第七章基因精细结构的遗传分析 1.重组子(reco:是在发生性状的重组时，可交换的最小的单位。一个交换子可只包含一对核苷酸。 2.突变子(uto:是性状突变时，产生突变的最小单位。一个突变子可以小到只是一个核苷酸。 男两的经食同序由于接笑的不问设上甲地的不。 6.跳跃基因(iumping gene)):可作为插入因子和转座因子移动的DWM序列，也称转座因子， 7.调控基因(regulator gene):其产物参与调控其他结构基因表达的基因 8.结构基因((structural gene):可编码NM或蛋白质的一段DN序列。 子精合的性我对的子吴酸来花和物杰身结公择作 知4 与操作子结合的词控蛋白质。对于可诱导操纵子来说，阻物本身就是与操 操纵子结合。 :操纵子。是原核生物基因表达和调控的一个完整单元，其中包括结构基因、调节基因、操 0启费楼元技 生从必须诱导变为不需诱导的突变型。一般同一突 子风的西装的网时秋密爱到装新军 之通过配对碱基之间的 正常表达，起到调控作用 ,热左在名类不同的酸中均在表达的相闪的基因高等直性生物 1.(-)2.()3.+)4.(-)6.(+)6.(+)7.(-)8.(+)9.(-)10.(-) 3.[提示] 选择题：
第七章基因精细结构的遗传分析 1.[提示] 名词解释： 1.重组子(recon)：是在发生性状的重组时，可交换的最小的单位。一个交换子可只包含一对核苷酸。 2.突变子(muton)：是性状突变时，产生突变的最小单位。一个突变子可以小到只是一个核苷酸。 3.顺反子(作用子)(cistron)，表示一个起作用的单位，一个作用子所包括的一段 DNA 与一个多肽链的 合成相对应。是基因的基本功能和转录单位，一个基因可有几个顺反子，一个顺反子产生一条 mRNA。 4.重叠基因{overlapping gene}：同一段 DNA 的编码顺序，由于阅读框架的不同或终止早晚的不同， 同时编码两个或两个以上多肽链的基因。 5.隔裂基因(split gene)：一个结构基因内部为一个或更多的不翻译的编码顺序，如内含子(intron) 所隔裂的现象。 6.跳跃基因(jumping gene)：可作为插入因子和转座因子移动的 DNA 序列，也称转座因子。 7.调控基因(regulator gene)：其产物参与调控其他结构基因表达的基因。 8.结构基因(structural gene)：可编码 RNA 或蛋白质的一段 DNA 序列。 9.repressor：阻抑物。与操作子结合的调控蛋白质。对于可诱导操纵子来说，阻抑物本身就是与操作 子结合的活性形式，而对于可阻抑的操纵子来说，阻抑物需要与辅阻抑物（corepressor）结合后才能 与操纵子结合。 10.operon：操纵子。是原核生物基因表达和调控的一个完整单元，其中包括结构基因、调节基因、操 作子和启动子。乳糖操纵元模型 11.组成型突变型（constitutive mutant）：酶的产生从必须诱导变为不需诱导的突变型。一般同一突 变使代谢作用上直接有关的几种酶都由诱导型变为组成型。 12.顺反效应：同一基因内部的不同突变遗传效果不同，顺反排列（a1a2 / + +）产生野生型。反式排 列（a1 + / + a2）产生突变型。这种顺式与反式排列产生不同遗传效应的现象叫做顺反效应。 13.假基因：现称拟基因，是一种核苷酸序列同其相应的正常功能基因基本相同，却不能合成出功能蛋 白质的失活基因，是没有功能的基因。 14.反义 RNA（antisense RNA）：指与被调控的 RNA 或 DNA 序列互补的 RNA，它通过配对碱基之间的氢 键作用与特定的 RNA 或 DNA 形成双链复合物，影响 RNA 的正常修饰、翻译等过程，封闭或抑制基因的 正常表达，起到调控作用。 15.持家基因（housekeeping gene）：在各类不同的细胞中均在表达的一组相同的基因，高等真核生物 中其数目约在 10 000 左右。 2.[提示] 是非题： 1.（-） 2. (+) 3. (+) 4.（-） 5. (+) 6. (+) 7.（-） 8.（+） 9.（-） 10.（-） 3.[提示] 选择题：
