分子生物學(xué)試題庫

1、第2章染色體與DNA名詞解釋 原癌基因：細(xì)胞內(nèi)與細(xì)胞增殖相關(guān)的正?；颍蔷S持機(jī)體正常生命活動(dòng)所必須的，在進(jìn)化上高等保守。當(dāng)原癌基因的結(jié)構(gòu)或調(diào)控區(qū)發(fā)生變異，基因產(chǎn)物增多或活性增強(qiáng)時(shí)，使細(xì)胞過度增殖，從而形成腫瘤。半保存復(fù)制：以親代DNA雙鏈為模板以堿基互補(bǔ)方式合成子代DNA這樣新形成的子代 DNA中，一條鏈來自親代 DNA而另一條鏈那么是新合成的，這種復(fù)制方式叫半保存復(fù)制。填空題3在聚合酶鏈反響中， 除了需要模板 DNA外，還需參加引物、DNA聚合酶、dNTP和鎂離子。4. 引起DNA損傷的因素有自發(fā)因素、物理因素、化學(xué)因素。5. DNA復(fù)制時(shí)與DNA解鏈有關(guān)的酶和蛋白質(zhì)有拓?fù)洚悩?gòu)酶H、解螺旋

2、酶、單鏈DNA結(jié)合蛋白。6參與DNA切除修復(fù)的酶有 DNA聚合酶I、 DNA連接酶、特異的核酸內(nèi)切酶。7在真核生物中 DNA復(fù)制的主要酶是 DNA聚合酶3。在原核生物中是 DNA聚合酶川。8端粒酶是端粒酶是含一段 RNA的逆轉(zhuǎn)錄酶。9.DNA的修復(fù)方式有錯(cuò)配修復(fù)、堿基切除修復(fù)、核苷酸切除修復(fù)、DNA的直接修復(fù)。簡(jiǎn)述DNA復(fù)制的過程DNA的復(fù)制過程可被分為 3個(gè)階段，即復(fù)制的起始、延伸和終止。每個(gè)DNA復(fù)制的獨(dú)立單元主要包括復(fù)制起始位點(diǎn)和終止位點(diǎn)。DNA復(fù)制的起始包括預(yù)引發(fā)和引發(fā)兩個(gè)階段。在預(yù)引發(fā)階段，DNA解旋解鏈，形成復(fù)制叉，引發(fā)體組裝；在引發(fā)階段，在引發(fā)酶的催化下以 DNA鏈為模板合成一段

3、短的 RNA引物。 復(fù)制時(shí)DNA鏈的延伸由DNA聚合酶催化，以親代 DNA鏈為模板，弓I發(fā)體移動(dòng)，從 5 '宀3 ' 方向聚合子代 DNA鏈。當(dāng)子鏈延伸到達(dá)終止位點(diǎn)是，DNAM制就終止了，切除 RNA引物，填補(bǔ)缺口，在DNA連接酶的催化下將相鄰的岡崎片段連接起來形成完整的DNA長(zhǎng)鏈。試述真原核生物的 DNA復(fù)制的特點(diǎn)的不同之處 真核生物染色體有多個(gè)復(fù)制起點(diǎn)，多復(fù)制眼，呈雙向復(fù)制， 多復(fù)制子。原核生物的染色體只有一個(gè)復(fù)制起點(diǎn)，單復(fù)制子也呈雙向復(fù)制。 真核生物岡崎片段長(zhǎng)約 200bp比原核生物略短。真核生物DNAM制速度比原核慢，速 度為10003000bp/min僅為原核生物的

4、1/201/50。 真核生物復(fù)制的終止在端粒處，原核生物的復(fù)制叉相遇時(shí)即終止。 真核生物染色體在全部復(fù)制完之前起點(diǎn)不再重新開始復(fù)制；而在快速生長(zhǎng)的原核生物染色體DNAM制中，起點(diǎn)可以連續(xù)發(fā)動(dòng)復(fù)制。 真核生物快速生長(zhǎng)時(shí)， 往往采用更多的復(fù)制起 點(diǎn)。 真核生物有多種 DNA聚合酶，DNA聚合酶3是真正的復(fù)制酶，在PCNA存在下有持續(xù)的合成能力。PCNA稱為增殖細(xì)胞核抗原，相當(dāng)于大腸桿菌DNA聚合酶川的B -夾子，RFC蛋白相當(dāng)于夾子裝配器。原核生物的DNA聚合酶有三種 DNA聚合酶川DNA的真正復(fù)制酶：多亞基酶，含十種亞基， 該酶DNA合成的持續(xù)能力強(qiáng)。 真核生物線性染色體兩端有端粒結(jié)構(gòu)，它是由許

