第11章DAN的生物合成-复制
第十一章 蛋白质的生物合成复习题-带答案
第十一章蛋白质的生物合成一、名词解释126、翻译答案：（translanion）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。
127、密码子答案：（codon）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。
128、密码的简并性答案：（degeneracy）一个氨基酸具有两个以上密码子的现象。
129、同义密码子答案：（synonym codon）为同一种氨基酸编码的各个密码子，称为同义密码子。
130、反密码子答案：(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的特殊密码子上.131、多核糖体答案：（polysome）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。
二、填空题158、在细菌细胞里，独立于染色体之外的遗传因子叫，它是一个状双链DNA，在基因工程中，它作为。
答案：质粒；环；基因载体159、hnRNA加工过程中，在mRNA上出现并代表蛋白质的DNA序列叫，不在mRNA上出现，不代表蛋白质的DNA序列叫。
答案：外显子；内含子160、蛋白质的生物合成是以mRNA为模板，以为原料直接供体，以为合成场所。
答案：氨酰-tRNA；核糖体161、生物界共有个密码子，其中个为氨基酸编码，起始密码子为，终止密码子为，，。
答案：64；61；AUG；UAA、UAG、UGA162、原核生物的起始tRNA以表示，真核生物的起始ｔRNA以表示，延伸中的甲硫氨酰tRNA以表示。
答案：tRNA f；tRNAi；tRNAm163、植物细胞中蛋白质生物合成可在，和三种细胞器中进行。
答案：核糖体、线粒体、叶绿体164、原核生物中的释放因子有三种，其中RF—1识别终止密码子，；RF—2识别，；真核中的释放因子只有一种。
DNA的生物合成
母链DNA
复制过程中形成 的复制叉
子代DNA
目录
• 密度梯度实验
梯度离心结果
含重氮N15-DNA的细菌
培养于普 通培养液
第一代
继续培养于 普通培养液
第二代 ——实验结果支持半保留复制的设想。
目录
• 半保留复制的意义
按半保留复制方式，子代DNA与亲代DNA
的碱基序列一致，即子代保留了亲代的全部遗
传信息，体现了遗传的保守性。 遗传的保守性，是物种稳定性的分子基础， 但不是绝对的。
目录
（二）真核生物的DNA聚合酶
DNA-pol DNA-pol DNA-pol DNA-pol DNA-pol 起始引发，有引物酶活性。 参与低保真度的复制 。 在线粒体DNA复制中起催化作用。 延长子链的主要酶，有解螺旋酶活性。 在复制过程中起校读、修复和填补缺 口的作用。
目录
5' 3'
dCTP
dGTP
dTTP
dATP
dCTP
dATP
dGTP
dTTP
目录
领头链的合成
目录
随从链的合成
目录
目录
目录
目录
目录
目录
（三）复制的终止
• 原核生物基因是环状DNA，双向复制的复制 片段在复制的终止点(ter)处汇合。
ori
0
ori
50
82
32
ter
SV40
ter
E.coli
全称：依赖DNA的DNA聚合酶 (DNAdependent DNA polymerase) 简称：DNA-pol
活性：1. 5'→3' 的聚合酶活性
生物化学第10~12章基因信息传递的习题与答案
第十一章基因信息的传递一、选择题【A1型题】1.DNA复制的主要方式是A.半保留复制B.全保留复制C.滚环式复制D.混合式复制E.D环复制2.关于原核生物DNA聚合酶Ⅲ的叙述正确的是A.具有5＇—3＇外切酶活性B.具有核酸内切酶活性C.具有3＇—5＇外切酶活性D.底物为NTPE.不需要引物3.原核生物DNA聚合酶Ⅰ不具有下列哪种作用A.聚合DNAB.修复作用C.校读作用D.连接作用E.切除引物4.真核生物DNA聚合酶中，同时具有引物酶活性的是A.DNA聚合酶αB. DNA聚合酶βC. DNA聚合酶γD. DNA聚合酶δE. DNA聚合酶ε5.DNA聚合酶的共同特点不包括A.以dNTP为底物B.有模板依赖性C.聚合方向5＇→3＇D.需引物提供3＇羟基末端E.不耗能6.在原核生物中，RNA引物的水解及DNA片段的延长是依赖于A.核酸酶HB. DNA聚合酶ⅠC. DNA聚合酶ⅡD. DNA聚合酶αE. DNA聚合酶β7.拓扑异构酶的作用是A.解开DNA双螺旋使其易于复制B.使DNA解链时不致于缠结C.使DNA异构为RNA引物D.辨认复制其始点E.稳定分开的DNA双链8.单链结合蛋白（SSB）的生理功能不包括A.连接单链DNAB.参与DNA的复制与修复C.防止DNA单链重新形成双螺旋D.防止单链模板被核酸酶水解E.激活DNA聚合酶9.关于大肠杆菌DNA连接酶的叙述正确的是A.促进DNA形成超螺旋结构B.除去引物，填补空缺C.需ATP供能D.使相邻的两个DNA单链连接E.连接DNA分子上的单链缺口10.原核生物DNA复制需要多种酶参与①DNA聚合酶Ⅲ②DNA解旋酶③DNA聚合酶Ⅰ④引物酶⑤DNA连接酶A.①②③④⑤B.②④①③⑤C.②④⑤①③D.①③②⑤④E.⑤③②①④11.关于DAN复制中生成的冈崎片段A.是前导链上形成的短片段B.是滞后链上形成的短片段C.是前导链模板上形成的短片段D.是滞后链模板上形成的短片段E.前导链和滞后链上都可形成短片段12.端粒酶的作用是A.防止线性DNA分子末端缩短B.促进线性DNA分子重组C.促进DNA超螺旋构象的松解D.