16章 1基因表达的调控
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分子生物学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.在蛋白质合成中催化肽键合成的是( )。
参考答案:转肽酶2.启动子没有基因产物的基因序列。
参考答案:正确3.基因重排是指一个基因可以从远离其启动子的地方移到距启动子近的地方,而被启动转录的一种现象。
参考答案:正确4.受乙酰化修饰的组蛋白形成的核小体的结构比未经修饰的组蛋白核小体松散,使转录因子更容易与基因组的这一部分相接触,能够( )基因的转录活性。
参考答案:提高5.DNA复制时不需要下列那种酶( )。
参考答案:RNA指导的DNA聚合酶6.以单链DNA为遗传载体的病毒,DNA合成时一般要经过双链的中间阶段。
参考答案:正确7.点突变是指一个嘌呤碱基被嘧啶碱基取代或一个嘧啶碱基被嘌呤碱基取代。
参考答案:错误8.AraC蛋白的Pi构象起诱导作用,通过与()结合进行调节。
参考答案:PBAD启动子9.人类基因组计划的主要内容包括绘制人类基因组的四张图,即物理图、序列图、转录图和遗传图,其中最重要的是转录图。
参考答案:正确10.生物分子考古学,分子生态学以及DNA法医学是随着PCR的诞生而直接出现的三个新兴学科,从而分子生物学家们能够提出人类进化以及外界环境变化对生物圈的冲击等问题,并能将他们强大的工具运用于打击犯罪中。
参考答案:正确11.不参与DNA复制的酶是( )。
参考答案:核酶12.关于双向复制,错误的是( )。
参考答案:原核复制是双复制子复制13.DNA重组技术,即基因工程,是20世纪70年代初兴起的一门技术科学。
应用此技术能将不同的DNA片段进行定向的连接,并且在特定的宿主细胞中与载体同时复制、表达。
参考答案:正确14.美籍华人钱永健系统地研究了绿色荧光蛋白的工作原理,虽然绿色荧光蛋白不仅呈绿色,但因为它在被发现之初呈现绿色,所以人们也就一直保留“绿色荧光蛋白”这一称谓。
参考答案:正确15.目前研究证实以下不属于增强子作用机制的是( )。
基因表达与调控基因是生命的基础单位,它们通过特定的方式表达和调控,使得生物体能够正常生长、发育和执行各种功能。
本文将探讨基因表达和调控的过程,以及其在生物体内的重要作用。
一、基因表达的概念和过程基因表达是指基因信息在生物体内被转录成RNA和翻译成蛋白质的过程。
这个过程可以分为两个主要的步骤:转录和翻译。
1. 转录转录是指DNA中的基因序列被RNA聚合酶酶依据碱基配对原则逐个读取并转录成RNA分子的过程。
DNA双链解旋后,RNA聚合酶将核苷酸以5'到3'的方向逐个加入到新合成的RNA链上,形成一条完整的mRNA(信使RNA)分子。
转录过程中,某些区域的DNA序列可能会被剪接或修饰,从而使得同一个基因可以产生多种不同的mRNA,这种现象被称为剪接异构。
转录是基因表达的第一步,决定了下一步的蛋白质合成。
2. 翻译翻译是指mRNA上的遗传暗码被核糖体读取,并按照氨基酸序列的顺序合成蛋白质的过程。
翻译过程中,mRNA被核糖体逐个读取,每个密码子对应一个特定的氨基酸。
核糖体通过特定的tRNA转运分子将相应的氨基酸带到正在合成的肽链上,最终形成一个完整的蛋白质分子。
翻译是基因表达的第二步,使得基因信息得以转换成具有功能的蛋白质。
二、基因调控的重要性和方式基因调控是指生物体内对基因表达过程进行调整和控制的机制。
基因调控起着至关重要的作用,它能够确保基因表达的时机和水平与生物体的需求相适应,从而维持生物体的正常功能和稳态。
基因调控可以通过多种方式进行,包括转录调控、转录后调控和转译后调控。
1. 转录调控转录调控是指通过控制基因的转录过程来调节基因表达的水平。
转录调控可以分为两种方式:正调控和负调控。
正调控是指转录因子结合到调控区域上,促进转录的发生;负调控则是指转录因子结合到调控区域上,抑制转录的发生。
转录因子是一类可以与DNA特定序列结合的蛋白质,在基因转录的过程中起到关键的调节作用。
2. 转录后调控转录后调控是指在mRNA合成后的调控过程。
