第四章生物信息传递下
现代分子生物学课件-第四章
tRNA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tRNA上的反密码子必须与小 亚基上的mRNA相配对，所以分子中 两个不同的功能基团是最大限度分 离的。
4. 2. 2 tRNA的功能
转录过程是信息从一种核酸分子 （DNA）转移到另一种结构上极为相 似的核酸分子（RNA）的过程，信息 转移靠的是碱基配对。
C
酸
（Thr，T （Asn，N （Ser，
（Ile，I
）
）
S）
）
异亮氨
苏氨酸
赖氨酸
精氨酸
A
酸
（Thr，T （Lys，K （Arg，
（Ile，I
）
）
R）
）
甲硫氨
苏氨酸
赖氨酸
精氨酸
G
酸
（Thr，T （Lys，K （Arg，
（Met，
）
）
R）
M）
缬氨酸
丙氨酸 天冬氨酸 甘氨酸
U
（Val， （Ala，A （Asn，N （Gly，
亮氨酸
脯氨酸
谷氨酰胺 精氨酸
A
（Leu， （Pro，P （Gln，Q （Arg，
L）
）
）
R）
亮氨酸
脯氨酸
谷氨酰胺 精氨酸
G
（Leu， （Pro，P （Gln，Q （Arg，
L）
）
）
R）
异亮氨
苏氨酸 天冬酰胺 丝氨酸
U
酸
（Thr，T （Asn，N （Ser，
（Ile，I
）
）
S）
）
A
异亮氨
苏氨酸 天冬酰胺 丝氨酸
V）
）
）
G）
生物必修一第四章知识点总结
生物必修一第四章知识点总结第四章生物的遗传与变异1. 遗传物质：DNA是生物遗传的基础，它携带了生物个体遗传信息。
2. DNA的结构：DNA是由核苷酸组成，核苷酸由糖、磷酸和碱基组成。
碱基包括腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胸腺嘧啶(T)和胞嘧啶(C)。
3. DNA的复制：DNA分子可以通过复制遗传信息传递给下一代。
复制过程是DNA解旋、互补复制和连接复制三个步骤的循环进行。
4. DNA的RNA转录：RNA是DNA的一条复制品，经过转录后产生的RNA称为信使RNA(mRNA)，它可以携带DNA信息到细胞质中，指导蛋白质的合成。
5. 蛋白质的合成：蛋白质由氨基酸组成，通过mRNA的指导，由核糖体在细胞质中合成。
蛋白质合成分为翻译和修饰两个过程。
6. 基因的表达调控：生物体内的基因可以在特定条件下被“开启”或“关闭”，从而控制基因的表达和蛋白质的合成。
7. 生物的遗传变异：遗传变异是生物进化和适应环境的基础。
遗传变异包括基因突变、染色体畸变和基因重组等。
8. 突变和突变率：突变是指遗传物质发生的突发性、不可逆转的基因变化。
突变率是指突变发生的频率。
9. 基因重组：基因重组是交换染色体上物种导致的遗传性状变化。
基因重组包括随机重组和非随机重组。
10. 染色体畸变：染色体畸变是指染色体结构发生异常的变化，包括染色体数目异常和染色体结构异常两种。
11. 遗传性状的分离和组合：生物的表型能够通过性状的分离和组合来体现不同基因的遗传。
12. 自交和杂交：自交是指同一个物种内不同个体之间进行交配，杂交是指不同物种之间进行交配。
13. 孟德尔的遗传规律：孟德尔通过对豌豆杂交的实验，揭示了基因的分离和组合规律，形成了遗传学的基础。
14. 基因型和表型：基因型是指个体所携带的基因的组合，表型是指基因型在外部表现出来的性状。
这些知识点是第四章的核心内容，通过对这些内容的学习，可以了解生物的遗传规律和遗传变异的原因，以及基因表达和遗传性状的相关机制。
生物医学概论生化第4章基因信息的传递和表达
5 3
串联重复序列 反向重复序列
3 5
· · · TGTGGATTA-‖-TTATACACA-‖-TTTGGATAA-‖-TTATCCACA
58
66
166
174
201
209
237
245
E. coli复制起始点 oriC
目录
引发体和引物
Dna B、 Dna C Dna A 5 3
引物 酶
进行解链，进行的是单点起始双向复制。
复制中的放射自显影图象
目录
3. 半不连续复制
3
前导链 (leading strand)
5 3
解链方向
后随链 (lagging strand)
5
目录
顺着解链方向生成的子链，复制是连续进行的， 这股链称为前导链(leading strand) 。
另一股链因为复制的方 A C T G G
T C C A T G A C G G T G A C C
C C A C T G G
G G T G A C C
AT GC GC TA AT CG TA GC CG CG AT CG TA GC GC
+
AT GC GC TA AT CG TA GC CG CG AT CG TA GC GC
