P53基因的结构及表达
P53蛋白主要分布于细胞核浆，能与DNA特异结合，其活性受磷酸化、乙酰化、甲基化、泛素化等翻译后修饰调控。正常P53的生物功能好似“基因组卫士（guardian of the genome）”，在G1期检查DNA损伤点，监视基因组的完整性。如有损伤，P53蛋白阻止DNA复制，以提供足够的时间使损伤DNA修复；如果修复失败，P53蛋白则引发细胞凋亡;如果p53基因的两个拷贝都发生了突变，对细胞的增殖失去控制，导致细胞癌变。
P53基因是迄今发现与人类肿瘤相关性最高的基因，在短短的十多年里，人们对P53基因的认识经历了癌蛋白抗原，癌基因到抑癌基因的三个认识转变，现已认识到，引起肿瘤形成或细胞转化的P53蛋白是P53基因突变的产物，是一种肿瘤促进因子，它可以消除正常P53的功能，而野生型P53基因是一种抑癌基因，它的失活对肿瘤形成起重要作用。P53蛋白还分布于线粒体、核仁等结构，并且与细胞骨架有相互作用关系。
P53基因在人类、猴、鸡和鼠等动物中相继发现后，对其进行了基因定位，人类P53基因定位于17P13，鼠P53定位于11号染色体，并在14号染色体上发现无功能的假基因，进化程度迥异的动物中，P53有异常相似的基因结构，约20Kb长，都由11个外显子和10个内含子组成，第1个外显子不编码，外显子2、4、5、7、8、分别编码5 个进化上高度保守的结构域，P53基因5个高度保守区即第13～19、117～142、171～19 2、236～258、270～286编码区.P53基因转录成
2.5KbmRNA，编码393个氨基酸蛋白，分子量为4
3.7KD，P53基因的表达至少受转录及转录后二种水平的调控.在停止生长或非转化细胞
中P53mRNA水平很低，但刺激胞液后mRNA显著增加.持续生长的细胞，其mRNA 水平不随细胞周期而出现明显变化，但经诱导分化后mRNA
水平降低，部分是转录后调控.P53基因的转录由P1、P2二个启动子控制.P1启动子位于第一外显子上游100～250bp，P2位于第一内含子内，在启动子中包含1个NF1蛋白结合位点和一个转录因子AP1相关蛋白的结合位点，对正常P53基因的转录，不仅需要二个启动子的平衡作用，而且P53 基因内含子也起作用，如内含子中有正调控作用，其调控有组织特异性. P53 基因位于人类17号染色体含11 个外显子，其转录翻译编码的野生型P53 蛋白由393个氨基酸残基组成，包含多个功能域。N-末端的转录激活结构域(activtiondomain, AD）AD1,AD2位于氨基酸
1-50位，与通用转录因子TF11D 结合而发挥转录激活功能。TF11D 是由TBP（TATAbinding protain)和TAF(TBP associatedfactor)结合而成的复合物，P53与TF11D中的TAF结合，作用于下游基因启动子中的TATA box ，达到转录激活功能。P53基因生长抑制结构域位于氨基酸65-90 位，富含脯氨酸，含5重复的pxxp序列，可与含SH3 结构域的蛋白质相互作用，将P53与信息传递途径连接起来。
P53 基因还有：序列特异的DNA结合结构域，位于氨基酸100-300位间；核定位信号NLS位于氨基酸残基316-325；四聚体寡聚化结构域，定位于氨基酸残基334-356；C-末端非专一DNA调节结构域，同时在碰到DNA损伤时，P53 可能补充其它蛋白质到损伤部位，提供DNA损伤信号。P53 与DNA的结合能力并非特异性地与DNA 结合，参与核心区与DNA 结合的别构调节，同时在碰到DNA损伤时，P53可能补充其他蛋白质到损伤部位，提供DNA损伤信号。
基因表达检测的最终技术目标是能确定所关注的任何组织、细胞的 RNA的绝对表达量。可以先从样本中抽提RNA，再标记RNA， 然后将这些标记物作探针与芯片杂交，就可得出原始样本中不同 RNA的量。然而用于杂交的某个特定基因的RNA的量与在一个 相应杂交反应中的信号强度之间的关系十分复杂，它取决于多种 因素，包括标记方法、杂交条件、目的基因的特征和序列。所以 芯片的方法最好用于检验两个或多个样本中的某种RNA的相对 表达量。样本之间某个基因表达的差异性（包括表达的时间、空 间特性及受干扰时的改变）是基因表达最重要的，而了解RNA 的绝对表达丰度只为进一步的应用或多或少地起一些作用。 基因表达的检测有几种方法。经典的方法（仍然重要）是根据在 细胞或生物体中所观察到的生物化学或表型的变化来决定某一 特定基因是否表达。随着大分子分离技术的进步使得特异的基因 产物或蛋白分子的识别和分离成为可能。随着重组DNA技术的 运用，现在有可能检测．分析任何基因的转录产物。目前有好几 种方法广泛应用于于研究特定RNA分子。这些方法包括原位杂交．NORTHERN凝胶分析．打点或印迹打点．S－1核酸酶分 析和RNA酶保护研究。这里描述RT-PCR从RNA水平上检查 基因表达的应用。8 f3 f- |2 L) K) b7 ]- ~- | RT-PCR检测基因表达的问题讨论
关于RT-PCR技术方法的描述参见PCR技术应用进展，在此主要讨论它在应用中的问题。理论上1μL细胞质总RNA对稀有mRNA扩增是足够了（每个细胞有1个或几个拷贝）。1μL差不多相当于50－100，000个典型哺乳动物细胞的细胞质中所含RNA的数量，靶分子的数量通常大于50，000，因此扩增是很容易的。该方法所能检测的最低靶分子的数量可能与通常的DNAPCR相同；例如它能检测出单个RNA分子。当已知量的转录RNA（用T7RNA聚合酶体外合成）经一系列稀释，实验结果表明通过PCR的方法可检测出10个分子或低于10个分子，这是反映其灵敏度的一个实例。用此技术现已从不到1个philadelphia染色体阳性细胞株K562中检测到了白血病特异的MRNA的转录子。因此没必要分离polyA+RNA，RNA/PCR法有足够的灵敏度来满足绝大多数实验条件的需要。 7 H+ F& _* S6 W( a8 p: [, @- d, { 将PCR缓冲液同时用于反转录酶反应和PCR反应，可简化实验步骤。我们发现整个反应过程皆用PCR缓冲液的结果相当于或优于先用反转录缓冲液合成CDNA，然后PCR缓冲液进行PCR扩增循环。当然，值得注意的是PCR缓冲液并不最适合第一条DNA链的合成。我们对不同的缓冲液用于大片段DNA 合成是否成功还没有进行过严格的研究。
