNA聚合酶在启动子序列的作用下，使DNA解旋并开放，暴露出一段DNA模板链。
1.3 RNA合成：RNA聚合酶沿着DNA模板链逐一将核苷酸加入RNA链中，根据DNA模板的碱基序列合成RNA链。
RNA链的合成是以5'→3'方向进行的。
1.4 终止：当RNA聚合酶到达终止子序列时，转录终止，RNA链与DNA分子分离，形成初级转录产物。
二、翻译翻译是蛋白质合成的第二步，发生在细胞质中的核糖体上。
翻译的过程是将RNA上的密码子翻译成氨基酸序列的过程。
具体步骤如下：2.1 tRNA的递送：tRNA携带特定的氨基酸，通过抗密码子与mRNA 上的密码子互补配对，将氨基酸递送到核糖体上。
2.2 核糖体的组装：核糖体由大亚基、小亚基和mRNA组成，tRNA 带来的氨基酸在核糖体上进行连接。
2.3 蛋白质合成：核糖体沿着mRNA上的密码子逐个读取，根据密码子对应的氨基酸将氨基酸连接成多肽链。
2.4 终止：当核糖体读取到终止密码子时，翻译终止，核糖体释放合成的多肽链，蛋白质合成完成。
总结：蛋白质合成是一个精细的生物学过程，包括转录和翻译两个主要阶段。
在转录过程中，RNA聚合酶将DNA上的遗传信息转录成RNA；在翻译过程中，核糖体将RNA上的密码子翻译成氨基酸序列，合成蛋白质。
这两个过程密切配合，确保蛋白质的准确合成，从而维持生物体内正常的生命活动。
遗传信息与蛋白质合成从基因到蛋白质
遗传信息与蛋白质合成从基因到蛋白质在生物体内，遗传信息是由DNA（脱氧核糖核酸）分子编码和传递的，而蛋白质则是由这些遗传信息所编码的基因在细胞内合成的。
这个过程涉及到一系列的步骤和分子机制，从基因到蛋白质的合成是一个精密而复杂的过程。
首先，基因位于生物体的染色体上，它是由DNA分子组成的特定片段。
一个基因可以编码一个或多个蛋白质，而蛋白质则是生命活动中重要的功能分子。
基因通过DNA的双螺旋结构将遗传信息储存起来，而这些信息则编码了特定的蛋白质序列。
遗传信息的传递是通过DNA的转录和翻译来实现的。
首先，在转录过程中，DNA的双链被解开，形成一个单链的mRNA（信使RNA）分子。
这个过程是由酶的作用来完成的，其中RNA聚合酶酶将RNA的核苷酸与DNA模板上的互补核苷酸配对。
转录过程中，基因的DNA编码被逐个读取，从而形成了与基因序列一致的mRNA分子。
接下来，mRNA分子会被带入细胞质内，在翻译过程中，mRNA的信息被转化成蛋白质。
翻译过程是由细胞器中的核糖体来完成的，核糖体是由rRNA（核糖体RNA）和蛋白质组成的复合物。
mRNA中的信息通过与tRNA（转运RNA）的互补配对来确定氨基酸的顺序，形成多肽链。
这个过程中，tRNA分子上携带的氨基酸会根据mRNA的密码子配对选择，使得正确的氨基酸按照正确的顺序连在一起，形成特定的蛋白质序列。
此外，在蛋白质合成过程中，还存在一些调控机制和辅助分子的参与。
例如，转录因子和调控因子可以调节基因的转录活性，从而影响蛋白质的合成。
另外，分子伴侣也可以帮助新合成的蛋白质正确地折叠和定位到细胞的特定位置。
蛋白质合成的过程是高度有序和精确的，并且在生物体内经过多次的筛选和质量控制。
错误的遗传信息可能导致蛋白质的结构异常或功能缺失，进而对生物体的发育和生理过程产生负面影响。
因此，遗传信息与蛋白质合成的准确传递对于维持生物体正常功能和稳态非常重要。
总结起来，遗传信息与蛋白质合成是由基因到蛋白质的过程。
基因转录和蛋白质表达之间的关系
基因转录和蛋白质表达之间的关系基因转录和蛋白质表达是生物体内两个重要的分子生物学过程，它们密切相互关联且相互依赖。
基因转录是指从DNA到mRNA的过程，而蛋白质表达则是指mRNA转化为蛋白质的过程。
在这篇文章中，我们将探讨基因转录和蛋白质表达之间的关系。
第一部分：基因转录的过程基因转录是指在DNA分子上特定的DNA区域被RNA聚合酶酶链式地合成RNA的过程。
这个过程包括三个关键的步骤：启动、延伸和终止。
启动是转录的第一步，它涉及RNA聚合酶与DNA之间的结合。
在这一步中，转录因子的结合将RNA聚合酶定位在基因的启动子上，从而启动转录过程。