氢键，使DNA双链解开成为两条单链。
单链DNA结合蛋白(single stranded DNA binding
protein, SSB) ——在复制中维持模板处于单链状
态并保护单链的完整。
目录
复制起始点附近区域的DNA双链解开成为两条单链。
SSB
解链方向 解螺旋酶
目录
DNA拓扑异构酶改变DNA超螺旋状态、理顺DNA链
第四章：mRNA到蛋白质
起始因子： 原核生物有三种起始因子 • IF-1：促进IF-2及IF-3的活性。 • IF-2：使fMet-tRNAfMet有选择地与30S结合。 • IF-3: 促进mRNA与30S结合及保持30S亚基稳
定性的作用。
真核生物的起始因子大概有10种 • eIF-4 (CBP)：帽子结合蛋白，识别帽子结构。 • eIF-1、eIF-2、eIF-3：与40S小亚基结合
Helix-Turn-Helix motif
Helix-loop-helix motif
Zinc Finger motif
Leucine zipper dimer bound to DNA
蛋白质结合位点
p53
p53 is a nuclear phosphoprotein which acts as a
编码蛋白质氨基酸序列的各个三联体密 码连续阅读，密码间既无间断也无交叉。
•基因损伤引起mRNA阅读框架内的碱基发生插入或缺 失，可能导致框移突变(frameshift mutation)。
从mRNA 5端起始密码子AUG到3端终止 密码子之间的核苷酸序列，各个三联体密码 连续排列编码一个蛋白质多肽链，称为开放 阅读框架(open reading frame, ORF)。
5、蛋白质合成，起始密码子是（ AUG ）， 起始tRNA上的反密码子是（ CAU ）。
6、 DNA的合成方向（ 5‘→3’ ），RNA的 转录方向（ 5‘→3’ ），蛋白质合成方向 ( N端→C端 )。
7、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。
三、选择题
8、“同工tRNA”是：( C
)
(A)识别同义mRNA密码子(具有第三碱基简并性)
分子生物学第四章生物信息的传递下
实验5: 多聚三核苷酸为模板时也可能只合 成2种多肽：
5’…GUA GUA GUA GUA GUA…3’ 或5’…UAG UAG UAG UAG UAG…3’ 或5’…AGU AGU AGU AGU AGU…3’
3）氨基酸的“活化”与核糖体结合技 术
如果把氨基酸与ATP和肝脏细胞质共 培养，氨基酸就会被固定在某些热稳定且 可溶性RNA分子上。现将氨基酸活化后的 产物称为氨基酰-tRNA，并把催化该过程 的酶称为氨基酰合成酶。
3）氨基酸的“活化”与核糖体结合技 术
以人工合成的三核苷酸如UUU、UCU、 UGU等为模板，在含核糖体、AA-tRNA的反应 液中保温后通过硝酸纤维素滤膜，只有游离的 AA-tRNA因相对分子质量小而通过滤膜，而核糖 体或与核糖体结合的AA-tRNA则留在滤膜上，这 样可把已结合与未结合的AA-tRNA分开。
受体臂（acceptor arm）由配对的杆状结构和 3’端末配对的3-4个碱基所组成（CCA），最 后一个碱基—OH可以被氨酰化。
TφC臂是根据3个核苷酸命名的，其φ表示拟 尿嘧啶，是tRNA分子不常见的核苷酸。
反密码子臂是根据位于套索中央的三联Fra bibliotek密 码子命名的。
D臂是根据它含有二氢尿嘧啶（dihydrouracil） 命名的。
由于第二种读码方式产生的密码子UAG是 终止密码，不编码任何氨基酸，因此，只产生 GUA（Val）或AGU（Ser）。
实验6: 以随机多聚物指导多肽合成。
第四章蛋白质的翻译
摆动假说:
在密码子与反密码子的配对中，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;
如果有几个密码子同时编码一个氨基酸，凡是第一、二位碱基不同的 密码子都对应于各自独立的tRNA。原核有30-45种tRNA，真核有50种 tRNA。 I： Inosine is formed by deamination of adenosine after tRNA synthesis
本章讲授内容： 4.1 遗传密码-----三联子 4.2 tRNA的结构、功能及种类 4.3 核糖体的结构及功能 4.4 蛋白质合成的生物学机制 4.5 蛋白质的运转机制
基因的表达过程：
蛋白质的生物合成是一个比DNA复制和转录更为复杂的过程
基本概念 翻译是指将mRNA链上的核苷酸从一个特定的起始位点开始，
第二步，氨酰基转移到tRNA 3’末端腺苷残基上，与其2’或3’羟基结合。 E-AA-AMP + tRNA→AA-tRNA + E + AMP
