第十六章-基因表達的調節(jié)控制以及現代生物學技術.doc

精品文檔第十六章 基因表達的調節(jié)控制以及現代生物學技術一：填空題 1.正調控和負調控是基因表達的兩種最基本的調節(jié)形式，其中原核細胞常用_調控，而真核細胞常用_調控模式。 2.操縱子由_、_和_三種成分組成。 3.與阻遏蛋白結合的DNA序列通常被稱為_。 4.-半乳糖甘酶基因的表達受到_和_兩種機制的調節(jié)。 5.葡萄糖效應是指_。 6.ticRNA是指_；micRNA是指_。 7.大腸桿菌細胞內參與His合成有關酶的基因表達受到_和_兩種機制的調節(jié)。 8._或_可誘導原核細胞出現嚴謹反應。 9._和_被稱為魔斑分子，它作為_酶的別構效應物調節(jié)此酶的活性。 10.鼠傷寒沙門氏菌兩種鞭毛蛋白表達之間的轉換是通過_機制實現的。 11.哺乳動物細胞對氨基蝶呤產生抗性，是因為細胞內的DHFR基因經歷了_。 12.在胚系細胞之中，抗體重鏈的基因可分為_、_、_和_四個區(qū)域。 13.在基因表達的調控之中，_和_與_和_之間的相互作用十分重要。 14.女性兩條X染色體只有一條X染色體具有轉錄的活性是因為_和_。 15.乳糖操縱子的天然誘導物是_，實驗室里常用_作為乳糖操縱子的安慰誘導物誘導-半乳糖苷酶的產生。 16.基因擴增或基因放大是指_，它是通過局部DNA的來實現，_擴增可導致細胞癌變。 17.SPO1噬菌體通過_級聯調節(jié)早、中和晚期基因在不同時間內的表達。 18.存在于反式作用因子上負責激活基因轉錄的結構花色通常有_、_和_三種形式。 19.真核細胞核基質的主要成分是_。 20.組蛋白可經歷_、_和_修飾而調節(jié)基因的表達。 21.原核細胞DNA的甲基化位點主要是在_序列上，真核細胞核DNA的甲基化位點則主要是在_序列上。 22.反式作用因子通常通過_、_和_鍵與相應的順式作用因子結合。 23.PCR即是_。 24.人類基因組計劃的主要內容是_。 25.Southern blotting、Northern blotting和Western blotting分別被用來檢測_、_和_。 26._是應用于蛋白質工程中的最主要的手段。 27.RFLP即是_。 28.噬菌體展示(Phage display)技術中常用的噬菌體是_。 29.基因工程需要的最常用的工具酶包括_、_和_等。 30.基因克隆的載體通常是由_、_和_改造而來。 31.可使用_和_方法獲得原核細胞的啟動子序列。 32.體外轉錄通常需要使用_、_或_RNA聚合酶。 33.脈沖場凝膠電泳(Pulsed field gel electrophoresis)被用來分離_。 34.第一個使用體細胞克隆出來的哺乳動物是_。 35.一種基因的啟動子序列與啟動子的一致序列越相近，該基因的轉錄效率就越_。 36.基因敲除(Gene knockout)即是_，它是研究_的好方法。二：是非題 1. 原核細胞與真核細胞的基因表達調節(jié)的主要發(fā)生在轉錄水平上。 2. 衰減子這種調控模式不可能出現在真核細胞。 3. 操縱子結構是原核細胞特有的。 4. 某些蛋白質既可以作為阻遏蛋白又可以作為激活蛋白參與基因表達的調控。 5. 轉錄因子都具有負責與DNA結合的結構花色。 6. 某些反式作用因子通過亮氨酸拉鏈這種結構花色與DNA結合。 7. 真核細胞的基因轉錄也具有抗終止作用。 8. 真核細胞核的三類基因的轉錄都受到增強子的調節(jié)。 9. 某一個基因的轉錄活性越強，則該基因所處的DNA序列對就越敏感。 10. 由于增強子的作用與距離無關，所以某一個增強子可同時提高與它同在一條染色體 DNA上所有的基因的轉錄效率。 