下载文档原格式
选择题（注：单项和多项）1．证明DNA是遗传物质的两个关键性实验是：肺炎球菌在老鼠体内的毒性和T2噬菌体感染大肠杆菌。
这两个实验中主要的论点证据是（C）。
A．从被感染的生物体内重新分离得到DNA作为疾病的致病剂B．DNA突变导致毒性丧失C．生物体吸收的外源DNA（而并非蛋白质）改变了其遗传潜能D．DNA是不能在生物体间转移的，因此它一定是一种非常保守的分子E．真核生物、原核生物、病毒的DNA能相互混合并彼此替代2．1953年Watson和Crick提出（A）。
A．多核苷酸DNA链通过氢键连接成一个双螺旋B．DNA的复制是半保留的，常常形成亲本-子代双螺旋杂合链C．三个连续的核苷酸代表一个遗传密码D．遗传物质通常是DNA而非RNAE．分离到回复突变体证明这一突变并非是一个缺失突变3．DNA双螺旋的解链或变性打断了互补碱基间的氢键，并因此改变了它们的光吸收特性。
以下哪些是对DNA的解链温度的正确描述？（C、D）A．哺乳动物DNA约为45℃，因此发烧时体温高于42℃是十分危险的B．依赖于A-T含量，因为A-T含量越高则双链分开所需要的能量越少C．是双链DNA中两条单链分开过程中温度变化范围的中间值D．可通过碱基在260nm的特征吸收峰的改变来确定E．就是单链发生断裂（磷酸二酯键断裂）时的温度4．DNA的变性（A、C、E）。
A．包括双螺旋的解链B．可以由低温产生C．是可逆的D．是磷酸二酯键的断裂E．包括氢键的断裂5．在类似RNA这样的单链核酸所表现出的“二级结构”中，发夹结构的形成（A、D）。
A．基于各个片段间的互补，形成反向平行双螺旋B．依赖于A-U含量，因为形成的氢键越少则发生碱基配对所需的能量也越少C．仅仅当两配对区段中所有的碱基均互补时才会发生D．同样包括有像G-U这样的不规则碱基配对E．允许存在几个只有提供过量的自由能才能形成碱基对的碱基6．DNA分子中的超螺旋（A、C、E）。
A．仅发生于环状DNA中。
细胞器基因组细胞器基因组指的是存在于细胞器中的遗传物质，它们与细胞核基因组不同，具有自主复制和自主转录的能力。
细胞器基因组包括线粒体基因组和叶绿体基因组两大类。
一、线粒体基因组线粒体是细胞中的一个重要细胞器，其主要功能是参与能量代谢过程，特别是细胞呼吸。
线粒体基因组是线粒体内的遗传物质，由DNA分子构成。
线粒体基因组的主要特点如下：1. 独立复制：线粒体基因组具有自主复制的能力，不依赖于细胞核的复制过程。
线粒体通过自身的DNA复制酶和其他辅助酶来进行复制。
2. 短小而简单：线粒体基因组相对于细胞核基因组来说，短小而简单。
人类线粒体基因组仅有16,569个碱基对，编码13个蛋白质、22个tRNA和2个rRNA。
这些编码蛋白质的基因主要参与线粒体呼吸链的组装和功能。
3. 高度保守：线粒体基因组在进化过程中相对稳定，变异率较低。
这一特点使得线粒体基因组成为研究人类起源、人类进化和个体间亲缘关系的重要工具。
4. 遗传方式：线粒体基因组的遗传方式为母系遗传，即由母亲传递给子女。
这是因为精子中的线粒体数量相对较少，而卵细胞中的线粒体数量相对较多。
二、叶绿体基因组叶绿体是植物及藻类细胞中的细胞器，其主要功能是进行光合作用。
叶绿体基因组是叶绿体内的遗传物质，由DNA分子构成。
叶绿体基因组的主要特点如下：1. 独立复制：叶绿体基因组具有自主复制的能力，不依赖于细胞核的复制过程。
叶绿体通过自身的DNA复制酶和其他辅助酶来进行复制。
2. 大小适中：叶绿体基因组相对于细胞核基因组来说，大小适中。
植物叶绿体基因组的大小因物种不同而异，一般在120,000-160,000个碱基对之间。
它们编码了多个蛋白质、tRNA和rRNA，参与光合作用的各个环节。
3. 高度保守：叶绿体基因组在进化过程中相对稳定，变异率较低。
这一特点使得叶绿体基因组成为研究植物系统发育和种群遗传结构的重要工具。
4. 遗传方式：叶绿体基因组的遗传方式为母系遗传，即由母亲传递给子女。
细胞基因组的结构与功能细胞是构成生物体的基本单位，而细胞内的基因组则是细胞的遗传基础。
细胞基因组的结构与功能是生命科学中一个非常关键的研究领域，也是解决许多疾病和遗传问题的关键。
本文将详细探讨细胞基因组的结构和功能，以及在生命科学中的应用。
1. 细胞基因组的结构细胞基因组是由DNA和蛋白质组成的，DNA以染色体的形式存在于细胞核中。
人类细胞有23对染色体，每个人体细胞中有46条染色体。
染色体主要由DNA和蛋白质组成，其中蛋白质包括组蛋白、非组蛋白等，这些蛋白质具有调节DNA结构和功能的重要作用。
另外，染色体还包括一些特殊的DNA序列，如端粒、中心粒等，这些序列在维持染色体稳定性、有丝分裂、染色体重组等方面都扮演着重要的角色。
