内容发布更新时间 : 2024/6/9 10:55:55星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

菌体DNA偶尔会带走gal基因，生成λgal（或称λdb）。λgal或λbio转导（感染）新的宿主时常常把gal或bio基因带到新的宿主中去，所以把λgal或λbio这些带有某些宿主基因的噬菌体称为转导噬菌体（transducing phage）。 ⒑何谓鞭毛相转变？它如何控制鞭毛基因的表达？

答：鼠伤寒沙门杆菌由鞭毛蛋白决定的H抗原有两种,分别为H1鞭毛蛋白和H2鞭毛蛋 白。在单菌落的沙门氏菌中经常出现少数呈另一H抗原的细菌,这种现象称为鞭毛相转变。 沙门氏菌H片段倒位决定鞭毛相转变 hix为反向重复序列,它们之间的H片段可在Hin控制下进行特异位点重组(倒位)。H片段上有两个启动子P,其一驱动hin基因表达,另一正向时驱动H2和rH1基因表达,反向(倒位)时H2和rH1不表达。

⒒试总结免疫球蛋白基因重组的规则。

答：免疫球蛋白由两条轻链（L链）和两条重链(H链)组成，它们分别由三个独立的基因族编码，其中两个编码轻链(λ链和κ链)，一个编码重链。重链基因的V-D-J重排和轻链基因的V-J重排均发生在特异位点上。免疫球蛋白基因重组的规则如下：

a） λ链的重组：每个C片段前有J跟随；只在V和J-C之间发生一次重组(V和J的重组)。 b） κ链的重组：一条κ轻链也由两部分组装而成，但在C基因的组织过程中有所不同。一组5个J片段包含500-700个碱基对并被Cκ外显子上的一个2-3kb的 编码；V-D-J连接由两个阶段组成，第一个阶段是D片段和一个JH片段重组，然后是一个VH片段再和DJH片段重组。这个重构导致了邻近的CH片段（包含几个外显子）的表达。重组只发生在间隔为12 bp与间隔23 bp的不同信号序列之间，称为12-23规则。

⒓免疫球蛋白基因重组过程中产生的P核苷酸和N核苷酸是如何来的？它们产生的意义和需要付出的代价是什么？

答：免疫球蛋白基因在重组过程中，RAG1/RAG2复合物切开七核苷酸与基因接头处的一 条链，形成3，－OH、5，－P未端。游离的3，－OH攻击 另一条链的酯键，在基因片段末端形成发夹结构。然后复合物进一步将发夹结构切开，单链切开的位置往往不是原来通过转酯反应连接的位置，多出的核苷酸与末端序列相同，但方向相反，称为P核苷酸。末端可以被外切酶切除一些核苷酸，也可以由脱氧核苷酸转移酶外加一此核苷酸，称为N核苷酸。 在接头处随机插入或删除核苷酸可以增加抗体基因的多样性，但如果插入或删除核苷酸数不是3的倍数，就将改变阅读框架而使基因失活。

⒔何谓转座重组？它有何生物学意义？ 答：由插入序列和转座子介导的基因移位或重排称为转座重组。转座重组的生物学意义有： 可引起基因突变——插入或切离；改变染色质的结构（缺失、倒位等）；可以插入新基（ampR、terR等）；在靶序列上引入新的转座子序列，原来序列保持不变；在靶序列上造成同向重复序列；产生新的变异，有利于进化。

⒕细菌的转座因子有几种？它们的结构有何特点？

答：微生物的某些DNA片段作为一个独立单位可在染色体上移动，此种移动甚

至可发生在不同种细胞之间。这种可移动的DNA片段称之为转座因子。细菌的转座因子有两种类型：插入序列(insert sequence，IS)和转座子(transposon，Tn)。 插入序列不含任何宿主基因，是最简单的转座子，它们是细菌染色体或质粒DNA的正常组成部分。所有插入序列的两端都有反向重复。

转座子除编码转座功能有关的基因外还携带抗性或其它标记基因。按结构可分为组合因子和复合因子。

⒖何谓Shspiro中间体？何谓共整合体？它们之间有何关系？

答：转座酶识别转座子的末端反向重复序列并且在其3，端切开，同时在靶部位交错切开单链，它的5,端突出末端与转座子的3，端连接，形成Shspiro中间体。 在复制转座过程中，由转座酶分别切割转座子的供体和受体DNA分子，转座子的末端与受体DNA分子连接，并将转座子复制一份拷贝，由此生成的中间体即共整合体(cointegrat，)。 共整合体可以理解为是一种特殊的Shspiro中间体。

