分子生物学复习资料

1、名词解释1. DNA拓扑异构酶：能在闭环DNA 分子中改变两条链的环绕次数的酶，它的作用机制是首先切断DNA,让DNA绕过断裂点以后再封闭形成双螺旋或超螺旋DNA.2. 信号肽：在起始密码子后，有一段编码疏水性氨基酸序列的RNA区域，被称为信号肽序列，它负责把蛋白质引导到细胞内膜结构的亚细胞器内。3. 启动子：与基因表达启动相关的顺式作用元件，是结构基因的重要成分。它是一段位于转录起始位点5端上游区大约100200bp以内的具有独立功能的DNA序列，能活化RNA聚合酶，使之与模板DNA准确地结合并具有转录起始的特异性。4. 冈崎片段：是在DNA半不连续复制中产生的长度为10002000个碱基的

2、短的DNA片段，能被连接成一条完整的DNA链。5. 密码的简并性：由一种以上密码子编码同一个氨基酸的现象称为简并，对应于同一氨基酸的密码子称为同义密码子。6. DNA重组体：根据人们的意愿利用限制性内切酶和DNA连接酶对不同生物的遗传基因进行切割、拼接或者重新组合，形成具有新的遗传性状的DNA 。7. 信号转导：在细胞通讯系统中，细胞识别与之相接触的细胞，或者识别周围环境中存在的各种化学和物理信号，并将其转变为细胞内各种分子活性的变化，从而改变细胞的某些代谢过程，影响细胞的生长速度，甚至诱导细胞凋亡，这种针对外源信息所发生的细胞应答反应全过程称为信号转导。8. 摆动假说：Crick为解释反密码

3、子中某些稀有成分的配对以及许多氨基酸有2个以上密码子的问题而提出的假说。9. C值反常现象：指C值往往与种系的进化复杂性不一致的现象。10. 半不连续复制：DNA复制过程中前导链的复制时连续的，而另外一条链，即后随链的复制是中断的、不连续的。11. 基因组：生物有机体的单倍体细胞中所有DNA,包括核中的染色体DNA和线粒体、叶绿体等亚细胞器中的DNA.12. 转录：是指拷贝出一条与DNA链序列完全相同（除了TU之外）的RNA单链的过程，是基因表达的核心步骤。13. mRNA：携带从DNA编码链得到的遗传信息，并以三联体读码方式指导蛋白质生物合成的RNA，由编码区、上游的5非编码区和下游的3非编

4、码区组成。真核生物mRNA的5端带有7-甲基鸟苷-5-三磷酸的帽子结构和3端含多腺苷酸的尾巴。14. 翻译：是指以新生的mRNA为模板，把核苷酸三联遗传密码子翻译成氨基酸序列、合成多肽链的过程，是基因表达的最终目的。15. 核酸的一级结构：是指核酸中核苷酸的排列顺序。又称为核苷酸序列或碱基序列。核苷酸之间通过3,5-磷酸二酯键相连。16. 碱基互补规律：在DNA分子结构中，由于碱基之间的氢键具有固定的数目和DNA两条链之间的距离保持不变，使得碱基配对必须遵循一定的规律，这就是A（腺嘌呤）一定与T（胸腺嘧啶）配对，G（鸟嘌呤）一定与C（胞嘧啶）配对，反之亦然。碱基间的这种一一对应的关系叫做碱基互

5、补配对原则。17. 密码子：mRNA上每三个核苷酸翻译成蛋白质多肽链上的一个氨基酸，这三个核苷酸就成为密码，也叫三联子密码。18. PCR：是模拟体内DNA复制条件，应用DNA聚合酶反应，特异性扩增某一DNA片段的技术。19. 质粒：细菌细胞内一种自我复制的环状双链DNA分子，能稳定地独立存在于染色体外，并遗传到子代，一般不整合到宿主染色体上。20. 钙调蛋白：一种高度保守、广泛分布的小分子Ca2+结合蛋白，参与许多Ca2+依赖性的生理反应与信号转导。每个钙调蛋白分子有4个钙离子结合位点。21. 基因组文库：将某一基因组DNA用适当的限制酶切断后，与载体DNA（质粒或噬菌体）重组，再全部转化宿

6、主细胞，存在于转化细胞内由克隆载体所携带的所有基因组DNA的集合，称为G文库。22. Tm值： 加热变性使DNA的双螺旋结构失去一半时的温度称为该DNA恶斗变性温度。23. 增强子：位于转录起始位点较远的位置上，具有参与、激活和增强转录起始功能的序列元件。增强子元件常常是组织特异性或短暂调节的靶位点。 24. 外显子：基因中编码蛋白质的序列。25. 内含子：基因中不编码蛋白质的序列。26. hnRNA：在真核生物中，最初转录生成的RNA称为不均一核RNA（hnRNA)。核内不均一RNA 为存在于真核生物细胞核中的不稳定、大小不均的一组高分子RNA（分子量约为1052×107，沉降系数

