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分子生物学简答题(整理)

分子生物学简答题(整理)
分子生物学简答题(整理)

1阐述操纵子(operon)学说:

见课本

2、乳糖操纵子的作用机制?/简述乳糖操纵子的结构及其正、负调控机制

答:A、乳糖操纵子的组成:大肠杆菌乳糖操纵子含Z、Y、A三个结构基因,分别编码半乳糖苷酶、透酶和半乳糖苷乙酰转移酶,此外还有一个操纵序列O,一个启动子P和一个调节基因I。B、阻遏蛋白的负性调节:没有乳糖存在时,I基因编码的阻遏蛋白结合于操纵序列O处,乳糖操纵子处于阻遏状态,不能合成分解乳糖的三种酶;有乳糖存在时,乳糖作为诱导物诱导阻遏蛋白变构,不能结合于操纵序列,乳糖操纵子被诱导开放合成分解乳糖的三种酶。所以,乳糖操纵子的这种调控机制为可诱导的负调控。C、CAP的正性调节:在启动子上游有CAP结合位点,当大肠杆菌从以葡萄糖为碳源的环境转变为以乳糖为碳源的环境时,cAMP浓度升高,与CAP结合,使CAP发生变构,CAP 结合于乳糖操纵子启动序列附近的CAP结合位点,激活RNA聚合酶活性,促进结构基因转录,调节蛋白结合于操纵子后促进结构基因的转录,对乳糖操纵子实行正调控,加速合成分解乳糖的三种酶。D、协调调节:

乳糖操纵子中的I基因编码的阻遏蛋白的负调控与CAP的正调控两种机制,互相协调、互相制约。

3、基因调控的水平有哪些?基因调控的意义?

答:a、DNA水平的调控。b、转录水平上的调控。c、转录后的调控。d、翻译水平的调控。e、细胞质与基因调控。

意义:适应物理,化学等环境因素变化,调节代谢,维持细胞生长与分裂。

4、简述乳糖操纵子的结构及其正负调控机制。

答:结构:A、Y和Z,以及启动子、控制子和阻遏子。

正调控机制:CAP分解代谢产物激活蛋白质,直接作用于操纵子区上与cAMP结合形成CAP-cAMP复合物,转录进行。

负调控机制:a、无诱导物时结构基因不转录。b、有诱导物时与阻遏基因相结合,形成无活性阻遏物,RNA聚合酶可与启动子区相结合,起始基因转录。

5、简述Trp操纵子的结构及其调控机制。

答:Trp操纵子由5个结构基因TrpE、TrpD、TrpC、TrpB、TrpA组成一个多顺因子的基因簇,在5'端是启动子、操纵子、前导顺序和弱化子区域。

机制:a、辅阻蛋白参与的负调控阻遏调节。/、trp诱导物含量高,与游离的辅阻遏蛋白相结合,形成有活性阻遏物,与操纵子区DNA紧密结合,进行转录。//、trp诱导物含量低,不能与辅阻遏物结合,辅阻遏物从O区上解离,trp操纵子阻遏转录进行。

b、弱化作用。/、trp浓度高时,2-3不配对,3、4区自由配对形成茎环状终止结构,转录停止。//、trp浓度低时,2,3配对,4区片段无配对,结构基因转录。

6、细菌的trp操纵子为什么除需要阻遏体系外还需要弱化系统。

答:细菌的trp操纵子通过弱化作用弥补阻遏作用的不足,因为阻遏作用只能使转录不起始,而对于已经起始的转录,只能通过弱化作用使之中途停顿下来,阻遏作用的信号是细胞内trp的多少,弱化作用的信号是细胞内载有trp的tRNA的多少,两种作用相辅相成,体现周密的调控作用。

