答案-水生所遺傳學(xué)考研試題12-05

1、以下答案只作參考2012年遺傳學(xué)考研試題答案1.絕緣子(insulator)長約幾百個(gè)核苷酸對，其長度可小至42bp，是一種具有中性調(diào)控作用的順式作用元件，絕緣子是（insulator）位于正調(diào)控元件(增強(qiáng)子)（enhancer）【或者負(fù)調(diào)控因子，如異染色質(zhì)或沉默子（silencer）】與啟動(dòng)子（promoter）之間的小段DNA調(diào)控序列。絕緣子本身對基因的表達(dá)既沒有正效應(yīng)，也沒有負(fù)效應(yīng)，其作用只是不讓其他調(diào)控元件對基因的活化效應(yīng)或失活效應(yīng)發(fā)生作用。3.水平基因轉(zhuǎn)移（horizontal gene transfer, HGT），又稱側(cè)向基因轉(zhuǎn)移（lateral gene transfer, L

2、GT），是指在差異生物個(gè)體之間，或單個(gè)細(xì)胞內(nèi)部細(xì)胞器之間所進(jìn)行的遺傳物質(zhì)的交流。差異生物個(gè)體可以是同種但含有不同的遺傳信息的生物個(gè)體，也可以是遠(yuǎn)緣的，甚至沒有親緣關(guān)系的生物個(gè)體。單個(gè)細(xì)胞內(nèi)部細(xì)胞器主要指的是葉綠體、線粒體及細(xì)胞核。水平基因轉(zhuǎn)移是相對于垂直基因轉(zhuǎn)移（親代傳遞給子代）而提出的，它打破了親緣關(guān)系的界限，使基因流動(dòng)的可能變得更為復(fù)雜。4.P460 外切核酸酶（exonuclease）可以從核酸的一端開始催化逐個(gè)降解核苷酸，按其特性及底物性質(zhì)可分為單鏈外切核酸酶和雙鏈外切核酸酶，前者包括大腸桿菌外切酶 、外切酶 ，后者包括大腸桿菌外切酶 、外切酶，T7基因外切酶等。5.Southern印

3、跡雜交是進(jìn)行基因組DNA特定序列定位的通用方法。一般利用瓊脂糖凝膠電泳分離經(jīng)限制性內(nèi)切酶消化的DNA片段，將膠上的DNA變性并在原位將單鏈DNA片段轉(zhuǎn)移至尼龍膜或其他固相支持物上，經(jīng)干烤或者紫外線照射固定，再與相對應(yīng)結(jié)構(gòu)的標(biāo)記探針進(jìn)行雜交，用放射自顯影或酶反應(yīng)顯色，從而檢測特定DNA分子的含量。8. P68外顯率（penetrance）：在特定環(huán)境中某顯性基因在雜合狀態(tài)下，或某隱性基因在純合狀態(tài)下，顯示預(yù)期表型的個(gè)體比率，一般用%表示。外顯率為100%時(shí)，稱完全外顯；低于100%時(shí)屬于不完全外顯。9. 超基因(super gene)：真核生物基因組中緊密連鎖的若干個(gè)基因座，它們作用于同一性狀或

4、一系列相關(guān)性狀。10.某些染色體次縊痕的末端所具有的圓形或略呈長形的突出體，稱為隨體（satellite），它是識別某一特定染色體的重要標(biāo)志之一。二1. P307單個(gè)堿基、堿基的增加及缺失、轉(zhuǎn)換、顛換、同義突變、錯(cuò)義突變、無義突變、移碼突變。2.P351 靠近轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)的啟動(dòng)子、增強(qiáng)子、沉默子; 轉(zhuǎn)錄因子、輔激活因子、阻遏物。3.RNA、H2A、H2B、H3、H4、H1。三1. 中心法則(genetic central dogma)，是指遺傳信息從DNA傳遞給RNA，再從RNA傳遞給蛋白質(zhì)，即完成遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯的過程。也可以從DNA傳遞給DNA，即完成DNA的復(fù)制過程。這是所有有細(xì)胞結(jié)

5、構(gòu)的生物所遵循的法則。在某些病毒中的RNA自我復(fù)制（如煙草花葉病毒等）和在某些病毒中能以RNA為模板逆轉(zhuǎn)錄成DNA的過程（某些致癌病毒）是對中心法則的補(bǔ)充。2.大綱P93.大綱4.書P2735.書P3702011年水生所遺傳學(xué)答案一個(gè)物種單倍體的染色體數(shù)目及其所攜帶的全部基因稱為該物種的基因組（genome）?；蚪M是生物體內(nèi)遺傳信息的集合 。蛋白質(zhì)組（ p roteome ）是指由一個(gè)基因組所表達(dá)的全部相應(yīng)蛋白質(zhì) 。 因此 ，蛋白質(zhì)組與基因組相對應(yīng)，也是一個(gè)整體的概念 ，是基因組表達(dá)的全部蛋白質(zhì) 。持家基因（house-keeping gene;housekeeping gene）：生物體各

6、類細(xì)胞中都表達(dá)，對維持細(xì)胞存活和生長所必需的蛋白質(zhì)編碼的基因。以組成型方式在所有細(xì)胞中表達(dá)。奢侈基因（luxury gene）：特定類型細(xì)胞中為其執(zhí)行特定功能蛋白質(zhì)編碼的基因。管家基因是維持細(xì)胞生存不可缺少的，奢侈基因和細(xì)胞分化有關(guān)，是組織特異性表達(dá)有關(guān)的基因，在特定組織中保持非甲基化或低甲基化狀態(tài)，而在其他組織中呈甲基化狀態(tài)。這些基因的特異表達(dá)與否，決定了生命歷程中細(xì)胞的發(fā)育、分化、細(xì)胞周期的調(diào)控、體內(nèi)平衡、細(xì)胞衰老、甚至于程序化死亡。復(fù)等位基因（multiple alleles）：在群體中占據(jù)某同源染色體同一座位的兩個(gè)以上的 、決定同一性狀的基因稱為復(fù)等位基因 。擬等位基因(pseudoa

7、lleles)是表型效應(yīng)相似,功能密切相關(guān),在染色體上的位置又緊密連鎖的基因。它們象是等位基因,而實(shí)際不是等位基因。適合度（fittness）：在某種環(huán)境條件下，某已知基因型的個(gè)體將其基因傳遞到其后代基因庫中的相對能力。是個(gè)體產(chǎn)生能存活并對未來世代有貢獻(xiàn)的能力的后代的指標(biāo)。判斷實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否符合孟德爾式遺傳比率用卡方檢驗(yàn)。雜合度（heterozygosity ）：群體中某一基因座上出現(xiàn)雜合形式的等位基因多態(tài)的頻率。用H表示:雜合性的一種狀態(tài)程度,反映一個(gè)位點(diǎn)具有兩個(gè)以上等位基因的狀態(tài)：H = 1-pi。二1.分離定律、等位基因、雜合子、等位基因；自由組合定律、非同源染色體、非等位基因；連鎖交換定

8、律、不同性狀、非等位基因、非姊妹染色單體間交換、重組。2. 同源重組、位點(diǎn)專一重組、異常重組。3.P317 光復(fù)活修復(fù)、切除修復(fù)、DNA糖苷酶修復(fù)、AP核酸酶修復(fù)。4.三1斷裂基因：真核生物結(jié)構(gòu)基因，由若干個(gè)編碼區(qū)和非編碼區(qū)互相間隔開但又連續(xù)鑲嵌而成，去除非編碼區(qū)再連接后，可翻譯出由連續(xù)氨基酸組成的完整蛋白質(zhì)，這些基因稱為斷裂基因（splite gene）。重疊基因（overlapping gene）是指兩個(gè)或兩個(gè)以上的基因共有一段DNA序列，或是指一段DNA序列成為兩個(gè)或兩個(gè)以上基因的組成部分。他們的發(fā)現(xiàn)改變了科學(xué)家以往對進(jìn)化的認(rèn)識，對于現(xiàn)代生物學(xué)的基礎(chǔ)研究以及生物進(jìn)化論具有重要的奠基作用，

