分子生物学习题答案

练习一参考答案一、名词解释1．中心法则答：centraldogma，指遗传信息从DNA传递给RNA，再从RNA传递给蛋白质的转录和翻译的过程。遗传信息可以通过复制、转录或逆转录在DNA和DNA之间或DNA和RNA之间传递，但是从核酸到蛋白的信息传递是单向的。这是生物体遗传信息传递所遵循的基本法则。2．核酶答：ribozyme，核酶一词用于描述具有催化活性的RNA,即化学本质是核糖核酸(RNA),却具有酶的催化功能。核酶的发现对于所有酶都是蛋白质的传统观念提出了挑战。3．泛素答：ubiquitin，泛素是一种76氨基酸的多肽，可以在三种酶（E1，E2，E3）的催化下共价连接到把蛋白的Lysε-NH2，并进一步通过多泛素化，介导靶蛋白被蛋白酶体降解。4．端粒酶答：telomerase，端粒酶是一种核糖核酸蛋白酶，由RNA和蛋白质构成，具逆转录活性，能够以自身的RNA为模版，通过多次互补配对，延长染色体端粒3’末端。5．信号肽答：signalpeptide，指新合成多肽链中用于指导蛋白质跨膜转移（定位）的N-末端的氨基酸序列（有时不一定在N端），至少含有一个带正电荷的氨基酸，中部有一高度疏水区以通过细胞膜。大多数信号肽跨膜后被切除。6．Intron答：内含子，内含子是基因内的可以被转录，但是在转录后的RNA加工加工过程被切除的部分，它不出现在成熟的RNA分子中。大多数真核生物的基因都有内含子。7．Shine-DalgarnoSequence答：SD序列，在原核mRNA上起始密码子AUG上游4~13个核苷酸处一段富含嘌呤的序列，可与16SrRNA上的一段嘧啶丰富区域通过碱基互补结合，是原核mRNA和核糖体小亚基结合位点。8．OkazakiFragments答：冈崎片段，DNA复制过程中，在后随链的复制是不连续的，首先形成DNA短片段（1000-2000碱基），这些片段被称为冈崎片段，它们随后被共价连接成完整的后随链。9．FrameshiftMutation答：移码突变，由于缺失或插入的碱基不是3或3的倍数的碱基，造成了蛋白质翻译的读框的改变。10．Wobblehypothesis答：摆动学说，mRNA上密码子的第一、第二个碱基与tRNA上的反密码子相应的碱基形成强的配对(G-C,A-U)，密码的专一性主要是由于这两个碱基对的作用。②反密码子的第一个碱基（密码子的第三个碱基配对）决定一个tRNA所能解读的密码子数目。当反密码子的第一个碱基是C或A时，则只能和一个密码子结合；当反密码子的第一个碱基是U或G时，则可以和两个密码子结合，即U可以和A或G配对，G可以和C或U配对；而当反密码子的第一个碱基是I时，便可以和3个密码子结合，即I可以和A、U、C配对。二、简答题1.真核RNA的加工过程有哪几种主要的内含子剪接方式？答：内含子剪接方式包括三种1）依靠剪接体：根据GU-AG法则，利用内含子中的ＧＵ、分支点Ａ、ＡＧ三个保守识别位点进行剪接。2）自我剪接：在没有任何蛋白质分子存在的情况下，前体RNA中的内含子折叠为一种特殊的构象，然后催化自身释放。其中，groupI由鸟苷酸提供－ＯＨ，groupII由腺苷酸提供－ＯＨ3）tRNA基因中的内含子通过酶切和连接的方式去除。2.简述核小体的组成和结构。答：核小体的核心区包括八个组蛋白所形成的核、缠绕在组蛋白核上的DNA。其中，这八个组蛋白分别为：两个H2A、两个H2B、两个H3、两个H4。每个组蛋白核心有一个N端尾巴，可以甲基化、乙酰化、磷酸化。此外，H1组蛋白结合在核小体核心区外侧。3.真核基因表达调控主要体现在哪几个层面？答：1）DNA水平的调控2）转录水平的调控3）转录后水平的调控4）翻译水平的调控5）翻译后水平的调控4.DNA修复的主要机制有哪些？答：1）校正读码机制，依靠DNA聚合酶切除错误核苷酸，替换正确核苷酸；2）错配修复系统，依靠mut基因编码的蛋白，特异性识别切除包含错误核苷酸的一段多核苷酸链，再由DNA聚合酶Ⅲ重新合成；3）光复活作用，通过修复酶（光裂化酶）直接逆转紫外辐射造成的嘧啶二聚体结构；4）碱基切补修复，糖基化酶将碱基移除，而后由核苷酸内切酶进行补切修复；5）核苷酸切补修复，将受损伤的一段核苷酸切除，合成新的核苷酸替换错误片段；6）重组修复，通过从受损DNA找回序列信息来修复DNA断裂，当DNA两条链都受损时采用这种方式；7）SOS应答，当DNA受到放射损伤或其它较大损伤时，形成特化的DNA聚合酶催化，此酶越过损伤部位直接合成DNA5.简述Sanger双脱氧链终止法的原理。答：Sanger双脱氧终止法利用了DNA聚合酶具有的两种酶催化反应特性：第一，DNA聚合酶能够利用单链的DNA作模板，合成出准确的DNA互补链。第二，DNA聚合酶能够利用2’，3’-双脱氧核苷三磷酸作底物，使之掺入到寡核苷酸链的3’-末端，DNA链3′-端因缺少羟基不再伸长，从而终止DNA链的合成。四、问答题1．什么是基因组？什么是蛋白质组？请具体分析两者的特点以及两者之间的关系。（8分）答：基因组（Genome），一般的定义是单倍体细胞中的全套染色体为一个基因组，或是单倍体细胞中的全部基因为一个基因组。可是基因组测序的结果发现基因编码序列只占整个基因组序列的很小一部分。因此，基因组应该指单倍体细胞中包括编码序列和非编码序列在内的全部DNA分子。具体讲，核基因组是单倍体细胞核内的全部DNA分子；线粒体基因组则是一个线粒体所包含的全部DNA分子；叶绿体基因组则是一个叶绿体所包含的全部DNA分子。蛋白质组(Proteome)提出，指由一个细胞或组织的基因组所表达的所有蛋白质.蛋白质组的概念与基因组的概念有许多差别，它随着组织、甚至环境状态的不同而改变.在转录时，一个基因可以多种mRNA形式剪接，并且同一蛋白可能以许多形式进行翻译后的修饰.因此，一个蛋白质组不是一个基因组的直接产物，蛋白质组中蛋白质的数目有时可以超过基因组的数目.2．哪些主要的蛋白因子参与了原核蛋白质合成过程，它们的功能分别是什么？答：共有十种蛋白因子，它们分别为：（1）IF-1：与小亚基结合，阻止起始tRNA和小亚基上的A位点结合。（2）IF-2：是GTP酶，通过形成IF2·GTP·fMet-tRNAifMet复合物促进fMet-tRNAifMet和小亚基的结合。（3）IF-3：与小亚基结合，阻止大亚基与小亚基的结合。（4）EF-TU：在GTP存在时，EF-TU·GTP可以和氨酰-tRNA形成稳定的EF-TU·GTP·AA-tRNA复合物，并将合适的氨酰-tRNA带入小亚基的A位点。（5）EF-Ts：导致失活型的EF-Tu·GDP变成为有活性的EF-Tu·GTP（6）EF-G：是GTP酶，促进移位，将肽酰-tRNA从A位点转移至P位点。