20、原核生物与真核生物基因表达调控的异同(或区别)。
答:①原核生物和真核生物基因表达调控的共同点:基因结构均有调控序列;表达过程都具有复杂性,表现为多环节;表达的时空性,表现为不同发育阶段和不同组织器官上的表达的复杂性。②原核生物和真核生物表达调控的不同的:原核基因的表达调控主要包括转录和翻译水平,真核基因的表达调控主要包括染色质活化、转录、转录后加工、翻译、翻译后加工多个层次;原核基因表达调控主要为负调控,真核主要为正调控;原核转录不需要转录因子,RNA聚合酶直接结合启动子,由σ因子决定基因表达的特异性;真核基因转录起始需要转录因子,依赖DNA—蛋白质、蛋白质—蛋白质相互作用调控转录激活;原核基因表达调控主要采用操纵子模型,转录出多顺反子RNA,实现协调调节,真核基因转录产物为单顺反子RNA,功能相关蛋白的协调表达机制更为复杂。
21.简述基因工程的含义和基本操作步骤。
答:基因工程也叫重组DNA技术。它是一项将生物的某个基因通过基因载体运送到另一种生物的活细胞中,并使之克隆和表达,从而创造生物新品种或新物种的遗传学技术。操作过程如下:①获得目的基因;②DNA分子的体外重组;③重组DNA分子引入宿主细胞;④筛选鉴定重组体克隆;⑤目的基因的诱导表达,得到基因产物或转基因动物、转基因植物。
22、试述基因工程的应用于发展前景。
答:基因工程技术为基因的结构和功能的研究提供了有力的手段。现用于治疗糖尿病的胰岛素都来自一种细菌,其DNA中被插入人类可产生胰岛素的基因。基因工程技术使得许多植物具有了抗病虫害和抗除草剂的能力。克隆技术实现了转基因动物的生产。人类基因工程的开展使破译人类全部DNA指日可待。尽管有着伦理和社会方面的忧虑,但生物技术的巨大进步使人类对未来的想象有了更广阔的空间。合理地应用基因工程技术造福人类是绝大多数科学家的责任。基因工程是在分子水平上进行操作,最终是为了创造出人们所需要的新品种,因而它可以突破物种间的遗传障碍,大跨度的超越物种间的不亲和性。
23、基因组学研究包括哪些亚领域?其领域内容分别指什么?
答:基因组学研究生物基因组合如何利用基因。用于概括涉及基因作图、测序和整个基因组功能分析的遗传学分支。该学科提供基因组信息以及相关数据系统利用,试图解决生物、医学和工业领域的重大问题。基因组研究应该包括2方面的内容:以全基因组测序为目标的结构基因组学和以基因功能鉴定为目标的功能基因组学,又被称为后基因组研究,称为系统生物学的重要方法。功能基因组学的研究内容:人类基因组DNA序列变异性研究、基因组表达调控的研究、模式生物体的研究和生物信息学的研究等。结构基因组学主要目的是试图在生物体的整体水平上(如全基因组、全细胞或完整的生物体)测定出以实验为主、包括理论预测全部蛋白质分子、蛋白质—蛋白质、蛋白质—核酸、蛋白质—多糖、蛋白质—蛋白质—核酸—多糖、蛋白质与其他生物分子复合体的精细三维结构,以获得一幅完整的、能够在细胞中定位以及在各种生物学代谢途径、生理途径、信号传导途径中全部蛋白质在原子水平的三维结构全息图。在此基础上,使人们有可能在基因组学、蛋白质组学、分子细胞生物学以致生物体整体水平上理解生命的原理。
24、细胞周期、原癌基因与癌症三者之间关系?癌症治疗的可能途径有哪些?
答:细胞周期的正常运转有赖Cks—yin、原癌基因。抑癌基因和细胞周期调节蛋白彼此相互作用而构成的一个调节网络。原癌基因的激活和高表达的发生,也有抑癌基因和凋亡基因的失活,还涉及大量细胞周期调节基因功能的改变,可能导致癌症的发生。这是一个多阶段逐步演变的过程,细胞通过一系列进行性的改变而向恶性发展。癌症治疗的可能途径有:①通过增强癌细胞的硬度,阻止它们扩散到机体的其它部位。②肿瘤相关基因调控。肿瘤是由于基因突变以及抑制肿瘤的基因失活造成的。扼断肿瘤激活基因表达和作用,提高抑癌基因活性是控制的根本。③多靶点阻断多种导致肿瘤细胞生长及转移的信号传导通路,靶向攻击肿瘤细胞,促使肿瘤细胞凋亡,不损伤正常细胞。④癌细胞能量通路的切断。通过阻断NFKB、STAT3、EGF、VEGF、Wnt、HER等信号转导途径,抑制肿瘤血管生成,从而达到抑制肿瘤增殖及转移的目的。
25、简述真核生物RNA转录转录后发生的主要加工过程。
答:转录产生初级转录物为RNA前体,它们必须经过加工过程变为成熟的RNA,才能表现其生物活性。真核生物RNA聚合酶Ⅱ合成的RNA前体称hnRNA,需经过戴帽、加尾、甲基化和剪接等加工程序,最后才成为成熟的RNA。剪切下来的序列成为内含子,为不编码氨基酸的间隔序列。(a—hnRNA,b—RNA)