(2025年)基因表達調(diào)控考試題及答案一、單項選擇題（每題2分，共40分）1.基因表達調(diào)控主要是指（）A.DNA復制上的調(diào)控B.轉錄水平的調(diào)控C.轉錄后加工的調(diào)控D.翻譯水平的調(diào)控答案：B。基因表達調(diào)控可以發(fā)生在基因表達的各個環(huán)節(jié)，但轉錄水平的調(diào)控是基因表達調(diào)控的關鍵環(huán)節(jié)，通過控制轉錄的起始、速率等可以從根本上決定基因是否表達以及表達的程度，所以主要指轉錄水平的調(diào)控。2.下列哪種元件不屬于順式作用元件（）A.啟動子B.增強子C.沉默子D.轉錄因子答案：D。順式作用元件是指存在于基因旁側序列中能影響基因表達的序列，如啟動子、增強子、沉默子等。而轉錄因子是反式作用因子，是能直接或間接結合在順式作用元件上調(diào)控基因表達的蛋白質(zhì)，不屬于順式作用元件。3.乳糖操縱子的誘導物是（）A.乳糖B.半乳糖C.葡萄糖D.阿拉伯糖答案：B。在乳糖操縱子中，真正的誘導物是半乳糖。乳糖進入細胞后，在β半乳糖苷酶的作用下轉變?yōu)榘肴樘?，半乳糖與阻遏蛋白結合，使阻遏蛋白構象改變，不能與操縱序列結合，從而使乳糖操縱子開放，基因得以表達。4.原核生物基因表達調(diào)控的特點是（）A.轉錄和翻譯偶聯(lián)進行B.有復雜的染色體結構C.有細胞核膜的分隔D.主要以正調(diào)控為主答案：A。原核生物沒有細胞核膜的分隔，轉錄和翻譯可以偶聯(lián)進行，即邊轉錄邊翻譯。原核生物沒有復雜的染色體結構，其基因表達調(diào)控主要以負調(diào)控為主。5.真核生物基因表達調(diào)控中，不涉及的調(diào)控水平是（）A.DNA甲基化修飾B.染色質(zhì)重塑C.操縱子調(diào)控D.微小RNA調(diào)控答案：C。操縱子調(diào)控是原核生物基因表達調(diào)控的主要方式。真核生物基因表達調(diào)控涉及多個水平，如DNA甲基化修飾可以影響基因的活性，染色質(zhì)重塑可以改變?nèi)旧|(zhì)的結構，影響基因的可及性，微小RNA可以通過與靶mRNA結合，影響其穩(wěn)定性和翻譯。6.下列關于啟動子的描述，錯誤的是（）A.是RNA聚合酶結合的部位B.位于轉錄起始點的上游C.具有方向性D.只存在于原核生物中答案：D。啟動子是RNA聚合酶結合并啟動轉錄的部位，位于轉錄起始點的上游，具有方向性。啟動子不僅存在于原核生物中，真核生物也有啟動子，而且真核生物的啟動子更為復雜。7.增強子的作用特點是（）A.只在啟動子上游發(fā)揮作用B.具有組織特異性C.只能增強相鄰基因的表達D.作用無方向性，但有物種特異性答案：B。增強子可以在啟動子的上游、下游甚至內(nèi)含子中發(fā)揮作用，不局限于啟動子上游；它可以遠距離增強基因的表達，并非只能增強相鄰基因的表達；其作用無方向性，也無物種特異性，但具有組織特異性，即在不同的組織細胞中其增強基因表達的活性不同。8.下列哪種蛋白質(zhì)屬于反式作用因子（）A.組蛋白B.啟動子結合蛋白C.結構蛋白D.核糖體蛋白答案：B。反式作用因子是能直接或間接結合在順式作用元件上調(diào)控基因表達的蛋白質(zhì)。啟動子結合蛋白可以結合到啟動子上，調(diào)控基因的轉錄，屬于反式作用因子。組蛋白主要參與染色質(zhì)的包裝，結構蛋白和核糖體蛋白有其自身的結構和功能，一般不參與基因表達的調(diào)控。9.基因表達的時間特異性是指（）A.基因表達按一定的時間順序發(fā)生B.