《基礎(chǔ)分子生物學(xué)》復(fù)習(xí)題及參考答案_第1頁
《基礎(chǔ)分子生物學(xué)》復(fù)習(xí)題及參考答案_第2頁
《基礎(chǔ)分子生物學(xué)》復(fù)習(xí)題及參考答案_第3頁
《基礎(chǔ)分子生物學(xué)》復(fù)習(xí)題及參考答案_第4頁
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文檔簡介

基礎(chǔ)分子生物學(xué)復(fù)習(xí)題及參考答案一、 填空題1. 核酸分子中糖環(huán)與堿基之間為 型的 糖苷 鍵,核苷與核苷之間通過 磷酸二酯 鍵連接成多聚體。2. DNA變性后,紫外吸收 增加 ,粘度 下降 ,浮力密度 升高 ,生物活性 喪失 。3. DNA雙螺旋直徑為 2 nm,每隔 3.4 nm上升一圈,相當(dāng)于10個堿基對。4. Z-DNA為 左 手螺旋。5. hn-RNA是真核生物 mRNA 的前體。6. 用Sanger的鏈末端終止法測定DNA一級結(jié)構(gòu)時,鏈終止劑是 雙脫氧核苷三磷酸 。7. 維系DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的力主要有 氫鍵 和 堿基堆積力 。8. 在堿性條件下, 核糖 核酸比 脫氧核糖 核酸更容易降解,其原因是因為 核糖 核酸的每個核苷酸上 -OH 的緣故。9. DNA復(fù)制時,連續(xù)合成的鏈稱為 前導(dǎo) 鏈;不連續(xù)合成的鏈稱為 隨從鏈。10. DNA合成的原料是 四種脫氧核糖核苷三磷酸 ;復(fù)制中所需要的引物是RNA 。11. DNA合成時,先由引物酶合成 RNA引物 ,再由 DNA聚合酶 在其3端合成DNA鏈,然后由 DNA聚合酶 切除引物并填補空隙,最后由 DNA連接酶 連接成完整的鏈。12. 細(xì)菌的DNA連接酶以 NAD 為能量來源,動物細(xì)胞和T4噬菌體的DNA連接酶以 ATP 為能源。13. 大腸桿菌RNA聚合酶的全酶由 2 組成,其核心酶的組成為 2 。14. RNA轉(zhuǎn)錄過程中識別轉(zhuǎn)錄啟動子的是 因子,協(xié)助識別轉(zhuǎn)錄終止部位的是 因子。15. 真核細(xì)胞mRNA合成后的成熟過程包括 戴帽 、 加尾 、 剪接、 甲基化修飾 。16. 遺傳信息由RNA傳遞到 DNA 的過程稱為逆轉(zhuǎn)錄,由 逆轉(zhuǎn)錄酶 催化。17. 反密碼子第 1 位堿基和密碼子第 3 堿基的配對允許有一定的擺動,稱為變偶性。18. 在原核細(xì)胞翻譯起始時,小亞基16SrRNA的3端與mRNA5端的 SD序列 之間互補配對,確定讀碼框架,fMet-tRNAf占據(jù)核糖體的 P位點 位置。19. 細(xì)胞內(nèi)多肽鏈合成的方向是從 N 端到 C 端,而閱讀mRNA的方向是從 5 端到 3 端。20. 在形成氨酰- tRNA時,由氨基酸的 羧 基與tRNA3末端的 羥 基形成酯鍵。為保證蛋白質(zhì)合成的正確性,氨酰tRNA合成酶除了對特定氨基酸有很強的 專一性 之外,還能將“錯誤”氨基酸從氨酰化-tRNA復(fù)合物上 水解 下來。21. 轉(zhuǎn)肽酶催化生成的化學(xué)鍵是 肽鍵 ,該酶還具有 酯酶 活性。22. 肽鏈延伸包括:進(jìn)位、 成肽 、和 移位 。23. 翻譯延長階段的進(jìn)位,是指 氨酰- tRNA 進(jìn)入 A 位。翻譯延長階段的轉(zhuǎn)位是指 mRNA 與 核糖體 做相對運動。24. 體內(nèi)大多數(shù)蛋白質(zhì)形成正確的構(gòu)象需要 分子伴侶 的幫助,某些蛋白質(zhì)的折疊還需要 二硫鍵 互換酶和 脯氨酰肽酰 異構(gòu)酶的催化。25. 正調(diào)控和負(fù)調(diào)控是基因表達(dá)的兩種最基本的調(diào)節(jié)形式,其中原核細(xì)胞常用 負(fù)調(diào)控模式,而真核細(xì)胞常用 正調(diào)控 模式。26. 在原核細(xì)胞中,由同一調(diào)控區(qū)控制的一群功能相關(guān)的結(jié)構(gòu)基因組成一個基因表達(dá)調(diào)控單位,稱為 啟動子 ,其調(diào)控區(qū)包括 啟動 基因和 操縱 基因。27. 有些基因的表達(dá)較少受環(huán)境的影響,在一個生物體的幾乎所有細(xì)胞中持續(xù)表達(dá),因此被稱為 管家基因 ;另有一些基因表達(dá)極易受環(huán)境的影響,在特定環(huán)境信號刺激下,相應(yīng)的基因被激活,基因表達(dá)產(chǎn)物增加,這種基因是可 誘導(dǎo) 的基因,相反,如果基因?qū)Νh(huán)境信號應(yīng)答時被抑制,這種基因是可 阻遏 的基因。28. 在基因重組技術(shù)中,切割DNA用 限制性核酸內(nèi)切酶 ,連接DNA用 DNA連接酶 。29. 除噬菌體外, 質(zhì)粒 和 病毒 也是分子克隆的常用載體。30. 用動物病毒DNA改造的基因載體有 腺病毒載體 和 反轉(zhuǎn)錄病載體 。用于植物基因工程的常用載體是 Ti質(zhì)粒 。31. 將重組質(zhì)粒導(dǎo)入細(xì)菌稱 轉(zhuǎn)化 ,將噬菌體DNA轉(zhuǎn)入細(xì)菌稱 轉(zhuǎn)導(dǎo) 。32. Southern印跡法、Northern印跡法和Western印跡法是分別用于研究 DNA 、 RNA 和 蛋白質(zhì) 轉(zhuǎn)移和鑒定的幾種常規(guī)技術(shù)。二、 選擇題1.有關(guān)核酸的雜交 (A,C,D)A.DNA變性的方法常用加熱和堿變性 B.相同來源的核酸才能通過變性而雜交C.不同來源的核酸復(fù)性時,若全部或部分堿基互補就可以雜交D.雜交可以發(fā)生在DNA與DNA之間,RNA與DNA,RNA與RNA之間E.把待測DNA標(biāo)記成探針進(jìn)行雜交2.DNA的復(fù)性速度與以下哪些有關(guān)(E)A.溫度 B.分子內(nèi)的重復(fù)序列 C.pH D.變性DNA的起始濃度 E.以上全部3.某DNA分子中腺嘌呤的含量為15%,則胞嘧啶的含量應(yīng)為(D)A15% B30% C40% D35% E70%4.DNA變性是指(D)A分子中磷酸二酯鍵斷裂 B多核苷酸鏈解聚 CDNA分子由超螺旋雙螺旋 D互補堿基之間氫鍵斷裂 EDNA分子中堿基丟失5.