分子生物學(xué)試題

1、1.核小體的結(jié)構(gòu)？由核心顆粒和連接區(qū)構(gòu)成；核心顆粒包括由8個組蛋白分子（H2A，H2B，H3，H4各兩個）構(gòu)成的組蛋白核心和包繞在核心表面的DNA分子；包繞在組蛋白核心表面的DNA長140bp，環(huán)繞1 ¾圈；連接區(qū)由DNA分子和H1組蛋白分子構(gòu)成，長度不定； 2.核糖體活性位點？mRNA結(jié)合位點：結(jié)合mRNA和IF因子P位點：結(jié)合fMet-tRNA和肽基-tRNAA位點：結(jié)合氨?；?tRNAE位點：結(jié)合脫酰tRNA肽?；D(zhuǎn)移酶：將肽鏈轉(zhuǎn)移到氨基酰-tRNA上EF-Tu結(jié)合位點：氨基酰-tRNA的進(jìn)入EF-G結(jié)合位點：移位 3.DNA的二級結(jié)構(gòu)？1953年，Watson和Crick提出

2、DNA的反向平行右手雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。要點:主鏈：脫氧核糖和磷酸通過3,5磷酸二酯鍵交互連接，成為螺旋鏈的骨架。兩條鏈方向以反向平行的方式組成右手雙螺旋。堿基對：只有A和T配對，G和C配對才能滿足正常螺旋（直徑20 Å ）的要求和chargaff的當(dāng)量規(guī)律。螺旋參數(shù)：每個螺距為34Å ，其中含有10個核苷酸。大溝和小溝:對于遺傳上有重要功能的蛋白質(zhì)識別DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)上的特定信息是非常重要的。氫鍵 配對堿基之間能夠形成氫鍵，而同一條鏈中的相鄰堿基形成一種堿基堆積力。兩種力量的協(xié)同作用維持了雙螺旋結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。 4.維持DNA雙螺旋穩(wěn)定性的因素？ 氫鍵 GC之間有三條氫鍵，AT

3、之間有兩條氫鍵，這是DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的重要特征之一，DNA的許多物理性質(zhì)如變性、復(fù)性以及Tm值等都與此有關(guān)。堿基堆積力 堿基堆積作用對維持DNA的二級結(jié)構(gòu)起著主要作用，它是堿基對之間在垂直方向上的相互作用。它包括：疏水作用、范德華力等。帶負(fù)電荷的磷酸基的靜電斥力 DNA溶液中的離子濃度降低時，陽離子在磷酸基周圍形成的屏蔽作用減弱，使得磷酸基地靜電斥力增大，因而Tm值隨之降低。所以純蒸餾水中的DNA在室溫下就會變性。堿基分子內(nèi)能 溫度升高，堿基分子內(nèi)能增加時，堿基的定向排列遭受破壞，削弱了堿基的氫鍵結(jié)合力和堿基的堆集力，會使DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)受到破壞。 總之，氫鍵和堿基堆集力有利于DNA維持雙螺

4、旋結(jié)構(gòu)，而靜電斥力和堿基分子內(nèi)能則不利于DNA維持雙螺旋結(jié)構(gòu)。 5.原核生物中的DNA聚合酶(大腸桿菌）DNA聚合酶是一個多功能酶，它可以催化以下的反應(yīng)：DNA鏈沿5 3方向的延長（DNA聚合酶活性）。從3端水解DNA鏈（3 5外切核酸酶活性）。從5端水解DNA鏈（ 5 3 外切核酸酶活性）。功能：主要是對DNA損傷的修復(fù)；以及在DNA復(fù)制時切除RNA引物并填補(bǔ)其留下的空隙。DNA聚合酶活性很低，只有DNA聚合酶的5。也以4種脫氧核糖核苷酸為底物，從5-3方向合成DNA 具有3-5外切核酸酶活性，但無5-3外切酶活性。功能：修復(fù)紫外光引起的DNA損傷DNA聚合酶真正負(fù)責(zé)大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)合成DNA

5、的復(fù)制酶。是多亞基組成的蛋白質(zhì)。至少含有3種重要的酶活性。即5-3 DNA 聚合酶活性、3-5 外切核酸酶活性和依賴DNA的ATP酶活性。不具有5-3外切核酸酶活性。功能：DNA 復(fù)制的主要聚合酶，還具有3-5 外切酶的校對功能，提高DNA復(fù)制的保真性。 6.真核生物的RNA聚合酶的啟動子結(jié)構(gòu)特點？RNA聚合酶的啟動子位于轉(zhuǎn)錄起始點的上游，由多個短的序列元件組成，主要有三個保守序列：帽子位點，又稱轉(zhuǎn)錄起始位點，其堿基大多數(shù)為A，這與原核生物相似。TATA框， 位于30處，又稱Hogness框。一致序列TATAA（T）AA（T）。有些TATA框的突變不影響轉(zhuǎn)錄的起始，但可以改變轉(zhuǎn)錄起始位點。說明

