中国农业大学分子生物学导论蛋白质合成课堂练习 参考答案

《蛋白质合成、加工和降解》部分课堂练习题
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一、填空题。

1.DNA合成的方向是_ 5’→3’，RNA合成的方向是5’→3’，蛋白质合成的方向是__N→C__。

2.___氨酰tRNA合成酶___可使每个氨基酸和它相对应的tRNA分子相偶联形成一个__氨酰tRNA ____分子。

3.tRNA的二级结构为三叶草形，三级结构为_倒L 形。

4.tRNA分子有氨基酸臂、TψC环、反密码子环、二氢脲嘧啶环和可变换环等5个主要结构区。

5.tRNA的3’末端为CCA-OH ，5’末端为5’-单磷酸。

6.原核生物蛋白质合成的起始是甲酰甲硫氨酰-tRNA ，它携带的氨基酸是甲酰甲硫氨酸；而真核生物蛋白
质合成的起始是甲硫氨酰-tRNA ，它携带的氨基酸是甲硫氨酸。

7.与mRNA密码子ACG相对应的tRNA的反密码子是CGU 。

tRNA的反密码子是UGC，它识别的密码子是
GCA 。

8.蛋白质合成时，起始密码子通常是AUG ，起始tRNA上的反密码子是CAU 。

9.氨酰tRNA合成酶既能识别氨基酸，又能识别相应的tRNA 。

10.一种氨基酸最多可以有6 个密码子，一个密码子最多决定 1 种氨基酸。

11.在真核生物中蛋白质合成起始时，先形成起始因子和起始tRNA 复合物，再和40S亚基形成40S起
始复合物。

12.至少含有453 个核苷酸的mRNA（不包括上下游的非编码序列）才能编码含有150个氨基酸的多肽。

13.蛋白质生物合成时生成肽键的能量来自ATP ，核糖体在mRNA上移动的能量来源于GTP 。

14.链霉素和卡那霉素能与细菌核糖体30S 亚基结合，改变其构象，引起读码错误而导致合成的多肽链的一级
结构改变。

15.氯霉素的抗菌作用是由于它与核糖体结合并停止蛋白质的合成。

16.肽链合成的终止因子又称为释放因子，能识别并结合到终止密码子上。

17.蛋白质合成后通过翻译后运转机制级结构改变被定向运输到线粒体、叶绿体、细胞核内执行其特定的功能。

18.参与蛋白质折叠的2个重要的酶为蛋白质二硫键异构酶和肽基脯氨酰顺反异构酶。

19.细胞内存在一种称为泛素的蛋白质，它的主要作用是标记需降解的蛋白质。

二、判断题。

1.tRNA fmet的反密码子是TAC。

（×）
2.所有遗传密码都有其对应的tRNA。

（×）
3.反密码子不同的tRNA总是携带不同的氨基酸。

（×）
4.所有氨基酸都各自有其对应的遗传密码子。

（×）
5.由一种以上密码子编码同一个氨基酸的现象称为简并(degeneracy)，对应于同一氨基酸的密码子称为同义密码子
(synonymous codon)。

