名詞簡答整理

1、增強子：是指能使與它連鎖的基因轉(zhuǎn)錄頻率明顯增加的DNA序列。它可以在啟動子的上游，也可以在啟動子的下游，絕大多數(shù)增強子具有組織特異性。Operon：是細菌基因表達調(diào)控的一個完整單元，包含結(jié)構(gòu)基因以及能夠被調(diào)節(jié)基因產(chǎn)物所識別并結(jié)合的順式作用元件。朊病毒：是一種無免疫原性但能在細胞內(nèi)復(fù)制、并能侵染動物的疏水性蛋白質(zhì)。致病途徑具有自發(fā)性、遺傳性和傳染性三個特征。 C值矛盾：生物體進化程度高低與大C值不成明顯相關(guān)（非線性）；親緣關(guān)系相近的生物大C值相差較大；一種生物內(nèi)大C值與小c值相差極大。RNAi：是由外源雙鏈RNA產(chǎn)生的2125nt小的干涉RNA而觸發(fā)內(nèi)生同源mRNA降解的過程，是一種轉(zhuǎn)錄后水平上

2、的基因沉默機制。RNA編輯：RNA編輯是指由RNA水平的核苷酸改變所引起的密碼子發(fā)生變化的一種預(yù)定修飾，一種RNA編輯是以另一RNA為模板來修飾mRNA前體。通過編輯，可以給mRNA前體添加新的遺傳信息。移碼突變：由于缺失或插入而導(dǎo)致突變位點以后的三聯(lián)體密碼可讀礦改變。Transcription：是指以DNA為模板，在依賴于DNA的RNA聚合酶的催化下，以4種NTP（ATP、CTP、GTP和UTP）為原料，合成RNA的過程。順式作用元件：是指DNA上對基因表達有調(diào)節(jié)活性的某些特定的調(diào)控序列，其活性僅影響與其自身處于同一DNA分子上的基因。分子伴侶：是結(jié)合其他不穩(wěn)定蛋白質(zhì)并穩(wěn)定其構(gòu)象的一類蛋白質(zhì)

3、。通過與部分折疊的多肽協(xié)調(diào)性地結(jié)合與釋放，分子伴侶促進了包括蛋白質(zhì)折疊、寡聚體裝配、亞細胞定位和蛋白質(zhì)降解等多個過程。轉(zhuǎn)座子：是染色體或質(zhì)粒上的一段獨立的DNA序列，作為一個可以重組但不交換的遺傳單元，能在原位保留其本身的情況下，從一個位點轉(zhuǎn)移到另一個位點。DNA復(fù)雜度：是DNA分子中無重復(fù)的核苷酸序列的最大長度。負調(diào)控：阻遏蛋白結(jié)合在操作子位點，阻止基因的表達。沒有調(diào)節(jié)蛋白時操縱元內(nèi)結(jié)構(gòu)基因是表達的，而加入調(diào)節(jié)蛋白后結(jié)構(gòu)基因的表達活性被關(guān)閉，這種調(diào)節(jié)稱為負調(diào)節(jié)。表觀遺傳學(xué)：基因功能的改變不是由于堿基序列的改變，而是由于基因表達活性的改變。DNA 復(fù)制：親代雙鏈DNA分子在DNA聚合酶的作用下

4、，分別以每單鏈 DNA分子為模板，聚合與自身堿基可以互補配對的游離的dNTP,合成出兩條與親代DNA分子完全相同的子代DNA分子的過程。 轉(zhuǎn)錄組：是一個細胞、組織或有機體在特定條件下表達的一組完整的基因。印記基因：由于一些可遺傳的修飾作用（如甲基化）使配子（精子或卵子）中某個單一等位基因的活性在胚胎發(fā)育中具有標記性特點。tRNA的荷載：活化的氨基酸裝載到tRNA的3末端A的2位或3位上。假基因：由原始活性基因突變產(chǎn)生的存在于基因組中的穩(wěn)定但不具活性的基因。應(yīng)急因子：是指與核糖體相結(jié)合的蛋白質(zhì)RelA，當(dāng)空載的tRNA進入A位時，它催化GTP形成pppGpp或催化GDP形成ppGpp。簡答:1、

5、試比較切除修復(fù)和光復(fù)活機制是如何清除由紫外線誘導(dǎo)形成的嘧啶二聚體的？你可使用什么方法區(qū)分這兩種機制？答：（1）切出修復(fù)需要將嘧啶二聚體切除，換上正常的胸腺嘧啶核苷酸，而光復(fù)活機制是通過光復(fù)活酶直接破壞嘧啶二聚體的環(huán)丁烷從而逆轉(zhuǎn)為正常的胸腺嘧啶核苷酸。（2）可使用3H標記胸腺嘧啶核苷追蹤修復(fù)過程，如果3H出現(xiàn)在修復(fù)的DNA分子上，則修復(fù)的方式是切除修復(fù)，否則就是光復(fù)活機制。2、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。答：使用不同的啟動子進行轉(zhuǎn)錄；前體mRNA的選擇性加工；前體mRNA的選擇性加尾；mRNA編輯；翻譯后水平的選擇性加工。4、當(dāng)細胞內(nèi)具有較高濃度的色氨酸時，色氨酸操縱元只能