5、多成串的重短復(fù)序列組成，端粒功能是穩(wěn)定染色體末段結(jié)構(gòu)，防止染色體間的末端連接，并可補(bǔ)償滯后鏈5'-末段在消除 RNA引物后造成的空缺，使染色體保持一定長(zhǎng)度。端粒酶是含一段RNA的逆轉(zhuǎn)錄酶。 RPA真核生物的單鏈結(jié)合蛋白；RNaseH1和MF-1切除RNA引物，DNA聚合酶&填補(bǔ)缺口。簡(jiǎn)述半保存復(fù)制的生物學(xué)意義DNA 的復(fù)制過程以大腸桿菌為例復(fù)制起始：1、拓?fù)洚悩?gòu)酶解開超螺旋。2、Dna A蛋白識(shí)別并在ATP存在下結(jié)合于四個(gè) 9bp的重復(fù)序列。3、在類組蛋白HU、ATP參與下,Dan A蛋白變性13個(gè)bp的重復(fù)序列，形成開鏈復(fù)合物。4、Dna B借助于水解ATP產(chǎn)生的能量在 Dn

6、a C的幫助下沿5'3'方向移動(dòng)，解開DNA雙鏈，形成前引發(fā)復(fù)合物。5、單鏈結(jié)合蛋白結(jié)合于單鏈。6、引物合成酶Dna G蛋白開始合成 RNA引物。鏈的延長(zhǎng)岡崎片段的合成 ：在DNA聚合酶山的催化下，以四種 5'-脫氧核苷三磷酸為底物，在 RNA引物的3端以磷酸 二酯鍵連接上脫氧核糖核苷酸并釋放出焦磷酸。 DNA 鏈的延伸同時(shí)進(jìn)行前導(dǎo)鏈和滯后鏈的 合成。兩條鏈方向相反。6、PCR的根本原理？PCR是在試管中進(jìn)行的 DNA復(fù)制反響，根本原理是依據(jù)細(xì)胞內(nèi)DNA半保存復(fù)制的機(jī)理，以及體外 DNA 分子于不同溫度下雙鏈和單鏈可以互相轉(zhuǎn)變的性質(zhì)，人為地控制體外合成系統(tǒng)的溫度，以促使

7、雙鏈 DNA變成單鏈，單鏈 DNA與人工合成的引物退火，然后耐熱DNA聚合酶以dNTP為原料使引物沿著單鏈模板延伸為雙鏈DNA。PCR全過程每一步的轉(zhuǎn)換是通過溫度的改變來控制的。需要重復(fù)進(jìn)行 DNA模板解鏈、引物與模板DNA結(jié)合、DNA聚合酶催化新生 DNA的合成，即高溫變性、低溫退火、中溫延伸3個(gè)步驟構(gòu)成PCR反響的一個(gè)循環(huán)，此循環(huán)的反復(fù)進(jìn)行，就可使目的DNA得以迅速擴(kuò)增。 DNA模板變性：模板雙鏈 DNA?單鏈DNA，94 C。退火：引物+ 單鏈DNA?雜交鏈，弓|物的Tm值。引物的延伸：溫度至70 C左右，Taq DNA聚合酶以4種 dNTP 為原料，以目的DNA為模板，催化以引物3 &

8、#39;末端為起點(diǎn)的5'乍3' DNA延伸反響，形成新生DNA 鏈。新合成的引物延伸鏈經(jīng)過變性后又可作為下一輪循環(huán)反響的模板PCR就是如此反復(fù)循環(huán)，使目的 DNA 得到高效快速擴(kuò)增。第三章啟動(dòng)子：是一段位于結(jié)構(gòu)基因 5,端上游區(qū)的DNA序列，能活化 RNA聚合酶，使之與模板 DNA準(zhǔn)確地相結(jié)合并具有轉(zhuǎn)錄起始的特異性。指RNA聚合酶識(shí)別、結(jié)合和開始轉(zhuǎn)錄的一段特定的 DNA 序列。增強(qiáng)子 ：能強(qiáng)化轉(zhuǎn)錄起始的序列稱為增強(qiáng)子。轉(zhuǎn)錄：以DNA為模板，按照堿基配對(duì)原那么合成RNA即將DNA所含的遺傳信息傳給 RNA形成一條與DNA鏈互補(bǔ)的RNA的過程。RNA的編輯：是某些RNA，特別是mR