⒗为什么真核生物转座因子可分为自主因子和非自主因子？它们转座的生物效应是否相同？

答：真核生物由于有核存在，其转录和翻译在时空是的隔开的。因此，真核生物细胞内只要存在转座酶，任何序列片段只要存在该酶识别的反向重复末端均可发生转移，而无需由转移序列自身编码这些酶。因此真核生物转座因子可分为自主因子和非自主因子。

它们转座的生物效应是不同的。自主因子能自主发生转座，而非自主因子能抑制邻近基因的表达，它本身不能转座，但在自主因子存在时，可发生转座。

⒘比较玉米的Ac-Ds系统和Smp-dSmp系统的特点。 答：在Ds-Ac系统中，大部分自主因子AC的长度由含5个外显子的单个基因组成，其产物是转座酶，它的末端有11bp的IR和8bp的DR，DR是由靶位点重复而成。

各种Ds因子的长度和序列都不相同，但和Ac相关。其末端同样有11bp的IR。Ds比Ac短，其缺失的长度不同。Ac/Ds发生的转座是通过非复制机制，并且伴随着它们从供体位置的消失。

Spm和En自主因子实际上是相同的。它们仅在不到10个位置上有差异。就像其它的转座子一样，末端含有13bp的IR，此重复序列对于转座是必须的，末端缺失就会形成转座的缺陷型。与Spm相关的转座子在其它的植物中也有发现，它们的结构相似，属于同一个家族。它们末端IR都邻接着靶DNA重复而产生的3bp的DR。末端的IR称为转座的CACTA群。 这个家族所有的非自主因子（dSpm是缺陷的Spm）都和Spm因子本身的结构密切相关。它们是tnpA缺失了外显子。

Spm的插入能控制位点基因的表达，受体位点可能受到正的的或负的调控。一个Spm-可抑制基因座（Spm- suppressible locus）受到抑制而不能表达。一个spm- 依赖性座位（spm- dependent locus）只有在spm的帮组下才表达。当被插入的因子是一个dSpm时，对转移功能的抑制或依赖由一个自主性Spm来提供。这两个相反作用的基础是什么呢？

一个dSpm-可抑制等位基因中其外显子内插入了一个dSpm，人们对这个结构会立即产生疑问，一个基因其外显子中插入了一个dSpm它怎么能表达！这个dSpm

序列能在转录本中利用这个序列的末端被剪切掉。这个剪切事件可以使mRNA序列中留下一个变化。这样，就

解释了它所编码的蛋白性质发生改变的原因。同样某些插入的Ds也可从转录本中被剪切掉。 TnpA为原称为Spm因子，它提供了抑制功能。缺陷型因子的存在可能使它所插入的基因表达减少，但并不消失。然而诱导一个具有一个有功能的tnpA基因的自发因子可能会抑制靶基因的表达。抑制作用是TnpA结合于缺陷因子中的靶位点的能力产生的，从而阻断了正在进行的转录。

一个dSpm-依赖性等位基因在其附近（而不在基因中）含有一个插入序列。这个插入序列提供了一个增强子，它可以激活位于受体座位的基因的启动子。

在dSpm因子上的抑制和依赖的存在取决于一个自主因子Spm因子tnpA基因的反式作用产物与这个因子末端的顺式作用位点间的相互作用。因此在蛋白质和此因子末端之间的单个相互作用不是抑制就是激活受体基因上游或者受体基因中的靶座位。无论靶座位点否依赖这种因子。

Spm因子从完全活化到隐蔽在此范围DNA指导的RNA聚合酶（RNA polymerase）:以一条DNA链或RNA为模板催化由核苷-5′-三磷酸合成RNA的酶。RNA聚合酶（RNA polymerase）的作用是转录RNA。有的DNA指导的RNA聚合酶有比较复杂的亚基结构。

RNA指导的RNA聚合酶或RNA复制酶是在某些RNA病毒中有以病毒RNA为模板催化RNA合成的酶。RNA复制酶催化的合成反应是以RNA为模板，由5′向3′方向进行RNA链的合成。RNA复制酶缺乏校对功能的内切酶活性，因此RNA复制的错误率较高，RNA复制酶

