第十六章-基因表達的調(diào)節(jié)控制以及現(xiàn)代生物學技術(shù).doc

精品文檔第十六章 基因表達的調(diào)節(jié)控制以及現(xiàn)代生物學技術(shù)一：填空題 1.正調(diào)控和負調(diào)控是基因表達的兩種最基本的調(diào)節(jié)形式，其中原核細胞常用_調(diào)控，而真核細胞常用_調(diào)控模式。 2.操縱子由_、_和_三種成分組成。 3.與阻遏蛋白結(jié)合的DNA序列通常被稱為_。 4.-半乳糖甘酶基因的表達受到_和_兩種機制的調(diào)節(jié)。 5.葡萄糖效應是指_。 6.ticRNA是指_；micRNA是指_。 7.大腸桿菌細胞內(nèi)參與His合成有關(guān)酶的基因表達受到_和_兩種機制的調(diào)節(jié)。 8._或_可誘導原核細胞出現(xiàn)嚴謹反應。 9._和_被稱為魔斑分子，它作為_酶的別構(gòu)效應物調(diào)節(jié)此酶的活性。 10.鼠傷寒沙門氏菌兩種鞭毛蛋白表達之間的轉(zhuǎn)換是通過_機制實現(xiàn)的。 11.哺乳動物細胞對氨基蝶呤產(chǎn)生抗性，是因為細胞內(nèi)的DHFR基因經(jīng)歷了_。 12.在胚系細胞之中，抗體重鏈的基因可分為_、_、_和_四個區(qū)域。 13.在基因表達的調(diào)控之中，_和_與_和_之間的相互作用十分重要。 14.女性兩條X染色體只有一條X染色體具有轉(zhuǎn)錄的活性是因為_和_。 15.乳糖操縱子的天然誘導物是_，實驗室里常用_作為乳糖操縱子的安慰誘導物誘導-半乳糖苷酶的產(chǎn)生。 16.基因擴增或基因放大是指_，它是通過局部DNA的來實現(xiàn)，_擴增可導致細胞癌變。 17.SPO1噬菌體通過_級聯(lián)調(diào)節(jié)早、中和晚期基因在不同時間內(nèi)的表達。 18.存在于反式作用因子上負責激活基因轉(zhuǎn)錄的結(jié)構(gòu)花色通常有_、_和_三種形式。 19.真核細胞核基質(zhì)的主要成分是_。 20.組蛋白可經(jīng)歷_、_和_修飾而調(diào)節(jié)基因的表達。 21.原核細胞DNA的甲基化位點主要是在_序列上，真核細胞核DNA的甲基化位點則主要是在_序列上。 22.反式作用因子通常通過_、_和_鍵與相應的順式作用因子結(jié)合。 23.PCR即是_。 24.人類基因組計劃的主要內(nèi)容是_。 25.Southern blotting、Northern blotting和Western blotting分別被用來檢測_、_和_。 26._是應用于蛋白質(zhì)工程中的最主要的手段。 27.RFLP即是_。 28.噬菌體展示(Phage display)技術(shù)中常用的噬菌體是_。 29.基因工程需要的最常用的工具酶包括_、_和_等。 30.基因克隆的載體通常是由_、_和_改造而來。 31.可使用_和_方法獲得原核細胞的啟動子序列。 32.體外轉(zhuǎn)錄通常需要使用_、_或_RNA聚合酶。 33.脈沖場凝膠電泳(Pulsed field gel electrophoresis)被用來分離_。 34.第一個使用體細胞克隆出來的哺乳動物是_。 35.一種基因的啟動子序列與啟動子的一致序列越相近，該基因的轉(zhuǎn)錄效率就越_。 