安徽农业大学硕士研究生入学考试《分子生物学》题库
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考研分子生物学常见试题分子生物学常见试题一, 名词解释1, 基因:能够表达和产生蛋白质和RNA的DNA序列,是决定遗传性状的功能单位.2, 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.3, 端粒:以线性染色体形式存在的真核基因组DNA末端都有一种特殊的结构叫端粒.该结构是一段DNA序列和蛋白质形成的一种复合体,仅在真核细胞染色体末端存在.4, 操纵子:是指数个功能上相关的结构基因串联在一起,构成信息区,连同其上游的调控区(包括启动子和操纵基因)以及下游的转录终止信号所构成的基因表达单位,所转录的RNA为多顺反子.5, 顺式作用元件:是指那些与结构基因表达调控相关,能够被基因调控蛋白特异性识别和结合的特异DNA序列.包括启动子,上游启动子元件,增强子,加尾信号和一些反应元件等.6, 反式作用因子:是指真核细胞内含有的大量可以通过直接或间接结合顺式作用元件而调节基因转录活性的蛋白质因子.7, 启动子:是RNA聚合酶特异性识别和结合的DNA序列.8, 增强子:位于真核基因中远离转录起始点,能明显增强启动子转录效率的特殊DNA序列.它可位于被增强的转录基因的上游或下游,也可相距靶基因较远.9, 基因表达:是指生物基因组中结构基因所携带的遗传信息经过转录,翻译等一系列过程,合成特定的蛋白质,进而发挥其特定的生物学功能和生物学效应的全过程.10, 信息分子:调节细胞生命活动的化学物质.其中由细胞分泌的调节靶细胞生命活动的化学物质称为细胞间信息分子;而在细胞内传递信息调控信号的化学物质称为细胞内信息分子. 11, 受体:是存在于靶细胞膜上或细胞内能特异识别生物活性分子并与之结合,进而发生生物学效应的的特殊蛋白质.12, 分子克隆:在体外对DNA分子按照即定目的和方案进行人工重组,将重组分子导入合适宿主,使其在宿主中扩增和繁殖,以获得该DNA分子的大量拷贝.13, 蛋白激酶:是指能够将磷酸集团从磷酸供体分子转移到底物蛋白的氨基酸受体上的一大类酶.14, 蛋白磷酸酶:是具有催化已经磷酸化的蛋白质分子发生去磷酸化反应的一类酶分子,与蛋白激酶相对应存在,共同构成了磷酸化和去磷酸化这一重要的蛋白质活性的开关系统.15, 基因工程:有目的的通过分子克隆技术,人为的操作改造基因,改变生物遗传性状的系列过程.16, 载体:能在连接酶的作用下和外源DN**段连接并运送DNA分子进入受体细胞的DNA分子.17, 转化:指质粒DNA或以它为载体构建的重组DNA导入细菌的过程.18, 感染:以噬菌体,粘性质粒和真核细胞病毒为载体的重组DNA分子,在体外经过包装成具有感染能力的病毒或噬菌体颗粒,才能感染适当的细胞,并在细胞内扩增.19, 转导:指以噬菌体为载体,在细菌之间转移DNA的过程,有时也指在真核细胞之间通过.的过程DNA逆转录病毒转移和获得细胞20, 转染:指病毒或以它为载体构建的重组子导入真核细胞的过程.21, DNA变性:在物理或化学因素的作用下,导致两条DNA链之间的氢键断裂,而核酸分子中的所有共价键则不受影响.22, DNA复性:当促使变性的因素解除后,两条DNA链又可以通过碱基互补配对结合形成DNA双螺旋结构.23, 退火:指将温度降至引物的TM值左右或以下,引物与DNA摸板互补区域结合形成杂交链.24, 筑巢PCR:先用一对外侧引物扩增含目的基因的大片段,再用内侧引物以大片段为摸板扩增获取目的基因.可以提高PCR的效率和特异性.25, 原位PCR:以组织固定处理细胞内的DNA或RNA作为靶序列,进行PCR反应的过程.26, 定量PCR:基因表达涉及的转录水平的研究常需要对mRNA进行定量测定,对此采用的PCR技术就叫定量PCR.27, 基因打靶:是指通过DNA定点同源重组,改变基因组中的某一特定基因,从而在生物活体内研究此基因的功能.28, DNA芯片NA芯片技术是指在固相支持物上原位合成寡核苷酸或者直接将大量的DNA探针以显微打印的方式有序地固化于支持物表面,然后与标记的样品杂交,通过对杂交信号的检测析,即可获得样品的遗传信息.由于常用计算机硅芯片作为固相支持物,所以称为DNA芯片. 29, 错义突变:DNA分子中碱基对的取代,使得mRNA的某一密码子发生变化,由它所编码的氨基酸就变成另一种的氨基酸,使得多肽链中的氨基酸顺序也相应的发生改变的突变.30, 无义突变:由于碱基对的取代,使原来可以翻译某种氨基酸的密码子变成了终止密码子的突变.31, 同义突变:碱基对的取代并不都是引起错义突变和翻译终止,有时虽然有碱基被取代,但在蛋白质水平上没有引起变化,氨基酸没有被取代,这是因为突变后的密码子和原来的密码子代表同一个氨基酸的突变.32, 移码突变:在编码序列中,单个碱基,数个碱基的缺失或插入以及片段的缺失或插入等均可以使突变位点之后的三联体密码阅读框发生改变,不能编码原来的蛋白质的突变.33, 癌基因:是细胞内控制细胞生长的基因,具有潜在的诱导细胞恶性转化的特性.当癌基因结构或表达发生异常时,其产物可使细胞无限制增殖,导致肿瘤的发生.包括病毒癌基因和细胞癌基因.34, 细胞癌基因:存在于正常的细胞基因组中,与病毒癌基因有同源序列,具有促进正常细胞生长,增殖,分化和发育等生理功能.在正常细胞内未激活的细胞癌基因叫原癌基因,当其受到某些条件激活时,结构和表达发生异常,能使细胞发生恶性转化.35, 病毒癌基因:存在于病毒(大多是逆转录病毒)基因组中能使靶细胞发生恶性转化的基因. 它不编码病毒结构成分,对病毒无复制作用,但是当受到外界的条件激活时可产生诱导肿瘤发生的作用.36, 基因诊断:以DNA或RNA为诊断材料,通过检查基因的存在,结构缺陷或表达异常,.对人体的状态和疾病作出诊断的方法和过程37, RFLP:即限制性片段长度多态性,个体之间DNA的核苷酸序列存在差异,称为DNA多态性.若因此而改变了限制性内切酶的酶切位点则可导致相应的限制性片段的长度和数量发生变化,称为RFLP.38, 基因治疗:一般是指将限定的遗传物质转入患者特定的靶细胞,以最终达到预防或改变特殊疾病状态为目的治疗方法.39, 反义RNA:碱基序列正好与有意义的mRNA互补的RNA称为反义RNA.