只是特异地对病毒的RNA起作用，而宿主细胞的RNA一般并不进行复制。 RNA指导的DNA聚合酶是反转录酶，具有三种酶活性，即RNA指导的DNA聚合酶，RNA酶，DNA指导的DNA聚合酶。

⒉原核生物RNA聚合酶是如何找到启动子的？真核生物聚合酶与之相比有何异同？

答：原核生物RNA聚合酶是在δ亚基引导下识别并结合到启动子上的。不同类型的δ亚基识别不同类型的启动子。

真核生物RNA聚合酶自身不能识别和结合到启动子上，而需要在启动子上由转录因子和RNA聚合酶装配成活性转录复合物才能起始转录。

⒊何谓启动子？保守序列与共有序列的概念是否一样？Pribnow框与启动子之间是何关系？ 答：启动子是指RNA聚合酶识别、结合和开始转录的一段DNA序列。

保守序列与共有序列的概念的含意基本相同。保守序列间相似度高，但不一定相同，面共有序列是相同的，共有序列可理解为是一种特殊的保守序列。 Pribnow框是启动子序列的一部分。

⒋真核生物三类启动子各有何特点？

答：真核生物有三种RNA聚合酶：RNA聚合酶I、II、III，分别转录rRNA、mRNA、tRNA和小分子RNA。与之对应，有三种类型的启动子。

类型I：Ⅰ类启动子负责转录编码核糖体RNA的多顺反子转录本。脊椎动物RNA聚合酶I的启动子有两部分组成，包括转录起点附近的核心启动子(core promoter) ，和起点5’上游100bp左右的上游控制元件(upstream control element,UCE)。核心启动子从-45到+20，负责转录的起始。UCE从-180延伸到-107，此区可增加核心元件的转录起始的效率。

RNA Pol Ⅰ需要2种辅助因子：UBF1（上游结合因子1）是一个单链多肽，它可以和核心区UCE的G.C丰富区结合。SL1因子， SL1含有4个蛋白，其中之一称TATA框结合蛋白（TBP）。SL1本身对这种启动子来说并非是特异的，但一旦UBF1和DNA结合了，那么SL1就可以协同结合在DNA上。当这两个因子都结合上了RNA聚合酶才能和核心启动子结合起始转录。 类型II： RNA聚合酶Ⅱ的启动子

RNA聚合酶Ⅱ的启动子有三个保守区： （1）、 TATA框（Hogness框） 中心在-25至-30，长度7bp左右。

碱基频率：T82 A97 A85 A63 （T37 ）A83 A50（T37 ）（全为A-T，少数含有一个G-C对）。 此序列功能：使DNA双链解开，并决定转录的起点位置，失去TATA框，转录将可能在许多位点上开始。

TATA框的改变或缺失，直接影响DNA与酶的结合程度，会使转录起始点偏移，因此，TATA是绝大多数真核基因正确表达所必需的。

由于RNA聚合酶分子有相对固定的空间结构，同此框的结合位点和转录反应催化位点的距离，决定了起始位点的正确选择。启动子特定序列和酶的正确结构，这两者把酶置于一种正确的构象中，决定了识别的正确性和转录起始的正确性。 （2）、 CAAT框

中心在-75处，9bp，共有序列GGT（G）CAATCT 功能：与RNA聚合酶结合。 （3）、 GC框

在CAAT框上游，序列GGGCGG，与某些转录因子结合。

CAAT和GC框均为上游序列，对转录的起始频率有较大影响。

类型III ：是由不同的转录因子以不同的方法来识别的。5S RNA和tRNA都属于RNA 聚合酶Ⅲ启动子，但它们比较特殊，位于起始位点的下游的转录区内，因此也称为下游启动子（downstream promoter）或基因内启动子（intragenenic promoter）或称为内部控制区（internal control region ,ICR）。snRNA基因的启动子和常见的启动子一样位于起始位点的上游，称为上游启动子（upstream type 0f promoter）。下游启动子又可分为1 型和2型。1型内部启动子含有两个分开的boxA（T G G C N N A G T G G）和boxC（C G G T C G A N N C C）序

