是非题
  1．1952年，Alfred D．Hershey和Martha Chase为了证实T2噬菌体的DNA是遗传物质，他们用P” 标记病毒的DNA，用S’‘标记病毒的蛋白质外壳。然后将这两种不同标记的病毒分别与其宿主大肠杆菌混合。结果发现决定蛋白质外壳的遗传信息是在DNA上，DNA携带有T2的全部遗传信息。
  2．1956年，H，FraenkelConrat用烟草花叶病毒所进行的拆分与重建实验，结果也证明DNA是遗传物质的基础。
  3．大肠杆菌及其他原核生物编码rRNA的基因rrn多拷贝及结构基因的单拷贝，也反映了它们基因组经济而有效的结构。
  4．酵母菌的DNA也是与4种主要的组蛋白(H2A、H2B、H3和H4)结合构成染色质的14bp核小体核心DNA；染色体DNA上有着丝粒和端粒，也有明显的操纵子结构，没有间隔区或内含子序列。
  5．同时具有细菌和真核生物基因组结构特征的古生菌对研究生命的起源和进化无疑是十分重要的，而许多古生菌特有的基因将为开发新的药物和生物活性物质，或在工业中实施新的技术开拓广阔的前景。
  6．质粒作为细胞中的主要遗传因子，携带有在所有生长条件下所必需的基因。
  7．F质粒是最早发现的一种与大肠杆菌的有性生殖现象有关的质粒，携带F质粒的菌株称为Hfr，F质粒整合到宿主细胞染色体上的菌株称之为F+。
  8．如果将一种类型的质粒通过接合或其他方式(如转化)导入某一合适的但已含另一种质粒的宿主细胞，只经少数几代后，大多数子细胞只含有其中一种质粒，那么这两种质粒便是亲和的。
  9．Tn比IS分子大，与IS的主要差别是Tn携带有授予宿主某些遗传特性的基因，主要是抗生素某些毒物抗性基因。10．Mu噬菌体是一种以大肠杆菌为宿主的温和噬菌体，以裂解生长和溶源生长两种方式交替繁衍自己。其基因组上除含有为噬菌体生长繁殖所必需的基因外，还有为转座所必需的基因，因此它也是最大的转座因子，全长约39kb。    ’
    11．基因型和表型是遗传学中常用的两个概念，基因型是指可观察或可检测到的个体性状或特征，表型是指贮存在遗传物质中的信息，也就是它的DNA碱基顺序。
    12．自然界的微生物可通过多种途径进行水平方向的基因转移，并通过基因的重新组合以适应随时改变的环境以求生存，这种转移不仅发生在不同的微生物细胞之间，而且也发生在微生物与高等动植物之间，因此基因的转移和交换是普遍存在的，是生物进化的重要动力之一。
    13．在F+xF—的接合作用中，是F因子向F—细胞转移，含F因子的宿主细胞的染色体DNA也被转移，杂交的结果仍是给体细胞为F+细胞，受体细胞为F—细胞。
    14．F’是携带有宿主染色体基因的F因子，F’xF—的杂交与F+XF—不同的是给体的部分染色体基因随F，一起转入受体细胞，而且需要整合才可以表达。
    15．转导可分为普遍性转导和局限性转导两种类型，在普遍性转导中，噬菌体可以转导给体染色体的任何部分到受体细胞中；而在局限性转导中，噬菌体总是携带同样的片段到受体细胞中。
    16．自然感受态除了对线型染色体DNA分子的摄取外，也能摄取质粒DNA和噬菌体DNA，后者又称为转染。
    17。所谓结构类似物抗性菌株，即是那些在含有类似物的环境中，其生长不被抑制的菌株，这种抗性菌株是由于变构酶结构基因或调节基因发生突变的结果，使结构类似物不能与结构发生了变化的阻遏蛋白或变构酶结合，细菌生长不受抑制，但合成终产物被抑制。
    18．原生质体融合技术中，再生培养基以高渗培养基为主，其目的是增加高渗培养基的渗透压就可显著地增加再生率。
    19．DNA Shuffling基本原理是先将来源不同但功能相同的一组同源基因，用DNA核酸酶I进行消化产生随机小片段，由这些小片段组成一个文库，使之互为引物和模板，进行PCR扩增，引起模板转换，重组因而发生，导人体内后，选择正突变体做新一轮的体外重组，一般通过2～3次循环，可获得产物大幅度提高的重组突变体。
  问答题
  1．从遗传学角度谈谈你对朊病毒(Prion)的理解和看法。
  2．在人类基因组计划的执行中，为什么要进行以微生物为主体的模式生物的全基因组序列测定? 哪几种生物分别是已完成全基因组测序的第一个独立生活的生物?第一个真核生物?第一个自养生活的生物?
