1、第九章 核酸的生物合成I 主要內容一、DNA的半保留復制復制時DNA的兩條鏈分開，分別作模板合成新鏈形成兩個DNA 新鏈。1復制子和復制方式基因組中能夠獨立進行復制的單位稱為復制子，每個復制子都含有復制起點和終點。復制方向大多數是定點雙向，起點一個或多個，因此在復制的部位形成叉形，稱為復制叉。滾筒式復制是單向復制的特殊方式。2參與復制的酶和蛋白質因子（1）DNA聚合酶：原核細胞：DNA聚合酶I、II和III，其中DNA聚合酶III真正具有合成新鏈的復制作用。真核細胞：DNA聚合酶、，其中DNA聚合酶真正具有合成新鏈的復制作用。(2)DNA連接酶：催化雙鏈DNA切口處5- 磷酸基和3-羥基生成磷

2、酸二酯鍵的酶。 連接酶作用的過程中，在原核細胞中以NAD+提供能量，在真核細胞中以ATP提供能量。（3）拓撲異構酶：拓撲異構酶I消除DNA的負超螺旋，改變DNA的超螺旋數；拓撲異構酶II引入負超螺旋，消除復制叉前進帶來的扭曲張力。（4）引物合成酶：催化RNA引物的合成，作用時該酶與另外6種蛋白結合形成引發體。（5）DNA單鏈結合蛋白(SSB)：與DNA分開的單鏈結合防止雙鏈重新結合。3復制的方向：5- 34復制的過程：雙鏈解開；RNA引物的合成；DNA新生鏈的延長；切除RNA引物，填補缺口連接相鄰的DNA片段；切除與修復錯配堿基。二、DNA的損傷與修復紫外線、電離輻射和化學誘變劑等理化因素可以

3、導致DNA產生損傷，嚴重者可以導致生物死亡。DNA損傷的修復方式主要有光復活、切除修復和重組修復和應急反應(SOS)。三、逆轉錄酶逆轉錄酶是依賴RNA的DNA聚合酶，催化以RNA為模板的DNA合成，是多功酶。四、RNA的生物合成轉錄1RNA聚合酶原核細胞的RNA聚合酶的全酶由五個亞基(22)組成，沒有亞基的酶為核心酶。因子的功能是使RNA聚合酶與DNA結合，核心酶可以使已經開始的轉錄過程完成。真核細胞的RNA聚合酶，根據對-鵝膏蕈堿的敏感性分為三類：RNA聚合酶A、B和C。A對-鵝膏蕈堿不敏感，B對低濃度的敏感，C對高濃度的敏感。2錄啟動和終止的調節啟動子和啟動因子：從轉錄起點向上的第十個核苷

4、酸(-10)處有TATAAT保守序列，是RNA聚合酶識別和結合的部位；另一個保守序列TTGACA中心位于-35處，是RNA聚合酶的識別信號。終止子和終止因子：終止子位于已轉錄的RNA序列中，它使RNA聚合酶在模板上的移動減慢RNA的合成停止，終止因子有依賴和不依賴因子兩種。3錄的過程和調節。4轉錄后加工：tRNA、mRNA和rRNA的前體通過剪接、拼接和甲基化等方式進行加工。II 習 題一、 解釋名詞1密碼子：2逆轉錄：3中心法則：4基因重組：5不對稱轉錄：6岡崎片段：二、是非題: 判斷下列每句話的意見正確與否，對的畫“”，錯的畫“×”，并說明理由。1所有核酸的復制過程中，新鏈的形成

5、都必須遵循堿基配對的原則。2原核細胞的每一個染色體只有一個復制起點，而真核細胞的每一個染色體就有許多個復制起點。3細胞中，DNA鏈延長的速度隨細胞的培養條件而改變。4所有核酸合成時，新鏈的延長方向都是從5- 3。5抑制RNA合成酶的抑制劑不影響DNA的合成。6在E.coli細胞和真核細胞中都是由DNA聚合酶I切除RNA引物。7缺失DNA聚合酶II的E.coli突變株，可以正常地進行染色體復制和DNA修復合成。8在真核細胞中，三種主要RNA的合成都是由一種RNA聚合酶催化。9大多數mRNA 5-端都是由嘧啶核苷酸起始的。10真核細胞的mRNA兩個末端都有3- OH基團。11無論是在原核或真核細胞

6、中，大多數mRNA都是多順反子的轉錄產物。12一段人工合成的多聚尿苷酸可自發形成雙螺旋。三、填空題1. mRNA前體的加工一般要經過 、在5-端 和在3-端 三個步驟。2逆轉錄酶是催化以 為模板，合成 的一類酶，產物是 。3核糖體的 亞基上含有與mRNA結合的位點。4RNA聚合酶復合物中的s因子具有 作用。5DNA雙鏈中編碼鏈的一段核苷酸順序是pCpTpGpGpApC，轉錄的mRNA順序應該是 。6每個岡崎片段是借助連在它 端的一小段 引物，每個岡崎片段的增長都是由 端向 端延伸。7DNA復制時，前導鏈的合成是 的，復制方向與復制叉移動方向 ，后隨鏈的合成是 的，復制方向與復制叉移動的方向 。

