簡答及問答題

1、簡答及問答題1、 原核生物基因組有何特點？ 為一條環(huán)狀雙鏈DNA；只有一個復制起點；具有操縱子結構；絕大部分為單拷貝；可表達基因約50%，大于真核生物小于病毒；基因一般是連續(xù)的，無內含子；重復序列很少。2、 真核生物基因組各有何特點？ 真核生物基因組遠大于原核生物基因組，結構復雜，基因數(shù)龐大，具有多個復制起點；基因組DNA與蛋白質結合成染色體，儲存于細胞核內；真核基因為單順反子，而細菌和病毒的結構基因多為多順反子；基因組中非編碼區(qū)多于編碼區(qū)；真核基因多為不連續(xù)的斷裂基因，由外顯子和內含子鑲嵌而成；存在大量的重復序列；功能相關的基因構成各種基因家族；存在可移動的遺傳因素3、 簡述DNA的C值和C

2、值矛盾? 生物體的一個特征是一個單倍體基因組的全部DNA含量總是相對恒定的。通常稱為該物種的C值。真核生物基因組的C值：是指生物單倍體基因組中DNA的含量，以pg表示。 C值和生物結構或組成的復雜性不一致的現(xiàn)象。要表現(xiàn)為：C值不隨生物的進化程度和復雜性而增加;親緣關系密切的生物C值相差很大;高等真核生物具有比用于遺傳高得多的C值。4、 以大腸桿菌為例敘述轉錄全過程？ 起始：核心酶在因子的參與下與模板的DNA接觸，生成非專一的，不穩(wěn)定的復合物在模板上移動。起始識別：全酶與模板的啟動子結合，產(chǎn)生封閉的“酶-啟動子二元復合物” 。酶緊密地結合在啟動子的-10序列處，模板DNA局部變性，形成“開放性起

3、始復合體” ，暴露模板鏈。三元復合物形成，酶在起始位點開始聚合最初幾個核苷酸。 延伸：延伸的時候，酶后端邊緣的分界線也可作為RNA鏈延伸的末端處。即酶的后端向前每移動1bp，RNA延伸的末端也就加上了一個rNTP，但酶的前端并沒有移動，仍保持原來的位置，只不過酶整體收縮了1bp的長度。酶內部所覆蓋的DNA雙鏈的開放區(qū)及RNA的生長點（3端）都向前移動了1個bp。當RNA鏈已延伸到多個nt時，酶的前端突然向前一下子延伸7-8bp。延伸時RNA 聚合酶以穩(wěn)定收縮和突然伸展的方式在DNA上“爬行”，穩(wěn)定的收縮是指RNA聚合酶從35bp長連續(xù)地收縮到28bp，然后前端又突然向前伸展8bp,RNA聚合酶

4、又恢復到35 bp長。 終止：原核生物轉錄的終止處有特殊結構的存在，稱為終止子，RNA Pol能識別t位點在此處停止，然后釋放RNA，最終RNA聚合酶也脫離模板，終止了轉錄。在原核細胞中有兩種不同的終止子，一種是強終止子，另一種是弱終止子。強終止子在體外實驗中，無需其他任何因子的幫助就可以終止核心酶，這種終止子被稱為內部終止子。弱終止子需要在一種蛋白質因子（rho factor）的幫助一才能終止，所以又稱為依賴性終止子。5、 簡述真核生物DNA復制與原核生物DNA復制的區(qū)別？ 真核生物每條染色體上可以有多處復制起點，而原核生物只有一處復制起點。 真核生物的染色體全部完成復制之前，各個起點上的D

5、NA復制不能開始，而在快速生長的原核生物中，復制起點上可以連接開始新的DNA復制，表現(xiàn)為只有一個復制單元，但可有多個復制叉。 真核生物有多個復制子，而原核生物只有一個復制子。 真核生物復制所需的酶及蛋白與原核生物有所不同，真核生物DNA聚合酶為、，而原核生物的聚合酶為、。 真核細胞內DNA引物和DNA聚合酶緊密偶聯(lián)，而原核細胞內引發(fā)酶和解旋酶偶聯(lián)在一起，形成復制體的一部分。6、 分別說出6種以上RNA并說明其生物學功能？ 轉運RNA(tRNA):轉運氨基酸 核蛋白體RNA(rRNA)：核蛋白體組成成分 信使RNA(mRNA）：蛋白質合成模板 不均一核RNA(hnRNA）：成熟mRNA的前體 小

