四、是非題

　　1.錯(cuò) 2.對(duì) 3.錯(cuò) 4.對(duì) 5.對(duì) 6.錯(cuò) 7.錯(cuò) 8.對(duì) 9.錯(cuò) 10.對(duì)

　　11.錯(cuò) 12.對(duì)13.對(duì) 14. 對(duì) 15.錯(cuò) 16.對(duì) 17.錯(cuò) 18.錯(cuò) 19.對(duì) 20.錯(cuò)

　　21.對(duì) 22.錯(cuò) 23.錯(cuò) 24.錯(cuò) 25.對(duì) 26.錯(cuò) 27.錯(cuò) 28.錯(cuò)

　　五、問(wèn)答題

　　1.答案是①。

　　2.①使用不同的啟動(dòng)子進(jìn)行轉(zhuǎn)錄。

　�、赑re-mRNA的選擇性剪接。

　　③Pre-mRNA的選擇性加尾。

　　④編輯。

　�、菰俅纬绦蚧�的遺傳解碼。

　�、薹�譯后水平的選擇性加工。

　　3.①反式剪接可將兩個(gè)基因分別編碼的mRNA連接成一條mRNA，由這一條mRNA作為模板翻譯出的是一條多肽鏈。

　�、诜词椒�譯。

　　4.①真核細(xì)胞含有更多的遺傳信息，作為遺傳信息載體的DNA分子與組蛋白形成核小體的結(jié)構(gòu)，并在此基礎(chǔ)上形成染色質(zhì)。

　　②真核生物的遺傳信息有多個(gè)染色體DNA攜帶，這使得各個(gè)基因的協(xié)調(diào)表達(dá)變得復(fù)雜。

　�、壅婧松�物的轉(zhuǎn)錄與翻譯在時(shí)空上是分開(kāi)的，這使得信使RNA的運(yùn)輸成為必要。

　　④真核生物的基因轉(zhuǎn)錄物在運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞質(zhì)之前需要經(jīng)歷復(fù)雜的后加工，許多被轉(zhuǎn)錄序列從來(lái)沒(méi)有離開(kāi)過(guò)細(xì)胞核。

　�、菡婧松�物內(nèi)的高度分化細(xì)胞經(jīng)常合成大量的單一基因產(chǎn)物，盡管各種分化細(xì)胞含有一套完整的基因組。

　　5.Mu噬菌體隨機(jī)地整合到細(xì)菌的基因組DNA上，當(dāng)它插入到受損傷誘導(dǎo)的啟動(dòng)子的下游的時(shí)候，它所攜帶的β-半乳糖苷酶基因的基因?qū)��?huì)受到這種啟動(dòng)子的控制。當(dāng)細(xì)胞受到紫外線的照射的時(shí)候，β-半乳糖苷酶基因就會(huì)表達(dá)。

　　6.①質(zhì)粒i基因編碼的阻遏蛋白不能與誘導(dǎo)物結(jié)合。

　�、谫|(zhì)粒操作子不能結(jié)合阻遏蛋白。

　　7.蛋白質(zhì)作為自身基因的阻遏蛋白，與自己的啟動(dòng)子結(jié)合，從而阻止自身的轉(zhuǎn)錄;蛋白質(zhì)與自己的mRNA結(jié)合，從而促進(jìn)自身mRNA的水解。

　　8.在水解模板RNA的時(shí)候，注意反應(yīng)的條件，以使mRNA部分水解，然后加入DNA聚合酶I，剩余的mRNA片段將會(huì)作為引物，通過(guò)這樣方式合成雙鏈的cDNA不需要核酸酶S1。

　　9.參與葡萄糖降解的酶是細(xì)胞能量代謝所必需的，因而相關(guān)的基因應(yīng)屬于持家基因。它們的表達(dá)應(yīng)該是組成型的。

　　10.GAIA蛋白參與半乳糖分解代謝有關(guān)酶合成的誘導(dǎo)。此蛋白具有兩個(gè)結(jié)構(gòu)域，一個(gè)位于N端，具有鋅指結(jié)構(gòu)，它參與和UAS(upstream activator sequence)的結(jié)合，另一個(gè)位于C端，負(fù)責(zé)與另外一種稱為GAL80的蛋白質(zhì)結(jié)合。當(dāng)細(xì)胞中有半乳糖時(shí)，半乳糖就與結(jié)合在UAS上的GAL4/GAL80復(fù)合物結(jié)合，而啟動(dòng)下游的參與半乳糖分解代謝有關(guān)酶的轉(zhuǎn)錄。如果酵母細(xì)胞這個(gè)突變株的GAL4蛋白其N端缺失了70個(gè)氨基酸序列，也就意味著它喪失了負(fù)責(zé)與UAS結(jié)合的位點(diǎn)，在這種情況下，參與半乳糖分解代謝酶將不會(huì)在被半乳糖誘導(dǎo)。

