生物化学习题与解析基因表达调控.docx
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生物化学习题与解析基因表达调控
基因表达调控
一、选择题
（一）A型选择题
1．基因表达调控的最基本环节是
A．染色质活化B．基因转录起始C．转录后的加工
D．翻译E．翻译后的加工
2．将大肠杆菌的碳源由葡萄糖转变为乳糖时，细菌细胞内不发生
A．乳糖→半乳糖B．cAMP浓度升高C．半乳糖与阻遏蛋白结合D．RNA聚合酶与启动序列结合E．阻遏蛋白与操纵序列结合
3．增强子的特点是
A．增强子单独存在可以启动转录
B．增强子的方向对其发挥功能有较大的影响
C．增强子不能远离转录起始点
D．增强子增加启动子的转录活性
E．增强子不能位于启动子内
4．下列那个不属于顺式作用元件
A．UASB．TATA盒C．CAAT盒D．Pribnow盒E．GC盒
5．关于铁反应元件（IRE）错误的是
A．位于运铁蛋白受体（TfR）的mRNA上
B．IRE构成重复序列
C．铁浓度高时IRE促进TfRmRNA降解
D．每个IRE可形成柄环节构
E．IRE结合蛋白与IRE结合促进TfRmRNA降解
6．启动子是指
A．DNA分子中能转录的序列
B．转录启动时RNA聚合酶识别与结合的DNA序列
C．与阻遏蛋白结合的DNA序列
D．含有转录终止信号的DNA序列
E．与反式作用因子结合的RNA序列
7．关于管家基因叙述错误的是
A．在同种生物所有个体的全生命过程中几乎所有组织细胞都表达
B．在同种生物所有个体的几乎所有细胞中持续表达
C．在同种生物几乎所有个体中持续表达
D．在同种生物所有个体中持续表达、表达量一成不变
E．在同种生物所有个体的各个生长阶段持续表达
8．转录调节因子是
A．大肠杆菌的操纵子B．mRNA的特殊序列
C．一类特殊的蛋白质D．成群的操纵子组成的凋控网络
E．产生阻遏蛋白的调节基因
9．对大多数基因来说，CpG序列高度甲基化
A．抑制基因转录B．促进基因转录C．与基因转录无关
D．对基因转录影响不大E．既可抑制也可促进基因转录
10．HIV的Tat蛋白的功能是
A．促进RNApolⅡ与DNA结合B．提高转录的频率
C．使RNApolⅡ通过转录终止点D．提前终止转录
E．抑制RNApolⅡ参与组成前起始复合物
11．活性基因染色质结构的变化不包括
A．RNA聚合酶前方出现正性超螺旋B．CpG岛去甲基化
C．组蛋白乙酰化D．形成茎-环结构E．对核酸酶敏感
12．真核基因组的结构特点不包括
A．真核基因是不连续的B．重复序列丰富
C．编码基因占基因组的1%D．一个基因编码一条多肽链
E．几个功能相关基因成簇地串连
13．功能性前起始复合物中不包括
A．TFⅡAB．TBPC．σ因子D．initiator（Inr）E．RNApolⅡ
14．tRNA基因的启动子和转录的启动正确的是
A．启动子位于转录起始点的5'端
B．TFⅢC是必需的转录因子，TFⅢB是帮助TFⅢC结合的辅助因子
C．转录起始需三种转录因子TFⅢA、TFⅢB和TFⅢC
D．转录起始首先由TFⅢB结合A盒和B盒
E．一旦TFⅢB结合，RNA聚合酶即可与转录起始点结合并开始转录
15．基因转录激活调节的基本要素错误的是
A．特异DNA序列B．转录调节蛋白
C．DNA-蛋白质相互作用或蛋白质-蛋白质相互作用
D．RNA聚合酶活性E．DNA聚合酶活性
16．关于“基因表达”叙述错误的是
A．基因表达并无严格的规律性B．基因表达具有组织特异性
C．基因表达具有阶段特异性D．基因表达包括转录与翻译
E．有的基因表达受环境影响水平升高或降低
17．关于基因诱导和阻遏表达错误的是
A．这类基因表达受环境信号影响升或降
B．可诱导基因指在特定条件下可被激活
C．可阻遏基因指应答环境信号时被抑制
D．乳糖操纵子机制是诱导和阻遏表达典型例子
E．此类基因表达只受启动序列与RNA聚合酶相互作用的影响
