十三章基因表达调控

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1、第十三章基因表达调控【大纲要求】一、掌握1．基因表达的概念；2．基因表达的方式；3．原核生物操纵子调控模式。二、了解1．基因表达调控的基本原理；2．真核生物基因表达调控。【重点及难点提要】一、重点难点1．重点：乳糖操纵子基本结构及其在原核生物转录水平调控中的作用；真核生物基因组结构特点、参与转录水平调控的重要成分及其作用。2．难点：原核生物阻遏蛋白的负性调节与CAP的正性调节及其相互协调；真核生物顺式作用元件与反式作用因子的相互识别与作用。二、教学内容概要基因表达就是指基因转录及翻译的过程，基因表达均表现为严格的规律性，即时间、空间特异性，其特异性由特异基因的启动序列和增强子与调节蛋白相互

2、作用决定。某些基因产物对生命全过程都是必需的或必不可少的，这类基因在一个生物个体的几乎所有细胞中持续表达，称为管家基因，管家基因表达方式称基本的或组成性基因表达；另有一些基因表达很易受环境变化影响，有些基因对环境信号应答时被激活，基因表达产物增加，这种基因表达方式称为诱导；有些基因对环境信号应答时被抑制，基因表达产物水平降低，这种基因表达方式称为阻遏。原核生物、单细胞生物调节基因的表达是为适应营养环境变化，维持生长和细胞分裂，而多细胞生物调节基因的表达除为适应环境，还有维持组织器官分化、个体发育的功能。基因表达调控是在多级水平上进行的复杂事件，其中转录起始是基因表达的基本控制点。基因转录激

3、活调节基本要素涉及DNA序列、调节蛋白以及这些因素对RNA聚合酶活性的影响。除了转录起始水平的调节，其他水平如基因激活、转录后加工、翻译及翻译后加工对原核及真核生物的基因表达均有调节作用。大多数原核基因调控是通过操纵子机制实现的。E.coli操纵子含Z、Y及A三个结构基因，还有包括一个阻遏蛋白结合位点O序列、一个启动序列P在内的调控区以及一个调节基因I。I基因与lac操纵区相邻，编码一种lac阻遏蛋白，阻遏蛋白、分解代谢物基因激活蛋白（CAP）与调控区结合位点的结合调节着操纵子基因的转录。真核基因转录激活受顺式作用元件与反式作用因子相互作用调节。真核基因顺式作用元件按功能特性分为启动子、增

4、强子及沉默子，真核基因启动子就是决定RNA聚合酶转录起始位点的DNA序列，增强子是远离转录起始点，决定基因的时间、空间特异表达、增强启动子转录活性的DNA序列。反式作用蛋白就是指转录调节因子（或转录因子，TF），可分为基本转录因子和特异转录因子，基本转录因子是RNA聚合酶结合启动子所必需的一组蛋白因子，决定三种RNA（tRNA、mRNA及rRNA）转录的类别，特异转录因子通过结合它的调节序列激活或阻遏特异基因的转录。所有基因的转录调节都涉及包括RNA聚合酶在内的转录起始复合物的形成。【自测题】一、选择题【A型题】81．操纵子学说的创立者是A．Watson&CrickB．NirenbergC

5、．KrebsD．Jacob&MonodE．HensKebs&KurtHenseleit2．诱导乳糖操纵子转录的诱导剂是A．乳糖B．葡萄糖C．阿拉伯糖D．半乳糖E．AMP3．在乳糖操纵子的表达中，半乳糖的作用是A．作为辅阻遏物结合了阻遏物B．作为阻遏物结合了操纵区C．引物D．使阻遏物变构而失去结合DNA的能力E．该操纵子结构基因的产物4．cAMP在转录的调控元件中作用是A．cAMP转变为CAPB．CAP转变为cAMPC．cAMP—CAP形成复合物D．葡萄糖分解活跃，使cAMP增加，促进乳糖利用来扩充能源E．cAMP是激素作用的第二信使，与转录无关5．原核生物转录起始前—10区的核苷酸序列称为

6、A．TATA盒B．CAAT盒C．增强子D．Pribnow盒E．调节子6．与DNA结合并阻止转录进行的蛋白质称为A．正调控蛋白B．反式作用因子C．诱导物D．分解代谢物基因活化蛋白E．阻遏物7．下列哪些不是操纵子的组成部分A．结构基因B．启动子C．阻遏物D．Pribnow盒E．操纵基因8．转录因子（TF）A．是原核生物RNA聚合酶的组分B．是真核生物RNA聚合酶的组分C．有α、β、γ三个亚单位D．是转录调控中的反式作用因子E．是真核生物的启动子9．转录前起始复合物是指A．RNA聚合酶与TATAAT序列结合B．RNA聚合酶与TATA序列结合C．σ因子与RNA聚合酶结合D．阻遏物变构后脱离操纵基因

7、的复合物8E．各种转录因子互相结合后再与RNA聚合酶、DNA模板结合10．关于锌指的叙述正确的是A．凡含Zn2+的蛋白质均可形成B．凡含Zn2+的酶皆可形成C．必须有Zn2+和半胱氨酸或组氨酸形成配价键D．DNA与Zn2+结合就可形成E．含有很多半胱氨酸通过二硫键形成11．致癌病毒A．使人体直接生癌B．含有转化酶C．遗传信息都贮存在DNA上D．可以将正常细胞转化为癌细胞E．用RNA作模板直接合成RNA12．AATAAA序