可以作为一种调控特定基因表达的手段.40, 核酶:是一种可以催化RNA切割和RNA剪接反应的由RNA组成的酶,可以作为基因表达和病毒复制的抑制剂.41, 三链DNA:当某一DNA或RNA寡核苷酸与DNA高嘌呤区可结合形成三链,能特异地结合在DNA的大沟中,并与富含嘌呤链上的碱基形成氢键.42, SSCP:单链构象多态性检测是一种基于DNA构象差别来检测点突变的方法.相同长度的单链DNA,如果碱基序列不同,形成的构象就不同,这样就形成了单链构象多态性.43, 管家基因:在生物体生命的全过程都是必须的,且在一个生物个体的几乎所有细胞中持续表达的基因.44, 细胞全能性:指同一种生物的所有细胞都含有相同的DNA,即基因的数目和种类是一样的,但在不同阶段,同一个体的不同组织和器官中基因表达的种类和数目是不同的.45, SD序列:转录出的mRNA要进入核糖体上进行翻译,需要一段富含嘌呤的核苷酸序列与大肠杆菌16S rRNA3,末端富含嘧啶的序列互补,是核糖体的识别位点.46, 反义核酸技术:是通过合成一种短链且与DNA或RNA互补的,以DNA或RNA为目标抑制翻译的反义分子,干扰目的基因的转录,剪接,转运,翻译等过程的技术.47, 核酸探针:探针是指能与某种大分子发生特异性相互作用,并在相互作用之后可以检测出来的生物大分子.核酸探针是指能识别特异碱基顺序的带有标记的一段DNA或RNA分子.48, 周期蛋白:是一类呈细胞周期特异性或时相性表达,累积与分解的蛋白质,它与周期素依赖性激酶共同影响细胞周期的运行.49, CAP:是大肠杆菌分解代谢物基因活化蛋白,这种蛋白可将葡萄糖饥饿信号传递个许多操纵子,使细菌在缺乏葡萄糖时可以利用其他碳源.50, 顺反子51, 结构域二, 问答题(一),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.⑦重复序列很少;无内含子,⑥基因一般是连续的;大于真核生物小于病毒50%,达基因约.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.(二),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.(三),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.对基因的表达有正性或负性调控作用;能识别并结合上游调控区中的顺式作用元件);域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.(四),真核生物转录后水平的调控机制答1),5,端加帽和3,端多聚腺苷酸化的调控意义:5,端加帽和3,端多聚腺苷酸化是保持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(五),受体的特点答:1,高度专一性;2,高度亲和性;3,可逆性;4,可饱和性;5,特定的作用模式(六),表皮生长因子介导的信号传导途径答:表皮生长因子受体是一个典型的蛋白酪氨酸激酶受体,这个信号转导途径的主要步骤是:1, 受体二聚化的形成及其磷酸化:表皮生长因子与受体的结合使受体发生二聚化,从而改变受体构象,使蛋白酪氨酸激酶活性增强,受体自身的几个蛋白酪氨酸残基在激酶的作用下发生磷酸化.2, 募集接头蛋白Grb2:表皮生长因子受体自身被磷酸化后,不仅其激酶活性增强,而且其构象发生变化,从而适合与含SH2结构域的蛋白分子相结合.Grb2是作为接头蛋白结合到受体上. 3, 调控分子SOS的活化:SOS含有可与SH3结构域相结合的富含脯氨酸基序,当Grb2结合到磷酸化的表皮生长因子受体后,它的两个SH3结构域即可结合SOS,使之活化.4, 低分子量G蛋白Ras的活化:SOS可促进Ras释放GDP,结合GTP的反应,使Ras激活.活化的Ras作用其下游分子Raf,使之活化.Raf是MAPK级联反应的第一个分子,由此启动了MAPK 的三级激活过程.5, MAPK的级联激活:Raf是一种MAPKKK,它作用于MEK,使之磷酸化而激活,活化的MEK在作用于MAPK家族的ERK1,使之磷酸化激活由此完成了三级激活.6, 转录因子的磷酸化及转录调控作用:活化的ERK可以转至细胞核内,使某些转录调控因子发生磷酸化,从而影响基因的转录.(七),cAMP信号转导途径答:1,组成:胞外信息分子(主要是胰高血糖素,肾上腺素和促肾上腺皮质激素),受体,G蛋白, AC,cAMP , PKA.:途径2,.信号分子与受体结合,引起受体构象变化受体活化G蛋白活化后的G蛋白激活腺苷酸环化酶(AC)AC 催化ATP生成cAMPcAMP 活化PKA,PKA使目标蛋白磷酸化,调节代谢酶的活性或调节基因的表达(八),IP3-Ca2+信号途径:信号分子与受体结合,引起受体构象变化受体活化G蛋白活化后的G蛋白激活PLCPLC 水解PIP2生成IP3 和DGIP3 使钙通道打开,细胞内Ca2+升高Ca2+ 与CaM结合,激活Ca2+-CaM依赖的蛋白激酶Ca2+ -CaM依赖的蛋白激酶使目标蛋白磷酸化.(九),分子克隆中常用的工具酶及良好载体的条件答:(1),常用的工具酶1, 限制性核酸内切酶:是细菌产生的一类能识别和切割双链DNA分子内特定的碱基顺序的核酸水解酶.2, DNA连接酶:将两段DNA分子拼接起来的酶.3, DNA聚合酶:催化单核苷酸链延伸.4, 逆转录酶:依赖于RNA的DNA聚合酶,这是一种有效的转录RNA成为DNA的酶,产物DNA又称互补DNA.5, 末端脱氧核糖核酸转移酶:将脱氧核糖核酸加到DNA的3末端.6, 碱性磷酸酶:催化去除DNA,RNA等的5磷酸基团.7, 依赖DNA的RNA聚合酶:识别特异性启动子,RNA转录.(2),良好载体的条件1,必须有自身的复制子;2,载体分子上必须有限制性核酸内切酶的酶切位点,即多克隆位点,以供外源DNA插入;3,载体应具有可供选择的遗传标志,以区别阳性重组子和阴性重组子;4,载体分子必须有足够的容量;5,可通过特定的方法导入细胞;6,对于表达载体还应具备与宿主细胞相适应的启动子,前导顺序,增强子,加尾信号等DNA调控元件.