2022年分子生物学简答题 .pdf
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1、1 1 阐述操纵子( operon )学说:见课本2、乳糖操纵子的作用机制?/简述乳糖操纵子的结构及其正、负调控机制答:A、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。B、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。C、CAP
2、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。D、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。3、基因调控的水平有哪些?基因调控的意义?答:a、DNA 水平的调控。 b、转录水平上的调控。 c、转录后的调控。 d、翻译水平的调
3、控。 e、细胞质与基因调控。意义:适应物理,化学等环境因素变化,调节代谢,维持细胞生长与分裂。4、简述乳糖操纵子的结构及其正负调控机制。答:结构: A、Y 和 Z,以及启动子、控制子和阻遏子。正调控机制: CAP 分解代谢产物激活蛋白质,直接作用于操纵子区上与cAMP 结合形成 CAP-cAMP 复合物,转录进行。负调控机制: a、无诱导物时结构基因不转录。b、有诱导物时与阻遏基因相结合,形成无活性阻遏物,RNA 聚合酶可与启动子区相结合,起始基因转录。5、简述 Trp 操纵子的结构及其调控机制。答:Trp 操纵子由 5 个结构基因 TrpE、TrpD、TrpC、TrpB、TrpA 组成一个多
4、顺因子的基因簇,在5端是启动子、操纵子、前导顺序和弱化子区域。机制:a、辅阻蛋白参与的负调控阻遏调节。/、trp 诱导物含量高,与游离的辅阻遏蛋白相结合, 形成有活性阻遏物, 与操纵子区 DNA 紧密结合,进行转录。/、trp 诱导物含量低,不能与辅阻遏物结合,辅阻遏物从O 区上解离, trp操纵子阻遏转录进行。b、弱化作用。 /、trp 浓度高时, 2-3 不配对, 3、4 区自由配对形成茎环状终止结构,转录停止。/、trp 浓度低时, 2,3 配对, 4 区片段无配对,结构基因转录。6、细菌的 trp 操纵子为什么除需要阻遏体系外还需要弱化系统。答:细菌的 trp 操纵子通过弱化作用弥补阻
5、遏作用的不足,因为阻遏作用只能使转录不起始, 而对于已经起始的转录, 只能通过弱化作用使之中途停顿下来,阻名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页,共 9 页 - - - - - - - - - 2 遏作用的信号是细胞内 trp 的多少,弱化作用的信号是细胞内载有trp 的tRNA 的多少,两种作用相辅相成,体现周密的调控作用。7、简述原核生物转录后调控的机制。答:a、mRNA 自身结构元件对翻译起始的调节。b、mRNA 稳定性对转录水平的影响。c、调节蛋白的调控作用。
6、 d、反义 RNA 的调节作用。 e、稀有密码子对翻译的影响。 f、重叠基因对翻译的影响。 g、翻译的阻遏。 h、魔斑核苷酸水平对翻译的影响。8、简要概括真核生物基因表达调控的7 个层次答:a、转录水平的调控,包括基因的开与关和转录效率的高与低。b、DNA 水平上的表达调控,包括基因丢失、扩增、交换、重排、DNA 甲基化。c、转录水平的调控,顺式作用元件与特异转录因子结合影响转录,反式作用因子能识别结合于顺式作用元件上,参与调控。d、反式作用因子的 DNA 识别域或结合域。e、蛋白质修饰、磷酸化和去磷酸化。f、转录后水平的调控。g、翻译水平的调控mRNA 的“扫描模式”与蛋白质合成起始mRNA
7、5端帽子结构及 polyA 尾巴, mRNA 稳定性与基因表达调控,蛋白质的修饰。9、真核基因表达调控与原核生物有什么异同点。答:同: a、都有转录水平上调控和转录水平后调控,并且都以转录水平上的调控为重要。b、在结构基因的上下游都存在着许多特异的调控成分,并依靠特异蛋白因子与这些调控成分的结合与否,调控基因的转录。异: a、真核基因表达调控环节多,位点多,区域大,位置多样化。b、真核基因的转录与染色质的结构变化相关。c、无操纵子和衰减子。d、受环境影响小。e、以正性调控为主。f、调控的基因组很大,而原核基因组小。10、简述 DNA 水平对真核基因表达的调控。答:DNA 水平的调控是真核生物发
