基因表达调控课堂练习 练习题

1基因表达调控部分课堂练习题学号姓名一填空题不同的生物使用不同的信号来指挥基因调控在原核生物中和对基因表达起着举足轻重的影响在高等真核生物中和是基因表达调控的最主要手段操纵子学说是关于原核生物基因结构和表达调控的学说由法国巴斯德研究所科学家和在1961年首先提出后经许多学者补充修正得以逐步完善大肠杆菌乳糖操纵子包括三个结构基因和以及操纵基因和在葡萄糖存在时即使在细菌培养基中加入乳糖半乳糖阿拉伯糖等诱导物与其对应的操纵子也不会启动而产生出代谢这些糖的酶这种现象称为由于葡萄糖对乳糖操纵子表达的抑制是间接的是葡萄糖的降解产物抑制了lacmRNA的合成所以又称为或对于大肠杆菌乳糖操纵子而言乳糖并不与阻遏物相结合真正的诱导物是乳糖的异构体它是在半乳糖苷酶的催化下由乳糖形成的能够诱导操纵子但不是代谢底物的化合物如异丙基巯基半乳糖苷IPTG和巯甲基半乳糖苷TMG称为诱导物色氨酸是一种调节分子被称为大肠杆菌中色氨酸操纵子的转录调控除了阻遏系统外还有色氨酸操纵子的弱化机制主要涉及的结构它是一段可以通过自我配对形成的mRNA区域具有典型的终止子特点前导区的碱基序列以不同的方式进行碱基配对在前导肽基因中有2个相邻的密码子所以前导肽的翻译对的浓度敏感弱化子对RNA聚合酶的影响依赖于前导肽中所处的位置实现对转录过程的调节在大肠杆菌色氨酸操纵子系统中效应物分子为trpR基因突变常引起trpmRNA的组成型合成该基因产物因此被称为它与相结合形成有活性的阻遏物与操纵区结合并关闭trpmRNA转录细菌实施应急反应的信号是和产生它们的诱导物是原核细胞中具有操纵子结构并以多顺反子mRNA方式转录整个体系被置于一个启动子的控制之下真核细胞的DNA是结构许多相关的基因常按功能成套组合被称为真核基因调控主要也是在转录水平上进行的受大量特定的和的调控真核生物的转录调控大多数是通过两者复杂的相互作用来实现的典型的锌指蛋白为型即Zn离子与两个残基和两个残基形成配位键另一类锌指蛋白为型即Zn离子与四个残基形成配位键2二判断题增强子的作用具有细胞或组织的特异性增强子对依赖或不依赖于TATA框的转录启动子都有增强效应真核生物基因的启动子都位于转录起始点的上游内含子通常可以在相关基因的同一位置发现细菌的转录和翻译过程几乎发生在同一时空转录与翻译相偶联转录的弱化作用是通过前导肽的翻译来调节mRNA转录的终止在原核生物中35序列和10序列对于RNA聚合酶识别启动子都是很重要的真核生物基因的启动子都位于转录起始点的上游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在高等生物的个体发育或细胞分化时可以有选择性地越过某些外显子或某个剪切点对mRNA前体进行剪切产生组织或发育阶段特异性mRNA核不均一RNA是mRNA和rRNA的前体而不是tRNA的前体当大肠杆菌培养基中的葡萄糖浓度较低时在培养基中加入乳糖可以诱导相应得如同操纵子表达细菌产生应急反应时所有生物化学反应均停止是由于空载tRNA诱导了鸟苷四磷酸和鸟苷五磷酸的结果有的真核基因有时转录产物可以通过不同的剪接方式产生不同的mRNA并翻译成不同的蛋白质在个体发育过程中用来合成RNA的DNA模板也会发生规律性的变化从而控制基因表达和生物发育包括基因丢失扩增重排和易位rRNA的基因转录和加工主要在细胞核仁内进行增强子是指能使与它连锁的基因转录频率明显增加的DNA序列不