一、名词解释1. 核小体(nucleosome)
染色质结构的基本单位,由组蛋白八聚体(H3、H4、H2A和H2B各2个分子)左向外绕2圈DNA,再加上连接DNA(1inker DNA)及一分子H1组成。
2. RNA编辑(RNA editing)
RNA分子上出现的一种修饰现象。指mRNA在转录后因插入、缺失或核苷酸的替换,改变了DNA模板来源的遗传信息,翻译出氨基酸序列不同的多种蛋白质。结果是扩大了遗传信息。
3. SD序列(SD sequence)
原核生物mRNA上位于起始密码子AUG上游10个碱基处有一保守序列,可与30S小亚基结合,为核糖体结合的位点。
4. 可变剪接(alternative splicing)
高等真核生物的mRNA前体分子一般不止一个内含子,剪接可按不同的方式进行,产生多种mRNA,称可变剪接。
5. TATA框(TATA box)
真核生物的RNA聚合酶Ⅱ启动子的重要组分,位于-30 bp处,具有选择起始点的功能。
6. 弱化子(attenuator)
在细菌阻遏型操纵子中,第一个结构基因之前的一段起减弱转录作用的DNA序列,又称衰减子。
7. cDNA文库(cDNA library)
以某一生物特定发育阶段的总mRNA为模板,利用逆转录酶合成与mRNA互补的DNA,破坏RNA模板后,合成双链DNA,称cDNA。将此cDNA重组进入合适的载体后再转入受体菌。不同细胞包含了不同的cDNA片段,这样的cDNA克隆群,称cDNA文库。
8. Z型DNA(Z-DNA)
左旋的DNA构象,只有小沟。比B型构象具更高的能量,构象本身是另一种遗传信息编码,与染色质的结构和功能均有关系。
9. 反义RNA(antisense RNA)
一种与mRNA互补的RNA分子,与RNA形成双体结构,阻止mRNA的有效翻译,从而调控基因的表达。
10. 基因家族(gene family)
真核生物基因组中来源相同,结构相似,功能相关的一组基因。
三、填空题1. 噬菌体中ΦX174基因排列上最显著的特征是有______和______。
2. RNA聚合酶Ⅰ主要转录______、RNA聚合酶Ⅱ主要转录______、RNA聚合酶Ⅲ主要转录______。
rRNA;hnRNA和mRNA前体;tRNA和5S rRNA
3. E.coli DNA复制时,DNA链由______合成,RNA引物切除由______完成。
4. 就克隆一个基因(DNA片段)来说,最简单的质粒载体也必须包括______、______、______三个部分。
五、简答题1. 简述保证DNA复制精确性的机理。
复制过程中碱基配对受双重核对作用控制:(1)聚合酶的选择作用;(2)3'→5'核酸外切酶的校正作用。
2. 葡萄糖如何影响涉及糖代谢的操纵子表达?
涉及糖代谢的操纵子上具有CAP结合位点,CAP须与cAMP形成二聚体后结合到操纵子上,激活转录。葡萄糖的存在会降低cAMP的水平,从而降低操纵子上结构基因的表达。
3. 简述逆转录转座子与逆转录病毒的异同点。
相同点:转座需通过转录成RNA中间体进行,转座机制类似。
不同点:逆转录转座子不具独立的具感染性的形式,逆转录病毒具有。
4. 大肠杆菌和真核生物的RNA合成起始有何根本区别?
大肠杆菌RNA合成起始关键的作用是RNA聚合酶与DNA的相互作用;真核生物的RNA合成起始主要是RNA聚合酶与蛋白质之间的作用,需转录因子与启动子结合成复合体后,才能与RNA聚合酶结合。
5. 原核生物DNA复制是如何起始的?
预引发体的形成;Dna B螺旋酶的活化;引发体形成;复制体形成。
6. RNAi导致基因沉默的机理。
RNAi在DNA水平对基因进行调节,属转录后基因沉默。RNAi的作用机制是通过外来目的DNA的引入,转录出目标RNA,由寄主的RNA聚合酶,把目标RNA转变成双链RNA,在Dicer的参与下,双链RNA首先被降解形成siRNA,然后由siRNA的反义链指导合成一种RISC核蛋白复合体,再由RISC介导切开目的mRNA分子中与反义链互补的区域,从而干扰基因表达。
六、问答题1. TFA是5s rRNA基因表达所需的转录因子,这个蛋白含有9个锌指结构域,与5s rRNA基因内的一段序列和5s rRNA本身结合。(1)如何定位TFⅢA蛋白的DNA结合位点?(2)什么样的突变可以证明锌指是DNA结合所需的?(3)有人发现TFⅢAC端缺失19个氨基酸后与DNA结合的能力与野生型一样,但是不能激活5S rRNA基因的转录,请解释原因。(4)非洲爪蟾(Xeropus laevis)的卵母细胞中合成并贮存了大量的5S rRNA,随着5S rRNA的积累,TFⅢA与之结合,这对5S rRNA基因的转录有何影响?调控这个过程的机制是什么?
(1)利用足迹法或碱基修饰法定位TFⅢA蛋白的DNA结合位点。(2)影响到锌指结构形成的突变(如无法形成TFⅢA蛋白C端α-螺旋的突变),可证明锌指是DNA结合所需的。(3)TFⅢAC端的非保守性氨基酸可能负责识别特异的DNA目标位点,C端缺失19个氨基酸后,虽与DNA结合的能力不变,但由于DNA特异位点的选择出现问题,所以无法激活5s rRNA基因的转录。(4)随着5srRNA的积累,TFⅢA与之结合,这对5s rRNA基因的转录具有阻抑作用。调控这个过程的机制是自体调控。
2. 基因克隆技术近年来发展很快,试举出3种基因克隆的方法并说明其应用。
RACE技术、cDNA差示分析法,图位克隆法等。详见本书第十二章有关内容。