11. DNA序列自動分析儀使用的測序法是化學斷裂法。 12. DNA疫苗即是以DNA直接作為抗原的疫苗。 13. 某些DNA序列既可以作為增強子也可作為沉默子。 14. 一個蛋白質具有鋅指結構，則這個蛋白質一定能與DNA特異性地結合。 15. PCR不能擴增單鏈DNA。 16. 基因重疊的現象只出現在一些病毒基因組中。三：單選題 1. 將乳糖加到以葡萄糖為碳源的大腸桿菌培養(yǎng)基之中，則大腸桿菌細胞內參與乳糖代謝的酶 A.將被合成，因為乳糖是乳糖操縱子的誘導物 B.將被合成，但沒有活性 C.將不被合成，因為在葡萄糖存在時，有分解物阻遏作用 D.將部分地被合成，接著在翻譯水平上被中斷 E.將不受影響，無論葡萄糖存在與否 2. IPTG能夠誘導-半乳糖苷酶的表達是因為 A.刺激乳糖操縱子阻遏蛋白的活性 B.IPTG與乳糖操縱子結合誘導轉錄 C.IPTG與lacI基因的產物結合，抑制它的活性 D.抑制-半乳糖苷酶的降解 E.IPTG作為-半乳糖苷酶的別構效應物，直接刺激它的活性 3. 真核細胞參與基因表達調節(jié)的調控區(qū)比原核細胞復雜是因為 A.真核細胞的細胞核具有雙層膜 B.原核細胞的基因總是以操縱子的形式存在 C.原核細胞調節(jié)基因表達主要是在翻譯水平 D.真核細胞需要控制細胞特異性的基因表達 E.真核細胞基因組含有太多的重復序列 4. 同一個基因在肝細胞中表達的終產物是ApoB-100，而在小腸上皮細胞中表達的終產物是相對分子質量較小的ApoB-48，這是因為同一個基因在不同的細胞中 A.使用不同的啟動子進行轉錄 B.使用相同的啟動子轉錄，但初級轉錄物經歷了選擇性剪接 C.使用相同的啟動子轉錄，但初級轉錄物經歷了選擇性加尾 D.使用相同的啟動子轉錄，但其中一種初級轉錄物經歷了編輯 E.表達的終產物(多肽鏈)經歷了不同形式的后加工 5. 一種大腸桿菌的突變株在含有乳糖沒有葡萄糖的培養(yǎng)基中不能合成-半乳糖糖苷酶最可能是因為編碼哪一種蛋白質的基因無義(Nonsense)造成的？ A.RNA聚合酶的亞基 B.RNA聚合酶的因子 C.降解物激活蛋白(CAP) D.lac阻遏蛋白 E.lac轉乙酰酶 6. 噬菌體x174的基因組是一個由5386個堿基組成的單鏈DNA，該基因組編碼有11種不同的蛋白質，這些蛋白質約有2380個氨基酸殘基。這種病毒基因組編碼的蛋白質似乎超過了它能編碼的能力。對這種現象最好的解釋是 A.它的基因組含有重疊基因 B.氨基酸由二聯體密碼編碼 C.細胞核糖體翻譯它的每一個密碼子不止一個 D.蛋白質在使用后即被后加工 E.它所編碼的蛋白質經歷了剪接四：問答題 1.試寫出一個基因可產生不同的表達產物的所有可能機制。 2.試寫出兩個基因共表達出一條多肽鏈的可能機制。 3.為什么多細胞的真核生物的基因表達比原核生物要復雜？為什么研究真核生物的基因表達更困難？ 4.以轉鐵蛋白受體和鐵蛋白合成的調節(jié)為例，說明mRNA的二級結構是如何調節(jié)基因的表達的？如何確定這兩種蛋白質濃度隨著鐵離子變化而表現出的波動不是通過基因轉錄的調節(jié)而實現的。 5.什么是嚴謹反應？某些抗菌素如四環(huán)素能夠解除嚴謹反應。為什么？ 6.在研究細菌SOS調諧子(Regulon)的作用機理時，有人通過巧妙地使用“Mud”噬菌體發(fā)現了幾個新的受SOS調諧子控制的基因。Mud噬菌體是Mu噬菌體的衍生物，在這些噬菌體DNA的特殊位點上插入了一個無啟動子的-半乳糖苷酶的基因。你認為使用“Mud”噬菌體如何能夠確定那些在受到紫外線照射后被誘導表達的基因？ 7.含有突變的乳糖操縱子被克隆到一質粒中，然后將這種質粒轉化到含有野生型乳糖操縱子的細菌中，結果發(fā)現細菌染色體上的乳糖操縱子不再受乳糖的誘導。