第六章 基因表达调控

第六章基因表达调控1：原核生物基因表达调控名词解释：操纵子基因表达持家基因正调控和负调控安慰诱导物衰减子（弱化子）魔斑结构基因和调节基因本底水平表达填空1 操纵子的基因表达调节系统属于水平的调节,乳糖操纵子模型由和1961年提出的。

色氨酸操纵子包括和两方面的调控。

2、能够诱导操纵子但不是代谢底物的化合物称为诱导物。

能够诱导乳糖操纵子的化合物就是其中一例。

这种化合物同蛋白质结合，并使之与分离。

乳糖操纵子的体内功能性诱导物是。

3、色氨酸是一种调节分子，被视为。

它与一种蛋白质结合形成。

通过控制起作用。

色氨酸操纵子受另一种系统------ 的调控，它涉及到第一个结构基因被转录前的转录。

4、大肠杆菌乳糖操纵子调节基因编码的与结合，对Lac结合，对Lac表达实施负调控；与复合物结合于上游部分，对Lac表达实施正调控。

5、操纵子中没有基因产物的是和选择题1、下面哪些真正是乳糖操纵子的诱导物？（）A.乳糖B.蜜二糖C.O- 硝基苯酚-β-半乳糖苷（ONPG）D.异丙基-β-半乳糖苷E. 异乳糖2、色氨酸操纵子的调控作用是受两个相互独立的系统控制的，其中一个需要前导肽的翻译，下面哪一种调控这个系统？（）A.色氨酸B.色氨酰-tRNA TrpC.色氨酰-tRNAD.cAMPE.以上都不正确3、阻遏蛋白(阻抑蛋白)识别操纵子中的（）A 启动基因B 结构基因C 操纵基因D 内含子E 外显子4、乳糖、阿拉伯糖、色氨酸等小分子物质在基因表达调控中作用的共同特点是A 与启动子结合B 与DNA结合影响模板活性C 与RNA聚合酶结合影响其活性D 与蛋白质结合影响该蛋白质结合DNAE 与操纵基因结合5.下面那项不属于原核生物操纵元的结构A：启动子B：终止子C：操纵子D：内含子6、下列有关操纵子的论述哪个是错误的（）A 操纵子是由启动基因、操纵基因与其所控制的一组功能上相关的结构基因组成的基因表达调控单位B 操纵子不包括调节基因C 代谢底物往往是该途径的可诱导酶的诱导物，代谢终产物往往是可阻遏酶的辅阻遏物D 真核细胞的酶合成也存在诱导和阻遏现象，因此也是由操纵子进行调控的7、操纵子调节系统属于哪一种水平的调节？A 复制水平的调控B 转录水平调控C 转录后加工的调控D 翻译水平的调控8、对调节基因下述哪些论述哪些是对的（）A 是编码阻遏蛋白的结构基因B 各种操纵子的调节基因都与启动基因相毗邻C 调节基因是操纵子的组成部分D 调节基因的表达另有转移的调控区9、以下有关阻遏蛋白的哪些是对的（）A 阻遏蛋白是调节基因表的的产物B 可诱导操纵子的阻遏蛋白具有直接与操纵子基因结合的活性，与诱导物相互作用后丧失活性C 可阻遏操纵子的阻遏蛋白没有直接与操纵子基因结合的活性，与辅阻遏物结合后才有此活性D 阻遏蛋白可与RNA聚合酶竞争同一结合部位10、关于启动基因的下述论点哪些是错误的（）A 启动基因是RNA聚合酶识别并最县结合的一段DNA序列B 启动基因是最先被RNA聚合酶转录的DNA 序列C 启动基因是DNA上富含A-T碱基对的部分D 启动基因是引发DNA复制的特殊序列11、下列有关降解物基因活化蛋白（CAP）的哪些论点是正确的（）A CAP-cAMP可专一地与启动基因结合，促进结构基因的转录B CAP可单独与启动子相互作用，促进转录C CAP-cAMP可与调节基因结合，控制阻遏蛋白的合成D CAP-cAMP可与RNA聚合酶竞争地结合于启动基因，从而阻碍结构基因的转录12、与乳糖操纵子操纵基因结合的物质是（）A RNA聚合酶B DNA聚合酶C 阻遏蛋白D 反密码子是非题1、葡萄糖和乳糖并存时，细菌优先利用乳糖并启动乳糖操纵子（）2、小分子物质如ITPG诱导乳糖操纵子表达时起负调控作用与操纵基因相结合阻抑结构基因的表达（）3、色氨酸操纵子中含有衰减子区，其调控作用主要受Trp浓度高低影响（）4、色氨酸操纵子（trpoperon）中含有衰减子序列（）5、cAMP在laz 操纵子中起正调控作用，其浓度受环境中的葡萄糖影响，与其浓度成正比（）6、大肠杆菌乳糖操纵子真正的诱导物不是乳糖，而是它的异构体别乳糖（）7、操纵基因又称操纵子，如同启动基因又称启动子一样（）8、可诱导操纵子是负责调节糖分解代谢的，可阻遏操纵子是负责调节氨基酸代谢的（）问答题：1、试述乳糖操纵子的结构及负控诱导的调控机理2、色氨酸操纵子的结构特点？其弱化子在调控中如何起作用？3、简述色氨酸操纵子中启动子调控作用特点。