36.基因敲除(Gene knockout)即是_，它是研究_的好方法。二：是非題 1. 原核細胞與真核細胞的基因表達調(diào)節(jié)的主要發(fā)生在轉(zhuǎn)錄水平上。 2. 衰減子這種調(diào)控模式不可能出現(xiàn)在真核細胞。 3. 操縱子結(jié)構(gòu)是原核細胞特有的。 4. 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的調(diào)控。 5. 轉(zhuǎn)錄因子都具有負責與DNA結(jié)合的結(jié)構(gòu)花色。 6. 某些反式作用因子通過亮氨酸拉鏈這種結(jié)構(gòu)花色與DNA結(jié)合。 7. 真核細胞的基因轉(zhuǎn)錄也具有抗終止作用。 8. 真核細胞核的三類基因的轉(zhuǎn)錄都受到增強子的調(diào)節(jié)。 9. 某一個基因的轉(zhuǎn)錄活性越強，則該基因所處的DNA序列對就越敏感。 10. 由于增強子的作用與距離無關(guān)，所以某一個增強子可同時提高與它同在一條染色體 DNA上所有的基因的轉(zhuǎn)錄效率。 11. DNA序列自動分析儀使用的測序法是化學斷裂法。 12. DNA疫苗即是以DNA直接作為抗原的疫苗。 13. 某些DNA序列既可以作為增強子也可作為沉默子。 14. 一個蛋白質(zhì)具有鋅指結(jié)構(gòu)，則這個蛋白質(zhì)一定能與DNA特異性地結(jié)合。 15. PCR不能擴增單鏈DNA。 16. 基因重疊的現(xiàn)象只出現(xiàn)在一些病毒基因組中。三：單選題 1. 將乳糖加到以葡萄糖為碳源的大腸桿菌培養(yǎng)基之中，則大腸桿菌細胞內(nèi)參與乳糖代謝的酶 A.將被合成，因為乳糖是乳糖操縱子的誘導物 B.將被合成，但沒有活性 C.將不被合成，因為在葡萄糖存在時，有分解物阻遏作用 D.將部分地被合成，接著在翻譯水平上被中斷 E.將不受影響，無論葡萄糖存在與否 2. IPTG能夠誘導-半乳糖苷酶的表達是因為 A.刺激乳糖操縱子阻遏蛋白的活性 B.IPTG與乳糖操縱子結(jié)合誘導轉(zhuǎn)錄 C.IPTG與lacI基因的產(chǎn)物結(jié)合，抑制它的活性 D.抑制-半乳糖苷酶的降解 E.IPTG作為-半乳糖苷酶的別構(gòu)效應物，直接刺激它的活性 3. 真核細胞參與基因表達調(diào)節(jié)的調(diào)控區(qū)比原核細胞復雜是因為 A.真核細胞的細胞核具有雙層膜 B.原核細胞的基因總是以操縱子的形式存在 C.原核細胞調(diào)節(jié)基因表達主要是在翻譯水平 D.真核細胞需要控制細胞特異性的基因表達 E.真核細胞基因組含有太多的重復序列 4. 同一個基因在肝細胞中表達的終產(chǎn)物是ApoB-100，而在小腸上皮細胞中表達的終產(chǎn)物是相對分子質(zhì)量較小的ApoB-48，這是因為同一個基因在不同的細胞中 A.使用不同的啟動子進行轉(zhuǎn)錄 B.使用相同的啟動子轉(zhuǎn)錄，但初級轉(zhuǎn)錄物經(jīng)歷了選擇性剪接 C.使用相同的啟動子轉(zhuǎn)錄，但初級轉(zhuǎn)錄物經(jīng)歷了選擇性加尾 D.使用相同的啟動子轉(zhuǎn)錄，但其中一種初級轉(zhuǎn)錄物經(jīng)歷了編輯 E.