分子生物学简答题整理

1、1阐述操纵子（operon）学说:见课本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，分别编码半乳糖甘酶、透酶和半乳糖甘乙酰转移酶，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。B、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C

2、AP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

3、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、Y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、无诱导物时结才基因不转录。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、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

4、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O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。6、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

5、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。7、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、魔斑核甘酸水平对翻译的影响。8、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

6、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。9、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

7、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。f、调控的基因组很大，而原核基因组小。10、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。11、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

8、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）。12、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）。b、锌指结构。c、碱性-亮氨酸拉链。d、碱性-螺旋-环-螺旋，（BHLH结构）。e同源域蛋白。13、真核基因转录调控的主要模式答：启动子、转录模板

9、、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。14、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'端加上甲基鸟甘酸。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

10、始调控15、生物体内主要有几种RNA?mRNA:编码特定蛋白序列rRNA:直接参与核糖体中蛋白质的合成tRNA:能特异性解读mRNA中的遗传信息，将其转化成相应的氨基酸后加入多肽链中SnRNA:小核RNA,是真核生物转录后加工过程中RNA剪接体的主要成分.HnRNA:指导RNA,核酶RNA16、转录包括哪几个基本过程？.模板识别：RNA聚合酶与启动子DNA双链互相作用与之相结合的过程.转录起始：RNA链上第一个核甘酸链的产生.转录延伸：RNA聚合酶释放因子离开启动子后，核心酶沿模板DNA链移动并使新生RNA链不断伸长.转录终止：RNA-DNA杂合物分离，转录泡瓦解，DNA恢复成双链状态，RNA

11、聚合酶和RNA链从模板上释放出来17、简述真核细胞RNA聚合酶的细胞定位及其转录产物答：见课本18、简述原核和真核生物启动子的结构特点答：原核生物：启动子在两段由5个核甘酸组成的共同序列，即位于一10bp处的TATA区（也叫pribnow区），和一35bp处的TTGACA区，他们是RNA聚合酶与启动子结合位点，能与（7因子相互识别而具有很高的亲和力真核生物：启动子在一30-25bp处的Hogness区，类似pribnow区，在一7080bp区有CAAT区（与一35区序列相对应），在一110-80的GC区（GCCACACCC或GGGCGGG序歹U）19、什么是SD序列？答：原核生物起始密码子AU

12、G上游712个核甘酸的保守区，能与16srRNA的3'端反向互补20、简述真核生物mRNA的结构与原核生物mRNA的结构的区别答：、真核生物mRNA具有前体，需要转录后加工成成熟RNA才能与蛋白质合成、原核生物mRNA以多顺反子形式存在，一个mRNA可编码几个多肽；真核生物mRNA最多只能编码一个多肽、原核生物mRNA的5'端无帽子结构，3'端没有或只有较短的polyA;而真核生物mRNA的5'端存在帽子结构，绝大多数正所谓3'端有polyA结构、原核生物mRNA起始密码子AUG上游有SD序列的保守区、起始密码子原核生物的有AUG（有时GUG,UUG）,

13、真核生物只有AUG21、转录终止有几种机制？各有何特点？答：、依赖p因子的终止：p因子是一个由6个相同亚基组成的六聚体，具有NTP酶和解螺旋酶活性，能水解各种核甘酸三磷酸，通过催化NTP的水解促使新生RNA链从三元转录复合物中解离出来，从而终止转录、不依赖p因子的终止：没有任何其他因子的参与，核心酶也能在某些位点终止转录，因模板DNA上存在终止转录的特殊信号一一终止子.终止位点上游一般存在一个富含GC碱基的二重对称区，由这段DNA转录产生的RNA容易形成发卡式结构.在终止位点前有一段48个A组成的序列，所以转录产物的3'端为寡聚U,这种结构特征的存在决定了转录的终止22、内含子的分类及

14、剪接机制（含剪接信号、转酯反应等），各类内含子剪接过程的异同。答：内含子的分类：GU-AG,AU-AC,I类内含子，II类内含子，田类内含子，双内含子，pretRNA中的内含子。I类内含子的剪接主要是转酯反应，即剪接反应实际上是发生了两次磷酸二酯键的转移；II类内含子切除体系中，转酯反应无需游离鸟甘酸或鸟甘，而是由内含子本身的靠近3'短的腺甘酸2'OH作为亲核基因攻击内含子5'端的磷酸二酯键，从上游切开RNA链后形成套索环结构，再由上游外显子的自由3'-OH作为亲核基因攻击内含子3'端的磷酸二酯键，使内含子被完全切开，上下游两个外显子通过新的磷酸二酯键键