7、简述原核生物转录后调控的机制。

答:a、mRNA自身结构元件对翻译起始的调节。b、mRNA 稳定性对转录水平的影响。c、调节蛋白的调控作用。

d、反义RNA的调节作用。

e、稀有密码子对翻译的影响。

f、重叠基因对翻译的影响。

g、翻译的阻遏。

h、魔斑核苷酸水平对翻译的影响。

8、简要概括真核生物基因表达调控的7个层次

答:a、转录水平的调控,包括基因的开与关和转录效率的高与低。

b、DNA水平上的表达调控,包括基因丢失、扩增、交换、重排、DNA甲基化。

c、转录水平的调控,顺式作用元件与特异转录因子结合影响转录,反式作用因子能识别结合于顺式作用元件上,参与调控。

d、反式作用因子的DNA识别域或结合域。

e、蛋白质修饰、磷酸化和去磷酸化。

f、转录后水平的调控。

g、翻译水平的调控mRNA的“扫描模式”与蛋白质合成起始mRNA5'端帽子结构及polyA尾巴,mRNA稳定性与基因表达调控,蛋白质的修饰。

9、真核基因表达调控与原核生物有什么异同点。答:同:a、都有转录水平上调控和转录水平后调控,并且都以转录水平上的调控为重要。

b、在结构基因的上下游都存在着许多特异的

调控成分,并依靠特异蛋白因子与这些调控成分的结合与否,调控基因的转录。

异: a、真核基因表达调控环节多,位点多,区域大,位置多样化。

b、真核基因的转录与染色质的结构变化相关。

c、无操纵子和衰减子。

d、受环境影响小。

e、以正性调控为主。

f、调控的基因组很大,而原核基因组小。

10、简述DNA水平对真核基因表达的调控。

答:DNA水平的调控是真核生物发育调控的一种形式,包括基因丢失,扩增,重排和移位等方式,通过这些方式可以消除或变换某些基因并改变它们的活性。

主要有:a、染色质状态对基因表达调控。b、修饰作用(乙酰化甲基化)与染色质状态的关系。c、基因丢失,扩增,重排,交换。

11、真核基因顺式作用元件及各自的特点。

答:a、启动子,位于转录起始点附近且为转录起始所必需的DNA序列。/、核心启动子,指保证RNA聚合酶2转录正常起始所必需的,最少的DNA序列,包括转

录起始位点及位点上游-30-负25bp处的TATA区。//、上游启动子元件,包括通常位于-70bp附近的CAAT区和GC区等能通过TF2D复合物调节转录起始的频率,提高转录效率。

b、增强子,指能使与之连锁的基因转录频率明显增加的DNA序列,位于离转录起始点较远位置上,具有参与激活和增强起始功能的序列元件。

c、绝缘子,负调控作用元件(与增强子作用相反)。

12、反式作用因子的DNA结合域有哪几种?各自的结构特点?

答:a、螺旋-转折-螺旋结构(HTH)。

b、锌指结构。

c、碱性-亮氨酸拉链。

d、碱性-螺旋-环-螺旋,(BHLH结构)。

e、同源域蛋白。

13、真核基因转录调控的主要模式

答:启动子、转录模板、RNA聚合酶2、RNA聚合酶2基础转录所需的蛋白质因子、增强子及绝缘子对转录的影响、反式作用因子对转录的影响。

14、简述DNA加工水平对基因表达的调控

答:RNA加工水平:a、rRNA加工成熟,包括分子内的切割和化学修饰(主要是核糖甲基化)。b、mRNA加工成熟,包括mRNA5’末端加“帽子”,3’端加上polyA 尾巴。c、tRNA的3 ’末端CCA-OH,5’端加上甲基鸟苷酸。

翻译水平:a、真核生物mRNA“扫描模式”与蛋白质合成的起始。b、mRNA的稳定性与基因表达的调控。

c、mRNA5'端帽子结构的识别与蛋白质的合成。

d、可溶性蛋白因子的修饰与翻译起始调控

15、生物体内主要有几种RNA?

m RNA:编码特定蛋白序列

r RNA:直接参与核糖体中蛋白质的合成

t RNA:能特异性解读m RNA中的遗传信息,将其转化成相应的氨基酸后加入多肽链中

Sn RNA:小核RNA,是真核生物转录后加工过程中RNA 剪接体的主要成分.

Hn RNA:指导RNA,核酶RNA

16、转录包括哪几个基本过程?

1. 模板识别:RNA聚合酶与启动子DNA双链互相作用与之相结合的过程

2. 转录起始:RNA链上第一个核苷酸链的产生

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