第7章基因水平转移

什么是基因水平转移？有哪些常见现象可以用该理论解释？问题的提出遗传学一般关心更为普遍的垂直传递，即亲代传递到子代，但知识表明，基因水平转移是一个重要的现象。

从水平基因转移来看，细菌抗药性的产生不仅仅是基因突变，和基因水平转移有关。

问题：什么是基因水平转移？有哪些常见现象可以用该理论解释？试题：科学研究显示人类在远古时代即可从周围环境获得必需的基因（即基因水平转移），而且该研究首次证明基因水平转移会在多种生物的机体间发生。

下列说法错误的是（）A.基因水平转移可以为生物进化提供原材料B.基因工程可看作是一种人为的基因水平转移C.基因水平转移的实质是基因重组D.转移至染色体和转移至线粒体D N A的外源基因在稳定性方面无明显差异解析：基因水平转移属于基因重组，可以为生物进化提供原材料，A正确；基因工程可按照人们的意愿定向改造生物的遗传物质，可看作是一种人为的基因水平转移，B正确；基因水平转移的实质是基因重组，C正确；叶绿体和线粒体内部的D N A不属于染色体组，属于细胞质D N A，因此转移至染色体和转移至线粒体D N A的外源基因在稳定性方面存在差异，D错误。

故答案为D。

水平基因转移（H G T），又称侧向基因转移（L G T），是指在差异生物个体之间，或单个细胞内部细胞器之间所进行的遗传物质的交流。

从原理的角度来看，属于基因重组。

差异生物个体可以是同种但含有不同的遗传信息的生物个体，也可以是远缘的，甚至没有亲缘关系的生物个体。

单个细胞内部细胞器主要指的是叶绿体、线粒体及细胞核。

水平基因的转移，主要发生在微生物中，常常是由质粒介导，教材中R菌转变成S菌就是一种水平基因转移，它是仅次于基因垂直传递重要的基因交流。

水平基因转移是相对于垂直基因转移（亲代传递给子代）而提出的，它打破了亲缘关系的界限，使基因流动的可能变得更为复杂。

人工转基因工程就是一种水平基因转移。

例如，绿叶海天牛或绿叶海蜗牛，一种海生生物。

第七章基因的表达与调控（上）——原核基因表达调控模式（一）基本概念1．基因表达：细胞在生命过程中，把蕴藏在DNA中的遗传信息经过转录和翻译，转变成为蛋白质或功能RNA分子的过程称为基因表达。

2．基因表达调控：围绕基因表达过程中发生的各种各样的调节方式都统称为基因表达调控。

rRNA或tRNA的基因经转录和转录后加工产生成熟的rRNA或tRNA,也是rRNA或tRNA 的基因表达，因为rRNA或tRNA就具有在蛋白质翻译方面的功能。

3．组成型表达：指不大受环境变动而变化的一类基因表达。

如ＤＮＡ聚合酶，ＲＮＡ聚合酶等代谢过程中十分必需的酶或蛋白质的表达。

管家基因：某些基因在一个个体的几乎所有细胞中持续表达，通常被称为管家基因。

管家基因无论表达水平高低，较少受到环境因素的影响。

在基因表达研究中，常作为对照基因适应型表达：指环境的变化容易使其表达水平变动的一类基因表达。

应环境条件变化基因表达水平增高或从无到有的现象称为诱导，这类基因被称为可诱导的基因；相反，随环境条件变化而基因表达水平降低或变为不表达的现象称为阻遏，相应的基因被称为可阻遏的基因。

4．结构基因：编码蛋白质或功能性RNA的任何基因。

所编码的蛋白质主要是组成细胞和组织基本成分的结构蛋白、具有催化活性的酶和调节蛋白等。

原核生物的结构基因一般成簇排列，真核生物独立存在。

结构基因簇由单一启动子共同调控。

调节基因：参与其他基因表达调控的RNA或蛋白质的编码基因。

①调节基因编码的调节物质通过与DNA上的特定位点结合控制转录是调控的关键。

②调节物与DNA特定位点的相互作用能以正调控的方式（启动或增强基因表达活性调节靶基因，也能以负调控的方式（关闭或降低基因表达活性）调节靶基因。

操纵子：由操纵基因以及相邻的若干结构基因所组成的功能单位，其中结构基因的转录受操纵基因的控制。

（二）原核基因调控的分类和主要特点一、原核生物的基因调控特点：（1）基因调控主要发生在转录水平上，形式主要是操纵子调控.（2）有时也从DNA水平对基因表达进行调控，实质是基因重排。

医学微生物学名词解释绪论1.微生物(microorganism)：是存在于自然界的一大群体形微小、结构简单、肉眼直接看不见，必须借助光学显微镜或电子显微镜放大数百倍、数千倍，甚至数万倍才能观察到的微小生物。

2.微生物学(microbiology)：是生命科学的一门重要学科，主要研究微生物的种类、分布、形态、结构、代谢、生长繁殖、遗传和变异及其与人类、动物、植物、自然界的相互关系。

3.医学微生物学(medicalmicrobiology)：主要研究与医学有关的病原微生物的生物学特性、致病机制、机体的抗感染免疫、特异性检测方法以及相关感染性疾病的防治措施等，以控制和消灭感染性疾病，达到保障和提高人类健康水平的目的。

