DNA、RNA和蛋白质合成

DNA复制（DNA生物合成）

√2．什么叫DNA的半保留复制？有何证据？

答：在复制过程中首先碱基间氢键需破裂并使双链解旋和愤慨，然后每条链可作为模板在其上合成新的互补链，结果由一条链可以形成互补的两条链。这样新形成的两个DNA分子与原来的DNA分子的碱基顺序完全一样。在此过程中，每个子代分子的一条链来自亲代DNA，另一条链则是新合成的，这种方式称为半保留复制。证据：氮的同位素15N标记大肠杆菌DNA的实验以及Cairns用反射自显影的方法第一次观察到正在复制的大肠杆菌染色体DNA都证明DNA的半保留复制。

√9．原核生物DNA复制如何进行的，请阐述复制过程

答：原核生物DNA复制可分为三个阶段：起始、延伸和终止。

复制的起始：复制的起点上四个9bp重复序列为DnaA蛋白的结合位点，大约20~40个DnaA蛋白各带一个ATP结合在此位点上，并聚集在一起，DNA缠绕其上，形成起始复合物。HU蛋白可与DNA结合，促使双链DNA弯曲。受其影响，邻近三个成串富含AT的13bp序列被变性，称为开链复合物，所需能量由ATP 供给。Dna B六聚体随即在Dna C的帮助下结合于解链区。Dna B借助水解ATP产生的能量，眼DNA链5’3’方向移动，解开DNA的双链，此时称为前引发复合物。DNA双链的解开还需要DNA旋转酶和单链结合蛋白，前者可消除解旋酶产生的拓扑张力，后者保护单链并防止恢复双链。至此即可由引物合成酶合成RNA 引物，并开始DNA复制。

复制的延伸：复制的延伸阶段同时进行前导链和滞后链的合成。这两条链合成的基本反应相同，并且都由DNA聚合酶III所催化；但两条链的合成已有显著差别，前者持续合成，后者分段合成，因此参与的蛋白质因子也有不同。亲代DNA首先必须由DNA解螺旋酶将双链解开，其产生的拓扑张力由拓扑异构酶释放。分开的链被单链结合蛋白所稳定。自此之后前导链与滞后链的合成便有所不同。复制起点解开后形成两个复制叉，即可进行双向复制。前导链开始合成后通常都一直继续下去。先由引物合成酶在起点处合成一段RNA引物。某些质粒和线粒体DNA由RNA聚合酶合成引物，其长度可以更长。随后DNA聚合酶III 即在引物上加入脱氧核糖核苷酸。前导链的合成与复制叉的移动保持同步。滞后链的合成师分段进行的，需要不断合成冈崎片段的RNA引物，然后由DNA聚合酶III加入脱氧核糖核苷酸。由于DNA得两条互补链方向相反，为使滞后链能与前导链被同一个DNA聚合酶III不对称二聚体所合成，滞后链必须绕成一个突环。合成冈崎片段需要DNA聚合酶III不断与模板脱开，然后再新的位置又与模板结合。

复制的终止：两个复制叉在终止区相遇而停止复制，复制体解体，其间人又50~100bp未被复制。其后两条亲代链解开，通过修复方式填补空缺。此时两环状染色体互相缠绕，称为连锁体。

基因转录（RNA的生物合成）

√2．基因的转录控制有什么因素控制？

√4．原核生物的RNA聚合酶有何特性？

答：真核生物有三种RNA聚合酶Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,它们专一地转录不同的基因，而原核生物的mRN A、rRNA、tRNA 由同一种RNA聚合酶所转录，聚合酶的分子量为480kD，由五个亚基组成α2ββ′σ，还含两个Zn原子，与β′亚基相连接。去掉σ亚基称为核心酶。

√5．原核生物的转录启动子的结构有哪几部分组成？

答：原核生物的转录启动子从起点上游约-10处有保守序列TATAAT为-10序列，-10序列的突变不影响RNA 聚合酶与启动子结合的速度，可是会降低双链解开的速度；在-10序列上游有一个保守序列为TTGACA称为-35序列，-35序列的突变将降低RNA聚合酶与启动子结合的速度，但不影响转录起点附近DNA双链的解开。

√7．真核生物的转录酶与原核生物有何区别？

答：真核生物有三种RNA聚合酶Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,它们专一地转录不同的基因,聚合酶Ⅰ转录45S rRNA的前体，聚合酶Ⅱ转录所有的mRN A前体和大多数核内的小RN A，聚合酶Ⅲ转录tRNA、5S rRNA、U6snRNA和不同的胞质小RNA。而原核生物的mRN A、rRNA、tRNA由同一种RNA聚合酶所转录。

基因翻译（蛋白质的生物合成）

√1．三种细胞质RNA在蛋白质合成中各起什么作用？

答：（1）mRN A是蛋白质合成的模版；（2）tRNA转运火化的氨基酸至mRN A模版上；（3）rRNA是核糖体的主要组成成分，核糖体是蛋白质合成的工厂。

√3．遗传密码有何特点？这些特点有何意义？

答：（1）遗传密码的基本单位是按5′—3’方向编码、不重叠、无标点的三联体密码子；（2）同一种氨基酸可以有两个或更多密码子。这样可以减少有害突变；（3）tRNA上的反密码子与mRN A密码子配对时，密码子第一、第二位碱基配对时严格的，第三位碱基可以有一定的变动。

√7．tRNA各部分结构在蛋白质合成中起什么作用？

答：反密码子环在蛋白质的合成中可与mRNA模板上的密码子进行剪辑配对的专一性识别，并将所携带的氨基酸送入到合成的多肽链的指定位置上。tRNA三叶草形的二级结构可折叠成L-形的三维结构，这一结构由两个螺旋以直角的方位构成，结合氨基酸的一端称为接受臂，另一端则含有反密码子，叫反密码子臂。tRNA分子上与多肽合成有关的位点至少有4个，分别为3’端CCA上的氨基酸接受位点、识别氨酰-tRNA合成酶的位点、核糖体识别位点及反密码子位点。

√11．请阐述原核生物蛋白质合成的过程。

答：tRNA转运活化的氨基酸只mRNA模板上，