Kevin高级生物化学复习题答案.docx

原核生物的基因表达调控基因表达的概念、基本特征、表达方式及生物学意义。一基因表达(gene expression)指生物基因组中结构基因所携带的遗传信息经过转录及翻译，产生具有生物学功能的产物（蛋白质、rRNA 、tRNA ），这一过程称为基因表达。二基因表达的基本特征（一）时间特异性 按功能需要，某一特定基因的表达严格按特定的时间顺序发生，称之为基因表达的时间特异性。（二）空间特异性 多细胞生物个体在生长发育过程中，同一基因产物在不同组织器官的表达水平不同，称为基因表达的空间特异性。三基因表达的方式 按对刺激的反应性，基因表达的方式分为：（一）基本（或组成性）表达 （二）诱导和阻遏表达 四、基因表达调控的生物学意义 1、适应环境、维持生长和增殖 2、维持细胞分化与个体发育。转录水平调控与哪些因素有关？（一）影响原核生物基因转录水平调控因素：1. 特异DNA序列 1) 启动子序列 2 操纵序列——阻遏蛋白(repressor)的结合位点 3) 调节序列 2. 转录调节蛋白 3. RNA聚合酶（RNApol)（二）影响真核生物基因转录水平调控因素：1. 顺式作用元件(cis-acting element) （1）启动子(promoter)(2) 增强子(enhancer) (3)其他元件(如负调控元件) 沉默子（silencer）、衰减子、终止子 2.反式作用因子(trans-acting factor)又称转录因子（TF）3.RNA聚合酶3. 原核生物基因表达的特点有哪些？ (1). 原核只有一种RNA聚合酶（α2ββ σ )(2)原核基因表达以操纵子为基本单位，转录产物为多顺反子mRNA（3). 原核基因是连续的，一般无内含子（4）. 原核基因转录和翻译偶联进行(5). 原核mRNA翻译起始部位有SD序列，与16S rRNA 3‘端互补参与翻译起始.(6). 原核基因表达调控主要在转录水平（启动子调控、衰减子调控），其次是翻译水平。4. 简述乳糖操纵子的调控机制。(1)由启动子、操纵元件和ＣＡＰ结合位点共同构成乳糖操纵子的调控区。Ｉ基因是调节基因，编码产生阻遏蛋白。结构基因Ｚ、Ｙ、Ａ分别编码β-半乳糖苷酶、透酶、乙酰化酶（2）阻遏蛋白的负性调节　无乳糖 lac操纵子处于阻遏状态－有乳糖 lac操纵子即可被诱导（3）CAP的正性调节　无葡萄糖，cAMP浓度高时有葡萄糖，cAMP浓度低时（4）协调调节 ——负性调节与正性调节协调合作　无乳糖时，阻遏蛋白封闭转录时，CAP不能发挥作用；（负性调控）　有葡萄糖时，无CAP结合，即使阻遏蛋白不与操纵序列结合，操纵子仍无转录活性。 （缺乏正性调控）　lac操纵子的诱导表达：既需要乳糖又需缺乏葡萄糖。 5. 什么叫衰减子？以色氨酸操纵子为例说明衰减子的调控机制。衰减子（attenuator）： 又称弱化子，位于一些操纵子中第一个结构基因之前，可导致转录过早终止的一段核甘酸序列。　机制：阻遏控制转录的起始，而衰减控制转录起始后是否能继续下去。色氨酸操纵子负责调控色氨酸的生物合成，它的激活与否完全根据培养基中有无色氨酸而定。当培养基中有足够的色氨酸时，该操纵子自动关闭；缺乏色氨酸时，操纵子被打开。色氨酸在这里不是起诱导作用而是阻遏，因而被称作辅阻遏分子，意指能帮助阻遏蛋白发生作用。色氨酸操纵子恰和乳糖操纵子相反。真核生物的基因表达调控真核生物基因表达及调控的特点。真核生物基因表达的特点　（1）细胞具有全能性 全能性：指同一种生物的所有细胞都含有相同的基因组DNA，都有发育成完整个体的潜能。（2）基因表达具有时间和空间性特异性（3）转录和翻译分开进行（4）初级转录产物要经过转录后加工修饰（5）真核生物基因转录产物为单顺反子　真核生物基因表达调控的特点　（1）、基因结构复杂，调控因素多。（2）、DNA及DNA结合蛋白的调控作用（3）、调控是非操纵子型（4）、以正性调控为主（诱导）真核生物基因表达在DNA水平调控的方式。（1）染色质的丢失　不可逆的调控。（2）基因扩增（gene amplification）（3）基因重排：（gene rearrangement）指某些基因片段改变原来存在顺序而重新排列组合，成为1个完整的转录单位。（4）DNA碱基的甲基化 甲基化程度与基因的表达一般呈反比关系。甲基化程度愈高，基因表达则降低。去甲基化，基因的表达增加。（5）染色质结构对基因表达的调控作用 ．3.比较真核和原核生物基因表达和基因表达调控的相似和不同之处。（1）原核生物和真核生物基因表达调控的共同点： a 结构基因均有调控序列； b 表达过程都具有复杂性，表现为多环节； c 表达的时空性，表现为不同发育阶段和不同组织器官上的表达的复杂性； （2）与原核生物比较，真核生物基因表达调控具有自己的特点：