分子生物学7章作业及答案

1、第二章一、名词解释1、DNA 的一级结构：四种脱氧核甘酸按照一定的排列顺序以 3,5磷酸二酯键相连形成的直线或环状多聚体，即四种脱氧核甘酸的连接及排列顺序。2、DNA 的二级 Z 构：DNAM 条多核甘酸链反向平行盘绕而成的双螺旋结构3、DNA 的三级 Z 构：DNAa 螺旋进一步扭曲盘绕所形成的特定空间结构。4、DNA螺旋：DNAZ 螺旋进一步扭曲盘绕所形成的特定空间结构，是 DNA 吉构的主要形式，可分为正超螺旋与负超螺旋两大类。按 DNAZ 螺旋的相反方向缠绕而成的超螺旋成为负超螺旋，反之，则称为正超螺旋。所有天然的超螺旋 DNA 匀为负超螺旋。5、DNA 拓扑异构体：核甘酸数目相同，但

2、连接数不同的核酸，称拓扑异构体6、DNA 的变性与复性：变性（双链单链）在某些理化因素作用下，氢键断裂，DNA 双链解开成两条单链的过程。复性（单链-双链）变性 DNA适当条件下，分开的两条单链分子按照碱基互补配对原则重新恢复天然的双螺旋构想的现象。7、DNA 的熔链温度（Tm 值）：DNRm 热变性时，紫外吸收达到最大值的一半时的温度，即 DN6 子内 50%勺双链结构被解开成单链。Tm 值计算公式：Tm=69.3+0.41（G+。能表现活性。作用：增强基因转茎 yGGGCGGG-1率，即增强基因的启动子活性。，UPEorUAS,八，与启动子的区别：都是顺式作用元件。但：a.相对于启动子来说

3、，增强子的位置不固定；而启动子位于基因转录起始位点上游的固定区域内。b.可以在很远的范围内发挥作用；而启动子只能在临近的范围起作用。c.无方向性：可以在启动子的上游，也可在启动子的下游；将增强子序列倒转，也起作用。d.调节元件的密度大，排列紧密。10、何谓核酶？简述其种类及发现的意义。核酶：具有催化功能的 RNA 分子。类型剪切型：相当于内切核酸酶剪接型：相当于内切核酸酶及连接酶其他类型：如核甘酸转移，脱磷酸作用意义突破了酶的传统概念；揭示了内含子自我剪接的奥秘，促进了 RNA 的研究；为生命的起源和分子进化提供了新的依据；为治疗破坏有害基因，肿瘤等疾病提供手段。11、简述真核生物 mRNA

4、勺加工方式。5加帽；3加 polyA 尾巴；拼接；编辑；修饰12、简述 mRN 刷体分子中有关内含子拼接所必需的保守序列(图示)。(1)5splicesite(2)3splicesite,+1I增强子Py 频5ExonAGGUIntronAGG3ExonYNYRAY(3)Branchpoint13、第一类内含子、第二类内含子和 mRNA.前体内含子拼接的异同。相同点：化学过程的本质都是两 4 次转酯反应。不同点：groupI 和 groupII 内含子有自我拼接功能；groupIII 内含子需要拼接体催化。groupI 需游离的鸟昔或鸟甘酸作为辅助因子，鸟甘（酸）3-OH 作为亲核供体；自我催

5、化。groupII 内含子中腺甘酸残基 2位羟基作为亲核供体，去除的内含子形成套马索结构；自我催化。Pre-mRNA 内含子：内含子中分枝点序列中的腺甘酸残基 2位羟基作为亲核供体，去除的内含子也形成套马索结构；需要在拼接体中完成拼接。14、试比较原核生物与真核生物转录及转录产物的差异。在原核生物中，转录、翻译、降解同时进行；就整体而言，寿命较真核生物的短。多顺反子 mRNA:编码多个蛋白质或多肽链的 mRNA在真核生物中，转录、翻译分时间、分地点进行；寿命也较原核生物的长；原初产物需经过5力口帽、3加 polyA 尾、拼接等加工过程才能形成成熟的 mRNA单顺反子 mRNA 只能编码一条多肽

