分子生物学问答题
分子生物学-21

分子生物学-21(总分:100.00,做题时间:90分钟)一、问答题(总题数:20,分数:100.00)1.AUG既可以作为起始密码子,也可以作为肽链延伸过程中编码甲硫氨酸的密码子,那么原核生物和真核生物分别依靠什么机制识别作为起始密码子的AUG?(分数:5.00)__________________________________________________________________________________________ 正确答案:()解析:原核生物起始密码子的识别主要依赖于mRNA 5"端的SD序列与16SrRNA 3"端的反SD序列之间的互补配对。
mRNA上位于SD序列下游的第一个AUG用作起始密码子。
真核生物依赖40S小亚基在帽子结合蛋白引导下结合到mRNA的5"端,并沿着mRNA从5"端向3"端扫描,以遇到的第一个AUG作为起始密码子。
2.真核生物编码蛋白质的结构基因的主要结构是什么?(分数:5.00)__________________________________________________________________________________________ 正确答案:()解析:由转录调节区域和转录单位构成,其中转录调节区域主要包括启动子、增强子,有时有沉默子;转录单位主要包括5"端非翻译区、外显子、内含子、3"端非翻译区。
3.氨酰-tRNA合成分为两步反应,列出反应式。
(分数:5.00)__________________________________________________________________________________________ 正确答案:()解析:反应式见下图。
4.原核生物的蛋白质合成可分为哪些阶段?简述各阶段的主要事件。
(分数:5.00)__________________________________________________________________________________________ 正确答案:()解析:分为起始、延伸、终止三个阶段。
分子生物学问答题1

1↓参与复制所需要的酶和蛋白因子有哪些。
2↓(1) RNA 指导的DNA 聚合酶活性; (2) DNA 指导的DNA 聚合酶活性; (3)RNase H 的活性是指它能够从5→'3'和3→'5'两个方向水解DNA-RNA 杂合分子中的RNA 。
↓转录与复制的区别。
(1)转录只合成与模板互补的单链(不对称转录)。
(2)转录得到的链是由NTP 组成的,而不是dNTP 。
(3)RNA 聚合酶不需要引物,可以从头起始转录。
(4)RNA 产物不与模板保持互补状态。
相反,RNA 聚合酶在NTP 添加处的几个核苷酸之后,便将正在延长的链从模板上置换下来。
这一置换对于同步进行的翻译至关重要,同时也使得一个基因可以同时转录成多条RNA 。
(5)转录的精确度(10-4)不如复制(10-7),因为它缺乏广泛的校正机制。
↓简述转录延长特点。
① 核心酶负责RNA 链延长反应;② RNA 链从5'-端向3' -端延长,新的核苷酸都是加到3'-OH 上; ③ 对DNA 模板链的阅读方向是3'-端向5'-端,合成的RNA 链与之呈反向互补,即酶是沿着模板链的3'向5'方向或沿着编码链的5'向3'方向前进的;④ 合成区域存在着动态变化的8 bp 的RNA-DNA 杂合双链;⑤ 模板DNA 的双螺旋结构随着核心酶的移动发生解链和再复合的动态变化。
↓简述细菌的转录终止机制称为终止子(terminator )的序列引发RNA 聚合酶从DNA 上脱离并释放已合成的RNA 链。
细菌有两种类型的终止子。
Rho 非依赖型终止子或称固有终止子,通过其转录产物形成的发夹结构而终止转录。
Rho 依赖型终止子需要一个称为Rho 的蛋白质来诱发终止反应。
