分子遗传学资料文档格式.docx
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12.编码序列：
指编码RNA和蛋白质的DNA序列。
13.非编码序列：
指基因的内含子序列以及居间序列的总和。
14.单一序列：
是基因组里只出现一次的DNA序列，又称非重复序列。
15.中度重复序列：
重复次数为几十次到几千次。
如rRNA基因、tRNA基因和某些蛋白质的基因。
16.高度重复序列：
重复几百万次，一般是少于10个核苷酸残基组成的短片段。
如异染色质上的卫星DNA。
17.基因家族：
真核生物基因组中来源相同，结构和功能相关的一组基因形成一个基因家族。
18.多基因家族：
多基因家族是一个基因组中功能相似、进化上同源的一组基因。
19.超基因家族：
DNA序列相似，但功能不一定相关的若干基因家族或单拷贝基因总称。
由基因家族和单基因组成的大基因家族，结构上有程度不等的同源性，但功能不同
20.N值悖理：
生物基因数目同生物进化程度或生物复杂性的不对应性
21.N值：
生物中包含基因的总数目，称为N值。
22.C值悖理：
生物基因组的大小同生物在进化上所处的地位及复杂性之间无严格的对应关系。
23.基因:
是功能单位（决定性状），基因是突变单位（基因是突变的最小结构），交换单位（交换的最小结构）三位一体的组合。
第三章染色质
1.DNA的变性：
在理化因素作用下，DNA双螺旋的两条互补链松散而分开成为单链，从而导致DNA的理化性质及生物学性质发生改变
2.Tm值：
加热变性使DNA的双螺旋结构失去一半时的温度称为该DNA的变性温度（82-95℃）。
3.DNA的复性：
变性DNA在适当条件下，又可以使两条彼此分开的链重新缔合成为双螺旋结构。
4.退火：
变性DNA在缓慢冷却时，可以复性，此过程称为退火。
5.染色质：
是由DNA、组蛋白、非组蛋白和少量RNA组成的线性复合结构，是遗传物质在间期细胞的存在形式，常呈网状不规则结构。
6.组蛋白：
真核生物体细胞染色质中的碱性蛋白质，富含精氨酸和赖氨酸等碱性
7.核小体：
组成真核细胞染色体的基本结构单位，由组蛋白和大约200个bp的DNA组成的直径约10nm的球形小体。
8.非组蛋白：
一组极不均一的在细胞内与DNA结合的组织特异蛋白质（15～100kDa）。
大多为酸性蛋白质，参与基因表达调控。
9.常染色质：
间期核内染色质丝折叠压缩程度低，处于伸展状态，着色浅的那部分染色质。
富含单拷贝DNA序列，有转录活性。
10.异染色质：
间期核内染色质丝折叠压缩程度高，处于凝聚状态，染料着色深的那部分染色质。
富含重复DNA序列、复制延迟，一般无转录活性。
11.DNA：
DNA指脱氧核苷酸的高聚物，是染色体的主要成分。
第四章原核生物基因的表达与调控
1.操纵子：
有原核生物中，由几个功能相关的结构基因成簇排列而组成的一个基因表达的协同单位，称为操纵子
2.细胞核遗传：
由细胞核中的DNA决定的遗传现象。
3.细胞质遗传：
由细胞质中的DNA决定的遗传现象。
4.内共生假说：
真核细胞祖先是种吞噬细胞；
线粒体祖先是种革兰氏阴性菌。
前者吞后者
5.细胞分化假说：
原始的原核细胞质膜内陷包被DNA，然后再分化形成独立的细胞器。
第五章真核生物基因的表达与调控
1.基因丢失：
在细胞分化过程中，某些原生动物、线虫、昆虫等体细胞通过丢失某些基因而除去这些基因的活性。
2.基因扩增：
某个或某些基因的拷贝数选择性增加的现象。
