分子遗传复习纲要
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第三章遗传的分子基础1、(理解)噬菌体侵染细菌的实验噬菌体的构造:蛋白质外壳(C、 H、 O、N、 S)+ DNA( C、 H、 O、 N、 P)过程:吸附→注入(注入噬菌体的DNA)→合成(控制者:噬菌体的DNA;原料:细菌的化学成分)→组装→开释结论: DNA 是遗传物质。
b5E2RGbCAP亲代噬菌体寄主细胞子代噬菌体实验结论2、(理DNA分子拥有连续解)肺炎32P 标志 DNA 有32P 标志 DNA DNA 有32P 标志双球菌性 , 是遗传物质转化实35S 标志蛋白无35S 标志蛋白质外壳蛋白无35 S 标志验质菌落菌体毒性S 型细菌表面圆滑有荚膜有R 型细菌表面粗拙无荚膜无过程:①R型活细菌注入小鼠体内小鼠不死亡。
②S型活细菌注入小鼠体内小鼠死亡。
③杀死后的S型细菌注入小鼠体内小鼠不死亡。
④无毒性的R型细菌与加热杀死的S型细菌混淆后注入小鼠体内,小鼠死亡。
p1EanqFDPw结果剖析:①→④过程证明:加热杀死的S 型细菌中含有一种“转变因子”;⑤过程证明:转变因子是DNA结论:DNA质。
肺炎双球菌转变试验:菌的遗传物质指导无毒的R 菌转变成S 菌。
而且3、(认识)烟草花叶病毒的感染和重修实验DNA 纯度越高,转变越有效。
是遗传物有毒的S结论:RNA 是它的遗传物质。
注:凡是有细胞构造的生物体遗传物质都是DNA ,病毒的遗传物质是DNA 或 RNA结论:绝大部分生物的遗传物质是DNA质是DNA或RNA。
DXDiTa9E3d,DNA 是主要的遗传物质。
病毒的遗传物4、(认识)核酸的分子构成5、(理解) DNA 分子的构造DNA 分子的构造基本单位 ---脱氧核糖核苷酸(简称脱氧核苷酸)DNA 空间构造:双螺旋构造(1)提出者:沃森和克里克(2)★特色:⑴ DNA 分子由两条反向平行的脱氧核苷酸长链回旋而成。
⑵ DNA 分子外侧是脱氧核糖和磷酸交替连结而成的基本骨架。
⑶ DNA 分子两条链的内侧的碱基依据碱基互补配对原则配对,并以氢键相互连结。
初中生物分子遗传学知识点归纳分子遗传学是生物学中重要的一个分支,它研究的是生物体内基因的遗传、表达和变异。
在教授初中生物分子遗传学知识时,你可以按照以下顺序进行归纳:一、DNA的结构和功能DNA是分子遗传学的基础,它由核苷酸组成。
每个核苷酸由磷酸基团、五碳糖(脱氧核糖/脱氧核苷)和氮碱基组成。
DNA的功能在于储存和传递遗传信息。
本体应包括DNA的双螺旋结构、碱基配对规则以及DNA复制过程。
二、基因和基因组基因是生命的基本遗传单位,位于染色体上。
基因包含了编码特定蛋白质的DNA序列。
基因组指的是一个生物体内所有基因的集合,它决定了生物的遗传特征。
本体应包括基因的结构、基因的表达和基因突变。
三、转录和翻译转录是指DNA转录为RNA的过程,RNA则在细胞质中参与蛋白质的合成。
翻译是指RNA编码信息转化为氨基酸序列的过程。
本体应包括转录的概念、转录过程以及各类RNA的功能;翻译的过程、密码子的作用以及蛋白质的功能。
四、突变和变异生物体的遗传信息会发生突变和变异。
突变是指DNA序列的改变,可能是点突变、插入、缺失等。
变异则是指个体之间或同一基因不同等位基因之间的差异。
本体应包括突变的种类、突变的原因和突变对生物体的影响;变异的概念、变异类型和变异的作用。
五、遗传工程和基因编辑遗传工程是指利用基因技术对生物体进行基因的改变和转移,以获得所需的生物特征。
基因编辑则是对生物体的基因进行针对性修饰和调整。
本体应包括遗传工程的原理、遗传工程在医学和农业上的应用;基因编辑的方法、基因编辑技术在治疗遗传性疾病、改良农作物等方面的应用。
六、DNA指纹和DNA测序技术DNA指纹是利用DNA序列的差异对个体进行鉴定的技术。
DNA测序则是对DNA序列的测定。
本体应包括DNA指纹的概念、原理以及在司法鉴定和亲子鉴定中的应用; DNA测序的方法、海德尔格和苏打法测序的原理,以及基因组测序技术的发展。
七、植物克隆和动物克隆植物克隆是利用组织培养和无性繁殖的方法繁育植物;动物克隆是指通过细胞核移植等技术复制动物的过程。
高中生物分子遗传学知识点总结分子遗传学是现代生物学的重要分支,它研究的是生物生命活动的基础,也是基因功能和遗传信息传递的重要领域。
以下是高中生物分子遗传学的一些重要知识点总结。
一、DNA的结构和复制1. DNA的结构:DNA是由核苷酸单元组成的双螺旋结构,包含磷酸基团、五碳糖(脱氧核糖)、碱基(腺嘌呤、鸟嘌呤、胸腺嘧啶和鳥嘧啶)。
