分子生物學(xué)簡答題.doc

1闡述操縱子（operon）學(xué)說：A、乳糖操縱子的組成：大腸桿菌乳糖操縱子含Z、Y、A三個(gè)結(jié)構(gòu)基因，分別編碼半乳糖苷酶、半乳糖苷透酶和半乳糖苷乙酰轉(zhuǎn)移酶，此外還有一個(gè)操縱序列O，一個(gè)啟動(dòng)子P和一個(gè)調(diào)節(jié)基因B1 Z ,Y,A基因的產(chǎn)物由同一條多順反子的mRNA分子所編碼2該mRNA分子的啟動(dòng)區(qū)位于阻遏基因和操縱基因之間，不能單獨(dú)起始半乳糖苷酶和透過酶基因的高效表達(dá) 3操縱區(qū)是DNA上的一小段序列，是阻遏物的結(jié)合位點(diǎn)4遏物與操縱區(qū)結(jié)合時(shí)lacmRNA 的轉(zhuǎn)錄起始受到抑制5誘導(dǎo)物與阻遏物結(jié)合，改變它的三維構(gòu)象，使之不能與操縱子區(qū)相結(jié)合，從而激發(fā)lacmRNA的合成。就是說誘導(dǎo)物存在時(shí)，操縱區(qū)沒有被阻遏物占據(jù)，所以啟動(dòng)子能夠順利起始mRNA的轉(zhuǎn)錄 2、乳糖操縱子的作用機(jī)制？/簡述乳糖操縱子的結(jié)構(gòu)及其正、負(fù)調(diào)控機(jī)制答：A、乳糖操縱子的組成：大腸桿菌乳糖操縱子含Z、Y、A三個(gè)結(jié)構(gòu)基因，分別編碼半乳糖苷酶、透酶和半乳糖苷乙酰轉(zhuǎn)移酶，此外還有一個(gè)操縱序列O，一個(gè)啟動(dòng)子P和一個(gè)調(diào)節(jié)基因I。B、阻遏蛋白的負(fù)性調(diào)節(jié)：沒有乳糖存在時(shí)，I基因編碼的阻遏蛋白結(jié)合于操縱序列O處，乳糖操縱子處于阻遏狀態(tài)，不能合成分解乳糖的三種酶；有乳糖存在時(shí)，乳糖作為誘導(dǎo)物誘導(dǎo)阻遏蛋白變構(gòu)，不能結(jié)合于操縱序列，乳糖操縱子被誘導(dǎo)開放合成分解乳糖的三種酶。所以，乳糖操縱子的這種調(diào)控機(jī)制為可誘導(dǎo)的負(fù)調(diào)控。C、CAP的正性調(diào)節(jié)：在啟動(dòng)子上游有CAP結(jié)合位點(diǎn)，當(dāng)大腸桿菌從以葡萄糖為碳源的環(huán)境轉(zhuǎn)變?yōu)橐匀樘菫樘荚吹沫h(huán)境時(shí)，cAMP濃度升高，與CAP結(jié)合，使CAP發(fā)生變構(gòu)，CAP結(jié)合于乳糖操縱子啟動(dòng)序列附近的CAP結(jié)合位點(diǎn)，激活RNA聚合酶活性，促進(jìn)結(jié)構(gòu)基因轉(zhuǎn)錄，調(diào)節(jié)蛋白結(jié)合于操縱子后促進(jìn)結(jié)構(gòu)基因的轉(zhuǎn)錄，對乳糖操縱子實(shí)行正調(diào)控，加速合成分解乳糖的三種酶。D、協(xié)調(diào)調(diào)節(jié)：乳糖操縱子中的I基因編碼的阻遏蛋白的負(fù)調(diào)控與CAP的正調(diào)控兩種機(jī)制，互相協(xié)調(diào)、互相制約。 3、基因調(diào)控的水平有哪些？基因調(diào)控的意義？答：a、DNA水平的調(diào)控。b、轉(zhuǎn)錄水平上的調(diào)控。c、轉(zhuǎn)錄后的調(diào)控。d、翻譯水平的調(diào)控。e、細(xì)胞質(zhì)與基因調(diào)控。 意義：適應(yīng)物理，化學(xué)等環(huán)境因素變化，調(diào)節(jié)代謝，維持細(xì)胞生長與分裂。 4、簡述乳糖操縱子的結(jié)構(gòu)及其正負(fù)調(diào)控機(jī)制。答：結(jié)構(gòu)：A、Y和Z，以及啟動(dòng)子、控制子和阻遏子。 正調(diào)控機(jī)制：CAP分解代謝產(chǎn)物激活蛋白質(zhì)，直接作用于操縱子區(qū)上與cAMP結(jié)合形成CAP-cAMP復(fù)合物，轉(zhuǎn)錄進(jìn)行。 負(fù)調(diào)控機(jī)制：a、無誘導(dǎo)物時(shí)結(jié)構(gòu)基因不轉(zhuǎn)錄。b、有誘導(dǎo)物時(shí)與阻遏基因相結(jié)合，形成無活性阻遏物，RNA聚合酶可與啟動(dòng)子區(qū)相結(jié)合，起始基因轉(zhuǎn)錄。5、基因調(diào)控的水平有哪些？基因調(diào)控的意義？答：a、DNA水平的調(diào)控。b、轉(zhuǎn)錄水平上的調(diào)控。c、轉(zhuǎn)錄后的調(diào)控。d、翻譯水平的調(diào)控。e、細(xì)胞質(zhì)與基因調(diào)控。 意義：適應(yīng)物理，化學(xué)等環(huán)境因素變化，調(diào)節(jié)代謝，維持細(xì)胞生長與分裂。6、簡述乳糖操縱子的結(jié)構(gòu)及其正負(fù)調(diào)控機(jī)制。答：結(jié)構(gòu)：A、Y和Z，以及啟動(dòng)子、控制子和阻遏子。 正調(diào)控機(jī)制：CAP分解代謝產(chǎn)物激活蛋白質(zhì)，直接作用于操縱子區(qū)上與cAMP結(jié)合形成CAP-cAMP復(fù)合物，轉(zhuǎn)錄進(jìn)行。 負(fù)調(diào)控機(jī)制：a、無誘導(dǎo)物時(shí)結(jié)構(gòu)基因不轉(zhuǎn)錄。b、有誘導(dǎo)物時(shí)與阻遏基因相結(jié)合，形成無活性阻遏物，RNA聚合酶可與啟動(dòng)子區(qū)相結(jié)合，起始基因轉(zhuǎn)錄。7、簡述操縱子學(xué)說。答：是關(guān)于原核生物基因結(jié)構(gòu)及其表達(dá)調(diào)控的學(xué)說，以乳糖操縱子為例，其主要內(nèi)容為： a、Z、Y、A基因的產(chǎn)物由同一條多順反子的mRNA分子所編碼。 b、該mRNA分子的啟動(dòng)區(qū)位于阻遏基因與操縱區(qū)之間，不能單獨(dú)起始半乳糖苷酶和透過酶基因的高效建立。 c、操縱區(qū)是DNA上的一小段序列，是阻遏物的結(jié)合位點(diǎn)。 d、當(dāng)阻遏物與操縱區(qū)相結(jié)合時(shí)，lacmRNA的轉(zhuǎn)錄起始受到抑制。 e、誘導(dǎo)物通過與阻遏物結(jié)合，改變它的三維構(gòu)象，使之不能與操縱區(qū)相結(jié)合，從而激發(fā)lacmRNA的合成。即有誘導(dǎo)物存在時(shí)，操縱區(qū)沒有被阻遏物占據(jù)，所以啟動(dòng)子能夠順利 起始mRNA轉(zhuǎn)錄。8簡述Trp操縱子的結(jié)構(gòu)及其調(diào)控機(jī)制。答：Trp操縱子由5個(gè)結(jié)構(gòu)基因TrpE、TrpD、TrpC、TrpB、TrpA組成一個(gè)多順因子的基因簇，在5端是啟動(dòng)子、操縱子、前導(dǎo)順序和弱化子區(qū)域。 機(jī)制：a、輔阻蛋白參與的負(fù)調(diào)控阻遏調(diào)節(jié)。/、trp誘導(dǎo)物含量高，與游離的輔阻遏蛋白相結(jié)合，形成有活性阻遏物，與操縱子區(qū)DNA緊密結(jié)合，進(jìn)行轉(zhuǎn)錄。/、trp誘導(dǎo)物含量 低，不能與輔阻遏物結(jié)合，輔阻遏物從O區(qū)上解離，trp操縱子阻遏轉(zhuǎn)錄進(jìn)行。 b、弱化作用。/、trp濃度高時(shí)，2-3不配對，3、4區(qū)自由配對形成莖環(huán)狀終止結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)錄停止。