2025年大學《化學生物學》專業(yè)題庫——遺傳物質的表達與調節(jié)考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分）1.在原核生物中，RNA聚合酶識別并結合啟動子的核心序列是：A.啟動子B.調控蛋白C.核心啟動子D.增強子2.RNA聚合酶在轉錄過程中讀取DNA模板鏈的堿基序列，并按照堿基互補原則合成RNA，所遵循的密碼子是：A.DNA密碼子B.RNA密碼子C.通用密碼子D.反密碼子3.真核生物mRNA前體（pre-mRNA）加工過程中，需要在5'端添加修飾，并在3'端添加一串腺苷酸，這兩個過程分別稱為：A.加帽和加尾B.加尾和加帽C.剪接和加帽D.加帽和剪接4.tRNA的反密碼子與其識別的mRNA上的密碼子之間的關系是：A.完全互補B.完全相同C.互補但存在擺動性D.互補且嚴格配對5.蛋白質翻譯的延伸階段，核糖體需要進行的動作包括：A.進位、成肽、轉位B.結合、水解、合成C.識別、加工、修飾D.加帽、加尾、剪接6.在原核生物乳糖操縱子模型中，阻遏蛋白的作用是：A.促進RNA聚合酶結合啟動子B.阻止RNA聚合酶結合操縱子C.促進RNA聚合酶結合增強子D.阻止RNA聚合酶結合增強子7.下列哪項是真核生物與原核生物轉錄過程的主要區(qū)別？A.RNA聚合酶的種類B.需要經過RNA加工C.轉錄調控機制復雜D.都需要啟動子序列8.下列哪種分子是遺傳密碼的載體？A.mRNAB.tRNAC.rRNAD.DNA9.蛋白質合成起始時，第一個氨酰-tRNA進入核糖體A位點的關鍵因素是：A.mRNA上的起始密碼子B.核糖體的結構C.氨酰-tRNA合成酶D.起始因子10.DNA甲基化通常會導致基因表達沉默，這種調控屬于：A.轉錄水平調控B.翻譯水平調控C.RNA加工水平調控D.染色質重塑調控二、填空題（每空1分，共15分）1.轉錄是指以______為模板合成RNA的過程，翻譯是指以______為模板合成蛋白質的過程。2.原核生物RNA聚合酶由______、______、______三個亞基組成。3.真核生物的RNA聚合酶有三種，分別負責合成______、______和______。4.tRNA的______端攜帶氨基酸，______端含有反密碼子。5.核糖體由______和______組成，是蛋白質合成的主要場所。6.在原核生物操縱子模型中，______序列是阻遏蛋白結合的位點，______序列是RNA聚合酶結合的位點。7.真核生物基因表達調控的層次包括______、______、______和______。三、簡答題（每題5分，共20分）1.簡述真核生物mRNA前體的加工過程。2.比較真核生物與原核生物翻譯起始過程的異同。3.解釋什么是操縱子模型，并簡述其工作原理。4.簡述表觀遺傳調控在基因表達中的作用。四、論述題（每題10分，共20分）1.詳細描述原核生物RNA聚合酶識別并結合啟動子的過程。2.結合具體實例，論述真核生物基因表達調控的復雜性。試卷答案一、選擇題1.C2.C3.A4.C5.A6.B7.B8.A9.A10.A二、填空題1.DNA；RNA2.α；β；β'3.RNA聚合酶I；RNA聚合酶II；RNA聚合酶III4.氨基酸；反密碼子5.大亞基；小亞基6.操作子；啟動子7.轉錄；翻譯；RNA加工；蛋白質修飾三、簡答題1.真核生物mRNA前體的加工過程包括：在5'端加上帽結構（7-甲基鳥苷帽）；在3'端加上多聚A尾；經過剪接體切除內含子，將外顯子連接起來。2.異同點：*相同點：都是在核糖體上進行，都需要mRNA作為模板，都需要tRNA作為氨基酸載體，翻譯的基本步驟（起始、延伸、終止）相似。