（7）RF-1：识别终止密码子UAG，UAA，催化多肽链从肽酰-tRNA上释放。（8）RF-2：识别终止密码子UGA，UAA，催化多肽链从肽酰-tRNA上释放。（9）RF-3：是GTP结合蛋白，但与GDP的亲和力大于GTP。RF-3激活RF-1和RF-2的功能，促进RF-1和RF-2的释放。（10）RRF：核糖体循环因子，促使大亚基与小亚基分离，将核糖体再次利用。五、综合测试动物的肝脏具有再生的功能，即肝脏在切除一部分后，剩余的部分会出现增生。研究表明，肝脏在再生过程中表达多种可以促进肝细胞生长的蛋白因子。请你设计一个实验流程图，来发现这些蛋白因子，克隆这些蛋白因子的基因，并初步验证它们的功能。答：1，发现蛋白因子建立动物肝脏切除再生模型，同时建立假手术组动物模型作为对照组；提取再生肝脏蛋白和假手术组动物肝脏蛋白，用双向电泳技术比较两者的差异，鉴定出再生肝脏中特异表达的蛋白。2，克隆蛋白因子的基因运用质谱技术，对照已有的蛋白数据库，确定再生肝脏中特异表达的蛋白，根据蛋白序列设计引物，RT-PCR得到相关基因。3，验证功能将相关基因导入真核表达载体，并将重组质粒导入酵母细胞，提取纯化蛋白，检测该蛋白是否具有促进肝细胞增殖的功能；或在肝脏细胞中诱导表达该基因，检测是否促进细胞增殖。（答案仅作参考，可以从其他角度设计实验）练习二参考答案一、名词解释1.翻译Translation在核糖体内，转录后加工成熟的mRNA以密码子为单位编码出与mRNA碱基序列所对应的多肽链的过程，包括起始、延伸和终止三个过程。2.核小体Nucleosome染色质（或染色体）的基本组成单位，由DNA环绕组蛋白构成，组蛋白为多聚物，包括H1×1，H2A×2,H2B×2,H3×2,H4×2。这些蛋白的N末端暴露在核小体的外部，有利于组蛋白的修饰（如甲基化、甲酰化等），从而对基因表达进行调控。3.启动子Promotor在DNA转录起始时RNA聚合酶识别并与其结合的一段DNA片断，一般不编码蛋白，具有与RNA聚合酶结合位点，并引导转录的开始。4.增强子Enhancer真核DNA上一段特殊的片断，其能通过一些转录因子介导增加启动子的使用频率，即增加转录的频率。它可以位于启动子的上游，也可以在其下游。5.转座子Transposon一段两端具有反向重复序列的DNA片断可以从原位上单独复制或断裂下来，插入另一位点，并对其后的基因起调控作用，此过程称转座。这段序列称为转座子，可分插入序列、复合转座子和TnA家族。6.Shine-DalgarnoSequenceSD序列原核mRNA中5＇端富含嘌呤的短核苷酸序列,一般位于mRNA的起始密码AUG的上游5～10个碱基处,并且同核糖体小亚基上的16SrRNA3＇端的序列互补，能够使核糖体准确的识别到翻译的起始位点。7.Ribozyme核酶核酶一词用于描述具有催化活性的RNA,即化学本质是核糖核酸(RNA),却具有酶的催化功能。核酶的发现对于所有酶都是蛋白质的传统观念提出了挑战。8.Ubiquitin泛素泛素是一种76氨基酸的多肽，可以在三种酶（E1，E2，E3）的催化下共价连接到把蛋白的Lysε-NH2，并进一步通过多泛素化，介导靶蛋白被蛋白酶体降解。9.Singlenucleotidepolymorphism(SNP)单核苷酸多态性主要是指在基因组水平上由单个核苷酸的变异所引起的DNA序列多态性。它是人类可遗传的变异中最常见的一种。占所有已知多态性的90%以上。SNP在人类基因组中广泛存在，平均每500～1000个碱基对中就有1个，估计其总数可达300万个甚至更多。10.NonsenseMutation无义突变一种编码某一氨基酸的三联体密码经碱基替换后，变成不编码任何氨基酸的终止密码UAA、UAG或UGA的突变。虽然无义突变并不引起氨基酸编码的错误，但由于终止密码出现在一条mRNA的中间部位，就使翻译时多肽链的终止就此终止，形成一条不完整的多肽链。二、简答题1．简述核糖体中主要的活性位点及其功能。答：核糖体中的主要活性位点为：1)A位点：氨酰tRNA结合位点，在肽链延长过程中与进入的氨酰tRNA结合；2)mRNA结合位点：位于30S亚基的头部，在原核中与mRNA上的SD序列结合，在真核中识别并结合mRNA的5’帽子；3)P位点：肽酰tRNA位点，与携带新生多肽链的tRNA结合，位于30和50S亚基；4)E位点：离开位点，空载的tRNA从此位点被排出，位于大亚基；5)肽基转移酶活性位点：位于50S亚基,P位和A位之间，催化肽基转移到氨酰tRNA；6)IF结合位点和EF结合位点：与起始因子和延伸因子结合。2．简述端粒酶的作用机理和功能。答：端粒酶是一种核糖核酸蛋白酶，由RNA和蛋白质构成，具逆转录活性，能够以自身的结构RNA为模版，通过多次互补配对，延长端粒3’末端。之后合成引物，使5’端也得到延长。功能：由于在复制过程中存在末端丢失，通过端粒酶的作用保护了染色体末端，同时使得端粒的得到延伸，防止端粒过短影响复制。3．DNA修复的主要机制有哪些？答：DNA修复主要机制有7种：1)正读码机制，依靠DNA聚合酶切除错误核苷酸，替换正确核苷酸；2)错配修复系统，依靠mut基因编码的蛋白，特异性识别切除包含错误核苷酸的一段多核苷酸链，再由DNA聚合酶Ⅲ重新合成；3)光复活作用，通过修复酶（光裂化酶）直接逆转紫外辐射造成的嘧啶二聚体结构；4)碱基切补修复，糖基化酶将碱基移除，而后由核苷酸内切酶进行补切修复；5)核苷酸切补修复，将受损伤的一段核苷酸切除，合成新的核苷酸替换错误片段；6)重组修复，通过从受损DNA找回序列信息来修复DNA断裂，当DNA两条链都受损时采用这种方式；7)SOS应答，当DNA受到放射损伤或其它较大损伤时，形成特化的DNA聚合酶催化，此酶越过损伤部位直接合成DNA4．简述AmesTest的原理和意义。答：突变回复是指由突变性状（缺陷型）重新恢复为野生性状的突变过程。Amestest就是以肝脏原浆模拟体内环境，利用突变回复来检测诱变剂和致癌剂。缺陷型菌株（如his-）不能在缺乏相应成分的（His-）的培养基中生长，而野生型菌株能。正常情况下菌株的突变几率很低，所以缺陷型回复为野生型菌株的几率就很小，在培养基中（His-）不能生长。但若加入诱变剂或是致癌剂后，能大大提高突变几率，这样就使部分缺陷型菌株恢复为野生性状，能在培养基上生长（His-）。反之，若加入的不是诱变剂或致癌剂则菌株依旧未缺陷型，不能在培养基上生长。5．简述PCR的原理。聚合酶链式反应(PolymeraseChainReaction)，简称PCR，是一种在生物体外进行DNA复制的分子生物学技术。DNA的半保留复制是生物进化和传代的重要途径。