这种增加可以发生在细胞或组织内，也可以在体外（试管中）或在细胞或组织中。
这种增加一般与基因组的其他基因的增加不成比例。
3.基因重排：
指某些基因片段改变原来存在顺序而重新排列组合，成为一个完整的转录单位。
4.顺式作用元件:
指DNA上对基因表达有调节活性的某些特定的调节序列，其活性仅影响与其自身处于同一DNA分子的基因。
这种DNA序列多位与基因旁侧或内含子中，不编码蛋白质。
5.启动子：
位于转录起始位点附近，具有相对固定位置，且为转录起始所必需的序列元件。
6.增强子（enhancer）：
位于转录起始位点较远位置上，具有参与、激活和增强转录起始功能的序列元件。
增强子元件常常是组织特异性或短暂调节的靶位点。
7.应答元件：
一组受共同调控的基因，各基因都有一个相同的序列元件，该元件是诱导型转录因子识别靶基因的位点,称为应答元件。
8.反式作用因子:
指能直接或间接地识别或结合在各顺式作用元件8～15bp核心序列上，参与调控靶基因转录效率的一组蛋白质，也称序列特异性DNA结合蛋白。
9.锌指结构：
指含有一段保守氨基酸顺序的蛋白质与该蛋白的辅基锌螫合而形成的环状结构，分为锌指、锌扭和锌簇结构；
也有按照与锌结合的氨基酸残基性质分为Cys2／Cys2和Cys2／His2指。
10.同源结构域：
同源盒基因家族各基因间具有一相同的保守序列，称为同源结构域
11.碱性亮氨酸拉链：
有些肽链C末端有一段30个氨基酸序列以α-螺旋构型出现的结构单元，每间隔6个氨基酸出现一个亮氨酸残基，能形成两性α-螺旋。
两个具有这种结构的因子接触后可借助侧链疏水性交错对插，形成稳定卷曲螺旋结构的二聚体。
12.螺旋-环-螺旋结构:
含两个双性α-螺旋，每3～4个氨基酸含一个疏水性残基，中间为非螺旋环区，内含一个或多个能阻断螺旋的氨基酸残基。
13.5ˊ端加帽:
真核生物转录生成的mRNA在转录后，在5ˊ端加上7－甲基鸟苷（m7GPPPmNp-）。
意义:
保护转录体mRNA不受5ˊ外切酶降解；
增强mRNA的稳定性。
14.3ˊ端加尾:
转录后在mRNA在3ˊ末端加上50～200个腺苷酸，即poly（A）尾（成熟mRNA）。
意义：
保护mRNA的完整性；
有利于mRNA从细胞核向胞质的转运；
促进mRNA与核糖体的结合。
15.mRNA前体的剪接：
真核细胞基因表达所转录出的mRNA前体在剪接酶作用下，有序删除每一个内含子并将外显子拼接起来，形成成熟的mRNA，这一过程即为剪接。
16.选择性剪接：
一个外显子或内含子是否出现在成熟的mRNA中是可以选择的，这种剪接方式称为选择性剪接。
17.RNA编辑:
是指转录后的RNA在编码区发生碱基的突变、加入或丢失等现象。
第六章RNA遗传
1.RNA世界：
在产生现代生命所具有的遗传物质DNA、RNA和Protein之前，生命是以RNA为基础发展进化而来的。
RNA既是遗传物质，也有催化作用。
2.RNA干涉：
一种分子生物学上由双链RNA诱发的基因沉默现象，其机制是通过阻碍特定基因的翻译或转录来抑制基因表达。
当细胞中导入与内源性mRNA编码区同源的双链RNA时，该mRNA发生降解而导致基因表达沉默。
3.RNA编辑：
在mRNA水平上改变遗传信息的过程。
RNA编辑是通过比较成熟的mRNA与相应基因的编码信息时发现的，成熟的mRNA序列中有几种意想不到的变化，包括U→C，C→U；
U的插入或缺失、A→I多个G或C的插入等。
4.模糊基因：
