真核生物基因表达的调控

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1、真核生物基因表达的调控一、名词解释1.Operon 2. Cis-acting element 3. Trans-acting factors 4. Promoter 5. Enhancer 6. Gene expression 7micRNA 8. SD sequence 二、填空题1. 通过基因重排调节基因活性的典型例子是_. 2. 、Burkitt淋巴瘤产生的原因为染色体异位后，c-myc基因受后，大量表达引起。3哺乳类RNA聚合酶启动子中常见的元件TATA、GC、CAAT所对应的反式作用蛋白因子分别是（ ）、（ ）和（ ）。4RNA聚合酶的基本转录因子有、TF-A、TF-B、TFII-

2、D、TF-E他们的结合顺序是： （ ）。其中TFII-D的功能是（ ）。5与DNA结合的转录因子大多以二聚体形式起作用，转录因子与DNA结合的功能域常见有以下几种（ ）、（ ）、（ ）。6. 典型的锌指蛋白为（）型，即Zn离子与两个（）残基和两个（）残基形成配位键。另一类锌指蛋白为（）型，即Zn离子与四个（）残基形成配位键。三、选择题1. 在真核基因表达调控中，能促进转录速率的调控元件是： A、衰减子 B、增强子 C、repressorD、TATAbox答案： B、增强子2. 在下述遗传信息的流动过程中，生物大分子参与最多的是。 A、复制B、转录C、翻译D、三者差不多答案： C、翻译3. 马蛔

3、虫受精卵细胞内有对染色体。A、一对B、二对 C、三对 D、四对 考查点 ：基因丢失。课本内容：马蛔虫受精卵细胞内只有一对染色体（2n=2）。这对染色体上排列着许多着丝点。在由受精卵发育为成体的早期阶段只有一个着丝点行使功能，保证了有丝分裂的正常进行。当个体发育到一定阶段后，在将来分化产生体细胞的细胞中这对染色体破碎，形成许多小的染色体，其中有的含有着丝点，字以后的细胞分裂中都将得以保持下去。那些不含有着丝点的染色体因不能在细胞分裂中正常分配而丢失。在将来形成生殖细胞的细胞中，不存在染色体破裂的情况。答案：A、一对4真核生物DNA中大约有2-7%的胞嘧啶存在甲基化修饰，绝大多数甲基化发生哪种二核

4、苷酸对上 CACC B. CT C. CG D. CA 四、是非题1. 哺乳动物某一类型细胞中，只有大约10%的mRNA序列是该类型细胞所特有的，这类基因称为持家基因。（ ）2. 真核生物基因的启动子都位于转录起始点的上游。（ ）3. 在DNA复制中，RNA引物只能在双链DNA处合成。（ ）4. 反式作用因子SP1是SV40转录所必须的，它识别的DNA序列是CCAAT。（）5. 增强子对依赖或不依赖于TATA框的转录启动子都有增强效应。（ ）6. 组蛋白上某些特定的氨基酸残基上的修饰作用（乙酰基化、甲基化和磷酸化）可以降低组蛋白所携带的正电荷。 （ ）7. 增强子具有细胞或组织的特异性。（ ）

5、五、简答题1、真核细胞表达外源基因的条件？2、简述真核生物转录水平的调控机制？3、简述真核生物转录后水平的调控机制？4、受体的特点？8、原核生物与真核生物启动子的主要差别？9、比较原核生物与真核生物基因组结构的异同，并指出真核生物细胞的RNA内含子剪接的主要方式。10、比较原核生物与真核生物基因表达调控的异同点。11、简述在真核基因表达调控中，结合在不同部位的调控蛋白质之间相互作用的可能方式。答案：一、名词解释1.操纵子：是指数个功能上相关的结构基因串联在一起，构成信息区，连同其上游的调控区（包括启动子和操纵基因）以及下游的转录终止信号所构成的基因表达单位，所转录的RNA为多顺反子。2. 顺式

6、作用元件：是指那些与结构基因表达调控相关、能够被基因调控蛋白特异性识别和结合的特异DNA序列。包括启动子、上游启动子元件、增强子、加尾信号和一些反应元件等。3. 反式作用因子：是指真核细胞内含有的大量可以通过直接或间接结合顺式作用元件而调节基因转录活性的蛋白质因子。4、启动子：是RNA聚合酶特异性识别和结合的DNA序列。5、增强子：位于真核基因中远离转录起始点，能明显增强启动子转录效率的特殊DNA序列。它可位于被增强的转录基因的上游或下游，也可相距靶基因较远。6、基因表达：是指生物基因组中结构基因所携带的遗传信息经过转录、翻译等一系列过程，合成特定的蛋白质，进而发挥其特定的生物学功能和生物学效

