重慶大學(xué)考研分子生物學(xué)題庫答案

1、2010年高等分子生物學(xué)高等分子生物學(xué)第1頁，共頁，共8頁高級(jí)分子生物學(xué)高級(jí)分子生物學(xué)1.試述利用基因工程的技術(shù)調(diào)控基因表達(dá)的主要方法試述利用基因工程的技術(shù)調(diào)控基因表達(dá)的主要方法原位雜交技術(shù)原位雜交技術(shù)原位雜交(InSituHybridizationISH)是用標(biāo)記的核酸探針，經(jīng)放射自顯影或非放射檢測(cè)體系，在組織、細(xì)胞、間期核及染色體上對(duì)核酸進(jìn)行定位和相對(duì)定量研究的一種手段。通常可以分為兩大類：1、RNA原位雜交：用放射性或非放射性(如

2、地高辛、生物素等)標(biāo)記的特異性探針與被固定的組織切片反應(yīng)，若細(xì)胞中存在與探針互補(bǔ)的mRNA分子，兩者雜交產(chǎn)生雙鏈RNA，就可以通過檢測(cè)放射性標(biāo)記或經(jīng)酶促免疫顯色，對(duì)該基因的表達(dá)產(chǎn)物在細(xì)胞水平上作出定性定量分析；2、熒光原位雜交(FluescenceInSituHybridizationFISH)：首先對(duì)于寡核苷酸探針做特殊修飾和標(biāo)記，然后用原位雜交法與靶染色體或DNA上特定的序列結(jié)合，再通過與熒光素分子相偶聯(lián)的單克隆抗體來確定該DNA序

3、列在染色體的位置。定點(diǎn)突變技術(shù)定點(diǎn)突變技術(shù)定點(diǎn)突變是重組DNA進(jìn)化的基礎(chǔ)，該方法通過改變基因特定位點(diǎn)核苷酸序列來改變所編碼的氨基酸序列，常用于研究某個(gè)氨基酸殘基對(duì)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)、催化活性以及結(jié)合配體能力的影響，也可用于改造DNA調(diào)控元件特征序列、修飾表達(dá)載體、引入新的酶切位點(diǎn)等。RNAi技術(shù)技術(shù)RNA干擾(RNAinterferenceRNAi)技術(shù)利用雙鏈小RNA高效、特異性降解細(xì)胞內(nèi)同源mRNA，從而阻斷體內(nèi)靶基因表達(dá)，使細(xì)胞出現(xiàn)靶基

4、因缺失的表型。其過程一般為：1、在Dicer的參與下，細(xì)胞中的雙鏈RNA首先被降解形成2125個(gè)核苷酸的小片段雙鏈RNA(siRNA)；2、siRNA中的反義鏈指導(dǎo)合成一種被稱為RNA誘導(dǎo)的沉默復(fù)合體(RISC)的核蛋白體；3、RISC再介導(dǎo)切割目的mRNA分子中與siRNA反義鏈互補(bǔ)的區(qū)域，從而實(shí)現(xiàn)干擾基因表達(dá)的功能。2.論述原核生物和真核生物基因表達(dá)調(diào)控的異同論述原核生物和真核生物基因表達(dá)調(diào)控的異同答：答：1、真核生物基因組大染色體

5、數(shù)量多且結(jié)構(gòu)復(fù)雜存在基因家族和斷裂基因；原核生物基因組小染色體數(shù)量少結(jié)構(gòu)簡單有重疊基因和操縱子結(jié)構(gòu)，基因表達(dá)調(diào)控可以在復(fù)制、擴(kuò)增、基因激活、轉(zhuǎn)錄、轉(zhuǎn)錄后、翻譯和翻譯后等多級(jí)水平上進(jìn)行但轉(zhuǎn)錄水平調(diào)控是主要的。真核生物基因表達(dá)調(diào)控機(jī)制發(fā)生在染色體活化、基因轉(zhuǎn)錄激活、轉(zhuǎn)錄后加工、翻譯及翻譯后加工等多水平的調(diào)節(jié)，事件也復(fù)雜的多。2、真核生物基因表達(dá)以正調(diào)控為主，基因的轉(zhuǎn)錄與染色質(zhì)的結(jié)構(gòu)變化相關(guān)真核基因轉(zhuǎn)錄發(fā)生在細(xì)胞核(線粒體基因的轉(zhuǎn)錄在線粒體內(nèi)

6、)需對(duì)內(nèi)含子精確剪接加工，翻譯則多在胞漿兩個(gè)過程是分開的?；虮磉_(dá)調(diào)控的環(huán)節(jié)比原核生物更多。原核生物中營養(yǎng)條件和環(huán)境因素對(duì)基因表達(dá)調(diào)控起舉足輕重的作用，mRNA在形成過程中與核糖體混合在一起，即轉(zhuǎn)錄和翻譯過程相耦聯(lián)。3.簡述簡述α互補(bǔ)篩選（藍(lán)白斑篩選）互補(bǔ)篩選（藍(lán)白斑篩選）適用于含有半乳糖苷酶基因（LacZ）的載體，如pUC系列等，其原理是：載體含有LacZ的調(diào)控序列和N端146個(gè)氨基酸的編碼信息。在這個(gè)編碼區(qū)中插入了一個(gè)多克隆位點(diǎn)。當(dāng)

