第十一章 原核细胞的基因转录
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原核生物和真核生物中基因的转录、翻译和后修饰摘要:原核生物和真核生物中基因的转录、翻译和后修饰,是各种功能蛋白质生物合成的一系列程序。
本文通过介绍了原核生物和真核生物中基因的转录、翻译和后修饰的机制、原理、过程,从而了解真核生物和原核生物的基因表达和功能蛋白质合成上的差异。
关键词: 原核生物真核生物基因转录翻译后修饰0引言:21世纪,基因水平上的研究受到人们广泛的关注。
原核生物和真核生物中基因的转录、翻译和后修饰是基础研究,人们也只有在此基础不断扩散深入研究其它基因水平问题。
本文只简单介绍了一些关于基因转录、翻译和后修饰的一部分相关研究成果。
1 原核生物和真核生物中基因的转录:基因转录是在由RNA聚合酶和辅助因子组成的转录复合物的催化下,从双链DNA分子中拷贝生物信息生成一条RNA链的过程。
转录中,一个基因会被读取被复制为mRNA,就是说一特定的DNA片断作为模板,以DNA依赖的RNA合成酶作为催化剂的合成前体mRNA的过程。
转录产物主要有三类RNA,即信使RNA (mRNA)、核糖体RNA(rRNA)和转移RNA(tRNA)。
在基因转录过程中,RNA聚合酶起着非常重要的作用。
RNA聚合酶可以催化所有四种核苷- 5′-三磷酸(ATP、GTP、UTP和CTP)聚合成与模板DNA互补的RNA。
此反应需要Mg2+,反应中释放焦磷酸。
[1]该酶在转录的各个过程中发挥了不同的作用。
1.1 基因转录的启动RNA聚合酶正确识别DNA模板上的启动子并形成由酶、DNA和核苷三磷酸构成的三元起始复合物,转录便开始进行。
启动子是DNA分子上可与RNA聚合酶特异结合,而使转录开始的一段DNA序列而本身不被转录。
DNA模板上的启动区域常含有TATAATG顺序,称P盒。
复合物中的核苷三磷酸一般为GTP,少数为ATP,因而原始转录产物的5′端通常为三磷酸鸟苷(pppG)或腺苷三磷酸(pppA)。
真核DNA上的转录启动区域也有类似原核DNA的启动区结构,和在-30bp(即在酶和DNA结合点的上游30核苷酸处)附近也含有TATA结构,称TATA盒。
第十一章 核酸的生物合成一、填空题1.中心法则是 于 年提出的,其内容可概括为2.所有冈崎片段的延伸都是按 方向进行的。
3.前导链的合成是 的,其合成方向与复制叉移动方向 。
4.引物酶与转录中的RNA 聚合酶之间的差别在于它对 不敏感;后随链的合成是 的。
5.DNA 聚合酶I 的催化功能有 、 、 。
6.DNA 拓扑异构酶有 种类型,分别为 和 ,它们的功能是 。
7.细菌的环状DNA 通常在一个 开始复制,而真核生物染色体中的线形DNA 可以在 起始复制。
8.大肠杆菌DNA 聚合酶III 的 活性使之具有 功能,极大地提高了DNA 复制的保真度。
9.到目前为止,在大肠杆菌中已发现有 种DNA 聚合酶,其中 负责DNA 复制, 负责DNA 损伤修复。
10.大肠杆菌中DNA 指导的RNA 聚合酶全酶的亚基组成为 ,去掉 _因子的部分称为核心酶,这个因子使全酶能识别DNA 上的 位点。
11.在DNA 复制中, 可防止单链模板重新缔合和核酸酶的攻击。
12.DNA 合成时,先由引物酶合成 ,再由 在其3′端合成DNA 链,然后由 切除引物并填补空隙,最后由 连接成完整的链。
13.大肠杆菌DNA 连接酶要求 的参与,哺乳动物的DNA 连接酶要求 参与。
14.原核细胞中各种RNA 是 种RNA 聚合酶催化生成的,而真核细胞核基因的转录分别由 种RNA 聚合酶催化,其中rRNA 基因由 转录,hnRNA 基因由 转录,各类小分子量RNA 则是 的产物。
15.转录单位一般应包括 序列, 序列和 序列。
16.真核细胞中编码蛋白质的基因多为 ,编码的序列还保留在成熟mRNA 中的是 ,编码的序列在前体分子转录后加工中被切除的是 ;在成熟的mRNA 中 序列被拼接起来。
17.限制性核酸内切酶主要来源于 ,都识别双链DNA 中 ,并同时断裂 。