9、對于腫瘤以及其他遺傳性疾病的醫(yī)學(xué)導(dǎo)向研究，亦具有特別重要的意義。真核生物的基因組十分復(fù)雜，DNA的含量也比原核生物的大得多。噬菌體由于基因組很小，但又要編碼一些必不可少的蛋白，堿基顯然不夠用，這樣不僅幾乎所有的堿基都參加編碼，而且在進(jìn)化中還出現(xiàn)了“重疊基因”，以有限的基因編碼更多的遺傳信息。3.2 見細(xì)胞第一點(diǎn)3.3 微衛(wèi)星方法： 微衛(wèi)星是大多數(shù)真核基因組中大量而隨機(jī)出現(xiàn)的簡單序列的串聯(lián)重復(fù)。 由于它們常短于 100bp 長度插在具有單一序列的 DNA 內(nèi)， 故它們能用 PCR 方法體外擴(kuò)增。它們易于被克隆并特征化，由于重復(fù)單位數(shù)目的變異，故可顯示出重要的多態(tài)性。 這種多態(tài)性足以穩(wěn)定的用于遺傳

10、分析。 但是微衛(wèi)星方法不適于種及種以上水平的研究， 所以導(dǎo)致這種方法被使用的局限性。連鎖分析法：連鎖分析是基因定位中的主要策略之一，它是利用家系遺傳信息中的基因間的重組率計(jì)算出兩基因之間的染色體圖距。 根據(jù)疾病有無合適的遺傳模式，可分別進(jìn)行參數(shù)分析與非參數(shù)分析。參數(shù)分析法：即一般所指的連鎖分析法。 這是著名遺傳學(xué)家 Newton Morton 于 1955 年在 Fisher 似然性估計(jì)的原理上提出的一種優(yōu)勢對數(shù)分析法（Lod 法），主要檢測在兩基因以某一重組率 相連鎖時(shí)，出現(xiàn)這種情況的似然性 L 有多大。 3.5 作為載體通常具備 3個(gè)特性 ： 具有一個(gè)復(fù)制起點(diǎn) ，能獨(dú)立于宿主染色體進(jìn)行自主

11、復(fù)制 。 含有篩選標(biāo)記 ，便于鑒別陽性重組子 。 含有一個(gè)或多個(gè)限制酶的單個(gè)酶切位點(diǎn) ，從而使目的DNA片段插入載體的特定位點(diǎn) 。1. 克隆載體1） 質(zhì)粒 pBR322質(zhì)粒：質(zhì)粒載體pBR322的大小為4361bp，相對分子質(zhì)量較小的是它第一個(gè)優(yōu)點(diǎn)。優(yōu)點(diǎn)之二是它帶有一個(gè)復(fù)制起始位點(diǎn)，保證了該質(zhì)粒只在大腸桿菌的細(xì)胞中行使復(fù)制的功能。具有兩種抗生素抗性基因氨芐青霉素抗性基因和四環(huán)素抗性基因，可供轉(zhuǎn)化子的選擇標(biāo)記是它的第三個(gè)優(yōu)點(diǎn)。第四個(gè)優(yōu)點(diǎn)是具有較高的拷貝數(shù)，經(jīng)過氯霉素?cái)U(kuò)增以后，每個(gè)細(xì)胞中可累積1000-3000份拷貝，該特性為重組體DNA的制備提供了極大的方便。 pUC質(zhì)粒：pUC質(zhì)?？赏ㄟ^藍(lán)白斑

12、直接選擇重組子 ，因?yàn)榻?jīng) IPTG誘導(dǎo) Lac Z酶催化 X ga l后會(huì)使菌落變藍(lán)，當(dāng)外源目的基因插入多克隆位點(diǎn)后 ，破壞了 肽的功能 ，該產(chǎn)物不能與宿主Lac Z的 N端有缺失的產(chǎn)物發(fā)生 互補(bǔ)（ complementation ）， 無 Lac Z酶活性 ，因此不能使 X ga l變藍(lán) ，仍為白色菌落 。另外 ，pUC質(zhì)粒不經(jīng)擴(kuò)增也有很高拷貝數(shù)（ 500 700個(gè)細(xì)胞） ，且質(zhì)粒本身更小 ，使用起來十分方便 。噬菌體載體：易入轉(zhuǎn)移到宿主細(xì)胞。如噬菌體改造成charon載體。這種噬菌體的中央部分不是必需的可以切除。插入較大的外源DNA片段（2.2104bp）?？筛鶕?jù)噬菌斑直接判斷是否有外源D

13、NA插入，有較強(qiáng)的啟動(dòng)子，能增強(qiáng)外源DNA的表達(dá)。（3） 黏粒和噬粒：黏粒要比噬菌體載體有更大的克隆容量，適合構(gòu)建基因組文庫。噬粒（phagemid或phasm id）是含有單鏈?zhǔn)删w M 13 F1復(fù)制起點(diǎn)的質(zhì)粒 ，在大腸桿菌中以雙鏈分子復(fù)制，但當(dāng)有輔助噬菌體存在時(shí)（M 13或 F1 ），又可按照滾環(huán)復(fù)制或線狀單鏈共聚體并由包裝蛋白包裝成噬菌體顆粒。（4） 人工染色體 BAC是細(xì)菌人工染色體（ bac teria l artific ia l chromo some，BAC）：有選擇性標(biāo)記（例如氯霉素） ，外源 DNA片段插入后可由藍(lán)白斑鑒定（利用 lac Z的互補(bǔ)作用），克隆到特定多克隆位

14、點(diǎn)上的外源片段可用 N o t完整切下 ，以鑒定其大小。 酵母人工染色體（ yeast artific ia l chromo some，YAC）：酵母易與哺乳類細(xì)胞融合 ，而來源于酵母的染色體也可整合到哺乳類細(xì)胞的染色體上，并能穩(wěn)定存在，這就為YAC在哺乳類動(dòng)物的基因、基因簇和染色體結(jié)構(gòu)元件的研究中發(fā)揮重要的作用奠定了基礎(chǔ)。 M AC是哺乳類人工染色體（mammalian artificial chromosome）：人類人工染色體 HAC（human artificial chromosome ）是帶有人類染色體的著絲粒 、端粒和自我復(fù)制區(qū)的微型染色體，可以克隆多達(dá)10 M b的外源DNA

15、片段，是其他人工染色體無法比擬的。2 穿梭載體(shuttle vector)是指含有兩個(gè)親緣關(guān)系不同的復(fù)制子，能在兩種不同的生物中復(fù)制的。例如既能在原核生物中復(fù)制,又能在真核生物中復(fù)制的載體。這類載體不僅具有細(xì)菌質(zhì)粒的復(fù)制原點(diǎn)及選擇標(biāo)記基因，還有真核生物的自主復(fù)制序列(ARS)以及選擇標(biāo)記性狀，具有多克隆位點(diǎn)。通常穿梭載體在細(xì)菌中用于克隆,擴(kuò)增克隆的基因，在酵母菌中用于基因表達(dá)分析。3 表達(dá)載體（1） 原核生物基因表達(dá)載體體（expression vec tor）：表達(dá)目的基因。（2） 真核生物基因表達(dá)載體4.1 一. 真核基因轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)控： 1、真核基因表達(dá)調(diào)控的順式作用元件 順式作用元