7、8在真核細胞的DNA切除修復過程中，受損傷的堿基可由 切除，并由 和 共同作用將缺失的堿基補上。9在實驗室使用的大多數誘變劑都是屬于 誘變，而大多數致癌物質都是屬于 誘變。10在線粒體中的環狀基因組是通過 合成方式復制。四、選擇題1 下列何者是DNA復制的底物?A ATP B dUTP dTTP dGDP 2下列何者是DNA的基本單位? dAMP dUTP dTTP dGDP 3下列有關DNA聚合酶III的論述，哪一項是錯誤的? 是復制酶 有5-3聚合活性 有3-5外切酶活性 有5-3，外切酶活性4下列有關DNA聚合酶I的論述，哪一項是錯誤的? 是復制酶，又是修復酶 有3-5外切酶活性 有5一

8、3聚合活性 沒有5-3，外切酶活性5下列有關DNA復制的論述，哪一項是正確的? 領頭鏈是不連續合成的 隨從鏈是連續合成的 新鏈合成的方向與復制叉前進方向相同者，稱領頭鏈 新鏈合成的方向與復制叉前進方向相反者，稱領頭鏈6下列與DNA解鏈無關的是： 單鏈DNA結合蛋白 DNA Helicase DNA旋轉酶 DNA酶 7下列哪一項屬于DNA自發損傷? DNA復制時堿基錯配 紫外線照射DNA生成嘧啶二聚體 x射線間接引起DNA斷裂.亞硝酸鹽使胞嘧啶脫氨8下列哪一項引起DNA移碼突變? DNA中的腺嘌呤轉換為鳥嘌呤 DNA中的胞嘧啶轉換為尿嘧啶 DNA中的鳥嘌呤顛換為胸腺嘧啶 DNA鏈缺失一個核苷酸下

9、列有關反向轉錄的論述，哪一項是錯誤的? 以DNA為模板合成cDNA 合成的雙鏈DNA稱為前病毒 逆轉錄酶既催化cDNA的合成又催化模板RNA水解 引物不是以病毒DNA為模板合成的10下列有關真核生物轉錄的論述，哪一項是正確的? 利福霉素及利福平可抑制其RNA聚合酶 利福平與亞基結合 不作為轉錄模板的DNA鏈稱為編碼鏈 啟動子通常位于結構基因的下游11在E.co1i細胞中DNA聚合酶I的作用主要是：A DNA復制 B DNA合成的起始C 切除RNA引物 D 岡崎片段的連接125氟尿嘧啶是經常使用的誘變劑，它的作用是：A 在DNA復制時，可引入額外的堿基。B 取代胸腺嘧啶核苷酸到新合成的DNA分子

10、中，在新鏈DNA復制時產生錯配堿基C 使腺嘌呤、鳥嘌呤和胞嘧啶脫氨。D 參入RNA導致密碼子錯位。13小白鼠的基因組比E.co1i的基因組長600多倍，但是復制所需要的時間僅長10倍因為：A 染色質蛋白加速小白鼠DNA的復制。B 在細胞中小白鼠基因組不全部復制。C 小白鼠DNA聚合酶合成新鏈的速度比E.co1i DNA聚合酶快60倍。D 小白鼠基因組含有多個復制起點，E.co1i的基因組只含有一個復制起點。14細菌DNA復制過程中不需要：A 一小段RNA作引物 B DNA片段作模板C 脫氧三磷酸核苷酸 D 限制性內切酶的活性15利用逆轉錄酶進行復制的動物病毒帶有：A 單鏈線形RNA B 單鏈線

11、形DNAC 雙鏈線形DNA D 雙鏈共價封閉環形DNA ·16下列物質可以作為逆轉錄病毒進行逆轉錄引物的是：A 特異性的寄主tRNA B 特異性的寄生蛋白C U6snRNA D U2snRNA17參與DAN復制的酶和蛋白質因子包括：DNA聚合酶III；解鏈蛋白和解旋蛋白；DNA聚合酶I；RNA聚合酶；DNA連接酶。它按如下順序工作。A 、； B 、；C 、； D 、；E 、。18DNA半保留復制時，如果一個完全放射標記的雙鏈DNA分子在不含放射物的溶液中復制兩輪，共產生四個DNA分子，其放射性為：A 半數分子無放射性； B 所有分子都有放射性；C 半數分子的兩條鏈有放射性; D 一個

12、分子的兩條鏈都有放射性；E 都無放射性。19大腸桿菌DNA連接酶的催化活性是：A.在雙螺旋DNA一條鏈斷開處形成磷酸二酯鍵；B.催化兩條游離的單鏈DNA分子形成磷酸二酯鏈；C.以DNA作能源；D 以ATP作能源。20配伍酶促反應：A DNA聚合酶； B DNA聚合酶I； C 引發酶；引物RNA合成； DNA復制； 切除引物RNA； 損傷DNA的暗修復。五、問答與計算1簡述原核細胞內DNA聚合酶的種類和主要功能。2如何用實驗證實在復制叉區域存在許多小片段(Okazaki片段)?3每次DNA合成的起始需要一小段RNA作引物，E.co1i RNA聚合酶受利福平的抑制。 (1)把利福平加到正在進行對數