試問(1)質粒操縱子中什么樣的突變會產生以上的結果？(2)假定質粒轉化的結果導致質粒上三個與乳糖代謝有關的酶呈高水平的組成型表達，則含有什么樣突變的質粒能產生這種結果？ 8.蛋白質合成的自體調控是某一種蛋白質與自身的mRNA結合而阻止自身的翻譯。這實際上是一種翻譯水平上的反饋。試提出其它形式的反饋，同樣也能導致某一種蛋白質量的降低。 9.不允許使用核酸酶，如何使用逆轉錄酶制備某一真核細胞基因的cDNA？ 10.試設計一種方法定向水解的反密碼子環(huán)。 11.假如某一種哺乳動物有A和B兩種細胞，其中A細胞只比B細胞多表達一種蛋白質X，你如何快速地得到蛋白質X的cDNA。 12.使用定點突變得到的突變體克隆通常比預期的低50%左右，為什么？ 13.假如你在研究一種逆轉錄病毒的整合機制，需要你確定整合位點處的核苷酸序列，你如何分離到足夠量的包括整合點的DNA以滿足測序的要求。 14.你如何使用重組DNA技術獲得大腸桿菌染色體DNA復制起始區(qū)的DNA序列？ 15.E.coli的rRNA基因有多個拷貝，這有利于細菌快速生長時期對大量rRNA拷貝的需要。如果核糖體蛋白和rRNA以1/1的比例組裝成核糖體，那么為什么單拷貝的核糖體蛋白基因就能表達足夠的核糖體蛋白質？ 16.大腸桿菌的一個操縱子含有以下三個結構基因(依次排列)：核糖體蛋白S21(rpsU)，參與DNA復制的引發(fā)酶(dnaG)和RNA聚合酶的因子 (rpoD)。在不考慮RNA降解的因素下，試提出一種機制解釋DNA引發(fā)酶表達量比因子表達量低60倍。 17.小鼠唾液腺和肝臟都能合成-淀粉酶，合成的淀粉酶由同一個基因編碼。然而在唾液腺里，有2%的mRNA編碼-淀粉酶，可是在肝細胞里只有0.02%的mRNA編碼-淀粉酶。而且這兩種mRNA的5-端相差48個核苷酸，唾液腺-淀粉酶的mRNA多一段序列。你如何解釋上述現象？ 18.預測參與葡萄糖降解的酶合成調控的方式，是組成型的還是可誘導的？ 19.酵母細胞的一個突變株被發(fā)現它的GAL4蛋白其N端缺失了70個氨基酸序列，蛋白質其它的部分是正常的。你認為這種突變株對半乳糖代謝酶的誘導有什么改變？ 20.據估計哺乳動物大概有80000不同的基因，然而免疫系統確能合成至少100000種不同的抗體蛋白，你如何解釋以上事實？ 21.假如你正在研究一種新發(fā)現的生物內一組參與有絲分裂的蛋白質的合成的調控。當你將5-氮胞苷(5-azacytidine)加到此種生物的細胞之中，結果你驚奇地發(fā)現：有絲分裂不能再正常地進行了。根據上述信息判斷參與控制有絲分裂的一組基因表達以何種方式調節(jié)？ 22.在一個實驗系統中，你將一克隆的基因.RNA聚合酶.轉錄因子X和四種核苷三磷酸混合在一起，結果你檢測到了轉錄。然而你如果在系統中同時加入組蛋白，則沒有轉錄發(fā)生。但是如果你先讓轉錄因子與DNA保溫一段時間后在加入組蛋白和RNA聚合酶，則仍然能觀測到轉錄的進行。試問你從以上實驗中能得到什么結論？ 23.有兩種乳糖操縱子Z基因的突變株：一種突變株(Z1)不能產生正常的-半乳糖苷酶，但是透性酶和轉乙酰酶的合成并不受影響(在有乳糖無葡萄糖的情況下)；另一種突變株(Z2)也喪失了合成正常的-半乳糖苷酶的能力，同時其它兩種酶的合成減少了30%(在有乳糖無葡萄糖的情況下)。試提出上述現象的分子機制。 24.假如你剛得到一種新的細菌，發(fā)現它的DNA的GC含量為80%。你現在需要通過PFGE(脈沖場凝膠電泳)的方法確定這種細菌基因組的大小。如果你手頭只有一種限制性內切酶，此酶識別的堿基序列是3TATATA5，你認為這種酶能派上用場嗎？如果使用