双链DNA在多种酶的作用下可以变性解链成单链，在DNA聚合酶与启动子的参与下，根据碱基互补配对原则复制成同样的两分子挎贝。在实验中发现，DNA在高温时也可以发生变性解链，当温度降低后又可以复性成为双链。因此，通过温度变化控制DNA的变性和复性，并设计引物做启动子，加入DNA聚合酶、dNTP就可以完成特定基因的体外复制。PCR过程分为三步：①DNA变性（90℃-96℃）：双链DNA模板在热作用下，氢键断裂，形成单链DNA.②退火（25℃-65℃）：系统温度降低，引物与DNA模板结合，形成局部双链.③延伸（70℃-75℃）：在Taq酶（在72℃左右最佳的活性）的作用下，以dNTP为原料，从引物的5′端→3′端延伸，合成与模板互补的DNA链。每一循环经过变性、退火和延伸，DNA含量既增加一倍。这样通过对温度变化的循环控制完成DNA的持续复制。四、问答题1．阐述乳糖操纵子的组成及其调控机制。乳糖操纵子由调控基因lacI、操纵基因和三个结构基因lacZ、lacY、lacA组成。lacZ编码β-半乳糖苷酶，它可以切断乳糖的半乳糖苷键，而产生半乳糖和葡萄糖。lacY编码β一半乳糖苷透性酶，它构成转运系统，将半乳糖苷运入到细胞中。lacA编码β-半乳糖苷乙酰转移酶，其功能只将乙酰-辅酶A上的乙酰基转移到β-半乳糖苷上。Lac操纵子的调控分为正调控和负调控两种。lacZ、Y、A基因的转录是由lacI基因指令合成的阻遏蛋白和cAMP与其结合蛋白CAP所控制的。机体内没有乳糖时，lacI编码的阻遏蛋白与操纵基因结合而占据RNA聚合酶的结合位点，阻止了转录的进行；存在乳糖时，乳糖分子与阻遏蛋白结合，阻碍了阻遏蛋白与操纵基因结合，转录的抑制解除。如果体内缺少葡萄糖，cAMP的形成增加，并与CAP结合，cAMP-CAP与操纵基因结合并引导RNA聚合酶与启动子结合，加强了转录过程；如果体内有葡萄糖，cAMP的含量降低，CAP对转录的促进作用消失。乳糖操纵子通过阻遏蛋白的负调控和cAMP-CAP的正调控的综合作用完成基因的调控2．简述原核蛋白质（多肽）生物合成的过程。原核多肽的生物合成可分为起始、延伸和终止三个过程。起始过程：在IF3与小亚基结合，使小亚基处于游离状态；IF1与小亚基A位点结合，阻止起始tRNA进入A位点；mRNA通过起始密码子上游的SD序列与核糖体小亚基上16SrRNA3’端序列的互补配对使得核糖体的P位点正好处于起始密码子处。IF2将起始氨酰-tRNA（fMet-tRNAi）引入P位点；IF3和IF1离去后，核糖体大亚基与小亚基结合形fMet成翻译起始复合物。延伸过程：EF-TU不断地利用GTP将氨酰-tRNA引入A位点，而EF-TS则负责将EF-TU-GDP变成EF-TU-GTP，再次行使功能。通过转肽反应，将P位点的肽酰-tRNA/氨酰-tRNA上的多肽或氨基酸转移到A位点氨酰-tRNA的氨基端，从而产生延长一个氨基酸的肽酰-tRNA；EF-G促进移位反应，将转肽反应生成的肽酰-tRNA从A位点转移至P位点。这样核糖体每向前移动三个碱基的位置就编码出了一个氨基酸，空载的t-RNA从E位点时放出。终止过程：当核糖体移动到终止密码子时，释放因子RF1（UAA、UAG）或RF2（UAA、UGA）进入A位，可以识别终止密码；RF3RF-3激活RF-1和RF-2，催化多肽链从肽酰-tRNA上释放,同时促进RF-1和RF-2的释放。之后，RRF与EF-G协同作用，使核糖体大小亚基分离；IF3与小亚基结合，被用于下一翻译过程。释放出的多肽经过一系列的加工过程（折叠、糖基化等），形成成熟的蛋白并在机体内行使特定的功能。五、综合测试分子生物学中最常用的载体是质粒（一种双链环状DNA）。根据你所掌握的分子生物学知识，分别设计一个真核表达质粒(I)和一个原核表达质粒(II)。在（Ⅰ）中：1：真核基因的复制起始序列，ARS；2：真核细胞筛选标记；3：原核基因的复制起始序列，OriC；4：原核细胞筛选标记，如ampr等；5：真核启动子；6：增强子；7：多克隆酶切位点，MCS；8：转录终止序列，包括polyA加尾信号。在（Ⅱ）中：1：原核基因的复制起始序列，OriC；2：原核筛选标记，如ampr等；3：强的启动子，如Lac启动子，包括了相关操纵子；4：SD序列；5：多克隆酶切位点，MCS；6：转录终止序列练习三参考答案一、名词解释(每题3分，共计12分)：1．C值和C值反常现象C值是一种生物单倍体基因组DNA的总量。真核细胞基因组的最大特点是它含有大量的重复序列，而且功能DNA序列大多被不编码蛋白的DNA所隔开。这就是C值反常现象2．DNA的转座是由可移位因子介导的遗传物质重排现象。根据转座作用机制的不同，可分为复制性转座和非复制性转座。3．基因工程是指在体外将核酸分子插入到病毒、质粒或是其它载体分子，构成遗传物质的新组合，使之进入原先没有这类分子的寄主细胞中。进行持续稳定的繁殖和表达。4．分子克隆的载体（vector）具有自主复制能力的DNA分子。二、判断对错，为什么？(每题3分，共计6分)：1.在研究mRNA所包含的功能基因信息时，一般将其反转录成的cDNA，再插入到可以自我复制的载体中。这种说法是正确的。由于mRNA十分敏感和脆弱，在自然状态下难以被扩增，故将其反转录成结构稳定的双链DNA就是cDNA，然后再插入到可以自我复制的载体中。构建cDNA文库。2.一个生物体内能产生百万种以上的Ig分子，是源自于相应数目的基因。这种说法是不正确的。生物体内能产生百万种以上的Ig分子，是由于组成Ig分子的重链和轻链的基因片段发生重排的结果。三、填空（每空0.5分，共计20分）1.核小体是染色质的基本结构单位，由200bpDNA和组蛋白八聚体组成。DNA在中期染色体中压缩10，000倍。2．蛋白质合成时UAA、UGA和UAG三个暗码通常不代表任何氨基酸，它们代表终止密码子。3．大肠杆菌释放因子1(RF1)识别UAG与UAA。4．在大肠杆菌中，许多蛋白质的降解是通过一个依赖于ATP的蛋白酶（con）来实现的。真核蛋白的降解依赖于一个只有76个氨基酸残基、其序列高度保守的泛素。5．PCR技术是体外快速扩增特定基因或DNA序列最常用的方法。整个反应包括DNA解链（变性）、引物与模板结合（退火）、DNA合成（延伸）三步，此三步可以被不断重复。经多次循环之后，反应混合物中所含有的双链DNA分子数，理论上的最高值应是2n。6.SNP（单核苷酸多态性）指基因组DNA序列中由于单个核苷酸（A，T，C和G）的突变而引起的多态性。7.基因敲除又称基因打靶，该技术通过外源DNA与染色体DNA之间的同源重组，进行精确的定点修饰和基因改造，具有专一性强、染色体DNA可与目的片段共同稳定遗传等特点。