/、trp濃度低時(shí)，2,3配對，4區(qū)片段無配對，結(jié)構(gòu)基因轉(zhuǎn)錄。9細(xì)菌的trp操縱子為什么除需要阻遏體系外還需要弱化系統(tǒng)。答：細(xì)菌的trp操縱子通過弱化作用彌補(bǔ)阻遏作用的不足，因?yàn)樽瓒糇饔弥荒苁罐D(zhuǎn)錄不起始，而對于已經(jīng)起始的轉(zhuǎn)錄，只能通過弱化作用使之中途停頓下來，阻遏作用的信號是細(xì)胞 內(nèi)trp的多少，弱化作用的信號是細(xì)胞內(nèi)載有trp的tRNA的多少，兩種作用相輔相成，體現(xiàn)周密的調(diào)控作用。10、簡述原核生物轉(zhuǎn)錄后調(diào)控的機(jī)制。答：a、mRNA自身結(jié)構(gòu)元件對翻譯起始的調(diào)節(jié)。b、mRNA穩(wěn)定性對轉(zhuǎn)錄水平的影響。c、調(diào)節(jié)蛋白的調(diào)控作用。d、反義RNA的調(diào)節(jié)作用。e、稀有密碼子對翻譯的影響。f、重疊基因?qū)?翻譯的影響。g、翻譯的阻遏。h、魔斑核苷酸水平對翻譯的影響。11、簡要概括真核生物基因表達(dá)調(diào)控的7個(gè)層次答：a、轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)控，包括基因的開與關(guān)和轉(zhuǎn)錄效率的高與低。 b、DNA水平上的表達(dá)調(diào)控，包括基因丟失、擴(kuò)增、交換、重排、DNA甲基化。 c、轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)控，順式作用元件 與特異轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合影響轉(zhuǎn)錄，反式作用因子能識別結(jié)合于順式作用元件上，參與調(diào)控。 d、反式作用因子的DNA識別域或結(jié)合域。e、蛋白質(zhì)修飾、磷酸化和去磷酸化。f、轉(zhuǎn)錄后水平的調(diào)控。g、翻譯水平的調(diào)控mRNA的“掃描模式”與蛋白質(zhì)合成起始mRNA5端帽子結(jié)構(gòu)及polyA尾巴，mRNA穩(wěn)定性與基因表達(dá)調(diào)控，蛋白質(zhì)的修飾。12、真核基因表達(dá)調(diào)控與原核生物有什么異同點(diǎn)。答：同：a、都有轉(zhuǎn)錄水平上調(diào)控和轉(zhuǎn)錄水平后調(diào)控，并且都以轉(zhuǎn)錄水平上的調(diào)控為重要。 b、在結(jié)構(gòu)基因的上下游都存在著許多特異的調(diào)控成分，并依靠特異蛋白因子與這些調(diào)控成分的結(jié)合與否，調(diào)控基因的轉(zhuǎn)錄。 異: a、真核基因表達(dá)調(diào)控環(huán)節(jié)多，位點(diǎn)多，區(qū)域大，位置多樣化。 b、真核基因的轉(zhuǎn)錄與染色質(zhì)的結(jié)構(gòu)變化相關(guān)。 c、無操縱子和衰減子。 d、受環(huán)境影響小。 e、以正性調(diào)控為主。 f、調(diào)控的基因組很大，而原核基因組小。13、簡述DNA水平對真核基因表達(dá)的調(diào)控。答：DNA水平的調(diào)控是真核生物發(fā)育調(diào)控的一種形式，包括基因丟失，擴(kuò)增，重排和移位等方式，通過這些方式可以消除或變換某些基因并改變它們的活性。 主要有：a、染色質(zhì)狀態(tài)對基因表達(dá)調(diào)控。b、修飾作用（乙?；谆┡c染色質(zhì)狀態(tài)的關(guān)系。c、基因丟失，擴(kuò)增，重排，交換。14、真核基因順式作用元件及各自的特點(diǎn)。答：a、啟動(dòng)子，位于轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)附近且為轉(zhuǎn)錄起始所必需的DNA序列。/、核心啟動(dòng)子，指保證RNA聚合酶2轉(zhuǎn)錄正常起始所必需的，最少的DNA序列，包括轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)及位點(diǎn)上游-30-負(fù)25bp處的TATA區(qū)。/、上游啟動(dòng)子元件，包括通常位于-70bp附近的CAAT區(qū)和GC區(qū)等能通過TF2D復(fù)合物調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄起始的頻率，提高轉(zhuǎn)錄效率。 b、增強(qiáng)子，指能使與之連鎖的基因轉(zhuǎn)錄頻率明顯增加的DNA序列，位于離轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)較遠(yuǎn)位置上，具有參與激活和增強(qiáng)起始功能的序列元件。 c、絕緣子，負(fù)調(diào)控作用元件（與增強(qiáng)子作用相反）。15、反式作用因子的DNA結(jié)合域有哪幾種？各自的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)？答：a、螺旋-轉(zhuǎn)折-螺旋結(jié)構(gòu)（HTH）。這類蛋白質(zhì)分子中有至少兩個(gè)螺旋，中間由短側(cè)連氨基酸殘基形成“轉(zhuǎn)折”，近羧基端的螺旋中AA殘基的替換會(huì)影響該蛋白在DNA雙螺旋 大溝中的結(jié)合。 b、鋅指結(jié)構(gòu)。由小組保守的AA和鋅離子結(jié)合，在蛋白中形成了相對獨(dú)立的功能域，像一根根收支伸向DNA大溝。 c、堿性-亮氨酸拉鏈。C/EBP家族蛋白的羧基端35個(gè)AA殘基具有能形成螺旋的特點(diǎn)，其中每隔6個(gè)AA就有一個(gè)亮AA拉鏈，導(dǎo)致第七個(gè)亮AA殘基都在螺旋的同一方向出現(xiàn)，這類 蛋白都以2聚體形式與DNA結(jié)合，兩個(gè)蛋白螺旋上的亮AA-側(cè)基形成拉鏈型2聚體的基礎(chǔ)。 d、堿性-螺旋-環(huán)-螺旋，（BHLH結(jié)構(gòu)）。羧基端100-200個(gè)AA殘基可形成兩個(gè)雙性螺旋，被非螺旋的環(huán)狀結(jié)構(gòu)所隔開，蛋白質(zhì)的氨基端則是堿性區(qū)，其DNA結(jié)合特性與亮AA拉 鏈類蛋白相似。e、同源域蛋白。同源域是指編碼60個(gè)保守氨基酸序列的DNA片段，廣泛存在真核生物基因組內(nèi)，該遺傳位點(diǎn)的基因產(chǎn)物決定了軀體發(fā)育。16、真核基因轉(zhuǎn)錄調(diào)控的主要模式答：啟動(dòng)子、轉(zhuǎn)錄模板、RNA聚合酶2、RNA聚合酶2基礎(chǔ)轉(zhuǎn)錄所需的蛋白質(zhì)因子、增強(qiáng)子及絕緣子對轉(zhuǎn)錄的影響、反式作用因子對轉(zhuǎn)錄的影響。17、簡述DNA加工水平對基因表達(dá)的調(diào)控答：RNA加工水平：a、rRNA加工成熟，包括分子內(nèi)的切割和化學(xué)修飾（主要是核糖甲基化）。b、mRNA加工成熟，包括mRNA5末端加“帽子”，3端加上polyA尾巴。c、tRNA的3 末端CCA-OH，5端加上甲基鳥苷酸。 翻譯水平：a、真核生物mRNA“掃描模式”與蛋白質(zhì)合成的起始。b、mRNA的穩(wěn)定性與基因表達(dá)的調(diào)控。c、mRNA5端帽子結(jié)構(gòu)的識別與蛋白質(zhì)的合成。