18．操纵子不包括
A．编码序列B．启动序列C．操纵序列
D．调节序列E．RNA聚合酶
19．顺式作用元件是指
A．编码基因5'端侧翼的非编码序列
B．编码基因3'端侧翼的非编码序列
C．编码基因以外可影响编码基因表达活性的序列
D．启动子不属顺式作用元件E．特异的调节蛋白
20．关于反式作用因子不正确的是
A．绝大多数转录因子属反式作用因子
B．大多数的反式作用因子是DNA结合蛋白质
C．指具有激活功能的调节蛋白
D．与顺式作用元件通常是非共价结合
E．反式作用因子即反式作用蛋白
21．乳糖操纵子的直接诱导剂是
A．乳糖B．半乳糖C．葡萄糖D．透酶E．β-半乳糖苷酶
22．关于乳糖操纵子不正确的是
A．当乳糖存在时可被阻遏
B．含三个结构基因
C．CAP是正性调节因素
D．阻遏蛋白是负性调节因素
E．半乳糖是直接诱导剂
23．活化基因一个明显特征是对核酸酶
A．高度敏感B．中度敏感C．低度敏感
D．不度敏感E．不一定
24．lac阻遏蛋白与lac操纵子结合的位置是
A．I基因B．P序列C．O序列D．CAP序列E．Z基因
25．CAP介导lac操纵子正性调节发生在
A．无葡萄糖及cAMP浓度较高时
B．有葡萄糖及cAMP浓度较高时
C．有葡萄糖及cAMP浓度较低时
D．无葡萄糖及cAMP浓度较低时
E．葡萄糖及cAMP浓度均较低时
26．功能性的前起始复合物（PIC）形成稳定的转录起始复合物需通过TBP接近
A．结合了沉默子的转录抑制因子
B．结合了增强子的转录抑制因子
C．结合了沉默子的转录激活因子
D．结合了增强子的转录激活因子
E．结合了增强子的基本转录因子
（二）B型选择题
A．操纵子B．启动子C．增强子D．沉默子E．转座子
1．真核基因转录激活必不可少
2．真核基因转录调节中起正性调节作用
3．真核基因转录调节中起负性调节作用
4．原核生物的基因调控机制是
A．顺式作用元件B．反式作用因子C．顺式作用蛋白
D．操纵序列E．特异因子
5．由特定基因编码，对另一基因转录具有调控作用的转录因子
6．影响自身基因表达活性的DNA序列
7．由特定基因编码，对自身基因转录具有调控作用的转录因子
8．属于原核生物基因转录调节蛋白的是
A．lac阻遏蛋白B．RNA聚合酶C．cAMPD．CAP
E．转录因子
9．与CAP结合
10．与启动序列结合
11．与操纵序列结合
A．多顺反子B．单顺反子C．内含子D．外显子E．操纵子
12．真核基因转录产物
13．原核基因转录产物
14．真核基因编码序列
A．UBF1B．SL1C．ICRD．TFⅢBE．UCE
15．RNApolⅠ所需转录因子，并能与UCE和核心元件结合
16．tRNA和5SrRNA基因的启动子
17．人rRNA前体基因的启动子元件
18．tRNA和5SrRNA基因转录起始所需转录因子
（三）X型选择题
1．基因表达的方式有
A．诱导表达B．阻遏表达C．组成性表达
D．协调表达E．随意表达
2．基因表达终产物可以是
A．核酸B．DNAC．RNAD．多肽链E．蛋白质
3．在遗传信息水平上影响基因的表达包括
A．基因拷贝数B．基因扩增C．DNA的甲基化
D．DNA重排E．转录后加工修饰
4．操纵子包括
A．编码序列B．启动序列C．操纵序列D．调节序列
E．顺式作用元件
5．下列哪些是转录调节蛋白
A．特异因子B．阻遏蛋白C．激活蛋白D．组蛋白
E．反式作用因子
6．基因转录激活调节的基本要素有
A．特异DNA序列B．转录调节蛋白C．DNA-RNA相互作用
D．DNA-蛋白质相互作用E．蛋白质-蛋白质相互作用
7．通常组成最简单的启动子的组件有
A．TATA盒B．GC盒C．CAAT盒D．转录起始点
E．上游激活序列
8．关于启动子的叙述哪些是错误的
A．开始转录生成mRNA的DNA序列B．mRNA开始被翻译的序列
C．RNA聚合酶开始结合的DNA序列D．阻遏蛋白结合DNA的部位
E．产生阻遏物的基因
9．基因表达过程中仅在原核生物中出现而真核生物没有的是