7、约为30100S）之总称。27. 核蛋白体循环：广义的核蛋白体循环是指氨基酸活化后，在核蛋白体上缩合形成多肽链的过程，该过程包括肽链合成的起始，肽链的延长，肽链合成的终止和释放，狭义的核蛋白体循环指多肽链合成过程中肽链延长阶段，它由进位，成肽和转位3个步骤循环进行，直至终止阶段。28. 顺式作用元件：指DNA上对基因表达有调节活性的某些特定的调节序列，其活性仅影响与其自身处于同一DNA分子的基因。这种DNA序列多位于基因旁侧或内含子中，不编码蛋白质。29. 反式作用因子：指能直接或间接地识别或结合在各顺式作用元件815bp核心序列上，参与调控靶基因转录效率的一组蛋白质，也称为序列特异性DNA结

8、合蛋白。这是一类细胞核内蛋白质因子，在结构上含有与DNA结合的结构域。30. 限制性内切酶：在生物体内有一类酶，它们能将外来的DNA切断，即能够限制异源DNA的侵入并使之失去活力，但对自己的DNA却无损害作用，这样可以保护细胞原有的遗传信息。由于这种切割作用是在DNA分子内部进行的，故名限制性内切酶(简称限制酶)。31. 衰减子：是指原核生物操纵子中能显著减弱甚至终止转录作用的一段核苷酸序列，该区域能形成不同的二级结构，利用原核生物转录与翻译的偶联机制对转录进行调节。大题一.绪论1. 分子生物学研究的内容（1）DNA重组技术（2）基因表达调控研究（3）生物大分子的结构功能研究-结构分子生物学（

9、4）基因组、功能基因组与生物信息学研究2. 狭义分子生物学的概念答：狭义分子生物学将分子生物学的范畴偏重于核酸（基因）的分子生物学，主要研究基因或DNA结构与功能、复制、转录、表达和调节控制等过程。其中也涉及到与这些过程相关的蛋白质和酶的结构与功能的研究。3. 中心法则的概念答：是指遗传信息从DNA传递给RNA，再从RNA传递给蛋白质，即完成遗传信息的转录和翻译的过程。也可以从DNA传递给DNA，即完成DNA的复制过程。某些病毒中的RNA自我复制（如烟草花叶病毒等）和在某些病毒中能以RNA为模板逆转录成DNA。4. 分子生物学与其他学科的关系（1）分子生物学、细胞生物学和神经生物学被认为是当代

10、生物学研究的三大主题，分子生物学的全面渗透推动了细胞生物学和神经生物学的发展。（2）遗传学是分子生物学发展以来受影响最大的学科。（3）分类和进化研究是生物学中最古老的领域，它们同样由于分子生物学的渗透而获得了新生。（4）分子生物学还对发育生物学研究产生了巨大的影响。5. DNA作为遗传物质的证据1.肺炎双球菌定向转化试验。2噬菌体的侵染与繁殖3烟草花叶病毒的感染和繁殖二、 DNA和染色体1.染色体作为遗传物质的特征1.分子相对稳定2.能自我复制，保持遗传连续性3.能指导蛋白质合成，控制生命过程.4能产生可遗传的变异2.原核与真核染色体DNA特征比较原核生物染色体DNA的特征:1、结构简练：原核

11、生物中一般只有一条染色体且大都带有单拷贝基因，只有很少数基因如rRNA基因是以多拷贝形式存在。整个染色体DNA几乎全部由功能基因与调控序列所组成； 2、存在转录单元，如色氨酸操纵子 3、几乎每个基因序列都与它所编码的蛋白质序列呈线性对应状态;4、有重叠基因真核生物染色体DNA的特征：1、 基因组庞大；2、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、基因有内含子，是断裂基因；6、存在大量顺式作用元件；7、存在大量DNA多态性；8、具有端粒结构3.真核生物基因组的结构特点1、基因组庞大2、存在大量重复序列3、大部分为非编码序列，有非编码区4、转录产物为单顺反子5、基因有

12、内含子，是断裂基因6、存在大量顺式作用元件7、存在大量DNA多态性8、具有端粒结构4.C值反常现象（C值谬论）：生物基因组的大小同生物在进化上所处的地位及复杂性之间无严格的对应关系5.染色体的结构模型1.核小体2. 螺线体3.超螺线体4.染色体（一） 真核细胞的遗传物质常常和蛋白质结合在一起形成染色质，染色质由DNA、组蛋白、非组蛋白、构成。是生物遗传信息的载体，是染色质的主要成分，它构成染色质的骨架。在真核细胞的染色质中，与结合的组蛋白有、和H4五种。非组蛋白含量较少，它与核小体组成染色质的结构。RNA以非共价键方式结合到组蛋白上。（二）核小体是真核生物染色质的基本结构单位，它由核心颗粒和颗