↓逆转录酶和逆转录过程;逆转录酶:能催化以RNA 模板合成双链DNA 的酶,全称依赖RNA 的DNA 聚合酶; 逆转录过程:分三步:首先是逆转录酶以病毒基因组RNA 为模板,催化d NTP 聚合生成DNA 互补链,产物是RNA/DNA 杂化双链;然后,杂化双链中的RNA 被逆转录酶中有RNase 活性的组分水解,被感染细胞内的Rnase H(H=Hybrid )也可水解RNA 链。
分子生物学问答题

1.什么是转座? 转座因子在一个DNA分子内部或者两个DNA之间不同位置间的移动。
2.病毒基因组有哪些特点?答:不同病毒基因组大小相差较大;不同病毒基因组可以是不同结构的核酸;除逆转录病毒外,为单倍体基因组;病毒基因组有的是连续的,有的分节段;有的基因有内含子;病毒基因组大部分为编码序列;功能相关基因转录为多顺反子mRNA有基因重叠现象。
3.原核生物基因组有哪些特点?答:基因组由一条环状双链DNA组成;只有一个复制起始点;大多数结构基因组成操纵子结构;结构基因无重叠现象;无内含子,转录后不需要剪接;基因组中编码区大于非编码区;重复基因少,结构基因一般为单拷贝;有编码同工酶的等基因;基因组中存在可移动的DNA序列;非编码区主要是调控序列。
4.真核生物基因组有哪些特点?答:每一种真核生物都有一定的染色体数目;远大于原核基因组,结构复杂,基因数庞大;真核生物基因转录为单顺反子;有大量重复序列;真核基因为断裂基因;非编码序列多于编码序列;功能相关基因构成各种基因家族。
5.基因重叠有什么意义?答:利用有限的核酸储存更多的遗传信息,提高自身在进化过程中的适应能力。
6.质粒有哪些特性?答:在宿主细胞内可自主复制;细胞分裂时恒定地传给子代;所携带的遗传信息能赋予宿主特定的遗传性状;质粒可以转移.7.什么是顺式作用元件? 答:基因中能影响基因表达,但不编码RNA和蛋白质的DNA序列.顺式作用元件主要包括启动子、增强子、负调控元件等。
8.简述原核基因表达的特点。
答:(1)只有一种RNA聚合酶。
(2)原核生物的基因表达以操纵子为基本单位。
(3)转录和翻译是偶联进行的。
(4)mRNA:翻译起始部位有特殊的碱基序列-SD序列。
(5)原核生物基因表达的调控主要在转录水平,即对RNA合成的调控.9.简述σ因子在原核基因表达调控中的意义.答:(1)6因子含有识别启动区的结构域调控RNA聚合酶与.DNA结合,确保RNA聚合酶与特异启动区而不是其他位点的稳定结合(2)6因子使得RNA聚合酶选择一套特定启动区起始转录。
分子生物学试题库

绪论1.你对现代分子生物学的含义和包括的研究范围是怎么理解的?分子生物学是从分子水平研究生命本质的一门新兴边缘学科,它以核酸和蛋白质等生物大分子的结构及其在遗传信息和细胞信息传递中的作用为研究对象,是当前生命科学中发展最快并正在与其它学科广泛交叉与渗透的重要前沿领域。
狭义:偏重于核酸的分子生物学,主要研究基因或DNA的复制、转录、达和调节控制等过程,其中也涉及与这些过程有关的蛋白质和酶的结构与功能的研究。
分子生物学的发展为人类认识生命现象带来了前所未有的机会,也为人类利用和改造生物创造了极为广阔的前景。
所谓在分子水平上研究生命的本质主要是指对遗传、生殖、生长和发育等生命基本特征的分子机理的阐明,从而为利用和改造生物奠定理论基础和提供新的手段。
这里的分子水平指的是那些携带遗传信息的核酸和在遗传信息传递及细胞内、细胞间通讯过程中发挥着重要作用的蛋白质等生物大分子。
这些生物大分子均具有较大的分子量,由简单的小分子核苷酸或氨基酸排列组合以蕴藏各种信息,并且具有复杂的空间结构以形成精确的相互作用系统,由此构成生物的多样化和生物个体精确的生长发育和代谢调节控制系统。
阐明这些复杂的结构及结构与功能的关系是分子生物学的主要任务。
基因慨念的演变与发展简答题1、影响双螺旋结构稳定性的因素答:影响双螺旋结构稳定性的因素有氢键、磷酸酯键、钠离子、碱基堆积力、碱基对之间的挤压及抵御等2、制约复性速度快慢的因素答:制约复性速度快慢的因素有1、钠离子浓度;2、温度;3、DNA长度;4、DNA 浓度;5、核苷酸的排列或核苷酸序列的复杂性3、经典基因慨念答:经典基因慨念是指基因是孤立地、排列在染色体上的实体,具有特定功能,能独立发生突变的遗传交换的、“三位一体”的、最小的遗传单位。
呈线性排列在染色体上的遗传实体。