促进细胞染色质的分解E.促进细胞染色体的融合13.紫外线辐射造成的DNA损伤，最易形成的二聚体是A.CTC.TTD.TUE.CU14.亚硝酸盐造成DNA损伤是A.形成TT二聚体B.使G的N-7烷化C.使C脱氨成UD.转换T为CE.取代A并异构成G15.DNA点突变的形式不包括A.重排B.转换C.颠换D.缺失E.插入16.不参与DNA损伤修复的酶是A.光复活酶B.引物酶C. DNA聚合酶ⅠD.DNA连接酶E.核酸内切酶17.DNA的切除修复不包括下列哪一步A.识别B.切除C.修补D.异构E.连接18.逆转录的遗传信息流向是A.DNA→DNAB.DNA→RNAC.RNA→DNAD.DNA→蛋白质E.RNA→RNA19.逆转录酶不具有下列那种特性A.存在于致癌的RNA病毒中B.以RNA为模板合成DNAC.RNA聚合酶活性D.RNA酶活性E.可以在新合成的DNA链上合成另一条互补DNA链20.DNA分子中能被转录的链称为A.编码链B.无意义链C.模板链D.互补链E.反义RNA链21.转录与复制有许多相似之处，但不包括A.均需依赖DNA为模板的聚合酶B.以DNA单链为模板C.遵守碱基配对原则D.有特定的起始点E.以RNA为引物22.转录过程中需要A.引物B.dNTPC.RNA聚合酶D.连接酶E.解旋酶23.利福霉素抗结核杆菌的机理是A.与δ亚基结合，抑制RNA聚合酶与模板的结合B.与β亚基结合，阻碍磷酸二酯键的形成C.使RNA聚合酶解聚D.使启动子构象改变E.以上都不是24.真核生物中合成hnRNA的酶是A.RNA聚合酶ⅠB. RNA聚合酶ⅡC. RNA聚合酶ⅢD.核心酶E.以上都不是25.真核生物中合成tRNA的酶是A.RNA聚合酶ⅠB. RNA聚合酶ⅡC. RNA聚合酶ⅢD.核心酶E.以上都不是26.α-鹅膏覃碱可强烈抑制A.蛋白质合成B. hnRNA的合成C.cDNA合成D.45SrRNA合成E.核苷酸合成27.RNA合成的原料是A.dNTPB.dNDPC.NMPD.NTPE.NDP28.新合成的mRNA链的5＇端最常见的核苷酸是A.ATPB.TTPC.GMPD.CTPE.GTP29.真核生物的mRNA帽子结构最常见的是A.GpGB.m6ApppGC.m7GpppGD.pppGmE.GpppA30.外显子是指A.基因突变序列B.mRNA5＇端的非编码序列C.断裂基因中的编码序列D.断裂基因中的非编码序列E.成熟mRNA中的编码序列31.真核细胞hnRNA的内含子切除需A.snRNPB.限制性核酸内切酶C.RNaesPD.RibozymeE.蛋白水解酶32.成熟tRNA分子3＇末端CCA序列的形成A.通过转录合成B.通过剪切加工形成C.由核苷酸转移酶催化合成D.通过碱基修饰形成E.通过基因突变形成33.核酶的特点不包括A.是一种变构酶B.化学本质是核糖核酸C.一级结构在进化上高度保守D.具有自催化剪切作用E.二级结构呈“锤头”或“发夹”状34.能代表多肽链合成起始信号的遗传密码A.UAGB.GAUC.AUGD.UAAE.UGA35.遗传密码的特点不包括A.通用性B.连续性C.特异性D.简并性E.方向性36.参与多肽链释放的蛋白质因子是A.RFB.IFC.eIFD.EF-TuE.EFG37.原核生物翻译时的启动tRNA是A.Met-tRNA MetB. Met-tRNA i MetC.fMet-tRNA i MetD.Arg-tRNA ArgE.Ser-tRNA Ser38.关于氨基酸的活化正确的是A.活化的部位为氨基B.氨基酸与tRNA以肽键相链C.活化反应需GTP供能D.在胞液中进行E.需核糖体参与39.核糖体循环是指A.活化氨基酸缩合形成多肽链的过程B.70S起始复合物的形成过程C.核糖体沿mRNA的相对移动D.核糖体大小亚基的聚合与解聚E.多聚核糖体的形成过程40.多肽链的延长与下列哪中物质无关A.GTPB.转肽酶C.EF-TD.EF-GE.ATP41.能识别终止密码的是A. EF-GB.polyAC.RFD.m7GTPE.IF42.翻译后的加工修饰不包括A.新生肽链的折叠B.N端甲酰蛋氨酸或单氨酸的切除C.氨基酸残基侧链的修饰D.亚基的聚合E.变构剂引起的分子构象改变43.分子病是指A.细胞内低分子化合物浓度异常所致疾病B.蛋白质分子的靶向输送障碍C.基因突变导致蛋白质一级结构和功能的改变D.朊病毒感染引起的疾病E.由于染色体数目改变所致疾病44.关于镰刀型红细胞贫血病的叙述错误的是A.血红蛋白β-链编码基因发生点突变B.血红蛋白β-链第6位残基被谷氨酸取代C.血红蛋白容易互相粘着D.红细胞变成镰刀状E.红细胞极易破裂，产生溶血性贫血45.氯霉素抑制细菌蛋白质生物合成的机制是A.与核糖体大亚基结合，抑制转肽酶活性B.引起密码错读而干扰蛋白质的合成C.激活蛋白激酶使起始因子磷酸化而失活D.与小亚基结合而抑制进位E.通过影响转录来抑制蛋白质的合成46.基因表达中的诱导现象是指A.阻遏物的生成B.细菌利用葡萄糖作碳源C.细菌不能利用乳酸作碳源D.由底物的存在引起酶的合成E.低等生物可以无限制地利用营养物47.操纵子模型主要用于说明A.蛋白质生物合成的机制B.基因表达的调控机制C.DNA的复制机制D.mRNA的成熟机制E.RNA逆转录48.乳糖操纵子的诱导剂是A.乳糖B.葡萄糖C.β-半乳糖苷酶D.果糖E.cAMP49.色氨酸操纵子的控制区不包括：A.增强子B.调节基因C.启动基因D. 操纵基因E.衰减子50.色氨酸操纵子的阻遏剂是A.乳糖B.葡萄糖C.色氨酸合成酶D.σ因子E.色氨酸51.关于同源结构域的叙述错误的是A.至少由两段保守的α-螺旋构成B.螺旋间通过成环连接C.其识别螺旋能识别特异的DNA序列D.