第十六章 基因表达的调节控制以及现代生物学技术
一：填空题
1.正调控和负调控是基因表达的两种最基本的调节形式，其中原核细胞常用________________调控，而真核细胞常用________________调控模式。
2.操纵子由________________、________________和________________三种成分组成。 3.与阻遏蛋白结合的DNA序列通常被称为________________。
4.β-半乳糖甘酶基因的表达受到________________和________________两种机制的调节。 5.葡萄糖效应是指________________。
6.ticRNA是指________________；micRNA是指________________。
7.大肠杆菌细胞内参与His合成有关酶的基因表达受到________________和________________两种机制的调节。 8.________________或________________可诱导原核细胞出现严谨反应。 9.________________和________________被称为魔斑分子，它作为________________酶的别构效应物调节此酶的活性。
10.鼠伤寒沙门氏菌两种鞭毛蛋白表达之间的转换是通过________________机制实现的。
11.哺乳动物细胞对氨基蝶呤产生抗性，是因为细胞内的DHFR基因经历了________________。
12.在胚系细胞之中，抗体重链的基因可分为________________、________________、________________和________________四个区域。
13.在基因表达的调控之中，________________和________________与________________和________________之间的相互作用十分重要。
14.女性两条X染色体只有一条X染色体具有转录的活性是因为________________和________________。
15.乳糖操纵子的天然诱导物是________________，实验室里常用________________作为乳糖操纵子的安慰诱导物诱导β-半乳糖苷酶的产生。
16.基因扩增或基因放大是指________________，它是通过局部DNA的来实现，________________扩增可导致细胞癌变。
17.SPO1噬菌体通过________________级联调节早、中和晚期基因在不同时间内的表达。
18.存在于反式作用因子上负责激活基因转录的结构花色通常有________________、________________和________________三种形式。
19.真核细胞核基质的主要成分是________________。
20.组蛋白可经历________________、________________和________________修饰而调节基因的表达。
21.原核细胞DNA的甲基化位点主要是在________________序列上，真核细胞核DNA的甲基化位点则主要是在________________序列上。
22.反式作用因子通常通过________________、________________和________________键与相应的顺式作用因子结合。
23.PCR即是________________。
24.人类基因组计划的主要内容是________________。
25.Southern blotting、Northern blotting和Western blotting分别被用来检测________________、________________和________________。
26.________________是应用于蛋白质工程中的最主要的手段。 27.RFLP即是________________。
28.噬菌体展示(Phage display)技术中常用的噬菌体是________________。