d、可溶性蛋白因子的修 飾與翻譯起始調(diào)控14、簡述Trp操縱子的結(jié)構(gòu)及其調(diào)控機(jī)制。答：Trp操縱子由5個(gè)結(jié)構(gòu)基因TrpE、TrpD、TrpC、TrpB、TrpA組成一個(gè)多順因子的基因簇，在5端是啟動(dòng)子、操縱子、前導(dǎo)順序和弱化子區(qū)域。 機(jī)制： a、輔阻蛋白參與的負(fù)調(diào)控阻遏調(diào)節(jié)。/、trp誘導(dǎo)物含量高，與游離的輔阻遏蛋白相結(jié)合，形成有活性阻遏物，與操縱子區(qū)DNA緊密結(jié)合，進(jìn)行轉(zhuǎn)錄。/、trp誘導(dǎo)物含量低，不 能與輔阻遏物結(jié)合，輔阻遏物從O區(qū)上解離，trp操縱子阻遏轉(zhuǎn)錄進(jìn)行。 b、弱化作用。/、trp濃度高時(shí)，2-3不配對，3、4區(qū)自由配對形成莖環(huán)狀終止結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)錄停止。/、trp濃度低時(shí)，2,3配對，4區(qū)片段無配對，結(jié)構(gòu)基因轉(zhuǎn)錄。15、細(xì)菌的trp操縱子為什么除需要阻遏體系外還需要弱化系統(tǒng)。答：細(xì)菌的trp操縱子通過弱化作用彌補(bǔ)阻遏作用的不足，因?yàn)樽瓒糇饔弥荒苁罐D(zhuǎn)錄不起始，而對于已經(jīng)起始的轉(zhuǎn)錄，只能通過弱化作用使之中途停頓下來，阻遏作用的信號是細(xì)胞 內(nèi)trp的多少，弱化作用的信號是細(xì)胞內(nèi)載有trp的tRNA的多少，兩種作用相輔相成，體現(xiàn)周密的調(diào)控作用。16、簡述原核生物轉(zhuǎn)錄后調(diào)控的機(jī)制。答：a、mRNA自身結(jié)構(gòu)元件對翻譯起始的調(diào)節(jié)。b、mRNA穩(wěn)定性對轉(zhuǎn)錄水平的影響。c、調(diào)節(jié)蛋白的調(diào)控作用。d、反義RNA的調(diào)節(jié)作用。e、稀有密碼子對翻譯的影響。f、重疊基因?qū)?翻譯的影響。g、翻譯的阻遏。h、魔斑核苷酸水平對翻譯的影響。17、簡要概括真核生物基因表達(dá)調(diào)控的7個(gè)層次答：a、轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)控，包括基因的開與關(guān)和轉(zhuǎn)錄效率的高與低。b、DNA水平上的表達(dá)調(diào)控，包括基因丟失、擴(kuò)增、交換、重排、DNA甲基化。c、轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)控，順式作用元件 與特異轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合影響轉(zhuǎn)錄，反式作用因子能識別結(jié)合于順式作用元件上，參與調(diào)控。d、反式作用因子的DNA識別域或結(jié)合域。e、蛋白質(zhì)修飾、磷酸化和去磷酸化。f、轉(zhuǎn) 錄后水平的調(diào)控。g、翻譯水平的調(diào)控mRNA的“掃描模式”與蛋白質(zhì)合成起始mRNA5端帽子結(jié)構(gòu)及polyA尾巴，mRNA穩(wěn)定性與基因表達(dá)調(diào)控，蛋白質(zhì)的修飾。18、真核基因表達(dá)調(diào)控與原核生物有什么異同點(diǎn)。答：同：a、都有轉(zhuǎn)錄水平上調(diào)控和轉(zhuǎn)錄水平后調(diào)控，并且都以轉(zhuǎn)錄水平上的調(diào)控為重要。b、在結(jié)構(gòu)基因的上下游都存在著許多特異的調(diào)控成分，并依靠特異蛋白因子與這些調(diào)控 成分的結(jié)合與否，調(diào)控基因的轉(zhuǎn)錄。 異:a、真核基因表達(dá)調(diào)控環(huán)節(jié)多，位點(diǎn)多，區(qū)域大，位置多樣化。b、真核基因的轉(zhuǎn)錄與染色質(zhì)的結(jié)構(gòu)變化相關(guān)。c、無操縱子和衰減子。d、受環(huán)境影響小。e、以正性調(diào)控為 主。f、調(diào)控的基因組很大，而原核基因組小。19、簡述DNA水平對真核基因表達(dá)的調(diào)控。答：DNA水平的調(diào)控是真核生物發(fā)育調(diào)控的一種形式，包括基因丟失，擴(kuò)增，重排和移位等方式，通過這些方式可以消除或變換某些基因并改變它們的活性。 主要有：a、染色質(zhì)狀態(tài)對基因表達(dá)調(diào)控。b、修飾作用（乙酰化甲基化）與染色質(zhì)狀態(tài)的關(guān)系。c、基因丟失，擴(kuò)增，重排，交換。20、真核基因順式作用元件及各自的特點(diǎn)。答：a、啟動(dòng)子，位于轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)附近且為轉(zhuǎn)錄起始所必需的DNA序列。/、核心啟動(dòng)子，指保證RNA聚合酶2轉(zhuǎn)錄正常起始所必需的，最少的DNA序列，包括轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)及位點(diǎn)上 游-30-負(fù)25bp處的TATA區(qū)。/、上游啟動(dòng)子元件，包括通常位于-70bp附近的CAAT區(qū)和GC區(qū)等能通過TF2D復(fù)合物調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄起始的頻率，提高轉(zhuǎn)錄效率。 b、增強(qiáng)子，指能使與之連鎖的基因轉(zhuǎn)錄頻率明顯增加的DNA序列，位于離轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)較遠(yuǎn)位置上，具有參與激活和增強(qiáng)起始功能的序列元件。 c、絕緣子，負(fù)調(diào)控作用元件（與增強(qiáng)子作用相反）。21、反式作用因子的DNA結(jié)合域有哪幾種？各自的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)？答：a、螺旋-轉(zhuǎn)折-螺旋結(jié)構(gòu)（HTH）。這類蛋白質(zhì)分子中有至少兩個(gè)螺旋，中間由短側(cè)連氨基酸殘基形成“轉(zhuǎn)折”，近羧基端的螺旋中AA殘基的替換會(huì)影響該蛋白在DNA雙螺旋 大溝中的結(jié)合。 b、鋅指結(jié)構(gòu)。由小組保守的AA和鋅離子結(jié)合，在蛋白中形成了相對獨(dú)立的功能域，像一根根收支伸向DNA大溝。 c、堿性-亮氨酸拉鏈。C/EBP家族蛋白的羧基端 35個(gè)AA殘基具有能形成螺旋的特點(diǎn)，其中每隔6個(gè)AA就有一個(gè)亮AA拉鏈，導(dǎo)致第七個(gè)亮AA殘基都在螺旋的同一方向出現(xiàn)，這 類蛋白都以2聚體形式與DNA結(jié)合，兩個(gè)蛋白螺旋 上的亮AA-側(cè)基形成拉鏈型2聚體的基礎(chǔ)。 d、堿性-螺旋-環(huán)-螺旋，（BHLH結(jié)構(gòu)）。羧基端100-200個(gè)AA殘基可形成兩個(gè)雙性螺旋，被非螺旋的環(huán)狀結(jié)構(gòu)所隔開，蛋白質(zhì)的氨基端則是堿性區(qū)，其DNA結(jié)合特性與亮AA拉 鏈類蛋白相似。