9、NA的一種加工方式，它導(dǎo)致了 DNA所編碼的遺傳信 息的改變。外顯子(Exon):真核細(xì)胞基因 DNA中的編碼序 列，這些序列被轉(zhuǎn)錄成 RNA并進(jìn)而翻譯為 蛋白質(zhì)。內(nèi)含子(Intron):真核細(xì)胞基因DNA中的間插序列，這些序列被轉(zhuǎn)錄成 RNA，但隨即被剪除 而不翻譯。復(fù)制子： 生物體的復(fù)制單位稱為復(fù)制子 replicon) ，是在同一個(gè)復(fù)制起點(diǎn)控制下的一段 DNA 序列。轉(zhuǎn)錄單元：是一段啟動(dòng)子開始至終止子結(jié)束的DNA序列。轉(zhuǎn)錄起點(diǎn)：是與新生 RNA鏈的第一個(gè)核苷酸相對(duì)應(yīng)的 DNA鏈上的堿基，通常為一個(gè)嘌呤。 轉(zhuǎn)錄開始時(shí)模板上的第一個(gè)堿基，在原核中常為A或G，而且位置固定。填空1轉(zhuǎn)錄的根本過程

10、包括：模2基因表達(dá)包括：轉(zhuǎn)錄和翻_兩個(gè)階段。3RNA的編輯方式：堿基突變，尿甘酸的缺失和添加。4在原核生物中，-35區(qū)與-10區(qū)之間的距離大約是 1619bp5帽子結(jié)構(gòu)的功能：1在翻譯中起識(shí)別作用2丨使mRNA免遭核苷酸的破壞6原核生物只有一種 RNA聚合酶而真核生物有三種，每一種都有其特定的功能。聚合酶I合成rRNA,聚合酶H合成 mRNA聚合酶川合成 tRNA和5s rRNA。三種聚合酶都是具有多亞基 的大的蛋白復(fù)合體。7轉(zhuǎn)錄因子通常具有兩個(gè)獨(dú)立的結(jié)構(gòu)域：一個(gè)結(jié)合DNA 一個(gè)激活轉(zhuǎn)錄?！拔?quot;由多聚腺嘌呤組成。-10bp處的區(qū)和-35bp處能與b因子相互識(shí)別而具高度親和8在真核細(xì)胞

11、mRNA勺修飾中，“帽子"結(jié)構(gòu)由甲基組成,9原核生物的絕大局部起啟動(dòng)子都存在共同的序列，即位于 的區(qū)，他們都是RNA聚合酶與啟動(dòng)子結(jié)合的位點(diǎn)，性。真核生物中，在轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)上游-25 -35bp處有區(qū)和位于-70-80bp 處的區(qū)。簡(jiǎn)答題1增強(qiáng)子的特點(diǎn)1有遠(yuǎn)距離效應(yīng)2無方向性3順勢(shì)調(diào)節(jié)4無物種和基因的特異性5具有組織的特異性6有相位性，其作用與 DNA的構(gòu)象有關(guān)7有的增強(qiáng)子可以對(duì) 外部信號(hào)產(chǎn)生反響。2比擬DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄的異同點(diǎn)相同點(diǎn)：都以DNA鏈作為模板，合成方向均為5,端到3，端，聚合反響均遵循堿基配對(duì)原那 么，通過核苷酸之間形成的3 , 5 磷酸二酯鍵使核苷酸鍵延長(zhǎng)。不同點(diǎn)：復(fù)

12、制轉(zhuǎn)錄模板兩條鏈均被復(fù)制模板鏈轉(zhuǎn)錄不對(duì)稱轉(zhuǎn)錄原料Dn tpNTP酶DNA聚合酶RNA聚合酶產(chǎn)物子代雙鏈DNA半保存復(fù)制mRNA tRNA rRNA配對(duì)方式A-T G-CA-U A-T G-C引物RNA引物不需要引物DNA復(fù)制與轉(zhuǎn)錄的異同相同點(diǎn)：都需要模板都以三磷酸核苷酸為底物NTP或dNTP合成方向都是53'不同點(diǎn)轉(zhuǎn)錄不需引物；只轉(zhuǎn)錄DNA分子中的一個(gè)片段稱為轉(zhuǎn)錄單位或操縱子，operon);雙鏈DNA中只有一條鏈具有轉(zhuǎn)錄活性稱為模板鏈；哪個(gè)基因被轉(zhuǎn)錄與特定的時(shí)間、空間、生理狀態(tài)有關(guān)。RNA 聚合酶無校對(duì)功能。原核生物與真核生物 mRNA 的比擬1、原核生物 mRNA 的半衰期短；2、