其侧链基团能与DNA小沟的碱基相互作用E.能与DNA骨架的磷酸基形成氢键52.关于锌指模体的叙述正确的是A.凡含Zn2+的蛋白质均可形成B. 凡含Zn2+的酶皆可形成C.必须有Zn2+和半胱氨酸或组氨酸形成配位键D.DNA与Zn2+ 结合就可形成E.含有很多半胱氨酸通过二硫键形成【A2型题】53.在一DNA复制体系中,以同位素32P标记的а-磷酸基dNTP为原料合成DNA,从原代起至少在第几代可以得到两条链均带有32P标记的子代DNA双链A.第二代B.第三代C.第四代D.第六代E.第八代54.进行DNA复制试验时,保留全部DNA复制体系成分但以DNA聚合酶Ⅱ代替DNA连接酶,试分析可能会出现什么后果A. DNA高度缠绕,无法作为模板B. DNA被分解成无数片段C. 无RNA引物,复制无法进行D. 随从链的复制无法完成E. 冈崎片段的生成过量55.原核生物DNA复制中① DNA聚合酶Ⅲ②解链酶③ DNA聚合酶④ DNA指导的RNA聚合酶⑤ DNA连接酶⑥ SSB 的作用顺序是A.④、③、①、②、⑤、⑥B.②、③、⑥、④、①、⑤C.④、②、①、⑤、⑥、③D.④、②、⑥、①、③、⑤E.②、⑥、④、①、③、⑤56.利用电子显微镜观察原核生物和真核生物DNA复制过程，都能看到伸展成叉状的复制现象，其可能的原因是A. DNA双链被解链没解开B.拓扑酶发挥作用形成中间体C. 有多个复制起点D.冈崎片段连接的中间体E. 单向复制所致57．真核生物的结构基因是断裂基因，其转录生成的hnRNA在核内经首尾修饰后，再形成套索RNA进行剪接，剪接后的产物是A. tRNAB. snRNAC. snRNPD. mRNAE. rRNA58.原核生物是以RNA聚合酶结合到DNA的启动区作为转录起始的。
生物化学CAI课件
• 4 名词解释
• 半保留复制 领头链 随从链 岗崎 片段点突变
• 5 在DNA 半保留复制中，两条新合成的链 为什么都可以5′→3′延长？
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树 立 质 量 法 制观念 、提高 全员质 量意识 。20.12.1720.12.17Thursday, December 17, 2020
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踏 实 肯 干 ， 努力奋 斗。2020年 12月 17日 上午9时 51分20.12.1720.12.17
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追 求 至 善 凭 技术开 拓市场 ，凭管 理增创 效益， 凭服务 树立形 象。2020年 12月 17日 星期四 上午9时 51分0秒 09:51:0020.12.17
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严 格 把 控 质 量关， 让生产 更加有 保障。 2020年 12月上 午9时51分 20.12.1709:51December 17, 2020
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安 全 象 只 弓 ，不拉 它就松 ，要想 保安全 ，常把 弓弦绷 。20.12.1709:51:0009:51Dec-2017-Dec-20
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加 强 交 通 建 设管理 ，确保 工程建 设质量 。09:51:0009:51:0009:51Thursday, December 17, 2020
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安 全 在 于 心 细，事 故出在 麻痹。 20.12.1720.12.1709:51:0009:51:00December 17, 2020
• (二)真核生物的端粒和端粒酶
• 端粒(telomere) 是真核生物染色体线性 DNA分子末端的结构
– 富含GC的重复序列
– 人：(TTAGGG)n • 端粒酶(telomerase) RNA--蛋白质复合
DAN分子的结构与复制d
结构变化
01
02
03
变异
DNA分子在复制过程中可 能会发生基因突变，导致 碱基序列的变化，从而影 响基因的表达。
重组
在某些生物过程中，DNA 分子可以通过重组的方式 重新排列基因顺序，产生 新的基因组合。
甲基化
DNA分子中的某些碱基可 以被甲基化修饰，影响基 因的表达和染色质的结构。
02 dan分子的复制
DNA中的碱基通过氢键形成碱基对， 遵循A-T和G-C的互补配对原则。
结构组成
碱基
DNA分子中含有四种不同的碱基， 分别是腺嘌呤（A）、胸腺嘧啶 （T）、鸟嘌呤（G）和胞嘧啶 （C）。
脱氧核糖
DNA中的脱氧核糖是构成DNA骨 架的主要成分，每个脱氧核糖通过 磷酸酯键与另一个脱氧核糖相连。
磷酸
DNA分子中的磷酸是连接脱氧核糖 的骨架结构，每个磷酸与两个脱氧 核糖相连。
dan分子与疾病的防治
总结词
基因治疗与疾病防治
详细描述
基因治疗是一种通过修改或矫正基因来治疗疾病的方法。通过基因治疗，可以纠正DNA突变、调节基 因表达等，从而达到防治疾病的目的。目前，基因治疗已经在一些遗传性疾病和癌症的治疗中得到应 用和研究。
04 dan分子的应用前景
在医学领域的应用
基因治疗
dan分子与疾病的进展
总结词
DNA突变与疾病进展
详细描述
