发布时间 : 星期一 文章分子生物学简答题全更新完毕开始阅读
42．原核生物与真核生物基因表达调控机制的相似性有哪些。
答：共同的起源与共同的分子基础：
调控机理上：核酸分子间的互作；核酸与蛋白质分子间的互作；蛋白质分子间的互作。 调控层次上：转录水平、转录后水平、翻译水平、翻译后水平。 原核生物多采用负控制：
提供了一个万一保险机制，即万一调节蛋白质失活，酶系统可以照样合成，只不过有时浪费一点，决不会使细胞因为缺乏该酶系统而造成致命的后果。起初，这种酶系统的表达是组成型的，后来细胞中产生一种干预表达的机制给细胞提供了选择优势，演化成现在的负调控系统。 真核生物多采用正控制：
灵活性：真核生物基因组大，某一种顺式因子出现的机率高，可与多种反式因子结合。 严谨性：随机出现套顺式因子和反式因子完全相同组合的机率小。
经济合理有效：真核生物特异基因表达，产生细胞分化。以基因数量100k为例，10%基因表达，在负控制下，需要合成90k的阻遏蛋白；在正控制下，只需要停止合成90k特异反式因子。
43．在Trp缺乏时至少会启动哪3种调控机制？
答：（1）可能会启动可诱导的氨基酸负调控，在缺乏氨基酸的情况下，无活性的阻遏蛋白无法与操
纵子结合，因此可转录用于氨基酸合成酶类。
（2）启动严谨反应，当细胞内蛋白质缺乏时，会调节tRNA与mRNA合成，从而提高蛋白质合
成。
（3）前导序列中的弱化效应消除。
45．不依赖Rho因子的终止子为什么被称为强终止子。
答：不依赖于Rho因子的终止子依靠基因末端的富含GC的茎环结构阻止RNA聚合酶的行进，茎
环结构之后还有一段AT序列促使RNA聚合酶解离，NusA蛋白使RNA聚合酶暂停前进，多重因素确保转录的终止。
46．病毒、原核、真核基因组的特点？
答：（1）病毒基因组的特点：①种类单一；②单倍体基因组：每个基因组在病毒中只出现一次；③
形式多样；④大小不一；⑤基因重叠；⑥动物/细菌病毒与真核/原核基因相似：内含子；⑦具有不规则的结构基因；⑧基因编码区无间隔：通过宿主及病毒本身酶切；⑨无帽状结构；⑩结构基因没有翻译起始序列。
（2）原核基因组的特点：①为一条环状双链DNA；②只有一个复制起点；③具有操纵子结构；
④绝大部分为单拷贝；⑤可表达基因约50%，大于真核生物小于病毒；⑥基因一般是连续的，无内含子；⑦重复序列很少。
（3）真核基因组的特点：①真核生物基因组远大于原核生物基因组，结构复杂，基因数庞大，
具有多个复制起点；②基因组DNA与蛋白质结合成染色体，储存于细胞核内；③真核基因为单顺反子，而细菌和病毒的结构基因多为多顺反子；④基因组中非编码区多于编码区；⑤真核基因多为不连续的断裂基因，由外显子和内含子镶嵌而成；⑥存在大量的重复序列；⑦功能相关的基因构成各种基因家族；⑧存在可移动的遗传因素；⑨体细胞为双倍体，而精子和卵子为单倍体。
47．乳糖操纵子的作用机制？
答：（1）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，分别编码半乳糖苷酶、
透酶和半乳糖苷乙酰转移酶，此外还有一个操纵序列O，一个启动子P和一个调节基因I。 （2）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。
（3）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。
（4）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。
48．真核生物转录水平的调控机制？
答：真核生物在转录水平的调控主要是通过反式作用因子、顺式作用元件和RNA聚合酶的相互作用
来完成的，主要是反式作用因子结合顺式作用元件后影响转录起始复合物的形成过程。 （1）转录起始复合物的形成：真核生物RNA聚合酶识别的是由通用转录因子与DNA形成的蛋
白质-DNA复合物，只有当一个或多个转录因子结合到DNA上，形成有功能的启动子，才能被RNA聚合酶所识别并结合。转录起始复合物的形成过程为：TFⅡD结合TATA盒；RNA聚合酶识别并结合TFⅡD-DNA复合物形成一个闭合的复合物；其他转录因子与RNA聚合酶结合形成一个开放复合物。
在这个过程中，反式作用因子的作用是：促进或抑制TFⅡD与TATA盒结合；促进或抑制RNA聚合酶与TFⅡD-DNA复合物的结合；促进或抑制转录起始复合物的形成。 （2）反式作用因子：一般具有三个功能域（DNA识别结合域、转录活性域和结合其他蛋白结
合域）；能识别并结合上游调控区中的顺式作用元件；对基因的表达有正性或负性调控作用。
（3）转录起始的调控：⑴反式作用因子的活性调节：①表达式调节——反式作用因子合成出来