6、TATA框具有定位轉(zhuǎn)錄起始點的功能。CAAT框， 位于75處，一致序列為GGC（T）CATCT。CAAT框內(nèi)的突變對轉(zhuǎn)錄起始的影響很大，決定了啟動子起始轉(zhuǎn)錄的效率及頻率。 另外還有GC框（GC box）、八聚核苷酸元件（octamer element）等元件。 7.轉(zhuǎn)座發(fā)生的（1）機(jī)制：在靶DNA上制造一個交錯的切口，然后轉(zhuǎn)座子與突出的單鏈末端相連接，并填充切口。（2）類型：復(fù)制型轉(zhuǎn)座、非復(fù)制型轉(zhuǎn)座、保守型轉(zhuǎn)座（3）遺傳學(xué)效應(yīng)：轉(zhuǎn)座引起插入突變轉(zhuǎn)座產(chǎn)生新的基因轉(zhuǎn)座產(chǎn)生染色體畸變轉(zhuǎn)座引起生物進(jìn)化。 8.證明遺傳物質(zhì)是核酸的實驗依據(jù)是什么？1928年，英國細(xì)菌學(xué)家Frederick Griffit

7、h肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實驗表明活的無毒R型細(xì)菌從死去的有毒S型菌得到了一些什么東西從而使無毒的R型轉(zhuǎn)化成有毒的S型肺炎球菌。1944年，Avery等體外轉(zhuǎn)化實驗用有機(jī)溶劑去除蛋白、用胰蛋白酶（trypsin）和胰凝乳蛋白酶（chymo-trypsin）消化蛋白對轉(zhuǎn)化沒有影響，但DNA酶消化使轉(zhuǎn)化作用不能發(fā)生。說明轉(zhuǎn)化源是DNA。1952年，美國冷泉港實驗室Hershey和ChaseT2噬菌體侵染實驗確證了DNA是遺傳物質(zhì)。他們用32P和35S分別標(biāo)記噬菌體的DNA和蛋白質(zhì)，發(fā)現(xiàn)只有DNA進(jìn)入宿主細(xì)菌內(nèi)，而蛋白質(zhì)則沒有。1956年A.Gierer和G.Schraman煙草花葉病毒TMV重建實驗證明RN

8、A也是遺傳物質(zhì)。 9.設(shè)計實驗證明DNA的半保留復(fù)制？實驗方法;將大腸桿菌在15N為唯一氮源的培養(yǎng)基中進(jìn)行培養(yǎng)，然后將其轉(zhuǎn)入以14N為氮源的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，采用氯化銫密度梯度離心，觀察各代培養(yǎng)物的DNA形成區(qū)帶的位置和比例，根據(jù)實驗結(jié)果對DNA復(fù)制的過程進(jìn)行分析。將大腸桿菌長期在以15N為唯一氮源的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，得到15N-DNA-CsCl密度梯度用14N為氮源的培養(yǎng)基培養(yǎng)15N標(biāo)記的大腸桿菌，經(jīng)過一代以后，氯化銫密度梯度離心形成一條帶，但密度在14N-DNA和15NDNA之間，即形成雜合分子14N-15N 兩代后，DNA形成兩條帶，一條帶在14N-DNA和15NDNA之間，另一條在14N-DN

9、A上三代后，DNA也形成兩條帶，位置與子二代相同，但14N-DNA帶變寬。 10有何機(jī)制確保DNA復(fù)制的忠實性？復(fù)制過程的忠實性是保證生物體遺傳信息準(zhǔn)確傳遞的一個必要條件，它取決于堿基配對的專一性。DNA聚合酶可以通過兩種方式提高互補(bǔ)堿基選擇的專一性。第一，通過專一性識別使即將加入的堿基與模板的堿基嚴(yán)格互補(bǔ)，這種方式用來控制合成前的錯誤。第二，當(dāng)發(fā)現(xiàn)存在著錯配堿基時，可切除新加入的堿基，這種方式叫校對控制。兩種方式既可單獨(dú)起作用，也可共同起作用。復(fù)制過程中堿基配對受雙重核對作用控制：聚合酶的選擇作用和35外切核酸酶的校正（proofreading）作用。不同的聚合酶以不同的方式處理聚合與校對的

10、關(guān)系。DNA聚合酶在復(fù)制過程中造成的錯誤除了不正確配對造成的核苷酸取代外，還包括由于插入或缺失額外的核苷酸造成的框架移位。 11.原核生物（以大腸桿菌為例）DNA復(fù)制起始的步驟？ 復(fù)制起始的兩種方式：從頭起始：DNA鏈的合成從頭開始共價延伸：新鏈從原有的親鏈上開始合成，滾環(huán)復(fù)制就是通過共價延伸起始的。在ATP的幫助下大約20個DnaA蛋白在ATP的作用下與oriC處的4個9bp保守序列相結(jié)合，形成寡聚復(fù)合物在HU蛋白和ATP的共同作用下,DnaA復(fù)制起始復(fù)合物使3個13bp直接重復(fù)序列變性,形成開鏈解鏈酶六體DnaB替換了DnaA與單鏈DNA相結(jié)合(需DnaC幫助),進(jìn)一步解開DNA雙鏈。 1

11、2.簡述原核生物轉(zhuǎn)錄起始的過程？全酶與模板的DNA接觸，生成非專一的,不穩(wěn)定的復(fù)合物在模板上移動；起始識別：全酶與35序列結(jié)合，產(chǎn)生封閉的酶-啟動子二元復(fù)合全酶緊密地結(jié)合在-10序列處，模板DNA局部變性，形成開放的啟動子二元復(fù)合體；第一個rNTP轉(zhuǎn)錄開始,形成酶-啟動子-rNTP三元復(fù)合體（ternary complex）。當(dāng)RNA長約9bp形成穩(wěn)定的DNA-酶-RNA 復(fù)合物、 因子釋放，結(jié)束起始，進(jìn)入延伸階段。因子釋放是起始與延伸的分水嶺 13.大腸桿菌有兩種類型的終止子（原核生物轉(zhuǎn)錄終止的兩種機(jī)制）依賴因子的終止子：依賴因子的終止子必須在因子的存在下才能終止核心酶的轉(zhuǎn)錄作用。具有使DN

