1 阐述操纵子（operon）学说：A、乳糖操纵子的组成：大肠杆菌乳糖操纵子含 Z、Y、A 三个结构基因，分别编码半乳糖苷酶、半乳糖苷透酶和半乳糖苷乙酰转移酶， 此外还有一个操纵序列 O，一个启动子 P 和一个调节基因B1 Z ,Y,A 基因的产物由同一条多顺反子的 mRNA 分子所编码2 该 mRNA 分子的启动区位于阻遏基因和操纵基因之间，不能单独起始半乳糖苷酶和透过酶基因的高效表达3 操纵区是 DNA 上的一小段序列，是阻遏物的结合位点4 遏物与操纵区结合时 lacmRNA 的转录起始受到抑制5 诱导物与阻遏物结合，改变它的三维构象，使之不能与操纵子区相结合，从而激发 lacmRNA 的合成。就是说诱导物存在时，操纵区没有被阻遏物占据，所以启动子能够顺利起始 mRNA 的转录2、乳糖操纵子的作用机制？/简述乳糖操纵子的结构及其正、负调控机制答：A、乳糖操纵子的组成：大肠杆菌乳糖操纵子含 Z、Y、A 三个结构基因，分别编码半乳糖苷酶、透酶和半乳糖苷乙酰转移酶，此外还有一个操纵序列 O，一个启动子 P 和一个调节基因 I。B、阻遏蛋白的负性调节：没有乳糖存在时，I 基因编码的阻遏蛋白结合于操纵序列 O 处，乳糖操纵子处于阻遏状态，不能合成分解乳糖的三种酶；有乳糖存在时，乳糖作为诱导物诱导阻遏蛋白变构，不能结合于操纵序列，乳糖操纵子被诱导开放合成分解乳糖的三种酶。所以，乳糖操纵子的这种调控机制为可诱导的负调控。C、CAP 的正性调节：在启动子上游有 CAP 结合位点，当大肠杆菌从以葡萄糖为碳源的环境转变为以乳糖为碳源的环境时，cAMP 浓度升高，与 CAP 结合，使 CAP 发生变构，CAP 结合于乳糖操纵子启动序列附近的 CAP 结合位点，激活 RNA 聚合酶活性，促进结构基因转录，调节蛋白结合于操纵子后促进结构基因的转录，对乳糖操纵子实行正调控，加速合成分解乳糖的三种酶。D、协调调节：乳糖操纵子中的 I 基因编码的阻遏蛋白的负调控与 CAP 的正调控两种机制，互相协调、互相制约。3、基因调控的水平有哪些？基因调控的意义？答：a、DNA 水平的调控。b、转录水平上的调控。c、转录后的调控。d、翻译水平的调控。e、细胞质与基因调控。意义：适应物理，化学等环境因素变化，调节代谢，维持细胞生长与分裂。4、简述乳糖操纵子的结构及其正负调控机制。答：结构：A、Y 和 Z，以及启动子、控制子和阻遏子。正调控机制：CAP 分解代谢产物激活蛋白质，直接作用于操纵子区上与 cAMP 结合形成 CAP-cAMP 复合物，转录进行。负调控机制：a、无诱导物时结构基因不转录。b、有诱导物时与阻遏基因相结合，形成无活性阻遏物，RNA 聚合酶可与启动子区相结合，起始基因转录。5、基因调控的水平有哪些？基因调控的意义？答：a、DNA 水平的调控。b、转录水平上的调控。c、转录后的调控。d、翻译水平的调控。e、细胞质与基因调控。意义：适应物理，化学等环境因素变化，调节代谢，维持细胞生长与分裂。6、简述乳糖操纵子的结构及其正负调控机制。答：结构：A、Y 和 Z，以及启动子、控制子和阻遏子。正调控机制：CAP 分解代谢产物激活蛋白质，直接作用于操纵子区上与 cAMP 结合形成 CAP-cAMP 复合物，转录进行。负调控机制：a、无诱导物时结构基因不转录。b、有诱导物时与阻遏基因相结合，形成无活性阻遏物，RNA 聚合酶可与启动子区相结合，起始基因转录。7、简述操纵子学说。答：是关于原核生物基因结构及其表达调控的学说，以乳糖操纵子为例，其主要内容为：a、Z、Y、A 基因的产物由同一条多顺反子的 mRNA 分子所编码。b、该 mRNA 分子的启动区位于阻遏基因与操纵区之间，不能单独起始半乳糖苷酶和透过酶基因的高效建立。c、操纵区是 DNA 上的一小段序列，是阻遏物的结合位点。