6、链或蛋白质的 mRNA三、问答题举例说明病毒是何以实现早期、中期、晚期基因转录的时序控制的。噬菌体的一些早期基因是通过宿主的 RNAm 合酶转录的，这些早期基因中就有调节蛋白的基因，编码调控下一组噬菌体基因表达的调节蛋白。调控蛋白的作用有两种基本类型：作用于噬菌体基因的启动子更换 sigma 因子;合成病毒特有的 RNA 聚合酶抗终止，RNAm 合酶发生通读第五章一、名词解释1、翻译：以氨基酸为原料，以 mRN 朋模板，以 tRNA 为运载工具，以核糖体为合成场所起始、延长、终止各阶段蛋白因子参与，合成蛋白质的过程。Y=pyrimidineR=purineN=anythingAG前 18-40

7、nucleotide 的位置2、多顺反子：含有多个开放读码框(ORF 白 mRNA 或编码不只一条多肽或蛋白的 mRNA称多顺反子 mRNAo3、SD 序歹 U:又称核糖体结合序列(ribosome-bindingsequence,RBS)。原核生物 mRNAi 常含有一段富含喋吟碱基、能与 16SrRNA3端的喀咤碱基互补配对的序列，它通常在起始 AUG游 10 个碱基左右，在 mRN 保口核糖体结合以及起始 AUG 的识别中起重要作用。4、Kozak 序列：真核生物 mRN 裾始 AUG在的一段保守序列一一 GCCA/GCCAUGG40S 核糖体亚基识别起始密码子的位点。这段序列能提高翻译

8、效率。5、遗传密码子：指核甘酸三联体(triplet)决定氨基酸的对应关系。-共 64 个遗传密码，三联体=3 个连续的核甘酸组成一个密码子，决定一个氨基酸。起始密码-AUG 终止密码-UAA/UGA/UAG6、同功 tRNA:每种 AA 都有一种或数种相对应的 tRNA;携带相同氨基酸而反密码子不同的一组 tRNA 称为同功 tRNA(cognatetRNA)。7、密码子的简并性：一个 A.A 有多个密码子的现象。8、tRNA 副密码子：氨酰 tRNA 合成酶识别 AA 和相应 tRNA 的特异性取决于 tRNA 的 AA 接受臂(acceptorarm)和反密码子环的某些位点，这些位点称为

9、副密码子。二、简答题1、遗传密码子有何特点？(1)方向性与连续性：连续阅读从 mRNA5-3,阅读框移位(frameshift),蛋白功能丧失(2)简并性：一个 A.A 有多个密码子的现象(简并性)；编码同一个氨基酸的一组密码子称为同义密码子。(3)兼职性：AUG 起始彳 t 号和 Met 的密码子(4)通用性：从最简单的生物(病毒)到人类，使用同一套遗传密码2、同工 tRNA 反密码子的变偶性有何生物学意义？tRNA 的反密码子的变偶碱基(5第一个碱基)决定了该 tRNA 能够识别密码子的个数 3、比较原核生物与真核生物翻译的差异(可列表)真核生物原核生物遗传密码相同小同转录与翻译不偶联，m

10、RNA 勺前体要加工偶联起始因子多、起始复杂少mRNA5端：帽子3端：尾巴单顺反子5端:Kozazk 序列无需加工多顺反子5端：SD 序列第六章一、名词1、基因表达：基因转录成 RNA 再翻译成蛋白质的过程，称基因表达（expression）。对 rRNAtRNA 基因来说，其表达即基因的转录。2、诱导与阻遏：在特定环境信号刺激下，相应的基因被激活，基因表达产物增加，这种基因称为可诱导基因，可诱导基因在特定环境中表达增强的过程，称为诱导（induction）。如果基因对环境信号应答是被抑制，这种基因是可阻遏基因，可阻遏基因表达产物降低或表达关闭的过程称为阻遏（repression）3、细菌的严