7、应的全过程。7micRNA：mRNA-interfering complementary RNA,MicRNA, 互补干扰RNA或称反义RNA，与mRNA序列互补，可抑制mRNA的翻译。8. Shine-Dalgarno sequence,SD序列：是核糖体与mRNA结合序列，对翻译起到调控作用。二、填空题1.免疫球蛋白2.染色体重排。3TFIID、SP-1和CTF/NF1。4D、A、B、E ，与TATA盒结合。5螺旋-转角-螺旋 、锌指模体、碱性-亮氨酸拉链模体。6. C2/H2，Cys，His。C2/C2，Cys。三、选择题1. B 2C 3.A 4.C3. 马蛔虫受精卵细胞内有对染色体。

8、A、一对B、二对 C、三对 D、四对 考查点 ：基因丢失。课本内容：马蛔虫受精卵细胞内只有一对染色体（2n=2）。这对染色体上排列着许多着丝点。在由受精卵发育为成体的早期阶段只有一个着丝点行使功能，保证了有丝分裂的正常进行。当个体发育到一定阶段后，在将来分化产生体细胞的细胞中这对染色体破碎，形成许多小的染色体，其中有的含有着丝点，字以后的细胞分裂中都将得以保持下去。那些不含有着丝点的染色体因不能在细胞分裂中正常分配而丢失。在将来形成生殖细胞的细胞中，不存在染色体破裂的情况。四、是非题 1. 哺乳动物某一类型细胞中，只有大约10%的mRNA序列是该类型细胞所特有的，这类基因称为持家基因。（ ）2

9、. 真核生物基因的启动子都位于转录起始点的上游。（ ）考查点 ：启动子的位置。课本内容：（非洲爪蟾）5S rRNA基因的启动子位于转录区域，在转录起始点下游50bp后，这样的位于转录起始位点下游的启动又辰内部启动子。相关内容：启动子、增强子的概念。3. 在DNA复制中，RNA引物只能在双链DNA处合成。（ ）考查点 ：转录激活。课本内容：先导链的引物合成需要印发双链DNA，而后随链中前体片段引物合成是在已经解链的状态下进行的，在大多数情况下，两种类型的引物都是由引发酶合成的。而RNA聚合酶的主要作用是通过转录过程而解开局部的DNA双螺旋，这种作用称转录激活（transcriptionalact

10、ivation）。相关内容：引发体与引发酶。4. 反式作用因子SP1是SV40转录所必须的，它识别的DNA序列是CCAAT。（）考查点 ：基因表达调控的反式作用因子。课本内容：SP1是从人类的细胞中分离到的SV40转录所必须的一种转录因子。它识别的序列GGGCGG是非对称的，其作用是双向的。相关内容：CTF（结合的序列为CCAAT）。5. 增强子对依赖或不依赖于TATA框的转录启动子都有增强效应。（）考查点 ： 增强子及其特性，RNA聚合酶的启动子。课本内容： 增强子是能够增强与之连续的基因转录活性的调控序列。这种增强作用是通过结合特定的转录因子或影响DNA的构象而实现的。具体有：诱导染色质变

11、化，促进基础转录装置（如TFB、TFD和RNA聚合酶）在启动子处装配；结合增强子的转录因子与结合在基础启动子上的基础转录装置的各种组分相互作用并激活基础转录装置的活性。 增强子作用的特征有：与启动子的相对位置与取向无关，具远程效应。无论在启动子的上游还是下游，甚至相隔几千碱基对，只要处于同一条DNA分子上都能作用。增强子的生物学效应需要特定的蛋白因子的参与。有些增强子（如SV40的增强子）能在几乎所有的细胞中作用，而大多数增强子有相对的组织特异性，被认为是发育与分化过程中差别表达的基础之一。对依赖与不依赖于TATA框的转录都有增强作用。6. 组蛋白上某些特定的氨基酸残基上的修饰作用（乙酰基化、

12、甲基化和磷酸化）可以降低组蛋白所携带的正电荷。 （ ）考查点 ： 组蛋白的修饰与转录作用。课本内容： 真核生物的组蛋白上某些特定的氨基酸残基往往被共价修饰，修饰作用包括乙酰基化、甲基化和磷酸化。乙酰基化和甲基化发生在赖氨酸残基的自由氨基上。有时甲基化还发生在精氨酸或组氨酸残基上。磷酸化发生在丝氨酸的羟基及组氨酸上。所有的这些都有一个共同的特点，即将低组蛋白所携带的正电荷（即碱性程度）。因此，可以通过凝胶电泳而把未修饰的组蛋白区别开来。相关内容： DNA甲基化的程度与转录。7. 增强子具有细胞或组织的特异性。（ ）五、简答题1、真核细胞表达外源基因的条件？答：首先必须具备哺乳动物细胞表达的功能元

13、件。要求哺乳动物细胞表达载体带有能在真核细胞中表达外源基因的真核转录调控元件；其次注意选择转染的受体细胞，不同类型的细胞具有不同的特性；最后要注意选择适当的选择标记。2、简述真核生物转录水平的调控机制？答：真核生物在转录水平的调控主要是通过反式作用因子、顺式作用元件和RNA聚合酶的相互作用来完成的，主要是反式作用因子结合顺式作用元件后影响转录起始复合物的形成过程。A、转录起始复合物的形成：真核生物RNA聚合酶识别的是由通用转录因子与DNA形成的蛋白质-DNA复合物，只有当一个或多个转录因子结合到DNA上，形成有功能的启动子，才能被RNA聚合酶所识别并结合。转录起始复合物的形成过程为：TFD结合