同一基因在不同組織中表達不同C.基因表達在不同個體中存在差異D.基因表達受環(huán)境因素的影響答案：A?；虮磉_的時間特異性是指基因表達按一定的時間順序發(fā)生，如在個體發(fā)育的不同階段，不同的基因會按照特定的時間順序開啟或關閉。同一基因在不同組織中表達不同是基因表達的空間特異性；基因表達在不同個體中存在差異與個體的遺傳背景等有關；基因表達受環(huán)境因素的影響不屬于時間特異性的范疇。10.下列關于DNA甲基化的描述，正確的是（）A.主要發(fā)生在CpG島B.甲基化程度與基因表達呈正相關C.甲基化不影響染色質(zhì)結構D.甲基化只發(fā)生在原核生物中答案：A。DNA甲基化主要發(fā)生在CpG島。一般情況下，DNA甲基化程度與基因表達呈負相關，即甲基化程度高，基因表達受到抑制。DNA甲基化可以影響染色質(zhì)結構，使染色質(zhì)更加緊密，不利于基因的轉錄。DNA甲基化在真核生物和原核生物中都存在。11.下列哪種調(diào)控方式不屬于轉錄后調(diào)控（）A.mRNA剪接B.mRNA加帽C.翻譯起始調(diào)控D.mRNA運輸調(diào)控答案：C。轉錄后調(diào)控是指在轉錄提供mRNA之后，對mRNA進行的一系列加工和調(diào)控過程，包括mRNA剪接、加帽、運輸調(diào)控等。翻譯起始調(diào)控屬于翻譯水平的調(diào)控，不屬于轉錄后調(diào)控。12.酵母雙雜交系統(tǒng)是用于研究（）A.基因轉錄調(diào)控B.蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)相互作用C.DNA蛋白質(zhì)相互作用D.基因克隆答案：B。酵母雙雜交系統(tǒng)是利用酵母細胞內(nèi)的轉錄激活因子的特性，來研究蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)相互作用的技術。當兩個待測蛋白質(zhì)相互作用時，能使報告基因表達，通過檢測報告基因的表達情況來判斷蛋白質(zhì)之間是否存在相互作用。13.下列關于miRNA的描述，錯誤的是（）A.是一類非編碼RNAB.長度一般為2025個核苷酸C.主要通過與靶mRNA的5'端非編碼區(qū)結合發(fā)揮作用D.可以調(diào)控基因表達答案：C。miRNA是一類非編碼RNA，長度一般為2025個核苷酸。它主要通過與靶mRNA的3'端非編碼區(qū)結合，影響mRNA的穩(wěn)定性和翻譯，從而調(diào)控基因表達，而不是與5'端非編碼區(qū)結合。14.熱休克蛋白的表達調(diào)控主要是通過（）A.啟動子調(diào)控B.增強子調(diào)控C.熱休克因子調(diào)控D.微小RNA調(diào)控答案：C。熱休克蛋白的表達調(diào)控主要是通過熱休克因子調(diào)控。當細胞受到熱應激等刺激時，熱休克因子被激活，結合到熱休克蛋白基因的啟動子區(qū)域，啟動熱休克蛋白基因的表達。15.下列哪種情況會導致基因表達上調(diào)（）A.啟動子區(qū)域CpG島甲基化B.組蛋白去乙?；疌.增強子與轉錄因子結合D.微小RNA與靶mRNA結合答案：C。啟動子區(qū)域CpG島甲基化和組蛋白去乙?；话銜е禄虮磉_下調(diào)，因為它們會使染色質(zhì)結構更加緊密，不利于基因的轉錄。微小RNA與靶mRNA結合通常會抑制靶mRNA的翻譯或促進其降解，導致基因表達下調(diào)。而增強子與轉錄因子結合可以增強基因的轉錄，使基因表達上調(diào)。