1、分子生物学复习题一、名称解释基因 : 基因是产生一条多肽链或功能 RNA 所必须的全部核苷酸序列,是决定遗传性状的功能单位。基因组 : 细胞或生物体的一套完整单倍体的遗传物质的总和。断裂基因 : 真核生物结构基因，由若干个编码区和非编码区互相间隔开但又连续镶嵌而成，去除非编码区再连接后，可翻译出完整蛋白质，这些基因称为断裂基因。重叠基因: 是指两个或两个以上的基因共有一段 DNA 序列重叠基因有多种重叠方式，比 如说大基因内包含小基因，几个基因重叠等等。DNA 半保留复制 : 由亲代 DNA 生成子代 DNA 时，每个新形成的子代 DNA 中，一条链来自亲代 DNA，而另一条链则是新合成的，这
2、种复制方式称半保留复制。DNA 半不连续复制: DNA 复制时其中一条子链的合成是连续的，而另一条子链的合成是不连续的，故称半不连续复制。冈崎片段: DNA 复制时，随从链形成的不连续片段复制子: DNA 复制时在复制的局部将链解开，形成复制单位，称为复制子。复制叉: 复制时 DNA 双链解开分成二股单链新链沿着张开的二股单链生成，复制中形成的这种 Y 字形的结构称为复制叉转座 : 遗传信息从一个基因库转移至另一个基因座的现象称为基因转座，是有可移动因子介导的遗传物质重排。转录因子: 反式作用因子中，直接或间接结合 RNA 聚合酶的，则称为转录因子单顺反子: 真核细胞的一个 mRNA 分子只编
3、码一种蛋白质多顺反子: 编码多个蛋白质的 mRNA。启动子 : 指 RNA 聚合酶识别、结合和开始转录的一段 DNA 序列。一段位于结构基因 5端上游的 DNA 序列，能活化 RNA 聚合酶，使之与模板 DNA 准确地结合并具有转录起始的特异性。核酶：是类具有催化功能 RNA 分子，通过催化靶位点 RNA 链中磷酸二酯键的断裂，特异性地 剪切底物 RNA 分子，从而阻断基因的表达。密码子：mRNA 上每 3 个相邻的核苷酸编码蛋白质多肽链中的一个氨基酸，这三个核苷酸就称为一个密码子或三联体密码。翻译：以新生的 mRNA 为模板，把核苷酸三联遗传密码子翻译成氨基酸序列、合成多肽链的过程。核糖体循
4、环：指在细胞内构成核糖体的大小两种亚单位（沉淀系数为 50S或 60S 的大亚单位和 30S 或 40S 的小亚单位）与蛋白活体合成开始会合（70S或 80S 粒子形成） ，合成后又分离的这一反复循环而言。基因表达：指细胞在生命过程中，把储存在 DNA 顺序中遗传信息经过转录和翻译，转变成具有生物活性的蛋白质分子外显子：断裂基因中的编码序列。外显子(expressed region)是真核生物基因的一部分，它在剪接(Splicing)后仍会被保存下来，并可在蛋白质生物合成过程中被表达为蛋白质。内含子：断裂基因的非编码区，可被转录，但在 mRNA 加工过程中被剪切掉，故成熟 mRNA 上无内含子
5、编码序列。操纵子：是原核生物在分子水平上基因表达调控的单位，由调节基因、启动子、操纵基因和结构基因等序列组成。阻遏蛋白：是基于某种调节基因所制成的一种控制蛋白质，在原核生物中具有抑制特定基因（群）产生特征蛋白质的作用。增强子：指能使基因转录频率明显增加的 DNA 远端调控序列顺式作用元件：通常只在原位影响与其处于同一个 DNA 分子上的、物理上紧密相连、被表达的基因序列。通常不编码蛋白，多位于基因旁侧或内含子中。如启动子、终止子、增强子、操纵基因、MAR反式作用因子: 通过扩散到与其编码基因不在同一个 DNA 分子上的靶位置，识别、结合而调节基因表达的分子。如转录因子、RNA 聚合酶二、填空题