第一节概述围绕基因表达过程中发生的各种各样的调节方式都通称为基因表达调控（gene regulation或gene control）。

几个基本概念1、顺式作用元件和反式作用因子：基因活性的调控主要通过反式作用因子（通常是蛋白质）与顺式作用元件（通常在DNA 上）相互作用而实现。

顺式作用元件是指对基因表达有调节活性的DNA序列，其活性只影响与其自身同处在一个DNA分子上的基因；同时，这种DNA序列通常不编码蛋白质，多位于基因旁侧或内含子中，如启动子和终止子，都是典型的顺式作用元件。

反式作用因子是能调节与它们接触的基因的表达的各种扩散分子（通常是蛋白质），如RNA聚合酶、转录因子。

2、结构基因和调节基因:结构基因(structural gene)是编码蛋白质或RNA的基因。

细菌的结构基因一般成簇排列，多个结构基因受单一启动子共同控制，使整套基因或都表达或都不表达。

调节基因(regulator gene)是编码合成那些参与其他基因表达调控的RNA或蛋白质的特异DNA 序列。

调节基因编码的调节物质通过与DNA上的特定位点结合控制转录是调控的关键。

比如：它能使结构基因在需要某种酶时就合成某种酶,不需要时,则停止合成，它对不同染色体上的结构基因有调节作用。

调节物与DNA特定位点的相互作用能以正调控的方式（启动或增强基因表达活性）调节靶基因，也能以负调控的方式（关闭或降低基因表达活性）调节靶基因。

DNA位点通常位于受调节基因的上游，但也有例外.3、操纵基因和阻遏蛋白操纵基因(operator)是操纵子中的控制基因，在操纵子上一般与启动子相邻，通常处于开放状态，使RNA聚合酶能够通过并作用于启动子启动转录。

但当它与调节基因所编码的阻遏蛋白结合时，就从开放状态逐渐转变为关闭状态，使转录过程不能发生。

阻遏蛋白(aporepressor)是负调控系统中由调节基因编码的调节蛋白，它本身或与辅阻遏物(corepressor)一起结合于操纵基因，阻遏操纵子结构基因的转录。

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第七章原核生物的基因调控思考题答案一、填空题1. 能够诱导操纵子但不是代谢底物的化合物称为春基_诱导物•能够诱导乳糖操纵子的化合物IPTG 就是其中一例.这种化合物同塑遏_蛋白质结合.并使之与操纵基因分离。