(十),蓝-白筛选的原理答:某些质粒带有大肠杆菌的半乳糖苷酶基因片段,在半乳糖苷酶基因的基因区外又另外引入了一段含多种单一限制酶位点的DNA序列.这些位点上如果没有克隆外源性DN**段,在质粒被导入lac-的大肠杆菌后,质粒携带的半乳糖苷酶基因将正常表达,与大肠杆菌的半乳糖苷酶基因互补,产生有活性的半乳糖苷酶,加入人工底物X-gal和诱导剂IPTG后,出现蓝色的菌落.如果在多克隆位点上插入外源DN**段,将使lac Z基因灭活,不能生成半乳糖苷酶,结果菌落出现白色.由于这.种颜色标志,重组克隆和非重组克隆的区分一目了然.(十一)SANGER双脱氧链终止法的原理答:DNA链中核苷酸以3',5'-磷酸二酯键连接,合成DNA所用的底物是 2'-脱氧核苷三磷酸.2',3'ddNTP与普通dNTP不同,它们在脱氧核糖的3'位置缺少一个羟基.在DNA聚合酶作用下通过三磷酸基团掺入到延伸的DNA链中,但由于没有3'羟基,不能同后续的dNTP形成磷酸二酯键,因此,正在延伸的DNA链不能继续延伸.在DNA合成反应混合物的4种普通dNTP中加入少量的一种ddNTP,链延伸将与偶然发生但却十分特异的链终止竞争,产物是一系列的核苷酸链, 其长度取决于引物末端到出现过早链终止位置间的距离.在4组独立酶反应中分别采用4种不同的ddNTP,结果将产生4组寡核苷酸,它们将分别终止于模板链的A,C,G或T位置.(十二),核酸分子杂交的原理答:具有互补序列的两条单链核酸分子在一定的条件下(适宜的温度及离子强度等)碱基互补配对结合,重新形成双链;在这一过程中,核酸分子经历了变性和复性的变化,以及在复性过程中个分子间键的形成和断裂.杂交的双方是待测核酸和已知序列.(十三),影响杂交的因素答:1,核酸分子的浓度和长度:核酸浓度越大,复性速度越快.探针长度应控制在50-300个碱基对为好.2,温度:温度过高不利于复性,而温度过低,少数碱基配对形成的局部双链不易解离,适宜的温度是较TM值低25度.3,离子强度:在低离子强度下,核酸杂交非常缓慢,随着离子强度的增加,杂交反应率增加.高浓度的盐使碱基错配的杂交体更稳定,所以进行序列不完全同源的核酸分子杂交时必须维持杂交反应液中的盐浓度和洗膜液中的盐浓度.4,杂交液中的甲酰胺:甲酰胺能降低核酸杂交的TM值.它有以下优点:在低温下探针更稳定;能更好地保留非共价结合的核酸.5,核酸分子的复杂性:是指存在于反应体系中的不同顺序的总长度.两个不同基因组DNA变性后的相对杂交速率取决于样品浓度绝对一致时的相对复杂性(即DNA 中的碱基数).6,非特异性杂交反应:在杂交前应对非特异性杂交反应位点进行封闭,以减少其对探针的非特异性吸附作用.(十四),探针的种类和优缺点答:1,cDNA探针:通过逆转录获得cDNA后,将其克隆于适当的克隆载体,通过扩增重组质粒而使cDNA得到大量的扩增.提取质粒后分离纯化作为探针使用.它是目前应用最为广泛的一种探针.纯,大量扩增,从基因组文库里筛选得到一个特定的基因或基因片段的克隆后:基因组探针2,.化,切取插入片段,分离纯化为探针.3,寡核苷酸探针:根据已知的核酸顺序,采用DNA合成仪合成一定长度的寡核苷酸片段作为探针. 4,RNA探针:采用基因克隆和体外转录的方法可以得到RNA或反义RNA作为探针.(十五),探针的标记法答:1,缺口平移法:此法是利用适当浓度的DNase Ⅰ在DNA双链上随机切割单链,造成单链切口. 切口处产生一个5末端和3末端,3末端就可以作为引物,在大肠杆菌DNA聚合酶Ⅰ的催化下,以互补的DNA单链为摸板,依次将dNTP连接到切口的3末端的羟基上,合成新的DNA单链;同时DNA聚合酶Ⅰ的5→3的核酸外切酶活性在切口处将旧链从5末端逐步切除,新合成链不断延伸, 从而使原DNA分子上的部分核苷酸残基被标记的核苷酸所取代.2,随机引物法:随机引物是人工合成的长度为6个寡核苷酸残基的寡聚核苷酸片段的混合物.对于任何一个用作探针的DN**段,随机引物混合物中都会有一些六核苷酸片段可以与之结合,起到DNA合成引物的作用.将这些引物与变性的DNA单链结合后,以4种dNTP(其中一种是标记物标记的dNTP)为底物,合成与探针DNA互补的切带有标记物的DNA探针.3,PCR标记法:在PCR反应底物中,将一种dNTP换成标记物标记的dNTP, 这样标记的dNTP就在PCR反应的同时掺入到新合成的DNA链上.4,末端标记法:只是将DN**段的一端进行标记.(十六),PCR的基本原理答CR是在试管中进行的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,94℃.退火:引物+单链DNA 杂交链,引物的Tm值.引物的延伸:温度至70 ℃左右, Taq DNA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.(十七),PCR引物设计的基本要求答:1,引物长度一般为15~30个核苷酸.过短影响PCR的特异性,过长会提高相应退火温度,使延伸温度超过TaqDNA聚合酶最适温度74℃,影响产物的生成.2,引物的碱基尽可能随机,避免出现嘌呤,嘧啶碱基堆积现象.3'端不应有连续3个G和C.否,Tm值Tm端引物具有相似的5'端和-55%.3'45% 含量一般占.G+C则会使引物和模板错误配对.值计算公式:Tm=4(G+C)+ 2(A+T)。