6、1、证明 DNA 是遗传物质的两个关键性实验是： 肺炎链球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验。这两个实验中主要的论点证据是生物体吸收的外源 DNA(而并非蛋白质)改变了其遗传潜能2、1953 年 Watson 和 Crick DNA 双螺旋模型，一般天然构象的 DNA 是右手螺旋.3、目前的中心法则所包含的遗传信息传递是指4、DNA 的一级结构实质上就是 四种核苷酸的链接及其排列序列。5、核酸中核苷酸的连接方式是 3-5磷酸二酯键。6、某双链 DNA 分子中腺嘌呤的含量是 15%为，则胞嘧啶的含量应 35%。 7、细菌、酵母、线粒体和叶绿体中鉴定出的复制起点的共同特点是含有丰富的AT 序列，它可能
7、有利于 DNA 复制启动时双链的解开；其中细菌一般只有单个复制子，单向复制；而真核生物记忆中可以同时在多个复制起始点上进行双向复制。8、大肠杆菌 DNA 复制过程链延长反应的主导聚合酶是 DNA 聚合酶 III，其聚合酶活性是从 5到 3。9、原核生物 RNA 转录过程中负责识别启动子并开启转录的是 因子，转录延伸过程中负责 RNA 延伸的是 RNA 聚合酶，延伸方向是 5到 3。10、真核生物有 3 类 RNA 聚合酶，不同种类的 RNA 聚合酶识别不同类型的启动子序列，负责不同种类 RNA 的转录，其中 mRNA（hnRNA）是蛋白质合成的模板的转录产物。11、一个基因的正义链是指编码链,
8、它又称为有意义链 ，它的序列与所对应的mRNA 同向。12、链基因发生了突变，但在其蛋白质水平级没有引起变化，根据你学过的知识，这属于_无义_ 突变；发生这种突变但不影响基因的表达，这是由于密码子具有简并性；大肠杆菌的基因可在真核生物中表达，这是由于密码子具有通用性的性质。P12713、蛋白质合成过程中的起始密码子为 AUG，通常原核生物中起始密码子编码的是氨基的是甲酰甲硫氨酸，真核生物中则为甲硫氨酸。14、摆动配对是密码子的第 3 位碱基与反密码子的第 1 位碱基配对不严格。15、蛋白质合成过程中， mRNA 提供了模板，以 rRNA 为主要组成部分的核糖体是蛋白质合成的场所， tRNA 则
9、负责氨基的的转运。16、在蛋白质合成过程中，参与氨基的活化与转运的酶是 氨酰-tRNA 合成酶 ,参与肽键形成的酶是 肽基转移酶 。17、乳糖操纵子是目前研究最详尽的操纵子，也是研究转录水平调控规律的基本模式；色氨酸操纵子是受阻遏物负调控的生物合成操纵子的典型实例。18、法国巴斯德研究所著名的科学家 Jacob 和 Monod 在实验的基础级于 1961年建立了乳糖操纵子学说，现在已成为原核生物基因调控的主要学说之一，其中：lacY、lacZ、lacA 为 结构 基因，能通过转录、翻译使细量产生一定的酶系统和质构蛋白，这是与生物性状的发育和表型直核相关的基因；lacO 为 操纵 基因，控制质构
10、基因的转录速度，位于质构基因的附近，本身不能转录成mRNA；lacP 为 启动 基因； lacI 为 调节 基因，其编码产物可通过与 lacO 的质合与否来调控 lacY、lacZ、lacA 的表达。19、真核基因表达调控发生在各个不同层次，但是最重要的调控水平为 转录水平，且一般以 正 调控为主。20、 因子是 RNA 聚合酶识别、质合和开始转录的一种顺式作用元件； 增强子则是距离其调控基因有一段距离的顺式作用元件，此元件可增强靶基因的转录效率。21、增强子是一种顺式作用元件，它可使位于其级游或者下游的相关基因转录频率明显增加。三、问答题1、简述孟德尔、摩尔根和 Watson 等人对分子生物