12、A-RNA雜交體解鏈的作用。它追趕上RNA聚合酶后使DNA-RNA解鏈，釋放RNA聚合酶，使轉(zhuǎn)錄終止。不依賴因子的終止子：只有核心酶和終止子就足以使轉(zhuǎn)錄終止，不依賴其他其他輔助因子的作用。不依賴因子的終止子在結(jié)構(gòu)上有兩個特征，一個是轉(zhuǎn)錄生成的RNA形成發(fā)夾結(jié)構(gòu)，二是發(fā)夾結(jié)構(gòu)末端緊跟著6個連續(xù)的U串。RNA聚合酶在發(fā)夾結(jié)構(gòu)處被終止， 6個連續(xù)的U串可能為RNA聚合酶與模板的解離提供了信號。 14.比較原核真核轉(zhuǎn)錄的差異？原核只有一種RNA聚合酶，而真核細(xì)胞有三種聚合酶；啟動子的結(jié)構(gòu)特點不同，真核有三種不同的啟動子和有關(guān)的元件；真核的轉(zhuǎn)錄有很多蛋白質(zhì)因子的介入。原核生物沒有增強(qiáng)子，真核生物有增強(qiáng)子

13、序列對轉(zhuǎn)錄進(jìn)行調(diào)控 15.真核生物轉(zhuǎn)錄后加工？真核生物轉(zhuǎn)錄后加工除了mRNA外，tRNA和rRNA也要經(jīng)過后加工的過程。rRNA的轉(zhuǎn)錄后加工 真核細(xì)胞中rRNA的加工途徑切除5端的前導(dǎo)序列；從41S的中間產(chǎn)物中先切下18S的片段 部分退火，形成發(fā)夾結(jié)構(gòu)；最后修正。mRNA的轉(zhuǎn)錄后加工。在真核生物中，幾乎所有的成熟mRNA有5帽子（cap）結(jié)構(gòu)，多數(shù)還有3末端的poly（A）尾巴。這些結(jié)構(gòu)都是在轉(zhuǎn)錄后經(jīng)過修飾的結(jié)果。5帽子結(jié)構(gòu)。成熟真核生物的mRNA并沒有游離的5端，而是一種被稱為帽子的結(jié)構(gòu)。真核生物的帽子結(jié)構(gòu)可歸納為三種：m7GpppX為帽子0；m7GpppXm為帽子1；m7GpppXmYm為

14、帽子2 。帽子結(jié)構(gòu)的作用：為核糖體識別RNA提供信號增加mRNA的穩(wěn)定性為mRNA向胞質(zhì)的運(yùn)輸提供信號與某些RNA病毒的正鏈RNA的合成有關(guān)。3 poly(A)尾巴。多數(shù)真核生物（酵母除外）的mRNA 3末端具有長約200 bp的poly（A）尾巴。poly（ A ）在分子生物學(xué)實驗中有很大的應(yīng)用價值： 應(yīng)用mRNA的該特性，可用寡聚T（oligo dT）為引物，反轉(zhuǎn)錄合成cDNA。 將oligo（ dT ）與介質(zhì)相連，用于從總RNA中分離純化mRNA。后加工與mRNA的穩(wěn)定性：轉(zhuǎn)錄后加工是產(chǎn)生各種成熟RNA分子的重要過程。各種RNA分子的加工都是在特定的酶參與下完成的，包括核酸內(nèi)切酶和核酸外

15、切酶。核酸酶除了參與后加工過程外，還負(fù)責(zé)過剩RNA的降解。剪接可以分為三個階段進(jìn)行：第一階段，內(nèi)含子的5端切開，形成游離的左側(cè)外顯子和右側(cè)的內(nèi)含子和外顯子分子。左側(cè)的外顯子呈線狀，而右側(cè)的內(nèi)含子和外顯子并不呈線狀。與在距內(nèi)含子的3端約30個堿基處有一個高度保守的A，稱為分支位點（branching site）。內(nèi)含子游離的5端以5-2磷酸二酯鍵與A相連，形成一個套索（lariat）結(jié)構(gòu)。第二個階段，內(nèi)含子的3剪接點被切斷而內(nèi)含子以套索狀釋放，與此同時右側(cè)外顯子與左側(cè)外顯子連接在一起。第三個階段，內(nèi)含子的套索被切斷，形成線狀并很快被降解。 16.原核生物翻譯起始過程？ 翻譯的起始是核糖體的大小亞

16、基、氨酰tRNA和mRNA在起始因子的協(xié)助下組合成70S起始復(fù)合物的過程。30S亞基與mRNA的結(jié)合。IF3促進(jìn)30S亞基與mRNA的結(jié)合；IF2參與起始tRNA與30S亞基的結(jié)合；IF1可能只是作為起始復(fù)合物的一個組分，只起穩(wěn)定作用，而不是識別30S亞基中的特別成分。只有IF3和小亞基共同作用才能形成正確的起始復(fù)合物。30S-IF3-mRNA復(fù)合物與起始tRNA結(jié)合。起始tRNA進(jìn)入P位是在IF2的協(xié)助下完成的。IF2先與起始tRNA形成二元復(fù)合物（IF2-fMet-tRNAf），IF2只能與起始tRNA相互作用，因此保證了其他的tRNA不能用于起始。IF2還有依賴核糖體的GTP酶的活性。二