d、当阻遏物与操纵区相结合时，lacmRNA 的转录起始受到抑制。e、诱导物通过与阻遏物结合，改变它的三维构象，使之不能与操纵区相结合，从而激发 lacmRNA 的合成。即有诱导物存在时，操纵区没有被阻遏物占据，所以启动子能够顺利起始 mRNA 转录。8 简述 Trp 操纵子的结构及其调控机制。答：Trp 操纵子由 5 个结构基因 TrpE、TrpD、TrpC、TrpB、TrpA 组成一个多顺因子的基因簇，在 5端是启动子、操纵子、前导顺序和弱化子区域。机制：a、辅阻蛋白参与的负调控阻遏调节。/、trp 诱导物含量高，与游离的辅阻遏蛋白相结合，形成有活性阻遏物，与操纵子区 DNA紧密结合，进行转录。/、trp 诱导物含量低，不能与辅阻遏物结合，辅阻遏物从 O 区上解离，trp 操纵子阻遏转录进行。b、弱化作用。/、trp 浓度高时，2-3 不配对，3、4 区自由配对形成茎环状终止结构，转录停止。/、trp 浓度低时，2,3 配对，4区片段无配对，结构基因转录。9 细菌的 trp 操纵子为什么除需要阻遏体系外还需要弱化系统。答：细菌的 trp 操纵子通过弱化作用弥补阻遏作用的不足，因为阻遏作用只能使转录不起始，而对于已经起始的转录，只能通过弱化作用使之中途停顿下来，阻遏作用的信号是细胞内 trp 的多少，弱化作用的信号是细胞内载有 trp 的 tRNA 的多少，两种作用相辅相成， 体现周密的调控作用。10、简述原核生物转录后调控的机制。答：a、mRNA 自身结构元件对翻译起始的调节。b、mRNA 稳定性对转录水平的影响。c、调节蛋白的调控作用。d、反义 RNA 的调节作用。e、稀有密码子对翻译的影响。f、重叠基因对翻译的影响。g、翻译的阻遏。h、魔斑核苷酸水平对翻译的影响。11、简要概括真核生物基因表达调控的 7 个层次答：a、转录水平的调控，包括基因的开与关和转录效率的高与低。b、DNA 水平上的表达调控，包括基因丢失、扩增、交换、重排、DNA 甲基化。c、转录水平的调控，顺式作用元件与特异转录因子结合影响转录，反式作用因子能识别结合于顺式作用元件上，参与调控。d、反式作用因子的 DNA 识别域或结合域。e、蛋白质修饰、磷酸化和去磷酸化。f、转录后水平的调控。g、翻译水平的调控 mRNA 的“扫描模式”与蛋白质合成起始 mRNA5端帽子结构及 polyA 尾巴，mRNA 稳定性与基因表达调控，蛋白质的修饰。12、真核基因表达调控与原核生物有什么异同点。答：同：a、都有转录水平上调控和转录水平后调控，并且都以转录水平上的调控为重要。b、在结构基因的上下游都存在着许多特异的调控成分，并依靠特异蛋白因子与这些调控成分的结合与否，调控基因的转录。异: a、真核基因表达调控环节多，位点多，区域大，位置多样化。b、真核基因的转录与染色质的结构变化相关。c、无操纵子和衰减子。d、受环境影响小。e、以正性调控为主。f、调控的基因组很大，而原核基因组小。13、简述 DNA 水平对真核基因表达的调控。答：DNA 水平的调控是真核生物发育调控的一种形式，包括基因丢失，扩增，重排和移位等方式，通过这些方式可以消除或变换某些基因并改变它们的活性。主要有：a、染色质状态对基因表达调控。b、修饰作用（乙酰化甲基化）与染色质状态的关系。c、基因丢失，扩增，重排，交换。14、真核基因顺式作用元件及各自的特点。答：a、启动子，位于转录起始点附近且为转录起始所必需的 DNA 序列。/、核心启动子，指保证 RNA 聚合酶 2 转录正常起始所必需的， 最少的 DNA 序列，包括转录起始位点及位点上游-30-负 25bp 处的 TATA 区。/、上游启动子元件，包括通常位于-70bp 附近的 CAAT 区和 GC 区等能通过 TF2D 复合物调节转录起始的频率，提高转录效率。