6、核RNA(snRNA):參與hnRNA的剪接 小胞漿RNA(scRNA/7SL-RNA）：蛋白質內質網(wǎng)定位合成的信號識別體的組成成分 反義RNA(anRNA/micRNA):對基因表達起調節(jié)作用 核酶（RibozymeRNA):有酶活性的RNA7、 真核生物基因組DNA按照重復程度可以分為幾類，并加以說明? 單拷貝順序：基因組中只有一個或幾個拷貝，占基因組的40到70，真核生物基因組中大多數(shù)基因是單拷貝的 輕度重復序列：指在基因組中含有210個拷貝的序列，如酵母tRNA基因、人和小鼠的珠蛋白基因等。 中度重復序列：長度3007000bp，數(shù)十到十萬個拷貝，占總DNA的10%40%，有編碼序列，

7、也有非編碼序列；重復單位序列相似，但不完全一樣；散在分布于基因組中；序列的長度和拷貝數(shù)非常不均一；中度重復序列一般具有種屬特異性，可作為DNA標記； 中度重復序列可能是轉座元件 高度重復序列：在大多數(shù)高等真核生物基因組中，重復次數(shù)可達106以上 的DNA序列?？煞譃椋盒l(wèi)星DNA序列、小衛(wèi)星DNA序列、微衛(wèi)星DNA序列8、 簡述原核生物轉錄終止機制? 原核生物轉錄的終止處有特殊結構的存在，稱為終止子，RNA Pol能識別t位點在此處停止，然后釋放RNA，最終RNA聚合酶也脫離模板，終止了轉錄 。在原核細胞中有兩種不同的終止子，一種是強終止子，另一種是弱終止子。強終止子在體外實驗中，無需其他任何因

8、子的幫助就可以終止核心酶，這種終止子被稱為內部終止子。弱終止子需要在一種蛋白質因子的幫助一才能終止，所以又稱為依賴性終止子。 強終止子：回文結構存在。由它轉錄出mRNA可形成莖環(huán)結構，可阻止RNA 聚合酶的前進；莖的區(qū)域富內含G-C，使莖環(huán)不易解開；強終止子3端上有6個U，由于它和模板形成的連續(xù)U-A配對較易打開，從而便于釋放出RNA。9、 真核生物的表達調控與原核有何不同？真核生物的表達調控主要層次包括哪些？ 原核細胞的染色體是裸露的DNA，而真核細胞染色質則是由DNA與組蛋白緊密結合形成的核小體。在原核細胞中染色質對基因的表達沒有明顯的調控作用，而在真核細胞中這種作用十分明顯 。調節(jié)環(huán)節(jié)更

9、多。主要是正調控，且一個真核基因通常有多個調控序列，必須有多個激活物同時特異地結合上去并協(xié)同作用，才能調節(jié)基因的轉錄。真核生物大都是多細胞生物，基因表達調控要適應不同生長發(fā)育和細胞周期的不同需要；真核生物的細胞發(fā)生分發(fā)，有細胞特異性或組織特異性表達。 真核生物的表達調控主要層次：染色體水平上的調控、染色質水平上的調控、DNA水平上的調控10、 簡述真核與原核細胞中翻譯起始的主要區(qū)別？ 原核生物翻譯起始復合物形成：核蛋白體大小亞基分離；mRNA在小亞基定位結合；起始氨基酰-tRNA的結合；核蛋白體大亞基結合。 真核生物翻譯起始復合物形成：核蛋白體大小亞基分離；起始氨基酰-tRNA結合；mRNA在

10、核蛋白體小亞基就位；核蛋白體大亞基結合。 區(qū)別：核蛋白體;真核生物是80S（40S+60S)，原核生物是70S(30S+50S)；起始因子：真核生物較原核生物起始因子多；真核生物起始的tRNA的Met不需甲?；?；真核生物起始tRNA先與核蛋白體小亞基結合，然后再結合mRNA.11、 真核生物RNA分子內含子的剪接方式都有哪些？ 自我剪接 (self-splicing) ：內含子的切除不需要酶和蛋白質參與，其形成特殊結構進行自我剪接 ( 核酶剪 ) ，包括 I 型 ( 真核線粒體、四膜蟲、葉綠體、噬菌體 RNA) 和 II 型 ( 線粒體、葉綠體 ) 。一些 II 型內含子亦編碼蛋白質。 蛋白