4、简述Chargaff(查伽夫)规则答:1、生物体内腺嘌呤和胸腺嘧啶的摩尔数相等,即A=T。
鸟嘌呤和胞腺嘧啶的摩尔数也相等,即G=C。
临床医学检验:分子生物学检验技术考试题库

临床医学检验:分子生物学检验技术考试题库1、填空题由于DNA是由4种碱基组成的,所以任何限制性内切核酸酶的切割频率的理论值应该是____________________。
正确答案:1/42、配伍题翻译前体(江南博哥)的RNA是()细胞内含量最多的RNA是()蛋白质翻译的模板是()核小体RNA是()A.hnRNAB.mRNAC.snRNAD.rRNAE.tRNA正确答案:A,D,B,C3、判断题基因的多态性指一个群体中,同时和经常存在两种以上的变异型() 正确答案:对4、多选下列哪些是染色体以外的遗传因子()A.病毒核酸B.真核生物的线粒体C.细菌的质粒D.转座子E.转位因子正确答案:B, C, D, E5、单项选择题pBR322质粒载体的描述中,错误的是()A.只有一个复制起始位点B.具有两个抗生素抗性基因C.抗性基因中有抗四环素基因D.具有较小的分子量E.具有较高的拷贝数正确答案:C6、判断题蛋白质芯片技术的特点为假阳性率低,样品用量少,无交叉杂交现象()正确答案:错7、单选?某女,29岁,由于感冒、发烧住院,实验室检查:免疫球蛋白降低,CD4分子数量减少。
经询问,该病人有不洁性接触史。
进一步检查应做()A.梅毒抗体或抗原检查B.泌尿生殖道感染C.HIV抗原检测D.分子生物学检查染色体E.不需要检查,直接治疗正确答案:C8、单选?男,45岁,发现有动脉硬化症状。
查体:见角膜有老年性色素环。
查血:TC12.00mmol/L,TG2.6mmol/L。
最可能的诊断是()A.混合性高脂血症B.高甘油三酯血症C.家族性高胆固醇血症D.Ⅰ型高脂血症E.Ⅱ型高脂血症正确答案:C9、问答题试述基因多态性在遗传性疾病发生方面有何重要意义?正确答案:基因多态性是指在一个群体中,存在两种或两种以上的变异型或基因型,而且这类基因型的频率比较高,一般认为每种变异型超过1%,即可定为多态性。
在人类基因组中大部分DNA序列不参与蛋白质的编码,因此在这些序列中可出现大量的不均一性。
分子生物学题库

• 问答题 • 1.参与DNA复制主要的酶和蛋白质 • 2.真核生物染色体的线性复制长度是如何保证的?( 端粒 DNA合成基本过程) • 3.核苷酸切除修复基本过程 ?
RNA转录习题
• 一.A型题: • 1.关于DNA复制和转录的叙述,错误的是 • A 在体内只有一条DNA链转录 • B 两个过程新链合成方向都是5′→3′ • C 两过程均需RNA为引物 • D 复制的产物通常大于转录的产物
11 真核生物mRNA剪接作用的叙述,错误的是 • A 将hnRNA中的内含子剪切掉,最终成为成熟mRNA • B 内含子序列起始为GU,终止于AG • C mRNA前体的剪接过程需要进行三次转酯反应 • D UsnRNP是构成剪接体的组分 • E U2snRNP识别并与内含子的分支点结合
• 12.mRNA转录后加工的叙述,错误的是 • A 5′-端加“帽”结构 B 3′-端加ployA • C 加CCA-OH D hnRNA的剪接
•2.不对称转录是指
•A 同一RNA分别自两条DNA链转录 •B 转录时可以从5′至3′延长或从3′至5′延长 •C 不同基因的模板链不一定在同一条DNA链上 •D 分子中有一条DNA链不含任何结构基因
• 3.能识别转录起点的是 • A 、 ρ 因子 基 • D.RNA聚合酶的σ 因子 B 、核心酶 C 、 RNA 聚合酶的 α 亚
• 9.真核生物hnRNA内含子剪切依靠 • A SnRNP B 限制性内切酶 C 核酶 D 蛋白酶 E RNase
• • • • •
10 真核生物启动子的叙述,错误的是 A 真核生物有三种RNA聚合酶,分别识别不同的启动子 B -25附近的TATA盒又称pribrnow盒 C RNA聚合酶III识别的启动子含两个保守的共有序列 D -70附近的共有序列称为CAAT盒
分子生物学问答题
