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11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。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mRNA5'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复合物调节转录起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，（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？mRNA：编码特定蛋白序列rRNA：直接参与核糖体中蛋白质的合成tRNA：能特异性解读mRNA中的遗传信息，将其转化成相应的氨基酸后加入多肽链中SnRNA：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.HnRNA：指导RNA，核酶RNA16、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σ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：RNA—DNA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418、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σ因子相互识别而具有很高的亲和力真核生物：启动子在—30~~—25bp处的Hogness区，类似pribnow区，在—70~~—80bp区有CAAT区（与—35区序列相对应），在—110~~—80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7~12个核苷酸的保守区，能与16srRNA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：①、真核生物mRNA具有前体，需要转录后加工成成熟RNA才能与蛋白质合成②、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③、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④、原核生物mRNA起始密码子AUG上游有SD序列的保守区⑤、起始密码子原核生物的有AUG(有时GUG,UUG),真核生物只有AUG21、转录终止有几种机制？各有何特点？答：①、依赖ρ因子的终止：ρ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，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②、不依赖ρ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4~8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：GU—AG，AU—AC，Ⅰ类内含子，Ⅱ类内含子，Ⅲ类内含子，双内含子，pre—tRNA中的内含子。Ⅰ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；Ⅱ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2’—OH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3’—OH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。5Ⅲ类内含子主要依靠SnRNP发生2次转酯反应，在哺乳动物中，mRNA前体上的SnRNP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35sRNA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、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：①、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—tRNA②、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。③、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，肽酰—tRNA的结合等40）蛋白质前体的加工主要内容答：1、N端fMet或Met的切除：N端的甲硫氨酸往往在多肽合成完毕之前被切除2、二硫键的形成：蛋白质的二硫键是蛋白质合成后，通过两个半胱氨酸的氧化作用生成的，密码子中没有胱氨酸的密码子。3、特定氨基酸的修饰：氨基酸侧链的修饰包括磷酸化、糖基化、甲基化、已基化、羟基化和羧基化等。4、切除新生肽链中的非功能片段：不少肽类激素和酶的前体都要经过加工才能变成活性分子41）蛋白质转运的主要机制答：1、翻译—转运同步机制：由信号肽介导协助转运。蛋白质其实首先合成信号肽——SRP与信号肽结合，翻译暂停——SRP与SRP受体结合，核糖体与