山东大学分子生物学章节习题及参考答案06基因表达调控

第六章  基因表达调控一、 选择题【A型题】1关于启动序列的叙述，正确的是AmRNA分子上开始被翻译的序列B开始转录生成mRNA的序列CRNA聚合酶识别结合的序列D阻遏蛋白结合的序列E产生阻遏蛋白的序列2乳糖操纵子示意图中字母的含义，正确的是I POZYAAO代表启动序列BI是操纵序列CI、P、O合称结构基因DZ、Y、A是结构基因EP产生阻遏蛋白3关于各种类型操纵子的叙述，正确的是A乳糖操纵子在无糖时开放B乳糖直接诱导阻遏蛋白变构C色氨酸操纵子在有色氨酸时开放D乳糖操纵子的阻遏蛋白是一种变性蛋白E阻遏蛋白是否结合于操纵序列，可以决定操纵子的关闭或开放4直接诱导乳糖操纵子转录的物质是A乳糖B葡萄糖C阿拉伯糖D半乳糖EcAMP5阻遏蛋白识别操纵子的位点是A启动子B结构基因C阻遏物基因D操纵基因E增强子6在乳糖操纵子调节机制中,半乳糖的作用是A作为辅阻遏物结合阻遏物B作为阻遏物结合于操纵基因C使阻遏物变构失去结合DNA的能力D抑制阻遏基因的转录E引物7能与DNA结合并阻止转录的蛋白质称A正调控蛋白B反式作用因子C诱导物D阻遏物E分解代谢基因活化蛋白8原核生物启动序列 -10区的共有序列称ATATA盒BCAAT盒CPribnow盒D增强子EGC盒9DNA损伤修复的SOS反应A是一种保真性很高的复制过程BLexA蛋白是阻遏蛋白，使SOS基因处于阻遏状态CRecA是一系列操纵子的阻遏蛋白DLexA是一系列操纵子的正性调节蛋白ERecA催化水解LexA使之激活10RNA聚合酶各转录因子（TF ）中，能与TATA盒直接结合的是ATFABTFBCTFDDTFEETFF11关于“基因表达”的叙述，错误的是A所有基因表达都经历转录及翻译过程B某些基因表达经历转录及翻译过程C某些基因表达产物是蛋白质分子D某些基因表达产物不是蛋白质分子E某些基因表达产物是RNA分子12关于管家基因的叙述，错误的是A在生物个体的几乎所有细胞中持续表达B在生物个体的几乎各生长阶段持续表达C在一个物种的几乎所有个体中持续表达D在生物个体的某一生长阶段持续表达E生物个体全生命过程的几乎所有细胞中表达13基因表达调控的主要环节是A基因扩增B转录起始C转录后加工D翻译起始E翻译后加工14lac阻遏蛋白结合乳糖操纵子（元）的AP序列BO序列CCAP结合位点DI基因EZ基因15cAMP与CAP结合后介导的正性调节发生在A有葡萄糖及cAMP较高时B有葡萄糖及cAMP较低时C没有葡萄糖及cAMP较高时D没有葡萄糖及cAMP较低时E葡萄糖及cAMP浓度极高时16增强子(enhancer)A是特异性高的转录调控因子B是真核生物细胞核内的组蛋白C原核生物的启动子在真核生物中就称为增强子D是一些较短的能增强转录的DNA序列E是结构基因中5端的DNA序列17关于增强子的叙述，正确的是A对启动子的作用有严格的专一性B作用有方向性C是近距离影响启动子的转录调控元件D具有增强转录的作用E具有抑制转录的作用18关于真核生物转录前起始复合物（PIC）形成过程顺序，正确的是ATATA，TFD，TFA，TFB，RNApol/TFF，TFEBTATA，TFA，TFB，TFD，RNApol/TFF，TFECTATA，TFA，TFB，TFD，RNApolDTATA，TFA，TFB，TFD，TFE，TFF ，RNApolETATA，TFA，TFB，TFE，RNApol，TFF【X型题】19真核生物启动子的特点有A至少包括一个转录起始点BTATA盒控制转录起始的准确性及频率CGC盒位于转录起始点上游-25-30bpD富含GC的启动子一般含多个转录起始点E有些启动子不含TATA盒及GC盒20操纵子A只在真核生物中存在B启动子是操纵子的成分C结构基因表达产物是一组执行相关功能的酶或蛋白质D含有结构基因E含有调节基因21乳糖操纵子的作用方式是A半乳糖与阻遏蛋白结合使操纵序列开放B阻遏蛋白经变构后与启动序列结合C结构基因的产物与阻遏蛋白结合D诱导物使阻遏蛋白发生变构不再与DNA结合E乳糖可直接与阻遏蛋白结合使其变构22在lac操纵子（元）机制中起调控作用的DNA序列是AY基因BZ基因CCAP结合位点DO序列EP序列23增强子A是远离转录起始的DNA调节序列B决定基因表达的时间、空间特异性C可增强启动子转录活性D作用方式与其方向、距离无关E作用方式与其方向和距离关系密切24顺式作用元件A是DNA分子中的调节序列B又称为分子内作用元件C多数不和RNA聚合酶直接结合D增强子是顺式作用元件E发挥作用与方向、距离关系密切25DNA和蛋白质的结合包括A阻遏物和操纵序列的结合B锌指结构和DNA双螺旋的结合CDNA聚合酶和模板的结合D密码子和反密码子的结合E沉默子与特异蛋白的结合26关于真核基因表达与原核基因表达调控的叙述,正确的有A两者RNA聚合酶不同B原核基因表达调控通常采用操纵子机制C阻遏蛋白的负性调节在原核基因表达中具有普遍性D原核基因的转录和翻译同时进行E正性调节在真核基因表达调控中占主导地位二名词解释1操纵子（元）（operon） 2增强子（enhancer） 3管家基因（housekeeping gene）  4顺式作用元件（cis-acting element）。