分子生物學復習題1

生物信息的傳遞（上）——從DNA到RNA一、名詞解釋1、增強子：DNA上能強化轉錄起始的序列，能夠在啟動子任何方向以及任何位置（上游或下游）作用。2、RNA編輯：某些RNA，特別是mRNA的一種加工方式，發(fā)生編輯后，導致DNA所編碼的遺傳信息的改變。3、不對稱轉錄：DNA片段轉錄時，雙鏈DNA中只有一條鏈作為轉錄的模板，這種轉錄方式稱為不對稱轉錄。4、轉錄泡：是由DNA雙鏈，RNA聚合酶與新合成的轉錄本RNA局部形成的結構，它貫穿于延長過程的始終。5、轉錄單位：DNA鏈上從啟動子直到終止子為止的長度稱為一個轉錄單位。一個轉錄單位可以包括一個基因，也可以包括幾個基因。6、選擇性剪接：在mRNA前體的剪接過程中，參加剪接的外顯子可以不按其線性次序剪接，內含子也可以不被切除而保留，即一個外顯子或內含子是否出現(xiàn)在成熟mRNA中是可以選擇的，這種剪接方式稱為選擇性剪接。二、選擇題1、有關RNA轉錄合成的敘述，其中錯誤的是A。A、轉錄過程RNA聚合酶需要引物B、轉錄時只有一股DNA作為合成RNA的模板C、RNA鏈的生長方向是5＇3＇D、所有真核生物RNA聚合酶都不能特異性地識別promoter2、以下有關大腸桿菌轉錄的敘述，哪一個是正確的？B。A、-35區(qū)和-10區(qū)序列間的間隔序列是保守的B、-35區(qū)和-10區(qū)序列距離對轉錄效率非常重要C、轉錄起始位點后的序列對于轉錄效率不重要D、-10區(qū)序列通常正好位于轉錄起始位點上游10bp處3、真核生物轉錄過程中RNA鏈延伸的方向是A。A、5＇3＇方向B、3＇5＇方向C、N端C端D、C端N端4、真核生物mRNA轉錄后加工不包括A。A、加CCA—OHB、5＇端“帽子”結構C、3＇端poly（A）尾巴D、內含子的剪接5、以下對DNA聚合酶和RNA聚合酶的敘述中，正確的是：B。A、RNA聚合酶的作用需要引物B、兩種酶催化新鏈的延伸方向都是5＇3＇C、DNA聚合酶能以RNA作模板合成DNAD、RNA聚合酶用NDP作原料三、判斷題1、在真核生物中，所有rRNA都是由RNA聚合酶Ⅱ轉錄的。（×）2、RNA聚合酶Ⅰ是轉錄核糖體RNA的。（√）3、下游指RNA的3＇方向。（×）四、回答問題1、試述復制和轉錄的相同和不同之處。相同點：①都是以DNA為模板進行；②復制和轉錄過程都遵循堿基互補配對原則；③都是從5＇向3＇方向進行；④都依賴DNA的雙鏈；⑤聚合過程每次都只延長一個核苷酸⑥核苷酸之間的連接都是磷酸二酯鍵。不同點：①復制所需的底物為脫氧核苷三磷酸，而轉錄的底物為核苷三磷酸；②在復制過程中，A—T配對，而在轉錄過程中是A—U配對；③RNA聚合酶與DNA聚合酶不同，能合成出新鏈，因此轉錄不需要引物，而復制需要引物；④復制得到的是與模板鏈互補的DNA鏈，而轉錄得到的是與模板互補的RNA鏈；⑤轉錄過程中，只有一條能作為模板鏈，并且只是一條DNA鏈的某一區(qū)段，而復制中，兩條都可作為模板鏈，都被復制；⑥復制得到的產物與親代具有高保真性，絕大多數(shù)情況下是完全相同的，而轉錄產物與結構基因相比較，除U與T互換外，成熟的RNA序列與模板序列相差很大。2、試比較原核和真核細胞的mRNA的異同。（1）真核生物5＇端有帽子結構，大部分成熟的mRNA還同時具有3＇多聚A尾巴，原核一般沒有。（2）原核的mRNA可以編碼幾個多肽，真核只能編碼一個，原核生物以多順反子的形式存在，真核以單順反子形式存在。（3）原核生物以AUG作為起始密碼，有時以GUG，UUG作為起始密碼，真核幾乎永遠以AUG作為起始密碼。（4）原核生物mRNA半衰期短，真核生物mRNA的半衰期長。3、真核生物和原核生物基因表達過程有什么不同？（1）轉錄階段：①參與原核生物與真核生物轉錄的RNA聚合酶不同；②原核生物翻譯和轉錄是耦聯(lián)的；而真核生物翻譯和轉錄不能耦聯(lián)。（2）翻譯階段：①核糖體不同：原核生物的核糖體比真核生物的和糖體小；②參與翻譯起始的起始因子不同；③起始氨?！