寡聚dT-纖維素柱層析用于(D)A. 從總DNA中分離純化質(zhì)粒DNA B. 從總核蛋白中分離DNPC. 除去雜蛋白 D. 從總RNA中純化mRNA6.關(guān)于雙螺旋結(jié)構(gòu)學(xué)說的敘述哪一項是錯誤的(C)A.由兩條反向平行的脫氧多核苷酸鏈組成 B.堿基在螺旋兩側(cè),磷酸與脫氧核糖在外圍C.兩條鏈間的堿基配對非常嚴(yán)格,A與T間形成三個氫鍵,G與C間形成兩個氫鍵D.堿基對平面垂直于中心軸,堿基對之間的作用力為范德華力E.螺旋每轉(zhuǎn)一圈包含10個堿基對7.下列關(guān)于雙鏈DNA堿基含量關(guān)系,哪一個是錯誤的(B)AA=T,G=C BA+T=G+C CA+G=C+T DA+C=G+T8.下列是幾種DNA分子的堿基組成比例。哪一種的Tm值最高(A)AA+T=15% BG+C=25% CG+C=40% DA+T=80%9DNA復(fù)制時,下列哪一種酶是不需要的(E)ADNA指導(dǎo)的DNA聚合酶 BDNA連接酶 C拓樸異構(gòu)酶 D解鏈酶 E限制性內(nèi)切酶10.DNA復(fù)制中的引物是(C)A由DNA為模板合成的DNA片段 B由RNA為模板合成的RNA片段 C由DNA為模板合成的RNA片段 D由RNA為模板合成的RNA片段 E引物仍存在于復(fù)制完成的DNA鏈中11.DNA復(fù)制時,子鏈的合成是(C)A.一條鏈53,另一條鏈35 B兩條鏈均為35 C兩條鏈均為53 D兩條鏈均為連續(xù)合成 E兩條鏈均為不連續(xù)合成12.在E.coli細(xì)胞中DNA聚合酶的作用主要是(C)A. DNA復(fù)制 B. E.coliDNA合成的起始 C. 切除RNA引物 D. 岡崎片段的連接13.需要DNA連接酶參與的過程有(A)ADNA復(fù)制 BDNA體外重組 CDNA損傷的切除修復(fù) DRNA逆轉(zhuǎn)錄14.DNA損傷的光修復(fù)作用是一種高度專一的修復(fù)方式,它只作用于紫外線引起的(A)A.嘧啶二聚體 B. 嘌呤二聚體 C.嘧啶-嘌呤二聚體 D.為兩個單獨的嘧啶堿基15.真核細(xì)胞RNA聚合酶催化合成的是(B)A18SRNA BmRNA CtRNA D5SRNA ErRNA16.轉(zhuǎn)錄指下列哪一過程(B)A. 以RNA為模板合成DNA B. 以DNA為模板合成RNA C. 以RNA為模板合成蛋白質(zhì) D. 以DNA為模板合成DNA17.hnRNA是(B)A.存在于細(xì)胞核內(nèi)的tRNA前體 B.存在于細(xì)胞核內(nèi)的mRNA前體 C.存在于細(xì)胞核內(nèi)的rRNA前體 D.存在于細(xì)胞核內(nèi)的snRNA前體18.基因有兩條鏈,與mRNA序列相同(T代替U)的鏈叫做(A)A. 有義鏈 B. 反義鏈 C. 重鏈 D. cDNA鏈19.下列關(guān)于逆轉(zhuǎn)錄酶的敘述哪一個是錯誤的(D)A.它以RNA為模板指導(dǎo)DNA的合成 B.它也可以DNA為模板指導(dǎo)DNA的合成 C.它具有RNase H活性 D.逆轉(zhuǎn)錄酶的作用不需要引物20.多肽鏈的氨基酸序列取決于(D)AtRNA B. 18S rRNA C. 28S rRNA DmRNA E. 氨基酰-mRNA合成酶21.密碼GGC的對應(yīng)反密碼子是(A)AGCC B. CCG C. CCC D. CGC E. GGC22.關(guān)于密碼子,錯誤的敘述是(C)A每一密碼子代表一種氨基酸 B. 某些密碼子不代表氨基酸C一種氨基酸只有一種密碼子 D. 甲硫氨酸只有一種密碼子E. 密碼子有種族特異性 23.一個N端為丙氨酸的20肽,其開放的閱讀框架至少應(yīng)該由多少個核苷酸殘基組成?(C)A60個 B. 63個 C. 66個 D. 57個 E. 69個24.氨基酰- tRNA中,tRNA與氨基酸的結(jié)合鍵是(E)A鹽鍵 B. 磷酸二酯鍵 C. 肽鍵 D. 糖苷鍵 E. 酯鍵25.原核生物和真核生物翻譯起始不同之處(B)A真核生物的Shine-Dalgarno序列使mRNA與核糖體結(jié)合B真核生物帽子結(jié)合蛋白是翻譯起始因子之一 CIF 比eIF種類多D原核生物和真核生物使用不同起始密碼E原核生物有TATAAT作為翻譯起始序列,真核生物則是TATA26.關(guān)于核蛋白體轉(zhuǎn)肽酶,錯誤的敘述是(C)A轉(zhuǎn)肽不需要GTP B. 轉(zhuǎn)肽不需要ATP C活性中心在小亞基 D. 活性中心在大亞基 E活性中心與rRNA有關(guān)27.一個氨基酸參入多肽鏈,需要(B)A兩個ATP分子 B一個ATP分子,兩個GTP分子C一個ATP分子,一個GTP分子 D兩個ATP分子,一個GTP分子E兩個GTP分子28.信號肽段的作用是(C)A指導(dǎo)DNA合成的啟動 B指導(dǎo)多肽鏈糖基化 C引導(dǎo)多肽進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng) D指導(dǎo)RNA合成的啟動 E指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成的啟動29.多肽鏈合成后,其Ser可(B)A乙?;?B糖基化 C磷酸化 D甲基化 E硫酸化30.蛋白質(zhì)合成后加工不包括(D)A蛋白質(zhì)的磷酸化 B信號肽的切除 C蛋白質(zhì)的糖基化D酶的構(gòu)像變化 E蛋白質(zhì)的乙?;?1.以下哪一種抑制劑只能抑制真核生物的蛋白質(zhì)合成(C)A氯霉素 B. 紅霉素 C放線菌酮 D嘌呤霉素 E四環(huán)素32一個操縱子通常含有(B)A.一個啟動序列和一個編碼基因 B.一個啟動序列和數(shù)個編碼基因C.數(shù)個啟動序列和一個編碼基因 D.數(shù)個啟動序列和數(shù)個編碼基因E兩個啟動序列和數(shù)個編碼基因33有關(guān)操縱子學(xué)說的論述,正確的是(B)A.操縱子調(diào)控系統(tǒng)是真核生物基因調(diào)控的主要方式B.操縱子調(diào)控系統(tǒng)是原核生物基因調(diào)控的主要方式C.操縱子調(diào)控系統(tǒng)由調(diào)節(jié)基因、操縱基因、啟動子和結(jié)構(gòu)基因組成D.