原核基因和真核基因在表达时都涉及到SD序列。

第1题：

第2题：

第3题：

简单比较原核与真核基因表达调节的总体异同。

正确答案:原核生物：
1、调控方式以转录调控为主；
2、调控机制以开关机制为主；
3、调控信号以营养水平和环境变化为主。
真核生物：
1、调控范围更大；
2、严格的时空限制；
3、调控信号以发育阶段和激素水平为主。

第4题：

真核生物基因表达调控与原核生物相比有什么异同点？

正确答案: 不同点：
1、原核细胞的染色质是裸露的DNA，而真核生物细胞染色质则是由DNA与组蛋白紧密结合形成的核小体。在原核生物中，染色质结构对基因的表达没有明显的调控作用，而在真核生细胞中这种作用十分明显。
2、在原核基因转录的调控中，既有用激活物的调控（正调控），也有用阻遏物的调控（负调控），二者同种重要，而真核细胞中虽然也有正调控成分和负调控成分，但主要是正调控，且一个真核基因通常都有多个调控序列，必须有多个激活物同时特异地结合上去并协同作用，才能调节基因的转录。
3、原核基因的转录翻译通常是偶联的，而真核生物在时空上是分开的，调控更复杂。
4、调控特异性表达机制（细胞特异性或组织特异性）。
相同点：
1、转录水平调控和转录后水平调控，并以转录水平调控为重要
2、结构基因上游和下游（甚至内部）存在许多特异的调控成分，并依靠异蛋白质因子与这些调控成分的结合与否调控基因的转录。
3、共同的起源与相同的分子基础

第5题：

比较原核生物和真核生物基因表达调控的异同。

正确答案: （1）原核生物和真核生物基因表达调控的共同点：
a.结构基因均有调控序列；
b.表达过程都具有复杂性，表现为多环节；
c.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）与原核生物比较，真核生物基因表达调控具有自己的特点：
a.真核生物基因表达调控过程更复杂；
b.基因及基因组的结构特点不同，如真核生物基因具有内含子结构等；
c.转录与翻译的间断性，原核生物转录与翻译同时进行，而真核生物该两过程发生在不同区域，具有间断性；
d.转录后加工过程；
e.正负调控机制；
f.RNA聚合酶种类多。

第6题：

基因表达的主要控制元件有哪些，真核生物和原核生物有何差别？

正确答案: 基因表达的主要控制元件有启动子、核糖体结合位点、转录终止信号等。 启动子：原核启动子约55bp，分为起始点（start site）、结合部位、识别部位。起始点：转录起始部位以+1表示，转录的第1个核苷酸常为嘌呤---G，A。结合部位：约6bp组成，是高度保守区，共有序列为5’-TATAAT-3’ ，位于起始点上游-10。因Tm低，DNA易解开双链，为RNA聚合酶提供场所。识别部位：约6bp组成，在-35处，为高度保守区，序列5’-TTGACA-3’， s因子识别此部位。
真核启动子于-25处含AT富集区， 共有序列为TATAA（TATA box），-70处含共有序列CAAT ，还含许多其它box ，例如 GC box，E-box等。含增强子（enhancer）和静息子（silencer）    RNA polⅠ和 RNA polⅢ与聚合酶Ⅱ所识别的启动子差异较大。
核糖体结合位点：在大肠杆菌等原核生物mRNA的核糖体结合位点上，含有一个转译起始密码子及同16S核糖体RNA 3，末端碱基互补的序列，即SD序列，而真核基因则缺乏此序列。
转录终止信号：在一个基因的3’端或是一个操纵子的3，端往往还有一特定的核苷酸序列，它有终止转录的功能，这一DNA序列称为转录终止子（terminator）。原核生物终止信号在结构上有一些共同的特点，即有一段富含A/T的区域和一段富含G／C的区域，G／C富含区域又具有回文对称结构，这段终止子转录后形成的RNA具有茎环结构。根据转录终止作用类型，终止子可分为两种，一种只取决于DNA的碱基顺序；另一种需要终止蛋白质（p因子）的参与。
真核生物转录终止序列，在3’端之后有共同序列AATAAA及多个GT序列，mRNA在转录终止序列处被切断。