16.原核生物中，阻遏蛋白結合的部位是（）A.啟動子B.操縱序列C.增強子D.終止子答案：B。在原核生物的操縱子模型中，阻遏蛋白結合的部位是操縱序列。當阻遏蛋白結合到操縱序列上時，會阻止RNA聚合酶與啟動子結合，從而抑制基因的轉錄。17.真核生物轉錄起始前復合物（PIC）中，首先結合到啟動子上的是（）A.TFⅡDB.TFⅡAC.TFⅡBD.RNA聚合酶Ⅱ答案：A。在真核生物轉錄起始前復合物（PIC）的組裝過程中，TFⅡD首先結合到啟動子的TATA盒上，然后依次招募其他轉錄因子和RNA聚合酶Ⅱ，形成轉錄起始前復合物，啟動轉錄。18.下列關于染色質(zhì)重塑的描述，錯誤的是（）A.可以改變?nèi)旧|(zhì)的結構B.不影響基因的表達C.與組蛋白修飾有關D.由染色質(zhì)重塑復合物介導答案：B。染色質(zhì)重塑可以改變?nèi)旧|(zhì)的結構，使其變得松散或緊密，從而影響基因的可及性，進而影響基因的表達。染色質(zhì)重塑與組蛋白修飾有關，如組蛋白的乙?；?、甲基化等可以影響染色質(zhì)的結構。染色質(zhì)重塑是由染色質(zhì)重塑復合物介導的。19.下列哪種技術可以用于檢測基因表達水平（）A.Southern印跡B.Northern印跡C.原位雜交D.B和C答案：D。Northern印跡是用于檢測RNA水平的技術，可以反映基因的轉錄水平，即基因表達水平。原位雜交可以在組織或細胞原位檢測特定RNA的存在和分布，也可用于檢測基因表達水平。Southern印跡主要用于檢測DNA。20.下列關于基因表達調(diào)控的意義，錯誤的是（）A.維持細胞的正常功能B.適應環(huán)境變化C.導致基因突變D.保證個體的正常發(fā)育答案：C?；虮磉_調(diào)控可以維持細胞的正常功能，使細胞能夠執(zhí)行特定的生理功能；可以使生物體適應環(huán)境變化，根據(jù)環(huán)境的改變調(diào)整基因的表達；也可以保證個體的正常發(fā)育，在個體發(fā)育的不同階段，不同基因的有序表達是發(fā)育正常進行的基礎?；虮磉_調(diào)控不會導致基因突變，基因突變是DNA序列的改變，與基因表達調(diào)控是不同的概念。二、多項選擇題（每題3分，共15分）1.下列屬于順式作用元件的有（）A.啟動子B.增強子C.沉默子D.絕緣子答案：ABCD。啟動子、增強子、沉默子和絕緣子都屬于順式作用元件。啟動子是RNA聚合酶結合并啟動轉錄的部位；增強子可以增強基因的轉錄；沉默子可以抑制基因的轉錄；絕緣子可以阻止增強子對非相鄰基因的作用，起到邊界作用。2.真核生物基因表達調(diào)控的特點包括（）A.具有多層次調(diào)控B.存在染色質(zhì)結構的調(diào)控C.轉錄和翻譯在時間和空間上分開D.以正調(diào)控為主答案：ABCD。真核生物基因表達調(diào)控具有多層次調(diào)控，包括DNA水平、轉錄水平、轉錄后水平、翻譯水平和翻譯后水平等。存在染色質(zhì)結構的調(diào)控，如染色質(zhì)重塑和組蛋白修飾等。由于真核生物有細胞核膜的分隔，轉錄和翻譯在時間和空間上分開。真核生物基因表達調(diào)控以正調(diào)控為主，通過多種轉錄因子和順式作用元件的相互作用來激活基因的表達。3.下列關于轉錄因子的描述，正確的有（）A.具有DNA結合結構域B.具有轉錄激活結構域C.可以與順式作用元件結合D.可以調(diào)控基因的轉錄答案：ABCD。轉錄因子是能直接或間接結合在順式作用元件上調(diào)控基因表達的蛋白質(zhì)。