就具有活性；②共价修饰——磷酸化和去磷酸化，糖基化；③配体结合——许多激素受体是反式作用因子；④蛋白质与蛋白质相互作用——蛋白质与蛋白质复合物的解离与形成。⑵反式作用因子与顺式作用元件的结合：反式作用因子被激活后，即可识别并结合上游启动子元件和增强子中的保守性序列，对基因转录起调节作用。⑶反式作用因子的作用方式——成环、扭曲、滑动、Oozing。⑷反式作用因子的组合式调控作用：每一种反式作用因子结合顺式作用元件后虽然可以发挥促进或抑制作用，但反式作用因子对基因调控不是由单一因子完成的而是几种因子组合发挥特定的作用。
59．DNA芯片的原理？
答：DNA芯片技术就是一种大规模的集成的固相核酸分子杂交，以大量已知碱基序列的寡核苷酸片
段为探针，检测样品中哪些核酸序列与其互补，然后通过定性定量分析得出待测样品的基因序列及表达的信息。其方法包括芯片的制备、样品的准备、分子杂交和检测分子。
74．激活蛋白（CAP）对转录的正调控作用？
答：环腺苷酸（cAMP）受体蛋白CRP（cAMPreceptorprotein），cAMP与CRP结合后所形成的复合物称激活蛋白CAP（cAMPactivatedprotein）。当大肠杆菌生长在缺乏葡萄糖的培养基中时，CAP合成量增加，CAP具有激活乳糖（Lac）等启动子的功能。一些依赖于CRP的启动子缺乏一般启动子所具有的典型的-35区序列特征（TTGACA）。因此RNA聚合酶难以与其结合。
CAP的存在（功能）：能显着提高酶与启动子结合常数。主要表现以下二方面：
①CAP通过改变启动子的构象以及与酶的相互作用帮助酶分子正确定向,以便与-10区结合，起到取代-35区功能的作用。
②CAP还能抑制RNA聚合酶与DNA中其它位点的结合，从而提高与其特定启动子结合的概率。 78．简述真核生物转录后处理的过程及其分子生物学功能
答：5′端加帽：①保护5′不被酶解；②有利于mRNA通过细胞核运输；③有一定的识别功能，被核
糖体结合。
3′端加polyA尾：①使mRNA在细胞中更稳定；②方便运输；③与帽子一样可形成特殊的识别位点。 内部甲基化：形成tRNA等产物。
剪接：去除内含子,可变剪接扩充模板的编码信息量。
RNA编辑：在mRNA分子水平上对碱基的插入，丢失，修改遗传信息。 84．Holliday重组模型经过修正，现成为同源重组模型。简述该模型的五个特点。
答：（1）同源配对的链发生断裂，经过部分交换并重新结合；
（2）断裂及修复产生交互的产物； （3）重组可发生在DNA的任何位置；
（4）交换过程是精确的，没有核苷酸的添加于丢失； （5）基因的转变可造成两个不同等位基因的不等量。
104．什么是增效与减效突变？
答：顺式作用的启动子等调控序列的突变不是阻碍相对应的转录单元转录所必需的。然而，转录启
动的效率可能会因此而下降，相邻基因的转录会减弱，这样的突变称为减效突变。若改变启动子序列的突变能提高转录启动的效率，则这样的突变称为增效突变。
114．简述核糖体的活性中心的二位点模型及三位点模型的内容。
答：（1）二位点模型A位：氨酰-tRNA进入并结合的部位；P位：起始氨酰-tRNA或正在延伸的肽
基-tRNA结合部位，也是无载的tRNA从核糖体上离开的部位。
（2）三位点模型大肠杆菌上的70S核糖体上除A位和P位外，还存在第三个结合tRNA的位点，
称为E位，它特异地结合无负载的tRNA及无负载的tRNA最从核糖体上离开的位点。
115．简述蛋白质生物合成过程。
答：蛋白质合成可分四个步骤，以大肠杆菌为例：
（1）氨基酸的活化：游离的氨基酸必须经过活化以获得能量才能参与蛋白质合成，由氨酰-tRNA
合成酶催化，消耗1分子ATP，形成氨酰-tRNA。
（2）肽链合成的起始：由起始因子参与，mRNA与30S小亚基、50S大亚基及起始甲酰甲硫氨
酰-tRNA(fMet-tRNAt)形成70S起始复合物，整个过程需GTP水解提供能量。
（3）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，由肽酰转移酶催化与P位的起始氨基酸或肽酰基形成肽键，tRNAf或空载tRNA仍留在P位．最后核糖体沿mRNA5'3'方向移动一个密码子距离，A位上的延长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。 （4）肽链合成终止，当核糖体移至终止密码UAA、UAG或UGA时，终止因子RF-1、RF-2识
别终止密码，并使肽酰转移酶活性转为水解作用，将P位肽酰-tRNA水解，释放肽链，合成终止。
116．大肠杆菌系统表达外源基因必须具备的条件？
答：（1）要求外源基因的编码区不能含有内含子；（2）表达的外源片段要位于大肠杆菌启动子的