RNA编辑过的基因与其原始模板相比，在结构和功能都发生了一定的变化，因此能够进行RNA编辑的基因称为模糊基因。
简答题
1.基因概念的发展：
泛基因（或前基因）、孟德尔（遗传因子）、摩尔根（基因）、顺反子、操纵子、现代基因。
在一个基因内部发生两个以上位点的突变，其顺式和反式结构的表型效应是不同的。
顺式是野生型，反式却是突变型，所以，基因就是一个顺反子。
基因内部这些不同位点之间还可以发生交换和重组。
所以，一个基因不是一个突变单位，也不是一个重组单位。
Benzer分别把突变位点称为突变子（muton）和重组子（recon）。
显然，一个突变子或重组子可小到一个核苷酸对。
3.朊病毒的特征：
①它没有核酸，能使正常的蛋白质由良性转为恶性，由没有感染性转化为感染性；
②它没有病毒的形态，是纤维状的东西；
③它对所有杀灭病毒的物理化学因素均有抵抗力，现在的消毒方法都无用，只有在136℃高温和两个小时的高压下才能灭活；
④病毒潜伏期长，从感染到发病平均28年，一旦出现症状半年到一年100％死亡；
⑤诊断困难，正常的人与动物细胞内都有朊蛋白存在，不明原因作用下它的立体结构发生变化，变成有传染性的蛋白，患者体内不产生免疫反应和抗体，因此无法监测。
4.组蛋白密码含义：
①组蛋白末端不同的修饰作用将诱导与染色质相连蛋白之间的相互亲和力。
②一个核小体中同一末端的修饰可能是相互依赖的，产生不同组合。
③染色质高级结构的不同性质极大地依赖于具有不同修饰的核小体共价修饰的局部浓度和组合。
5.组蛋白密码假说：
不同的组蛋白修饰酶（乙酰化酶、脱乙酰化酶、甲基化酶、脱甲基化酶、泛酸化酶、脱泛酸化酶等）对组蛋白进行修饰。
组蛋白N-末端的各种修饰为其效应蛋白的结合提供了作用位点；
特定的蛋白质复合体使被修饰的组蛋白装配起来，不同修饰的组合与基因的表达状况密切相关（组合读出器）；
同时，各种效应蛋白对修饰后组蛋白末端的结合效应控制着染色质的状态，从而进一步影响DNA的复制、基因的表达调控、X染色质的失活和基因组印迹等表观遗传现象。
6.新基因的产生和进化途径：
①基因突变；
②基因重复：
冗余基因（单基因重复，部分、完整基因组重复）；
③转座：
简单转座、复杂转座；
④水平转移：
不同物种之间（转化、转导、结合）
⑤RNA选择性剪切、编辑
7.基因分类：
①按照基因在细胞内分布的部位，可将其分为细胞核基因和细胞质基因。
②按照基因的功能，可将其分为结构基因、调节基因和操纵基因。
结构基因：
决定某种多肽链氨基酸种类和排列顺序的基因。
调控基因：
某些可调节控制结构基因表达的基因，调控基因突变可以影响一个或多个结构基因的功能，导致一个或多个蛋白质（酶）合成量的改变。
③按照基因形态分：
断裂基因、重叠基因、跳跃基因（转座子）。
8.重叠基因：
重叠方式：
大基因内包含小基因；
前后两个基因首尾重叠一个或两个核苷酸；
几个基因的重叠，几个基因有一段核苷酸序列重叠在一起，等等。
功能：
1、经济和有效地利用DNA遗传信息量。
2、重叠基因中不仅有编码序列也有调控序列，可能参与对基因的调控
9.转座子转座机制：
转座时发生的插入作用有一个普遍的特征，那就是受体分子中有一段很短的（3-12bp）、被称为靶序列的DNA会被复制，使插入的转座子位于两个重复的靶序列之间。
不同转座子的靶序列长度不同，但对于一个特定的转座子来说，它所复制的靶序列长度都是一样的。
（IS1两翼总有9个碱基对的靶序列，而Tn3两端总有5bp的靶序列）。
10.转座作用的遗传学效应：
①转座引起插入突变；