13、生長的E.co1i群體中，對DNA復制會產生什么影響? (2)如果將E.co1i在缺乏某種生長必需因子的培養基中饑餓兩小時，然后再加入這種生長必需因子和利福平，對DNA復制會產生什么影響?5組織培養產生的哺乳動物細胞系的細胞中，每個DNA長1.2m，這些細胞生長周期中的S期長達5小時，如果這種細胞DNA延長的速度與E.co1i相同，即16mmin，那么染色體復制時需要有多少復制叉同時運轉?6如果E.co1i的DNA長度為1100m，復制一代大約需要40分鐘通過一個復制叉完成，求復制體的鏈增長速度和DNA螺旋的旋轉速度是多少(以每分鐘的轉數表示)第十章 蛋白質的生物合成I 主要內容本章重點講了蛋

14、白質合成組成體系及蛋白質合成機制兩方面問題。 基因有兩種功能，一個是復制的功能，一個是表達的功能。通過復制，親代的遺傳信息可以傳遞到子代，使子代獲得和親代完全相同的遺傳信息，而傳到子代的遺傳信息只有通過基因的表達，才有可能使子代獲得和親代相同的遺傳性狀。蛋白質的生物合成涉及mRNA、tRNA、rRNA三種RNA分子及許多的蛋白質因子共同作用。一、mRNA與遺傳密碼 mRNA分子上特定的核苷酸順序就是蛋白質合成所需全部信息的直接來源。通常人們將mRNA分子上核苷酸順序與蛋白質分子中氨基酸排列順序間的對應關系稱為遺傳密碼，mRNA分子中順序相連的三個核苷酸可以代表一個特定的氨基酸或其它的含義稱密碼

15、子或三聯體密碼。遺傳密碼具有通用性、兼并性、方向性和無間隔性、專門的起始密碼和終止密碼等特性。二、rRNA及核糖體 核糖體是蛋白質合成的部位，它由約60% 蛋白質和40%的RNA組成；核糖體上有許多與蛋白質合成有關的功能部位，主要包括A-位（氨酰-tRNA結合部位）、P-位（起始氨酰-tRNA及正在延長中的肽酰 基的結合部位）、肽酰轉移酶部位、EF-Tu等功能位點或部位。 三、tRNAtRNA在蛋白質的合成中起活化氨基酸的載體及遺傳密碼的解讀功能。tRNA上的-CCA部位是氨基酸攜帶位點，D- 環是氨酰-tRNA 合成酶識別位點，TyC- 環是核糖體附著位點，反密碼環則是密碼子的識別位點。四、

16、蛋白質生物合成的分子機制蛋白質的合成過程可以分成AA活化、肽鏈合成的起始、延長、終止、肽鏈的合成后加工五個階段。（一）氨基酸的活化（二）核糖體上肽鏈的合成肽鏈合成的起始、延長和終止三個階段均在核糖體上進行。1肽鏈合成的起始 肽鏈合成的起始需要70S核糖體、甲酰甲硫氨酰-tRNAfMet、mRNA、起始因子及GTP參加。2. 肽鏈的延長肽鏈的延長涉及進位、轉肽、移位三個不斷重復的反應步驟：（1）進位 與A-位密碼子對應的氨酰-tRNA進入A-位的作用；（2）轉肽 位于P-位的甲酰甲硫氨酰基或正在延長之中的肽基會轉移到A-位以其羧其和新進入的氨基酸的氨基形成肽鍵，催化這個反應的酶是肽基轉移酶；（3

17、）移位 原來位于P位的空載的tRNA從核糖體上釋放出來，核糖體在延伸因子G（移位酶）作用下，沿mRNA的53方向相對移動一個密碼子單位。3肽鏈合成的終止和釋放（1）終止密碼進入A-位。（2）終止因子進入A位，識別終止密碼，RF1識別UAA、UAG，RF2識別UAA、UGA，使肽基轉移酶活力轉變成酯酶活性，使肽鏈羧基與tRNA羥基間的酯鍵水解，釋放出來。 （三）多肽的合成后加工 1.多肽合成后的定向運輸 蛋白質在核糖體上合成后要根據其需要被運輸到相應的部位發揮作用，不同部位的蛋白質可以不同的方式進行合成及運輸。 2.蛋白質的合成后加工許多蛋白在剛由核糖體合成時往往沒有活性，還需要有一個合成后加工