下游，并形成正确的阅读框架；（3）转录出的mRNA必须有与大肠杆菌16SrRNA3，末端相匹配的SD序列，才能被有效的翻译成蛋白质。（4）蛋白产物必须稳定，不易被细胞内蛋白酶快速降解，且对宿主无害。
117．解释为什么操纵子和启动子是反式隐性、顺式显性的，而编码阻碍蛋白的基因既是反式显性又是
顺式显性。
答：操纵基因和启动子突变只影响顺式基因的表达(反式隐性的)，这是因为它们是调控序列，仅仅
调节相同DNA分子上的相邻基因的表达。阻遏物基因编码可以扩散的基因产物，因此既能影响顺式又能影响反式基因的表达。
121．概括细菌细胞内的转录过程。
答：转录是通过RNA聚合酶(RP)的作用，以一条DNA链为模板产生一条单链RNA的过程。步骤
如下：(1)与RP全酶的结合：一个RP全酶分子与待转录的DNA编码序列上游的启动子序列松弛地结合。(2)起始：RP往下游移动了几个核苷酸到达启动子的另一段短序列———Pribnow框，紧密地与DNA结合。DNA上的启动子区域解链，RNA便从Pribnow框下游的几个核苷酸处开始合成，通常是DNA的反义链作为模板。合成几个核苷酸后，因子被释放并被循环使用，以下的步骤不再需要因子(3)延伸：四核心酶沿着DNA模板移动，使DNA解链，与DNA模板的下一碱基互补的核苷三磷酸聚合到链上。RP继续在DNA上移动，RNA链从模板链被释放出来，DNA双螺旋重新形成(4)终止：当所有编码序列被转录后，RP移到一个终止序列，即终止子。转录复合体解体，RP和新合成的RNA从DNA模板脱落下来。
124．区别可诱导和可阻遏的基因调控。
答：在可诱导的系统中，操纵子只有在诱导物存在时才开放，没有诱导物时阻碍物结合在操纵子上阻
止结构基因的转录。存在诱导物时，它与阻遏物结合，使之变构不再与操纵子结合，打开操纵子。酶的诱导是分解途径特有的，诱导物就是酶的底物或者底物的类似物。在可阻碍系统中操纵子被终产物所关闭。不存在终产物时，阻碍物不能结合到操纵子上，因此操纵子开放；存在终产物时，它结合到阻碍物上，改变后者的构象，使其能结合到操纵子上，关闭操纵子。酶阻碍是合成代谢的特点。
125．衰减作用如何调控中色氨酸操纵子的表达?
答：衰减作用根据tRNATrp的数量去调节Trp操纵子的表达，而tRNATrp的数量又取决于细胞中
Trp的水平.Trp操纵子mRNA前导序列很长，包括了编码一个长14个氨基酸的多肽所需的全部遗传信息(包括一个AUG起始密码和一个UGA终止密码)。这个多肽含有两个相邻的Trp残基，因此色氨酰-tRNA对前导肽的翻译是必不可少的。衰减作用发生的必要条件是：(1)翻译产生前导多肽；(2)转录和翻译的偶联。这样，当RNA聚合酶转录前导序列的同时核糖体就紧接着结合到新生的mRNA上翻译产生前导肽。mRNA的前导序列包括两对相似的反向重复序列(图中用1，2，3和4示)。序列2与序列1和3部分互补，这样1+2或2+3或3+4或1+2和3+4都能通过碱基配对形成茎环结构。由序列3和4配对形成的茎环结构与Trp操纵子的终止子基本相同。和终止子一样，在其茎的3'一侧具有7个连续的U形成的尾巴。当形成这种衰减子结构时，它就能像终止子一样使转录终止。注意到两个Trp密码位于序列1内，而且前导肽的终止密码在序列l和2之间。这样，如果色氨酸的量是充足的，那么，tRNATrp的含量也能够使前导肽的翻译进行到终止密码UGA。结合的核糖体覆盖了l和2两个区域，这样1和2、2和3两个序列就不能形成茎环结构，这就使3，4两个序列形成衰减子环并起到终止子的作用，导致RNA聚合酶分子脱离DNA模板。另一方面，如果色氨酸缺乏，那么存在的色氨酰-tRNA也很少，导致核糖体停止在两个Trp密码之前，这样核糖体仅盖住区域l，并在序列4被转录之前，序列2和序列3形成茎环结构。这个结构的形成阻止了序列3与序列4形成终止子结构。于是，出现通读，切操纵子的其他部分被继续转录。事实上，是mRNA上核糖体所在的位置决定mRNA的二级结构和衰减作用是否发生。
126．表观遗传，及调控方式，还有蛋白质通过哪些共价修饰调控其功能？
答：表观是指DNA序列不发生变化但基因表达却发生了可遗传的改变，即基因型未发生变化而表
型却发生了改变。换言之，这是一种DNA序列外的遗传方式。基因组含有两类遗传信息：一类是传统意义上的遗传信息，即DNA序列所提供的遗传信息；另一类是表观遗传学信息，它提供了何时、何地、以何种方式去应用遗传信息的指令。 调控方式：
（1）组蛋白修饰。组蛋白多种共价修饰通过改变染色质的荷电性（如乙酰化）或者募集特定的结
合因子进而影响染色质的高级结构或被一系列特定蛋白或蛋白质复合物所识别，从而将组蛋白密码翻译成特定的染色质状态，调节基因的表达。