②转座产生新的基因；
③转座产生的染色体畸变；
④转座引起的生物进化。
11.原核生物基因组的特点：
1）原核生物的基因组很小，DNA含量低；
2）原核生物DNA不和蛋白质固定结合，一般不具有核小体结构；
3）原核生物的基因组内绝大部分序列用于编码蛋白质。
4）功能上密切相关得到基因高度集中形成一个功能转录单位，可以转录形成含有多个蛋白质分子的一个mRNA单元。
5）重复序列少，具重叠基因。
12.真核生物基因组的特点：
1）真核生物基因组的分子量大；
2）真核生物的DNA一般与蛋白质结合成染色体；
3）转录和翻译在细胞中不同的位置进行。
4）基因组DNA的大量序列不编码蛋白。
5）真核生物的蛋白编码基因往往以单拷贝存在。
6）真核生物的蛋白编码基因大部分为断裂基因。
13.基因家族特点：
a、是具有显著相似性的一组基因，编码相似的蛋白质产物；
b、成簇排列或分散排列；
c、一组功能相似且核苷酸序列具有同源性的基因，可能由某一共同祖先基因经重复和突变产生；
d、由外显子相关的一组基因所组成，家族成员来自某个祖先基因的倍增和变异。
1.DNA的特点:
a.DNA是由核酸的单体聚合而成的聚合体。
由反向平行的两条链构成.每一种核酸由三个部分所组成：
一分子含氮碱基+一分子五碳糖（脱氧核糖）+一分子磷酸根,DNA都是由C、H、O、N、P五种元素组成的。
b.核酸的含氮碱基又可分为四类：
鸟嘌呤、胸腺嘧啶、腺嘌呤、胞嘧啶，其中在DNA中，A和T配对，C和G配对，碱基间的作用力主要靠氢键维持。
c.DNA的四种含氮碱基比例具有奇特的规律性，每一种生物体DNA中A=TC=G，这称为加卡夫法则（Chagaff’srule）。
2.DNA的理化性质特点:
变性与复性
在理化因素作用下，DNA双螺旋的两条互补链松散而分开成为单链，从而导致DNA的理化性质及生物学性质发生改变，这种现象称为DNA的变性（denaturation）。
变性后特征：
①增色效应；
②旋光性下降；
③粘度降低；
④生物学功能丧失或改变
变性DNA在适当条件下，又可以使两条彼此分开的链重新缔合（reassociation）成为双螺旋结构，这过程称为DNA的复性（renaturation）。
复性速率公式：
C/C0=1/（1+kC0t）
C:
t时单链DNA的浓度;
k:
反应常数;
C0:
t＝0时DNA的初始浓度。
C/C0=1/2时，即复性反应完成一半时C0t值定义为Cot1/2。
C0t1/2=1/k
3.复杂度：
DNA分子中无重复核苷酸序列的最大长度。
4.1）C0t½
越大，表示复性速度越慢，DNA的分子量越大。
2）在不存在重复序列的情况下,C0t½
值与基因组的大小成正比,也即与反应体系中的复杂度成正比。
3）在有重复顺序的复性中,在同一个复性曲线上的各动力学组分的C0t½
并不因基因组的大小而增减,而是与DNA序列的重复频率成反比。
5.tRNA：
①倒“L”结构。
含多种稀有碱基。
②5’末端具有G（大部分）或C，3’末端都以ACC的顺序终结。
③有一个富有鸟嘌呤的环。
④有一个反密码子环，在这一环的顶端有三个暴露的碱基，称为反密码子（anticodon）.反密码子可以与mRNA链上互补的密码子配对。
⑤有一个胸腺嘧啶环。
第四章原核动物基因的调控
1.乳糖操纵子结构特点：
①三个结构基因Z、Y、A，分别编码β-半乳糖苷酶（β-galactosidase）、透酶（permease）和半乳糖苷乙酰化酶（galactosideacetylase）