29.基因工程需要的最常用的工具酶包括________________、________________和________________等。 30.基因克隆的载体通常是由________________、________________和________________改造而来。 31.可使用________________和________________方法获得原核细胞的启动子序列。
32.体外转录通常需要使用________________、________________或________________RNA聚合酶。 33.脉冲场凝胶电泳(Pulsed field gel electrophoresis)被用来分离________________。 34.第一个使用体细胞克隆出来的哺乳动物是________________。
35.一种基因的启动子序列与启动子的一致序列越相近，该基因的转录效率就越________________。 36.基因敲除(Gene knockout)即是________________，它是研究________________的好方法。
二：是非题
1.[ ]原核细胞与真核细胞的基因表达调节的主要发生在转录水平上。 2.[ ]衰减子这种调控模式不可能出现在真核细胞。 3.[ ]操纵子结构是原核细胞特有的。
4.[ ]某些蛋白质既可以作为阻遏蛋白又可以作为激活蛋白参与基因表达的调控。 5.[ ]转录因子都具有负责与DNA结合的结构花色。
6.[ ]某些反式作用因子通过亮氨酸拉链这种结构花色与DNA结合。 7.[ ]真核细胞的基因转录也具有抗终止作用。
8.[ ]真核细胞核的三类基因的转录都受到增强子的调节。
Ⅰ就越敏感。 9.[ ]某一个基因的转录活性越强，则该基因所处的DNA序列对
所以某一个增强子可同时提高与它同在一条染色体 DNA上所有的基因的 10.[ ]由于增强子的作用与距离无关，
转录效率。
11.[ ]DNA序列自动分析仪使用的测序法是化学断裂法。 12.[ ]DNA疫苗即是以DNA直接作为抗原的疫苗。
13.[ ]某些DNA序列既可以作为增强子也可作为沉默子。
14.[ ]一个蛋白质具有锌指结构，则这个蛋白质一定能与DNA特异性地结合。 15.[ ]PCR不能扩增单链DNA。
16.[ ]基因重叠的现象只出现在一些病毒基因组中。
三：单选题
1.[ ]将乳糖加到以葡萄糖为碳源的大肠杆菌培养基之中，则大肠杆菌细胞内参与乳糖代谢的酶 A.将被合成，因为乳糖是乳糖操纵子的诱导物 B.将被合成，但没有活性
C.将不被合成，因为在葡萄糖存在时，有分解物阻遏作用 D.将部分地被合成，接着在翻译水平上被中断 E.将不受影响，无论葡萄糖存在与否
2.[ ]IPTG能够诱导β-半乳糖苷酶的表达是因为 A.刺激乳糖操纵子阻遏蛋白的活性 B.IPTG与乳糖操纵子结合诱导转录
C.IPTG与lacI基因的产物结合，抑制它的活性 D.抑制β-半乳糖苷酶的降解
E.IPTG作为β-半乳糖苷酶的别构效应物，直接刺激它的活性
3.[ ]真核细胞参与基因表达调节的调控区比原核细胞复杂是因为 A.真核细胞的细胞核具有双层膜
B.原核细胞的基因总是以操纵子的形式存在 C.原核细胞调节基因表达主要是在翻译水平 D.真核细胞需要控制细胞特异性的基因表达 E.真核细胞基因组含有太多的重复序列
而在小肠上皮细胞中表达的终产物是相对分子质量较小 4.[ ]同一个基因在肝细胞中表达的终产物是ApoB-100，
的ApoB-48，这是因为同一个基因在不同的细胞中 A.使用不同的启动子进行转录
B.使用相同的启动子转录，但初级转录物经历了选择性剪接 C.使用相同的启动子转录，但初级转录物经历了选择性加尾 D.使用相同的启动子转录，但其中一种初级转录物经历了编辑 E.表达的终产物(多肽链)经历了不同形式的后加工
5.[ ]一种大肠杆菌的突变株在含有乳糖没有葡萄糖的培养基中不能合成β-半乳糖糖苷酶最可能是因为编码哪一种蛋白质的基因无义(Nonsense)造成的？ A.RNA聚合酶的α亚基 B.RNA聚合酶的σ因子 C.降解物激活蛋白(CAP) D.lac阻遏蛋白 E.lac转乙酰酶