13、許多原核生物 mRNA 以多順反子形式存在； 3、原核生物 5'端無帽子結(jié)構(gòu)， 3'或只有短的 poly(A) 。4、真核生物mRNA5端有帽子結(jié)構(gòu)，5、絕大多數(shù)真核生物 mRNA3'具有poly(A)尾巴，是轉(zhuǎn)錄后加上的，是 mRNA從核到 質(zhì)轉(zhuǎn)移所必需的形式，提高mRNA的穩(wěn)定性。大腸桿菌的轉(zhuǎn)錄過程：1、識(shí)別階段：RNA聚合酶在b亞基的引導(dǎo)下結(jié)合于啟動(dòng)子上；2、DNA雙鏈局部解開；3、起始階段：在模板鏈上通過堿基配對(duì)合成最初RNA鏈；4、延伸階段：核心酶向前移動(dòng)，RNA鏈不斷生長(zhǎng)；5、終止階段：RNA聚合酶到達(dá)終止子；6、RNA和RNA聚合酶從 DNA上脫落。論述題

14、1真核生物轉(zhuǎn)錄的前體 hnRNA如何加工為成熟的 mRNA ?真核生物mRNA的結(jié)構(gòu)組成：5，端存在帽子結(jié)構(gòu)，3,端通常具有poly(A)尾巴，無內(nèi)含子， 局部堿基發(fā)生甲基化。 5,端加帽：當(dāng)RNA聚合酶H聚合的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物到達(dá)25堿基長(zhǎng)時(shí)，在其5,端加上一個(gè)以5，t3方向相連的7 甲基鳥苷帽，防止 5核苷酸外切酶的攻擊，有利于剪接、轉(zhuǎn)運(yùn)和翻譯 的進(jìn)行；3'端加尾：很多真核生物的hnRNA的3,端經(jīng)過剪切后再加上多聚 A殘基即poly(A) 尾巴，這有助于整個(gè)分子的穩(wěn)定；剪接：在真核生物的mRNA加工過程中，內(nèi)含子序列被切除，兩側(cè)的外顯子片段連接。 剪接反響在核內(nèi)進(jìn)行，需要內(nèi)含子有5, G

15、U, AU 3，以及一段分支點(diǎn)序列。其過程是：內(nèi)含子先以一個(gè)具尾的環(huán)狀分子或套索狀分子形式被刪除, 然后被降解，剪接包括 sn RNP與保守序列結(jié)合，形成剪接體，在其內(nèi)發(fā)生剪接與連接反響；編輯；甲基化修飾：當(dāng)序列為5' RRAC> 3，時(shí)會(huì)在第6位N原子位置發(fā)生甲基化。2 概括細(xì)菌細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄過程轉(zhuǎn)錄是通過RNA聚合酶的作用，以一條 DNA鏈為模板產(chǎn)生一條單鏈 RNA過程。步驟如下： 與RNA聚合酶全酶的結(jié)合：一個(gè)RNA聚合酶全酶分子與待轉(zhuǎn)錄的 DNA編碼序列上游的啟 動(dòng)子序列松弛的結(jié)合。起始：RNA聚合酶往下游移動(dòng)了幾個(gè)核苷酸到達(dá)啟動(dòng)子的另一段短序列一Pribnow框，緊密地與D

16、NA結(jié)合。DNA上的啟動(dòng)子區(qū)域解鏈， RNA便從Pribnow框下游的幾個(gè)核苷酸處開 始合成，通常是 DNA的反義鏈作為模板，合成幾個(gè)核苷酸后，3因子被釋放并循環(huán)使用， 以下步驟不再需要3因子。延伸：RNA聚合酶核心酶沿著 DNA模板移動(dòng)，使DNA解鏈，與DNA模板的下一堿基互補(bǔ) 核苷三磷酸聚合到鏈上。 RNA聚合酶繼續(xù)在 DNA上移動(dòng)，RNA鏈從模板鏈被釋放出來，DNA雙螺旋重新形成。當(dāng)所有編碼序列被轉(zhuǎn)錄后，RNA聚合酶移動(dòng)一個(gè)終止序列，即終止子。轉(zhuǎn)錄復(fù)合體解體，RNA聚合酶和新形成的 RNA從DNA模板上脫落下來。3、復(fù)雜轉(zhuǎn)錄單位的原始轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物的加工方式有幾種？分別是什么？1剪、利用多個(gè)

