真核生物基因表達(dá)的調(diào)控

1、真核生物基因表達(dá)的調(diào)控一、名詞解釋1.operon 2. cis-acting element 3. trans-acting factors 4. promoter 5. enhancer 6. gene expression 7micrna 8. sd sequence 二、填空題1. 通過基因重排調(diào)節(jié)基因活性的典型例子是_. 2. 、burkitt淋巴瘤產(chǎn)生的原因?yàn)槿旧w異位后，c-myc基因受后，大量表達(dá)引起。3哺乳類rna聚合酶啟動子中常見的元件tata、gc、caat所對應(yīng)的反式作用蛋白因子分別是（ ）、（ ）和（ ）。4rna聚合酶的基本轉(zhuǎn)錄因子有、tf-a、tf-b、tfii-

2、d、tf-e他們的結(jié)合順序是： （ ）。其中tfii-d的功能是（ ）。5與dna結(jié)合的轉(zhuǎn)錄因子大多以二聚體形式起作用，轉(zhuǎn)錄因子與dna結(jié)合的功能域常見有以下幾種（ ）、（ ）、（ ）。6. 典型的鋅指蛋白為（）型，即zn離子與兩個（）殘基和兩個（）殘基形成配位鍵。另一類鋅指蛋白為（）型，即zn離子與四個（）殘基形成配位鍵。三、選擇題1. 在真核基因表達(dá)調(diào)控中，能促進(jìn)轉(zhuǎn)錄速率的調(diào)控元件是： a、衰減子 b、增強(qiáng)子 c、repressord、tatabox答案： b、增強(qiáng)子2. 在下述遺傳信息的流動過程中，生物大分子參與最多的是。 a、復(fù)制b、轉(zhuǎn)錄c、翻譯d、三者差不多答案： c、翻譯3. 馬蛔

3、蟲受精卵細(xì)胞內(nèi)有對染色體。a、一對b、二對 c、三對 d、四對 考查點(diǎn) ：基因丟失。課本內(nèi)容：馬蛔蟲受精卵細(xì)胞內(nèi)只有一對染色體（2n=2）。這對染色體上排列著許多著絲點(diǎn)。在由受精卵發(fā)育為成體的早期階段只有一個著絲點(diǎn)行使功能，保證了有絲分裂的正常進(jìn)行。當(dāng)個體發(fā)育到一定階段后，在將來分化產(chǎn)生體細(xì)胞的細(xì)胞中這對染色體破碎，形成許多小的染色體，其中有的含有著絲點(diǎn)，字以后的細(xì)胞分裂中都將得以保持下去。那些不含有著絲點(diǎn)的染色體因不能在細(xì)胞分裂中正常分配而丟失。在將來形成生殖細(xì)胞的細(xì)胞中，不存在染色體破裂的情況。答案：a、一對4真核生物dna中大約有2-7%的胞嘧啶存在甲基化修飾，絕大多數(shù)甲基化發(fā)生哪種二核

4、苷酸對上 cacc b. ct c. cg d. ca 四、是非題1. 哺乳動物某一類型細(xì)胞中，只有大約10%的mrna序列是該類型細(xì)胞所特有的，這類基因稱為持家基因。（ ）2. 真核生物基因的啟動子都位于轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)的上游。（ ）3. 在dna復(fù)制中，rna引物只能在雙鏈dna處合成。（ ）4. 反式作用因子sp1是sv40轉(zhuǎn)錄所必須的，它識別的dna序列是ccaat。（）5. 增強(qiáng)子對依賴或不依賴于tata框的轉(zhuǎn)錄啟動子都有增強(qiáng)效應(yīng)。（ ）6. 組蛋白上某些特定的氨基酸殘基上的修飾作用（乙酰基化、甲基化和磷酸化）可以降低組蛋白所攜帶的正電荷。 （ ）7. 增強(qiáng)子具有細(xì)胞或組織的特異性。（ ）

