协和考博遗传学知识

1、遗传学内容1、结构基因Structural gene：可被转录形成mRNA，并进而翻译成多肽链，构成各种结构蛋白质，催化各种生化反应的酶和激素等。2、调节基因Regulatory gene：指某些可调节控制结构基因表达的基因，合成阻遏蛋白和转录激活因子。其突变可影响一个或多个结构基因的功能，或导致一个或多个蛋白质（或酶）量的改变。3、绝缘子（insulator）：是长约几百个核苷酸对，通常位于启动子与正调控元件（增强子）或负调控因子（为异染色质）之间的一种调控序列。其明显特征是能够绝缘或保护启动子免受上游增强子的影响。4、沉默子（silencer）：真核基因中的一个特殊序列，与增强子有许多类似

2、之处。但它能够同反式因子结合从而阻断增强子及反式激活因子的作用，并最终抑制该基因的转录活性。5、基因组学（genomics）：以基因组分析为手段，研究基因组的结构组成、时序表达模式和功能，并提供有关物种及细胞功能的进化信息。6、基因作图（genomic mapping）的目的是确定界标或基因在构成基因组的每条染色体上的位置，及同条染色体上界标或基因之间的距离。该领域的工作主要涉及遗传连锁图（genetic linkage map）、物理图（physical map）、表达图（expression map）。7、比较基因组学（comprative genomics）是基因组学与生物信息学的一个重

3、要分支。通过模式生物基因组之间的或模式生物组与人类基因组之间的比较和鉴别，可以为研究生物进化和分离人类遗传病后选基因和预测新的基因功能提供依据。其中，着重研究生物进化的领域又叫进化基因组学（evolutionary genomics）。8、蛋白质组学（proteomics）：研究细胞内全部蛋白质（蛋白质组）的组成及其活动规律的学科。9、C值悖理(Cvalue paradox)：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，这种现象称为C值悖理。10、Cot复性曲线：以未复性的单链百分数为纵轴，初始浓度（Co）×时间（t）为横轴，做成Cot复性曲线，可用来估计重

4、复顺序和单拷贝顺序的相对比例。11、遗传结构：遗传信息在时间、空间上的分布规律。指一个群体内基因的种类及其比率、基因型的种类及其比率。由于种群内不断进行新老个体的更替,群体遗传结构也在不断变化，研究群体遗传结构及其变化规律的理论基础是哈迪-温贝格定律(Hardy-Weinberg Equilibrium)。HWE是由孟德尔定律演变而来的。12、位点（site）：在物理图谱中，位点是指一系列的客观物：包括探针位点、限制性内切酶酶切位点、克隆位点、基因位点、中间粒及端粒位点等。位点染色体上任何可以区分的染色体位置。 13、单体型（haplotype）：对于多基因座复等位基因遗传系统而言，每条染色体

5、上带有分属各个基因座上的某个等位基因。一条染色体上这些不同的等位基因组合就是不同的单体型。14、错义突变（missense mutation)：在基因中由于碱基对的替换，使mRNA分子中编码某一氨基酸的密码子变成编码另一氨基酸的密码子。15、无义突变（nonsense mutation)：由于某一碱基的替换，使原来编码某一氨基酸的密码子突变成为终止密码子UAA、UGA、UAG中的一种，致使肽键的合成提前终止，肽键缩短，成为没有活性的多肽片段。无效突变（null mutation）：依次分别称为赭石型、乳石型和琥珀型。琥珀突变（amber mutation）：由于某一密码子改变成为链终止信号密码

6、子UAG，结果导致多肽链在成熟前便终止合成的一种突变。琥珀校正：有些tRNA的突变，特别是反密码子的突变，可抑制基因突变效应的产生，此类tRNA称为抑制型tRNA（suppressor tRNA），琥珀型抑制tRNA就可抑制琥珀突变效应的产生，使蛋白质的结构不发生变化。抑制突变（suppressor mutation）：从正向突变到发生回复突变，两次突变一般分别发生在两个位点上，其中第二次突变因抑制了从野生型到突变型的效应称为抑制突变。16、中性突变（neutral mutation)：在基因中有一对碱基对发生替换，引起mRNA中密码子的改变，但多肽链中相应位点发生的氨基酸的取代并不影响蛋白质

7、的功能。17、沉默突变（silent mutation or synonymous mutation同义突变）：密码子虽然改变，然而所编码的氨基酸还是原来的氨基酸，那么这一密码子称为同义密码子，这样的突变为同义突变或沉默突变。它对该蛋白质的功能没有影响。但它会引起限制性内切酶切割位点的变化，从而造成DNA的RFLP。18、回复突变（reverse mutation）:根据突变表型和野生型相比较将点突变分成两类：一类是正向突变（forward mutation）,其突变方向是野生型突变型。另一类是回复突变，其突变方向是从突变型向野生型。19、动态突变（dynamic mutation）：研究发现

8、，一些遗传病的发生与某些核苷酸串联重复的拷贝数大大增加有密切的关系。由于这种拷贝数的改变随着世代的传递而不断扩大、扩增，因此这种改变被认为是一种动态的突变。20、顺式剪接（cis-splicing）：内含子的剪接一般都是发生在同一个基因内，切除内含子，相邻的外显子彼此连接，称为顺式剪接。以下两种属于非整倍体系列：21、缺体（nullisomy）：缺少一对同源染色体(2n-2)。22、四体（trisomy）：比正常二倍体多一对同源染色体(2n+2)。23、核型分析（karyotype analysis）主要是研究染色体的数目和形态。对同源染色体的配对是通过统计测量确定的。24、染色体组型分析（g