18、過程。蛋白質空間結構的形成主要取決于蛋白質中氨基酸的排列順序和蛋白質所外的環境條件。除此之外，某些生物體內蛋白質精確空間結構的形成，可能還需要某些蛋白質的輔助作用，這些蛋白質稱為分子伴侶或監護蛋白。 （四）GTP在蛋白質合成中的作用及能量消耗 GTP在蛋白質合成中最主要的作用是能量的供應，在蛋白質的合成中，氨基酸活化、進位、移位、肽鏈合成的起始及終止均需要消耗能量，每加入一個氨基酸活化至少需要消耗4n個高能鍵。 （五）蛋白質合成的抑制劑 五、真核生物與原核生物蛋白質合成的差異II 習 題一、 名詞解釋1遺傳密碼： 2變偶假說： 3.翻譯： 4.簡并密碼：二、 是非題: 判斷下列每句話的意見正確

19、與否，對的畫“”，錯的畫“×”，并說明理由。1蛋白質中氨基酸的排列順序是在合成過程中由氨基酸與mRNA模板上的密碼之間的互補作用決定的。2mRNA只有當自身完成時，才能指導蛋白質合成，因為起始多肽合成的核糖體結合點總是靠近mRNA最后被合成的那一端。3.活化一分子氨基酸參入多肽鏈，需要兩個高能鍵，因為一分子ATP轉變成AMP和PPi，PPi水解為2Pi時推動反應向右方進行。4.密碼子AGA突變成CGA將導致錯義。5.蛋氨酸tRNA的密碼子既可以是UAU，也可以是CAU。6.在一個基因內，總是利用同樣的密碼子編碼一個給定的氨基酸。 7fMet-tRNAtfMet是由對fMet專一的氨酰

20、tRNA合成酶催化形成的。8一條新鏈合成開始時，fMet-tRNAtfMet與核糖體的A位結合。9每一個相應的氨酰-tRNA與A位點結合，都需要一個延伸因子參加并需要消耗GTP。10蛋白質合成時從mRNA的5-3端閱讀密碼于，肽鏈的合成從氨基端開始。11tRNAtMet反密碼子即可以是pApUpG也可以是pGpUpA。 、12人工合成一段多聚尿苷酸作模板進行多肽合成時，只有一種氨基酸參入。13氨酰-tRNA上的反密碼子與mRNA的密碼子相互識別，以便把它所攜帶的氨基酸連接在正確位置上。14每個tRNA上的反密碼子只能識別一個密碼子。15蛋白質正確的生物合成取決于攜帶氨基酸的tRNA與mRNA上

21、的密碼子之間的正確識別。三、填空題1在原核細胞中新生肽鏈N端的第一個氨基酸是 ，必須由相應的酶切除。2當每個肽鍵形成終了時，增長的肽鏈以肽酰-tRNA的形式留在核糖體的 位。3在 過程中水解ATP的兩個高能磷酸酯鍵釋放出的能量足以驅動肽鍵的合成。4多肽合成的起始氨基酸在原核細胞中是 ，在真核細胞中是 。5嘌呤霉素是蛋白質合成的抑制劑，抑制的機制是 。6蛋白質生物合成的終止密碼于有 、 和 。7根據擺動假說，一個帶有IGC反密碼子的tRNA可識別的密碼子是 、 和 。8蛋白質生物合成的新生肽鏈從 端開始，在mRNA上閱讀，密碼子從 端至 。9肽鍵的形成是由 催化，該酶在合成終止時的作用是 。 1

22、0氨基酸活化為氨基酰tRNA時，氨基酸的_與tRNA3'-端OH的_形成酯鍵。四、選擇題 1用人工合成的多聚核苷酸作模板合成一條多肽：Ile-Tyr-11e-Tyr-重復序列，人工模板的核昔酸序列應該是： A AUUAAUUAAUU B AUAUAUAUAUAU C UAUUAUUAUUAU D AUAAUAAUAAUA2下列氨基酸的變化中，由于密碼子中一個堿基的改變產生的是： A Met轉變為Arg B His轉變為G1u C G1y轉變為A1a D Tyr轉變為Val3利用基因工程的手段包括基因的定點突變改造蛋白質使其符合人的要求，這種技術和學科被稱為： A 遺傳工程 B 蛋白質工

23、程 C 細胞工程 D 染色體工程4引起人獲得性免疫缺陷癥的病毒(HIV)是： A 單鏈DNA B 雙鏈DNA C 單鏈RNA D 雙鏈RNA5用-32PdATP標記一個DNA片段需要用： A DNA聚合酶 B DNA連接酶 C 逆轉錄酶 D 多核苷酸激酶6在蛋白質的生物合成過程中，下列哪一步沒有mRNA參與 A 氨酰tRNA識別密碼子 B 翻譯的模板與核糖體結合 C 起始因子的釋放 D 催化肽鍵的形成7氨酰tRNA合成酶可以： A 識別密碼子B 識別反密碼子 C 識別mRNA D 識別氨基酸8下列除哪個外都是原核細胞中蛋白質生物合成的必要步驟： A 氨酰-tRNA與核糖體的30S亞基結合 B