17、元復(fù)合物具備了與30S亞基結(jié)合的能力，同時GTP也加入到復(fù)合物中去。70S復(fù)合物的形成。30S-IF3-mRNA-IF2-fMet-tRNAf-GTP復(fù)合物有與50S亞基結(jié)合的能力。50S亞基的結(jié)合，可使IF3游離。50S亞基的結(jié)合還激活了IF2的GTP酶活性，水解GTP釋放能量，并解離下來。這樣就形成了70S復(fù)合物（30S-mRNA-fMet-tRNA-50S）。 17.真核生物翻譯后加工包括那幾個方面？由核糖體釋放的新生肽鏈，并不是一個完整的有生物學(xué)功能的蛋白質(zhì)分子，必須經(jīng)過翻譯后加工才具有生物學(xué)活性。肽鏈中氨基酸的化學(xué)修飾：乙?；⒓柞；?、磷酸化、泛酸化、轉(zhuǎn)氨基酸作用和糖基化肽鏈N端甲硫

18、氨酸或甲酰甲硫氨酸的去除：成熟蛋白質(zhì)的N末端大部分不是甲硫氨酸，故必須切去一個或幾個AA信號肽的切除肽鏈的折疊前體中功能不必需肽段的切除：在蛋白質(zhì)前體分子中有一些肽段是功能不需要的，這些肽段是在位點專一性的蛋白質(zhì)水解酶的作用下切除的二硫鍵的形成多肽鏈N端和C端的修飾：真核生物細(xì)胞中有半數(shù)以上的蛋白質(zhì)N端被乙?；?。乙?；躈-乙酰轉(zhuǎn)移酶催化，具有調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)穩(wěn)定的作用，多數(shù)多肽的C端被酰胺化，特別是多肽激素。酰胺化能保護(hù)多肽免受外切酶的水解。 18.比較并指出細(xì)菌與真核生物RNA翻譯的機(jī)理的異同？相同點：分為起始、延伸、終止三個階段需蛋白質(zhì)因子的幫助翻譯在核糖體上進(jìn)行都存在翻譯調(diào)控。不同點：細(xì)菌翻

19、譯起始時，小亞基先與mRNA結(jié)合再與起始tRNA結(jié)合，真核生物小亞基先與tRNA結(jié)合再與mRNA結(jié)合細(xì)菌起始密碼子為AUG、GUG等。真核生物起始密碼子為AUG細(xì)菌起始tRNA為fMet-tRNAf-GTP,真核生物起始為Met-tRNAi-GTP細(xì)菌起始密碼子AUG由起始tRNA識別，真核生物為小亞基中的eIF-2細(xì)菌中的mRNA與小亞基結(jié)合，需要mRNA與16srRNAS的堿基配對，真核生物中mRNA與小亞基結(jié)合，需要5端帽子結(jié)合蛋白的幫助延伸：細(xì)菌中存在EF-T循環(huán)，完成tRNA替換，真核中存在eEF-1中、亞基的循環(huán)終止：原核生物有兩種終止因子，真核生物僅有一種。 19.原核生物蛋白質(zhì)

20、生物合成過程中，延伸因子的種類及作用機(jī)制？原核的延伸因子EF-Tu、EF-Ts和EF-G。EF-Tu幫助氨酰-tRNA進(jìn)入核糖體的A位點；另一因子EF-Ts的功能是幫助無活性的EF-TuGDP再生為有活性的EF-TuGDP；EF-G和GTP參與核糖體沿mRNA5向mRNA3方向的移位。 20.蛋白質(zhì)合成的延伸步驟有：后續(xù)AA-tRNA與核糖體的結(jié)合（進(jìn)位）：氨酰-tRNA與A位點的結(jié)合，延伸因子（EF-Tu和EF-Ts）參與結(jié)合反應(yīng)的循環(huán)過程。肽鍵的生成轉(zhuǎn)肽：肽鍵的形成（23s rRNA催化）。移位：肽基-tRNA從A位轉(zhuǎn)移到P位（轉(zhuǎn)肽酶），無負(fù)載tRNA釋放。mRNA上下一個密碼子進(jìn)入A位，

21、移位需要GTP供能和EF-G因子的參與。 21.蛋白質(zhì)后加工包括哪些方面？對于大多數(shù)蛋白質(zhì)來說多肽鏈翻譯后還要進(jìn)行下列不同方式的加工修飾才具有生理功能。氨基端和羧基端的修飾：在原核生物中幾乎所有蛋白質(zhì)都是從N-甲酰蛋氨酸開始，真核生物從蛋氨酸開始。甲?；?jīng)酶水介而除去，蛋氨酸或者氨基端的一些氨基酸殘基常由氨肽酶催化而水介除去。包括除去信號肽序列。因此，成熟的蛋白質(zhì)分子N-端沒有甲?；驔]有蛋氨酸。同時，某些蛋白質(zhì)分子氨基端要進(jìn)行乙?；隰然艘惨M(jìn)行修飾。共價修飾：許多的蛋白質(zhì)可以進(jìn)行不同的類型化學(xué)基團(tuán)的共價修飾，修飾后可以表現(xiàn)為激活狀態(tài)，也可以表現(xiàn)為失活狀態(tài)。主要有磷酸化，糖基化，羥基化，