17、5端轉(zhuǎn)錄起始為點(diǎn)或接位點(diǎn)產(chǎn)生不同的蛋白質(zhì)。2、利用多個(gè)加polyA位點(diǎn)和不同的剪接方式產(chǎn)生不同的蛋白質(zhì)。3、雖無剪接，但有多個(gè)轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)或加polyA位點(diǎn)的基因。第四章SD序列：在原核生物 mRNA起始密碼AUG上游，存在49個(gè)富含嘌呤堿的一致性序列，如-AGGAGG-稱為S-D序列。位于原核生物起始密碼子上游7-12個(gè)核苷酸處的保守區(qū)，該序列與16SrRNA3'端反向互補(bǔ)。又稱為核蛋白體結(jié)合位點(diǎn)ribosomal bin di ng site ， RBS)正轉(zhuǎn)錄調(diào)控：負(fù)轉(zhuǎn)錄調(diào)控：填空題1. tRNA的種類有：起始 tRNA和延伸tRNA，同工tRNA,校正tRNA。2. tRNA的

18、二級(jí)結(jié)構(gòu)為三葉草型，三級(jí)結(jié)構(gòu)為倒_L型。tRNA結(jié)構(gòu)3原核生物蛋白質(zhì)合成的起始 tRNA是甲酰甲硫氨酰 一tRNA fMet-tRNA fMet,它攜帶的氨基 酸是甲酰甲硫氨酸fMet,而真核生物蛋白質(zhì)合成的起始tRNA是甲硫氨酰 一tRNA Met-tRNAMet,它攜帶的氨基酸是甲硫氨酸 Met。4 .新生肽鏈每增加一個(gè)氨基酸單位都要經(jīng)過AA-tRNA與核糖體的結(jié)合，肽鍵形成，移位三步反響。5.核糖體的作用位點(diǎn)有：A位點(diǎn)、P位點(diǎn)、E位點(diǎn)。5.在真核生物中蛋白質(zhì)合成起始時(shí)先形成起始因子和起始tRNA復(fù)合物，再和 40S亞基形成40S起始復(fù)合物。6 .氨酰tRNA合成酶既能識(shí)別氨基酸，又能識(shí)別

19、相應(yīng)的tRNA。7 多肽合成的起始密碼子是 AUG 而UAA, UAG, UGA是終止密碼子。8 潰傳密碼的特點(diǎn)包括連續(xù)性，簡(jiǎn)并性，擺動(dòng)性，普遍性與特殊性。9.核酸復(fù)制時(shí)，DNA聚合酶沿模板鏈3'5方向移動(dòng):轉(zhuǎn)錄時(shí)，RNA聚合酶沿模板鏈3 5' 方向移動(dòng)；翻譯時(shí)，核糖體沿模板鏈5 3方向移動(dòng)。10 .原核生物蛋白質(zhì)合成形成起始復(fù)合物時(shí)，其mRNA先與核糖體的30S亞基結(jié)合，然后再與結(jié)合起始因子和 GTP的甲酰甲硫氨酰 一tRNA結(jié)合，形成30S起始復(fù)合物,然后再與50S 形成70S起始復(fù)合物。簡(jiǎn)答題：1. 簡(jiǎn)述核糖體的結(jié)構(gòu)及功能特點(diǎn)：答：核糖體的結(jié)構(gòu)：真核生物：由60S大亞基和

20、40S小亞基組成的80S的核糖體；原核 生物：由50S大亞基和30S小亞基組成的70S的核糖體功能特點(diǎn)：合成蛋白質(zhì)。在單個(gè)核糖體上，包括至少5個(gè)功能活性中心，在蛋白質(zhì)合成過程中，各有專一的識(shí)別作用和功能：mRNA勺結(jié)合部位一一小亞基，結(jié)合或接受AA-tRNA 的部位大亞基 A位，結(jié)合或接受肽基 tRNA部位大亞基，肽基轉(zhuǎn)移部位大亞基P位，形成肽鍵部位轉(zhuǎn)肽酶中心大亞基 E位。2. 簡(jiǎn)述氨基酸的活化過程答：游離的氨基酸必須經(jīng)過活化以獲得能量，才能參與蛋白質(zhì)的合成，活化反響由氨酰tRNA合成酶催化?；罨謨刹剑夯罨篴a + ATP+ E 氨基酰-AMP釋放出PPi 轉(zhuǎn)移：氨基酰-AMP轉(zhuǎn)移到tRN

21、A 并釋放出AMP。3. 論述蛋白質(zhì)的翻譯過程。答：蛋白質(zhì)的翻譯即合成過程可分為四個(gè)階段：氨基酸的活化、肽鏈合成的起始、延伸和終 止。 氨基酸的活化：游離的氨基酸必須經(jīng)過活化以獲得能量，才能參與蛋白質(zhì)的合成，活化反響由氨酰tRNA合成酶催化，最終氨基酸連接在tRNA的3'端合成氨酰-tRNA。 肽鏈合成的起始：核蛋白體大小亞基別離，mRNAfe小亞基上定位結(jié)合，起始氨基酰tRNA與小亞基結(jié)合，核蛋白體大亞基結(jié)合。 肽鏈的延伸：肽鏈的延長(zhǎng)是在核蛋白體上連續(xù)性循環(huán)式進(jìn)行，每次循環(huán)增加一個(gè)氨基酸，分為以下三步：一進(jìn)位：根據(jù)mRNAF組遺傳密碼指導(dǎo)，使相應(yīng)氨基酰-tRNA進(jìn)入核蛋白體A位。二成