DNA突变可以影响基因的表达和功能，进一步影响疾病的进展。在某些疾病中， 如癌症和遗传性疾病，DNA突变的积累可以导致疾病的恶化和发展。
dan分子与疾病的防治
总结词
DNA修复与疾病防治
详细描述
DNA修复是维护基因组稳定性和预防疾病的重要机制。通过修复DNA损伤，可以降低基因突变的风险，进一步 预防疾病的发生。因此，研究DNA修复机制和开发相关药物是防治疾病的重要方向。
核酸及蛋白质的生物合成
第十一章核酸及蛋白质的生物合成1. DNA的生物合成：以亲代DNA双链为模板按碱基配对原则合成出与亲代链相同的两个DNA双链。
1）半保留复制：DNA复制时以亲代DNA两条链为模板指导合成与其互补的DNA链，在子代DNA 中，一条链来于亲代DNA，另一条链是新合成的。
Cl加入大肠杆菌的培养基中培养12①同位素实验：Meselson 和Stahl将同位素15N标记的15NH4代，使大肠杆菌的DNA都带上15N的标记，然后将该大肠杆菌转入14N的普通培养基中培养后，分离子一代、子二代、子三代、子四代DNA，进行氯化铯密度梯度离心，实验证明DNA的半保留复制。
②意义：表明DNA在代谢上的稳定性，保证亲代的遗传信息稳定地传递给后代。
2）DNA复制的起点和方向：能独立复制的单位叫复制子，每个复制子都含有控制复制起始的起始点。
原核生物的染色体只有一个复制子；真核生物DNA有多个复制子。
双链DNA解开形成两条单链，分别作模板进行复制，此结构为复制叉。
大多数生物的DNA复制是双向、对称的。
3）半不连续复制：DNA复制时，两条链都能作为模板同时合成两条新的互补链，一条连续复制，另一条则不连续。
领头链是不间断延长的，随从链则生成一个个冈崎片段后连接成一条。
①前导链/领头链：两条链均按5’→3’方向合成，一条链3’末端的方向朝复制叉前进的方向，可连续合成；②滞后链/随从链：另一条5’末端朝着复制叉前进的方向，不连续合成。
4）DNA复制的酶系四种脱氧三磷酸核苷酸DNA pol/DDDP催化dNTP聚合到核酸链①5’→3’聚合活性②核酸外切酶活性5）DNA聚合酶：原核生物DNA polⅠ——聚合作用5´→3´外切酶活性：切除引物、切除突变的片段；3’→5’外切酶活性：校对功能。
引物酶：一种特殊的RNA聚合酶；在DNA复制开始时,在5´–端(5´3´方向）合成一小段RNA引物，确定起始部位、引导复制开始。
高中生物第十章DNA的生物合成(复制)
第十一章 DNA的生物合成（复制）一、教学基本要求描述遗传学中心法则，扩大的中心法则及生物学意义。
记住DNA合成的概念，包括以DNA作为模板指导的DNA合成（复制），以RNA作为模板指导的DNA合成（反转录）及DNA的修复合成。
分别描述其概念。
复述DNA复制特点，过程，参与的酶和因子（包括它们的功能）。
简要叙述复制过程及真核DNA复制特点。
结合反转录酶的功能，简要叙述反转录过程及其生物学意义。
记住端粒酶的概念与功能。
列举DNA损伤的几种类型，写出修复合成的几种方式名称。
叙述切除修复过程。
二、教学内容精要（一）遗传信息传递概述DNA是遗传的物质基础。
DNA分子中由4种不同碱基组成的核苷酸的排列顺序（以下简称碱基顺序）即是储藏的遗传信息。
所谓基因，即指DNA分子中碱基组成的功能片段。
DNA 分子很大（如人类基因组DNA约含3×109个碱基对），但全部由A、G、C和T四种碱基以不同的排列方式组成。
不同的基因由不同的碱基序列构成，并携带不同的遗传信息。
细胞分裂时，通过DNA的复制，遗传信息从亲代DNA分子传到子代DNA分子中。
另一方面，DNA分子储藏的信息要通过指导特异蛋白质的合成来体现其生物学功能。
以DNA分子为模板，用四种dNTP做原料，以碱基互补配对原则将DNA的遗传信息抄录到mRNA分子中。
这种将DNA的遗传信息传递给mRNA的过程称为转录。
以mRNA为模板，按其碱基排列顺序，以三个相邻碱基序列决定一个氨基酸的密码子形式，决定蛋白质（肽链）合成时氨基酸排列顺序的过程称为翻译。
通过转录和翻译，基因遗传信息从DNA传递到蛋白质，由蛋白质赋予细胞一定的表型。
遗传信息传递的规律，称为遗传信息传递的中心法则。
自然界某些RNA病毒还可以RNA为模板，指导DNA的合成。
这种遗传信息传递方向与转录过程相反，称为反（逆）转录，它使遗传信息传递的中心法则被补充。
（二）DNA的合成1.DNA生物合成的概念DNA分子在生物体内经酶促聚合反应进行合成，DNA合成反应主要有DNA指导的DNA合成、RNA指导的DNA合成以及修复合成三种方式。
第11章--DNA的生物合成习题
第十一章DNA的生物合成一．单项选择题1．DNA连接酶的作用是：（）A．解决解链中的打结缠绕现象B．合成RNA引物C．使DNA形成超螺旋结构D．连接DNA双链中的单链缺口E．去除引物，填补空缺2．冈崎片段：（）A．是因为DNA复制速度太快而产生B．由于复制中有缠绕打结而生成C．因为有RNA引物，就有岗崎片段D．复制完成后，岗崎片段被水解E．由于复制与解链方向相反，在随从链生成3．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－RNA4．下列关于大肠杆菌DNA 聚合酶Ⅰ的叙述哪一项是正确的？（）A．具有3’→5’核酸外切酶活性B．具有5’→3’核酸内切酶活性C．是唯一参与大肠杆菌DNA 复制的聚合酶D．dUTP 是它的一种作用物E．以有缺口的双股DNA 为模板5．DNA 复制起始过程，下列酶和蛋白质的作用次序是：1．DNA－polⅢ；2．SSB；3．引物酶；4．解螺旋酶：（）A．l，2，3，4B．4，2，3，1C．3，l，2，4D．1，4，3，2E．2，3，4，l6．