e、同源域蛋白。同源域是指編碼60個(gè)保守氨基酸序列的DNA片段，廣泛存在真核生物基因組內(nèi)，該遺傳位點(diǎn)的基因產(chǎn)物決定了軀體發(fā)育。22、真核基因轉(zhuǎn)錄調(diào)控的主要模式答：啟動(dòng)子、轉(zhuǎn)錄模板、RNA聚合酶2、RNA聚合酶2基礎(chǔ)轉(zhuǎn)錄所需的蛋白質(zhì)因子、增強(qiáng)子及絕緣子對轉(zhuǎn)錄的影響、反式作用因子對轉(zhuǎn)錄的影響。23、簡述DNA加工水平對基因表達(dá)的調(diào)控答：RNA加工水平：a、rRNA加工成熟，包括分子內(nèi)的切割和化學(xué)修飾（主要是核糖甲基化）。b、mRNA加工成熟，包括mRNA5末端加“帽子”，3端加上polyA尾巴。c、tRNA的3 末端CCA-OH，5端加上甲基鳥苷酸。 翻譯水平：a、真核生物mRNA“掃描模式”與蛋白質(zhì)合成的起始。b、mRNA的穩(wěn)定性與基因表達(dá)的調(diào)控。c、mRNA5端帽子結(jié)構(gòu)的識別與蛋白質(zhì)的合成。d、可溶性蛋白因子的修 飾與翻譯起始調(diào)控24什么是有意義鏈、反義鏈？意義鏈：與mRNA序列相同的那條DNA鏈，又叫編碼鏈反義鏈：另一條根據(jù)堿基互補(bǔ)原則指導(dǎo)mRNA合成的DNA鏈，又叫模板鏈25生物體內(nèi)主要有幾種RNA？m RNA：編碼特定蛋白序列r RNA：直接參與核糖體中蛋白質(zhì)的合成t RNA：能特異性解讀m RNA中的遺傳信息，將其轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的氨基酸后加入多肽鏈中Sn RNA：小核RNA，是真核生物轉(zhuǎn)錄后加工過程中RNA剪接體的主要成分.Hn RNA：指導(dǎo)RNA，核酶RNA26轉(zhuǎn)錄包括哪幾個(gè)基本過程？1.模板識別：RNA聚合酶與啟動(dòng)子DNA雙鏈互相作用與之相結(jié)合的過程 2.轉(zhuǎn)錄起始：RNA鏈上第一個(gè)核苷酸鏈的產(chǎn)生 3.轉(zhuǎn)錄延伸：RNA聚合酶釋放因子離開啟動(dòng)子后，核心酶沿模板DNA鏈移動(dòng)并使新生RNA鏈不斷伸長 4.轉(zhuǎn)錄終止：RNADNA雜合物分離，轉(zhuǎn)錄泡瓦解，DNA恢復(fù)成雙鏈狀態(tài)，RNA聚合酶和RNA鏈從模板上釋放出來 27簡述大腸桿菌RNA聚合酶的亞基組成及其主要功能答：大腸桿菌主要由2個(gè)亞基：核心酶組裝，啟動(dòng)子識別，1個(gè)亞基，1個(gè)亞基：兩種亞基共同組成RNA合成的活性中心，受K酶抑制（亞基與模板結(jié)合）1個(gè)亞基：功能未知1個(gè)亞基：識別不同的啟動(dòng)子，促進(jìn)轉(zhuǎn)錄的起始 28簡述真核細(xì)胞RNA聚合酶的細(xì)胞定位及其轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物答：RNA聚合酶，細(xì)胞內(nèi)定位核仁，轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物是除了5S rRNA的各種rRNARNA聚合酶，定位核質(zhì)，產(chǎn)物hnRNA、mRNARNA聚合酶，定位核質(zhì)，產(chǎn)物tRNA、5s RNA、Sn RNA29什么是啟動(dòng)子？什么是轉(zhuǎn)錄單元？什么是增強(qiáng)子？答：啟動(dòng)子：是DNA轉(zhuǎn)錄起始信號的一段序列，能指導(dǎo)全酶與模板正確結(jié)合，并活化酶，使之具有起始特異性轉(zhuǎn)錄形成轉(zhuǎn)錄單元：一段可被RNA聚合酶轉(zhuǎn)錄成一條連續(xù)mRNA鏈的DNA，從啟動(dòng)子開始至終止子結(jié)束的DNA序列。增強(qiáng)子：能強(qiáng)化轉(zhuǎn)錄起始的序列，也叫強(qiáng)化子。30簡述原核和真核生物啟動(dòng)子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)答：原核生物：啟動(dòng)子在兩段由5個(gè)核苷酸組成的共同序列，即位于10bp處的TATA區(qū)（也叫pribnow區(qū)），和35bp處的TTGACA區(qū)，他們是RNA聚合酶與啟動(dòng)子結(jié)合位點(diǎn)，能與因子相互識別而具有很高的親和力 真核生物：啟動(dòng)子在3025bp處的Hogness區(qū)，類似pribnow區(qū)，在7080bp區(qū)有CAAT區(qū)（與35區(qū)序列相對應(yīng)），在11080的GC區(qū)（GCCACACCC或GGGCGGG序列）31什么是SD序列？答：原核生物起始密碼子AUG上游712個(gè)核苷酸的保守區(qū)，能與16s rRNA的3端反向互補(bǔ)32簡述真核生物mRNA的結(jié)構(gòu)與原核生物mRNA的結(jié)構(gòu)的區(qū)別答：、真核生物mRNA具有前體，需要轉(zhuǎn)錄后加工成成熟RNA才能與蛋白質(zhì)合成、原核生物mRNA以多順反子形式存在，一個(gè)mRNA可編碼幾個(gè)多肽；真核生物mRNA最多只能編碼一個(gè)多肽、原核生物mRNA的5端無帽子結(jié)構(gòu)，3端沒有或只有較短的polyA；而真核生物mRNA的5端存在帽子結(jié)構(gòu)，絕大多數(shù)正所謂3端有polyA結(jié)構(gòu)、原核生物mRNA起始密碼子AUG上游有SD序列的保守區(qū)、起始密碼子原核生物的有AUG(有時(shí)GUG,UUG),真核生物只有AUG33轉(zhuǎn)錄終止有幾種機(jī)制？各有何特點(diǎn)？答：、依賴因子的終止：因子是一個(gè)由6個(gè)相同亞基組成的六聚體，具有NTP酶和解螺旋酶活性，能水解各種核苷酸三磷酸，通過催化NTP的水解促使新生RNA鏈從三元轉(zhuǎn)錄復(fù)合物中解離出來，從而終止轉(zhuǎn)錄、不依賴因子的終止：沒有任何其他因子的參與，核心酶也能在某些位點(diǎn)終止轉(zhuǎn)錄，因模板DNA上存在終止轉(zhuǎn)錄的特殊信號終止子1.終止位點(diǎn)上游一般存在一個(gè)富含GC堿基的二重對稱區(qū)，由這段DNA轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的RNA容易形成發(fā)卡式結(jié)構(gòu) 2.在終止位點(diǎn)前有一段48個(gè)A組成的序列，所以轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物的3端為寡聚U，這種結(jié)構(gòu)特征的存在決定了轉(zhuǎn)錄的終止 34抗終止的方式主要有哪幾種？答：、破壞終止位點(diǎn)RNA的莖環(huán)結(jié)構(gòu)：當(dāng)介質(zhì)中氨基酸濃度較低時(shí)，缺乏相應(yīng)的氨酰tRNA，致使核糖體滯留在串聯(lián)密碼子上，mRNA不能形成特定的二級結(jié)構(gòu)，末端的莖環(huán)結(jié)構(gòu)被破壞，因此轉(zhuǎn)錄仍能繼續(xù)下去，出現(xiàn)轉(zhuǎn)錄的抗終止現(xiàn)象、依賴于蛋白質(zhì)因子的轉(zhuǎn)錄抗終止：蛋白質(zhì)識別終止子附近DNA位點(diǎn)的二重對稱序列轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的莖環(huán)結(jié)構(gòu)并與之結(jié)合，改變聚合酶的構(gòu)象，使之對終止信號不敏感，繼續(xù)催化RNA鏈的合成35內(nèi)含子的分類及剪接機(jī)制(含剪接信號、轉(zhuǎn)酯反應(yīng)等），各類內(nèi)含子剪接過程的異同。