第13章 基因表达调控

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1、第13章　　基因表达调控学习要求1．掌握基因表达的相关概念及原理；原核生物转录起始的调节与操纵子模式；顺式作用元件的分类及转录因子的分类。2．熟悉真核生物表达调控的特点；基因表达的时间、空间特异性。3．了解基因表达调控的生理意义；其他转录调节机制及翻译水平调节机制；真核生物基因组结构特点；RNApolⅠ和RNApolⅢ转录体系的调节；转录因子的结构。基本知识点基因表达调控是在细胞生物学、分子生物学以及分子遗传学研究基础上发展起来的新领域，涉及很多基本概念和原理。这些基本概念是认识原核、真核基因表达调控

2、的基础。基因表达就是基因转录及翻译的过程。基因表达表现为严格的规律性，即时间、空间特异性。基因表达的方式有组成性表达及诱导或阻遏表达。原核生物、单细胞生物调节基因的表达是为适应环境、维持生长和细胞分裂。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。基因转录激活调节基本要素涉及特异DNA序列,调节蛋白以及这些因素通过何种方式对RNA聚合酶活性产生影响。除了转录起始水平的调节，其他水平，如基因激活

3、、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的lac操纵子含Z、Y及A三个结构基因，还包括一个操纵序列O，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。真核基因表达调控的某些机制与原核存在明显差别。包括：真核细胞内含有多种RNA聚合酶；处于转录激活状态的染色质结构会发生明显变化，如对核

4、酸酶敏感，DNA碱基的甲基化修饰，组蛋白的乙酰化，甲基化或磷酸化修饰等。此外，微小RNA对真核基因表达调控的影响也日益受到重视。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、增强子及沉默子。反式作用因子就是指真核转录调节因子，简称转录因子，可分为基本转录因子和特异转录因子。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。自测练习题一、选择题（一）A型选择题1．基因表达调控的最基本环节是A．染色质活化B．基因转录起始C．转录后的加

5、工D．翻译E．翻译后的加工2．将大肠杆菌的碳源由葡萄糖转变为乳糖时，细菌细胞内不发生A．乳糖→半乳糖B．cAMP浓度升高C．半乳糖与阻遏蛋白结合D．RNA聚合酶与启动序列结合E．阻遏蛋白与操纵序列结合3．增强子的特点是A．增强子单独存在可以启动转录B．增强子的方向对其发挥功能有较大的影响C．增强子不能远离转录起始点D．增强子增加启动子的转录活性E．增强子不能位于启动子内4．下列哪个不属于顺式作用元件A．UASB．TATA盒C．CAAT盒D．Pribnow盒E．GC盒5．关于铁反应元件（IRE）错误的是

6、A．位于运铁蛋白受体(TfR)的mRNA上B．IRE构成重复序列C．铁浓度高时IRE促进TfRmRNA降解D．每个IRE可形成柄环节构E．IRE结合蛋白与IRE结合促进TfRmRNA降解6．启动子是指A．DNA分子中能转录的序列B．转录启动时RNA聚合酶识别与结合的DNA序列C．与阻遏蛋白结合的DNA序列D．含有转录终止信号的DNA序列E．与反式作用因子结合的RNA序列7．关于管家基因叙述错误的是A．在同种生物所有个体的全生命过程中几乎所有组织细胞都表达B．在同种生物所有个体的几乎所有细胞中持续表达C

7、．在同种生物几乎所有个体中持续表达D．在同种生物所有个体中持续表达、表达量一成不变E．在同种生物所有个体的各个生长阶段持续表达8．转录调节因子是A．大肠杆菌的操纵子B．mRNA的特殊序列C．一类特殊的蛋白质D．成群的操纵子组成的调控网络E．产生阻遏蛋白的调节基因9．对大多数基因来说，CpG序列高度甲基化A．抑制基因转录B．促进基因转录C．与基因转录无关D．对基因转录影响不大E．既可抑制也可促进基因转录10．HIV的Tat蛋白的功能是A．促进RNApolⅡ与DNA结合B．提高转录的频率C．使RNApol

8、Ⅱ通过转录终止点D．提前终止转录E．抑制RNApolⅡ参与组成前起始复合物11．活性基因染色质结构的变化不包括A．RNA聚合酶前方出现正性超螺旋B．CpG岛去甲基化C．组蛋白乙酰化D．形成茎-环结构E．对核酸酶敏感12．真核基因组的结构特点不包括A．真核基因是不连续的B．重复序列丰富C．编码基因占基因组的1%D．一个基因编码一条多肽链E．几个功能相关基因成簇地串联13．功能性前起始复合物中不包括A．TFⅡAB．TBPC．σ因子D．initiator（In