（ ）
6.有两种tRNA携带Met：甲酰甲硫氨酰-tRNAf，用于延伸；甲硫氨酰-tRNA，用于起始翻译中。

（×）
7.自然界每个基因的第一个密码子都是A TG，编码甲硫氨酸。

（×）
8.所有的信号肽都在前体蛋白的N端。

（×）
9.蛋白质由20种氨基酸组成，包括胱氨酸。

（×）
10.在翻译mRNA时，所有氨酰tRNA都必须进入核糖体的A位点。

（×）
11.核糖体中最主要的活性部位之一是肽酰转移酶的催化位点。

（√）
12.核糖体小亚基最基本的功能是连接mRNA和tRNA，大亚基则催化肽键的形成。

（√）
13.不同rRNA都折叠成相似的二级结构，即有多个环组成的结构。

（√）
14.核糖体大小亚基在细胞内常游离于细胞质基质中，只有当小亚基与mRNA结合后，大亚基才能结合上去，形
成完整的核糖体。

（√）
15.三种RNA必须相互作用以起始及维持蛋白质的合成。

（√）
16.真核生物中，转录产物只有从核内运转到核外，才能被核糖体翻译成蛋白质。

（√）
17.mRNA、tRNA和rRNA都参与蛋白质的合成的起始。

（√）
18.细菌产生应急反应时，所有生物化学反应过程均被停止；是由于空载tRNA诱导了鸟苷四磷酸和鸟苷五磷酸的
结果。

（×）
19.大多数氨基酸由一个以上的密码子所编码，在A+T含量和G+C含量没有显著差异的基因组中，不同密码子的
使用频率就近似相同了。

（×）
20.mRNA合成从DNA模板的3’端向5’端方向进行，而翻译过程则是从mRNA的5’端向3’端进行。

（√）
三、单选题。

1.以下哪个是真核生物翻译最常见的起始密码子？_______：
A、AUG
B、TGC
C、TAG
D、TAA
2.核糖体的E位点是：（）
A、真核mRNA加工位点
B、tRNA离开核糖体的位点
C、核糖体中受EcoR I限制的位点
D、tRNA离开核糖体的位点
3.真核生物的翻译起始复合物在何处形成
A、起始密码子AUG处
B、5’末端的帽子结构
C、TA TA框
D、CAAT框
4.mRNA核甘酸顺序的3’至5’分别相应于蛋白质氨基酸顺序的
A、N端-C端
B、C端-N端
C、与N端、C端无对应关系
5.蛋白质合成的方向。

A、5’→3’
B、3’→5’
C、N→C
D、C→N
6.原核生物的翻译中，与核糖体大亚基结合的是_______：
A、5S rRNA
B、16S rRNA
C、5.8S rRNA
D、23S rRNA
7.反密码子是位于_______：
A：DNA；B、mRNA；C、rRNA；D、tRNA
8.tRNA参与的反应有_______：
A、转录
B、复制
C、翻译
D、前体mRNA的剪接
9.能编码多肽链的最小DNA单位是_______：
A、顺反子；
B、操纵子；
C、启动子；
D、复制子
10.原核生物的翻译的错误论述是_______：
A、可与转录偶联；
B、可在转录未完成时开始；
C、可以参与转录的调控；
D、需要识别5’“帽子”。

11.在真核生物中，DNA聚合酶是在_______中合成的。

A、细胞质
B、细胞核
C、高尔基体
D、线粒体
12.翻译后加工的产物是_______：
A、一条多肽链；
B、一条多肽链或一条以上多肽链；
C、多条多肽链；
D、多肽链的降解物。

13.在研究蛋白质合成中，可利用嘌呤霉素，这是因为它_______：
A、使大小亚基解聚；
B、使肽链提前释放；
C、抑制氨酰-tRNA合成酶活性；
D、防止多核糖体形成。

四、名词解释。

1.蛋白质的信号肽：蛋白质中的一段特殊序列，将蛋白质引导到不同的部位。

2.SD序列（shine-dalgarno sequence）：在核糖体结合位点中的一段五核苷酸保守序列，富含G、A，该序列与
16S rRNA的3’端相互配对，促使核糖体结合到mRNA上，有利于翻译的起始。

它与起始密码子之间相距4-10个核苷酸对翻译较为有利。

3.转运RNA（tRNA）；根据自身的反密码子能够携带特定氨基酸，并通过与mRNA的密码子的识别，从而参与
蛋白质的翻译的RNA。

4.同工tRNA（isoacceptor tRNA）：携带氨基酸相同而反密码子不同的一组tRNA分子。

5.摆动学说（wobble hypothesis）：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”，因而是某些tRNA可以识别一个以上的密码子。

6.密码子（三联体密码，遗传密码，condon）：存在于mRNA中的3个相邻的核苷酸序列，是蛋白质合成中的特
定氨基酸的编码单位。

7.密码子的简并性（degeneracy）：不同密码子可编码相同氨基酸的现象。

8.简并密码子（degenerate code）：三联体密码的第三位碱基不同而编码同一种氨基酸的遗传密码。

9.开放阅读框（open reading frame, ORF）：指DNA或RNA分子中一组连续的不重叠的密码子。

（cDNA序列中）
可辨认起始于ATG，终止于TGA、TAA或TAG的连续的密码子区域，是具有可能编码蛋白质的核苷酸序列。

10.错义突变（mis-sense mutant）：是指翻译过程中，由于一个碱基的改变而引起了氨基酸的改变，即一个正常意
义的密码子变成错义密码子，从而使多肽链上的相应位置上的氨基酸发生了变化。