b、增强子，指能使与之连锁的基因转录频率明显增加的 DNA 序列，位于离转录起始点较远位置上，具有参与激活和增强起始功能的序列元件。c、绝缘子，负调控作用元件（与增强子作用相反）。15、反式作用因子的 DNA 结合域有哪几种？各自的结构特点？答：a、螺旋-转折-螺旋结构（HTH）。这类蛋白质分子中有至少两个螺旋，中间由短侧连氨基酸残基形成“转折”，近羧基端的螺旋中 AA 残基的替换会影响该蛋白在 DNA 双螺旋大沟中的结合。b、锌指结构。由小组保守的 AA 和锌离子结合，在蛋白中形成了相对独立的功能域，像一根根收支伸向 DNA 大沟。c、碱性-亮氨酸拉链。C/EBP 家族蛋白的羧基端 35 个 AA 残基具有能形成螺旋的特点，其中每隔 6 个 AA 就有一个亮 AA 拉链， 导致第七个亮 AA 残基都在螺旋的同一方向出现，这类蛋白都以 2 聚体形式与 DNA 结合，两个蛋白螺旋上的亮 AA-侧基形成拉链型 2 聚体的基础。d、碱性-螺旋-环-螺旋，（BHLH 结构）。羧基端 100-200 个 AA 残基可形成两个双性螺旋，被非螺旋的环状结构所隔开，蛋白质的氨基端则是碱性区，其 DNA 结合特性与亮 AA 拉 链类蛋白相似。e、同源域蛋白。同源域是指编码 60 个保守氨基酸序列的 DNA 片段，广泛存在真核生物基因组内，该遗传位点的基因产物决定了躯体发育。16、真核基因转录调控的主要模式答：启动子、转录模板、RNA 聚合酶 2、RNA 聚合酶 2 基础转录所需的蛋白质因子、增强子及绝缘子对转录的影响、反式作用因子对转录的影响。17、简述 DNA 加工水平对基因表达的调控答：RNA 加工水平：a、rRNA 加工成熟，包括分子内的切割和化学修饰（主要是核糖甲基化）。b、mRNA 加工成熟，包括 mRNA5末端加“帽子”，3端加上 polyA 尾巴。c、tRNA 的 3末端 CCA-OH，5端加上甲基鸟苷酸。翻译水平：a、真核生物 mRNA“扫描模式”与蛋白质合成的起始。b、mRNA 的稳定性与基因表达的调控。c、mRNA5端帽子结构的识别与蛋白质的合成。d、可溶性蛋白因子的修饰与翻译起始调控14、简述 Trp 操纵子的结构及其调控机制。答：Trp 操纵子由 5 个结构基因 TrpE、TrpD、TrpC、TrpB、TrpA 组成一个多顺因子的基因簇，在 5端是启动子、操纵子、前导顺序和弱化子区域。机制：a、辅阻蛋白参与的负调控阻遏调节。/、trp 诱导物含量高，与游离的辅阻遏蛋白相结合，形成有活性阻遏物，与操纵子区 DNA 紧密结合，进行转录。/、trp 诱导物含量低，不能与辅阻遏物结合，辅阻遏物从 O 区上解离，trp 操纵子阻遏转录进行。b、弱化作用。/、trp 浓度高时，2-3 不配对，3、4 区自由配对形成茎环状终止结构，转录停止。/、trp 浓度低时，2,3 配对，4 区片段无配对，结构基因转录。15、细菌的 trp 操纵子为什么除需要阻遏体系外还需要弱化系统。答：细菌的 trp 操纵子通过弱化作用弥补阻遏作用的不足，因为阻遏作用只能使转录不起始，而对于已经起始的转录，只能通过弱化作用使之中途停顿下来，阻遏作用的信号是细胞内 trp 的多少，弱化作用的信号是细胞内载有 trp 的 tRNA 的多少，两种作用相辅相成， 体现周密的调控作用。16、简述原核生物转录后调控的机制。答：a、mRNA 自身结构元件对翻译起始的调节。b、mRNA 稳定性对转录水平的影响。c、调节蛋白的调控作用。d、反义 RNA 的调节作用。e、稀有密码子对翻译的影响。f、重叠基因对翻译的影响。g、翻译的阻遏。h、魔斑核苷酸水平对翻译的影响。17、简要概括真核生物基因表达调控的 7 个层次答：a、转录水平的调控，包括基因的开与关和转录效率的高与低。b、DNA 水平上的表达调控，包括基因丢失、扩增