11、( 酶 ) 剪接 ：需要蛋白質 ( 酶 ) 參與， tRNA 前體的剪接； snRNP 剪接 ：蛋白質 mRNA 前體的剪接，形成中間套索結構，在剪接體參與下進行。 12、 簡述原核生物翻譯過程。 13、 簡述復制體的主要組分及其功能 復制體（replisome）是由解旋酶、引發(fā)酶和DNA Pol 全酶組成的復合體。DNA合成時，沿著復制叉的方向移動。 DNA聚合酶：合成子代DNA鏈 DNA連接酶：負責岡崎片段的鏈接 解旋酶：打開DNA雙鏈 引發(fā)酶：合成RNA引物 14、 簡述原核生物啟動子的典型結構。 -10序列；幾乎所有原核基因的啟動子中，在轉錄開始位點上游-10區(qū)域都有一個典型的6bp，

12、 TATAAT序列，稱為Pribnow框或-10序列。 -10序列是DNA分子與RNA聚合酶核心酶緊密結合的序列，是結合部位，突變不影響RNA聚合酶與啟動子結合的速度，但降低解鏈的速度。 - 35序列：其保守序列為TTGACA 與-10序列相隔1619bp。功能：為RNA 聚合酶的識別位點。RNA 聚合酶的核心酶只能起到和模板結合和催化的功能，并不能識別-35序列，只有亞基才能識別-35序列，為轉錄選擇模板鏈。-35序列和-10序列的距離是相當穩(wěn)定的，過大或過小都會降低轉錄活性。這可能是因為RNA 聚合酶本身的大小和空間結構有關。15、 試解釋大腸桿菌在葡萄糖和乳糖同時存在時，只利用葡萄糖作為

13、糖原，而不利用乳糖，只有在沒有葡萄糖存在時，才利用乳糖作為糖原這一現(xiàn)象的分子機制。 大腸桿菌利用乳糖的三種酶的合成受乳糖操縱子的調控。 乳糖操縱子的正調節(jié)機制：大腸桿菌優(yōu)先利用葡萄糖作為碳源，抑制其他糖類代謝的操縱子表達，如果有葡萄糖存在，即使有乳糖等其它誘導物碳源的存在，也優(yōu)先利于葡萄糖。 當培養(yǎng)基中有葡萄糖存在時，cAMP濃度較低，cAMP與CAP蛋白不能形成復合物，也就不能結合到CAP位點，lac基因的轉錄水平較低。由此可見，對lac操縱子來說CAP是正性調節(jié)因素，lac阻遏蛋白是負性調節(jié)因素。lac操縱子強的誘導作用既需要乳糖又需缺乏葡萄糖16、 試述在有色氨酸存在時，大腸桿菌利用外界

14、提供的色氨酸，而快速關閉體內色氨酸合成途徑，無色氨酸時，編碼合成色氨酸有關酶的機制， 在色氨酸濃度未達到能起阻遏作用時，從trpP起始轉錄，RNA聚合酶沿DNA轉錄合成mRNA，同時，核糖體就結合到新生成的mRNA核糖體結合位點上，開始翻譯。當色氨酸濃度低時，tRNA trp-色氨酸量就少，使核糖體沿mRNA翻譯移動的速度慢，趕不上RNA聚合酶沿DNA移動轉錄的速度，這時核糖體占據(jù)前導序列1區(qū)域，使不能生成發(fā)夾結構A ，于是2和3區(qū)域配對就形成發(fā)夾結構B ，阻止了C生成終止信號的結構，RNA聚合酶得以沿DNA前進，繼續(xù)去轉錄，trp操縱元就處于開放狀態(tài)。當色氨酸濃度增高時，tRNA trp-色氨酸濃度隨之升高，核糖體沿mRNA翻譯移動的速度加快，占據(jù)1和2區(qū)域，1和2、2和3配對的機會減少，3和4配對就形成具有終止結構C莖環(huán)，RNA聚合酶終止轉錄，于是已經(jīng)開始的轉錄就減弱。色氨酸濃度低時，tRNA trp-色氨酸量就少，使核糖體沿mRNA翻譯移動的速度慢，趕不上RNA聚合酶沿DNA移動轉錄的速度，這時核糖體占據(jù)前導序列1區(qū)域，使不能生成發(fā)夾結構A ，于是2和3區(qū)域配對就形成發(fā)夾結構B ，阻止了C生成終止信號的結構，RNA聚合酶得以沿DNA前進，繼續(xù)去轉錄，trp操縱元就處于開放狀態(tài)。大腸桿菌其他氨基酸合成系統(tǒng)的許多操縱子（如組氨酸、蘇氨酸、