延伸是转录的第二步，它是RNA链的合成过程。
在这一步中，RNA聚合酶移动沿DNA模板链，合成互补的RNA链。
终止是转录的最后一步，它终止RNA链的合成。
在这一步中，一些特定的信号序列将告诉RNA聚合酶停止合成RNA并释放。
通过基因转录，DNA上的信息被转录为mRNA，进而为蛋白质表达提供了基础。
第二部分：蛋白质表达的过程蛋白质表达是指mRNA通过翻译过程转化为蛋白质的过程。
这个过程包括三个关键的步骤：起始、延伸和终止。
起始是翻译的第一步，它涉及到启动子和启动密码子的识别。
在这一步中，起始细胞因子（启动子）将与mRNA上的起始密码子结合，从而确保翻译过程的正常启动。
延伸是翻译的第二步，它是蛋白质氨基酸序列的合成过程。
在这一步中，tRNA带有特定的氨基酸与mRNA上的密码子相互配对，从而一个个氨基酸被添加到多肽链中。
终止是蛋白质合成的最后一步，它停止多肽链的合成。
在这一步中，终止密码子将告诉翻译体系停止翻译，然后释放新合成的蛋白质。
通过蛋白质表达，mRNA上的信息被翻译成具有功能和结构的蛋白质，从而实现基因信息的转化和表达。
第三部分：基因转录和蛋白质表达的关系基因转录和蛋白质表达是紧密相关的过程，它们之间存在着相互依赖的关系。
首先，基因转录是蛋白质表达的前提。
蛋白质的合成必须依赖于mRNA的存在，而mRNA是通过基因转录生成的。
生物学中的DNA和RNA的功能分析
生物学中的DNA和RNA的功能分析随着科技的不断发展以及生物学研究的不断深入，人们对DNA和RNA的理解也越来越深入。
它们作为生命的基本分子，承担着多种重要的功能，对细胞的生命活动起着至关重要的作用。
本文将对DNA和RNA的功能进行分析，以期加深读者对它们的认识和理解。
一、DNA的功能1. 遗传信息的传递DNA是一个由核苷酸组成的双链螺旋结构，它携带了细胞所需的遗传信息。
在细胞分裂过程中，DNA能够复制自身，并将遗传信息传递给下一代细胞。
这也就是为什么DNA被称为生命的“基因密码”。
2. 蛋白质合成的调控DNA包含了人类体内所有蛋白质编码的基因信息，这些基因通过转录和翻译过程转化为蛋白质。
DNA的序列决定了这一过程的进行方式，因此DNA在调控蛋白质合成过程方面起着非常重要的作用。
3. DNA修复和重组由于各种外界原因（比如辐射、化学污染等），细胞内的DNA可能会发生损伤或者断裂。
在这种情况下，细胞会通过各种机制尽可能修复和重组DNA，以维持自身的基因组稳定性。
DNA 修复和重组的不同机制是生物学家们研究的热点问题之一。
二、RNA的功能1. 基因转录RNA是核酸分子，由核苷酸单元组成。
与DNA不同，RNA是通过单链构象存在的。
在生物体内，RNA的主要作用就是通过基因转录，将DNA中的基因序列转化成RNA序列。
这种过程是生命活动必不可少的一环。
2. 蛋白质合成RNA不仅可以通过基因转录生成，还可以通过核糖体与氨基酸结合来调控蛋白质合成过程。
在这个过程中，RNA的载体能力成了至关重要的因素。
RNA的表达量和稳定性对于蛋白质合成的启动和进程都有着重要的影响。
3. RNA干扰RNA在细胞内还有另一个功能，就是干扰RNA的执行，促进基因沉默和表达。
这种被称为RNA干扰的过程在分子生物学研究中非常常见。
理解RNA干扰对于治疗基因相关疾病有着非常重要的临床意义。
结论：DNA和RNA在生命活动中扮演非常重要的角色。
蛋白质表达的重要性及其在生命过程中的角色
蛋白质表达的重要性及其在生命过程中的角色蛋白质作为生物体中最重要的分子之一，扮演着多种关键的角色。
蛋白质表达是指基因中的DNA信息被转录成RNA，并以此为模板合成蛋白质的过程。
本文将探讨蛋白质表达的重要性，并分析其在生命过程中的各种角色。
1. 蛋白质表达的重要性蛋白质是生物体中广泛存在的分子，负责执行几乎所有的生命活动。
蛋白质表达不仅仅是生物体内部基因调控和功能实现的重要环节，它还对整个生物系统的组织和功能发挥起着关键性的作用。
首先，蛋白质表达是基因信息的转化和传递方式。
从DNA到RNA，再到蛋白质的合成，这一系列过程称为基因表达。
