簡(jiǎn)答及問(wèn)答題

1、簡(jiǎn)答及問(wèn)答題1、 原核生物基因組有何特點(diǎn)？ 為一條環(huán)狀雙鏈DNA；只有一個(gè)復(fù)制起點(diǎn)；具有操縱子結(jié)構(gòu)；絕大部分為單拷貝；可表達(dá)基因約50%，大于真核生物小于病毒；基因一般是連續(xù)的，無(wú)內(nèi)含子；重復(fù)序列很少。2、 真核生物基因組各有何特點(diǎn)？ 真核生物基因組遠(yuǎn)大于原核生物基因組，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，基因數(shù)龐大，具有多個(gè)復(fù)制起點(diǎn)；基因組DNA與蛋白質(zhì)結(jié)合成染色體，儲(chǔ)存于細(xì)胞核內(nèi)；真核基因?yàn)閱雾樂(lè)醋?，而?xì)菌和病毒的結(jié)構(gòu)基因多為多順?lè)醋?；基因組中非編碼區(qū)多于編碼區(qū)；真核基因多為不連續(xù)的斷裂基因，由外顯子和內(nèi)含子鑲嵌而成；存在大量的重復(fù)序列；功能相關(guān)的基因構(gòu)成各種基因家族；存在可移動(dòng)的遺傳因素3、 簡(jiǎn)述DNA的C值和C

2、值矛盾? 生物體的一個(gè)特征是一個(gè)單倍體基因組的全部DNA含量總是相對(duì)恒定的。通常稱為該物種的C值。真核生物基因組的C值：是指生物單倍體基因組中DNA的含量，以pg表示。 C值和生物結(jié)構(gòu)或組成的復(fù)雜性不一致的現(xiàn)象。要表現(xiàn)為：C值不隨生物的進(jìn)化程度和復(fù)雜性而增加;親緣關(guān)系密切的生物C值相差很大;高等真核生物具有比用于遺傳高得多的C值。4、 以大腸桿菌為例敘述轉(zhuǎn)錄全過(guò)程？ 起始：核心酶在因子的參與下與模板的DNA接觸，生成非專一的，不穩(wěn)定的復(fù)合物在模板上移動(dòng)。起始識(shí)別：全酶與模板的啟動(dòng)子結(jié)合，產(chǎn)生封閉的“酶-啟動(dòng)子二元復(fù)合物” 。酶緊密地結(jié)合在啟動(dòng)子的-10序列處，模板DNA局部變性，形成“開(kāi)放性起

3、始復(fù)合體” ，暴露模板鏈。三元復(fù)合物形成，酶在起始位點(diǎn)開(kāi)始聚合最初幾個(gè)核苷酸。 延伸：延伸的時(shí)候，酶后端邊緣的分界線也可作為RNA鏈延伸的末端處。即酶的后端向前每移動(dòng)1bp，RNA延伸的末端也就加上了一個(gè)rNTP，但酶的前端并沒(méi)有移動(dòng)，仍保持原來(lái)的位置，只不過(guò)酶整體收縮了1bp的長(zhǎng)度。酶內(nèi)部所覆蓋的DNA雙鏈的開(kāi)放區(qū)及RNA的生長(zhǎng)點(diǎn)（3端）都向前移動(dòng)了1個(gè)bp。當(dāng)RNA鏈已延伸到多個(gè)nt時(shí)，酶的前端突然向前一下子延伸7-8bp。延伸時(shí)RNA 聚合酶以穩(wěn)定收縮和突然伸展的方式在DNA上“爬行”，穩(wěn)定的收縮是指RNA聚合酶從35bp長(zhǎng)連續(xù)地收縮到28bp，然后前端又突然向前伸展8bp,RNA聚合酶

4、又恢復(fù)到35 bp長(zhǎng)。 終止：原核生物轉(zhuǎn)錄的終止處有特殊結(jié)構(gòu)的存在，稱為終止子，RNA Pol能識(shí)別t位點(diǎn)在此處停止，然后釋放RNA，最終RNA聚合酶也脫離模板，終止了轉(zhuǎn)錄。在原核細(xì)胞中有兩種不同的終止子，一種是強(qiáng)終止子，另一種是弱終止子。強(qiáng)終止子在體外實(shí)驗(yàn)中，無(wú)需其他任何因子的幫助就可以終止核心酶，這種終止子被稱為內(nèi)部終止子。弱終止子需要在一種蛋白質(zhì)因子（rho factor）的幫助一才能終止，所以又稱為依賴性終止子。5、 簡(jiǎn)述真核生物DNA復(fù)制與原核生物DNA復(fù)制的區(qū)別？ 真核生物每條染色體上可以有多處復(fù)制起點(diǎn)，而原核生物只有一處復(fù)制起點(diǎn)。 真核生物的染色體全部完成復(fù)制之前，各個(gè)起點(diǎn)上的D