6、轉(zhuǎn)錄合成一段較短的前導(dǎo)轉(zhuǎn)錄本，而結(jié)構(gòu)基因不被轉(zhuǎn)錄，這是轉(zhuǎn)錄的弱化作用，是由前導(dǎo)序列中兩個連續(xù)的色氨酸密碼子介導(dǎo)的。如果色氨酸密碼子UGG突變?yōu)榻K止密碼子UAG，在色氨酸操存在或不存在兩種情況下，將對色氨酸操縱元的調(diào)控機制產(chǎn)生怎樣的影響，并加以解釋。答：不管色氨酸存不存在，突變了的色氨酸操縱子都不會表現(xiàn)出衰減作用，結(jié)構(gòu)基因在兩種情況下都能被轉(zhuǎn)錄，參與色氨酸生物合成的酶系被合成。5、什么是RNA編輯？以RNA編輯的事實如何理解中心法則？答：RNA編輯是指由RNA水平的核苷酸改變所引起的密碼子發(fā)生變化的一種預(yù)定修飾，一種RNA編輯是以另一RNA為模板來修飾mRNA前體。通過編輯，可以給mRNA前體添

7、加新的遺傳信息。mRNA 編輯較大程度地改變了DNA的遺傳信息，使該基因的DNA序列僅是一串簡略意義模糊的序 列或稱為隱秘基因、模糊基因。通過形成或刪除AUG, UAA, UAG, UGA，改變codon信息；擴大編碼的遺傳信息量，既對中心法則構(gòu)成了挑戰(zhàn)，也是對中心法則的發(fā)展。6、Benzer用一般遺傳學(xué)方法測出T4噬菌體r突變型的一個cistron中含有許多個突變子（或重組子）并且指出一個突變子的大小是13個核苷酸，后來證明這是科學(xué)上的一個驚人的預(yù)見。請回答：（1）他的工作對基因概念的發(fā)展有何意義?（2）你能說出在當(dāng)時的條件下（沒有DNA序列分析技術(shù)，遺傳密碼還沒發(fā)現(xiàn)）用什么樣的研究方案能得

8、出一個突變子是13個核苷酸的結(jié)論。答：基因是DNA分子中含有特定遺傳信息的一段核苷酸序列，是遺傳物質(zhì)的最小功能單位?；騼?nèi)可以較低頻率發(fā)生基因內(nèi)的重組，交換。通過大量的成對突變型的雜交，測得其最小的重組頻率為0.02%，即0.02個遺傳圖距。已知T4噬菌體的基因組是1.8×105bp，其長度為1500個圖距單位。因此可求算出0.02個遺傳圖距相當(dāng)于多少核苷酸：1.8×105÷1500×0.02 = 2.4 bp因此指出一個突變子是13個核苷酸，暗示了三聯(lián)體密碼的存在。1How does lactose bring about the induction

9、of synthesis of -galactosidase, permease, and transacetylase? Why does this event not occur when glucose is also in the medium? 乳糖如何誘導(dǎo)-半乳糖苷酶、透過酶、轉(zhuǎn)乙酰基酶合成的？為什么在葡萄糖存在的情況下，這一生物學(xué)事件不能發(fā)生？答：當(dāng)加入乳糖后，乳糖被代謝（異構(gòu)化）形成異乳糖，結(jié)合在阻遏蛋白上。阻遏蛋白失活而不能再與操縱子結(jié)合，也就不能阻止轉(zhuǎn)錄，結(jié)果，RNA聚合酶與啟動子結(jié)合，起始能夠編碼這三種酶的一條mRNA的轉(zhuǎn)錄。葡萄糖通過正調(diào)控機制阻止乳糖操縱元的誘導(dǎo)。在這

10、種代謝產(chǎn)物阻遏的過程中，葡萄糖會使細胞中cAMP的含量大幅度降低，在缺少cAMP的情況下，就不可能存在cAMP-CAP復(fù)合體，轉(zhuǎn)錄也就不能被激活。2You have isolated a plasmid DNA that is a closed circular molecular 1050 bp in length with 5 negative supercoils. What are the linking number, helical turns, writhe, and superhelical density? 你分離出的質(zhì)粒DNA為1050 bp長度的共價閉合環(huán)狀分子，具5個負

11、超螺旋。請問這個DNA分子的連接數(shù)（L）、螺旋數(shù)（纏繞數(shù)T）、扭曲數(shù)（W）、以及超螺旋密度是多少？答：W = -5；T = 1050/10.5 = 100；L = T + W = 100 +（-5）= 95 ； = W/T = -5/100 = -0.053Antibiotics have been very useful in elucidating the steps of protein synthesis. If you have an artificial messenger RNA with the sequence AUGUUUUUUUUUUUUU, it will produc

12、e the following polypeptide in a cell-free protein-synthesizing system: fMet-Phe-Phe-Phe. In your search for new antibiotics you find one called putyermycin, which blocks protein synthesis. When you try it with your artificial mRNA in a cell-free system, the product is fMet-Phe. What step in protein

13、 synthesis does putyermycin affect? Why? 在闡釋蛋白質(zhì)合成的步驟方面，抗生素是一種十分有效的方法。如果你有一序列為AUGUUUUUUUUUUUUU的人工合成的mRNA片段，在無細胞蛋白質(zhì)合成系統(tǒng)中能夠翻譯合成fMet-Phe-Phe-Phe. 的多肽，在你研究的新的抗生素中，有一種稱為putyermycin的抗生素能夠阻斷蛋白質(zhì)的合成，當(dāng)這種抗生素與上述人工合成的mRNA片段一同加入到無細胞蛋白質(zhì)合成系統(tǒng)中時，其產(chǎn)物為fMet-Phe。請問，這種抗生素影響了蛋白質(zhì)合成的哪一個步驟，為什么？答：既然能夠形成二肽，說明翻譯的起始不會受到影響，同時，延伸的第一