它具有DNA結合結構域，用于識別和結合順式作用元件；具有轉錄激活結構域，用于激活轉錄過程。通過與順式作用元件結合，轉錄因子可以調(diào)控基因的轉錄，促進或抑制基因的表達。4.下列哪些調(diào)控方式可以影響mRNA的穩(wěn)定性（）A.mRNA加尾B.微小RNA調(diào)控C.mRNA剪接D.mRNA結合蛋白的結合答案：ABD。mRNA加尾可以增加mRNA的穩(wěn)定性，防止其被核酸酶降解。微小RNA與靶mRNA結合后，可以促進靶mRNA的降解，影響其穩(wěn)定性。mRNA結合蛋白可以結合到mRNA上，保護或促進其降解，從而影響mRNA的穩(wěn)定性。mRNA剪接主要是對mRNA的序列進行加工，形成成熟的mRNA，一般不直接影響mRNA的穩(wěn)定性。5.下列關于基因表達調(diào)控的實驗技術有（）A.凝膠遷移實驗B.染色質(zhì)免疫沉淀技術（ChIP）C.熒光定量PCRD.基因敲除技術答案：ABCD。凝膠遷移實驗可以用于研究DNA蛋白質(zhì)相互作用，通過檢測DNA與蛋白質(zhì)結合后在凝膠中的遷移情況來判斷是否存在相互作用。染色質(zhì)免疫沉淀技術（ChIP）可以用于研究蛋白質(zhì)與DNA在體內(nèi)的相互作用，確定蛋白質(zhì)結合的DNA序列。熒光定量PCR可以用于檢測基因的表達水平。基因敲除技術可以通過破壞特定基因來研究該基因的功能以及其對基因表達調(diào)控網(wǎng)絡的影響。三、簡答題（每題10分，共30分）1.簡述原核生物乳糖操縱子的調(diào)控機制。答：乳糖操縱子是原核生物基因表達調(diào)控的經(jīng)典模型，由調(diào)節(jié)基因（I）、啟動子（P）、操縱序列（O）和三個結構基因（Z、Y、A）組成。負調(diào)控：在沒有乳糖存在時，調(diào)節(jié)基因表達產(chǎn)生阻遏蛋白，阻遏蛋白與操縱序列結合，阻止RNA聚合酶與啟動子結合，從而抑制結構基因的轉錄，乳糖操縱子處于關閉狀態(tài)。當有乳糖存在時，乳糖進入細胞后被轉變?yōu)榘肴樘牵肴樘亲鳛檎T導物與阻遏蛋白結合，使阻遏蛋白構象改變，不能與操縱序列結合，RNA聚合酶可以結合到啟動子上，啟動結構基因的轉錄，乳糖操縱子開放。正調(diào)控：當培養(yǎng)基中葡萄糖和乳糖同時存在時，細菌優(yōu)先利用葡萄糖。這是因為葡萄糖的存在會使細胞內(nèi)cAMP濃度降低，而cAMP可以與CAP（分解代謝物基因激活蛋白）結合形成cAMPCAP復合物。當cAMP濃度降低時，cAMPCAP復合物形成減少，它與啟動子上游的CAP結合位點結合減少，不能有效增強RNA聚合酶的轉錄活性，即使有乳糖存在，乳糖操縱子的表達也受到抑制。只有當葡萄糖耗盡，cAMP濃度升高，形成足夠的cAMPCAP復合物并結合到CAP結合位點時，才能增強RNA聚合酶的轉錄活性，使乳糖操縱子高效表達。2.簡述真核生物基因表達染色質(zhì)水平調(diào)控的主要方式。答：真核生物基因表達在染色質(zhì)水平的調(diào)控主要通過以下幾種方式：染色質(zhì)重塑：染色質(zhì)重塑復合物可以利用ATP水解產(chǎn)生的能量改變?nèi)旧|(zhì)的結構，使染色質(zhì)變得松散或緊密。例如，一些染色質(zhì)重塑復合物可以將核小體移位或移除，使DNA暴露，便于轉錄因子和RNA聚合酶結合，從而促進基因的轉錄；反之，使染色質(zhì)結構緊密則會抑制基因的轉錄。組蛋白修飾：組蛋白的氨基末端可以進行多種修飾，如乙酰化、甲基化、磷酸化等。組蛋白乙?