22、肽:肽酰轉(zhuǎn)移酶將相鄰的兩個(gè)氨基酸相連形成肽鍵，該過程不需要能量的輸入；三轉(zhuǎn)位：移位酶利用 GTP水解釋放的能量使核糖體沿 mRNA移動(dòng)一個(gè)密碼子，釋放 出空載的tRNA并將新生肽鏈運(yùn)至 P位點(diǎn)。 肽鏈合成的的終止與釋放：釋放因子識(shí)別并與終止密碼子結(jié)合，水解P 位上多肽鏈與tRNA之間的二脂鍵，接著，新生肽鏈和tRNA從核糖體上釋放，核糖體大、小亞基解體，蛋白質(zhì)合成結(jié)束。4、原核生物翻譯的起始過程 1核糖體大小亞基別離230s小亞基通過 SD序列與mRNA模板相結(jié)合3在IF-2和GTP的幫助下fMet-tRNAfMet進(jìn)入小亞基的 P位，tRNA的反密碼子與 mRNA 上密碼子配對(duì)。4)帶有tR

23、NA、mRNA和三個(gè)翻譯起始因子的小亞基起始復(fù)合物與50s的大亞基結(jié)合，GTP水解釋放翻譯起始因子。5、以大腸桿菌為例簡(jiǎn)述蛋白質(zhì)合成的過程從以下四個(gè)方面詳細(xì)論述 1氨基酸的活化：2肽鏈合成的起始：3肽鏈的延生：4肽鏈合成的終止：乳糖操縱子模型內(nèi)容1Z、Y、A基因產(chǎn)物由同一條多順反子mRNA分子所編碼。2乳糖操縱子 mRNA分子的啟動(dòng)區(qū)P位于阻遏基因I與操縱區(qū)0之間，不能單 獨(dú)起始半乳糖苷酶和透過酶基因的高效表達(dá)。3乳糖操縱子的操縱區(qū)是 DNA上的一小段序列僅為 26bp，是阻遏物的結(jié)合位點(diǎn)。4當(dāng)阻遏物與操縱區(qū)相結(jié)合時(shí)，lacmRNA的轉(zhuǎn)錄起始受到抑制。5誘導(dǎo)物通過與阻遏物結(jié)合， 改變其三維構(gòu)象

24、， 使之不能與操縱區(qū)相結(jié)合， 誘發(fā) lac mRNA 的合成。乳糖操縱子 (lac operon) 的結(jié)構(gòu)1 、結(jié)構(gòu)基因1lacZ:編碼b 半乳糖苷酶使乳糖水解2lacY：編碼b 半乳糖苷透過酶使 b 半乳糖苷透過細(xì)胞壁、質(zhì)膜進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)3lacA:編碼b 半乳糖苷乙酰轉(zhuǎn)移酶將乙酰基轉(zhuǎn)移到b 半乳糖苷上2、調(diào)節(jié)基因 regulatory gene 1概念： 其產(chǎn)物參與調(diào)控其他結(jié)構(gòu)基因表達(dá)的基因2特點(diǎn)：a、可在結(jié)構(gòu)基因群附近、也可遠(yuǎn)離結(jié)構(gòu)基因b、 不僅對(duì)同一條 DNA鏈上的結(jié)構(gòu)基因起作用，而且能對(duì)不同DNA鏈上的結(jié)構(gòu)基因起 作用3調(diào)控蛋白：類型：a、阻遏蛋白repressive protein丨與

25、操縱元件結(jié)合后能減弱或阻止所調(diào)控基因轉(zhuǎn) 錄的調(diào)控蛋白 b、激活蛋白activating protein:與操縱元件結(jié)合后能增強(qiáng)或啟動(dòng)所調(diào)控基 因轉(zhuǎn)錄的調(diào)控蛋白3、操縱元件 operator 1與啟動(dòng)子鄰近或與啟動(dòng)子局部序列重疊 2具有回文結(jié)構(gòu)，能形成十字形結(jié)構(gòu)。3與不同構(gòu)像的蛋白質(zhì)結(jié)合，可以分別起阻遏或激活基因表達(dá)的作用4、啟動(dòng)子 (promoter)是指能被RNA聚合酶識(shí)別、結(jié)合并啟動(dòng)基因轉(zhuǎn)錄的一段DNA序列。 1 -10 序列 - Pribnow 盒： TATAA；T 2 -35bp 序列： TTGACA操縱子至少有一個(gè)啟動(dòng)子，一般在第一個(gè)結(jié)構(gòu)基因5'上游，控制整個(gè)結(jié)構(gòu)基因群的轉(zhuǎn)錄