8.RACE是一项在已知cDNA序列的基础上克隆5’端或3’端缺失序列的技术。9.利用cDNA差式分析法和基因芯片技术可以分析不同生物组织或细胞之间基因表达的差异。10.酵母单杂交体系（yeastone-hybridsystem），常用于研究DNA与蛋白质之间的相互作用,而酵母双杂交系统用于研究蛋白质与蛋白质之间的相互作用。11.SAGE是一种以测序为基础定量分析全基因组表达模式的技术，能够直接读出任何一种类型细胞或组织的基因表达信息。12.原位杂交是用标记的核酸探针，经放射自显影或非放射检测体系，在组织、细胞、间期核及染色体上对核酸进行定位和相对定量研究的一种手段。13.定点突变通过改变基因特定位点核苷酸序列来改变所编码的氨基酸序列。14.RNA干涉技术利用双链小RNA高效、特异性降解细胞内同源mRNA，从而阻断体内靶基因表达，使细胞出现靶基因缺失的表型。15.蛋白质组学研究某一物种、个体、器官、组织或细胞在特定条件、特定时间所表达的全部蛋白质图谱。通常采用双向电泳方法将蛋白质分离,然后采用质谱技术进行鉴定.16.凝胶阻滞试验是体外分析DNA与蛋白质相互作用的一种特殊的凝胶电泳技术.17.研究蛋白质相互作用可以采用酵母双杂交、免疫共沉淀、噬菌体展示等方法。18细菌的转化频率是指每微克DNA转化菌落数。19.果蝇胚胎、幼虫和成虫的前后极性均源于卵子期发生的极性。形态发生决定基因参与调控胚胎前—后轴形成，形态发生决定基因表达以后，依次激活间隙，成对规则，体节极化基因表达。这些基因的产物能调节同源域基因表达，最终决定每个体节的命运。20.在对拟南芥和金鱼草突变体及花器官特征决定基因功能的研究中，E·Myerowitz提出了控制花形态发生的"ABC"模型。正常花的四轮结构的形成是由ABC三组基因共同作用而完成的，每一轮花器官特征的决定分别依赖于三组基因中的一组或两组基因的正常表达，如其中任何一组或更多的基因发生突变而丧失功能，则花的形态将发生异常。四、多项选择题（在被选择的条款上画圈，答对得分，答错扣分,每个正确选择得1分，共37分）1、决定编码蛋白质序列的遗传信息[A、C]A、存在于单链DNA序列上；B、存在于双链DNA序列上；C、其表达需要DNA双链解旋；D、其表达需要DNA的高级构象；E、其表达不需要反式作用因子；2、用特定的限制性内切酶解双链DNA产生DNA片段长度的分析适合构建物理图谱，因为：[C]A、哪怕只用一种限制酶，DNA线性化也容许直接确定限制性片段长度；B、内切酶在等距离位点切割DNA，产生机体特异性的片段长度；C、双酶切产生的重叠片段可以明确制作物理图谱。3、限制性片段长度多态性(RFLP)是：[A、C]A、用于遗传指纹图谱的技术；B、两个等位基因之间限制图谱的差别；C、同一个种的两个个体之间限制图谱的差别；D、两个种的两个个体之间限制图谱的差别；E、单倍体的两种不同的限制图谱的差别。4、真核基因常常断裂，这；[B、D]A、反映了真核mRNA是多顺反子的事实；B、表明编码的外显子被非编码的内含子隔开；C、提示真核DNA是线性的，并分散在各个染色体中。因此基因可能一部分在一条染色体上，而另一部分在另一条染色体上；D、意味着初始转录子必须先加工后才能被翻译为蛋白质；5、下列哪些叙述是正确的：[A、C]A、外显子在基因组和cDNA中顺序相同；B、内含子通常被翻译；C、人体中的所有细胞含有相同的一套基因;D、人体中的所有细胞表达相同的一套基因；E、人体中的所有细胞均按相同的方式拼接每个基因的RNA。6、报道基因：[A、C]A、是用一个易于测定的编码区替换目的基因的编码区；B、是以一个易于测定的启动子区替换目的基因的启动子区；C、可用于测定启动子活性；D、不可用于测定启动子何时，何处被激活；E、用于检测蛋白活性；F、用于检测细胞活性。7、基因组文库中的克隆片段，[A]A、包括了所有的基因信息；B、只包括了表达基因的信息；C、不带有内含子序列。8、基因打靶的作用可使，[A]A、一个特定基因被敲除；B、任意基因被去除；C、任意基因被取代。9、细胞与组织的特异性取决于；[A、C]A、特异的转录因子；B、特异的DNA序列；C、特异的基因的表达；D、染色质的状态；E、组蛋白与DNA的相互作用。10、DNA分子多态性，[B、D]A、一般只有两种等位形式；B、可以是多种等位形式；C、可以由微卫星产生；D、可以指SNP。11、顺反子，[A]A、是指一个开放阅读框的遗传功能单位；B、在原核生物中，它不等同于基因；C、在真核生物中，它一般等同于基因；D、指一个基因的全部序列。12、增强子：[A、D]A、存在于启动子上游或下游；B、存在于启动子附近；C、不存在于远离启动子的区域；D、但可以在启动子的反方向。13、每个转录因子结合位点仅被一个转录因子识别。[B]A、对 B、错14、下列关于转录因子的叙述哪些是正确的：[B、D]A、它们有独立的结合DNA区和转录激活区，两个区域不能独自发挥作用；B、它们一般都具有二聚化和多聚区域；C、Fos/Jun与Jun/Jun结合的DNA序列不同；D、Fos/Jun比Jun/Jun结合DNA更紧密。15、受体酪氨酸激酶：[A、E]A、有一个胞质激酶区；B、其配体一般是甾类物质；C、配体结合后不发生二聚化；D、配体结合胞质区使受体构型发生改变；E、能够发生自磷酸化而激活。16、凝胶阻滞法，[B、C]A、用于研究蛋白质－蛋白质相互作用的方法；B、用于研究蛋白质－DNA相互作用的方法；C、其原理是根据复合物大小的改变而发生的电泳速度改变；D、其原理是根据复合物的结构改变而发生的电泳速度改变17、甾类受体转录因子，[C]A、都结合于同一激素；B、不以特异性序列模式结合DNAC、有不同的区域分别用于激活转录，结合DNA和激素。18、细胞凋亡，[A、D]A、是特定细胞的程序性死亡；B、当Fas或TNF的受体结合了它们的配体后能被诱导；C、不出现有规则的DNA断裂；D、一般引起caspase的级联反应。19、下列哪些关于ras说法是正确的；[B、C、D]A、ras蛋白直接结合到胞外配体上；B、基因常发生突变，突变能在V-ras或C-ras发生；C、基因突变可能在结构上活化Ras，从而不水解GTP;D、有时可能通过野生型Ras蛋白的过量表达而引起肿瘤发生；E、不能介导信号通路。20、p53基因，[A、B、D、E]A、是一个抑癌基因；B、编码一个转录因子；C、一般不发生突变；D、参与细胞周期的调控。E、其表达产物功能可以被某些病毒蛋白抑制五、问答题（共计25分）1.老师在课堂上说，Morgan的连锁遗传规律与孟德尔的遗传性状独立分离规律是背道而驰的。你能用现代分子生物学的理论解释这一现象吗？