乳糖操纵子的体内功能性诱导物是异乳糖.2O色氨酸是一种调节分子，被视为辅阻遏物。

它与一种蛋白质结合形成全阻遏物；乳糖操纵子和色氨酸操纵子是两个控制的例子.cAMP-cAP蛋白通过正控制起作用。

色氨酸操纵子受另一种系统弱化作用的调控.它涉及到第一个结构基因被转录前的转录竺止作用。

二、选择题(单选或多选)1o标出以下所有正确表述：(C )(a) 转录是以半保留方式获得序列相同的两条DNA链的过程(b) 依赖DNA的DNA聚合酶是多亚基酶，它负责DNA的转录(c) 细菌的转录物(mBNA)是多基因的(d) 。

因子指导真核生物hnRNA的转录后加工，最后形成mRNA(e) 促旋酶在模板链产生缺口，决定转录的起始和终止2. 下面哪些真正是乳糖操纵子的诱导物？ ( (c) (d))(a)乳糖(b) 0—硝基苯酚一B -半乳糖昔(0NPG)(c) 异丙基既基半乳糖昔(d) 异乳糖3. 氨酸操纵子的调控作用是受两个相互独立的系统控制的，其中一个需要前导肽的翻译，下面哪一个调控这个系统？( (b))(a) 色氨酸(b) 色氨酰一tRNA Trp(c) 色氨酰—tRNA(d) cAMP(e)以上都不是三、判断题1. 下面哪些说法是正确的？(a) LacA的突变体是半乳糖昔透性酶的缺陷(b) 在非诱导的情况下，每个细胞大约有4分子的p—半乳糖昔酶(c) 乳糖是一种安慰诱导物(d) RNA聚合酶同操纵因子结合(e)多顺反子mRNA是协同调节的原因(f) Lac阻遏物是一种由4个相同的亚基组成的四聚体(g) 腺昔酸环化酶将cAMP降解成AMP(h) CAP和CRP蛋白是相同的(i) —35和一10序列对于RNA聚合酶识别启动子都是很重要的(j)色氨酸的合成受基因表达、阻遏、弱化作用和反馈抑制的控制(k) Trp的引导mRNA能够同时形成三个“茎一环”结构(l)在转录终止子柄部的A-T碱基对可以增强结构的稳定性(m)真核生物和原核生物的转录和翻译都是偶联的(n)在色氨酸浓度的控制下,核糖体停泊在Trp引导区一串色氨酸密码，但并不与之脱离(o) Ara c蛋白既可作为激活蛋白，又可作为阻遏蛋白起作用(p) Ara c的表达不受调控正确：b, e, f, h, i, j, n, o四、简答题1.为什么只有DNA双螺旋中的一条链能被正常的转录？答：如果两条链都被转录，每个基因就能编码两个不同的多肽。

