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第一章 DNA的分子特性与利用
1、 原核生物和真核生物的基因表达调控有何差别？
1）原核基因表达调控的三个水平：转录水平调控、翻译水平调控、蛋白质加工水平的调控
原核基因表达调控主要是在转录水平上的调控。
2）真核生物基因表达的特点：
1．基因组DNA存在的形式与原核生物不同；
2．真核生物中转录和翻译分开进行；
3．基因表达具有细胞特异性或组织特异性；
4．真核基因表达的调控在多个水平上进行：DNA水平的调控、转录水平调控、转录后水平调控、翻译水平调控、蛋白质加工水平的调控；
第二章 基因工程操作的基本技术
1. DNA凝胶电泳中核酸分子分离的机理。
在碱性环境下，核酸分子带负电荷，在外加电场的作用下，分子在凝胶多孔性刚性滤孔中从负极向正极泳动，其中主要由于分子筛效应和电荷效应达到分离不同大小核酸分子的目的。
2. DNA凝胶电泳中影响电泳迁移率的因素主要有哪些？
1）分子本身的影响
分子的大小：小则快
带电荷数：多则快
分子构型：超螺旋>解螺旋
2）电场：直流电场
电压高则快
电压太高则结果不准确
常用3~5V/CM
3）支持物介质
种类：琼脂糖凝胶、聚丙烯酰胺凝胶
凝胶浓度: 浓度大，筛孔小，适合小分子电泳；浓度小，筛孔大，适合大分子电泳
4）电泳缓冲液
pH值：偏碱性，带负电荷
离子浓度：离子浓度高 电流大发热快胶溶解
种类：TAE、TBE、TPE、TNE
3. PCR的原理和主要反应过程，并分析影响PCR扩增的影响因素。
PCR原理：变性温度下， DNA双链变性双螺旋解开成单链DNA，在退火温度中人工合成的特异引物根据碱基互补配对原则与单链DNA特异结合，然后在DNA聚合酶的作用下，在延伸温度下不同的脱氧核苷酸按照碱基互补配对原则在引物的引导下合成与模板DNA互补的新链，实现DNA的扩增。
真核生物基因表达的调控
09中西七年制2班
内容摘要：真核生物细胞结构比原核生物复杂，转录和翻译在时空上都被分隔开，分别在细胞核和细胞质中先后进行，并且基因组和染色体结构复杂，蕴藏大量的调控信息，因此真核生物基因表达的调控要比原核生物要复杂的多。真核生物可以从多个层次调控基因表达。
一、 真核生物基因表达调控的种类
（一）根据其性质可分为两大类：
一是瞬时调控或称为可逆性调控，它相当于原核细胞对环境条件变化所做出的反应。瞬时调控包括某种底物或激素水平升降时，及细胞周期不同阶段中酶活性和浓度的调节。
二是发育调控或称不可逆调控，是真核基因调控的精髓部分，它决定了真核细胞生长、分化、发育的全部进程。
（二）根据基因调控在同一事件中发生的先后次序又可分为：
DNA水平调控－－转录水平调控－－转录后水平调控－－翻译水平调控——翻译后水平调控
二、真核生物基因表达的调控的多层次性
真核生物基因表达可以随细胞内外环境条件的改变以及生长发育的不同阶段而在不同表达水平加以精确地调控。主要体现在以下几个水平上：
（一） DNA 水平：
主要包括：染色质丢失、基因扩增、基因重排、染色体DNA的修饰和异染色质化等，这些变化都是永久性的，会随着细胞分裂传递给子代细胞，使这类细胞具有特定的表型，成为某种特定的分化细胞。
1：基因的丢失、扩增与重排
1) 基因丢失：只存在于一些低等生物体细胞中。在细胞分化时，当需要消除某些基因活性时才发生。采用基因丢失的方式调控是不可逆的。体现了真核细胞全能性。例如小麦瘿蚊的染色体丢失，瘿蚊卵跟果蝇相似（始核分裂胞质不分裂），其卵的后端含有特殊的细胞质，极细胞质核→保持了全部40条染色体→生殖细胞→其他细胞质区域核→丢失32条、留8条→体细胞；
2) 基因扩增：是指某些基因的拷贝数专一性增大的现象，它使得细胞在短期内产生大量的 基因产物以满足生长发育的需要，是基因活性调控的一种方式。如非洲爪蟾的基因扩增，是两栖类和昆虫卵母细胞rRNA基因的扩增。非洲爪蟾的染色体上有约450拷贝编码18S r
基因表达和调控的机制和影响