15、相连。发生了两次转酯反应。in类内含子主要依靠SnRNP发生2次转酯反应，在哺乳动物中，mRNA前体上的SnRNP是从5'向下游“扫描”悬着在分支点富喀噬区3'下游的第一个AG作为剪接的3'位点。剪接机制：组成型剪接：需要外界能量和各种酶形成复合物剪接；自我剪接：不需外源酶和能量，剪接特征由35sRNA自我催化完成；选择性剪接：同一前体mRNA中的外显子通过不同组合形成不同的成熟mRNA分子36.RNA编辑的种类及意答：种类：位点特异性脱氨基作用和引导DNA指导的尿喀噬的插入或删除意义：1、能够改变和补充遗传信息2、增加基因产物的多样性3、与生物细胞发育与分化有关4、校

16、正作用5、翻译调控39）核糖体的组成结构及功能答：组成结构：由大、小两个亚基，许多不同的核糖体蛋白质子和核糖体RNA共同组成，有3个tRNA的结合位点（A、P、E位点）功能：、在多肽合成过程中，不同的tRNA将相应的氨基酸带到蛋白质合成部位，并与mRNA进行专一性的相互作用，以选择对信息专一的氨基酸一tRNA、核糖体容纳另一种携带肽链的tRNA,即肽酰一tRNA,并使之处于肽链容易生成的位置上。、核糖体小亚基负责对mRNA进行序列特异性识别；大亚基负责携带氨基酸以及tRNA的功能，包括肽键的形成，氨基酸一tRNA,肽酰一tRNA的结合等40）蛋白质前体的加工主要内容答：1、N端fMet或Met

17、的切除：N端的甲硫氨酸往往在多肽合成完毕之前被切除2、二硫键的形成：蛋白质的二硫键是蛋白质合成后，通过两个半胱氨酸的氧化作用生成的，密码子中没有胱氨酸的密码子。3、特定氨基酸的修饰：氨基酸侧链的修饰包括磷酸化、糖基化、甲基化、已基化、羟基化和竣基化等。4、切除新生肽链中的非功能片段：不少肽类激素和酶的前体都要经过加工才能变成活性分子41）蛋白质转运的主要机制答：1、翻译一转运同步机制：由信号肽介导协助转运。蛋白质其实首先合成信号肽一一SRP与信号肽结合，翻译暂停一一SRP与SRP受体结合，核糖体与结合，翻译重新开始一一信号肽进入膜结构一一蛋白质过膜，信号肽被切除，翻译继续进行一一蛋白质完全过膜

18、，核糖体解离并回复翻译起始前状态。2、翻译后转运机制：由前导肽介导协助转运，线粒体和叶绿体中的蛋白质。蛋白质由外膜上的Tom受体复合蛋白识别与分子伴侣相结合形成转运多肽，通Tom和Tim组成的膜通道进入内腔一一蛋白酶水解前导肽。3、核定位蛋白的转运机制：细胞质中的蛋白质通过核孔到达细胞核（装配）一一运回细胞质一一进行转运。如：RNA,DNA聚合酶，组蛋白，拓扑异构酶等42）信号肽的结构特征及功能答：结构特征1、一般带有1015个疏水氨基酸，位于蛋白质的N端；2、在靠近N端有一个或数个带正电荷的氨基酸；3、C端有一个能被信号肽识别的位点；4、没有严格的专一性；5、信号肽可能是一种环状结构，而非是

19、以一种直线通过双脂层膜；（6、在C端靠近蛋白酶切点处常有数个极性氨基酸，离切割位点最近的那个氨基酸往往带有很短的侧链；7、广义上的信号肽是初生蛋白质穿过膜必须的疏水性肽段，它位于蛋白质各部位。）功能：1、保证蛋白质顺利转运；2、延伸功能；3、能和新生的分泌蛋白的信号肽相结合；4、能和位于膜上的蛋白受体相结合。44）原核与真核生物蛋白质合成起始的差别答：1、原核生物的起始tRNA是fMettRNAfMet,真核生物是MettRNAMet<2、原核生物中30s小亚基先与mRNA模板相结合，最后与50s大亚基结合；而在真核生物中，40s小亚基首先与MettRNAfMet结合，再与模板mRNA结

20、合,最后与60s大亚基结合生成80s?mRNA?MettRNAfMet起始复合物。4、正调控和负调控的主要不同是什么？答：负调控时，调节基因的蛋白质产物是基因活性的一种阻遏物，而在正调控时，调节基因的产物是一种激活物。6、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。7、哪三个序列对原核生物mRNA的精确转录是必不可少的？答：-35（RNA聚合酶结合