列。而Ⅱ型内部启动子含有两个分开的boxA和boxB。2型内部启动子中boxA和boxB之间的距离较宽。通常有功能的此类启动子中的两个box就不能紧紧连在一起。在1型内部启动子中（5SRNA基因启动子）TFⅢA结合在C框上，使TFⅢC结合在C框下游。在Ⅱ型内部启动子中TF Ⅲ C的结合使TFⅢ B依次结合在起始位点的近上游。TF Ⅲ B结合在起始位点上并和TF Ⅲ C相连。RNA聚合酶Ⅲ的上游启动子有3个上游元件，这些元件仅在snRNA启动子中被发现，有的SnRNA是由RNA聚合酶Ⅱ转录，有的是由RNA聚合酶Ⅲ转录。这些上游元件在一定程度上和polⅡ的启动子相似。

TATA元件看来和特异的聚合酶结合上游启动子转录起始发生在起始点上游的一个很短的区域中，且含有TATA框。次近端序列元件（proximal sequence element,PSE）和八聚体（OCT）元件的存在大大增加了转录效率，结合在这些元件上的转录因子相互协同作用。TATA元件是供TBP识别的，TBP亚基本身识别DNA序列，其结合的其他蛋白有的可和RNA聚合酶Ⅲ结合，有的对RNA聚合酶Ⅱ特异，这就可以解释为什么RNA聚合酶Ⅲ和这些启动子特异结合。TBP及其结合蛋白的功能是使RNA聚合酶Ⅲ正确地结合在起始位点上。

⒌何谓终止子和终止因子？依赖于 rho 的转录终止信号是如何传递给RNA聚合酶的？ 答：提供转录终止信号的一段 DNA 序列，叫终止子。协助 RNA 聚合酶识别终止子的蛋白质辅助因子，叫终止因子。

Rho结合在新生成的RNA链上，借助消解NTP所获得的能量沿RNA链移动。RNA酶遇到终止子时发生暂停，使Rho得以追上酶，并与之相互作用，造成释放RNA。

⒍何谓时序调控？何为适应调控？分别对原核生物和真核生物的转录调控举例加以说明。 答：在细胞的生长、发育和分化过程中，遗传信息的表达可按一定的时间程序发生变化，而且随着细胞内外环境条件的改变而加以调整，这就是时序调控和适应调控。

例子1：真核 RNA 聚合酶Ⅱ不能单独识别、结合启动子，而是先由基本转录因子 TF Ⅱ D 组成成分 TBP 识别 TATA 盒或启动元件，并有 TF Ⅱ A 参与结合，形成 TF Ⅱ D- 启动子复合物；继而在 TG Ⅱ AF 等参与下， RNA 聚合酶Ⅱ与 TF Ⅱ D 、 TF Ⅱ B 聚合，形成一个功能性的前起始复合物。在几种基本转录因子中， TF Ⅱ D 是唯一具有位点特异的 DNA 结合能力的转录因子，在上述有序的组装过程起关键性指导作用。这样形成的前起始复合物尚不稳定，也不能有效启动 mRMA 转录。然后由结合在增强子上的转录激活因子直接或间接与 TF Ⅱ D 结合，从而影响前起始复合物的形成、稳定性以及 RNA 聚合酶的活性。

例子2：在没有乳糖存在时，乳糖操纵子处于阻遏状态。此时，Ⅰ基因列在P启动序列操纵下表达的乳糖阻遏蛋白与O序列结合，故阻断转录启动。阻遏蛋白的阻遏作用并非绝对，偶有阻遏蛋白与O序列解聚。因此，每个细胞中可能会有寥寥数分子β半乳糖苷酶、透酶生成。当有乳糖存在时，乳糖操纵子即可被诱导。真正的诱导剂并非乳糖本身。乳糖经透酶催化、转运进入细胞，再经原先存在于细胞中的少数β -半乳糖苷酶催化，转变为别乳糖。后者作为一种诱导剂分子结合阻遏蛋白，使蛋白构型变化，导致阻遏蛋白与O序列解离、

发生转录，使β-半乳糖苷酶分子增加 1000倍。

⒎简要说明原核生物和真核生物转录调控的主要特点。 答：原核生物和真核生物转录调控的主要特点有：

原核生物功能相关基因常组织在一起构成操纵子，作为基因表达和调节的单位，真核生物不组成操纵子，每个基因都有自己的基本启动子和调节单元，单独进行转录，相关基因间也可进行协同调节；原核生物只有少数种类的调节单元，真核生物调节单元众多，包括组成型元件、可诱导元件以及增强子等；无论是原核还