  3．在细菌细胞中，均以环状形式存在的染色体DNA和质粒DNA，在质粒提取过程中发生了什么变化?这种变化对质粒的检测和分离有什么利用价值?
  4．根据你所学的关于诱发突变的知识，你认为能否找到一种仅对某一基因具有特异性诱变作用的化学诱变剂?为什么?
  5．根据突变的光复活修复作用、原理，你认为在进行紫外线诱变处理时，应注意什么?为了使被诱变的细胞能均匀地受到紫外线照射，你将如何做?
  6．请设计实验来决定在一种特定的细菌中发生的遗传转移过程是转化、转导还是接合?说明每一种的预期结果。设想有下列条件和材料可以利用：A合适的突变株和选择培养基。B DNase(一种降解裸露DNA分子的酶)。C两种滤板：一种能够持留细菌和细菌病毒，但不能持留游离的DNA分子；另一种滤板只能持留细菌。D一种可以插入滤板使其分隔成两个空  间的玻璃容器(如U型管)。
7．在第(6)题的实验中，为什么用双重或三重营养缺陷型?
  8．Hfr~F—和F’xF—杂交得到的接合子都有性菌毛产生吗?它们是否都能被M13噬菌体感染呢?
  9．为什么导致蛋白质表面氨基酸变化的突变一般不会引起表型的变化?而蛋白质内部氨基酸的替换则会引起表型变化?
10．DNA链上发生的损伤是否一定发生表型的改变?尽你所能说出理由。
三、习题解答
填空题
1．Griffith  转化因子    2．无毒的R型细胞    3．全部遗传信息    4．RNA    5．单倍体 二倍体    6．生殖道支原体    7．双链环状  拟核    8．连续性  操纵子结构    9．高度重复  遗传丰余    10．Woese  三域学说    11．真细菌  真核生物    12．CCC  OC  L  13．Col  Col    14．消除质粒    15．插入顺序  转座子  某些特殊病毒    16．修复系统 17．选择培养基(或基本培养基)  影印平板    18．交换  重组    19．普遍性  局限性20．自然遗传  人22    21．2μm    22．内共生细菌    23．准性生殖  准性生殖    24．交替 使用    25．制备  融合  再生
选择题
CBBDA DDACB  ADCBB DBCAB  B
是非题  对错对错对 错错错对对 错对错错对  对错对对
问答题
1．朊病毒(或朊粒)是不含核酸的蛋白质传染颗粒，但它不是传递遗传信息的载体，也不能自我复制而仍然是由基因编码的一种正常蛋白质(PrP)的两种异构体PrPc(存在正常组织中)和 PrP‘‘(存在于病变组织中)，其氨基酸和线性排列顺序相同但是三维构象不同，因此，由PrPsc引起的疾病又称之为构象病。
  2．因为微生物基因组小，便于测定和分析，可从中获取经验改进技术方法，从而大大加快了人类基因组计划的进展。此外，微生物基因组包含着原核生物和真核生物，具有一定的代表性。第一个测序的自由生活的生物是流感嗜血杆菌，第一个测序的真核生物是酿酒酵母，第一个测序的自养生活的生物是詹氏甲烷球菌。
  3．由于染色体DNA分子比质粒DNA分子大得多，在提取过程中易于断裂成大小不同的分子片段，但一般情况下仍然比质粒大，因此在琼脂糖凝胶电泳过程中随机断裂的染色体DNA片段，泳动速度较慢且带型不整齐，而质粒DNA由于相对分子质量小，在提取过程中一般不会断裂成小片段，相对分子质量一致，因此，泳动速度较快，且带型整齐，与染色体DNA分开，从而有利于质粒DNA的检测和分离。