13、粒之间的连接区两部分组成。前者主要包括H2A、H2B、H3和所组成的八聚体组蛋白核心，和紧紧环绕它的的DNA片段；后者主要包括组蛋白H1、一些非组蛋白和8100bp的（三）细长的分子必须经过多层次的组装，才能包装入染色体。目前的研究表明，核小体是一级组装；二级组装是以串珠装的核小体为基础，进一步螺旋化形成螺旋管模型：在螺旋管模型中，每圈有个核小体组成；三级组装是螺旋管再进一步螺旋化，形成超螺旋管结构，即三级结构；超螺旋管更进一步折叠，形成染色单体，此为四级结构。6.半保留复制的概念：DNA复制时以双链中的每一条单链作为模板，分别合成一条互补新链，重新形成的双链中各保留一条原有DNA单链7.参与

14、原核生物DNA聚合反应有关的酶类(1)拓扑异构酶:兼具内切酶和连接酶活力，能迅速将DNA超螺旋或双螺旋紧张状态变成松驰状态，便于解链。(2)DNA解链酶 (3)单链结合蛋白：结合在解开的DNA单链上，防止重新形成双螺旋。(4)引物酶和引发体:启动RNA引物链的合成。(5)DNA聚合酶(6)DNA连接酶8.DNA复制的一般过程DNA复制过程大致可以分为复制的起始、DNA链的延伸、复制的终止和完整链的形成四个阶段。(一) DNA复制的起始：由蛋白质因子识别复制起始点，拓扑异构酶和解链酶使DNA的超螺旋及双螺旋结构解开，碱基间氢键断裂，形成两条单链DNA。单链DNA结合蛋白（SSB）结合在凉掉单链D

15、NA上，形成复制叉(二)DNA链的延伸：由DNA聚合酶催化，以3 5 方向的亲代DNA链为模板，从5 3 方向聚合子代DNA链。(三)DNA复制的终止：当复制叉前移遇到终止子序列（Ter）时，TerTus复合物能阻挡复制叉的继续前移，当相反方向复制叉到达后，在DNA拓扑异构酶作用下使复制叉解体，释放子链DNA。(四)完整链的形成：在原核生物中，由DNA聚合酶来水解去除RNA引物，并由该酶催化延长引物缺口处的DNA，直到剩下最后一个磷酸酯键的缺口。在DNA连接酶的催化下，形成最后一个磷酸酯键，将冈崎片段连接起来，形成完整的DNA长链。9.真核生物与原核生物DNA合成的区别真核生物 原核生物复制起

16、始点 多个 一个复制方向 双向 双向复制速度 较快 较慢起始点是否连续复制 不 是催化DNA链延长的酶 两种酶（pol 、） 一种酶（pol）引物酶的结合情况 与DNA聚合酶 与解旋酶冈崎片段大小 100bp 1000-2000bp RNA引物的去除 核酸内切酶及外切酶 DNA聚合酶10.DNA的修复的类型1.DNA直接修复:把损伤的碱基回复到原来状态的一种修复.2.切除修复:DNA损伤的一种修复机制,直接切除受损伤的一条DNA片段,以其互补链为模板新合成DNA来取代切除的受损片段.3.重组修复:先从同源DNA母链上将相应核苷酸序列片段移至子链缺口处,然后再用新合成的序列补上母链空缺.4.诱导

17、修复（SOS修复）:细胞DNA受到损伤或复制系统受到抑制的紧急情况下,细胞为求生存而产生的一种应急措施.5.错配修复:是对DNA错配区的修复.通过母链甲基化原则找出区分母链与子链从而修正子链上错配的碱基.三、 生物信息的传递 （上）1.基因：编码蛋白质或RNA等具有特定功能产物的遗传信息的基本单位，是染色体或基因组的一段DNA序列2. 基因表达: 使基因所携带的遗传信息表现为表型的过程3.转录的步骤和主要内容RNA转录包括模板识别、转录起始、通过启动子及转录的延伸和终止。模板识别：只要指RNA聚合酶与启动子DNA双链相互作用并与之相结合的过程。原核生物RNA聚合酶能直接识别基因的启动子区，真核

18、生物RNA聚合酶需要转录调控因子先结合于启动子上，RNA聚合酶才能与之结合并形成复杂的转录起始前复合物。转录起始：RNA聚合酶结合在启动子上以后，使启动子附近的DNA双链解旋并解链，形成转录泡以促使底物核糖核苷酸与模板DNA的碱基配对，转录起始就是RNA链上第一个核苷酸键的产生。转录延伸：随着RNA聚合酶的移动，DNA双螺旋持续解开，暴露出新的单链DNA模板，新生RNA链的3端不断延伸，在解链区形成RNA-DNA杂合物，在解链区后面，DNA模板链与其原先配对的非模板链重新结合成为双螺旋。转录终止：当RNA链延伸到转录终止位点时，RNA聚合酶不再形成新的磷酸二酯键，RNA-DNA杂合物分离，转录

