分子生物學習題集no13(編輯修改稿)
2025-05-01 23:13 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 四）判斷題。高等真核生物的DNA中含有不少高度重復序列的非編碼序列，基因內(nèi)部又有內(nèi)含子，不少基因內(nèi)含子的總長度遠遠大于外顯子。因此，真核生物的編碼區(qū)只占DNA總長度的一小部分，一般認為，編碼區(qū)不超過總長度的5%。管家基因是持續(xù)表達的，mRNA豐度不高，但壽命較長，翻譯效率較高。乳糖被轉(zhuǎn)化為別乳糖后，與乳糖操縱子調(diào)節(jié)基因產(chǎn)生的阻遏蛋白結(jié)合，使阻遏蛋白失去活性。由于這一調(diào)控方式起作用的是阻遏蛋白，故屬于負調(diào)控。某些蛋白質(zhì)能夠與DNA分子的不同區(qū)域結(jié)合，分別發(fā)揮激活蛋白或阻遏蛋白的作用。真核生物的基因多數(shù)含有內(nèi)含子，原核生物缺乏從轉(zhuǎn)錄初級產(chǎn)物切除內(nèi)含子的加工系統(tǒng)，另外，如果將基因組DNA作為目的基因，基因片段因含有內(nèi)含子而過大，也會降低基因轉(zhuǎn)移的成功率。cDNA是以成熟mRNA為模板經(jīng)過反轉(zhuǎn)錄制成的，不含內(nèi)含子，適合于作為目的基因用于基因的克隆或表達。原核生物缺乏真核生物的翻譯后加工系統(tǒng)。不能對蛋白質(zhì)進行糖基化。因此，表達糖蛋白要用真核表達系統(tǒng)。土壤農(nóng)桿菌可以促進Ti質(zhì)粒進入植物細胞，但農(nóng)桿菌本身并不進入植物細胞。λ噬菌體的外殼蛋白只能包裝長度為噬菌體DNA78%～105%的DNA，若外源DNA片段太小，重組體DNA的長度小于噬菌體DNA的78%，就不能在體外包裝成噬菌體，因而，克隆很難成功。如果宿主細胞有限制性核酸內(nèi)切酶，將會水解進入宿主細胞的重組體DNA，導致克隆失敗。采用藍的斑選擇法時，克隆位點被選在表達肽的基因內(nèi)，含有空載體的受體菌可以在IPTG（異丙基硫代D半乳糖苷）的誘導下，表達肽，通過與受體菌的互補，能夠水解Xgal（5溴4氯3吲哚 D半乳糖苷）生成藍色的水解產(chǎn)物，因而菌落或噬菌斑為藍色。含有重組DNA的受體菌，由于外源基因插入表達肽的基因內(nèi)，不能表達肽，因而，菌落或噬菌斑為白色。（五）分析與計算題，一個啟動序列及一個CAP位點，調(diào)控區(qū)下游有幾個結(jié)構(gòu)基因，還有一個調(diào)節(jié)基因編碼阻遏蛋白，阻遏蛋白與操縱序列結(jié)合，使操縱子受阻遏而處于關(guān)閉狀態(tài)。若cAMP 與CAP結(jié)合，形成的復合物與CAP位點結(jié)合，可增大操縱子的轉(zhuǎn)錄活性。阻遏蛋白的負性調(diào)節(jié)和CAP的正性調(diào)節(jié)共同調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)基因的表達，操縱子機制在原核基因表達調(diào)控中具有較善遍的意義，因其多是幾個功能相關(guān)基因串聯(lián)于同一操縱子上，故在同一啟動序列控制下，可轉(zhuǎn)錄出能為多種蛋白質(zhì)編碼的mRNA，即多順反子mRNA。，相應的基因被激活，基因表達產(chǎn)物增加，則這種基因是可誘導的。可誘導基因在特定的環(huán)境中表達增強的過程稱為誘導。例如有DNA損傷時，修復酶基因就會在細菌內(nèi)被誘導激活，使修復酶的活性增加。相反，如果基因?qū)Νh(huán)境信號應答時被抑制則這種基因是可阻遏的，可阻遏基因表達產(chǎn)物水平降低的過程稱為阻遏，例如，當培養(yǎng)液中色氨酸供應充分時，在細菌內(nèi)編碼色氨酸合成相關(guān)酶的基因表達會被抑制。如果某種基因在沒有調(diào)節(jié)蛋白存在時是表達的，加入某種調(diào)節(jié)蛋白后基因表達活性便被關(guān)閉，這樣的控制為負調(diào)控。例如，乳糖操縱子。相反，若某種基因在沒有調(diào)節(jié)蛋白存在時是關(guān)閉的，加入某種調(diào)節(jié)蛋白后基因活性就被開啟，這種控制稱為正調(diào)控。例如代謝物阻遏。，但因原核生物沒有細胞核和亞細胞結(jié)構(gòu)，其基因組結(jié)構(gòu)要比真核生物簡單，基因表達的調(diào)控因此而比較簡單。雖然原核基因的表達也受轉(zhuǎn)錄起始、轉(zhuǎn)錄終止、翻譯調(diào)控及RNA、蛋白質(zhì)的穩(wěn)定性等多級調(diào)控，但其表達開、關(guān)的關(guān)鍵機制主要發(fā)生在轉(zhuǎn)錄起始。其特點包括以下3方面：（1）σ因子決定RNA聚合酶的識別特異性：原核生物只有一種RNA聚合酶，核心酶催化轉(zhuǎn)錄的延長，亞基識別特異啟動序列，即不同的因子協(xié)助啟動不同基因的轉(zhuǎn)錄。（2）操縱子模型的普遍性：除個別基因外，原核生物絕大數(shù)基因按功能相關(guān)性成簇地連續(xù)排列在染色體上，共同組成一個轉(zhuǎn)錄單位即操縱子，如乳糖操縱子等。一個操縱子含一個啟動序列及數(shù)個編碼基因。在同一個啟動序列控制下，轉(zhuǎn)錄出多順反子mRNA。（3）阻遏蛋白與阻遏機制的普遍性：在很多原核操縱子系統(tǒng)，特異的阻遏蛋白是控制啟動序列活性的重要因素。當阻遏蛋白與操縱基因結(jié)合或解離時，結(jié)構(gòu)基因的轉(zhuǎn)錄被阻遏或去阻遏。4（1）基因組結(jié)構(gòu)龐大：哺乳動物基因組DNA由約bp的核苷酸組成。大約有3萬個左右的基因，90%以上的DNA不為蛋白質(zhì)編碼。真核細胞DNA與組蛋白結(jié)合形成復雜的染色質(zhì)結(jié)構(gòu)，基因表達調(diào)控機制更加復雜。（2）單順反子：真核基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物為單順反子，即一個編碼基因轉(zhuǎn)錄生成一個mRNA分子，經(jīng)翻譯生成一條多肽鏈。許多蛋白質(zhì)由幾條不同的多肽鏈組成，因此存在多個基因的協(xié)調(diào)表達。（3）重復序列：重復序列在真核DNA中普遍存在，重復序列長短不一，短的在10個
化學相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1