11、学发展的主要贡献。孟德尔通过豌豆实验，发现了遗传规律、分离规律及自由组合规律摩尔根发现染色体的遗传机制，创立染色体遗传理论沃森和克里克在 1953 年提出 DNA 反向双平行双螺旋模型2、早期有哪些实验证实 DNA 是遗传物质？写出这些实验的主要步骤。肺炎双球菌感染实验：1、R 型菌落粗糙，菌体无多糖荚膜，无毒，注入小鼠体内后，小鼠不死亡。2、S 型菌落光滑，菌体有多糖荚膜，有毒，注入到小鼠体内可以使小鼠患病死亡。3 、用加热的方法杀死 S 型细菌后注入到小鼠体内，小鼠不死亡；噬菌体侵染细菌的实验：1、 噬菌体侵染细菌的实验过程：吸附 侵入复制组装释放。 2、DNA 中 P 的含量多，蛋白质中
12、 P 的含量少；蛋白质中有 S 而 DNA 中没有 S，所以用放射性同位素 35S 标记一部分噬菌体的蛋白质，用放射性同位素 32P 标记另一部分噬菌体的 DNA。用 35P 标记蛋白质的噬菌体侵染后，细菌体内无放射性，即表明噬菌体的蛋白质没有进入细菌内部；而用 32P 标记 DNA 的噬菌体侵染细菌后，细菌体内有放射性，即表明噬菌体的 DNA 进入了细菌体内。烟草 TMV 的重建实验：1957 年，Fraenkel-Conrat 等人，将两个不同的 TMV 株系（S 株系和 HR 株系）的蛋白质和 RNA 分别提取出来，然后相互对换，将 S 株系的蛋白质和 HR株系的 RNA，或反过来将 H
13、R 株系的蛋白质和 S 株系的 RNA 放在一起，重建形成两种杂种病毒，去感染烟草叶片3、染色体具备哪些作为遗传物质的特征？1、分子结构相对稳定 2、能够自我复制，使亲子代之间保持连续性3、能够指导蛋白质的合成，从而控制整个生命过 4、能够产生可遗传的变异4、简述 DNA 的一、二、三级结构。DNA 一级结构：4 种核苷酸的的连接及排列顺序，表示了该 DNA 分子的化学结构DNA 二级结构：指两条多核苷酸链反向平行盘绕所生成的双螺旋结构DNA 三级结构：指 DNA 双螺旋进一步扭曲盘绕所形成的特定空间结构5、原核生物 DNA 具有哪些不同于真核 DNA 的特征？1、结构简练： 原核 DNA 分
14、子的绝大部分是用来编码蛋白质，只有非常小的一部分不转录，这与真核 DNA 的冗余现象不同。2、存在转录单元 原核生物 DNA 序列中功能相关的 RNA 和蛋白质基因，往往丛集在基因组的一个或几个特定部位，形成功能单元或转录单元，它们可被一起转录为含多个 mRNA 的分子，称为多顺反子 mRNA。3、有重叠基因：重叠基因，即同一段 DNA 能携带两种不同蛋白质信息。主要有以下几种情况 一个基因完全在另一个基因里面 部分重叠 两个基因只有一个碱基对是重叠的6、DNA 双螺旋结构模型是由谁提出的？简述其发现的主要实验依据及其在分子生物学发展中的重要意义。Watson 和 Crick 提出的DNA 双
15、螺旋介绍 ： 1、DNA 双螺旋是由两条互相平行的脱氧核苷酸长链盘绕而成的, 多核苷酸的方向由核苷酸间的磷酸二酯键的走向决定，一条是 5-3，另一条是 3-5。2、 DNA 双螺旋中脱氧核糖和磷酸交替连接，排在外侧，构成基本骨架，碱基排列在内侧 3、其两条链上的碱基通过氢键相结合，形成碱基对意义：该模型揭示了 DNA 作为遗传物质的稳定性特征，最有价值的是确认了碱基配对原则，这是 DNA 复制、转录和反转录的分子基础，亦是遗传信息传递和表达的分子基础。该模型的提出是 20 世纪生命科学的重大突破之一，它奠定了生物化学和分子生物学乃至整个生命科学飞速发展的基石。7、简述原核 DNA 的复制特点。