（4分）当所研究的两个基因分别位于不同的染色体上时，杂交后代按照独立分离规律分离；当所研究的基因位于同一染色体上而且距离较近时，杂交后代的分离符合连锁遗传规律；而当所研究的基因位于同一染色体上而且距离较远时，杂交后代的分离可能介于独立分离规律和连所遗传规律之间，就是连锁互换规律。2.解释在DNA复制过程中，后随链是怎样合成的。（4分）因为DNA聚合酶只能从5’到3’方向合成DNA，后随链不能象先导链那样总是朝着同一方向合成。后随链是以大量的独立的片段的形式（冈崎片段）合成的。每个片段都是按照5’到3’方向合成的。这些片段最后连在一起形成一条连续的多核苷酸链。每个片段都是独立地被引发、聚合和连接。3.解释什么是“套索结构”，在内含子套索中的磷酸二酯键有什么特别之处？（5分）当RNA分子的一端自身回折成环并与其自身的核苷酸形成共价结合时，便形成了一个套索结构。在内含子的套索结构中的磷酸二酯键很少见。因为它是由核苷酸的5’和2’上的碳原子连接起来的。而磷酸二酯键通常是靠相邻的两个核苷酸的5’和3’的碳原子连接起来的。5.简述真核与原核细胞中翻译起始的主要区别。（5分）原核细胞与真核细胞翻译起始的主要区别是来自mRNA的本质差异以及小亚基与mRNA起始密码子上游区结合的能力。原核细胞mRNA较不稳定，而且是多顺反子，在IF-3介导下。通过16SrRNA的3’末端在核糖体结合位点与小亚基直接结合后，原核细胞翻译起始复合物（IF-3，30S，mRNA，IF-2，GTP，fMet-tRNA）就装配起来了。而在真核细胞中，需要几种起始因子（eIF-4，4A，4B）帮助mRNA启动，起始复合物（SIC，40S亚基，eIF-2，GTP，Met，tRNA）才能结合（在eIF-4和eIF-3因子的促使下）到mRNA帽上。一旦结合，SIC开始向mRNA下游区搜索，直到找到第一个AUG密码子。练习4参考答案一、名词解释（15分，每小题3分）核小体：核小体是构成染色质的基本单位，包括DNA和组蛋白。转录：以DNA分子的一条链为模板合成RNA的过程。密码子：mRNA分子上的三个碱基决定一个氨基酸，称为密码子。变性：在一定的条件下，使DNA双螺旋的氢键发生断裂变成单链的现象。外显子：在不连续基因中，把编码序列叫外显子。二、填空（10分，每空1分）1RNA2编辑3转换4CRP或CAP5-106衰减子或弱化子7卫星DNA8聚合酶链反应或PCR9RNA聚合酶II10碱性磷酸酶三、选择题（共25分，每题1分）1D2A3A4B5C6D7A8D9C10A11B12A13B14A15A16C17C18C19A20C21B22A23B24B25A四、判断对错，在正确的题后面划√，在错误的题后面划×。（共15分，每题1分）1×2×3×4×5×6×7×8√9×10×11×12×13×14×15×五、简答题（共20分，每小题4分）1、维持DNA双螺旋结构稳定的作用力有几种？氢键，碱基堆积力，分子内能，磷酸基团的负电荷2、简述真核生物mRNA的帽子结构及其功能。当RNApolII聚合的转录产物达到约25nt长时，在其5’端加上了一个7-甲基鸟苷（m7G),该7-甲基鸟苷称为帽子结构，是以5’-5’方向相连的，用来防止5’-外切酶的攻击，但却有利于剪接、转运和翻译的进行。3、DNA损伤修复有几种类型。1）切除修复2）光复活3）重组修复4）ＳＯＳ修复4、简述φX174基因组DNA的结构特点。1）Φx174共有11个蛋白质基因，但是只转录3个mRNA,其中，一个从A开始，一个从B开始,另一个从D开始。2）Φx174的DNA分子绝大部分用来编码蛋白质，不翻译出来只占4%（（63+8+110+36）/5386=4%），其中包括一些间隔区和一些控制基因表达的序列。3）Φx174基因排列上最显著的特点是有重叠基因和基因内基因。这是首次发现基因重叠现象。迄今为止，只有在噬菌体和病毒中发现基因重叠现象。5、简述原核生物启动子的结构特点。1Pribnow框：人们发现在大肠杆菌中在-10左右的一段核苷酸序列中，大多包含TATAAT.2sextama框：对于大多数启动子来说，在RNA聚合酶覆盖的部分还有一个重要的区域，叫做sextama框。其位置在-35附近，因此又叫-35序列。其一致序列为TTGACA六、问答题（从2个论述题任选其一。10分）1、详述真核生物tRNA的结构特点及其功能。tRNA的一级结构：tRNA是将氨基酸转运到核糖体，并被破译mRNA信息的转接器分子。它们的一级结构长约60-95个核苷酸，通常为76。在任何tRNA分子中，均含有许多修饰碱基，有时能占到分子总碱基数的20%。实际上，在迄今为止已鉴定的几百种tRNA分子中，已观察到50余种不同类型的修饰碱基，都是在转录后经修饰形成的。在tRNA中，含有修饰过的碱基，它们是假尿嘧啶核苷（ψ）、二氢尿嘧啶核苷（D）、和次黄嘌呤核苷（I）。在tRNA一级结构中，有15个核苷酸是恒定的，有8个位置上的核苷酸是半恒定的，即要么是嘌呤，要么是嘧啶。按照标准定位习惯，将第1位定为5’端，而第76位定义为3’端。tRNA的二级结构：tRNA的结构相当保守，各物种的tRNA均含有70~80个碱基，tRNA均具有三叶草的二级结构和L状的三级结构。从二级结构上看，tRNA可以分为5个臂：携带氨基酸的接受臂；TψC臂；反密码子臂；二氢尿嘧啶臂；附加臂。tRNA的三级结构：tRNA的三级结构中共有9个氢键。这些氢键主要涉及几个恒定碱基间碱基配对。D臂和T臂上的碱基配对将tRNA分子折叠成倒L形，反密码子在倒L形的一端，而氨基酸接受臂则在另一端，tRNA三级结构经过碱基堆积作用而得到加强。tRNA的功能：经过氨酰化反应，tRNA与氨基酸连接成为氨酰-tRNA，而蛋白质合成中的转接器分子正是这些负载tRNA，被称为氨酰-tRNA合成酶特异催化氨酰化反应，且极为专一。2、论述色氨酸衰减子的作用机理。大肠杆菌中，衰减作用依赖于转录和翻译的紧密偶联。RNA聚合酶刚转录出前导肽的部分密码子，核糖体就开始翻译。当细胞中有色氨酸时，核糖体能够顺利地翻译出整个前导肽而在终止密码子ＵＧＡ（＋７０）处停下来。这时核糖体占据了序列１和部分序列２，使序列２和序列３不能配对，因而序列３和４配对产生终止子的发夹结构，实现转录的终止。当出现色氨酸饥饿时，核糖体停顿两个trp密码子上，这时，核糖体占据了序列１，而留下完整的序列２以便于和转录出或即将转录出的序列３形成二级结构，这样当序列４转录出来后仍是单链状态，即终止子不能形成，于是转录继续下去。七、计算题(5分)双链：50/X=1.00/4.11x=50*4.11=205.5单链：50/x=1.37/4.11x=(50*4.11)/1.37=150练习5参考答案一、填空题,r6I3U7k8_/X$k