*不同點：原核生物在細胞質中翻譯，真核生物在細胞核中轉錄，之后mRNA運輸到細胞質中翻譯；原核生物核糖體大小為70S，真核生物為80S；原核生物翻譯與轉錄可偶聯(lián)進行，真核生物兩者獨立進行；tRNA反密碼子與密碼子配對存在擺動性，原核生物中較為少見。3.操縱子模型是原核生物控制基因表達的一種調控機制。操縱子包括一個或多個結構基因、一個啟動子、一個操縱基因。啟動子是RNA聚合酶結合并起始轉錄的位點，操縱基因是阻遏蛋白結合的位點。當阻遏蛋白與操縱基因結合時，會阻止RNA聚合酶結合啟動子，從而抑制基因轉錄；當阻遏蛋白與操縱基因解離時，基因轉錄得以進行。激活蛋白可以促進RNA聚合酶結合啟動子，從而激活基因轉錄。4.表觀遺傳調控是指在不改變DNA序列的情況下，通過染色質修飾（如DNA甲基化、組蛋白修飾）或非編碼RNA等機制，對基因表達進行調控的現(xiàn)象。它可以在細胞分裂中傳遞，影響后代基因表達。例如，DNA甲基化通常與基因沉默相關，而組蛋白乙?；瘎t往往與基因激活相關。四、論述題1.原核生物RNA聚合酶識別并結合啟動子的過程是一個多步驟的序列特異識別過程。首先，RNA聚合酶的核心酶（由α2ββ'ω組成）在缺乏σ因子的情況下，可以非特異性地結合到DNA上的某些區(qū)域，但結合效率較低。然后，σ因子作為識別因子，結合到核心酶上，形成完整的RNA聚合酶全酶復合物。σ因子包含一個識別啟動子特定序列的基序，稱為認識域（recognitionhelix）。全酶復合物在σ因子的幫助下，沿著DNA模板鏈滑動，尋找合適的啟動子序列。當全酶遇到一個潛在的啟動子區(qū)域時，σ因子識別并結合到該區(qū)域的-10到-35bp位點（通常為TATAAT序列，即Pribnow框），導致DNA雙鏈在-10bp處局部解開。這種開放狀態(tài)有助于核心酶進一步結合到啟動子附近，并最終在啟動子附近形成穩(wěn)定的封閉復合物。隨后，經過一系列構象變化，RNA聚合酶沿著DNA模板鏈移動，開始轉錄。轉錄起始后，σ因子通常會從全酶上解離下來，釋放給核心酶，核心酶繼續(xù)進行轉錄延伸。2.真核生物基因表達調控的復雜性體現(xiàn)在多個層次和多個水平的調控網絡中。*染色質水平調控：DNA序列的物理狀態(tài)通過染色質重塑、DNA甲基化和組蛋白修飾等表觀遺傳機制進行調控。例如，異染色質化可以通過DNA甲基化和組蛋白去乙?；葯C制，使基因區(qū)域變得緊密包裝，從而抑制基因表達。而euchromatin則通常與基因激活相關，表現(xiàn)為染色質松散和組蛋白乙?；?。*轉錄水平調控：真核生物基因的轉錄調控極其復雜，涉及多種順式作用元件和反式作用因子。順式作用元件包括啟動子（核心啟動子、上游啟動子元件）、增強子、沉默子等，它們位于基因內部或附近，可以遠距離影響轉錄。反式作用因子是指能夠結合到順式作用元件上，從而影響轉錄速率的蛋白質，包括轉錄因子、輔因子和轉錄激活因子/抑制因子。真核生物還存在復雜的轉錄起始復合物的組裝過程，以及轉錄后加工（如剪接、加帽、加尾）的調控，這些都受到上游信號的精確控制。*翻譯水平調控：真核生物可以通過調控mRNA的穩(wěn)定性、翻譯起始的效率以及翻譯延伸和終止等步驟來控制蛋白質的合成。例如，mRNA的3'非翻譯區(qū)（3'UTR）包含多種調控元件，可以影響mRNA的穩(wěn)定性、定位和翻譯效率。翻譯起始需要復雜的起始因子參與，其過程受到多種信號通路和調控分子的影響。例如，某些mRNA的翻譯可以被細胞周期或應激信號所調控，通過特定的翻譯抑制因子或激活因子來控制其表達水平。*蛋白質水平調控：合成的蛋白質還可以