分子生物学考研试题及答案# 分子生物学考研试题及答案## 一、选择题(每题2分,共20分)1. 以下哪个不是DNA聚合酶的功能?A. 校对功能B. 催化DNA链的延伸C. 催化RNA链的合成D. 催化DNA链的复制2. 真核生物的基因表达调控主要发生在哪个阶段?A. 转录前B. 转录后C. 翻译D. 翻译后3. 以下哪个是真核生物mRNA的5'端帽子结构?A. 甲基化鸟苷B. 磷酸化鸟苷C. 乙酰化鸟苷D. 腺苷4. 以下哪个不是蛋白质合成过程中的元件?A. 核糖体B. tRNAC. mRNAD. 内质网5. 基因克隆中,常用的载体是:A. 质粒B. 病毒C. 线粒体DNAD. 染色体DNA6. 以下哪个是限制性内切酶识别的序列?A. ATGB. GGTACCC. TATAAAD. CTTGAC7. 以下哪个是基因表达的负调控因子?A. 转录激活因子B. 转录抑制因子C. 转录因子D. RNA聚合酶8. 以下哪个是RNA干扰的机制?A. 降解mRNAB. 促进mRNA翻译C. 抑制蛋白质合成D. 促进DNA复制9. 以下哪个是基因组编辑技术CRISPR-Cas9的组成部分?A. 单链RNAB. 双链RNAC. 三链RNAD. 四链RNA10. 以下哪个是真核生物细胞周期的阶段?A. G0期B. G1期C. S期D. 所有选项都是## 二、简答题(每题10分,共30分)1. 简述PCR技术的原理及其在分子生物学中的应用。
2. 解释什么是转录后修饰,并举例说明其在蛋白质功能中的作用。
3. 描述基因敲除技术的原理,并简述其在生物医学研究中的重要性。
## 三、论述题(每题25分,共50分)1. 论述基因表达调控的多层次机制,并举例说明其在疾病发生中的作用。
2. 讨论CRISPR-Cas9基因编辑技术的优势、局限性以及未来可能的发展方向。
## 参考答案### 一、选择题1. C2. A3. A4. D5. A6. B7. B8. A9. B10. D### 二、简答题1. PCR技术,即聚合酶链反应,是一种分子生物学中用于快速制备大量特定DNA片段的方法。
分子生物学习题集(1)证明DNA是遗传物质的两个关键性实验是:肺炎球菌在老鼠体内的毒性和T2噬菌体感染大肠杆菌。
这两个实验中主要的论点证据是::(a)从被感染的生物体内重新分离得到DNA,作为疾病的致病剂(b)DNA突变导致毒性丧失(c)生物体吸收的外源DNA(而并非蛋白质)改变了其遗传潜能(d)DNA是不能在生物体间转移的,因此它一定是一种非常保守的分子(e)真核生物、原核生物、病毒的DNA能相互混合并彼此替代--答案:c1953年Watson和Crick提出:( ) --类型:选择题--选择:(a)多核苦酸DNA链通过氢键连接成一个双螺旋(b)DNA的复制是半保留的,常常形成亲本—子代双螺旋杂合链(c)三个连续的核苦酸代表一个遗传密码(d)遗传物质通常是DNA而非RNA (e)分离到回复突变体证明这一突变并非是一个缺失突变--答案:a双链DNA中的碱基对有:( ) --类型:选择题--选择:(a)A—U (b)G─T (c)C—G (d)T─A (e)C─A --答案:c,dDNA双螺旋的解链或变性打断了互补碱基间的氢键,并因此改变了它们的光吸收特性。
以下哪些是对DNA的解链温度的正确描述:( ) --类型:选择题--选择:(a)哺乳动物DNA约为45℃,因此发烧时体温高于42℃是十分危险的(b)依赖于A-T含量,因为A-T含量越高则双链分开所需要的能量越少(c)是双链DNA中两条单链分开过程中温度变化范围的中间值(d)可通过碱基在260nm的特征吸收蜂的改变来确定(e)就是单链发生断裂(磷酸二酯键断裂)时的温度--答案:c,dDNA的变性:( ) --类型:选择题--选择:(a)包括双螺旋的解链(b)可以由低温产生(c)是可逆的(d)是磷酸二酯键的断裂(e)包括氢键的断裂--答案:a,c,e在类似RNA这样的单链核酸所表现出的“二级结构”中,发夹结构的形成:( ) --类型:选择题--选择:(a)基于各个片段问的互补,形成反向平行双螺旋(b)依赖于A—U含量,因为形成的氢键越少则发生碱基配对所需的能量也越少(c)仅仅当两配对区段中所有的碱基均互补时才会发生(d)同样包括有像G—U这样的不规则碱基配对(e)允许存在几个只有提供过量的自由能才能形成碱基对的碱基--答案:a,dDNA分子中的超螺旋:( ) --类型:选择题--选择:(a)仅发生于环状DNA中。
分子生物考研试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. DNA双螺旋结构是由谁提出的?A. 沃森和克里克B. 孟德尔C. 达尔文D. 摩尔根答案:A2. RNA聚合酶的主要功能是什么?A. 催化DNA复制B. 催化RNA转录C. 催化蛋白质合成D. 催化DNA修复答案:B3. 下列哪个不是真核生物mRNA的修饰过程?A. 加帽B. 剪接C. 多聚腺苷酸化D. 甲基化答案:D4. 限制性内切酶识别的序列通常是:A. 随机序列B. 回文序列C. 互补序列D. 非特异性序列答案:B5. 以下哪个不是DNA复制的酶?A. DNA聚合酶B. 拓扑异构酶C. 核酸酶D. 解旋酶答案:C6. 基因表达调控的主要层次不包括:A. 转录水平B. 翻译后修饰C. mRNA加工D. 基因重组答案:D7. 以下哪个不是细胞周期的阶段?A. G1期B. S期C. G2期D. G0期答案:D8. 以下哪个不是细胞凋亡的特征?A. 细胞体积缩小B. 细胞膜破裂C. DNA断裂成核小体单位长度的片段D. 凋亡小体的形成答案:B9. PCR技术中不需要的组分是:A. 热稳定DNA聚合酶B. 引物C. dNTPsD. 限制性内切酶答案:D10. 以下哪个不是核酸杂交技术的应用?A. 基因克隆B. 基因表达分析C. 基因突变检测D. 蛋白质纯化答案:D二、填空题(每空1分,共20分)1. DNA的双螺旋结构由两条_________链组成,它们通过_________配对相互连接。
答案:互补碱基2. 真核生物的基因表达调控主要发生在_________水平。
答案:转录3. 在PCR反应中,变性步骤的目的是使DNA双链_________。
答案:解旋4. 限制性内切酶能够识别特定的_________序列,并在特定的位点切割DNA。
答案:核苷酸5. 在细胞周期中,S期是DNA_________的主要时期。
答案:合成6. 细胞凋亡是一种_________的细胞死亡方式。
分子生物学考研题库
一、选择题
1. DNA复制的起始点通常位于:
A. 启动子区域
B. 终止子区域
C. 增强子区域
D. 原点(OriC)
2. 真核生物的基因表达调控主要发生在:
A. 转录前
B. 转录后
C. 翻译前
D. 翻译后
3. 下列哪种酶在RNA干扰中起作用?