T p53基因检测 什么是Tp53基因？ Tp53基因是一种抑癌基因，定位于人类第17号染色体的短臂上，编码和表达Tp53蛋白。Tp53基因是细胞生长周期中的调节因子，与细胞周期的调控、DNA修复、细胞分化、细胞凋亡等重要的生物学功能相关联。 Tp53基因分为野生型（正常的基因）和突变型两种，其产物也有野生型和突变型。野生型Tp53蛋白可抑制带有DNA损伤和染色体畸变的细胞发生分裂，从而阻止畸变传递给子细胞，具有广谱的肿瘤抑制作用。相反Tp53基因的突变（缺失）则与肿瘤的发生、发展有密切关系。因此Tp53被誉为基因卫士。 Tp53检测意义 1、应用于肿瘤的超早期预警检测 检测范围包括：肝癌、乳腺癌、膀胱癌、胃癌、结肠癌、前列腺癌、软组织肉瘤、卵巢癌、脑瘤、淋巴细胞肿瘤、食道癌、肺癌、成骨肉瘤等人类多发肿瘤与p53基因突变有关。 2、应用于肿瘤手术后复发监控 肿瘤具有易转移和复发的特点，及早发现复发或转移，可获得二次治疗机会，延长生命。肿瘤DNA片段存在于血液循环DNA中，被称细胞游离DNA(cell-freeDNA，cfDNA)。P53扫描肿瘤组织中存在的突变，p53定期检测cfDNA突变，监控术后复发和评估疗效。 3、放、化疗的疗效评估 P53发现肿瘤特有突变，通过p53定量检测放化疗前后血浆中基因突变含量变化，间接反映肿瘤治疗的效果。 基因小知识：肿瘤的发生和演变过程 肿瘤是基因突变累积的结果。肿瘤的发生和演变过程：从单个细胞开始到形成米粒小的肿瘤，大约需要8—10年，此阶段人体几乎没有任何症状。从米粒大小发展成杏仁大小，只需一年左右时间，如果没有及时发现，发展到晚期只需要3—8个月的时间。通过相关突变检测发现肿瘤的早期踪迹，进行合理干预，能够逆转肿瘤的形成。 肿瘤从单细胞基因突变到晚期发展历程图 Tp53检测适用人群 由于Tp53基因突变主要发生在肿瘤细胞中，因此对于Tp53基因突变的检测主要适用于与癌症相关的人群的检测，主要包括以下几种： （1）癌症高危人群 主要包括长期生活在大城市，工作压力大的职业；有癌症家族史或有遗传易感性的人群；长期接触有害化学物质或放射线的人群；有慢性炎症或癌前病变人群以及长期吸烟、饮酒者，过多摄入高脂肪失误导致肥胖者。 （2）疑似癌症患者 主要指身体里发现可疑肿块或病理检查有不典型增生、癌前病变人群。 （3）治疗中后期的癌症患者 癌症患者治疗中或治疗后，跟踪监测血液中基因变量的变化，评估疗效，帮助选择治疗方案；曾患癌症，治疗后可定期做Tp53基因检测，从分子层面监控是否再次出现原有的基因突变，能够较临床检查更早发现复发迹象，评估预后。
基因结构分析 摘要：本文综述了基因的研究背景，并且用X射线衍射技术观察了DNA的双螺旋结构，原子力显微镜观察了pBR322DNA的拓扑结构，电子显微镜观察DNA，扫描隧道显微镜观察了DNA的变异结构，以及用透射电镜观察DNA的转录。 关键词：DNA X射线衍射原子力显微镜电子显微镜 1 研究背景 1869 年瑞士化学家米歇尔（Friedrich Miescher）在细胞核中发现了一种含有磷酸的奇特的物质，他把这种物质称为“核质”（nuclein），后来改名为核酸（nucleic acid）。1880年德国生化学家科塞尔（Albrecht Kossel）开始了对核酸的生化分析，到19 世纪末叶已从DNA中分离出4 种碱基，它们是腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶和胸腺嘧啶。1927年李（）从DNA中分离出脱氧核糖。到20世纪30年代已经确定了DNA的化学组成，它由4个称为核苷酸的基本单位组成，每种核苷酸又是由3 种基本的亚单位，1个碱基，1个脱氧戊糖和1个磷酸基团组成[1]。 1950 年查伽夫（Erwin Chargaff ）发现DNA中嘌呤类两个碱基之比例和嘧啶类两个碱基之比例随生物种类不同而大有不同. 他又发现嘌呤类之总量和嘧啶类之总量相等，其中腺嘌呤之量等于胸腺嘧啶之量，鸟嘌呤之量等于胞嘧啶之量[1]。 1952 年赫尔希（. Hershey ）和蔡斯（Martha Chase）利用放射性示踪物质对噬菌体侵染过程中分子事件的确切研究，表明了只有DNA（而没有蛋白质）参与了噬菌体颗粒复制的生化过程，说明DNA是遗传物质[2]。 DNA 分子是由许多核苷酸分子连接而成的长链分子，在DNA 中核苷酸是通过磷酸基团连接起来的（如图1所示）。每一个核苷酸的脱氧核糖与另一个核苷酸的磷酸基连接在一起，形成糖-磷酸基骨架，构成了DNA 的主链，这条主链决定了DNA分子的长度。 虽然糖-磷酸基主链是很有规则的，其结构单元是彼此相同的，但它不是作