　　11.組蛋白與DNA的相互作用是靠的是離子鍵(帶正電荷的組蛋白與帶負(fù)電荷的DNA)，是一種非特異性作用;而調(diào)節(jié)蛋白如各種轉(zhuǎn)錄因子主要通過(guò)次級(jí)鍵(氫鍵和疏水鍵)與DNA上特殊的核苷酸序列結(jié)合，表現(xiàn)出高度的特異性。高鹽濃度可破壞組蛋白與DNA的形成的離子鍵而減弱組蛋白與DNA的相互作用，但對(duì)次級(jí)鍵影響不大，甚至增強(qiáng)次級(jí)鍵，所以對(duì)許多調(diào)節(jié)蛋白影響甚小。

　　12.游離的色氨酸操縱子的阻遏子不能與操縱基因DNA順序結(jié)合。當(dāng)色氨酸與阻遏子結(jié)合后，誘導(dǎo)阻遏子構(gòu)象的改變，才使阻遏子形成了能與DNA特異性結(jié)合的表面，起到阻遏轉(zhuǎn)錄的作用。

　　13.當(dāng)營(yíng)養(yǎng)豐富時(shí)，細(xì)菌細(xì)胞生長(zhǎng)速度加快，核糖體的數(shù)量增加;當(dāng)氨基酸濃度太低時(shí)，tRNA不能被氨酰化，氨基酸饑餓導(dǎo)致無(wú)負(fù)載的tRNA結(jié)合于核糖體的A位點(diǎn)。這個(gè)反應(yīng)激發(fā)了一系列事件，一個(gè)被稱為“應(yīng)急因子”的蛋白質(zhì)結(jié)合于核糖體，并催化合成ppGpp ppGpp(信號(hào)分子之一)與RNA聚合酶結(jié)合抑制RNA聚合酶活性，降低RNA的合成(即在轉(zhuǎn)錄起始水平上抑制rRNA的合成)。為核糖體蛋白(r-protein)編碼的55個(gè)基因分布在至少20個(gè)操縱子中，每個(gè)操縱子含有1~11個(gè)基因。有些操縱子還含有引物酶，RNA聚合酶和蛋白質(zhì)合成的延長(zhǎng)因子的基因，說(shuō)明細(xì)胞生長(zhǎng)過(guò)程、DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和蛋白質(zhì)合成是緊密偶聯(lián)的。每個(gè)含有核糖體蛋白的操縱子其核糖體蛋白同時(shí)也是翻譯阻遏子。它能和從這個(gè)操縱子轉(zhuǎn)錄的mRNA結(jié)合以阻止翻譯。而起阻遏子作用的核糖體蛋白一般能和rRNA結(jié)合。作為翻譯阻遏子的核糖體蛋白與rRNA相結(jié)合的親和力大大超過(guò)它對(duì)mRNA的親和力。如果核糖體蛋白大大超過(guò)細(xì)胞內(nèi)存在的rRNA所能結(jié)合的數(shù)量，此時(shí)核糖體蛋白才和mRNA結(jié)合。采取這種方法，為核糖體蛋白編碼的mRNA，其翻譯產(chǎn)生的核糖體蛋白如果超過(guò)組裝核糖體的需要，它的翻譯就會(huì)受到抑制。使之與細(xì)胞所含有的rRNA保持平衡。被翻譯阻遏子結(jié)合的mRNA上的位點(diǎn)靠近操縱子中這個(gè)基因翻譯的起始點(diǎn)(通常是第一個(gè)基因)。在大多數(shù)操縱子中這種結(jié)合可能只影響第一個(gè)基因，因?yàn)榧?xì)菌大多數(shù)是多順?lè)醋觤RNA。其后的基因都有獨(dú)立翻譯信號(hào)，但是在這種操縱子中，每個(gè)基因的翻譯依賴于所有其他基因的翻譯。這種翻譯偶聯(lián)(機(jī)制未知)使得整個(gè)操縱子在單一mRNA位點(diǎn)受到翻譯阻遏子結(jié)合后都受到抑制。 已經(jīng)證明核糖體蛋白的合成與可用的rRNA數(shù)量是相協(xié)調(diào)的。