②其上游还有一个启动子（P）和一个操纵基因（O）
③启动子上游还有一个CAP蛋白结合位点
2.色氨酸操纵子结构特点：
①E.coli的色氨酸操纵子有五个结构基因E、D、C、B、A基因编码三种酶，用于合成色氨酸，
②上游调控区由启动子（P）和操纵基因（O）组成
③R基因编码阻遏蛋白
第五章真核生物基因的调控
1.细胞质遗传特点：
1）母系遗传；
2）杂交后代都不出现一定的分离比例（非孟得尔遗传）
2.真核生物基因表达调控的特点：
①在真核生物中，染色体的结构对基因的表达有明显的调控作用；
②真核基因的转录和翻译是在不同地点不同时间进行，从而使真核基因的表达有多种转录后的调控机制；
基因表达具有时间性和空间性。
时间性：
个体发育的不同阶段，基因表达的种类和数量是不同的；
空间性：
在不同组织和器官中，基因表达的种类和数量是不同的。
③真核生物基因表达存在细胞特异性或组织特异性。
④真核生物的基因表达调控是多因子、多步骤的调控过程。
3.DNA水平的调控：
①基因丢失
②基因扩增
（爪蟾卵母细胞成熟中rDNA的扩增。
）
③基因重排
指某些基因片段改变原来存在顺序而重新排列组合，成为一个完整的转录单位。
调节表达产物多样性。
（免疫球蛋白IgG）
4.DNA甲基化：
在甲基转移酶的催化下，DNA的CG两个核苷酸的胞嘧啶被选择性地添加甲基，形成5－甲基胞嘧啶，这常见于基因的5'
-CG-3'
序列。
大多数脊椎动物基因组DNA都有少量的甲基化胞嘧啶，主要集中在基因5＇端的非编码区，并成簇存在。
甲基化位点可随DNA的复制而遗传，因为DNA复制后，甲基化酶可将新合成的未甲基化的位点进行甲基化。
DNA的甲基化可引起基因的失活。
DNA甲基化主要形成5－甲基胞嘧啶（5-mC）和少量的N6-甲基嘌呤（N6-mA）及7－甲基鸟嘌呤（7-mG）。
5.增强子特点：
⑴与启动子的相对位置和取向无关，只要存在于同一DNA分子上都能起作用；
⑵没有基因专一性，可以在不同的基因组合中表现增强效应；
⑶严格的组织特异性和细胞特异性；
6.绝缘子特征：
1）当绝缘子位于增强子和启动子之间的时，它能阻断增强子对启动子的激活作用。
2）当绝缘子位于活性基因和异染色质之间时，能保护活性基因免受异染色质延伸所带来的失活效应
3）绝缘子的作用是增强基因调控的准确性
7.应答元件特点：
①是启动子的上游元件（如HSE）或增强子（如GRE）
②都含有短的共有序列，但不一定完全相同
③转录因子结合区在共有序列的任一侧附近
8.反式作用因子根据作用方式分为三类：
①通用转录因子。
普遍存在的转录因子。
如TATAbox结合因子TFⅡD、GCbox结合因子SP1等。
②组织特异性转录因子。
与基因表达的组织特异性有很大关系。
③诱导性反式作用因子。
活性能被特异的诱导因子所诱导。
9.DNA结合域：
锌指结构（Zincfingermotif）、同源结构域（Homodomain）、亮氨酸拉链（Leucinezipper）、螺旋-环-螺旋（Helix-loop-helixstructure）、螺旋-转角-螺旋（Helix-turn-helix）
10.Helix-turn-helix（α螺旋-β转角-α螺旋）结构：
为第一个被确立的DNA-结合结构，是最常见DNA结合域之一，常结合CAAT盒，属常见的转录调控蛋白因子。
11.转录活化结构域：
反式作用因子并非都需要其直接与DNA结合，转录活化域是反式作用因子必须具备的结构基础。
转录活化域通常是依赖于DNA结合结构域以外的30～100个氨基酸残基。