第2节基因表达与性状的关系 一、选择题 知识点一基因表达产物与性状的关系 1．囊性纤维病是北美白种人中常见的一种疾病，研究表明，在70%的患者中，－的CFTR蛋白的第Cl508位的氨发病原因是CFTR基因缺失3个碱基，导致运输－不能有效运出肺等器官的组织细胞。下列理解错误的而直接原因是基酸缺失，Cl是() A．从个体水平看，病人的性状已经发生改变 B．从细胞水平看，病人肺组织细胞膜的功能已发生改变 C．从分子水平看，病人的基因的结构没有发生改变 D．此病可以说明基因通过控制蛋白质的结构来直接控制生物体的性状 答案C 解析该病根本原因是CFTR基因缺失3个碱基，基因结构发生改变。囊性纤维病发病的直接原因是CFTR蛋白发生改变，所以此病可以说明基因是通过控制蛋白质的结构直接影响了生物体的性状。 2．酪氨酸酶存在于正常人体的皮肤、毛囊等处的细胞中，它能使酪氨酸转变为黑色素，下列相关叙述正确的是() A．人体的神经细胞中含有控制酪氨酸酶合成的基因 B．白化病实例说明基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状 C．酪氨酸是基因表达的产物 D．老年人头发变白是由控制酪氨酸酶合成的基因异常引起的 答案A 解析人体所有细胞都是由同一个受精卵发育而来的，都含有该生物全部的基因，因此人体的神经细胞中含有控制酪氨酸酶合成的基因，A正确；白化症状是由编码酪氨酸酶的基因异常引起的，这一实例说明基因通过控制酶的合成来影响细胞代谢，进而间接控制生物体的性状，B错误；酪氨酸是一种氨基酸，不是基因表达的产物，基因表达的产物是蛋白质，C错误；老年人头发变白的原因是酪氨酸
酶的活性降低，黑色素合成减少，D错误。 知识点二基因的选择性表达与细胞分化 3．人的胰岛B细胞能产生胰岛素，但不能产生血红蛋白，据此推测胰岛细胞中() ．只有胰岛素基因A． B．比人受精卵的基因数少 C．既有胰岛素基因，也有血红蛋白基因和其他基因，但只存在胰岛素mRNA D．有胰岛素基因和其他基因，但没有血红蛋白基因 答案C 解析胰岛B细胞由受精卵经分裂分化产生，故胰岛B细胞中既有胰岛素基因也有血红蛋白基因和其他基因，胰岛B细胞能产生胰岛素，不产生血红蛋白是由于基因的选择性表达，故只存在胰岛素mRNA。 4．下列关于细胞分化的叙述，不正确的是() A．细胞分化的本质是基因选择性表达 B．基因选择性表达与基因表达的调控有关 C．生物多种性状的形成，都是以细胞分化为基础的 D．由于细胞分化，肌细胞中已经不存在血红蛋白基因了 答案D 解析肌细胞由受精卵分裂分化而来，分化不会导致基因丢失，只是基因进行选择性表达，D错误。 5．有人把分化细胞中表达的基因形象地分为“管家基因”和“奢侈基因”。“管家基因”在所有细胞中都处于活动状态，是维持细胞基本生命活动所必需的；而“奢侈基因”只在特定组织细胞中才处于活动状态。下列属于“管家基因”指导合成的产物是() A．ATP水解酶B．血红蛋白 D．抗体C．胰岛素 A 答案 正确；血红水解酶基因在所有细胞中都表达，属于管家基因，A解析ATP细胞中特异性表达，抗体在浆B蛋白基因只在红细胞中表达，胰岛素基因在胰岛、细胞中表达，都属于奢侈基因表达的产物，B、CD错误。知识点三表观遗传不同个体出现了不同体F(aa)杂交，产生的(Aa)(AA)6．黄色小鼠与黑色小鼠 1(CpG)基因上二核苷酸基因的碱基序列相同，色。研究表明，不同体色的小鼠A 但A复制。有关胞嘧啶有不同程度的甲基化(如图现象出现，甲基化不影响基因DNA))
基因的表达 一、选择题 1．DNA分子的复制、转录和翻译分别形成（） A．DNA、RNA、蛋白质B．DNA、RNA、氨基酸 C．DNA、RNA、核糖体D．核苷酸、RNA、蛋白质 2．对于中心法则，经科学家深入研究后，发现生物中还存在着逆转录现象，它是指遗传信息的传递从（）A．蛋白质→RNA B．RNA→DNA C．DNA→RNA D．DNA→DNA 3．遗传密码是指（） A．DNA分子决定蛋白质合成的有意链上的碱基排列顺序 B．转运RNA分子一端决定一个氨基酸的三个碱基排列顺序 C．信使RNA上的碱基排列顺序 D．蛋白质分子的氨基酸排列顺序 4．决定信使RNA中核苷酸顺序的是（） A．转运RNA中核苷酸的排列顺序B．蛋白质分子中氨基酸的排列顺序 C．核糖体RNA中的核苷酸排列顺序D．DNA分子中脱氧核苷酸的排列顺序 5．在翻译过程中，不属于信使RNA与转运RNA的碱基配对的一组是（） A．U-A B．A-U C．G-C D．A-T 6．在蛋白质合成过程中，碱基互补配对的原则体现在（） A．DNA的复制过程中B．转录过程中C．翻译过程中D．以上各种过程中 7．一个转运RNA的一端三个碱基是CGA，此转运RNA转运的氨基酸是（） A．精氨酸(密码子CGA)B．丙氨酸(密码子GCU) C．酪氨酸(密码子UAU)D．谷氨酸(密码子GAG) 8．下列对DNA的叙述正确的是（） ①在人白细胞的DNA上含有人的全部遗传信息②DNA是一切生物的遗传物质 ③同种个体间的DNA是完全相同的④一个DNA分子可以控制许多性状 ⑤翻译是以DNA的一条链为模板 A．①②③B．③④⑤C．①④D．②③ 9．人的促黑色素细胞激素是一个22肽化合物，它的合成过程中需要的转运RNA最多有多少种（）A．60种B．22种C．4种D．64种 10．在细胞核内从DNA中的……A－T―G―C ……转录成RNA中的……U―A―C―G ……这一具体
P53基因的功能 1 阻滞细胞周期 在细胞周期中，P53的调节功能主要体现在G1和G2/M期校正点的监测，与转录激活作用密切相关。P53下游基因P21编码蛋白是一个依赖Cyclin(细胞周期蛋白)的蛋白激酶抑制剂，一方面P21可与一系列Cyclin-cdk （细胞周期蛋白依赖性激酶）复合物结合，抑制相应的蛋白激酶活性，导致低磷酸化Rb 蛋白（视网膜母细胞瘤蛋白）堆积，后者使E2F转录因子（参与细胞周期调控的细胞因子）不能活化，引起G1期阻滞；另外P53的另外3个下游基因Cyclin B1,CADD45 和14-3-3σ则参与G2/M期阻滞。 2 促进细胞调亡 Bcl-2（调控线粒体外膜通透性的基因家族）可阻止凋亡形成因子如细胞色素C等从线粒体释放出来，具有抗凋亡作用，而Bax （促凋亡基因）可与线粒体上的电压依赖性离子通道相互作用，介导细胞色素c的释放，具有凋亡作用，p53可以上调Bax的表达水平，以及下调Bcl-2的表达共同完成促进细胞凋亡作用。P53还可通过死亡信号受体蛋白途径诱导凋亡，T NF受体（在真核细胞表达具有生物活性的可溶性肿瘤坏死因子）和Fas蛋白（一种细胞膜抗原，主要功能是介导细胞凋亡）。 3 维持基因组稳定