2. DNA的复制:DNA复制是指在细胞分裂过程中,通过酶的作用,将DNA的两条链分离后,以互补碱基配对的方式合成两条新的DNA 链。
二、RNA的结构和转录1. RNA的结构:RNA也是由核苷酸单元组成,但是它只包含单条链,其中糖骨架使用的是核糖。
2. 转录:转录是指将DNA模板上的遗传信息转化为RNA分子的过程。
在转录过程中,DNA的一部分被解开,形成一个可供RNA聚合酶进行配对合成的模板。
三、遗传密码和翻译1. 遗传密码:遗传密码是指RNA的核苷酸序列与氨基酸序列之间的对应关系。
共有64个密码子,其中61个密码子对应给定的氨基酸。
2. 翻译:翻译是指将mRNA上的核苷酸序列翻译成蛋白质的过程。
在翻译过程中,mRNA的信息被带有氨基酸的tRNA识别,最终形成多肽链。
四、基因表达的调控1. 甲基化:甲基化是一种通过在DNA分子上添加甲基基团来改变基因表达的方式。
甲基化可以抑制基因的转录,从而调控基因的表达水平。
2. 转录因子:转录因子是一类能够结合到DNA上的蛋白质,它们能够促进或抑制基因的转录。
转录因子的不同结合方式和组合可以导致不同的基因调控模式。
五、基因突变和遗传疾病1. 点突变:点突变是指DNA序列中一个单个碱基的改变,可能导致蛋白质结构的改变,进而导致遗传疾病的发生。
2. 染色体突变:染色体突变包括染色体结构的改变和数目的改变,可能导致严重的遗传病。
六、逆转录和重组DNA技术1. 逆转录:逆转录是指将RNA作为模板合成DNA的过程,由逆转录酶完成。
逆转录在病毒的复制和细胞中的转座子等过程中起到重要作用。
分子生物学复习第一章绪论1.分子生物学的概念(广义)在分子水平上研究生命现象。
即(狭义)在核酸与蛋白质水平上研究基因的复制,基因的表达(包括RNA转录、蛋白质翻译),基因表达的调控以及基因的突变与交换的分子机制。
2.DNA的双螺旋结构是由沃森和克里克发现的,PCR技术是由生物化学博士Mullis发现。
3.分子生物学在哪些方面具有广泛的应用?动物克隆、人类基因组工程、亲子鉴定、转基因产品、物种鉴定、疫苗和癌症检测4.分子生物学的发展简史?(一)分子生物学萌芽阶段(经典遗传学阶段):1868年孟德尔遗传定律的发现——1910摩尔根的染色体学说;(二)分子生物学理论形成阶段:1941年比德尔和塔特姆的“一个基因一个酶”——1965年“乳糖操纵子学说”(三)分子生物学的发展阶段:20世纪70年代的遗传工程。
(四)现代分子生物学阶段:基因组测序等5.请简要介绍证明DNA是遗传物质的两个经典实验(1)Oswald Avery(美国):肺炎链球菌转化实验(1944年)发现转化要素(DNA)是主要的遗传物质。
第一次发现遗传物质是DNA,而不是蛋白质。
(2)美国Alfred Hershey(赫尔希)发现噬菌体感染细菌时,其DNA进入了细菌体内。
1969 年赫尔希获得了诺贝尔生理学和医学奖。
第二章基因概念的演变与发展1.经典基因的概念性状由遗传因子控制→遗传因子在染色体上→遗传因子是DNA→一个基因一个酶→基因是顺反子。
基因是产生一条多肽链或功能RNA所需的全部核苷酸序列,是一个具有特定功能的、完整的、不可分割的最小遗传单位即顺反子。
【经典的基因概念】基因是彼此孤立地、呈线性排列在染色体上的遗传实体。
→【负剂量效应、位置效应】染色体上的基因不是孤立的,基因的表达受染色体状态的影响(斯特蒂文特A.H.Sturtevant,1925)。
→【等位基因、复等位基因、拟等位基因】紧密连锁,控制同一性状的非等位基因称为拟等位基因(P19)。
遗传学复习提纲刘庆昌绪言1、遗传学研究的对象,遗传、变异、选择2、遗传学的发展,遗传学的发展阶段,主要遗传学家的主要贡献3、遗传学在科学和生产发展中的作用第一章遗传的细胞学基础1、细胞的结构和功能:原核细胞、真核细胞、染色质、染色体2、染色体的形态和数目:染色体的形态特征、大小、类别,染色质的基本结构、染色体的结构模型,染色体的数目,核型分析3、细胞的有丝分裂:细胞周期、有丝分裂过程及遗传学意义4、细胞的减数分裂:减数分裂过程及遗传学意义5、配子的形成和受精:生殖方式、雌雄配子的形成、受精、直感现象、无融合生殖6、生活周期:生活周期、世代交替、低等植物的生活周期、高等植物的生活周期、高等动物的生活周期第二章遗传物质的分子基础1、DNA作为主要遗传物质的证据:间接证据、直接证据(细菌的转化、噬菌体的侵染与繁殖、烟草花叶病毒的感染与繁殖)2、核酸的化学结构:DNA和RNA及其分布、DNA和RNA的分子结构3、DNA的复制:DNA复制的一般特点、原核生物DNA合成、真核生物DNA合成的特点以及与原核生物DNA合成的主要区别4、RNA的转录及加工:三种RNA分子、RNA合成的一般特点、原核生物RNA的合成、真核生物RNA的转录及加工5、遗传密码与蛋白质翻译:遗传密码及其特征、蛋白质的合成过程、中心法则及其发展第三章孟德尔遗传1、分离规律:孟德尔的豌豆杂交试验、性状分离、分离现象的解释、表现型和基因型、分离规律的验证(测交法、自交法、F1花粉鉴定法)、分离比例实现的条件、分离规律的应用2、独立分配规律:两对相对性状的遗传及其分离比、独立分配现象的解释、独立分配规律的验证(测交法、自交法)、多对基因的遗传、独立分配规律的应用,某2测验3、孟德尔规律的补充和发展:显隐性关系的相对性、复等位基因、致死基因、非等位基因间的相互作用、多因一效和一因多效第四章连锁遗传和性连锁1、连锁和交换:连锁遗传的发现及解释、完全连锁和不完全连锁、交换及其发生机制2、交换值及其测定:交换值、交换值的测定(测交法、自交法)3、基因定位与连锁遗传图:基因定位(两点测验、三点测验、干扰与符合)、连锁遗传图4、真菌类的连锁与交换:着丝点作图5、连锁遗传规律的应用6、性别决定与性连锁:性染色体、性别决定、性连锁、限性遗传、从性遗传第五章基因突变1、基因突变的时期和特征:基因突变的时期、基因突变的一般特征2、基因突变与性状表现:显性突变和隐性突变的表现、大突变和微突变的表现3、基因突变的鉴定:植物基因突变的鉴定(真实性、显隐性、突变频率)、生化突变的鉴定(营养缺陷型及其鉴定)、人类基因突变的鉴定24、基因突变的分子基础:突变的分子机制(碱基替换、缺失、插入)、突变的修复(光修复、暗修复、重组修复、SOS修复),转换与颠换,DNA防护机制(简并性、回复突变、抑制突变、多倍体、致死突变)5、基因突变的诱发:物理因素诱变(电离辐射与非电离辐射)、化学因素诱变(碱基类似物、DNA诱变剂)第六章染色体结构变异1、缺失:类型、细胞学鉴定、遗传效应2、重复:类型、细胞学鉴定、遗传效应3、倒位:类型、细胞学鉴定、遗传效应4、易位:类型、细胞学鉴定、遗传效应5、染色体结构变异的应用:基因定位、果蝇的CIB测定法、利用易位制造玉米核不育系的双杂合保持系、易位在家蚕生产上的利用、利用易位疏花疏果防治害虫第七章染色体数目变异1、染色体的倍数性变异:染色体组及其整倍性、整倍体与非整倍体(名称、染色体组成、联会方式)2、同源多倍体的形态特征、同源多倍体的联会和分离(染色体随机分离、染色单体随机分离)3、异源多倍体、多倍体的形成与应用、同源联会与异员源联会(烟草、小麦)、单倍体4、非整倍体:亚倍体(单体、缺体)、超倍体(三体、四体),三体的基因分离5、非整倍体的应用:单体测验、三体测验、染色体替换第八章数量遗传1、数量性状的特征:数量性状的特征、多基因假说、超亲遗传2、数量性状遗传研究的基本统计方法:均值、方差、标准差3、遗传模型:加性-显性-上位性效应及其与环境的互作,显性3表现形式4、遗传率的估算及其应用(广义遗传力和狭义遗传力)5、数量性状基因定位,单标记分析法,区间定位法,复合区间定位法,应用(3方面)第九章近亲繁殖和杂种优势1、近交与杂交的概念、自交和回交的遗传效应,纯合率2、纯系学说3、杂种优势的表现和遗传理论(显性假说、超显性假说、上位性假说)4、杂种优势利用与固定第十章细菌和病毒的遗传1、细菌和病毒遗传研究的意义:细菌、病毒、细菌和病毒在遗传研究中的优越性2、噬菌体的遗传分析:噬菌体的结构(烈性噬菌体、温和性噬菌体)、噬菌体的基因重组与作图3、细菌的遗传分析转化:转化的概念与过程、转化和基因重组作图接合:接合的概念与过程、U型管实验、F因子及其存在状态、中断杂交试验及染色体作图性导:性导的概念与过程、性导的作用转导:转导的概念与过程、利用普遍性转导进行染色体作图第十一章细胞质遗传1、细胞质遗传的概念和特点:细胞质遗传的概念、细胞质遗传的特点2、母性影响:母性影响的概念及其与母性遗传的区别3、叶绿体遗传:叶绿体遗传的表现、叶绿体遗传的分子基础4、线粒体遗传:线粒体遗传的表现、线粒体遗传的分子基础5、共生体和质粒决定的染色体外遗传:共生体的遗传(卡巴粒)、4质粒的遗传6、植物雄性不育的遗传:雄性不育的类别及其遗传特点(核不育型和质核不育型、孢子体不育和配子体不育、单基因不育和多基因不育、不育基因的多样性)、雄性不育的发生机理、雄性不育的利用(三系法、二系法)第十二章基因工程1、基因工程概述4、重组DNA