16、件的活性只影響同一DNA分子上的基因。這種DNA序列多位于基因上游或內(nèi)含子中。 真核基因的順式作用元件按其功能可以分為：啟動(dòng)子、增強(qiáng)子和靜止子。 啟動(dòng)子的結(jié)構(gòu)和功能 啟動(dòng)子是轉(zhuǎn)錄因子和RNA聚合酶的結(jié)合位點(diǎn)，位于受其調(diào)控的基因上游，鄰近基因轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)，是基因的一部分（圖 真核生物啟動(dòng)子元件）。與原核啟動(dòng)子的含義相同，是指RNA聚合酶結(jié)合并起動(dòng)轉(zhuǎn)錄的DNA序列。但真核同啟動(dòng)子間不像原核那樣有明顯共同一致的序列，而且單靠RNA聚合酶難以結(jié)合DNA而起動(dòng)轉(zhuǎn)錄，而是需要多種蛋白質(zhì)因子的相互協(xié)調(diào)作用，不同蛋白質(zhì)因子又能與不同DNA序列相互作用，不同基因轉(zhuǎn)錄起始及其調(diào)控所需的蛋白因子也不完全相同，因而不同

17、啟動(dòng)子序列也很不相同，要比原核更復(fù)雜、序列也更長。真核啟動(dòng)子一般包括轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)及其上游約100200bp序列，包含有若干具有獨(dú)立功能的DNA序列元件，每個(gè)元件約長730bp。 以上所述是典型的啟動(dòng)子上轉(zhuǎn)錄復(fù)合體的形成，但有的真核啟動(dòng)子不含TATA盒或不通過TATA盒開始轉(zhuǎn)錄。 TATA框（TATA box）：中心位于30位置，是RNA聚合酶識別和結(jié)合位點(diǎn)。富含AT堿基，一般有8bp，改變其中任何一個(gè)堿基都會(huì)顯著降低轉(zhuǎn)錄活性，又稱為Hogness box。如人類的珠蛋白基因啟動(dòng)子中TATA序列發(fā)生突變，珠蛋白產(chǎn)量就會(huì)大幅度下降而引起貧血癥。 CAAT框（CAAT box）：位于7080位置，共有

18、序列GGCC(T)CAATCT。決定啟動(dòng)子的起始頻率。兔的珠蛋白基因的CAAT框變成TTCCAATCT，其轉(zhuǎn)錄效率只有原來的12。 GC框(GC box)：110位置，GGGCGG。增強(qiáng)轉(zhuǎn)錄活性。 真核基因的啟動(dòng)子有三個(gè)元件構(gòu)成，而原核基因的啟動(dòng)子一般只有兩個(gè)元件，-10位置的TATAbox和35位置的TTGACAbox。 增強(qiáng)子的結(jié)構(gòu)和功能 增強(qiáng)子（enhancer），又稱強(qiáng)化子（transcriptional enhancer），是一種遠(yuǎn)端調(diào)控元件，至少距轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)上游100bp以上，通常位于7001000處，所以又稱為上游激活序列(upstream activator sequence,

19、 UAS)。 增強(qiáng)子區(qū)的跨度一般有100200bp，和啟動(dòng)子一樣，由一個(gè)或多個(gè)各具特征的DNA序列組成，常由812bp的核心序列和其他序列相間排列。 增強(qiáng)子也要通過與特定的蛋白質(zhì)因子(轉(zhuǎn)錄因子)結(jié)合而實(shí)現(xiàn)其對轉(zhuǎn)錄的增強(qiáng)作用。 靜止子 是一種類似增強(qiáng)子但起負(fù)調(diào)控作用的順式作用元件。有人稱為沉默基因。靜止子與相應(yīng)的反式作用因子結(jié)合后，可以使正調(diào)控系統(tǒng)失去作用。2、真核基因調(diào)控的反式作用因子 不論是啟動(dòng)子還是增強(qiáng)子序列，他們的轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)功能都是通過與特定的DNA結(jié)合蛋白的相互作用而實(shí)現(xiàn)的。 真核生物的RNA聚合酶與原核生物的RNA聚合酶不同，它本身不能啟動(dòng)轉(zhuǎn)錄，純化了的真核生物RNA聚合酶在體外是不能

20、啟動(dòng)轉(zhuǎn)錄的。因此必須事先有一套轉(zhuǎn)錄因子裝配到啟動(dòng)子上，RNA聚合酶才能啟動(dòng)轉(zhuǎn)錄。 這些轉(zhuǎn)錄因子一般并不是RNA聚合酶的組成成分。 能直接或間接識別各種順式調(diào)控元件并與之結(jié)合從而調(diào)控基因轉(zhuǎn)錄效率的各種蛋白質(zhì)分子稱為反式作用因子 (trans-acting factor)。 能激活真核生物基因轉(zhuǎn)錄的蛋白質(zhì)稱為轉(zhuǎn)錄因子(transcription factor, TF)。轉(zhuǎn)錄因子是參與正調(diào)控的反式作用因子，是轉(zhuǎn)錄起始過程中RNA聚合酶所需要的輔助因子。 這類DNA結(jié)合蛋白有很多種，順式調(diào)控元件也有多種，正是不同的DNA序列和不同的DNA結(jié)合蛋白之間在空間結(jié)構(gòu)上的相互作用，以及蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)之間的相互

21、作用，構(gòu)成了復(fù)雜的基因轉(zhuǎn)錄調(diào)控機(jī)制。 2選擇性啟動(dòng)子 有些真核生物基因具有兩個(gè)或兩個(gè)以上的啟動(dòng)子，用于在不同細(xì)胞中表達(dá)。不同啟動(dòng)子可產(chǎn)生不同的初級轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物和不相同的蛋白質(zhì)編碼序列。果蠅的乙醇脫氫酶基因是一個(gè)典型的例子。這個(gè)基因的結(jié)構(gòu)見圖8-31A。在幼蟲（圖8-31B）和成蟲期（圖8-31C）分別利用不同啟動(dòng)子進(jìn)行轉(zhuǎn)錄。成蟲期的轉(zhuǎn)錄具有一段很長的5端前導(dǎo)序列，其中大多數(shù)在mRNA加工中去掉。多啟動(dòng)子可使幼蟲和成蟲具有獨(dú)立的轉(zhuǎn)錄調(diào)控。3. 染色質(zhì)修飾與基因表達(dá)（1） 核小體重塑與轉(zhuǎn)錄起始：核小體的修飾有兩種形式 ：一種是增加組蛋白肽鏈末端的化學(xué)基團(tuán) ，如乙酰轉(zhuǎn)移酶可增加組蛋白N端的乙酰基團(tuán) ，可

22、以激活染色質(zhì)內(nèi)那些難以接觸到的基因 ；而組蛋白 N 端某些部位的甲基化則可抑制基因轉(zhuǎn)錄 。 另一種則是重塑核小體 ，修飾物是利用 ATP水解釋放的能量 ，使核小體組蛋白核心改變位置 ，暫時(shí)脫開 DNA，或是使核小體核心沿 DNA滑動(dòng) ，促進(jìn)高度有序的染色質(zhì)結(jié)構(gòu)松開 。 這種在一定能量下核小體移動(dòng)或改組的過程稱為染色質(zhì)重塑（ chroma tin remode ling ） 。 而那些有助于核小體移動(dòng)的蛋白質(zhì)復(fù)合物便稱為核小體重塑復(fù)合物（ nuc leo some remode ling comp lex ）或染色質(zhì)重塑復(fù)合物（ chroma tin remode ling comp lex ）

23、 。（3） DNA 甲基化與基因表達(dá) DNA甲基化調(diào)節(jié)基因的轉(zhuǎn)錄：DNA 中大多數(shù)甲基化的位點(diǎn)為胞嘧啶 ，尤其是 C pG島（ C pG island ） 。，最常見的甲基化形式是把甲基基團(tuán)加到胞嘧啶環(huán)的 5 位置上 ，形成 5 甲基胞嘧啶（m C pG） 。 DNA的甲基化可調(diào)節(jié)基因轉(zhuǎn)錄活性 。 甲基化與親本印記 基因的轉(zhuǎn)錄水平與 DNA甲基化的狀況相關(guān) ，具有活性的基因與失活基因比較 ，前者極少被甲基化 。真核基因表達(dá)的激素調(diào)控 多細(xì)胞真核生物的一些基因表達(dá)經(jīng)常受到體內(nèi)外激素（hormone）的控制。許多甾類激素如皮質(zhì)激素、鹽皮質(zhì)激素、雌激素、雄激素和一些多肽激素都可以誘導(dǎo)某些基因的轉(zhuǎn)錄。