2. 细胞基因组的功能细胞基因组具有多种重要的功能，包括：（1）遗传信息的传递：细胞基因组中储存着生物体的遗传信息，这些信息通过DNA复制和有丝分裂等方式被传递给下一代细胞和生物体。
（2）基因表达的调控：基因表达是指基因通过转录和翻译等过程将DNA信息转化成蛋白质。
细胞基因组中的一些特殊结构如启动子、转录因子等，可以调控基因表达的过程，从而影响细胞的功能和特征。
（3）维持细胞稳定性：染色体中包含一些重要的DNA序列，如端粒和中心粒，它们可以维持染色体的稳定性，防止染色体丢失和损伤，从而维持细胞的正常生命周期。
3. 细胞基因组在生命科学中的应用细胞基因组的研究在生命科学中有着广泛的应用，其中一些重要的应用包括：（1）基因工程：基因工程是一项利用基因重组和基因编辑等技术改变生命体的基因信息和功能的方法。
细胞基因组的研究为基因工程提供了重要的理论和技术基础。
（2）疾病诊断和治疗：一些疾病如遗传性疾病、肿瘤等都与细胞基因组异常有关。
研究细胞基因组可以帮助我们更好地诊断和治疗这些疾病。
（3）防止基因突变和基因污染：现代生命科学中的许多技术都需要对细胞基因组进行操作和改变。
因此，研究细胞基因组对于防止基因突变和基因污染具有重要意义。
第二章基因与基因组结构与功能（一）选择题A型题1．原核生物染色体基因组是A．线性双链DNA分子B．环状双链DNA分子C．线性单链DNA分子D．线性单链RNA分子E．环状单链DNA分子2．真核生物染色体基因组是A．线性双链DNA分子B．环状双链DNA分子C．线性单链DNA分子D．线性单链RNA分子E．环状单链DNA分子3．有关原核生物结构基因的转录，叙述正确的是A．产物多为多顺反子RNAB．产物多为单顺反子RNAC．不连续转录D．对称转录E．逆转录4．原核生物的基因组主要存在于A．质粒B．线粒体C．类核D．核糖体E．高尔基体5．下列有关原核生物的说法正确的是A．原核生物基因组DNA虽然与蛋白结合，但不形成真正的染色体结构B．结构基因中存在大量的内含子C．结构基因在基因组中所占比例较小D．原核生物有真正的细胞核E．基因组中有大量的重复序列6．下列有关原核生物的说法不正确的是A．原核生物的结构基因与调控序列以操纵子的形式存在B．在操纵子中，功能上关联的结构基因串联在一起C．在一个操纵子内，几个结构基因共用一个启动子D．操纵元件也是结构基因E．基因组中只存在一个复制起点7．真核生物染色质中的非组蛋白是A．碱性蛋白质B．序列特异性DNA结合蛋白C．识别特异DNA序列的信息存在于蛋白上D．不能控制基因转录及表达E．不参与DNA分子的折叠和组装8．真核生物染色质的基本结构单位是A．α-螺旋B．核小体C．质粒D．ß-片层E．结构域9．关于真核生物结构基因的转录，正确的说法是A．产物多为多顺反子RNAB．产物多为单顺反子RNAC．不连续转录D．对称转录E．新生链延伸方向为3'→5'10．外显子的特点通常是A．不编码蛋白质B．编码蛋白质C．只被转录但不翻译D．不被转录也不被翻译E．调节基因表达11．下列有关卫星DNA说法错误的是A．是一种高度重复序列B．重复单位一般为2~10 bpC．重复频率可达106D．能作为遗传标记E．在人细胞基因组中占5%~6%以上12．下列有关真核生物结构基因的说法不正确的是A．结构基因大都为断裂基因B．结构基因的转录是不连续的C．含有大量的重复序列D．结构基因在基因组中所占比例较小E．产物多为单顺反子RNA13．染色体中遗传物质的主要化学成分是A．组蛋白B．非组蛋白C．DNAD．RNAE．mRNA14．真核生物染色质中的组蛋白是A．酸性蛋白质B．碱性蛋白质C．一种转录因子D．带负电荷E．不带电荷15．指导合成真核生物蛋白质的序列主要是A．高度重复序列B．中度重复序列C．单拷贝序列D．卫星DNAE．反向重复序列16．真核生物基因组一般比较庞大，但所含基因总数却很少，究其原因下列说法不正确的是A．产物多为单顺反子RNAB．存在大量的重复序列C．非编码区所占比例较大D．存在大量的内含子E．编码区所占比例很小17．在DNA重组技术中，最常用到的并存在于原核生物中的载体是A．BACB．人工染色体C．噬菌体D．质粒E．YAC18．与原核细胞基因组相比，真核细胞基因组的编码方式与其不同，主要体现在A．以单顺反子的形式进行转录B．以多顺反子的形式转录C．存在大量的重复序列D．基因组较大E．结构基因所占比例较小19．用非特异性核酸酶酶切真核细胞的染色质DNA时，大多数情况下可得到约200 bp的片段，其主要原因是A．DNA片段较短B．每个核小体单位包含约200 bp的DNAC．核酸酶没有特异性D．基因组结构简单E．DNA是线性的B型题A．不连续的B．连续的C．瞬时的D．无规律的E．不需要启动子20．原核生物结构基因中编码信息是21．