表達的終產(chǎn)物(多肽鏈)經(jīng)歷了不同形式的后加工 5. 一種大腸桿菌的突變株在含有乳糖沒有葡萄糖的培養(yǎng)基中不能合成-半乳糖糖苷酶最可能是因為編碼哪一種蛋白質(zhì)的基因無義(Nonsense)造成的？ A.RNA聚合酶的亞基 B.RNA聚合酶的因子 C.降解物激活蛋白(CAP) D.lac阻遏蛋白 E.lac轉(zhuǎn)乙酰酶 6. 噬菌體x174的基因組是一個由5386個堿基組成的單鏈DNA，該基因組編碼有11種不同的蛋白質(zhì)，這些蛋白質(zhì)約有2380個氨基酸殘基。這種病毒基因組編碼的蛋白質(zhì)似乎超過了它能編碼的能力。對這種現(xiàn)象最好的解釋是 A.它的基因組含有重疊基因 B.氨基酸由二聯(lián)體密碼編碼 C.細胞核糖體翻譯它的每一個密碼子不止一個 D.蛋白質(zhì)在使用后即被后加工 E.它所編碼的蛋白質(zhì)經(jīng)歷了剪接四：問答題 1.試寫出一個基因可產(chǎn)生不同的表達產(chǎn)物的所有可能機制。 2.試寫出兩個基因共表達出一條多肽鏈的可能機制。 3.為什么多細胞的真核生物的基因表達比原核生物要復雜？為什么研究真核生物的基因表達更困難？ 4.以轉(zhuǎn)鐵蛋白受體和鐵蛋白合成的調(diào)節(jié)為例，說明mRNA的二級結(jié)構(gòu)是如何調(diào)節(jié)基因的表達的？如何確定這兩種蛋白質(zhì)濃度隨著鐵離子變化而表現(xiàn)出的波動不是通過基因轉(zhuǎn)錄的調(diào)節(jié)而實現(xiàn)的。 5.什么是嚴謹反應？某些抗菌素如四環(huán)素能夠解除嚴謹反應。為什么？ 6.在研究細菌SOS調(diào)諧子(Regulon)的作用機理時，有人通過巧妙地使用“Mud”噬菌體發(fā)現(xiàn)了幾個新的受SOS調(diào)諧子控制的基因。Mud噬菌體是Mu噬菌體的衍生物，在這些噬菌體DNA的特殊位點上插入了一個無啟動子的-半乳糖苷酶的基因。你認為使用“Mud”噬菌體如何能夠確定那些在受到紫外線照射后被誘導表達的基因？ 7.含有突變的乳糖操縱子被克隆到一質(zhì)粒中，然后將這種質(zhì)粒轉(zhuǎn)化到含有野生型乳糖操縱子的細菌中，結(jié)果發(fā)現(xiàn)細菌染色體上的乳糖操縱子不再受乳糖的誘導。試問(1)質(zhì)粒操縱子中什么樣的突變會產(chǎn)生以上的結(jié)果？(2)假定質(zhì)粒轉(zhuǎn)化的結(jié)果導致質(zhì)粒上三個與乳糖代謝有關(guān)的酶呈高水平的組成型表達，則含有什么樣突變的質(zhì)粒能產(chǎn)生這種結(jié)果？ 8.蛋白質(zhì)合成的自體調(diào)控是某一種蛋白質(zhì)與自身的mRNA結(jié)合而阻止自身的翻譯。這實際上是一種翻譯水平上的反饋。試提出其它形式的反饋，同樣也能導致某一種蛋白質(zhì)量的降低。 9.不允許使用核酸酶，如何使用逆轉(zhuǎn)錄酶制備某一真核細胞基因的cDNA？ 10.試設計一種方法定向水解的反密碼子環(huán)。 11.假如某一種哺乳動物有A和B兩種細胞，其中A細胞只比B細胞多表達一種蛋白質(zhì)X，你如何快速地得到蛋白質(zhì)X的cDNA。 12.