24、原核生物的基因調(diào)控可以發(fā)生在轉(zhuǎn)錄和翻譯等不同階段,但也是以轉(zhuǎn)錄水平為主.原核生物許多功能相關(guān)的結(jié)構(gòu)基因,特別是編碼同一代謝途徑的酶的基因,一般成簇排列,能受單一啟動(dòng)子的共同控制,結(jié)果是整簇基因或者都表達(dá)或者都不表達(dá).原核生物操縱子中的全部結(jié)構(gòu)基因從同一個(gè)啟動(dòng)子開始轉(zhuǎn)錄成單個(gè)mRNA分子.一,1、乳糖操縱子的組成：大腸桿菌乳糖操縱子含Z、Y、A三個(gè)結(jié)構(gòu)基因，分別編碼半乳糖苷酶、透酶和半乳糖苷乙酰轉(zhuǎn)移酶，此外還有一個(gè)操縱序列O，一個(gè)啟動(dòng)子P和一個(gè)調(diào)節(jié)基因I。2、阻遏蛋白的負(fù)性調(diào)節(jié)：沒有乳糖存在時(shí)，I基因編碼的阻遏蛋白結(jié)合于操縱序列O處，乳糖操縱子處于阻遏狀態(tài)，不能合成分解乳糖的三種酶；有乳糖存在時(shí)

25、，乳糖作為誘導(dǎo)物誘導(dǎo)阻遏蛋白變構(gòu)，不能結(jié)合于操縱序列，乳糖操縱子被誘導(dǎo)開放合成分解乳糖的三種酶。所以，乳糖操縱子的這種調(diào)控機(jī)制為可誘導(dǎo)的負(fù)調(diào)控。3、CAP的正性調(diào)節(jié)：在啟動(dòng)子上游有CAP結(jié)合位點(diǎn)，當(dāng)大腸桿菌從以葡萄糖為碳源的環(huán)境轉(zhuǎn)變?yōu)橐匀樘菫樘荚吹沫h(huán)境時(shí)，cAMP濃度升高，與CAP結(jié)合，使CAP發(fā)生變構(gòu)，CAP結(jié)合于乳糖操縱子啟動(dòng)序列附近的CAP結(jié)合位點(diǎn)，激活RNA聚合酶活性，促進(jìn)結(jié)構(gòu)基因轉(zhuǎn)錄，調(diào)節(jié)蛋白結(jié)合于操縱子后促進(jìn)結(jié)構(gòu)基因的轉(zhuǎn)錄，對乳糖操縱子實(shí)行正調(diào)控，加速合成分解乳糖的三種酶。4、協(xié)調(diào)調(diào)節(jié)：乳糖操縱子中的I基因編碼的阻遏蛋白的負(fù)調(diào)控與CAP的正調(diào)控兩種機(jī)制，互相協(xié)調(diào)、互相制約。2 半乳

26、糖操縱子中的雙重控制1）當(dāng)沒有葡萄糖的條件下有Gal存在時(shí)，galR（位于62）編碼的阻遏物失活，CAP結(jié)合在-4723區(qū)域，RNA Pol結(jié)合在-10S1區(qū)，CAP和RNA Pol直接相互作用，使P1順利轉(zhuǎn)錄；當(dāng)無Gal時(shí)Gal R結(jié)合在Gal OE上，Gal OE具有回文順序（TT GTG TAA AC|GATTCCACTAA）供CAP結(jié)合。它離啟動(dòng)子有一段距離，當(dāng)Gal R結(jié)合在gal OE上時(shí)不大可能像lac操縱子中l(wèi)ac阻遏那樣去阻礙RNA Pol的結(jié)合，它阻斷S1的轉(zhuǎn)錄可能的兩種方式；或是影響到cAMP-CAP和RNA聚合酶的作用而阻斷；或通過干擾cAMP-CAP與DNA的相互作用

27、來阻斷。 在Glu存在的情況下，cAMP -CAP含量少，當(dāng)Gal存在，而無Gal R時(shí)，P1不能啟動(dòng)而P2啟動(dòng)，RNA聚合酶結(jié)合-10 S2順序上，-10 S2（TATGCTA）和-10 S1（TATGGTT）順序相似，從S2開始轉(zhuǎn)錄gal E而不轉(zhuǎn)錄另外的2個(gè)基因gal T和gal K。這是由于Gal既可以作為碳源，同時(shí)UDP-Gal又是合成細(xì)胞壁的重要前體，因此無論Glu是否存在，只要有Gal，gal E總可以得到轉(zhuǎn)錄。 2） cAMP-CAP的存在對P1可以激活是正調(diào)控，而對P2都是抑制，是負(fù)調(diào)控，其機(jī)制還沒有搞清楚。 3） Gal R這個(gè)阻遏物對P1和P2兩個(gè)啟動(dòng)子都是負(fù)調(diào)節(jié)，但在c

28、AMP-CAP含量少時(shí)P2仍可轉(zhuǎn)錄，其機(jī)制也不清楚。 4）P1啟動(dòng)子與RNA Pol的親和力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于P2啟動(dòng)子與RNA Pol的親和力。這可以解釋為什么在沒有Glu，而有Gal存在時(shí)，P1轉(zhuǎn)錄，而P2不轉(zhuǎn)錄。可能二者要競爭RNA Pol，而RNA Pol 在細(xì)胞中數(shù)量是一定的，由于P1的親和力大大超過P2，所以RNA Pol幾乎都結(jié)合到P1啟動(dòng)子上，P2由于得不到RNA Pol故不能啟動(dòng)。3 色氨酸操縱子中基因表達(dá)時(shí)的衰減作用：色氨酸操縱子的調(diào)控系統(tǒng)比較復(fù)雜 ，除可阻遏機(jī)制外 ，還受到衰減機(jī)制的調(diào)控 。 從前述 trp操縱子阻遏調(diào)控的討論中 ，已知當(dāng) trp O沒有結(jié)合有活性的阻遏物時(shí) RNA

29、聚合酶就結(jié)合到 trp P上啟動(dòng)轉(zhuǎn)錄 ，合成多順反子 mRNA。 但事實(shí)上 ， trpmRNA 常在轉(zhuǎn)錄進(jìn)入第一個(gè)基因 trp E之前便終止 ，這表明 trp操縱子除阻遏調(diào)控外 ，必然還有其他調(diào)控途徑 。4 誘導(dǎo)作用和阻抑作用細(xì)菌應(yīng)答某種特定物質(zhì)出現(xiàn)而合成特定酶的過程,稱為誘導(dǎo)作用(induction).大腸桿菌乳糖操縱子是這種機(jī)制最好的范例.如果某種小分子物質(zhì)能夠促使細(xì)菌產(chǎn)生酶將其自身分解,這種小分子物質(zhì)就叫做誘導(dǎo)物(inducer).異丙基硫代-D-糖苷(IPTG)雖然不能被-半乳糖苷酶分解,但它是乳糖操縱子非常有效的誘導(dǎo)物.四,阻抑蛋白的作用機(jī)制1. 阻抑蛋白及其靶DNA序列的對稱性阻抑