；话銜谷旧|(zhì)結構松散，增加基因的可及性，促進基因的轉錄；而組蛋白去乙酰化則會使染色質(zhì)結構緊密，抑制基因的轉錄。組蛋白甲基化可以發(fā)生在不同的氨基酸殘基上，其對基因表達的影響較為復雜，有的甲基化修飾促進基因轉錄，有的則抑制基因轉錄。組蛋白磷酸化也可以影響染色質(zhì)的結構和基因的表達。DNA甲基化：DNA甲基化主要發(fā)生在CpG島，一般情況下，DNA甲基化程度與基因表達呈負相關。當啟動子區(qū)域的CpG島發(fā)生甲基化時，會抑制轉錄因子與DNA的結合，同時還可以招募一些抑制性蛋白，使染色質(zhì)結構更加緊密，從而抑制基因的轉錄。3.簡述微小RNA（miRNA）調(diào)控基因表達的機制。答：微小RNA（miRNA）是一類長度約為2025個核苷酸的非編碼RNA，其調(diào)控基因表達的機制主要如下：miRNA的提供：首先，基因組中的miRNA基因在RNA聚合酶Ⅱ的作用下轉錄提供初級miRNA（primiRNA），primiRNA在細胞核內(nèi)被Drosha酶切割成前體miRNA（premiRNA），premiRNA被轉運到細胞質(zhì)中，再由Dicer酶切割成成熟的miRNA。與靶mRNA結合：成熟的miRNA與Argonaute蛋白等結合形成RNA誘導沉默復合物（RISC）。RISC中的miRNA通過堿基互補配對的方式與靶mRNA的3'端非編碼區(qū)結合。調(diào)控方式：翻譯抑制：當miRNA與靶mRNA不完全互補配對時，主要通過抑制翻譯的起始或延伸過程來抑制蛋白質(zhì)的合成，使靶基因的表達水平降低。mRNA降解：當miRNA與靶mRNA完全互補配對時，會招募核酸酶，導致靶mRNA被降解，從而減少靶基因的表達。四、論述題（15分）論述真核生物基因表達調(diào)控的多層次性及其意義。答：真核生物基因表達調(diào)控具有多層次性，主要包括以下幾個層次：DNA水平調(diào)控：DNA甲基化：DNA甲基化主要發(fā)生在CpG島，甲基化程度與基因表達呈負相關。通過對啟動子區(qū)域CpG島的甲基化修飾，可以影響轉錄因子與DNA的結合，從而調(diào)控基因的轉錄。例如，在胚胎發(fā)育過程中，一些基因的啟動子區(qū)域會發(fā)生動態(tài)的甲基化變化，決定基因的表達模式?；蛑嘏牛耗承┗蚩梢酝ㄟ^重排來改變其結構和表達。例如，免疫球蛋白基因在淋巴細胞發(fā)育過程中會發(fā)生重排，產(chǎn)生大量不同的免疫球蛋白分子，以適應機體對不同抗原的識別。轉錄水平調(diào)控：順式作用元件：包括啟動子、增強子、沉默子等。啟動子是RNA聚合酶結合的部位，決定轉錄的起始；增強子可以增強基因的轉錄，其作用無方向性和距離限制；沉默子則可以抑制基因的轉錄。反式作用因子：即轉錄因子，具有DNA結合結構域和轉錄激活結構域。轉錄因子可以結合到順式作用元件上，通過與其他蛋白質(zhì)相互作用，調(diào)控RNA聚合酶的活性，從而影響基因的轉錄。不同的轉錄因子組合可以實現(xiàn)對基因表達的精細調(diào)控。轉錄后調(diào)控：mRNA剪接：真核生物的基因往往含有內(nèi)含子，轉錄提供的前體mRNA需要進行剪接，去除內(nèi)含子，連接外顯子。不同的剪接方式可以產(chǎn)生不同的mRNA異構體，從而增加蛋白質(zhì)的多樣性。mRNA加帽和加尾：mRNA的5'端加帽可以保護mRNA不被核酸酶降解，同時參與翻譯起始的識別；3'端加尾可以增加mRNA的穩(wěn)定性，也與mRNA的運輸和翻譯效率有關。mRNA