使用定點突變得到的突變體克隆通常比預期的低50%左右，為什么？ 13.假如你在研究一種逆轉(zhuǎn)錄病毒的整合機制，需要你確定整合位點處的核苷酸序列，你如何分離到足夠量的包括整合點的DNA以滿足測序的要求。 14.你如何使用重組DNA技術(shù)獲得大腸桿菌染色體DNA復制起始區(qū)的DNA序列？ 15.E.coli的rRNA基因有多個拷貝，這有利于細菌快速生長時期對大量rRNA拷貝的需要。如果核糖體蛋白和rRNA以1/1的比例組裝成核糖體，那么為什么單拷貝的核糖體蛋白基因就能表達足夠的核糖體蛋白質(zhì)？ 16.大腸桿菌的一個操縱子含有以下三個結(jié)構(gòu)基因(依次排列)：核糖體蛋白S21(rpsU)，參與DNA復制的引發(fā)酶(dnaG)和RNA聚合酶的因子 (rpoD)。在不考慮RNA降解的因素下，試提出一種機制解釋DNA引發(fā)酶表達量比因子表達量低60倍。 17.小鼠唾液腺和肝臟都能合成-淀粉酶，合成的淀粉酶由同一個基因編碼。然而在唾液腺里，有2%的mRNA編碼-淀粉酶，可是在肝細胞里只有0.02%的mRNA編碼-淀粉酶。而且這兩種mRNA的5-端相差48個核苷酸，唾液腺-淀粉酶的mRNA多一段序列。你如何解釋上述現(xiàn)象？ 18.預測參與葡萄糖降解的酶合成調(diào)控的方式，是組成型的還是可誘導的？ 19.酵母細胞的一個突變株被發(fā)現(xiàn)它的GAL4蛋白其N端缺失了70個氨基酸序列，蛋白質(zhì)其它的部分是正常的。你認為這種突變株對半乳糖代謝酶的誘導有什么改變？ 20.據(jù)估計哺乳動物大概有80000不同的基因，然而免疫系統(tǒng)確能合成至少100000種不同的抗體蛋白，你如何解釋以上事實？ 21.假如你正在研究一種新發(fā)現(xiàn)的生物內(nèi)一組參與有絲分裂的蛋白質(zhì)的合成的調(diào)控。當你將5-氮胞苷(5-azacytidine)加到此種生物的細胞之中，結(jié)果你驚奇地發(fā)現(xiàn)：有絲分裂不能再正常地進行了。根據(jù)上述信息判斷參與控制有絲分裂的一組基因表達以何種方式調(diào)節(jié)？ 22.在一個實驗系統(tǒng)中，你將一克隆的基因.RNA聚合酶.轉(zhuǎn)錄因子X和四種核苷三磷酸混合在一起，結(jié)果你檢測到了轉(zhuǎn)錄。然而你如果在系統(tǒng)中同時加入組蛋白，則沒有轉(zhuǎn)錄發(fā)生。但是如果你先讓轉(zhuǎn)錄因子與DNA保溫一段時間后在加入組蛋白和RNA聚合酶，則仍然能觀測到轉(zhuǎn)錄的進行。試問你從以上實驗中能得到什么結(jié)論？ 23.有兩種乳糖操縱子Z基因的突變株：一種突變株(Z1)不能產(chǎn)生正常的-半乳糖苷酶，但是透性酶和轉(zhuǎn)乙酰酶的合成并不受影響(在有乳糖無葡萄糖的情況下)；另一種突變株(Z2)也喪失了合成正常的-半乳糖苷酶的能力，同時其它兩種酶的合成減少了30%(在有乳糖無葡萄糖的情況下)。試提出上述現(xiàn)象的分子機制。 24.假如你剛得到一種新的細菌，發(fā)現(xiàn)它的DNA的GC含量為80%。你現(xiàn)在需要通過PFGE(脈沖場凝膠電泳)的方法確定這種細菌基因組的大小。如果你手頭只有一種限制性內(nèi)切酶，此酶識別的堿基序列是3TATATA5，你認為這種酶能派上用場嗎？如果使用