14、步即荷載的tRNA進入A位點并形成肽鍵也不會受到影響。但由于只能形成一個二肽，顯然，這種抗生素抑制了延伸過程中的轉(zhuǎn)位反應(yīng)。4Describe the molecular events of the following processes：描述下列分子事件的過程（1）The major steps and enzymes involved in nucleotide excision repair 核苷酸切除修復(fù)涉及的酶類及主要步驟。Transcription coupled repair 轉(zhuǎn)錄與修復(fù)的耦聯(lián)（2）The major steps and proteins involved in e

15、ukaryotic RNA Polymerasetranscription 真核生物RNA聚合酶轉(zhuǎn)錄RNA的主要步驟及其酶類答：（1）核苷酸切除修復(fù)主要修復(fù)由紫外線引起且不能被特定的糖苷酶所識別的多種堿基損傷，主要包括三個步驟：步驟1：核苷酸切除修復(fù)復(fù)合體識別損傷，然后在3端距離損傷位點5個核苷酸處形成一個切口；在5端距離損傷位點23個核苷酸處形成另一個切口；步驟2：兩個切口之間長度為28個核苷酸的單鏈DNA片斷在DNA酶的作用下被移除； 步驟3：留下的間隙由DNA聚合酶填補，然后由DNA連接酶連接。（2）真核生物RNA聚合酶完成轉(zhuǎn)錄事件主要包括5個步驟：啟動子的識別、轉(zhuǎn)錄起始復(fù)合體

16、的形成、起始、延伸、終止。在啟動子識別和轉(zhuǎn)錄起始復(fù)合體形成中主要涉及以下蛋白質(zhì)：通用轉(zhuǎn)錄因子TF II D的TBP組分識別啟動子并結(jié)合；TF II A 和 TF II B與DNA結(jié)合，增強 TF D 與 TATA box結(jié)合的能力；TF II F 和 RNAP II 結(jié)合上來，形成前起始復(fù)合體；TF II E 和TF II H結(jié)合上來，形成轉(zhuǎn)錄起始復(fù)合體；RNAP II利用游離的NTPs 起始轉(zhuǎn)錄；大約合成10 nts 的RNA片斷后，通用轉(zhuǎn)錄因子釋放，RNAP II進入轉(zhuǎn)錄延伸狀態(tài)。5Kornberg isolated DNA polymerasefrom E. coli. DNA poly

17、merasehas an essential function in DNA replication. What are the functions of the enzyme in DNA replication? 科恩伯格從大腸桿菌中分離出了DNA聚合酶，在DNA復(fù)制過程中具有一個基本的功能，DNA聚合酶在DNA復(fù)制過程中具有什么功能？答：DNA聚合酶具有切除在起始DNA復(fù)制時合成的RNA引物的功能，并合成一段DNA以取代RNA。執(zhí)行DNA聚合功能的DNA聚合酶在遇到RNA引物時，就會從DNA鏈上脫離下來，DNA聚合酶利用自身具有的5，3核酸外切酶的功能切除RNA引物，然后按53方向合成D

18、NA。6The double-helix model of DNA, as suggested by Watson and Crick , was based on data gathered on DNA by other researchers. The facts fell into the following two general categories; give two examples of each: (1) chemical composition; (2) physical structure. Watson 和Crick在其他研究者成果的基礎(chǔ)上提出了DNA雙螺旋模型，這些

19、研究成果可以劃分為兩類即DNA的化學(xué)組成與DNA的物理結(jié)構(gòu)。請詳細闡述這兩類研究成果的具體結(jié)論。答：化學(xué)組成即DNA堿基組成的Chargaff規(guī)則：腺嘌呤和胸腺嘧啶的摩爾數(shù)相等，即A=T；鳥嘌呤和胞嘧啶的摩爾數(shù)相等，即G=C；含氨基的堿基（A和C）總數(shù)等于含酮基的堿基（G和T）總數(shù)，即A+C=G+T；嘌呤的總數(shù)等于嘧啶的總數(shù)，即A+G=C+T。DNA的堿基組成具有生物種的特異性。物理結(jié)構(gòu)：DNA分子是由核苷酸組成，核苷酸有含氮的堿基、戊糖、磷酸構(gòu)成。根據(jù)富蘭克林和威爾金斯的x射線衍射圖像表明：DNA分子是一個十分有序的雙螺旋結(jié)構(gòu)，每兩個相鄰堿基平面的垂直距離是3.4Å，每個螺旋包含1

20、0個堿基對。1試比較切除修復(fù)和光復(fù)活機制是如何清除由紫外線誘導(dǎo)形成的嘧啶二聚體的？你可使用什么方法區(qū)分這兩種機制？答：切出修復(fù)需要將嘧啶二聚體切除，換上正常的胸腺嘧啶核苷酸，而光復(fù)活機制是通過光復(fù)活酶直接破壞嘧啶二聚體的環(huán)丁烷從而逆轉(zhuǎn)為正常的胸腺嘧啶核苷酸。 可使用3H標記胸腺嘧啶核苷追蹤修復(fù)過程，如果3H出現(xiàn)在修復(fù)的DNA分子上，則修復(fù)的方式是切除修復(fù)，否則就是光復(fù)活機制。2自從克隆的多莉羊早衰死亡后，人們推測可能的原因是：（1）被克隆的體細胞核的染色體端粒變短或（2）被克隆的體細胞核的基因表達程序已經(jīng)處在發(fā)育上成熟的階段。請你從染色體DNA復(fù)制的角度作支持第（1）種可能的闡述，并從基因表達