　　14.優(yōu)先利用葡萄糖，因葡萄糖代謝的產(chǎn)物使cAMP水平下降，cAMP水平降低，干擾了cAMP—CAP復(fù)合物的形成;后者是乳糖操縱子轉(zhuǎn)錄的必需成分。當(dāng)葡萄糖耗盡后，cAMP水平升高，促進(jìn)cAMP—CAP復(fù)合物的形成，同時(shí)，一些乳糖已進(jìn)入細(xì)胞，被β-半乳糖苷酶代謝產(chǎn)生異構(gòu)乳糖;異構(gòu)乳糖與操縱子的阻遏子結(jié)合，使阻遏于構(gòu)象改變，從操縱基因上解離下來(lái)，操縱子的結(jié)構(gòu)基因得以表達(dá)，乳糖得以利用。

　　15.是正調(diào)控和負(fù)調(diào)控。阻遏子對(duì)操縱子的作用一般為負(fù)調(diào)控，因其活性狀態(tài)抑制操縱子的轉(zhuǎn)錄。(a)阻遏子在沒(méi)有分子信號(hào)時(shí)結(jié)合于操縱基因。外部信號(hào)引起阻遏子的解離，造成轉(zhuǎn)錄開(kāi)始。(b)阻遏子在信號(hào)小分子存在時(shí)結(jié)合于操縱基因。當(dāng)信號(hào)分子除去時(shí)，阻遏子解離，轉(zhuǎn)錄開(kāi)始。激活子蛋白對(duì)操縱子的作用為正調(diào)控，因其活性狀態(tài)能開(kāi)啟它所控制的操縱子基因的轉(zhuǎn)錄。激活子通常情況下受信號(hào)分子的調(diào)節(jié)，如CAP蛋白;當(dāng)信號(hào)分子3’，5`-cAMP和激活子結(jié)合后，激活子才和DNA結(jié)合而促進(jìn)轉(zhuǎn)錄。

　　16.阿拉伯糖操縱子的結(jié)構(gòu)見(jiàn)《現(xiàn)代生物化學(xué)》p393。⑴當(dāng)阿拉伯糖被除去時(shí)，ara C基因從它自己的啟動(dòng)子轉(zhuǎn)錄。⑵當(dāng)葡萄糖水平高,阿拉伯糖水平低時(shí)，ara C蛋白結(jié)合于ara02和ara工的半位點(diǎn)，形成一個(gè)DNA環(huán)阻止“roBAD轉(zhuǎn)錄。⑶當(dāng)有阿拉伯糖存在而葡萄糖濃度低時(shí)，ara C和阿拉伯糖結(jié)合并改變構(gòu)象成為激活子。DNA環(huán)被打開(kāi)，ara C和ara I，ara Ol每個(gè)半位點(diǎn)都結(jié)合，串聯(lián)的蛋白相互作用，并和CAP-cAMP蛋白協(xié)調(diào)促進(jìn)從ara BAD基因的轉(zhuǎn)錄。

　　17.該操縱子的結(jié)構(gòu)見(jiàn)《現(xiàn)代生物化學(xué)》p395，色氨酸(Trp)阻遏蛋白是個(gè)同亞基二聚體。當(dāng)色氨酸豐富時(shí)，色氨酸和色氨酸阻遏子結(jié)合，引起阻遏子的構(gòu)象改變，使阻遏子結(jié)合于操縱基因上。色氨酸操縱基因的順序和啟動(dòng)子的順序相交蓋。 因此阻遏子對(duì)操縱基因的結(jié)合阻止RNA聚合酶對(duì)啟動(dòng)子的結(jié)合，抑制轉(zhuǎn)錄。色氨酸操縱子還受到衰減子機(jī)制的調(diào)節(jié)。色氨酸操縱子的衰減機(jī)制是使用有162個(gè)核苷酸殘基的RNA前導(dǎo)順序進(jìn)行的。這個(gè)前導(dǎo)順序位于操縱子mRNA的5，—末端，在第一個(gè)結(jié)構(gòu)基因的起始密碼子的前面。這前導(dǎo)順序可被分成l，2，3，4號(hào)順序。3號(hào)與4號(hào)順序之間能通過(guò)堿基配對(duì)形成莖環(huán)結(jié)構(gòu)。在其莖部富含G三C堿基而其3`-端有一個(gè)多尿嘧啶核苷酸串列。這種結(jié)構(gòu)實(shí)際上是一個(gè)不依賴ρ因子的轉(zhuǎn)錄終止子。當(dāng)這種結(jié)構(gòu)形成時(shí)，轉(zhuǎn)錄受到阻礙。 前導(dǎo)順序中的一號(hào)順序是個(gè)能感覺(jué)色氨酸濃度的關(guān)鍵元件。它含有多個(gè)色氨酸密碼子，可以看成是色氨酸傳感器。它決定著3號(hào)順序是與4號(hào)順序還是和2號(hào)順序配對(duì)。當(dāng)色氨酸濃度高時(shí)，攜帶色氨酸的tRNA(Trp—tRNA)濃度也高，翻譯就可緊跟著轉(zhuǎn)錄而通過(guò)多個(gè)色氨酸密碼，在3號(hào)順序合成之前進(jìn)入2號(hào)順序。在這種情況下，2號(hào)順序被核糖體所覆蓋因而不能跟隨后合成的3號(hào)順序配對(duì)，終止子結(jié)構(gòu)就可以在3，4號(hào)順序之間形成，轉(zhuǎn)錄就可被阻止。當(dāng)色氨酸濃度很稀時(shí)，由于缺少攜帶色氨酸的tRNA，核糖體被滯留在兩個(gè)色氨酸密碼子上，此時(shí)2號(hào)順序能自由地和3號(hào)順序配對(duì)，因此轉(zhuǎn)錄就可繼續(xù)進(jìn)行。以這種方法，轉(zhuǎn)錄可以隨著色氨酸濃度進(jìn)行衰減調(diào)節(jié)。