26、5、 終止子terminator是給予 RNA聚合酶轉(zhuǎn)錄終止信號(hào)的 DNA序列1不依賴p因子的終止子2依賴p因子的終止子 在一個(gè)操縱元中至少在結(jié)構(gòu)基因群最后一個(gè)基因的后面有一個(gè)終止子 大腸桿菌乳糖操縱子lactose operon丨包括3個(gè)結(jié)構(gòu)基因：Z、Y和A,以及啟動(dòng)子、控 制子和阻遏子等。轉(zhuǎn)錄的調(diào)控是在啟動(dòng)區(qū)和操縱區(qū)進(jìn)行的。Lacl阻抑蛋白，LacZ3 -糖苷酶，Lac 透性酶，LacA轉(zhuǎn)乙酰基酶。三種酶的功能： . 3 -半乳糖酶：將乳糖分解成半乳糖和葡萄糖 . 滲透酶：增加糖的滲透，易于攝取乳糖和半乳糖 . 轉(zhuǎn)乙酰酶：3 -半乳糖轉(zhuǎn)變成乙酰半乳糖lac 操縱子小結(jié) 通常情況葡萄糖供給正

27、常阻遏蛋白與操縱序列結(jié)合，基因不轉(zhuǎn)錄。 細(xì)胞外的乳糖通過透性酶吸收到細(xì)胞內(nèi)； 細(xì)胞內(nèi)的3 -半乳糖苷酶將乳糖轉(zhuǎn)變?yōu)楫惾樘恰?異乳糖結(jié)合到乳糖阻抑物上使之從操縱序列上脫離，聚合酶迅速開始lacZYA基因的轉(zhuǎn)錄。這就是負(fù)控誘導(dǎo)。然而，還需要細(xì)菌生長(zhǎng)系統(tǒng)中缺少葡萄糖，使 cAMP 含量增加，才有足夠量的 cAMP 與 CRP結(jié)合形成CRP-cAMP復(fù)合物結(jié)合于 Plac上游。使DNA雙螺旋發(fā)生彎曲，轉(zhuǎn)錄才可以有 效地進(jìn)行。組氨酸操縱子：與His降解代謝有關(guān)的兩組酶類被稱為hut酶(histidine utilizing enzyme)，控制這些酶合成的操縱子被稱為 hut operon 。由一個(gè)多重

28、調(diào)節(jié)的操縱子控制，有兩個(gè)啟動(dòng)子，兩個(gè)操縱區(qū)及兩 個(gè)正調(diào)控蛋白。轉(zhuǎn)錄后調(diào)控一、翻譯起始的調(diào)控遺傳信息的翻譯起始于 mRNA上的核糖體結(jié)合位點(diǎn)RBS 起始密子AUG上游的一 段非翻譯區(qū)。在RBS中有SD序列，與核糖體16S rRNA的3'端互補(bǔ)配對(duì)，促使核糖體與 mRNA 相結(jié)合。RBS的結(jié)合強(qiáng)度取決于 SD序列的結(jié)構(gòu)及與 AUG的距離。SD與AUG相距一般以410核 苷酸為佳，9核苷酸最正確。二、mRNA穩(wěn)定性對(duì)轉(zhuǎn)錄水平的影響所有細(xì)胞都有一系列核酸酶， 用來去除無用的 mRNA。一個(gè)典型的mRNA半衰期為2-3min。 mRNA分子被降解的可能性取決于其二級(jí)結(jié)構(gòu)。SD序列的微小變化，往往