论增强子以什么方式排列53或35或者在基因下游均表现出增强效应真核生物中核不均一RNA即hnRNA是mRNA的前体高等真核生物的大部分DNA是不编码蛋白质的真核生物的加帽反应发生在mRNA前体刚刚转录出来不久或尚未转录完成时催化这一过程的是鸟苷酸转移酶和甲基转移酶它们都位于细胞核内在真核生物细胞中所有的基因内部都存在内含子结构这是真核生物都有的现象许多类固醇激素都是通过起始基因转录实现相应得调控作用的3三单选题下面哪个是真正的EColi乳糖操纵子的诱导物A半乳糖苷B异丙基b半乳糖苷IPTGC阿拉伯糖D葡萄糖关于真核基因经常被断开下列说法不正确的是A反映了真核生物的mRNA是多顺反子B因为编码序列外显子被非编码序列内含子所隔开C表明初始转录产物必须加工后才可被翻译D表明真核基因可能有多种表达产物因为它有可能在mRNA加工中采用不同外显子重组方式TATA框存在于ARNA聚合酶识别的大部分启动子中BRNA聚合酶II识别的大部分启动子中CRNA聚合酶III识别的大部分启动子中DRNA聚合酶II识别的大部分启动子中RNA聚合酶III识别的小部分启动子中哪些有关剪接位点的叙述是正确的A5与3剪接位点是互补的B大部分剪接位点都遵从GTAG规律C剪接位点被保留在成熟的mRNA中D一个内含子5剪接位点只能与同一个内含子3剪接位点作用杂合内含子不能被剪接tRNA中的内含子A通过两步转酯反应被切除B具有与反密码子相同的序列C都形成相似的二级结构D在5和3剪接位点的序列是保守的在前mRNA上加多聚腺苷酸尾巴A涉及两步转酯机制B需要保守的AAUAAA序列C在AAUAAA序列被转录后马上开始D由依赖于模板的RNA聚合酶催化外源基因在大肠杆菌中高效表达受很多因素影响其中SDShineDalgarnosequence序列起的作用是A提供一个mRNA转录终止子B提供一个mRNA转录起始子C提供一个核糖体结合位点D提供了翻译的终点真核生物的基因表达调控的错误论述是A形成开放型活性染色质B有一系列的转录因子参与C不存在转录后调控D主要的调控在转录水平本底水平的表达不需要A基本启动子BRNA聚合酶C组织特异性启动子D增强子增强子的错误论述是A可以增强基因的表达B无论在基因的上游或下游都能发挥功能4C可能通过改变基因的空间构象促进转录D有基因专一性只增强特定基因的表达原核生物的基因调控主要发生在转录水平上在负转录调控系统中调节基因的产物是在正录调控系统中调节基因的产物是A阻遏蛋白阻遏蛋白B激活蛋白阻遏蛋白C阻遏蛋白激活蛋白D激活蛋白激活蛋白DNA依赖的RNA聚酶的通可以靠A因子蛋白与核心酶的结合B抗终止蛋白与一个内在的因子终止位点结合因而封闭了终止信号C抗终止蛋白以它的作用位点与核心酶结合因而改变其构象使终止信号不能被核心酶识别D聚合酶跨越抗终止子蛋白终止子复合物将一个基因从远离启动子的地方移到距它距离很近的位点从而启动转录这种方式称为基因重排通过基因重排调节基因活性的典型例子是A免疫球蛋白结构基因B组蛋白基因C珠蛋白基因DrRNA基因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肤的翻译下面哪一个调控这个系统A色氨酸B色氨酸tRNATrpC色氨酸tRNADcAMP四名词解释顺式作用元件启动子增强子中或结构基因共线性的DNA序列基因转录调控影响基因的表达反式作用因子能够直接或间接地识别或结合在各类顺式作用元件核心序列上