蛋白质表达过程中，基因信息得以传递，保证了基因遗传与功能的实现。
其次，蛋白质表达调控了生物体内的各种功能。
蛋白质根据其结构和功能的不同，参与到许多生命活动中，如酶的催化作用、运输分子的载体、细胞结构的支持和维护等。
蛋白质的表达与功能的实现紧密相关。
最后，蛋白质表达对细胞和组织的发育、修复和稳态维持起着至关重要的作用。
在胚胎发育过程中，蛋白质表达调控了细胞分化和组织形成的重要步骤。
在组织修复过程中，蛋白质表达修复受损细胞并促进伤口愈合。
在稳态维持中，蛋白质表达参与到新陈代谢的平衡和调控中。
2. 蛋白质表达的角色蛋白质表达在生命过程中扮演着多种关键的角色，下面将重点探讨其在基因调控、生物防御和代谢调节中的作用。
2.1 基因调控蛋白质表达包含了一系列复杂的基因调控过程，其中包括转录、剪接、翻译和修饰等步骤。
蛋白质表达调控是维持生物体内部稳态的重要机制之一。
通过对转录因子的调控，蛋白质在调控基因表达过程中发挥重要作用，从而调节细胞的功能和命运。
2.2 生物防御蛋白质表达在生物体中的生物防御中发挥着重要作用。
例如，免疫系统中的抗体是由蛋白质合成的，它们可以识别并中和入侵病原体，起到抵御疾病的作用。
此外，一些特定的蛋白质还能参与免疫细胞的功能调节，增强免疫应答能力。
2.3 代谢调节蛋白质表达参与到生物体内的能量代谢和物质转运过程中，起着重要的调节作用。
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（三）原核细胞的基因转录
1、基因转录 转录： 模板链、反义链、编码链、有义链 2、原核细胞基因转录的有关因子 （1）RNA聚合酶：α2ββ′（核心酶）+σ亚基 全酶 σ 亚基的主要功能：识别原核细胞结构基因上游的启动子。
（2）ρ因子：是一种蛋白质，识别中止信号并与之结合以中 止转录。
（2）散在家族：在染色体上分散存在。
如：干扰素、珠蛋白等基因家族。
（3）假基因：多基因家族中的不能产生有功能基因产物的 基因。
成因：在进化过程中由真基因发生缺失、倒位、点突变而成为无功 能的假基因。
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3、真核基因组含有大量的重复序列
1、Repetitive sequence：在真核细胞基因组中，某些
（1）大肠杆菌中与乳糖代谢有关的酶：
β-半乳糖苷酶 β-半乳糖苷透性酶 β-半乳糖苷乙酰化酶 gene：LacZ gene：LacY gene：LacA
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Promoter ：the binding site for RNA polymerase is called the promoter. In bacteria, two features of the promoter appear to be important: a sequence of TATAATG (or something similar) centered 10 nucleotides （核苷酸）upstream of the +1 site and
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2、multigene family（多基因家族）：是真核细胞基因组中来 源相同、结构相似、功能相关的一组基因，是由一个祖先基因 经重复和变异形成的。
•（1）基因簇：基因家族的成员成促存在，串联排列于特殊
的染色体区段上。
• 他们常可同时转录，合成功能相同或相关的产物 •如：组蛋白、rRNA基因家族
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Section 3 蛋白质的生物合成
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■ Translation （翻译）：是以mRNA为模板合成蛋白质的 过程