真核生物结构基因中编码信息是A．质粒B．线粒体DNAC．核糖体中的核酸D．核小体E．重复序列22．原核生物的基因组除染色体DNA外还包括23．真核生物的基因组除染色体DNA外还包括A．线性分子B．环状分子C．单链分子D．RNAE．cDNA24．线粒体基因组是25．质粒基因组是X型题26．原核生物基因组位于哪种结构中A．质粒B．线粒体C．类核D．内质网E．核糖体27．真核生物基因组位于哪种结构中A．核糖体B．线粒体C．染色体D．质粒E．高尔基复合体28．真核生物染色体中的核心组蛋白包括A．H1B．H2AC．H2BD．H3E．H429．线粒体DNAA．能独立编码线粒体中的一些蛋白质B．是核外遗传物质C．是环状分子D．是线性分子E．编码的蛋白质不能进入细胞核30．病毒基因组可以是A．DNAB．RNAC．线性分子D．环状分子E．可以形成多顺反子mRNA（二）名词解释1.基因组（genome）2.质粒（plasmid）3.内含子（intron）4.外显子（exon）5.断裂基因（split gene）6.假基因（pseudogene）7.单顺反子RNA（monocistronic RNA）8.多顺反子RNA（polycistronic RNA）9.卫星DNA（satellite DNA）10.单拷贝序列（single copy sequence）（三）简答题1．原核生物染色体中结构基因的特点是什么？2．简述质粒的基本特征。
第二章细胞的基本结构与化学组成1. 大纲要求1.1. 细胞的形态结构1.1.1. 了解形状、大小和种类的多样性1.1.2. 理解细胞是生命活动的基本单位1.1.3. 掌握动物细胞的一般结构模式1.1.4. 掌握植物细胞与动物细胞、原核细胞与真核细胞的主要结构差别1.2. 细胞的化学组成及其意义1.2.1. 了解元素：主要元素、宏量、微量和痕量元素1.2.2. 掌握有机小分子：小分子糖类、氨基酸、核苷酸、脂质1.2.3. 掌握大分子：核酸、蛋白质、大分子多糖1.2.4. 掌握水、无机盐和离子2.3. 掌握细胞的共性，细胞形态结构和化学组成与功能的相关性2.4. 了解关于病毒与细胞的关系2. 大纲详解2.1. 细胞的形态结构2.1.1了解形状、大小和种类的多样性细胞的形状差异很大，同时，细胞又有明显的差异性即多样性，诸如细胞种类繁多、形态各异、功能多样。
根据其进化地位、结构的复杂程度、遗传装置的类型与主要生命活动的方式等，可以分为原核细胞和真核细胞两大类。
细胞的大小依次为：病毒（最小的生命体，0.02μm）, 支原体细胞（最小的细胞，0.1-0.3μm），细菌细胞（1-2μm）, 动植物细胞（一般为20-30μm，最大可达100μm，如人的卵细胞），原生动物细胞（数百至数千微米）。
植物细胞在分裂以后随着细胞的发育与分化体积逐渐增大。
高等动植物细胞中，不论其种类的差异多大，同一器官与组织的细胞，其大小总是在一个恒定的范围之内。
器官的大小主要取决于细胞的数量，与细胞的数量成正比，而与细胞的大小无关，这种关系称之为“细胞体积守恒定律”。
原因是：①细胞的体积与相对表面积成反比关系，细胞体积越大，细胞与周围环境交换物质的效力就越小。
②不论细胞的体积大小相差多大，但各种细胞核的大小相差却不大。
③细胞体积越大，细胞内部物质的传递与交流速度相对越小。
2.1.2理解细胞是生命活动的基本单位⑴一切有机体都是由细胞构成的，细胞是构成有机体的基本单位。
第二课时 中心法则、细胞分化和表观遗传新课程标准 学业质量目标3。
1。
4 概述DNA 分子上的遗传信息通过RNA 指导蛋白质的合成，细胞分化的实质是基因选择性表达的结果，生物的性状主要通过蛋白质表现 3。
1.5 概述某些基因中碱基序列不变但表型改变的表观遗传现象合格 考试 1.通过实例分析，归纳基因表达产物与性状的关系。
(科学思维)2。
通过对实验结果的分析，理解细胞分化的实质.（科学思维)等级 考试1。
通过分类和比较，明确中心法则各生物过程的异同。
（科学思维)2.基于生物学事实和证据,构建基因控制性状的模型，理解基因与性状的关系。
（科学思维)3。
运用结构与功能观，理解表观遗传产生的原因.(生命观念）一、中心法则诠释了基因与生物性状的关系 1。
中心法则的提出及发展 (1）提出者:克里克。
(2）中心法则内容：根据图示,完成下表：项目序号生理过程遗传信息传递过程最初提出①DNA复制DNA流向DNA②转录DNA流向RNA③翻译RNA流向蛋白质发展补充④RNA复制RNA流向RNA⑤逆转录RNA流向DNA2.基因表达产物与性状的关系（1)基因控制性状的两种途径:①基因酶的合成代谢过程生物性状。
②基因蛋白质的结构生物性状。
(2）基因与性状的关系：判一判:结合基因与性状的对应关系,判断下列说法的正误:①生物的大多数性状受核基因控制。