分子5、将目的基因导入受体细胞(常用导入方法)、转基因生物的鉴定、基因工程的应用、转基因生物(食品)的安全问题第十三章基因组学1、基因组学的概念与概述、C值、N值2、基因组学的研究内容:结构基因组学、功能基因组学、蛋白质组学3、基因组图谱的构建(遗传图谱与标记种类、物理图谱)4、基因组测序策略:鸟枪法、重叠克隆群法5、基因组图谱的应用(5个方面)6、生物信息学与蛋白质组学第十四章基因表达的调控1、基因的概念及其发展、基因的微细结构、顺反测验、基因的作用与性状的表达2、原核生物的基因调控:转录水平的调控,乳糖操纵元、色氨酸操纵元;翻译水平的调控3、真核生物的基因调控:DNA水平、染色质水平(组蛋白、非组蛋白)、转录水平(顺式作用元件、反式作用因子)、翻译水平的调5控、蛋白质加工4、原核生物与真核生物在基因调控上的区别第十五章遗传与发育1、细胞核和细胞质在个体发育中的作用:细胞质在细胞生长分化中的作用、细胞核在细胞生长分化中的作用、细胞核与细胞质在个体发育中的相互依存、环境条件的影响2、基因对个体发育的控制:个体发育的阶段性、基因与发育模式、基因与发育过程3、细胞的全能性第十六章群体遗传与进化1、群体的遗传平衡:等位基因频率和基因型频率、哈迪-魏伯格定律及其应用2、改变基因平衡的因素:突变、选择、遗传漂变、迁移3、达尔文的进化学说及其发展:生物进化的概念、达尔文的进化学说及其发展、分子水平的进化4、物种的形成:物种概念、物种形成的方式(渐变式、爆发式)6。
分子遗传学分子遗传学复习重点名词解释:RNA编辑:mRNA因核苷酸的插入、缺失或替换而改变了源自DNA模板的遗传信息,翻译出不同于基因编码的氨基酸序列,称为RNA编辑(RNA editing)C值及C值悖论:生物体的单倍体基因组所含DNA的总量称为C 值。
生物基因组的大小同生物在进化上所处地位的高低及复杂性之间无严格的对应关系,这种现象通常称为C值悖理假基因:核苷酸序列与相应正常功能基因基本相同,但没有编码蛋白质能力的基因或不产生有功能产物的基因RNA干涉(RNA interference,RNAi)是正常生物体内一些小的双链RNA,可有效地阻断靶基因表达的现象。
当向细胞中导入与内源性mRNA同源的双链RNA (double stranded RNA,dsRNA)小分子时,可导致该mRNA降解,从而高效、特异的阻断体内特定基因的表达,导致基因沉默。
转座子:是存在于染色体DNA上可自主复制和转位的基本单位。
程序性细胞死亡(PCD):多细胞生物体的一些细胞当不再为生物体所需或是已受到损伤时,会激活受遗传控制的自杀机构而自我毁灭。
抗原:一类能诱导机体发生免疫应答并能与相应的应答产物(如抗体)发生特异性免疫反应的大分子物质。
又称免疫原半抗原:缺乏免疫原性而有免疫反应性的物质。
抗体:在抗原物质的刺激下,由浆细胞产生的一类能与相应抗原在体内外发生特异性结合的免疫球蛋白DNA甲基化:在DNA甲基转移酶的催化下,利用S-腺苷蛋氨酸提供的甲基,将胞嘧啶第5位碳原子甲基化,从而使胞嘧啶转化为5甲基胞嘧啶。
遗传图谱:又称遗传连锁图,是指基因或DNA标记在染色体上的相对位置与遗传距离。
物理图谱:是指各遗传标记之间或DNA序列两点之间,以物理距离来表示其在DNA分子上的位置而构成的位置图,以实际的碱基对(bp)或千碱基对(Kb)或百万碱基对(Mb)长度来度量其物理距离。
Kazak序列:许多真核生物mRNA的5'端起始密码子附近有一段短的保守序列,可促进核糖体小亚基识别起始密码子,该序列为(GCC)RCCA TGG.miRNA:即小RNA,长度为22nt左右,5'端为磷酸基团,3'端为羟基。
分子遗传学一、名词解释1.遗传:生物性状或信息世代传递中的亲子间的相似性状2.变异:生物性状或信息世代传递过中出现的差异现象3.分子遗传学:研究遗传信息大分子的结构与功能的科学。
它依据物理、化学的原理来解释遗传现象,并在分子水平上研究遗传机制及遗传物质对代谢过程的调控4.RNA沉默:在细胞核中,使转录基因中与其同源的DNA序列甲基化而使基因陷于沉默5.基因组:是指细胞或生物体的一套完整的单倍体遗传物质,它包括单倍体遗传物质中编码的和非编码的全部DNA序列6.假基因:与正常基因有相似的序列,但是在编码序列当中往往含有移码或终止密码,从而使此类基因不能产生功能产物或者有一个可以察觉的现象型。
7.顺反子:编码多肽链的遗传单位;基因的功能单位或遗传的功能单位8.开放性阅读框:(ORF)是被起使密码与终止密码所界定的一串密码子。