基因表达是指基因信息从DNA序列转化为蛋白质或RNA分子的过程。这个过程涉及到许多复杂的分子机制和调控因素。基因表达的调控对于生物体的正常发育和生理功能至关重要。本文将详细介绍基因表达和调控的机制及其影响。
1. 基因表达的机制
1.1 转录
转录是指DNA模板上的信息被复制成RNA分子的过程。在真核生物中，转录过程包括以下几个步骤：
1）启动：RNA聚合酶II与启动子区域结合，形成转录起始复合物。
2）延伸：RNA聚合酶II沿着DNA模板移动，合成RNA链。
3）终止：RNA聚合酶II到达终止子区域，释放RNA链。
1.2 剪接
剪接是指在RNA分子中去除内含子，保留外显子的过程。剪接由剪接酶负责，通过特定的剪接位点识别和切割RNA分子，然后将外显子连接起来形成成熟的mRNA。
1.3 翻译
翻译是指mRNA上的信息被翻译成蛋白质的过程。在真核生物中，翻译过程包括以下几个步骤：
1）核糖体与mRNA结合，识别起始密码子。
2）tRNA携带氨基酸，与mRNA上的密码子配对。
3）核糖体沿着mRNA移动，合成多肽链。
4）多肽链经过折叠和修饰，形成具有生物活性的蛋白质。
2. 基因表达的调控
基因表达的调控主要发生在转录和剪接阶段。调控因素包括转录因子、染色质重塑、非编码RNA等。
2.1 转录因子的调控
转录因子是一类能够结合到DNA特定序列上，从而调控基因表达的蛋白质。转录因子的调控作用包括： 1）激活：某些转录因子可以增强基因的转录活性。
2）抑制：另一些转录因子可以抑制基因的转录活性。
3）协同作用：多种转录因子可以协同作用，共同调控基因表达。
2.2 染色质重塑
染色质重塑是指染色质结构发生改变，从而影响基因表达的过程。染色质重塑包括：
1）核小体重塑：核小体的组装和解聚。
2）染色质纤维重塑：染色质纤维的紧密和松散。
3）染色质 looping：染色质片段之间的相互连接。
原核、真核生物基因及表达调控
引言
现代生物学中“基因”一词甚为流行，细胞学、遗传学、生物化学等，以及各种生物学课本中，都涉及到“基因”一词。甚至象典型的宏观生物学科——生态学，也把一片森林称为一个“基因库”[1]。现代生物学已经完全证明，DNA分子是由称为核普酸的有机分子线性聚合而成。基因就是核普酸按一定顺序排列而成的DNA分子片段，它携带着遗传信息。基因表达(gene expression)是指细胞在生命过程中，把储存在DNA顺序中遗传信息经过转录和翻译，转变成具有生物活性的蛋白质分子。其实质就是遗传信息的转录和翻译。在个体生长发育过程中，生物遗传信息的表达按一定的时序发生变化（时序调节），并随着内外环境的变化而不断加以修正（环境调控）[2]。原核生物和真核生物的基因及表达过程有着差异。随着世界分子生物学研究不断深入，基因表达技术有了很大的提高。迄今为止，人们已经研究开发出多种原核和真核表达系统用以生产重组蛋白[3]。
一．原核、真核生物基因结构
原核生物基因分为编码区与非编码区，所谓的编码区就是能转录为相应的信使RNA，进而指导蛋白质的合成，非编码区位于编码区的上游及下游。[4]在调控遗传信息表达的核苷酸序列中最重要的是位于编码区上游的RNA聚合酶结合位点。RNA聚合酶是催化DNA转录为RNA，能识别调控序列中的结合位点，并与其结合。真核生物基因结构见图1：
图1 真核生物基因结构
二．原核、真核生物基因结构的区别
最主要的在于真核基因是不连续的,而原核基因是连续的。所谓真核基因的不连续，即一个基因的编码序列也叫外显子，被一个或多个非编码序列，又叫内含子所间隔。[5]这些内含子和外显子同属一个转录单位，转录形成前体。经过转录的加工，即切去内含子，重新连按外显子，从而得到成熟。而绝大多数的原核基因是连续的，没有内含子的间隔，转录产生成熟。不仅如此，而且凡在代谢途径上功能有关的多个基因可能紧密相联，与它们的调控基因一起组成一个操纵子，转录到一条链。[6]因此，原核是多顺反子结构，而真核则是单一的顺反子。原核、真核生物基因组也存在着区别，见图2[7]：