11.无义突变（nonsense mutant）：代表某个氨基酸的密码子，由于碱基突变，成为蛋白质合成的终止密码子，从
而造成蛋白质合成的提前终止。

12.同义突变（synonymous）：代表某个氨基酸的密码子，由于碱基突变，而不引起其代表的氨基酸的改变。

13.琥珀突变（amber mutant）：无义突变的一种。

某个碱基的突变使其代表的某种氨基酸密码子变为蛋白质翻译
的终止密码子之一的TAG，从而造成蛋白质合成的提前终止。

14.多核糖体（polyribosome）：是指一条mRNA链上同时有多个核糖体与之结合，它们以不同的进度进行多肽链
的合成。

15.分子伴侣（molecular chaperone）：广泛存在于原核生物和真核生物中的结构上互不相同的蛋白质家族。

它们
能识别肽链的非天然构象，促进蛋白质的正确折叠合组装，而在组装完成后与之分离，不作为这些蛋白质结构和执行功能时的组分。

16.核糖体循环（ribosome cycle）：
17.副密码子（paracodon）：
18.信号识别颗粒（signal recognition particle，SRP）：
五、问答题。

1.简述真核与原核核糖体的主要区别是什么？
真核细胞80S核糖体中核糖体蛋白和rRNA数量和体积均比原核细胞70S核糖体的大，其体积约为原核的2倍。

真核细胞的大小亚基（即40S与60S）均比原核细胞的的（原核为30S和50S）。

在两种细胞的核糖体中，rRNA 占绝大部分体积，原核细胞的RNA含量则比真核高。

2.简述真核与原核细胞中翻译起始的主要区别是什么？
原核生物与真核生物翻译起始的主要区别是来自mRNA的本质差异以及小亚基与mRNA起始密码子上游区结合的能力。

原核生物mRNA较不稳定，而且是多顺反子，在IF-3介导下，通过16SrRNA的3’末端在核糖体结合位点与小亚基直接结合后，原核细胞翻译起始复合物就装配起来。

在真核生物细胞中，需要几种起始因子
（eIF4 4A 4B）帮助mRNA的启动，起始复合物才能结合到mRNA帽子上。

一旦结合，起始复合物开始向下游区搜索，直至找到第一个AUG密码子。

3.简述蛋白质翻译的基本过程。

(1) 氨基酸的活化。

氨基酸必须在氨酰-tRNA合成酶的作用下，生成活化氨基酸——AA-tRNA。

tRNA与相应
氨基酸的结合是蛋白质合成中的关键步骤。

（2）翻译的起始。

翻译起始需要游离的核糖体亚基。

细菌翻译起始分成3步：30S小亚基首先与翻译起始因子IF-1，IF-3结合，通过SD序列与mRNA模板相结合；在IF-2和GTP的帮助下，fMet-tRNAfMet进入小亚基内的P位，tRNAfMet上的反密码子与mRNA上的起始密码子配对。

带有tRNA、mRNA、3个翻译起始因子的小亚基复合物与50S大亚基结合，GTP水解，释放翻译起始因子（或在真核生物中，小亚基首先识别mRNA 的5′端，再移动到起始位点，并在这里同大亚基结合。

真核生物和原核生物中的翻译起始几乎都是用AUG。

起始tRNA是一种不同的类型，但其所带的甲硫氨酸没有被甲酰化，称为tRNAiMet）。

(3) 翻译的延伸。

生成起始复合物、第一个AA与核糖体结合以后，肽链开始伸长。

按照mRNA 模板密码子的排列，AA通过新生肽键的方式被有序地结合上去。

肽链延伸由许多循环组成，每加一个氨基酸就是一个循环，每个循环包括AA-tRNA与核糖体的结合、肽键的生成和移位。

(4) 肽链的终止。

终止密码子不能被tRNA识别。

从最后一个tRNA上释放完整的多肽链，将tRNA从核糖体上逐除出，核糖体与mRNA解离，核糖体解体。

4.简述蛋白质跨膜运输的机制。

5.蛋白质的合成靠什么维持其合成的忠实性？
密码子的兼并性和专一性；密码子与反密码子正确配对；氨酰-tRNA的高度特异性；校正作用。