11、谨控制：当处于氨基酸饥饿，无法满足蛋白质的正常合成，细菌关闭大部分的代谢过程，借以渡过难关。这种现象称为严谨控制。4、降解物阻遏：葡萄糖降解物引起其他糖对应的操纵子关闭，称降解物阻遏5、操纵子：在原核生物中，若干结构基因可串联在一起，其表达受到同一调控系统的调控，这种基因的组织形式称为操纵子。6、弱化子：是指原核生物操纵子中能显著减弱甚至终止转录的一段核昔酸序列，该区域能形成不同的二级结构，利用原核生物转录与翻译的偶联机制对转录进行调节。可以理解成“位于操纵子结构基因上游前导区的终止子”。二、问答题1、何谓操纵子？举例说明操纵子的组成结构。操纵子是指在原核生物中，若干结构基因可串联在一起，其表

12、达受到同一调控系统的调控，这种基因的组织形式称为操纵子。典型的操纵子可分为控制区和信息区两部分。信息区由数个结构基因串联在一起组成；控制区通常由调节基因、启动子序列（promoter,即RN 咪合酶结合区）、操纵序列（operator,即调节蛋白结合位点）和 CAP 吉合位点构成。2、试述乳糖操纵子是如何实现基因的正、副调控的？阻遏蛋白的负（性）调节：在没有乳糖存在时，乳糖操纵子处于阻遏状态；当有乳糖存在时，乳糖操纵子即可被诱导CAP 的正（性）调节：葡萄糖存在时cAMP降低，因而cAMP?CAP降低，抑制操纵子转录，只能利用葡萄糖；无葡萄糖而只有乳糖时cAMP高，cAMP?CAP 与操纵子的

13、 CA 暇点，激活转录，细菌利用乳糖。3、试述色氨酸操纵子的工作原理。（1）5 个合成 Trp 的结构基因；（2）Trp 有限时，这些基因有效地表达；（3）2 个水平调节：Trprepressor（转录起始）；弱化子（转录终止）4、原核生物中翻译水平的调控有哪些方式？（1）核糖体蛋白合成存在反馈抑制；（2）mRNA 翻译能力的差异（3）反义 RNA 的调控作用5、举例说明弱化子工作的原理及其生物学意义。原理：原核生物中，转录和翻译偶连。前导区的转录紧接着前导 mRNAj 翻译；前导肽 mRNA含 2 个连续的 Trp 密码子。如果细胞中 Trp 浓度很低，核糖体就会在此暂停；核糖体的暂停改变前

14、导 mRNA 勺二级 Z 构，2&3 配对，不形成内在性终止子结构，转录继续。如果细胞中Trp 浓度高，核糖体很快通过 2 个连续的 Trp 密码子，3&4 配对，形成内在性终止子结构，转录终止。意义：（1）氨基酸合成中的反馈抑制。经济的原则。（2）细菌利用阻遏和弱化双重机制感受细胞内外 Trp 的变化，精确调控 Trp 的合成。反应灵敏。（3）单独的弱化作用的效率很高，其他氨基酸操纵子如 His、Leu,没有阻遏蛋白，全靠弱化作用调节。效率高。（4）提供了一条不依靠调节蛋白，只依赖 RNA 吉构的基因表达调控途径。第七章一、名词解释1、基因的组成性表达：某些基因表达较少受环境

15、因素影响，在个体发育阶段的大多数或几乎全部的组织中持续表达，或变化很小。按其与细胞分化的关系，基因分管家基因和奢侈基因。2、染色质改建：与转录相关的染色质结构的变化，称为染色质改建。3、基因重排：通过基因的转座或 DNA 的断裂错接等形式使正常基因序列发生改变，使一个基因从远离启动子的地方移到距它较近的位点从而启动转录。4、基因的扩增（现象）：指某些基因的拷贝数专一性地大量增加的现象。短时间地产生大量基因产物以满足个体发育的需要。5、CpG 岛：高等生物中，CpGT 核甘酸中的 C 通常是甲基化的，常成串出现在 DNA,称为CpG 岛6、顺式元件：指可影响自身基因表达活性的 DNA 序列，包括