誘導(dǎo)物與阻遏蛋白結(jié)合啟動轉(zhuǎn)錄 E.誘導(dǎo)物與啟動子結(jié)合而啟動轉(zhuǎn)錄34轉(zhuǎn)錄因子是(C)A.調(diào)節(jié)DNA結(jié)合活性的小分子代謝效應(yīng)物 B.調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄延伸速度的蛋白質(zhì)C.調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄起始速度的蛋白質(zhì) D.調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物分解速度的蛋白質(zhì)E.促進(jìn)轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物加工的蛋白質(zhì)35阻遏蛋白(阻抑蛋白)識別操縱子中的(C)A.啟動基因 B.結(jié)構(gòu)基因 C.操縱基因 D.內(nèi)含子 E.調(diào)節(jié)基因 36.在下列哪種情況下,乳糖操縱子的轉(zhuǎn)錄活性最高(A)A.高乳糖,低葡萄糖 B.高乳糖,高葡萄糖 C.低乳糖,低葡萄糖D.低乳糖,高葡萄糖 E.不一定37.順式作用元件是指(E)A.基因的5側(cè)翼序列 B.基因的3側(cè)翼序列 C.基因的5和3側(cè)翼序列D.基因的5和3側(cè)翼序列以外的序列 E.具有轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)功能的特異DNA序列38.反式作用因子是指(E)A.具有激活功能的調(diào)節(jié)蛋白 B.具有抑制功能的調(diào)節(jié)蛋白 C.對自身基因具有激活功能的調(diào)節(jié)蛋白 D.對另一基因具有激活功能的調(diào)節(jié)蛋白 E.對另一基因有調(diào)節(jié)功能的蛋白質(zhì)因子39.下列關(guān)于限制性內(nèi)切酶的敘述哪一項是錯誤的(C)A.它能識別DNA特定的堿基順序,并在特定的位點切斷DNAB.切割點附近的堿基順序一般呈回文結(jié)構(gòu) C.它能專一性降解經(jīng)甲基化修飾的DNAD.是重組DNA的重要工具酶 E.主要從細(xì)菌中獲得40.基因工程中,不常用到的酶是(C)A.限制性核酸內(nèi)切酶 B.DNA聚合酶 C.DNA解鏈酶 D.DNA連接酶 E.反轉(zhuǎn)錄酶41下列哪項不能作為表達(dá)載體導(dǎo)入真核細(xì)胞的方法?(D)A.磷酸鈣轉(zhuǎn)染 B.電穿孔 C.脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染 D.氯化鈣轉(zhuǎn)染 E.顯微注射42.重組體的篩選方法有(A)A.抗藥標(biāo)志篩選 B.標(biāo)記補救 C.分子雜交 D.免疫化學(xué) E.酶聯(lián)免疫檢測43.cDNA是指(D)A.在體內(nèi)合成的與病毒DNA或RNA互補的DNA B.在體外經(jīng)反轉(zhuǎn)錄合成的與DNA互補的DNAC.在體外經(jīng)轉(zhuǎn)錄合成的與DNA互補的RNAD.在體外經(jīng)反轉(zhuǎn)錄合成的與RNA互補的DNAE.在體內(nèi)經(jīng)轉(zhuǎn)錄合成的與DNA互補的RNA44建cDNA文庫時,首先需分離細(xì)胞的(C)A.染色體DNA B.線粒體DNA C.總mRNA D.tRNA E.rRNA三、三、 判斷題()1.生物體內(nèi),天然存在的DNA分子多為負(fù)超螺旋。()2.RNA分子可以發(fā)生熱變性,并有增色效應(yīng)。()3.水分子可以插入天然DNA分子雙螺旋空隙中。()4.從結(jié)構(gòu)基因中的DNA序列可以推出相應(yīng)的蛋白質(zhì)序列。()5.提高鹽濃度可使DNA分子的熔點(Tm)升高。()6.RNA的局部螺旋區(qū)中,兩條鏈之間的方向也是反向平行的。()7.在E.coli細(xì)胞和真核細(xì)胞中都是由DNA聚合酶切除RNA引物。 ()8.逆轉(zhuǎn)錄酶催化RNA指導(dǎo)的DNA合成不需要RNA引物。()9.RNA病毒不含DNA基因組,根據(jù)中心法則它必須先進(jìn)行反轉(zhuǎn)錄,才能復(fù)制和增殖。()10.原核細(xì)胞和真核細(xì)胞的RNA聚合酶都能夠直接識別啟動子。()11.大腸桿菌染色體DNA由兩條鏈組成,其中一條鏈充當(dāng)模板鏈,另外一條鏈充當(dāng)編碼鏈。()12由于遺傳密碼的通用性,用原核生物表達(dá)真核基因不存在技術(shù)障礙。表達(dá)出的蛋白質(zhì)通常是有功能的。()13.氨酰-tRNA合成酶可以通過合成反應(yīng)的逆反應(yīng)切除誤載的氨基酸。()14.所有氨酰-tRNA合成酶的作用都是把氨基酸連接在tRNA末端核糖的3-羥基上。()15.在核糖體上形成肽鏈所需的能量,由水解GTP來提供。()16.生物合成蛋白質(zhì)時,A 位的氨基酸轉(zhuǎn)移到P位,使P位的肽鏈延長,A 位空載的-tRNA隨后便脫落。()17.蛋白質(zhì)能夠折疊成何種三維結(jié)構(gòu),主要是由分子伴侶決定的。()18.高等真核生物的大部分DNA是不為蛋白質(zhì)編碼的。()19.大多數(shù)管家基因編碼低豐度的mRNA.()20.乳糖可以誘導(dǎo)乳糖操縱子的表達(dá),所以乳糖對乳糖操縱子的調(diào)控屬于正調(diào)控系統(tǒng)。()21.某些蛋白質(zhì)既可以作為阻遏蛋白又可以作為激活蛋白參與基因表達(dá)的調(diào)控。()22.準(zhǔn)備用原核生物表達(dá)真核基因時,最好通過cDNA獲取目的基因。()23.用原核生物表達(dá)真核生物的糖蛋白,其表達(dá)產(chǎn)物不會有正常的生物學(xué)功能。()24.Ti質(zhì)??梢噪S土壤農(nóng)桿菌進(jìn)入植物細(xì)胞。()25.用噬菌體作克隆載體時,外源DNA片斷越小,克隆的成功率越高。()26.基因克隆選擇的宿主細(xì)胞必須無限制性核酸內(nèi)切酶。()27.采用藍(lán)白斑選擇法時,藍(lán)色菌落或噬菌斑是含有重組載體的克隆。