原核基因表达调控

原核基因表达调控 考点基因表达基本概念操纵子调控 乳糖 色氨酸 1标出以下所有正确表述 a 转录是以半保留方式获得序列相同的两条DNA链的过程 b 依赖DNA的DNA聚合酶是多亚基酶 它负责DNA的转录 c 细菌的转录物 mRNA 是多基因的 d 因子指导真核生物hnRNA的转录后加工 最后形成mRNA e 促旋酶在模板链产生缺口 决定转录的起始和终止 2 下面哪些真正是乳糖操纵子的诱导物 a 乳糖 b 蜜二糖 c O 硝基苯酚 半乳糖苷 ONPG d 异丙基 卜半乳糖甘 e 异乳糖 3 因子的结合依靠 a 对启动子共有序列的长度和间隔的识别 b 与核心酶的相互作用 c 弥补启动子与共有序列部分偏差的反式作用因子的存在 d 转录单位的长度 e 翻译起始密码子的距离 4 下面哪一项是对三元转录复合物的正确描述 a 因子 核心酶和双链DNA在启动子形成的复合物 b 全酶 TF 和解链DNA双链形成的复合物 c 全酶 模板DNA和新生RNA形成的复合物 d 三个全酶在转录起始位点 tsp 形成的复合物 e 因子 核心酶和促旋酶形成的复合物 5 因子和DNA之间相互作用的最佳描述是 a 游离和与DNA结合的 因子的数量是一样的 而且 因子合成得越多 转录起始的机会越大 b 因子通常与DNA结合 且沿着DNA搜寻 直到在启动子碰到核心酶 它与DNA的结合不需依靠核心酶 c 因子通常与DNA结合 且沿着DNA搜寻 直到碰到启动子 在有核心酶存在的时候与之结合 d 因子是DNA依赖的RNA聚合酶的固有组分 它识别启动子共有序列且与全酶结合 e 因子加入三元复合物而启动RNA合成 6DNA依赖的RNA聚合酶的通读可以靠 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 NusA蛋白与核心酶的结合 e 聚合酶跨越抗终止子蛋白一一终止子复合物 7 因子专一性表现在 a 因子修饰酶 SME 催化 因子变构 使其成为可识别应激启动子的 因子 b 不同基因编码识别不同启动子的 因子 c 不同细菌产生可以互换的 因子 d 因子参与起始依靠特定的核心酶 e 因子是一种非专一性蛋白 作为所有RNA聚合酶的辅助因子起作用 8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 其中一个需要前导肽的翻译 下面哪一个调控这个系统 a 色氨酸 b 色氨酰 tRNATrp c 色氨酰 tRNA d cAMP e 以上都不是 9 负调节物如乳糖阻遏蛋白如何组织RNA聚合酶起始转录 A阻断聚合酶在操纵上的经过位点B形成茎环结构阻断聚合酶的通过C物理阻断聚合酶分子上的DNA结合位点D通过结合聚合酶分子 从而组织其结合 10 为什么葡糖糖可参与乳糖操纵子的代谢阻遏 A与乳糖操纵子的调控毫无关联B乳糖分解生成葡糖糖 因此葡萄糖的存在可称为细胞内具有正常乳糖水平的信号C因为葡萄糖也是b 半乳糖苷酶的底物D葡萄糖的存在增加了细胞内乳糖阻遏物的含量 11 色氨酸操纵子的终产物 色氨酸如何参与操纵子的调控 A结合到阻抑物上 阻断其余DNA的集合 从而使转录得以进行B结合到阻抑物上 使阻抑物与DNA结合 从而使转录得以进行C色氨酸直接与DNA结合 抑制操纵子转录D结合到阻抑物上 形成复合物与DNA结合 阻断转录的进行 12 细菌一些复杂的生命过程如孢子形成 鞭毛合成以及固氮反应中 多基因是如何进行调控的 A多个操纵子受到同步诱导B按一定顺序级联合成 