19、泡瓦解，DNA恢复成双链状态，而RNA聚合酶和RNA链都被从模板上释放出来。4.转录与复制的异同点转录与复制的相同点:1.酶促的核苷酸聚合过程；2.以DNA为模板，聚合酶多依赖DNA双链；3.聚合每次只延长一个核苷酸；4.核苷酸之间连接都是磷酸二酯键；5.都遵循碱基配对原则；6.链延伸方向是5转录与复制的不同点:1.复制两条链，转录仅用一条链；2.复制产物与亲代具高保真性，转录产物结构基因U、T互换，成熟RNA序列与模板链相差较远；3.转录不需要引物，新合成的RNA原料是；4种核糖核苷酸。5.真核生物RNA聚合酶的产物与特性、RNA聚合酶的转录产物是45SrRNA。经剪接修饰后生成除了5SrR

20、NA外的各种rRNA。rRNA与蛋白质组成的核糖体是蛋白质合成的场所。RNA聚合酶在核内转录生成hnRNA。经剪接加工后生成的mRNA被转送到胞质中作为蛋白质合成的模板。、RNA聚合酶的转录产物是tRNA、5SrRNA、snRNA，其中snRNA参与RNA的剪接。6.启动子和增强子概念及其对转录的影响 1）启动子：一段特定的直接与RNA聚合酶及其转录因子相结合，决定基因转录起始与否的DNA序列。（含TATA区、CAAT区和GC区）影响：TATA使转录精确起始，上游启动子元件（UPE区）分为CAAT区或GC区，两者主要控制转录起始频率。CAAT区对转录起始频率影响最大，该区任意碱基的改变都将极大

21、地影响靶基因的转录强度。在TATA区和相邻的UPE区之间插入核苷酸也会使转录减弱。CAAT区和GC区相对于TATA区的取向，对转录强度的影响不大。2）增强子：指能使和它连锁的基因转录频率明显增加的DNA序列，作为基因表达的重要调节元件。影响：通过影响染色质DNA-蛋白质结构或改变超螺旋的密度而改变模板的整体结构，从而使得RNA聚合酶更容易与模板DNA相结合，起始基因转录。7.原核生物和真核生物mRNA特征比较原核生物mRNA： 1.半衰期短2.许多原核生物mRNA可能以多反顺子的形式存在35端无帽子结构，3端无没有或只有较短的polyA结构4.mRNA的转录和翻译发生在同一个空间，而且几乎是同

22、步的。真核生物mRNA： 1.都是单顺反子2.5端存在着帽子结构3.具有polyA尾巴4.mRNA的转录和翻译发生在不同的时间和空间8.RNA转录后加工的内容及生理功能（P94）（一）5端加帽：真核生物转录生成的mRNA在转录后，在5端加上7甲基鸟苷。此过程发生在真核生物的细胞核内，即hnRNA即可进行加帽。加工过程首先是在磷酸酶的作用下，将5-端的磷酸基水解，然后加上鸟苷三磷酸，形成GpppN的结构，再对G进行甲基化。意义：为核糖体识别mRNA提供信号增加mRNA的稳定性，保护5端。（二）3端加尾：这一过程也是在细胞核内完成，首先由核酸外切酶切去3端一些过剩的核苷酸。经腺苷酸转移酶催化然后再

23、加入polyA。polyA结构与mRNA的半衰期有关。意义：保护mRNA的完整性，免受核苷酸外切酶的作用；与翻译有关，没有polyA翻译活性降低；与mRNA从细胞转移到细胞质有关。 （三）mRNA前体的剪接、选择性剪接对基因表达的调控作用 mRNA前体的剪接 ：真核细胞基因表达所转录出的mRNA前体在剪接酶作用下，有序删除每一个内含子并将外显子拼接起来，形成成熟的mRNA，这一过程即为剪接。mRNA的选择性剪接：高等真核细胞中,某个内含子5的供点在特定条件下可与另一个内含子3受点进行剪接，同时删除这两个内含子及其中间的全部外显子或内含子，即一个外显子或内含子是否出现在成熟的mRNA中是可以选择

24、的，这种剪接方式称为选择性剪接。意义：在高等生物细胞的高度异质性中起重要作用。由于剪接的多样化，一个基因在转录后通过mRNA前体的剪接加工而产生两个或更多的蛋白质。（四）RNA编辑：是指转录后的RNA在编码区发生碱基的突变、加入或丢失等现象。原核生物mRNA的5'端午帽子结构，但在起始密码上游712个核苷酸处有一个SD序列，3'端没有或只有较短的polyA结构四、 生物信息的传递 （下）1. 遗传密码三联子的概念mRNA上每三个核苷酸翻译成蛋白质多肽链上的一个氨基酸，这3个核苷酸就称为密码，也叫三联子密码2. 遗传密码的性质1.密码的连续性2.密码的简并性3.密码的通用性与特殊