29、會(huì)導(dǎo)致表達(dá)效率成百上千倍的差異，這是由于核苷酸的變化改變了形成mRNA 5端二級(jí)結(jié)構(gòu)的自由能，影響了 30S亞基與mRNA的結(jié)合，從而造成了蛋白質(zhì)合成效率上的差異。三、蛋白質(zhì)的調(diào)控作用細(xì)菌中有些 mRNA結(jié)合蛋白可激活靶基因的翻譯。相反，mRNA特異性抑制蛋白那么通過與核糖體競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合mRNA分子來抑制翻譯的起始。大腸桿菌中的核糖體蛋白就存在翻譯抑制現(xiàn)象。四、反義RNA的調(diào)節(jié)作用RNA調(diào)節(jié)是原核基因表達(dá)轉(zhuǎn)錄后調(diào)節(jié)的另一種重要機(jī)制。細(xì)菌相應(yīng)環(huán)境壓力的改變，會(huì)產(chǎn)生一些非編碼小 RNA分子，能與 mRNA中的特定序列配對(duì)并改變其構(gòu)象，導(dǎo)致翻譯過程 的開啟或關(guān)閉等作用。第七八章操縱子(operon):

30、是指數(shù)個(gè)功能上相關(guān)的結(jié)構(gòu)基因串聯(lián)在一起，構(gòu)成信息區(qū)，連同其上游的 調(diào)控區(qū)包括啟動(dòng)子和操縱基因以及下游的轉(zhuǎn)錄終止信號(hào)所構(gòu)成的基因表達(dá)單位，所轉(zhuǎn)錄的RNA為多順反子。在原核生物中，假設(shè)干結(jié)構(gòu)基因可串聯(lián)在一起，其表達(dá)受到同一調(diào)控 系統(tǒng)的調(diào)控，這種基因的組織形式稱為操縱子。反式作用因子trans-acting factor):能直接或間接地識(shí)別或結(jié)合在各類順式作用元件核心序 列上，參與調(diào)控靶基因轉(zhuǎn)錄效率的蛋白質(zhì)。弱化子：在trp mRNA 5 '端有一個(gè)長(zhǎng)162bp的mRNA片段被稱為前導(dǎo)區(qū)，其中123150位堿基序列如果缺失，trp基因表達(dá)可提高 6-10倍。mRNA合成起始以后，除非培養(yǎng)基

31、中完全 沒有色氨酸，轉(zhuǎn)錄總是在這個(gè)區(qū)域終止，產(chǎn)生一個(gè)僅有140個(gè)核苷酸的RNA分子，終止trp基因轉(zhuǎn)錄。這個(gè)區(qū)域被稱為弱化子，該區(qū)mRNA可通過自我配對(duì)形成莖-環(huán)結(jié)構(gòu)。順式作用元件(cis-acting element)影響自身基因表達(dá)活性的非編碼DNA序列。斷裂基因splite gene:真核生物結(jié)構(gòu)基因，由假設(shè)干個(gè)編碼區(qū)和非編碼區(qū)互相間隔開但又連續(xù)鑲嵌而成，去除非編碼區(qū)再連接后，可翻譯出由連續(xù)氨基酸組成的完整蛋白質(zhì)，這些基因稱為斷裂基因?；虻姆肿由飳W(xué)定義：產(chǎn)生一條多肽鏈或功能RNA所必需的全部核苷酸序列。基因表達(dá)的時(shí)間特異性：基因表達(dá)的空間特異性：填空題1、 真核生物中反式作用因子的D

32、NA結(jié)合結(jié)構(gòu)域有：螺旋-轉(zhuǎn)角-螺旋，堿性-螺旋-環(huán)-螺旋，鋅指，堿性-亮氨酸拉鏈，同源域蛋白。2、轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子按功能可以分為：根本轉(zhuǎn)錄因子和特異車3、真核生物有 3類RNA聚合酶，負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)錄 rRNA基因的RNA聚合酶是：RNA聚合酶I4、典型的原核啟動(dòng)子的四個(gè)特征是：轉(zhuǎn)錄-10 區(qū); -35 區(qū)。5、 乳糖操縱子的結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)基因有：lacZ，lacY，lacA。問答題1、乳糖操縱子的作用機(jī)制。答：1乳糖操縱子的組成：大腸桿菌乳糖操縱子含Z，Y，A 三個(gè)結(jié)構(gòu)基因 ,分別編碼半乳糖苷酶，透酶和半乳糖苷乙酰轉(zhuǎn)移酶， 此外還有一個(gè)操縱序列 0, 個(gè)啟動(dòng)子P和一個(gè)調(diào)節(jié) 基因 I。2阻遏蛋白的負(fù)性調(diào)節(jié)：沒有乳糖存在時(shí)，I基因編碼的阻遏蛋白結(jié)合于操縱序列0處，乳糖操縱子處于阻遏狀態(tài),不能合成分解乳糖的三種酶;有乳糖存在時(shí),乳糖作為誘導(dǎo)物誘導(dǎo)阻遏蛋白變構(gòu), 不能結(jié)合于操縱序列, 乳糖操縱子被誘導(dǎo)開放合成分解乳糖的三種酶。 所 以