4.3 核糖体
核糖体像一个能沿mRNA模板移动 的工厂，执行着蛋白质合成的功能。 它是由几十种蛋白质和几种核糖体 RNA组成的亚细胞颗粒。
5
翻译时从起始密码子AUG开始，沿着mRNA的5′→3′的方向连续 阅 读密码子，直至终止密码子为止，生成一条具有特定氨基酸序列 的多肽链 。
新生的多肽链中氨基酸的组成和排列顺序决定于其DNA碱基组成 及其顺序。因此，作为基因产物的蛋白质最终是受基因控制的。
4.1.1 三联子密码及其破译
遗传密码的破译—确定代表每种氨基酸的具体遗传密码。蛋白质 的氨基酸序列是由mRNA的核苷酸序列决定的，所以，要知道它们 之间的关系就要弄清核苷酸和氨基酸数目的对应关系。
分子生物学名词解释
名词解释第一章绪论1 分子生物学是研究核酸、蛋白质等生物大分子的结构与功能，并从分子水平上阐明蛋白质与蛋白质、蛋白质与核酸之间的互作及其基因表达调控机理的学科。
2 DNA重组技术是将不同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，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。
3 功能基因组学又往往被称为后基因组学，它利用结构基因组所提供的信息和产物，发展和应用新的实验手段，通过在基因组或系统水平上全面分析基因的功能，使得生物学研究从对单一基因或蛋白质得研究转向多个基因或蛋白质同时进行系统的研究。
第二章染色体与DNA1组蛋白是染色体的结构蛋白，其与DNA组成核小体。
2 C值：一种生物单倍体基因组DNA的总量。
3 DNA的一级结构即是指四种核苷酸的连接及排列顺序，表示该DNA分子的化学构成。
4DNA二级结构是指两条多核苷酸链反相平行盘绕所生成的双螺旋盘绕结构。
5DNA的高级结构指DNA双螺旋进一步扭曲盘旋所形成的特定空间结构。
6核小体是由H2A、H2B、H3、H4各两个分子生成的八聚体和由大约200bpDNA组成的。
八聚体在中间，DNA分子盘绕在外，而H1则在核小体的外面。
每个核小体只有一个H1。
7DNA的半保留复制是DNA在复制时首先两条链之间的氢键断裂两条链分开，然后以每一条链分别做模板各自合成一条新的DNA链，这样新合成的子代DNA分子中一条链来自亲代DNA，另一条链是新合成的。
8复制时，双链DNA要解开成两股链进行，使复制起点呈叉状，被称为复制叉。
9复制子为生物体DNA的复制单位。
10错配 (mismatch)：DNA分子上的碱基错配称点突变(point mutation)11缺失：一个碱基或一段核苷酸链从DNA大分子上消失。
12插入：原来没有的一个碱基或一段核苷酸链插入到DNA大分子中间。
13框移突变是指三联体密码的阅读方式改变，造成蛋白质氨基酸排列顺序发生改变。
分子生物学4 生物信息的传递(下)——从RNA到蛋白质
第四章生物信息的传递（下）从——从mRNA到蛋白质第四节蛋白质合成的生物学机制五、蛋白质前体的加工新生的多肽链大多数是没有功能的，必须经过加工修饰才能变为有功能的蛋白质。
1. N端fMet或Met的切除细菌新合成的肽链第一个氨基酸残基是什么？（甲酰甲硫氨酸）。
真核生物新合成的肽链第一个氨基酸残基是什么？（甲硫氨酸）。
细菌蛋白质N端的甲酰基能被脱甲酰化酶水解，不管是原核生物还是真核生物N端的甲硫氨酸往往在多肽链合成完毕之前就被切除。
有些新生蛋白质在去掉N端一部分残基后变成有功能的蛋白质。
有些动物病毒如脊髓灰质炎病毒的mRNA可翻译成很长的多肽链，含多种病毒蛋白，经过蛋白酶在特定位置上水解后得到几个有功能的蛋白质分子。
2. 二硫键的形成mRNA中没有胱氨酸的密码子，而不少蛋白质都含有二硫键，这是蛋白质合成后通过两个半胱氨酸的氧化作用生成的。
3. 特定氨基酸的修饰（1）氨基酸侧链的修饰包括磷酸化、糖基化、甲基化、乙酰化、羟基化和羧基化。
A、磷酸化：主要由多种蛋白激酶催化，发生在丝氨酸、苏氨酸、酪氨酸等氨基酸的侧链。
B、糖基化：大多数糖基化是由内质网中的糖基化酶催化的。
C、甲基化：蛋白质的甲基化是由N-甲基转移酶催化的，该酶主要存在于细胞质基质中。
甲基化包括发生在Arg（精氨酸）、His（组氨酸）和Gln（谷氨酰胺）的侧链的N-甲基化以及Glu（谷氨酸）和Asp（天冬氨酸）侧基的O-甲基化。
D、乙酰化：N-乙酰转移酶催化多肽链的N端乙酰化。
发生在赖氨酸侧链上的ε-NH2.（2）蛋白质N-糖基化修饰糖蛋白主要是通过蛋白质侧链上的天冬氨酸、丝氨酸、苏氨酸残基加上糖基出现的。
在内质网膜内侧的脂肪酸长链被磷酸化后加上由N-乙酰葡萄糖胺、甘露糖、葡萄糖组成的低聚糖链。
在糖基化过程中，先切去信号肽，再由低聚糖转移酶催化将N-乙酰葡萄糖胺、甘露糖、葡萄糖组成的低聚糖链转移到肽链N-端的天冬氨酸残基上。
