分子生物学简答题要点.docx

1阐述操纵子（operon）学说：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，分别编码半乳糖普酶、半乳糖背透酶和半乳糖普乙酰转移酶，此外还有一个操纵序列 O,一个启动子P和一个调节基因B1 Z ,Y,A基因的产物由同一条多顺反子的 mRNA分子所编码2该mRNA分子的启动区位于阻遏基因和操纵基因之间，不能单独起始半乳糖普酶和透过酶基因的高效表达3操纵区是DNA上的一小段序列，是阻遏物的结合位点4遏物与操纵区结合时lacmRNA的转录起始受到抑制5诱导物与阻遏物结合，改变它的三维构象，使之不能与操纵子区相结合，从而激发 lacmRNA的合成就是说诱导物存在时，操纵区没有被阻遏物占据，所以启动子能够顺利起始 mRNA的转录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，分别编码半乳糖普酶、透酶和半乳糖普乙酰转移酶，此外还有一个操纵序列 O, 一个启动子P和一个调节基因IB、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、丫和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、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6、简述乳糖操纵子的结构及其正负调控机制答：结构：A、丫和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 7、简述操纵子学说答：是关于原核生物基因结构及其表达调控的学说，以乳糖操纵子为例，其主要内容为：a、Z、Y、A基因的产物由同一条多顺反子的 mRNA分子所编码b、该mRNA分子的启动区位于阻遏基因与操纵区之间，不能单独起始半乳糖普酶和透过酶基因的高效建立c、操纵区是DNA上的一小段序列，是阻遏物的结合位点d、当阻遏物与操纵区相结合时，lacmRNA的转录起始受到抑制e、诱导物通过与阻遏物结合，改变它的三维构象，使之不能与操纵区相结合，从而激发 lacmRNA的合成。

即有诱导物存在时，操纵区没有被阻遏物占据，所以启动子能够顺利 起始mRNA转录8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 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不配又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9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10、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、魔斑核昔酸水平对翻译的影响11、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12、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3调控的基因组很大，而原核基因组小13、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14、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） 15、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）。

这类蛋白质分子中有至少两个 a螺旋，中间由短侧连氨基酸残基形成“转折” ，近竣基端的a螺旋中AA残基的替换会影响该蛋白在 DNA双螺旋 大沟中的结合b、锌指结构由小组保守的 AA和锌离子结合，在蛋白中形成了相对独立的功能域，像一根根收支伸向 DNA大沟c、碱性-亮氨酸才遵1 C/EBP家族蛋白的竣基端35个AA残基具有能形成&螺旋的特点，其中每隔 6个AA就有一个亮AA拉链， 导致第七个亮 AA残基都在螺旋的同一方向出现，这类 蛋白都以2聚体形式与DNA结合，两个蛋白a螺旋上的亮AA-侧基形成拉链型2聚体的基础d、碱性-螺旋-环-螺旋，（BHLH结构）竣基端100-200个AA残基可形成两个双性 a螺旋，被非螺旋的环状结构所隔开，蛋白质 的氨基端则是碱性区，其 DNA结合特性与亮AA拉 链类蛋白相似e、同源域蛋白同源域是指编码 60个保守氨基酸序列的DNA片段，广泛存在真核生物基因组内，该遗传位点的基因产物决定了躯体发育16、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17、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端加上甲基鸟昔酸翻译水平：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14、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 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15、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。

16、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、魔斑核昔酸水平对翻译的影响17、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。