二、选择题(只有一个最佳答案):1.如果一个完全具有放射性的双链DNA 分子在无放射性标记溶液中经过两轮复制,产生的四个DNA 分子的放射性情况是:( )A 、其中一半没有放射性B 、都有放射性C 、半数分子的两条链都有放射性D 、一个分子的两条链都有放射性E 、四个分子都不含放射性2.关于DNA 指导下的RNA 合成的下列论述除了( )项外都是正确的。
第十二章遗传信息的传递和表达学号姓名成绩一、填空题1、参与DNA复制的主要酶和蛋白质包括DNA连接酶、DNA聚合酶、引发酶、解链酶、拓扑异构酶、切除引物酶和单链结合蛋白酶。
2、DNA复制的方向是从5端到3端。
3、DNA连接酶和DNA聚合酶Ⅰ酶的缺乏会导致冈崎片段的堆积。
4、体内DNA复制主要使用RNA作为引物,而RNA的转录不需要引物。
5、使用枯草杆菌蛋白酶可将大肠杆菌DNA聚合酶I水解大小两个片段,其中大片段被称为klenow酶,它保留了DNA聚合酶和3,5-核酸外切酶酶活性,小片段则保留了3,5-核酸内切酶酶的活性。
6、DNA复制的主要聚合酶是DNA聚合酶Ⅲ,该酶在复制体上组装成不对称二聚体,分别负责领头链和随从链的合成。
7、DNA的损伤可分为碱基损伤和DNA链损伤两种类型,造成DNA损伤的因素有理化因素和生理化因素。
8、基因转录的方向是从5端到3端。
9、大肠杆菌RNA聚合酶由核心酶和σ因子组成,其中前者由α亚基、β亚基和β’亚基组成,活性中心位于β亚基上。
10、原核细胞启动子-10区的序列通常被称为TA TA盒或pribnow box,其一致序列是TATAAT。
11、第一个被转录的核苷酸一般是嘌呤核苷酸。
12、真核细胞Pre-mRNA后加工方式主要有加帽、加尾、内部甲基化、编辑和剪切5种。
13、原核细胞转录终止有两种机制,一种是依赖蛋白质因子的转录终止另一种是不依赖蛋白质因子的转录终止。
14、蛋白质的生物合成是以mRNA作为模板,tRNA作为运输工具,rRNA作为合成场所。
15、细胞内多肽链合成的方向是从N端到C端,而阅读mRNA的方向是从5端到3端。
16、核糖体上能够结合tRNA的部位有A部位、P部位和E部位。
17、蛋白质的生物合成通常以AUG作为起始密码子,有时也以GUG作为起始密码子,以UAG、UAA和UGA作为终止密码子。
18、原核生物合成中第一个被掺入的氨基酸是甲酰甲硫氨酸。
二、选择题1、逆转录酶是一类:( 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2、 DNA上某段碱基顺序为5’-ACTAGTCAG-3’,转录后的上相应的碱基顺序为:( C )A、5’-TGATCAGTC-3’B、5’-UGAUCAGUC-3’C、5’-CUGACUAGU-3’D、5’-CTGACTAGT-3’3、假设翻译时可从任一核苷酸起始读码,人工合成的(AAC)n(n为任意整数)多聚核苷酸,能够翻译出几种多聚核苷酸?(C)A、一种B、二种C、三种D、四种4、参与转录的酶是(A)A、依赖DNA的RNA聚合酶B、依赖DNA的DNA聚合酶C、依赖RNA的DNA聚合酶D、依赖RNA的RNA聚合酶5、RNA病毒的复制由下列酶中的哪一个催化进行? ( B )A、RNA聚合酶B、RNA复制酶C、DNA聚合酶D、反转录酶6、大肠杆菌有三种DNA聚合酶,其中参予DNA损伤修复的是( A )A、DNA聚合酶ⅠB、DNA聚合酶ⅡC、DNA聚合酶Ⅲ7、绝大多数真核生物mRNA5’端有(A)A、帽子结构B、PolyAC、起始密码D、终止密码8、羟脯氨酸:( B )A、有三联密码子B、无三联密码子C、线粒内有其三联密码子9、蛋白质合成起始时模板mRNA首先结合于核糖体上的位点是( B )A、30S亚基的蛋白B、30S亚基的rRNAC、50S亚基的rRNA10、能与密码子ACU相识别的反密码子是( D )A、UGAB、IGAC、AGID、AGU11、原核细胞中新生肽链的N-末端氨基酸是( C )A、甲硫氨酸B、蛋氨酸C、甲酰甲硫氨酸D、任何氨基酸12、tRNA的作用是( D )A、A、把一个氨基酸连到另一个氨基酸上B、将mRNA连到rRNA上C、增加氨基酸的有效浓度D、把氨基酸带到mRNA的特定位置上。