猼RNA不同；④原核生物翻譯起始過程不同；⑤原核生物翻譯起始需要GTP提供能量，而真核生物翻譯起始需要ATP提供能量；⑥肽鏈的延伸過程中所需延伸因子不同。1、翻譯后的加工過程不包括C。A、N端fMet或Met的切除B、二硫鍵的形成C、3＇末端加poly（A）尾D、特定氨基酸的修飾2、以下有關信號肽的敘述正確的是A。A、信號序列是起始密碼子后的一段編碼疏水性氨基酸序列的RNA區(qū)域所編碼B、蛋白質運轉發(fā)生以后，信號序列必須被切除C、信號肽的C末端靠近蛋白酶的切割位點處常含有幾個非極性氨基酸D、目前發(fā)現(xiàn)，所有的運轉蛋白都具有可降解的信號肽3、核糖體的E位點指的是B。A、真核mRNA被加工的位點B、原核核糖體上tRNA退出的位點C、核算內切酶識別核糖體的位點D、結合mRNA的位點4、有關肽鏈合成的終止，錯誤的是C。A、釋放因子RF具有GTP酶活性B、真核細胞中只有一個終止因子C、只要有RF因子存在，蛋白質的合成就會自動終止D、細菌細胞內存在3種不同的終止因子：RF1、RF2、RF35、tRNA分子結合氨基酸和識別mRNA的兩個結構區(qū)域分別稱為受體臂和反密碼臂。四、回答問題1、為什么真核生物中轉錄與翻譯無法耦聯(lián)？真核生物mRNA是在細胞核內合成的，而翻譯是在細胞質中進行的，因此，mRNA只有被運送到細胞質部分，才能翻譯生成蛋白質。真核生物中的mRNA開始合成時，是不成熟的hnRNA，需要通過一系列加工過程才能成熟，才能成為成熟的mRNA。這些過程包括，內含子的剪接、5’端帽子結構、3’端尾等。由于RNA轉錄后需要一系列的加工過程，因此，轉錄與翻譯無法耦聯(lián)。2、肽鏈延伸包括哪些基本過程？第一步：后續(xù)氨酰—tRNA與核糖體結合。氨?！猼RNA首先必須與GTP及EF—Tu復合物結合，形成AA—Trna·GTP·EF—Tu復合物并與核糖體的A位結合。此時，GTP水解并釋放EF—Tu·GDP復合物，進入新一輪循環(huán)。第二步：肽鍵生成。肽鍵形成之初，兩個氨基酸仍然分別與各自的tRNA相結合，仍然分別位于各自的A位點和P位點上。A位點氨基酸（第二個氨基酸）中的α—氨基作為親核基團取代了P位點上的tRNA，并與起始氨基酸中的COOH基團形成肽鍵。第三步：移位。核糖體向mRNA的3’方向移動一個密碼子，使得帶有第二個氨基酸（現(xiàn)已成為二肽）的tRNA從A位進入P位，并使得第一個tRNA從P位進入E位。此時模板上的第三個密碼子正好在A位上。核糖體的移位需要EF—G和另一分子GTP水解提供能量。3、簡述原核和真核細胞在蛋白質翻譯過程中的差異。（1）原核生物和真核生物的核糖體不同：原核生物為70S型，而真核生物為80S型。（2）模板不同：原核生物的mRNA為多順反子，而真核生物mRNA為單順反子。（3）起始氨酰tRNA不同：原核生物的為fMet—tRNA而真核生物的起始氨酰tRNA為Met—tRNA。（4）原核生物mRNA上有能與16SrRNA配對的SD序列，而真核生物沒有這樣的序列。（5）原核生物起始復合物的形成過程中，30S小亞基先與翻譯起始因子IF-1，IF-3結合，通過SD序列與mRNA模板結合。而在真核生物翻譯起始過程中，GTP首先與eIF2結合，這一結合就增加了eIF2與起始tRNA的親和力，然后三者結合形成一個三元復合物。三元復合物直接與40S亞基結合，此過程不需要mRNA的存在。40S亞基—三元復合物在eIF3的存在下與mRNA模板結合。在此過程中需要ATP提供能量。（6）延伸因子不同：原核生物每次反應需要三個延伸因子，EF-Tu、EF-Ts及EF-G；真核生物細胞需要EF-1及EF-2。（7）終止因子不同：細菌內部存在三種不同的終止因子，分別是RF1、RF2和RF3；真核細胞只有一個終止因子RF。一、名詞解釋：1、基因表達調控：指相同的結構基因并非在各種細胞中同時表達，而是根據(jù)機體生長、發(fā)育、繁殖的需要，隨著環(huán)境的變化，有規(guī)律、選擇性、程序性、適度地表達，以適應環(huán)境，發(fā)揮其生理功能，這個調節(jié)的過程稱為基因表達調控。