5、NA復(fù)制不能開(kāi)始，而在快速生長(zhǎng)的原核生物中，復(fù)制起點(diǎn)上可以連接開(kāi)始新的DNA復(fù)制，表現(xiàn)為只有一個(gè)復(fù)制單元，但可有多個(gè)復(fù)制叉。 真核生物有多個(gè)復(fù)制子，而原核生物只有一個(gè)復(fù)制子。 真核生物復(fù)制所需的酶及蛋白與原核生物有所不同，真核生物DNA聚合酶為、，而原核生物的聚合酶為、。 真核細(xì)胞內(nèi)DNA引物和DNA聚合酶緊密偶聯(lián)，而原核細(xì)胞內(nèi)引發(fā)酶和解旋酶偶聯(lián)在一起，形成復(fù)制體的一部分。6、 分別說(shuō)出6種以上RNA并說(shuō)明其生物學(xué)功能？ 轉(zhuǎn)運(yùn)RNA(tRNA):轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸 核蛋白體RNA(rRNA)：核蛋白體組成成分 信使RNA(mRNA）：蛋白質(zhì)合成模板 不均一核RNA(hnRNA）：成熟mRNA的前體 小

6、核RNA(snRNA):參與hnRNA的剪接 小胞漿RNA(scRNA/7SL-RNA）：蛋白質(zhì)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)定位合成的信號(hào)識(shí)別體的組成成分 反義RNA(anRNA/micRNA):對(duì)基因表達(dá)起調(diào)節(jié)作用 核酶（RibozymeRNA):有酶活性的RNA7、 真核生物基因組DNA按照重復(fù)程度可以分為幾類，并加以說(shuō)明? 單拷貝順序：基因組中只有一個(gè)或幾個(gè)拷貝，占基因組的40到70，真核生物基因組中大多數(shù)基因是單拷貝的 輕度重復(fù)序列：指在基因組中含有210個(gè)拷貝的序列，如酵母tRNA基因、人和小鼠的珠蛋白基因等。 中度重復(fù)序列：長(zhǎng)度3007000bp，數(shù)十到十萬(wàn)個(gè)拷貝，占總DNA的10%40%，有編碼序列，

7、也有非編碼序列；重復(fù)單位序列相似，但不完全一樣；散在分布于基因組中；序列的長(zhǎng)度和拷貝數(shù)非常不均一；中度重復(fù)序列一般具有種屬特異性，可作為DNA標(biāo)記； 中度重復(fù)序列可能是轉(zhuǎn)座元件 高度重復(fù)序列：在大多數(shù)高等真核生物基因組中，重復(fù)次數(shù)可達(dá)106以上 的DNA序列?？煞譃椋盒l(wèi)星DNA序列、小衛(wèi)星DNA序列、微衛(wèi)星DNA序列8、 簡(jiǎn)述原核生物轉(zhuǎn)錄終止機(jī)制? 原核生物轉(zhuǎn)錄的終止處有特殊結(jié)構(gòu)的存在，稱為終止子，RNA Pol能識(shí)別t位點(diǎn)在此處停止，然后釋放RNA，最終RNA聚合酶也脫離模板，終止了轉(zhuǎn)錄 。在原核細(xì)胞中有兩種不同的終止子，一種是強(qiáng)終止子，另一種是弱終止子。強(qiáng)終止子在體外實(shí)驗(yàn)中，無(wú)需其他任何因

8、子的幫助就可以終止核心酶，這種終止子被稱為內(nèi)部終止子。弱終止子需要在一種蛋白質(zhì)因子的幫助一才能終止，所以又稱為依賴性終止子。 強(qiáng)終止子：回文結(jié)構(gòu)存在。由它轉(zhuǎn)錄出mRNA可形成莖環(huán)結(jié)構(gòu)，可阻止RNA 聚合酶的前進(jìn)；莖的區(qū)域富內(nèi)含G-C，使莖環(huán)不易解開(kāi)；強(qiáng)終止子3端上有6個(gè)U，由于它和模板形成的連續(xù)U-A配對(duì)較易打開(kāi)，從而便于釋放出RNA。9、 真核生物的表達(dá)調(diào)控與原核有何不同？真核生物的表達(dá)調(diào)控主要層次包括哪些？ 原核細(xì)胞的染色體是裸露的DNA，而真核細(xì)胞染色質(zhì)則是由DNA與組蛋白緊密結(jié)合形成的核小體。在原核細(xì)胞中染色質(zhì)對(duì)基因的表達(dá)沒(méi)有明顯的調(diào)控作用，而在真核細(xì)胞中這種作用十分明顯 。調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)更