第7题：

原核生物和真核生物的基因表达调控有何差别？

正确答案: 1）原核基因表达调控的三个水平：转录水平调控、翻译水平调控、蛋白质加工水平的调控
原核基因表达调控主要是在转录水平上的调控。
2）真核生物基因表达的特点：
1．基因组DNA存在的形式与原核生物不同；
2．真核生物中转录和翻译分开进行；
3．基因表达具有细胞特异性或组织特异性；
4．真核基因表达的调控在多个水平上进行：DNA水平的调控、转录水平调控、转录后水平调控、翻译水平调控、蛋白质加工水平的调控；

第8题：

为什么多细胞的真核生物的基因表达比原核生物要复杂？为什么研究真核生物的基因表达更困难？

正确答案:①真核细胞含有更多的遗传信息，作为遗传信息载体的DNA分子与组蛋白形成核小体的结构，并在此基础上形成染色质。
②真核生物的遗传信息有多个染色体DNA携带，这使得各个基因的协调表达变得复杂。
③真核生物的转录与翻译在时空上是分开的，这使得信使RNA的运输成为必要。
④真核生物的基因转录物在运输到细胞质之前需要经历复杂的后加工，许多被转录序列从来没有离开过细胞核。
⑤真核生物内的高度分化细胞经常合成大量的单一基因产物，尽管各种分化细胞含有一套完整的基因组。

第9题：

如何提高真核基因在原核宿主中的表达效率？

正确答案: （1）选择合适载体，提高翻译水平
强启动子——提高转录水平
核糖体结合位点（ATG-SD）距离合适
在基因重组过程中应将结构基因接于SD序列之后．以便为mRNA提供核糖体结合位点，提高真核基因表达效率。
避免产物降解：分泌/融合表达；（融合蛋白表达后再去除原核肽段）
（2）选择合适宿主（如Lac启动子——LacI菌；PL/PR——CI857溶源菌）
（3）调节宿主细胞代谢
为保持宿主正常生长速度及重组转化体稳定性，维持产物的高效表达，必需采用适当方法，调节细胞代谢。目前，调节细胞代谢方法很多。如营养物浓度控制、产物诱导表达、载体诱导复制及促进产物分泌等。

第10题：

第11题：

第12题：

第13题：

第14题：

准备用原核生物表达真核基因时，最好通过cDNA获取目的基因。

正确答案:正确

第15题：

如何实现真核生物一蛋白基因在大肠杆菌细胞中受控、稳定、分泌和高效表达。

正确答案: 大肠杆菌是高效表达异源蛋白最常用的原核表达系统。由于每种基因都有其独特的结构、mRNA的稳定性和翻译效率、蛋白质折叠的难易程度，修主细胞蛋白酶对蛋白质的降解等等原因，因此并非每一种基因都能在大肠杆菌中有效表达。下面浅谈一下实现真核生物一蛋白基因在大肠杆菌细胞中受控、稳定、分泌和高效表达的策略。
首先，要构建有效的表达载体，一种高效的原核表达载体需要包括一个强大并且可以严紧调节的启动子；一位于翻译起始密码子5’端大约9bp的SD序列；位于目的基因3’末端的一个高效转录终止子。除此之外，载体还需要一个复制起点，筛选标记和利于对启动子活性进行严紧调节的基因。这种调节元件可以插入载体自身，也可以插入宿主的染色体。其他的元件包括转录和翻译增强子等。这些元件的作用往往具有基因特异性，因此要根据不同的情况加以取舍。构建表达载体，需要仔细考虑多种元件的组合，以保证最高水平的蛋白质合成。
a、提高转录水平调控的策略
（1）选择的启动子要具有适合高水平蛋白质合成的某些特性。首先启动子的作用要强；第二，它必须表现最低水平的基础转录活性。若要求高效的基因表达，最好选用高密度培养细胞和表现最低活性的可诱导和非抑制启动子。
（2）现在已鉴定了一些在E.coli中显著增强异源基因表达的序列，有可能利用增强子来达到超量表达蛋白质的目的。（3）虽然转录终止子在表达质粒的构建过程中常被忽略，但有效的转录终止子是表达载体必不可少的元件。
b、提高翻译水平调控的策略  
（1）mRNA5’末端的独特结构是mRNA翻译起始效率的最主要决定因素，因此找到通用的有效起始翻译的共同序列能高效起始外源蛋白的翻译。
（2）SD与起始密码子间的距离约为5-13bp，这一距离影响翻译起始的效率，因此在设计载体中要控制好这段距离。（3）在mRNA的翻译起始区的二级结构在决定基因表达效率方面具有重要作用，使用一些策略使mRNA形成二级结构的可能性最小。
（4）mRNA的快速降解势必影响蛋白质的产生，比如可以通过选用缺乏某些特定RNase如RNaseII或PNPase的宿主菌来提高基因的表达，这将在E.coli高效表达外源基因中有很大作用。
（5）在mRNA中存在终止信号是翻译终止过程必不可少的，在设计表达载体时，通常插入三个终止密码子以防止核糖体的跳跃，在E.coli中偏向于使用UAA密码子。
c、维护真核生物蛋白基因在大肠杆菌细胞稳定性和减少E.coli中重组蛋白裂解的策略
（1）将蛋白质靶向细胞周质或培养基
（2）在较低的温度下培养细菌
（3）选用蛋白酶缺陷的菌株
（4）构建N-末端或C-末端融合蛋白；融合系统能够产生大量的可溶性的融合蛋白，为E.coli中高效表达和纯化重组蛋白提供了极大方便。
（5）将目的基因多拷贝串联
（6）与分子伴侣共表达
（7）替换特定的氨基酸残基以消除蛋白酶裂解位点
（8）改善蛋白质的亲水性
（9）优化培养条件，E.coli中的蛋白质产量可以通过高细胞密度培养系统而获得显著提高，
d、提高真核生物蛋白基因在大肠杆菌细胞分泌的策略 
（1）将蛋白质分泌到细胞外是人们最期望的一种策略。因为这样容易纯化目的蛋白质，减少细菌的蛋白酶对目的蛋白质的裂解。但是，E.coli在正常情况下只有很少量的蛋白质分泌到细胞外。在大肠杆菌表达系统中，金黄色葡萄球菌A蛋白的信号肽能引导带有E结构域的A蛋白片段或融合产物从细胞质外泌到培养基中，如果能利用可控的强启动子进行A蛋白信号肽引导的基因表达，则有望在蛋白质外泌方面有所突破。
（2）对培养基的特殊操作能明显提高蛋白质释放到培养基中。例如，在培养基中添加甘氨酸能增强外周质蛋白释放到培养基中，且不引起明显的细菌裂解。
质粒的构建，SD序列，信号肽，糖基化，启动子