A. DNA聚合酶
B. RNA聚合酶
C. 核糖核酸酶
D. Dicer酶
二、填空题
1. 转录过程中,RNA聚合酶首先识别并结合到DNA上的________区域。
2. 真核生物中,mRNA的5'端加上一个特殊的结构称为________,它
有助于mRNA的翻译和稳定性。
3. 蛋白质合成过程中,tRNA分子通过________碱基与mRNA上的密码子进行配对。
三、简答题
1. 简述PCR技术的原理及其在分子生物学研究中的应用。
2. 描述基因克隆的基本步骤,并解释其在生物技术中的重要性。
四、论述题
1. 论述基因编辑技术CRISPR-Cas9的工作原理,并讨论其在医学和生物研究中的潜在应用。
2. 分析比较原核生物和真核生物基因表达调控的差异,并讨论这些差异对生物体功能的影响。
五、实验设计题
1. 设计一个实验来验证某一特定基因在细胞周期中的表达模式。
2. 描述如何利用分子标记技术追踪遗传病的遗传模式。
结束语
分子生物学是一个不断发展的领域,掌握其基础知识和技能对于未来的研究和职业发展至关重要。
希望以上题库能够帮助学生更好地理解分子生物学的基本概念,并为即将到来的考试做好准备。
预祝大家考试顺利!。
复习题1.简述与糖尿病发病有关基因的改变Ⅱ型糖尿病—基因:包括胰岛素基因、胰岛素受体基因、葡萄糖激酶基因和线粒体基因损伤。
糖尿病就是一种基因病。
胰岛素基因共有5个位点改变可导致变异胰岛素合成引起糖尿病IDSR受体遗传性缺陷时、发生严重胰岛素抵抗、影响了受体的生物合成和生化性状。
GK基因的突变大多数为错义突变、使分子氨基酸序列改变、降低酶的活性保持体内血糖平衡的通路之一是周围组织对葡萄糖的非氧化性摄取,即向糖原合成的转化、糖原合酶(GSY)起着重要作用。
该通路的损害、可引起周围组织对胰岛素的抵抗、常伴有高血压和明显的家族遗传倾向。
线粒体核苷酸3243位由A突变为G,就会引发“线粒体基因突变糖尿病”。
2. 肾素血管紧张素对高血压的影响?肾素-血管紧张素系统(RAS)由肾素、血管紧张素原、血管紧张素转化酶、血管紧张素及其相应的受体构成。
肾素激活从肝脏产生的血管紧张素原,生成血管紧张素Ⅰ,然后经肺循环的转化酶(ACE)生成血管紧张素Ⅱ。
作用于血管紧张素Ⅱ受体,使小动脉平滑肌收缩,刺激肾上腺皮质球状带分泌醛固酮,通过交感神经未梢突触前膜的正反馈使去甲肾上腺素分泌增加,从而导致血压升高。
3.简述AD发病的基因的变化与疾病的关系β淀粉样前体蛋白(APP)基因 APP为一跨膜糖蛋白,结构类似于细胞表面受体。
APP合成后、由β淀粉样前体蛋白裂解酶(BACE) 裂解为可溶性Aβ、裂解大多数在糖基化修饰之后。
Aβ是一种β折叠的可溶性异质的多肽。
基因突变或其他因素可以导致APP氨基酸序列或裂解部位的改变、从而产生易于沉淀的Aβ。
沉淀的Aβ聚合物对神经元具有毒性作用、可导致神经元的退行性病变。
4.简述HIV病毒与艾滋病发病艾滋病(AIDS)是一种由艾滋病病毒、即人类免疫缺陷病毒(简称HIV)侵入人体后破坏人体免疫功能,使人体发生多种不可治愈的感染和肿瘤,最后导致被感染者死亡的一种严重传染病。
HIV主要型别为HIV-1和HIV-2,爱滋病大多由HIV-1引起.亲代病毒→与细胞表面CD4分子结合→进入细胞→脱去核心蛋白→cDNA→进入细胞核形成环状DNA→整合进染色体DNA→原病毒→转录成mRNA →子代病毒RNA→组装成病毒颗粒→病毒释放→子代病毒。
分子生物学考研真题汇编分子生物学作为生命科学领域的重要分支,对于考研的同学来说,掌握历年真题是备考的关键环节之一。
通过对真题的研究,能够了解考试的重点、题型以及命题规律,从而更有针对性地进行复习。
以下是为大家整理的一些分子生物学考研真题。
一、选择题1、以下哪种不是核酸分子杂交的类型?()A Southern 杂交B Northern 杂交C Western 杂交D 原位杂交2、原核生物 RNA 聚合酶的核心酶组成是()A α2ββ'B α2ββ'ωC αββ'D αββ'ω3、真核生物启动子的核心元件是()A TATA 盒B CAAT 盒C GC 盒D 以上都是4、以下哪种不是 DNA 损伤修复的方式?()A 光修复B 重组修复C 切除修复D 逆转录修复5、蛋白质生物合成的起始密码子是()A AUGB UGAC UAGD UAA二、填空题1、核酸的基本组成单位是_____,包括_____、_____和_____。
2、 DNA 双螺旋结构的稳定因素主要有_____、_____和_____。
3、基因表达的调控主要发生在_____和_____两个水平。
4、原核生物基因转录终止的方式有_____和_____。
5、真核生物 mRNA 加工过程包括_____、_____和_____。
三、名词解释1、基因2、中心法则3、操纵子4、核小体5、反转录四、简答题1、简述 DNA 复制的特点。
2、比较原核生物和真核生物转录过程的异同。
3、什么是密码子的简并性?其生物学意义是什么?4、简述蛋白质的翻译后修饰方式。
5、举例说明基因工程的基本步骤。
五、论述题1、论述原核生物和真核生物基因表达调控的特点。
2、从分子生物学角度阐述癌症发生的机制。
以上只是部分分子生物学考研真题的示例,通过对这些真题的分析,可以发现分子生物学的考试重点通常集中在基因的结构与功能、DNA复制与转录、蛋白质合成与调控、基因表达调控等方面。