16、启动子、增强子和沉默子。由于它们与特定的基因连锁在一起，因此称为顺式作用元件。7、反式因子：是指能直接或间接与顺式作用元件结合、参与转录调控的蛋白质。由于它们反式地激活或抑制另一基因的转录，故称反式作用因子。8、转录因子：真核生物的调节蛋白就是转录因子。包括基础转录转录因子和序列特异性转录因子。9、锌指：肽链中的一对组氨酸和一对半胱氨酸（His2/Cys2）或两对半胱氨酸（cys2/cys2）与一个 Zn2+形成配位键，这些氨基酸对之间的多肽链成环状突出、并折叠成指形结构，称锌指。锌指常串联重复形成锌簇。10、同源异型框：一段 180bp 左右的 DNA 呆守序列，编码 HTH 转录因子蛋白的

17、 DNA 结合域。最初在果蝇中发现。11、同源异型域：由同源异型框编码的高度保守的约 60 个 aa 组成的序列，存在于很多转录因子中，这些转录因子能形成 HTH 莫体与特异 DN 际列结合。二、问答题1、论述原核生物与真核生物在基因表达调控方面的差异。真核细胞转录与翻译在不同的细胞区隔进行，基因表达分阶段、分地点，决定了基因表达调控的多层次。而原核细胞的转录与翻译几乎同时进行。总之，原核生物基因表达调节简单、灵活；真核生物则复杂、精确2、简述真核生物在哪些层次实现基因表达调控，其中哪个层次是主要的调控层次。DNAK 平上的调控、转录调控、转录后水平（RNA 勺加工与成熟 mRNA 勺稳定性（

18、降解）翻译水平、翻译后水平）。主要在转录水平调控的3、何谓顺式元件和反式因子？简述真核生物实现转录调控的基本原理。顺式元件指可影响自身基因表达活性的 DN 际列，包括启动子、增强子和沉默子。由于它们与特定的基因连锁在一起，因此称为顺式作用元件。反式因子是指能直接或间接与顺式作用元件结合、参与转录调控的蛋白质。由于它们反式地激活或抑制另一基因的转录，故称反式作用因子。真核生物基因的表达调控大多通过顺式作用元件与反式作用因子的相互作用实现；DNA蛋白质的相互作用，即反式作用因子与顺式作用元件之间的特异识别与结合。绝大多数调节蛋白结合 DN 丽需通过蛋白质-蛋白质相互作用形成二聚体或多聚体。4、何谓

19、转录因子？一个典型转录因子有哪些结构域？真核生物的调节蛋白就是转录因子。包括基础转录转录因子和序列特异性转录因子。5、简述转录因子 DNA 吉构域有哪些典型的结构模体（motif）。从蛋白质结构来分析，转录因子一般由下列四个功能区域组成。DNA 吉合域：转录因子中，识别 DNA 顺式元件并与之结合的一段氨基酸序列。转录调控域：发挥转录调控作用的结构域，分激活域或抑制域寡聚化位点：二聚化或多聚化位点，蛋白-蛋白相互结合的结构域。如亮氨酸拉链、螺旋-环螺旋(helix-loop-helix,HLH)核定位信号(nuclearlocalizationsignal,NLS)OsWRKY89 能域示意图注：未按比例6、列举真核生物在 DNA 水平上调控基因的表达的方式。Leu-zipNLSWRKYActivationdomainIIII.I染色质改建；染色体丢失；基因的重排；基因的扩增；DNA 甲基化7、从基因重排角度，如何理解生物体中抗体分子产生的多样性(