第16题：

比较说明原核生物与真核生物在基因表达水平上的异同。

正确答案:真核生物和原核生物在基因表达调控上的巨大差别是由两者基本生活方式不同所决定的。
原核生物主要通过转录调控以开启或关闭某些基因来适应环境条件尤其是营养水平的变化。真核生物基因调控范围更加宽广，并能在特定时间和特定细胞中激活特定的基因从而实现预定的、有序的、不可逆转的分化、发育过程，并使生物的组织和器官保持正常功能。

第17题：

根据真核基因在原核细胞中表达的特点，表达载体必须具备哪些条件？

正确答案:表达载体必须具备下列条件：
（1）能够独立的复制；
（2）具有灵活的克隆位点和方便的筛选标记，以利于外源基因的克隆、鉴定和筛选；
（3）应具有很强的启动子，能为大肠杆菌的RAN聚合酶所识别；
（4）应具有阻遏子；
（5）应具有很强的终止子；
（6）所产生的mRNA必须具有翻译的起始信号。

第18题：

为什么用原核表达系统表达真核生物的蛋白质时，克隆的真核基因不能来自基因组文库？真核基因应如何获得？

正确答案: 对真核细胞来说，从基因组DNA文库获得的基因与从cDNA文库获得的不同，基因组DNA文库所含的是带有含子和外显子的基因组基因，而从cDNA文库中获得的是已经过剪接、去除了内含子的cDNA。因为原核细胞不具有mRNA转录后加工系统，不能进行剪接、去除内含子等操作，所以
用原核表达系统表达真核生物的蛋白质时，克隆的真核基因不能来自基因组文库，应从cDNA文库中获得，或者通过提取mRNA后RT-PCR方法获得。

第19题：

简述真核和原核基因表达调控共同的要素。

正确答案: （1）DNA元件：具有调节功能的DNA序列原核：启动序列，操纵序列。
真核：顺式作用元件，启动子，增强子，抑制子。
（2）调节蛋白：
原核：阻遏蛋白：负性调节；激活蛋白：正性调节。
真核：转录因子——基本转录因子、激活因子、抑制因子。
（3）RNA聚合酶：
RNA聚合酶主要是通过识别与结合启动子，参与基因转录起始调控。

第20题：

乳糖操纵子是（）中的基因表达调控系统。

• A、原核生物
• B、真核生物
• C、原核生物和真核生物都有
• D、植物

正确答案:A

第21题：

第22题：

第23题：

第24题：