24、氨酰-tRNA與核糖體的70S亞基結合 C 氨酰-tRNA合成酶催化氨基酸與核糖體結合 D 70S的核糖體分離形成30S和50S兩個亞基9下列敘述正確的是： A tRNA與氨基酸通過反密碼子相互識別。 B 氨酰-tRNA合成酶催化氨基酸與mRNA結合。 C tRNA的作用是攜帶相應的氨基酸到核糖體上，參與蛋白質的合成 D 蛋白質的生物合成發生在線粒體內。五、問答與計算1雙鏈DNA的一條單鏈的順序如下： (5')TCGTCGACGATGATCGGCTACTCGA(3')試寫出: 另一條DNA單鏈的堿基順序； 從DNA第一條鏈轉錄出來的mRNA的堿基順序； 由此mRNA編碼的肽鏈的

25、氨基酸順序；如果DNA的3'端的第二個T缺失，此時氨基酸順序有何改變？2蛋白質的生物合成需要哪些重要物質的參與？這此重要物質在蛋白質合成中的作用是什么？細胞是通過什么方式實現將mRNA分子中的核苷酸順序轉變為蛋白質中的氨基酸順序的？ 3為什么某種氨基酸的變化，不影響蛋白質的活性，而另一種氨基酸的變化影響其活 性? 4 基因內點突變引起該基因編碼的蛋白質功能喪失必須具備哪兩個條件?5假設反應游離氨基酸、tRNA、氨酰-tRNA合成酶、GTP、ATP、核糖體開始，每翻譯一次具有104個氨基酸殘基的核糖核酸酶的mRNA要用掉多少個高能磷酸鍵第十一章 代謝的相互關系及調節控制I 主要內容本章重

26、點講了兩個方面問題，一是生物體內不同物質代謝的相互聯系，二是生物體內物質代謝的調控。一、物質代謝的相互聯系 糖代謝、脂代謝、蛋白質代謝和核酸代謝是廣泛存在于各種生物體內的四大物質代謝途徑，不同途徑之間的相互關系集中體現為各有所重，相互轉化，又相互制約的關系。 二、代謝調節的一般原理 代謝的調節控制方式有分子水平調節、細胞水平調節、激素水平調節和神經水平調節四種，其中神經水平調節是高等動物所特有的，細胞水平是所有生物體共有的，各種類型的調節都是由細胞水平來實現的。 細胞水平調控是一切調控的最重要基礎，細胞水平調節主要分為酶的區域化分布調節、底物的可利用性、輔因子的可利用性調節、酶活性的調節、酶量

27、調節五種形式。 （一）酶的區域化分布調節 （二）底物的可利用性 （三）輔助因子的可利用性 （四）酶活性調節 酶活性調節是通過對現有酶催化能力的調節，最基本的方式是酶的反饋調節，亦即通過代謝物濃度對自身代謝速度的調節作用，反饋調節作用根據其效應的不同分為正反饋調節和負反饋調節。反饋是結果對行為本身的調節或輸出對輸入的調節，在物質代謝調節中引用反饋是指產物的積累對本身代謝速度的調節。反饋抵制調節包括順序反饋調節、積累反饋調節、協同反饋調節和同功酶調節四種。 (五) 酶量的調節 細胞內的酶可以根據其是否隨外界環境條件的改變而改變分為組成酶和誘導酶。組成酶是催化細胞內各種代謝反應的酶，如糖酵解、三羧酸

28、循環等。誘導酶則是其含量可以隨外界條件發生變化的一些酶類。它的產生或消失可以使細胞獲得或失去代謝某一種物質的能力。 1.原核生物基因表達調控 操縱子學說是F. Jacob 和 J. Monod 于1961年首先提出來用于解釋原核生物基因表達調控的一個理論。該理論認為一個轉錄調控單位包括：結構基因、調節基因、啟動子和操縱基因四個部分，其中操縱基因加上它所控制的一個或幾個結構基因構成的轉錄調控功能單位稱為操縱子。 （1）酶合成的誘導 乳糖操縱子是目前人們研究最清楚的一種酶合成控制方式。當環境中沒有乳糖單獨存在時，微生物細胞中不產生與乳糖代謝有關的半乳糖通透酶、b-半乳糖苷酶及硫代半乳糖苷轉乙酰基酶

29、三種酶。 關于酶合成的誘導應該注意以下幾點： 誘導物是所誘導產生誘導酶的正常底物。酶誘導的結果是使細胞獲得代謝某一種物質的能力。 阻遏蛋白一合成即有和操縱基因結合的能力，阻遏蛋白結合到操縱基因部位可以阻止結構基因的表達。 誘導物也可以與阻遏蛋白結合，并且兩者的親合力大于阻遏蛋白與操縱基因的親合力，因此可以將阻遏蛋白從操縱基因部位解離下來，使結構基因可以表達。 酶合成的誘導，除了需要誘導物存在外，它的作用還需要降解物激活蛋白和cAMP存在，只有CAP和cAMP同時結合在CAP結合位點，才能啟動酶的合成。 一旦調節基因或操縱基因突變，使調節蛋白不能結合在操縱基因部位，則可以導致結構基因的永久性表達