答:RNA编辑是某些RNA,特别是mRNA前体的一种加工方式,如插入、删除或取代一些核苷酸残基,导致DNA所编码的遗传信息的改变,因为经过编辑的mRNA序列发生了不同于模板DNA的变化。(介导RNA编辑的机制有两种:位点特异性脱氨基作用和引导RNA指导的尿嘧啶插入或删除)
答:pribnow box是原核生物中中央大约位于转录起始位点上游10bp处的TATA区,所以又称作-10区。它的保守序列是TATAAT。
13、简述mRNA常以多顺反子的形式存在。真核生物mRNA一般以单顺反子的形式存在;2,原核生物mRNA的转录与翻译一般是偶联的,真核生物转录的mRNA前体则需经转录后加工,加工为成熟的mRNA与蛋白质结合生成信息体后才开始工作;3,原核生物mRNA半寿期很短,一般为几分钟,最长只有数小时。真核生物mRNA的半寿期较长,如胚胎中的mRNA可达数日;4,原核与真核生物mRNA的结构特点也不同,原核生物的mRNA的5’端无帽子结构,3’端没有或只有较短的poly A结构。
分子生物学问答题
1、请定义DNA重组技术和基因工程技术
答:DNA重组技术:目的是将不同的DNA片段(如某个基因或基因的一部分)按照人们的设计定向连接起来,然后在特定的受体细胞中与载体同时复制并得到表达,产生影响受体细胞的新的遗传性状。基因工程技术:是除了包含DNA重组技术外还包括其他可能是生物细胞基因结构得到改造的体系,基因工程是指技术重组DNA技术的产业化设计与应用,包括上游技术和下游技术两大组成部分。上游技术指的是基因重组、克隆和表达的设计与构建(即重组DNA技术);而下游技术则涉及到基因工程菌或细胞的大规模培养以及基因产物的分离纯化过程。
答:1,DNA的一级结构,就是指4种核苷酸的连接及排列顺序,表示了该DNA分子的化学成分;2,DNA的二级结构是指两条多核苷酸连反向平行盘绕所形成的双螺旋结构;3,DNA的高级结构是指DNA双螺旋进一步扭曲盘绕所形成的特定空间结构。
分子生物学-11
分子生物学-11(总分:100.01,做题时间:90分钟)一、问答题(总题数:20,分数:100.00)1.简述增强子的作用特点。
(分数:5.00)__________________________________________________________________________________________ 正确答案:()解析:①增强子可以发挥远程作用(1~4kb),增强同一条DNA链上基因转录效率;②增强子作用与其序列的正反方向无关,在基因的上游或下游都能起作用;③增强子对启动子没有严格的专一性,同一增强子可以影响不同类型启动子的转录;④增强子一般具有组织或细胞特异性。
2.什么是沉默子,简述其用特点。
(分数:5.00)__________________________________________________________________________________________ 正确答案:()解析:沉默子是一种抑制基因表达的顺式作用元件。
沉默子可以远程调控基因的转录作用,且无位置和方向依赖性,具有组织特异性。
沉默子可能引起染色质弯曲缠绕,产生异染色质结构,导致基因处于失活状态。
3.真核生物mRNA仅是细胞总RNA的一小部分(质量的3%)左右,解释可能的原因。
(分数:5.00)__________________________________________________________________________________________ 正确答案:()解析:总RNA中还包含大量的rRNA和tRNA,rRNA是核糖体的重要组成部分,一系列的tRNA是翻译必不可少的分子群。
另外,mRNA半衰期只有1~24小时。
因此mRNA的量比其他RNA的量要少。
4.为什么rRNA和tRNA分子比mRNA更稳定?(分数:5.00)__________________________________________________________________________________________ 正确答案:()解析:mRNA以单链形式存在于细胞中,能被特异的单链RNA酶识别并降解。