5、五、簡答題1、真核細(xì)胞表達(dá)外源基因的條件？2、簡述真核生物轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)控機(jī)制？3、簡述真核生物轉(zhuǎn)錄后水平的調(diào)控機(jī)制？4、受體的特點(diǎn)？8、原核生物與真核生物啟動子的主要差別？9、比較原核生物與真核生物基因組結(jié)構(gòu)的異同，并指出真核生物細(xì)胞的rna內(nèi)含子剪接的主要方式。10、比較原核生物與真核生物基因表達(dá)調(diào)控的異同點(diǎn)。11、簡述在真核基因表達(dá)調(diào)控中，結(jié)合在不同部位的調(diào)控蛋白質(zhì)之間相互作用的可能方式。答案：一、名詞解釋1.操縱子：是指數(shù)個功能上相關(guān)的結(jié)構(gòu)基因串聯(lián)在一起，構(gòu)成信息區(qū)，連同其上游的調(diào)控區(qū)（包括啟動子和操縱基因）以及下游的轉(zhuǎn)錄終止信號所構(gòu)成的基因表達(dá)單位，所轉(zhuǎn)錄的rna為多順反子。2. 順式

6、作用元件：是指那些與結(jié)構(gòu)基因表達(dá)調(diào)控相關(guān)、能夠被基因調(diào)控蛋白特異性識別和結(jié)合的特異dna序列。包括啟動子、上游啟動子元件、增強(qiáng)子、加尾信號和一些反應(yīng)元件等。3. 反式作用因子：是指真核細(xì)胞內(nèi)含有的大量可以通過直接或間接結(jié)合順式作用元件而調(diào)節(jié)基因轉(zhuǎn)錄活性的蛋白質(zhì)因子。4、啟動子：是rna聚合酶特異性識別和結(jié)合的dna序列。5、增強(qiáng)子：位于真核基因中遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)，能明顯增強(qiáng)啟動子轉(zhuǎn)錄效率的特殊dna序列。它可位于被增強(qiáng)的轉(zhuǎn)錄基因的上游或下游，也可相距靶基因較遠(yuǎn)。6、基因表達(dá)：是指生物基因組中結(jié)構(gòu)基因所攜帶的遺傳信息經(jīng)過轉(zhuǎn)錄、翻譯等一系列過程，合成特定的蛋白質(zhì)，進(jìn)而發(fā)揮其特定的生物學(xué)功能和生物學(xué)效

7、應(yīng)的全過程。7micrna：mrna-interfering complementary rna,micrna, 互補(bǔ)干擾rna或稱反義rna，與mrna序列互補(bǔ)，可抑制mrna的翻譯。8. shine-dalgarno sequence,sd序列：是核糖體與mrna結(jié)合序列，對翻譯起到調(diào)控作用。二、填空題1.免疫球蛋白2.染色體重排。3tfiid、sp-1和ctf/nf1。4d、a、b、e ，與tata盒結(jié)合。5螺旋-轉(zhuǎn)角-螺旋 、鋅指模體、堿性-亮氨酸拉鏈模體。6. c2/h2，cys，his。c2/c2，cys。三、選擇題1. b 2c 3.a 4.c3. 馬蛔蟲受精卵細(xì)胞內(nèi)有對染色體。

8、a、一對b、二對 c、三對 d、四對 考查點(diǎn) ：基因丟失。課本內(nèi)容：馬蛔蟲受精卵細(xì)胞內(nèi)只有一對染色體（2n=2）。這對染色體上排列著許多著絲點(diǎn)。在由受精卵發(fā)育為成體的早期階段只有一個著絲點(diǎn)行使功能，保證了有絲分裂的正常進(jìn)行。當(dāng)個體發(fā)育到一定階段后，在將來分化產(chǎn)生體細(xì)胞的細(xì)胞中這對染色體破碎，形成許多小的染色體，其中有的含有著絲點(diǎn)，字以后的細(xì)胞分裂中都將得以保持下去。那些不含有著絲點(diǎn)的染色體因不能在細(xì)胞分裂中正常分配而丟失。在將來形成生殖細(xì)胞的細(xì)胞中，不存在染色體破裂的情況。四、是非題 1. 哺乳動物某一類型細(xì)胞中，只有大約10%的mrna序列是該類型細(xì)胞所特有的，這類基因稱為持家基因。（ ）2