《分子生物学》考试试题 B课程号:66000360 考试方式:闭卷考试时间:一、名词解释(共 10 题,每题 2 分,共 20 分)1.SD 序列2.重叠基因3.ρ因子4.hnRNA5.冈崎片段、6.复制叉(replication fork)7.反密码子(anticodon):8.同功tRNA9.模板链(template strand)10.抑癌基因二、填空题(共 20 空,每空 1 分,共 20 分)1.原核基因启动子上游有三个短的保守序列,它们分别为和区 .2.复合转座子有三个主要的结构域分别为、、。
3.原核生物的核糖体由小亚基和大亚基组成,真核生物核糖糖体由小亚基和大亚基组成。
4.生物界共有个密码子,其中个为氨基酸编码,起始密码子为;终止密码子为、、。
5.DNA 生物合成的方向是,冈奇片段合成方向是。
6.在细菌细胞中,独立于染色体之外的遗传因子叫。
它是一种状双链DNA,在基因工程中,它做为。
三.判断题(共 5 题,每题 2 分,共10 分)1.原核生物DNA 的合成是单点起始,真核生物为多点起始。
( )2.在DNA 生物合成中,半保留复制与半不连续复制指相同概念。
( )3.大肠杆菌核糖体大亚基必须在小亚基存在时才能与mRNA 结合。
( )4.密码子在mRNA 上的阅读方向为5’→ 3’。
( )5.D NA 复制时,前导链的合成方向为5’→ 3’,后随链的合成方向也是5’→ 3’。
()四、简答题(共 6 题,每题 5 分,共 30 分)1.简述三种 RNA 在蛋白质生物合成中的作用。
2.蛋白质合成后的加工修饰有哪些内容?3.简述人类基因组计划的主要任务。
4.简述现代分子生物学的四大研究热点。
5.何谓转座子?简述简单转座子发生转座作用的机理。
6.简述大肠杆菌乳糖操纵子与色氨酸操纵子在阻遏调控机制上有那些区别?四、问答题(共 2 题,共 20 分)1.叙述蛋白质生物合成的主要过程。
(10 分)2.请叙述真核基因的表达调控主要发生在那些环节?分别是怎样进行的?(10 分)一、名词解释(共 10 题,每题 2 分,共 20 分)1.SD 序列:起始密码子 AUG 上7-12bp 处的一段长度为 4-6bp 的富含嘌呤地序列,原核生物翻译起始时,SD 序列与 16s rRNA 反向互补起始翻译。
分子生物学考研真题汇编分子生物学作为生命科学领域的重要分支,对于深入理解生命现象的分子机制具有关键作用。
考研中,分子生物学的真题能够全面考查考生对这门学科的掌握程度。
以下是为大家精心汇编的部分分子生物学考研真题,希望能对大家的备考有所帮助。
一、选择题1、以下哪种分子不是遗传物质?()A DNAB RNAC 蛋白质D 核酸答案:C解析:DNA 和 RNA 是主要的遗传物质,而蛋白质不是遗传物质。
2、原核生物 DNA 聚合酶 III 具有的活性不包括()A 5’-3’聚合酶活性B 3’-5’外切酶活性C 5’-3’外切酶活性D 引发酶活性答案:D解析:原核生物 DNA 聚合酶 III 具有5’-3’聚合酶活性、3’-5’外切酶活性和5’-3’外切酶活性,但不具有引发酶活性。
引发酶活性由引发酶(primase)承担。
3、真核生物 mRNA 转录后加工不包括()A 加帽B 加尾C 剪接D 甲基化答案:D解析:真核生物 mRNA 转录后加工包括加帽、加尾和剪接,甲基化不属于常见的加工方式。
二、填空题1、核酸的基本组成单位是_____。
答案:核苷酸2、基因表达的调控可以发生在_____、转录、_____和翻译等多个水平。
答案:染色质结构;转录后3、核糖体是由_____和_____组成的复合物。
答案:rRNA;蛋白质三、简答题1、简述 DNA 双螺旋结构的特点。
答:DNA 双螺旋结构的特点主要包括以下几点:(1)两条反向平行的多核苷酸链围绕同一中心轴相互缠绕,形成右手双螺旋结构。
(2)碱基位于双螺旋内侧,通过氢键互补配对,A 与 T 配对,G 与 C 配对。
(3)双螺旋的平均直径为 2nm,每圈螺旋包含 10 个碱基对,螺距为 34nm。
(4)磷酸和脱氧核糖构成的骨架位于外侧,具有亲水性;碱基位于内侧,具有疏水性。
2、什么是基因?基因的功能有哪些?答:基因是具有遗传效应的 DNA 片段。
其功能主要包括:(1)遗传信息的储存:基因以碱基序列的形式储存了生物的遗传信息。
第2章染色体与DNA名词解释原癌基因:细胞内与细胞增殖有关正常基因,是维持机体正常生命活动所必要,在进化上高等保守。
当原癌基因构造或调控区发生变异,基因产物增多或活性增强时,使细胞过度增殖,从而形成肿瘤。
半保存复制:以亲代DNA双链为模板以碱基互补方式合成子代DNA,这样新形成子代DNA中,一条链来自亲代DNA,而另一条链则是新合成,这种复制方式叫半保存复制。
填空题3.在聚合酶链反映中,除了需要模板DNA外,还需加入引物、DNA聚合酶、dNTP和镁离子。
4.引起DNA损伤因素有自发因素、物理因素、化学因素。
5.DNA复制时与DNA解链关于酶和蛋白质有拓扑异构酶Ⅱ、解螺旋酶、单链DNA结合蛋白。
6.参加DNA切除修复酶有DNA聚合酶Ⅰ、DNA连接酶、特异核酸内切酶。
7.在真核生物中DNA复制重要酶是DNA聚合酶δ。
在原核生物中是DNA聚合酶Ⅲ。
8.端粒酶是端粒酶是含一段RNA逆转录酶。
9.DNA修复方式有错配修复、碱基切除修复、核苷酸切除修复、DNA直接修复。
简述DNA复制过程DNA复制过程可被分为3个阶段,即复制起始、延伸和终结。
每个DNA复制独立单元重要涉及复制起始位点和终结位点。
DNA复制起始涉及预引起和引起两个阶段。
在预引起阶段,DNA解旋解链,形成复制叉,引起体组装;在引起阶段,在引起酶催化下以DNA链为模板合成一段短RNA引物。
复制时DNA链延伸由DNA聚合酶催化,以亲代DNA链为模板,引起体移动,从5′→3′方向聚合子代DNA链。