（√)②一个基因只能控制一种性状。
(×）提示:一个基因可以影响多个性状。
③有些性状是由多个基因决定的。
(√)④基因型相同的个体表型一定相同。
(×）提示:基因型相同的个体表型不一定相同，生物性状也受环境影响。
⑤表型相同的个体基因型不一定相同。
(√)在人体细胞中，是否能发生上述中心法则的5个过程？举例说明.提示：不能。
人体中的RNA 不能进行复制。
二、细胞分化的本质是基因的选择性表达1。
生物体多种性状的形成，都是以细胞分化为基础的.2。
基因选择性表达的实例:选一选:下列基因中能在所有细胞中都表达的基因有:①②⑤，只在某类细胞中特异性表达的基因有：③④.①核糖体蛋白基因②ATP合成酶基因③卵清蛋白基因④胰岛素基因⑤呼吸酶基因3。
第一章分子诊断学：以分子生物学理论为基础，利用分子生物学技术和方法研究人体内/外源性生物大分子体系的存在、结构或表达调控变化，为疾病的预防诊断治疗和转归提供信息和依据。
基因：有功能的DNA片段，含有合成有功能的蛋白质多肽琏或RNA所必需的全部核苷酸序列，是遗传的结构和功能单位。
分子诊断学主要任务利用基础医学和生命科学理论和方法探讨疾病的发生发展和转归的分子机制；为整个疾病过程寻求准确特异的分子诊断指标；利用分子生物学技术为这些分子诊断指标建立临床实用可靠的检测方法。
应用：诊断感染性疾病，遗传病，肿瘤，个体化医疗。
特点：①直接以疾病基因为探查对象，属于病因学诊断②灵敏度高，便于早期诊断及疾病预防③以基因分析为基础，特异性高。
第二章基因（Gene Mendelian Factor）：也称为遗传因子，是控制性状的基本遗传单位（突变单位、重组单位和功能单位），是指线性排列在染色体上的，携带有一定遗传信息，具有一定结构，并能进行自我信息复制与传递，控制生物个体性状表现的一段DNA或RNA序列常常称为“染色体基因”基因组：细胞或生物体的一套完整单倍体的遗传物质的总和。
基因组大小又称C值，指一种物种单倍体基因组的DNA总量。
常用碱基数目或碱基对数目来描述。
C值大小基本反映生物其进化程度，是特异的，物种不同C值差异大。
C值矛盾又称C值悖论，指生物的进化程度与基因组大小不完全成比例的现象。
操纵子：操纵基因与其控制下的结构基因共同组成的功能单位。
断裂基因：指基因的内部存在间隔区，间隔区的DNA序列与该基因所决定的蛋白质没有关系。
间隔区又称为内含子。
出现在成熟RNA中的有效区段称为外显子。
真核生物的基因结构及其功能真核生物：所有含细胞的(单细胞或多细胞)生物的总称，包括动物、植物、真菌和原生动物。
特点：均含有细胞核（核遗传）和其他细胞器（核外物质遗传/胞质遗传/母系遗传），如线粒体或叶绿体，有细胞骨架。
真核生物基因特点(有细胞核基因组和细胞器基因组之分)：A.1 细胞核基因组由染色体DNA组成，分子量大，结构复杂，与蛋白质结合。
生物必修二第二章第三节知识点第二章第三节的知识点主要包括：细胞核和细胞器。
1. 细胞核：- 细胞核是细胞的控制中心，含有遗传物质DNA。
- 细胞核主要功能包括：控制细胞的生长和分裂、维护细胞内的遗传信息、调控细胞的代谢活动等。
- 细胞核内还包括细胞核膜、染色质和核仁等结构。
2. 细胞器：- 细胞器是一些具有特定结构和功能的细胞内结构体。
- 常见的细胞器有：内质网、高尔基体、线粒体、溶酶体、叶绿体、核糖体等。
- 细胞器各自具有不同的生化功能和结构特点，协同参与细胞的代谢、合成、运输等活动。
3. 内质网：- 内质网是一种由膜组成的网络状结构，与核膜相连。
- 内质网参与蛋白质和脂质的合成、修饰和运输等过程。
- 内质网内部的膜表面覆盖着许多核糖体，称为粗面内质网；无核糖体覆盖的平滑部分称为滑面内质网。
4. 高尔基体：- 高尔基体是一种由扁平腔囊组成的细胞器，位于内质网的一端。
- 高尔基体主要功能包括蛋白质的修饰、分拣和包装等。
- 高尔基体也参与细胞膜的合成和分泌液的产生。
5. 线粒体：- 线粒体是一种细胞内的膜包结构，主要功能是进行细胞呼吸，产生能量。
- 线粒体具有自己的DNA、RNA和蛋白质合成系统，可以自主复制和分裂。
6. 溶酶体：- 溶酶体是细胞内的膜包结构，内含有多种酶。
- 溶酶体的主要功能是降解细胞内的各种不需要的分子、细胞进程中的老化器官的重建和杀死细胞等。
7. 叶绿体：- 叶绿体是植物细胞中含有叶绿素的细胞器，也参与光合作用。
- 叶绿体内含有氧化还原系统和叶绿素、储存色素、酶等。
8. 核糖体：- 核糖体是由RNA和蛋白质构成的细胞器，位于细胞质中。
- 核糖体在蛋白质合成中起到重要作用，参与蛋白质的翻译和合成过程。
以上就是生物必修二第二章第三节的主要知识点。