分子生物学问答题
分⼦⽣物学问答题问答题第⼆章⼀、⽤于基因重组的载体需要具有哪些条件?1)具有⾃主复制能⼒,保证重组DNA分⼦可以在宿主细胞内得到扩增2)具有较多的拷贝数,易与宿主细胞的染⾊体DNA分开,便于分离提纯3)分⼦质量相对较⼩,易与操作,并能够容纳较⼤分⼦质量的⽬的基因4)具多个单⼀限制性内切酶位点,便于⽬的基因克隆5)有⼀个或多个筛选标记(如对抗⽣素的抗性、营养缺陷型或显⾊表型反应等)6)具有较⾼的遗传稳定性⼆、限制性内切酶主要分为⼏个类型?各有什么特点?限制性内切酶主要分为三种类型,即Ⅰ型酶、Ⅱ型酶和Ⅲ型酶。
Ⅰ型和Ⅲ型酶⼀般都是⼤的、多亚基的蛋⽩质复合物,同时具有内切酶活性和甲基化酶活性。
均需ATP ⽔解供能。
Ⅰ型酶能够识别特异的核苷酸序列,但是切割位点是随机的,Ⅲ型限制酶从距离识别位点⼀侧约25bq处单链切割DNA分⼦。
识别序列是⾮对称的,现在已知的酶数量相当少。
Ⅰ型和Ⅲ型酶在DNA重组技术中⽤处不⼤。
Ⅱ型限制性核酸内切酶只有⼀种多肽,通常以同源⼆聚体形式存在,核酸内切酶活性和甲基化作⽤活性是分开的。
⽆需ATP⽔解供能,仅需Mg2﹢参与。
具有序列特异性,可对靶DNA进⾏精确切割,在DNA 重组技术中有特别⼴泛的⽤途。
三、影响限制性内切酶作⽤的因素有哪些?DNA第底物的纯度、DNA的甲基化程度、DNA分⼦的结构、酶切反应的温度、酶切反应的时间、酶切反应的缓冲体系等四、DNA连接酶主要有哪些应⽤?1)作为DNA重组技术的重要⼯具酶,催化两个具有黏性末端或平末端的DNA⽚段5’-P和3’-OH之间形成磷酸⼆酯键,组成新的重组DNA分⼦。
2)在DNA复制中发挥接合缺⼝的作⽤,这种单链缺⼝是由复制叉上的不连续性所产⽣3)在DNA损伤修复、遗传重组、及DNA链的剪接中起缝合缺⼝的作⽤五、反转录病毒载体有哪些优点?1)具有⼴泛的哺乳动物细胞宿主2)可主动感染分裂细胞3)感染细胞后,病毒基因组反转录⽣成双链DNA,可整合到宿主染⾊体中,与染⾊体同时复制,持续表达外源基因4)基因组⾃⾝含有完整⾼效的调控元件六、腺病毒载体有哪些优点?1)可插⼊⼤⽚段外源基因,可达35kb2)宿主范围⼴,尤其⼈类是腺病毒的⾃然宿主3)不仅可感染分裂期细胞,也可感染⾮分裂细胞4)病毒滴度⾼,可达10^9-10^11pfu/ml5)可原位感染组织,如肺等6)重组载体进⼊细胞后并不整合到宿主染⾊体DNA上,⽽是游离于染⾊体外瞬时表达,安全性好七、腺病毒载体有哪些不⾜?①病毒基因组较⼤,构建载体较复杂②⼏乎可感染所有细胞,缺乏特异性③载体不发⽣整合,导致⽬的基因只能短暂表达,因此需要重复应⽤,可能诱发机体的免疫反应第三章①化学合成法已知⽬的基因的核苷酸序列,或根据基因产物的氨基酸序列推导出其核苷酸序列,可利⽤全⾃动DNA合成仪化学合成该⽬的基因。
分子生物学习题
1.真核生物在mRNA的加工过程中,5端加上帽子结构,3端加上多腺苷化尾,后者由 poly(A)聚合酶催化,如果被转录基因是不连续的,那么,内含子一定要被切除,并通过剪接过程将__外显子__连接在一起。
这个过程涉及很多RNA分子,如U1和U2等,它们被统称为_ snRNA ___。
它们分别与一组蛋白质结合形成__ snRNP __,并进一步地组成40S或60S的结构,叫剪接体。
一、染色体具备哪些作为遗传物质的特征?1、分子结构相对稳定;2、能够自我复制,使亲子代之间保持连续性;3、能够指导蛋白质的合成,从而控制整个生命过程;4、能够产生可遗传的变异二、什么叫C值谬误,并试举一例,你认为这种现象说明了什么?指C值往往与种系的进化复杂程度不一致,即基因组大小与遗传复杂性之间没有必然的联系,某些较低等的生物C值却很大,如一些两栖动物的C值甚至比哺乳动物还大。
在真核生物中,每种生物的单倍体基因组的DNA总量是恒定的,称之为C值,C值是每种生物的一个特性。
不同物种的C值差别很大。
C值一般随生物进化而增加, 但也存在某些低等生物的C值比高等生物大, 即C值反常现象。
C值反常现象产生的原因是真核生物基因组中含大量非编码序列。