DNA受损后，由于错配修复的累积，导致基因组不稳定，遗传信息发生改变。P53可参与DNA的修复过程，其DNA结合结构域本身具有核酸内切酶的活性，可切除错配核苷酸，结合并调节核苷酸内切修复因子XPB和XPD的活性，影响其DNA重组和修复功能。 4 抑制肿瘤血管生成 肿瘤生长到一定程度后，可以通过自分泌途径形成促血管生成因子，刺激营养血管在瘤体实质内增生。P53蛋白能刺激抑制血管生成基因Smad4等表达，抑制肿瘤血管形成。在肿瘤进展阶段，P53基因突变导致新生血管生成，有利于肿瘤的快速生长，这常常是肿瘤进入晚期的表现。ASDDA p53既可阻滞细胞周期，也可诱导细胞凋亡。两种作用方式都是为了维护基因组的稳定，但二者的性质截然不同。前者是为DNA的修复或某种应激状态的改善创造时机。即便不能完全修复DNA的损伤，只要还能容忍，细胞依旧可以存活，但可能会留下基因组不稳定的后患；后者则是从根本上去除造成基因组不稳定的因素，以绝后患。显然，p53的这两种作用方式不能同时并存，二者之间有选择。 究竟p53在被激活后选择何种作用方式，要由活性p53的数量与应激细胞的损伤程度两方面来决定。当通过暂时转染方式让p53在肿瘤细胞内高水平表达时，即可诱导凋亡；而采用温度敏感突变或可诱导系统让p53低水平表达时，则只能导致细胞周期阻滞。但从根本上讲，应激细胞的DNA损伤程度等因素才是决定p53选择何种
绿色荧光蛋白基因在大肠杆菌中的表达与检测 一、背景介绍 1．绿色荧光蛋白 1955年，Davenport和Nicol 在太平洋海里的一种发光生物—维多利亚水母(Aequorea victoria)中发现并发表了荧光蛋白的生物发光现象，但是对生物发光现象的机理并不了解。1962年，日本科学家下村修在水母中纯化鉴定出了一种能催化化学发光的蛋白质分子并将其命名为aequorin，aequorin能将化学能转化为光能，从而产生出波长为470nm的蓝色光(lmax=470nm)，但是水母发出的光是独有的绿色，因此水母发光的蛋白质并非 aequorin。与此同时，发现和分离了一个受紫外线激发能发出绿色荧光的蛋白质—绿色荧光蛋白(GFP)。1971年，Morin和Hastings提出了GFP这个名称。1985到1992年间，科学家 Douglas Prasher 测定完成了aequorin 和GFP的基因和蛋白质序列，并通过蛋白质序列分析和核磁共振分光术(NMR spectroscopy)确定了GFP发光位点。1994年，美国科学家钱永健开始改造GFP，目前所用的大多数是钱永健实验室改造后的变种，有的荧光更强，有的可激活、变色。1996年，解析得到了GFP的晶体结构，它的发光过程是也在日后的应用中得到了解答。纵观整个过程，从1961年到1974年，下村修的研究遥遥领先，却很少有人注意。在1974年以后，特别是八十年代后，绿色荧光蛋白的研究得到了广泛的重视和发展。 绿色荧光蛋白，分子质量约为28kDa，由238个氨基酸构成，第65～67位氨基酸(Ser-Tyr-Gly)形成发光团，经共价键连接而成对羟苯甲基咪唑烷酮，它可以被光激发产生荧光，是主要发光的位置。绿色荧光蛋白分子的形状呈圆柱形，就像一个桶，发光的基团位于桶中央，因此，它可形象地比喻成一个装有色素的“油漆桶”。其发光团的形成不具有物种专一性，发出的荧光稳定，且不需要依赖其他基质而发光。 GFP的优点很多：首先，它本身稳定，不需要任何反应底物和辅助因子，且无种属限制，可在多种生物细胞中表达发出稳定荧光，在450～490nm 蓝光激发下,发光能保持 10min 以上。其次，其分子量小，对目的基因的功能无任何影响，融合蛋白具有与GFP一样的荧光性质，对细胞没有毒性。最后，GFP观察方便，利用激光扫描共聚焦显微镜，甚至普通显微镜都可以观察到活细胞蛋白的变化、活动，用肉眼就可对辨别细胞是否表达及其表达水平。 作为一种新型的报告基因，绿色荧光蛋白在生命科学的各个领域得到广泛的应用：利
第4章基因的表达 一、选择题 1．DNA分子的复制、转录和翻译分别形成（） A．DNA、RNA、蛋白质B．DNA、RNA、氨基酸 C．DNA、RNA、核糖体D．核苷酸、RNA、蛋白质 2．对于中心法则，经科学家深入研究后，发现生物中还存在着逆转录现象，它是指遗传信息的传递从（） A．蛋白质→RNA B．RNA→DNA C．DNA→RNA D．DNA→DNA 3．遗传密码是指（） A．DNA分子决定蛋白质合成的有意链上的碱基排列顺序 B．转运RNA分子一端决定一个氨基酸的三个碱基排列顺序 C．信使RNA上的碱基排列顺序 D．蛋白质分子的氨基酸排列顺序 4．决定信使RNA中核苷酸顺序的是（） A．转运RNA中核苷酸的排列顺序 B．蛋白质分子中氨基酸的排列顺序 C．核糖体RNA中的核苷酸排列顺序 D．DNA分子中脱氧核苷酸的排列顺序 5．在翻译过程中，不属于信使RNA与转运RNA的碱基配对的一组是（）A．U-A B．A-U C．G-C D．A-T 6．在蛋白质合成过程中，碱基互补配对的原则体现在（） A．DNA的复制过程中B．转录过程中 C．翻译过程中D．以上各种过程中 7．一个转运RNA的一端三个碱基是CGA，此转运RNA转运的氨基酸是（）A．精氨酸(密码子CGA)B．丙氨酸(密码子GCU) C．酪氨酸(密码子UAU)D．谷氨酸(密码子GAG) 8．下列对DNA的叙述正确的是（） ①在人白细胞的DNA上含有人的全部遗传信息 ②DNA是一切生物的遗传物质