第2章细胞器基因组基本概念和定义·在有性繁殖的真核生物中，父系和母系对子代核基因组的贡献都是均等的，产生典型孟德尔遗传模式(参见亲本印记和性连锁遗传)。
所以核遗传(nuclear inheritance)被称为双亲融合(b iparental)。
然而细胞中除了细胞核还有其他细胞器有自身的基因组(最主要的例子是线粒体和叶绿体)，同时细胞质中还有可能含有寄生虫，病毒或内共生体等有机体。
·细胞质内遗传信息与细胞核内基因的遗传方式是不同的。
细胞质遗传(cytoplastic inheritance，核外遗传或基因组外遗传)通常是单亲遗传(uniparental)，即仅由单亲提供到合子中。
在动物中，细胞质遗传与母系遗传(matemal inheritance)是同义的，因为只有母系配子对合子提供细胞质。
在植物中，母系遗传占主导地位，但某些物种是父系遗传(patennal inhentance)，还有的双亲都有细胞质传递的能力(不是同时起作用)。
在植物和低等的真核生物中，双亲的配子都能为合子提供等量的细胞质，但是双亲之一细胞质的基因经常被选择性的破坏或失活，所以遗传方式还是功能性单亲遗传。
后代的基因型只决定于双亲之一，与另一个的基因型无关。
·细胞器基因组在结构和功能上和某些真细菌的基因组的性质相似。
因此一般认为它们是由寄居在早期真核细胞中的内共生生物演化而来的。
细胞器基因组和核基因组在功能上的高度整合是细胞器功能所必须的，这也暗示着在细胞器进化的过程中，大量细胞器的基因都被转移到核基因组中去。
内共生理论和混栖DNA细胞器有可能是由与原始的真核细胞形成内共生体原核生物演化而来的。
这个模型的证据包括，细胞器与现有的细菌在基因组结构，基因表达的机制和对抗生素敏感性等方面的相似性，以及它们的基因和多肤序列的相似性。
经历了一个进化时期，线粒体和叶绿体的部分基因丢失进入核内，从而对宿主依赖。
真核细胞器基因组概述真核生物细胞器基因组概述中文摘要真核生物的基因组分为细胞核基因组和细胞器基因组。
细胞核基因组，占绝大多数的基因都由核基因组控制；细胞器基因组，与该细胞器功能相关的少数基因由该细胞器自身控制。
它们的基因结构、转录和翻译不一样，核基因组是真核的系统，细胞器基因组类似原核生物的系统。
核基因组占控制地位，它调控细胞器基因组，但后者也可以调节核基因组基因的表达。
本文主要对真核生物细胞器基因组进行描述。
关键字：真核生物基因组细胞器基因组Overview of eukaryotic organelle genomesAbstractEukaryotic genome into the nucleus genome and organelle genomes. Nuclear genome,the majority of genes controlled by the nuclear genome; organelle genomes, cells,functions associated with the small number of genes controlled by the organelle itself.Their gene structure, transcription and translation is not the same, eukaryotic nucleargenome is a system, organelle genomes like prokaryotes system. Total control of thenuclear genome position, which regulate organelle genome, but the latter can also adjustthe nuclear genome gene expression. In this paper, the genome of eukaryotic organellesare described.Keywords:Eukaryotes genomes organelle genomes前言基因组，Genome，一般的定义是单倍体细胞中的全套染色体为一个基因组，或是单倍体细胞中的全部基因为一个基因组。
细胞器基因组进化过程细胞器基因组进化过程可是个特别有趣的事儿呢。
就像一个大家族的发展历程一样，细胞器基因组也有着自己独特的进化之路。
细胞器基因组啊，咱们得先知道啥是细胞器。
细胞器就像是细胞这个小王国里的一个个小部门，各有各的职责。
那细胞器基因组呢，就是这些小部门自己的一套遗传信息。
你想啊，细胞里有细胞核这个大当家的，有自己的基因组管着整个细胞的大事儿。
细胞器就像是手下的小喽啰，但这些小喽啰也有自己的小算盘，它们的基因组就是它们自己发展的小计划。