第六章原核基因表达调控1.（单选题）下列关于“基因表达”概念叙述，错误的是A. 某些基因表达产物不是蛋白质分子B. 基因表达具有组织特异性C. 基因表达具有阶段特异性D. 基因表达都要经历转录及翻译您的答案：D2.（单选题）原核细胞的RNA聚合酶有A. 多种核心酶和多种σ因子B. 多种核心酶和一种σ因子C. 一种核心酶和多种σ因子D. 一种核心酶和一种σ因子您的答案：C3.（单选题）异丙基-β-D-硫代半乳糖苷（IPTG）是乳糖操纵子的A. 诱导物B. 阻遏物C. 辅阻遏物D. 安慰诱导物您的答案：A4.（单选题）成簇有规律间隔短回文重复序列（CRISPR）可以促进细菌A. 生长B. 清除含有相同和相似序列的病毒C. 繁殖D. 抵御一切病毒您的答案：B5.（单选题）下列关于固氮基因调控体系说法正确的是：A. 固氮基因调控体系是一个级联调控体系B. nifL和nifA 基因位于不同的操纵子上C. 在有氧环境下，NifL 可以结合NifA，激活nif 基因转录D. 细胞中氨的浓度不会影响固氮基因的表达您的答案：6.（单选题）关于大肠杆菌CsrAB 调节系统，下列说法不正确的是：A. CsrA 是一个RNA 结合蛋白B. CsrB是一个编码的RNA 分子C. CsrA可以与CsrB 的RNA 分子相结合D. CsrA 蛋白可激活糖酵解过程您的答案：7.（单选题）若维生素B12合成酶的mRNA与维生素B12结合形成核开关，可以维生素B12合成酶基因的A. mRNA分解B. 转录速度下降C. 翻译速度下降D. 转录和翻译均终止您的答案：8.（多选题）辅诱导物A. 可以和诱导物结合使其失活B. 可以和阻遏蛋白结合使其活化C. 可以同诱导物结合使其活化D. 可以和阻遏蛋白结合使其失活您的答案：9.（多选题）当培养基中含有大量葡萄糖时，正确的说法是：A. cAMP水平增高B. cAMP水平降低C. 乳糖操纵子的表达水平增高D. 乳糖操纵子的表达水平降低您的答案：10.（多选题）下列糖代谢中有关酶的调节，哪些属于降解物敏感型操纵子？A. 山梨醇B. 阿拉伯糖C. 乳糖D. 麦芽糖您的答案：11.（多选题）gal 操纵子有哪些特点：A. 有两个启动子B. mRNA 可从两个不同的起始点开始转录C. 它有两个操纵区D. 操纵区在结构基因galE 内部您的答案：12.（多选题）下列哪些操纵子属于多启动子调控A. 核糖体蛋白SI 操纵子B. rRNA 操纵子C. trp操纵子D. DnaQ 蛋白操纵子您的答案：13.（多选题）关于RNA调节基因表达，下列说法正确的是：A. 细菌响应环境压力的改变，会产生长度在20～50 nt 之间的小RNAB. 原核生物sRNA 以反式编码sRNA 为主C. sRNA抑制或促进靶mRNA的翻译D. sRNA加速或减缓靶mRNA的降解您的答案：14.（多选题）核糖体A位点上未装载氨基酸的空载tRNAA. 促进ppGpp的合成B. 使细菌死亡C. 引发细菌的严谨反应D. 使细菌生长缓慢您的答案：15.（判断题）大肠杆菌mRNA的poly（A）缩短会加速mRNA的降解。