因子 一次启动基因的转录C前一操纵子的终产物依序作为下一操纵子的诱导物D只涉及单个操纵子 操纵子内含有与每一步骤相关的各个基因 13 在色氨酸操纵子中 衰减作用通过前导序列中两个色氨酸密码子的识别而进行 如果这两个密码子突变为种植密码子 会出现什么结果 A该操纵子将失去对色氨酸衰减调节的应答功能B突变为组成型基因表达 不受色氨酸存在与否的调节C将合成色氨酸合成酶DABC现象都不会发生EABC现象都会发生 14 色氨酸操纵子调节中 色氨酸是作为 A阻抑物B衰减子C活化物D辅阻抑物E操纵元件 15 在大肠杆菌的热激反应中 某些蛋白质表达的开启和关闭的机制是 A温度升高使特定的阻抑蛋白失活B编码热敏感蛋白的基因的启动区域在较高温度下发生变性C在高温时形成新的 因子 调节热激蛋白基因的表达D高温时 已存在的聚合酶 因子与启动的结合能力增强 16 以下关于分解代谢调节的操纵子陈述错误的是 AcAMP受体蛋白CRP和分解代谢激活蛋白CAP是同一蛋白的不同名称B当细胞中存在葡萄糖时 cAMP水平下降CCRP结合到cAMP上导致转录被激活D当cAMP缺乏时 CRP结合到DNA上ECRP能使DNA弯曲 导致转录被激活 17 以下有关色氨酸操纵子的陈述哪一个是正确的 A色氨酸操纵子的RNA产物很稳定BTrp阻抑蛋白石色氨酸操纵子的产物CTrp阻抑蛋白和Lac阻抑蛋白一样 是相同亚基的四聚体DTrp阻抑蛋白与色氨酸结合E色氨酸激活色氨酸操纵子的表达F色氨酸操纵子只被色氨酸阻抑蛋白所调控 18 对于色氨酸操纵子的弱化作用的陈述正确的是 A弱化作用是rho依赖性的B弱化序列的缺失会导致色氨酸启动子转录的基本和激活水平的上升C弱化子位于色氨酸操纵子序列的上游D弱化作用不需要转录和翻译的密切配合E当色氨酸缺乏时 核糖体在前导肽上两个色氨酸密码子之间的暂停导致弱化作用F当色氨酸缺乏时 一种叫做反终子的发夹结构阻止了终止发夹结构的形成 导致色氨酸E基因的通读 19 以下关于 因子陈述错误的是 A缺乏 因子的亚基的大肠杆菌RNA聚合酶核心酶不能从启动子处起始转录B不同的 银子识别不同系列的启动子C 因子识别 10到 35启动子元件D大肠杆菌热休克启动子有不同的 35和 10序列且与17种不同的热休克 因子结合EB submit的孢子形成多种 因子的调节FT7噬菌体表达它自己的 因子 而不是编码它自己的RNA聚合酶 20 以下陈述正确的是 A含有5 GGATCGATCC 3 序列的双链DNA序列是一个回文结构B含有5 GGATCCTAGG 3 序列的双链DNA序列是一个回文结构CLac阻抑蛋白抑制聚合酶与Lac启动子的结合DLac操纵子直接被乳糖诱导ELac阻抑蛋白与异乳糖的结合降低了他与Lac启动子的结合能力FIPTG是Lac启动子的天然诱导剂 21 关于管家基因叙述错误的是 A 在生物个体的几乎各生长阶段持续表达 B 在生物个体的几乎所有细胞中持续表达 C 在一个物种的几乎所有个体中持续表达 D 在生物个体的某一生长阶段持续表达 D 22 一个操纵子 元 通常含有 A 数个启动序列和一个编码基因 B 一个启动序列和数个编码基因 C 一个启动序列和一个编码基因 D 两个启动序列和数个编码基因 B 23 Lac阻遏蛋白结合乳糖操纵子 元 的 A CAP结合位点 B O序列 C P序列 D I基因 B 24 cAMP与CRP结合 CAP介导正性调节发生在 A 葡萄糖及cAMP浓度极高时 B 没有葡萄糖及cAMP较低时 C 没有葡萄糖及cAMP较高时 