9、. 真核生物基因的啟動子都位于轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)的上游。（ ）考查點(diǎn) ：啟動子的位置。課本內(nèi)容：（非洲爪蟾）5s rrna基因的啟動子位于轉(zhuǎn)錄區(qū)域，在轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)下游50bp后，這樣的位于轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)下游的啟動又辰內(nèi)部啟動子。相關(guān)內(nèi)容：啟動子、增強(qiáng)子的概念。3. 在dna復(fù)制中，rna引物只能在雙鏈dna處合成。（ ）考查點(diǎn) ：轉(zhuǎn)錄激活。課本內(nèi)容：先導(dǎo)鏈的引物合成需要印發(fā)雙鏈dna，而后隨鏈中前體片段引物合成是在已經(jīng)解鏈的狀態(tài)下進(jìn)行的，在大多數(shù)情況下，兩種類型的引物都是由引發(fā)酶合成的。而rna聚合酶的主要作用是通過轉(zhuǎn)錄過程而解開局部的dna雙螺旋，這種作用稱轉(zhuǎn)錄激活（transcriptionalact

10、ivation）。相關(guān)內(nèi)容：引發(fā)體與引發(fā)酶。4. 反式作用因子sp1是sv40轉(zhuǎn)錄所必須的，它識別的dna序列是ccaat。（）考查點(diǎn) ：基因表達(dá)調(diào)控的反式作用因子。課本內(nèi)容：sp1是從人類的細(xì)胞中分離到的sv40轉(zhuǎn)錄所必須的一種轉(zhuǎn)錄因子。它識別的序列g(shù)ggcgg是非對稱的，其作用是雙向的。相關(guān)內(nèi)容：ctf（結(jié)合的序列為ccaat）。5. 增強(qiáng)子對依賴或不依賴于tata框的轉(zhuǎn)錄啟動子都有增強(qiáng)效應(yīng)。（）考查點(diǎn) ： 增強(qiáng)子及其特性，rna聚合酶的啟動子。課本內(nèi)容： 增強(qiáng)子是能夠增強(qiáng)與之連續(xù)的基因轉(zhuǎn)錄活性的調(diào)控序列。這種增強(qiáng)作用是通過結(jié)合特定的轉(zhuǎn)錄因子或影響dna的構(gòu)象而實(shí)現(xiàn)的。具體有：誘導(dǎo)染色質(zhì)變

11、化，促進(jìn)基礎(chǔ)轉(zhuǎn)錄裝置（如tfb、tfd和rna聚合酶）在啟動子處裝配；結(jié)合增強(qiáng)子的轉(zhuǎn)錄因子與結(jié)合在基礎(chǔ)啟動子上的基礎(chǔ)轉(zhuǎn)錄裝置的各種組分相互作用并激活基礎(chǔ)轉(zhuǎn)錄裝置的活性。 增強(qiáng)子作用的特征有：與啟動子的相對位置與取向無關(guān)，具遠(yuǎn)程效應(yīng)。無論在啟動子的上游還是下游，甚至相隔幾千堿基對，只要處于同一條dna分子上都能作用。增強(qiáng)子的生物學(xué)效應(yīng)需要特定的蛋白因子的參與。有些增強(qiáng)子（如sv40的增強(qiáng)子）能在幾乎所有的細(xì)胞中作用，而大多數(shù)增強(qiáng)子有相對的組織特異性，被認(rèn)為是發(fā)育與分化過程中差別表達(dá)的基礎(chǔ)之一。對依賴與不依賴于tata框的轉(zhuǎn)錄都有增強(qiáng)作用。6. 組蛋白上某些特定的氨基酸殘基上的修飾作用（乙?；?、