《细胞生物学实验》笔记（1-15章）第一章：细胞生物学概论1.1 细胞的概念及其重要性细胞是所有生命体的基本单位，它们通过复杂的内部结构和功能来维持生命活动。

1.1.1 生命的多样性•原核生物：单细胞生物，如细菌，没有真正的细胞核。

•真核生物：包括植物、动物和真菌等，具有复杂的细胞结构，如细胞核和其他细胞器。

1.1.2 细胞的共同特征•细胞膜：由脂双层构成，控制物质进出。

•DNA：存储遗传信息的分子。

•蛋白质合成：发生在核糖体上，由mRNA指导。

1.2 细胞生物学的历史发展细胞生物学的发展是一个逐步深入的过程，从最初的细胞发现到今天复杂的分子机制研究。

1.2.1 早期观察•罗伯特·胡克于1665年首次描述了细胞壁。

•列文虎克改进了显微镜，观察到了活细胞。

18世纪至19世纪的发展•细胞学说：1838年由施莱登和施旺提出，确立了细胞作为构成生物的基本单元的地位。

•细胞分裂：1879年，瓦尔德耶尔发现了有丝分裂。

20世纪至今•分子生物学：随着DNA双螺旋结构的发现，人们开始从分子水平研究细胞。

•基因组学：通过对基因组的研究，揭示了细胞功能背后的遗传密码。

1.3 实验研究中的基本伦理原则在细胞生物学研究中，伦理原则至关重要，确保研究合法且尊重生命。

1.3.1 动物实验伦理•3R原则：减少（ Reduction）、替代（ Replacement）和精炼（ Refinement）。

•伦理审查委员会：监督实验设计，确保最小化痛苦。

1.3.2 人类细胞样本使用•知情同意：获取样本前需获得捐赠者的明确同意。

•数据匿名化：保护个人隐私，防止信息泄露。

第二章：细胞结构与功能2.1 细胞膜的组成与功能细胞膜不仅是细胞的边界，还参与多种生命活动。

2.1.1 脂质双层结构•磷脂分子：头部亲水，尾部疏水，排列形成屏障。

•胆固醇：增加膜的流动性。

2.1.2 蛋白质嵌入•跨膜蛋白：负责运输物质进出细胞。

•连接蛋白：帮助细胞之间建立联系。

第六章真核基因表达调控一、名词解释1.管家基因(housekeeping gene)2.可调节基因(regulated gene)3.顺式作用元件(cis-acting element)4.反式作用因子(trans-acting factors ) /转录因子(transcription factor, TF )5.基础转录因子(basal/general transcription factor)6.特异转录因子(special transcription factor)7.增强子9.锌指(zinc finger)结构10.亮氨酸拉链(leucine zipper)结构11.增强子12.基因表达13.RNAi14.miRNA15.SiRNA二、选择题1.关于基因表达调控的说法错误的是( )．．A.转录起始是调控基因表达的关键B.环境因素影响管家基因的表达C.在发育分化和适应环境上有重要意义D.表现为基因表达的时间特异性和空间特异性E.真核生物的基因表达调控较原核生物复杂的多2.下列哪项属于可调节基因( )A.组蛋白编码基因B. 5s rRNA编码基因C.异柠檬酸脱氢酶编码基因D. 肌动蛋白编码基因E. 血红蛋白编码基因3.下列哪种染色质结构的变化不利于基因表达( )．A.组蛋白乙酰化B.核小体解聚C. CpG岛甲基化D.基因扩增E.染色质结构松散，对DNA酶I敏感4.下列哪项不属于真核生物基因的顺式作用元件( )．A.激素反应元件B.衰减子C.启动子D.沉默子E.增强子5.与RNA聚合酶相识别和结合的DNA片段是()A.增强子B.衰减子C.沉默子D.操纵子E.启动子6.下列哪项不参与调控真核细胞基因的特异性表达( )．A.反应元件B.特异转录因子C.增强子D.基础转录因子E.沉默子7.与原核生物相比较，真核生物的基因表达调控包括多个层次，下列哪项不是其调控复．杂性特有的分子基础( )A. 含有重复序列B. 断裂基因C. 转录与翻译分离D. 细胞内被膜性结构分隔形成多个区域E. 染色质结构8.能够与基础转录因子结合的是( )A.上游启动子元件B. TATA boxC.增强子D.反应元件E. Pribnow box9.有关基础转录因子的叙述，正确的是( )A.与非转录核心序列相结合B.决定基因表达的特异性C.其种类和数量在不同组织中差别很大D.辅助RNA聚合酶结合启动子E.在原核生物中的种类比真核生物少10.不属于特异转录因子的是( )．A. TF II DB. HSFC. APID.类固醇激素受体E. NF-K B11.关于特异转录因子的说法，正确的是( )A.调控管家基因的表达B.仅通过蛋白质一蛋白质相互作用进行调控C.仅通过DNA一蛋白质相互作用进行调控D.仅通过RNA一蛋白质相互作用进行调控E.