()28若1個氨基酸有3個遺傳密碼,則這3個遺傳密碼的前兩個核苷酸通常是相同的。四、名詞解釋(每題2分,共20分)1.增色效應(yīng)(hyperchromic effect); 核酸從雙鏈變?yōu)閱捂湹臒o規(guī)則卷曲狀態(tài)時,在260nm處的吸光度增加,稱 “增色效應(yīng)”。2. 分子雜交(molecular hybridization); 不同的DNA片段之間,DNA片段與RNA片段之間,如果彼此間的核苷酸排列順序互補也可以復(fù)性,形成新的雙螺旋結(jié)構(gòu)。這種按照互補堿基配對而使不完全互補的兩條多核苷酸相互結(jié)合的過程稱為分子雜交。3. 聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR); 聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR)是擴(kuò)增樣品中的DNA量和富集眾多DNA分子中的一個特定的DNA序列的一種技術(shù)。在該反應(yīng)中,使用與目的DNA序列互補的寡核苷酸作為引物,進(jìn)行多輪的DNA合成。其中包括DNA變性,引物退火和在Tap DNA聚合酶催化下的DNA合成。4. DNA的變性與復(fù)性(denaturation and renaturation of DNA); DNA的變性是指DNA雙螺旋區(qū)的氫鍵斷裂,變成單鏈并不涉及共價鍵的斷裂。DNA的復(fù)性是指變性DNA在適當(dāng)條件下,又可使兩條彼此分開的鏈重新締合成為雙螺旋結(jié)構(gòu)。5. Tm; 通常把加熱變性DNA使增色效應(yīng)達(dá)到最大增量一半時的的溫度稱為該DNA的熔點或熔解溫度,用Tm表示。6. 內(nèi)含子與外顯子內(nèi)含子是指結(jié)構(gòu)基因中存在于外顯子之間的非編碼序列,也是基因中不表達(dá)的序列,屬插入序列。外顯子是指基因中編碼蛋白質(zhì)的序列。7.半保留復(fù)制; DNA復(fù)制的一種方式。每條鏈都可用作合成互補鏈的模板,合成出兩分子的雙鏈DNA,每個分子都是由一條親代鏈和一條新合成的鏈組成。8.岡崎片段; 相對比較短的DNA鏈(大約1000核苷酸殘基),是在DNA的滯后鏈的不連續(xù)合成期間生成的片段,這是Reiji Okazaki在DNA合成實驗中添加放射性的脫氧核苷酸前體觀察到的。9.復(fù)制體; 一種多蛋白復(fù)合體,包含DNA聚合酶,引發(fā)酶,解旋酶,單鏈結(jié)合蛋白和其它輔助因子。復(fù)制體位于每個復(fù)制叉處,進(jìn)行染色體DNA復(fù)制的聚合反應(yīng)。10.編碼鏈; 雙鏈DNA中,不能進(jìn)行轉(zhuǎn)錄的那一條DNA鏈,其核苷酸序列與轉(zhuǎn)錄生成的RNA的序列一致(在RNA中是以U取代了DNA中的T)。11.內(nèi)含子; 在轉(zhuǎn)錄后的加工中,從最初的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物除去的內(nèi)部的核苷酸序列。術(shù)語內(nèi)含子也指DNA中編碼相應(yīng)RNA的區(qū)域。12.外顯子(exon)既存在于最初的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物中,也存在于成熟的RNA分子中的核苷酸序列。術(shù)語外顯子也指DNA中編碼相應(yīng)RNA的區(qū)域。13.遺傳密碼; DNA編碼鏈或mRNA上的核苷酸,以3個為一組(三聯(lián)體)決定1個氨基酸的種類,稱為三聯(lián)體密碼。mRNA的三聯(lián)體密碼是連續(xù)排列的,因此,mRNA的核苷酸序列可以決定蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)。14.擺動假說; mRNA上的密碼子與tRNA上的反密碼子相互辯認(rèn),大多數(shù)情況是遵從堿基配對規(guī)律的。但也可出現(xiàn)不嚴(yán)格的配對,這種現(xiàn)象就是遺傳密碼的擺動性,tRNA分子上有相當(dāng)多的稀有堿基,例如次黃嘌呤(inosine,I)常出現(xiàn)于三聯(lián)體反密碼子的5端第一位,它和mRNA密碼子第3位的A、C、U都可以配對。15.SD序列; 位于mRNA分子AUG起始密碼子上游約813個核苷酸處,由46個核苷酸組成的富含嘌呤的序列,以-AG-GA-為核心。SD序列同16S rRNA近3-末端的序列互補,在核糖體與mRNA的結(jié)合過程中起重要作用。16.信號肽; 是未成熟的分泌性蛋白質(zhì)中可被細(xì)胞轉(zhuǎn)運系統(tǒng)識別的特征性氨基酸序列。有堿性N-末端區(qū)、疏水核心區(qū)及加工區(qū)三個區(qū)段。蛋白質(zhì)被轉(zhuǎn)運到細(xì)胞的一定部位后,信號肽即被切除。17.多聚核糖體是由1個mRNA分子與一定數(shù)目的單個核糖體結(jié)合而成的串珠狀排列。每個核糖體可以獨立完成一條肽鏈的合成,所以多個核糖體上可以同時進(jìn)行多條肽鏈的合成,可以加速蛋白質(zhì)的合成速度,提高模板mRNA的利用率。18.操縱子; 原核生物的幾個功能相關(guān)的結(jié)構(gòu)基因往往排列在一起,轉(zhuǎn)錄生成一個mRNA,然后分別翻譯成幾種不同的蛋白質(zhì)。這些蛋白可能是催化某一代謝過程的酶,或共同完成某種功能。這些結(jié)構(gòu)基因與其上游的啟動子,操縱基因共同構(gòu)成轉(zhuǎn)錄單位,稱操縱子。19.啟動子; 是RNA聚合酶結(jié)合位點周圍的一組轉(zhuǎn)錄控制組件,包括至少一個轉(zhuǎn)錄起始點。在真核基因中增強子和啟動子常交錯覆蓋或連續(xù)。有時,將結(jié)構(gòu)密切聯(lián)系而無法區(qū)分的啟動子、增強子樣結(jié)構(gòu)統(tǒng)稱啟動子。20.增強子; 是一種能夠提高轉(zhuǎn)錄效率的順式調(diào)控元件,最早是在SV40病毒中發(fā)現(xiàn)的長約200bp的一段DNA,可使旁側(cè)的基因轉(zhuǎn)錄提高100倍,其后在多種真核生物,甚至在原核生物中都發(fā)現(xiàn)了增強子。增強子通常占100200bp長度,也和啟動子一樣由若干組件構(gòu)成,基本核心組件常為812bp,可以單拷貝或多拷貝串連形式存在。