  4．理化诱变剂的作用主要是随机引起DNA链上碱基发生置换、颠换或其他损伤，虽然有突变热点，但并非针对某一基因，诱变剂无基因特异性，诱变作用主要是提高突变率。因此，要获得某基因的突变不是靠选用何种诱变剂，而是靠合适的筛选方法。
  5．在进行紫外线诱变处理时应注意避光，以防光复活修复作用。一般在红光下操作，在黑暗中培养。在紫外线照射时，盛菌液的培养皿应置于磁力搅拌器上，边照射边搅拌使细胞能均匀受到紫外线照射。  
  6．A将两种不同的二重或三重营养缺陷型菌株混合培养，在基本培养基上长出的菌落为重组菌株(发生了遗传交换)。B如果在混合培养期间加入DNase，在基本培养基上无重组菌落出现，这说明上述重组是因细胞间的接触转化所致；如果仍有重组菌落产生，说明可能是由于接合和转导所致。C利用只能持留细菌的滤板相隔的U型管进行试验，如果在基本培养基上不产生重组菌落，则判断为接合作用，如果产生重组菌落，则又有两种可能，即转化或转导。D利用能持留细菌和细菌病毒而不能持留DNA的滤板相隔的U型管试验，如果不产生重组菌落则为转导，如果仍产生重组菌落则为转化。
  7．为了排除在基本培养基上长出的原养型菌落是由于回复突变这一可能性。因为同时发生2个基因或3个基因的基因突变是不可能的。在大肠杆菌中，单营养缺陷型的回复突变率大约是10—8。
  8．HfrXF—中，由于Hfr菌株的染色体在向F—的转移过程中，整合在染色体上的F因子除先导区外，绝大部分处于转移染色体的末端，由于转移过程中常被中断，因此F因子不易转移到受体细胞中，所以HfrxF—得到的接合子仍然是F—，无性菌毛产生；F+xF—得到的接合子有性菌毛产生，能被M13噬菌体感染，因为M13的侵染途径是性菌毛。
  9．蛋白质表面氨基酸的变化一般不影响蛋白质的功能，因此一般不会引起表型的变化，但如果突变引起蛋白质内部的氨基酸发生变化(包括酶的活性位点)，就可能剧烈地改变蛋白质的三维结构，从而改变其功能，破坏酶的活性。
10．不一定，如下列情况：①同义突变或沉默突变；②发生了基因内另一位点或是另一基因的抑制突变(一般指tRNA基因的突变)使突变得到校正；③即使是错义突变，但是否改变表型还视置换的氨基酸是否影响蛋白质的功能；④各种修复机制可清除DNA的各种损伤，使其表型不发生改变。
第九章 基因表达调控
一、术语或名词
    1．螺旋—转角—螺旋(helix—turn—helix)结构(简称HTH)  DNA结合蛋白的一种结构形式，HTH的一端是由氨基酸形成的。螺旋次级结构，又称为识别螺旋，它与一个由3个氨基酸组成的“转角”相连接，“转角”的另一端与第二个螺旋相接，第二个螺旋通过疏水相互作用稳定第一螺旋。
    2．锌指(Zincfinger)  DNA结合蛋白的另一种结构形式，它是一种含锌离子的蛋白亚结构。其特点是通过锌离子把4个氨基酸连在一起，利用锌离子相连的由氨基酸以。螺旋形式形成的“指”在大沟中与DNA相互作用，在蛋白质与DNA的结合作用中蛋白质上至少存在两种这样的“指”。
    3．亮氨酸拉扣(1eucinezipper)  DNA结合蛋白中常见的另一种亚结构形式，这一亚结构由每隔7个氨基酸就有1个亮氨酸残基的侧链形成，这个结构有点像拉链，不同于螺旋—转角—螺旋和锌指，“亮氨酸拉扣”本身不与DNA作用，而是保持另外两个。螺旋在正确的位置与DNA结合。
    4．操纵子(operon)  原核生物细胞中，功能相关的基因组成操纵子结构，由操纵区同一个或几个结构基因联合起来，形成一个在结构上、功能上协同作用的整体，作为表达的协同单位，受同一调节基因和启动子的调控。