复制中的RNA 引物：（）A．使DNA-pol Ⅲ活化B．解开DNA 双链C．提供5’P 合成DNA 链D．提供3’OH 合成DNA 链E．提供5’P 合成RNA 链7．DNA 连接酶催化的化学反应：（）A 可以填补引物遗留下的空隙B．水解引物C．向3’－OH 末端加入dNTPD．生成磷酸二酯键E．生成氢键8．DNA复制时，模板序列5’-TAGA-3’，将合成下列哪种互补结构：（）A．5’-TCAT-3’B．5’-ATCA-3’C．5’-UCUA-3’D．5’-GCGA-3’E．5’-TCTA-3’14．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 UMP9．冈崎片段是指：（）A．DNA模板上的DNA片段B．引物酶催化合成的RNA片段C．随从链上合成的DNA片段D．前导链上合成的DNA片段E．由DNA连接酶合成的DNA片段10．DNA复制时需要解开DNA的超螺旋结构，参与此过程的酶是：（）A．DNA pol I B．DNA pol II C．DNA pol III D．拓扑异构酶E．端粒酶18．在DNA复制中RNA引物的作用是：（）A．使DNA聚合酶III活化B．使DNA双链解开C．提供5’末端作合成新DNA链起点D．提供3’-OH末端作合成新DNA链起点E．提供3’-OH末端作合成新RNA链起点11．端粒酶的化学组成是：（）A．蛋白质B．糖蛋白C．脂蛋白D．DNA与蛋白质E．RNA与蛋白质12．RNA病毒的复制由下列哪一种酶催化进行：（）A．RNA聚合酶B．RNA复制酶C．DNA聚合酶D．DNA复制酶E．逆转录酶13．逆转录酶是：（ C ）A．DNA指导的DNA聚合酶B．DNA指导的RNA聚合酶C．RNA指导的DNA聚合酶D．RNA指导的RNA聚合酶E．以RNA为底物的内切核酸酶14紫外线对DNA的损伤主要是因为：（）A．引起碱基置换B．导致碱基缺乏C．发生碱基插入D．使磷酸二酯键断裂E．形成嘧啶二聚体15．端粒酶是一种：（）A、DNA聚合酶B、RNA聚合酶C、逆转录酶D、DNA水解酶E、连接酶三．填空题：1．在DNA复制过程中，链的合成是连续的，并且与复制叉的移动方向一致；链的合成是不连续的，且与复制叉的移动方向，这些被不连续合成的片段称。
遗传信息的传递
第11章 遗传信息的传递学习目标2掌握DNA 的复制进程。
3掌握DNA 、RNA 和蛋白质合成的原料和主要酶类。
4掌握遗传信息的传递流程。
5理解DNA 的修复种类和修复的意义。
6理解转录、翻译的进程和蛋白质合成与医学的关系。
7了解转录后加工进程和转录的调控。
DNA 是遗传的主要物质，遗传信息以碱基排列顺序的方式贮藏在DNA 分子中。
基因（gene ）是编码生物活性物质的DNA 片断。
DNA 通过复制把遗传信息由亲代传递给子代，通过转录将遗传信息传递到RNA 分子上，后者指导蛋白质的生物合成，这一进程称为翻译。
遗传信息传递的这种规律称为中心法则（central dogma ）。
70年代Temin 和Baltimore 别离从致癌RNA 病毒中发现逆转录酶，可以RNA 为模板指导DNA 的合成，遗传信息的传递方向和上述转录进程相反，故称为逆转录（reverse transcription ），并发现某些病毒中的RNA 也可以进行复制，这样就对中心法则提出了补充和修正，修正与补充后的中心法则如图11-l 。
蛋白质翻译图11-l 遗传信息传递的中心法则DNA 为主导的中心法则是单向的信息流，表现了遗传的保守性；补充修正后的中心法则，使RNA 也处于中心地位，预示着RNA 可能有更普遍的功能。
2DNA的生物合成（复制）一、DNA的复制（一）DNA复制的方式Watson和Crick在提出DNA双螺旋结构模型时即推测，在DNA复制进程中，两条螺旋的多核苷酸链之间的氢键断开，然后以每条链各作为模板在其上合成新的互补链。
这样新形成的两个子代DNA分子与原来DNA分子的碱基顺序完全相同。
每一个子代DNA分子的一条链来自于亲代，而另一条链则是新合成的产物，这种复制方式称为半保留复制。
1958年经Messelson与Stahl实验证明了Watson和Crick的DNA半保留复制假说。
他们将细菌培育在以15NH4Cl为唯一氮源的培育基中，经多代培育以后，细胞内所有的DNA是含15N的重DNA，其密度比普通14N－DNA的密度大，在密度梯度离心时，15N－DNA形成的区带在14N－DNA形成的区带下放。
11.第十一章-DNA的生物合成-(复制)PPT课件
6
(四)复制的半不连续性
顺解链方向生成的子 链，复制为连续进行， 称为领头链。
领头链连续复制而随从链
不连续复制，就是复制的半
不连续性。
3
领头链
5
(leading strand)
解链方向
3
随从链
另一股链复制方向
(lagging strand)
与解链方向相反，不能
顺着解链方向连续延长，
称为随从链。
复制中不连续片段称为岡
③DNA-pol Ⅲ (250kD) 功能：是原核生
物复制延长中真正 起催化作用的酶。
2021/7/24
14
(3)真核生物的DNA聚合酶
DNA -pol
αα
β
γ
δ
ε
分子量（ kD ） 16.5
4.0
14.0
12.5
25.5
5→3聚合活性 中
？
高
高
高
3→5外切 酶活性 -
梯度离心结果
含重氮-DNA的细菌
培养于普 通培养液
第一代
继续培养于 普通培养液
第二代
2021/7/24——实验结果支持半保留复制的设想。
3
(2)子链继承母链遗传信息的几种可能方式
全保留式 (混合Βιβλιοθήκη )半保留式(3)半保留复制的意义