16、1、复制的起始 ： DNA 双螺旋的解旋 DNA 在复制时，其双链首先解开，形成复制叉，这是一个有多种蛋白质和酶参与的复杂过程。2、DNA 复制的引发 RNA 引物的合成 前导链：DNA 双链解开为单链后，由引发酶在 5 3DNA 模板上合成一段 RNA 引物，再由 DNA 聚合酶从 RNA引物 3端开始合成新的 DNA 链，然后以此为起点，进入 DNA 复制的延伸。后随链：后随链的引发过程由引发体来完成。引发体由 6 种蛋白组成的引发前体和引发酶组成。引发体催化生成滞后链的 RNA 引物短链， 再由 DNA 聚合酶III 作用合成后续 DNA，直至遇到下一个引物或冈崎片段为止，在滞后链上所合
17、成的 RNA 引物非常短，一般只有 3-5 个核苷酸。而且，在同一种生物体细胞中这些引物都具有相似的序列。3、复制的延伸： 冈崎片段与半不连续复制 在原核生物中，DNA 新生链的合成主要由 DNA 聚合酶 III 所催化，当冈崎片段形成后，DNA 聚合酶 I 通过其 53外切酶活性切除冈崎片段上的 RNA 引物，同时利用后一个冈 崎片段作为引物由 53 合成 DNA，最后两个冈崎片段由 DNA 连接酶将其接起来，形成完整的 DNA 滞后链。4、复制的终止： DNA 复制的终止依赖与 Tus 蛋白和 DNA 链上特殊的重复序列 Ter，Tus-ter 复合体将阻止 DNA 解链，等反方向的复制叉
18、到达后停止复制，然后两条链解开，最后释放子链 DNA，依靠拓扑酶将超螺旋结构引入 DNA分子。8、细胞通过哪几种修复系统对 DNA 损伤进行修复？1、错配修复：恢复错配；2、切除修复：切除突变的碱基和核苷酸序列；3、重组修复：复制后的修复，重新启动停滞的复制叉；4、DNA 的直接修复：修复嘧啶二聚体和甲基化的 DNA；5、SOS 系统： DNA 的修复，导致突变。9、什么是转座子？可分为哪些种类？可导致哪些生物学效应？转座子：是存在于染色体 DNA 上可自主复制和移位的基本单位。转座子分为两大类：插入序列（IS）和复合型转座子。生物效应：1、转座引起插入突变 2、转座产生新的基因 3、转座产生
19、的染色体畸变 4、转座引起的生物进化。10、RNA 的结构有哪些特点？1、RNA 含有核糖和嘧啶，RNA 叫核糖核酸通常是单链线性分子； 2、RNA 链自身折叠形成局部双螺旋； 3、RNA 可折叠形成复杂的三级结构。11、简述 RNA 转录的概念及基本过程（以原核生物为例） 。RNA 转录：以 DNA 中的一条单链为模板，游离碱基为原料，在 DNA 依赖的 RNA 聚合酶催化下合成 RNA 链的过程。基本过程：模版识别转录开始转录延伸转录终止。12.请比较复制与转录的异同点。复制与转录的相同点：都以 DNA 为模板；遵循碱基互补配对原则；都在细胞核内进行。复制与转录的不同点：(1)、转录以 D
20、NA 单链为模板，复制以双链为模板； (2)、转录无引物，复制以一段特异的 RNA 为引物；(3)、转录和复制体系中所用的酶体系不同；(4)、转录和复制配对的碱基不完全一样，转录中 A 对 U，而复制中A 对 T，而且转录体系中有次黄嘌呤碱基的引入。13、简述原核生物和真核生物 mRNA 的区别。（1）真核生物 mRNA 的 5端存在帽子结构，绝大多数真核细胞生物 mRNA还具有多（A）尾巴，原核一般没有；（2）原核的 mRNA 可以编码几个多肽，真核只能编码一个；（3）原核生物以 AUG 作为起始密码，有时以 GUG、UUG 作为起始密码，真核几乎永远以 AUG 作为起始密码。（4）原核生物
21、 mRNA 半衰期短，真核长。（5）原核生物以多顺反子的形式存在，真核以单顺反子的形式存在。（6） ，原核生物 mRNA 的转录与翻译一般是偶联的，真核生物转录的 mRNA前体则需经转录后加工，加工为成熟的 mRNA 与蛋白质结合生成 信息体后才开始工作14、原核生物和真核生物 DNA 复制的异同点。共同点：1、底物成分：亲代 DNA 分子为模板，四种脱氧三磷酸核苷(dNTP)为底物2、多种酶及蛋白质 ：DNA 拓扑异构酶、DNA 解链酶、单链结合蛋白、引物酶、 DNA 聚合酶、RNA 酶以及 DNA 连接酶等；2、过程：分为起始、延伸、终止三个过程；3、聚合方向：53 ；4、化学键： 3，5