4.朊粒(prion)：传染性蛋白因子，只含蛋白质，无核酸组分，引起海绵状脑病，是一种慢性进行性致死性中枢神经系统疾病。

第一章细菌的形态与结构1.细胞壁(cellwall)：位于菌细胞的最外层，包围在细胞膜的周围。

是一种膜状结构，组成复杂，革兰染色法可分为阳性菌与阴性菌，共有组分是肽聚糖。

2.肽聚糖(peptidoglycan)：原核细胞特有的细胞壁的主要组分，由聚糖骨架、四肽侧键和五肽交联桥构成。

3.磷壁酸（teichoicacid）：是革兰阳性菌的特有成分，是由核糖醇或甘油残基经磷酸二酯键互相连接而成的长链多聚体，穿插于肽聚糖中，按其结合部位不同，分为壁磷壁酸和膜磷壁酸两种。

4.脂多糖（LPS）：格兰阴性菌细胞壁外膜伸出的特殊结构，即细胞内毒素，由脂质A、核心多糖和特异多糖组成。

5.L型细菌（L-form）细菌缺陷型，有些细菌在体内外环境及抗生素等作用下，可部分或全部失去细胞壁。

6.青霉素结合蛋白（PBP）：与肽聚糖合成有关的酶类，是青霉素作用的主要靶位。

7.中介体（mesosome）：细菌部分细胞膜内陷、折叠、卷曲形成的囊状物，有效地扩大了细胞膜面积，相应地增加了酶的含量和能量的产生，功能类似于真核细胞的线粒体，亦称拟线粒体。

7原核生物基因表达调控7.1基因表达的调控7.2转录水平的调控7.3翻译水平的调控7.1基因表达的调控基因表达包括：①基因经转录、翻译产生有生物活性的蛋白质的过程。

②rRNA 或tRNA 的基因经转录和加工产生成熟的rRNA 或tRNA 的过程。

生物的遗传信息是以基因的形式储藏在细胞内的DNA （或RNA ）分子中的。

随着个体的发育，DNA 有序地将遗传信息，通过转录和翻译的过程转变成蛋白质，执行各种生理生化功能，完成生命的全过程。

从DNA 到蛋白质或RNA 的过程，叫做基因表达(gene expression)，对这个过程的调节就称为基因表达调控(gene regulation 或gene control)。

原核生物基因表达调控的层次DNA水平的调控：通过DNA重排等机制来调节基因表达。

转录水平的调控：调控DNA模板上转录特异mRNA的速度，这是生物在进化过程中选择的最经济的调控方式。

翻译水平的调控：mRNA合成后，通过控制多肽链的形成速度调控。

原核中，操纵子是调控表达的基本单位，调控主要在转录水平。

7.1.1基因表达适应环境的变化生物只有适应环境才能生存，当环境条件变化时，生物体就要改变自身基因表达状况，以调整体内执行相应功能蛋白质的种类和数量，从而改变自身的代谢、活动等以适应环境。

细胞中有些蛋白质的数量几乎不受环境变化影响，称为组成性蛋白，如糖酵解中的酶。

随环境变化而变化的蛋白为适应性蛋白，这是由基因表达调控的。

①组成性表达(constitutive expression) 指不随环境变化而变化的基因表达。

组成性表达的产物为组成性蛋白，是细胞或生物体整个生命过程中必不可少的，这类基因可称为看家基因(housekeeping gene)。

基因表达几乎不受环境影响的原因可能是由于操纵子或调节基因突变造成的：即形成的有活性的阻遏蛋白不能与操纵子结合，或不能形成有活性的阻遏蛋白。

这类基因中大多数是在生物个体其它组织细胞、甚至在同一物种的细胞中都是持续表达的，是细胞基本的基因表达，这是生物在进化过程中形成的遗传特性。

第一章绪论1．染色体具有哪些作为遗传物质的特征？答：①分子结构相对稳定；②能够自我复制，使亲子代之间保持连续性；③能够指导蛋白质的合成，从而控制整个生命过程；④能够产生可遗传的变异。

2.什么是核小体？简述其形成过程。

答：由DNA和组蛋白组成的染色质纤维细丝是许多核小体连成的念珠状结构。

核小体是由H2A,H2B,H3,H4各两个分子生成的八聚体和由大约200bp的DNA组成的。

八聚体在中间，DNA分子盘绕在外，而H1则在核小体外面核小体的形成是染色体中DNA压缩的第一阶段。

在核小体中DNA盘绕组蛋白八聚体核心，从而使分子收缩至原尺寸的1/7。

200bpDNA完全舒展时长约68nm,却被压缩在10nm的核小体中。

核小体只是DNA压缩的第一步。

核小体长链200bp→核酸酶初步处理→核小体单体200bp→核酸酶继续处理→核心颗粒146bp3简述真核生物染色体的组成及组装过程答：组成：蛋白质+核酸。

组装过程：1，首先组蛋白组成盘装八聚体，DNA缠绕其上，成为核小体颗粒，两个颗粒之间经过DNA连接，形成外径10nm的纤维状串珠，称为核小体串珠纤维；2，核小体串珠纤维在酶的作用下形成每圈6个核小体，外径30nm 的螺线管结构；3，螺线管结构再次螺旋化，形成超螺旋结构；4，超螺线管，形成绊环，即线性的螺线管形成的放射状环。

绊环在非组蛋白上缠绕即形成了显微镜下可见的染色体结构。

4. 简述DNA的一,二,三级结构的特征答：DNA一级结构：4种核苷酸的的连接及排列顺序，表示了该DNA分子的化学结构DNA二级结构：指两条多核苷酸链反向平行盘绕所生成的双螺旋结构DNA三级结构：指DNA双螺旋进一步扭曲盘绕所形成的特定空间结构6简述DNA双螺旋结构及其在现代分子生物学发展中的意义(1)DNA双螺旋是由两条互相平行的脱氧核苷酸长链盘绕而成的,多核苷酸的方向由核苷酸间的磷酸二酯键的走向决定，一条是5---3，另一条是3-----5。