    5．负转录调控(negativetranscriptioncontr01)  调节基因的产物是阻遏蛋白(repressor)，起谢产物，抑制物)的存在使激活蛋白处于不活动状态。
    7．启动子(promoter)  基因起始区的DNA区段，RNA聚合酶结合到这一区段后才开始转录。
    8．弱化作用(attenuation)  弱化作用是细菌辅助阻遏作用的一种精细调控。这一调控作用通过操纵子的前导区内类似于终止子结构的一段DNA序列而实现，它编码一条末端含有多个色氨酸的多肽链——先导肽，被称为弱化子。当细胞内某种氨酰tRNA缺乏时，该弱化子不表现终止子功能；当细胞内某种氨酰tRNA足够时该弱化子表现终止功能，从而达到基因表达调控的目的，不过这种终止作用并不使正在转录中的mRNA全部都中途终止，而是仅有部分中途停止转录，所以称为弱化。
    9．分解代谢物阻遏(catabolite repression)  当培养基含有多种能源物质时，微生物首先利用更易于分解利用的能源物质，而首先被利用的这种物质的分解对利用其他能源性物质的酶的产生阻遏作用。由于葡萄糖是首先被发现具有这种阻遏效应的物质，因此又被称为葡萄糖效应(glucose effect)。
10．鸟苷四磷酸(ppGpp)和鸟苷五磷酸(pppGpp)  当细菌处于氨基酸饥饿的紧急状态时，导致出现空载tRNA，这种空载tRNA会激活焦磷酸转移酶，使ppGpp和pppGpp大量合成，从而会关闭许多基因，也会打开一些合成氨基酸的基因，以应付这种紧急情况。ppGpp和pppGpp不是只影响一个或几个操纵子，而是影响一大批，也不只是调控转录，而也是调控翻译，所以它们可称为超级调控因子。
    11．"σ因子(sigmafactor)  帮助RNA聚合酶核心酶识别基因起始区启动子的蛋白质，起始转录作用。σ因子自身并无催化活性，在转录之前与核心酶结合。
    12．热激应答(heatshockresponse)  生物体受热激诱导所进行的一种转录和翻译的调控。如大肠杆菌生长在较高的温度下(如42-50℃)，某些基因则迅速表达，诱导产生热激蛋白，这种现象称为大肠杆菌的热激应答。
    13．信号传导(signaltransductio n)  通过信号途径在细胞内或细胞间传递信息的过程。例如：细菌生活在不断变化的环境中，必须随时作出相应的反应和调节以求生存，外部信号并不是直接传递给调节蛋白，而是首先通过传感器(senor)检测到信号，然后以变化的形式传到调节部位，这一过程称为细菌的信号传导。
    14．二组分调节系统(two—componentregulatorysystems)  原核生物的信号传导系统，由能检测环境信号的位于细胞质膜上的传感激酶蛋白质和位于细胞质中的应答调节蛋白组成。
    15．趋化性(chemotaxis)  细菌对某些特殊的化学药物具有“趋向”或“逃离”的行为，它是生物的一种趋(向)性。
    16．接受甲基趋化性蛋白(methylaccepting chemotaxisproteins，简称MCPs)  又被称为受体—转导蛋白，它是一些细菌的感受蛋白，也是跨膜蛋白质之一，负责传递化学感受信号穿过细胞膜，并在趋化反应中被甲基化。
    17．核糖体结合位点(ribosomebindingsite，RBS)  起始密码子AUG上游30～40核苷酸的一段非译区，它是遗传信息翻译成多肽链起始于mRNA上的核糖体结合序列。
    18．SD(Shine—Dalgarno)序列  原核mRNA先导序列中的一段，长度一般为5个核苷酸，富含C、A，在RBS中。功能是与核糖体16SrRNA的3，端互补配对，使核糖体结合到mRNA上，以利翻译的起始。根据首次识别其功能意义的科学家而命名。
