中国农业大学分子生物学导论蛋白质合成课堂练习 参考答案

中国农业大学分子生物学导论蛋白质合成课堂练习参考答案《蛋白质合成、加工和降解》部分课堂练习题学号：姓名：一、填空题。1.DNA合成的方向是_5’→3’，RNA合成的方向是5’→3’，蛋白质合成的方向是__N→C__。2.___氨酰tRNA合成酶___可使每个氨基酸和它相对应的tRNA分子相偶联形成一个__氨酰tRNA____分子。3.tRNA的二级结构为三叶草形，三级结构为_倒L形。4.tRNA分子有氨基酸臂、TψC环、反密码子环、二氢脲嘧啶环和可变换环等5个主要结构区。5.tRNA的3’末端为CCA-OH，5’末端为5’-单磷酸。6.原核生物蛋白质合成的起始是甲酰甲硫氨酰-tRNA，它携带的氨基酸是甲酰甲硫氨酸；而真核生物蛋白质合成的起始是甲硫氨酰-tRNA，它携带的氨基酸是甲硫氨酸。7.与mRNA密码子ACG相对应的tRNA的反密码子是CGU。tRNA的反密码子是UGC，它识别的密码子是GCA。8.蛋白质合成时，起始密码子通常是AUG，起始tRNA上的反密码子是CAU。9.氨酰tRNA合成酶既能识别氨基酸，又能识别相应的tRNA。10.一种氨基酸最多可以有6个密码子，一个密码子最多决定1种氨基酸。11.在真核生物中蛋白质合成起始时，先形成起始因子和起始tRNA复合物，再和40S亚基形成40S起始复合物。12.至少含有453个核苷酸的mRNA（不包括上下游的非编码序列）才能编码含有150个氨基酸的多肽。13.蛋白质生物合成时生成肽键的能量来自ATP，核糖体在mRNA上移动的能量来源于GTP。14.链霉素和卡那霉素能与细菌核糖体30S亚基结合，改变其构象，引起读码错误而导致合成的多肽链的一级结构改变。15.氯霉素的抗菌作用是由于它与核糖体结合并停止蛋白质的合成。16.肽链合成的终止因子又称为释放因子，能识别并结合到终止密码子上。17.蛋白质合成后通过翻译后运转机制级结构改变被定向运输到线粒体、叶绿体、细胞核内执行其特定的功能。18.参与蛋白质折叠的2个重要的酶为蛋白质二硫键异构酶和肽基脯氨酰顺反异构酶。19.细胞内存在一种称为泛素的蛋白质，它的主要作用是标记需降解的蛋白质。二、判断题。1.tRNAfmet的反密码子是TAC。（×）2.所有遗传密码都有其对应的tRNA。（×）3.反密码子不同的tRNA总是携带不同的氨基酸。（×）4.所有氨基酸都各自有其对应的遗传密码子。（×）5.由一种以上密码子编码同一个氨基酸的现象称为简并(degeneracy)，对应于同一氨基酸的密码子称为同义密码子(synonymouscodon)。（）6.有两种tRNA携带Met：甲酰甲硫氨酰-tRNAf，用于延伸；甲硫氨酰-tRNA，用于起始翻译中。（×）7.自然界每个基因的第一个密码子都是ATG，编码甲硫氨酸。（×）8.所有的信号肽都在前体蛋白的N端。（×）9.蛋白质由20种氨基酸组成，包括胱氨酸。（×）10.在翻译mRNA时，所有氨酰tRNA都必须进入核糖体的A位点。（×）11.核糖体中最主要的活性部位之一是肽酰转移酶的催化位点。（√）12.核糖体小亚基最基本的功能是连接mRNA和tRNA，大亚基则催化肽键的形成。（√）13.不同rRNA都折叠成相似的二级结构，即有多个环组成的结构。（√）14.核糖体大小亚基在细胞内常游离于细胞质基质中，只有当小亚基与mRNA结合后，大亚基才能结合上去，形成完整的核糖体。（√）15.三种RNA必须相互作用以起始及维持蛋白质的合成。（√）16.真核生物中，转录产物只有从核内运转到核外，才能被核糖体翻译成蛋白质。（√）17.mRNA、tRNA和rRNA都参与蛋白质的合成的起始。（√）18.细菌产生应急反应时，所有生物化学反应过程均被停止；是由于空载tRNA诱导了鸟苷四磷酸和鸟苷五磷酸的结果。