12、甲基化和磷酸化）可以降低組蛋白所攜帶的正電荷。 （ ）考查點(diǎn) ： 組蛋白的修飾與轉(zhuǎn)錄作用。課本內(nèi)容： 真核生物的組蛋白上某些特定的氨基酸殘基往往被共價修飾，修飾作用包括乙酰基化、甲基化和磷酸化。乙?；图谆l(fā)生在賴氨酸殘基的自由氨基上。有時甲基化還發(fā)生在精氨酸或組氨酸殘基上。磷酸化發(fā)生在絲氨酸的羥基及組氨酸上。所有的這些都有一個共同的特點(diǎn)，即將低組蛋白所攜帶的正電荷（即堿性程度）。因此，可以通過凝膠電泳而把未修飾的組蛋白區(qū)別開來。相關(guān)內(nèi)容： dna甲基化的程度與轉(zhuǎn)錄。7. 增強(qiáng)子具有細(xì)胞或組織的特異性。（ ）五、簡答題1、真核細(xì)胞表達(dá)外源基因的條件？答：首先必須具備哺乳動物細(xì)胞表達(dá)的功能元

13、件。要求哺乳動物細(xì)胞表達(dá)載體帶有能在真核細(xì)胞中表達(dá)外源基因的真核轉(zhuǎn)錄調(diào)控元件；其次注意選擇轉(zhuǎn)染的受體細(xì)胞，不同類型的細(xì)胞具有不同的特性；最后要注意選擇適當(dāng)?shù)倪x擇標(biāo)記。2、簡述真核生物轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)控機(jī)制？答：真核生物在轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)控主要是通過反式作用因子、順式作用元件和rna聚合酶的相互作用來完成的，主要是反式作用因子結(jié)合順式作用元件后影響轉(zhuǎn)錄起始復(fù)合物的形成過程。a、轉(zhuǎn)錄起始復(fù)合物的形成：真核生物rna聚合酶識別的是由通用轉(zhuǎn)錄因子與dna形成的蛋白質(zhì)-dna復(fù)合物，只有當(dāng)一個或多個轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合到dna上，形成有功能的啟動子，才能被rna聚合酶所識別并結(jié)合。轉(zhuǎn)錄起始復(fù)合物的形成過程為：tfd結(jié)合

14、tata盒；rna聚合酶識別并結(jié)合tfd-dna復(fù)合物形成一個閉合的復(fù)合物；其他轉(zhuǎn)錄因子與rna聚合酶結(jié)合形成一個開放復(fù)合物。在這個過程中，反式作用因子的作用是：促進(jìn)或抑制tfd與tata盒結(jié)合；促進(jìn)或抑制rna聚合酶與tfd-dna復(fù)合物的結(jié)合；促進(jìn)或抑制轉(zhuǎn)錄起始復(fù)合物的形成。b、反式作用因子：一般具有三個功能域（dna識別結(jié)合域、轉(zhuǎn)錄活性域和結(jié)合其他蛋白結(jié)合域）；能識別并結(jié)合上游調(diào)控區(qū)中的順式作用元件；對基因的表達(dá)有正性或負(fù)性調(diào)控作用。c、轉(zhuǎn)錄起始的調(diào)控：反式作用因子的活性調(diào)節(jié)：a.表達(dá)式調(diào)節(jié)反式作用因子合成出來就具有活性；b.共價修飾磷酸化和去磷酸化，糖基化；c.配體結(jié)合許多激素受體是反

