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一、名词解释

1． 单顺反子mRNA （monocistronic mRNA）和多顺反子mRNA （polycistronic mRNA）。

【答案】单顺反子mRNA 是指能翻译成一条肤链的信使核糖核酸（mRNA ）来自单顺反子; 多顺反子mRNA 是指两个以上相关基因串在一起转录所得到的信使核糖核酸（mRNA ），多顺反子mRNA 一般可同步翻译产生功能相关的多个蛋白质或酶。

2． 核酶（ribozyme ）

【答案】核酶也称核糖酶、核酸类酶、酶RNA 、类酶RNA , 是指具有催化功能的RNA 分子，通过催化靶位点RNA 链中磷酸二酯键的断裂，特异性地剪切底物RNA 分子，从而阻断基因的表达。

3． Attenuator

【答案】弱化子。弱化子是指当操纵子被阻遏时，RNA 合成终止，起终止转录信号作用的核苷酸序列。弱化子 对于基因活性的影响是通过影响前导序列mRNA 的结构而发挥作用的，其调节作用的是某种对应氨酰-tRNA 的浓度，典型例子是细菌中的色氨酸操纵子。

4． 聚合酶链式反应（polymerase chain reaction）

【答案】聚合酶链式反应，简写作PCR , 是指根据天然DNA 的复制机制在体外通过酶促反应有选择地大量扩增 （包括分离）一段目的基因的技术。利用两种寡核苷酸引物分别与特异性DNA 区段的正链和负链末端互补，经过模板DNA 变性，模板DN Α-引物的配对，在DNA 聚合酶作用下发生引物延伸反应，三个反应阶段后生成新的子代DNA 双链，经多次循环后得到大量目标DNA 片。

5． DNA 解链温度（melting temperature, T m ）

【答案】DNA 解链温度是指DNA 变性过程中单链达到一半时的温度或DNA 变性过程中紫外吸收达到最大增值一半时的温度。

二、简答题

6． 简述乳糖操纵子的调控模型。

【答案】（1）基本组成部分

依次排列着

①启动子；

②阻遏基因；

③操纵基因；

④ 结构基因：依次编码半乳糖苷酶、半乳糖苷透性酶和

（2）调控过程

①乳糖的负控诱导

a. 乳糖不存在时，阻遏蛋白阻碍结合到操纵区，阻碍RNA 聚合酶与启动子P 的结合，下游结构基因无法转录。

b. 乳糖存在时，乳糖与阻遏蛋白的变构位点结合，阻遏蛋白失去活性而不与操纵区结合，下游基因能正常 转录，产生相应的酶，使大肠杆菌能利用乳糖。

②葡萄糖效应

当葡萄糖与乳糖同时存在，

葡萄糖的代谢产物能降低细胞内

法被利用。

7． 简述抗终止子的调控机制。

【答案】抗终止子是能够在特定位点阻止转录终止的一类蛋白质。依赖因子的终止子上游有抗终止信号，抗终

止蛋白、因子均能与RNA 聚合酶结合，但不能同时与之结合。在RNA 聚合酶到达终止子之前遇到抗终止序列， 抗终止蛋白与RNA 聚合酶结合，使得因子不能与RNA 聚合酶结合，从而不能终止RNA

的转录而形成抗终止效应。

8． 试述转录因子的作用特点。

【答案】基因转录有正调控和负调控之分。细菌基因的负调控机制是当一种阻遏蛋白结合在受调控的基因上时， 基因不表达；而从靶基因上去除阻遏蛋白后，RNA 聚合酶识别受调控基因的启动子，使基因得以表达，这是正 调控。这种阻遏蛋白是反式作用因子。

转录因子是起正调控作用的反式作用因子。转录因子是转录起始过程中RNA 聚合酶所需的辅助因子。真核 生物基因在无转录因子时处于不表达状态，RNA 聚合酶自身无法启动基因转录，只有当转录因子结合在其识别 序列上时，基因才开始表达。