答：內(nèi)含子的分類：GUAG，AUAC，類內(nèi)含子，類內(nèi)含子，類內(nèi)含子，雙內(nèi)含子，pretRNA中的內(nèi)含子。 類內(nèi)含子的剪接主要是轉(zhuǎn)酯反應(yīng)，即剪接反應(yīng)實(shí)際上是發(fā)生了兩次磷酸二酯鍵的轉(zhuǎn)移； 類內(nèi)含子切除體系中，轉(zhuǎn)酯反應(yīng)無需游離鳥苷酸或鳥苷，而是由內(nèi)含子本身的靠近3短的腺苷酸2OH作為親核基因攻擊內(nèi)含子5端的磷酸二酯鍵，從上游切開RNA鏈后形成套索環(huán)結(jié)構(gòu)，再由上游外顯子的自由3OH作為親核基因攻擊內(nèi)含子3端的磷酸二酯鍵，使內(nèi)含子被完全切開，上下游兩個(gè)外顯子通過新的磷酸二酯鍵鍵相連。發(fā)生了兩次轉(zhuǎn)酯反應(yīng)。 類內(nèi)含子主要依靠Sn RNP發(fā)生2次轉(zhuǎn)酯反應(yīng)，在哺乳動(dòng)物中，mRNA前體上的Sn RNP是從5向下游“掃描”懸著在分支點(diǎn)富嘧啶區(qū)3下游的第一個(gè)AG作為剪接的3位點(diǎn)。 剪接機(jī)制：組成型剪接：需要外界能量和各種酶形成復(fù)合物剪接；自我剪接：不需外源酶和能量，剪接特征由35s RNA自我催化完成；選擇性剪接：同一前體mRNA中的外顯子通過不同組合形成不同的成熟mRNA分子36.RNA編輯的種類及意答：種類：位點(diǎn)特異性脫氨基作用和引導(dǎo)DNA指導(dǎo)的尿嘧啶的插入或刪除意義：1、能夠改變和補(bǔ)充遺傳信息 2、增加基因產(chǎn)物的多樣性 3、與生物細(xì)胞發(fā)育與分化有關(guān) 4、校正作用 5、翻譯調(diào)控37）簡述遺傳密碼的基本特性 答：共有64個(gè)密碼子，其中有1個(gè)起始密碼子（AUG）和3個(gè)終止密碼子（UAG,UAA,UGA）；具有通用性，即不論病毒、原核生物密碼子的含義都是相同的；具有方向性，從N端到C端；兩種密碼子之間無任何核苷酸或其他成分加以分離，即密碼子無逗號；具有簡并性，即由一種以上密碼子編碼同一種氨基酸的現(xiàn)象；每個(gè)密碼子三聯(lián)體決定一個(gè)氨基酸。38）簡述遺傳密碼的簡并性及其生物學(xué)意義，遺傳密碼的通用性和特殊性。 答：1、簡并性：由一種以上密碼子編碼同一個(gè)氨基酸的現(xiàn)象稱為簡并性。其意義： 、可以減少有害突變；、使物種較為穩(wěn)定；、密碼子中的堿基被改變，任然能編碼原來氨基酸的可能性大為提高。 2、通用性：遺傳密碼無論是體內(nèi)還是體外，也無論是對病毒還是細(xì)菌、動(dòng)物、植物而言，都是通用的。其意義： 、有助于研究生物進(jìn)化； 、通用性在遺傳工程中得到充分運(yùn)用 3、特殊性：雖然密碼子是通用的，但也發(fā)現(xiàn)極少數(shù)的例外，如線粒體密碼子，線粒體中的UGA不代表終止密碼，而是編碼Trp，由AUG和AUA兩個(gè)密碼編碼甲硫氨酸，AGA和AGG不是Arg的密碼子，而是終止密碼子39）核糖體的組成結(jié)構(gòu)及功能 答：組成結(jié)構(gòu)：由大、小兩個(gè)亞基，許多不同的核糖體蛋白質(zhì)子和核糖體RNA共同組成，有3個(gè)tRNA的結(jié)合位點(diǎn)（A、P、E位點(diǎn)） 功能：、在多肽合成過程中，不同的tRNA將相應(yīng)的氨基酸帶到蛋白質(zhì)合成部位，并與mRNA進(jìn)行專一性的相互作用，以選擇對信息專一的氨基酸t(yī)RNA、核糖體容納另一種攜帶肽鏈的tRNA，即肽酰tRNA，并使之處于肽鏈容易生成的位置上。、核糖體小亞基負(fù)責(zé)對mRNA進(jìn)行序列特異性識別；大亞基負(fù)責(zé)攜帶氨基酸以及tRNA的功能，包括肽鍵的形成，氨基酸t(yī)RNA，肽酰tRNA的結(jié)合等40）蛋白質(zhì)前體的加工主要內(nèi)容答：1、N端f Met或Met的切除：N端的甲硫氨酸往往在多肽合成完畢之前被切除2、二硫鍵的形成：蛋白質(zhì)的二硫鍵是蛋白質(zhì)合成后，通過兩個(gè)半胱氨酸的氧化作用生成的，密碼子中沒有胱氨酸的密碼子。3、特定氨基酸的修飾：氨基酸側(cè)鏈的修飾包括磷酸化、糖基化、甲基化、已基化、羥基化和羧基化等。4、切除新生肽鏈中的非功能片段：不少肽類激素和酶的前體都要經(jīng)過加工才能變成活性分子41）蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)的主要機(jī)制答：1、翻譯轉(zhuǎn)運(yùn)同步機(jī)制：由信號肽介導(dǎo)協(xié)助轉(zhuǎn)運(yùn)。 蛋白質(zhì)其實(shí)首先合成信號肽SRP與信號肽結(jié)合，翻譯暫停SRP與SRP受體結(jié)合，核糖體與膜結(jié)合，翻譯重新開始信號肽進(jìn)入膜結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)過膜，信號肽被切除，翻譯繼續(xù)進(jìn)行蛋白質(zhì)完全過膜，核糖體解離并回復(fù)翻譯起始前狀態(tài)。2、翻譯后轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制：由前導(dǎo)肽介導(dǎo)協(xié)助轉(zhuǎn)運(yùn)，線粒體和葉綠體中的蛋白質(zhì)。 蛋白質(zhì)由外膜上的Tom受體復(fù)合蛋白識別與分子伴侶相結(jié)合形成轉(zhuǎn)運(yùn)多肽，通Tom和Tim組成的膜通道進(jìn)入內(nèi)腔蛋白酶水解前導(dǎo)肽。3、核定位蛋白的轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制： 細(xì)胞質(zhì)中的蛋白質(zhì)通過核孔到達(dá)細(xì)胞核（裝配）運(yùn)回細(xì)胞質(zhì)進(jìn)行轉(zhuǎn)運(yùn)。 如：RNA，DNA聚合酶，組蛋白，拓?fù)洚悩?gòu)酶等42）信號肽的結(jié)構(gòu)特征及功能答：結(jié)構(gòu)特征1、一般帶有1015個(gè)疏水氨基酸，位于蛋白質(zhì)的N端；2、在靠近N端有一個(gè)或數(shù)個(gè)帶正電荷的氨基酸；3、C端有一個(gè)能被信號肽識別的位點(diǎn)；4、沒有嚴(yán)格的專一性；5、信號肽可能是一種環(huán)狀結(jié)構(gòu)，而非是以一種直線通過雙脂層膜；（6、在C端靠近蛋白酶切點(diǎn)處常有數(shù)個(gè)極性氨基酸，離切割位點(diǎn)最近的那個(gè)氨基酸往往帶有很短的側(cè)鏈；7、廣義上的信號肽是初生蛋白質(zhì)穿過膜必須的疏水性肽段，它位于蛋白質(zhì)各部位。）功能：1、保證蛋白質(zhì)順利轉(zhuǎn)運(yùn)；2、延伸功能；3、能和新生的分泌蛋白的信號肽相結(jié)合；4、能和位于膜上的蛋白受體相結(jié)合。43）蛋白質(zhì)合成的過程，參與因子等答：【原核】1、氨基酸的活化：氨基酸+ATP+tRNA （氨酰tRNA合成酶） AMP+PPi+AAt RNA。 起始氨基酸：fMet2、翻譯的起始：7種成分：30s小亞基，模板mRNA、fMettRNAfMet、起始因子IF-1、IF-2、IF-3、GTP、50s大亞基、Mg2+。