9.密码子偏爱:基因组中经常为每种氨基酸编码的只是其中的某一密码子的现象10.表观遗传学(后成遗传):对基因的功能变化的研究,这种变化可以通过体细胞有丝分裂或性细胞成熟分裂而遗传并且不需要DNA序列发生变化11.印记基因:由于一些可遗传的修饰作用(如甲基化作用)控制着亲本中某一个单一的等位印记基因的活性,从而导致它们在发育中功能上的差异,使个体具有不同的性状特征12.C值佯谬:生物体的单倍体基因组所含DNA总量称为C值。
生物基因组的大小同生物在进化上所处地位的高低无关的这种现象13.N值佯谬:基因数目与生物进化程度或生物复杂性的不对应性14.DNA复性::当变性DNA的两条互补链在除去变性因素后,可以重新或部分恢复成双螺旋结构15.核糖体RNA(rRAN):一种中等重复并有转录活性的基因,多集中在特定部位(核仁形成区),有时则以染色体外核蛋白的的形式存在16.断裂基因;真核生物的编码序列往往被非编码序列所分割,呈现断裂状的结构17.重叠基因:指一段DNA序列上,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18.模糊基因:细胞内RNA的加工,造成了mRNA大部分的密码子从无意义信使成为有意义信使,而他们原来的基因的DNA序列只不过是一串简略的意义模糊的序列19.染色质:指细胞周期间期细胞核由DNA、组蛋白、非组蛋白和少量RNA组成的复合结构,因其易被碱性染料染色而得名20.染色体:是指在细胞分裂期出现的一种能被碱性染料强烈染色,并具有一定形态、结构特征的物体。
博士生生物学分子遗传学知识点归纳总结在生物学中,分子遗传学是一个重要领域,研究基因的结构、功能和传递方面的分子机制。
作为博士生学习生物学的一部分,了解和掌握分子遗传学的知识点至关重要。
本文将对博士生生物学分子遗传学的知识点进行归纳和总结。
1. DNA的结构和功能- DNA的双螺旋结构:DNA由两条互补的螺旋链组成,通过碱基配对相互连接。
- DNA的碱基:腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胸腺嘧啶(T)、胞嘧啶(C)。
- DNA的功能:存储遗传信息、复制、转录和翻译。
2. 基因组和基因表达- 基因组:指一个生物体的全部基因。
- 基因的表达:包括转录和翻译过程,从DNA到RNA到蛋白质的转化过程。
3. DNA复制和修复- DNA复制过程:DNA双链解开,通过DNA聚合酶进行复制。
- DNA修复机制:修复DNA中的损伤和错误,包括错配修复、同源重组修复等。
4. 转录和翻译- 转录过程:DNA的信息被转录成RNA,包括启动子、RNA聚合酶和转录因子的作用。
- 翻译过程:mRNA通过核糖体被翻译成具体的氨基酸序列,形成蛋白质。
5. 遗传密码和突变- 遗传密码:三个碱基对应一个氨基酸,共有64个密码子。
- 突变:基因突变导致个体遗传信息的改变,包括点突变、插入和删除等。
6. 基因调控和表观遗传学- 基因调控:通过转录因子和启动子等调控元件来控制基因的表达。
- 表观遗传学:通过DNA甲基化、组蛋白修饰等修饰方式来调控基因表达。
7. DNA重组和基因工程- DNA重组:使用限制性内切酶和连接酶将DNA片段组装到新的构建中。
- 基因工程:将外源DNA片段导入到其他生物体中,改变其遗传信息。
8. 基因突变和疾病- 基因突变与疾病:一些疾病的发生与基因突变有关,如遗传性疾病和肿瘤等。
9. 基因组学和转录组学- 基因组学:通过测序技术和生物信息学分析整个基因组。
- 转录组学:通过高通量测序技术和转录组分析来研究基因的转录水平。
第一章绪论主要内容一、什么是遗传学1.基本概念:遗传学、遗传、变异、基因2.遗传学的任务二、遗传学的发展1.遗传学诞生之前的阶段:Mendel的贡献,分离定律和自由组合定律2.经典遗传学阶段:Morgan的贡献——连锁交换定律3.分子遗传学阶段:Watson和Crick 的DNA双螺旋模型,顺反子学说,乳糖操纵子学说,遗传工程,基因克隆等。
三、遗传学与国民经济的关系:农业、工业、医学、环境、国防等。
目的要求1.重点掌握遗传学的一些基本概念(如遗传学、遗传、变异、基因)以及遗传学的任务2.熟悉遗传学发展的各个阶段中,做出重大贡献的科学家。
3.一般了解遗传学在国民经济中的地位。
