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第八章 遗传物质的分子基础（教材3章，5-7%）
(一) 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.阻抑物（repressor）：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.操纵子（operon）：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.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。 12.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。 13.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。
14.中心法则：蛋白质合成过程，也就是遗传信息从DNA—mRNA—蛋白质的转录和翻译的过程，以及遗传信息从DNA到DNA的复制过程，这就是生物学的中心法则。
15.密码的兼并性：除甲硫氨酸和色氨酸仅有一种密码子外，其余氨基酸都各被2～6个密码子编码，这种现象称为遗传密码的简并性。 (二) 选择题或填空题： A.单项选择题：
1．假定有两个独立起源的隐性突变，它们具有类似的表型，经对其双突变杂合二倍体进行测定，个体表现为野生型，则可判定它们是属于 （2） (1)同一个基因的突变(等位) (2)两个基因的突变(非等位性)
(3)不能确定是否是同一个基因的突变(等位性) (4) 同一个顺反子突变 2． a1+ +a2
═ × ═ F1表现为突变型,说明a1与a2属于（2）： a1+ +a2
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（1）同一位点 （2）同一顺反子 （3）不同顺反子 （4）不能确定
3．在一个密码子中有多少个重组子？ （3） （1）1 （2）2 （3）3 （4）4
4．在一个操纵子中有多少个顺反子？ （4） （1）1 （2）2 （3）3 （4）是变量
5．一个纯种白色植株与另一个不同起源的纯种白色植株杂交，子1代全部是橙色，假定只有一种酶受阻就产生白色个体，在对应的基因中有多少顺反子？（1） （1）2个 （2）最少2个 （3）2个或更少 （4）1个
6．某DNA片段的一条单链的核苷酸顺序为：5，ATGCCTGA3，，若以此为母板转录成的mRNA的序列应该是（4）：
（1）5` ATGCCTGA3` （2） 5`TACGGACT3` （3） 5`UACGGACU3` （4） 5`UCAGGCAU3`
7．在乳糖操纵元中，LacⅠ基因编码的蛋白结合在（2）从而阻止RNA聚合酶起始转录。
（1） 结构基因 （2） 操纵子O位点 （3）启动子 （4）乳糖
8． 在基因表达的调控系统中，在调节蛋白不存在时，基因是表达的；加入某种调节蛋白后，基因的表达被关闭，这样的调控机制称为（3）。其中的调节蛋白称为（3）
（1） 负调控、诱导蛋白 （2） 正调控、诱导蛋白 （3） 负调控、阻遏蛋白 （4） 正调控、阻遏蛋白
9．诱导系统中的阻遏物是（３）：
（1）属组蛋白； （2）含有较多的RNA，因而能使其识别物异的操纵基因； （3）直接结合到DNA的特异区域； ４．是由与结构基因相邻的操纵基因产生的；
10．DNA连接酶在体内的主要作用是在DNA复制、修复中封闭缺口，（1） (1)将双链DNA分子中的5’磷酸基团同3’-OH末端重新形成磷酸二酯键 (2)作用时不消耗能量
(3)需要Mn2+等二价辅助离子 (4) 也可以连接RNA分子 B.填空题：
1．根据雅料和莫诺的乳糖操纵子模型，结构基因的表达受控于一个开关单位，这 个开关单位称( )，而这个开关单位是否开放又受( )的控制。 ①操纵基因 ②调节基因
2.按照现代遗传学的概念，重组、突变、功能这三个单位应该分别是（ ）、（ ）和（ ）。
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①重组子 ②突变子 ③顺反子