25、性4.密码子与反密码子的相互作用5、密码无标点符号3. 摆动假说当tRNA的反密码子与mRNA的密码子配对时，前两对严格遵守碱基互补配对法则，但第三对碱基有一定的自由度可以“摆动”。4. 遗传密码的简并性概念及其对保持物种遗传稳定性的意义概念：由一种以上的密码子编码同一个氨基酸的现象称为遗传密码的简并性。对应于同一种氨基酸的不同密码子称为同义密码子，只有色氨酸与甲硫氨酸仅有1个密码子。意义：密码子简并性具有重要的生物学意义，它可以减少有害突变。若每种氨基酸只有一个密码子，61个密码子中只有20个是有意义的，各对应于一种氨基酸。剩下41个密码子都无氨基酸所对应，将导致肽链合成终止。由基因突变而引

26、起肽链合成终止的概率也会大大增加。简并性使得那些即使密码子中碱基被改变，仍然能编码原来氨基酸的可能性大为提高。密码的简并也使DNA分子上碱基组成有较大余地的变动，例如细菌DNA中G+C含量变动很大，但不同G+C含量的细菌却可以编码出相同的多肽链。所以遗传密码的简并性在物种的稳定上起着重要的作用。5.信使RNA (mRNA)、转移RNA (tRNA)、核糖体RNA (rRNA)的概念和功能mRNA的概念：携带遗传信息，在蛋白质合成时充当模板的RNA。从脱氧核糖核酸（DNA）转录合成的带有遗传信息的一类单链。tRNA的概念：是指为每个三联密码子翻译成氨基酸提供了接合体，还为准确无误地将所需氨基酸运

27、送到核糖体上提供了运送载体。rRNA的概念：参加核糖体组成的RNA。在核糖体的构成和蛋白质合成过程中起主要作用。核糖核酸（RNA）。它在核糖体上作为蛋白质合成的模板，决定肽链的氨基酸排列顺序。mRNA存在于原核生物和真核生物的细胞质及真核细胞的某些细胞器（如线粒体和叶绿体）中。信使RNA(mRNA)的功能：把DNA模板链上的碱基序列转录为RNA分子上的碱基序列（mRNA），再从mRNA上的碱基序列通过合成蛋白质的机构获得氨基酸序列。转运RNA(tRNA)的功能：具有结合体功能和信息传递功能。核糖体RNA(rRNA)的功能：他们把翻译系统中各种组分聚集在一起，形成正确的空间排布及高级结构，以完成

28、将遗传信息从mRNA到多肽链的转变。6.真核细胞及原核细胞蛋白质合成的步骤和主要内容蛋白质的合成亦称为翻译（Translation），即把mRNA分子中碱基排列顺序转变为蛋白质或多肽链中的氨基酸排列顺序的过程。蛋白质生物合成可分为五个阶段：氨基酸的活化、多肽链合成的起始、肽链的延长、肽链的终止和释放、蛋白质合成后的加工修饰。蛋白质生物合成的过程分四个步骤：氨基酸活化、肽链合成的起始、延伸、终止和释放。其中，氨基酸活化即氨酰tRNA的合成，反应由特异的氨酰tRNA合成酶催化，在胞液中进行。氨酰tRNA合成酶既能识别特异的氨基酸，又能辩认携带该氨酰基的一组同功受体tRNA分子。 （1）氨基酸的活化

29、氨基酰tRNA的生成。氨基酸在进行合成多肽链之前,必须先经过活化,然后再与其特异的tRNA结合,带到mRNA相应的位置上,这个过程靠氨基酰tRNA合成酶催化, 在氨基酰tRNA合成酶催化下,利用ATP供能,在氨基酸羧基上进行活化,形成氨基酰-AMP,再与氨基酰tRNA合成酶结合形成三联复合物,此复合物再与特异的tRNA作用,将氨基酰转移到tRNA的氨基酸臂(即3'-末端CCA-OH)上。原核细胞中起始氨基酸活化后，还要甲酰化，形成甲酰甲硫氨酸tRNA。此过程需要甲酰基转移酶的参与。该甲酰化的氨基酸只能用于蛋白质合成的起始阶段，由于不存在游离的氨基酸，便防止了它在肽链延伸时插入内部。而在