9、多。主要是正調(diào)控，且一個(gè)真核基因通常有多個(gè)調(diào)控序列，必須有多個(gè)激活物同時(shí)特異地結(jié)合上去并協(xié)同作用，才能調(diào)節(jié)基因的轉(zhuǎn)錄。真核生物大都是多細(xì)胞生物，基因表達(dá)調(diào)控要適應(yīng)不同生長(zhǎng)發(fā)育和細(xì)胞周期的不同需要；真核生物的細(xì)胞發(fā)生分發(fā)，有細(xì)胞特異性或組織特異性表達(dá)。 真核生物的表達(dá)調(diào)控主要層次：染色體水平上的調(diào)控、染色質(zhì)水平上的調(diào)控、DNA水平上的調(diào)控10、 簡(jiǎn)述真核與原核細(xì)胞中翻譯起始的主要區(qū)別？ 原核生物翻譯起始復(fù)合物形成：核蛋白體大小亞基分離；mRNA在小亞基定位結(jié)合；起始氨基酰-tRNA的結(jié)合；核蛋白體大亞基結(jié)合。 真核生物翻譯起始復(fù)合物形成：核蛋白體大小亞基分離；起始氨基酰-tRNA結(jié)合；mRNA在

10、核蛋白體小亞基就位；核蛋白體大亞基結(jié)合。 區(qū)別：核蛋白體;真核生物是80S（40S+60S)，原核生物是70S(30S+50S)；起始因子：真核生物較原核生物起始因子多；真核生物起始的tRNA的Met不需甲?；?；真核生物起始tRNA先與核蛋白體小亞基結(jié)合，然后再結(jié)合mRNA.11、 真核生物RNA分子內(nèi)含子的剪接方式都有哪些？ 自我剪接 (self-splicing) ：內(nèi)含子的切除不需要酶和蛋白質(zhì)參與，其形成特殊結(jié)構(gòu)進(jìn)行自我剪接 ( 核酶剪 ) ，包括 I 型 ( 真核線粒體、四膜蟲、葉綠體、噬菌體 RNA) 和 II 型 ( 線粒體、葉綠體 ) 。一些 II 型內(nèi)含子亦編碼蛋白質(zhì)。 蛋白

11、( 酶 ) 剪接 ：需要蛋白質(zhì) ( 酶 ) 參與， tRNA 前體的剪接； snRNP 剪接 ：蛋白質(zhì) mRNA 前體的剪接，形成中間套索結(jié)構(gòu)，在剪接體參與下進(jìn)行。 12、 簡(jiǎn)述原核生物翻譯過(guò)程。 13、 簡(jiǎn)述復(fù)制體的主要組分及其功能 復(fù)制體（replisome）是由解旋酶、引發(fā)酶和DNA Pol 全酶組成的復(fù)合體。DNA合成時(shí)，沿著復(fù)制叉的方向移動(dòng)。 DNA聚合酶：合成子代DNA鏈 DNA連接酶：負(fù)責(zé)岡崎片段的鏈接 解旋酶：打開(kāi)DNA雙鏈 引發(fā)酶：合成RNA引物 14、 簡(jiǎn)述原核生物啟動(dòng)子的典型結(jié)構(gòu)。 -10序列；幾乎所有原核基因的啟動(dòng)子中，在轉(zhuǎn)錄開(kāi)始位點(diǎn)上游-10區(qū)域都有一個(gè)典型的6bp，

12、 TATAAT序列，稱為Pribnow框或-10序列。 -10序列是DNA分子與RNA聚合酶核心酶緊密結(jié)合的序列，是結(jié)合部位，突變不影響RNA聚合酶與啟動(dòng)子結(jié)合的速度，但降低解鏈的速度。 - 35序列：其保守序列為TTGACA 與-10序列相隔1619bp。功能：為RNA 聚合酶的識(shí)別位點(diǎn)。RNA 聚合酶的核心酶只能起到和模板結(jié)合和催化的功能，并不能識(shí)別-35序列，只有亞基才能識(shí)別-35序列，為轉(zhuǎn)錄選擇模板鏈。-35序列和-10序列的距離是相當(dāng)穩(wěn)定的，過(guò)大或過(guò)小都會(huì)降低轉(zhuǎn)錄活性。這可能是因?yàn)镽NA 聚合酶本身的大小和空間結(jié)構(gòu)有關(guān)。15、 試解釋大腸桿菌在葡萄糖和乳糖同時(shí)存在時(shí)，只利用葡萄糖作為