A．AUG用作起始密码子B．σ因子C．电镜下的“羽毛状”现象D．多顺反子mRNAE．多聚核糖体现象
二、是非题
1．管家基因在一个生物个体的几乎所有细胞中持续表达，且表达水平是一成不变的。
2．基本的基因表达只受启动序列或启动子与RNA聚合酶相互作用的影响，而不受其他机制调节。
3．一些原核生物启动序列的共有序列在-10区域是TATAAT，又称TATA盒。
4．真核的转录调节蛋白都以反式调节发挥作用，故称反式作用因子。
5．基因表达调控可发生在遗传信息传递过程的任何环节。
6．乳糖操纵子的真正诱导剂是乳糖。
7．原核生物调节翻译起始的调节分子可以是蛋白质，也可以是RNA。
8．原核基因转录产物为单顺反子，即一个编码基因转录生成一个mRNA分子、经翻译生成一条多肽链。
9．真核DNA甲基化范围与基因表达程度呈反比关系。
10．tRNA和5SrRNA基因的启动子位于转录起始点的下游即转录区内。
11．基因表达产物只有蛋白质或多肽链。
12．从功能上讲，没有增强子，启动子通常不能表现活性；没有启动子时，增强子也无法发挥作用。
三、填空题
1．基因表达就是基因_________和_________的过程。
2．基因表达的特异性包括_________和_________。
3．按照对刺激的反应性，基因表达的方式有_________、________、________和________。
4．基因表达的基本控制点是________。
5．操纵子通常由________、________、________和________组成。
6．原核生物基因转录调节蛋白分为________、________和________三类。
7．DNA-蛋白质相互作用是________与________之间的特异识别及结合。
8．乳糖操纵子的调控区由________、________和________共同构成。
9．转录因子按功能特性可分为________和________两类。
10．按功能特性，真核基因顺式作用元件分为________、________及________。
11．在酵母，有一种类似高等真核增强子样作用的序列，称为________。
12．转录因子至少包括________和________两个不同的结构域。
13．最常见的DNA结合域的结构形式是________及________。
14．原核生物翻译起始的调节分子可以是________或________。
15．帮助RNApolⅠ起始转录的转录因子有________和________。
16．CAP分子上有________结合位点和________结合位点，与其结合后，再结合至CAP位点，可刺激________活性。
17．RNApolⅢ转录的基因启动子位于________，称________。
四、名词解释
1．genome
2．geneexpression
3．regulationofgeneexpression
4．housekeepinggene
5．constitutivegeneexpression
6．operon
7．cis-actingelement
8．trans-actingfactors
9．promoter
10．enhancer
11．miRNA
12．siRNA
13．RNAbindingprotein
14．temporalspecificity
15．spatialspecificity
16．induction
17．repression
五、问答题
1．简述基因表达调控的基本原理。
2．以乳糖操纵子为例简述原核生物基因表达调控原理。
3．试述原核生物基因转录调节的特点。
4．比较原核生物和真核生物转录调控的异同。
5．什么是顺式调节作用、顺式作用元件顺式作用元件包括哪些
6．比较siRNA和miRNA的异同。
7．简述miRNA具有的一些鲜明特点。
参考答案
一、选择题
（一）A型选择题