15、式作用因子；d.蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)相互作用蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)復(fù)合物的解離與形成。反式作用因子與順式作用元件的結(jié)合：反式作用因子被激活后，即可識別并結(jié)合上游啟動子元件和增強(qiáng)子中的保守性序列，對基因轉(zhuǎn)錄起調(diào)節(jié)作用。反式作用因子的作用方式成環(huán)、扭曲、滑動、oozing。反式作用因子的組合式調(diào)控作用：每一種反式作用因子結(jié)合順式作用元件后雖然可以發(fā)揮促進(jìn)或抑制作用，但反式作用因子對基因調(diào)控不是由單一因子完成的而是幾種因子組合發(fā)揮特定的作用。3、簡述真核生物轉(zhuǎn)錄后水平的調(diào)控機(jī)制？答：（1）、5，端加帽和3，端多聚腺苷酸化的調(diào)控意義：5，端加帽和3，端多聚腺苷酸化是保持mrna穩(wěn)定的一個重要因素，它至少保證mrna

16、在轉(zhuǎn)錄過程中不被降解。 （2）、mrna選擇性剪接對基因表達(dá)調(diào)控的作用 （3）、mrna運(yùn)輸?shù)目刂?、受體的特點(diǎn)？答：1、高度專一性；2、高度親和性；3、可逆性；4、可飽和性；5、特定的作用模式8、原核生物與真核生物啟動子的主要差別？原核生物 ttgaca - tataat-起始位點(diǎn) -35 -10真核生物增強(qiáng)子-gc -caat-tataa5mgpp起始位點(diǎn) -110 -70 -259、比較原核生物與真核生物基因組結(jié)構(gòu)的異同，并指出真核生物細(xì)胞的rna內(nèi)含子剪接的主要方式。答案要點(diǎn)：主要從重復(fù)序列情況，有無內(nèi)含子外顯子方面論述，剪接的主要方式指gu-ag和 au-ac類內(nèi)含子的間接以及i、i

17、i類內(nèi)含子的間接方式。10、比較原核生物與真核生物基因表達(dá)調(diào)控的異同點(diǎn)。答案要點(diǎn)：共同點(diǎn)是兩者主要是在轉(zhuǎn)錄水平進(jìn)行調(diào)控；不同點(diǎn)是原核生物轉(zhuǎn)錄與翻譯偶聯(lián)，以操縱子調(diào)控的現(xiàn)象普遍；真核生物基因表達(dá)復(fù)雜，轉(zhuǎn)錄和翻譯是分開的，轉(zhuǎn)錄后從細(xì)胞核進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)，調(diào)控因此也比較復(fù)雜，在dna水平、轉(zhuǎn)錄水平和翻譯水平均存在。11、簡述在真核基因表達(dá)調(diào)控中，結(jié)合在不同部位的調(diào)控蛋白質(zhì)之間相互作用的可能方式?？疾辄c(diǎn) ：真核基因表達(dá)的各層次的調(diào)控。答案：真核基因表達(dá)的調(diào)控分為5個層次：轉(zhuǎn)錄前水平、轉(zhuǎn)錄水平、轉(zhuǎn)錄后水平、翻譯水平、翻譯后水平。不同層次調(diào)控蛋白的作用有：轉(zhuǎn)錄前水平調(diào)控基因的丟失，基因擴(kuò)增，基因重排，hmg蛋白與dnase優(yōu)先敏感位點(diǎn)，dna甲基化水平的調(diào)整，組蛋白修飾。轉(zhuǎn)錄水平轉(zhuǎn)錄過程中，調(diào)控蛋白通過反式作用因子、順式作用元件的相互作用來調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄的起始、轉(zhuǎn)錄的速率及轉(zhuǎn)錄的終止。轉(zhuǎn)錄后水平調(diào)控了對hnrna的加工，通過改變mrna的種類、大小、數(shù)量等調(diào)節(jié)了基因的表達(dá)。翻譯水平 通過調(diào)節(jié)氨基酸數(shù)量，多核糖體的形成，信號肽的切除，其實(shí)密碼子，中指密碼子等調(diào)節(jié)了基因的表達(dá)。翻譯后水平通過調(diào)節(jié)修飾蛋白，調(diào)節(jié)蛋白構(gòu)象及其定位等調(diào)節(jié)了基因的表達(dá)。 轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)控有如下機(jī)制：順式作用元件與反式作用因子的相互作用?；虻乃许樖秸{(diào)控