Membrance（膜）oligosacchary I transferase（低聚糖转移酶）Dolichol phosphate（磷酸脂多萜醇）N-Acetylglucosamine（N-乙酰葡萄糖胺）Mannose（甘露糖）Glucose（葡萄糖）Asn（天冬氨酸）（3）蛋白质N-糖基化的主要场所是内质网4. 切除新生肽链中非功能片段（1）前胰岛素原蛋白翻译后成熟过程示意图新合成的胰岛素前体是前胰岛素原，必须先切去信号肽变成胰岛素原，再切去B-肽，才变成有活性的胰岛素。
分子生物学重点完整版
第一章绪论1953年，Watson和Crick提出双螺旋模型。
1983年，美国遗传学家McClintock由于在50年代提出并发现了可移动的遗传因子而获得诺贝尔生理学奖或医学奖。
第二章染色体与DNA染色体组成：（1）组蛋白：H1、H2A、H2B、H3、H4。
（2）非组蛋白（3）DNA（4）RNA染色体包装：①核小体：200bp左右DNA分子盘绕在H2A、H2B、H3、H4各两分子生成的八聚体外，H1位于核小体外。
7②螺线管：染色细丝盘绕成而成，每一个螺旋包含6个核小体。
6③超螺旋：30个30nm螺线管缠绕而成。
40④染色体：超螺旋圆筒进一步压缩。
5真核生物基因组特点：①基因组庞大；②基因组存在大量重复序列；③大部分为非编码序列；④转录产物为单顺反子；⑤断裂基因，有内含子结构；⑥存在大量顺式作用元件；⑦存在大量的DNA多样性，包括单核苷酸多态性和串联重复序列多态性；⑧具有端粒结构。
C值：生物单倍体基因组DNA的总量。
原核生物基因组特点：①结构简练；②存在转录单元；③有重叠基因。
DNA的一级结构：4种核苷酸的连接及其排列顺序，表示该DNA分子的化学构成。
DNA的二级结构：两条多核苷酸链反向平行盘绕所生成的双螺旋结构。
①右手螺旋：A-DNA：与B-DNA比大沟变窄，小沟变宽。
每圈螺旋11个碱基对B-DNA：是大多数DNA的构象。
相邻碱基对平面之间的距离为0.34nm，即顺中心轴方向，每个0.34nm有一个核苷酸，以3.4nm为一个结构重复周期，双螺旋的直径为2.0nm。
②左手螺旋：Z-DNA：每圈螺旋含12对碱基，大沟平坦，小沟深而窄，核苷酸构象順反相间，螺旋骨架成呈Z字形。
DNA的变性：DNA溶液温度接近沸点或者pH较高时，DNA双链的氢键断裂，最后完全变成单链的过程。
复性是热变性的DNA经缓慢冷却，从单链恢复成双链的过程。
Tm值：DNA在260nm处吸光度最大。
将吸光度相对温度变化绘制曲线，吸光度增大到最DNA的解链温度（熔点）。
《现代分子生物学》教学大纲
《现代分子生物学》教学大纲课程名称：现代分子生物学课程类别：专业必修课学时：48 学时学分：3学分考核方式：考试适用专业：生物技术开课学期：第5或6学期一、课程性质、目的任务分子生物学是从分子水平研究生物大分子的结构与功能从而阐明生命现象本质的科学。
自20世纪50年代以来，分子生物学一直是生物学的前沿与生长点，其主要研究领域包括蛋白质体系、蛋白质-核酸体系和蛋白质-脂质体系。
生物大分子，特别是蛋白质和核酸结构功能的研究，是分子生物学的基础。
现代化学和物理学理论、技术和方法的应用推动了生物大分子结构功能的研究，从而出现了分子生物学的蓬勃发展。
本课程是研究核酸等生物大分子的功能、形态结构特征及其重要性和规律性的学科，也是生物专业的主干课程，分子生物学已成为生物类各专业教学计划中重要的核心课程，因此它是十分重要的一门必修课程，也是培养造就生物技术和生命科学高层次专门人才所需基本素质的重要课程。
本门课程的主要内容包括：染色体与DNA、基因和基因组、现代分子生物学的研究方法与技术、转录、翻译、原核生物基因表达与调控、真核生物基因表达调控、发育与分子调控等，此外，还包括各种讲座。
总之，通过分子生物学知识的传授，培养学生从分子水平上去分析、理解生命现象与过程，提高学生思考与探索生命奥秘的能力，从而为生物技术的分子生物学实验提供详实的理论基础。
二、课程基本要求该课程要求学生掌握现代分子生物学基本理论和基本技术，为其它专业课的学习和今后的发展奠定基础。
在课程学习的同时，要求学生提高思想道德修养、自学能力、专业英语能力、应用知识能力、表达能力、创新能力和科研能力。
三、学时分配四、教学方法与考核(一) 教学方法1．以学科体系为主体，以应用为目的，教学过程加强针对性和实用性。
2．本课程以讲授为主、自学和讨论为辅的方式组织教学，并通过阅读主要参考书目、网上查询、资料整理和专题讨论，加深对细胞生物学了解，并掌握该学科的实验技能和操作。
第四章 生物信息的传递(下)--从mRNA到蛋白质习题答案