30、。 （2）酶合成的阻遏 色氨酸操縱子是一種典型的酶合成阻遏控制方式。該操縱子的調節蛋白單獨不具有與操縱基因結合的能力，只有與它的輔阻遏物（正常代謝的終產物結合）后，才有與操縱基因結合的能力，因此，它作用的結果是使細胞暫時停止某些酶的合成，失去合成某些物質的能力。 關于酶合成的阻遏應該注意以下幾點： 輔阻遏物通常是所阻遏酶的終末產物。阻遏的結果是使細胞暫時停止與其有關酶的合成。 阻遏蛋白單獨存在時，不具備和操縱基因結合的能力，只有它和輔阻遏物結合之后，才能獲得與操縱基因結合的能力，阻止結構基因的表達。 一旦調節基因或操縱基因突變，使調節蛋白不能結合在操縱基因部位，則可以導致結構基因的永久性表達（

31、組成型突變）。 2.真核生物基因表達的調控 （六）激素對代謝的調節 激素是由多細胞生物的特殊細胞分泌，經由體液運輸到特殊的靶細胞發揮其專有生理作用的微量有機物質。激素根據其化學組成的不同分為氨基酸及其衍生物、肽及蛋白質、固醇類、脂肪酸衍生物四種類型。 激素的調控分為兩種基本形式，氨基酸類、多肽及蛋白質類，其作用部位主要在細胞膜上，通過cAMP、cGMP的作用，調節細胞內酶的活性。 固醇類激素主要作用部位在細胞核內，這類激素首先與細胞質中的蛋白質受體結合形成激素受體復合物，此復合物進入核內與DNA分子上特定部位結合，啟動特定基因的轉錄、翻譯作用。（七）神經系統對代謝的調節一、各種物質代謝途徑之間

32、的相互關系II 習 題一、名詞解釋1 反饋調節：2 酶共價修飾調節：3 操縱子學說4 誘導酶、組成酶：5 葡萄糖效應：6 酶合成的阻遏：二、是非題1某物質的水解產物在280nm處有吸收高峰，地衣酚和二苯胺試驗為陰性，由此可以認為此物質不是核酸類物質。2多肽類激素作為信使分子必須便于運輸，所以都是小分子。3反饋抑制主要是指反應系統中最終產物對初始步驟酶活力的抑制作用。4肌球蛋白是由相同的肽鏈亞基聚合而成，肌動蛋白本身還具有ATP酶活力，所以當 釋放能量時就會引起肌肉收縮。5所有跨膜擴散反應的AG006在許多生物合成途徑中，最先一步都是由一種調節酶催化的，此酶可被自身的產物，即該途徑的最終產物所抑

33、制。7短期禁食時，肝和肌肉中的糖原儲備用于為其它組織特別是大腦提供葡萄糖。8與乳糖代謝有關的酶合成常常被阻遏，只有當細菌以乳糖為唯一碳源時，這些酶才能被誘導合成。9在動物體內蛋白質可轉變為脂肪，但不能轉變為糖。10細胞內代謝的調節主要是通過調節酶的作用而實現的。11磷酸化是最常見的酶促化學修飾反應，一般是耗能的。12據目前所知非組蛋白在真核細胞基因表達的調控中起重要作用三、填空題1下列過程主要在體內何種組織器官中進行? 乳酸-葡萄糖在 ；軟脂酸-羥丁酸在 ；1，25-二經維生素D，生成在 。精氨酸合成在 ；碘的利用在 。（答案：肝臟；肝臟；肝臟及腎臟；肝臟；甲狀腺）2下列過程發生在真核生物細胞

34、的哪一部分? DNA合成在 rRNA合成在 ；蛋白質合成在 ；光合作用在 ；脂酸合成在 ；氧化磷酸化在 ；糖酵解在 -氧化在 。3分子病是指 的缺陷，造成人體 的結構和功能的障礙，如 。4生物體內往往利用某些三磷酸核苷作為能量的直接來源，如 用于多糖合成， 用于磷脂合成， 用于蛋白質合成。這些三磷酸核苷分子中的高能磷酸鍵則來源于 。5生物選擇專一性的立體異構分子作為構成生物大分子的單體，如糖原中的 葡萄糖，蛋白質中的 氨基酸，核酸中的 核糖或脫氧核糖，脂肪中的 。6在糖、脂和蛋白質代謝的互變過程中， 和 起關鍵作用的物質。（答案：酮酸、乙酰CoA）7生物體內的代謝調節在四種不同水平上進行即 ，

35、 ， 和 。81961年Monod和Jocob提出了 模型。9乳糖操縱于的啟動，不僅需要有信號分子乳糖存在，而且培養基中不能有 ，因為它的分解代謝產物會降低細胞中 的水平，而使 復合物不足，它是啟動基因啟動所不可缺少的 調節因子。10真核細胞基因表達的調控是多級的，有 ， ， ， ,和 。11酶合成的誘導調節中，誘導物多是誘導酶的 ，作用的結果是使細胞獲得分解 能力；酶合成的阻遏調節中，附阻遏物多是阻遏酶參與代謝反應的 產物，作用的結果是使細胞停止與 合成有關酶的合成。12 是近年來找到的在代謝調控中，有重要作用的多磷酸核苷酸。在E.coli中，它參與rRNA合成的控制。（答案：ppGpp）四