按半保留复制方式，子代DNA与亲代DNA 的碱基序列一致，即子代保留了亲代的全部遗 传信息，体现了遗传的保守性。是物种稳定性 的分子基础，但不是绝对的。
生物学功能
2021/7/24
DNA聚合酶I 109 1 000 + + +
切除引物 延长冈崎片段
校读作用 DNA损伤修复
《生物化学》课程配套练习核酸与蛋白质生物合成参考答案
第十一章核酸生物合成第十二章蛋白质的生物合成练习参考答案1.名词解释:1)复制：DNA的生物合成，以亲本DNA为模板，根据碱基互补原则，合成与亲代DNA相同分子的过程。
2)冈崎片段：DNA复制过程中，合成方向与复制叉移动方向相反的DNA片断。
3)半保留复制：DNA生物合成过程中，子代双链DNA分子中有一条DNA链来自亲本。
这种合成方式称为半保留复制。
4)半不连续复制：DNA复制过程中，一条链复制是连续的，另一条是不连续的，这种复制方式称为半不连续复制。
5)前导链：DNA复制过程中，复制方向与复制叉移动方向相同，连续合成的DNA链称为前导链；6)滞后链：在复制过程中，复制方向与复制叉移动方向相反，形成不连续的片断，后连接成完整链的DNA链，称为滞后链。
7)转录：以DNA为模板，在RNA聚合酶指导下，合成RNA并把遗传信息传给RNA的过程，称为转录。
8)遗传密码：即指核苷酸三联体决定氨基酸的对应关系，这种编码氨基酸序列的核苷酸称为密码子。
2. 写出原核生物DNA复制过程；原核生物与真核生物DNA复制的区别?答：（1）原核生物DNA复制过程可分为：起始，延伸和终止。
1）复制的起始；2）复制的延伸；3）复制的终止（请分别说明）（2）原核生物与真核生物DNA复制的区别：1）聚合酶的不同；2）复制的起点不同；3）复制的速度不同4）DNA复制的调节；（详细内容看课件及参考书）3.比较原核生物和真核生物转录过程有哪些不同点？答：1）聚合酶的不同；2）启动子的不同；3）终止过程的不同；4）转录的调节控制；4）转录后加工不同。
（详细内容看课件及参考书）4.哪些理化因素能引起DNA分子损伤？体内有何种DNA修复机制？答：（1）某些理化因素，如紫外线照射、电离辐射和化学诱变剂等等。
（2）修复机制有：错配修复，直接修复，切除修复，重组修复和易错修复。
5.大肠杆菌蛋白质合成体系由哪些物质组成？各起什么作用？答：参与蛋白质生物合成的物质：（1）20 基本氨基酸作为材料。
第11章 蛋白质的生物合成(共96张PPT)
携带Met的tRNA有两种：
甲硫氨酸tRNAm：tRNAmMet 甲酰甲硫氨酸tRNAf：tRNAfMet
甲酰FH4
蛋白质生物合成：
原核细胞以fMet- tRNAf为起点； 真核细胞以Met- tRNAm为起点
甲酰基转移酶
甲酰甲硫 氨酰tRNAf
（2）起始
1 核糖体大小亚基分离 2 mRNA在核糖体小亚基定位结合 3 起始氨基酰-tRNA与起始密码子结合 4 核糖体大亚基结合，形成70S起始复合物
内含肽与外显肽基因进行同步转录和翻译，当翻译形成蛋白质前体 后，内含肽具有自我催化功能，可从蛋白质中自体切除，形成成熟 的具有活性的蛋白。
内含肽剪接是自我催化，机制不详。
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。
核糖体亚基
rRNAs
蛋白
RNA的特异顺序和功能
细菌
70S 50S 23S=2904b 31种(L1-L31）含CGAAC和GTψCG互补
2.5×106D
5S=120b
66%RNA 30S 16S=1542b 21种(S1-S21) 16SRNA(CCUCCU)和S-D
顺序(AGGAGG)互补
哺乳动物
一级结构的核苷酸序列。 含量少，占总RNA的5%，容易降解。
开放阅读框
与蛋白质合成的正确起始有关。 避免mRNA被核酸酶降解，增强其稳定性。
遗传密码子（genetic codon）
mRNA分子中，从5’-3’ 每三个相邻的核苷酸组成的三联体，代表某个氨基酸或 其它信息，称为遗传密码子，也称三联体密码子。
U G AC
2. tRNA的功能
生物化学 第11章 RNA的生物合成(1)
第三节 转录后的加工
二、tRNA的加工修饰
➢ 方式：
1. 剪切 2. 3’末端加 CCA-OH 3. 化学修饰（稀有碱基） 4. 剪接
第三节 转录后的加工
三、rRNA的加工修饰
第三节 转录后的加工
第三节 转录后的加工
DNA复制与转录的异同
种类
部位
模板
产物
功能
特点
原料
DNA
细胞核 两条DNA单 DNA 链
遗传信息
RNA
细胞核 一条DNA单 RNA 链
三种RNA 功能各异
半保留复制 半不连续复制
双向性 无终止点
不对称 有终止点 连续性 单向性
A、G、C、 T
A、G、C、 U
谢谢观看
➢ 方式：
剪切和剪接 末端添加核苷酸 化学修饰 RNA编辑
第三节 转录后的加工
一、mRNA的加工修饰
➢ 方式：
剪切和剪接
一、mRNA加工修饰
第三节 转录后的加工
➢ 方式：
剪切和剪接
第三节 转录后的加工
一、mRNA的加工修饰
➢ 方式：
末端添加核苷酸
7-甲苷基三鸟磷嘌酸5’ 呤戴帽-核5’
多3’ 加聚尾腺苷酸
RNA在细胞内的降解
第一节 转录体系与特点
转录：在RNA聚合酶催化下，以DNA一条链为模板，以4种三磷酸核 苷（ATP, GTP, CTP, UTP） 为原料进行的RNA聚合反应。
DNA
转录
RNA
第一节 转录体系与特点 一、转录的体系
➢模板：DNA的一条链 ➢原料：NTP (ATP, GTP, CTP, UTP) ➢酶：RNA聚合酶
第十一章
RNA的生物合成
DNA的生物合成复制ppt课件
4．SOS修复