5反式作用因子（trans-acting factor）。三、简答题1简述基因表达调控的主要要素。2简述乳糖操纵子的结构及其负性和正性调节。3简述真核基因表达调控的主要特点。4简述真核RNA聚合酶II转录因子（TFII）的作用及前起始复合物（PIC）形成过程。5从基因表达调控的不同层次说明为什么人体内蛋白质的数量远大于基因的数量。参考答案一 选择题1C   2D   3E   4D   5D  6C   7D   8C   9B  10C  11A  12D  13B 14B  15C  16D  17D  18A19ABDE    20BCDE    21AD      22CDE    23ABCD    24ABCD25ABCE    26ABCDE 二、名词解释1操纵子（元）（operon） 原核生物的几个功能相关的结构基因往往排列在一起,转录生成一段mRNA,然后分别翻译成几种不同的蛋白质。这些蛋白可能是催化某一代谢过程的酶,或共同完成某种功能。这些结构基因与其上游的启动子,操纵基因共同构成转录单位,称操纵子。2增强子（enhancer） 真核生物基因上远离转录起始点（130kb）、决定基因的时间、空间特异性表达、增强启动子转录活性的DNA序列，其发挥作用的方式通常与方向、距离无关。3管家基因（housekeeping gene）  某些基因产物对生命全过程都是必需的或必不可少的。这类基因在一个生物个体的各生长阶段和几乎所有细胞中持续表达，通常被称为管家基因。4顺式作用元件（cis-acting element）。是指可影响自身基因表达活性的真核DNA序列。根据顺式作用元件在基因中的位置、转录激活作用的性质及发挥作用的方式，分为启动子、增强子及沉默子等。5反式作用因子（trans-acting factor）。大多数真核转录调节因子由某一基因表达后，通过与特异的顺式作用元件相互作用（DNA-蛋白质相互作用）反式激活另一基因的转录，故称反式作用蛋白或反式作用因子。三、简答题1答：基因表达调控的主要要素包括：（1）特异DNA序列  某种基因特异的表达方式与具有调节功能的DNA序列有关。原核生物大多数基因表达是通过操纵子机制来实现的。乳糖操纵子中的调节序列有启动序列、操纵序列和CAP结合位点等。真核生物大多数基因表达几乎普遍涉及编码基因及编码基因两侧的DNA序列顺式作用元件，一般分为启动子、增强子和沉默子等。（2）调节蛋白原核生物基因调节蛋白分为三类：特异因子、阻遏蛋白和激活蛋白。特异因子决定RNA聚合酶对一个或一套启动序列的特异性识别和结合能力。阻遏蛋白可结合特异DNA序列操纵序列，阻遏基因转录。激活蛋白可结合启动序列临近的DNA序列，促进RNA聚合酶与启动序列的结合，增强RNA聚合酶的活性。真核基因调节蛋白又称转录调节因子，绝大多数真核转录调节因子由某一基因表达后，通过与特异的顺式作用元件相互作用（DNA-蛋白质相互作用）反式激活另一基因的转录，故称反式作用因子，又称为转录因子，分为基本转录因子和特异转录因子。（3）DNA-蛋白质、蛋白质-蛋白质相互作用DNA-蛋白质相互作用是指反式作用因子与顺式作用元件之间的特异识别与结合。绝大多数调节蛋白结合DNA前需通过蛋白质-蛋白质相互作用形成二聚体或多聚体。所谓二聚化就是指两分子单体通过一定结构域结合成二聚体，它是调节蛋白结合DNA时的最常见的形式。2答：（1）乳糖操纵子结构及各组成部分的作用调 控 区：P序列、O序列、CAP结合位点RNA聚合酶与P序列结合，启动转录阻遏蛋白与O序列结合阻遏转录的进行CAP结合在CAP结合位点上，对基因的转录进行正调控结构基因：Z、Y、A为三个酶的编码基因，此三种酶均为乳糖代谢的酶。（2）负性调节在没有乳糖存在时，阻遏蛋白与O序列结合，结合在P序列上的RNA聚合酶不能通过，抑制转录启动，三种酶不能合成。在乳糖存在时，半乳糖生成并与阻遏蛋白结合，使阻遏蛋白不能与O序列结合，结合在P序列上的RNA聚合酶可通过O序列启动转录，结构基因编码的三种酶合成。 正性调节在葡萄糖缺乏时，细胞内cAMP增加，形成CAP-cAMP复合物，该复合物与启动序列附近的CAP位点结合，促进RNA聚合酶与启动子结合和转录。3答：真核基因表达调控的主要特点：（1）       RNA聚合酶RNA聚合酶有三种，分别负责不同RNA的转录。每种RNA聚合酶由大约10种亚基组成，其中有些亚基是相同的，有些为特有的。例如，TATA盒结合蛋白是三种RNA聚合酶共有的。（2）       活性染色质结构变化当基因激活时，可观察到染色体相应区域发生某些结构和性质变化 对核酸酶敏感：活化基因的一个明显特征是对DNase特别敏感。 DNA拓扑结构变化：几乎所有天然状态的双链DNA均以负超螺旋存在，当基因活化时，RNA聚合酶前方的转录区DNA拓扑结构为正性超螺旋，而在其后的DNA拓扑结构为负超螺旋。 DNA碱基修饰变化  真核DNA有5%的胞嘧啶被甲基化为5甲基胞嘧啶，甲基化常发生在基因5端的CpG序列（又称CpG岛）。甲基化范围与基因表达程度呈反比。