13、糖原，而不利用乳糖，只有在沒(méi)有葡萄糖存在時(shí)，才利用乳糖作為糖原這一現(xiàn)象的分子機(jī)制。 大腸桿菌利用乳糖的三種酶的合成受乳糖操縱子的調(diào)控。 乳糖操縱子的正調(diào)節(jié)機(jī)制：大腸桿菌優(yōu)先利用葡萄糖作為碳源，抑制其他糖類代謝的操縱子表達(dá)，如果有葡萄糖存在，即使有乳糖等其它誘導(dǎo)物碳源的存在，也優(yōu)先利于葡萄糖。 當(dāng)培養(yǎng)基中有葡萄糖存在時(shí)，cAMP濃度較低，cAMP與CAP蛋白不能形成復(fù)合物，也就不能結(jié)合到CAP位點(diǎn)，lac基因的轉(zhuǎn)錄水平較低。由此可見(jiàn)，對(duì)lac操縱子來(lái)說(shuō)CAP是正性調(diào)節(jié)因素，lac阻遏蛋白是負(fù)性調(diào)節(jié)因素。lac操縱子強(qiáng)的誘導(dǎo)作用既需要乳糖又需缺乏葡萄糖16、 試述在有色氨酸存在時(shí)，大腸桿菌利用外界

14、提供的色氨酸，而快速關(guān)閉體內(nèi)色氨酸合成途徑，無(wú)色氨酸時(shí)，編碼合成色氨酸有關(guān)酶的機(jī)制， 在色氨酸濃度未達(dá)到能起阻遏作用時(shí)，從trpP起始轉(zhuǎn)錄，RNA聚合酶沿DNA轉(zhuǎn)錄合成mRNA，同時(shí)，核糖體就結(jié)合到新生成的mRNA核糖體結(jié)合位點(diǎn)上，開(kāi)始翻譯。當(dāng)色氨酸濃度低時(shí)，tRNA trp-色氨酸量就少，使核糖體沿mRNA翻譯移動(dòng)的速度慢，趕不上RNA聚合酶沿DNA移動(dòng)轉(zhuǎn)錄的速度，這時(shí)核糖體占據(jù)前導(dǎo)序列1區(qū)域，使不能生成發(fā)夾結(jié)構(gòu)A ，于是2和3區(qū)域配對(duì)就形成發(fā)夾結(jié)構(gòu)B ，阻止了C生成終止信號(hào)的結(jié)構(gòu)，RNA聚合酶得以沿DNA前進(jìn)，繼續(xù)去轉(zhuǎn)錄，trp操縱元就處于開(kāi)放狀態(tài)。當(dāng)色氨酸濃度增高時(shí)，tRNA trp-色氨酸濃度隨之升高，核糖體沿mRNA翻譯移動(dòng)的速度加快，占據(jù)1和2區(qū)域，1和2、2和3配對(duì)的機(jī)會(huì)減少，3和4配對(duì)就形成具有終止結(jié)構(gòu)C莖環(huán)，RNA聚合酶終止轉(zhuǎn)錄，于是已經(jīng)開(kāi)始的轉(zhuǎn)錄就減弱。色氨酸濃度低時(shí)，tRNA trp-色氨酸量就少，使核糖體沿mRNA翻譯移動(dòng)的速度慢，趕不上RNA聚合酶沿DNA移動(dòng)轉(zhuǎn)錄的速度，這時(shí)核糖體占據(jù)前導(dǎo)序列1區(qū)域，使不能生成發(fā)夾結(jié)構(gòu)A ，于是2和3區(qū)域配對(duì)就形成發(fā)夾結(jié)構(gòu)B ，阻止了C生成終止信號(hào)的結(jié)構(gòu)，RNA聚合酶得以沿DNA前進(jìn)，繼續(xù)去轉(zhuǎn)錄，trp操縱元就處于開(kāi)放狀態(tài)。大腸桿菌其他氨基酸合成系統(tǒng)的許多操縱子（如組氨酸、蘇氨酸、