21、調(diào)控的角度做反對第（2）中可能的闡述。答：端粒酶以自身攜帶的RNA為模板，聚合端粒的DNA重復(fù)單元。因此端粒酶是一種反轉(zhuǎn)錄酶，依賴RNA的DNA聚合酶。其活性在體細胞中是受到限制的，這樣體細胞染色體DNA在復(fù)制時就會發(fā)生5末端的短縮，當(dāng)細胞分裂次數(shù)達到一閾值時，染色體的端?？s短到一定極限，再縮短就會影響到結(jié)構(gòu)基因。基因的表達具有時空特異性，不會因生物體的不同發(fā)育階段而改變其調(diào)控的機制。3為什么m7GTP能夠抑制真核細胞的蛋白質(zhì)合成，但不抑制原核細胞的蛋白質(zhì)合成？相反人工合成的SD序列能夠抑制原核細胞的蛋白質(zhì)合成，但不抑制真核細胞的蛋白質(zhì)合成？答：m7GTP之能夠抑制真核細胞的蛋白質(zhì)合成是因為它

22、是真核細胞mRNA的5帽子結(jié)構(gòu)的類似物，能夠競爭性地結(jié)合真核細胞蛋白質(zhì)合成起始階段所必需的帽子結(jié)合蛋白。原核細胞mRNA的5沒有帽子結(jié)構(gòu)，因此m7GTP不會抑制原核細胞蛋白質(zhì)翻譯的起始。SD序列是存在原核細胞mRNA的5端非編碼區(qū)的一段富含嘌呤堿基的序列，能夠與核糖體小亞基上的16S rRNA的3端的一段序列互補結(jié)合，這種結(jié)合對原核細胞翻譯過程中起始密碼子的識別非常重要，將人工合成的SD序列加到翻譯體系中，必然會干擾到mRNA所固有的SD序列與16S rRNA的互補序列的相互作用，從而競爭性地抑制原核細胞蛋白質(zhì)合成的起始4請列舉氨酰轉(zhuǎn)運RNA合成酶和的主要區(qū)別答：型氨酰轉(zhuǎn)運RNA合成酶：從D環(huán)

23、及受體臂的小溝一側(cè)與tRNA接近；反密碼臂的結(jié)合域在C末端；將活化的氨基酸裝載到tRNA的3末端腺嘌呤殘基的戊糖的2-OH。型氨酰轉(zhuǎn)運RNA合成酶：從可變環(huán)及受體臂的大溝一側(cè)與tRNA接近；反密碼臂的結(jié)合域在N末端；將活化的氨基酸裝載到tRNA的3末端腺嘌呤殘基的戊糖的3-OH。5請解釋與DNA復(fù)制有關(guān)的兩個術(shù)語：進行性和忠實性。在E. coil DNA復(fù)制過程中，哪些蛋白質(zhì)或酶能夠增強DNA復(fù)制的進行性和忠實性？答：進行性是指DNA聚合酶沿著DNA模板所能移動的最大距離，即合成DNA分子的長度。DNA聚合酶的鉗確保DNA復(fù)制的進行性。忠實性是衡量DNA聚合酶合成子代DNA分子的準確度，DNA

24、聚合酶的35核酸外切酶校正功能確保DNA復(fù)制的忠實性。6組蛋白的尾部修飾在基因的轉(zhuǎn)錄調(diào)控中發(fā)揮了重要作用，請列舉我們在課程中討論的一種修飾，并說明其發(fā)揮作用的機制。答：組蛋白的乙酰化與基因活性有一定的相關(guān)性。 具有轉(zhuǎn)錄活性的基因傾向于結(jié)合在乙?；潭容^高組蛋白上，無轉(zhuǎn)錄活性的基因所結(jié)合的組蛋白其乙酰化程度較低。抵消賴氨酸殘基上的正電荷，從而減弱DNA-組蛋白之間相互作用的強度。破壞組蛋白N末端尾部與各種參與維持染色質(zhì)高度有序結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)之間相互作用的穩(wěn)定性。2、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。答：使用不同的啟動子進行轉(zhuǎn)錄；前體mRNA的選擇性加工；前體mRNA的選擇性加尾；m

25、RNA編輯；翻譯后水平的選擇性加工。填空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（負）調(diào)控，而真核細胞常用（正）調(diào)控模式。2操縱子由（調(diào)節(jié)基因 ）、（結(jié)構(gòu)基因）和（控制元件包括啟動子和操作子）三種成分組成。3與阻遏蛋白結(jié)合的DNA序列通常被稱為（操作子）。4-半乳糖甘酶基因的表達受到（正調(diào)控）和（負調(diào)控）兩種機制的調(diào)節(jié)。5葡萄糖效應(yīng)是指（葡萄糖的存在對其他糖類利用的限制）。6操縱子的天然誘導(dǎo)物是（異乳糖），實驗室里常用（IPTG）作為乳糖操縱子的安慰誘導(dǎo)物誘導(dǎo)-半乳糖苷酶的產(chǎn)生。7基因敲除（Gene knock-out）即是（將特定基因失活的過程），它是研究（基因功能