复习思考一、名词解释遗传学、遗传、变异、基因二、简答题遗传学的任务有哪些?三、填空题1.遗传学诞生于________________(1900年)2.提出遗传学最基本的两大定律的科学家是________________(Mendel)3.提出连锁交换定律的科学家是__________________(Morgan)4.1953年,最早提出DNA双螺旋模型的科学家是______和_______(Crick Watson)5.1958年,提出顺反子学说的科学家是___________(Benzer)6.1962年,提出乳糖操纵子的科学家是___________和________(Monod Jacob)第二章孟德尔定律主要内容一、分离定律1.分离现象:杂交、自交、测交2.分离定律内容:基因型、表现型、等位基因3.分离比实现的条件二、自由组合定律1.两对性状的自由组合2.自由组合定律的内容3.多对基因的自由组合4.自由组合定律的应用三、遗传学数据的统计处理1.概率及计算2.二项式展开公式:P(A)=C m n p n q(m-n)3.X2测验:步骤(4);公式:X2=Σ[(实得数-预期数)2/预期数]注:X2(0.05,1)=3.84 X2(0.05,2)=5.99 X2(0.05,3)=7.82目的要求1.必须熟悉双亲形成的配子种类及比例的计算方法。
高三生物分子遗传与进化知识点梳理一、引言在高中生物的学习中,分子遗传与进化是一个十分重要的部分。
它不仅涉及到生物学的基础知识,还联系着生物进化的根本规律。
通过对这一部分知识的学习,我们可以更深入地了解生物的奥秘,也为学习后续的生物学知识打下坚实的基础。
二、分子遗传学基础2.1 基因与DNA基因是生物体内负责遗传信息传递的基本单位,是由DNA序列组成的。
DNA 是双螺旋结构,负责储存和传递生物体的遗传信息。
2.2 遗传信息的传递遗传信息的传递主要通过两个过程:转录和翻译。
转录是指DNA序列转化为mRNA序列的过程,而翻译是指mRNA序列转化为蛋白质序列的过程。
2.3 遗传变异遗传变异是指基因在复制或传递过程中产生的变化。
主要有三种类型:突变、重组和基因流。
三、分子进化3.1 生物进化理论生物进化理论是指生物种群在长时间内通过自然选择、基因流、突变和重组等过程逐渐发生变化的过程。
3.2 分子钟分子钟是一种通过比较生物体内特定分子的序列差异来推断生物种群分化时间的方法。
3.3 生物地理分布与进化生物地理分布与进化是指生物种群在不同地理区域的分布及其进化历程。
四、进化的分子机制4.1 自然选择自然选择是指生物个体在生存和繁殖过程中,适应环境的个体更容易生存和繁殖,从而使得有利基因在种群中逐渐积累。
4.2 基因流与基因漂变基因流是指生物种群间的基因交流,而基因漂变是指生物种群内基因频率的随机变化。
4.3 非随机交配非随机交配是指生物个体在繁殖过程中,不是所有的配对都是等可能的,这会影响种群的基因频率。
五、实例分析以人类为例,我们可以通过研究人类基因组的变异和重组,了解人类的进化历程。
同时,通过比较人类与其他生物的基因序列,我们还可以推断出它们之间的亲缘关系。
六、总结分子遗传与进化是生物学中的重要部分,通过学习这一部分知识,我们可以更深入地了解生物的奥秘,也为学习后续的生物学知识打下坚实的基础。
注意: 本文档旨在提供一个详细的知识点梳理,供您参考和学习。
第一章分子遗传学的诞生与发展1、一基因一酶假说:由此Beadle和Tatum提出:基因突变会引起酶的改变,从而阻断了这个酶所催化的生化反应,造成突变型对被阻断的生化反应的产物的需要和依赖,这就是«一基因一酶»的假说。
2、操纵子学说:Jacob和Monod1961年发表的操纵子理论是遗传学的一个里程碑(landmark)。
操纵基因和受它调控的结构基因丛紧密连锁、协调表达形成结构和功能统一的操纵子,整个操纵子受调节基因的调节,调节基因的产物是阻遏蛋白;在没有诱导物时,阻遏物与操纵基因结合阻遏结构基因丛的表达,当出现诱导物时阻遏物转而和诱导物结合,释出操纵基因这样RNA多聚酶得以通过操纵基因区段,导致结构基因的转录和转译。
3、操纵子模型的意义:①他所做的酶活性诱导测定对当时的生物化学家来说都是个难题。
②用遗传分析结果推论出分子生物学模型。
③提出了蛋白质与DNA结合的概念。
④描述了“阻遏物”的调节因子概念.4、Pa Ja Mo操纵子模型的遗传学实验验证:实验原理:通过F因子,给lacI-或lacOc的突变菌输入野生型lacI或lacO基因,观察其对 -半乳糖苷酶活性的影响。
实验1:组成型突变lacI- lacZ+ 输入 F菌株F’ lacI+ lacZ- 结果成乳糖诱导型菌,说明F菌株的lacI+能弥补原菌株的lacI-缺陷,即:lacI对lacZ是反式作用(trans-acting)。