30、蛋白識別位點(diǎn)的共有特點(diǎn)就是具有對稱性.靠近對稱軸的一對反向重復(fù)序列在阻抑蛋白結(jié)合過程中起主要作用.阻抑蛋白的結(jié)構(gòu)也具有對稱性.2. 阻抑蛋白結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系乳糖操縱子的阻抑蛋白為兩個(gè)二聚體結(jié)合在一起形成的四聚體結(jié)構(gòu).四個(gè)亞基的螺旋連在一起,維持四聚體結(jié)構(gòu).每個(gè)二聚體都有兩個(gè)頭段,兩個(gè)頭段在一起結(jié)合一個(gè)操縱基因序列.這使整個(gè)阻抑蛋白能夠同時(shí)結(jié)合操縱基因的兩個(gè)位點(diǎn).完整的四聚體阻抑蛋白能夠同時(shí)與操縱基因結(jié)合,親和力較不完整的阻抑蛋白高很多.與誘導(dǎo)物結(jié)合可直接引起阻抑蛋白構(gòu)象發(fā)生改變,使兩個(gè)二聚體的頭段不再同時(shí)與DNA結(jié)合,使多亞基阻抑蛋白失去優(yōu)勢,降低了與操縱基因結(jié)合的親和力.3. 阻抑蛋白對RN

31、A聚合酶功能的影響阻抑蛋白和RNA聚合酶可同時(shí)與DNA結(jié)合,而且阻抑蛋白與DNA的結(jié)合能夠增強(qiáng)RNA聚合酶結(jié)合DNA的能力,但是結(jié)合著的RNA聚合酶不能起始轉(zhuǎn)錄.加入誘導(dǎo)物以后,釋放出阻抑蛋白,被關(guān)閉的復(fù)合物轉(zhuǎn)變?yōu)殚_放的復(fù)合物,起始轉(zhuǎn)錄.五,cAMP對操縱子轉(zhuǎn)錄的激活作用細(xì)菌在富含葡萄糖的培養(yǎng)基上生長的時(shí)候,葡萄糖可以抑制-半乳糖苷酶表達(dá)的一個(gè)很重要的因素是葡萄糖降低了細(xì)菌體內(nèi)cAMP的水平.生化和遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)證明,cAMP可以結(jié)合到啟動(dòng)子的某個(gè)部位而激活操縱子的轉(zhuǎn)錄.在細(xì)菌中,cAMP與CAP(catabolite activator protein,CAP)二聚體結(jié)合形成二元復(fù)合物共同發(fā)揮作

32、用.只有cAMP存在時(shí),CAP才有活性.CAP是一個(gè)正調(diào)控因子,在依賴CAP的啟動(dòng)子上起始轉(zhuǎn)錄必須有CAP參與.cAMP下降,CAP就不能與控制區(qū)結(jié)合,RNA聚合酶就不能啟動(dòng)轉(zhuǎn)錄.CAP激活轉(zhuǎn)錄有兩種方式:第一種方式是直接作用于RNA聚合酶.CAP直接作用于RNA聚合酶的亞基,而且CAP必須與RNA聚合酶在同一個(gè)面上才有活性.另一種是作用于DNA改變其結(jié)構(gòu),以協(xié)助RNA聚合酶的結(jié)合.在CAP-DNA復(fù)合物中,DNA呈彎曲狀態(tài),彎曲點(diǎn)位于二重對稱的中心.CAP結(jié)合以后,DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)有很大的變化.5 比較：原核生物與真核生物轉(zhuǎn)錄起始調(diào)控的差異主要有：1.原核生物聚合酶僅有一種，有多個(gè)亞基。2.

33、真核生物有三種DNA依賴性RNA聚合酶，有兩個(gè)不同的大亞基和十幾個(gè)不同的小亞基。原核生物RNA聚合酶可直接結(jié)合DNA模板，而真核生物RNA聚合酶需與輔助因子結(jié)合后才結(jié)合模板。3. 轉(zhuǎn)錄起始需注意的問題：原核生物 1 .RNA聚合酶要結(jié)合到DNA模板上 2. DNA雙鏈局部打開，使其中一條鏈作為轉(zhuǎn)錄模板真核生物 1.轉(zhuǎn)錄起始前的上游區(qū)段具有啟動(dòng)子核心序列 2.RNA-pol不能直接結(jié)合模板 3.RNA聚合酶啟動(dòng)轉(zhuǎn)錄時(shí)需要轉(zhuǎn)錄因子才能形成轉(zhuǎn)錄復(fù)合體。4.原核基因轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)特點(diǎn)：因子決定RNA聚合酶識別特異性操縱調(diào)控模式在原核基因轉(zhuǎn)錄起始的調(diào)節(jié)中具有普遍性原核操縱子受到阻遏蛋白的負(fù)性調(diào)節(jié)真核基因調(diào)控的

34、特點(diǎn)：真核基因內(nèi)含有多種RNA聚合酶處于轉(zhuǎn)錄激活狀態(tài)的染色質(zhì)結(jié)構(gòu)發(fā)生明顯變化在真核基因表達(dá)調(diào)控中以正性調(diào)節(jié)占主導(dǎo)在真核細(xì)胞中轉(zhuǎn)錄與翻譯分隔進(jìn)行轉(zhuǎn)錄后修飾、加工更為復(fù)雜2010年水生所遺傳學(xué)答案擬等位基因(pseudoalleles)是表型效應(yīng)相似,功能密切相關(guān),在染色體上的位置又緊密連鎖的基因。它們不僅在功能上和真正的等位基因很相似，而且在轉(zhuǎn)位（transposition）后能產(chǎn)生突變體表現(xiàn)型，它們象是等位基因,而實(shí)際不是等位基因。引發(fā)酶（primase ）DNA復(fù)制中催化合成引物RNA的酶，其功能是在DNA復(fù)制過程中先合成一段RNA引物，在這引物上延伸新合成的DNA片段。不同于在DNA轉(zhuǎn)錄中

35、起作用的RNA聚合酶。 中心法則（central dogma）遺傳信息傳遞方向的法則，指遺傳信息從DNA傳遞至RNA，再傳遞至多肽。DNA同RNA之間遺傳信息的傳遞是雙向的，而遺傳信息只是單向地從核酸流向蛋白質(zhì)。 同源重組（Homologus Recombination) 是指發(fā)生在姐妹染色單體（sister chromatin) 之間或同一染色體上含有同源序列的DNA分子之間或分子之內(nèi)的重新組合。同源重組需要一系列的蛋白質(zhì)催化，如原核生物細(xì)胞內(nèi)的RecA、RecBCD、RecF、RecO、RecR等；以及真核生物細(xì)胞內(nèi)的Rad51、Mre11-Rad50等等。同源重組反應(yīng)通常根據(jù)交叉分子或h

36、oliday結(jié)構(gòu)（Holiday Juncture Structure) 的形成和拆分分為三個(gè)階段，即前聯(lián)會(huì)體階段、聯(lián)會(huì)體形成和Holiday 結(jié)構(gòu)的拆分。順式作用元件(cis-actingelement)存在于基因旁側(cè)序列中能影響基因表達(dá)的序列。順式作用元件包括啟動(dòng)子、增強(qiáng)子、調(diào)控序列和可誘導(dǎo)元件等，它們的作用是參與基因表達(dá)的調(diào)控。順式作用元件本身不編碼任何蛋白質(zhì)，僅僅提供一個(gè)作用位點(diǎn)，要與反式作用因子相互作用而起作用。轉(zhuǎn)座子（transposon;Tn）轉(zhuǎn)座元件中的一種，具有完整轉(zhuǎn)座元件的功能特征并能攜帶內(nèi)外源基因組片段(單基因或多基因)。在基因組內(nèi)移動(dòng)或在生命體之間傳播并可表達(dá)出新的表型