SOS修复: 损伤太大，不能起模板作用时。 特点：碱基配对不严格。 挽救了DNA，但突变频率高。
母链
子链
全保留式
半保留式
混合式
子链继承母链的遗传信息 三种可能的方式
含15NDNA 的母体菌
子一代
子二代
密度梯度 离心结果
15N-DNA母体菌 在含14NH4Cl培养 液中繁殖示意
1958 M.Messelson F.W.Stahl
真核生物的DNA聚合酶
DNA-pol
α
β
分子量（kD） 16.5 4.0
5→3聚合活性 中
？
3→5核酸外切 -
-
酶活性
功能
起始引 低保
发，引 真度
物酶活 的复
性
制
γ
δ
14.0 12.5
高
高
+
+
线粒体 DNA复 制
延长子 链的主 要酶， 解螺旋 酶活性
ε 25.5 高
+
填补引物 空隙，切 除修复， 重组
3´
? | | | | | | | | | | |
3´ T C G A A G T C C T A G C G A C 5´
• 3 5外切酶活性 能辨认错配的碱基对，并将其水解。
• 5 3外切酶活性 能切除突变的 DNA片段。
目录
原核生物的DNA聚合酶
分子量(kD) 组成
分子数/细胞 5→3核酸外切酶活性 基因突变后的致死性
大片段/Klenow 片段 604个氨基酸 DNA聚合酶活性
5 核酸外切酶活性
• Klenow片段是实验室合成DNA，进行 分子生物学研究中常用的工具酶。
生化复习——核酸的生物合成
五 、DNA损伤和修复
1.原因：复制时的错配、自发、环境因素（化学诱变剂、 紫外辐射、电离辐射） 2.DNA损伤形式： （1）形成胸腺嘧啶二聚体：辐射 （2）胞嘧啶脱氨--尿嘧啶：如亚硝酸盐 • （3）嘌呤核苷酸残基自发脱嘌呤 • （4）缺失和插入
• （5）重排：大片段的交换
• Cancer risk and oxidative DNA damage in man. • These include oxidative damage to DNA, which experimental studies in animals and in vitro have suggested are an important factor in carcinogenesis. • The most abundant of DNA lesions , 8-oxo-7,8dihydro-2'-deoxyguanosine (8-oxodG), is also the most mutagenic, resulting in GT transversions which are frequently found in tumor relevant genes
2．复制的起始
（1）起始点解链
DnaA结合至Oric的9bp重 复序列 13bp重复序列解 链 2个解旋酶（DnaB） 反向结合到两条单链DNA 上 (DnaC协助)，催化DNA 双链解链
(2) 每个解旋酶结合一个引物酶，形成引发体（引 物酶、解旋酶、DnaC、DNA复制起始位点等组 成)，合成RNA引物 (3)引物被DNA pol Ⅲ识别，前导链开始合成 (4) 解链至1kb左右,2条滞后链的模板指导合成引物， 滞后链的合成起始
首先在动物线粒体中被发现 1）线粒体\叶绿体DNA\某些质粒的复制为D环 复制 2）特点
第11章 蛋白质的生物合成-翻译
(二) tRNA转运活化的氨基酸至mRNA模板上
Phe 5„ 3„
与多肽合成有关的位点：
3„端-CCA氨基酸接受位点 识别氨酰-tRNA合成酶位点 识别核糖体的位点 反密码子 (与密码子碱基互补)
12 3
书3 2 1
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。
E 位点 肽酰基转移 酶 EF-Tu 结合 位点 EF-G 结合 位点 L7/L12
结合脱酰 tRNA 将肽链转移到氨基 酰-tRNA上 氨基酰-tRNA 的进 入 移位
GTP 酶需要
L7、L12
核糖体分子中至少可 容纳两个tRNA和约 40bp长的mRNA。
真核生物细胞中发现 的多聚核糖体现象。
肽链的终止及释放
核糖体从mRNA上 解离，准备新一 轮合成反应。
二、蛋白质合成的分子基础
翻译（蛋白质的生物合成）:
以氨基酸为原料 以mRNA为模板 以tRNA为运载工具 以核糖体为合成场所 需Mg2+和适当缓冲体系 起始、延长、终止各阶段蛋白因子参与 合成后加工成为有活性蛋白质
2.序列富含嘌呤(如AGGA /GAGG）的一段序列。 3.能和原核生物16s rRNA相应的富含嘧啶序列 互补。
起始密码
SD序列
Initiation codon
30S亚基具有专一性的识别和选择mRNA起始位点的性质 ，而IF3能协助该亚基完成这种选择。研究发现，30S亚基通 过其16S rRNA的3’末端与mRNA5’端起始密码子上游碱基配对结 合。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，这个富含嘌呤区与30S亚基上16S rRNA 3’末端的富含嘧啶区序列5’-GAUCACCUCCUUA-3’相互补。
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1. DNA解链酶
5’ 功能：消耗ATP，作用于氢键，
3’
解开DNA双链
特点：解链沿复制叉行进方向
解链酶
3’ 5’
3’
5’
10
2. 拓扑异构酶
定义：
能催化DNA拓扑异构 体互变的一类酶称为拓 扑异构酶
功能：
拓扑异构酶既能水解、 又能连接磷酸二酯键
A B C
分类： 拓扑异构酶Ⅰ、Ⅱ