30、真核细胞中没有甲酰基转移酶，因此无甲酰化的过程。任何一个多肽合成都是从生成甲硫氨酰-tRNAiMet开始的，因为甲硫氨酸的特殊性，所以体内存在两种tRNAMet。只有甲硫氨酰-tRNAiMet才能与40S小亚基相结合，起始肽链合成，普通tRNAMet中携带的甲硫氨酸只能被掺入正在延伸的肽链中。（2）肽链合成的起始：蛋白质合成的起始复合物： 原核生物 真核生物 30S 核糖体小亚基 40S 核糖体小亚基 模板mRNA 模板mRNA fMet-tRNA Met-tRNA 起始因子 起始因子 GTP GTP 50S 核糖体大亚基 60S 核糖体大亚基 Mg2+ Mg2+ 原核生物合成的起始可分为三步

31、:1、30S 核糖体小亚基与起始因子IF 1和IF-3相结合，诱发模板mRNA与小亚基结合。2、由30S 小亚基、起始因子IF 1和IF-3及模板mRNA所组成的复合物立即与GTP-IF-2及fMet-tRNA 相结合。反密码子与密码子配对。3、上述六组分复合物再与50S大亚基结合，水解GTP生成并释放GDP和Pi。释放三个起始因子。真核生物翻译起始：与原核生物基本相同，其差异主要是核糖体结构较大，有较多的起始因子参与，其mRNA具有m7GpppNp帽子结构，Met-tRNA不甲基化，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总结真核生物与原核生物蛋白质合成起始的异同： 原核

32、30S小亚基先与mRNA结合，再与fMet- tRNA 结合，最后与50S大亚基结合； 真核40S小亚基先与Met-tRNA相结合， 再与模板mRNA结合，最后与60S大亚基结合。 均需要GTP供能，Mg2+；起始位点是AUG。（3）肽链合成的延伸 ：后续AA-tRNA与核糖体的结合  第二个AA-tRNA在EF-Tu及GTP的作用下，生成AA-tRNA.EF-Tu.GTP复合物，然后结合到核糖体的A位点。随后GTP被水解释放，通过EF-Ts再生GTP，形成EF-Tu.GTP复合物，进入新一轮循环。肽键的生成  在肽基转移酶（转肽酶）的催化下，A位点上的AA-tRNA转移到

33、P位点，与fMet-tRNAfMet上的氨基酸生成肽键。起始tRNA从核糖体P位点被挤出。移位   核糖体向mRNA的3端方向移动一个密码子。使第三位的密码子对应于A位点，准备接受新的AA-tRNA。（4）翻译的终止及多肽链的释放：无论原核生物还是真核生物都有三种终止密码子UAG，UAA和UGA。没有一个tRNA能够与终止密码子作用，而是靠特殊的蛋白质因子促成终止作用。这类蛋白质因子叫做释放因子，原核生物有三种释放因子：RF1，RF2、 RF3。RF1识别UAA和UAG，RF2识别UAA和UGA。RF3的作用还不明确。真核生物中只有一种释放因子eRF，它可以识别三种终止密码

34、子。 不管原核生物还是真核生物，释放因子都作用于A位点，将肽链从结合在核糖体上的tRNA的CCA末端上水解下来，然后mRNA与核糖体分离，最后一个tRNA脱落，核糖体在IF-3作用下，解离出大、小亚基。解离后的大小亚基又重新参加新的肽链的合成，循环往复，多肽链在核糖体上的合成过程又称核糖体循环。5.蛋白质合成后的加工修饰 6.蛋白质合成的抑制剂7.蛋白质合成后的加工修饰1.N端fMet或Met的切除2、二硫键的形成3.特定氨基酸的修饰（包括磷酸化，糖基化，甲基化）4、切除新生肽链中非功能片段5、多聚体构成的蛋白质还要经过聚合过程8.几类主要蛋白质的运转机制1.翻译-转运同步机制 如:免疫球蛋白

35、、卵蛋白、水解酶、激素。2.翻译后转运机制 如:叶绿体、线粒体等细胞器中的蛋白质3.核定位蛋白的转运9.信号肽的概念及其特点概念：指新合成多肽链中用于指导蛋白质的跨膜转移（定位）的N-末端的氨基酸序列（有时不一定在N端）。特点：（1）、一般带有10-15个疏水性氨基酸；（2）、在靠近该序列N端常常有1个或数个带正电荷地氨基酸；（3）在其C端靠近蛋白酶切割位点处常常带有数个极性氨基酸，离切割位点最近地那个氨基酸往往带有很短地侧链（丙氨酸或甘氨酸）。五、DNA重组技术1.DNA重组技术的概念与基本过程概念：在体外将两个或多个不同的DNA片段全部或部分构建成一个DNA分子的方法。基本步骤:1.目的基