D 有葡萄糖及cAMP较低时 C 25 Lac阻遏蛋白由 A Z基因编码 B Y基因编码 C A基因编码 D I基因编码 D 26 色氨酸操纵子 元 调节过程涉及 A 转录水平调节 B 转录激活调节 C 翻译水平调节 D 转录 翻译调节 D A Lac阻遏蛋白 B RNA聚合酶 C 环一磷酸腺苷 D CRP cAMP27 与O序列结合28 与P序列结合29 与CRP结合30 与CAP位点结合 A B C D 31 乳糖 色氨酸等小分子物质在基因表达调控中作用的共同特点是A 与启动子结合B 与DNA结合影响模板活性C 与RNA聚合酶结合影响其活性D 与蛋白质结合影响该蛋白质结合DNA D 32 以下关于cAMP对原核基因转录的调控作用的叙述错误的是A cAMP可与CRP结合成复合物B cAMP CRP复合物结合在启动子前方C 葡萄糖充足时 cAMP水平不高D 葡萄糖和乳糖并存时 细菌优先利用乳糖 D 33 Lac阻遏蛋白由 基因编码 结合 序列对Lac操纵子 元 起阻遏作用 34 Trp操纵子的精细调节包括 及 两种机制 I O 阻遏机制 弱化机制 二 名词解释 1 基因表达从DNA到蛋白质的过程 转录及翻译 对这个过程的调节就称为基因表达调控2 组成型表达 指不大受环境变动而变化的一类基因表达3 适应型表达 诱导表达 指环境的变化容易使其表达水平变动的一类基因表达 分为诱导和阻遏 4 顺式作用元件 不转变为其他形式 RNA或蛋白质 而只以DNA形式在原来位置起作用的DNA序列 起作用的过程称顺式作用5 反式作用因子 能从合成地点扩散到其它场所对其他基因的表达起调控作用的蛋白质因子 RNA 起作用的过程称反式作用 6 基因编码某一蛋白质或RNA的一段DNA序列 7 基因组指细胞或生物体的全套遗传物质 即生物体维持配子或配子体正常功能的全套染色体所含的全部基因 8 结构基因 structuralgene 编码各类具有不同结构和功能的蛋白质和RNA的基因 9 调控基因 regulatorgene 编码蛋白质或RNA来调节其他基因表达的基因 8 阻抑物 阻止基因表达的蛋白质 可与操纵基因结合来阻止转录或结合RNA来阻止蛋白质的翻译 9 操纵基因 DNA上的一个位点 阻抑物能与之结合抑制相邻启动子起始转录 10 操纵子 细菌基因表达和调控的单位 包括结构基因和能被调控基因产物识别的DNA控制元件 11 正调控 调控因子通过与启动子元件结合来激活基因的表达 12 负调控 阻抑物与操纵基因结合来阻止基因的表达 13 诱导调节是指一些基因在特殊的代谢物或化合物的作用下 由关 开14 阻遏调节基因是开启的 但由于一些特殊代谢物或化合物的积累将其关闭 15 葡萄糖效应有葡萄糖的存在即使在培养基中加入乳糖 半乳糖等诱导物 操纵子也不会启动 这种现象称为葡萄糖效应或称为降解物抑制作用16 细菌的应急反应当细菌生长过程中 氨基酸全面缺乏时 细菌将会产生应急反应 停止全部基因的表达 17 魔斑空载tRNA会激活焦磷酸转移酶 使ppGpp大量合成 ppGpp的出现会关闭许多基因 PpGpp与pppGpp的作用能够影响一大批操纵子 它们被称为魔斑18 反义RNA与mRNA互补的RNA分子 19 弱化子当操纵子被阻遏 RNA合成被终止时 起终止转录信号作用的那一段DNA序列被称为弱化子20 前导肽 色氨酸操纵子前导区能产生一个含有14个氨基酸的多肽 这个多肽被称为前导肽 三问答 1 乳糖操纵子阻遏蛋白的负性调控机制没有乳糖时 1ac操纵子处于阻遏状态 