0@9S,l#c*_%s0]$^;?

1、DNA重组技术，基因表达调控研究，生物大分子的结构功能研究，基因组、功能基因组与生物信息学5L7^!z5b9Y3h

2、功能基因，调控序列

3、八聚体，H1

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4、保存母链，修正子链&l5o;l0h2w%O9M-|

5、转录，翻译，转录，翻译

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6、TATA，TTGACA4G/h1J!E!B

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C/L9A

7、对模板mRNA进行序列特异性识别，携带氨基酸及tRNA的功能

8、RNA引物，DNA引发酶3P8R8W3{)c

9、单链DNA结合蛋白

10、帽子结构，多腺苷化尾，poly(A)聚合酶，内含子，剪接，外显子，snRNA,snRNP，剪接体

4n2f4_%h!N6i5N(x

二、选择题

1、c2、a3、d4、b5、b7O*D'D0p3M5V9N2c(J6、ace7、c8、bc9、ac10、cd,j.~'O3n6]*`.s1L

三、判断题/l2Q0L1J8}&T

1、错2、错3、正确4、正确5、正确6、错7、正确8、正确9、正确10、正确4O${*|0T1Q3j0L#p

$a3o5~0c)_4~5{

四、名词解释

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1、C值反常现象（C-valueparadox）;\-L+h![5N6w

所谓C值，通常是指一种生物单倍体基因组DNA的总量。真核细胞基因组的最大特点是它含有大量的重复序列，而且功能DNA序列大多被不编码蛋白质的非功能DNA所隔开，这就是著名的“C值反常现象（C-valueparadox）”。8m.r2\6a'd-x2、碱基切除修复0t7n9r)Q%d0q(h(w+V

研究发现，所有细胞中都带有不同类型、能识别受损核酸位点的糖苷水解酶，它能特异性切除受损核苷酸上的N-β糖苷键，在DNA链上形成去嘌呤或去嘧啶位点，统称为AP位点。DNA分子中一旦产生了AP位点，AP核酸内切酶就会把受损核苷酸的糖苷-磷酸键切开，并移去包括AP位点核苷酸在内的小片段DNA，由DNA聚合酶I合成新的片段，最终由DNA连接酶把两者连成新的被修复的DNA链。

3、有意义连（sensestrand）

与mRNA序列相同的那条DNA链称为编码链（codingstrand）或称有意义连（sensestrand）。

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4、锌指结构3Q3d'E8d"z*}8\锌指结构家族蛋白大体可分为锌指、锌钮(twist)和锌簇(cluster)结构，其特有的半胱氨酸和组氨酸残基之间氨基酸残基数基本恒定，有锌参与时才具备转录调控活性。重复的锌指样结构都是以锌将一个α螺旋与一个反向平行β片层的基部以锌原子为中心，通过与一对半胱氨酸和一对组氨酸之间形成配位键相连接，锌指环上突出的赖氨酸、精氨酸参与DNA的结合。

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5、物理图"t(q%s$w2v:P

人类基因组的物理图是指以已知核苷酸序列的DNA片段（序列标签位点，sequence-taggedsite，STS）为“路标”，以碱基对（bp，kb，Mb）作为基本测量单位（图距）的基因组图。任何DNA序列，只要知道它在基因组中的位置，都能被用作STS标签。物理图的主要内容是建立相互重叠连接的“相连DNA片段群”（contigs），并用PCR方法予以证实。

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五、简答题2R4Z-F*a5Y5\2h9S

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1、解释在DNA复制过程中，后随链是怎样合成的。%]*B"A/M-L

后随链的引发过程往往由引发体（primosome）来完成。引发体由6种蛋白质n、n'、n''、DnaB、C和I共同组成，只有当引发前体（preprimosome）把这6种蛋白质合在一起并与引发酶（primase）进一步组装后形成引发体，才能发挥其功效。引发体像火车头一样在滞后链分叉的方向上前进，并在模板上断断续续地引发生成滞后链的引物RNA短链，再由DNA聚合酶III作用合成DNA，直至遇到下一个引物或冈崎片段为止。由RNaseH降解RNA引物并由DNA聚合酶I将缺口补齐，再由DNA连接酶将两个冈崎片段连在一起形成大分子DNA。