21.衰減子; 在原核生物的Trp操縱子結(jié)構(gòu)中,第一個結(jié)構(gòu)基因與啟動子P之間有一個區(qū)域含Trp密碼子,稱衰減子。當(dāng)環(huán)境中Trp濃度很高時,它可通過編碼并翻譯,使正在轉(zhuǎn)錄的mRNA形成終止信號,從而終止Trp操縱子的表達(dá)。這種轉(zhuǎn)錄衰減實質(zhì)上是轉(zhuǎn)錄與一個前導(dǎo)肽翻譯過程的偶聯(lián),它是原核生物特有的一種基因調(diào)控機(jī)制。22.反式作用因子; 大多數(shù)真核轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子由某一基因表達(dá)后,通過與特異的順式作用元件相互作用(DNA-蛋白質(zhì)相互作用),或通過與基它調(diào)節(jié)因子的相互作用(蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用),反式激活另一基因的轉(zhuǎn)錄,故稱反式作用蛋白或反式作用因子。23.順式調(diào)控元件:指可影響自身基因表達(dá)活性的真核DNA序列。根據(jù)順式作用元件在基因中的位置、轉(zhuǎn)錄激活作用的性質(zhì)及發(fā)揮作用的方式,分為啟動子、增強子及沉默子等。24.降解物基因活化蛋白;也就是cAMP受體蛋白(cAMP receptor protein,CRP),它與cAMP的復(fù)合物可以促進(jìn)某些原核操縱子(如乳糖操縱子)的轉(zhuǎn)錄。25.克隆技術(shù); “克隆”作為名詞指相同的分子或細(xì)胞構(gòu)成的群體,或一個共同的祖先通過無性繁殖所得到的群體,作為動詞指獲取“克隆”的過程??寺〖夹g(shù)特指獲取“克隆”的過程,包括分子克隆,細(xì)胞克隆等技術(shù)。26.限制性核酸內(nèi)切酶; 就是識別DNA的特異序列,并在識別位點或其周圍切割雙鏈DNA的一類核酸內(nèi)切酶。限制性核酸內(nèi)切酶存在于細(xì)菌體內(nèi),與相伴存在的甲基化酶共同構(gòu)成細(xì)菌的限制、修飾體系,限制外源DNA,保護(hù)自身DNA,對保持細(xì)菌遺傳物質(zhì)的穩(wěn)定具有重要意義。限制性核酸內(nèi)切酶分為三類,其中的類酶能特異性在一定的核苷酸序列處切割雙鏈DNA,因而在基因工程中得到廣泛的應(yīng)用。27.基因組DNA文庫; 利用限制性核酸內(nèi)切酶將染色體DNA切割成一定大小的片段,將這些片段分子與適當(dāng)?shù)目寺≥d體拼接成重組DNA分子,繼而轉(zhuǎn)入受體菌,使每個細(xì)菌內(nèi)都攜帶一種重組DNA分子。不同細(xì)菌中的重組DNA分子可能包含不同的染色體DNA片段,這樣,只要得到的轉(zhuǎn)化細(xì)菌所攜帶的重組DNA分子種類足夠多,則全部轉(zhuǎn)化細(xì)菌所攜帶的各種染色體片段就代表了染色體的整個基因組。存在于轉(zhuǎn)化細(xì)菌內(nèi),由克隆載體所攜帶的所有基因組DNA片段的集合稱基因組DNA文庫?;蚪MDNA文庫涵蓋了基因組的全部基因信息。28. cDNA文庫以mRNA為模板,經(jīng)反轉(zhuǎn)錄酶催化,在體外反轉(zhuǎn)錄成cDNA,與適當(dāng)?shù)妮d體(常用噬菌體或質(zhì)粒載體)連接后轉(zhuǎn)化受體菌,則每個細(xì)菌含有一段cDNA,并能繁殖擴(kuò)增,這樣包含著細(xì)胞全部mRNA信息的cDNA克隆集合稱為該組織細(xì)胞的cDNA文庫?;蚪M含有的基因在特定的組織細(xì)胞中只有一部分表達(dá),而且處在不同環(huán)境條件、不同分化時期的細(xì)胞其基因表達(dá)的種類和強度也不盡相同,所以cDNA文庫具有組織細(xì)胞特異性。cDNA文庫顯然比基因組DNA文庫小得多,能夠比較容易從中篩選克隆得到細(xì)胞特異表達(dá)的基因。另外,對真核細(xì)胞來說,從基因組DNA文庫獲得的基因與從cDNA文庫獲得的不同,基因組DNA文庫所含的是帶有內(nèi)含子和外顯子的基因組基因,而從cDNA文庫中獲得的是已經(jīng)過剪接,去除了內(nèi)含子的cDNA。一般來說,從cDNA文庫獲得的基因,因不含內(nèi)含子而片段較小,更適合于用作基因工程的目的基因。由于原核生物不存在將hnRNA加工成mRNA的酶系統(tǒng),若用原核生物表達(dá)真核基因,則目的基因一定要通過cDNA獲取。五、分析計算題1.簡述B-DNA的結(jié)構(gòu)特征。(1)兩條反向平行的多核苷酸鏈圍繞同一中心軸相互纏繞形成右手螺旋;(2)嘌呤和嘧啶堿位于雙螺旋的內(nèi)側(cè),磷酸和核糖在外側(cè),彼此通過3,5磷酸二酯鍵相連接,形成DNA分子的骨架。堿基平面和縱軸垂直,糖環(huán)的平面則和縱軸平行;(3)雙螺旋的平均直徑為2nm,兩個相鄰的堿基對之間相距的高度,堿基堆積距離為0.34nm,兩個核苷酸之間的夾角為36度;(4)兩條核苷酸鏈依靠彼此堿基之間形成的氫鍵相聯(lián)系而結(jié)合在一起;(5)堿基在一條鏈上的排列順序不受任何限制。2.何謂Tm?影響Tm大小的因素有哪些?在實驗中如何計算Tm值?DNA的變性從開始解鏈到完全解鏈,是在一個相當(dāng)窄的溫度范圍內(nèi)完成的,在這一范圍內(nèi),紫外線吸收值的增加量達(dá)到最大增加量的50%時的溫度為DNA的解鏈溫度(溶解溫度,melting temperature,Tm)。Tm值大小主要與GC含量有關(guān),GC含量越高,Tm值越大;另外核酸分子越大,Tm值也越大,溶液pH值大于11.3,核酸完全變性,小于5.0則核酸容易脫嘌呤。降低溶液的離子強度會使Tm值下降,尿素等變性劑也會使Tm值下降。在實驗中,Tm值計算公式:Tm=69.3+0.41(G+C%),小于20bp的寡核苷酸:Tm=4(G+C)+2(A+T)。3.如果人體有1014個細(xì)胞,每個體細(xì)胞的DNA含量為6.4109個堿基對。試計算人體DNA的總長度是多少?是太陽-地球之間距離(2.2109公里)的多少倍?已知雙鏈DNA每1000個核苷酸重110-18g,求人體的DNA的總質(zhì)量。每個體細(xì)胞的DNA的總長度為:6.41090.34nm = 2.176109 nm= 2.176m,3.