第十三章 真核基因与基因组
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医学分子生物学复习思考题及答案第十三章真核基因及基因组1、什么是基因组?答:基因组(genome)是指一个生物体内所有遗传信息的总和。
人类基因组包含了细胞核染色体DNA(常染色体和性染色体)及线粒体DNA所携带的所有遗传信息。
不同生物的基因及基因组的大小及复杂程度各不相同,所贮存的信息的量和质存在着巨大的差异。
2、真核基因的基本结构包括哪些?试述之。
答:真核基因的基本结构包括编码序列及非编码序列编码序列(coding seguence):包括编码蛋白质及功能RNA(mRNA、rRNA、tRNA、特定小分子RNA)的核苷酸序列。
真核基因的编码序列由外显子及内含子组成,外显子及内含子相间排列,称断裂基因。
内含子数目较外显子数少一个,组蛋白编码基因例外,不含有内含子。
外显子决定表达蛋白多肽及RNA的一级结构。
因此,外显子序列结构通常比较保守,一个碱基的突变常致基因功能的改变,而内含子序列相对变异较大。
每个内含子5’末端与外显子相接处,常为GT,3’末端与外显子相接处常为AG,这一共有序列是mRNA剪接加工时的剪接识别信号。
非编码序列(non-coding sequence):包括编码序列两侧(上游及下游)的对基因表达具有调控作用的一些调控序列:如启动子、增强子等外显子(exon);在基因序列中,出现在成熟mRNA分子上的序列。
内含子(intron):外显子之间、与mRNA剪接过程中被删除部分相对应的间隔序列。
3、什么事顺式作用元件?其化学本质是什么?顺式作用元件主要有哪些?答:非编码序列对基因表达起调控作用,又称调控序列。
位于结构基因(编码序列)的上游及下游,称它们为顺式作用元件(cis-acting element),包括启动子、增强子、沉默子、上游调控元件、加尾信号等。
4、真核基因启动子的功用是什么?其位置如何?答:DNA分子上能介导RNApol与DNA结合并形成转录起始复合物的序列,称之为启动子。
第十三章基因表达调控第十三章基因表达调控第一节基因表达调控基本概念与原理一、基因表达的概念(掌握)1、基因:负载特定遗传信息的DNA片段,包括由编码序列、非编码序列和内含子组成的DNA区域。
2、基因组:指来自一个遗传体系的一整套遗传信息。
在真核生物体,基因组是指一套完整的单倍体的染色体DNA和线粒体DNA的全部序列。
3、基因表达:基因所携带的遗传信息,经过转录、翻译等,产生具有特异生物学功能的蛋白质分子的过程。
但对于rRNA、tRNA编码基因,表达仅是转录成RNA的过程。
4、基因表达调控:基因表达是在一定调节机制控制下进行的,生物体随时调整不同基因的表达状态,以适应环境、维持生长和发育的需要。
人类基因组含3~4万个基因。
在某一特定时期,基因组中只有一部分基因处于表达状态。
在一定调节机制控制下,大多数基因经历基因激活、转录及翻译等过程,产生具有特定生物学功能的蛋白质分子,赋予细胞或个体一定的功能或形态表型。
但并非所有基因表达过程都产生蛋白质。
rRNA、tRNA编码基因转录合成RNA的过程也属于基因表达。
二、基因表达的特异性(了解)无论是病毒、细菌,还是多细胞生物,乃至高等哺乳类动物及人,基因表达表现为严格的规律性,即时间、空间特异性。
生物物种愈高级,基因表达规律愈复杂、愈精细,这是生物进化的需要及适应。
基因表达的时间、空间特异性由特异基因的启动子(序列)和(或)增强子与调节蛋白相互作用决定。
(一)时间特异性概念:指按功能需要,某一特定基因的表达严格按特定的时间顺序发生。
又称阶段特异性。
在多细胞生物从受精卵到组织、器官形成的各个不同发育阶段,相应基因严格按一定时间顺序开启或关闭,表现为与分化、发育阶段一致的时间性。
(二)空间特异性概念:在个体生长全过程,某种基因产物在个体按不同组织空间或顺序出现。
基因表达伴随时间或阶段顺序所表现出的这种空间分布差异,实际上是由细胞在器官的分布决定的,又称细胞特异性或组织特异性。