2、順式作用元件：又稱分子內作用元件，指存在于DNA分子上的一些與基因轉錄調控有關的特殊順序。3、反式作用因子：又稱為分子間作用因子，指一些與基因表達調控有關的蛋白質因子。它們由某一基因表達后通過與特異的順式作用元件相互作用，反式激活另一基因的轉錄。4、負調控：原核生物基因的表達一般受到蛋白質（阻遏蛋白）的抑制，使轉錄降低。抑制作用是通過阻遏蛋白與操縱序列的結合實現(xiàn)的。阻遏蛋白與操縱序列的結合受一些小分子物質的調節(jié)。5、正調控：一些蛋白質如分解代謝基因活化蛋白（CAP）與操縱子DNA結合后，可促進轉錄過程。6、操縱子：在原核生物中，若干結構基因可串聯(lián)在一起，其表達受到同一調控系統(tǒng)的調控，這種基因的組成形式稱為操縱子。典型的操縱子可分為控制區(qū)和信息區(qū)兩部分。信息區(qū)由一個或數(shù)個結構基因串聯(lián)在一起組成；控制區(qū)通常由調節(jié)基因（阻遏蛋白編碼基因）、啟動基因（CRP和RNA聚合酶結合區(qū)）和操縱基因（阻遏蛋白結合位點）構成。7、弱化子：是指當操縱子被阻遏，RNA合成被終止時，起終止轉錄信號作用的那一段核苷酸。弱化子對基因活性的影響是通過影響前導序列mRNA的結構而起作用的，起調節(jié)作用的是某種氨?！猼RNA的濃度。8、前導肽：色氨酸操縱子RNA的前導序列中含有一個有效的核糖體結合位點，并能形成由前導RNA27~68號堿基所編碼的14個氨基酸的多肽，這一多肽被稱為前導肽。9、重疊基因：是指同一段DNA的編碼順序由于閱讀框架的不同或終止早晚的不同，同時編碼兩個或兩個以上多肽鏈的基因。10、魔斑：當細菌生長過程中遇到氨基酸全面缺乏時，細菌將會產生一個應急反應，停止全部基因的表達。產生這一應急反應的信號時鳥苷四磷酸（ppGpp）或鳥苷五磷酸（pppGpp）。ppGpp與pppGpp的作用不只是一個或幾個操縱子，而是影響一大批，所以稱它們是超級調控子或稱為魔斑。11、誘導物：能夠誘導基因表達的小分子物質。對于可誘導的負控制操縱子來說，小分子的誘導物與阻遏蛋白的結合使阻遏蛋白從操縱基因上解離下來而引起基因的轉錄；而對于可誘導的正控制操作元來說，誘導物與無輔基誘導蛋白結合才生成有活性的誘導物去促進基因轉錄。二、選擇、判斷或填空1、原核生物基因表達調控的意義是D。A、調節(jié)生長與分化B、調節(jié)發(fā)育與分化C、調節(jié)生長、發(fā)育與分化D、調節(jié)代謝，適應環(huán)境E、維持細胞特性和調節(jié)生長2、阻遏蛋白結合于操縱子的B。A、啟動子B、操縱基因C、結構基因D、CAP位點E、i基因3、乳糖操縱子的安慰誘導物是D。A、乳糖B、半乳糖C、異構乳糖D、異丙基巰基半乳糖苷4、乳糖、色氨酸等小分子物質在基因表達調控中作用的共同特點是E。A、與DNA結合影響模板活性B、與啟動子結合C、與操縱基因結合D、與RNA聚合酶結合影響其活性E、與蛋白質結合影響該蛋白質結合DNA5、轉錄的正調控B、D。A、轉錄對翻譯的調控B、是操縱子的調控方式之一C、翻譯過程影響轉錄D、由蛋白質的作用來活化轉錄過程6、1953年WatsonJD和CrickFHC提出了操縱子模型。（×）7、原核生物基因表達的調控主要發(fā)生在轉錄水平上，真核生物基因表達的調控可以發(fā)生在各個水平，但主要也是在轉錄水平。（√）三、回答問題1、簡述乳糖操縱子。原核生物乳糖操縱子（Lacoperon）的控制區(qū)包括調節(jié)基因、啟動基因（其CRP結合位點位于RNA聚合酶結合位點上游）和操縱基因；其信息區(qū)由β-半乳糖苷酶基因（lacZ）、通透酶基因（lacY）和乙?；富颍╨acA）串聯(lián)在一起構成。當培養(yǎng)基中乳糖濃度升高而葡萄糖濃度降低時，乳糖作為誘導劑與阻遏蛋白結合，促使阻遏蛋白與操縱基因分離；另一方面，細胞中cAMP濃度升高，cAM