（×）19.大多数氨基酸由一个以上的密码子所编码，在A+T含量和G+C含量没有显著差异的基因组中，不同密码子的使用频率就近似相同了。（×）20.mRNA合成从DNA模板的3’端向5’端方向进行，而翻译过程则是从mRNA的5’端向3’端进行。（√）三、单选题。1.以下哪个是真核生物翻译最常见的起始密码子？_______：A、AUGB、TGCC、TAGD、TAA2.核糖体的E位点是：（）A、真核mRNA加工位点B、tRNA离开核糖体的位点C、核糖体中受EcoRI限制的位点D、tRNA离开核糖体的位点3.真核生物的翻译起始复合物在何处形成A、起始密码子AUG处B、5’末端的帽子结构C、TATA框D、CAAT框4.mRNA核甘酸顺序的3’至5’分别相应于蛋白质氨基酸顺序的A、N端-C端B、C端-N端C、与N端、C端无对应关系5.蛋白质合成的方向。A、5’→3’B、3’→5’C、N→CD、C→N6.原核生物的翻译中，与核糖体大亚基结合的是_______：A、5SrRNAB、16SrRNAC、5.8SrRNAD、23SrRNA7.反密码子是位于_______：A：DNA；B、mRNA；C、rRNA；D、tRNA8.tRNA参与的反应有_______：A、转录B、复制C、翻译D、前体mRNA的剪接9.能编码多肽链的最小DNA单位是_______：A、顺反子；B、操纵子；C、启动子；D、复制子10.原核生物的翻译的错误论述是_______：A、可与转录偶联；B、可在转录未完成时开始；C、可以参与转录的调控；D、需要识别5’“帽子”。11.在真核生物中，DNA聚合酶是在_______中合成的。A、细胞质B、细胞核C、高尔基体D、线粒体12.翻译后加工的产物是_______：A、一条多肽链；B、一条多肽链或一条以上多肽链；C、多条多肽链；D、多肽链的降解物。13.在研究蛋白质合成中，可利用嘌呤霉素，这是因为它_______：A、使大小亚基解聚；B、使肽链提前释放；C、抑制氨酰-tRNA合成酶活性；D、防止多核糖体形成。四、名词解释。1.蛋白质的信号肽：蛋白质中的一段特殊序列，将蛋白质引导到不同的部位。2.SD序列（shine-dalgarnosequence）：在核糖体结合位点中的一段五核苷酸保守序列，富含G、A，该序列与16SrRNA的3’端相互配对，促使核糖体结合到mRNA上，有利于翻译的起始。它与起始密码子之间相距4-10个核苷酸对翻译较为有利。3.转运RNA（tRNA）；根据自身的反密码子能够携带特定氨基酸，并通过与mRNA的密码子的识别，从而参与蛋白质的翻译的RNA。4.同工tRNA（isoacceptortRNA）：携带氨基酸相同而反密码子不同的一组tRNA分子。5.摆动学说（wobblehypothesis）：在密码子与反密码子配对中，前两对严格遵守碱基配对原则，第三对碱基有一定的自由度，可以“摆动”，因而是某些tRNA可以识别一个以上的密码子。6.密码子（三联体密码，遗传密码，condon）：存在于mRNA中的3个相邻的核苷酸序列，是蛋白质合成中的特定氨基酸的编码单位。7.密码子的简并性（degeneracy）：不同密码子可编码相同氨基酸的现象。8.简并密码子（degeneratecode）：三联体密码的第三位碱基不同而编码同一种氨基酸的遗传密码。9.开放阅读框（openreadingframe,ORF）：指DNA或RNA分子中一组连续的不重叠的密码子。（cDNA序列中）可辨认起始于ATG，终止于TGA、TAA或TAG的连续的密码子区域，是具有可能编码蛋白质的核苷酸序列。10.错义突变（mis-sensemutant）：是指翻译过程中，由于一个碱基的改变而引起了氨基酸的改变，即一个正常意义的密码子变成错义密码子，从而使多肽链上的相应位置上的氨基酸发生了变化。