　　18.(1)染色質(zhì)內(nèi)儲(chǔ)存的DNA使大部分啟動(dòng)子具有不可接觸性。因此，在其他調(diào)節(jié)作用不在的時(shí)候基因總是沉默的。染色質(zhì)結(jié)構(gòu)造成許多啟動(dòng)子難以接觸，因而阻遏子與DNA結(jié)合以阻止RNA聚合酶對(duì)啟動(dòng)子的接近(起負(fù)調(diào)節(jié)作用)就顯得多余了。

　　(2)真核基因組太大，調(diào)節(jié)蛋白對(duì)特殊DNA順序的結(jié)合特異性降低.特異順序在大的基因組中隨機(jī)存在于不同位點(diǎn)的幾率增加。改進(jìn)特異性的方法之一 是使用多個(gè)調(diào)節(jié)蛋白。 由幾個(gè)不同蛋白的結(jié)合順序框定正確的轉(zhuǎn)錄起點(diǎn)使其隨機(jī)性可以忽略不記。如果使用幾種負(fù)調(diào)節(jié)蛋白則不能改善其特異性， 因?yàn)橐粋�(gè)阻遏蛋白的結(jié)合就足以阻遏RNA聚合酶的轉(zhuǎn)錄。但是如果是幾個(gè)正調(diào)節(jié)蛋白，它們必定各自有自己的DNA結(jié)合順序，如果這些蛋白形成復(fù)合物，轉(zhuǎn)錄起始的特異性就可被改善。在一個(gè)大的基因組中正調(diào)節(jié)更簡(jiǎn)單，更有效率。如果在人體的100 000個(gè)基因使用負(fù)調(diào)節(jié)機(jī)制，那么，每個(gè)細(xì)胞必須合成足夠濃度的100 000個(gè)不同阻遏蛋白以進(jìn)行特異性結(jié)合。這對(duì)細(xì)胞是非常不經(jīng)濟(jì)的。在正調(diào)節(jié)中，大多數(shù)基因通常處于無(wú)活性狀態(tài)(即RNA聚合酶不結(jié)合啟動(dòng)子)。細(xì)胞只要選擇性地合成一組激活蛋白就可以激活一套細(xì)胞所需的基因的轉(zhuǎn)錄。盡管有上述的原因，從酵母到人的這些真核生物中還是有一些負(fù)調(diào)節(jié)的例子。

　　[ATP]+0.5[ADP]

　　19.細(xì)胞內(nèi)ATP、ADP、AMP三種腺苷酸的總量稱為腺苷酸庫(kù)。能荷 =

　　[ATP]+[ADP]+[AMP]

　　是細(xì)胞中ATP-ADP-AMP系統(tǒng)中高能磷酸狀態(tài)的一種量度，它反映了細(xì)胞在代謝過(guò)程中的能量狀態(tài)。

　�、佼�(dāng)ADP、AMP都轉(zhuǎn)化為ATP時(shí)，能荷值最大為1.0，若全部為ADP時(shí)，能荷值為0.5，全部為AMP時(shí)，能荷值為0;

　　②能荷值大時(shí)，ATP合成受到抑制，從而抑制分解代謝，促進(jìn)合成代謝，即促進(jìn)ATP的利用;能荷值小時(shí)，需加強(qiáng)ATP合成，從而促進(jìn)分解代謝同時(shí)抑制合成反應(yīng)，減少ATP的消耗。

　�、弁ㄟ^(guò)能荷值大小變化，使能量代謝與物質(zhì)代謝達(dá)到和協(xié)統(tǒng)一的調(diào)節(jié)。