22、 磷酸二酯键 ；5 、遵从碱基互补配对规律；6、一般为双向复制、半保留复制、半不连续复制。不同点：1、真核生物为线性 DNA,具有多个复制起始位点，形成多个复制叉，DNA 聚合酶的移动速度较原核生物慢。原核生物为一般为环形 DNA，具有单一复制起始位点。2、真核生物 DNA 复制只发生在细胞周期的 S 期，一次复制开始后在完成前不再进行复制，原核生物多重复制同时进行。3、真核生物复制子大小不一且并不同步。4、原核生物有 9-mer 和 13-mer 的重复序列构成的复制起始位点，而真核生物的复制起始位点无固定形式。5、真核生物有五种 DNA 聚合酶，需要 Mg+。主要复制酶为 DNA 聚合酶（
23、） ，引物由 DNA 聚合酶 合成。原核生物只有三种，主要复制酶为 DNA聚合酶 III。6、真核生物末端靠端粒酶补齐，而原核生物以多联体的形式补齐。7、真核生物冈崎片段间的 RNA 引物由核酸外切酶 MF1 去除，而原核生物冈崎片段由 DNA 聚合酶 I 去除。8、真核生物 DNA 聚合酶 负责线粒体 DNA 合成。9、真核生物 DNA 聚合酶 的高前进能力来自于 RF-C 蛋白与 PCNA 蛋白的互相作用。原核生物 DNA 聚合酶 III 的前进能力来自与 复合体（夹钳装载机）与 亚基二聚体（ 夹钳）的相互作用。10、原核生物的聚合酶没有 53 外切酶活性，需要一种 FEN1 的蛋白切除
24、5 端引物，原核生物 DNA 聚合酶工具有 53 外切酶活性。11、原核的 DNA Pol复制时形成二聚体复合物，而真核生物的聚合酶保持分离状态。15、原核生物和真核生物 RNA 转录的异同点。相同点：都是由 DNA 到 RNA；都需要相关的酶系统；都有启动子、都有调控，如原核生物的终止子和真核的增强子等等。不同点：1、 真核细胞的转录在细胞核中进行，蛋白质的合成在细胞质中进行，而原核细胞的转录与蛋白质的合成交联在一起进行 2、 真核细胞的转录本包括内含子，需要剪接加工；3、原核细胞的转录没有内含子 4、 真核生物转录系统依赖于顺式作用因子和反式作用因子的相互作用，远远比原核的复杂。5、 在真
25、核细胞中，刚转录出来的 RNA 初级转录物包含内含子和外显子，然后在酶的催化下对它的两端进行修饰，内含子被剪切，最后成熟的 RNA 从细胞核迁移到细胞质，并在核糖体上转译蛋白质；在原核生物中，mRNA 的合成相对比较容易，由于原核生物细胞没有细胞核，所以转录和转译发生在同一地方，而且细菌 mRNA 的转译经常在转录完成之前就开始了。16、以大肠杆菌为例，简述蛋白质生物合成过程。P134-P135、氨基酸的活化：游离的氨基酸必须经过活化才能与蛋白质结合，由氨酰-tRNA 合成酶催化，消耗 1 分子 ATP，形成氨酰-tRNA；、肽链合成的起始：由起始因子参与，mRNA 与 30S 小亚基、50S
26、 大亚基及起始甲酰甲硫氨酸- （ fMet-tRNAfMet）形成 70S 起始复合物，整个过程需GTP 水解提供能量；、肽链的延长：起始复合物形成后肽链即开始延长。首先氨酰-tRNA 结合到核糖体的 A 位，然后，由肽酰转移酶催化的 P 位的起始氨基酸或肽酰基形成肽键，tRNAfMet 或空载 tRNA 仍留在 P 位，最后核糖体沿 mRNA53方向移动一个密码子距离，A 位上的一个氨基酸单位的肽酰-tRNA 转移到 P 位，全部过程需延伸因子 EF-Tu、EF-Ts，能量由 GTP 提供；、肽链合成终止：当核糖体移至终止密码 UAA 或 UGA 时，终止因子RF-1、RF-2 识别终止密码