参与调控靶基因转录效率的蛋白质持家基因housekeeping维持细胞正常结构基本代谢活动所需要的蛋白质或RNA的编码基因假基因与原基因核甘酸序列相同但没有功能的基因基因重排generecomposition基因扩增geneamplication操作基因operator操纵子上结合阻遏蛋白特异结合的DNA序列操纵子operon由操作子以及相邻的若干结构基因所组成的功能单位其中结构基因转录受操纵基因控制弱化子原核生物中位于转录单位开始区的一种内部终止子增强子enhancer弱化作用attenuation激活蛋白activator阻遏蛋白repressor副阻遏蛋白aporepressor5五问答题概括典型原核生物启动子的结构和功能简述乳糖操纵子的负调控模式弱化作用如何调控Ecoli中色氨酸操纵子的表达简述乳糖操纵子的结构和调控过程三个乳糖的结构基因其中lacZ编码半乳糖苷酶能催化半乳糖苷水解lacY编码半乳糖苷透性酶将半乳糖苷转入细胞LacA编码半乳糖苷转乙酰基酶调控基因LacI基因表达产物称为阻遏蛋白Repressor它的功能是阻止结构基因的表达操纵基因o位于启动子p和结构基因lacZYA之间阻遏蛋白和操纵基因结合时能阻止RNA聚合酶在启动子p上的转录1无诱导物如乳糖时使乳糖操纵子处于失活状态2加入诱导物如乳糖后它与阻遏蛋白结合起始转录乳糖代谢的3个结构基因lacZYA简述转录因子的结构特点及其作用转录因子也称转录激活因子它们可对转录起始复合物的组装及转录速率施加影响决定某一基因是否表达通常有一个标准结构存在DNA结合域和转录激活结构域DNA识别或结合域能和特定的基因的启动子区结合但不能激活基因的转录转录激活结构域可以在适当的空间激活转录当培养基中同时存在葡萄糖和半乳糖时请说明大肠杆菌乳糖操纵子的基因表达情况三个乳糖的结构基因其中lacZ编码半乳糖苷酶能催化半乳糖苷水解lacY编码半乳糖苷透性酶将半乳糖苷转入细胞LacA编码半乳糖苷转乙酰基酶调控基因LacI基因表达产物称为阻遏蛋白Repressor它的功能是阻止结构基因的表达操纵基因o位于启动子p和结构基因lacZYA之间阻遏蛋白和操纵基因结合时能阻止RNA聚合酶在启动子p上的转录1当大肠杆菌培养基同时存在葡萄糖和半乳糖时大肠杆菌优先利用葡萄糖乳糖操纵子处于关闭状态直至培养基中的葡萄糖用完乳糖操纵子的基因才开始转录表达利用乳糖2培养基中的葡萄糖用完后半乳糖与阻遏蛋白结合起始转录乳糖代谢的3个结构基因lacZYA反式作用因子有几大类每一类的特征是什么作为基因表达的重要调节原件增强子在通常具有什么特征六思考题简述互补实验怎样区别突变是发生在lac操纵子的结构基因上还是它的调控序列上当lacZ或lacY突变体生长在含乳搪的培养基上时lac操纵子中剩余的基因没有被诱导解释是何原因蜜二糖是lac操纵子的弱诱导物它通常在自己的透性酶作用下进人细胞但如果细胞在42下生长透性酶失去活性则蜜二糖只有在lacY透性酶存在的情况下才能进人细胞这样42下lacY和lacP的突变株不能在以蜜二糖为唯一碳源的培养基上生长如何通过这种特性分离lac操纵子的组成型突变原核生物的核糖体RNA和tRNA相对较稳定并且半衰期长而mRNA却不稳定很快被降解请解释这种稳定性的差异在大多数细菌操纵子中结构基因通常紧靠在一起并由单个操纵序列一启动子区调控而在一些例子中结构基因分散在染色体上请问这些基因是如何以简单的方式达到协同调节的