1．B2．E3．D4．D5．E6．B7．D8．C9．A10．C11．D12．E13．C14．E15．E16．A17．E18．E19．C20．C21．B22．A23．A24．C25．A26．D
（二）B型选择题
1．B2．C3．D4．A5．B6．A7．C8．E9．C10．B11．A12．B13．A14．D15．A16．C17．E18．D
（三）X型选择题
1．ABCD2．CDE3．ABCDE4．ABCD5．ABCE6．ABDE7．AD8．ABDE9．BCD
二、是非题
1．B2．A3．B4．B5．A6．B7．A8．B9．A10．A11．B12．A
三、填空题
1．转录翻译
2．时间特异性空间特异性
3．基本（或组成性）表达诱导表达阻遏表达协调表达
4．转录起始
5．2个以上的编码序列启动序列操纵序列调节序列
6．特异因子阻遏蛋白激活蛋白
7．反式作用因子顺式作用蛋白
8．启动序列操纵序列CAP结合位点
9．基本转录因子特异转录因子
10．启动子增强子沉默子
11．上游激活序列
12．DNA结合域转录激活域
13．锌指结构碱性α-螺旋
14．蛋白质RNA
15．上游结合因子1选择性因子1
16．DNAcAMP转录
17．转录起始点下游/转录区内内部控制区
四、名词解释
1．基因组，指来自一个生物体的一整套遗传物质。
2．基因表达，就是基因转录及翻译的过程，即：
生成具有生物学功能产物的过程。
3．基因表达调控，指细胞或生物体在接受环境信号刺激时或适应环境变化的过程中在基因表达水平上做出应答的分子机制。
4．管家基因，指有些基因在一个生物个体的几乎所有细胞中持续表达，其表达产物对维持生命全过程都是必需的或必不可少的，这类基因称管家基因。
5．基本基因表达，指管家基因的表达水平受环境因素影响较小，而是在生物体各个生长阶段的大多数、或几乎全部组织中持续表达，或变化很小。
这类基因的表达称为基本（或组成性）基因表达。
6．操纵子，通常由2个以上的编码序列与启动序列、操纵序列以及其他调节序列在基因组中成簇串联，共同构成一个转录单位。
7．顺式作用元件，指可影响自身基因表达活性的DNA序列，可分为启动子、增强子和沉默子等。
8．反式作用因子，指绝大多数真核转录调节因子由它的编码基因表达后，通过与特异的顺式作用元件的识别、结合（即DNA-蛋白质相互作用），反式激活另一基因的转录，故称反式作用蛋白或反式作用因子。
9．启动子，指真核基因RNA聚合酶结合位点周围的一组转录控制组件，每一组件含7~20bp的DNA序列。
包括至少一个转录起始点以及一个以上的功能组件。
10．增强子，指真核生物远离转录起始点，决定基因的时间、空间特异性表达，增强启动子转录活性的DNA序列，其发挥作用的方式通常与方向、距离无关。
11．微小RNA，是一大家族小分子非编码单链RNA，长度约20~25个碱基，由一段具有发夹环结构，长度为70~90个碱基的单链RNA前体经Dicer酶剪切后形成。
12．小干扰RNA，是细胞内一类双链RNA在特定情况下通过一定酶切机制，转变为具有特定长度（21~23个碱基）和特定序列的小片段RNA。
13．RNA结合蛋白（RBP），是指那些能够与RNA特异序列结合的蛋白质。
14．时间特异性，指按功能需要，某一特定基因的表达严格按一定的时间顺序发生，称之为基因表达的时间特异性。
多细胞生物基因表达的时间特异性又称阶段特异性。
15．空间特异性，指在个体生长、发育全过程，同一基因产物在个体的不同组织或器官表达，即在个体的不同空间出现，称之为基因表达的空间特异性。
基因表达伴随时间或阶段顺序所表现出的这种空间分布差异，实际上是由细胞在器官的分布所决定的，所以空间特异性又称细胞特异性或组织特异性。
16．诱导，在特定环境信号刺激下，相应的基因被激活，基因表达产物增加，这种基因称为可诱导基因。
可诱导基因在一定的环境中表达增强的过程，称为诱导。
17．阻遏，基因对环境信号应答时被抑制，这种基因称为可阻遏基因。