三、原核生物DNA具有哪些不同于真核生物DNA的特征?1.没有非编码区和内含子.2.是环状的DNA分子,裸露于拟核区域;而真核生物的DNA通常与蛋白质结合成染色体存在于细胞核中.3.原核生物的细胞质中还可能具有质粒,也是一种环状的DNA双链分子,能够自主复制并影响原核生物的性状,并遗传到下一代;真核生物中的DNA还可能存在于叶绿体和线粒体中,具有半自主性,可以进行复制、转录,称为细胞质DNA.四、原核生物启动子的基本结构与功能?启动子是DNA链上一段能与RNA聚合酶结合并能起始mRNA合成的序列,它是基因表达不可缺少的重要调控序列.没有启动子,基因就不能转录.原核生物启动子是由两段彼此分开且又高度保守的核苷酸序列组成,对mRNA的合成极为重要.启动子区域:(1)Pribnow盒,位于转录起始位点上游5—10bp,一般由6~8个碱基组成,富含A和T,故又称为TATA盒或—10区.启动子来源不同,Pribnow盒的碱基顺序稍有变化. (2)—35区,位于转录起始位点上游35bp处,故称—35区,一般由10个碱基组成.启动子有强弱之分,虽然原核细胞仅靠一种RNA聚合酶就能负责所有RNA的合成,但它却不能识别真核基因的启动子.为了表达真核基因,必须将其克隆在原核启动子的下游,才在原核表达系统中被转录.在原核生物表达系统中,通常使用的可调控的强启动子有lac (乳糖启动子)、trp (色氨酸启动子)、PL和PR(λ噬菌体的左向和右向启动子)以及tac (乳糖和色氨酸的杂合启动子)等.五、什么是套索状结构?哪些类型RNA的剪接中会形成该结构?在RNA剪接过程中,内含子分支位点的保守腺苷酸2-OH攻击5剪接位点保守鸟苷酸的磷酸基团,使内含子5端与外显子3端之间的磷酸二酯键断开,故形状想套索。
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1.什么是转座? 转座因子在一个DNA分子内部或者两个DNA之间不同位置间的移动。
2.病毒基因组有哪些特点?答:不同病毒基因组大小相差较大;不同病毒基因组可以是不同结构的核酸;除逆转录病毒外,为单倍体基因组;病毒基因组有的是连续的,有的分节段;有的基因有内含子;病毒基因组大部分为编码序列;功能相关基因转录为多顺反子mRNA有基因重叠现象。
3.原核生物基因组有哪些特点?答:基因组由一条环状双链DNA组成;只有一个复制起始点;大多数结构基因组成操纵子结构;结构基因无重叠现象;无内含子,转录后不需要剪接;基因组中编码区大于非编码区;重复基因少,结构基因一般为单拷贝;有编码同工酶的等基因;基因组中存在可移动的DNA序列;非编码区主要是调控序列。
4.真核生物基因组有哪些特点?答:每一种真核生物都有一定的染色体数目;远大于原核基因组,结构复杂,基因数庞大;真核生物基因转录为单顺反子;有大量重复序列;真核基因为断裂基因;非编码序列多于编码序列;功能相关基因构成各种基因家族。
5.基因重叠有什么意义?答:利用有限的核酸储存更多的遗传信息,提高自身在进化过程中的适应能力。
6.质粒有哪些特性? 答:在宿主细胞内可自主复制;细胞分裂时恒定地传给子代;所携带的遗传信息能赋予宿主特定的遗传性状;质粒可以转移。
7.什么是顺式作用元件? 答:基因中能影响基因表达,但不编码RNA和蛋白质的DNA序列。
顺式作用元件主要包括启动子、增强子、负调控元件等。
8.简述原核基因表达的特点。
答:(1)只有一种RNA聚合酶。
(2)原核生物的基因表达以操纵子为基本单位。
(3)转录和翻译是偶联进行的。
(4)mRNA:翻译起始部位有特殊的碱基序列-SD序列。
(5)原核生物基因表达的调控主要在转录水平,即对RNA合成的调控。
9.简述σ因子在原核基因表达调控中的意义。
答:(1)6因子含有识别启动区的结构域调控RNA聚合酶与.DNA结合,确保RNA聚合酶与特异启动区而不是其他位点的稳定结合(2)6因子使得RNA聚合酶选择一套特定启动区起始转录。
一旦一种6因子被另一种代替,即引起原来一套基因转录的关闭和新的一套基因转录的开届。