14、TATA盒；RNA聚合酶识别并结合TFD-DNA复合物形成一个闭合的复合物；其他转录因子与RNA聚合酶结合形成一个开放复合物。在这个过程中，反式作用因子的作用是：促进或抑制TFD与TATA盒结合；促进或抑制RNA聚合酶与TFD-DNA复合物的结合；促进或抑制转录起始复合物的形成。B、反式作用因子：一般具有三个功能域（DNA识别结合域、转录活性域和结合其他蛋白结合域）；能识别并结合上游调控区中的顺式作用元件；对基因的表达有正性或负性调控作用。C、转录起始的调控：反式作用因子的活性调节：a.表达式调节反式作用因子合成出来就具有活性；b.共价修饰磷酸化和去磷酸化，糖基化；c.配体结合许多激素受体是反

15、式作用因子；d.蛋白质与蛋白质相互作用蛋白质与蛋白质复合物的解离与形成。反式作用因子与顺式作用元件的结合：反式作用因子被激活后，即可识别并结合上游启动子元件和增强子中的保守性序列，对基因转录起调节作用。反式作用因子的作用方式成环、扭曲、滑动、Oozing。反式作用因子的组合式调控作用：每一种反式作用因子结合顺式作用元件后虽然可以发挥促进或抑制作用，但反式作用因子对基因调控不是由单一因子完成的而是几种因子组合发挥特定的作用。3、简述真核生物转录后水平的调控机制？答：（1）、5，端加帽和3，端多聚腺苷酸化的调控意义：5，端加帽和3，端多聚腺苷酸化是保持mRNA稳定的一个重要因素，它至少保证mRNA

16、在转录过程中不被降解。 （2）、mRNA选择性剪接对基因表达调控的作用 （3）、mRNA运输的控制4、受体的特点？答：1、高度专一性；2、高度亲和性；3、可逆性；4、可饱和性；5、特定的作用模式8、原核生物与真核生物启动子的主要差别？原核生物 TTGACA - TATAAT-起始位点 -35 -10真核生物增强子-GC -CAAT-TATAA5mGpp起始位点 -110 -70 -259、比较原核生物与真核生物基因组结构的异同，并指出真核生物细胞的RNA内含子剪接的主要方式。答案要点：主要从重复序列情况，有无内含子外显子方面论述，剪接的主要方式指GU-AG和 AU-AC类内含子的间接以及I、I

17、I类内含子的间接方式。10、比较原核生物与真核生物基因表达调控的异同点。答案要点：共同点是两者主要是在转录水平进行调控；不同点是原核生物转录与翻译偶联，以操纵子调控的现象普遍；真核生物基因表达复杂，转录和翻译是分开的，转录后从细胞核进入细胞质，调控因此也比较复杂，在DNA水平、转录水平和翻译水平均存在。11、简述在真核基因表达调控中，结合在不同部位的调控蛋白质之间相互作用的可能方式。考查点 ：真核基因表达的各层次的调控。答案：真核基因表达的调控分为5个层次：转录前水平、转录水平、转录后水平、翻译水平、翻译后水平。不同层次调控蛋白的作用有：转录前水平调控基因的丢失，基因扩增，基因重排，HMG蛋白

18、与DNase优先敏感位点，DNA甲基化水平的调整，组蛋白修饰。转录水平转录过程中，调控蛋白通过反式作用因子、顺式作用元件的相互作用来调节转录的起始、转录的速率及转录的终止。转录后水平调控了对hnRNA的加工，通过改变mRNA的种类、大小、数量等调节了基因的表达。翻译水平 通过调节氨基酸数量，多核糖体的形成，信号肽的切除，其实密码子，中指密码子等调节了基因的表达。翻译后水平通过调节修饰蛋白，调节蛋白构象及其定位等调节了基因的表达。 转录水平的调控有如下机制：顺式作用元件与反式作用因子的相互作用。基因的所有顺式调控成分，包括上游启动子成分（UPF）和增强子，都要与相应的反式作用因子结合，结合后通过蛋白质之间的相互作用（包括反式作用因子之间的作用，反式作用因子与顺式作用元件的相互作用），才能实现它们对基因转录的调控。可诱导的顺式调控成分。它主要是指那些对热激、重金属、病毒感染、生长因子、固醇类激素等作出反应的基因调控成分。这些成分中有增强子和部分UPF成分。不同物种的同一诱导基因的顺式调控成分有很大的保守性。顺式调控成分对基因转录的激活作用可以通过不同途径。可能是一种正调控因子的激活，也可以是阻遏蛋白的失活，也可以是它们同时发生。一些组织特异性的顺式调控成分也参与调控。