真核生物在转录时往往需要多种蛋白质因子的协助。一种蛋白质是不是转录机构的一部分往往是通过体外系 统观察它是否是转录起始所必需的。一般可将这些转录所需的蛋白质分为三大类：

（l ） RNA 聚合酶亚基。转录必需，但并不对某一启动子有特异性。

（2）某些转录因子能与RNA 聚合酶形成起始复合物，但不组成游离聚合酶的成分。这些成分可能是所有 启动子起始转录所必需的，也可能是转录终止必需的。

（3）某些转录因子仅与其靶启动子的特异序列结合。如果这些序列存在于启动子中，则这些序列因子是一般转录机构的一部分；如果这些序列仅存在于某些种类的启动子中，则识别这些序列的银子也只是在这些特定的 启动子上起始转录必需的。

硫半乳糖苷转乙酰基酶三种酶。含量，

从而所形成的复合物减少，影响其与启动基因结合，导致下游结构基因的转录无法进行使得乳糖无

9． 什么是应急调控？何时会有这种现象发生？应急调控过程中的两个重要信号分子是什么？应急调控会调控哪些生化过程，上调还是下调？

【答案】（1）应急调控是指细菌处于贫瘠的生长环境，缺乏氨基酸供给，以进行蛋白质合成，它们即关闭大量代谢过程的紧急应答反应。这是细菌抵御不良条件，保存自己的一种机制，即细菌为节省其贮藏物将代谢活性降至最低，借以度过艰难时期，等待培养条件的改善。

（2）应急调控过程中有两种重要的信号分子：ppGpp 和pppGpp 。这两种效应分子能与其目标蛋白结合，改变其活性，进而抑制转录，使rRNA 和tRNA 的合成下降。同时蛋白质的降解加速糖、脂类及核苷酸的合成以下降。

10．说出分子生物学的主要研究内容。

【答案】分子生物学的研究内容主要包括以下4个方面:DNA 重组技术，基因表达调控研究，生物大分子结构功能研究——结构分子生物学，基因组、功能基因组与生物信息学研究。

（1）DNA 重组技术

又称基因工程，在分子水平上对基因进行操作的复杂技术，是将外源基因通过体外重组后导入受体细胞内，使这个基因能在受体细胞内复制、转录、翻译表达的操作。目的是将不同DNA 片段按照人们的设计定向连接起来，在特定的受体细胞中与载体同时复制并得到表达，产生影响受体细胞的新的遗传性状。

DNA 重组技术可被用于大量生产某些在正常细胞代谢中产量很低的多肤; 可用于定向改造某些生物的基因组结构; 可被用来进行基础研究。

（2）基因表达调控研究

个体在生长发育过程中生物遗传信息的表达按一定的时序发生变化（时序调节），并随着内外环境的变化而不断加以修正（环境调控）。

原核生物的基因组和染色体结构都比真核生物简单，转录和翻译在同一时间和空间内发生，基因表达的调控主要发生在转录水平; 真核生物有细胞核结构，转录和翻译过程在时间和空间上都被分隔开，且在转录和翻译后都有复杂的信息加工过程，基因表达的调控可以发生在各种不同的水平上，其基因表达调控主要表现在信号传导研究、转录因子研究及RNA 剪辑3个方面。

（3）结构分子生物学

结构分子生物学就是研究生物大分子特定的三维结构及其变化规律与其生物学功能之间关系的科学。

包括结构的测定、结构运动变化规律的探索及结构与其生物学功能相互关系的建立3个主要研究方向。最常见的研究三维结构及其运动规律的手段是x 射线衍射的晶体学（又称蛋白质晶体学），其次是用二维核磁共振和多维核磁研究液相结构，也有人用电镜三维重组、电子衍射、中子衍射和各种频谱学方法研究生物高分子的空间结构。

（4）基因组、功能基因组与生物信息学研究

基因组计划是一项国际性的研究计划，其目标是确定生物物种基因组所携带的全部遗传信，并确定、阐明和记录组成生物物种基因组的全部DNA 序列。