26、）的一種反向遺傳學(xué)方法。8DNA復(fù)制的方向是從（5）端到（3）端展開。9原核細胞DNA的甲基化位點主要是在（GATC）序列上。10維持DNA復(fù)制的高度忠實性的機制主要有（DNA聚合酶的高度選擇性）、（DNA聚合酶的自我校正功能）和（錯配修復(fù)）。11端聚酶由（RNA）和（蛋白質(zhì)）兩個部分組成，它的生理功能是（維持端粒的完整）。12大腸桿菌RNA聚合酶由（核心酶）和（）因子組成，其中前者由（）亞基、（）亞基和（）亞基組成，活性中心位于（）亞基上。13使用（-鵝膏堿）可將真核細胞的三種RNA聚合酶區(qū)分開來。14原核細胞啟動子-10區(qū)的序列通常被稱為（Pribnow box），其一致序列是（TATA）

27、。15釋放因子與核糖體上A位點的（終止）密碼結(jié)合，導(dǎo)致肽基轉(zhuǎn)移酶水解連接新生多肽鏈與tRNA分子的化學(xué)鍵。16染色體中參與復(fù)制的活性區(qū)呈Y型結(jié)構(gòu)，稱為（復(fù)制叉）。17recA基因產(chǎn)物有三種主要的生物化學(xué)活性，即（重組活性）、（單鏈DNA結(jié)合活性）、（蛋白酶活性）。18（假基因pseudogene）是與有功能的基因在基因結(jié)構(gòu)的組成上非常相似，卻不具表達功能的基因。19在原核生物的基因表達調(diào)控中，因為沒有核膜，（轉(zhuǎn)錄）和（翻譯）是耦聯(lián)的。20RNA polymerase（）is the most sensitive -amanatin and is used to transcribe （mRNA

28、）(class of RNA), whereas RNA polymerase（）is the least to -amanatin and is used to transcribe （rRNA）(class of RNA). RNA聚合酶（）對-鵝膏蕈堿最敏感，主要用于（mRNA）的轉(zhuǎn)錄；而RNA聚合酶（）對-鵝膏蕈堿最不敏感，主要用于（rRNA）的轉(zhuǎn)錄。21A nucleosome is comprised of two copies of histones （H2A），（H2B），（H3），（H4），one copy of histone （H1），and （200）bp of DNA

29、.1From a chemical（bonding） view, why is double-stranded DNA so stable? 從化學(xué)（鍵）的角度，說明雙鏈DNA比較穩(wěn)定的原因:堿基之間的氫鍵以及疏水的堿基堆積力。2What is“Chargaffs Rule”? Chargaff規(guī)則的內(nèi)容是什么？ 腺嘌呤和胸腺嘧啶的摩爾數(shù)相等，即A=T；鳥嘌呤和胞嘧啶的摩爾數(shù)相等，即G=C；含氨基的堿基（A和C）總數(shù)等于含酮基的堿基（G和T）總數(shù)，即A+C=G+T；嘌呤的總數(shù)等于嘧啶的總數(shù)，即A+G=C+T。3Supercoiling DNA requires energy and allow

30、s work to be done. What are two biochemical functions that this pent-up energy is used for? 使DNA超螺旋化需要能量，并可使生物學(xué)事件有序進行。超螺旋中的能量的主要用于哪兩種生化作用？Answer：Energy can cause strand separation used for:（1）DNA replication；（2）Transcription5How is mRNA separated from rRNA and tRNA? 如何把mRNA從rRNA 和tRNA中分離出來？Answer：Us

31、e oligo（dT） matrix 基質(zhì)to select poly(A)-containing mRNA.6Describe one function of each of these genetic regions? 請描述下列遺傳區(qū)域的功能。（1）5 flanking regulatory sequences 5 側(cè)翼的調(diào)控區(qū)域 ；（2）3-untranslated region 3 非翻譯區(qū) ；（3）poly（A） poly（A） ；（4）5-untranslsted region 5-非翻譯區(qū) ；（5）coding sequence 編碼區(qū) ；Answer：5 flanking r

32、egulatory sequences Control transcription 控制轉(zhuǎn)錄 ；3-untranslated region mRNA stability 穩(wěn)定mRNA ； Poly（A） mRNA stability 穩(wěn)定mRNA ；5-untranslsted region Translational efficiency 提高翻譯效率 ；coding sequence Codes for protein 編碼蛋白質(zhì) ；7What is a pseudogene, and how do you recognize one? 什么是假基因？你如何識別出假基因？假基因是指與正?；?/p>

33、因結(jié)構(gòu)相似，但喪失正常功能的DNA序列，即不能翻譯出有功能蛋白質(zhì)的基因?？梢岳醚a償其功能的突變體而區(qū)分出假基因。8Which of these types of genes are present in human mitochondrial DNA? “P” = present, “A” = absent. 在人的線粒體DNA中，存在下列哪些基因？“P”表示存在，“A”表示不存在。（1）tRNA genes （2）rRNA genes （3）mRNA genes Answer：（1）tRNA genes P ；（2）rRNA genes P ；（3）mRNA genes P 。9Expla