第四章生物信息的传递（下）--从RNA到蛋白质习题一名词解释1．密码子(codon)2．同义密码子(synonymous codon)3．反密码子(anticodon)4．信号肽(signal peptide)5．简并密码(degenerate code)6．氨酰基部位(aminoacyl site)7．肽酰基部位(peptidy site)8．肽基转移酶(peptidyl transferase)9．氨酰- tRNA合成酶(amino acy-tRNA synthetase)二英文缩写符号1．IF（initiation factor）：2．EF（elongation factor）：3．RF（release factor）：4．hnRNA（heterogeneous nuclear RNA）：5．fMet-tRNA f ：6．Met-tRNA i ：三填空题1．蛋白质的生物合成是以______作为模板，______作为运输氨基酸的工具，_____作为合成的场所。
2．细胞内多肽链合成的方向是从_____端到______端，而阅读mRNA的方向是从____端到____端。
3．核糖体上能够结合tRNA的部位有_____部位，______部位。
4．蛋白质的生物合成通常以_______作为起始密码子，有时也以_____作为起始密码子，以______，______，和______作为终止密码子。
5．SD序列是指原核细胞mRNA的5ˊ端富含_____碱基的序列，它可以和16SrRNA的3ˊ端的_____序列互补配对，而帮助起始密码子的识别。
6．原核生物蛋白质合成的起始因子（IF）有_____种，延伸因子（EF）有_____种，终止释放（RF）有_____种；而真核生物细胞质蛋白质合成的延伸因子通常有_____种，终止释放因子有_____种。
7．原核生物蛋白质合成中第一个被掺入的氨基酸是_____。
8．某一tRNA的反密码子是GGC，它可识别的密码子为_____和_____。
生物信息识别法律规定(3篇)
第1篇第一章总则第一条为了规范生物信息识别技术的应用，保护个人隐私和信息安全，维护社会公共利益，根据《中华人民共和国宪法》和有关法律法规，制定本规定。
第二条本规定所称生物信息识别技术，是指利用人体生物特征（如指纹、人脸、虹膜、声纹等）进行身份认证、身份识别的技术。
第三条生物信息识别技术的应用应当遵循合法、正当、必要的原则，尊重个人隐私，保护个人信息安全。
第四条国家建立健全生物信息识别技术应用的法律法规体系，加强监督管理，促进生物信息识别技术的健康发展。
第二章生物信息识别技术的应用范围第五条生物信息识别技术可以在以下范围内应用：1. 公共服务领域，如公安、司法、卫生、教育、交通等；2. 金融服务领域，如银行、保险、证券等；3. 社会管理领域，如社区管理、公共场所管理等；4. 企业管理领域，如人力资源管理、客户管理等；5. 其他依法需要使用生物信息识别技术的领域。
第六条任何单位和个人不得利用生物信息识别技术进行非法侵入他人信息系统、窃取他人个人信息、从事非法活动。
第三章个人信息保护第七条从事生物信息识别技术应用的单位或者个人（以下统称“应用单位”）应当遵守以下个人信息保护规定：1. 明确收集、使用、存储、处理和传输个人生物信息的范围和目的；2. 采取必要的技术和管理措施，确保个人信息的安全；3. 不得泄露、篡改、毁损个人信息；4. 不得非法收集、使用个人信息；5. 不得将个人信息用于未经授权的用途。
第八条应用单位收集、使用个人信息应当取得个人同意，并明确告知收集、使用个人信息的范围、目的、方式、时间等。
第九条个人有权查询、更正自己的生物信息，有权要求应用单位删除自己的生物信息。
第十条应用单位应当建立健全个人信息保护制度，对违反个人信息保护规定的，依法予以处理。
第四章技术标准与规范第十一条国家制定生物信息识别技术标准，包括技术规范、安全规范、数据规范等。
第十二条应用单位应当遵守国家生物信息识别技术标准，确保生物信息识别系统的安全性和可靠性。
第四章生物信息的传递(下)---从mRNA到蛋白质-P
▪ 在真核生物细胞核内合成的mRNA，要运送 到细胞质，才能翻译生成蛋白质。
▪ 所谓翻译是指将mRNA链上的核苷酸从一个 特定的起始位点开始，按每3个核苷酸代表一 个氨基酸的原则，依次合成一条多肽链的过 程。
▪ 无义突变的校正tRNA会与释放因子 竞争识别密码子；错义突变的校正 tRNA则与该密码的正常tRNA竞争。 这些都会影响校正的效率。
▪ 无义突变的校正基因tRNA不仅能校 正无义突变，也会抑制该基因3’末 端正常的终止密码子，导致翻译过 程的通读，合成更长的蛋白质，这 对细胞会造成伤害。