22、二硫鍵的形成和亞基的聚合等等。 22.簡述真核生物核基因mRNA剪接的機(jī)制？第一階段，內(nèi)含子的5端切開，形成游離的左側(cè)外顯子和右側(cè)的內(nèi)含子和外顯子分子。左側(cè)的外顯子呈線狀，而右側(cè)的內(nèi)含子和外顯子并不呈線狀。與在距內(nèi)含子的3端約30個堿基處有一個高度保守的A，稱為分支位點。內(nèi)含子游離的5端以5-2磷酸二酯鍵與A相連，形成一個套索結(jié)構(gòu)。第二個階段，內(nèi)含子的3剪接點被切斷而內(nèi)含子以套索狀釋放，與此同時右側(cè)外顯子與左側(cè)外顯子連接在一起。第三個階段，內(nèi)含子的套索被切斷，形成線狀并很快被降解。 23.真核生物基因表達(dá)調(diào)控的主要控制點有哪些？ 基因結(jié)構(gòu)的激活（基因的活化） 處于活化狀態(tài)基因的轉(zhuǎn)錄由轉(zhuǎn)錄起始階

23、段控制。轉(zhuǎn)錄過程中的調(diào)控轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物的后加工：除了加帽、加尾、去除內(nèi)含子和連接外顯子以外，在核RNA水平上，真核生物還可以通過改變剪接類型實現(xiàn)調(diào)控蛋白質(zhì)產(chǎn)物的類型。 胞漿中一個特定的mRNA 是否被翻譯 仍被調(diào)控。 24.原核生物的基因表達(dá)調(diào)控分為幾個層次？轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)控-操縱子為主要調(diào)控功能單位轉(zhuǎn)錄后加工的調(diào)控-經(jīng)mRNA切割進(jìn)行的調(diào)控和細(xì)菌rRNA前體切割形成rRNA翻譯水平的調(diào)控-翻譯過程中的自體調(diào)控和mRNA二級結(jié)構(gòu)對翻譯的調(diào)控，基因表達(dá)裝置蛋白質(zhì)合成的自體 25.真核生物基因表達(dá)調(diào)控的層次與方式？轉(zhuǎn)錄前基因表達(dá)調(diào)控DNA分子的堿基修飾基因的擴(kuò)增、重排與缺失可移動成分的轉(zhuǎn)座 轉(zhuǎn)錄水平基因的

24、表達(dá)調(diào)控染色體結(jié)構(gòu)，包括組蛋白的修飾和染色體的節(jié)段性結(jié)構(gòu)順式調(diào)控元件（啟動子、增強(qiáng)子和抑制子）RNAP反式調(diào)控因子（各種轉(zhuǎn)錄因子和激素）初級轉(zhuǎn)錄物的加工差別剪接轉(zhuǎn)錄后水平基因表達(dá)調(diào)控RNA沉默新生肽的加工與轉(zhuǎn)運(yùn)mRNA的選擇性轉(zhuǎn)運(yùn)mRNA的降解調(diào)控。 26.真核生物和原核生物在基因表達(dá)調(diào)控上有以下幾點不同：真核生物的轉(zhuǎn)錄激活總是伴隨著轉(zhuǎn)錄區(qū)染色質(zhì)結(jié)構(gòu)的變化。基因表達(dá)調(diào)控一般以正調(diào)控為主。真核生物的轉(zhuǎn)錄和翻譯在時間和空間上是分離的，調(diào)控的環(huán)節(jié)更多，復(fù)雜性更高。真核生物基本上是采取逐個基因調(diào)控表達(dá)的形式。 27.什么是原核生物的正調(diào)控和負(fù)調(diào)控，請舉例說明。負(fù)調(diào)控 在沒有調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)存在時基因是表達(dá)的

25、，加入某種調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)后基因活性就被關(guān)閉，這樣的控制系統(tǒng)就叫做負(fù)控系統(tǒng) 。其調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)叫做阻遏蛋白，加入后基因的表達(dá)活性關(guān)閉。兩種類型：負(fù)控誘導(dǎo)和負(fù)控阻遏。正調(diào)控 在沒有調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)存在時基因是關(guān)閉的，加入某種調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)后基因活性就被開啟，這樣的控制系統(tǒng)就叫做正控系統(tǒng)。其調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)叫做無輔基誘導(dǎo)蛋白（激活蛋白)，加入后是基因的表達(dá)活性開啟。兩種類型:正控誘導(dǎo)和正控阻遏系統(tǒng)。 28.正調(diào)控和負(fù)調(diào)控的主要不同？原核生物以負(fù)調(diào)控為主，真核生物以正調(diào)控為主在負(fù)控系統(tǒng)中，調(diào)節(jié)因子的蛋白質(zhì)產(chǎn)物是基因活性的一種阻遏物，若沒有調(diào)節(jié)蛋白，則轉(zhuǎn)錄進(jìn)行正調(diào)控中，調(diào)節(jié)基因的產(chǎn)物是一種激活物，常在轉(zhuǎn)錄中進(jìn)行。例子：負(fù)調(diào)控：

26、乳糖操縱子調(diào)節(jié)產(chǎn)物是阻遏蛋白、色氨酸操縱子調(diào)解產(chǎn)物是阻遏蛋白。正調(diào)控：cAMP 29.大腸桿菌鏈前導(dǎo)鏈和滯后鏈的協(xié)同合成？當(dāng)全酶隨著復(fù)制叉沿前導(dǎo)鏈的合成方向移動時，滯后鏈的模板被甩出來，產(chǎn)生一個環(huán)。隨著復(fù)制叉的移動，這一環(huán)不斷擴(kuò)大，并向復(fù)制叉前進(jìn)的方向回折。新合成的崗崎片段也向相同的方向（復(fù)制叉前進(jìn)的方向）甩出，這相當(dāng)于滯后鏈的核心酶相對滯后鏈向與復(fù)制叉前進(jìn)相反的方向移動。DNA聚合酶將崗崎片段切斷并填補(bǔ)缺口，在DNA連接酶的作用下。將岡崎片段連接成滯后鏈，在此過程中前導(dǎo)鏈也合成完成 30.啟動子的作用是什么，原核生物啟動子的結(jié)構(gòu)特征？啟動子具有使得相應(yīng)的聚合酶識別、結(jié)合及在合適的起始位點起始