在进化的早期啊，细胞器基因组可能很简单，就那么几条重要的信息。
这就好比一个小作坊刚开始的时候，只需要知道怎么生产最基本的产品就行。
比如说线粒体，这是细胞里的能量工厂。
它最开始的基因组可能只包含了那些和产生能量最直接相关的基因。
这就像小作坊一开始只专注于做出自己最拿手的小玩意儿。
随着时间的推移呢，细胞器基因组开始发生变化。
有些基因可能变得更强大，有些可能就慢慢被淘汰了。
这就像在市场竞争里，小作坊慢慢发展成大工厂，有些生产工艺一直保留还不断改进，有些过时的就不用了。
细胞器在细胞里的环境也在变啊，就像市场需求在变一样。
细胞对能量的需求可能增加了，线粒体基因组就得做出调整，可能增加一些和提高能量生产效率有关的基因。
有时候，细胞器基因组还会和细胞核基因组相互作用。
这就像两个合作伙伴，互相帮忙又互相影响。
细胞核基因组可能会给细胞器基因组一些指导，就像一个经验丰富的老大哥给小弟出主意。
比如说，细胞核基因组可能会影响细胞器基因组里基因的表达，让细胞器更好地为细胞服务。
反过来，细胞器基因组也可能会给细胞核基因组一些反馈，就像小弟也能给老大哥提提意见。
在进化过程中，还会发生基因的转移。
细胞器基因组里的一些基因可能会跑到细胞核基因组里去。
这就像一个小部门里的一些员工被调到了总公司一样。
这可不得了，这会改变两个基因组的结构和功能。
对于细胞器基因组来说，可能会变得更精简，只保留那些最核心的基因。
细胞器基因组细胞器是细胞内的功能区域，具有自主复制的能力，其中包含有自己的基因组。
细胞器基因组是指细胞器内所含有的基因组成的总和。
细胞器基因组的研究对于理解细胞器功能和进化历程具有重要意义。
细胞器基因组最为人所熟知的就是线粒体基因组和叶绿体基因组。
线粒体是细胞内的能量中心，参与细胞的呼吸作用，生成细胞所需的能量。
线粒体基因组是双链环状DNA分子，编码了一系列参与线粒体功能的蛋白质。
叶绿体则是植物细胞特有的细胞器，其中进行光合作用，产生有机物质。
叶绿体基因组也是双链环状DNA分子，编码了一些参与光合作用的蛋白质。
细胞器基因组的研究可以追溯到上世纪50年代。
当时，科学家们通过电镜观察发现了线粒体和叶绿体内部存在着某种DNA分子。
随着分子生物学技术的发展，人们开始研究细胞器基因组的结构和功能。
细胞器基因组的结构相对简单，通常为环状DNA分子。
相比之下，细胞核基因组则为线性DNA分子，基因数量更多，编码了更多的蛋白质。
由于细胞器基因组的结构特点，它们的复制过程与细胞核基因组有所不同。
细胞器基因组的复制主要依赖于自身的酶和蛋白质，而不是依赖细胞核的复制系统。
细胞器基因组的变异和突变对细胞器的功能和适应性具有重要影响。
细胞器基因组的突变可能导致细胞器功能的丧失或异常，从而影响细胞的正常代谢活动。
此外，细胞器基因组的变异也与生物种群的进化和分化密切相关。
通过研究细胞器基因组的变异，可以了解不同物种之间的亲缘关系和进化历程。
除了线粒体和叶绿体，还有一些其他的细胞器也含有自己的基因组。
例如，高尔基体、内质网和高尔基体等细胞器也拥有自己的基因组。
这些细胞器虽然基因数量较少，但它们在细胞代谢和物质转运中发挥着重要作用。
近年来，随着高通量测序技术的发展，人们对细胞器基因组的研究取得了突破性进展。
通过对大量样本的测序，科学家们可以获得更全面、更准确的细胞器基因组信息，进一步揭示了细胞器基因组的功能和进化。
此外，细胞器基因组的研究还涉及到疾病的诊断和治疗，例如一些线粒体疾病和叶绿体相关的遗传病。
第2章细胞器基因组基本概念和定义·在有性繁殖的真核生物中，父系和母系对子代核基因组的贡献都是均等的，产生典型孟德尔遗传模式(参见亲本印记和性连锁遗传)。
所以核遗传(nuclear inheritance)被称为双亲融合(b iparental)。
然而细胞中除了细胞核还有其他细胞器有自身的基因组(最主要的例子是线粒体和叶绿体)，同时细胞质中还有可能含有寄生虫，病毒或内共生体等有机体。
·细胞质内遗传信息与细胞核内基因的遗传方式是不同的。
细胞质遗传(cytoplastic inheritance，核外遗传或基因组外遗传)通常是单亲遗传(uniparental)，即仅由单亲提供到合子中。
在动物中，细胞质遗传与母系遗传(matemal inheritance)是同义的，因为只有母系配子对合子提供细胞质。
在植物中，母系遗传占主导地位，但某些物种是父系遗传(patennal inhentance)，还有的双亲都有细胞质传递的能力(不是同时起作用)。
在植物和低等的真核生物中，双亲的配子都能为合子提供等量的细胞质，但是双亲之一细胞质的基因经常被选择性的破坏或失活，所以遗传方式还是功能性单亲遗传。