36、因的提取：供体生物基因或外源基因的提取。2.限制性酶切：目的基因切成不同大小的片段。3.酶接：连接到另一DNA分子上（克隆载体）。4.转化：将这个重组DNA分子转入受体细胞。5.筛选和鉴定：对吸收了重组DNA的受体细胞进行筛选和鉴定。6.基因表达：进行培养，检测外源基因是否表达。2.理想的基因工程载体所要具备的特点能在宿主细胞中自主复制.容易进入宿主细胞.容易插入外来核酸片段.容易从宿主细胞中分离纯化,便于重组操作.容易被识别筛选。3.质粒的概念及其基本的生物学特性质粒:是存在于细菌中独立于染色体而自主复制的共价、封闭、环状双链DNA分子。质粒的生物学基本特性：（1）自主复制性：携带有自己的复

37、制起始区（ori） 它能独立于宿主细胞的染色体DNA而自主复制。（2）不相容性：不同质粒如果被导入同一细胞中，会彼此竞争，拷贝数多的复制更快，结果在细菌繁殖几代之后，子细胞中绝大多数都含有占优势的质粒，因而这两种质粒中只能有一种长期稳定地留在细胞中。（3）稳定性：质粒在宿主细胞中保持着一定的拷贝数（4）寄生性：质粒只能在宿主的细胞内复制（5）表现型：不同的质粒有不同的表型，如对抗生素的抗性等。复制类型： 严紧型质粒的复制受到宿主细胞蛋白质合成的严格控制。 松弛型质粒的复制不受宿主细胞蛋白质合成的严格控制。4.基因组DNA文库和cDNA文库的概念基因组DNA文库：将某一基因组DNA用适当的限制酶

38、切断后，与载体DNA重组，再全部转化宿主细胞，存在于转化细胞内由克隆载体所携带的所有基因组DNA的集合称为G文库 cDNA文库：包含着细胞全部mRNA信息的cDNA克隆集合5.SD序列的概念在原核生物中, mRNA中与核糖体16S rRNA3端结合的序列6.PCR技术的原理与应用原理：双链DNA在多种酶的作用下可以变性解链成单链，在DNA聚合酶与启动子的参与下，根据碱基互补配对原则复制成同样的两分子挎贝。DNA在高温时也可以发生变性解链，当温度降低后又可以复性成为双链，因此通过温度变化控制DNA的变性和复性，加入设计引物，DNA聚合酶、dNTP就可以完成特定基因的体外复制。应用：（1）基因组D

39、NA分析（2）遗传物质的鉴定（3）遗传病的诊断7.植物转基因技术的原理并列举获得转基因植物的主要方法。原理：就是根据育种目标，从供体生物中分离目的基因，经 DNA重组与遗传转化或直接运载进入受体作物，经过筛选获得稳定表达的遗传工程体，植物细胞的全能性，进行组织培养，发育成植株后，筛选出目的基因进行表达的植株，并经过田间试验与大田选择育成转基因新品种或种质资源。转基因方法概括起来说主要有两类：第一类是以载体为媒介的遗传转化，也称为间接转移系统法（.载体介导转移系统）。最常见的转基因方法。将外源基因重组进入适合的载体系统，通过载体将携带的外源基因导入植物细胞，整合在核染色体组中并随核染色体复制和表

40、达。农杆菌Ti质粒或Ri质粒介导法是迄今为止植物基因工程中应用最多、机理最清楚、最理想的载体转移方法。(1) 叶盘法 双子叶植物较为常用、简单有效的方法：农杆菌共培养侵染，诱导愈伤组织，分化生芽，生根。(2) 真空渗入法：将适宜转化的健壮植株倒置浸于装有携带外源目的基因的农杆菌渗入培养基的容器中，经真空处理，造伤，使农杆菌通过伤口感染植株，在农杆菌的介导下，发生遗传转化。简便、快速、可靠，不需要组织培养。(3) 愈伤组织共培养(4) 原生质体共培养第二类是外源目的DNA的直接转化：2.外源基因直接导入法（1）化学刺激法。细胞融合剂：聚乙二醇（PEG）、聚乙烯醇（PVC）（2）基因枪轰击法。将外

41、源DNA包裹在微小的钨粉或金粉颗粒的表面，借助高压动力射入受体细胞或组织，最后整合到植物基因组并得以表达。步骤简单易行：适合于大多数细胞或组织，克服了受体材料的限制，不必制备原生质体，具有相当广泛的应用范围，已经成为植物细胞转化最有效方法之一。（3)微注射法 细胞操作：利用琼脂糖包埋、聚赖氨酸粘连和微吸管吸附等方式将受体细胞（原生质体或生殖细胞）固定，然后将供体DNA或RNA直接注射进入受体细胞。子房注射法或花粉管通道法：具有较大子房或胚囊的植株可在田间进行活体操作。操作简便、成本低。六、原核基因表达调控1.基因表达的概念基因表达: 使基因所携带的遗传信息表现为表型的过程2.原核基因调控机制的