10.在有乳糖而无葡萄糖的条件下,乳糖操纵子是如何调控转录起始的?答:无葡萄糖时,cAMP处于高水平,与CAP形成cAMP-CAP 复合物并结合到启动子上游的CAP位点,乳糖存在阻遏蛋白不与操纵基因结合,cAMP-CAP复合物与lac操纵子的调控元件结合后,促进结构基因的转录。
11.简述乳糖操纵子的结构。
答:编码β-半乳糖苷酶、半乳糖苷通透酶和硫代半乳糖苷转乙酰基酶的基因Z、Y、A称为结构基因,结构基因加上调控元件:启动子P和操纵基因O及CAP结合位点,lac阻遏蛋白基因I,即构成乳糖操纵子。
12.原核生物可以通过哪几个层次的表达调控以适应环境的改变?答:(1)转录起始的调控:①6因子调控转录起始;②转录起始的负调控;③转录起始的正调控;④转录起始的复合调控。
(2)转录终止的调控:①依赖ρ因子的终止调控,通过ρ因子的作用使转录终止;②不依赖ρ因子的终止调控;③核糖体调控转录终止。
(3)翻译水平的调控:①反义RNA的调控作用;②RNA的稳定性;③蛋白质合成中的自身调控。
13.简述真核基因表达的特点答:(1)细胞的全能性:所谓全能性是指同一种生物的所有细胞都含有相同的基因组DNA。
(2)基因表达的时间性和空间性:高等生物的各种不同细胞具有相同的基因组,但在个体发育的不同阶段,基因表达的种类和数量是不同的,在不同组织和器官中,基因表达的种类和数量不同。
(3)转录和翻译分开进行:在核中转录生成mRNA穿过核膜至胞质指导蛋白质合成。
(4)初级转录产物要经过转录后加工修饰。
(5)不存在超基因式操纵子结构:真核生物基因转录产物为单顺反子,一条mRNA只翻译一种蛋白质。
(6)部分基因多拷贝。
14.真核生物基因组DNA水平的表达调控包括哪几种方式?答:(1)染色质的丢失;(2)基因扩增;(3)基因重排;(4)基因的甲基化修饰;(5)染色质结构对基因表达的调控作用。
15.列举几种真核基因的顺式作用元件答:(1)启动子:Hogness(TATA)盒,CAAT盒;(2)增强子:SV40病毒中,位于早期启动子5’上游约200 bp,内含2个72bp的重复序列,其核心序列为GGTGTGGA_AAG:(3)沉默子:SV40中的AG~ITiTIT序列为终止转录调控元件。
16.简述反式作用因子的基本结构特点。
答:一个完整的反式作用因子通常含有三个主要功能结构域,分别为DNA识别结合域、转录活化域和结合其他蛋白质的调节结构域。
这些结构域含有几十到几百个氨基酸残基。
不同的结构域有自己的特征性结构。
(1)DNA识别结合域:锌指结构、碱性亮氨酸拉链、同源结构域、螺旋-环-螺旋结构、碱性α螺旋。
(2)转录活化结构域:酸性α-螺旋、富含谷氨酰胺的结构域、富含脯氨酸结构域。
17.简述真核生物转录水平的调控机制。
答:主要通过反式作用因子与顺式作用元件和RNA聚合酶(RNA polymerase,RNA p01)的相互作用完成。
(1)顺式作用元件(cis—acting element)指某些能影响基因表达但不编码新的蛋白质和RNA的DNA序列,按照功能分为启动子、增强子、负调控元件(沉默子等)。
(2)反式作用因子(trans—acting factor)指能直接或间接地识别或结合在各顺式作用元件8-12bp核心序列上,参与调控靶基因转录效率的一组蛋白质,也称序列特异性DNA结合蛋白(sequence specific DNA binding protein,SDBP),这是一类细胞核内蛋白质因子。
在结构上含有与DNA结合的结构域。
(3)反式作用因子的活性调节:①反式作用因子的活性调节:真核基因转录起始的调节,首先表现为反式作用因子的功能调节,即特定的反式作用因子被激活后,可以启动特定基因的转录。
反式作用因子的激活方式如下:表达式调节;共价修饰;配体结合;蛋白质与蛋白质相互作用②反式作用因子作用方式:成环;扭曲;滑动;Oozing③反式作用因子的组合式调控:基因表达的调控不是由单一的反式作用因子完成而是几种因子组合,发挥特定的作用。
18.简述基因表达调控的意义及基本调节层次。
答:(1)在同一机体的各种细胞中虽然含有相同的遗传信息即相同的结构基因,但它们并非在所有细胞中都同时表达,而必须根据机体的不同发育阶段、不同的组织细胞及不同的功能状态,选择性、程序性地表达特定数量的特定基因。