27、，并使肽酰转移酶活性转化为水解作用，将 P 位肽酰-tRNA 水解，释放肽链，合成终止。17、简述原核生物与真核生物在蛋白质合成的起始过程中异同？、原核生物的起始 tRNA 是 fMet-tRNAfMet，真核生物是 Met-tRNAMet、原核生物中 30S 小亚基首先与 mRNA 模板相结合，再与 fMet-tRNAfMet 结合，最后与 50S 大亚基结合；而在真核生物中，40S 小亚基首先与 Met-tRNAMet相结合再与模板 mRNA 结合，最后与 60S 大亚基结合生成 80S mRNA MettRNAMet 起始复合物。、起始复合物形成所需的成分的差异18.、琼脂糖凝胶电泳能够
28、分离不同分子子的 DNA，其原理是什么? P173不同大小、不同形状和不同构象的 DNA 分子在相同的电泳条件下(如凝胶浓度、电流、电压、缓冲液等)，有不同的迁移率，所以可通过电泳使其分离。凝胶中的 DNA 可与荧光染料溴化乙锭 (EB)结合，在紫外灯下可看到荧光条带，籍此可分析实验结果。19、 PCR 运行的步骤是什么，每一步骤的目的是什么?（一）预变性：破坏 DNA 中可能存在的较难破坏的二级结构。使 DNA 充分变性，减少 DNA 复杂结构对扩增的影响，以利于引物更好的和模板结合，特别是对于基因组来源的 DNA 模板，最好不要吝啬这个步骤。此外，在一些使用热启动 Taq 酶的反应中，还可
29、激活 Taq 酶，从而使 PCR 反应得以顺利进行。（二）变性-退火-延伸循环：分子生物学 第 8 页（共 9 页）模板 DNA 的变性：模板 DNA 经加热至 93左右一定时间后，使模板DNA双链或经 PCR 扩增形成的双链 DNA 解离，使之成为单链，以便它与引物结合，为下轮反应作准备；模板 DNA 与引物的退火( 复性) ：模板 DNA 经加热变性成单链后，温度降至 55左右，引物与模板 DNA 单链的互补序列配对结合；引物的延伸：DNA 模板-引物结合物在 TaqDNA 聚合酶的作用下，以dNTP为反应原料，靶序列为模板，按碱基配对与半保留复制原理，合成一条新的与模板 DNA 链互补的
30、半保留复制链。（三）用 PCR 仪扩增时,(变性.退火,延伸)循环完成后, 继续 72 度延伸了 10 分钟的原因：.延伸时间取决于待扩增 DNA 片段的长度。 （当然是在反应体系一定的条件下）例如，使用 taqDNA 聚合酶，72 度时的碱基掺入率为 35-100bp/s，因此延伸速率为 1kb/min。.根据延伸速率推得，扩增 1kb 以内的 dna 片段 1min 即可，而 3-4kb 则需要 3-4min，依次照推。通常在最后一轮要适当的将延伸时间延长至 4-10min，这样做是使 pcr 反应完全以提高扩增产量。.继续 72 度延伸了 10 分钟除了可以使 pcr 反应完全以提高扩增
31、产量外，还有一个作用是：在用普通 taq 酶进行 PCR 扩增时在产物末端加 A 尾的作用，可以直接用于 TA 克隆的进行。20. 请举出至少两个例子说明 PCR 技术在日常生活中的则用。1、诊断感染性疾病：PCR 在医学检验学中最有价值的应用领域就是对感染性疾病的诊断。理论上，只要样本有一个病原体存在，PCR 就可以检测到。一般实验室也能检出 10100 基因拷贝，而目前病原体抗原检测方法一般需要 105-7个病原体才可检测到。PCR 对病原体的检测解决了免疫学检测的窗口期问题，可判断疾病是否处于隐性或亚临床状态。2、诊断肿瘤：癌基因的表达增加和突变，在许多肿瘤早期和良性的阶段就可出现。PC