可阻遏基因表达产物水平降低的过程称为阻遏。
五、问答题
1．简述基因表达调控的基本原理。
答：
（1）基因表达调控具有多层次性和复杂性：
改变遗传信息传递过程中的任何环节均会导致基因表达的变化。
基因表达可在复制、转录、翻译等多级水平上进行调控，但发生在转录水平，尤其是转录起始水平的调节，对基因表达起着至关重要的作用，即转录起始是基因表达的基本控制点。
（2）基因转录激活受到转录调节蛋白与启动子相互作用的调节。
基因表达的调节与基因的结构、性质、生物个体或细胞所处内、外环境，以及细胞内存在的转录调节蛋白均有关。
与转录调节有关的：
一是特异DNA序列，即具有调节功能的DNA序列。
原核生物大多数基因表达调控是通过操纵子机制实现的，包括启动序列、操纵序列及其他调节序列；真核生物的特异DNA序列比原核更为复杂，普遍涉及编码基因两侧的顺式作用元件，包括启动子、增强子及沉默子等。
二是转录调节蛋白：
原核生物基因转录调节蛋白分为三类：
特异因子、阻遏蛋白和激活蛋白；真核生物的转录调节蛋白又称转录调节因子或转录因子，绝大多数是反式作用蛋白，有些是顺式作用蛋白。
三是转录调节蛋白通过与DNA或与蛋白质相互作用对转录起始进行调节。
四是DNA元件与调节蛋白对转录的调节最终由RNA聚合酶活性来体现。
2．以乳糖操纵子为例简述原核生物基因表达调控原理。
答：
乳糖操纵子结构：
含有Z、Y及A三个结构基因，分别编码β-半乳糖苷酶、透酶和乙酰基转移酶，在结构基因前方还有一个操纵序列O，一个启动序列P，及一个调节基因I。
I基因可编码阻遏蛋白，后者与O序列结合。
在P序列上游还有一个分解物基因激活蛋白（CAP）结合位点。
工作原理：
乳糖操纵子受到阻遏蛋白和CAP的双重调节。
（1）阻遏蛋白的负性调节：
当无乳糖存在时，阻遏蛋白可与操纵序列结合，抑制RNA聚合酶与启动序列结合，抑制转录启动；当有乳糖存在时，乳糖经原先存在于细胞中的少数β-半乳糖苷酶催化，转变为半乳糖。
后者与阻遏蛋白结合，使其变构失活，并与操纵序列解离，此时RNA聚合酶可启动基因的转录。
（2）CAP的正性调节：
当无葡萄糖（G）及cAMP浓度较高时，cAMP与CAP结合，这时CAP结合在启动序列附近的CAP位点，可刺激RNA转录活性；当有G存在及cAMP浓度低时，cAMP与CAP结合受阻，则乳糖操纵子表达下降。
（3）协调调节：
Lac阻遏蛋白负性调节与CAP正性调节两种机制协调合作。
当阻遏蛋白封闭转录时，CAP对该系统不能发挥作用；但是如果没有CAP存在来加强转录活性，即使没有阻遏蛋白与操纵序列结合，操纵子仍无转录活性。
3．试述原核生物基因转录调节的特点。
答：
原核特异基因的表达受多级调控，但调控的关键机制主要发生在转录起始。
概括原核基因转录调节有以下特点。
①σ因子决定RNA聚合酶识别特异性：
原核生物细胞仅含有一种RNA聚合酶，核心酶参与转录延长，全酶司转录起始。
在转录起始阶段，σ亚基（又称σ因子）识别特异启动序列；不同的σ因子决定特异基因的转录激活，决定mRNA、rRNA和tRNA基因的转录。
②操纵子模型在原核基因表达调控中具有普遍性：
除个别基因外，原核生物绝大多数基因按功能相关性成簇地串联、密集于染色体上，共同组成一个转录单位——操纵子。
如乳糖操纵子、阿拉伯糖操纵子及色氨酸操纵子等。
因此，操纵子机制在原核基因调控中具有较普遍的意义。
一个操作子只含一个启动序列及数个可转录的编码基因。
这些编码基因在同一启动序列控制下，可转录出多顺反子mRNA。
原核基因的协调表达就是通过调控单个启动基因的活性来完成的。
③原核操纵子受到阻遏蛋白的负性调节：
在很多原核操纵子系统，特异的阻遏蛋白是调控原核启动序列活性的重要因素。
当阻遏蛋白与操纵序列结合或解聚时，就会发生特异基因的阻遏与去阻遏。
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