21、位点卜-10（RNA荣合酶起始位点）启动子序列和终止子10、葡萄糖是如何影响涉及糖代谢的操纵子（葡萄糖敏感型操纵子）的表达？答：在缺乏葡萄糖时，cAMP的水平升高，CAP蛋白同每一个葡萄糖敏感操纵子中启动子内的CAP位点结合，转录作用协同起始。如果有葡萄糖，cAMP的.水平下降，CAP蛋白不再结合，转录的速率协同下降。1、阐述原核生物的转录终止。（1）转录终止的两种主要的机制是什么？（2）描述翻译怎样能调节转录终止。（3）为什么在细菌转录终止中很少涉及到Rho因子？怎样能阻止转录的终止？答：原核生物中的转录终止作用概要如下：（1）原核生物中两种不同的转录终止机制：在某一位点不需要其他因子协助仅

22、依赖于内在终止子的终止机制；依赖于肋因子的终止机制。（2）翻译可通过弱化作用调节转录终止，例如发生在氨基酸生物合成基因的表达中。前导肽的翻译可以调节结构基因下游的转录。这种调节的重要性充分体现在氨基酸的生物合成中（例如色氨酸）。原核细胞中转录和翻译是同时发生的，正在翻译的核糖体就像在追赶正在转录的RNA聚合酶。具有所需氨酰tRNA时,核糖体可将前导序列翻译成前导肽，而在前导开放读码框的终止密码子处终止翻译。新生的mRNA自由形成3-4茎环（完全配对）终止结构，所以阻碍了DNA指导的RNA聚合酶的前进，结构基因的下游转录终止，即发生弱化现象。若某种氨基酸短缺，则会导致相应的氨酰tRNA短缺，核糖

23、体终止在前导可读框中所短缺的氨基酸密码子上。2-3茎环形成抗终止子，这一茎环不是聚合酶的终止信号，它可以防止3-4茎环的形成，使结构基因的转录进行下去。（3）在原核生物中、转录与翻译是同时进行的，意味着核糖体追赶着DNA指导的RNA聚合酶。Rho因子是一个依赖于RNA的ATP水解酶，能够在转录过程中将在转录泡中的RNA-DNA杂合体分开。因此它顺着转录的方向（5'-3'）追赶DNA指导的RNA聚合酶。若核糖体正好妨碍了它的前进，则依赖于肋6因子的终止反应不会发生。（4）最为常见的机制是抗终止（参见噬菌体遗传学）。抗终止于是一种能识别终止序列上游抗终止序列（例如入噬菌体的nut位

24、点）的蛋白质，它帮助抗终止子所利用的底物（如入噬菌体基因表达中的Nus蛋白）与依赖DNA的RNA聚合酶的相互作用，通读下游的终止子序列。3、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

25、特点。2、简述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。A、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：TFHD结合TATA盒；RNA聚合酶识别并结合TFHD-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

26、用是：促进或抑制TFHD与TATA盒结合；促进或抑制RNA聚合酶与TFHD-DNA复合物的结合；促进或抑制转录起始复合物的形成。B、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：反式作用因子的活性调节：A.表达式调节一一反式作用因子合成出来就具有活性；B.共价修饰一一磷酸化和去磷酸化，糖基化；C.配体结合一一许多激素受体是反式作用因子；D.蛋白质与蛋白质相互作用一一蛋白质与蛋白质复合物的解离与形成。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

27、并结合上游启动子元件和增强子中的保守性序列，对基因转录起调表作用。反式作用因子的作用方式一一成环、扭曲、滑动、Oozingo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。3、简述真核生物转录后水平的调控机制？答：（1）、5,端加帽和3,端多聚腺甘酸化的调控意义：5,端加帽和3,端多聚腺甘酸化是保持mRNA稳定的一个重要因素，它至少保证mRNA在转录过程中不被降解。（2）、mRNA选择性剪接对基因表达调控的作用（3）、mRNA运输的控制11、PCR的基本原理？、答：PCR是

28、在试管中进行的DNA复制反应，基本原理是依据细胞内DNA半保留复制的机理，以及体外DNA分子于不同温度下双链和单链可以互相转变的性质，人为地控制体外合成系统的温度，以促使双链DNA变成单链，单链DNA与人工合成的引物退火，然后耐热DNA聚合酶以dNTP为原料使引物沿着单链模板延伸为双链DNA。PCR全过程每一步的转换是通过温度的改变来控制的。需要重复进行DNA模板解链、引物与模板DNA结合、DNA聚合酶催化新生DNA的合成，即高温变性、低温退火、中温延伸3个步骤构成PCR反应的一个循环，此循环的反复进行，就可使目的DNA得以迅速扩增。DNA模板变性：模板双链DNA?单链DNA,94C。退火：引物+单链DNA?杂交链，引物的Tm值。引物的延伸：温度至70C左右，TaqDNA聚合酶以4种dNTP为原料，以目的DNA为模板，催化以引物3'末端为起点的5'-3'DNA链延伸反应，形成新生DNA链。新合成的引物延伸链经过变性后又可作为下一轮循环反应的模板PCR,就是如此反复循环，使目的DNA得到高效快速扩增。1.参与蛋白质生物合成体系的组分有哪些？它们