37、。轉(zhuǎn)導(dǎo)（transduction）由噬菌體將一個(gè)細(xì)胞的基因傳遞給另一細(xì)胞的過程。它是細(xì)菌之間傳遞遺傳物質(zhì)的方式之一。其具體含義是指一個(gè)細(xì)胞的DNA或RNA通過病毒載體的感染轉(zhuǎn)移到另一個(gè)細(xì)胞中。整倍體(euploid )具有物種特有的一套或幾套整倍數(shù)染色體組的細(xì)胞或個(gè)體。 在整倍體中體細(xì)胞含一個(gè)基本染色體組的個(gè)體叫一倍體（1x），含2 個(gè)基本染色體組的叫二倍體（2x），含3 個(gè)、4 個(gè)。m 個(gè)基本染色體組的叫三倍體（3x）、四倍體（4x）。m 倍體（mx）。擺動(dòng)假說（wobble hypothesis ）在蛋白質(zhì)生物合成中轉(zhuǎn)移核糖核酸反密碼子的5位堿基不嚴(yán)格的特異性的假說。允許反密碼子的5位(第

38、一位)堿基與信使核糖核酸的密碼子3位(第三位)堿基通過改變了的氫鍵配對(如非G-C、A-U 配對)，從而識別一種以上的密碼子。 RNA編輯（RNA editing）是指在mRNA水平上改變遺傳信息的過程。具體說來，指基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的mRNA分子中，由于核苷酸的缺失，插入或置換，基因轉(zhuǎn)錄物的序列不與基因編碼序列互補(bǔ)，使翻譯生成的蛋白質(zhì)的氨基酸組成，不同于基因序列中的編碼信息現(xiàn)象。二1. 負(fù)責(zé)蛋白質(zhì)氨基酸組成的信息、關(guān)于基因選擇性表達(dá)的信息、DNA分子中核苷酸的排列順序、堿基互補(bǔ)配對、雙螺旋結(jié)構(gòu)、右手雙螺旋、左手雙螺旋。2. 轉(zhuǎn)錄、操縱子、調(diào)節(jié)蛋白、基因調(diào)控、轉(zhuǎn)錄水平調(diào)節(jié)、轉(zhuǎn)錄后水平的調(diào)控、翻譯水平

39、調(diào)控、翻譯后調(diào)節(jié)。3. P281缺失、重復(fù)、倒位、易位。3根據(jù)基因的功能和性質(zhì)，簡述一個(gè)基因組中所包含全部基因的類別及其相互關(guān)系。根據(jù)原初功能（即基因的產(chǎn)物）基因可分為：編碼蛋白質(zhì)的基因。包括編碼酶和結(jié)構(gòu)蛋白的結(jié)構(gòu)基因以及編碼作用于結(jié)構(gòu)基因的阻遏蛋白或激活蛋白的調(diào)節(jié)基因。沒有翻譯產(chǎn)物的基因。轉(zhuǎn)錄成為RNA以后不再翻譯成為蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)移核糖核酸(tRNA)基因和核糖體核酸（rRNA）基因：不轉(zhuǎn)錄的DNA區(qū)段。如啟動(dòng)區(qū)、操縱基因等等。前者是轉(zhuǎn)錄時(shí)RNA多聚酶開始和DNA結(jié)合的部位；后者是阻遏蛋白或激活蛋白和DNA結(jié)合的部位。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在果蠅中有影響發(fā)育過程的各種時(shí)空關(guān)系的突變型，控制時(shí)空關(guān)系的基因有時(shí)

40、序基因 、格局基因 、選擇基因等。4. 生物的一切表型都是蛋白質(zhì)活性的表現(xiàn)。換句話說，生物的各種性狀幾乎都是基因相互作用的結(jié)果。所謂相互作用，一般都是代謝產(chǎn)物的相互作用，只有少數(shù)情況涉及基因直接產(chǎn)物，即蛋白質(zhì)之間的相互作用。簡述基因家族（gene family）和基因簇(gene cluster)的定義，形成原因及功能。一一些結(jié)構(gòu)和功能都相似的為數(shù)眾多的基因，它們往往緊密連鎖，構(gòu)成所謂基因復(fù)合體或叫做基因家族。 基因組進(jìn)化中，一個(gè)基因通過基因重復(fù)產(chǎn)生了兩個(gè)或更多的拷貝，這些基因即構(gòu)成一個(gè)基因家族。真核基因組的特點(diǎn)之一就是存在多基因家族（multi gene family）。多基因家族是指由某一

41、祖先基因經(jīng)過重復(fù)和變異所產(chǎn)生的一組基因。一類是基因家族成簇地分布在某一條染色體上，它們可同時(shí)發(fā)揮作用，合成某些蛋白質(zhì)，如組蛋白基因家族就成簇地集中在第7號染色體長臂3區(qū)2帶到3區(qū)6帶區(qū)域內(nèi)；另一類是一個(gè)基因家族的不同成員成簇地分布不同染色體上，這些不同成員編碼一組功能上緊密相關(guān)的蛋白質(zhì)，如珠蛋白基因家族。在多基因家族中，某些成員并不產(chǎn)生有功能的基因產(chǎn)物，這些基因稱為假基因（pseudo gene）。假基因與有功能的基因同源，原來可能也是有功能的基因，但由于缺失，倒位或點(diǎn)突變等，使這一基因失去活性，成為無功能基因。與相應(yīng)的正常基因相比，假基因往往缺少正常基因的內(nèi)含子，兩側(cè)有順向重復(fù)序列。人們推測

42、，假基因的來源之一，可能是基因經(jīng)過轉(zhuǎn)錄后生成的RNA前體通過剪接失去內(nèi)含子形成mRNA，如果mRNA經(jīng)反復(fù)轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生cDNA，再整合到染色體DNA中去，便有可能成為假基因，因此該假基因是沒有內(nèi)含子的，在這個(gè)過程中，可能同時(shí)會(huì)發(fā)生缺失，倒位或點(diǎn)突變等變化，從而使假基因不能表達(dá)。2 基因簇：基因家族中來源相同、結(jié)構(gòu)相似和功能相關(guān)的在染色體上彼此緊密連鎖的一組基因?；虼厣賱t可以是由重復(fù)產(chǎn)生的兩個(gè)相鄰相關(guān)基因所組成，多則可以是幾百個(gè)相同基因串聯(lián)排列而成。他們屬于同一個(gè)祖先的基因擴(kuò)增產(chǎn)物。也有一些基因家族的成員在染色體上排列并不緊密，中間還含有一些無關(guān)序列。但總體是分布在染色體上相對集中的區(qū)域。 基因簇

43、中也常常包括一些沒有生物功能的假基因。 四、論述題(每題 25 分，共 50 分)1論述自然群體中的遺傳多態(tài)現(xiàn)象及其維持機(jī)制。雜合有利性；頻率制約選擇；強(qiáng)制異體受精；相反的選擇壓力；減數(shù)分裂比偏移（meiotic drive）；性比；時(shí)空異質(zhì)性；自然種群的遺傳結(jié)構(gòu)。2009年回憶版答案全能干細(xì)胞是指具有無限分化潛能，能分化成所有組織和器官的干細(xì)胞。換句話說，也就是具有形成完整個(gè)體分化潛能。細(xì)胞呼吸指物質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)的氧化分解，具體表現(xiàn)為氧的消耗和二氧化碳、水及三磷酸腺苷（ATP）的生成，又稱細(xì)胞呼吸。其根本意義在于給機(jī)體提供可利用的能量。分為發(fā)酵、有氧呼吸、無氧呼吸三種。DNA甲基化：DNA上添入

44、甲基基團(tuán)的化學(xué)修飾現(xiàn)象。DNA甲基化能引起染色質(zhì)結(jié)構(gòu)、DNA構(gòu)象、DNA穩(wěn)定性及DNA與蛋白質(zhì)相互作用方式的改變，從而控制基因表達(dá)。核型是指染色體組在有絲分裂中期的表型, 是染色體數(shù)目、大小、形態(tài)特征的總和。在對染色體進(jìn)行測量計(jì)算的基礎(chǔ)上, 進(jìn)行分組、排隊(duì)、配對, 并進(jìn)行形態(tài)分析的過程叫核型分析。核糖體（Ribosome），細(xì)胞器的一種，為橢球形的粒狀小體，是細(xì)胞內(nèi)一種核糖核蛋白顆粒(ribonucleoprotein particle)，主要由RNA和蛋白質(zhì)構(gòu)成，在快速增殖、分泌功能旺盛的細(xì)胞中尤其多，其惟一功能是按照mRNA的指令將氨基酸合成蛋白質(zhì)多肽鏈。免疫細(xì)胞是指參與免疫應(yīng)答或與免疫應(yīng)