1.(2)2.(2)3.(3)4.(4)5.(1)6.(4)7.(2)8.(3)9.(3)10.(1) 经风 1.①操纵基因②调节基因 2.①重组子②突变子③顺反子 3.①体细胞②性细胞③功能单位 4.①磷酸二酯键②多聚体③模板④转录⑤互补 5.DN聚合 6.ODNA连接稀 7.①起始tNA②起始③甲硫氨酸 8.①德酸二酯键 g.ONA的复制②DM的修复 5.[提示 思考题 摩尔根利用果蝇杂交试验证明基因位于染色体上，星直线型排列，并于 ☒洗猫功注行的肺灸球菌的转化试险及194性年Aey等人进行的工作证明了 20世纪40年代G重Bead1e和E.L.Tatum提出了“一个基因一个酶”的假说：1953年 和i提华了双旋结构：57年ck提出了中心法，并于1961年提出了三 提操子型学说。由此进一步证明了基因的作用 k在研究玉米 控制因子中提 连续性，提出“断裂基因”的概念：1978年，在噬菌体中发现了重叠基因。 e0)为例，说明什么是顺式作用元件(cs cting element） cting fac tor)?它们各自如何发挥作 爸：顺式作用无件 M 达有 特定的调拉序列。 白质。真核生物的顺式作用元件可分为启动子、增强子以及沉默子（沉默基因 通过改变模板的总 模 合南I在D 食代作用因指不染色体上基因码的、能直按接地识别政合在各服式作 进入位置 用元件8~1即核心序列上并参与调控粑基因转录效常的结合蛋白。这类A结合蛋白与不同识别序
1.（2） 2.（2）3.（3） 4.（4） 5.（1） 6.（4） 7.（2）8.（3） 9.（3） 10.（1） 4.[提示] 填空题： 1.①操纵基因 ②调节基因 2.①重组子 ②突变子 ③顺反子 3.①体细胞 ②性细胞 ③功能单位 4.①磷酸二酯键 ②多聚体 ③模板 ④转录 ⑤互补 5.①DNA 聚合酶 6.①DNA 连接酶 7.①起始 tRNA ②起始 ③甲硫氨酸 8.①磷酸二酯键 9.①DNA 的复制 ②DNA 的修复 5.[提示] 思考题： 1.简述基因概念的发展。 答：基因的最初概念来自于孟德尔的“遗传因子”，他认为生物性状是由遗传因子控制 的，性状本身不能遗传。1909 年，丹麦学者 W.L.Johannsen 提出了“基因”一词，代替了孟德尔的遗 传因子。 1910 年，摩尔根利用果蝇杂交试验证明基因位于染色体上，呈直线型排列，并于 1926 年发表了《基因论》。 1928 年 Griffith 进行的肺炎球菌的转化试验及 1944 年 Avery 等人进行的工作证明了 DNA 就是遗传物质。 20 世纪 40 年代 G.W.Beadle 和 E.L.Tatum 提出了“一个基因一个酶”的假说；1953 年 Waston 和 Crick 提出了 DNA 双螺旋结构模型；1957 年 Crick 提出了中心法则，并于 1961 年提出了三 联遗传密码；1957 年 S.Benzer 提出了“顺反子”概念。 1961 年，F.Jacob 和 J.Monod 提出“操纵子模型”学说，由此进一步证明了基因的作用 和遗传信息转移的中心法则。 20 世纪 50 年代初，B.McClintock 在研究玉米的控制因子中提出了某些遗传因子的位置 是可以转移的；60 年代在大肠杆菌中发现插入序列，提出“跳跃基因”的概念；70 年代发现基因的不 连续性，提出“断裂基因”的概念；1978 年，在噬菌体中发现了重叠基因。 2.以乳糖操纵子（lac operon）为例，说明什么是顺式作用元件（cis-acting element） 什么是反式作用因子（trans-acting factor）？它们各自如何发挥作用？ 答：顺式作用元件是指 DNA 分子上对基因表达有调节活性的某些特定的调控序列，其活 性仅影响与其自身处于同一 DNA 分子上的基因，这种 DNA 序列多位于基因旁侧或内含子中，不编码蛋 白质。真核生物的顺式作用元件可分为启动子、增强子以及沉默子（沉默基因）。顺式作用元件可以 通过改变模板的总体结构，或将模板固定在细胞核内特定的位置，促进 RNA 聚合酶Ⅱ在 DNA 链上的结 合和滑动，有的还可以为 RNA 聚合酶Ⅱ或其它一些反式作用因子进入染色质提供一种“进入位置”。 反式作用因子是指不同染色体上基因座编码的、能直接或间接地识别或结合在各顺式作 用元件 8～12bp 核心序列上并参与调控靶基因转录效率的结合蛋白。这类 DNA 结合蛋白与不同识别序