36、、選擇題1大腸桿菌內的-半乳糖苷的主動運輸的特點是： A 需要能源。 B -半乳糖苷具有一定的飽和濃度，超出此飽和濃度攝取率不可能再加快 C -半乳糖苷的流速取決于細胞內的-半乳糖苷濃度。 D -半乳糖的分子形狀。2在哺乳動物的組織內，絲氨酸可作為下列哪些物質的合成前體： A 甲硫氨酸 B 甘氨酸 C 色氨酸 D 膽堿3在哺乳動物的組織內，甘氨酸是合成下列哪些物質的前體： A 血紅素 B 肌酸 C 鳥嘌呤 D 胸腺嘧啶4體內活潑甲基供體主要是： A 硫辛酸 B S腺苷甲硫氨酸 C 甲硫氨酸 D 磷酸肌酸5將下列物質加到無細胞質懸濃中會引起cAMP降低的是：A cAMP磷酸二酯酶 B 腺苷酸環化

37、酶C 咖啡堿D 氨基卟啉6與乳糖操縱子操縱基因結合的物質是：A RNA聚合酶 B DNA聚合酶C 阻遏蛋白D 反密碼子7在E.coli蛋白質生物合成的起始步驟中，包括下列步驟中的： A mRNA與16S核糖體RNA配對。 B 由fMet-tRNAfMet，起始因子和核糖體30S亞基間形成起始復合物。 C 由fMet-tRNAfMet定位于核糖體P-位。 D 把fMet-tRNAfMet水解除去甲酰基。 E 由fMet-tRNAfMet識別起始密碼子AUG或GUG。 8真核DNA基因表達受： A 操縱子控制 B 非組蛋白的調控 C 組蛋白的調控9下列有關新陳代謝功能的順序和調控的陳述錯誤的是：

38、A 任何特定分子的合成代謝途徑往往是它的分解代謝途徑的逆向反應。 B 合成代謝是從小分子前體合成大分子的過程，并且必須供給一定的能量。 C 一種酶只能催化某一種特定的化學反應，從而使細胞中的許多代謝反應可以同時進行，互不干擾。五、問答題1一些細菌苗株排泄大量的核酸酶，這種排泄對于細菌有何益處?哺乳動物胰臟分泌大量的核糖核酸酶和脫氧核糖核酸酶，它們有何作用?2什么是操縱子？按照操縱子學說，酶合成的控制分為哪兩種類型？兩者在控制上主要有哪些重要區別？3生物體內糖代謝、脂代謝、蛋白質代謝及核酸代謝主要是通過哪些重要化合物彼此相連形成一個相互聯系的有機整體的？為什么（可用圖示方法說明） 4一度流行但有

39、爭議的快速減重膳食，你可以敞開吃你愛吃的富有蛋白和脂類的食物但仍會減重。不過采用這種飲食的病人經常自述呼吸不佳。請你：(1)從代謝角度給與一個較為合理的解釋，說明為什么這種膳食是有效的。(2)試討論這一主張：即不必限制你所吃的蛋白質和脂類的量而仍能減重。5 生物的代謝調節主要分為哪幾個層次？在生物的代謝調節中最基本的調節是什么水平調節？為什么？第九章 核酸的生物合成二、 解釋名詞1密碼子：mRNA分子中順序相連的三個核苷酸可以代表一個特定的氨基酸或其它的含義稱密碼子（codon）或三聯體密碼(triplet codon)。2逆轉錄：在逆轉錄酶的催化下，以病毒mRNA為模板合成cDNA的過程稱為

40、逆轉錄。3中心法則：是指遺傳信息在分子水平上的傳遞規律，主要是DNADNA，DNARNA蛋白質，在病毒還可由RNADNA(反向轉錄)或RNARNA(RNA復制)。4基因重組：也稱基因體外重組技術，即利用工程技術方法，按照人們既定的目標，將不同生物的基因進行拼接，然后再將其轉入特定的細胞或生物體，使其遺傳性狀發生改變的技術。5不對稱轉錄：以DNA雙鏈中某一條單鏈的某一個片段為模板合成RNA的過程稱為不對稱轉錄。6岡崎片段：在隨后鏈的合成中，首先合成出來的DNA小片段稱為岡崎片段。 二、是非題: 判斷下列每句話的正確與否，對的畫“”，錯的畫“×”，并說明理由。1對2對3錯4對5錯6錯7錯