27、轉(zhuǎn)錄的作用，如果沒有啟動子的存在，聚合酶就無法正確的結(jié)合到合適的DNA序列上進(jìn)行轉(zhuǎn)錄。原核生物啟動子的結(jié)構(gòu)特征為：35區(qū)，又稱為Sextama框盒（Sextama box）：在轉(zhuǎn)錄起始點上游35 bp處，有另一個保守序列，稱為35序列。其保守序列為TTGACA， RNA聚合酶的因子可以識別該位點，稱為識別位點， RNA聚合酶首先與識別位點結(jié)合，然后與結(jié)合位點相互作用。-10區(qū)，在轉(zhuǎn)錄起始點的上游有一個6 bp的保守序列，保守序列的中心位于轉(zhuǎn)錄起始點上游約10 bp處，這一保守序列又稱為10序列。其一致序列為TATAAT，又稱Pribnow框、結(jié)合位點，在RNA聚合酶的作用下首先解鏈。-10區(qū)與

28、-35區(qū)間的距離：35區(qū)和10區(qū)之間的距離在絕大多數(shù)原核生物啟動子為16到18 bp。該區(qū)域的堿基序列并不重要，但該距離的長短是至關(guān)重要的。適宜的距離可以為RNA聚合酶提供合適的空間結(jié)構(gòu)，便于轉(zhuǎn)錄的起始。 31.TBP在三種真核RNA聚合酶的轉(zhuǎn)錄起始中的機(jī)制：在RNA聚合酶識別rRNA的啟動子并起始轉(zhuǎn)錄的過程中，TBP是SL1的組分，起定位RNA聚合酶的作用。在RNA聚合酶的轉(zhuǎn)錄起始過程中，TBP可以識別TATA框，同樣起定位RNA聚合酶的作用。RNA聚合酶的轉(zhuǎn)錄起始（包括內(nèi)部啟動子）也需要TBP。RNA聚合酶對其TATA框的識別同樣依賴于TBP，但必須有其他RNA聚合酶的輔助因子共同作用，使

29、RNA聚合酶在啟動子上正確定位。 32.為什么說RNA編輯是中心法則的例外？RNA編輯（RNA editing）是在RNA分子上出現(xiàn)的一種修飾現(xiàn)象。主要指mRNA在轉(zhuǎn)錄后因插入、缺失或核苷酸的替換，改變了DNA模板來源的遺傳信息，從而翻譯出氨基酸序列不同的多種蛋白質(zhì)。RNA編輯的生物學(xué)意義：校正作用：某些基因在突變過程中丟失的遺傳信息可能通過RNA編輯得以恢復(fù)調(diào)控翻譯：通過編輯可以構(gòu)建或去除起始密碼子和終止密碼在，是基因調(diào)控的一種方式擴(kuò)充遺傳信息：能是基因產(chǎn)物獲得新的結(jié)構(gòu)和功能。 因此，RNA編輯是中心法則的例外，擴(kuò)大了遺傳信息，也可能是生物適應(yīng)的一種保護(hù)措施。 33.為什么說s因子的更替可對

30、轉(zhuǎn)錄進(jìn)行調(diào)控？菌體細(xì)胞中，大部分的RNA聚合酶（核心酶）與DNA分子松弛結(jié)合，形成松弛型復(fù)合物，并且核心酶對啟動子無特殊的親和力。因子與核心酶結(jié)合形成全酶以后，對啟動子的親和力大大提高，形成緊密型復(fù)合物。原核生物RNA聚合酶中的因子起著識別啟動子的作用，當(dāng)RNA鏈形成一個穩(wěn)定的三元復(fù)合物時，釋放因子，進(jìn)入延伸區(qū)。 34.Trapoxin是組蛋白去乙?；傅囊种苿Ｄ阏J(rèn)為該抑制劑對轉(zhuǎn)錄的影響是什么，為什么？該Trapoxin是組蛋白去乙酰化酶的抑制劑，也就是該抑制劑促進(jìn)了乙酰化酶對基因表達(dá)的影響。組蛋白N端“尾巴”上賴氨酸殘基的乙酰化中和了組蛋白“尾巴”的正電荷，降低了它與DNA的親和性，導(dǎo)致核

31、小體構(gòu)象發(fā)生有利于轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)蛋白與染色體相結(jié)合的變化，從而提高了基因轉(zhuǎn)錄的活性。 35.可變剪接調(diào)控機(jī)制？SR蛋白家族的調(diào)控：剪接體的形成與多種蛋白質(zhì)和RNA復(fù)合體密切相關(guān)。在可變剪接上保守的SR磷蛋白家族因子的參與起重要作用。SR蛋白家族以不同的質(zhì)的組成與量的差異選擇特定的mRNA前體剪接位點，不同的SR家族蛋白對適當(dāng)?shù)膍RNA前體可以誘導(dǎo)出不同選擇的剪接方式，在選擇剪接上起決定作用。RNP的調(diào)節(jié)：hnRNP-A1在不同組織中的含量變化很大，不參與組成性剪接。在選擇5和3剪接點時具有可變剪接活性，成為參與可變剪接的調(diào)節(jié)因子，在體內(nèi)與SR蛋白共同調(diào)節(jié)組織特異性的剪接。U5hnRNP在酵母中參與5