第十三章基因表达的调控一、基因表达调控基本概念与原理:1.基因表达的概念:基因表达(gene expression)就是指在一定调节因素的作用下,DNA分子上特定的基因被激活并转录生成特定的RNA,或由此引起特异性蛋白质合成的过程。
2.基因表达的时间性及空间性:⑴时间特异性:基因表达的时间特异性(temporal specificity)是指特定基因的表达严格按照特定的时间顺序发生,以适应细胞或个体特定分化、发育阶段的需要。
故又称为阶段特异性。
⑵空间特异性:基因表达的空间特异性(spatial specificity)是指多细胞生物个体在某一特定生长发育阶段,同一基因的表达在不同的细胞或组织器官不同,从而导致特异性的蛋白质分布于不同的细胞或组织器官。
故又称为细胞特异性或组织特异性。
3.基因表达的方式:⑴组成性表达:组成性基因表达(constitutive gene expression)是指在个体发育的任一阶段都能在大多数细胞中持续进行的基因表达。
其基因表达产物通常是对生命过程必需的或必不可少的,且较少受环境因素的影响。
这类基因通常被称为管家基因(housekeeping gene)。
⑵诱导和阻遏表达:诱导表达(induction)是指在特定环境因素刺激下,基因被激活,从而使基因的表达产物增加。
这类基因称为可诱导基因。
阻遏表达(repression)是指在特定环境因素刺激下,基因被抑制,从而使基因的表达产物减少。
这类基因称为可阻遏基因。
4.基因表达的生物学意义:①适应环境、维持生长和增殖。
②维持个体发育与分化。
5.基因表达调控的基本原理:⑴基因表达的多级调控:基因表达调控可见于从基因激活到蛋白质生物合成的各个阶段,因此基因表达的调控可分为转录水平(基因激活及转录起始),转录后水平(加工及转运),翻译水平及翻译后水平,但以转录水平的基因表达调控最重要。
⑵基因转录激活调节基本要素:①顺式作用元件:顺式作用元件(cis-acting element)又称分子内作用元件,指存在于DNA分子上的一些与基因转录调控有关的特殊顺序。
16 物质代谢的调节控制1.哪些化合物是联系糖类、脂质、蛋白质和核酸代谢的重要物质?为什么?解答:详见本章引言和图16-1,并结合各代谢章节的内容加以总结归纳。
2.举例说明代谢途径的反馈调节。
解答:反馈调节主要是指在酶促反应系统中的最终产物对起始步骤的酶活性的调节作用。
凡最终产物抑制起始步骤酶的活性的作用称为负反馈或反馈抑制;凡最终产物激活起始步骤酶的活性的作用称为正反馈。
详见16.1.1.1“反馈调节”。
3.何谓酶活性的共价修饰调节。
解答:共价调节酶可通过其他酶对其肽链上某些基团进行共价修饰,使酶处于活性与无活性的互变状态,从而调节酶的活性,这种调节方式称为共价修饰调节作用。
目前已知有6种类型的可逆共价修饰作用,(1)磷酸化/脱磷酸化;(2)乙酰化/脱乙酰化;(3)腺苷酰化/脱腺苷酰化;(4)尿苷酰化/脱尿苷酰化;(5)甲基化/脱甲基化;(6) S—S/SH相互转变。
详见16.1.1.3 “共价修饰调节作用”。
4.何谓操纵子?根据操纵子模型说明酶合成的诱导和阻遏。
解答:所谓操纵子是原核细胞基因表达的协调单位。
操纵子由一组在功能上相关的结构基因和控制位点所组成。
控制位点包括启动基因和操纵基因。
此控制位点可受调节基因产物的调节。
详见16.1.2.1“原核生物基因表达调节乳糖操纵子和色氨酸操纵子模型”。
5.说明衰减子的作用机制和生物学意义。
解答:色氨酸合成途径中除了阻遏蛋白对操纵基因的阻遏调节外,还存在色氨酸操纵子中衰减子所引起的衰减调节。
衰减调节是在转录水平调节基因表达,它可使转录终止或减弱,衰减调节比阻遏作用是更为精细的调节。
阻遏作用是控制转录的起始。
衰减调节控制转录不能继续进行下去。
转录衰减作用是转录能正常开始,但是转录过程可因细胞内氨基酸浓度升高而使转录中止的一种调节机制。
细节见16.1.2.1“原核生物基因表达调节”。
6.为什么说阻遏蛋白对乳糖操纵子起负调节作用,而在降解物阻遏中的调节蛋白CAP 起正调节作用?解答:当无诱导物乳糖存在时,调节基因编码的阻遏蛋白处于活性状态,阻遏蛋白可与操纵基因相结合,阻止了RNA聚合酶与启动基因的结合,使结构基因(Z、Y、A)不能编码参与乳糖分解代谢的3种酶,既乳糖操纵子关闭,因此阻遏蛋白为负调控因子。