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2、大肠杆菌DNA聚合酶I、II、III的性质。/u7G.r

g4g+S*v-p)a

性

质5B4W5r(\!W1j(Q+G)n3E1a

3、转座作用的遗传学效应。

①转座引起插入突变。②转座产生新的基因。③转座产生的染色体畸变。④转座引起的生物进化。

4、σ因子的作用。

α亚基可能与核心酶的组装及启动子识别有关，并参与RNA聚合酶和部分调节因子的相互作用。σ因子可以极大地提高RNA聚合酶对启动子区DNA序列的亲和力。σ因子的作用是负责模板链的选择和转录的起始，它是酶的别构效应物，使酶专一性识别模板上的启动子。σ因子不仅增加聚合酶对启动子的亲和力，还降低了它对非专一位点的亲和力。9E3D+R%N"M2Z-g

2

5、原核与真核生物mRNA的特征比较。!c5a*W!V$N0Q3x&`2[

&J4|8_+j&A'\!E

原核生物mRNA的特征：1.半衰期短。2.许多原核生物mRNA以多顺反子的形式存在。3.原核生物mRNA的5’端无帽子结构，3’端没有或只有较短的多聚（A）结构。

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真核生物mRNA的特征：1.真核生物mRNA的5’端存在“帽子”结构。2.绝大多数真核生物mRNA具有多聚(A)尾巴。9{-F9n6h-b7~5d4c

:I-N5d6e.~0C,I

6、I类内含子的自我剪切过程。'?8K7S0j2e){

-R1?+X(K1S7J5O%K&`8w

在I类内含子切除体系中，鸟苷或鸟苷酸的3’-OH作为亲核基团攻击内含子5’端的磷酸二酯键，从上游切开RNA链。再由上游外显子的自由3’-OH作为亲核基团攻击内含子3’位核苷酸上的磷酸二酯键，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相连。6O%f)d7I-A!`2t3_$s:W

7、Sanger双脱氧链终止法。7s1a3P(b5y8m

英国剑桥大学分子生物学实验室的F.Sanger等人于1977年发明了利用DNA聚合酶的双脱氧链终止原理测定核苷酸序列的方法。由于这种方法要求使用一种单链DNA模板和一种适当的DNA引物，因此有时也称为引物合成法或酶催引物合成法。它利用了DNA聚合酶所具有的两种酶催反应的特性：第一，DNA聚合酶能够利用单链的DNA作模板，合成出准确的DNA互补链；第二，DNA聚合酶能够利用2'，3'-双脱氧核苷三磷酸作底物，将其掺入到寡核苷酸链的3'-末端，从而终止DNA链的生长。#k6{%X%m*H%S+T3]9j

.G3[7S"d'`7p

8、PCR技术原理。

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聚合酶链式反应，即PCR技术，是一种在体外快速扩增特定基因或DNA序列的方法，故又称为基因的体外扩增法。;u'n7m"_8V*V;I9c5t

PCR技术的原理：首先将双链DNA分子在临近沸点的温度下加热分离成两条单链DNA分子，DNA聚合酶以单链DNA为模板并利用反应混合物中的四种脱氧核苷三磷酸合成新生的DNA互补链。因为DNA聚合酶需要有一小段双链DNA来启动（“引导”）新链的合成，所以，新合成的DNA链的起点，事实上是由加入到反应混合物中的一对寡核苷酸引物在模板DNA链两端的退火位点决定的。只要有合适的引物存在，两条单链DNA都可作为合成新生互补链的模板。由于在PCR反应中所选用的一对引物，是按照与扩增区段两端序列彼此互补的原则设计的，因此每一条新生链的合成都是从引物的退火结合位点开始并朝相反方向延伸的。整个PCR反应的全过程，即DNA解链（变性）、引物与模板DNA相结合（退火）、DNA合成（链的延伸）三步，可以被不断重复。经多次循环之后，反应混合物中所含有的双链DNA分子数，即两条引物结合位点之间的DNA区段的拷贝数，理论上的最高值应是2n%D,b

H.g%N2N&l

9、假定你从一新发现的病毒中提取了核酸。请用最简单的方法确定：+Q2u,r（1）它是DNA还是RNA？（2）它是单链还是双链？

确定碱基比率。如果有胸腺嘧啶，为DNA，如果有尿嘧啶，则为RNA。如果为双链分子，那么A与T（或U）的量以及G或C的量应相等。

10、热激蛋白调控的基因表达机制。

4~9[)s3y%[/m

许多生物在最适温度范围以上，能受热诱导合成一系列热休克蛋白（heatshockprotein）。受热后，果蝇细胞内Hsp70mRNA水平提高1000倍，就是因为热激因子（heatshockfactor，HSF）与hsp70基因TATA区上游60bp处的HSE相结合，诱发转录起始。.B5`4l8E,@,p+I

0Q"c)V#d(s.V1a

在没有受热或其他环境胁迫时，HSF主要以单体的形式存在于细胞质和核内。单体HSF没有DNA结合能力，Hsp70可能参与了维持HSF的单体形式。受到热激或其他环境胁迫时，细胞内变性蛋白增多，它们都与HSF竞争结合Hsp70，从而释放HSF，使之形成三体并输入核内。HSF一旦形成三体，便拥有与HSE特异结合、促进基因转录的功能。这种能力可能还受磷酸化水平的影响，因为热激以后，HSF不但形成三体，还会迅速被磷酸化。HSF与HSE的特异性结合，引起包括Hsp70在内的许多热激应答基因表达，大量产生Hsp70蛋白。随着热激温度消失，细胞内出现大量游离的Hsp70蛋白，它们与HSF相结合，形成没有DNA结合能力的单体并脱离DNA。

(k7V0i'f:J7\#X8a

六、问答题

1S/}7^1H,z'}"@:S(g&y:C-d

1、描述蛋白质的生物合成过程。-U:o7t;J8X+p

要点：蛋白质的生物合成是一个比DNA复制和转录更为复杂的过程。它包括：.l)}4S+Y4g)x1n

①翻译的起始——核糖体与mRNA结合并与氨基酰-tRNA生成起始复合物。

②肽链的延伸——由于核糖体沿mRNA5'端向3'端移动，开始了从N端向C端的多肽合成，这是蛋白质合成过程中速度最快的阶段。

③肽链的终止及释放。核糖体从mRNA上解离，准备新一轮合成反应。.F7h"c6I;[

2、比较原核生物和真核生物基因调控的异同点。2S7s2u

U$k.}0A%I4b*s.1、转录因子是与称之效应成分的特殊的DNA序列相互作用的DNA结合蛋白，效应成分位于基因的调节区或启动子区。

在细菌系统中，这些效应成分称为操纵基因部位。转录因子激活还是阻遏转录取决于启动子前后序列和细胞的生理状态。转录因子的DNA结合活性常常可以被效应分子调节。

(]"q-`-W'b7{

2、E.coli中的lac操纵子是由一套编码用于乳糖代谢的酶的基因。这些基因被转录为单一一条顺反子mRNA的一部分。lac操纵子的转录受到LacI阻遏物和CAP的调控。乳糖和其它的半乳糖苷，例如IPTG结合LacI阻遏物并且使它的特殊序列结合活性下降1000倍。在乳糖存在下，lac操纵子被转录，合成乳糖代谢需要的蛋白质。