32、剪接點突變的可變剪接外顯子限定模型：真核細(xì)胞mRNA前體中內(nèi)含子遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于外顯子，5與3剪接位點可以跨越數(shù)萬個核苷酸準(zhǔn)確地組合在剪接體中。有證據(jù)表明，在前速激肽原mRNA前體的可變剪接中，外顯子下游的5剪接位點可影響其上游內(nèi)含子3的剪接。36.反式作用因子與順式作用元件的相互作用存在于基因表達(dá)的各個水平上。請分別舉例說明：DNA復(fù)制起始轉(zhuǎn)錄起始和翻譯起始過程中二者的相互作用。基因活性的調(diào)控主要通過反式作用因子和順式作用元件相互作用實現(xiàn)的。在DNA復(fù)制起始過程中，反式作用因子如DNA聚合酶、DNA螺旋霉、拓?fù)洚悩?gòu)酶等與順式作用元件DNA連接酶相互作用，共同完成DNA的復(fù)制起始。在轉(zhuǎn)錄起始過程中，啟

33、動子、增強(qiáng)子、沉默基因等順式作用元件同時都受到反式作用因子RNA聚合酶的控制、識別。調(diào)節(jié)因子的產(chǎn)物是一種蛋白質(zhì)，是反式作用元件，受到操縱基因順式作用元件的調(diào)控。轉(zhuǎn)錄因子是一種反式作用因子，是轉(zhuǎn)錄起始過程中RNA聚合酶所需要的輔助因子，位于啟動子上游附近的順式作用元件在無轉(zhuǎn)錄因子時，RNA聚合酶不能起始轉(zhuǎn)錄。操縱基因是與啟動子相鄰的順式作用位點，是阻抑蛋白的靶點。阻抑蛋白是調(diào)節(jié)基因的產(chǎn)物，與操縱基因的結(jié)合可以阻止受調(diào)節(jié)基因的表達(dá)。當(dāng)阻遏蛋白與操縱基因結(jié)合時，就會阻止RNA聚合酶啟動轉(zhuǎn)錄，基因的表達(dá)就被關(guān)閉，無阻遏蛋白時，RNA聚合酶可以識別受調(diào)節(jié)基因的啟動子，使這種基因得到表達(dá)。在翻譯起始過程，

34、起始因子eIF-4是反式作用因子，5帽子是順式作用元件。 37.真核生物反式作用因子的功能域及其與DNA結(jié)合基序有哪些？反式作用因子的功能域：DNA結(jié)合域(DNA binding domain)，多由60100個氨基酸殘基組織的幾個亞區(qū)組成；轉(zhuǎn)錄激活域(activating domain)，常由30100氨基酸殘基組成，這結(jié)構(gòu)域有富含酸性氨基酸、富含谷氨酰胺、富含脯氨酸等不同種類，以酸性結(jié)構(gòu)域最多見；連接區(qū)，即連接上兩個結(jié)構(gòu)域的部分。不與DNA直接結(jié)合的轉(zhuǎn)錄因子沒有DNA結(jié)合域，但能通過轉(zhuǎn)錄激活域直接或間接作用于轉(zhuǎn)錄復(fù)合體而影響轉(zhuǎn)錄效率。 DNA結(jié)合的功能域（又稱基序motif）典型的有以下幾

35、種：與DNA結(jié)合的轉(zhuǎn)錄因子大多以二聚體形式起作用，與DNA結(jié)合的基序典型的有以下幾種：鋅指結(jié)構(gòu)基序:是由保守氨基酸的小基團(tuán)與鋅離子結(jié)合形成類似手指狀的DNA結(jié)合結(jié)構(gòu)域。是DNA結(jié)合蛋白的一個通用基序，鋅指結(jié)構(gòu)通常由相對獨(dú)立的結(jié)構(gòu)域串連重復(fù)排列在一起而形成。螺旋-環(huán)-螺旋（HLH）:此基序長4050個氨基酸殘基，其中含兩個既親水又親脂的- 螺旋 ，-螺旋被不同長度的環(huán)（連接區(qū)）分開。亮氨酸拉鏈:是一個富含亮氨酸殘基的結(jié)構(gòu)域，參與形成二聚體。在每個拉鏈蛋白中都有一個與重復(fù)的亮氨酸相鄰的高堿性區(qū)，該區(qū)可能含一個DNA結(jié)合點。螺旋-轉(zhuǎn)角-螺旋(HTH)同源異形框是一種編碼由60個氨基酸組成的結(jié)構(gòu)域序列

36、。同源（異型）框存在于許多真核生物的DNA結(jié)合蛋白中，負(fù)責(zé)與DNA結(jié)合，其C端與原核生物阻抑蛋白的HTH基序同源，與發(fā)育調(diào)控有關(guān)。 38.真核生物的順式作用因子和反式作用因子如何相互作用來調(diào)控基因的轉(zhuǎn)錄 真核生物啟動子和增強(qiáng)子是由若干可以區(qū)分的DNA序列組成的，由于它們和特定的功能基因連鎖在一起，因此稱為順式作用元件。真核生物轉(zhuǎn)錄調(diào)控大多是通過順式作用元件和反式作用因子復(fù)雜的相互作用而實現(xiàn)的，下面介紹的是與順式作用成分專一性結(jié)合的一些轉(zhuǎn)錄因子。一般認(rèn)為，如果某個蛋白是體外轉(zhuǎn)錄系統(tǒng)中起始RNA合成所必需的，它就是轉(zhuǎn)錄復(fù)合體的一部分。根據(jù)各個蛋白質(zhì)成分在轉(zhuǎn)錄中的作用，能將整個復(fù)合體分為3部分： 參