6.[ ]噬菌体Φx174的基因组是一个由5386个碱基组成的单链DNA，该基因组编码有11种不同的蛋白质，这些蛋白质约有2380个氨基酸残基。这种病毒基因组编码的蛋白质似乎超过了它能编码的能力。对这种现象最好的解释是
A.它的基因组含有重叠基因 B.氨基酸由二联体密码编码
C.细胞核糖体翻译它的每一个密码子不止一个 D.蛋白质在使用后即被后加工 E.它所编码的蛋白质经历了剪接
四：问答题
1.试写出一个基因可产生不同的表达产物的所有可能机制。
2.试写出两个基因共表达出一条多肽链的可能机制。
3.为什么多细胞的真核生物的基因表达比原核生物要复杂？为什么研究真核生物的基因表达更困难？
4.以转铁蛋白受体和铁蛋白合成的调节为例，说明mRNA的二级结构是如何调节基因的表达的？如何确定这两种蛋白质浓度随着铁离子变化而表现出的波动不是通过基因转录的调节而实现的。
5.什么是严谨反应？某些抗菌素如四环素能够解除严谨反应。为什么？
6.在研究细菌SOS调谐子(Regulon)的作用机理时，有人通过巧妙地使用“Mud”噬菌体发现了几个新的受SOS调谐子控制的基因。Mud噬菌体是Mu噬菌体的衍生物，在这些噬菌体DNA的特殊位点上插入了一个无启动子的β-半乳糖苷酶的基因。你认为使用“Mud”噬菌体如何能够确定那些在受到紫外线照射后被诱导表达的基因？
7.含有突变的乳糖操纵子被克隆到一质粒中，然后将这种质粒转化到含有野生型乳糖操纵子的细菌中，结果发现细菌染色体上的乳糖操纵子不再受乳糖的诱导。
试问(1)质粒操纵子中什么样的突变会产生以上的结果？
(2)假定质粒转化的结果导致质粒上三个与乳糖代谢有关的酶呈高水平的组成型表达，则含有什么样突变的质粒能产生这种结果？
8.蛋白质合成的自体调控是某一种蛋白质与自身的mRNA结合而阻止自身的翻译。这实际上是一种翻译水平上的反馈。试提出其它形式的反馈，同样也能导致某一种蛋白质量的降低。
9.不允许使用核酸酶，如何使用逆转录酶制备某一真核细胞基因的cDNA？
的反密码子环。 10.试设计一种方法定向水解
11.假如某一种哺乳动物有A和B两种细胞，其中A细胞只比B细胞多表达一种蛋白质X，你如何快速地得到蛋白质X的cDNA。
12.使用定点突变得到的突变体克隆通常比预期的低50%左右，为什么？
13.假如你在研究一种逆转录病毒的整合机制，需要你确定整合位点处的核苷酸序列，你如何分离到足够量的包括整合点的DNA以满足测序的要求。
14.你如何使用重组DNA技术获得大肠杆菌染色体DNA复制起始区的DNA序列？
15.E.coli的rRNA基因有多个拷贝，这有利于细菌快速生长时期对大量rRNA拷贝的需要。如果核糖体蛋白和rRNA以1/1的比例组装成核糖体，那么为什么单拷贝的核糖体蛋白基因就能表达足够的核糖体蛋白质？
16.大肠杆菌的一个操纵子含有以下三个结构基因(依次排列)：核糖体蛋白S21(rpsU)，参与DNA复制的引发酶(dnaG)和RNA聚合酶的σ因子 (rpoD)。在不考虑RNA降解的因素下，试提出一种机制解释DNA引发酶表达量比σ因子表达量低60倍。
17.小鼠唾液腺和肝脏都能合成α-淀粉酶，合成的淀粉酶由同一个基因编码。然而在唾液腺里，有2%的mRNA编码α-淀粉酶，可是在肝细胞里只有0.02%的mRNA编码α-淀粉酶。而且这两种mRNA的5′-端相差48个核苷酸，唾液腺α-淀粉酶的mRNA多一段序列。你如何解释上述现象？
18.预测参与葡萄糖降解的酶合成调控的方式，是组成型的还是可诱导的？
19.酵母细胞的一个突变株被发现它的GAL4蛋白其N端缺失了70个氨基酸序列，蛋白质其它的部分是正常的。你认为这种突变株对半乳糖代谢酶的诱导有什么改变？
20.据估计哺乳动物大概有80000不同的基因，然而免疫系统确能合成至少100000种不同的抗体蛋白，你如何解释以上事实？
21.假如你正在研究一种新发现的生物内一组参与有丝分裂的蛋白质的合成的调控。当你将5-氮胞苷
(5-azacytidine)加到此种生物的细胞之中，结果你惊奇地发现：有丝分裂不能再正常地进行了。根据上述信息判断参与控制有丝分裂的一组基因表达以何种方式调节？
第十六章-基因表达的调节控制以及现代生物学技术培训课件