实验2:组成型突变lacI+ lacOc lacZ+输入F菌株F’ lacI+lacO+ lacZ- 成为组成型表达菌,说明F菌株的lacO+不能弥补原菌株的lacOc缺陷,即:lacO对lacZ 是顺式作用(cis-acting)。
实验3:野生型lacI+ lacZ+ 输入F菌株超突变F’ lacIs lacZ+成组成型不表达,说明超突变lacIs 编码的阻遏物能作用于野生型菌操纵子的O区。
lacIs失去与诱导物的结合能力,不能使O区暴露,而成组成型不表达证明阻遏蛋白能够与lacO结合:放射性标记阻遏蛋白 + LacO+ DNA在甘油梯度中混合沉降出现有放射性的DNA带;放射性标记阻遏蛋白 + LacOcDNA在甘油梯度中混合沉降出现的DNA带没有放射性,证明阻遏蛋白与LacO+ DNA结合。
第二章原核生物基因组第一节组织与结构特点1、原核生物基因组特点:1。
小,单一DNA复制起点,整个基因组为一个复制子2。
具单一染色体,成环状3。
非全长与蛋白结合4。
很少重复序列,很少无特定功能的不编码序列.5。
功能密切相关基因成操纵子或高度集中,并常转录成多顺反子mRNA.2、大肠杆菌基因组中的操纵子:功能相关的基因前后相连,上游加上启动子和操纵基因构成协同转录的遗传单位---操纵子。
3、大肠杆菌基因组:总共有2 584个操纵子.约73%操纵子只含一个基因, 16.6%含2个基因, 4.6%含3个基因, 6%含4个及以上基因4、重叠基因 Overlapping Genes:是指两个或两个以上的基因共有一段DNA序列,或是指一段DNA序列成为两个或两个以上基因的组成部分。
5、基因重叠的方式:1)内含:E基因在D基因之内,B基因在A基因之内:2)首尾重叠:3)三个基因的三重重叠(A B K),4)反向重叠:5)操纵子重叠:第二节原核生物转座遗传因子1. 转座遗传因子(transposable genetic elements):是指不顾常规的遗传重组法则(即不依赖于序列的同源重组)而把彼此无关的DNA片段连在一起从而在细菌或高等生物的染色体以及染色体以外DNA分子之间来回转移位置的DNA片段。
2. 极性突变(polarity mutation):即在操纵子中,一个结构基因发生突变后,不但影响该基因的表达,还影响下游基因的表达,但如果下游基因发生突变则不影响上游基因的表达,这种作用上有方向性的突变称为极性突变.3. 极性突变不是缺失突变、不是点突变、不是碱基对替换所致:1.这些极性突变能够发生恢复突变,所以不可能是缺失突变;2.其恢复突变率不因诱变剂的处理而提高,说明它们不是点突变;3.它们不被碱基类似物所恢复,所以不是碱基对的替换所致.4. 原核生物转座成分---类别:插入序列 inserted sequence,IS:除带有与转座有关基因外不带有任何其他基因的转座因子。
转座子 transposon,Tn:除带有与转座有关基因外,还带有其他基因的转座因子叫做转座子。
转座噬菌体 mutator phage,Mu:这种噬菌体能插入染色体许多位置;在宿主细胞中引起插入突变。
5.用转移性质粒,非转移性质粒检测转座子的存在。
6.复制转座模型必须说明:共联体,复制转座,靶子重复序列 , 内部解离位点 . 等已知现象7.转座子的遗传学效应:引起出现新插入突变。
插入位置上出现新基因。
引起缺失、倒位、重复。
原来位置上保持或切离着原有的转座子。
造成插入位置上受体DNA形成正向重复序列。
调节基因活动的开关。
增加同源序列的整合。
8.检测转座子存在的:9.原核生物的转座模型:10.非复制型转座模型:第三章真核生物基因组第一节真核生物基因组1、真核生物基因组特点:1. 包裹若干染色体,不呈环状。
2。
基因组大。
(细菌4.6x106,真核108-10bp) 每一染色体有许多复制起点,有多个复制子。
3。
DNA全长与组蛋白稳定结合。
4。
有相当大部分重复序列。
及短串重复。
5。
具有大部分不编码序列。
6。
具需要时以可控方式重排和扩增。
7。
一mRNA转译一多肽,单顺反子, 无操纵子。
8。
转录,翻译不偶联。
9.真核生物除核基因组,还有生命必须的细胞器基因组。