41、8錯9錯10對11錯12錯三、填空題1 剪接、加上帽子結構、加上(PolyA)的尾巴2RNA、DNA、cDNA3小4識別起始位點5PGpUpCpCpApG65，RNA，5，37連續地，相同，不連續地，相反8特異性核酸內切酶、外切酶、DNA聚合酶、連接酶9直接，間接10D-環式四、選擇題2 C2A3D4D5C6D7A8D1011C12B13D14D15A16A17E 18A19A20ABC 五、問答與計算1答案（略）。2答：用帶放射性標記的脫氧三磷酸核苷酸作為合成DNA的原料，經過一段時間后，加入堿溶液使合成停止，檢查發現帶放射性標記的核苷酸出現在小片段DNA上，這些小片段DNA分子量相同，并且

42、在細胞DNA中含量較多。3答：(1)已經開始合成的所有DNA分子，將會繼續完成其復制過程，沒有開始合成的DNA，將會停止其新的復制過程。(2)由于氨基酸饑餓，所有正在進行合成的DNA分子都會停止，以后加入必需氨基酸和利福平，所有的DNA分子，都不會重新開始復制過程。5解：每個復制叉5小時復制DNA片段的長度為：16mmin×300min4800m，每個細胞內DNA長1.2m1.2×106m，染色體復制時應當有： 1.2×106m÷ 4800m250個復制叉6 解：按照Watson-Crick模型，10個核苷酸對形成一個螺旋長0.34nm，所以E.co1i

43、 DNA應含有：1100m÷ (3.4×10-3m)3.24×105個螺旋，3.24×106個核苷酸對。復制體的鏈增長速度為：3.24×106核苷酸對40min8100核苷酸對min正在復制的DNA分子旋轉速度為：8100轉min。第十章 蛋白質的生物合成一、名詞解釋 1遺傳密碼：mRNA分子 上核苷酸順序與蛋白質分子中氨基酸順序的對應關系稱為遺傳密碼。 2變偶假說：密碼子與反密碼子的反向補配對時，第三位核苷酸與反密碼子相應位置上的核苷酸配對關系不嚴格，可以在一定的范圍內變動如A和G，C和U，這種現象稱為堿基配對的變偶性（擺動性）。 3.翻譯：

44、將mRNA分子中的核苷酸順序轉變為蛋白質中的氨基酸順序的過程稱為翻譯。 4.簡并密碼：能夠為同一種氨基酸編碼的所有密碼子通稱簡并密碼，也稱同義密碼。二、 是非題: 判斷下列每句話的正確與否，對的畫“”，錯的畫“×”，并說明理由。1對2錯3.對4.錯5.錯6.錯7錯8對9錯10對11對12錯13對14對15錯16對三、填空題1 甲酰甲硫氨酸2 肽酰基部3氨基酸活化3 甲酰甲硫氨酸，甲硫氨酸5結合在核糖體的A位使肽鏈合成提前結束6UAA、UAG、UGA7U、C、A8氨基端，5，39轉肽酶，將肽鏈從tRNA水解下來10羧基、脫水四、選擇題1B2A3A4C5A6D7D 8C 9C五、問答與計

45、算1解：（1）DNA另一條鏈的堿基順序：3'-AGCAGCTGCTACTAGCCGATGAGCT-5'從DNA第一條鏈轉錄出來的mRNA的堿基順序；3'-AGCUGCUGCUACUAGCCGAUGAGCU-5' 由此mRNA編碼的肽鏈的氨基酸順序；Ser-Ser-Cys-Tyr-DNA的3'端的第二個T缺失，此時氨基酸順序為：Ser-Ala-Ala-Thr-Ser-Arg-2答：蛋白質的生物合成需要mRNA、rRNA、tRNA及起始因子、延長因子、終止因子等多種蛋白質因子的參與。其中mRNA是蛋白質合成的模板，rRNA是核糖體的重要構成成份，并在蛋白質的

46、合成中可能還有某些酶促催化功能，tRNA不僅是活化氨基酸的載體而且還是mRNA分子上遺傳信息的解讀者。在蛋白質的合成中，在氨酰-tRNA合成酶的作用下，tRNA與氨基酸實行專一性結合，氨酰-tRNA通過反密碼子與密碼子的反向互補結合作用，將氨基酸根據mRNA所規定的氨基酸順序將其連接起來，形成特定的蛋白質。3答：蛋白質分子中各種氨基酸由于所處位置的不同，作用也不同，對于處于酶等功能分子功能部位的氨基酸或對蛋白質空間結構維持起重要作用的氨基酸一旦發生變化，可以引起蛋白質活性的變化，而位于其它部位的氨基酸，由于重要性有限，因此它們的變化對蛋白質功能的影響較小。4答：兩個必要條件是：(1) 點突變必須發生在被轉錄的DNA分子內；(2)變化必須在變異氨基酸的密碼子內。5解：在蛋白質的合成中消耗能量的步驟主要包括：（1）氨基酸活化104×2（2）多肽鏈的延長（104-1）×2（3）多肽鏈合成的起始與延長2共需要消耗的高能鍵數量 = 208 + 206 + 2 = 416。第十一章 代謝的相互關系及調節控制三、 名詞解釋1反饋調節：反饋是結果對行為本身的調節或輸出對輸入的調節，在物質代謝調節中引用反饋是指產物的積累對本身代謝速度的調節。72酶共價修飾調節：通過共