    19．稀有密码子(rarecodons)  在不同种类的生物中，各种tRNA的含量上的差异很大，产生了对密码子的偏爱性，对应的tRNA丰富或稀少的密码子，分别称为偏爱密码子(biased codons)或稀有密码子。含稀有密码子多的基因必然表达效率低。微生物利用稀有密码子进行转录后调控主要反映在对同一操纵子中不同基因表达量的控制。
    20．重叠基因(overlappinggenes)  具有一些共用核苷酸序列的基因。重叠的序列可涉及到调控基因或结构基因。最早是在大肠杆菌噬菌体~X174中发现的，其许多不同蛋白质就是由重叠基因合成的。
    21．反义RNA(antisense RNA)  具有调节基因表达功能的RNA。它具有与另一“靶”RNA或DNA互补结合的碱基序列，能特异性地与“靶”结合而抑制其活性。它参与许多调节系统，调节基因的表达，调节作用主要在翻译水平，也包括少数在转录或DNA复制前引物加工水平。
    22．信号肽(signalpeptide)  分泌蛋白质N末端一段由15—30个疏水氨基酸残基组成的肽。分泌蛋白质的分泌的信号肽假说认为：疏水性信号肽对于新生肽链跨越膜及把它固定在膜上起了一种拐棍作用，对分泌蛋白能及时完成转运和分泌十分重要。
    23．信号识别颗粒(signal recognation particle，简称SRP)  由6种信号识别蛋白质与单个RNA分子形成的核糖核蛋白颗粒，其作用是能与核糖体结合，并停止蛋白质合成，对翻译起负调节作用，与分泌的启动和抑制调控密切有关。
二、习  题
填空题
1．乳糖操纵子操纵区的核苷酸序列的反向重复结构是阻遏蛋白    的结合部位。
2．无论在原核生物还是真核生物中，DNA结合蛋白有几种共同的结构形式：    、    和    ，这些形式对于蛋白质准确地与DNA相结合是非常关键的。
3．原核生物的基因调控主要发生在转录水平上，根据调控机制的不同又可分为    和       。
4．分解代谢物阻遏又被称为    ，这是因为    是首先被发现具有这种阻遏效应的物质。
5．分解代谢物阻遏实际上是    缺少的结果。如果在培养基中补充    ，阻遏现象可以被抵消。
6．当细菌处于一种氨基酸全面匮乏的“氨基酸饥饿”状态时，细菌会采取一种应急反应以求生存， 实施这一应急反应的信号，大量合成两种物质，它们是：      和     。
7．如果让大肠杆菌生长在较高的温度下(如42—50~C)，某些基因则迅速表达，诱导产生热激蛋白，这种现象称为    。
8．传感激酶在与膜外环境的信号反应过程中，本身    ，磷酰基团然后被转移到应答调节蛋白上，    的应答调节蛋白即成为阻遏蛋白。
9．入噬菌体感染宿主后最先转录，并合成一些调节蛋白，通过调节蛋白的作用，其他基因的转录或被激活或被阻遏，从而使它进入    或     途径。
10．遗传信息翻译成多肽链起始于mRNA上的     ，它是指起始密码子AUG上游30—40核苷酸的一段非译区。
11．微生物的某些胞外酶的mRNA半衰期比较       ，可在转录终止后仍然能够继续翻译，从而增加基因的     。
12．微生物利用稀有密码子进行转录后调控，主要反映在对同一操纵子中不同基因       的控制。
13．大肠杆菌含有两种受渗透压调节的膜蛋白OmpC和OmpF，在高渗透压时，OmpC合成增多，OmpF的合成受到抑制；在低渗透压时则相反，但两种蛋白质的总量保持不变，其中起调节作用的就是       。