7、這種載體進(jìn)入可編碼β半乳糖苷酶C端部分序列的宿主細(xì)胞后（質(zhì)粒和宿主細(xì)胞編碼的片段各自都沒有酶活性），它們可以融為一體，形成具有酶學(xué)活性的蛋白質(zhì)，這種現(xiàn)象叫α互補(bǔ)。由α互補(bǔ)而產(chǎn)生的Lac細(xì)菌在呈色底2010年高等分子生物學(xué)高等分子生物學(xué)第3頁，共頁，共8頁O基因結(jié)合的阻遏蛋白，使操縱子受阻遏而處于轉(zhuǎn)錄失活狀態(tài)。在P上游還有一個(gè)分解（代謝）物基因激活蛋白CAP結(jié)合位點(diǎn)。由P序列、O序列和CAP結(jié)合位點(diǎn)共同構(gòu)成LAC操縱子的調(diào)控區(qū)，三個(gè)酶的編

8、碼基因由同一調(diào)控區(qū)調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)基因產(chǎn)物的協(xié)調(diào)表達(dá)。調(diào)節(jié)機(jī)制：分阻遏蛋白的負(fù)調(diào)控與CAP的正調(diào)控兩種機(jī)制，互相協(xié)調(diào)、互相制約。1、阻遏蛋白的負(fù)調(diào)節(jié)：在沒有乳糖存在時(shí)，I基因表達(dá)的乳糖阻遏蛋白與O序列結(jié)合，阻斷轉(zhuǎn)錄啟動(dòng)；當(dāng)有乳糖存在時(shí)，經(jīng)透酶催化、轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)入細(xì)胞，再經(jīng)原先存在于細(xì)胞中的少數(shù)β半乳糖苷酶催化，轉(zhuǎn)變?yōu)閯e乳糖，與阻遏蛋白結(jié)合，導(dǎo)致阻遏蛋白與O序列解離、發(fā)生轉(zhuǎn)錄，使β半乳糖苷酶分子急劇增加。2、CAP的正調(diào)節(jié)：當(dāng)沒有葡萄糖及cAMP濃度

9、較高時(shí)，cAMP與CAP結(jié)合，這時(shí)CAP結(jié)合在乳糖啟動(dòng)序列附近的CAP位點(diǎn)，可刺激RNA轉(zhuǎn)錄活性；當(dāng)葡萄糖存在時(shí)，cAMP濃度降低，cAMP與CAP結(jié)合受阻，因此乳糖操縱子表達(dá)下降。8.試說明真核細(xì)胞與原核細(xì)胞在基因轉(zhuǎn)錄，翻譯及試說明真核細(xì)胞與原核細(xì)胞在基因轉(zhuǎn)錄，翻譯及DNA的空間結(jié)構(gòu)方面存在的主要差異，表現(xiàn)在哪些的空間結(jié)構(gòu)方面存在的主要差異，表現(xiàn)在哪些方面？方面？比較原核、真核基因組異同比較原核、真核基因組異同（1）染色體方面：原核生

10、物為環(huán)狀DNA分子，且DNA裸露或結(jié)合少量蛋白質(zhì)，只有一個(gè)基因連鎖群；真核生物為線性雙鏈DNA分子，且DNA同組蛋白和非組蛋白結(jié)合，有2個(gè)以上基因連鎖群。（2）染色體遺傳物質(zhì)：原核生物為質(zhì)粒，真核生物為細(xì)胞器基因組。（3）轉(zhuǎn)錄單元：原核生物為多順反子，真核生物為單順反子，基因家族。（4）DNA序列：原核生物無或很少有重復(fù)序列，真核生物有重復(fù)序列。（5）基因表達(dá)：原核生物RNA和蛋白質(zhì)在同一區(qū)間合成，有重疊基因；真核生物RNA在核中合成和

11、加工，蛋白質(zhì)在細(xì)胞中合成，有斷裂基因。比較原核、真核生物的轉(zhuǎn)錄過程異同比較原核、真核生物的轉(zhuǎn)錄過程異同答：原核生物：①起始過程需RNA聚合酶核心酶，由σ亞基辨認(rèn)起始點(diǎn)（35bp區(qū)）。在這一區(qū)段酶與模板的結(jié)合松弛，酶移向10區(qū)并跨入轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)。②延長過程的核苷酸聚合僅需核心酶催化。③終止分依賴ρ因子的和不依賴ρ因子的轉(zhuǎn)錄終止。真核生物：①轉(zhuǎn)錄起始前的25bp區(qū)段有啟動(dòng)子的核心序列TATAbox。此外DNA分子上還具有其他可影響轉(zhuǎn)錄的順式作

12、用元件，以及能辨認(rèn)和結(jié)合轉(zhuǎn)錄上游區(qū)段的反式作用因子。真核生物RNA聚合酶不與DNA分子直接結(jié)合，而需依靠眾多的轉(zhuǎn)錄因子。②真核生物的轉(zhuǎn)錄延長過程與原核生物大致相似。③真核生物mRNA有polyA尾結(jié)構(gòu)，是轉(zhuǎn)錄后才加進(jìn)去的。轉(zhuǎn)錄不是在polyA位置上終止，而是超過數(shù)百甚至上千核苷酸后才停頓。比較原核、真核生物的翻譯異同比較原核、真核生物的翻譯異同1、原核生物與真核生物核蛋白體的組成不同。2、真核生物肽鏈合成起始過程與原核生物相似但更復(fù)雜。