8、育调控的一种形式,包括基因丢失,扩增,重排和移位等方式,通过这些方式可以消除或变换某些基因并改变它们的活性。主要有: a、染色质状态对基因表达调控。b、修饰作用(乙酰化甲基化)与染色质状态的关系。 c、基因丢失,扩增,重排,交换。11、真核基因顺式作用元件及各自的特点。答:a、启动子,位于转录起始点附近且为转录起始所必需的DNA 序列。 /、核心启动子,指保证RNA 聚合酶 2 转录正常起始所必需的,最少的DNA 序列,包括转录起始位点及位点上游-30-负 25bp处的 TATA 区。/、上游启动子元件,包括通常位于 -70bp 附近的 CAAT 区和 GC 区等能通过 TF2D 复合物调节转
9、录起名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页,共 9 页 - - - - - - - - - 3 始的频率,提高转录效率。b、增强子,指能使与之连锁的基因转录频率明显增加的DNA 序列,位于离转录起始点较远位置上,具有参与激活和增强起始功能的序列元件。c、绝缘子,负调控作用元件(与增强子作用相反)。12、反式作用因子的DNA 结合域有哪几种?各自的结构特点?答:a、螺旋 -转折-螺旋结构( HTH) 。b、锌指结构。c、碱性 -亮氨酸拉链。d、碱性 -螺旋-环-螺旋,
10、(BHLH 结构) 。e、同源域蛋白。13、真核基因转录调控的主要模式答:启动子、转录模板、RNA 聚合酶 2、RNA 聚合酶 2 基础转录所需的蛋白质因子、增强子及绝缘子对转录的影响、反式作用因子对转录的影响。14、简述 DNA 加工水平对基因表达的调控答:RNA 加工水平: a、rRNA 加工成熟,包括分子内的切割和化学修饰(主要是核糖甲基化)。b、mRNA 加工成熟,包括 mRNA5末端加“帽子”,3端加上 polyA 尾巴。 c、tRNA 的 3 末端 CCA-OH,5端加上甲基鸟苷酸。翻译水平:a、真核生物 mRNA“扫描模式”与蛋白质合成的起始。 b、mRNA的稳定性与基因表达的调
11、控。 c、mRNA5端帽子结构的识别与蛋白质的合成。d、可溶性蛋白因子的修饰与翻译起始调控15、生物体内主要有几种RNA?m RNA:编码特定蛋白序列r RNA:直接参与核糖体中蛋白质的合成t RNA:能特异性解读 m RNA 中的遗传信息,将其转化成相应的氨基酸后加入多肽链中Sn RNA:小核 RNA,是真核生物转录后加工过程中RNA 剪接体的主要成分 . Hn RNA:指导 RNA,核酶 RNA 16、转录包括哪几个基本过程?1. 模板识别: RNA 聚合酶与启动子 DNA 双链互相作用与之相结合的过程2. 转录起始: RNA 链上第一个核苷酸链的产生3. 转录延伸: RNA 聚合酶释放
12、因子离开启动子后,核心酶沿模板DNA 链移动并使新生 RNA 链不断伸长4. 转录终止: RNADNA 杂合物分离,转录泡瓦解,DNA 恢复成双链状态,RNA 聚合酶和 RNA 链从模板上释放出来17、简述真核细胞 RNA 聚合酶的细胞定位及其转录产物答:见课本名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页,共 9 页 - - - - - - - - - 4 18、简述原核和真核生物启动子的结构特点答:原核生物:启动子在两段由5 个核苷酸组成的共同序列,即位于10bp 处的
13、TATA 区(也叫 pribnow 区) ,和 35bp处的 TTGACA 区,他们是 RNA 聚合酶与启动子结合位点,能与因子相互识别而具有很高的亲和力真核生物:启动子在 3025bp 处的 Hogness区,类似 pribnow 区,在7080bp 区有 CAAT 区(与 35 区序列相对应),在 11080 的 GC 区(GCCACACCC 或 GGGCGGG 序列)19、什么是 SD 序列?答:原核生物起始密码子AUG 上游 712 个核苷酸的保守区,能与16s rRNA 的3端反向互补20、简述真核生物 mRNA 的结构与原核生物mRNA 的结构的区别答:、真核生物 mRNA 具有前