34、in the following terms and concepts ：請解釋下列術(shù)語或概念：（1）leading strand and lagging strand前導(dǎo)鏈和滯后鏈；（2）Sigma factor and holoenzyme 因子 與全酶。前導(dǎo)鏈是指隨著親本雙螺旋的解開而按照5 3方向連續(xù)合成的DNA子鏈，以35方向的親本鏈為模板。滯后鏈是指以53方向的親本鏈為模板，不連續(xù)合成一系列5 3方向?qū)槠瑪?，然后連接成一條完整的子鏈DNA。滯后鏈的合成需要若干次引發(fā)事件的發(fā)生。因子是RNA聚合酶全酶的一個組成成分，RNA聚合酶全酶是由核心酶和因子組成。因子負責(zé)對啟動子的識別，并起

35、始轉(zhuǎn)錄。RNA核心酶負責(zé)RNA的合成。是一種特異性因子，能夠指導(dǎo)核心酶轉(zhuǎn)錄特異的基因。10Describe the molecular events of the following processes： （1）The major steps and enzymes involved in DNA replication. 請描述DNA復(fù)制涉及的酶類及主要步驟。步驟1：DNA解旋酶催化DNA的解旋；步驟2：單鏈結(jié)合蛋白SSB或RAP結(jié)合到單鏈上；步驟3：與引發(fā)酶合成的RNA因物退火；步驟4：DNA聚合酶延伸RNA引物；步驟5：切除RNA引物；步驟6：DNA聚合酶填平間隙；步驟7：DNA連接酶將

36、片斷連接起來。（2）transcription coupled repair 轉(zhuǎn)錄于修復(fù)的偶聯(lián)DNA修復(fù)的效率要取決于DNA的損傷是發(fā)生在有轉(zhuǎn)錄活性還是無轉(zhuǎn)錄活性的基因內(nèi)。由于修復(fù)與轉(zhuǎn)錄的偶聯(lián)而使修復(fù)的效率提高。通用轉(zhuǎn)錄因子TFH 這一機制的一個修復(fù)因子。 （3）The major steps and enzymes involved in nucleotide excision repair 核苷酸切除修復(fù)涉及的酶類及主要步驟。核苷酸切除修復(fù)主要修復(fù)由紫外線引起且不能被特定的糖苷酶所識別的多種堿基損傷，主要包括三個步驟：步驟1：核苷酸切除修復(fù)復(fù)合體識別損傷，然后在3端距離損傷位點5個核苷酸處

37、形成一個切口；在5端距離損傷位點23個核苷酸處形成另一個切口；步驟2：兩個切口之間長度為28個核苷酸的單鏈DNA片斷在DNA酶的作用下被移除； 步驟3：留下的間隙由DNA聚合酶填補，然后由DNA連接酶連接。（4）The major steps and proteins involved in eukaryotic RNA Polymerasetranscription 真核生物RNA聚合酶轉(zhuǎn)錄RNA的主要步驟及其酶類真核生物RNA聚合酶完成轉(zhuǎn)錄事件主要包括5個步驟：啟動子的識別、轉(zhuǎn)錄起始復(fù)合體的形成、起始、延伸、終止。在啟動子識別和轉(zhuǎn)錄起始復(fù)合體形成中主要涉及以下蛋白質(zhì)：通用轉(zhuǎn)錄因子

38、TF II D的TBP組分識別啟動子并結(jié)合；TF II A 和 TF II B與DNA結(jié)合，增強 TF D 與 TATA box結(jié)合的能力；TF II F 和 RNAP II 結(jié)合上來，形成前起始復(fù)合體；TF II E 和TF II H結(jié)合上來，形成轉(zhuǎn)錄起始復(fù)合體；RNAP II利用游離的NTPs 起始轉(zhuǎn)錄；大約合成10 nts 的RNA片斷后，通用轉(zhuǎn)錄因子釋放，RNAP II進入轉(zhuǎn)錄延伸狀態(tài)。11. In eukaryotic cells, DNA is packaged into chromatin. The repeating unit of chromatin is called nu

39、cleosome. 在真核細胞中，DNA被包裝成染色質(zhì)，其重復(fù)單元為核小體。（1）What constitute a mononucleosome? 每個核小體單元是由什么組成的？（2）What is the consequence of DNA packaging on transcription? DNA被包裝后，對轉(zhuǎn)錄會產(chǎn)生怎樣的影響后果？每個核小體單元由146 bp核心DNA和各兩分子的組蛋白H2A、H2B、H3、H4組成的八聚體構(gòu)成。DNA被包裝成染色質(zhì)結(jié)構(gòu)后，會抑制轉(zhuǎn)錄。因為這一結(jié)構(gòu)能夠阻止轉(zhuǎn)錄機構(gòu)及轉(zhuǎn)錄因子與DNA之間的相互接近。12. Histone tail modifica

40、tions play important roles in transcriptional regulation: 組蛋白尾部的修飾在轉(zhuǎn)錄調(diào)控中具有重要作用：（1）Name two types of modifications that we discussed in class請舉出我們在課程學(xué)習(xí)過程中所學(xué)習(xí)到的兩種修飾。（2）Indicate below the relationship between histone tail modifications and transcriptional activity (check one on each modification)：指出下列組

41、蛋白尾部修飾與轉(zhuǎn)錄活性之間的關(guān)系。ModificationsActivationRepressionAcetylationDeacetylationH3-K9 methylationH3-K4 methylationH4-R3 methylation組蛋白的乙?；⒓谆?、（和磷酸化）。ModificationsActivationRepressionAcetylationüDeacetylationüH3-K9 methylationüH3-K4 methylationüH4-R3 methylationü（2）13What is the f