i基因在自身的启动子Pi控制下 产生阻遏蛋白R R以四聚体形式与操纵子o结合 阻碍RNA聚合酶与启动子P的结合 当有乳糖存在时 乳糖与R结合 使R四聚体解聚成单体 失去与o的亲和力 与o解离 基因转录开放 2 乳糖操纵子CAP的正性调控机制 cAMP含量与葡萄糖的分解代谢有关 当细菌利用葡萄糖供给能量时 cAMP含量降低 无葡萄糖时 cAMP含量升高 cAMP与CRP结合变为CAP 并以二聚体的方式与特定的DNA序列结合 1ac操纵子的强诱导既需要有乳糖的存在 又需要没有葡萄糖可供利用 通过CAP的正调控作用 细菌才能充分利用乳糖 3 乳糖操纵子结构特点 大肠杆菌乳糖操纵子包括 结构基因 Z Y和A调控元件 启动子 P 操纵区 O 和cAMP CRP结合位点调节基因 lacI 4 解释细菌对葡萄糖和乳糖的利用机制 1 当葡萄糖存在 乳糖存在时 尽管乳糖作为诱导剂和阻遏蛋白结合 使阻遏蛋白与操纵序列O解离 但由于cAMP浓度较低 cAMP和CRP结合受阻 基因处于关闭状态 2 当葡萄糖和乳糖都不存在时 CRP可以发挥正调控作用 但由于没有诱导剂 阻遏蛋白的负调控作用使基因仍处于关闭状态 3 当葡萄糖存在 乳糖不存在时 此时无诱导剂存在 阻遏蛋白与DNA结合 而且由于葡萄糖的存在 CRP也不能发挥正调控作用 基因处于关闭状态 4 当葡萄糖不存在 乳糖存在时 此时CRP可以发挥正调控作用 阻遏蛋白由于诱导剂的存在而失去负调控作用 基因被打开 启动转录 5 色氨酸操纵子的阻遏蛋白的负调节机制 细菌通常需要自己经过许多步骤合成色氨酸 但是一旦环境能够提供色氨酸时 细菌就会充分利用外界的色氨酸 合成色氨酸所需酶类的基因E D C B A 受其上游调控蛋白R基因的调控 R并没有与O结合的活性 只有当环境能提供足够浓度的色氨酸时 R与色氨酸结合后而活化 能够与O结合 阻遏结构基因的转录 使基因开 关 6 色氨酸操纵子衰减子调节机制 当色氨酸达到一定浓度 但还没有高到能够活化R使其起阻遏作用的程度时 产生色氨酸合成酶类的量已经明显降低 而且产生的酶量与色氨酸浓度呈负相关 这种调控现象与色氨酸操纵子特殊的结构衰减子有关 A 当色氨酸浓度低时 生成的tRNAtrp量就少 使核糖体沿mRNA翻译移动的速度慢 赶不上RNA聚合酶沿DNA移动转录的速度 这时核糖体占据1位的机会较多 使1 2不能配对 2 3配对 阻止了3 4生成终止信号的结构 trp操纵元处于开放状态 B 当色氨酸浓度增高时 核糖体沿mRNA翻译移动的速度加快 占据到2段的机会增加 2 3配对的机会减少 3 4形成终止结构的机会增多 RNA聚合酶终止转录的几率增加 于是转录减弱 C 当所有氨基酸都不足时 核糖体翻译移动的速度就更慢 甚至不能占据1的序列 结果有利于1 2和3 4发夹结构的形成 于是RNA聚合酶停止转录 等于告诉细菌 整个氨基酸都不足 即使合成色氨酸也不能合成蛋白质 不如不合成以节省能量 7 半乳糖操纵子结构特点 包括1个调节基因 galR 和3个结构基因 异构酶 galE 半乳糖 磷酸尿嘧啶核苷转移酶 galT 半乳糖激酶 galK 使半乳糖变成葡萄糖 1 磷酸 有两个启动子 其mRNA可从两个不同的起始点开始转录 有两个O区 一个在P区上游 67 73 另一个在结构基因galE内部 8 半乳糖操纵子调控模式 在gal操纵子P O区有两个相距仅为5bp的启动子 gal操纵子可以从两个启动子分别起始基因转录 每个启动子拥有各自的RNA聚合酶结合位点S1和S2