37、與所有或某些轉(zhuǎn)錄階段的RNA聚合酶亞基，不具有基因特異性。 與轉(zhuǎn)錄的起始或終止有關(guān)的輔助因子，也不具有基因特異性。 與特異調(diào)控序列結(jié)合的轉(zhuǎn)錄因子。它們中有些被認(rèn)為是轉(zhuǎn)錄復(fù)合體的一部分，因為所有或大部分基因的啟動子區(qū)含有這一特異序列，如TATA區(qū)和TFIID，更多的則是基因或啟動子特異性結(jié)合調(diào)控蛋白，它們是起始某個（類）基因轉(zhuǎn)錄所必需的 39.弱化子的作用機(jī)理？弱化子轉(zhuǎn)錄終止對色氨酸含量做出應(yīng)答的機(jī)制可能和前導(dǎo)序列有關(guān)。前導(dǎo)序列含有一個核糖體結(jié)合位點，其AUG密碼子后有一短的編碼序列，它含有兩個連續(xù)的色氨酸密碼子。細(xì)胞中有色氨酸存在時，核糖體順利地譯出整個前導(dǎo)肽而在終止密碼子UGA處停下來。終止

38、子發(fā)夾結(jié)構(gòu)能夠形成，實現(xiàn)了轉(zhuǎn)錄的終止。當(dāng)細(xì)胞中的色氨酸用盡時，核糖體停頓在兩個色氨酸密碼子上，不能形成帶有發(fā)夾結(jié)構(gòu)的終止子，于是轉(zhuǎn)錄繼續(xù)進(jìn)行下去。 40.以色氨酸操縱子為例，論述原核生物基因表達(dá)的阻抑作用和弱化作用的機(jī)制（見上題）。色氨酸操縱子包括一個啟動子（P），操縱基因（O），還有五個連續(xù)的結(jié)構(gòu)基因E、D、C、B、A。在操縱子上游有一調(diào)節(jié)基因-trpR基因，其表達(dá)產(chǎn)物為無活性的阻抑蛋白，結(jié)構(gòu)基因表達(dá)正常。當(dāng)有輔阻抑物色氨酸存在時，Trp與無活性的阻抑蛋白結(jié)合，產(chǎn)生了有活性的阻抑蛋白。結(jié)合到操縱子基因上，使基因表達(dá)活性關(guān)閉，結(jié)構(gòu)基因不能轉(zhuǎn)錄不能產(chǎn)生合成Trp的酶。色氨酸操縱子的阻抑蛋白通過結(jié)

39、合多個操縱基因，控制散在分布的、三套不相連的結(jié)構(gòu)基因：第一套基因是結(jié)構(gòu)基因簇tryEDCBA，控制從分支酸合成色氨酸的酶的合成。第二套是aroH基因，aroH基因編碼在芳香族氨基酸生物合成共同通路中催化起始反應(yīng)的三種酶中的一種。第三套基因是trpR調(diào)節(jié)基因，trpR調(diào)節(jié)基因被自身產(chǎn)物阻抑蛋白阻抑，阻抑會降低自身的合成。 41.以大腸桿菌為例，說明色氨酸操縱子的特點和機(jī)制及乳糖操縱子的機(jī)制 ？ 色氨酸合成代謝相關(guān)的5個結(jié)構(gòu)基因組成一個結(jié)構(gòu)基因簇，與操縱基因、啟動子組成色氨酸操縱子。另外，在操縱基因與第一個結(jié)構(gòu)基因的編碼區(qū)之間有一前導(dǎo)區(qū)，為弱化子區(qū)。負(fù)阻遏系統(tǒng)：色氨酸操縱子是合成Trp的一個操縱子

40、。操縱子通常是開放的，它的調(diào)控僅僅是根據(jù)培養(yǎng)基中有無Trp來實現(xiàn)。當(dāng)無Trp時，操縱子被開啟，有Trp時，它與游離的阻遏蛋白結(jié)合，該操縱子關(guān)閉，這種作用稱為阻遏型的負(fù)調(diào)控?？勺瓒粜偷呢?fù)調(diào)控是某些氨基酸等生物合成酶類有關(guān)基因表達(dá)調(diào)控的基本形式。Trp操縱子的轉(zhuǎn)錄調(diào)控除了負(fù)阻遏系統(tǒng)外，還有衰減調(diào)控系統(tǒng)。Trp操縱子的衰減作用是獨(dú)立于啟動子-操縱基因的調(diào)控系統(tǒng)，是基因轉(zhuǎn)錄與翻譯之間的一種聯(lián)系。衰減調(diào)控作用涉及前導(dǎo)肽翻譯、核糖體的運(yùn)轉(zhuǎn)以及RNA二級結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換；通過mRNA二級結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換形成轉(zhuǎn)錄的終止信號，使操縱子處于關(guān)閉狀態(tài)。衰減作用的信號不只是Trp分子，而是負(fù)載Trp的tRNA，tRNA(Trp)的數(shù)量又取決于細(xì)胞中Trp的水平，tRNA(Trp)作為負(fù)調(diào)控的輔阻遏物，作用于mRNA的前導(dǎo)序列。衰減作用發(fā)生的必要條件