转录因子通常具有一个以上的转录活化区。
12.反式作用因子的作用方式
1）成环使相应位点接近而发挥作用
2）扭曲改变DNA构型
3）滑动沿DNA滑动到另一特异序列而发挥作用
4）连锁反应转录因子与DNA结合后促进与另一转录因子的结合
13.mRNA的选择性剪接：
高等真核细胞中,某个内含子5ˊ的供点在特定条件下可与另一个内含子3ˊ受点进行剪接，同时删除这两个内含子及其中间的全部外显子或内含子，即一个外显子或内含子是否出现在成熟的mRNA中是可以选择的，这种剪接方式称为选择性剪接。
在高等生物细胞的高度异质性中起重要作用。
由于剪接的多样化，一个基因在转录后通过mRNA前体的剪接加工而产生两个或更多的蛋白质。
14.翻译水平的调控：
翻译过程和翻译后水平的调控主要表现在翻译的起始、延长、蛋白质的加工修饰及定位等方面。
⑴mRNA运输控制:
运输控制（transportcontrol）是对转录本从细胞核运送到细胞质中的数量进行调节。
⑵mRNA稳定性调节a.原核生物mRNA的半衰期很短，平均大约3min。
b.高等真核生物迅速生长的细胞中mRNA的半衰期平均3h。
c.在高度分化的终端细胞中许多mRNA极其稳定，有的寿命长达数天。
⑶mRNA结构调控
⑷翻译起始的调控:
a.阻遏蛋白的调控作用（核糖体蛋白）。
b.翻译起始因子的功能调控
c.AUG对翻译的调控。
d.mRNA5′非编码区长度对翻译的影响
15.翻译后水平的调控:
a.新生肽链的水解b.肽链中氨基酸残基的修饰c.通过信号肽分拣、运输、定位。
1.RNA编辑的特点：
1）RNA编辑普遍存在于各种生命遗传系统中。
2）RNA编辑过程是一个真正为蛋白质编码的过程，是一个为某些蛋白质制造模板的过程。
3）RNA编辑具有系统发育的特异性。
4）RNA编辑不按中心法则进行。
第七章动物发育的分子遗传学
1.发育：
一个有机体从其生命开始到成熟的变化，是生物有机体的自我构建和自我组织的过程。
对多细胞生物来说，发育是从单细胞受精卵到成体经历的一系列有序的发展变化过程。
2.分化：
在个体发育中，细胞的后代在形态、结构和功能上发生差异的过程称为细胞分化。
3.分化和发育的本质：
基因选择性表达的结果，即基因表达调控的结果。
4.影响发育的因素
内因：
1）遗传是生物发育、分化的基础，发育是遗传信息按特定时序表达并与内外环境互作的有序变化过程。
2）细胞质对细胞的分化方向有直接的引导和控制作用（伞藻嫁接实验）。
3）细胞核的遗传信息在发育中仍占主导地位。
外因：
生物个体的发育，与个体所处的环境条件密切相关。
环境中的很多生物及非生物因子，都可以调控相关基因的表达，影响个体发育。
5.果蝇胚胎发育的分子遗传学
母源基因：
受精卵细胞质中的基因产物。
梯度基因：
由于各部位的浓度不同来控制表达。
间隙基因：
受母源基因调控，在胚胎的一定区域内表达，是合子细胞核中转录的第一批基因。
控制体节初步的轮廓。
成对控制基因：
控制体节的发育。
体节极化基因：
受成对控制基因的调控，可保持每一个体节中的某些重复结构如节间分界等。
同源异型基因：
基因序列相似，彼此同源，但可控制或调节不同性状发育的基因。
控制体节节点的器官的发育。
6．同形异位基因：
控制个体的发育模式、组织和器官形成的一类基因。
同形异位现象：
器官形态与正常相同，但生长的位置却完全不同。
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