后代的基因型只决定于双亲之一，与另一个的基因型无关。
·细胞器基因组在结构和功能上和某些真细菌的基因组的性质相似。
因此一般认为它们是由寄居在早期真核细胞中的内共生生物演化而来的。
细胞器基因组和核基因组在功能上的高度整合是细胞器功能所必须的，这也暗示着在细胞器进化的过程中，大量细胞器的基因都被转移到核基因组中去。
内共生理论和混栖DNA细胞器有可能是由与原始的真核细胞形成内共生体原核生物演化而来的。
这个模型的证据包括，细胞器与现有的细菌在基因组结构，基因表达的机制和对抗生素敏感性等方面的相似性，以及它们的基因和多肤序列的相似性。
经历了一个进化时期，线粒体和叶绿体的部分基因丢失进入核内，从而对宿主依赖。
混栖DNA(promiscuous DNA)的存在也支持了上述观点(细胞器起源的，可插入核或多种细胞器的基因组)。
混栖DNA的序列能够反映一些最近DNA转座的事件。
虽然转座的机制还不清楚。
但是基因从细胞质转移到核内的罕见事件的确发生。
2．1细胞器遗传学母系遗传母系遗传是指只通过母系进行基因以及它们所控制的性状的传递。
这反映了一个事实：在很多高等的真核生物中，母亲提供受精卵全部的细胞质而父亲只提供父系的核物质。
母体遗传不能与母体影响相混淆，后者只反映在早期发育中母体的控制，与核基因遗传相关，表现出正常的孟德尔分离比例。
母系遗传(maternal inheritance),即仅通过卵子细胞质传给下一代,雌雄性后代都接受其母亲的基因型但只有雌性随后将线粒体传给下一代。
这种传递方式是由于成熟卵母细胞中贮藏着大约10 ５～１０ ８个线粒体而精子中一般只带有50～100个线粒体,因此大多数动物中线粒体的遗传比例雄雌约为1:2000,而且在受精过程中大多数的精子线粒体可能不进入卵细胞中,因而从母系来的线粒体在数量上占有绝对优势。
有时偶尔有精子线粒体进入卵子中形成线粒体的父系渗入(paternal leakage),引起个体内线粒体DNA的异质性和双亲遗传现象。
细胞质遗传的其他形式线粒体DNA和叶绿体洲A是最普通和了解最清楚的细胞质遗传形式。
其他的细胞器虽然被确信也含有DNA(如中心粒)，但其编码潜势和功能了解得还是很少。
内源性的微生物以寄生和共生的方式与宿主共存时，也产生细胞质遗传的信息。
如病毒、细菌等存在于真核细胞胞质内，以母系遗传的方式给予了宿主细胞某些表型。
表2．1用于描述细胞器基因组行为的一些名词名词定义细胞型是由细胞质而不是核中的物质给予细胞的特性。
不仅用来指代细胞质基因控制的性状，还可以用来指代在细胞质中合成并发挥功能的核基因所控制的性状(如参见P因子，杂种不育)。
同质的由纯合细胞质而来—有同一基因型的细胞器的个体。
异质的由杂合细胞质而来—具有不同基因型的细胞器的个体。
胞质杂合子异质细胞。
高等真核生物的细胞有同质的趋势，除非产生自发突变，胞质杂合子可以由细胞融合而产生。
胞质杂合子在低等真核生物中是由双亲的细胞质遗传而自然产生的。
在这些物种中双亲的一方细胞质将被破坏，这一过程的失败就产生了胞质杂合子。
这些异常的细胞叫做双亲融合子(biparental zygotes)。
细胞质分离在有丝分裂中，异质性的细胞产生了同质性的细胞。
这反映细胞器在子代细胞中的随机分配，一个随机的过程引起的失衡可以在下一轮的分裂中得到进一步的放大。
一般几代以后，所有的子代细胞都是同质性的。
相同的原理也可见于多拷贝质粒的分离异核体，同核体，融合体这些术语是与核而非细胞质基因有关的，但经常与细胞质遗传相混淆，因而在此说明。
异核体是一个细胞含有一个以上的核且这些核有不同的基因型。
同核体是多核的，但所有的核都是同一种基因型。
融合体包含二倍体的核。
一个合子可以被称为做融合体。
2．2细胞器基因组的一般特征利用多种技术来鉴定核DNA和线粒体DNA在结构和功能上的区别大大促进了对细胞器基因组分子水平的描绘。
这些技术包括利用不同的抗生素选择性去抑制核基因或线粒体基因的表达，分离细胞器中转录和蛋白合成的分析，细胞器DNA和RNA的体外表达，连锁作图，限制性内切酶图谱，杂交分析和测序。
细胞器基因组和核基因组在它们的结构组织，稳定性和基因表达和调节机制等方面表现出根本的差异。
细胞器基因组的一些特性列于表2.3。
表2．3细胞器基因组的一些特性1.基因组经常是环状，并且是多拷贝的。
2.绝大多数细胞器基因都是有基因表达功能的(如tRNA．rRNA．RNA聚合酶)。
还有的基因编码细胞器功能(如与光合作用和氧化磷酸化有关的蛋白)，不过大多数蛋白是由核编码后运输进来的。
3.基因组经常以重组产生的序列变异体混合物的形式存在。
4.转录和翻译的调控是由类似原核生物的调控序列和反式作用因子完成的。
5.细胞器基因组的表达对于抗生素敏感，但对真核核基因的抑制因子并不敏感，这个现象对于核基因和细胞器基因分离研究很有用。