45、答相關(guān)的細(xì)胞。包括淋巴細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞、單核/巨噬細(xì)胞、粒細(xì)胞、肥大細(xì)胞等細(xì)胞骨架是指在細(xì)胞核中存在的核骨架-核纖層體系。核骨架、核纖層與中間纖維在結(jié)構(gòu)上相互連接,貫穿于細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)的網(wǎng)架體系。包括微管、微絲和中間絲。細(xì)胞骨架不僅在維持細(xì)胞形態(tài)，承受外力、保持細(xì)胞內(nèi)部結(jié)構(gòu)的有序性方面起重要作用，而且還參與許多重要的生命活動(dòng)，如：在細(xì)胞分裂中細(xì)胞骨架牽引染色體分離，在細(xì)胞物質(zhì)運(yùn)輸中，各類小泡和細(xì)胞器可沿著細(xì)胞骨架定向轉(zhuǎn)運(yùn)；在肌肉細(xì)胞中，細(xì)胞骨架和它的結(jié)合蛋白組成動(dòng)力系統(tǒng)；在白細(xì)胞(白血球)的遷移、精子的游動(dòng)、神經(jīng)細(xì)胞軸突和樹突的伸展等方面都與細(xì)胞骨架有關(guān)。另外，在植物細(xì)胞中細(xì)胞骨架指導(dǎo)細(xì)胞壁的

46、合成。端粒：真核染色體兩臂末端由特定的DNA重復(fù)序列構(gòu)成的結(jié)構(gòu)，使正常染色體端部間不發(fā)生融合，保證每條染色體的完整性。 2009年水生所遺傳學(xué)答案反轉(zhuǎn)錄酶（Reversetranscripatase）是以RNA為模板指導(dǎo)三磷酸脫氧核苷酸合成互補(bǔ)DNA（cDNA）的酶。哺乳類C型病毒的反轉(zhuǎn)錄酶和鼠類B型病毒的反轉(zhuǎn)錄酶都是一條多肽鏈。鳥類RNA病毒的反轉(zhuǎn)錄酶則由兩上亞基結(jié)構(gòu)。真核生物中也都分離出具有不同結(jié)構(gòu)的反轉(zhuǎn)錄酶。順反子不同突變之間沒有互補(bǔ)關(guān)系的功能區(qū)，即基因。數(shù)量性狀：由多基因控制、易受環(huán)境影響、呈現(xiàn)連續(xù)變異的性狀。順式作用：同一染色體上的DNA序列直接調(diào)控其他鄰近基因的表達(dá)。光復(fù)活：光解酶

47、在黑暗中專一地識別嘧啶二聚體并與之結(jié)合，形成酶復(fù)合物，當(dāng)給予光照時(shí)，酶利用光能將二聚體拆開，恢復(fù)原狀，使損傷得到修復(fù)。 穩(wěn)定表達(dá)：(1)外源基因轉(zhuǎn)染真核細(xì)胞并整合入基因組后的表達(dá)。重組基因的穩(wěn)定表達(dá)水平一般要比短暫表達(dá)低12個(gè)數(shù)量級。(2)基因工程表達(dá)系統(tǒng)中工程菌株或細(xì)胞雖經(jīng)過多次傳代或條件變化，但表達(dá)水平仍然保持穩(wěn)定的現(xiàn)象。Northern印跡雜交（Northern blot）。這是一種將RNA從瓊脂糖凝膠中轉(zhuǎn)印到硝酸纖維素膜上的方法。位點(diǎn)特異性重組是遺傳重組的一類。這類重組依賴于小范圍同源序列的聯(lián)會(huì)，重組也只發(fā)生在同源的短序列的范圍之內(nèi)，需要位點(diǎn)特異性的蛋白質(zhì)分子參與催化，重組的蛋白不是r

48、ec 系統(tǒng)而是int 等，如噬菌體l 的定點(diǎn)插入。重組時(shí)發(fā)生精確的切割、連接反應(yīng)，DNA不失去、不合成。兩個(gè)DNA分子并不進(jìn)行對等的交換，有時(shí)是一個(gè)DNA分子整合到另一個(gè)DNA分子上，因此將這種形式的重組又稱為插入重組。遠(yuǎn)交：無親緣關(guān)系的個(gè)體間的交配。在動(dòng)物育種實(shí)踐中常指交配個(gè)體間的親緣關(guān)系比群體內(nèi)隨機(jī)交配時(shí)所期望的更遠(yuǎn)。二1. P480隨機(jī)、選擇、突變、遷移、遺傳漂變、頻率、前一代、隨機(jī)交配系統(tǒng)下的平衡中。2. X、雌性、常、雄性、XX、XY、XY、XX。3.中、著絲點(diǎn)、核膜。三、簡答題(每題15分，共60分)1 試簡述cDNA文庫的建立過程及其主要應(yīng)用。一cDNA文庫的構(gòu)建（1）mRNA的

49、分離：盡量保證其完整性，必須在低溫條件下提取RNA。（2） 第一鏈cDNA的合成：通過堿性磷酸酶對所提取的mRNA 5端進(jìn)行脫磷處理，可以使斷裂的mRNA 5端變成OH，然后再用脫帽酶去除mRNA分子的5端帽子部分，其5端的磷酸可以與人工合成的接頭（ linker ）在RNA連接酶的作用下連接，再經(jīng)逆（反）轉(zhuǎn)錄合成cDNA，經(jīng)PCR擴(kuò)增可獲得第一鏈全長cDNA。（3） 第二鏈cDNA的合成：可以采用PCR方法以模板轉(zhuǎn)換引物與o ligo（dT）相連的接頭序列擴(kuò)增獲得全長基因cDNA。（4） 克隆雙鏈cDNA并導(dǎo)入大腸桿菌中：將上述經(jīng)均一化的基因全長cDNA兩端加上稀有酶切位點(diǎn)（例如N o t

50、） ，連接形成線狀多聚體，克隆到載體中并導(dǎo)入E暢 co li中繁殖擴(kuò)增。2 cDNA 文庫的應(yīng)用1. 篩選與性狀相關(guān)的重要基因及獲得目的基因的全長c DNA 。2. 為表達(dá)序列標(biāo)簽( EST ) 的開發(fā)提供材料。3. 構(gòu)建消減c DNA 文庫、克隆特異表達(dá)基因。4. 為SSR 引物的開發(fā)提供平臺。5. 結(jié)合DNA 芯片技術(shù)對生物體的基因的時(shí)空表達(dá)進(jìn)行研究。2 試簡述啟動(dòng)子（promoter）和操縱子(operon)的概念和關(guān)系。啟動(dòng)子：是指能被RNA聚合酶識別、結(jié)合并啟動(dòng)基因轉(zhuǎn)錄的一段DNA序列。操縱子至少有一個(gè)啟動(dòng)子，一般在第一個(gè)結(jié)構(gòu)基因5側(cè)上游，控制整個(gè)結(jié)構(gòu)基因群的轉(zhuǎn)錄。操縱子：是指能被調(diào)