2、C值悖理:物种的C值和它进化复杂性之间没有严格对应关系,这称为C值悖理(C value paradox),复性动力学动力学复杂长度化学复杂长度重复频率重复序列:卫星DNA(satellite DNA)α-卫星DNA(α- satellite DNA)γ-卫星DNA(γ- satellite DNA)3、不同序列的总长度称为序列复杂性:4、根据碰憧理论及所得数据可得两个结论:1.无重复序列,C0t1/2与基因组大小成正比2. 在有重复序列的复性反应中,C0t1/2不因其基因组大小而增减, 而与DNA序列重复频率成反比.5、卫星DNA(Satellite DNA):卫星DNA是一类高度重复序列许多真核基因组DNA切成数千bp后,经CSCl密度梯度离心,除形成一条主带外,往往形成卫星带,卫星带中的DNA称为卫星DNA.6、Alu 家族:在人类短分散重复序列中Alu成分约占1/3—1/2.每一重复序列为300 bp,经Alu1内切酶可切成130和170的两个片段,因有Alu1内切酶切点AGCT,故称Alu 家族。
7、基因家族 gene family:同一物种或不同物种中具有一致的或相似的顺序组成的基因成员:即功能和结构相似的一系列基因。
①基因簇(gene cluster):同一基因家族成簇地集中在彼此靠近成串排列在一起的串联重复基因。
如组蛋白基因家族就成簇地集中在第7号染色体长臂3区2带到3区6带区域内;②基因家族:不同成员成簇地分布不同染色体上,这些不同成员编码一组功能上紧密相关的蛋白质,如珠蛋白基因家族。
8、基因家族类别:1.简单的多基因家族:如5sRNA基因1-2千/1Ch. rRNA 基因 200次2.复杂的多基因家族:如hDNA 组蛋白基因丛 1200次3.不同场合表达的多基因家族:如珠蛋白基因4.假基因 pseudogene9、假基因(pseudogene):指具有与功能基因相似的序列,但由于有许多突变导致失去了原有的功能,所以假基因是没有功能的基因,常用ψ表示。
10、假基因的由来:假基因与有功能的基因同源,原来也可以是有功能的基因,经重复,且重复基因在结构上发生了较大变化,因而失去了功能,这些基因便形成假基因。
(重复基因命运的一种)第二节断裂基因(Splite Gene)发现基因断裂现象:1977 [美]麻省理工学院夏普Sharp博士&冷泉港实验室罗伯茨Roberts,在冷泉港研讨会上发表了可以看到这种环状突起的电子显微镜拍摄的照片。
即在猴类病毒SV40和腺病毒adenovirus)中发现断裂基因(splitgene)。
2.割裂基因(split gene):是指基因的编码序列被非编码序列割裂开来,在编码序列中间插入了许多间隔序列,这种间隔序列是不编码氨基酸的序列,称为内含子(intron).3.剪接splicing:.将前体RNA中由内含子部分转录的RNA序列 (居间序列IVS)被切除,并由外显子部分转录的RNA序列连接起来,这一过程称为剪接splicing.4.在剪接中,有两种基本的机理:1. 核内前体tRNA中内含子切除是依靠具有自我剪接能力的内含子切割和连接反应来进行。
2.除了核内前体tRNA中的内含子以外, 其它所有内含子均由« 转酯反应» 剪接的.5.基因的选择性剪接:应用同样的pre-mRNA来产生具有不同结合方式外显子的mRNAs.6.选择性剪接以多种方式进行:(1)利用不同的外显子(2)两个相互排斥的外显子的剪接(3)半个起始位点,多个加poly(A)位点(4)多个5’剪接位点竞争同一3’剪接位点(5)内含子保留和框式外显子(6)非剪接位点的序列参与调节7.外显子的扑获(exon trapping):1.设计带有一套完整的剪接位点的外显子和内含子序列---剪接盒载体.2.当外源片段也带有剪接体和受体位点,剪接即进行.3.再利用载体上的已知序列为引物,反转录PCR合成cDNA, 该cDNA即为所要捕获的外显子8.断裂基因的意义:①有利于储存较多的信息,增加信息量:一般说,一个基因只转录出一种mRNA,但是一些断裂基因以不同的剪接方式可以产生两种以至多种mRNA,于是编码不同功能的多肽。
②有利于变异和进化:虽然单个碱基的改变有时可以引起氨基酸的变更而造成蛋白质的变化,但是很难产生重大改变而形成新的蛋白质。
更何况如这些单个碱基突变发生在密码子第三位上往往是沉默的,于是大大地降低了突变的效应。
而在断裂基因中如果突变发生在内含子与外显子结合部位,那么就会造成剪接方式的改变,结果使蛋白质结构发生大幅度的变化,从而加速进化。
③增加重组机率:内含子有可能不断地增减造成新的剪接方式,一方面形成新的基因,另一方面在剪接过程中无疑地会增加重组频率;同时在断裂基因中,由于内含子的存在,基因长度增加,于是也增加了重组频率。
④可能是基因调控装置:内含子可能在基因表达中有一定的调控作用,在基因转录水平上以及在合成了mRNA以后的加工过程中起着调控基因表达的作用。