的在空间结的上相互作用，以及蛋白质与蛋白质之同的相互作用，构成了复杂的基因转录调拉机 3.操纵基因和调节基因在哪些方面相似，哪些方面不相似？答：相似的地方是：二者均由一段N组 成 蛋白)。 因虽能大量转录，但不翻译成蛋白质。调节基因专门负责编码调节蛋白（阻遇蛋白或活化 失用物有何区？透物是一种蛋台质是节基因的产物能邦提级基因的作用。 装以物教的一林。一且与阻物金。致使其发生化。从操基因上 下来， 5基因表达调控可以发 在诸如转录、翻译等许多不同的层次上。请简要说明发生在 答：N水平的调控是真核生物发有调控的一种形式，它包括了基因丢失、扩增、重排 移位等 。这些调控方式与转录及 ；在细分化时。除某个因性的方式之一是从中除去事个。《分染色件 基因重排与变换。一个基因可以通过从远离其启动子的地方移到距它很近的位点而被启动转录，这利 方式称基因重 。此 部 本人本庶佑还提出了一个 基因变换 rdon的实验不能 细分化过程中 节基因和受体基因的连接可形成新 的基因，即调节启动基因，这种连接是由片段缺失造成的 6 答： 个基因如何产生两种不同类型的RN1,分子？ 基因可以有两利 种以上的RNA。第一种是： 那么， 会 生不闲的 就会产生幸种 ?试解华，豆补测验为什么只能测定突变子位点是在一个顺反子里还是在不顺反子时里，但不能 答：两个“突变型”，如果是处在同一个顺反子中，不管它们的位置如何，也不能互补：若两个“突 8突李和的位于不及：基因型b/+和a/具有一个还是两种表现型？如果不同， 答：b/+和+/+b是一种表现型，因为a、b两种突变子位于不同的顺反子中. 2 3 4 5 2 3 4
列之间在空间结构上相互作用，以及蛋白质与蛋白质之间的相互作用，构成了复杂的基因转录调控机 制的基础。 3.操纵基因和调节基因在哪些方面相似，哪些方面不相似？ 答：相似的地方是：二者均由一段 DNA 组 成，都参与对顺反子的调控。不相似的地方 是：操纵基因虽能大量转录，但不翻译成蛋白质。调节基因专门负责编码 调节蛋白(阻遏蛋白或活化 蛋白)。 4.阻遏物和诱导物有何区别？ 答：阻遏物是一种蛋白质，是调节基因的产物，能抑制操纵基因的作用， 关闭顺反 子 的转录。诱导物是酶作用底物的一种，一旦与阻遏物结合，致使其发生构型 变化，从操纵基因上脱落 下来，从而启动顺反子的转录。 5.基因表达调控可以发生在诸如转录、翻译等许多不同的层次上。请简要说明发生在 DNA 水平上的基因表达调控方式。 答：DNA 水平的调控是真核生物发育调控的一种形式，它包括了基因丢失、扩增、重排 和移位等方式。通过这些方式可以消除或变换某些基因，并改变它们的活性。这些调控方式与转录及 翻译水平的调控是不同的，因为它从根本上使某些细胞的基因组发生了改变。 基因丢失。在细胞分化时，消除某个基因活性的方式之一就是从细胞中除去那个基因。（部分染色体 丢失现象） 基因扩增。基因扩增是指某基因的拷贝数专一性大量增加的现象，它使得细胞在短期内产生大量的基 因产物以满足生长发育的需要，是基因活性调控的一种方式。 基因重排与变换。一个基因可以通过从远离其启动子的地方移到距它很近的位点而被启动转录，这种 方式称基因重排。此外，日本人本庶佑还提出了一个“基因变换”模式。他认为 Gurdon 的实验不能断 言生物体所有细胞中全部 DNA 在分化、发育过程中都不会发生变化，可能在一部分细胞里，DNA 会发生 微小的、不可逆的变化。他认为，在细胞分化过程中，由于调节基因和受体基因的连接可形成“新” 的基因，即调节启动基因，这种连接是由 DNA 片段缺失造成的。 6.一个基因如何产生两种不同类型的 mRNA 分子？ 答：一个基因可以有两种方式产生一种以上的 mRNA。第一种是：一个原初转录物含有一个以上的多腺 苷化位点，就能产生一种以上的具有不同 3’末端的 mRNA。第二种方式是：如果一个原初转录物含有 几个外显子，那么，会发生不同的剪接，就会产生多种 mRNA。 7.试解释，互补测验为什么只能测定突变子位点是在同一个顺反子里还是在不同 顺反子时里，但不能 决定顺反子间的顺序？ 答：两个“突变型”，如果是处在同一个顺反子中，不管它们的位置如何，也不能 互补；若两个“突 变型”处在不同的顺反子中，不管这两个顺反子的位置如何 ，也总会发生互补。所以，顺反测验(互 补测验)不能提供关于顺反子顺序的信 息，若要测定顺反子的顺序，需要做重组实验。 8.突变子 a 和 b 位于不同顺反子中，基因型 ab／++和 a+／+b 具有一个还是两种表现 型？如果不同， 哪一个是正常的，哪一个是突变的？ 答：ab／++和 a+／+b 是一种表现型，因为 a、b 两种突变子位于不同的顺反子中。 9.下表是 T4 噬菌体５个表型相似的突变体的互补实验结果（＋、－分别表示能和不能互补），试根据 结果判断它们分属于几个顺反子（以图表示）？ 1 2 3 4 5 1 - + + + + 2 - + - + 3 - + - 4 - + 5 -
答：三个顺反子12435
答：三个顺反子: 1 2 4 3 5