一、 genetic code and mRNA
1、 Genetic code（遗传密码）：把mRNA上的碱基排列顺 序叫做遗传密码。
(3) 两个复合体结合，使 TFⅡβ构象变化，产生 ATP酶活性， 使ATP ADP + 磷酸 + E (4) 释放的能量改变两复合体的构象，打开DNA氢键(4bp)
B．转录开始
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C．延长：该过程有TFⅡE和TFⅡS形成的复合物参与。
①使RNA链不断延长。
②防止RNA聚合酶脱落。
2、 coden（密码子）：在mRNA链上，3个相邻的碱基可 以决定一个特定的氨基酸，这种核苷酸三联体被称为密码子。
（1）遗传密码表（见书P101）
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（2）Character of coden（密码子的特点）：
① 密码子的通用性
② 密码子的简并性
简并：多个密码子决定一个氨基酸的现象。
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Operon - in bacterial DNA, a cluster of contiguous genes transcribed from one promoter that gives rise to a single polycistronic mRNA.
Alu家族（因含有一个限制性内切酶AluⅠ的识别位点
AGCT而得名）：长300bp，重复达30 ～ 50万次；
KpnⅠ家族：长度5000 ～ 7000bp，重复3000 ～ 4800 次。 功能：与基因调控有关。 （3） highly repetitive sequence（高度重复序列） 重复次数：106 以上 。
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2、起始tRNA
AUG是起始密码子，也是甲硫氨酸的
密码子。如果AUG存在于mRNA的起始
端，则为起始密码子。
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三、tRNA反密码子与mRNA密码子的相互作用 1、tRNA反密码子环上有反密码子。某一特定的aa—tRNA的进入 核糖体并与之结合，取决于反密码子和mRNA上密码子的识别。 2、摆动学说：密码子的前两个碱基在和反密码子配对时遵循正 常的碱基互补配对原则，而反密码子的第三个碱基 5′碱基）
D．终止：终止位点
（1）戴帽：是对hnRNA 5′端进行化学修饰，形成一个7-甲基鸟 嘌呤三磷酸（m7G）的帽子结构。 ● 功能：①增强mRNA稳定性 ②能被核糖体小亚基识别。 （ 2 ）加尾：在腺苷酸聚合酶的作用下，在 mRNA 3′端加上由个 腺苷酸组成的多聚腺苷酸（PolyA）的尾巴 ● 功能：①防止被核酸酶水解 ②有利于mRNA由核到细胞质 的转运。 （3）剪接
aa + ATP + 酶 [酶 · aa· AMP]+ PPi aa — tRNA+AMP+酶 (2) 氨酰— tRNA(aa- tRNA)的生成 [酶 · aa· AMP]+ tRNA (3) aa— tRNA合成酶的特异性 ① 识别特异的a.a. ② 识别特定tRNA上的DHU环
(4) 同工受体tRNA： 能携带同一种aa的不同tRNA称为同工 受体tRNA。
②近启动子单元：转录起始上游 60 ～ 120bp 的 CCAAT 或 GGGCG 的保守序列。该序列可加快转录速度。
③ enhancer （增强子）：在转录起始点上游或下游或内含 子内距高 100 ～ 10kb 之间。特定的蛋白与增强子结合使该区段 形成环状结构，加快转录频率。 ④终止子：存在于基因末端具有转录终止功能的特定顺序， 转录后形成发卡结构使聚合酶从模板上脱离，中止转录。