▪ 一个基因错义突变的校正也可能使另一 个基因错误翻译，因为如果一个校正 tRNA在突变位点通过取代一种氨基酸 的方式校正了一个突变，它也可以在另 一位点这样做，从而在正常位点上引入 与前述突变位点对应的氨基酸，造成错 误。
1·起始tRNA和延伸tRNA
▪ 有一类能特异地识别mRNA模板上起始密 码子的tRNA叫起始tRNA，其他tRNA统称 为延伸tRNA。
▪ 原核生物起始tRNA携带甲酰甲硫氨酸 (fMet)，原核生物中Met-tRNAfMet必须首先 甲酰化生成fMet一tRNAfMet才能参与蛋白 质的生物合成。
▪ 受体臂：链两端碱基序列互补形成的杆状结 构；3’端有未配对的3～4个碱基；3’端的 CCA，最后一个碱基2'烃基可被氨酰化。
▪ TψC臂：其中ψ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：位于套索中央有三联反密码子。
▪ D臂：含有二氢尿嘧啶。
酪
5’ 酪氨酰- tRNA
第四章 生物信息的传递(下)2
“Large” 50S subunit
tRNA (3 bound)
“Small” 30S subunit
真核生物中，所有正在进行蛋白质合成
的核糖体都不是在细胞质内自由漂浮， 而是直接或间接与细胞骨架结构有关联 或者与内质网膜结构相连的（图4-8）。 细菌核糖体大都通过与mRNA相互作用，
被固定在核基因组上。
图4-8 结合在内质网上的核糖体。左，电 镜下看到的胰腺细胞粗糙内质网；右， 局部放大后的草图。
表4-9 大肠杆菌核糖体基本成分
核糖体
沉降系数 70S
小亚基
30S
大亚基
50S
总体相对分子质量
主要rRNA（碱基数）
2.52×106
9.30×105
1.59×106
16S（1 541） 23S（2 904）
tRNA高级结构上的特点为 我们提供了研究其生物学功 能的重要线索，因为tRNA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tRNA上的反密码 子必须与小亚基上的mRNA相 配对，所以分子中两个不同 的功能基团是最大限度分离 的。这个结构形式很可能满 足了蛋白质合成过程中对 tRNA的各种要求而成为tRNA 的通式，研究证实tRNA的性 质是由反密码子而不是它所 携带的氨基酸所决定的。
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。
4.2.2
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。 通过分子重排产生另一对双螺旋，受体臂 和T ψ C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。
现在分子生物学复习资料
现在分子生物学作业及答案第一章：分子生物学绪论1、分子生物学的定义。
从分子水平阐明生命现象和生物学规律。
研究蛋白质及核酸等生物大分子特定的空间结构及结构的运动变化与其生物学功能关系。
2、简述分子生物学的主要研究内容。
分子生物学研究内容（1）DNA重组技术（基因工程）（2）基因的表达调控（3）生物大分子的结构和功能研究(结构分子生物学）（4）基因组、功能基因组与生物信息学研究3、谈谈你对分子生物学未来发展的看法？第二章：DNA结构（1）1、DNA双螺旋模型是哪年、由谁提出的?简述其基本内容？1953年由美国科学家Watson和英国科学家Crick。
1、主链是由两条反向平行的多核苷酸链围绕同一中心轴构成的右手螺旋结构，脱氧核糖和磷酸交替连接，排在外侧，构成基本骨架2、两条链上的碱基以氢键相连，G与C配对，A与T配对。
嘌呤和嘧啶碱基对层叠于双螺旋的内侧2、DNA的双螺旋结构有哪几种不同形式，各有何特点？右手螺旋：A-DNA，B-DNA、左手螺旋：Z-DNAB-DNA构象：相对湿度为92%时，DNA钠盐纤维为B-DNA构象。
在天然情况下，绝大多数DNA以B构象存在。
A-DNA构象：当相对湿度改变（75%以下）或由钠盐变为钾盐、铯盐，DNA的结构可成为A构象。
它是B-DNA螺旋拧得更紧的状态。
DNA-RNA杂交分子、RNA-RNA双链分子均采取A构象。
Z-DNA构象：在一定的条件下（如高盐浓度），DNA可能出现Z构象。
Z-DNA是左手双螺旋，磷酸核糖骨架呈Z字性走向。
不存在大沟，小沟窄而深，并具有更多的负电荷密度。
Z-DNA的存在与基因的表达调控有关。
3、简述DNA的C-值以及C-值矛盾（C Value paradox）。
形态学的复杂程度（物种的生物复杂性）与C-值大小的不一致，称为C值矛盾（C-值悖理）（C-值是一种生物的单倍体基因组DNA的总量。
）4、简述真核生物染色体上组蛋白的种类，组蛋白修饰的种类及其生物学意义。