3、CAP是lac操纵子的正调节剂，当存在乳糖（LacI是非活性的）并且葡萄糖水平低时，它能够很强地促进lac表达。在这样的条件下，CAP-cAMP复合物结合lac操纵基因并直接与RNA聚合酶的亚基相互作用。人们认为这种相互作用可以促进RNA聚合酶结合启动子和开放起始复合物的形成。

C:J&d2@-F1C.b;K

4、ara操纵子受到AraC活性的正调节，AraC既可以作为ara操纵子转录的阻遏物，也可以作为它的激活剂，主要取决于细胞内阿拉伯糖和葡萄糖的浓度。在缺少阿拉伯糖时，AraC是一个阻遏物结合位于ara操纵子内的两个分开的操纵基因部位，导致一个抑制DNA环的形成。然而当阿拉伯糖存在以及CAP-cAMP复合物存在时，抑制DNA环被破坏，CAP-cAMP复合物能促进ara操纵子的转录。

5、trp操纵子从两个水平上控制色氨酸生物合成酶的生产,取决于细胞内色氨酸的浓度。当色氨酸水平高时，Trp阻遏物-色氨酸复合物形成，Trp阻遏物结合trp操纵子抑制转录。2x6l0|:Y$b

W2w

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第二水平调控称之衰减作用，当Trp-tRNATrp丰富时和一个终止结构形成时，衰减作用使得转录提前终止，导致RNA聚合酶从DNA上脱落下来。1g6j5]

`;u/L9x"v%c3Q6、甾类激素受体是配体依赖性的转录因子，它们通过与靶基因应答成分结合将激素信号直接转导到核。这些受体是诱导还是阻遏转录取决于配体的可利用性和启动子的前后序列。甾类激素受体以同源二聚体与回文DNA序列结合。0E8k.H;r4y

7、大多数转录因子都含有功能结构域，这些因子中的DNA结合结构域大体有螺旋-转角-螺旋（helix-turn-helix）、锌指（zincfingers）和亮氨酸拉链（leucinezippers）3种主要类型。螺旋-转角-螺旋基元由两个α-螺旋和一个β-转角组成，用来结合许多原核生物和某些真核生物中的特异的DNA序列；锌指基元是由锌离子通过配位键与组氨酸和半胱氨酸残基形成的，不同蛋白中的锌指数目不同，锌指蛋白TFIIIA通过结合于基因的转录部分内的控制区调控小的核糖体RNA（5SrRNA）的转录。/V2j6e0y6X9P!~2K1P

在亮氨酸拉链基元中相邻链内的亮氨酸象两手手指那样交叉锁住，提供了可将两个α-螺旋结合在一起的疏水堆积相互作用。这种基元被不同的真核生物转录因子用来产生用于结合DNA的二聚体结构。(z:O8f8U0G8~+A(T:c8V:?9N#T0X-n#W2G+g)W6c3、衰减作用如何调控大肠杆菌中色氨酸操纵子的表达？

转录的弱化理论认为mRNA转录的终止是通过前导肽基因的翻译来调节的。因为在前导肽基因中有两个相邻的色氨酸密码子，所以这个前导肽的翻译必定对tRNATrp的浓度敏感。当培养基中色氨酸的浓度很低时，负载有色氨酸的tRNATrp也就少，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区被转录完成时，核糖体才进行到1区（或停留在两个相邻的trp密码子处），这时的前导区结构是2-3配对，不形成3-4配对的终止结构，所以转录可继续进行，直到将trp操纵子中的结构基因全部转录。"U(b7o/G.[

而当培养基中色氨酸浓度高时，核糖体可顺利通过两个相邻的色氨酸密码子，在4区被转录之前，核糖体就到达2区，这样使2-3不能配对，3-4区可以自由配对形成茎-环状终止子结构，转录停止，trp操纵子中的结构基因被关闭而不再合成色氨酸。所以，弱化子对RNA聚合酶的影响依赖于前导肽翻译中核糖体所处的位置。,b,E/Q2j*J3j2u#{)y'p.h1{

4、描述lac操纵子的结构和调控特征。

(操纵子学说是关于原核生物基因结构及其表达调控的学说，由法国巴斯德研究所著名科学家Jacob和Monod在1961年首先提出，并在10年内经许多科学家的补充和修正得以逐步完善。大肠杆菌乳糖操纵子（lactoseoperon）包括3个结构基因：Z、Y和A，以及启动子、控制子和阻遏子等。

'转录时，RNA聚合酶首先与启动区（promoter，P）结合，通过操纵区（operator，O）向右转录。转录从O区中间开始，按Z→Y→A方向进行，每次转录出来的一条mRNA上都带有这3个基因。转录的调控是在启动区和操纵区进行的。

①Z、Y、A基因的产物由同一条多顺反子的mRNA分子所编码。&}$V7B$z,②该mRNA分子的启动区（P）位于阻遏基因（I）与操纵区（O）之间，不能单独起始半乳糖苷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（仅为26bp），是阻遏物的结合位点。

④当阻遏物与操纵区相结合时，lacmRNA的转录起始受到抑制。0~+W!^

r5⑤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。这就是说，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的转录。*U6[2a7t

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lac操纵子阻遏物mRNA是由弱启动子控制下永久型合成的，该阻遏蛋白有4个相同的亚基，每个亚基均含有347个氨基酸残基，并能与1分子IPTG结合。

葡萄糖对lac操纵子表达的抑制是间接的。阻遏物与O区的结合影响了RNA聚合酶与启动区结合形成转录起始复合物的效率。-z4O4f/I*W

x#N.Z#w9D7F练习6参考答案一、填空1.核酸外切酶，DNA聚合酶I，连接酶；2.单拷贝序列；3.插入序列，复合转座子；9Z;{)r$D&U2M&Y:y-y(j.e8n,u

4.延伸（延长）；5.延伸tRNA；6.翻译运转同步机制，翻译后运转机制；7.负，正；8.氯化铯密度梯度离心；9.乳糖；10.复制叉-}8_%x5I+T4h2v2Z

二、选择.q$h7H,T-j&k6O

1.C;2.D;3.C;4.A;5.D;6.A;7.A;8.A;9.B;10.C

三、判断题X1X

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1.×;2.×;3.×;4.√;5.;×6.√;7.×;8.×;9.√;10.√;3^;J*e$E&?

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