42、unction of the poly(A)-binding protein, PABI, in eukaryotic translation initiation?（poly（A）結(jié)合蛋白PABI在真核生物蛋白質(zhì)翻譯起始階段的作用是什么？Poly（A）結(jié)合蛋白PABI可以與結(jié)合在mRNA 5末端的起始因子相互作用，使mRNA環(huán)化而提高翻譯效率。14Briefly describe two reasons or mechanisms why the function of PABI in translational initiation may either contribute to the

43、 efficiency of initiation or be useful in some other way. 請簡要描述poly（A）結(jié)合蛋白PABI能夠促進翻譯起始的效率或在其他方面具有作用的兩個原因或機制。環(huán)化可能會引起某些翻譯因子的變化，增強它們起始翻譯的能力。同樣，5端與3端相互作用有助于40S亞基的結(jié)合。環(huán)化可能有利于翻譯因子和/或核糖體的循環(huán)利用，當(dāng)核糖體從3端離開后就處于5端附近。環(huán)化具有質(zhì)控機制，確保完整且被正確加工的mRNA才能作為蛋白質(zhì)翻譯的模板。環(huán)化為調(diào)控蛋白質(zhì)翻譯提供了一種手段，調(diào)節(jié)蛋白結(jié)合在5端與3端的非翻譯區(qū)，促進或破壞環(huán)化。環(huán)化可以增加mRNA的穩(wěn)定性，阻止

44、或延緩mRNA的降解。15What is the template used by telomerase to add telomeric repeats at the ends of chromosomes? 端粒酶在向染色體末端添加寡聚重復(fù)單元時，以什么為模板？端粒酶以自身攜帶的RNA為模板，聚合端粒的DNA重復(fù)單元。因此端粒酶是一種反轉(zhuǎn)錄酶，依賴RNA的DNA聚合酶。16Which combinations of histones form“histone-fold”dimers with each other in the nucleosome? 在核小體中，每個組蛋白二聚體分別由哪幾

45、種組蛋白組成？組蛋白H3 和H4 形成一個二聚體；組蛋白H2A 和 H2B形成另一個二聚體。17Match the terms on the left with the correct descriptor on the right. There is one correct descriptor for each term. 請把左側(cè)的術(shù)語與右側(cè)的描述匹配起來，每個術(shù)語的描述只有一個是正確的。AZinc fingers（1）comprised of a helix-turn-helix and a recognition helixBZIP domain（2）releases hsp90 u

46、pon hormone bindingCHomeodomain（3）coiled coil formed by interactions among leucinesDBasic domain（4）requires two cysteines and two histidines to formEHLH domain（5）comprised of many positively charged amino acidsFActivation domain（6）mediates dimerization via two helices interrupted by a loopGNuclear r

47、eceptor（7）comprised of many negatively charged amino acidsAnswer：A （4）；B （3）；C（1）；D（5）；E（6）；F（7）；G（2）18For each RNA polymerase, TAF containing complexes are situated just upstream of the transcription start site. Name these complexes for: 對于每一種RNA聚合酶起始轉(zhuǎn)錄時，都有包含TAF（TBP associate factor TBP相關(guān)因子）的復(fù)合體結(jié)合在

48、轉(zhuǎn)錄起始位點的上游。請寫出這些復(fù)合體的名稱。Pol SL1；Pol TFD；Pol TFB19How does lactose bring about the induction of synthesis of -galactosidase, permease, and transacetylase? Why does this event not occur when glucose is also in the medium? 乳糖如何誘導(dǎo)-半乳糖苷酶、透過酶、轉(zhuǎn)乙酰基酶合成的？為什么在葡萄糖存在的情況下，這一生物學(xué)事件不能發(fā)生？當(dāng)向大腸桿菌細胞添加乳糖時，通過對這三種酶的結(jié)構(gòu)基因上游的單

49、一啟動子的誘導(dǎo)而致使這三種酶能夠快速合成。這三個基因都是乳糖操縱元的組成部分，作為一個轉(zhuǎn)錄單元而被轉(zhuǎn)錄。當(dāng)加入乳糖后，乳糖被代謝（異構(gòu)化）形成異乳糖，結(jié)合在阻遏蛋白上。未結(jié)合異乳糖的阻遏蛋白能夠結(jié)合在操縱子上而阻止轉(zhuǎn)錄。因此，因此，乳糖操縱元通常處于負調(diào)控機制。當(dāng)異乳糖與阻遏蛋白結(jié)合后，阻遏蛋白失活而不能再與操縱子結(jié)合，也就不能阻止轉(zhuǎn)錄，結(jié)果，RNA聚合酶與啟動子結(jié)合，起始能夠編碼這三種酶的一條mRNA的轉(zhuǎn)錄。-半乳糖苷酶將乳糖分解為葡萄糖和半乳糖（半乳糖在隨后的酶促反應(yīng)步驟中被轉(zhuǎn)化為葡萄糖）。因此，如果培養(yǎng)基中存在葡萄糖，誘導(dǎo)乳糖操縱元的打開就是多余的。葡萄糖通過正調(diào)控機制阻止乳糖操縱元的誘

50、導(dǎo)。在這種代謝產(chǎn)物阻遏的過程中，葡萄糖會使細胞中cAMP的含量大幅度降低，對于處于誘導(dǎo)狀態(tài)的乳糖操縱元而言，還必須要求cAMP與CAP（代謝基因激活子蛋白）形成復(fù)合體，結(jié)合在乳糖啟動子上游的CAP結(jié)合位點，激活轉(zhuǎn)錄。在缺少cAMP的情況下，就不可能存在cAMP-CAP復(fù)合體，轉(zhuǎn)錄也就不能被激活。20Operons produce polygenic mRNA when they are active. What is a polygenic mRNA? What advantages, if any, does it confer in terms of the cells function?