三個(gè)步驟：、30s小亞基+ IF-1，IF-3（SD序列）mRNA模板結(jié)合、fMettRNAfMet（IF-2，GTP）進(jìn)入小亞基的P位，tRNA上的反密碼子與mRNA上的起始密碼子配對、小亞基復(fù)合物（tRNA，mRNA，起始因子）+ 50s大亞基（GTP水解）釋放起始因子。3、肽鏈的延伸：第一個(gè)氨基酸fMettRNA與核糖體結(jié)合后就沿肽鏈延伸，包括后續(xù)AAtRNA與核糖體結(jié)合，太賤的生成，移位。4、肽鏈的終止：終止密碼子出現(xiàn)在核糖體的A位時(shí)，沒有相應(yīng)的AAtRNA能與之結(jié)合，釋放因子能識別，并催化GTP水解，使肽鏈與核糖體解離。5、蛋白前體的加工：N端fMet或Met的切除，二硫鍵的形成，特定AA的修飾，切除新生肽鍵中的非功能片段6、蛋白質(zhì)的折疊 44）原核與真核生物蛋白質(zhì)合成起始的差別答：1、原核生物的起始tRNA是fMettRNAfMet，真核生物是MettRNAMet。2、原核生物中30s小亞基先與mRNA模板相結(jié)合，最后與50s大亞基結(jié)合；而在真核生物中，40s小亞基首先與MettRNAfMet結(jié)合，再與模板mRNA結(jié)合，最后與60s大亞基結(jié)合生成80s?mRNA?MettRNAfMet起始復(fù)合物。1、影響大腸桿菌系統(tǒng)外源基因表達(dá)的因素？答：1、啟動(dòng)子的強(qiáng)弱；2、基因的劑量；3、影響RNA轉(zhuǎn)錄和翻譯效率的因素：SD序列、mRNA；4、外源基因密碼子的選擇；5、表達(dá)產(chǎn)物的大小；6、表達(dá)產(chǎn)物的穩(wěn)定性。2、大腸桿菌系統(tǒng)表達(dá)外源基因必須具備的條件？答：A、要求外源基因的編碼區(qū)不能含有內(nèi)含子；B、表達(dá)的外源片段要位于大腸桿菌啟動(dòng)子的下游，并形成正確的閱讀框架；C、轉(zhuǎn)錄出的mRNA必須有與大腸桿菌16S rRNA3，末端相匹配的SD序列，才能被有效的翻譯成蛋白質(zhì)。D、蛋白產(chǎn)物必須穩(wěn)定，不易被細(xì)胞內(nèi)蛋白酶快速降解，且對宿主無害。4、正調(diào)控和負(fù)調(diào)控的主要不同是什么？答： 負(fù)調(diào)控時(shí)，調(diào)節(jié)基因的蛋白質(zhì)產(chǎn)物是基因活性的一種阻遏物，而在正調(diào)控時(shí)，調(diào)節(jié)基因的產(chǎn)物是一種激活物。5、區(qū)別(1)啟動(dòng)子增效突變與啟動(dòng)子減效突變；(2)上游序列和下游序列。答： (1)啟動(dòng)子內(nèi)部的突變會(huì)增強(qiáng)或降低轉(zhuǎn)錄水平。 (2)同啟動(dòng)子有關(guān)，下游序列同轉(zhuǎn)錄的方向一致；上游序列同轉(zhuǎn)錄方向相反。6、解釋為什么操縱子和啟動(dòng)子是反式隱性、順式顯性的，而編碼阻礙蛋白的基因既是反式顯性又是順式顯性。答： 操縱基因和啟動(dòng)子突變只影響順式基因的表達(dá)(反式隱性的)，這是因?yàn)樗鼈兪钦{(diào)控序列，僅僅調(diào)節(jié)相同DNA分子上的相鄰基因的表達(dá)。 阻遏物基因編碼可以擴(kuò)散的基因產(chǎn)物，因此既能影響順式又能影響反式基因的表達(dá)。7、哪三個(gè)序列對原核生物mRNA的精確轉(zhuǎn)錄是必不可少的?答： -35(RNA聚合酶結(jié)合位點(diǎn))、-10(RNA榮合酶起始位點(diǎn))啟動(dòng)子序列和終止子9、什么是安慰誘導(dǎo)物?答： 安慰誘導(dǎo)物是一種與天然誘導(dǎo)物結(jié)構(gòu)相似的化合物，它雖然能誘導(dǎo)操縱子表達(dá)，但是它不能被操縱子基因產(chǎn)生的酶分解。在lac操縱子中異丙基硫代半乳糖苷(IPTG)是乳糖的類似物能代替異乳糖作為誘導(dǎo)物，但不能作為-半乳糖苷酶的底物進(jìn)入代謝途徑。10、葡萄糖是如何影響涉及糖代謝的操縱子(葡萄糖敏感型操縱子)的表達(dá)?答： 在缺乏葡萄糖時(shí)，cAMP的水平升高，CAP蛋白同每一個(gè)葡萄糖敏感操縱子中啟動(dòng)子內(nèi)的CAP位點(diǎn)結(jié)合，轉(zhuǎn)錄作用協(xié)同起始。如果有葡萄糖，cAMP的水平下降，CAP蛋白不再結(jié)合，轉(zhuǎn)錄的速率協(xié)同下降。12、討論原核生物基因表達(dá)的聚合作用反應(yīng)定向的重要性。假如核糖體從3端到5端讀它的模板mRNA的話，那么將會(huì)發(fā)生什么情況?答： 原核基因表達(dá)在空間和時(shí)間上是復(fù)雜和高度精細(xì)的過程。為了保持反應(yīng)的自由碰撞，轉(zhuǎn)錄和翻坪的定向是相當(dāng)重要的。同時(shí)發(fā)生在兩條鏈的5 3方向的環(huán)狀DNA的復(fù)制開始減慢，最后停止在特殊的終止序列上。翻譯過程中，核糖體總是追趕著RNA聚合酶。由于mRNA是單鏈分子而且容易被降解，因此翻譯不可能發(fā)生在35的方向。13、概括細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)的轉(zhuǎn)錄過程。答： 轉(zhuǎn)錄是通過RNA聚合酶(RP)的作用，以一條DNA鏈為模板產(chǎn)生一條單鏈RNA的 過程。步驟如下： (1)與RP全酶的結(jié)合： 一個(gè)RP全酶分子與待轉(zhuǎn)錄的DNA編碼序列上游的啟動(dòng) 子序列松弛地結(jié)合。(2)起始： RP往下游移動(dòng)了幾個(gè)核苷酸到達(dá)啟動(dòng)子的另一段短序列Pribnow 框，緊密地與DNA結(jié)合。 DNA上的啟動(dòng)子區(qū)域解鏈，RNA便從Pribnow框下游的幾個(gè)核苷酸處開始合成，通常是DNA的反義鏈作為模板。合成幾個(gè)核苷酸后，因子被釋放并被循環(huán)使用，以下的步驟不再需要因子(3)延伸：四核心酶沿著DNA模板移動(dòng)，使DNA解鏈，與DNA模板的下一堿基互補(bǔ)的核苷三磷酸聚合到鏈上。RP繼續(xù)在DNA上移動(dòng)，RNA鏈從模板鏈被釋放出來，DNA雙螺旋重新形成(4)終止：當(dāng)所有編碼序列被轉(zhuǎn)錄后，RP移到一個(gè)終止序列，即終止子。轉(zhuǎn)錄復(fù)合體解體，RP和新合成的RNA從DNA模板脫落下來。1、闡述原核生物的轉(zhuǎn)錄終止。 (1)轉(zhuǎn)錄終止的兩種主要的機(jī)制是什么? (2)描述翻譯怎樣能調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄終止。 (3)為什么在細(xì)菌轉(zhuǎn)錄終止中很少涉及到Rho因子? (4)怎樣能阻止轉(zhuǎn)錄的終止?答： 原核生物中的轉(zhuǎn)錄終止作用概要如下： (1)原核生物中兩種不同的轉(zhuǎn)錄終止機(jī)制：在某一位點(diǎn)不需要其他因子協(xié)助僅依賴于內(nèi)在終止子的終止機(jī)制；依賴于肋因子的終止機(jī)制。 (2)翻譯可通過弱化作用調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄終止，例如發(fā)生在氨基酸生物合成基因的表達(dá)中。前導(dǎo)肽的翻譯可以調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)基因下游的轉(zhuǎn)錄。