通常情况下,真核生物细胞只有2%~15%的基因处于有转录活性的状态。
为了适应环境的变化,生物体需要不断的调节和控制各种基因的表达。
(2)基因表达的调控是一个十分复杂的过程。
从DNA上的遗传信息到蛋白质功能发挥的整个过程中,存在着基因组、转录、转录后、翻译及翻译后多个水平的调控环节。
19.举例说明什么是管家基因及其基因表达特点。
答:(1)管家基因(house.keeping genes)是指所有细胞中均要表达的一类基因,其产物是维持细胞基本生命活动所必需的。
如微管蛋白基因、糖酵解酶系基因与核糖体蛋白基因等。
(2)管家基因表达水平受环境因素影响较小,在个体各个生长阶段的大多数、或几乎全部组织中持续表达,或变化很小。
它的表达只受启动序列或启动子与RNA聚合酶相互作用的影响,而不受基他机制调节a调控区多呈低甲基化。
20.简述真核生物在翻译水平上的调控。
答:(1)翻译起始的调控:①翻译起始因子的功能调控:eIF-2是蛋白质合成过程中重要的起始因子。
有些物质可以影响eIF-2的活性,调节蛋白质合成的速度。
培养的真核细胞处于营养不足(“饥饿”)时,elF-2失活,最终导致肽链合成起始效率降低。
②阻遏蛋白的调节作用:所有进入胞浆的mRNA分子并不是都可以立即与核糖体结合翻译成蛋白质。
由于存在一些特定的翻译抑制蛋白可以与一些mRN A的5’端结合,从而抑制了蛋白质翻译。
③5’AUG对翻译的调节作用..以真核mRNA为模板的翻译开始于最靠近其5’端的第一个AUG。
90%以上的真核mRNA符合第一AUG规律。
但在有些mRNA中,在起始密码子AUG的上游(5’端)非编码区有一个或数个AUG,称为5'AUG。
5'AUG的阅读框通常与正常编码区的阅读框不一致,不是正常的开放阅读框a如果从5'AUG开始翻译,很快就会遇到终止密码子。
因此,若从5’AUG开始翻译,就会翻译出无活性的短肽。
mRNA 5’端非编码区长度对翻译的影响:起始密码AUG上游非编码区的长度可以影响翻译水平。
当第一个AUG密码子离5’端帽子的位置太近时,不容易被40S亚基识别。
当第一个AUG密码子距5’端帽子结构的距离在12个核苷酸以内时,有一半以上的核糖体40S亚基会滑过第—个AUG。
当5’端非编码区的长度在17—80核苷酸之间时,体外翻译效率与其长度成正比。
所以,第一个AUG至5’端之间的长度同样影响翻译起始效率和翻译起始的准确性。
(2)mRNA稳定性调节:mRNA的稳定性是翻译水平调控的重要因素,是由于mRNA是翻译蛋白质的模板,其量的多少直接影响蛋白质合成的量。
mRNA半衰期越长,.翻译效率越高,在细胞内合成蛋白质的量愈多。
(3)小分子RNA对翻译的调控作用:如lin-4 RNA由lin-4基因编码,可阻抑l in-14蛋白质(一种核蛋白),从而调控生长发育的时间选择。
21.简述真核基因转录因子分类及功能。
答:(1)反式作用因子指能直接或间接地识别或结合在各顺式作用元件8-12 bp核心序列上,参与调控靶基因转录效率的一组蛋白质,有时也称转录因子。
(2)目前发现的转录因子有近百种,根据其作用方式的不同分为三类:① 通用转录因子:系多数细胞普遍存在的一类转录因子,如TATA box结合因子TFⅡD、C-X:box结合因子SPl等;②组织特异性转录因子:在很大程度上,基因表达的组织特异性取决组织特异性转录因子的存在;③诱导性反式作用因子:这些反式作用因子的活性能被特异的诱导因子所诱导,这种活性的诱导可以是新蛋白的合成。
22.简述真核和原核基因表达调控共同的要素。
答:(1)DNA元件:具有调节功能的DNA序列原核:启动序列,操纵序列真核:顺式作用元件,启动子,增强子,抑制子 (2)调节蛋白:原核:阻遏蛋白:负性调节;激活蛋白:正性调节真核:转录因子——基本转录因子、激活因子、抑制因子(3) RNA聚合酶:RNA聚合酶主要是通过识别与结合启动子,参与基因转录起始调控23.说明阻遏蛋白在原核基因表达调控中的普遍意义。
答:阻遏蛋白通常是与基因操纵区结合,减弱或阻止其调控的基因转录,其介导的调控方式为负调控。