当子链延伸到达终结位点是,DNA复制就终结了,切除RNA引物,弥补缺口,在DNA连接酶催化下将相邻冈崎片段连接起来形成完整DNA长链。
试述真原核生物DNA复制特点不同之处①真核生物染色体有各种复制起点,多复制眼,呈双向复制,多复制子。
原核生物染色体只有一种复制起点,单复制子也呈双向复制。
②真核生物冈崎片段长约200bp比原核生物略短。
真核生物DNA复制速度比原核慢,速度为1000~3000bp/min(仅为原核生物1/20~1/50)。
安徽农业大学硕士研究生入学考试《分子生物学》题库1.试述利用基因工程的技术调控基因表达的主要方法答:(1)、基因表达系列分析技术基因表达系列分析技术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。
其基本原理是根据理论上任何长度超过9-10个碱基的核苷酸片段可代表一种转录产物的特意序列,因此,选择特定的限制性内切酶分离转录产物中这些代表基因特异性的9-10个碱基的核苷酸序列并制成标签连接、克隆测序,根据其占总标签数的比例即可分析其对应编码基因的表达频率。
(2)、RNA选择性剪切机制RNA的选择性剪切是指用不同的剪切方式(选择不同的剪切位点组合)从一个mRNA前体产生不同的mRNA剪切异构体的过程。
一般将选择性剪切分为如下几类:平衡剪切、5’选择性剪切、3’选择性剪切,外显子遗漏,相互排斥性剪切。
可以RT-PCR的方法研究一个基因是否存在选择性剪切。
其步骤是:首先以cRNA两端特异性引物或来自不同外显子的引物序列在不同组织来源的RNA样品中进行扩增,观察PCR产物大小是否存在差异。
如果发现差异,测序后可以分析出这种差异是否来自于选择性剪切。
选择性剪切使一个基因翻译为多种蛋白质序列,是基因表达多样性的重要表现形式。
(3)、原位杂交技术原位杂交(In Situ Hybridization,ISH)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。
通常可以分为RNA原位杂交和染色体原位杂交两大类:1、RNA原位杂交用放射性或非放射性(如地高辛、生物素等)标记的特异性探针与被固定的组织切片反应,若细胞中存在与探针互补的mRNA分子,两者杂交产生双链RNA,就可以通过检测放射性标记或经酶促免疫显色,对该基因的表达产物在细胞水平上作出定性定量分析;2、荧光原位杂交(Fluorescence In Situ Hybridization,FISH)技术首先对于寡核苷酸探针做特殊修饰和标记,然后用原位杂交法与靶染色体或DNA上特定的序列结合,再通过与荧光素分子相偶联的单克隆抗体来确定该DNA序列在染色体的位置。
FISH技术不需要放射性同位素,实验周期短,检测灵敏度高。
(4)定点突变技术定点突变是重组DNA进化的基础,该方法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,常用于研究某个氨基酸残基对蛋白质的结构、催化活性以及结合配体能力的影响,也可用于改造DNA调控元件特征序列、修饰表达载体、引入新的酶切位点等。
但目前为止选择氨基酸突变的位点存在一定的盲目性。
主要是采用两种PCR方法来实现:重叠延伸技术和大引物诱变法在基因序列中进行定点突变。
(5)RNAi技术RNA干扰(RNA interference,RNAi)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。
其过程一般为:在Dicer的参与下,细胞中的双链RNA首先被降解形成21-25个核苷酸的小片段双链RNA(siRNA),然后又siRNA中的反义链指导合成一种被称为RNA诱导的沉默复合体(RISC)的核蛋白体,再又RISC介导切割目的mRNA分子中与siRNA反义链互补的区域,从而实现干扰基因表达的功能。
同时,siRNA可作为特殊引物,在依赖于RNA的RNA聚合酶的作用下,以目的mRNA为模板合成dsRNA,后者又可被降解为新的siRNA,重新进入上述循环。
(6)一些基本分子生物学手段在启动子上游构建增强子、细菌培养时加入诱导物诱导产物生成等。
2.论述原核生物和真核生物基因表达调控的异同答:总体来说,真核生物基因组大,染色体数量多,且结构复杂,存在基因家族和断裂基因;原核生物基因组小,染色体数量少,结构简单,有重叠基因和操纵子结构,基因表达调控可以在复制、扩增、基因激活、转录、转录后、翻译和翻译后等多级水平上进行,但转录水平调控是主要的。
如何实施调控,二者差距明显。
真核生物,激素水平和发育阶段是基因表达调控的主要手段,而营养条件和环境因素的影响力大为下降。
真核基因表达以正性调控为主导,基因的转录与染色质的结构变化相关,真核基因转录发生在细胞核(线粒体基因的转录在线粒体内),需对内含子精确剪接加工,翻译则多在胞浆,两个过程是分开的。
基因表达调控的环节比原核生物更多。
原核生物中,营养条件和环境因素对基因表达调控起举足轻重的作用,mRNA在形成过程中与核糖体混合在一起,如细菌。
所以细菌的转录和翻译几乎发生在同一时间间隔内,转录和翻译相耦联。
详细分析其特点如下:原核生物的基因表达调控特点1.转录水平的调控无论原核生物还是真核生物的基因调控主要是转录水平的,原核生物不同于真核生物的基因结构,存在转录单元,即操纵子,原核生物的转录受操纵子控制。
1.1 RNA聚合酶与启动子的影响DNA转录RNA合成起始时,只有带有σ因子的全酶才能专一地与DNA上的启动子结合,σ因子能提高酶辨认启动子的能力,若启动子与聚合酶结合紧密,则基因获得较高水平的转录,否则,转录水平较低,另外,还发现有些基因有增强子,位于转录起始的上游,是强化转录起始的序列。