4.4生态系统功能(3)信息传递
§ 4.3生态系统功能（3） 信息传递
生物必修2
背景引入
讨论：一只
蜜蜂在找到 蜜源之后， 如何告诉巢 中的其他同 伴蜜源的位 置呢？
【学习目标】 1.通过对生态系统中的信息传递的学习，使学 生明确信息传递的形式、特点及意义。 2.使学生明确生态系统稳态的概念、机理及调 节。学会运用所学知识分析解决实际问题。 3.通过对“保持生态系统相对稳定的条件”的 课题研究，培养提出问题、分析问题、作出假 设以及设计与实施实验的能力。
二、信息传递在生态系统中的作用 资料3
许多动物都能在
特定时期释放用
于吸引异性的信 息素，用来传递息的传递．
二、信息传递在生态系统中的作用 资料4 烟草释放的信 息素白天可以 吸引蛾幼虫的 天敌---捕食者， 夜间又能够驱 除夜间活动的 雌蛾，使他们 不能停留在叶 片上产卵。
四、生态系统的稳定性
生态系统稳定性分析：
• • • •
(1)自我调节能力大小包括：①自身净化能力——物理沉降、化学分解和微生 物的分解； ②完善的营养结构——自身的反馈调节，维持各营养级生物数量相对稳定 。 (2)抵抗力稳定性高低比较：生物圈>海洋生态系统>热带雨林>温带草原>极 地荒漠。恢复力稳定性正好与其相反。 (3)食物网中营养结构最不容易被破坏的标准——先看食物链，数量越多越稳 定；若食物链数量相同，再看生产者，生产者多的稳定程度高。
1.萤火虫通过闪光来识别同伴；草原上的鸟在 发现天敌后，雄鸟急速起飞，扇动翅膀为雌鸟 发出信号；某种植物根系能分泌一种使休眠的 真菌孢子发芽的化合物，如将这类物质在作物 播种前施人土中，就可以使休眠孢子提前发芽 ，使其找不到寄主而死亡。以上三个实例分别 体现了哪一类信息的作用 ( B ) A．物理信息；化学信息；行为信息 B．物理信息；行为信息；化学信息 C. 行为信息；物理信息；化学信息 D．化学信息；行为信息；物理信息
(完整word版)现代分子生物学(第4版)_课后思考题答案
第一章绪论1．染色体具有哪些作为遗传物质的特征？答：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。
答：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146bp3简述真核生物染色体的组成及组装过程答：组成：蛋白质+核酸.组装过程：1，首先组蛋白组成盘装八聚体，DNA缠绕其上，成为核小体颗粒，两个颗粒之间经过DNA连接,形成外径10nm的纤维状串珠，称为核小体串珠纤维;2，核小体串珠纤维在酶的作用下形成每圈6个核小体，外径30nm的螺线管结构；3，螺线管结构再次螺旋化，形成超螺旋结构;4，超螺线管，形成绊环，即线性的螺线管形成的放射状环。
绊环在非组蛋白上缠绕即形成了显微镜下可见的染色体结构。
4. 简述DNA的一，二,三级结构的特征答: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(1）DNA双螺旋是由两条互相平行的脱氧核苷酸长链盘绕而成的,多核苷酸的方向由核苷酸间的磷酸二酯键的走向决定，一条是5--—3，另一条是3-—-——5。
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图4-12 翻译起始复合物的形成。
1.
原
第一步，30S小亚基与翻译起始因
核 生
子IF-1，IF-3结合，通过SD序列与
物
mRNA模板相结合。
翻
第二步，fMet-tRNAfMet在IF-2的协
译
同下进入小亚基的P位，tRNA上的
的
反密码子与mRNA上的起始密码子
起
始
配对。
第三步，带有tRNA、mRNA、三个
第四章生物信息传递下
真核生物中，40S小亚基首先与Met-tRNAMet 相结合，再与模板mRNA结合，最后与60S 大亚基结合生成80S·mRNA·Met-tRNAMet起 始复合物。
起始复合物的生成除了GTP外，还需要Mg2+、 NH4+及3个起始因子（IF-1、IF-2、IF-3）。
第四章生物信息传递下
氨基酰-tRNA合成酶
氨基酸 + tRNA
氨基酰- tRNA
ATP
AMP＋PPi
第四章生物信息传递下
原核生物中，起始氨基酸是： 甲酰甲硫氨酸 起始AA-tRNA是： fMet-tRNAfMet
存在tRNAMet和tRNAfMet
Met+tRNAfMet+ATP→ Met-tRNAfMet+AMP+PPi N10-甲酰四氢叶酸+Met-tRNAfMet→四氢叶酸+ fMet-tRNAfMet
第四章生物信息传递下
SD序列（Shine-Dalgarno sequence)