32、R 技术不但能有效的检测基因的突变，而且能准确检测癌基因的表达量，可据此进行肿瘤早期诊断、分型、分期和预后判断。3、诊断遗传病：PCR 技术首次临床应用就是从检测镰状细胞和 -地中海贫血的基因突变开始的。基因的突变和缺失均会引起各种珠蛋白的表达不平衡，用FQ-PCR 检测各种珠蛋白基因表达差异，是地中海贫血诊断的有效手段。21. 简述乳糖操纵子中，要实现 lacZ、lacY、lacA 这三个质构基因的高表达需要哪些条件？（通过 lacI 的阻遏调控和 cAMP-CRP 的正调控来说明）调节基因 lacI 表达合成阻遏蛋白，阻遏蛋白与操纵基因 lacO 结合阻碍转录过程的进行，使 lacZ、la
33、cY、lacA 不能表达。当有乳糖存在时，乳糖在半乳糖苷酶的作用下，变成异构乳糖（诱导物） ，与阻遏蛋白结合，从而阻碍了阻遏蛋白与操纵基因结合，使 lacZ，lacY、lacA 能够表达。当有更易利用的碳源如葡萄糖时，葡萄糖的代谢产物抑制了 ATP 转化为 cAMP，加速了 cAMP 转化为5AMP，使 cAMP 的含量处于低水平， CRP 没有 cAMP 与之结合，就不能形成有活性的 cAMP-CRP，也就不能结合到 CAP 位点上，就不能帮助 RNA 聚合酶结合到启动子上，也就不能完成转录过程从而不能使 lacZ、lacY 、lacA 表达故要实现 lacZ、lacY、lacA 这三个结构
34、基因的高表达需要只有乳糖一种碳源存在。22. 色氨的操纵子是如何实现其在转录水平和翻译水平的调控的？（1） 、转录水平的调节依靠的是负控阻遏系统当色氨酸浓度比较高时：色氨酸与游离的阻遏蛋白结合，并使之与操纵区 DNA 紧密结合，阻遏结构基因的转录起始，实现色氨酸操纵子的负控阻遏。色氨酸浓度降低时：色氨酸使阻遏蛋白处于活性状态，使之与操纵区DNA 紧密结合，抑制了 RNA 聚合酶的作用，关闭 trp mRNA 的转录。（2） 、翻译水平的调控当色氨酸浓度比较高时，负载有色氨酸的 tRNA 多，这样翻译通过两个相邻色氨酸密码子就很顺利，当 4 区被转录前，核糖体就进行到 2 区，这时前导区的 2-
35、3 不能配对，3-4 配对形成终止子结构，所以转录终止。当色氨酸浓度比较低时，负载有色氨酸的 tRNA 少，这样翻译通过两个相邻色氨酸密码子的速度就会很慢，当 4 区转录完成时，核糖体才进行到 1 区，这时前导区的 2-3 配对，不形成 3-4 配对的终止子结构，所以转录可进行下去。23.真核生物基因表达调控一般有几个水平？起最主要作用的是哪个阶段的调控？根据基因调控在同一事件中发生的先后次序，可将其分为转录水平调控及转录后水平调控，前者可以分为遗传水平的 DNA 调控和表观遗传水平的染色质调控，后者又进一步分为 RNA 加工成熟过程的调控、翻译水平的调控，及蛋白质加工水平的调控等。其中其主要作用的是转录水平调控24.试比较原核生物和真核生物基因表达调控特点的异同。相同点： 原核和真核生物基因都有多个水平的调控，均以转录水平的调控最重要； 原核和真核生物在受调控的结构基因上下游都有特异性的调控序列元件；不同点： 真核基因的表达调控，贯穿于从 DNA 到有功能的蛋白质的全过程，涉及 多个水平； 真核细胞中染色质结构对基因的表达有明显的调控作用； 真核生物基因调控多以正调控为主； 真核生物基因转录和翻译在时空上分离，原核基因转录和翻译是偶联的； 真核生物基因表达多为细胞特异性表达和组织特异性表达； 原核生物 DNA 中普遍存在着操纵子这一转录调控单位，真核生物中则无。