51、 當(dāng)操作元被激活后，會表達產(chǎn)生多順反子mRNA，什么是多順反子mRNA？從細胞功能方面考慮，多順反子mRNA具有什么優(yōu)點？多順反子mRNA含有編碼多個蛋白質(zhì)的信息。多順反子mRNA是由包含多個可編碼的結(jié)構(gòu)基因的操縱元轉(zhuǎn)錄形成的，編碼的產(chǎn)物在同一生化途徑中起作用。通過利用這樣的多順反子mRNA，細胞可以對同一代謝途徑進行協(xié)同調(diào)節(jié)。但由于使用多順反子mRNA，單個調(diào)節(jié)信號就可誘導(dǎo)同一代謝途徑中一組酶的同時合成。21If an E. coli mutant strain synthesizes -galactosidase whether or not the inducer is present,

52、 what genetic defect(s) might be responsible for this phenotype? 有一大腸桿菌突變株，不管誘導(dǎo)物是否存在均能合成-半乳糖苷酶，怎樣的遺傳缺陷會導(dǎo)致這種表性效應(yīng)的出現(xiàn)？一種可能是阻遏蛋白與誘導(dǎo)物結(jié)合，使阻遏蛋白不能再與操作子結(jié)合（例如，調(diào)節(jié)基因發(fā)生突變，產(chǎn)生無功能的阻遏蛋白）；另一種可能是在操縱子區(qū)域發(fā)生堿基對的改變，致使阻遏蛋白不能識別操縱子（例如操縱子發(fā)生組成型突變Oc）。22Distinguish the effects you would expect from (a) a missense mutation and (b)

53、 a nonsense mutation in the lacZ （-galactosidase）gene of the lac operon. 請區(qū)分大腸桿菌乳糖操縱元中l(wèi)acZ基因發(fā)生錯義突變和無義突變產(chǎn)生的影響。lacZ基因發(fā)生錯義突變會導(dǎo)致-半乳糖苷酶的活性部分或完全喪失，但不會影響透過酶、半乳糖苷乙?；D(zhuǎn)移酶的活性。lacZ基因發(fā)生錯義突變可能會產(chǎn)生極性突變效應(yīng)，但如果無義突變發(fā)生在與-半乳糖苷酶的正常終止密碼子十分靠近的區(qū)域，可能不會產(chǎn)生極性突變效應(yīng)。如果無義突變發(fā)生在與lacZ基因的正常終止子十分靠近的區(qū)域，核糖體可能會發(fā)生通讀，沿著多順反子mRNA繼續(xù)翻譯lacY基因。然而，核

54、糖體可能會由于透過酶的起始密碼子太遠而中途脫離下來，這樣，這有少數(shù)核糖體能夠翻譯lacZ基因下游的lacY基因和lacA基因，導(dǎo)致透過酶、乙?；D(zhuǎn)移酶的拷貝數(shù)減少。22For the E. coli lac operon, write the partial diploid genotype for a strain that will produce-galactosidase constitutively and permease by induction. 以大腸桿菌的乳糖操縱元為例，請寫出一菌株的部分二倍體基因型：-半乳糖苷酶是組成型表達的，透過酶是誘導(dǎo)表達的。要想觀察到這樣的表型效應(yīng)

55、，必須滿足下列三個條件：（1）有功能的操作子和啟動子的下游是有功能的lacZ基因和無功能的lacY基因；（2）可誘導(dǎo)的啟動子（如O+）的下游是無功能的lacZ基因和有功能的lacY基因；（3）調(diào)節(jié)基因是由功能的（I+）。所以，滿足這三個條件的部分二倍體的基因型是：只有l(wèi)acI+ 基因就可以，另一個可以是lacI。lacI+ lacP+ lacOc lacZ+ lacYlacI+ lacP+ lacO+ lacZ lacY+ 23What consequences would a mutation in the catabolite activator protein (CAP) gene of

56、 E. coli have for the expression of a wild-type lac operon? 大腸桿菌的代謝激活蛋白（CAP）基因突變會對野生型的乳糖操縱元的表達產(chǎn)生怎樣的影響結(jié)果？CAP與cAMP形成的復(fù)合物可以促進RNA聚合酶與啟動子的結(jié)合。只有在沒有葡萄糖、且操縱子沒有被阻遏蛋白占據(jù)的情況下，RNA聚合酶才能與啟動子的結(jié)合（例如也缺少乳糖）。加入CAP基因突變，則無CAP-cAMP復(fù)合體結(jié)合在CAP位點，在這種情況下，NA聚合酶就不能識別啟動子并與之結(jié)合，操縱元就不能被表達。24The lac operon is an inducible operon, whe

57、reas the trp operon is a repressible operon. Discuss the differences between these two types of operons. 乳糖操縱元是可誘導(dǎo)的操縱元；色氨酸操縱元是可阻遏的操縱元。請討論這兩種類型操縱元的區(qū)別。Answer：Both inducible and repressible operons allow sensitive control of transcription. They differ from each other in the details of how such control is achieved. In the lac operon, a repressor protein bound to an operator blocks transcription unless lactose is present. Thus, if lactose is absent, the system is OFF. When lactose is added, it is converted to allolactose and acts as an effector molecule to release the r