人體內(nèi)所有體細(xì)胞的DNA的總長度為:2.176m1014 = 2.1761011km這個長度與太陽-地球之間距離(2.2109公里)相比為:2.1761011/2.2109 = 99倍,每個核苷酸重110-18g/1000=10-21g,所以,總DNA 6.4102310-21=6.4102=640g4.什么是DNA變性?DNA變性后理化性有何變化?DNA雙鏈轉(zhuǎn)化成單鏈的過程成變性。引起DNA變性的因素很多,如高溫、超聲波、強酸、強堿、有機(jī)溶劑和某些化學(xué)試劑(如尿素,酰胺)等都能引起變性。DNA變性后的理化性質(zhì)變化主要有:(1)天然DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)解鏈變成單鏈的無規(guī)則線團(tuán),生物學(xué)活性喪失;(2)天然的線型DNA分子直徑與長度之比可達(dá)1:10,其水溶液具有很大的黏度。變性后,發(fā)生了螺旋-線團(tuán)轉(zhuǎn)變,黏度顯著降低;(3)在氯化銫溶液中進(jìn)行密度梯度離心,變性后的DNA浮力密大大增加;(4)沉降系數(shù)S增加;(5)DNA變性后,堿基的有序堆積被破壞,堿基被暴露出來,因此,紫外吸收值明顯增加,產(chǎn)生所謂增色效應(yīng)。(6)DNA分子具旋光性,旋光方向為右旋。由于DNA分子的高度不對稱性,因此旋光性很強,其a=150。當(dāng)DNA分子變性時,比旋光值就大大下降。5.什么是核酸雜交?有何應(yīng)用價值?熱變性后的DNA片段在進(jìn)行復(fù)性時,不同來源的變性核酸(DNA或RNA)只要有一定數(shù)量的堿基互補(不必全部堿基互補),就可形成雜化的雙鏈結(jié)構(gòu)。此種使不完全互補的單鏈在復(fù)性的條件下結(jié)合成雙鏈的技術(shù)稱為核酸雜交。用被標(biāo)記的已知堿基序列的單鏈核酸小分子作為探針,可確定待檢測的DNA,RNA分子中是否有與探針同源的堿基序列。用此原理,制作探針,再通過雜交,可用于細(xì)菌,病毒,腫瘤和分子病的診斷(基因診斷)。也可用于基因定位,目的基因篩選,基因表達(dá)狀況的分析等研究工作。6.若使15N標(biāo)記的大腸桿菌在14N培養(yǎng)基中生長三代,提取DNA,并用平衡沉降法測定DNA密度,其14N-DNA分子與14N15N雜合DNA分子之比應(yīng)為多少?15N標(biāo)記的大腸桿菌利用培養(yǎng)基中的14N合成DNA,第一代DNA雙鏈都是14N15N雜合DNA分子。第二代分別是以第一代中的14N和15N鏈作為母鏈合成新的DNA,所以14NDNA分子與14N15N雜合DNA分子之比為1:1。第三代中的14N和15N母鏈的分子之比是3:1,所以14NDNA分子與14N15N雜合DNA分子之比應(yīng)為3:1。7.真核生物DNA聚合酶有哪幾種?它們的主要功能是什么?真核生物的DNA聚合酶有、五種,均具有5 3聚合酶活性,DNA聚合酶、和有35外切酶活性,DNA聚合酶和無外切酶活性。DNA聚合酶用于合成引物,DNA聚合酶用于合成細(xì)胞核DNA,DNA聚合酶和主要起修復(fù)作用,DNA聚合酶用于線粒體DNA的合成。8.真核細(xì)胞中有幾種RNA聚合酶?它們的主要功能是什么?真核生物的RNA聚合酶,按照對-鵝膏蕈堿的敏感性不同進(jìn)行分類:RNA聚合酶基本不受-鵝膏蕈堿的抑制,在大于10-3mol/L時才有輕微的抑制。RNA聚合酶對-鵝膏蕈堿最為敏感,在10-8mol/L以下就會被抑制。RNA聚合酶對-鵝膏蕈堿的敏感性介于聚合酶和聚合酶之間,在10-5mol/L到10-4mol/L才會有抑制現(xiàn)象。RNA聚合酶存在于核仁中,其功能是合成5.8S rRNA、18 S rRNA和28 S rRNA。RNA聚合酶存在于核質(zhì)中,其功能是合成mRNA、snRNA。RNA聚合酶也存在于核質(zhì)中,其功能是合成tRNA和5 S rRNA及轉(zhuǎn)錄Alu序列。9.真核生物三類啟動子各有何結(jié)構(gòu)特點?真核生物三類啟動子分別由RNA聚合酶I、II、III進(jìn)行轉(zhuǎn)錄。類別I啟動子包括核心啟動子和上游控制元件兩部分,需要UBF1和SL1因子參與作用。類別II啟動子包括四類控制元件:基本啟動子、起始子、上游元件和應(yīng)答元件。識別這些元件的反式作用因子由通用轉(zhuǎn)錄因子、上游轉(zhuǎn)錄因子和可誘導(dǎo)的因子。類別III啟動子有兩類:上游啟動子和基因內(nèi)啟動子,分別由裝配因子和起始因子促進(jìn)轉(zhuǎn)錄起始復(fù)合物的形成和轉(zhuǎn)錄。10論述遺傳密碼的特點。(1)遺傳密碼為三聯(lián)體:模板從mRNA5端的起始密碼子開始,到3端的終止密碼稱為開放讀碼框架。在框架內(nèi)每3個堿基組成1個密碼子,決定1個氨基酸。(2)遺傳密碼的種類:遺傳密碼共64個,其中61個密碼子分別代表各種氨基酸。3個為肽鏈合成的終止信號。位于5端的AUG,除了代表甲硫蛋氨酸外,還是肽鏈合成的起始信號。(3)遺傳密碼的連續(xù)性:對mRNA分子上密碼子的閱讀方法叫讀碼。正確讀碼是每3個相鄰堿基一組,不間斷地連續(xù)讀下去,直到出現(xiàn)終止密碼為止。mRNA上堿基的插入和缺失,可導(dǎo)致框移突變。(4)遺傳密碼的簡并性:有61個密碼子代表20種氨基酸,每個密碼子只代表一種氨基酸,而多數(shù)氨基酸都有24個密碼子,這種由幾個密碼子編碼同一氨基酸的現(xiàn)象稱為簡并性。從密碼表上可看出密碼子的第3位堿基通常是簡并的。(5)遺傳密碼的擺動性:指密碼子與反密碼子配對不遵從堿基配對規(guī)律,此不嚴(yán)格的配對關(guān)系稱為擺動性。如丙氨酰- tRNA反密碼子的第1位堿基I可以與密碼子第3位的A、C或U配對。遺傳密碼的擺動性使一種tRNA可以識別幾種代表同一種氨基酸的密碼子。(6)遺傳密碼的通用性:從細(xì)菌到人的遺傳密碼都市通用的,但近年發(fā)現(xiàn)哺乳類動物線粒體的蛋白質(zhì)合成體系中有個別例外。如UAG不代表終止密碼子,而代表色氨酸;CUA不代表亮氨酸,而代表蘇氨酸。