6.转录很复杂，包括多个转录起始位点和多顺反子信息。
7.细胞器基因基本上是以转录后加工的机制调控，包括mRNA稳定性的调节，RNA加工，蛋白质合成和蛋白质降解。
8.基因表达具有特征性的复杂的RNA加工反应，包括切割，顺式—、反式—剪接，RNA的编辑和降解。
9.细胞器经常使用统一的遗传密码的变体，反映更小tRNA种类的组成和更大的摆动相互作用。
10.细胞器可以携带基因组外的质粒，通过介导基因重排质粒可提供宿主更多的表型。
2.3 叶绿体基因组由于光合作用的重要性和叶绿体DNA比较简单，所以对叶绿体基因组的分子生物学研究开始得比较早。
叶绿体来源于分生组织细胞的原质体。
当光合电子转递组份和ATP合成酶组装进来以后，叶绿体便成为有功能的光合单位。
原质体和叶绿体也能分化成为专门的质体类型，如根和块茎中的造粉体，花和果实中的有色体。
质体的分化同组织专一性、细胞专一性以及发育上专门基因的调节有关。
植物中每个细胞含40个叶绿体，每个叶绿体内含有10—1000个cpDNA拷贝。
叶绿体基因组是一环状的双螺旋DNA分子，也叫叶绿体DNA(cpDNA)。
它们的大小一般变动在120kbp至217kbp之间。
cpDNA编码了叶绿体基因表达所需的各种蛋白和结构RNA，包括各种密码子所需的tRNAs，rRNA，一些核糖体蛋白和RNA聚合酶。
此外叶绿体编码在光合作用中具有直接的作用的蛋白，包括光合系统I和II中的组成部分。
叶绿体中所用的绝大部分多肽是由核基因组编码产生，再转运至叶绿体中。
核/细胞质整合的程度非常高，在某些时候很多叶绿体编码的和核编码的蛋白相互缔合发生作用。
例如，在一些植物中，核酮糖—l，5—二磷酸羧化酶—加氧酶(Rubisco)二聚体的大亚基是由叶绿体编码而小亚基由核编码。
cpDNA均具有携带rRNA基因(rDNA)的重复序列，重复区的长度在10kbp(拟南芥菜)和25kbp(烟草)之间。
大多数植物的叶绿体基因组是两个含有rDNA的倒置重复(IR)被一个大的单拷贝区(LSC，大约长80kbp)和一个小的单拷贝区(SSC，大约长20kbp)分开而组成的。
一些豆类(如蚕豆和豌豆)则只有一个rDNA单位。
烟草叶绿体DNA研究比较详细，它是一环状的由155844bp组成的，含有两个25339bp 倒置重复，被一个大的86684bp和一个小的18482bp单拷贝区分开。
整个基因组含有四种rRNA(16S，23S，5S，4．5S)、30种tRNA、44种蛋白质以及9种其他蛋白质的基因。
所有这些基因都是在叶绿体内转录的。
最近发现的同大肠杆菌核蛋白体50S亚基结合的L36r蛋白也是叶绿体的r蛋白，其基因存在于infA基因和rpSll基因之间,rpL36以前也叫secX。
cpDNA是相当保守的，DNA—DNA分子杂交显示，在种内甚至在种间，限制酶切图和序列都是一样或类似的。
在无关的植物间至少有30％序列是共同的。
这些保守序列分散存在，可能与密码区和非密码区有关。
烟草菠菜、矮牵牛和黄瓜的cpDNA基本上都是线性相关的。
根据对多种植物的分析，质体基因组大约共含有120--140个基因，可分成为两大类：(1)同光合有关的基因Rubisco大亚基 rbcLPSI psaA，B，C，I，J．PSIl psbA，B，C，D，E，F，G，H，I，J，K，L，M，N．ATP合成酶 atpA，B，E，F，H，I．细胞色素复合物 petA，B，D，E．G．NADH脱氢酶 ndhA，B，C，D，E，F，G，H，J，x．(2)叶绿体基因表达所需要的基因转录 RNA聚合酶 rpoA，B．C翻译 rRNA rDNA(16S，23S，5S，4．5S)tRNA trn(30个)r蛋白小亚基 rpS(12个)r蛋白大亚基 rpL(8个)起始因子 infA延长因子 tufA复制单股结合蛋白 ssb未鉴定＞100个密码(19个)＜100个密码(18个) ；在陆生植物，已经对地钱(Marchantia po1ymorpha)、烟草和水稻的叶绿体基因组作了全序列分析。
根据对1000多个光合陆生植物叶绿体基因组构建和进化的研究发现，这个基因组在大小、结构、基因含量和整个基因构建方面都是很保守的。
为了研究此基因组在整个植物界的进化关系，最近不少作者展开了对藻类叶绿体基因组的研究，证明其趋异性很大，其大小变动至少5倍，从绿藻刺海松(Codiumfra8ile)的89kb到某些轮凝科和绿藻科的400kb。
rRNA基因(rDNA)为四种叶绿体核蛋白体RNA(16S、23S、4．5S和5SrRNA)编码的基因成串地存在于倒置重复区，其排列顺序是16SrDNA—区间—23SrDNA—区间—5SrDNA，与大肠杆菌和兰藻类似。