14、体, 需要转录后加工成成熟RNA 才能与蛋白质合成、原核生物 mRNA 以多顺反子形式存在,一个mRNA 可编码几个多肽;真核生物 mRNA 最多只能编码一个多肽、原核生物 mRNA 的 5端无帽子结构, 3端没有或只有较短的polyA;而真核生物 mRNA 的 5端存在帽子结构,绝大多数正所谓3端有 polyA 结构、原核生物 mRNA 起始密码子 AUG 上游有 SD 序列的保守区、起始密码子原核生物的有AUG(有时 GUG,UUG),真核生物只有 AUG 21、转录终止有几种机制?各有何特点?答:、依赖 因子的终止: 因子是一个由 6 个相同亚基组成的六聚体,具有NTP 酶和解螺旋酶活性
15、,能水解各种核苷酸三磷酸,通过催化NTP 的水解促使新生 RNA 链从三元转录复合物中解离出来,从而终止转录、不依赖 因子的终止: 没有任何其他因子的参与, 核心酶也能在某些位点终止转录,因模板 DNA 上存在终止转录的特殊信号终止子1.终止位点上游一般存在一个富含GC 碱基的二重对称区,由这段DNA 转录产生的 RNA 容易形成发卡式结构2.在终止位点前有一段48 个 A 组成的序列,所以转录产物的3端为寡聚 U,这种结构特征的存在决定了转录的终止22、内含子的分类及剪接机制 (含剪接信号、 转酯反应等),各类内含子剪接过程的异同。答:内含子的分类: GUAG,AUAC,类内含子,类内含子,
16、类内含子,双内含子, pretRNA 中的内含子。类内含子的剪接主要是转酯反应, 即剪接反应实际上是发生了两次磷酸二酯键的转移;类内含子切除体系中, 转酯反应无需游离鸟苷酸或鸟苷,而是由内含子本身的靠近 3短的腺苷酸 2OH 作为亲核基因攻击内含子5端的磷酸二酯键,从上游切开 RNA 链后形成套索环结构, 再由上游外显子的自由3OH 作为亲核基因攻击内含子3端的磷酸二酯键,使内含子被完全切开,上下游两个外显子通过新的磷酸二酯键键相连。发生了两次转酯反应。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - -
17、 - - - 第 4 页,共 9 页 - - - - - - - - - 5 类内含子主要依靠Sn RNP发生 2 次转酯反应, 在哺乳动物中, mRNA 前体上的 Sn RNP 是从 5向下游“扫描”悬着在分支点富嘧啶区3下游的第一个AG 作为剪接的 3位点。剪接机制:组成型剪接:需要外界能量和各种酶形成复合物剪接;自我剪接:不需外源酶和能量,剪接特征由35s RNA 自我催化完成;选择性剪接:同一前体mRNA 中的外显子通过不同组合形成不同的成熟mRNA分子36.RNA 编辑的种类及意答:种类:位点特异性脱氨基作用和引导DNA 指导的尿嘧啶的插入或删除意义: 1、能够改变和补充遗传信息2、
18、增加基因产物的多样性3、与生物细胞发育与分化有关4、校正作用5、翻译调控39)核糖体的组成结构及功能答:组成结构:由大、小两个亚基, 许多不同的核糖体蛋白质子和核糖体RNA共同组成,有 3 个 tRNA 的结合位点( A、P、E 位点)功能:、在多肽合成过程中,不同的tRNA 将相应的氨基酸带到蛋白质合成部位, 并与 mRNA 进行专一性的相互作用, 以选择对信息专一的氨基酸tRNA 、核糖体容纳另一种携带肽链的tRNA,即肽酰 tRNA,并使之处于肽链容易生成的位置上。、核糖体小亚基负责对mRNA 进行序列特异性识别;大亚基负责携带氨基酸以及 tRNA 的功能,包括肽键的形成,氨基酸tRNA
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- 2022年分子生物学简答题 2022 年分 生物学 答题
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