3．一般基因在( )成对存在，而在( )则成单存在，根据分子遗 传学的概念，基因是具有遗传信息编码的( )。 ①体细胞 ②性细胞 ③功能单位
4．RNA是由核糖核苷酸通过( )连接而成的一种( )。几乎所有的 RNA都是由 ( ) DNA ( ) 而来，因此，序列和其中一条链 ( ) 。 ①磷酸二酯键 ②多聚体 ③模板 ④转录 ⑤互补
5．在DNA合成中负责复制和修复的酶是( )。 ①DNA聚合酶
6．在DNA复制和修复过程中修补DNA螺旋上缺口的酶称为( )。 .①DNA连接酶
7．在所有细胞中，都有一种特别的（ ）识别 （ ）密码子AUG，它携 带一种特别的氨基酸，即（ ），作为蛋白质合成的起始氨基酸。 ①起始tRNA ②起始 ③甲硫氨酸
8．连接酶（Ligase）是一类用于核酸分子连接形成（ ） 的核酸合成酶， 有DNA连接酶和RNA连接酶之分。 ①磷酸二酯键
9．真核生物有两种DNA连接酶，连接酶I主要是参与（ ），而连接酶II 则是参与（ ）。
. ①DNA的复制 ②DNA的修复 (三) 判断题： 1. 分子遗传学认为基因是交换单位、突变单位和功能单位。（-） 2. 现代遗传学和经典遗传学都认为基因是遗传物质的最小功能单位。(+) 3. 顺反子表示一个作用单位，基本上符合通常所述基因的大小或略小。(+) 4. 基因是染色体(或DNA分子)的一定区段，具有直接控制性状表现的功能。（-） 5. 调节基因的作用是其表达产物参与调控其它基因的表达。(+) 6. 在顺反测验中，如果反式排列的杂合二倍体表现出突变型说明突变来自同一个基因。(+) 7. 负调控是细胞中阻遏物阻止基因转录过程的调控机制，所以当细胞中没有阻遏物，转录可以正常进行。（-） 8. 顺式作用元件一般是DNA，而反式作用因子一般是蛋白质。（+） 9. 在转录水平的调控中，原核生物以正调控为主，真核生物以负调控为主。（-）
10. 编码区以外的突变不会导致细胞或生物体表型改变。（-） (四) 问答题：
1．简述基因概念的发展。
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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． 经典遗传学和分子遗传学关于基因的概念有何不同？
答：孟德尔把控制性状的因子称为遗传因子；约翰生提出基因（gene）这个名词，取代遗传因子；摩尔根等对果蝇、玉米等的大量遗传研究，建立了以基因和染色体为主体的经典遗传学。
经典遗传学认为：基因是一个最小的单位，不能分割；既是结构单位，又是功能单位。具体指：⑴. 基因是化学实体：以念珠状直线排列在染色体上；⑵. 交换单位：基因间能进行重组，而且是交换的最小单位。⑶. 突变单位：一个基因能突变为另一个基因。⑷. 功能单位：控制有机体的性状。
分子遗传学认为：⑴. 将基因概念落实到具体的物质上，并给予具体内容：一个基因是DNA分子上的一定区段，携带有特殊的遗传信息。⑵. 基因不是最小遗传单位，而是更复杂的遗传和变异单位：例如在一个基因区域内，仍然可以划分出若干起作用的小单位。现代遗传学上认为： ①．突变子：是在性状突变时，产生突变的最小单位。一个突变子可以小到只有一个碱基对，如移码突变。②．重组子：在性状重组时，可交换的最小单位称为重组子。一个交换子只包含一个碱基对。 ③．顺反子：表示一个作用的单位，基本上符合通常所描的基因大小或略小，包括的一段DNA与一个多链的合成相对应，即保留了基因是功能单位的解释。⑶. 分子遗传学对基因概念的新发展：结构基因：指可编码RNA或蛋白质的一段DNA序列。调控基因：指其表达产物参与调控其它基因表达的基因。重叠基因： 指在同一段DNA顺序上，由于阅读框架不同或终止早晚不同，同时编码两个以上基因的现象。隔裂基因：指一个基因内部被一个或更多不翻译的编码顺序即内含子所隔裂。跳跃基因：即转座因子，指染色体组上可以转移的基因。假基因：同已知的基因相似，处于不同的位点，因缺失或突变而不能转录或翻译，是没有功能的基因。
3．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
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