(7)遺傳密碼的防錯系統(tǒng):由于遺傳密碼的簡并性,有4個密碼的氨基酸,其第三位的堿基被替換,仍編碼同一種氨基酸,從遺傳密碼表可以看出,只要遺傳密碼的第二位是U,則第一位和第三位不論怎么變化,其編碼的氨基酸總是疏水性的,如第二位是C,則其編碼的氨基酸是非極性的或極性不帶電荷的,若第二位為A或G,則編碼的氨基酸R基是親水性的,第一位是A或C,第二位是A或G,則編碼的氨基酸R基是堿性的,若前兩位是AG則編碼的氨基酸R基是酸性的。這些規(guī)律使某些核苷酸的替換可以不引起肽鏈中氨基酸的變化,或被替換的氨基酸理化性質(zhì)相似。這便是密碼的防錯系統(tǒng)。11.如果mRNA上的閱讀框已被確定,它將只編碼一種多肽的氨基酸順序。從一蛋白質(zhì)的已知氨基酸順序,是否能確定唯一的一種mRNA的核苷酸序列?為什么?由于1個密碼子只能編碼一種氨基酸,在mRNA的開放閱讀框確定后,用遺傳密碼可以推出其相應(yīng)蛋白質(zhì)的氨基酸序列。由于mRNA是由DNA轉(zhuǎn)錄而來的,如果基因(DNA)編碼區(qū)的序列已知,也可由此推出相應(yīng)表達(dá)產(chǎn)物的氨基酸序列。但是,由于除甲硫氨酸和色氨酸外的18種氨基酸均有一種以上的密碼子,由蛋白質(zhì)的氨基酸序列推斷相應(yīng)mRNA的核苷酸序列時,我們會面臨多種選擇。比如,由7個氨基酸的序列推測其可能的mRNA編碼區(qū)序列,若其中有5個氨基酸有2個密碼,則能夠與其相對應(yīng)的核苷酸序列會有25種,即有32種。12.如果E.Coli 染色體DNA的75%可用來編碼蛋白質(zhì),假定蛋白質(zhì)的平均相對分子質(zhì)量為60000,以三個堿基編碼一個氨基酸計算,(1)若該染色體DNA大約能編碼2000種蛋白質(zhì),求該染色體DNA的長度?(2)該染色體DNA的相對分子質(zhì)量大約是多少?(氨基酸殘基的平均相對分子質(zhì)量是120,核苷酸對的平均相對分子質(zhì)量是640)。(1)因為蛋白質(zhì)的平均相對分子質(zhì)量為60000,氨基酸殘基的平均相對分子質(zhì)量為120,則蛋白質(zhì)的平均氨基酸殘基的個數(shù)為60000/120=500個,編碼2000種蛋白至少需要20005003個密碼子,而DNA堿基的75%用來編碼這2000 個蛋白,則該染色體DNA的長度為:20005003/75%=4000000bp。若該DNA為B-DNA,每個bp使螺旋軸延伸0.34nm,則其長度應(yīng)為:0.344000000=1360000nm;(2)該染色體DNA的相對分子質(zhì)量大約是6404000000= 2560000000=2.56109 Da。13.原核生物與真核生物翻譯起始階段有何異同?相同之處:(1)都需生成翻譯起始復(fù)合物;(2)都需多種起始因子參加;(3)翻譯起始的第一步都需核糖體的大、小亞基先分開;(4)都需要mRNA和氨酰- tRNA結(jié)合到核糖體的小亞基上;(5)mRNA在小亞基上就位都需一定的結(jié)構(gòu)成分協(xié)助。(6)小亞基結(jié)合mRNA和起始者tRNA后,才能與大亞基結(jié)合。(7)都需要消耗能量。不同之處:(1)真核生物核糖體是80S(40S+60S);eIF種類多(10多種);起始氨酰- tRNA是met- tRNA(不需甲酰化),mRNA沒有SD序列;mRNA在小亞基上就位需5端帽子結(jié)構(gòu)和帽結(jié)合蛋白以及eIF2;mRNA先于met-tRNA結(jié)合到小亞基上。(2)原核生物核糖體是70S(30S+50S);IF種類少(3種);起始氨酰- tRNA是fmet- tRNA(需甲?;恍鑃D序列與16S-tRNA配對結(jié)合,rps-1辯認(rèn)識別序列;小亞基與起始氨酰-tRNA結(jié)合后,才與mRNA結(jié)合。14.簡述信號肽假說的基本內(nèi)容。蛋白質(zhì)合成后的靶向輸送原理,有幾種不同的學(xué)說,信號肽假說是目前被普遍接受的學(xué)說之一。分泌性蛋白質(zhì)的初級產(chǎn)物N-端多有信號肽結(jié)構(gòu),信號肽一旦合成(蛋白質(zhì)合成未終止),即被胞漿的信號肽識別蛋白(SRP)結(jié)合,SRP與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜的內(nèi)側(cè)面的受體即對接蛋白(DP)結(jié)合,組成一個輸送系統(tǒng),促使膜通道開放,信號肽帶動合成中的蛋白質(zhì)沿通道穿過膜,信號肽在沿通道折回時被膜上的信號肽酶切除,蛋白質(zhì)在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體經(jīng)進(jìn)一步修飾(如糖基化)后,即可被分選到細(xì)胞的不同部位。15.肽鏈合成后的加工修飾有哪些途徑?蛋白質(zhì)合成后的加工修飾內(nèi)容有:(1)肽鏈的剪切:如切除N端的Met,切除信號肽,切除蛋白質(zhì)前體中的特定肽段。(2)氨基酸側(cè)鏈的修飾,如:磷酸化、糖基化、甲基化等。(3)二硫鍵的形成。(4)與輔基的結(jié)合。16.簡述操縱子的基本結(jié)構(gòu)。操縱子的調(diào)控區(qū)有一個操縱序列,一個啟動序列及一個CAP位點,調(diào)控區(qū)下游有幾個結(jié)構(gòu)基因,還有一個調(diào)節(jié)基因編碼阻遏蛋白,阻遏蛋白與操縱序列結(jié)合,使操縱子受阻遏而處于關(guān)閉狀態(tài)。若cAMP 與CAP結(jié)合,形成的復(fù)合物與CAP位點結(jié)合,可增大操縱子的轉(zhuǎn)錄活性。阻遏蛋白的負(fù)性調(diào)節(jié)和CAP的正性調(diào)節(jié)共同調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)基因的表達(dá),操縱子機(jī)制在原核基因表達(dá)調(diào)控中具有較善遍的意義,因其多是幾個功能相關(guān)基因串聯(lián)于同一操縱子上,故在同一啟動序列控制下,可轉(zhuǎn)錄出能為多種蛋白質(zhì)編碼的mRNA,即多順反子mRNA。17.舉例說明基因表達(dá)的誘導(dǎo)與阻遏,正調(diào)控與負(fù)調(diào)控。在特定的環(huán)境信號刺激下,相應(yīng)的基因被激活,基因表達(dá)產(chǎn)物增加,則這種基因是可誘導(dǎo)的??