這種調(diào)節(jié)的重要性充分體現(xiàn)在氨基酸的生物合成中(例如色氨酸)。原核細(xì)胞中轉(zhuǎn)錄和翻譯是同時(shí)發(fā)生的，正在翻譯的核糖體就像在追趕正在轉(zhuǎn)錄的RNA聚合酶。具有所需氨酰tRNA時(shí)，核糖體可將前導(dǎo)序列翻譯成前導(dǎo)肽，而在前導(dǎo)開放讀碼框的終止密碼子處終止翻譯。新生的mRNA自由形成3-4莖環(huán)(完全配對)終止結(jié)構(gòu)，所以阻礙了DNA指導(dǎo)的RNA聚合酶的前進(jìn)，結(jié)構(gòu)基因的下游轉(zhuǎn)錄終止，即發(fā)生弱化現(xiàn)象。若某種氨基酸短缺，則會(huì)導(dǎo)致相應(yīng)的氨酰tRNA短缺，核糖體終止在前導(dǎo)可讀 框中所短缺的氨基酸密碼子上。 2-3莖環(huán)形成抗終止子，這一莖環(huán)不是聚合酶的終止信號，它可以防止3-4莖環(huán)的形成，使結(jié)構(gòu)基因的轉(zhuǎn)錄進(jìn)行下去。 (3)在原核生物中、轉(zhuǎn)錄與翻譯是同時(shí)進(jìn)行的，意味著核糖體追趕著DNA指導(dǎo)的 RNA聚合酶。Rho因子是一個(gè)依賴于RNA的ATP水解酶，能夠在轉(zhuǎn)錄過程中將在轉(zhuǎn)錄泡中的RNA-DNA雜合體分開。因此它順著轉(zhuǎn)錄的方向(53)追趕DNA指導(dǎo)的RNA聚合酶。若核糖體正好妨礙了它的前進(jìn)，則依賴于肋因子的終止反應(yīng)不會(huì)發(fā)生。 （4)最為常見的機(jī)制是抗終止(參見噬菌體遺傳學(xué))?？菇K止于是一種能識別終止序列上游抗終止序列(例如噬菌體的nut位點(diǎn))的蛋白質(zhì)，它幫助抗終止子所利用的底物(如噬菌體基因表達(dá)中的Nus蛋白)與依賴DNA的RNA聚合酶的相互作用，通讀下游的終止子序列。3、區(qū)別可誘導(dǎo)和可阻遏的基因調(diào)控。答： 在可誘導(dǎo)的系統(tǒng)中，操縱子只有在誘導(dǎo)物存在時(shí)才開放，沒有誘導(dǎo)物時(shí)阻礙物結(jié)合 在操縱子上阻止結(jié)構(gòu)基因的轉(zhuǎn)錄。存在誘導(dǎo)物時(shí)，它與阻遏物結(jié)合，使之變構(gòu)不再與操縱子結(jié)合，打開操縱子。酶的誘導(dǎo)是分解途徑特有的，誘導(dǎo)物就是酶的底物或者底物的類似物。在可阻礙系統(tǒng)中操縱子被終產(chǎn)物所關(guān)閉。不存在終產(chǎn)物時(shí)，阻礙物不能結(jié)合到操縱子上，因此操縱子開放；存在終產(chǎn)物時(shí)，它結(jié)合到阻礙物上，改變后者的構(gòu)象，使其能結(jié)合到操縱子上，關(guān)閉操縱子。酶阻礙是合成代謝的特點(diǎn)。1、真核細(xì)胞表達(dá)外源基因的條件？答：首先必須具備哺乳動(dòng)物細(xì)胞表達(dá)的功能元件。要求哺乳動(dòng)物細(xì)胞表達(dá)載體帶有能在真核細(xì)胞中表達(dá)外源基因的真核轉(zhuǎn)錄調(diào)控元件；其次注意選擇轉(zhuǎn)染的受體細(xì)胞，不同類型的細(xì)胞具有不同的特性；最后要注意選擇適當(dāng)?shù)倪x擇標(biāo)記。2、簡述真核生物轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)控機(jī)制？答：真核生物在轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)控主要是通過反式作用因子、順式作用元件和RNA聚合酶的相互作用來完成的，主要是反式作用因子結(jié)合順式作用元件后影響轉(zhuǎn)錄起始復(fù)合物的形成過程。A、轉(zhuǎn)錄起始復(fù)合物的形成：真核生物RNA聚合酶識別的是由通用轉(zhuǎn)錄因子與DNA形成的蛋白質(zhì)-DNA復(fù)合物，只有當(dāng)一個(gè)或多個(gè)轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合到DNA上，形成有功能的啟動(dòng)子，才能被RNA聚合酶所識別并結(jié)合。轉(zhuǎn)錄起始復(fù)合物的形成過程為：TFD結(jié)合TATA盒；RNA聚合酶識別并結(jié)合TFD-DNA復(fù)合物形成一個(gè)閉合的復(fù)合物；其他轉(zhuǎn)錄因子與RNA聚合酶結(jié)合形成一個(gè)開放復(fù)合物。在這個(gè)過程中，反式作用因子的作用是：促進(jìn)或抑制TFD與TATA盒結(jié)合；促進(jìn)或抑制RNA聚合酶與TFD-DNA復(fù)合物的結(jié)合；促進(jìn)或抑制轉(zhuǎn)錄起始復(fù)合物的形成。B、反式作用因子：一般具有三個(gè)功能域（DNA識別結(jié)合域、轉(zhuǎn)錄活性域和結(jié)合其他蛋白結(jié)合域）；能識別并結(jié)合上游調(diào)控區(qū)中的順式作用元件；對基因的表達(dá)有正性或負(fù)性調(diào)控作用。3、轉(zhuǎn)錄起始的調(diào)控：反式作用因子的活性調(diào)節(jié)：A.表達(dá)式調(diào)節(jié)反式作用因子合成出來就具有活性；B.共價(jià)修飾磷酸化和去磷酸化，糖基化；C.配體結(jié)合許多激素受體是反式作用因子；D.蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)相互作用蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)復(fù)合物的解離與形成。反式作用因子與順式作用元件的結(jié)合：反式作用因子被激活后，即可識別并結(jié)合上游啟動(dòng)子元件和增強(qiáng)子中的保守性序列，對基因轉(zhuǎn)錄起調(diào)節(jié)作用。反式作用因子的作用方式成環(huán)、扭曲、滑動(dòng)、Oozing。反式作用因子的組合式調(diào)控作用：每一種反式作用因子結(jié)合順式作用元件后雖然可以發(fā)揮促進(jìn)或抑制作用，但反式作用因子對基因調(diào)控不是由單一因子完成的而是幾種因子組合發(fā)揮特定的作用。3、簡述真核生物轉(zhuǎn)錄后水平的調(diào)控機(jī)制？答：（1）、5，端加帽和3，端多聚腺苷酸化的調(diào)控意義：5，端加帽和3，端多聚腺苷酸化是保持mRNA穩(wěn)定的一個(gè)重要因素，它至少保證mRNA在轉(zhuǎn)錄過程中不被降解。（2）、mRNA選擇性剪接對基因表達(dá)調(diào)控的作用（3）、mRNA運(yùn)輸?shù)目刂?、受體的特點(diǎn)？答：1、高度專一性；2、高度親和性；3、可逆性；4、可飽和性；5、特定的作用模式5、表皮生長因子介導(dǎo)的信號傳導(dǎo)途徑？答：表皮生長因子受體是一個(gè)典型的蛋白酪氨酸激酶受體，這個(gè)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑的主要步驟是：A、受體二聚化的形成及其磷酸化：表皮生長因子與受體的結(jié)合使受體發(fā)生二聚化，從而改變受體構(gòu)象，使蛋白酪氨酸激酶活性增強(qiáng)，受體自身的幾個(gè)蛋白酪氨酸殘基在激酶的作用下發(fā)生磷酸化。