③同种个体间的DNA是完全相同的 ④一个DNA分子可以控制许多性状 ⑤翻译是以DNA的一条链为模板 A．①②③B．③④⑤ C．①④D．②③ 9．人的促黑色素细胞激素是一个22肽化合物，它的合成过程中需要的转运RNA最多有多少种（） A．60种B．22种C．4种D．64种 10．在细胞核内从DNA中的……A－T―G―C ……转录成RNA中的……U―A―C―G ……这一具体过程中共有核苷酸（） A．2种B．4种C．5种D．8种 11．一个DNA分子片段有碱基2 400个，它指导合成的肽链最多有氨基酸（）A．200个B．400个C．600个D．800个 12．一种RNA病毒引起艾滋病，被称为HIV病毒。HIV病毒的RNA在宿主细胞内的逆转录酶的作用下，能转录为DNA。下列叙述正确的是（） ①感染了HIV病毒的细胞中，有逆转录的DNA合成 ②感染了HIV病毒的细胞中，有病毒的RNA合成 ③逆转录形成的DNA被转录、翻译为病毒的蛋白质 A．①②B．②③C．①③D．①②③ 13．一条多肽链中有1 500个氨基酸，那么在合成过程中，所用模板和信使RNA的分子组成依次至少需要核苷酸（） A．4 500个，9 000个B．3 000个，1 500个 C．4 500个，4 500个D．9 000个，4 500个 14．下表中决定丝氨酸的密码子是（） A．TCG B．CCG C．AGC D．UGC
基因表达与性状的关系 【概念·诊断】 1.细胞通过精准的调控,实现了基因对性状的控制。下列有关说法,正确的是____。 ①基因通过控制蛋白质的合成直接控制生物的性状 ②同一个体的不同组织细胞中蛋白质种类不完全相同 ③柳穿鱼花的不同形态是由一对等位基因控制的 ④DNA的甲基化修饰不能遗传给后代 ⑤基因能否表达是基因表达调控的唯一方式 ⑥基因通常是有遗传效应的DNA片段,不同基因之间的作用可能相互影响 【解析】选②⑥。基因控制性状的途径包括直接途径和间接途径两种类型,①错误;同一个体的不同组织细胞中蛋白质种类不完全相同,②正确;柳穿鱼花的不同形态是表观遗传现象,不是由一对等位基因控制的,③错误;DNA的甲基化修饰能遗传给后代,④错误;基因表达调控包括基因能否表达以及表达水平的高低,⑤错误;不同基因之间的作用可能相互影响,⑥正确。 2.关于表观遗传的理解,下列说法正确的是( ) A.DNA的甲基化与环境因素无关 B.DNA的甲基化影响基因的翻译过程 C.表观遗传现象不符合孟德尔遗传定律 D.DNA的甲基化导致基因的碱基序列改变 【解析】选C。环境因素会影响DNA的甲基化,A项错误;DNA的甲基化影响基因的转录过程,B 项错误;表观遗传现象不符合孟德尔遗传定律,C项正确;DNA的甲基化不会导致基因的碱基序列改变,D项错误。 3.下列有关细胞分化的分析中错误的是( ) A.在个体发育过程中,有序的细胞分化能够增加细胞的类型 B.从细胞器水平分析,细胞分化是细胞器的种类、数目改变的结果 C.细胞分化使各种细胞的遗传物质有所差异,导致细胞的形态和功能各不相同 D.从蛋白质角度分析,细胞分化是蛋白质种类、数量改变的结果,这是细胞分化的直接原因【解析】选C。细胞分化的过程中,细胞会在形态、结构等方面发生稳定性差异,故能够增加细胞的类型,A正确;细胞分化的过程中,细胞的功能会出现差异,细胞器的种类、数目均会发生改
Tp53基因检测 什么是Tp53基因？ Tp53 基因是一种抑癌基因，定位于人类第17 号染色体的短臂上，编码和表达Tp53 蛋白。Tp53 基因是细胞生长周期中的调节因子，与细胞周期的调控、DNA 修复、细胞分化、细胞凋亡等重要的生物学功能相关联。 Tp53 基因分为野生型（正常的基因）和突变型两种，其产物也有野生型和突变型。野生型Tp53蛋白可抑制带有DNA 损伤和染色体畸变的细胞发生分裂，从而阻止畸变传递给子细胞，具有广谱的肿瘤抑制作用。相反Tp53 基因的突变（缺失）则与肿瘤的发生、发展有密切关系。因此Tp53 被誉为基因卫士。 Tp53检测意义 1、应用于肿瘤的超早期预警检测 检测范围包括：肝癌、乳腺癌、膀胱癌、胃癌、结肠癌、前列腺癌、软组织肉瘤、卵巢癌、脑瘤、淋巴细胞肿瘤、食道癌、肺癌、成骨肉瘤等人类多发肿瘤与 p53基因突变有关。 2、应用于肿瘤手术后复发监控 肿瘤具有易转移和复发的特点，及早发现复发或转移，可获得二次治疗机会，延长生命。肿瘤DNA片段存在于血液循环DNA 中，被称细胞游离DNA(cell-free DNA，cfDNA)。P53扫描肿瘤组织中存在的突变，p53定期检测cfDNA突变，监控术后复发和评估疗效。 3、放、化疗的疗效评估 P53 发现肿瘤特有突变，通过p53定量检测放化疗前后血浆中基因突变含量变化，间接反映肿瘤治疗的效果。 基因小知识：肿瘤的发生和演变过程 肿瘤是基因突变累积的结果。肿瘤的发生和演变过程：从单个细胞开始到形成米粒小的肿瘤，大约需要 8—10年，此阶段人体几乎没有任何症状。从米粒大小发展成杏仁大小，只需一年左右时间，如果没有及时发现，发展到晚期只需要 3—8 个月的时间。通过相关突变检测发现肿瘤的早期踪迹，进行合理干预，能够逆转肿瘤的形成。 肿瘤从单细胞基因突变到晚期发展历程图 Tp53检测适用人群 由于Tp53基因突变主要发生在肿瘤细胞中，因此对于Tp53基因突变的检测主要适用于与癌症相关的人群的检测，主要包括以下几种：
基因表达及其分析技术 生命现象的奥秘隐藏在基因组中，对基因组的解码一直是现代生命科学的主流。基因组学研究可以说是当今生命科学领域炙手可热的方向。从DNA 测序到SNP、拷贝数变异(copy number variation , CNV)等DNA多态性分析，到DNA 甲基化修饰等表观遗传学研究，生命过程的遗传基础不断被解读。 基因组研究的重要性自然不言而喻。应该说，DNA 测序技术在基因组研究 中功不可没，从San ger测序技术到目前盛行的新一代测序技术(Next Gen eration Seque ncing NGS)到即将走到前台的单分子测序技术，测序技术是基因组解读最重要的主流技术。而基因组测序、基因组多态性分析、DNA 甲基化修饰等表观遗传分析等在基因组研究中是最前沿的课题。但是基因组研究终究类似“基因算命”，再清晰的序列信息也无法真正说明一个基因的功能，基因功能的最后鉴定还得依赖转录组学和蛋白组学，而转录作为基因发挥功能的第一步，对基因功能解读就变得至关重要。声称特定基因、特定SNP、特定CNV、特定DNA修饰等与某种表型有关，最终需要转基因、基因敲除、突变、 RNAi 、中和抗体等技术验证，并必不可少要结合基因转录、翻译和蛋白修饰等数据。 基因实现功能的第一步就是转录为mRNA或非编码RNA，转录组学主要研究基因转录为RNA 的过程。在转录研究中，下面几点是必须考虑的： 1，基因是否转录(基因是否表达)及基因表达水平高低(基因是低丰度表达还是中、高丰度表达)。特定基因有时候在一个细胞中只有一个拷贝的表达，而表达量会随细胞类型不同或发育、生长阶段不同或生理、病理状态不同而改变。因此任何基