9、enome analysis）主要是研究减数分裂前期染色体的配对行为。可观察到同源染色体的真实的配对。25、卫星DNA（Satellite DNA）:大多数位于着丝粒区或核仁组织者。果蝇小卫星DNA(Minisatellite DNA)：一般位于端粒处，由几个到几十个核苷酸对的单元重复组成。有两种形式的小卫星DNA。在每个染色体臂的末端是端粒DNA。在大多数真核生物中，它由特征性的几千碱基的串联重复组成；第二类高度可变的小卫星DNA位于亚端粒区域，又称为VNTR序列(variable number of tandem repeats，同向重复序列可变数)微卫星DNA(Microsatellit

10、e DNA)：由26个左右的核苷酸对的单元重复组成，短的串联重复序列STR。隐蔽卫星DNA(cryptic satellite DNA):有与大多数基因组DNA相当的浮力密度，离心时并不象卫星DNA那样被分开，它不形成卫星条带，但它的属性却类似卫星DNA，其组成包含了多种串联重复序列的DNA分子26、遗传标记（Genetic marker）：遗传学中通常将可识别的等位基因称为遗传标记。包括（1）形态标记：是指那些能够明确显示遗传多态的外观性状，如株高、粒色等的相对差异。（2）细胞学标记：是指能够明确显示遗传多态的细胞学特征。如染色体结构上和数量上的遗传多态性等。（3）蛋白质标记：非酶蛋白质和酶

11、蛋白质。在非酶蛋白质中，用得较多的是种子贮藏蛋白；酶蛋白质主要是同功酶。（4）DNA标记：也称也称DNA多态性标记、DNA分子标记，是DNA水平上遗传多态性的直接反映。27何谓功能基因组学？有哪些研究手段？它的核心问题是研究基因功能，是多学科合作的一门新兴学科。研究的主要方法：1）DNA水平研究的主要方法基因表达阻断法：采用定点定位的方法使基因失活或者代替基因。（1）基因敲除（基因插入失活）：将一段无关的DNA用来取代某一特定的基因，从而造成特定基因的表达失活。目前在小鼠中应用，其原理是应用同源重组。（2）基因干扰：RNAi能降解转录产物。利用干扰RNA阻断基因表达，从而鉴定基因的功能。在线虫

12、中被证实。（3）在植物中，TDNA的随机插入构建突变体，从而在突变库中研究基因的功能。另外利用转座子构建突变体。酵母中，同源重组。（4）基因的超表达同样可以检测基因的功能：因为基因表达的产物过量同样呈现发育异常。2）在转录组学上研究基因的功能：因为基因表达的第一步是将DNA转录为RNA，因此鉴定RNA即可判断基因成员。（1）DNA芯片分析：高通量的分析细胞的转录物组成员。A合成总的cDNA并加入某种信号，变性后与芯片杂交，B标记转录合成RNA再与芯片杂交。（2）SAGE：来自转录物组内，特定位置的一小段寡聚核甘酸序列含有鉴定一个转录物特异性的足够信息，可以作为区别转录物的标签然后通过简单的方法

13、将这些串连在一起，形成大量多联体，对每个克隆到载体的标签进行测序并用SAGE软件分析，可以确定表达的基因种类。该方法的关键在于使用了RetypeII它的酶识别位点与切割位点相距13到14bp。3）蛋白质组学（1）双向电泳 仍是分离蛋白质和多肽的最好方法，然后对蛋白质进行测序。（2）质谱技术的发展是分析达到纳克级。4）其他研究方法（1）利用生物信息学手段。（2）利用蛋白质相互作用的原理判断两个基因功能的关系。28、根据序列的结构和功能，基因组DNA有哪些类型？并比较原核生物基因组与真核生物基因组的特点。原核生物基因组：（1）不具备明显的核结构，只有DNA的集中区，形成拟核Nucleoid。（2）

14、基因组小，例E.coli 4639Kb,多数基因都包括在单一个环状DNA分子上，单一DNA复制起点，一个复制子。（3）重复序列和不编码序列很少。DNA的绝大部分是用来编码蛋白质的，只有非常小的部分不转录。一般无内含子和重复基因，即原核生物基因是连续的基因。（4）功能上密切相关的基因构成操纵子或高度集中，常转录成多基因mRNA（多顺反子mRNA）。（5）有重叠基因。（6）结构基因通常是单一的DNA序列，除rRNA和tRNA基因外，原核生物结构基因都是单拷贝。真核生物基因组：（1）真核生物基因组数目庞大，结构复杂，基因组大部分位于细胞核中，一般由多条染色体组成，每条染色体又是由DNA分子与蛋白质稳定的结合成染色质的多级结构。（2）每条染色体的DNA分子具有多个复制起点，基因内存在着不表达的插入序列，即内含子。真核基因多为断裂基因。内含子经剪切切除，不同剪接方式形成不同的mRNA，翻译出不同的多肽链。基因转录产物为单顺反子。（3）编码序列仅占基因组DNA的一小部分，绝大多数为非编码序列。例如：人类基因组约3万个基因，约占基因组DNA序列的23。（4）存在着大量的奢侈基因。真核生物基因呈时序表达，不同的组织细胞在不同时期有不同的基因表达谱。某一细胞在特定的时期只有约13的基因表达，大部分的基因处于静息状态。29、什么是