51、控蛋白特異性結(jié)合的一段DNA序列，常與啟動(dòng)子鄰近或啟動(dòng)子序列重疊，當(dāng)調(diào)控蛋白結(jié)合在操縱子序列上，會(huì)影響其下游基因轉(zhuǎn)錄的強(qiáng)弱。操縱序列并不是編碼蛋白質(zhì)的基因，而是起著調(diào)控基因表達(dá)強(qiáng)弱的作用，正如啟動(dòng)序列不叫啟動(dòng)基因而被稱為啟動(dòng)子一樣，操縱序列就可稱操縱子。3 試簡述定點(diǎn)誘變（site-directed mutagenesis）的原理和其應(yīng)用。P312基因的定點(diǎn)突變（site specific mutagenesis o f gene）是指按照人們的意愿對基因的編碼區(qū)和表達(dá)調(diào)控區(qū)（包括啟動(dòng)子區(qū)）定向進(jìn)行缺失、插入或堿基替換等過程?；虻亩c(diǎn)突變改變了自然狀態(tài)下誘發(fā)突變表現(xiàn)的隨機(jī)性，根據(jù)所要突變的已

52、知基因序列，對其保守的功能結(jié)構(gòu)域，調(diào)控區(qū)進(jìn)行定點(diǎn)突變，從而改變基因的結(jié)構(gòu)和表達(dá)狀況。定點(diǎn)突變通常采用以下方法： 寡核苷酸誘導(dǎo)的基因定點(diǎn)突變 雙引物法定點(diǎn)突變法的應(yīng)用不僅廣泛用于基因工程技術(shù)領(lǐng)域，還可用于農(nóng)業(yè)培育抗蟲、抗病的良種，用于醫(yī)學(xué)矯正遺傳病、治療癌癥等病。4. 何謂遺傳的多態(tài)性(polymorphism)和雜合性（heterozygosity）？多態(tài)性表現(xiàn)在形態(tài)特征直到DNA的核苷酸序列及它們所編碼的酶與蛋白質(zhì)的氨基酸序列。一個(gè)基因或一個(gè)表型特征若在群體內(nèi)有多于一種的形式，就是多態(tài)的基因或多態(tài)的表型，它可能作為進(jìn)化變化基礎(chǔ)的遺傳變異而普遍存在。群體遺傳學(xué)為量化描述遺傳變異，以群體中多態(tài)基

53、因的比例來表示多態(tài)性的大小。 雜合性(度)(eterozygosity，H)，這是遺傳變異的另一度量。雜合性是指每個(gè)基因座上都有雜合的個(gè)體的平均頻率，或稱為群體的平均雜合性。二.形態(tài)變異和染色體多態(tài)性 由一系列等位基因造成形態(tài)變異存在于群體內(nèi)的情況在陸地蝸牛和果蠅中有發(fā)現(xiàn)。核型是一個(gè)物種的顯著特征，許多物種在染色體數(shù)目與形態(tài)上有很高的多態(tài)性。相互易位和倒位等染色體結(jié)構(gòu)變異引起的多態(tài)，在植物、昆蟲甚至哺乳動(dòng)物中都有存在。三蛋白質(zhì)多態(tài)性 遺傳多態(tài)性的研究已深入到結(jié)構(gòu)基因編碼的多肽的層次上。如果一個(gè)結(jié)構(gòu)基因上有一個(gè)非冗余密碼子改變，那么多肽在翻譯時(shí)就將有一個(gè)氨基酸被替換，導(dǎo)致蛋白質(zhì)的改變。利用蛋白質(zhì)

54、凝膠電泳技術(shù)就可對大量物種的蛋白質(zhì)多態(tài)性進(jìn)行分析。四DNA序列多態(tài)性 DNA序列多態(tài)性的檢測方法：限制性內(nèi)切酶檢測核苷酸序列的多態(tài)性；從多重復(fù)DNA序列發(fā)展出來的限制性片段方法。2008年水生所遺傳學(xué)答案外顯子捕獲：快速識別和克隆基因外顯子的一種技術(shù)。將待測DNA克隆在表達(dá)載體兩個(gè)外顯子之間的內(nèi)含子中，轉(zhuǎn)化細(xì)胞，經(jīng)RNA剪接后從細(xì)胞中分離出RNA，可鑒定出待測DNA中有無外顯子。反式剪接：把分別位于不同前體mRNA中的外顯子切下來而后拼接為成熟mRNA。與正常的順式剪接不同，這里的兩段外顯子是來自不同的RNA的，但卻可能來自同一基因。營養(yǎng)缺陷型：對某些必需的營養(yǎng)物質(zhì)(如氨基酸)或生長因子的合成

55、能力出現(xiàn)缺陷的變異菌株或細(xì)胞。必須在基本培養(yǎng)基(如由葡萄糖和無機(jī)鹽組成的培養(yǎng)基)中補(bǔ)加相應(yīng)的營養(yǎng)成分才能正常生長。細(xì)菌人工染色體：由大腸桿菌單拷貝F質(zhì)粒衍生而成的，可用于克隆基因組大片段DNA及構(gòu)建基因組文庫的克隆載體。滲漏突變：突變的產(chǎn)物仍然有部分活性，表現(xiàn)型介于完全的突變型和野生型之間的某種中間類型非保守性替代保守性置換（conservative substitution)，是指蛋白質(zhì)中某一氨基酸被另一化學(xué)上相似的氨基酸所置換。如極性（非極性）氨基酸置換另一個(gè)極性（非極性）氨基酸。保守性置換一般不會(huì)改變或僅稍許改變蛋白質(zhì)的性質(zhì) 亞倍體：相對于整倍體而言，少數(shù)染色體有所缺少的一種非整倍體。表

56、觀遺傳學(xué)：表觀遺傳學(xué)是研究基因的核苷酸序列不發(fā)生改變的情況下，基因表達(dá)了可遺傳的變化的一門遺傳學(xué)分支學(xué)科。表觀遺傳的現(xiàn)象很多，已知的有DNA甲基化（DNA methylation），基因組印記（genomic impriting），母體效應(yīng)（maternal effects），基因沉默（gene silencing），核仁顯性，休眠轉(zhuǎn)座子激活和RNA編輯（RNA editing）等。DNA解旋酶:在DNA不連續(xù)復(fù)制過程中，結(jié)合于復(fù)制叉前面，催化DNA雙鏈結(jié)構(gòu)解鏈，并具有ATP酶活性的酶。兩種活性相互偶聯(lián)，通過水解ATP提供解鏈的能量。不同來源的DNA解旋酶的共同特性是通過水解ATP提供解鏈的能

57、量，而復(fù)制叉結(jié)構(gòu)的存在與否對活性的影響因酶而異。二1.堿性、DNA、組蛋白、非組蛋白和RNA、遺傳物質(zhì)。2。胸腺嘧啶二聚體、DNA、保真度、錯(cuò)誤。3.DNA、RNA、DNA、RNA的DNA。3原核生物基因表達(dá)的極性現(xiàn)象及其出現(xiàn)的原因。在細(xì)菌中，根據(jù)對乳糖操縱子和半乳糖操縱子的研究，當(dāng)IS因子插入到這兩種操縱子的5端順反子中以后，往往嚴(yán)重降低其下游順反子的表達(dá)水平，這就是所謂的極性突變（polar mutation）或突變的極性效應(yīng)（polar effect）。 4 真核生物mRNA后加工過程形成的5帽子和3poly（A）尾結(jié)構(gòu)的功能？一般認(rèn)為mRNA 5加帽的功能主要表現(xiàn)在4個(gè)方面： 保護(hù)mRNA 5端不被降解RNA酶的降解從5端起始，當(dāng)在mRNA的5端加上m7G pppG帽子后，帶有3個(gè)連接磷酸的5帽可阻止存在細(xì)胞內(nèi)的RN ase切割。 為核糖體識別mRNA提供信號，提高翻譯效率。真核生物mRNA必須通過5帽結(jié)合蛋白才能接觸核糖體，起始翻譯。 作為進(jìn)出細(xì)胞核的識別標(biāo)記。 提高mRNA的剪接效率。 5帽結(jié)合蛋白涉及第一個(gè)內(nèi)含子剪接