42、类型与特点1.正调控系统,调节基因的产物是激活蛋白,根据激活蛋白的作用性质，又可分为可诱导的正调控和可阻遏的正调控2.负调控系统,调节基因的产物是阻遏蛋白。根据其作用特征又可分为可诱导的负调控和可阻遏的负调控。3.乳糖操纵子控制模型的主要内容及其调控机制主要内容：Z、Y、A基因的产物由同一条多顺反子的mRNA分子所编码；该mRNA分子的启动区（P）位于阻遏基因（I）与操纵区（O）之间，不能单独起始半乳糖苷酶和透过酶基因的高效表达；操纵区是DNA上的一小段序列，是阻遏物结合的位点；当阻遏物与操纵区结合时，lac mRNA的转录起始受到抑制；诱导物通过与阻遏物结合，改变其三维构象，使之不能与操纵区

43、结合，从而激活lac mRNA能够合成。 调控机制：A：阻遏蛋白的负调控：当大肠杆菌在没有乳糖的环境中生存时，lac操纵子处于阻遏状态。R基因在其自身的启动子控制下，低水平、组成性表达产生阻遏蛋白R，每个细胞中仅维持约10个分子的阻遏蛋白。R以四聚体形式与操纵子结合，阻碍了RNA聚合酶与启动子Plac的结合，阻止了基因的转录起动。R的阻遏作用不是绝对的，R与偶尔解离，使细胞中还有极低水平的b半乳糖苷酶及透过酶的生成。当有乳糖存在时，乳糖受b 半乳糖苷酶的催化转变为别乳糖，与R结合，使R构象变化，R四聚体解聚成单体，失去与的亲和力，与解离，基因转录开放，使b 半乳糖苷酶在细胞内的含量可增加100

44、0倍。这就是乳糖对lac操纵子的诱导作用。B、CAP的正调控细菌中的cAMP含量与葡萄糖的分解代谢有关，当细菌利用葡萄糖分解产生能量时，cAMP生成少而分解多，cAMP含量低；相反，当环境中无葡萄糖可供利用时，cAMP含量就升高。细菌中有一种能与cAMP特异结合的cAMP受体蛋白CRP(cAMP receptor protein)，当CRP未与cAMP结合时它是没有活性的，当cAMP浓度升高时，CRP与cAMP结合并发生空间构象的变化而活化，称为CAP(CRP-cAMP activated protein)，能以二聚体的方式与特定的DNA序列结合。在lac操纵子的启动子Plac上游端有一段序列

45、与Plac部分重叠的序列，能与CAP特异结合，称为CAP结合位点（CAP binding site）。CAP与这段序列结合时，可增强RNA聚合酶的转录活性，使转录提高50倍。相反，当有葡萄糖可供分解利用时，cAMP浓度降低，CRP不能被活化，lac操纵子的结构基因表达下降。4.启动子的概念 位于转录起始位点附近，具有相对固定位置，且为转录起始所必须的序列元件。5.弱化子概念及其对色氨酸操纵子的调控机制弱化子:原核生物操纵子中能显著减弱甚至终止转录作用的一段核苷酸序列。调控机制：色氨酸操纵子负责色氨酸的生物合成，当培养基中有足够的色氨酸时，这个操纵子自动关闭，缺乏色氨酸时操纵子被打开，trp基因

46、表达，色氨酸或与其代谢有关的某种物质在阻遏过程中起作用。由于trp体系参与生物合成而不是降解，它不受葡萄糖或cAMP-CAP的调控。5. 原核生物的转录后调控的主要内容 （P272）基因表达的转录调控是生物最经济的调控方式既然是用不着某种蛋白质，就用不着转录其mRNA。但转录生成mRNA以后，再在翻译或翻译后水平进行"微调"，是对转录调控的补充，它使基因表达的调控更加适应生物本身的需求和外界条件的变化。（一） 翻译起始的调控遗传信息翻译成多肽链起始于而mRNA上的核糖体结合位点(RBS)。所谓RBS，是指起始密码子AUG上游的一段非翻译区。该序列有利于翻译的起始。RBS的结

47、合强度取决于SD序列的结构及其与起始密码AUG之间的距离。此外，mRNA的二级结构也是翻译起始调控的重要因素.（二） 稀有密码子对翻译的影响由于细胞内对应于稀有密码子的tRNA较少，高频率使用这些密码子的基因翻译过程容易受阻，影响了蛋白质合成的总量。（三） 重叠基因对翻译的影响重叠基因最早在大肠杆菌噬菌体中发现，例如由于trpE的终止密码子与trpD的起始密码重叠，trpE翻译终止时核糖体立即处在起始环境中，这种重叠的密码保证了同一核糖体对两个连续基因进行翻译的机制。实验证明，偶联翻译可能是保证两个基因产物在数量上相等的重要手段。 （四）poly(A)对翻译的影响在营养丰富的培养基中，细菌以营养生长为主；当营养不足或细胞密度过大时，生长停止，而开始一系列程序化的发育过程。从生长到发育的关键在于氨基酸饥