11.无义突变（nonsensemutant）：代表某个氨基酸的密码子，由于碱基突变，成为蛋白质合成的终止密码子，从而造成蛋白质合成的提前终止。12.同义突变（synonymous）：代表某个氨基酸的密码子，由于碱基突变，而不引起其代表的氨基酸的改变。13.琥珀突变（ambermutant）：无义突变的一种。某个碱基的突变使其代表的某种氨基酸密码子变为蛋白质翻译的终止密码子之一的TAG，从而造成蛋白质合成的提前终止。14.多核糖体（polyribosome）：是指一条mRNA链上同时有多个核糖体与之结合，它们以不同的进度进行多肽链的合成。15.分子伴侣（molecularchaperone）：广泛存在于原核生物和真核生物中的结构上互不相同的蛋白质家族。它们能识别肽链的非天然构象，促进蛋白质的正确折叠合组装，而在组装完成后与之分离，不作为这些蛋白质结构和执行功能时的组分。16.核糖体循环（ribosomecycle）：17.副密码子（paracodon）：18.信号识别颗粒（signalrecognitionparticle，SRP）：五、问答题。1.简述真核与原核核糖体的主要区别是什么？真核细胞80S核糖体中核糖体蛋白和rRNA数量和体积均比原核细胞70S核糖体的大，其体积约为原核的2倍。真核细胞的大小亚基（即40S与60S）均比原核细胞的的（原核为30S和50S）。在两种细胞的核糖体中，rRNA占绝大部分体积，原核细胞的RNA含量则比真核高。2.简述真核与原核细胞中翻译起始的主要区别是什么？原核生物与真核生物翻译起始的主要区别是来自mRNA的本质差异以及小亚基与mRNA起始密码子上游区结合的能力。原核生物mRNA较不稳定，而且是多顺反子，在IF-3介导下，通过16SrRNA的3’末端在核糖体结合位点与小亚基直接结合后，原核细胞翻译起始复合物就装配起来。在真核生物细胞中，需要几种起始因子（eIF44A4B）帮助mRNA的启动，起始复合物才能结合到mRNA帽子上。一旦结合，起始复合物开始向下游区搜索，直至找到第一个AUG密码子。3.简述蛋白质翻译的基本过程。(1)氨基酸的活化。氨基酸必须在氨酰-tRNA合成酶的作用下，生成活化氨基酸——AA-tRNA。tRNA与相应氨基酸的结合是蛋白质合成中的关键步骤。（2）翻译的起始。翻译起始需要游离的核糖体亚基。细菌翻译起始分成3步：30S小亚基首先与翻译起始因子IF-1，IF-3结合，通过SD序列与mRNA模板相结合；在IF-2和GTP的帮助下，fMet-tRNAfMet进入小亚基内的P位，tRNAfMet上的反密码子与mRNA上的起始密码子配对。带有tRNA、mRNA、3个翻译起始因子的小亚基复合物与50S大亚基结合，GTP水解，释放翻译起始因子（或在真核生物中，小亚基首先识别mRNA的5′端，再移动到起始位点，并在这里同大亚基结合。真核生物和原核生物中的翻译起始几乎都是用AUG。起始tRNA是一种不同的类型，但其所带的甲硫氨酸没有被甲酰化，称为tRNAiMet）。(3)翻译的延伸。生成起始复合物、第一个AA与核糖体结合以后，肽链开始伸长。按照mRNA模板密码子的排列，AA通过新生肽键的方式被有序地结合上去。肽链延伸由许多循环组成，每加一个氨基酸就是一个循环，每个循环包括AA-tRNA与核糖体的结合、肽键的生成和移位。(4)肽链的终止。终止密码子不能被tRNA识别。从最后一个tRNA上释放完整的多肽链，将tRNA从核糖体上逐除出，核糖体与mRNA解离，核糖体解体。4.简述蛋白质跨膜运输的机制。5.蛋白质的合成靠什么维持其合成的忠实性？密码子的兼并性和专一性；密码子与反密码子正确配对；氨酰-tRNA的高度特异性；校正作用。