基因结构与表达 1．（06广东生物24）马歇尔和沃伦因对引起胃溃疡的幽门螺杆菌的开创性研究成果，获得了2005年诺贝尔生理学或医学奖。请问幽门螺杆菌与硝化细菌的共同特点是：（）A．异养型B．基因编码区由外显子和内含子组成C．厌氧型D．遗传物质主要在拟核区2．（05国）人体神经细胞与肝细胞的形态结构和功能不同，其根本原因是这两种细胞的（） A、DNA碱基排列顺序不同 B、核糖体不同 C、转运RNA不同 D、信使RNA不同3．（2005·上海生物）tRNA与mRNA碱基互补配对现象可出现在真核细胞的（） A、细胞核中 B、核糖体上 C、核膜上 D、核孔处4．（2005·上海生物·14）一段原核生物的mRNA通过翻译可合成一条含有11个肽键的多肽，则此mRNA分子至少含有的碱基个数及合成这段多肽需要的tRNA个数，依次为（）A．33 11 B．36 12 C．12 36 D．11 36 5．（06江苏生物15）我国科学家运用基因工程技术，将苏云金芽孢杆菌的抗虫基因导人棉花细胞并成功表达，培育出了抗虫棉。下列叙述不正确的是：（）A．基因非编码区对于抗虫基因在棉花细胞中的表达不可缺少 B．重组DNA分子中增加一个碱基对，不一定导致毒蛋白的毒性丧失 C．抗虫棉的抗虫基因可避过花粉传递至近缘作物，从而造成基因污染 D．转基因棉花是否具有抗虫特性是通过检测棉花对抗生素抗性来确定的 6. ( 06全国Ⅰ—5)采用基因工程技术将人凝血因子基因导入山羊受精卵，培育出了转基因羊。但是，人凝血因子只存在于该转基因羊的乳汁中。以下有关叙述，正确的是：（） A.人体细胞中凝血因子基因编码区的碱基对数目，等于凝血因子氨基酸数目的3倍 B.可用显微注射技术将含有人凝血因子基因的重组DNA分子导入羊的受精卵 C.在该转基因羊中，人凝血因子基因存在于乳腺细胞，而不存在于其他体细胞中 D.人凝血因子基因开始转录后，DNA连接酶以DNA分子的一条链为模板合成mRNA 7．（2005·江苏生物·17）下列有关遗传信息的叙述，错误的是（）A．可以通过DNA复制传递给后代B．传信息控制蛋白质的分子结构 C．是指DNA分子的脱氧核甘酸的排列顺序D．全部以密码于的方式体现出来8．（06广东生物38）(6分)细胞分裂间期是DNA复制和蛋白质合成等物质积累的过程。 (1)在DNA的复制过程中，DNA在的作用下，双螺旋链解开成为两条单链，并以每一条单链为模板，采用复制方式合成子代DNA分子。 (2)某基因中的一段序列为……TAT GAG CTC GAG TAT……，据下表提供的遗传密码推测其编码的氨基酸序列：。 (3)真核生物的细胞分裂从间期进入前期，除了核膜、核仁消失外，在显微镜下还可 观察到和的出现。 9．（06上海生物37）(8分)请回答下列有关遗传信息传递的问题。 (1)为研究某病毒的致病过程，在实验室中做了如下图所示的模拟实验。 ①从病毒中分离得到物质A。已知A是单链的生物大分子，其部分碱基序列为-GAACAUGUU-。将物质A加入试管甲中，反应后得到产物X。经测定产物X的部分碱基序列是-CTTGTACAA-，则试管甲中模拟的是过程。 ②将提纯的产物X加入试管乙，反应后得到产物Y。产物Y是能与核糖体结合的单链大分子，则产物Y是，试管乙中模拟的是过程。 ③将提纯的产物Y加入试管丙中，反应后得到产物Z。产物Z是组成该病毒外壳的化合物，则产物Z是。 (2)若该病毒感染了小鼠上皮细 胞，则组成子代病毒外壳的化合物 的原料来自，而决定该化合物 合成的遗传信息来自。若该病 毒除感染小鼠外，还能感染其他哺 乳动物，则说明所有生物共用一 套。该病毒遗传信息的传递过程为。 10.（东38）番茄果实成熟过程中，某种酶（PG）开始合成并显著增加。但不利于长途运输和长期保鲜。科学家利用反义RNA技术（见图解），可有效解决此问题。该技术的核心是，从番茄体细胞中获得指导PG合成的信使RNA，以之为模板人工合成反义基因并将之导入番茄体细胞，该基因转录产生的反义RNA与细胞原有mRNA（靶mRNA）互补形成双链RNA，从而阻止靶mRNA进一步翻译形成PG。请结合图解回答： （1）反义基因像一般基因一样是一段双链的DNA分子，合成该分子的第一条链时，使用的模板是细胞质中的信使RNA，原料是，所用的酶是 。 （2）开始合成的反义基因第一条链是与模板RNA连在一起的杂交双链，通过加热去除RNA，然后再以反义基因第一条链为模板合成第二条链，这样一个完整的反义基因被合成。若要以完整双链反义基因克隆成百上千的反义基因，所用复制方式为。 （3）如果指导番茄合成PG的信使RNA的碱基序列是-A-U-C-C-A-G-G-U-C-，那么，PG反义基因的这段碱基对序列是。 （4）将人工合成的反义基因导入番茄叶肉细胞原生质体的运输工具是，该目的基因与运输工具相结合需要使用的酶有，在受体细胞中该目的基因指导合成的最终产物是 。