B、募集接頭蛋白Grb2：表皮生長因子受體自身被磷酸化后，不僅其激酶活性增強(qiáng)，而且其構(gòu)象發(fā)生變化，從而適合與含SH2結(jié)構(gòu)域的蛋白分子相結(jié)合。Grb2是作為接頭蛋白結(jié)合到受體上。C、調(diào)控分子SOS的活化：SOS含有可與SH3結(jié)構(gòu)域相結(jié)合的富含脯氨酸基序，當(dāng)Grb2結(jié)合到磷酸化的表皮生長因子受體后，它的兩個(gè)SH3結(jié)構(gòu)域即可結(jié)合SOS，使之活化。D、低分子量G蛋白Ras的活化：SOS可促進(jìn)Ras釋放GDP，結(jié)合GTP的反應(yīng)，使Ras激活?；罨腞as作用其下游分子Raf，使之活化。Raf是MAPK級聯(lián)反應(yīng)的第一個(gè)分子，由此啟動(dòng)了MAPK的三級激活過程。E、MAPK的級聯(lián)激活：Raf是一種MAPKKK，它作用于MEK，使之磷酸化而激活，活化的MEK在作用于MAPK家族的ERK1，使之磷酸化激活由此完成了三級激活。F、轉(zhuǎn)錄因子的磷酸化及轉(zhuǎn)錄調(diào)控作用：活化的ERK可以轉(zhuǎn)至細(xì)胞核內(nèi)，使某些轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子發(fā)生磷酸化，從而影響基因的轉(zhuǎn)錄。6、cAMP信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑？答：1、組成：胞外信息分子（主要是胰高血糖素、腎上腺素和促腎上腺皮質(zhì)激素），受體，G蛋白，AC，cAMP , PKA。2、途徑：? 信號分子與受體結(jié)合，引起受體構(gòu)象變化? 受體活化G蛋白? 活化后的G蛋白激活腺苷酸環(huán)化酶（AC）? AC催化ATP生成cAMP? cAMP活化PKA，PKA使目標(biāo)蛋白磷酸化，調(diào)節(jié)代謝酶的活性或調(diào)節(jié)基因的表達(dá)7、簡述IP3-Ca2+信號途徑：答案要點(diǎn)：信號分子與受體結(jié)合，引起受體構(gòu)象變化，受體活化G蛋白，活化后的G蛋白激活PLC，PLC水解PIP2生成IP3 和DG，IP3 使鈣通道打開，細(xì)胞內(nèi)Ca2+升高，Ca2+與CaM結(jié)合，激活Ca2+-CaM依賴的蛋白激酶，Ca2+-CaM依賴的蛋白激酶使目標(biāo)蛋白磷酸化。8、原核生物與真核生物啟動(dòng)子的主要差別？原核生物TTGACA - TATAAT-起始位點(diǎn)-35 -10真核生物增強(qiáng)子-GC -CAAT-TATAA5mGpp起始位點(diǎn)-110 -70 -259、比較原核生物與真核生物基因組結(jié)構(gòu)的異同，并指出真核生物細(xì)胞的RNA內(nèi)含子剪接的主要方式。答案要點(diǎn)：主要從重復(fù)序列情況，有無內(nèi)含子外顯子方面論述，剪接的主要方式指GU-AG和 AU-AC類內(nèi)含子的間接以及I、II類內(nèi)含子的間接方式。10、比較原核生物與真核生物基因表達(dá)調(diào)控的異同點(diǎn)。答案要點(diǎn)：共同點(diǎn)是兩者主要是在轉(zhuǎn)錄水平進(jìn)行調(diào)控；不同點(diǎn)是原核生物轉(zhuǎn)錄與翻譯偶聯(lián)，以操縱子調(diào)控的現(xiàn)象普遍；真核生物基因表達(dá)復(fù)雜，轉(zhuǎn)錄和翻譯是分開的，轉(zhuǎn)錄后從細(xì)胞核進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)，調(diào)控因此也比較復(fù)雜，在DNA水平、轉(zhuǎn)錄水平和翻譯水平均存在。1. 基因敲除的基本程序？1. 答：通過DNA同源重組，使得胚胎干細(xì)胞特定的內(nèi)源基因被破壞而造成功能喪失，然后通過胚胎干細(xì)胞介導(dǎo)得到該基因喪失的小鼠模型的過程稱為基因敲除。A、打靶載體的構(gòu)建：同源序列要足夠長，要含有篩選用的標(biāo)志基因。B、胚胎干細(xì)胞的體外培養(yǎng)C、打靶載體導(dǎo)入胚胎干細(xì)胞D、同源重組胚胎干細(xì)胞的篩選E、基因敲除胚胎干細(xì)胞注射入胚泡F、胚泡植入假孕小鼠的子宮中G、雜交育種獲得純合的基因敲除動(dòng)物2、DNA芯片的原理？ 答：DNA芯片技術(shù)就是一種大規(guī)模的集成的固相核酸分子雜交，以大量已知堿基序列的寡核苷酸片段為探針，檢測樣品中哪些核酸序列與其互補(bǔ)，然后通過定性定量分析得出待測樣品的基因序列及表達(dá)的信息。其方法包括芯片的制備、樣品的準(zhǔn)備、分子雜交和檢測分子。3、PCR的反應(yīng)條件？答：A、PCR反應(yīng)的緩沖液：? Tris-HCl緩沖液? KCl 促進(jìn)引物的退火，濃度太高時(shí)會(huì)抑制Taq DNA聚合酶活性。? 加入BSA或明膠有利于保護(hù)TaqDNA聚合酶活性。? 必要時(shí)加入適量二甲基亞砜(DMSO)或甲酰胺利于破壞模板二級結(jié)構(gòu)，提高PCR反應(yīng)特異B、鎂離子濃度 一般用量1.5-2.0 mmol/L，Taq DNA聚合酶活性需要Mg 2+。Mg 2+濃度過低，會(huì)顯著降低酶活性。Mg 2+濃度過高又使酶催化非特異性擴(kuò)增增強(qiáng)。Mg 2+濃度還會(huì)影響引物的退火、模板與PCR產(chǎn)物的解鏈溫度，從而影響擴(kuò)增片段的產(chǎn)率。C、底物濃度 工作濃度20-200umol/L， dNTPs濃度過高可加快反應(yīng)速度，也增加堿基的錯(cuò)配率和實(shí)驗(yàn)成本。降低濃度會(huì)導(dǎo)致反應(yīng)速度下降，可提高反應(yīng)的特異性。在PCR反應(yīng)中，4種dNTP必須以等摩爾濃度配制，以減少PCR反應(yīng)的錯(cuò)配誤差并提高使用效率。D、Taq DNA聚合酶 75-80時(shí)具有最高的聚合酶活性，150個(gè)核苷酸/秒；具有良好的熱穩(wěn)定性，95仍有活性，應(yīng)用濃度一般為1-2.5u/100ul反應(yīng)體積。E、引物 0.1-0.5umol/L。引物濃度偏高會(huì)引起錯(cuò)配或非特異性擴(kuò)增、生成引物二聚體，使目的DNA片段產(chǎn)率下降。退火溫度與引物Tm值有關(guān)，引物Tm值在55-80 范圍較為理想。F、反應(yīng)溫度和循環(huán)次數(shù)4、分子克隆中常用的工具酶及良好載體的條件？答：（1）、常用的工具酶A、限制性核酸內(nèi)切酶：是細(xì)菌產(chǎn)生的一類能識別和切割雙鏈DNA分子內(nèi)特定的堿基順序的核酸水解酶。B、DNA連接酶：將兩段DNA分子拼接起來的酶。C、DNA聚合酶：催化單核苷酸鏈延伸。D、逆轉(zhuǎn)錄酶：依賴于RNA的DNA聚合酶，這是一種有效的轉(zhuǎn)錄RNA成為DNA的酶，產(chǎn)物DNA又稱互補(bǔ)DNA。E、末端脫氧核糖核酸轉(zhuǎn)移酶：將脫氧核糖核酸加到DNA的3末端。F、堿性磷酸酶：催化去除DNA、RNA等的5磷酸基團(tuán)。G、依賴DNA的RNA聚合酶：識別特異性啟動(dòng)子，RNA轉(zhuǎn)錄。（2）、良好載體的條件A、必須有自身的復(fù)制子；B、載體分子上必須有限制性核酸內(nèi)切酶的酶切位點(diǎn)，即多克隆位點(diǎn)，以供外源DNA插入；C、載體應(yīng)具有可供選擇的遺傳標(biāo)志，以區(qū)別陽性重組子和陰性重組子；D、載體分子必須