烧T導(dǎo)基因在特定的環(huán)境中表達(dá)增強的過程稱為誘導(dǎo)。例如有DNA損傷時,修復(fù)酶基因就會在細(xì)菌內(nèi)被誘導(dǎo)激活,使修復(fù)酶的活性增加。相反,如果基因?qū)Νh(huán)境信號應(yīng)答時被抑制則這種基因是可阻遏的,可阻遏基因表達(dá)產(chǎn)物水平降低的過程稱為阻遏,例如,當(dāng)培養(yǎng)液中色氨酸供應(yīng)充分時,在細(xì)菌內(nèi)編碼色氨酸合成相關(guān)酶的基因表達(dá)會被抑制。如果某種基因在沒有調(diào)節(jié)蛋白存在時是表達(dá)的,加入某種調(diào)節(jié)蛋白后基因表達(dá)活性便被關(guān)閉,這樣的控制為負(fù)調(diào)控。例如,乳糖操縱子。相反,若某種基因在沒有調(diào)節(jié)蛋白存在時是關(guān)閉的,加入某種調(diào)節(jié)蛋白后基因活性就被開啟,這種控制稱為正調(diào)控。例如代謝物阻遏。18.概述原核生物基因表達(dá)調(diào)控的特點。原核基因表達(dá)調(diào)控與真核存在很多共同之處,但因原核生物沒有細(xì)胞核和亞細(xì)胞結(jié)構(gòu),其基因組結(jié)構(gòu)要比真核生物簡單,基因表達(dá)的調(diào)控因此而比較簡單。雖然原核基因的表達(dá)也受轉(zhuǎn)錄起始、轉(zhuǎn)錄終止、翻譯調(diào)控及RNA、蛋白質(zhì)的穩(wěn)定性等多級調(diào)控,但其表達(dá)開、關(guān)的關(guān)鍵機(jī)制主要發(fā)生在轉(zhuǎn)錄起始。其特點包括以下3方面:(1)因子決定RNA聚合酶的識別特異性:原核生物只有一種RNA聚合酶,核心酶催化轉(zhuǎn)錄的延長,亞基識別特異啟動序列,即不同的因子協(xié)助啟動不同基因的轉(zhuǎn)錄。(2)操縱子模型的普遍性:除個別基因外,原核生物絕大數(shù)基因按功能相關(guān)性成簇地連續(xù)排列在染色體上,共同組成一個轉(zhuǎn)錄單位即操縱子,如乳糖操縱子等。一個操縱子含一個啟動序列及數(shù)個編碼基因。在同一個啟動序列控制下,轉(zhuǎn)錄出多順反子mRNA。(3)阻遏蛋白與阻遏機(jī)制的普遍性:在很多原核操縱子系統(tǒng),特異的阻遏蛋白是控制啟動序列活性的重要因素。當(dāng)阻遏蛋白與操縱基因結(jié)合或解離時,結(jié)構(gòu)基因的轉(zhuǎn)錄被阻遏或去阻遏。19.概述真核生物基因組的特點。(1)基因組結(jié)構(gòu)龐大:哺乳動物基因組DNA由約bp的核苷酸組成。大約有3萬個左右的基因,90%以上的DNA不為蛋白質(zhì)編碼。真核細(xì)胞DNA與組蛋白結(jié)合形成復(fù)雜的染色質(zhì)結(jié)構(gòu),基因表達(dá)調(diào)控機(jī)制更加復(fù)雜。(2)單順反子:真核基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物為單順反子,即一個編碼基因轉(zhuǎn)錄生成一個mRNA分子,經(jīng)翻譯生成一條多肽鏈。許多蛋白質(zhì)由幾條不同的多肽鏈組成,因此存在多個基因的協(xié)調(diào)表達(dá)。(3)重復(fù)序列:重復(fù)序列在真核DNA中普遍存在,重復(fù)序列長短不一,短的在10個核苷酸以下,長的達(dá)數(shù)百,乃至上千個核苷酸。據(jù)重復(fù)頻率不同分為高度重復(fù)序列、中度重復(fù)序列及單拷貝序列。(4)基因的不連續(xù)性:結(jié)構(gòu)基因的兩側(cè)有不被轉(zhuǎn)錄的非編碼序列,往往是基因表達(dá)的調(diào)控區(qū)。在編碼基因內(nèi)部有一些不為蛋白質(zhì)編碼的間隔序列,稱內(nèi)含子,而編碼序列稱外顯子,因此真核基因是不連續(xù)的。20.概述真核生物基因表達(dá)調(diào)控的特點。同原核生物一樣,真核基因表達(dá)調(diào)控的最基本環(huán)節(jié)也是轉(zhuǎn)錄起始,而且某些機(jī)制是相同的,但也存在明顯差別:(1)RNA聚合酶:真核有3種RNA聚合酶,分別負(fù)責(zé)3種RNA轉(zhuǎn)錄。(2)活性染色質(zhì)結(jié)構(gòu)變化:當(dāng)基因被激活時,可觀察到染色體相應(yīng)區(qū)域發(fā)生結(jié)構(gòu)和性質(zhì)變化。包括對核酸酶敏感,DNA拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)變化,DNA堿基修飾變化和組蛋白變化。(3)正調(diào)節(jié)占主導(dǎo)地位:真核RNA聚合酶對啟動子的親和力極小或根本沒有實質(zhì)性的親和力,二者的結(jié)合必須依賴一種或多種激活蛋白。盡管發(fā)現(xiàn)少量基因存在負(fù)性順式作用元件,但普遍存在的是正性調(diào)節(jié)機(jī)制。(4)轉(zhuǎn)錄與翻譯分隔進(jìn)行:真核細(xì)胞有胞核及胞質(zhì)等區(qū)間分布,轉(zhuǎn)錄與翻譯在不同亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)中進(jìn)行。(5)轉(zhuǎn)錄后加工:真核基因的內(nèi)含子和外顯子均被轉(zhuǎn)錄,內(nèi)含子在轉(zhuǎn)錄后要被剪接去除,使外顯子連接在一起,形成成熟的mRNA。不同剪接方式可形成不同的mRNA,翻譯出不同的多肽鏈。因此,轉(zhuǎn)錄后加工是真核基因表達(dá)調(diào)控的另一重要環(huán)節(jié)。21.簡答真核生物基因表達(dá)的調(diào)控方式。(1)DNA水平的調(diào)控:a.基因丟失,即DNA片段或部分染色體的丟失,如蛔蟲胚胎發(fā)育過程有27%的DNA丟失。b.基因擴(kuò)增,即特定基因在特定階段的選擇性擴(kuò)增,如非洲爪蟾卵母細(xì)胞中的rDNA是體細(xì)胞的4000倍 。c.DNA序列的重排,如哺乳動物免疫球蛋白各編碼區(qū)的連接。d.染色質(zhì)結(jié)構(gòu)的變化,通過異

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