1 肿瘤放疗相关基因检测应用 目前，放疗仍是癌症治疗的三大手段之一，放疗治疗肿瘤的原理是利用放射线对癌细胞进行杀灭，但由于肿瘤细胞生长在正常组织中，其形状很不规则，因此放疗时就会伤及正常组织，增加了放疗的副反应。而且，由于副反应的增加，就不能进一步增加放疗剂量，又达不到根治肿瘤的疗效。 不同个体间放疗副作用的差异很大，同样的剂量和治疗方案，有些个体基本无毒副作用，而对另外一些个体，则可能产生非常严重的毒副作用。研究表明个体间的这种放疗反应差异，只有 10-20% 是由于射线的随机效应一起，而80 — 90% 是由个体的基因差异决定的。因此，在放疗前，如果能对病人进行相关基因的检测，就能预测病人可能发生的毒副作用，从而制定更加有效的治疗方案。 其中ATM 基因在引起个体放射敏感性中起重要作用，也是目前在临床放疗中最受关注的一个基因。ATM 基因突变个体在常规的放疗中，就容易一起严重的毒副作用。最近， A NDREASSEN 等人应用DHPLC 技术快速，灵敏，简单的特点，对术后进行放疗的乳腺癌病人的ATM 基因的所有62 个外显子进行突变筛查，发现ATM 基因5557 G/A 多态与射线引起的三级皮下组织纤维化显著相关，ATM 基因5557 G/A 和5557 A/A 与正常的5557 G/G 比，在较低的剂量就引起三级皮下组织纤维化。 C ESARETTI 等人应用DHPLC 技术对进行放疗的前列腺癌病人的ATM 基因进行突变筛查，发现ATM 基因发生变异的病人中，63% 的病人出现至少一种副作用，而ATM 基因正常的病人中，副作用的发生率只有14% 。而如果只以错义突变为指标，则突变病人副作用发生率是78% ，无此突变的病人的副作用发生率为21% 。这一结果表明检测ATM 基因突变可以预测前列腺癌病人放疗的副作用。 除了ATM 基因，其它几个基因如：TGF β 1 , XRCC1 , XRCC3 , SOD2 , 和hHR21 也与肿瘤放疗副作用发生密切相关。采用DHPLC 技术检测这些基因突变的方法都有报道，因此，应用DHPLC 技术平台，开展肿瘤放疗病人这些基因的检测，有可能大大降低病人的不良反应。 肿瘤的常规分割放疗是标准方法，一直沿用至今。常规分割放疗有时不一定就是最佳分割方法，根据临床需要还有以下几种分割方法：分段治疗、超分割治疗、加速超分割治疗。后两种方法的全疗程所用时间缩短，疗效有所提高。但急性副反应常较重、较多，有的还发生严重的远期不良反应。虽然大多数病人可接受这些副作用，但部分病人采用超分割治疗不能带来更大的利益。Eriksen等人在研究喉癌病人的放疗中，选择几个分子靶标，建立了超分割治疗的适应症的分子指标，其中包括应用DHPLC 技术分析P53 基因突变。 赛安： 放射治疗是恶性肿瘤重要的局部治疗方法。大约70%的癌症病人在治疗癌症的过程中需要用放射治疗，约有40%的癌症可以用放疗根治。 肿瘤细胞的放射敏感性是放射治疗中必须考虑的一个重要问题，因为肿瘤细胞对放射线是否敏感是放射治疗成败的关键。随着分子生物学的发展，人们对一些分子（如AKT、MGMT、ATM等)的结构和功能有了较深入的认识，已明确了这些分子在肿瘤放疗敏感性中的作用。AKT磷酸化水平高的肿瘤对放疗不敏感，MGMT基因甲基化的脑瘤病人放疗后生存期较长。
全基 1. 简 通过变（d 的功况，dise 比较 实验 （1）（2） 基因组重测序简介(Introduc 过高通量测序识deletioin, du 功能性进行综合杂合性缺失ease （cance 较基因组学，群验设计与样本 Case-Contr ）家庭成员组序数据分析 ction) 识别发现de plication 以及合分析；我们（LOH ）以及r ）genome 中群体遗传学综ol 对照组设计 组设计：父母novo 的som 及copy numb 们将分析基因及进化选择与中的mutation 综合层面上深计 ； -子女组（4 人matic 和germ ber variation 因功能（包括与mutation 之n 产生对应的深入探索疾病基人、3 人组或m line 突变，）以及SNP miRNA ），重之间的关系；以的易感机制和基因组和癌症多人）； 结构变异-SN 的座位；针对重组率（Rec 以及这些关系功能。我们将症基因组。 NV ，包括重排对重排突变和combination ）系将怎样使得 将在基因组学排突 SNP ）情在 学以及
初级数据分析 1．数据量产出：总碱基数量、Total Mapping Reads、Uniquely Mapping Reads统计，测序深度分析。 2．一致性序列组装：与参考基因组序列（Reference genome sequence）的比对分析，利用贝叶斯统计模型检测出每个碱基位点的最大可能性基因型，并组装出该个体基因组的一致序列。3．SNP检测及在基因组中的分布：提取全基因组中所有多态性位点，结合质量值、测序深度、重复性等因素作进一步的过滤筛选，最终得到可信度高的SNP数据集。并根据参考基因组信息对检测到的变异进行注释。 4．InDel检测及在基因组的分布: 在进行mapping的过程中，进行容gap的比对并检测可信的short InDel。在检测过程中，gap的长度为1~5个碱基。对于每个InDel的检测，至少需要3个Paired-End序列的支持。 5．Structure Variation检测及在基因组中的分布: 能够检测到的结构变异类型主要有：插入、缺失、复制、倒位、易位等。根据测序个体序列与参考基因组序列比对分析结果，检测全基因组水平的结构变异并对检测到的变异进行注释。 高级数据分析 1.测序短序列匹配（Read Mapping） （1）屏蔽掉Y染色体上假体染色体区域（pseudo-autosomal region）, 将Read与参考序列NCBI36进行匹配（包括所有染色体，未定位的contig，以及线粒体序列mtDNA（将用校正的剑桥参考序列做替代）)。采用标准序列匹配处理对原始序列文件进行基因组匹配， 将Read与参考基因组进行初始匹配；给出匹配的平均质量得分分布； （2）碱基质量得分的校准。我们采用碱基质量校准算法对每个Read中每个碱基的质量进行评分，并校准一些显著性误差，包括来自测序循环和双核苷酸结构导致的误差。 （3）测序误差率估计。 pseudoautosomal contigs，short repeat regions（包括segmental duplication，simple repeat sequence-通过tandem repeat识别算法识别）将被过滤； 2. SNP Calling 计算（SNP Calling） 我们可以采用整合多种SNP探测算法的结果，综合地，更准确地识别出SNP。通过对多种算法各自识别的SNP进行一致性分析，保留具有高度一致性的SNP作为最终SNP结果。这些具有高度一致性的SNP同时具有非常高的可信度。在分析中使用到的SNP识别算法包括基于贝叶斯和基因型似然值计算的方法，以及使用连锁不平衡LD或推断技术用于优化SNP识别检出的准确性。 统计SNV的等位基因频率在全基因组上的分布
基因的表达测试题（附解析） 一、选择题 1．下列关于RNA的叙述，正确的是( ) A．75个碱基组成的tRNA，其上含有25个反密码子 B．900个碱基组成的mRNA，其上含有的密码子均决定氨基酸 C．结核杆菌的rRNA的形成与核仁密切相关 D．人体的不同细胞中，mRNA的种类不一定相同 解析：选D 一个tRNA上只有1个反密码子；mRNA上终止密码子不对应氨基酸；结核杆菌是原核细胞，没有细胞核，也没有核仁；人体的不同细胞中，不同的基因选择性表达，也有部分相同基因表达，所以mRNA的种类不一定相同。 2．下列关于生物体内遗传信息传递的叙述，正确的是( ) A．翻译时，每种密码子都有与之对应的反密码子 B．没有外界因素干扰时，DNA分子的复制也可能出错 C．转录开始时，RNA聚合酶必须与基因上的起始密码结合 D．翻译时，一个核糖体上结合多条mRNA分子，有利于加快翻译的速度 解析：选B 翻译时，终止密码子不能编码氨基酸，因此终止密码子没有与之对应的反密码子；没有外界因素干扰时，DNA分子的复制也可能出错；启动子位于基因的首端，是RNA 聚合酶识别和结合的部位，驱动基因转录出mRNA，可见，转录开始时，RNA聚合酶必须与基因上的启动子结合；翻译时，一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成，有利于加快翻译的速度。 3．下列关于中心法则的叙述，正确的是( ) A．亲代DNA能通过自我复制在亲子代之间表达遗传信息 B．真核生物基因表达的过程需要多种RNA参与 C．基因的转录过程发生在细胞核中 D．在烟草花叶病毒颗粒内可以合成自身的RNA和蛋白质 解析：选B 亲代DNA能通过自我复制在亲子代之间传递遗传信息；真核生物基因表达的过程需要mRNA、tRNA、rRNA参与；细胞核和线粒体以及叶绿体中均含有DNA，都可以发生基因的转录过程；烟草花叶病毒没有细胞结构，不能独立生活，必须寄生于活细胞中，因此其蛋白质和RNA的合成都发生在烟草细胞中。 4．2017年11月我国爆发了较严重的流感。某流感病毒是一种负链RNA病毒，侵染宿主细胞后会发生－RNA→＋RNA→－RNA和－RNA→＋RNA→蛋白质的过程，再组装成子代流感病毒。“－RNA”表示负链RNA，“＋RNA”表示正链RNA。下列叙述错误的是( ) A．该流感病毒的基因是有遗传效应的DNA片段
第四章基因的结构和功能 一、教学目的和要求： １掌握基因概念及其发展； 2 掌握基因的重组测验 3 理解利用顺反试验、互补试验鉴定两个突变型是否属于同一基因的原理； 4 了解缺失作图的原理 二、教学重点： １基因概念及其发展； 2 基因的重组测验 三、教学难点： 缺失作图的原理 四、教学方法： 面授并辅以多媒体教学 五、教学内容 基因是一个特定的DNA或RNA片段，但并非一段DNA或RNA都是基因。 第一节基因的概念一、基因概念的发展 （一）遗传“因子”：孟德尔认为，生物性状的遗传由遗传因子所控制，性状本身不遗传。（二）染色体是基因的载体：摩尔根实验证明基因位于染色体上，并呈直线排列，提出了遗传学是连锁交换规律，建立了遗传的染色体学说，为细胞遗传学奠定了重要基础。并由此提出基因既是一个功能单位，是一个突变单位，也是一个交换单位的“三位一体”概念。∴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。（三）DNA是遗传物质：1928年Griffith首先发现了肺炎球菌的转化，证实DNA是遗传物质而非蛋白质；Avery用生物化学的方法证明转化因子是DNA而不是其他物质。 （四）基因是有功能的DNA片段 20世纪40年代Beadle和Tatum提出一个基因一个酶的假说，沟通了蛋白质合成与基因功能的研究 1953年Watson和Crick提出DNA双螺旋结构模型，明确了DNA的复制方式。 1957年Crick 提出中心法则，61年提出三联体遗传密码，从而将DNA分子结构与生物体结合起来 1957年Benzer用大肠杆菌T4噬菌体为材料，分析了基因内部的精细结构，提出了顺反子（cistor)的概念，证明基因是DNA分之上一个特定的区段，是一个功能单位，包括许多突变位点（突变子），突变位点之间可以发生重组（重组子） 理论上，一个基因有多少对核苷酸对就有多少突变子和的重组子，实际上，突变子数少于核苷酸对数，重组子数小于突变子数。 总之：顺反子学说打破了“三位一体”的基因概念，把基因具体化为DNA分子上特定的一段顺序--- 顺反子，其内部又是可分的，包含多个突变子和重组子。 近代基因的概念：基因是一段有功能的DNA序列，是一个遗传功能单位，其内部存在有许多的重组子和突变子。 突变子：指改变后可以产生突变型表型的最小单位。 重组子：不能由重组分开的基本单位。（五）操纵子模型 1961年法国分子生物学家Jacob和Monod通过对大肠杆菌乳糖突变体研究，提出了操纵子学说（operon theory）。阐明了基因在乳糖利用中的作用。