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二、基因的结构与特点
（一）原核细胞（eukaryotic cell）的基因结构
Structural gene（结构基因）：能编码蛋白质的基因。 特点：功能相关的结构基因串联排列，受上游共同调节区 的控制，同时转录，同时翻译，最终形成功能相关的几种蛋 白质。 The lac operon
兼职：如AUG既决定甲硫氨酸又是蛋白质合成的起始密码 。 ③连续性， 遗传密码阅读时没有间隔； ④方向性，每个密码子的阅读方向必须是5‘→3’。
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二、反密码子与tRNA
tRNA：P合成过程中携带活化的a.a. 进入核糖体 1、氨酰— tRNA的形成
(1) a.a. 的活化
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3、转录的基本过程
（1）起始
（2）延长
（3）中止
4、转录后加工
mRNA
tRNA
rRNA
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（四）真核细胞的基因转录
1、mRNA的合成与加工
核heterogeneous nuclear RNA，hnRNA（不均一RNA）
结构基因在RNA聚合酶的催化下转录形成的前体分子大小 各不相同，这些前体分子称为核不均一RNA（ hnRNA） transcription facter，FT（转录因子）：能够与DNA特殊序 列结合调节基因转录的蛋白因子称为转录因子 如：TFⅡD、TFⅡB、TFⅡE、TFⅡS等
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1、 Structural Gene （结构基因）：指编码蛋白质的基因， 其转录的最终产物为mRNA。
Composition of Structural Gene ：
(1)Intron（内含子）：
(2)Exon（外显子）： (3) Untranslated Region（非翻译区）: 能被转录，转录后 的序列参与成熟 mRNA的转录，但不能被翻译。在mRNA中 起到维持mRNA稳定性的作用。
① cap site（加帽位点）：结构 A附加位点）：结构G的转录 终止点。
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(4)
编码链上与结构基因转录有关的碱基顺序
① TATA box（启动子）：转录起始点上游约 26-30bp，有一 段 TATA 保守序列称为 TATA 框，该框是整个结构基因的转录的启 动部分。
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（二）真核细胞基因是不连续的断裂基因
● 间隔基因 非编码序列：基因序列中插入的一些与编码蛋白质无关的序列 称为非编码序列。 split gene（断列基因）：在基因的结构中插入非编码序列。 intron（内含子）：真核细胞断裂基因的非编码序列。 exon（外显子）：被内含子间隔开的真核C基因的编码序列则称 为外显子。 如：卵清蛋白基因， 7内， 8外； 成人红C血红蛋白的β 球蛋白， 3外，2内； rRNA基因，3外， 2内。
序列有相同的拷贝，这些序列称为重复序列。 （1） unique sequence（单一序列）：在一个基因组 中只有一个或几个拷贝的序列，通常是编码各种蛋白 质的结构基因。
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（2） moderately repetitive sequence（中度重复序列）
重复的长度300 ～ 7000bp，次数102 ～ 105
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● RNA聚合酶：酶Ⅰ、酶Ⅱ、酶Ⅲ