11
DNA分子拓扑异构体
补充了中心法则，说明RNA同样兼有遗传信息 传代与表达功能
加深了对RNA病毒致癌、致病的认识
利用逆转录酶，进行基因操作，制备cDNA
37
本章复习题
1简述参与原核DNA复制的酶和蛋白质因子。
2 何为逆转录？
38
名词解释
半保留复制 前导链 随从链 冈崎片段
谢 谢
39
14
复制叉（replication fork）
复制方向
15
（一） 起始与引物RNA合成
引物酶 催化NTP聚合 引物 RNA短片段，与模板DNA互补
方向
长度
5’
3’
十余个至数十个
16
引物 由引物酶催化合成的短链RNA分子
5
3 5
解 链 酶
SSB
3
17
（二） 延长阶段
在DNA-pol催化下，dNTP 逐个加入 引物或延长中的子链上，其化学本 质是磷酸二酯键的不断生成。
34
逆转录作用与逆转录酶
（Reverse Transcription and Reverse Transcriptase）
逆转录酶
Reverse transcriptase
逆转录酶
Reverse transcriptase
逆转录酶
Reverse transcriptase
35
逆转录病毒
36
逆转录作用的研究意义
修复：是对已发生分子改变的补偿措施， 使其回复为原有的天然状态 修复的主要类型
光修复 切除修复 重组修复 SOS修复
31
切除修复
是细胞内最重要和 有效的修复机制，主要 由DNA-polⅠ和连接酶 完成。 E.coli的切除 修复机制
UvrC UvrA
UvrB
OH
P
DNA聚合酶Ⅰ
OH P
DNA连接酶
第十章
DNA的生物合成
北大医学部生化系 陈颢
1
DNA 生物合成
1、DNA复制 2、DNA损伤的修复 3、逆转录
2
第一节 DNA的复制
DNA复制( DNA replication)
在细胞分裂过程中,以亲代DNA为模板 合成子代DNA分子的过程。 复制 亲代DNA 子代DNA
3
一、 DNA复制的方式
ATP
32
DNA损伤、修复与人类疾病
DNA 损伤修复机制的缺陷与衰老、 肿瘤发生密切相关 着色性干皮病 对UV造成的皮肤损伤无法修复 皮肤癌发病增加
33
第三节 逆转录作用
逆转录作用（reverse transcription）又称
为反向转录 以RNA为模板，利用4种dNTP为原料，在 引物的3’端以5’－3’方向合成与RNA 互补的DNA链的过程 逆转录酶
18
催化DNA链延长的酶
DNA聚合酶
底物: dATP, dGTP, dCTP, dTTP
19
DNA聚合酶
全称：依赖DNA的DNA聚合酶
简称：DNA-pol 活性：1. 53 聚合活性
2. 3’5’ 外切酶活性
3. 53 外切酶活性
20
聚合反应
(dNMP)n + dNTP → (dNMP)n+1 + PPi
G G T G A C C
A G G T A C T G C C A C T G G
+
A G G T A C T G C C A C T G G
T C C A T G A C G G T G A C C
亲代DNA
复制过程中
形成的复制叉
子代DNA
5
半保留复制的意义
子代 DNA 保留了亲代 DNA 的全部遗传 信息，体现了遗传的保守性，是物种
稳定性的分子基础
遗传的保守性并不是绝对的
6
二、参与复制的要素
（一）DNA聚合酶 （二）双链DNA解链、解旋酶类 （三）引物酶 （四）连接酶
7
三 、复制的过程
（一）复制的起始
（二）复制的延长
（三）复制的终止
8
DNA螺旋的构象变化和解链
参与松弛螺旋、解链的酶、蛋白质主要包括：
拓扑异构酶 解链酶
DNA单链结合蛋白
3.单链结合蛋白
功能：在复制中维持模板处于单链状态 保护复制新生单链的完整性
12
DNA复制的起始点
1.原核生物通常只有一个
245bp
ori
E.Coli 4×106bp E.coli
13
2.真核生物每个染色体有多个
ori
5’ 3’
ori
ori
ori
3’ 5’
5’ 3’
3’ 5’
5’ 3’
3’ 5’
21
聚合反应的特点
新链的延长只可沿5 → 3方向进行 DNA新链生成需引物和模板
22
DNA的半不连续复制
在DNA复制过程中，一条链 是连续合成的，而另一条链 是不连续合成的
前导链 连续合成，方向与复制叉一致 随从链 不连续合成，方向与复制叉相反 冈崎片段 原核细胞 1000-2000bp
真核细胞 100-200 bp
5’
3’
5 ’ 5 ’ 33 ’ ’
冈崎片段
3’ 5 5 ’ ’
3’ 5’
23
复制叉动画
24
（三）复制的终止
RNA引物水解和完整DNA分子形成
25
随从链上不连续性片段的连接
5 RNA酶 5 5
5
OH
P
dNTPห้องสมุดไป่ตู้
5
DNA-pol Ⅰ
5 ATP
ADP+Pi 5
P
DNA连接酶
5
26
DNA复制过程动画
27
第二节 DNA的损伤及修复
遗传物质的结构改变而引起的遗传信息改变， 均可称为突变，其中有害突变导致DNA损伤 引发因素 环境因素如放射线、化学诱变剂 自身因素如生物体DNA复制功能异常
28
物理因素 如紫外线(UV)
29
一 、DNA损伤的危害
导致基因型改变
导致死亡 是某些疾病的发病基础
30
第二节 DNA损伤修复
DNA的半保留复制
semiconservertive replication
4
DNA的半保留复制
A G G T A C T G C C A C T G G T C C A T G A C G G T G A C C T C C A T G A C G G T G A C C
C C A C T G G