1.2代谢产物的调控可诱导调节:在代谢产物或化合物的诱导下,使基因活化,操纵子由关闭状态转为工作状态,如大肠杆菌的乳糖操纵子:无诱导物存在时,阻遏物与操作基因结合使得结构基因不能正常转录;诱导物(乳糖或IPTG)存在,与阻遏物结合时,阻遏物从操纵基因上脱离下来,RNA聚合酶便可通过启动子和操作基因正常转录出一条多顺反子mRNA从而翻译得到三种酶。
可阻遏调节:基因转录平时是开启的,但由于某些特殊代谢产物或化合物的积累将其关闭,阻遏基因的转录,不能合成蛋白质或酶。
如大肠杆菌的色氨酸操纵子:trp操纵子转录起始的调控是通过阻遏蛋白实现的。
产生阻遏蛋白的基因是trpR,它结合于trp 操纵基因特异序列,阻止转录起始。
当Trp 水平低时,阻遏蛋白以一种非活性形式存在,不能结合DNA。
这时 Trp 生物合成途径被激活;trp操纵子转录终止的调控是通过弱化作用实现的。
在大肠杆菌trp operon,前导区的碱基序列包括4个分别以1、2、3和4表示的片段,能以两种不同的方式进行碱基配对, 1 - 2和3 -4配对,或2 - 3配对, 3 - 4配对区正好位于终止密码子的识别区。
前导序列有相邻的两个色氨酸密码子,当培养基中Trp 浓度很低时,负载有Trp 的tR2NATrp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,核糖体滞留1区,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。
反之,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 区可以配对形成终止子结构, 转录停止。
1.3降解物对基因转录的调节细菌在有葡萄糖存在的培养基情况下,即使加入乳糖、半乳糖等诱导物,与其相应的操纵子也不会启动,这是由于葡萄糖抑制了细菌的腺苷酸环化酶,减少环腺苷酸(cAMP)的合成。
当培养基中的葡萄糖减少时,则环腺苷酸的活力提高, cAMP的合成增加, cAMP与CRP形成复合物并与操纵子结合,促进乳糖的表达。
降解物的抑制作用是通过促进基因转录来正常调节基因表达的。
1.4细菌的应急反应对基因表达的调控细菌在生存条件危急时,如氨基酸全面匮乏,细菌会产生一个应急反应:包括生产各种RNA、糖、脂肪、蛋白质在内的几乎全部生物化学反应过程均被停止,因为此时细菌细胞中存在大量不载氨基酸的tRNA,空载的tRNA激活焦磷酸转移酶,使鸟苷四磷酸(ppGpp)大量合成, ppGpp的出现会关闭许多基因·除ppGpp外,实施应急反应的额信号还有鸟苷五磷酸(pppGpp)·它们的作用十分广泛,影响一大批操纵子,是基因转录的超级调控因子。
1.5亮氨酸的影响亮氨酸通过亮氨酸反应蛋白Lrp对基因表达的激活或阻遏起调节作用,某些亮氨酸影响基因表达的操纵子,外加丙氨酸也有类似效果。
2.原核生物基因的转录后调控2.1翻译起始的调控遗传信息翻译成多肽链起始于mRNA上的核糖体结合位点(RBS)。
所谓RBS是指起始密码子AUG上有的一段非翻译区。
在RBS中有SD序列,富含G、A,该序列与核糖体16SrRNA 的3’端互补配对,促使核糖体结合到mRNA上,有利于翻译的起始。
此外,mRNA的二级结构也是翻译起始调控的重要因素。
2.2稀有密码子的影响由于细胞内对应于稀有密码子的tRNA较少,高频率使用这些密码子的基因翻译过程容易受阻,影响了蛋白质合成的总量。
比如dnaG基因就是一个很好的例子。
2.3重叠基因的影响色氨酸操纵子由五个基因(trpE、D、C、B、A)组成,在正常的情况下,这五个基因产物是等量的。
比较研究发现当trpE发生突变后,其临近的trpD的产量比下游的trpB、A 要低,这是因为trpE基因的终止密码子和trpD的起始密码子之间共用了一个含碱基A 核苷酸是重叠的,这种重叠的密码是保证同一核糖体对两个连续基因进行翻译的机制·而在trpC和trpB之间相隔11个核苷酸,因而没有这种机制。
这种偶联翻译机制可能是保证两个基因产物在数量上相等的重要手段。
2.4 ploy(A)对翻译的影响mRNA 3’端ploy(A)的长短对翻译效率也有很大影响。
细胞中蛋白质合成旺盛时,mRNA 链上的核糖体数量就多,mRNA链上的ploy(A)也较长。
2.5 翻译的阻遏序列分析表明,有些位点能形成稳定的茎-环结构,具备翻译阻遏特征。
2.6魔斑核苷酸对翻译的影响研究发现在缺少任何一种氨基酸的培养基中,不但蛋白质合成速率下降,而且RNA的合成也下降。
后来又发现大肠杆菌突变株在色氨酸不足时,蛋白质合成停止,而RNA合成却没有下降。
进一步研究发现前者能合成魔斑(ppGpp和pppGpp),由于氨基酸缺乏,空载tRNA增多,空载tRNA在核糖体上将正常合成蛋白质需要的GTP合成魔斑,PpGpp可以大范围内作出应急反应,以控制核糖体和其它大分子的合成,活化蛋白水解酶。
2.7 MicRNA对翻译的影响真核生物基因表达的调控的特点1 DNA染色质结构的调控真核生物存在DNA和染色质的调控作用,原核生物无此特点,即以核小体为单位的核蛋白结构,只有当紧密压缩的异染色质转变为松疏、伸展形式的常染色质,在基因控制区改变结构,产生DNaseⅠ超敏感区,使基因激活,才能促进转录,组蛋白与DNA结合阻止DNA 上基因的转录,去除组蛋基因又能够转录,DNA碱基修饰变化,甲基化可能阻碍转录因子与DNA特定部位的结合从而影响转录。