存在于原核生物起始密码子AUG上游7～ 12个核苷酸处的一种4～7个核苷酸的保 守片段，它与16S rRNA 3’端反向互补， 所以可将mRNA的AUG起始密码子置于 核糖体的适当位置以便起始翻译作用。 根据首次识别其功能意义的科学家命名。
第四章生物信息传递下
三种起始因子
IF-1
辅助IF-3 70S起始复合物生成后促进IF-2释放
IF-2
有GTP酶活性 特异识别fmet-tRNAfmet
形成fmet-tRNAfmet- IF-2-GTP
是30S起始复合物与50S亚基连接所 必须
IF-3
促进30S小亚基结合mRNA 终止时：促使核糖体解离
第四章生物信息传递下
表4-12 蛋白质合成个阶段的主要成分简表
阶段
必需组分
1．氨基酸的活化 2. 肽链的起始
3．肽链的延伸 4 ．肽链的终止 5．折叠和加工
20种氨基酸 20种氨基酰-tRNA合成酶 20种或更多的tRNA ATP，Mg2+
mRNA N-甲酰甲硫氨酰-tRNA mRNA上的起始密码子（AUG） 核糖体小亚基 核糖体大亚基 GTP，Mg2+ 起始因子（IF-1，IF-2，IF-3）
第四章生物信息传递下
图4-14细菌mRNA分子上往往存在一个与 16SrRNA3’末端相互补的SD序列。
第四章生物信息传递下
细菌核糖体上一般存在三个与氨基酰tRNA结合的位点，即A位点（aminoacyl site），P位点（peptidyl sit）和E位点 （Exit site）。只有fMet-tRNAfMet能与第 一个P位点相结合，其它所有tRNA都必 须通过A位点到达P位点，再由E位点离 开核糖体。
第四章生物信息传递下
2.真核生物翻译的起始
真核生物蛋白质生物合成的起始基本与 原核生物相同，只不过其核糖体较大， 有较多的起始因子，mRNA具有 m7GpppNp帽子结构，Met-tRNAMet不甲 酰化，mRNA分子5’端的“帽子”和3’端 的多聚A都参与形成翻译起始复合物（图 4-14）。
功能核糖体（起始复合物） AA-tRNA 伸长因子 GTP，Mg2+ 肽基转移酶
ATP mRNA上的终止密码子 释放因子（RF-1，RF-2，RF-3）
参第与四起章始生氨物基信酸息的传切递除下、修饰等加工过程的酶
4.4.1 氨基酸的活化
氨基酸在进行合成多肽链之前,必须在氨酰tRNA合成酶的作用下生成活化氨基酸—— AA-tRNA。
位点
入
EF-G 结合 移位
位点
核糖体的活性位点 组分 S1、S18、S21；及 S3、S4、S5、 S1216SrRNA3′末端区域 L2、L27及 L14、L18、L24、L33 16S和 23SrRNA3′附近区域 L1、L5、L7/L12、L20、L30、L33 16S 和 23SrRNA（16S 的 1400 区） 23SrRNA是重要的 L5、L18、L25复合体 L2、L3、L4、L15、L1623SrRNA 是重要的
真核生物中，起始氨基酸是： 甲硫氨酸 起始AA-tRNA是： Met-tRNAMet
存在tRNAiMet和tRNAeMet
第四章生物信息传递下
4.4.2 翻译的起始 蛋白质合成的ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ始是指在模板mRNA编码
区5’端形成核糖体-mRNA-起始tRNA复合 物并将甲酰甲硫氨酸放入核糖体P位点。 原核生物中30S小亚基首先与mRNA模板 相结合，再与fMet-tRNAfMet结合，最后与 50S大亚基结合
翻译起始因子的小亚基复合物与
50S大亚基结合，释放翻译起始因
子。 第四章生物信息传递下
30S亚基具有专一性的识别和选择mRNA起 始位点的性质，IF-3协助该亚基完成这种选 择。
Shine及Dalgarno等证明几乎所有原核生物 mRNA上都有一个5’-AGGAGGU-3’序列， 这个富嘌呤区与30S亚基上16S rRNA 3’末端 的富嘧啶区5’-GAUCACCUCCUUA-3’相互 补。
第四章 生物信息的传递(下)
——翻译（从mRNA-蛋白 质）
第四章生物信息传递下
表
活性位点
功能
mRNA结合 结合 mRNA 和 IF
位点
因子
P 位点
结合 fMet-tRNA和
肽基-tRNA
A 位点
结合氨酰基-tRNA
E 位点
结合脱酰 tRNA
肽酰基转移 将肽链转移到氨基
酶
酰-tRNA上
EF-Tu 结合 氨基酰-tRNA 的进
L7/L12
GTP酶需要
第四章生物信息传递下
L7、L12
4.4 蛋白质合成的生物学机制
已证明核酸是生命体内最基本的物质，因为蛋白质 的合成和结构最终都取决于核酸，但蛋白质仍是生 物活性物质中最重要的大分子组分，生物有机体的 遗传学特性仍然要通过蛋白质来得到表达。
蛋白质的生物合成包括氨基酸活化、肽链的起始、 伸长、终止。