 14．微生物转录水平的调控一般都是蛋白质或某些小分子物质对基因转录的阻遏或激活，而在翻译水平上也发现了类似的      作用。
 15．某些核糖体蛋白mRNA的部分二级结构和rRNA的部分二级结构相似，当rRNA短缺时，多余的核糖体蛋白质与本身的mRNA结合，从而阻断本身的翻译，同时也阻断同一多顺反子的 mRNA下游其他核糖体蛋白质编码区的翻译，使      的合成和       的合成几乎同时停止。
 16．疏水性信号肽对于新生肽链跨越膜及把它固定在膜上起了一个拐棍作用，信号肽在完成功能后，随即被一种特异的    水解。
  选择题 (4个答案选1)
    1．无论在原核生物还是真核生物的DNA结合蛋白的结构形式中，不同于螺旋—转角—螺旋和锌指，“亮氨酸拉扣”本身(    )DNA作用，而是保持另外两个。螺旋在正确的位置与DNA结合。 A与  B不与   C可能与   D都与
2．原核生物的基因调控主要发生在转录水平上，在负转录调控系统中，调节基因的产物是 (    )，起着阻止结构基因转录的作用。
 A效应物    B代谢产物    C辅阻遏物    D阻遏蛋白
    3．实验证实：降解物敏感型操纵子都是由(    )调节的。  A  cAMP—CAP  B代谢产物    C ATP    D阻遏物
    4．当细菌处于氨基酸缺乏时，导致出现空载tRNA，这种空载tRNA会激活焦磷酸转移酶，使 (    )大量合成，其浓度可增加10倍以上。    A ATP    B应急蛋白质    CcAMP    DppGpp和pppGpp  
5．枯草杆菌通过有序的(    )更换，使RNA聚合酶识别不同基因的启动子，使与孢子形成有关的基因有序地表达。
A基因    B信号肽    C口因子    D调节蛋白
    6．接受甲基趋化性蛋白(MCPs)是一些细菌的感受蛋白，也是(    )之一，负责传递化学感受信号穿过细胞膜。
    A阻遏蛋白    B激活蛋白    C跨膜蛋白质    D酶蛋白
    7．A噬菌体的c／基因是一种自我调节基因。当细胞内CI蛋白含量过高时，可阻止c／基因表达，  所以溶源性状态下的入噬菌体在不经诱导的情况下，也会以极低的频率进入(    )。  A细菌染色体上  B裂解循环    C突变循环    D溶源化状态
8. 遗传信息翻译成多肽链起始于mRNA上的RBS，在RBS中有SD序列，其功能是与核糖体16SrRNA的3，端互补配对，使核糖体结合到(    )上，以利翻译的起始。  A mRNA    B 多肽链    C 氨基酸    D RNA
9．在许多放线菌抗生素合成基因与该抗生素的抗性基因之间存在(    )现象，有的可以采用抗性基因作为探针从基因文库中去分离到抗生素合成基因。  A基因不重叠    B基因重组    C基因突变    D基因重叠
10．革兰氏阴性细菌的大多数分泌蛋白中，包括质膜多肽、周质多肽和外膜多肽都有(    )。
 A短杆菌肽    B信号肽    C肽聚糖    D谷胱甘肽
是非题
1. 许多来自噬菌体、细菌的不同的DNA结合蛋白显示出螺旋—转角—螺旋结构，例如，噬菌体λ阻遏蛋白、大肠杆菌Lac和Trp阻遏蛋白等。
2. 大肠杆菌的lac i基因与乳糖操纵子的作用是典型的负控阻遏系统，因为在这个系统中，i基因是调节基因，当它的产物——阻遏蛋白与操纵区结合时，RNA聚合酶便不能转录结构基因，即在环境中缺乏诱导物时，乳糖操纵子是受阻的。