起转录激活或者转录抑制作用12.锌指结构可能存在于下列哪种物质中( )A.阻遏蛋白B. RNA聚合酶C.转录因子D.端粒酶E.核酶13.下列哪种氨基酸在转录因子的转录激活结构域中含量丰富( )A. LysB. ArgC. AspD. HisE. Trp14.下列哪种因素不会影响真核细胞中mRNA的稳定性()．A. 5'端帽子B. siRNAC. poly A尾D.去稳定元件E. miRNA15.小干扰RNA调节基因表达的机制是()A.封闭mRNA上的核蛋白体结合位点B.特异性降解靶mRNAC.形成局部双链，抑制靶mRNA的模板活性D. 使翻译出的蛋白质进入泛素化降解途径E.使翻译提早终止16.eIF-2对翻译起始具有重要的调控作用，下列哪项是它的活性形式()A.磷酸化B.脱乙酰化C.乙酰化D.脱磷酸化E. ADP-核糖基化17.不影响真核生物翻译起始的因素是( )．A. eIFB.帽子结合蛋白C. RNA编辑D. mRNA非翻译区的二级结构E. miRNA18.生物体在不同发育阶段，蛋白质的表达谱也相应变化，这主要取决于A.转录调控元件的差异B.翻译调控元件的差异C.基础转录因子的差异D. 特异转录因子的差异E. 翻译起始因子的差异19.下列哪项不是可调节基因的特点( )．A.组织特异性B.阶段特异性C.时间特异性D.空间特异性E.组成性表达20.下列哪一项是真核生物可调节基因的表达调控特有的机制( )A.基础转录因子B.衰减子C. RNA聚合酶D.增强子E.阻遏蛋白21.基础转录因子属于DNA结合蛋白，它们能够()A.结合转录核心元件B.结合增强子C.结合5’端非翻译区D. 结合3'端非翻译区E. 结合内含子22.特异转录因子不能够( )．A.结合RNA聚合酶B.结合基础转录因子C.结合其他特异转录因子D. 结合转录非核心元件E. 结合沉默子23.基因特异性表达的根本机制是( )A.顺式作用元件的种类不同B. RNA聚合酶活性的差异C.基础转录因子的质和量的差异D.特异转录因子的质和量的差异E.表达产物后加工过程的差异24.下列哪一类分子常具有亮氨酸拉链的结构特征( )A.生长因子B.酪氨酸蛋白激酶受体C. G蛋白D. 转录因子E. 丝/苏氨酸蛋白激酶25.管家基因的转录受哪些因素控制A. 基础转录因子B. 增强子C. 特异转录因子D. 启动子E. 反应元件26.真核生物的基因表达调控表现在A.转录水平B.翻译水平C.染色质水平D.转录后加工E.翻译后加工27.真核生物中，影响RNA聚合酶转录活性的因素包括A.启动子B.增强子C.基础转录因子D.衰减子E.特异转录因子28.真核生物基因表达的空间特异性的机制包括A.特异转录因子的种类不同B.同种特异转录因子的浓度不同C.特定组织的基因中存在组织特异性启动子D.特异转录因子的排列组合不同E.增强子等调控元件在不同组织的基因中分布不同29.转录因子的DNA结合结构域包含哪些结构类型A.螺旋一片层一螺旋B.锌指C.螺旋一转角一螺旋D.亮氨酸拉链E.螺旋一环一螺旋30.与siRNA相比较，miRNA的显著特点是A.单链B.在转录后水平发挥作用C.与靶mRNA碱基互补D.不降解靶mRNAE.个别碱基与靶mRNA序列不完全匹配31.转录因子的作用机制包括A. DNA—DNA相互作用B. DNA—RNA相互作用C. DNA一蛋白质相互作用D. RNA一蛋白质相互作用E.蛋白质一蛋白质相互作用32.真核生物的基因转录涉及哪些物质的相互作用A. operatorB. cis-acting elementC. polysomeD. trans-acting factorE. RNA polymerase33.在同一个体的不同组织中A.基因的表达谱不同B.基因组结构不同C.特异转录因子的种类不同D.存在的蛋白质的种类不同E.特异性启动子的种类不同34.真核生物独有的转录调控机制涉及A.启动子B.增强子C.转录因子D.组蛋白E. SD序列35.生物对环境的适应性表现在A.基因变异B.合成不同种类的mRNAC.合成不同种类的蛋白质D. 产物的反馈抑制E. 蛋白质活性的快速调节36.下列哪些情况对于真核生物的基因转录具有调控作用A.反式作用因子的磷酸化B.类固醇激素与胞内受体结合C.特定DNA序列的甲基化D.组蛋白的乙酰化E.蛋白质因子的羟基化37.管家基因的含义是A.在各组织细胞中都表达B.在特定的组织细胞中表达C. 在不同发育阶段都表达D. 在特定的发育阶段表达E.表达程度在不同时空条件下差异显著38.关于特异转录因子的描述，正确的是A.在所有组织细胞中组成性表达B.在不同组织细胞中存在的种类不同C. 在不同组织细胞中的浓度不同D. 调控管家基因的转录E.是真核生物基因表达特异性的根源所在三、简答题1.简述顺式作用元件与反式作用因子对基因表达调控的影响。